JP6867078B2 - 動力伝達軸 - Google Patents

Description

本発明は、車両等に用いられる駆動源の駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達軸に関する。

従来の動力伝達軸においては、動力伝達軸を車両等に回転自在にかつ弾性的に支持する軸受のシールをラビリンス構造を形成し、行うようにしていた。
（例えば特許文献１）。

特開２００８−１４３５０号

しかし、動力伝達軸を摩擦圧接して結合するものにおいては、圧接のためのクランプ部を設ける必要があり、これと直列にラビリンス構造を形成するとクランプ部のクランプ代（軸方向寸法）を充分に確保できない恐れがあった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、軸受用のラビリンス構造を形成してもクランプ部のクランプ代（軸方向寸法）を充分に確保できる動力伝達軸を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の動力伝達軸では、クランプ部にラビリンス用凹部を形成し、軸受を車両等に回転自在かつ弾性的に支持する弾性支持部材とにより、ラビリンス構造を構成するようにした。

クランプ部の内側に設けたラビリンス用凹部によりシールを行うようにしたので、動力伝達軸外周のクランプ部のクランプ代（軸方向寸法）を充分に確保することができる。

実施例１の動力伝達軸の要部断面図である。 実施例２の動力伝達軸の要部断面図である。 実施例３の動力伝達軸の要部断面図である。 実施例４の動力伝達軸の要部断面図である。 実施例５の動力伝達軸の要部断面図である。 実施例６の動力伝達軸の要部断面図である。 実施例７の動力伝達軸の要部断面図である。

以下、本発明の駆動力伝達軸を実現する形態を、図面に示す実施例に基づき説明する。

［実施例１］
図1は実施例１の動力伝達軸の要部断面図である。
図１に示すように、動力伝達軸１０は、図示しない駆動源としてのエンジン側に接続する第１軸部としてのチューブ１のチューブ側摩擦溶接部３ａと図示しない駆動輪側に接続する第２軸部としてのスタブ２のスタブ側摩擦溶接部３ｂを摩擦溶接部３にて溶接して形成される軸部材１１を有している。また、スタブ２の摩擦溶接部３の駆動輪側には、摩擦溶接用のクランプ部２ａが形成されている。該クランプ部２ａは軸部材１１の軸方向回転軸線Ｐに対しての径方向寸法がクランプするために所定範囲に渡り、同一径で形成されている。

クランプ部２ａよりもチューブ１側には、衝突部材７が圧入固定されている。この衝突部材７の機能としては、車両衝突時に、軸部材１１を車両に支持する支持ブラケット５や弾性支持部材６に衝突させて、軸部材１１の相対移動を可能にするためのものである。

クランプ部２ａの摩擦溶接部３と対向する側の端部には、駆動輪側である車両後方に向けて開口するように、全周に渡りラビリンス用凹部２ｃが形成されている。このラビリンス用凹部２ｃは、軸方向に開放されており、内周面と前記回転軸線Ｐとの間の距離である内径が、前記回転軸線Ｐの方向において、前記第１軸としてのチューブ１から前記軸受４側に向かうに従い徐々に拡大するように形成している。クランプ部２ａの図示右方向には、クランプ部２ａより径が小さい小径部２ｂが形成されている。

次に、その軸部材１１を車両に支持する構造を説明する。軸受４の内側が軸部材１１に圧入され、軸受４の外側は、外周を弾性部材で形成された弾性部６ｄが固着された金属材料で形成された芯金６ｃに圧入されている。この芯金６ｃと弾性部６ｄで構成される弾性支持部材６は、車両に固定される支持ブラケット５に嵌入されて、軸部材１１を車両に回転可能に弾性支持するように構成されている。

ラビリンス構造としての構成を、次に説明する。カバー部６ａを構成する芯金６ｃの筒状部６ｅは、回転軸線Ｐとの距離である径方向寸法が一定となるようにラビリンス用凹部２ｃ側に延設され、ラビリンス用凹部２ｃ内部に入り込むように形成されている。さらに、カバー部６ａを構成する弾性部６ｄは、ラビリンス用凹部２ｃの端面に向けて延設され、ラビリンス用凹部２ｃの端面と対向するように、その端部にフランジ部６ｂを有している。これらラビリンス用凹部２ｃとカバー部６ａを構成する芯金６ｃの筒状部６ｅ、カバー部６ａを構成する弾性部６ｄのフランジ部６ｂにより、ラビリンス構造を構成している。また、軸受４の駆動輪側には、軸部材１１に圧入されたラビリンス部材８ａと芯金６ｃの内周に圧入されたラビリンス部材８ｂにより、ラビリンス構造を構成している。

［効果］
実施例1において得られる効果について、以下に列記する。

(1) ラビリンス用凹部２ｃとカバー部としての芯金６ｃの筒状部６ｅによるラビリンス構造により、外部から軸受４側への泥水等の異物の侵入を抑制することができる。また、ラビリンス用凹部２ｃは、クランプ部２ａの内側に設けられ、カバー部６ａとしての芯金６ｃの筒状部６ｅとラビリンス用凹部２ｃが軸方向にオーバーラップしているため、クランプ部２ａ外周のクランプ代（軸方向寸法）を充分に確保することができる。

(2) クランプ部２ａを軸受４側に寄せて設けることができるため、衝突部材７も弾性支持部材６や支持ブラケット５側に寄せて設けることができる。
よって、車両衝突時において、衝突部材７を弾性支持部材６や支持ブラケット５に衝突させて軸部材１１の相対移動を早期に可能にすることができる。

(3) ラビリンス用凹部２ｃは、車両の後方に向けて開口するようにしている。
よって、車両前進時におけるラビリンス用凹部２ｃへの泥水等の異物の侵入を抑制することができる。

(4) 前記クランプ部２ａの軸部材１１の回転軸線Ｐに対しての半径が、所定範囲に渡り、同一径で形成されている。
よって、クランプ部２ａが寸胴のため、クランプが容易となる。

(5) カバー部６ａを構成する弾性部６ｄのラビリンス用凹部２ｃ側の先端部には、ラビリンス用凹部２ｃの端面と対向するフランジ部６ｂが設けてある。
よって、カバー部６ａ内側への異物の進入路の開口面積が狭められ、泥水等の異物の侵入を更に抑制することができる。

(6) 前記カバー部６ａを構成する芯金６ｃのラビリンス用凹部２ｃ側端部である筒状部６ｅが、ラビリンス用凹部２ｃの内部に入り込むように形成されている。
よって、ラビリンス用凹部２ｃと芯金６ｃのラビリンス用凹部２ｃ側端部である筒状部６ｅとの間に形成される空間が屈曲した形状となるために、カバー部６ａ内側への泥水等の異物の侵入を更に抑制することができる。

(7) 前記ラビリンス用凹部２ｃは、内周面と前記回転軸線Ｐとの間の距離である内径が、前記回転軸線Ｐの方向において、前記第１軸としてのチューブ１から前記軸受４側に向かうに従い徐々に拡大するように形成している。
よって、遠心力を利用して、ラビリンス用凹部２ｃ内に侵入した泥水等の異物の外部への排出を促進することができる。

(8) 前記芯金６ｃの筒状部６ｅは、回転軸線Ｐとの距離である径方向寸法が一定となるように形成されている。
よって、筒状部６ｅが端部側に向かって縮径する形状になっていないので、筒状部６ｅ内部への泥水等の異物の侵入が抑制され、また侵入した泥水等の異物の外部への排出を促進することができる。

［実施例２］
図２は、実施例２の動力伝達軸の要部断面図である。実施例２の弾性部６ｄのフランジ部６ｂａの形状を除き、図１に示した実施例１と同じ構成であるため、実施例１と同じ構成には同一の符号を付して説明を省略し、フランジ部６ｂａの形状のみ説明を行う。

弾性部６ｄのフランジ部６ｂaは、ラビリンス用凹部２ｃの内部に入り込むように形成されている。

［効果］
実施例２において、実施例１の効果に加えて得られる効果について、以下に列記する。

(1) 前記フランジ部６ｂaが、ラビリンス用凹部２ｃの内部に入り込むように形成されている。
よって、ラビリンス用凹部２ｃと芯金６ｃの筒状部６ｅとフランジ部６ｂaとの間に形成される空間がより屈曲した形状となるために、カバー部６ａ内側への泥水等の異物の侵入を更に抑制することができる。

［実施例３］
図３は、実施例３の動力伝達軸の要部断面図である。実施例３の弾性部６ｄのフランジ部６ｂｂの形状を除き、図１に示した実施例１と同じ構成であるため、実施例１と同じ構成には同一の符号を付して説明を省略し、フランジ部６ｂｂの形状のみ説明を行う。

弾性材料で形成される弾性部６ｄのフランジ部６ｂｂの軸受４側の面が斜面で形成され、実施例１より肉厚に形成されている。

［効果］
実施例３において、実施例１の効果に加えて得られる効果について、以下に列記する。

(1) 前記フランジ部６ｂｂの強度が向上することで、確実にラビリンス用凹部２ｃ内への泥水等の侵入を更に抑制することができる。

［実施例４］
図４は、実施例４の動力伝達軸の要部断面図である。実施例４の弾性部６ｄのラビリンス用凹部２ｃ側先端と芯金６ｃの筒状部６ｅの形状を除き、図１に示した実施例１と同じ構成であるため、実施例１と同じ構成には同一の符号を付して説明を省略し、弾性部６ｄのラビリンス用凹部２ｃ側先端と芯金６ｃの筒状部６ｅの形状のみ説明を行う。

金属材料で形成される芯金６ｃの筒状部６ｅのラビリンス用凹部２ｃ側先端はラビリンス用凹部２ｃの手前まで延設され、弾性材料で形成される弾性部６ｄのラビリンス用凹部２ｃ側先端は径方向にクランプ部２ａより外側まで延設されるとともにクランプ部２ａの軸受４側端部の外周側を包囲するように延設された外周側カバー部６ｆが形成されている。

［効果］
実施例４において、実施例１の効果に加えて得られる効果について、以下に列記する。

(1) 前記弾性部材６ｄの外周側カバー部６ｆが、クランプ部２ａの軸受４側端部の外周側を包囲するように延設され形成されているので、泥水等の異物の侵入を抑制することができるとともに、弾性部６ｄは弾性材（ゴム材料、樹脂材料）で形成されているため、型成形で容易に形成することができる。

［実施例５］
図５は、実施例５の動力伝達軸の要部断面図である。実施例５の弾性部６ｄのラビリンス用凹部２ｃ側先端の形状を除き、図１に示した実施例１と同じ構成であるため、実施例１と同じ構成には同一の符号を付して説明を省略し、弾性部６ｄのラビリンス用凹部２ｃ側先端の形状のみ説明を行う。

弾性材料で形成される弾性部６ｄのラビリンス用凹部２ｃ側先端は径方向にクランプ部２ａより外側まで延設されるとともにクランプ部２ａの軸受４側端部の外周側を包囲するように延設された外周側カバー部６ｆが形成されている。

［効果］
実施例５において、実施例１の効果に加えて得られる効果について、以下に列記する。

(1) 前記弾性部材６ｄの外周側カバー部６ｆが、クランプ部２ａの軸受４側端部の外周側を包囲するように延設され形成されているので、泥水等の異物の侵入を抑制することができるとともに、弾性部６ｄは弾性材（ゴム材料、樹脂材料）で形成されているため、型成形で容易に形成することができる。

［実施例６］
図６は、実施例６の動力伝達軸の要部断面図である。実施例６の芯金６ｃのラビリンス用凹部２ｃ側先端の筒状部６ｅの形状を除き、図１に示した実施例１と同じ構成であるため、実施例１と同じ構成には同一の符号を付して説明を省略し、芯金６ｃのラビリンス用凹部２ｃ側先端の筒状部６ｅの形状のみ説明を行う。

金属材料で形成される芯金６ｃの筒状部６ｅは、ラビリンス用凹部２ｃの内部に入り込むように形成されるとともに、ラビリンス用凹部２ｃ内にて、その筒状部６ｅの先端は、第１軸部であるチューブ１側に向かうに従い、回転軸線Ｐに対する径方向寸法が徐々に拡大するように形成されている。

［効果］
実施例６において、実施例１の効果に加えて得られる効果について、以下に列記する。

(1) 前記筒状部６ｅの先端は、第１軸部であるチューブ１側に向かうに従い、回転軸線Ｐに対する径方向寸法が徐々に拡大するように形成されており、筒状部６ｅが端部側に向かって縮径する形状になっていないので、筒状部６ｅ内部への泥水等の異物の侵入が抑制され、また侵入した泥水等の異物の外部への排出を促進することができる。

［実施例７］
図７は、実施例７の動力伝達軸の要部断面図である。実施例７の弾性部６ｄのラビリンス用凹部２ｃ側先端の形状を除き、図１に示した実施例１と同じ構成であるため、実施例１と同じ構成には同一の符号を付して説明を省略し、弾性部６ｄのラビリンス用凹部２ｃ側先端の形状のみ説明を行う。

弾性部６ｄのフランジ部６ｂｃは、ラビリンス用凹部２ｃの内部に入り込むとともに、その先端がラビリンス用凹部２ｃの内面に接触するように形成されている。

［効果］
実施例７において、実施例１の効果に加えて得られる効果について、以下に列記する。

(1) 弾性部６ｄのフランジ部６ｂｃは、その先端がラビリンス用凹部２ｃの内面に接触するように形成されており、ラビリンス用凹部２ｃ内への泥水等の異物の進入路が塞がれることにより、泥水等の異物の侵入を更に抑制することができる。なお、使用によりフランジ部６ｂｃの先端が摩耗し、ラビリンス用凹部２ｃの内面に接触しなくなる場合であっても、ラビリンスとしての機能は有しており、少なくとも新品時において接触するものであればよい。

［他の実施例］
以上、本発明を実現するための形態を、実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

１ チューブ（第１軸部）
２ スタブ（第２軸部）
３ 摩擦圧接部
３ａ チューブ側摩擦圧接部
３ｂ スタブ側摩擦圧接部
４ 軸受
５ 支持ブラケット
６ 弾性支持部材
６ａ カバー部
６ｂ フランジ部
６ｂａ フランジ部
６ｂｂ フランジ部
６ｂｃ フランジ部
６ｃ 芯金
６ｄ 弾性部
６ｅ 筒状部
６ｆ 外周側カバー部
７ 衝突部材
１０ 動力伝達軸
１１ 軸部材
Ｐ 回転軸線

Claims (9)

1. 車両の駆動源の回転力を駆動輪に伝達する動力伝達軸であって、
   前記駆動源と前記駆動輪の間に設けられ、第１軸部と第２軸部を有する軸部材と、
   前記第１軸部と前記第２軸部のそれぞれに設けられ、前記第１軸部と前記第２軸部とが互いに摩擦圧接により接合された第１軸部側摩擦圧接部および第２軸部側摩擦圧接部と、
   前記第２軸部の外周側に設けられた軸受であって、前記軸部材の回転軸線の方向において前記第２軸部側摩擦圧接部に対し前記第１軸部の反対側に設けられ、前記第２軸部を回転自在に支持する軸受と、
   前記軸受の外周側かつ車両に固定される支持ブラケットと前記軸受の間に設けられ、前記軸部材を弾性支持する弾性支持部材と、
   前記第２軸部に設けられたクランプ部であって、前記回転軸線の方向において前記第１軸部側摩擦圧接部と軸受の間に設けられ、前記摩擦圧接の際、前記第２軸部がクランプされる部分となるクランプ部と、
   前記第２軸部に設けられ、前記回転軸線の方向において前記クランプ部と前記軸受の間に設けられ、前記回転軸線から前記第２軸部の外周までの距離である前記第２軸部の半径が前記クランプ部よりも小さく形成された小径部と、
   前記クランプ部に設けられた凹部であって、前記回転軸線の方向において前記クランプ部の前記軸受側端部に設けられ前記軸受側に向かって開口するラビリンス用凹部と、
   前記弾性支持部材に設けられ、前記回転軸線の方向において前記軸受側から前記ラビリンス用凹部側に向かって延び、前記回転軸線の方向における前記ラビリンス用凹部側端部に設けられたフランジ部を有するカバー部と、
   を有することを特徴とする動力伝達軸。
2. 請求項1に記載の動力伝達軸は、前記第２軸部の外周側であって、前記回転軸線の方向において前記クランプ部よりも前記第１軸部側に設けられ、車両の衝突時に前記弾性支持部材または前記支持ブラケットと衝突し、車両に対する前記軸部材の相対移動を可能とする衝突部材を有すること、
   を特徴とする動力伝達装置。
3. 請求項１に記載の動力伝達装置において、
   前記ラビリンス用凹部は、車両の後方に向かって開口するように設けられていること、
   を特徴とする動力伝達装置。
4. 請求項１に記載の動力伝達装置において、
   前記クランプ部は、前記第２軸部の半径が、前記回転軸線の方向における所定範囲において一定に形成されていること、
   を特徴とする動力伝達装置。
5. 請求項１に記載の動力伝達装置において、
   前記カバー部は、前記回転軸線の方向における前記ラビリンス用凹部側端部が、前記ラビリンス用凹部の内部に入り込むように形成されていること、
   を特徴とする動力伝達軸。
6. 請求項５に記載の動力伝達軸において、
   前記カバー部は、前記回転軸線の方向における前記ラビリンス用凹部側端部が、前記ラビリンス用凹部の内周面と接触するように形成されていること、
   を特徴とする動力伝達軸。
7. 請求項１に記載の動力伝達軸において、
   前記ラビリンス用凹部は、前記回転軸線と前記ラビリンス用凹部の内周面との間の距離である内径が、前記回転軸線の方向において前記第1軸部側から前記軸受側に向かうに従い徐々に拡大するように形成されたテーパ部を有すること、
   を特徴とする動力伝達軸。
8. 請求項１に記載の動力伝達軸において、
   前記弾性支持部材は、金属材料で形成され、前記軸受の外周側に設けられた芯金と、前記芯金の外周側に設けられ弾性材料で形成された弾性部と、を備え、
   前記芯金は、前記回転軸線の方向における前記第1軸部側端部に設けられ前記第２軸部の外周を包囲するように形成された筒状部を備え、
   前記筒状部は、前記回転軸線と前記筒状部との距離である径方向寸法が一定となるように形成されているか、または前記軸受側から前記第1軸部側に向かうに従い前記径方向寸法が徐々に拡大するように形成されていること、
   を特徴とする動力伝達軸。
9. 車両の駆動源の回転力を駆動輪に伝達する動力伝達軸であって、
   前記駆動源と前記駆動輪の間に設けられ、第１軸部と第２軸部を有する軸部材と、
   前記第１軸部と前記第２軸部のそれぞれに設けられ、前記第１軸部と前記第２軸部とが互いに摩擦圧接により接合された第１軸部側摩擦圧接部および第２軸部側摩擦圧接部と、
   前記第２軸部の外周側に設けられた軸受であって、前記軸部材の回転軸線の方向において前記第２軸部側摩擦圧接部に対し前記第１軸部の反対側に設けられ、前記第２軸部を回転自在に支持する軸受と、
   前記第２軸部に設けられたクランプ部であって、前記回転軸線の方向において前記第１軸部側摩擦圧接部と軸受の間に設けられ、前記摩擦圧接の際、前記第２軸部がクランプされる部分となるクランプ部と、
   前記クランプ部に設けられた凹部であって、前記回転軸線の方向において前記クランプ部の前記軸受側端部に設けられ前記軸受側に向かって開口するラビリンス用凹部と、
   前記軸受の外周側かつ車両に固定される支持ブラケットと前記軸受の間に設けられ、前記軸部材を弾性支持し、金属材料で形成され、前記軸受の外周側に設けられた芯金と、前記芯金の外周側に設けられ弾性材料で形成され、前記クランプ部のうち前記軸受側端部の外周側を包囲するように設けられた外周側カバー部を有する弾性部と、前記回転軸線の方向において前記軸受側から前記ラビリンス用凹部側に向かって延びるカバー部と、を備える弾性支持部材と、
   前記第２軸部に設けられ、前記回転軸線の方向において前記クランプ部と前記軸受の間に設けられ、前記回転軸線から前記第２軸部の外周までの距離である前記第２軸部の半径が前記クランプ部よりも小さく形成された小径部と、
   を有することを特徴とする動力伝達軸。

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