JP4819607B2 - プロペラシャフト支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両等に用いられるプロペラシャフトを回転自在にかつ弾性的に支持するプロペラシャフト支持構造に関する。

従来のプロペラシャフト支持構造には、自在継手を構成するアウタとインナとにかけてブーツ部材が取り付けられている。このブーツ部材により、自在継手を構成するアウタとインナとで区画形成される空間部に外部から水等が浸入することを防止している。また、プロペラシャフト支持構造は、外環部材と内環部材とこの両者を接続する弾性部材とで構成された環状支持部材を有している。この環状支持部材を構成する内環部材には、軸方向に径が変化する遮蔽部材が一体形成されている。この遮蔽部材はインナ側に取り付けられたブーツ部材の端部を覆っており、このブーツ部材の端部への水等の直接の浸入を防止している（下記特許文献１参照）。

一方、プロペラシャフト支持構造で支持されるプロペラシャフトに対しては、車両への取り付けに先立って、バランス調整作業が行われる。このバランス調整作業は、例えば、３本の爪を備えた治具を用いて行われるものであり、このとき各爪により内環部材がその外周面側から所定位置に位置決めされて支持される（下記特許文献２参照）。
特開２００５−１８０６１８号公報 実開平５−１０１９号公報

ところで、特許文献１に記載されたプロペラシャフト支持構造のプロペラシャフトに、特許文献２に記載されたバランス調整作業を実施すると、治具の爪により内環部材を直接支持しようとしても、爪が内環部材に一体形成された遮蔽部材に接触することがある。爪が遮蔽部材に接触すると、遮蔽部材は軸方向にわたって径が変化するように形成されているため、遮蔽部材が爪に対して位置ずれし、遮蔽部材の支持が困難となる問題がある。この状況の下において、プロペラシャフトのバランス調整作業を実行しても、精度の良い結果に至らず、信頼性に欠けるおそれがある。

また、上記バランス調整作業の作業効率を上げるために、遮蔽部材を内環部材とは別体で構成し、バランス調整作業の終了後、遮蔽部材を内環部材に対して取り付ける方法も考えられる。しかしながら、遮蔽部材を内環部材に対して後から円滑に取り付ける必要があり、かつ、内環部材に対する遮蔽部材の位置決めが困難になる問題がある。

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、プロペラシャフトのバランス調整作業において治具により内環部材を確実に支持することができるとともに、ブーツ部材端部への水等の浸入を防止することができるプロペラシャフト支持構造を提供することを目的とする。

また、本発明は、遮蔽部材を内環部材に対して円滑に取り付けることができ、また、内環部材に対する遮蔽部材の位置決めを容易かつ確実に行うことができるプロペラシャフト支持構造を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、第１プロペラシャフトと第２プロペラシャフトが接続されてなるプロペラシャフトと、前記第１プロペラシャフト又は前記第２プロペラシャフトの一方を回転自在に支持する回転支持部材と、前記回転支持部材の径方向外側に配置される内環部材と、前記第１プロペラシャフト又は前記第２プロペラシャフトの他方に接続されたアウタ部から前記第１プロペラシャフト又は前記第２プロペラシャフトの一方に接続されかつ前記アウタ部とで継手部を構成するインナ部にわたって取り付けられるブーツ部材と、前記内環部材に取り付けられる接続部を有しかつ軸方向にわたってスリットが形成され前記ブーツ部材の前記第１プロペラシャフト又は前記第２プロペラシャフトに対する接続部位への水の浸入を防止する遮蔽部材と、を有するプロペラシャフト支持構造であって、前記遮蔽部材は、前記内環部材とは別体に構成され、前記接続部には、前記遮蔽部材を前記内環部材に対して脱着自在に取り付けるバンド部が設けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプロペラシャフト支持構造において、前記バンド部は、前記接続部に設けられた係合片と、前記接続部の径方向外側に突出するように設けられ前記係合片と係合する凸部と、で構成され、前記係合片が前記凸部と係合するときに、前記接続部の径が絞られて縮径した状態になることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のプロペラシャフト支持構造において、前記バンド部は、前記接続部に接着剤により固着されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載のプロペラシャフト支持構造において、前記バンド部は、前記接続部と一体形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、遮蔽部材が内環部材とは別体に構成されているため、遮蔽部材を装着する前に、プロペラシャフトのバランス調整作業を容易かつ確実に実行することができる。このとき、治具の爪により内環部材が所定位置に位置決めされて支持されるが、遮蔽部材が装着されていないため、遮蔽部材が内環部材の位置決めに際し爪に当接して邪魔になることがなく、爪により内環部材を確実に位置決め支持することができる。この結果、バランス調整作業によるバランス調整精度を向上させることができる。

また、バランス調整作業の終了後に、バンド部により遮蔽部材の接続部を内環部材に取り付けることにより、遮蔽部材を内環部材に容易に取り付けることができる。このとき、遮蔽部材の接続部を内環部材に取り付けるためのバンド部が予め遮蔽部材の接続部に設けられているため、部品点数を削減でき、遮蔽部材の内環部材に対する取り付けを円滑に行うことができる（遮蔽部材の組付け性の向上）。また、遮蔽部材の内環部材に対する取り付けが容易になるため、遮蔽部材の内環部材に対する位置決めが容易になる。そして、遮蔽部材を内環部材に取り付けることにより、ブーツ部材の第１プロペラシャフト又は第２プロペラシャフトに対する接続部位からの水の浸入を防止できる。

請求項２に記載の発明によれば、遮蔽部材を内環部材に取り付ける場合には、係合片を凸部に係合させる。このとき、遮蔽部材の接続部の径が絞られて縮径した状態になるため、遮蔽部材を内環部材にワンタッチで取り付けることができる。これにより、遮蔽部材の内環部材に対する位置決めと組付けをさらに容易にすることができる。また、遮蔽部材を内環部材に対して確実に取り付けることができるため、遮蔽部材の内環部材に対する緩み、がたつき、脱落などを防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、バンド部が接続部に接着剤により固着されていることにより、バンド部の接続部に対する位置決めが強固になる。また、バンド部の接続部に対する緩み、がたつき、脱落などを防止することができる。

請求項４に記載の発明によれば、バンド部が接続部と一体形成されていることにより、バンド部が接続部に対して位置ずれすることがない。また、バンド部の接続部に対する緩み、がたつき、脱落などを無くすことができる。

次に、本発明の第１実施形態に係るプロペラシャフト支持構造について、図面を参照して説明する。

図１に示すように、プロペラシャフト支持構造は、プロペラシャフト１０を構成し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１２と、プロペラシャフト１０を構成し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１４と、を備えている。なお、本実施形態では、第１プロペラシャフト１２をエンジン側に接続し、第２プロペラシャフト１４を駆動側に接続しており、第２プロペラシャフト１４の側が後方に位置し、第１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１６は、第２プロペラシャフト１４に接続されたアウタ１８と、第１プロペラシャフト１２に接続されたシャフトスタブ２０の先端部に形成したインナ２２と、を有し、ボール２４をインナ２２の外周面とアウタ１８の内周面間のそれぞれの３ヶ所に設けた３条の溝２６、２８間に嵌入して構成される。

第１プロペラシャフト１２のシャフトスタブ２０は、大径部３０から先端部のインナ２２に向かって中径部３２、小径部３４の順に小径化しており、小径部３４の外周面に配置されたセンタベアリング３６を介して環状支持部材３８により回転可能に弾性支持されている。なお、環状支持部材３８は、取付ブラケット４０により車体に固定される。

環状支持部材３８は、内環４２と外環４４とをゴム状弾性部材４６を介して接合したものである。内環４２は、それぞれ径の異なる小径部４２Ａと中径部４２Ｂと大径部４２Ｃを有しており、全体として円筒状に形成されている。この中径部４２Ｂの径方向内側には、センタベアリング３６の外輪３６Ａが嵌合されている。また、小径部４２Ａは、シャフトスタブ２０の中径部３２の外周を覆う前方まで延在している。また、大径部４２Ｃは、シャフトスタブ２０の小径部３４の外周を覆う後方まで延在している。また、内環４２の小径部４２Ａと大径部４２Ｃの径方向内側にはシール部材４８がそれぞれ設けられており、このシール部材４８によりセンタベアリング３６が軸方向両側からシールされている。このシール部材４８の一方は、センタベアリング３６の後端面側で後述するストッパピース５０の外周に位置し、また、他方はセンタベアリング３６の前端面側でシャフトスタブ２０の中径部３２の外周に位置している。

環状支持部材を構成する内環４２に嵌合されたセンタベアリング３６をシャフトスタブ２０の小径部３４に装填し、この状態で、シャフトスタブ２０の小径部３４に円環状のストッパピース５０を圧入する。ストッパピース５０の前端部は、シール部材４８の径方向内側を貫通してセンタベアリング３６の後端面に接触している。これにより、センタベアリング３６の内輪３６Ｂの前端面がシャフトスタブ２０の中径部３２の肩面に当接して位置決めされ、内輪３６Ｂの後端面がストッパピース５０の前端面に押圧されて位置決めされる。

ストッパピース５０は、大径フランジ部５２と、小径フランジ部５４と、を備えている。ストッパピース５０の大径フランジ部５２は、内環４２の後端内周に近接し、センタベアリング３６を収容している内環４２の後端からの直接の水の浸入を防止している。また、大径フランジ部５２と内環４２の隙間から浸入した水は、大径フランジ部５２と小径フランジ部５４の間の環状溝５６にガイドされて下方へ落下する。これにより、内環４２の内部への水の浸入が阻止される。

また、アウタ１８とインナ２２とで区画形成される接続空間部Ｍは、金属薄板からなるブーツアダプタ５８とゴム状弾性体からなるブーツ６０とで密封されている。そして、ボール２４の摺動性、耐久性を向上させるためのグリースがこの接続空間部Ｍに封入されている。また、ブーツ６０により、接続空間部Ｍへのダスト、泥水等の浸入が防止される。

また、ブーツアダプタ５８は、アウタ１８の外周に設けたＯリング等のシール部材６２まわりに装着されて固定される基部５８Ａと、基部５８Ａからブーツ６０を覆うようにインナ２２の軸方向に延在される先端部５８Ｂと、を有している。

また、ブーツ６０は、ゴム等の可撓性材料からなり、ブーツアダプタ５８の先端部に取り付けられる大円筒状の大径取付部６０Ａと、第１プロペラシャフト１２のインナ２２に取り付けられる小円筒状の小径取付部６０Ｂと、を有している。また、ブーツ６０は、大径取付部６０Ａと小径取付部６０Ｂとの間で略Ｕ字状断面をなし、かつ接続空間部Ｍの内側に向けて屈曲する屈曲部６０Ｃを有している。

また、内環４２の大径部４２Ｃの外周面には、内環４２とは別体で構成された遮蔽部材６４が設けられている。この遮蔽部材６４は、内環４２の大径部４２Ｃの外周面に取り付けられる小径の接続部６６と、接続部６６の軸方向一方側に一体形成されブーツ６０側に向かうに従い拡径した被覆部６８と、で構成されている。この被覆部６８は、接続部６６側に位置し軸方向に沿ってブーツ６０側に向かうに従い拡径した第１被覆部６８Ａと、第１被覆部６８Ａと一体形成され第１被覆部６８Ａの径よりもさらに拡径した第２被覆部６８Ｂと、で構成されている。また、詳細は後述するが、遮蔽部材６４は、接続部６６の外周面に設けられた締付けバンド７０により内環４２の大径部４２Ｃに対して脱着自在に固定されている。なお、遮蔽部材６４は、金属、ゴム又は合成樹脂のいずれかで構成されている。また、遮蔽部材６４が内環４２の大径部４２Ｃに固定された状態では、ブーツ６０の小径取付部６０Ｂが遮蔽部材６４の第２被覆部６８Ｂの径方向内側に入り込み、ブーツ６０の小径取付部６０Ｂが遮蔽部材６４と径方向に重なって覆われた状態となっている。

また、図２に示すように、遮蔽部材６４には、軸方向にわたって貫通するスリット７２が形成されている。具体的には、遮蔽部材６４には、接続部６６から第１被覆部６８Ａを経て第２被覆部６８Ｂに至るまでスリット７２が延在するようにして形成されている。このように、スリット７２が形成されているため、遮蔽部材６４の接続部６６の拡径及び縮径が容易になる。この結果、遮蔽部材６４を内環４２の大径部４２Ｃに後付けする場合にも、遮蔽部材６４の径が容易に拡径されるため、遮蔽部材６４の後付け組込み作業が一層容易になる。

ここで、遮蔽部材６４の接続部６６の外周には、締付けバンド７０が設けられている。この締付けバンド７０は、金属、ゴム又は合成樹脂のいずれかで構成されている。また、締付けバンド７０の接続部６６の外周に対する形成方法として、締付けバンド７０と遮蔽部材６４とが別個独立したものであれば、接着剤により接着させる方法がある。また、別の方法として、予め成形した固体状の締付けバンド７０を成形型に入れ、この成形型に融解した樹脂又は未加硫のゴムを注入して加熱することにより遮蔽部材６４をモールド成形してもよい。この方法では、締付けバンド７０が遮蔽部材６４の接続部６６に一体形成される。なお、締付けバンド７０が遮蔽部材６４の接続部６６の内周に設けられる構成でもよい。

また、締付けバンド７０は、全体として帯状に形成されている。具体的には、図２に示すように、締付けバンド７０は、遮蔽部材６４の接続部６６の外周に面接するバンド本体７４と、バンド本体７４に一体形成されかつ径方向外側に向かって略垂直に延在する係合片７８と、で構成されている。また、バンド本体７４には、径方向外側に突出する凸部７６が形成されている。また、係合片７８には、凸部７６が挿入する貫通孔８０が形成されている。

また、図２及び図３に示すように、締付けバンド７０による遮蔽部材６４の内環４２への取り付けは、係合片７８を凸部７６側に倒していき、係合片７８の貫通孔８０に凸部７６を挿入させる。このとき、接続部６６の弾性力に対抗するかたちで、遮蔽部材６４の接続部６６の径が絞られて縮径される。そして、内環４２の大径部４２Ｃには、遮蔽部材６４の接続部６６からの弾性締付け力により、遮蔽部材６４が内環４２に対して取り付けられる。

また、遮蔽部材６４を内環４２から取り外す場合には、係合片７８を径方向外側に押し上げて、貫通孔８０から凸部７６を抜くと、接続部６６の弾性力により遮蔽部材６４の接続部６６の径が拡径される。そして、遮蔽部材６４の接続部６６から内環４２の大径部４２Ｃに作用していた弾性力が解除されるため、遮蔽部材６４を内環４２から容易に取り外すことができる。

次に、本発明の第１実施形態に係るプロペラシャフト支持構造の作用について説明する。

図１乃至図３に示すように、プロペラシャフト１０のバランス調整作業を実行する場合には、内環４２に遮蔽部材６４を固定する前に、バランス調整作業を先に行う。すなわち、治具の爪（図示省略）により内環４２の外周面を３箇所バランサーマシンの回転軸心に位置決め支持し、プロペラシャフト１０を高速で回転させてプロペラシャフト１０のバランスをロードセル（図示省略）で測定し、この測定結果に基づいてプロペラシャフト１０の所定の部位に錘をはり付けてプロペラシャフト１０のアンバランスを除去する。このように、遮蔽部材６４が取り付けられていない状態で、治具の爪により内環４２が直接支持されるため、遮蔽部材６４が邪魔になることがなく、爪により内環４２を確実に支持することができる。この結果、バランス調整作業の爪の位置決め精度を安定して確保でき、バランス調整精度を向上させることができる。

また、プロペラシャフト１０のバランス調整作業が終了すると、遮蔽部材６４を内環４２の大径部４２Ｃに取り付ける。このとき、遮蔽部材６４にはスリット７２が形成されているため、遮蔽部材６４自体が容易に拡径し、遮蔽部材６４は内環４２の大径部４２Ｃに容易に嵌入される。その後、上述した方法で、遮蔽部材６４の接続部６６の外周面に予め設けられた締付けバンド７０により、遮蔽部材６４が内環４２にして固定される。このように、遮蔽部材６４の寸法誤差に影響されることなく、遮蔽部材６４を内環４２に容易かつ確実に固定することができる。

ここで、遮蔽部材６４の接続部６６には締付けバンド７０が予め設けられているため、締付けバンド７０を遮蔽部材６４の接続部６６と別体に構成されている場合と比較して、部品点数を削減でき、遮蔽部材６４の内環４２に対する取り付けを円滑に行うことができる。また、遮蔽部材６４の内環４２に対する取り付けが円滑になるため、遮蔽部材６４の内環４２に対する位置決めが容易になる。

特に、遮蔽部材６４を内環４２に取り付ける場合には、係合片７８の貫通孔８０にバンド本体７４の凸部７６を挿入させ、係合片７８をバンド本体７４と係合させる。このとき、遮蔽部材６４の接続部６６の径が絞られて縮径した状態になるため、遮蔽部材６４を内環４２にワンタッチで取り付けることができる。これにより、遮蔽部材６４の内環４２に対する位置決めをさらに容易にすることができる。また、遮蔽部材６４を内環４２に対して確実に取り付けることができるため、遮蔽部材６４の内環４２に対する緩み、がたつき、脱落などを防止することができる。なお、係合片７８の貫通孔８０にバンド本体７４の凸部７６を挿入後に、凸部７６の端部をかしめ、または折り曲げ等によりさらに径方向で係止する抜け止め手段を設けてもよい。

また、遮蔽部材６４が内環４２の大径部４２Ｃに固定された状態では、ブーツ６０の小径取付部６０Ｂが遮蔽部材６４の被覆部６８の径方向内側に入り込み、ブーツ６０の小径取付部６０Ｂが遮蔽部材６４に覆われた状態となっている。これにより、車両の走行中でも遮蔽部材６４により泥水、跳ね水等の直接浸入が遮断されるため、ブーツ６０の小径取付部６０Ｂと第１プロペラシャフト１２との接続部位からの水等が浸入することを容易に防止できる。なお、組付け状態でスリット７２が鉛直下方に位置するように固定して、被覆部６８のスリット７２を水抜溝として兼用してもよい。

特に、遮蔽部材６４がゴム又は合成樹脂で構成されていると、遮蔽部材６４を容易に変形（拡径）させることができる。これにより、遮蔽部材６４の後付け作業を一層容易にすることができる。また、遮蔽部材６４の防錆性、軽量性を向上させることもできる。

なお、締付けバンド７０が遮蔽部材６４の接続部６６の外周又は内周に接着剤により固着されている構成とすることにより、締付けバンド７０を遮蔽部材６４の接続部６６に対して強固に位置決めすることができる。また、締付けバンド７０の遮蔽部材６４の接続部６６に対する緩み、がたつき、脱落などを防止することができる。

また、締付けバンド７０が遮蔽部材６４の接続部６６とともに同樹脂、ゴム材から一体形成されている構成とする場合でも、締付けバンド７０が遮蔽部材６４の接続部６６に対して位置ずれすることがない。また、締付けバンド７０の遮蔽部材６４の接続部６６に対する緩み、がたつき、脱落などを無くすことができる。

本発明の第１実施形態に係るプロペラシャフト支持構造の構成図である。 本発明の第１実施形態に係るプロペラシャフト支持構造に用いられる遮蔽部材のバンド部を構成する係合片と凸部が係合していない状態を軸方向前方側からみた正面図である。 本発明の第１実施形態に係るプロペラシャフト支持構造に用いられる遮蔽部材のバンド部を構成する係合片と凸部とが係合している状態を軸方向前方側からみた正面図である。

符号の説明

１０ プロペラシャフト
１２ 第１プロペラシャフト
１４ 第２プロペラシャフト
１８ アウタ（アウタ部）
２２ インナ（インナ部）
３６ センタベアリング（回転支持部材）
４２ 内環（内環部材）
４４ 外環（外環部材）
４６ ゴム状弾性部材（弾性部材）
６０ ブーツ（ブーツ部材）
６４ 遮蔽部材
６６ 接続部
６８ 被覆部
７０ 締付けバンド（バンド部）
７２ スリット
７６ 凸部
７８ 係合片

Claims (4)

1. 第１プロペラシャフトと第２プロペラシャフトが接続されてなるプロペラシャフトと、前記第１プロペラシャフト又は前記第２プロペラシャフトの一方を回転自在に支持する回転支持部材と、前記回転支持部材の径方向外側に配置される内環部材と、前記第１プロペラシャフト又は前記第２プロペラシャフトの他方に接続されたアウタ部から前記第１プロペラシャフト又は前記第２プロペラシャフトの一方に接続されかつ前記アウタ部とで継手部を構成するインナ部にわたって取り付けられるブーツ部材と、前記内環部材に取り付けられる接続部を有しかつ軸方向にわたってスリットが形成され前記ブーツ部材の前記第１プロペラシャフト又は前記第２プロペラシャフトに対する接続部位への水の浸入を防止する遮蔽部材と、を有するプロペラシャフト支持構造であって、
   前記遮蔽部材は、前記内環部材とは別体に構成され、
   前記接続部には、前記遮蔽部材を前記内環部材に対して脱着自在に取り付けるバンド部が設けられていることを特徴とするプロペラシャフト支持構造。
2. 前記バンド部は、前記接続部に設けられた係合片と、前記接続部の径方向外側に突出するように設けられ前記係合片と係合する凸部と、で構成され、
   前記係合片が前記凸部と係合するときに、前記接続部の径が絞られて縮径した状態になることを特徴とする請求項１に記載のプロペラシャフト支持構造。
3. 前記バンド部は、前記接続部に接着剤により固着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロペラシャフト支持構造。
4. 前記バンド部は、前記接続部と一体形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロペラシャフト支持構造。

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