JP4897636B2 - プロペラシャフトのボルト支持構造 - Google Patents

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Description

本発明は、プロペラシャフトに設けられた等速ジョイント、十字継手及びセンターベアリングなどをボルトによって車両に固定する構造に関するものであり、詳しくは、等速ジョイント、十字継手及びセンターベアリングなどを車両に取り付ける前に、前記等速ジョイントなどにボルトを仮止め状態に支持させた構造に関するものである。
周知のように、車両のトランスミッションとデファレンシャルギアとの間に配置されるプロペラシャフトは、例えば、前端側に配置された等速ジョイントが前記トランスミッションに形成された被取付部に、また、後端側に配置された十字継手が前記デファレンシャルギアに形成された被取付部に、さらに、ほぼ中央位置に配置されたセンターベアリングが車体の下部に形成された被取付部にそれぞれボルトによって固定されるようになっている。
また、前記プロペラシャフトは、部品メーカーから納品される際に、前記等速ジョイント、十字継手及びセンターベアリングなどに形成されたボルト挿通孔の内部に前記ボルトを予め仮止め状態に保持させた状態にて納品されることがある。
そして、納品された前記プロペラシャフトを車両に取り付ける際には、前記ボルト挿通孔の内部に仮止め状態に保持された前記ボルトを車両の被取付部側に移動させ、該被取付部に形成されたボルト雌ねじ孔に前記ボルトを締結させて、前記プロペラシャフトを車両に固定している。
ここで、前記ボルトを前記被取付部のボルト雌ねじ孔に強固に締結させるために、例えば、特許文献１に記載されている技術が知られている。
概略を説明すれば、ボルトの雄ねじ部の外周の軸方向の所定範囲を、ほぼ筒状に形成されたポリ塩化ビニル等の熱収縮性フィルムで包み、該熱収縮性フィルムの軸方向の一部である、例えば、両端側などを加熱して収縮させ、前記ボルトの雄ねじ部の外周面に密着させた接合部と、該熱収縮性フィルムを前記雄ねじ部の外周面に密着させない非接合部とを形成して、前記ボルト雌ねじ孔に締結させることによって、前記接合部が前記雄ねじ部の外周に固定された状態で前記ボルト雌ねじ孔と前記雄ねじ部との間の隙間を埋めると共に、前記非接合部が捩れた状態となって前記ボルト雌ねじ孔と前記雄ねじ部との間の隙間を埋めて、前記熱収縮性フィルムが前記雄ねじ部とボルト雌ねじ孔との間で狭持状態となって、前記ボルトが強固に固定されるようになっている。
特公平７−９２４５（図１）
この従来の技術にあっては、前述のように、ボルトの雄ねじ部をボルト雌ねじ孔に締結させた際に、前記熱収縮性フィルムの厚みや締結時の摩擦などによって前記雄ねじ部を前記ボルト雌ねじ孔に強固に固定させることが可能ではあるが、このためには、前記雄ねじ部をボルト雌ねじ孔に締結させた際に、前記熱収縮性フィルムが前記ボルト雌ねじ孔の内部に位置するように、前記熱収縮性フィルムの取付位置を前記雄ねじ部に対して予め軸方向で位置決めしなければならない。
また、前記熱収縮性フィルムを前記雄ねじ部に位置決めした後に、該熱収縮性フィルムの両端側などを熱収縮させなければならないため、前記雄ねじ部への前記熱収縮フィルムの取付加工作業が煩雑になるおそれがある。
そこで、取付加工作業が煩雑化することなく前記ボルトの雄ねじ部を前記ボルト雌ねじ孔に強固な固定状態を維持させるために、該ボルト雌ねじ孔に締結される前記雄ねじ部の外周に、接着剤が封入された緩み止め剤を塗布することが考えられる。
しかし、雄ねじ部の外周面に緩み止め剤が塗布された前記ボルトをボルト挿通孔の内部に挿通した際に、前記緩み止め剤が前記ボルト挿通孔の内周面に接触することがあり、該緩み止め剤が前記ボルト挿通孔の内周面に接触した状態で前記ボルト挿通孔の内部に保持されると、前記ボルトがボルト挿通孔の内部に固着してしまうおそれがある。
本発明は、前述した従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、前記ボルトを前記ボルト挿通孔の内部に挿通した際に、前記ボルト挿通孔の内周面などに前記緩み止め剤を接触させることなく前記ボルトを仮止め状態に保持させると共に、前記等速ジョイント、十字継手及びセンターベアリングなどを車両にボルトによって固定した際に、このボルトの緩みを防止して強固な固定状態を維持させることを目的としている。
本発明は、前記従来の実情に鑑みて案出されたもので、請求項１に記載の発明は、プロペラシャフトに設けられ、車両の被取付部に取り付けられる取付部材と、該取付部材にほぼ一定の径で貫通形成されたボルト挿通孔と、該ボルト挿通孔の内部に挿通される軸部の先端外周に形成されて、前記被取付部に形成された雌ねじ孔に螺着される雄ねじ部を有するボルトと、該ボルトの前記軸部または雄ねじ部の外周に熱収縮して密着し、外周面が前記ボルト挿通孔の内周面に当接して前記ボルトを前記ボルト挿通孔の内部に仮止め状態に保持させるチューブと、該チューブの位置より先端側の前記雄ねじ部の外周に塗布され、前記雌ねじ孔との間に介在することで緩み止め効果を発揮する緩み止め剤と、を備え、前記ボルトをボルト挿通孔に前記チューブを介して仮止め状態に保持した際に、前記雄ねじ部に塗布された緩み止め剤の外径が前記チューブの外径より小径となっていることを特徴としている。
本発明によれば、前記緩み止め剤の外径が前記チューブの外径よりも小径となっていることによって前記ボルト挿通孔の内周面と前記緩み止め剤の外周との間に隙間が形成されることから、前記ボルトを前記ボルト挿通孔の内部に前記チューブを介して仮止め状態に保持した際に、前記隙間によって前記緩み止め剤が前記ボルト挿通孔の内周面と接触することがない状態で保持される。
したがって、前記ボルト挿通孔の内部に前記ボルトが前記緩み止め剤により固着してしまうことが防止される。
その後、前記ボルトを前記雌ねじ孔に螺着締結して前記取付部材を前記被取付部に固定した際に、前記被取付部の雌ねじ孔とボルトの雄ねじ部との間で前記緩み止め剤の緩み止め効果が発揮されて、前記ボルトをボルト雌ねじ孔に強固に締結させることができる。
以下、本発明にかかるプロペラシャフトのボルト支持構造の実施形態を図面に基づいて詳述する。
この実施形態に供される車両のプロペラシャフトは、四輪駆動やフロントエンジンリアドライブの駆動方式を用いる車両に適用され、図４及び図５に示すように、トランスミッション１に取付部材である等速ジョイント２を介して接続される駆動軸３と、図外のデファレンシャルギアに十字継手４を介して接続される従動軸５と、前記駆動軸３と従動軸５とを接続する十字継手６と、前記従動軸５の前記駆動軸３側の端部に設けられて、図外の車体のフロア部材である、例えば、クロスメンバの下部に固定されるセンターベアリング７とから主として構成されている。
前記駆動軸３は、鋼管製の駆動側チューブ９と、該駆動側チューブ９の前端部に溶接などによって軸方向から固定されたスタブ軸１０と、前記駆動側チューブ９の後端部に前記十字継手６の一部を構成するヨーク１１が溶接などによって軸方向から固定されている。
前記スタブ軸１０は、段差径状に形成されて、大径な円筒状の基端部１０ａが前記駆動軸３の前端部に溶接などによって固定されていると共に、該基端部１０ａより前方に突出した軸部１０ｂが前記基端部１０ａ側から先端側に向かって漸次小径状に形成されている。また、前記軸部１０ｂは、先端側の外周にセレーション凹凸１０ｃが形成されている。
前記等速ジョイント２は、前記トランスミッション１に有する被取付部である取付ブラケット１ａに形成されたボルト雌ねじ孔１ｂにボルト８を螺着締結させることによって固定されるようになっており、図３及び図５に示すように、ほぼ円筒状に形成されて、前記トランスミッション１に複数のボルト８によって連結された外輪１２と、該外輪１２の内周側に配置されて前記スタブ軸１０と結合された内輪１３と、前記外輪１２と内輪１３との間に転動自在に設けられた図外のトルク伝達ボールと、このトルク伝達ボールを保持するケージ１４とから主として構成されている。また、前記等速ジョイント２は、内部にグリース等の潤滑油が充填されていると共に、前記外輪１２の前端側に配置されたカバープレート１５と、前記外輪１２の後端側に配置されたブーツアダプタ１６とブーツ１７によって内部が閉塞されている。
前記外輪１２は、ほぼ円環状に形成され、径方向幅のほぼ中心位置に、軸方向へ貫通形成されたボルト挿通孔１２ａが周方向の等間隔位置に複数形成されていると共に、内周に前記トルク伝達ボールを保持する複数の内周溝部が軸方向にわたって形成されている。また、前端側の外周には、ほぼ段差状に縮径する縮径部１２ｂが形成されている。
前記内輪１３は、ほぼ円環状に形成され、外周には、前記内周溝部と共同して前記トルク伝達ボールを保持する外周溝部が軸方向にわたって形成されている。また、内周には、前記スタブ軸１０のセレーション凹凸１０ｃが結合するセレーション凹凸１３ａが軸方向に形成されている。
前記カバープレート１５は、薄板によってほぼカップ状に形成され、前記等速ジョイント２の前端側を閉塞する本体１５ａと、該本体１５ａから外周側に延出されたフランジ部１５ｂと、該フランジ部１５ｂの外周端部から軸方向へほぼ折り返し状に折曲形成され、前記外輪１２の縮径部１２ｂに嵌着された外周部１５ｃとから主として構成され、前記外輪１２の前端面と当接する前記フランジ部１５ｂには、前記ボルト挿通孔１２ａと対応する位置に、該ボルト挿通孔１２ａより若干大径に形成されたボルト孔１５ｄが配置されている。
前記ブーツアダプタ１６は、薄板によってほぼ円筒状に形成され、前記外輪１２の後端側に配置された円筒部１６ａと、該円筒部１６ａの前端より外周側にほぼ折り返し状に折曲形成されて、前記外輪１２の後端面と当接するフランジ部１６ｂと、該フランジ部１６ｂの外周端部より軸方向へ折曲され、前記外輪１２の後端側の外周に嵌着された外周部１６ｃと、前記円筒部１６ａの後端より内周側へほぼ折り返し状に折曲形成された固定部１６ｄとから主として構成され、前記フランジ部１６ｂには、前記カバープレート１５と同様にボルト孔１６ｅが形成されている。
前記ブーツ１７は、前記固定部１６ｄに外周端部１７ａが固定され、該外周端部１７ａより内周側へ断面ほぼく字形状に折曲形成されて、延出した内周端部１７ｂが前記スタブ軸１０の軸部１０ｂの外周面に当接して固定され、前記等速ジョイント２の後端側を閉塞している。
そして、前記等速ジョイント２を前記トランスミッション１に固定させる前記ボルト８は、図２（ａ）に示すように、前記等速ジョイント２のボルト挿通孔１２ａに挿通される軸部８ａと、該軸部８ａの外周の先端側から後端側の所定範囲に形成され、前記トランスミッション１のボルト雌ねじ孔１ｂに螺着する雄ねじ部８ｂと、を有し、前記雄ねじ部８ｂの後端側の外周に、前記ボルト８を前記ボルト挿通孔１２ａの内部に保持させる熱収縮チューブ１８が被嵌固定されている。また、前記雄ねじ部８ｂの前記熱収縮チューブ１８より先端側の外周に、該雄ねじ部８ｂを前記ボルト雌ねじ孔１ｂに螺着させた際の不用意な緩みを防止する緩み止め剤１９が塗布されている。なお、前記軸部８ａの後端側には、ワッシャ２０が設けられている。
前記熱収縮チューブ１８は、例えば、シリコンゴムなどによってほぼ円筒状に形成され、前記雄ねじ部８ｂの外周に貫装した状態で加熱することによって熱収縮させて、前記雄ねじ部８ｂの外周面に密着して強固に固定されている。また、この状態での前記熱収縮チューブ１８の外径Ｄ１は、前記ボルト挿通孔１２ａの内径ｄ１より若干大径に形成されている。
前記緩み止め剤１９は、適度な粘性を有する溶液状またはゲル状であり、内部には接着剤が封入された多数のマイクロカプセルを有している。また、前記雄ねじ部８ｂの外周に均一な膜厚で塗布された後に、揮発して乾燥することによって被膜が形成されて、前記雄ねじ部８ｂの外周に固着した状態となる。このとき、前記緩み止め剤１９の外径Ｄ２は、前記熱収縮チューブ１８の外径Ｄ１より小径になっている。
次に、前記ボルト８を、前記等速ジョイント２のボルト挿通孔１２ａの内部に挿通する手順を説明する。
まず、前記ボルト８を前記ボルト挿通孔１２ａの内部に挿通する際に、図３に示すように、前記軸部８ａの小径な先端を前記外輪１２の後端側から前記ボルト挿通孔１２ａの内部に挿通する。
次に、前記ボルト８を押圧して軸方向へ移動させると、図１に示すように、前記熱収縮チューブ１８が弾性変形しながら前記ボルト挿通孔１２ａの内部に挿通されて、前記雄ねじ部８ｂが前記ボルト挿通孔１２ａの内部に配置されるため、前記ボルト８がボルト挿通孔１２ａの内部に仮止め状態に保持される。
そして、前記ボルト８がボルト挿通孔１２ａの内部に仮止め状態に保持された状態では、前記熱収縮チューブ１８が、前記ボルト挿通孔１２ａの内周面１２ｃに自己弾性力をもって弾接するので、該ボルト挿通孔１２ａの内部での前記ボルト８の保持力が安定し、前記ボルト挿通孔１２ａの内部に確実に仮止め状態に保持させることができる。
また、前記緩み止め剤１９は、前述のように、外径Ｄ２が前記熱収縮チューブ１８の外径Ｄ１より小径に形成されていることから、前記ボルト挿通孔１２ａの内部に収容保持された際に、前記熱収縮チューブ１８によって前記ボルト挿通孔１２ａの内周面１２ｃと前記緩み止め剤１９の外周との間に隙間Ｃが形成される。
このため、前記緩み止め剤１９が前記ボルト挿通孔１２ａの内周面１２ｃに接触することなく前記ボルト挿通孔１２ａの内部に収容保持される。
したがって、前記緩み止め剤１９は、前記ボルト挿通孔１２ａの内周面１２ｃに固着してしまうことが防止され、前記雄ねじ部８ｂの外周に塗布された状態を維持することができる。
そして、前記プロペラシャフトを前記トランスミッション１に連結させる際には、前記ボルト挿通孔１２ａの内部に仮止め状態に保持されている前記ボルト８をさらに軸方向へ押圧して、図４に示すように、前記雄ねじ部８ｂを前記ボルト雌ねじ孔１ｂに螺合させる。
このとき、前記ボルト挿通孔１２ａの内部に収容保持されていた前記緩み止め剤１９が前記ボルト雌ねじ孔１ｂと前記雄ねじ部８ｂとの間のわずかな隙間を埋めると共に、前記マイクロカプセルが潰れ、該マイクロカプセルの内部から接着剤が漏出するため、ここで、前記緩み止め剤１９の緩み止め効果が発揮される。
したがって、前記雄ねじ部８ｂが前記ボルト雌ねじ孔１ｂの内部で強固に固定されるため、前記雄ねじ部８ｂが緩むことが防止されて強固な締結状態を維持することができる。
図６は本発明の第２の実施形態を示し、前記等速ジョイント２を前記トランスミッション１に固定させるボルト２１の軸部２１ａの外周に、前記熱収縮チューブ２２を被嵌固定したものである。
前記ボルト２１は、図２（ｂ）に示すように、前記等速ジョイント２のボルト挿通孔１２ａに挿通される前記軸部２１ａと、該軸部２１ａの外周の先端側から後端側に向かって軸方向の所定範囲に刻設され、前記トランスミッション１のボルト雌ねじ孔１ｂに螺着する雄ねじ部２１ｂとを有しており、前記雄ねじ部２１ｂの後端側に位置する前記軸部２１ａの外周に、前記ボルト２１を前記ボルト挿通孔１２ａの内部に保持させる熱収縮チューブ２２が、加熱されて密着して固定されている。また、前記雄ねじ部２１ｂの先端側の外周に、該雄ねじ部２１ｂを前記ボルト雌ねじ孔１ｂに螺着させた際の不用意な緩みを防止する緩み止め剤２３が塗布されている。
つまり、前記ボルト２１は、前記軸部２１ａの外周に刻設された雄ねじ部２１ｂの軸方向の長さが、第１の実施形態の前記雄ねじ部８ｂより短く形成されている。
また、前記軸部２１ａの外周に被嵌固定されている前記熱収縮チューブ２２の外径Ｄ３は、前記ボルト挿通孔１２ａの内径ｄ１より若干大径に形成されており、前記雄ねじ部２１ｂの外周に固着している前記緩み止め剤２３の外径Ｄ４は、前記熱収縮チューブ２２の外径Ｄ３より小径に形成されている。
そして、前記ボルト２１が前記ボルト挿通孔１２ａの内部に挿通されて、仮止め状態に保持されると、図６に示すように、前記ボルト挿通孔１２ａの内周面１２ｃと前記緩み止め剤２３の外周との間に隙間Ｃが形成されるため、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
本発明は、前実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、前記ボルト８，２１の長さなどを変更すると共に、これに対応して前記熱収縮チューブ１８，２２や、前記緩み止め剤１９，２３の軸方向の長さを変更することによって、前記取付部材であるセンターベアリング７を車体のフロア部材に取り付けることや、前記十字継手４を前記デファレンシャルギアに取り付けることが可能である。
また、車両のプロペラシャフト以外の回転軸のボルト支持構造に適用することも可能である。
本発明に供される等速ジョイントのボルト挿通孔の内部にボルトが仮止め状態に保持された状態を示す要部半断面図である。 （ａ）は、本発明の第１の実施形態に供されるボルトの全体図であり、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に供されるボルトの全体図である。 本発明に供される等速ジョイントのボルト挿通孔の内部にボルトを仮止め状態に保持させる前の状態を示す要部半断面図である。 図１の等速ジョイントがトランスミッションに取り付けられた状態を示す要部半断面図である。 本発明のプロペラシャフトの全体図である。 本発明の第２の実施形態における等速ジョイントのボルト挿通孔の内部にボルトが仮止め状態に保持された状態を示す要部半断面図である。
符号の説明
１…トランスミッション
１ａ…取付ブラケット（被取付部）
１ｂ…ボルト雌ねじ孔（雌ねじ孔）
２…等速ジョイント（取付部材）
３…駆動軸（プロペラシャフト）
５…従動軸（プロペラシャフト）
８，２１…ボルト
８ａ，２１ａ…軸部
８ｂ，２１ｂ…雄ねじ部
１２…外輪
１２ａ…ボルト挿通孔
１２ｃ…内周面
１８，２２…熱収縮チューブ（チューブ）
１９，２３…緩み止め剤
Ｃ…隙間

Claims (3)

  1. プロペラシャフトに設けられ、車両の被取付部に取り付けられる取付部材と、
    該取付部材にほぼ一定の径で貫通形成されたボルト挿通孔と、
    該ボルト挿通孔の内部に挿通される軸部の先端外周に形成されて、前記被取付部に形成された雌ねじ孔に螺着される雄ねじ部を有するボルトと、
    該ボルトの前記軸部または雄ねじ部の外周に熱収縮して密着し、外周面が前記ボルト挿通孔の内周面に当接して前記ボルトを前記ボルト挿通孔の内部に仮止め状態に保持させるチューブと、
    該チューブの位置より先端側の前記雄ねじ部の外周に塗布され、前記雌ねじ孔との間に介在することで緩み止め効果を発揮する緩み止め剤と、を備え、
    前記ボルトをボルト挿通孔に前記チューブを介して仮止め状態に保持した際に、前記雄ねじ部に塗布された緩み止め剤の外径が前記チューブの外径より小径となっていることを特徴とするプロペラシャフトのボルト支持構造。
  2. 前記緩み止め剤は、前記ボルトが前記仮止め状態に保持された際に、前記取付部材の内部に位置するように構成されてい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のボルト支持構造。
  3. 前記ボルトは、前記雄ねじ部よりも小径の先端部を有し、
    該先端部は、前記ボルトが前記仮止め状態に保持された際に、前記取付部材から突出するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のプロペラシャフトのボルト支持構造。
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