JP5856806B2 - プロペラシャフト - Google Patents

Description

本発明は、互いにスプライン嵌合する雄形スプライン軸部および雌形スプライン軸部を有し、互いに嵌合するスプライン側とは反対側端部にそれぞれ自在継手のヨークを連結し、雌形スプライン軸部にはスプライン嵌合部の内部空間を閉止する閉止体を設ける伸縮自在のプロペラシャフトに関する。

このようなプロペラシャフトは、雌形スプライン軸部の雄形スプライン軸部との嵌合側とは反対側、すなわち、雌形スプライン軸部の自在継手ヨーク側端部の開口を塞いで、外部からダストが浸入するのを防止するため、またスプライン嵌合における軸線方向の摺動をスムーズにするよう給脂した潤滑用のグリースが漏洩するのを防止するため、閉止体を設ける。
このような閉止体としては、例えば、特許文献１、および特許文献２に記載のものがある。

特許文献１記載のドライブシャフトにあっては、閉止体として、コップ状の２重キャップを設け、内側キャップの中心面に空気孔を設けるとともに、外側キャップの半径方向側面に空気孔を設け、これら内側および外側のキャップにおける空気孔によって、雌形スプライン軸部における閉止体側の内部空間の通気を行うようにしている。内側キャップは、この通気により、雌形スプライン軸部および雄形スプライン軸部の伸縮時に、雌形スプライン軸部の閉止体側の内部空間における容積変化に基づく内圧抵抗を低減するとともに、回転駆動時には、遠心力によってコップ状内側キャップの外周側面にグリースは流動するため、グリースの漏洩は免れる。

特許文献２は、雌形スプライン軸部における閉止体側は、第１カバー部材と第２カバー部材との間にグリース室、すなわちグリース溜まりを形成するものであり、第１カバー部材に設けたベントは、単にグリースの過剰充填を確認するためのもので、過剰充填した場合には、ベントからグリースが漏れ出る。またこのグリース室に直接給脂するよう、給脂ニップルを雌形スプライン軸部に設けている。

日本国特許第３９０３１５５号公報 日本国特許第３９５３８０９号公報

しかし、特許文献１，２のいずれも、ドライブシャフトの伸張時に、外側キャップの空気孔または第１カバー部材のベントから引き込まれる外部空気に浮遊するダストが内部空間、ひいてはスプライン嵌合部に取り込む可能性は回避できない。

したがって、本願発明の目的は、雌形スプライン軸部および雄形スプライン軸部の伸縮時に、雌形スプライン軸部の閉止体側の内部空間における容積変化に基づく内圧抵抗を低減するとともに、外部からスプライン嵌合部へのダスト浸入を回避することができるプロペラシャフトを得るにある。

この目的を達成するため、本発明プロペラシャフトは、前記閉止体は、前記雌形スプライン軸部のヨーク側端部の開口端縁に固着した環状枠体と、前記環状枠体のヨーク側端部における開口部に固着したカップ状カバーであって、空気孔を設けたカップ底面を前記雌形スプライン軸部の前記内部空間に対向させ、カップ開口を前記ヨーク側に対向させると共に内部に空間が形成された、該カップ状カバーと、前記カップ状カバーの前記カップ開口を塞ぐよう連結したカバープレートであって、リリーフバルブを設けた、該カバープレートとを備える構成とした、ことを特徴とする。

本発明プロペラシャフトによれば、カップ底面に空気孔を設けたカップ状のカバーと、リリーフバルブを設けたカバープレートとの２重カバーを取り付けた環状枠体を有する閉止体構造により、プロペラシャフトの伸張時に、リリーフバルブを経て外部から進入する空気は、カップ状カバー内の空間にバッファされ、直接スプライン嵌合部には進入せず、したがって、空気に混入するダストはスプライン嵌合部内に侵入することがなくスムーズに伸張摺動することができ、またプロペラシャフトの収縮時には、この収縮により圧縮される空気はリリーフバルブから外部に排出され、スムーズに収縮摺動することができる。また、プロペラシャフトが回転しない不作動時には、リリーフバルブによって、外部の泥水又は空気がカップ状カバー内に侵入するのを確実に防止することができる。

本発明の他の好適な実施形態においては、カップ状カバーのカップ底面は、カップ開口側に頂点を有する円錐状底面とする。この構成によれば、プロペラシャフトの伸張時に、リリーフバルブからカップ状カバー内の空間に侵入した空気は、カップ底面に設けた空気孔からスプライン嵌合部に吸い込まれ難くなる。

本発明のさらに他の好適な実施形態においては、カップ状カバーに設ける空気孔、および前記カバープレートに設けるリリーフバルブの中心軸線を、互いにオフセットさせて設ける。この構成によれば、プロペラシャフトの伸張時に、リリーフバルブからカップ状カバー内の空間に侵入した空気は、カップ底面に設けた空気孔からスプライン嵌合部に吸い込まれ難くなる。

本発明の好適な実施形態においては、カップ状カバーの内面に粘着剤を塗布する。この構成によれば、プロペラシャフトの伸張時に、リリーフバルブからカップ状カバー内の空間に侵入した空気が、カップ状カバーの内面に衝突することにより、空気に浮遊するダストはカップ状内面に塗布した粘着剤に捕捉され、カップ状カバーのカップ底面に設けた空気孔からスプライン嵌合部に吸い込まれる空気はダストフリーとなる。
以下図面につき、本発明の好適な実施形態を説明する。

（ａ）は、本発明による好適な第１実施形態のプロペラシャフトの両側に自在継手を連結した状態を示す一部断面とする側面図であり、（ｂ）は閉止体である環状枠体における部分断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明による第２〜４の実施形態における、閉止体である環状枠体における部分断面図である。

図１（ａ）は、本発明による好適な第１実施形態のプロペラシャフト１の両側に自在継手２，３を連結した状態を示す。プロペラシャフト１は、図示のように、互いにスプライン嵌合する雄形スプライン軸部４および雌形スプライン軸部５を有する。雄形スプライン軸部４は少なくとも一方の端部側の外周に軸線方向に延在する雄形スプライン４ａを有する。雌形スプライン軸部５は、一方の端部が開放した中空形状にし、中空内面の内周に雌形スプライン５ａを有する。これら雄形スプライン４ａと雌形スプライン５ａとが互いに摺動可能に嵌合し、プロペラシャフト１を構成する。また、雌形スプライン軸部５には、雄形スプライン４ａと雌形スプライン５ａとのスプライン嵌合部に潤滑グリースを給脂する給脂ニップル６を設ける。

本発明によるプロペラシャフト１は、図１の好適な実施形態に示すように、雌形スプライン軸部５における、雄形スプライン軸部４の雄形スプライン４ａが挿入される側とは反対側の開口端縁５ｂに、スプライン嵌合部の内部空間７を閉止する閉止体８を設ける。

本発明によれば、閉止体８は、雌形スプライン軸部５の開口端縁５ｂに固着する、好適には溶着する環状枠体９と、環状枠体８の自在継手３のヨーク３ａ側端部における開口部に固着したカップ状カバー１０と、カップ状カバー１０のカップ開口を塞ぐよう連結したカバープレート１２とにより構成する。カップ状カバー１０は、空気孔１１を設けたカップ底面１０ａを雌形スプライン軸部５の内部空間７に対向させ、カップ開口を自在継手３のヨーク側に対向させる。カバープレート１２にはリリーフバルブ１３を設ける。ヨーク３ａにおける隙間は外気に連通する。

本発明プロペラシャフト１によれば、カップ底面１０ａに空気孔１１を設けたカップ状のカバー１０と、リリーフバルブ１３を設けたカバープレート１２との２重カバーを取り付けた環状枠体９を有する閉止体８の構造により、プロペラシャフト１の伸張時に、リリーフバルブ１３を経てカバープレート１２の外部から進入する空気は、カップ状カバー１０内の空間１４にバッファされ、直接的にスプライン嵌合部が存在する内部空間７には進入せず、したがって、空気に混入するダストはスプライン嵌合部内に侵入することがなく、スムーズな伸張摺動を持続することができる。またプロペラシャフトの収縮時には、この収縮により圧縮される空気はリリーフバルブ１３から外部に排出され、スムーズに収縮摺動することができる。また、プロペラシャフト１が回転しない不作動時には、リリーフバルブ１３によって、外部の泥水又は空気がカップ状カバー１０内の空間１４に侵入するのを確実に防止することができる。

本発明の好適な第２実施形態においては、図２（ａ）に示すように、カップ状カバー１０のカップ底面１０ａは、カップ開口側に頂点を有する円錐状底面とする。この実施形態によれば、プロペラシャフト１の伸張時に、リリーフバルブ１３からカップ状カバー１０内の空間１４に侵入した空気は、カップ底面１０ａに設けた空気孔１１からスプライン嵌合部に吸い込まれ難くなる。

本発明の好適な第３実施形態においては、図２（ｂ）に示すように、カップ状カバー１０に設ける空気孔１１、およびカバープレート１２に設けるリリーフバルブ１３の中心軸線を、互いにオフセットさせて設ける。この実施形態によれば、プロペラシャフト１の伸張時に、リリーフバルブ１３からカップ状カバー１０内の空間に侵入した空気は、カップ底面１０ａに設けた空気孔１１からスプライン嵌合部に吸い込まれ難くなる。

図２（ｃ）に示す第４実施形態は、カップ底面１０ａが円錐状底面であり、かつ空気孔１１およびリリーフバルブ１３の中心軸線を互いにオフセットさせた実施例である。この実施形態によれば、第２および第３の実施形態よりもより一層、プロペラシャフト１の伸張時に、リリーフバルブ１３からカップ状カバー１０内の空間に侵入した空気は、カップ底面１０ａに設けた空気孔１１からスプライン嵌合部に吸い込まれ難くなる。

図１および図２（ａ）〜（ｃ）に示す各実施形態において、カップ状カバー１０のカップ底面１０ａを含めて内面に粘着剤を塗布すると、プロペラシャフト１の伸張時に、リリーフバルブ１３からカップ状カバー１０内の空間に侵入した空気が、カップ状カバー１０の内面に衝突することにより、空気に浮遊するダストはカップ状内面に塗布した粘着剤に捕捉され、カップ状カバー１０のカップ底面１０ａに設けた空気孔１１からスプライン嵌合部が存在する内部空間７に吸い込まれる空気はダストフリーとなる。

１ プロペラシャフト
２ 自在継手
３ 自在継手
３ａ ヨーク
４ 雄形スプライン軸部
４ａ 雄形スプライン
５ 雌形スプライン軸部
５ａ 雌形スプライン
６ 給脂ニップル
７ 内部空間
８ 閉止体
９ 環状枠体
１０ カップ状カバー
１０ａ カップ底面
１１ 空気孔
１２ カバープレート
１３ リリーフバルブ
１４ 空間

Claims (4)

1. 互いにスプライン嵌合する雄形スプライン軸部および雌形スプライン軸部を有し、互いに嵌合するスプライン側とは反対側端部にそれぞれ自在継手のヨークを連結し、雌形スプライン軸部にはスプライン嵌合部の内部空間を閉止する閉止体を設ける伸縮自在のプロペラシャフトにおいて、
   前記閉止体は、
   前記雌形スプライン軸部のヨーク側端部の開口端縁に固着した環状枠体と、
   前記環状枠体のヨーク側端部における開口部に固着したカップ状カバーであって、空気孔を設けたカップ底面を前記雌形スプライン軸部の前記内部空間に対向させ、カップ開口を前記ヨーク側に対向させると共に内部に空間が形成された、該カップ状カバーと、
   前記カップ状カバーの前記カップ開口を塞ぐよう連結したカバープレートであって、リリーフバルブを設けた、該カバープレートと
   を備える構成とした、ことを特徴とするプロペラシャフト。
2. 請求項１記載のプロペラシャフトにおいて、前記カップ状カバーのカップ底面は、前記カップ開口側に頂点を有する円錐状底面としたプロペラシャフト。
3. 請求項１または２記載のプロペラシャフトにおいて、前記カップ状カバーに設ける空気孔、および前記カバープレートに設けるリリーフバルブの中心軸線を、互いにオフセットさせて設けた、プロペラシャフト。
4. 請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のプロペラシャフトにおいて、前記カップ状カバーの内面に粘着剤を塗布した、プロペラシャフト。

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