JP6304212B2 - プロペラシャフト - Google Patents

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Description

本発明は、車両等に用いられるプロペラシャフトに関し、特に分割式のプロペラシャフトに関する。
例えば、フロントエンジンかつ後輪駆動のいわゆるＦＲ車では、エンジンから駆動力を後輪に伝えるためにプロペラシャフトが用いられている。プロペラシャフトは、高い耐久性を有することが必要とされ、頑丈である。また、車両前後方向に並んで配置されて互いに連結される複数のシャフト部材を備える分割式プロペラシャフトが従来、用いられている。
ところで、車両衝突時、前方からの衝撃に対してエンジンルームが効果的に潰れることで、衝撃を緩和し、乗員を保護することができる。その際、エンジンルーム内のエンジンを車両後方に後退可能にするとともに、プロペラシャフトでも衝撃を吸収するように、プロペラシャフトを軸方向に縮小可能に構成することが提案されている。そのようなプロペラシャフトの衝撃吸収構造の一例を特許文献１は開示する。
特許文献１は、車両の前方側の第１シャフトと後方側の第２シャフトとをトリポード型等速ジョイントで連結し、第１シャフトの後端に等速ジョイントの外側部材を設け、この外側部材内に内側部材付き先端が挿入された第２シャフトの連結軸部にセンターベアリングを摺動可能に設けた、プロペラシャフトを開示する。車両の衝突時、車両前方からの衝撃力で前方側の第１シャフトが後方側の第２シャフトに対して後方に移動し、第１シャフトにおける外側部材が第２シャフトに設けられたセンターベアリングに衝突する。この外側部材からの力によりセンターベアリングが車両の後方に向けて第２シャフトの連結軸部上を摺動するように、センターベアリングは一定の径を有する連結軸部の中間軸部の外周面に圧入されている。このセンターベアリングの摺動は、センターベアリングの内周面と第２シャフトの中間軸部の外周面との間に摺動摩擦力を発生させる。この摩擦力により、車両に対する衝撃力を吸収するようにしている。
特開２００６−１２３７８１号公報
ところで、上記のごとく、プロペラシャフトは頑丈であり、車両のボデーに比べて剛性が高い。それ故、例えば特許文献１の構造において、センターベアリングの摺動が何らかの原因で生じないときなど、プロペラシャフトの軸方向縮小が規制される場合には、車両のボデー等がつぶれるよりも先にプロペラシャフトが縮まなくなり、衝撃力を、ボデーなどの他の部材がつぶれなくなることにより吸収できなくなる。
そこで、本発明の目的は、例えば車両の衝突時に、プロペラシャフトを好適に軸方向に縮小可能にし、車両の衝撃をより好適に緩和することにある。
本発明の一態様によれば、
第１シャフトと、該第１シャフトに連結される第２シャフトとを備える分割式のプロペラシャフトであって、前記第１シャフトはシャフト本体部と、該シャフト本体部の軸方向において同軸で並びかつ該シャフト本体部よりも小径である細軸部とを備え、該プロペラシャフトは、前記細軸部の一端部に設けられた内側部材が前記第２シャフトの一端部に設けられた外側部材の内部に挿入されているスライド型ジョイントと、前記細軸部の周囲に設けられたベアリングとを備える、プロペラシャフトにおいて、
前記細軸部の外周面と前記ベアリングの内周面との間に配置されて前記ベアリングが嵌合されている環状部材と、
前記細軸部のうち前記環状部材よりも前記シャフト本体部側の位置に、前記環状部材の前記シャフト本体部側への軸方向動きを妨げるように設けられた第１ストッパ部と
を備え
前記ベアリングが嵌合されている前記環状部材の外周面は、前記環状部材よりも前記シャフト本体部側に延在する前記細軸部の第１軸部よりも大きな径を有する、
プロペラシャフト
が提供される。
好ましくは、前記細軸部は、前記第１軸部と、該第１軸部の前記第２シャフト側につながり前記第１軸部よりも小さな径を有する第２軸部とを備え、前記環状部材は、前記第２軸部に位置付けられている。
好ましくは、前記ベアリングの前記シャフト本体部側への軸方向動きを妨げるように前記環状部材の前記シャフト本体部側に配置される第２ストッパ部をさらに備え、前記第２ストッパ部は前記第１ストッパ部よりも脆弱であるとよい。
好ましくは、前記環状部材の前記外周面は、前記外側部材の筒状部の内周面の最小径部よりも小さな外径を有する。
好ましくは、前記ベアリングの前記第２シャフト側への軸方向動きを妨げるように前記環状部材の前記第２シャフト側に配置される第３ストッパ部をさらに備え、該第３ストッパ部は、前記外側部材の筒状部の内周面の最小径部よりも小さな最大外径を有するとよい。
本発明の上記一態様に係るプロペラシャフトでは、ベアリングが嵌合されている環状部材の外周面は、環状部材よりもシャフト本体部側に延在する細軸部の第１軸部よりも大きな径を有し、かつ、細径部のうち環状部材よりもシャフト本体側の位置に環状部材のシャフト本体部側への軸方向動きを妨げるように第１ストッパ部が設けられている。したがって、車両に衝撃が及んで、外側部材がベアリングに衝突したときに、ベアリングは環状部材から外れて、ベアリングが第１軸部に沿ってシャフト本体部側へ移動することが容易に可能になる。よって、本発明の一態様に係るプロペラシャフトによれば、プロペラシャフトは、例えば車両の衝突時に、好適に軸方向に縮小可能であり、これにより車両のボデー等で車両の衝撃を吸収つまり緩和することをより好適に可能にする、という、優れた効果が発揮される。
本発明の一実施形態に係るプロペラシャフトの側面図である。 図１の領域ＩＩの拡大図である。 図２のプロペラシャフトの部分の一部断面図である。 図１のプロペラシャフトのジョイントのブーツ周囲の斜視図である。 図３のＶ−Ｖ線に沿った、プロペラシャフトのジョイントの断面模式図である。 図３の領域ＶＩの拡大図である。 車両衝突後の、図１のプロペラシャフトの状態の一例を示す模式図である。
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
本発明の一実施形態に係るプロペラシャフト１０は、図１に示されている。
プロペラシャフト１０は、車両の下部に設けられている。この車両は、後輪駆動で、車両前部に縦置きの４気筒ガソリンエンジンを搭載した普通自動車として構成されている。しかし、本発明に係るプロペラシャフトは四輪駆動車に適用することもでき、本発明は適用される車両の駆動方式、エンジン構成等を限定しない。
図１に示すように、プロペラシャフト１０は、フロント側ジョイント１１と、フロント側ジョイント１１に連結された第１シャフト（シャフト部材）としてのフロントプロペラシャフト１２と、フロントプロペラシャフト１２を回転自在に弾性的に支持するセンターベアリング１３（本発明のベアリングに相当）と、フロントプロペラシャフト１２に連結されたジョイント１４と、ジョイント１４に連結された第２シャフト（シャフト部材）としてのリヤプロペラシャフト１５と、リヤプロペラシャフト１５に連結されたリヤ側ジョイント１６とを含んで構成されている。このように、プロペラシャフト１０は分割式のプロペラシャフトである。なお、プロペラシャフト１０におけるセンターベアリング１３とジョイント１４との位置関係は、特許文献１におけるそれらの位置関係と逆になっている。本発明は、特許文献１のような位置関係（ジョイントの後方にセンターベアリングを配置）を有するプロペラシャフトにも適用可能である。
プロペラシャフト１０は、トランスファとリヤディファレンシャル機構とを連結する。プロペラシャフト１０は、トランスファの回転をリヤディファレンシャル機構に等速回転で伝達する。そして、フロント側ジョイント１１はフロントプロペラシャフト１２とトランスファとを連結するとともに、リヤ側ジョイント１６はリヤプロペラシャフト１５とリヤディファレンシャル機構とを連結している。このようなプロペラシャフト１０の全体構成自体は、従来のプロペラシャフトとほぼ同様である。
本実施形態のプロペラシャフト１０は、フロントプロペラシャフト１２とリヤプロペラシャフト１５との連結部、特に、センターベアリング１３周囲について、特徴を有する。
図２は、図１の四角ＩＩで囲った領域（つまり連結部領域）の拡大図であり、図３は、図２の連結部領域の一部断面図である。
まず、ジョイント１４について説明する。図４は、図１のプロペラシャフト１０におけるジョイント１４周囲の斜視図である。ジョイント１４は、スライド型ジョイントであり、より具体的には、摺動式トリポード型等速ジョイントである。ジョイント１４は、リヤプロペラシャフト１５に固定される外側部材２０と、３つのローラ３０を備えてフロントプロペラシャフト１２に固定される内側部材３２と、外側部材２０からフロントプロペラシャフト１２にかけてその接続部を覆うように固定されるブーツ（ダストカバー）４０とを含んで構成されている。ブーツ４０は、弾性を有する樹脂から構成され、軸方向に山部と谷部とが交互に並ぶ蛇腹形状を有し、外側部材側ほど大きな径を有するように形成されていて、リヤプロペラシャフト１５側の大外径部４２と、フロントプロペラシャフト１２側の小外径部４４とを有する。
外側部材２０は、リヤプロペラシャフト１５の前端部（一端部）に設けられている。外側部材２０は、有底の筒状部材である。外側部材２０は、筒状部２２と底部２４とを有してカップ状であり、筒状部２２の内周側に形成されたローラガイド部２２ａおよび突条部２２ｂと、外周面の前端部に形成されたブーツ係合溝２２ｃとを備えている。
外側部材２０は、開口端部２２ｄを有している。なお、ブーツ４０は、外側部材２０のこの開口端部２２ｄを覆うように設けられる。また、この外側部材２０の中心軸線とリヤプロペラシャフト１５の中心軸線とが一致するようにそれらは同軸に形成されている。
ローラガイド部２２ａは３つ形成されている。３つのローラガイド部２２ａは、外側部材２０の内周側に周方向等間隔（ここでは１２０度間隔）でそれぞれ軸方向に延在するように設けられている。ローラガイド部２２ａには、フロントプロペラシャフト１２に関連付けられているローラ３０が摺動および回動可能に嵌合されている。各ローラ３０は、関連するローラガイド部２２ａにより、回転しながら外側部材２０の中心軸線と平行な方向に移動可能に案内される。
また、突条部２２ｂは３つのローラガイド部２２ａの間の３カ所に設けられている。各突条部２２ｂは外側部材２０の内周面から半径方向の内方（つまり中心軸線側）に向かって突出する。突条部２２ｂは、ローラガイド部２２ａに沿って形成されている。この突条部２２ｂは、各ローラ３０をローラガイド部２２ａに沿って確実に摺動するよう支持している。なお、この突条部２２ｂの最も内側の内面２２ｅが外側部材の筒状部２２の内周面中で外側部材の中心軸線２２ｏに最も近く、中心軸線周りの半径ｒ１の仮想円上に延在する。したがって、内面２２ｅを外側部材２０の筒状部２２の内周面の最小径部と称し得、半径ｒ１の仮想円の直径を最小径部の内径と称し得る。
ブーツ係合溝２２ｃは、外側部材２０の外周面に、開口端部２２ｄの近傍に形成されている。このブーツ係合溝２２ｃには、ブーツ４０の大外径部４２の係合部４２ａが係合するようになっている。ブーツ係合溝２２ｃとの間にブーツ４０の係合部４２ａを挟むように第１緊締バンド４６が取り付けられる。第１緊締バンド４６は、その外周面の一部が図示しない加締め治具によって挟み込むように加締められ、その結果、第１緊締バンド４６の外周面に略Ω字状の加締部４６ａが突出形成される。
内側部材３２は、フロントプロペラシャフト１２の連結軸部１２Ｓの軸部１２ｃ（本発明の細軸部に相当）に固定される。フロントプロペラシャフト１２は、本体部１２Ｂ（本発明のシャフト本体部に相当）に加えて、その後端部（一端部）側において、本体部１２Ｂの軸方向に延在する連結軸部１２Ｓを備える。なお、フロントプロペラシャフト１２において本体部１２Ｂはリヤプロペラシャフト１５と略同じ外径を有する部分であり、本体部１２Ｂの中心軸線と連結軸部１２Ｓの中心軸線とは一致する。連結軸部１２Ｓは、フロントプロペラシャフト１２の本体部１２Ｂとは別体で製造され、本体部１２Ｂよりも小径の軸部１２ｃと、軸部１２ｃよりも拡径されて本体部１２Ｂと同程度の径の拡径部１２ｄとを軸方向に同軸で並んで備える。拡径部１２ｄは本体部１２Ｂの後端に固定されていて、ここでは摩擦溶着されている。したがって、フロントプロペラシャフト１２は、軸方向に互いに同軸で並んで一体化された本体部１２Ｂと、連結軸部１２Ｓ（特に軸部１２ｃ）とを備える。ただし、本体部１２Ｂと連結軸部１２Ｓ（特に軸部１２ｃ）とは当初から一体に形成されてもよい。
内側部材３２は、ローラ３０と、該ローラ３０を保持してフロントプロペラシャフト１２の連結軸部１２Ｓの軸部１２ｃに固定されるスパイダ３４とを含んで構成されている。内側部材３２は、フロントプロペラシャフト１２に固定されるとともに、外側部材２０に挿入されている。さらに、内側部材３２は、外側部材２０内でその軸方向に移動可能であるとともに、所定の角度範囲内で揺動可能であるようにして、外側部材２０と連結している。これにより、外側部材２０の中心軸線に対して内側部材３２およびフロントプロペラシャフト１２の中心軸線が相対的に傾斜しても、フロントプロペラシャフト１２および内側部材３２の回転が等速度で外側部材２０に伝達されるようになっている。
スパイダ３４は、円環状のスパイダ本体３４ａと、３本のローラ支持軸３４ｂとにより構成されている。ローラ支持軸３４ｂは円柱形状で、スパイダ本体３４ａの外周部から径方向外側に突出して周方向等間隔（ここでは１２０度間隔）でスパイダ本体３４ａと一体的に形成されている。これらのローラ支持軸３４ｂは、それぞれローラ３０を回転可能に支持している。 各ローラ３０は、ローラ支持軸３４ｂに支持されたベアリングに取り付けられて、ローラ支持軸３４ｂの回りを滑らかに回転するように設けられている。
フロントプロペラシャフト１２の連結軸部１２Ｓの軸部１２ｃは、その後端部においてスプライン外歯を有している。連結軸部１２Ｓのスプライン外歯は、スパイダ３４のスプライン内歯と嵌合し、それによりフロントプロペラシャフトにスパイダ３４が連結される。
さらに、連結軸部１２Ｓは、それのスプライン外歯の前方側にブーツ係合溝１２ｅを備えている。ブーツ係合溝１２ｅには、ブーツ４０の小外径部４４の係合部４４ａが係合する。ブーツ係合溝１２ｅとの間にブーツ４０の係合部４４ａを挟むように第２緊締バンド４８が取り付けられる。第２緊締バンド４８は、第１緊締バンド４６と同様に、その外周面の一部が図示しない加締め治具によって挟み込むように加締められ、その結果、第２緊締バンド４８の外周面に略Ω字状の加締部４８ａが突出形成される。ここでは、ブーツ４０の小外径部４４に関連付けられている第２緊締バンド４８の加締部（外方突部）４８ａは、図５において軸方向に投影して示すように、周方向で、ジョイント１４の外側部材２０のいずれかのローラガイド部２２ａ内に位置するように、位置付けられると共に大きさが規制されている。なお、第２緊締バンド４８の加締部４８ａは、後述するプロペラシャフトの軸方向縮小時に外側部材２０のローラガイド部２２ａ内を通過できるように、ローラガイド部２２ａの最大の内径を有する部分よりも、全体に亘って、少なくとも小さな外径を有する。後述する、プロペラシャフト１０の軸方向縮小をよりスムーズに実行可能にするためである。
フロントプロペラシャフト１２の連結軸部１２Ｓは、ジョイント１４の前方側に位置付けられるセンターベアリング１３により回転自在に支持されている。センターベアリング１３は、環状支持部材５０の環状弾性体５２により支持される。環状支持部材５０は、車体側に固定される（図示しない）ブラケットに固定支持される。したがって、上で述べたように、センターベアリング１３は、フロントプロペラシャフト１２（つまりプロペラシャフト１０）を回転自在に弾性的に支持することができる。
さて、このセンターベアリング１３が配置される、フロントプロペラシャフト１２の連結軸部１２Ｓは、本体部１２Ｂ側からジョイント１４側に向けて段階的に径が小さくなるように形成されている。フロントプロペラシャフト１２の本体部１２Ｂに固定された連結軸部１２Ｓの拡径部１２ｄは連結軸部１２Ｓで最大径を有し、拡径部１２ｄから離れるにしたがい、軸部１２ｃにおいて、第１軸部６０、第２軸部６２、第３軸部６４が並んで設けられている。第１軸部６０は、本体部１２Ｂ側の第１大径軸部６０ａと、第１大径軸部６０ａよりも小径のジョイント１４側の第１小径軸部６０ｂとを有する。第２軸部６２も、本体部１２Ｂ側の第２大径軸部６２ａと、第２大径軸部６２ａよりも小径のジョイント１４側の第２小径軸部６２ｂとを有する。第１軸部６０の第１小径軸部６０ｂは第２軸部６２の第２大径軸部６２ａに段差６０ｓを有してつながる。第１軸部６０の第１小径軸部６０ｂの径（第１径）ｄ１は第２軸部６２の第２大径軸部６２ａの径（第２径）ｄ２よりも大きい（ｄ１＞ｄ２）。また、第２軸部６２の第２小径軸部６２ｂよりも、第３軸部６４全体は小径である。第２軸部６２の第２大径軸部６２ａにセンターベアリング１３が取り付けられ、第２軸部６２の第２小径軸部６２ｂに上記ブーツ係合溝１２ｅが形成されている。第３軸部６４の後端（自由端部）に上記スプライン外歯が形成されている。なお、第１軸部６０は径の異なる２つの部分（第１大径軸部６０ａおよび第１小径軸部６０ｂ）を有して、それらの間に環状段部６０ｃを有するが、この環状段部６０ｃはなくてもよい。これは、第２軸部６２（第２大径軸部６２ａおよび第２小径軸部６２ｂ）でも同様である。ただし、第２軸部６２の段部（つまり段差）６２ｃは、センターベアリング１３の組み付け（嵌合係合）上あるとよい。
ここでは、センターベアリング１３が位置付けられている第２軸部６２よりも、フロントプロペラシャフト１２の本体部１２Ｂ側の第１軸部６０（特に第１小径軸部６０ｂ）が大きな径を有し、第２軸部６２と第１軸部６０との間に、段部（段差）６０ｓが形成されている。そして、連結軸部１２Ｓの軸部１２ｃにおける第２軸部６２の外周面とセンターベアリング１３の内周面との間に環状部材（カラー部材）７０が配置されている。環状部材７０は連結軸部１２Ｓの外周面に嵌合され、センターベアリング１３は環状部材７０の外周面に嵌合（または圧入）されている。ここで、図３の円ＶＩで囲った領域の拡大図を図６に示す。ただし、図６では、環状支持部材５０等を破線で示し、連結軸部１２Ｓの軸部１２ｃと、センターベアリング１３と、環状部材７０とをそれぞれ部分的に示す。
センターベアリング１３は、ボールベアリングであり、外輪１３ａ、内輪１３ｂ、および転動体（ボール）１３ｃとを含んで構成されている。センターベアリングの内輪１３ｂは第１軸部６０の、特に第１大径軸部６０ａの径ｄ３よりも大きな内径ｄ４を有する。したがって、第２軸部６２にセンターベアリング１３を配置するためには、内輪１３ｂと第２大径軸部６２ａとの間のギャップ（≒ｄ４−ｄ２）を埋める部材が必要であり、それが環状部材７０である（それ故、環状部材７０の後述する筒状部７２は外径ｄ４を有する）。そして、この環状部材７０は、第１軸部６０と第２軸部６２との間の段部６０ｓに突き当てるようにして位置付けられる。特に、本実施形態では、環状部材７０は、後述する第２ストッパ部Ｓ２を介して、段部６０ｓに突き当てられるように位置付けられているが、段部６０ｓに直接的に突き当てられてもよい。したがって、第１軸部６０と第２軸部６２との間の段部６０ｓは、換言すると、軸部１２ｃのうち環状部材７０よりも本体部１２Ｂ側に位置する段部６０ｓは、環状部材７０のフロントプロペラシャフト１２の本体部１２Ｂ側への軸方向動きを妨げるストッパ部（第１ストッパ部）Ｓ１である。なお、このように段部によってストッパ部Ｓ１を容易に形成することができ、環状部材７０を所定位置に容易に位置付けることができる。
本実施形態のプロペラシャフト１２では、センターベアリング１３の軸方向の位置を規制するように２つのストッパ部Ｓ２、Ｓ３がさらに設けられている。２つのストッパ部のうちの一方のストッパ部（第２ストッパ部）Ｓ２は、センターベアリングのフロントプロペラシャフト１２の本体部１２Ｂ側への軸方向動きを妨げるように環状部材７０のフロントプロペラシャフト１２の本体部１２Ｂ側に隣接して配置される。第２ストッパ部Ｓ２は、環状であり、少なくとも環状部材に嵌合するセンターベアリングとの間で作用することができるように径方向に突出する部材（部分）である。そして、通常時は、第２ストッパ部Ｓ２に当接するようにセンターベアリングは位置付けられる。
第２ストッパ部Ｓ２は、ここでは、ワッシャである。第２ストッパ部Ｓ２の位置付けを容易にするように、第１軸部６０と第２軸部６２との間の段部６０ｓの第２軸部６２側には、環状溝６２ｄが形成されている。ただし、この環状溝６２ｄは省略されてもよい。この第２ストッパ部Ｓ２は、ワッシャであり、薄い。よって、第１ストッパ部Ｓ１としての第１軸部６０と第２軸部６２との間の段部６０ｓよりも、当然に、第２ストッパ部Ｓ２は脆弱である。それ故、通常時は第２ストッパ部によりセンターベアリングは所定位置に位置させられるが、後述するように、外側部材２０がセンターベアリング１３に衝突することで、第１ストッパ部Ｓ１に対して、第２ストッパ部Ｓ２が優先して破断または変形することができ、センターベアリングが環状部材に対して移動することを可能にする。なお、第２ストッパ部Ｓ２は、センターベアリング１３の内輪１３ｂの、特に内輪１３ｂの最も径方向外側の部分を超えて径方向に突き出ないように設計または選択されているが、これに限定されない。
さらに、２つのストッパ部のうちの他方のストッパ部（第３ストッパ部）Ｓ３は、センターベアリング１３のリヤプロペラシャフト１５側への軸方向動きを妨げるように環状部材７０のリヤプロペラシャフト側に配置される。第３ストッパ部Ｓ３は、環状であり、径方向に突出する部分（部材）であり、特にここでは環状部材の後端部に一体的に形成されている。したがって、環状部材７０は、センターベアリング１３が嵌合する筒状部７２と、径方向突出部７４とを備える。なお、第３ストッパ部Ｓ３としての径方向突出部７４は、センターベアリング１３の内輪１３ｂの最も径方向外側の部分を超えて径方向に突き出ないように設計または選択されているが、これに限定されない。そして、通常時は、第３ストッパ部Ｓ３に当接するようにセンターベアリングは位置付けられる。
環状部材７０の外周面は、ジョイント１４の外側部材２０の筒状部２２の内周面の最小径部２２ｅよりも半径方向内側に位置する、つまり最小径部２２ｅ（の内径）よりも小さな外径を有する。特に、本実施形態では、環状部材７０の筒状部７２の外周面ばかりでなく、その径方向突出部７４の外周面は、ジョイント１４の中心軸線である外側部材２０の中心軸線２２ｏからジョイント１４の突条部２２ｂの内面２２ｅまでの長さｒ１の２倍（２×ｒ１）よりも小さな最大外径を有する。径方向突出部７４の外周面は、最大外径ｄ５を有する（ｄ４＜ｄ５＜（２×ｒ１））。したがって、後述するように、外側部材２０がセンターベアリング１３に衝突するときに、外側部材２０は好ましくは環状部材７０に衝突するまたは接触することなく本体部１２Ｂに向けて相対移動することができる。なお、ジョイント１４の中心軸線である外側部材２０の中心軸線２２ｏからジョイント１４の突条部２２ｂの内面２２ｅまでの長さｒ１の２倍は、センターベアリングの外輪１３aの外径ｄ６よりも短く、さらに好ましくはセンターベアリング１３の外輪１３aの内径ｄ７よりも短いとよい（（ｒ１×２）＜ｄ７＜ｄ６）。特に、ここでは、長さｒ１の２倍は、センターベアリング１３の内輪１３ｂの外径と同程度の長さを有する。
ここで、センターベアリング１３のプロペラシャフト１０への組み付けのみ、簡単に説明する。まず、センターベアリング１３は環状部材７０の筒状部７２の外周面に嵌め込まれる。これは、センターベアリング１３の内輪１３ｂが径方向突出部７４に突き当たるまで行われる。一方、フロントプロペラシャフト１２に、後端側から、ワッシャである第２ストッパ部Ｓ２が挿入されて、位置付けられる。第２ストッパ部Ｓ２が配置された後、センターベアリング付き環状部材７０は、フロントプロペラシャフト１２の後端側から、環状部材７０（またはセンターベアリング１３）が第２ストッパ部Ｓ２に当接するまで第２軸部６２に嵌め込まれて第２大径軸部６２ａ周りに配置される。このようにしてセンターベアリング１３がフロントプロペラシャフト１２に固定される。
次に、上記構成を有するプロペラシャフト１０の作用および効果を説明する。
上記プロペラシャフト１０を備えた車両が、例えばその前方で壁に衝突したとき、車両には、前方側から後方側へ衝撃力が及ぶ。これは、プロペラシャフト１０のフロントプロペラシャフト１２がリヤプロペラシャフト１５へ向けて移動する力（図３の矢印Ａ１参照）をフロントプロペラシャフト１２に及ぼす。その結果、ジョイント１４のローラガイド部２２ａに沿ってフロントプロペラシャフト１２の後端部にあるローラ３０は案内され、フロントプロペラシャフト１２の後端部１２ｆはジョイントの外側部材２０の底部２４に突き当たる。ここでは、外側部材２０の筒状部２２と底部２４との境界部においてその内面およびその外面の両方に環状に凹部２２ｒが設けられていて、その境界部で破壊し易くなっている。それ故、フロントプロペラシャフト１２の後端部１２ｆがジョイントの外側部材２０の底部２４にある程度の力で衝突することで、底部２４は破壊され、フロントプロペラシャフト１２の軸部１２ｃは筒状のリヤプロペラシャフト１５内に進む。このとき、ジョイント１４の外側部材２０の開口端部２２ｄはブーツ４０を突き破り、第２緊締バンド４８は開口端部２２ｄ内に入る。このとき、ブーツ４０の小外径部４４に関連付けられている第２緊締バンド４８の加締部４８ａは、周方向で、ジョイントの外側部材２０のいずれかのローラガイド部２２ａ内に位置するように位置付けられているので、外側部材２０の開口端部２２ｄを容易に通過することができる。この結果、センターベアリング１３は、ジョイントの外側部材２０の先端部（開口端部）２２ｄに衝突する。
ここで、環状部材７０の動きを規制する第１ストッパ部Ｓ１としての段部６０ｓよりも第２ストッパ部Ｓ２としてのワッシャは脆弱である。また、環状部材７０の筒状部７２の外周面にセンターベアリング１３は嵌合されていて筒状部７２の外周面はフロントプロペラシャフト１２の第１軸部６０（６０ａ、６０ｂ）よりも大きな外径を有する。よって、ジョイント１４の外側部材２０の先端部とセンターベアリング１３との衝突により、環状部材７０の筒状部７２の外周面上をセンターベアリング１３は摺動する。これにより、第２ストッパ部Ｓ２は破壊または変形されて、センターベアリング１３はフロントプロペラシャフト１２の連結軸部１２Ｓの拡径部１２ｄに向けて軸部１２ｃの第１軸部に沿って動くことが可能になる、つまり環状部材７０から外れることが可能になる。そして、このセンターベアリング１３の内輪１３ｂは連結軸部１２Ｓの第１軸部６０（６０ａ、６０ｂ）の外径よりも大きな内径を有するので、センターベアリング１３は、環状部材７０から外れると、好ましくは特段抵抗となるものはなく、外側部材２０により軸方向に押されるようにして、連結軸部１２Ｓの拡径部１２ｄと第１軸部６０との間の径方向壁面１２ｇに衝突するまで進むことができる。なお、フロントプロペラシャフト１２の移動によりセンターベアリング１３が環状部材７０から外れることに伴い、センターベアリング１３は、環状支持部材５０の環状弾性体５２から外れる。
センターベアリング１３が径方向壁面１２ｇに衝突した状態を図７に示す。図７では、破損したブーツ４０などが模式的に示されている。なお、図７では、図３の状態のセンターベアリング１３、ジョイント１４および環状支持部材５０が破線で示されている。
このように本実施形態では、車両衝突時、ジョイント１４の外側部材２０がセンターベアリング１３に衝突して、センターベアリング１３と環状部材７０との嵌合は解除される。したがって、センターベアリング１３は概ね連結軸部１２Ｓの軸部１２ｃ上をフロントプロペラシャフト１２の本体部１２Ｂ側に向けて滑らかに（好ましくは特段抵抗となることなく）動くことができる。よって、車両の衝突時に、プロペラシャフトがその軸方向において好適に縮小でき、車両のボデーがつぶれることで車両の衝撃をより好適に緩和することが可能になる。
さらに、本実施形態では、センターベアリング１３の軸方向の幅Ｗ１を、初期状態での外側部材２０の先端部と径方向壁面１２ｇとの長さＷ２から実質的に差し引いた軸方向長さＷ３（≒Ｗ２−Ｗ１）分、外側部材２０は、径方向壁面１２ｇに衝突するまで軸方向に実質的に相対的に動くことができる。この長さＷ２は、車両に応じて、長く設定することができ、よってその長さの分だけプロペラシャフト１０の長手方向（軸方向）の縮小が容易に可能になる。したがって、本実施形態のプロペラシャフト１０によれば、車両の衝突時により低い力でより長い距離、プロペラシャフト１０は移動および縮小することができる。
また、上記センターベアリングの好適な移動を可能にするために、連結軸部１２Ｓに関しては、環状部材７０の筒状部７２の外径（つまりセンターベアリング１３の内径）が第１軸部６０の外径よりも大きければよい。これは、連結軸部の各部分の設計の自由度を高める。例えば、連結軸部１２Ｓの本体部１２Ｂ側の部分を連結軸部の剛性を高めるべく太くしても、それに対して適切な外径を有する環状部材を選択または設計することで、上記センターベアリングの好適な移動は確保される。したがって、上記センターベアリングの好適な移動を確保しつつ、連結軸部の剛性を好適に高めることができる。
さらに、環状部材７０の筒状部７２の外径（つまりセンターベアリング１３の内径）を第１軸部６０の外径よりも大きくすることで、上記センターベアリング１３のスムーズな上記移動が可能になるので、第１軸部６０の表面加工を省くことができる。第１軸部の表面粗さが悪くても、センターベアリング１３の移動は影響を受けないからである。したがって、本実施形態のプロペラシャフト１０は、特許文献１のプロペラシャフトよりも製作が容易であり、低コストである。
以上、本発明を上記実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、第２ストッパ部Ｓ２は環状部材７０に一体的に設けられてもよい。ただし、この場合、第３ストッパ部Ｓ３としての径方向突出部は、環状部材７０と別体として構成されるとよい。環状部材７０へのセンターベアリング１３の組み付け性を確保するためである。また、第２ストッパ部および第３ストッパ部はそれぞれ、周方向に全周またはほぼ全周に亘ってつながる部材または部分であることに限定されず、通常時、センターベアリングの軸方向動きを妨げる程度にまたはそれの軸方向位置を定める程度に周方向の一部にのみ設けられてもよい。
また、上記プロペラシャフトでは、環状部材７０のフロントプロペラシャフト１２の本体部１２Ｂ側への軸方向動きを妨げる第１ストッパ部Ｓ１として、第１軸部６０と第２軸部６２との間に段部６０ｓを設けた。しかし、第１ストッパ部Ｓ１は段部に限定されない。第１軸部と環状部材が位置付けられる第２軸部との径の違いにより第１ストッパ部Ｓ１が実現されて、第２軸部に位置する環状部材の本体部側への軸方向動きを妨げることができるとよく、例えば第１軸部と第２軸部との間を、第１軸部側ほど拡径されるようなテーパ形状部として、これを第１ストッパ部Ｓ１としてもよい。また、第１軸部と第２軸部との間で径を一定とし、第２軸部の所定位置に環状部材７０を接合（例えば溶接）するようにし、これにより第１ストッパ部を定めてもよい。
また、上記実施形態では、上記の如く、センターベアリングの軸方向動きを規制かつ許容するようにセンターベアリングに関して環状部材などが適用された。しかし、環状部材等は、センターベアリング以外のベアリングに関して適用されてもよい。つまり、本発明におけるベアリングは、センターベアリング以外のベアリングであってもよい。
なお、上記実施形態のプロペラシャフト１０は、２つのシャフト部材を備えた。しかし、３つ以上のシャフト部材を備えるプロペラシャフトに、本発明は適用されてもよい。
本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
１０ プロペラシャフト
１２ フロントプロペラシャフト（第１シャフト）
１２Ｂ 本体部（シャフト本体部）
１２Ｓ 連結軸部
１２ｃ 軸部（細軸部）
１３ センターベアリング
１４ ジョイント
１５ リヤプロペラシャフト（第２シャフト）
２０ 外側部材
３２ 内側部材
７０ 環状部材
７２ 筒状部
７４ 径方向突出部
６０ｓ 段部
Ｓ１ 第１ストッパ部
Ｓ２ 第２ストッパ部
Ｓ３ 第３ストッパ部

Claims (5)

  1. 第１シャフトと、該第１シャフトに連結される第２シャフトとを備える分割式のプロペラシャフトであって、前記第１シャフトはシャフト本体部と、該シャフト本体部の軸方向において同軸で並びかつ該シャフト本体部よりも小径である細軸部とを備え、該プロペラシャフトは、前記細軸部の一端部に設けられた内側部材が前記第２シャフトの一端部に設けられた外側部材の内部に挿入されているスライド型ジョイントと、前記細軸部の周囲に設けられたベアリングとを備える、プロペラシャフトにおいて、
    前記細軸部の外周面と前記ベアリングの内周面との間に配置されて前記ベアリングが嵌合されている環状部材を備え、
    前記環状部材の外周面は、前記環状部材よりも前記シャフト本体部側に延在する前記細軸部の第１軸部よりも大きな径を有し、
    前記環状部材は前記シャフト本体部側への軸方向動きを妨げられており、
    前記環状部材の前記外周面は、前記外側部材の筒状部の内周面の最小径部よりも小さな外径を有するとともに、車両の衝突時に前記外側部材が前記ベアリングに衝突して、ベアリングが前記環状部材から外れて前記シャフト本体部側へ移動可能となる、
    プロペラシャフト。
  2. 前記細軸部は、前記第１軸部と、該第１軸部の前記第２シャフト側につながり前記第１軸部よりも小さな径を有する第２軸部とを備え、
    前記環状部材は、前記第２軸部に位置付けられている、
    請求項１に記載のプロペラシャフト。
  3. 前記環状部材の前記シャフト本体部側への軸方向動きを妨げる第１ストッパ部が前記細軸部のうち前記環状部材よりも前記シャフト本体部側の位置に配置されている、
    請求項１または２に記載のプロペラシャフト。
  4. 前記ベアリングの前記シャフト本体部側への軸方向動きを妨げるように前記環状部材の前記シャフト本体部側に配置される第２ストッパ部をさらに備え、該第２ストッパ部は前記第１ストッパ部よりも脆弱である、
    請求項３に記載のプロペラシャフト。
  5. 前記ベアリングの前記第２シャフト側への軸方向動きを妨げるように前記環状部材の前記第２シャフト側に配置される第３ストッパ部をさらに備え、
    該第３ストッパ部は、前記外側部材の筒状部の内周面の最小径部よりも小さな最大外径を有する、
    請求項１から４のいずれか一項に記載のプロペラシャフト。
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