JP4739913B2 - プロペラシャフト支持構造 - Google Patents

Description

本発明はプロペラシャフト支持構造に関する。

自動車用のプロペラシャフト支持構造として、特許文献１に記載の如く、複数の分割シャフトが継手により連結され、一方の分割シャフトがセンタベアリングを介して環状支持部材の内環内側に支持され、継手を封止するブーツの両端部が一方の分割シャフトと他方の分割シャフトのそれぞれに取付けられるものがある。
特開2004-44622

特許文献１のプロペラシャフト支持構造では、分割シャフトに嵌合したセンタベアリングの抜け止めを図るため、センタベアリングの内輪の端面に衝合して該センタベアリングを軸方向に位置決め固定するストッパピースを分割シャフトに圧入している。ストッパピースと分割シャフトの挿着部に圧入のための適度な締め代を与え、ストッパピースを分割シャフトに固定するものである。

しかしながら、ストッパピースと分割シャフトの挿着部に適度な締め代を与えるためには、分割シャフトとストッパピースの両者を適度な寸法精度で加工する必要があり、生産性が悪い。

また、プロペラシャフト支持構造では、使用部品点数と組付工数を可及的に低減することが望まれる。

本発明の課題は、プロペラシャフト支持構造において、分割シャフトとセンタベアリング位置決め用ストッパピースとの挿着部の加工精度を緩和しながら、分割シャフトに嵌合したセンタベアリングの抜け止めを図るとともに、使用部品点数と組付工数の低減を図ることにある。

請求項１の発明は、複数の分割シャフトが継手により連結され、一方の分割シャフトがセンタベアリングを介して環状支持部材の内環内側に支持され、継手を封止するブーツの両端部が一方の分割シャフトと他方の分割シャフトのそれぞれに取付けられるプロペラシャフト支持構造において、センタベアリングの内輪の端面に衝合して該センタベアリングを軸方向に位置決めするストッパピースが一方の分割シャフトに挿着され、ストッパピースの前記内輪との衝合端と反対側の端部を軸方向で支持するカバーが一方の分割シャフトに被着され、該カバーの該一方の分割シャフトへの被着部分がブーツの一端部とともにバンドにより該一方の分割シャフトに締結されてなり、前記カバーのバンドにより締結される締結筒に切欠部を設けてな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、前記カバーが前記内環の開口を覆うフランジを備えるようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記カバーのピース嵌合筒に予めストッパピースを圧入してなるようにしたものである。

（請求項１）
(a)ストッパピースを軸方向で支持するカバーをバンドにより分割シャフトに締結した。バンドがカバーに加える分割シャフトへの締結力により、ストッパピースを軸方向で位置決め支持し、ひいてはセンタベアリングを抜け止めする。センタベアリングの抜け止め力が、分割シャフトへのストッパピースの圧入保持力に依存するものでないから、分割シャフトとストッパピースの挿着部に圧入のための寸法精度を必要としない。従って、分割シャフトとストッパピースの挿着部の加工精度を緩和しながら、分割シャフトに嵌合したセンタベアリングを抜け止めできる。

(b)カバーをブーツとともにバンドによって共締めした。従って、カバーとブーツを別個のバンドで分割シャフトに締結するものに比して、バンドの部品点数と組付工数を低減できる。
(c)カバーのバンドにより締結される締結筒に切欠部を設けることにより、バンドがカバーの締結筒に加える締結力により、該締結筒を容易に縮径変形させて寸法精度に影響されずに分割シャフトに密着状態で締結できる。

（請求項２）
(d)カバーのフランジが内環の開口を覆い、内環の内部、ひいてはセンタベアリングへの泥水等の浸入を防止し、センタベアリングの損傷を防止できる。

（請求項３）
(e)カバーのピース嵌合筒に予めストッパピースを圧入することにより、カバーによってストッパピースを軸方向で確実に支持できる。また、カバー及びストッパピースを小組状態で分割シャフトに挿着でき、組付性を向上できる。

図１は自動車用プロペラシャフトを示す全体図、図２は実施例１のプロペラシャフト支持構造を示す断面図、図３はプロペラシャフト支持構造の組付前状態を示す断面図、図４はストッパピースとカバーとバンドを示す断面図、図５はカバーを示す斜視図、図６は実施例２のプロペラシャフト支持構造を示す断面図である。

（実施例１）（図１〜図５）
自動車（ＦＲ車又は４ＷＤ車）用衝撃吸収プロペラシャフト１０は、図１に示す如く、前側分割シャフト１０Ａと後側分割シャフト１０Ｂに分割された２本のシャフト部材からなり、両分割シャフト１０Ａ、１０Ｂを等速継手（スライダブルジョイント）１２により連結して構成される。前側分割シャフト１０Ａの前端部は、自在継手１３を介して、エンジン側のトランスミッションの出力軸に接続される連結ヨーク１４と連結され、後側分割シャフト１０Ｂの後端部は、自在継手１５を介して、デファレンシャルギヤに接続される連結ヨーク１６と連結される。

一方の分割シャフト１０Ｂは、図２、図３に示す如く、大径部１１Ａから、継手１２側に向けて、外径を階段状に小径化する第１中径部１１Ｂ、第２中径部１１Ｃ、小径部１１Ｄを備える。分割シャフト１０Ｂは、小径部１１Ｄに嵌合されるセンタベアリング２０を介して環状支持部材３０に回転自在に支持される。

センタベアリング２０は、ボールベアリングであり、分割シャフト１０Ｂの小径部１１Ｄに嵌合し、内輪２１の後端面を第２中径部１１Ｃの側面に当接して位置決めされる。

環状支持部材３０は、内環３１と外環３２をゴム弾性部材３３を介して接続して構成され、外環３２を支持ブラケット３４に支持される。環状支持部材３０の内環３１は、大径部３１Ａ、中径部３１Ｂ、小径部３１Ｃを順に小径化した段付円筒環をなす。中径部３１Ｂの内側にセンタベアリング２０の外輪２２が嵌合され、大径部３１Ａは分割シャフト１０Ｂの第１中径部１１Ｂの外周を覆うように後方へ延在し、小径部３１Ｃは分割シャフト１０Ｂの小径部１１Ｄの外周を覆うように前方へ延在する。

分割シャフト１０Ｂは、環状支持部材３０の内環３１に上述の如くに嵌合されるセンタベアリング２０を介して、回転自在に支持され、センタベアリング２０の前後両側（内環３１の大径部３１Ａと小径部３１Ｃの内周）にはシール部材２３、２４が挿着される。両シール部材２３、２４はセンタベアリング２０を両側からシールする。このとき、分割シャフト１０Ｂの小径部１１Ｄに嵌合したセンタベアリング２０の抜け止めを図るため、センタベアリング２０の内輪２１の前端面に衝合して該センタベアリング２０を軸方向に位置決めするストッパピース４０が、分割シャフト１０Ｂの小径部１１Ｄに挿着される。そして、シール部材２３は分割シャフト１０Ｂの第２中径部１１Ｃの外周に摺接し、シール部材２４はストッパピース４０の外周に摺接する。

更に、プロペラシャフト１０は、図２に示す如く、継手１２が配置される継手空間（グリース充填室）５０を、金属薄板からなる概ね筒状のブーツアダプタ５１とゴム状弾性体からなるブーツ６０を用いて密封し、継手１２の摺動性、耐久性を向上するためのグリースをこの継手空間５０に封入する。ブーツ６０は、継手空間５０へのダスト、泥水等の侵入を防止する。

ブーツアダプタ５１は、他方の分割シャフト１０Ａ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を覆うように分割シャフト１０Ｂ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、分割シャフト１０Ａ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、分割シャフト１０Ｂの側の小径部１１Ｄの外周嵌着部１１Ｅの周囲に後述する如くに嵌着されて、ブーツバンド６４で取付けられる小円筒状の小径取付部６２とを有する。即ち、ブーツ６０の両端部６１、６２が分割シャフト１０Ａ、１０Ｂのそれぞれに取付けられる。更に、ブーツ６０は、大径取付部６１と小径取付部６２の間で略Ｕ字状断面をなし、継手空間５０の内方へ入る側に向けて屈曲する屈曲部６３を有する。

しかるに、プロペラシャフト１０にあっては、分割シャフト１０Ｂの小径部１１Ｄに嵌着したセンタベアリング２０の抜け止めを図るため、センタベアリング２０の内輪２１の前端面に衝合して該センタベアリング２０を軸方向に位置決め保持するストッパピース４０を前述の如くに分割シャフト１０Ｂの小径部１１Ｄに挿着するとともに、ストッパピース４０の上記内輪２１との衝合端と反対側の端部を軸方向で位置決め支持するカバー７０が分割シャフト１０Ｂの小径部１１Ｄの外周嵌着部１１Ｅ（本実施例では、カバー７０が被着される小径部１１Ｄの外周嵌着部１１Ｅは、センタベアリング２０、ストッパピース４０が嵌着される小径部１１Ｄより小径をなす）に被着される。このようにして分割シャフト１０Ｂの小径部１１Ｄの外周嵌着部１１Ｅに被着されたカバー７０の締結筒７１の外周に、前述のブーツ６０の小径取付部６２が嵌着され、カバー７０の締結筒７１がブーツ６０の小径取付部６２とともにブーツバンド６４により該嵌着部１１Ｅに締結される。

ここで、ストッパピース４０は、図３、図４に示す如く、例えば鋼製の円筒状をなす。ストッパピース４０は分割シャフト１０Ｂの小径部１１Ｄに軽く挿着可能にするように該小径部１１Ｄの外径よりわずかに大きい内径を有する。

カバー７０は、図４、図５に示す如く、例えばステンレス又は鋼製の薄板成形品からなり、小径締結筒７１、中径ピース嵌合筒７２、大径フランジ７３を順に大径にして接続した段付円筒体をなす。

締結筒７１は分割シャフト１０Ｂの小径部１１Ｄの外周嵌着部１１Ｅに軽く挿着可能にするように該小径部１１Ｄの外周嵌着部１１Ｅの外径よりわずかに大きい内径を有するとともに、自由端側に開口する切欠部７１Ａを備える。切欠部７１Ａは締結筒７１の周方向複数位置に均等に設けるのが良い。カバー７０は、締結筒７１を小径部１１Ｄの外周嵌着部１１Ｅの軸方向所定位置に挿着した状態で、ブーツ６０の小径取付部６２及び締結筒７１の周囲に装備される帯状のバンド６４の締結力によりブーツ６０の小径取付部６２とともに締結筒７１を締め込んで縮径させ、該小径部１１Ｄの外周嵌着部１１Ｅに密着状態で締結する。

フランジ７３は環状支持部材３０の内環３１の小径部３１Ｃより外径が大きい。カバー７０は、締結筒７１を分割シャフト１０Ｂの小径部１１Ｄの外周嵌着部１１Ｅに締結した状態で、内環３１の前側開口を覆い、泥水浸入防止用フランジを構成する。

ストッパピース４０とカバー７０は、分割シャフト１０Ｂの小径部１１Ｄに挿着される前に予め、カバー７０のピース嵌合筒７２の内径部にストッパピース４０の前端部を圧入した小組状態にされる（図３）。ピース嵌合筒７２はストッパピース４０を圧入可能にするように該ストッパピース４０の外径よりわずかに小さい内径を有する。ストッパピース４０の前端面は、上述の圧入状態で、カバー７０のピース嵌合筒７２の底面（締結筒７１と嵌合筒７２の段差面）に衝合する。

従って、ストッパピース４０及びカバー７０は以下の如くに用いられる。
(1)小組状態にされたストッパピース４０とカバー７０を分割シャフト１０Ｂの小径部１１Ｄに軽く挿着する。ストッパピース４０の後端がシール部材２４の内側を貫通してセンタベアリング２０の内輪２１の前端面に当接し、センタベアリング２０を位置決めする。

(2)上述(1)において、カバー７０の締結筒７１を分割シャフト１０Ｂの小径部１１Ｄの軸方向所定位置に位置付け、この締結筒７１の外周にブーツ６０の小径取付部６２を嵌着した状態で、小径取付部６２の周囲に装備されるバンド６４の締め込み操作により小径取付部６２及び締結筒７１を縮径して小径部１１Ｄの外周嵌着部１１Ｅに締結する。これにより、カバー７０はストッパピース４０を軸方向で位置決め支持し、センタベアリング２０を抜け止めする。このとき、カバー７０のフランジ７３は、環状支持部材３０の内環３１の前側開口を覆う。

(3)プロペラシャフト１０に外部からの泥水がかかった場合や走行中の撥ね石等があっても、環状支持部材３０の内環３１の前側開口がカバー７０のフランジ７３で覆われているので、この泥水が内環３１内へ直接浸入したり、また、撥ね石が直撃することを防止する。

尚、内環３１の後側開口は、分割シャフト１０Ｂの大径部１１Ａで覆われて内環３１内への泥水の浸入が防止されている。仮に大径部１１Ａから浸入した泥水があっても、この泥水は内環３１の大径部３１Ａ内に配置されている第１中径部１１Ｂに設けてある溝条部に直ちに捕捉されて下方へ落下排除され、内環３１内へ浸入することが阻止される。

カバー７０において、フランジ７３に後続する溝条部を設け、この溝条部を内環３１の小径部３１Ｃ内に位置付ければ、分割シャフト１０Ｂの第１中径部１１Ｂが備える溝条部と同様の泥水落下排除機能を果たす。

環状支持部材３０の内環３１に嵌合されているセンタベアリング２０は、前後をシール部材２３、２４によりシールされる上に、内環３１の前後開口からの泥水浸入を上述の如くに防止され、泥水から確実に保護される。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ストッパピース４０を軸方向で支持するカバー７０をバンド６４により分割シャフト１０Ｂに締結した。バンド６４がカバー７０に加える分割シャフト１０Ｂへの締結力により、ストッパピース４０を軸方向で位置決め支持し、ひいてはセンタベアリング２０を抜け止めする。センタベアリング２０の抜け止め力が、分割シャフト１０Ｂへのストッパピース４０の圧入保持力に依存するものでないから、分割シャフト１０Ｂとストッパピース４０の挿着部に圧入のための寸法精度を必要としない。従って、分割シャフト１０Ｂとストッパピース４０の挿着部の加工精度を緩和しながら、分割シャフト１０Ｂに嵌合したセンタベアリング２０を抜け止めできる。

(b)カバー７０をブーツとともにバンド６４によって共締めした。従って、カバー７０とブーツを別個のバンド６４で分割シャフト１０Ｂに締結するものに比して、バンド６４の部品点数と組付工数を低減できる。

(c)カバー７０のフランジ７３が内環３１の開口を覆い、内環３１の内部、ひいてはセンタベアリング２０への泥水等の浸入及び撥ね石の直撃を防止し、センタベアリング２０の損傷を防止できる。

(d)カバー７０のバンド６４により締結される締結筒７１に切欠部７１Ａを設けることにより、バンド６４がカバー７０の締結筒７１に加える締結力により、該締結筒７１を容易に縮径変形させて寸法精度に影響されずに分割シャフト１０Ｂに密着状態で締結でき、更に、締結筒７１のブーツ側端部はブーツ６０の小径取付部６２で覆われてシールされので、別途カバー７０の締結筒７１に専用のシール部材を設ける必要もない。

(e)カバー７０のピース嵌合筒７２に予めストッパピース４０を圧入することにより、カバー７０によってストッパピース４０を軸方向で確実に支持できる。また、カバー７０及びストッパピース４０を小組状態で分割シャフト１０Ｂに挿着でき、組付性を向上できる。

（実施例２）（図６）
図６の実施例２が実施例１の異なる点は、カバー７０の形態にある。実施例２のカバー７０は、小径締結筒７１、中径ピース嵌合筒７２、大径フランジ７３を備えるとともに、締結筒７１と嵌合筒７２の間に締結筒７１より小径の嵌着筒７４を備える。

小組状態にされたストッパピース４０とカバー７０を分割シャフト１０Ｂの小径部１１Ｄに挿着し、ストッパピース４０によりセンタベアリング２０を位置決めしたとき、カバー７０の嵌着筒７４を分割シャフト１０Ｂの小径部１１Ｄに嵌着するとともに、予め分割シャフト１０Ｂの小径部１１Ｄの外周嵌着部１１Ｅに嵌着してあるブーツ６０の小径取付部６２の外周にカバー７０の締結筒７１を被着した状態で、締結筒７１の周囲に装備されるバンド６４の締め込み操作により締結筒７１及び小径取付部６２を縮径して小径部１１Ｄの外周嵌着部１１Ｅに締結する。これにより、カバー７０はストッパピース４０を軸方向で位置決め支持し、センタベアリング２０を抜け止めする。更に、締結筒７１のブーツ側端部はブーツ６０の小径取付部６２でシールされ、別途カバー７０の締結筒７１に専用のシール部材を設ける必要もない。

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。例えば、カバー７０とストッパピース４０は互いに圧入することを必須としない。

図１は自動車用プロペラシャフトを示す全体図である。 図２は実施例１のプロペラシャフト支持構造を示す断面図である。 図３はプロペラシャフト支持構造の組付前状態を示す断面図である。 図４はストッパピースとカバーとバンドを示す断面図である。 図５はカバーを示す斜視図である。 図６は実施例２のプロペラシャフト支持構造を示す断面図である。

符号の説明

１０ プロペラシャフト
１０Ａ、１０Ｂ 分割シャフト
１２ 継手
２０ センタベアリング
２１ 内輪
３０ 環状支持部材
３１ 内環
４０ ストッパピース
６０ ブーツ
６４ バンド
７０ カバー
７１ 締結筒
７１Ａ 切欠部
７２ ピース嵌合筒
７３ フランジ

Claims (3)

1. 複数の分割シャフトが継手により連結され、
   一方の分割シャフトがセンタベアリングを介して環状支持部材の内環内側に支持され、
   継手を封止するブーツの両端部が一方の分割シャフトと他方の分割シャフトのそれぞれに取付けられるプロペラシャフト支持構造において、
   センタベアリングの内輪の端面に衝合して該センタベアリングを軸方向に位置決めするストッパピースが一方の分割シャフトに挿着され、
   ストッパピースの前記内輪との衝合端と反対側の端部を軸方向で支持するカバーが一方の分割シャフトに被着され、該カバーの該一方の分割シャフトへの被着部分がブーツの一端部とともにバンドにより該一方の分割シャフトに締結されてなり、
   前記カバーのバンドにより締結される締結筒に切欠部を設けてなることを特徴とするプロペラシャフト支持構造。
2. 前記カバーが前記内環の開口を覆うフランジを備える請求項１に記載のプロペラシャフト支持構造。
3. 前記カバーのピース嵌合筒に予めストッパピースを圧入してなる請求項１又は２に記載のプロペラシャフト支持構造。

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