JP4685706B2

JP4685706B2 - 自動車用プロペラシャフト

Info

Publication number: JP4685706B2
Application number: JP2006140787A
Authority: JP
Inventors: 融山田
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2026-05-19
Also published as: JP2007309464A

Description

本発明は自動車用プロペラシャフトに関する。

自動車用プロペラシャフトでは、特許文献１に記載の如く、複数の分割シャフトを自在継手により接続し、一方の分割シャフトに設けた自在継手の筒状アウタに、他方の分割シャフトに設けた自在継手の軸状インナの先端部を嵌合し、該インナの軸上に装填したベアリングを環状支持部材に支持し、インナの軸上であってベアリングの装填部に対する側傍にストッパピースを固定してなるものがある。

また、自動車用プロペラシャフトでは、自在継手のアウタとインナの接続空間への水、ダストの浸入を防止するためのブーツを用い、ブーツの一端部をインナの軸上に嵌合して取付けることとしている。特許文献２では、自在継手の摺動摩擦発熱による温度変化に基づくブーツの内圧変化、自在継手のスライドに基づくブーツの内圧変化に対し、ブーツの異常拡縮、破損を回避するため、ブーツのインナへの嵌合部にブーツの内外を連通させる溝状の内圧調整用連通路を設けている。
特開平10-250390 特開平8-28704

従来技術では、ブーツのインナへの嵌合部で、連通路が開口している先端部が外界に直に露出しており、以下の問題点がある。

(1)車両の走行中や高圧洗車に伴ってかかる水等が、上記連通路からブーツの内部に浸入し易く、防水性が悪い。

(2)ブーツの内部で自在継手を潤滑するグリスの余剰分が、上記連通路から外界に洩れて飛散するおそれがある。

本発明の課題は、自動車用プロペラシャフトにおいて、ブーツのインナへの嵌合部に設けた連通路の防水性を向上し、グリスの外界への洩れ及び飛散を防止することにある。

請求項１の発明は、複数の分割シャフトを自在継手により接続し、一方の分割シャフトに設けた自在継手の筒状アウタに、他方の分割シャフトに設けた自在継手の軸状インナの先端部を嵌合し、該インナの軸上に装填したベアリングを環状支持部材に支持し、インナの軸上であってベアリングの装填部に対する上記一方の分割シャフト寄りの側傍にストッパピースを固定するとともに、自在継手の接続空間を密封するブーツの一端部をインナの軸上であってストッパピースの固定部に対する側傍に嵌合して取付け、ブーツのインナへの嵌合部に該ブーツの内外を連通する連通路を設けてなる自動車用プロペラシャフトにおいて、ストッパピースが反ベアリング側に向けてインナの周囲に突出るフランジを備え、フランジのインナの周囲に突出た内周部の一部にブーツの一端部の外周部を嵌合し、ストッパピースのフランジの外周部の少なくとも一部が環状支持部材の軸方向における上記一方の分割シャフト寄りの外方端部との間に形成する隙間をラビリンスとし、ストッパピースのフランジのインナの周囲に突出た内周部であって、ブーツの一端部の外周部が嵌合する部分の側傍に連通孔の一端を開口し、ストッパピースのフランジにおける環状支持部材に囲まれていてベアリングに臨む端面に該連通孔の他端を開口するようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記ストッパピースのフランジが、該ストッパピースのインナに固定される筒状本体部の外周部に樹脂成形されたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記ストッパピースのフランジが、環状支持部材の軸方向における上記一方の分割シャフト寄りの外方端部より軸方向外方かつ径方向外方に張り出る大径フランジ部と、環状支持部材の軸方向における上記一方の分割シャフト寄りの外方端部の内側に設けられる小径フランジ部と、大径フランジ部と小径フランジ部の間に設けられる環状溝とを有してなるようにしたものである。

（請求項１）
(a)ブーツの連通路が開口している一端部をストッパピースのフランジの内周部の一部に嵌合し、ストッパピースのフランジの内周部であってブーツの一端部が嵌合する部分の側傍に連通孔の一端部を開口し、ストッパピースのフランジにおける環状支持部材に囲まれていてベアリングに臨む端面に該連通孔の他端を開口し、ストッパピースのフランジの外周部の一部が環状支持部材の軸方向における上記一方の分割シャフト寄りの外方端部との間にラビリンスとなる隙間を形成した。従って、ブーツのインナへの嵌合部に設けた連通路は、ストッパピースのフランジに設けた連通孔、環状支持部材の内部空間、環状支持部材とストッパピースのフランジとの間のラビリンスを経て外界に連通する。

(b)ブーツに設けた連通路がラビリンスを介して外界に連通するから、外界から連通路への水やダストの直接の浸入を防止し、防水性を向上できる。

(c)ブーツの内部の余剰グリスがブーツの連通路から洩れ出たときには、グリスがストッパピースの連通孔を経て環状支持部材の内部空間に溜まるようになり、グリスの外界への洩れ及び飛散を防止できる。

（請求項２）
(d)ストッパピースのフランジを、該ストッパピースのインナに固定される筒状本体部の外周部に樹脂成形されるものとすることにより、筒状本体部のインナへの固定強度を確保しながら、フランジの軽量化及び耐腐食性を向上できる。

（請求項３）
(e)ストッパピースのフランジが、大径フランジ部と小径フランジ部と環状溝とを有してなることから、簡易にラビリンスを形成できる。また、環状支持部材と大径フランジ部の隙間から浸入した水は、大径フランジ部と小径フランジ部の間の環状溝にガイドされて下方へ落下し、環状支持部材の内部空間への水の浸入をより確実に防止する。

図１は自動車用プロペラシャフトを示す断面図、図２は図１の要部拡大図、図３はストッパピースのフランジと環状支持部材とブーツを示す断面図である。

図１は、自動車（ＦＲ車又は４ＷＤ車）用プロペラシャフト１０において、エンジン側と駆動側の一方に接続される第１プロペラシャフト１１と、エンジン側と駆動側の他方に接続される第２プロペラシャフト１２を、等速自在継手（スライダブルジョイント）２０により連結した部分を示している。尚、本実施例では、第１プロペラシャフト１１を駆動側に接続し、第２プロペラシャフト１２をエンジン側に接続しおり、第１プロペラシャフト１１の側が後方に位置し、第２プロペラシャフト１２の側が前方に位置するものになる。

自在継手２０は、第１プロペラシャフト１１に接続された筒状アウタ２１に、第２プロペラシャフト１２に接続されたシャフトスタブ２２に形成した軸状インナ２３の先端部を嵌合し、インナ２３の外周面とアウタ２１の内周面間のそれぞれの３ヵ所に設けた３条の溝２３Ｂ、２１Ａ間にボール２４を嵌入して構成される。

第２プロペラシャフト１２のシャフトスタブ２２は、大径部２２Ａから先端部のインナ２３に向けて中径部２２Ｂ、小径部２２Ｃの如くに順に小径化し、小径部２２Ｃに装填したセンタベアリング２５を介して環状支持部材３０に回転自在に支持され、環状支持部材３０は取付ブラケット３０Ａ（不図示）により車体側に固定される。

環状支持部材３０は、センタベアリング２５を支持する金属製内環３１と、取付ブラケット３０Ａに支持される金属製外環３２と、内環３１と外環３２の間に設けられる環状のゴム状弾性部材３３とを有して構成される。即ち、環状支持部材３０は、内環３１と外環３２をゴム状弾性部材３３を介して接合したものであり、内環３１は小径部３１Ａ、中径部３１Ｂ、大径部３１Ｃの如くに径を変えた円筒状をなし、中径部３１Ｂの内側にセンタベアリング２５の外輪２５Ａを嵌合し、小径部３１Ａはシャフトスタブ２２の中径部２２Ｂの外周を覆う前方にまで延在し、大径部３１Ｃはシャフトスタブ２２の小径部２２Ｃの外周を覆う後方に延在している。また、内環３１において、小径部３１Ａと大径部３１Ｃの内周のそれぞれにはシール部材３４、３５が装填され、両シール部材３４、３５はセンタベアリング２５を両側からシールする。シール部材３５はセンタベアリング２５の後面側で後述するストッパピース４０の筒状本体部４１の外周に摺接し、シール部材３４はセンタベアリング２５の前面側でシャフトスタブ２２の中径部２２Ｂの外周に摺接する。

自在継手２０にあっては、環状支持部材３０の内環３１に嵌合されたセンタベアリング２５をシャフトスタブ２２の小径部２２Ｃに装填し、この状態で、シャフトスタブ２２の小径部２２Ｃにおけるベアリング２５の装填部に対する側傍に円環状ストッパピース４０を圧入して固定する。ストッパピース４０の前端部はシール部材３５の内側を貫通してセンタベアリング２５の後端面に衝合する。これにより、センタベアリング２５の内輪２５Ｂの前端面がシャフトスタブ２２の中径部２２Ｂの肩面に当接して位置決めされ、内輪２５Ｂの後端面がストッパピース４０の前端面に押圧されて位置決めされる。

更に、自在継手２０にあっては、アウタ２１とインナ２３の接続空間５０を、金属薄板からなるブーツアダプタ５１とゴム状弾性体からなるブーツ６０を用いて密封し、ボ−ル２４の摺動性、耐久性を向上するためのグリスをこの接続空間５０に封入する。ブーツ６０は、接続空間５０へのダスト、泥水等の浸入を防止する。

ブーツアダプタ５１は、アウタ２１の外周に設けたＯリング等のシール部材５２まわりに挿着されて加締固定される基部５１Ａと、基部５１Ａからブーツ６０を覆うようにインナ２３の軸方向に延在される先端部５１Ｂを有する。

ブーツ６０は、ゴム等の可撓性材料からなり、第１プロペラシャフト１１の側のブーツアダプタ５１の先端部５１Ｂに抱着されて加締固定される大円筒状の大径取付部６１と、第２プロペラシャフト１２の側のインナ２３の軸上であってストッパピース４０の固定部に対する側傍の外周嵌着部２３Ａに嵌着され、ブーツバンド６６で該外周嵌着部２３Ａに固定的に取付けられる小円筒状の小径嵌合部６２を有する。更に、ブーツ６０は、大径取付部６１と小径嵌合部６２の間で略Ｕ字状断面をなし、接続空間５０の内方へ入る側に向けて屈曲する屈曲部６３を有する。

ブーツ６０は、図２、図３に示す如く、インナ２３の外周嵌着部２３Ａへの小径嵌合部６２の内周の軸方向に沿う全長に、該ブーツ６０の内外を連通する溝状の連通路６４を設けている。連通路６４の一端はブーツ６０の内部の接続空間５０に臨み、連通路６４の他端は小径嵌合部６２の端面に開口する。

しかるに、自在継手２０にあっては、図３に示す如く、ストッパピース４０が、シャフトスタブ２２の小径部２２Ｃに圧入されて固定された部分（筒状本体部４１）から、ベアリング２５に対する反対側に向けてインナ２３側の周囲に突き出るフランジ４２を備え、フランジ４２のインナ２３側の周囲に突き出た内周部４３の一部にブーツ６０の一端部の外周部６５を嵌合している。

尚、本実施例のストッパピース４０は、筒状本体部４１を鉄、アルミ合金等の金属にて形成し、フランジ４２を筒状本体部４１の外周部に樹脂又は、ゴムにより一体成形して構成する。フランジ４２は、筒状本体部４１の外周に形成した環状凹部４１Ａの周囲に樹脂成形され、筒状本体部４１の端面から軸方向の外方に突き出る部分に上述の内周部４３を設けることとしている。

また、本実施例のストッパピース４０は、フランジ４２が、環状支持部材３０の内管３１の外方端部の端面に近接し、内管３１の外方端部より軸方向外方かつ径方向外方に張り出る大径フランジ部４４Ａと、内管３１の外方端部の内側に近接し、内管３１の外方端部の内側に設けられる小径フランジ部４４Ｂを、大径フランジ部４４Ａと小径フランジ部４４Ｂの間に設けられる環状溝４４Ｃとを有する。

また、自在継手２０にあっては、図３に示す如く、ストッパピース４０のフランジ４２の外周部の少なくとも一部、本実施例では大径フランジ部４４Ａと小径フランジ部４４Ｂが環状支持部材３０の内管３１の外方端部との間に形成する隙間Ｌ１、Ｌ２、環状溝４４ＣをラビリンスＬとする。ラビリンスＬは、環状支持部材３０の内管３１の外部空間と、内部空間の間で、隙間Ｌ１、Ｌ２、環状溝４４Ｃが狭く折れ曲がった経路を形成し、外部空間から内部空間への泥水やダスト等の直接の浸入を排除する。

更に、自在継手２０にあっては、図３に示す如く、ストッパピース４０のフランジ４２に連通孔４５を穿設してある。連通孔４５の一端は、ストッパピース４０のフランジ４２のインナ２３側の周囲に突き出た内周部４３であって、ブーツ６０の一端部の外周部６５が嵌合する部分の側傍に開口する。ストッパピース４０の筒状本体部４１の端面と、フランジ４２の連通孔４５が開口する内周部４３と、ブーツ６０の連通路６４が開口する端面は、インナ２３の周囲に環状空隙７０を区画する。連通孔４５の他端は、ストッパピース４０のフランジ４２における環状支持部材３０の内管３１に囲まれていてベアリング２５及びシール部材３５に臨む端面（内管３１の内部空間に臨む端面）に開口する。

尚、フランジ４２の連通孔４５は、筒状本体部４１の外周部にフランジ４２をモールド形成する際に型抜きにより形成しても良い。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ブーツ６０の連通路６４が開口している一端部をストッパピース４０のフランジ４２の内周部４３の一部に嵌合し、ストッパピース４０のフランジ４２の内周部４３であってブーツ６０の一端部が嵌合する部分の側傍に連通孔４５の一端部を開口し、ストッパピース４０のフランジ４２における環状支持部材３０に囲まれていてベアリング２５に臨む端面に該連通孔４５の他端を開口し、ストッパピース４０のフランジ４２の外周部の一部が環状支持部材３０の外方端部との間にラビリンスＬとなる隙間Ｌ１、Ｌ２を形成した。従って、ブーツ６０のインナ２３への嵌合部に設けた連通路６４は、ストッパピース４０のフランジ４２に設けた連通孔４５、環状支持部材３０の内部空間、環状支持部材３０とストッパピース４０のフランジ４２との間のラビリンスＬを経て外界に連通する。

(b)ブーツ６０に設けた連通路６４がラビリンスＬを介して外界に連通するから、外界から連通路６４への水やダストの浸入を防止し、防水性を向上できる。

(c)ブーツ６０の内部の余剰グリスがブーツ６０の連通路６４から洩れ出たときに、グリスがストッパピース４０の連通孔４５を経て環状支持部材３０の内部空間に溜まるようになり、グリスの外界への洩れ及び飛散を防止できる。

更に、フランジ４２における連通孔４５は、ベアリング２５に臨む端面側の開口Ｂがフランジ４２の内周部４３側の端部開口Ａより大径位置でインナ軸の回転軸線に対し傾斜して配設されているので、回転時の遠心力により連通孔４５の内部にグリスが留まることなく、ベアリング２５に臨む端面（大径位置）側の開口から掻き出され、連通孔４５の内部がグリスで塞がれることを防止できる。

(d)ストッパピース４０のフランジ４２を、該ストッパピース４０のインナ２３に固定される筒状本体部４１の外周部に樹脂成形されるものとすることにより、筒状本体部４１のインナ２３への固定強度を確保しながら、フランジ４２の軽量化及び耐腐食性を向上できる。

(e)ストッパピース４０のフランジ４２が、大径フランジ部４４Ａと小径フランジ部４４Ｂと環状溝４４Ｃとを有してなることから、簡易にラビリンスＬを形成できる。また、環状支持部材３０と大径フランジ部４４Ａの隙間Ｌ１から浸入した水は、大径フランジ部４４Ａと小径フランジ部４４Ｂの間の環状溝４４Ｃにガイドされて下方へ落下し、環状支持部材３０の内部空間への水の浸入をより確実に防止する。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

図１は自動車用プロペラシャフトを示す断面図である。図２は図１の要部拡大図である。図３はストッパピースのフランジと環状支持部材とブーツを示す断面図である。

符号の説明

１０プロペラシャフト
１１第１プロペラシャフト（一方の分割シャフト）
１２第２プロペラシャフト（他方の分割シャフト）
２０自在継手
２１アウタ
２３インナ
２５ベアリング
３０環状支持部材
４０ストッパピース
４１筒状本体部
４２フランジ
４３内周部
４４Ａ大径フランジ部
４４Ｂ小径フランジ部
４４Ｃ環状溝
４５連通孔
５０接続空間
６０ブーツ
６４連通路
６５外周部
Ｌラビリンス
Ｌ１、Ｌ２隙間

Claims

複数の分割シャフトを自在継手により接続し、一方の分割シャフトに設けた自在継手の筒状アウタに、他方の分割シャフトに設けた自在継手の軸状インナの先端部を嵌合し、該インナの軸上に装填したベアリングを環状支持部材に支持し、インナの軸上であってベアリングの装填部に対する上記一方の分割シャフト寄りの側傍にストッパピースを固定するとともに、
自在継手の接続空間を密封するブーツの一端部をインナの軸上であってストッパピースの固定部に対する側傍に嵌合して取付け、ブーツのインナへの嵌合部に該ブーツの内外を連通する連通路を設けてなる自動車用プロペラシャフトにおいて、
ストッパピースが反ベアリング側に向けてインナの周囲に突出るフランジを備え、フランジのインナの周囲に突出た内周部の一部にブーツの一端部の外周部を嵌合し、
ストッパピースのフランジの外周部の少なくとも一部が環状支持部材の軸方向における上記一方の分割シャフト寄りの外方端部との間に形成する隙間をラビリンスとし、
ストッパピースのフランジのインナの周囲に突出た内周部であって、ブーツの一端部の外周部が嵌合する部分の側傍に連通孔の一端を開口し、ストッパピースのフランジにおける環状支持部材に囲まれていてベアリングに臨む端面に該連通孔の他端を開口することを特徴とする自動車用プロペラシャフト。
前記ストッパピースのフランジが、該ストッパピースのインナに固定される筒状本体部の外周部に樹脂成形されたものである請求項１に記載の自動車用プロペラシャフト。
前記ストッパピースのフランジが、環状支持部材の軸方向における上記一方の分割シャフト寄りの外方端部より軸方向外方かつ径方向外方に張り出る大径フランジ部と、環状支持部材の軸方向における上記一方の分割シャフト寄りの外方端部の内側に設けられる小径フランジ部と、大径フランジ部と小径フランジ部の間に設けられる環状溝とを有してなる請求項１又は２に記載の自動車用プロペラシャフト。