JPH04248022A - プロペラシャフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プロペラシャフトに関
し、詳しくは、車両用のエンジンからの動力を後車輪等
に伝達するためのプロペラシャフトに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のプロペラシャフトにあた
ってはその軸線上に自在継手が設けられるため、軸端の
継手部にヨークを有し、ヨークに中空のチューブを軸管
として結合した構成のものが多く使用されてきた。かか
るプロペラシャフトの一例として、例えば特開平１−３
０７５０６号公報に開示されているものが知られている
。

【０００３】このものは、継手部のヨークと軸管のチュ
ーブとを塑性結合するにあたり、軽量シャフトとしての
特色を生かしつつその結合強度を増すために、ヨークの
軸部とチューブの軸端部とをセレーション結合した上、
その外側に更に補強リング部材を焼嵌めによって装着す
るようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように構成されたプロペラシャフトでは、ヨークの軸
部とチューブの端部とをセレーションによって結合する
のに、セレーションをヨーク軸の軸端まで刻設した状態
で嵌合わせ、補強リング部材の焼嵌めによって双方が塑
性域で結合されるように構成されている。そこで、ヨー
ク軸の外周部に刻設されているセレーションが塑性結合
のためにヨーク軸端のところでチューブ軸内面に食い込
む形となる。そして、かかる喰い込みがヨーク軸端のと
ころで急激に消滅することによって生じる不連続性から
応力集中が生じ、強度低下と共に、製品の間で強度のば
らつきが大きくなる。また、そのためにチューブの肉厚
を必要強度以上に厚くしなければならなくなるという問
題があった。

【０００５】本発明の目的は、上述した従来の問題に着
目し、その解決を図るべく、セレーションを用いた塑性
結合部において、そのセレーションによる強度低下を抑
制することができ、しかもチューブの肉厚を厚くしたり
する必要のない耐久性に優れたプロペラシャフトを提案
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の第１の形態は、ヨークの軸部回りにセレ
ーションを施し、チューブの端部を前記ヨークの軸部に
嵌め合わせた上、前記チューブの端部を前記軸部に向け
てしぼり込むことにより前記セレーションを介して塑性
結合されるようにしたプロペラシャフトにおいて、前記
セレーションの形成範囲を、前記軸部の軸端から離れた
位置に限定したことを特徴とするものである。

【０００７】更に本発明の第２の形態は、ヨークの軸部
回りにセレーションを施し、チューブの端部を前記ヨー
クの軸部に嵌め合わせた上、前記チューブの端部を前記
軸部に向けてしぼり込むことにより前記セレーションを
介して塑性結合されるようにしたプロペラシャフトにお
いて、前記軸部の軸端寄りの部分に形成する前記セレー
ションの歯数を、前記軸部の前記チューブ先端寄りの部
分に形成する前記セレーションの歯数より少なくするよ
うにしたことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】本発明の第１の形態では、ヨークの軸部に形成
されるセレーション部が軸端から離れた位置に限定され
て形成された上チューブと塑性結合され、また、本発明
の第２の形態では、ヨークの軸部に形成されるセレーシ
ョンのうち、ヨーク軸部の軸端寄りの部分に形成される
ものの歯数をヨーク軸部のチューブ先端寄りの部分に形
成されるものの歯数より少なくした状態でチューブと塑
性結合されるもので、共に、チューブのヨーク軸端近傍
に発生する集中応力の大きさを低く抑えることができる
。

【０００９】

【実施例】以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳
細かつ具体的に説明する。

【００１０】図１は本発明の第１実施例を示す。ここで
、１はチューブ、２はヨークであり、共に例えばアルミ
ニウムまたはその合金等軽量でかつ可塑性の金属材料に
よって形成されている。なお、チューブ１の両端部にヨ
ーク２がそれぞれ後述するようにして嵌め合わされ、塑
性結合の上、補強リング部材３がその結合部の外側に焼
嵌めされるが、その構造はいずれも同じように構成され
るもので、以下ではその一方の結合部分（図１の左側の
部分）についてのみ説明し、他方については説明を省略
する。

【００１１】本実施例においては、チューブ１の端部１
Ａが嵌め合わされるヨーク２の軸部２Ａに形成するセレ
ーション部４を、軸部２Ａの軸方向の中間部分に限定し
、軸部２Ａの軸端２Ｂ近傍にはセレーションを設けない
ようにする。なお、セレーション部４は、軸部２Ａの軸
端２Ｂ側に向ってその外径寸法が小さくなるように、テ
ーパ状に形成してもよい。そこで、ヨーク２の軸部２Ａ
にチューブ１の端部１Ａを嵌め込んだ上、そのチューブ
端部１Ａの外周部を絞り加工等によってヨーク軸部２Ａ
に締め込むようになし、セレーション部４においては図
２および図３に示すようにその三角山型の歯形がチュー
ブ１の内側に喰い込むようにする。また、ヨーク軸端２
Ｂ近傍においては図４に示すようにセレーションが無い
筒状のままの形でチューブ１の内面に接した状態に結合
される。

【００１２】なお、このようにしてヨーク軸部２Ａにチ
ューブ端部１Ａを結合した上、その外側に補強リング部
材３を圧入若しくは焼嵌めによって嵌着する。このよう
うに一体化したプロペラシャフト５においては、従来例
の場合の応力発生が、図５の（ａ）に示すようにその結
合長に対してヨーク２の軸部２Ａの軸端２Ｂのところで
その応力集中により最大応力がσ１　となるのに対し、
本実施例の場合は図５の（ｂ）に示すようにその最大応
力がσ１　より低いσ２　に抑制できる。

【００１３】ついで、図６により本発明の第２の形態の
実施例について説明する。

【００１４】本実施例においてもチューブ１の両端部１
Ａにヨーク２の軸部２Ａが嵌込まれ、塑性結合されるこ
とは第１の実施例と変わりはない。ただし、本実施例に
おいては、ヨークの軸部２Ａの周囲部に第１セレーショ
ン部４Ａと第２セレーション部４Ｂとを形成する。なお
、第１セレーション部４Ａはヨーク軸部２Ａのヨーク寄
りの部分に、また、第２セレーション部４Ｂはヨーク軸
軸端２Ｂ寄りの部分に第１セレーション部４Ａに連続し
てそれぞれ形成されるもので、図７および図８に第１セ
レーション部４Ａの断面を、また、図９および図１０に
第２セレーション部４Ｂの断面を示す。これらの図から
明らかなように、第１セレーション部４Ａでは三角山型
の歯形が第２セレーション部４Ｂより数多く形成されて
おりヨーク２の軸部２Ａへのチューブ１端部１Ａの締め
込みによってチューブ端部１Ａに形成される切れ込み溝
の数が第２セレーション部４Ｂでは第１セレーション部
４Ａに比してはるかに少なくなる。なお、第１セレーシ
ョン部４Ａおよび第２セレーション部４Ｂは、ヨーク軸
軸端２Ｂ側に向ってその外径寸法が小さくなるように、
テーパ状に形成してもよい。

【００１５】従って、それだけチューブ端部１Ａでの構
造的不連続性を従来例に比して緩和することができ、ヨ
ーク軸軸端２Ｂ近傍のチューブ端部１Ａに発生する応力
を先に図５で示したように従来に比して低く抑制するこ
とができる。なお、４Ａ，４Ｂの双方のセレーション部
を介してヨーク軸部２Ａにチューブ端部１Ａがしっかり
と塑性結合される上、補強リング部材３を嵌着すること
により結合部に緩みが生じて抜け出したりするのを更に
防止することができる。

【００１６】なお、上述の実施例ではヨーク軸部２Ａに
沿ってセレーション部を２つに分け、その先端部側の第
２セレーション部４Ｂの歯数を少なくするようにしたが
、セレーション部を分けるにあたっては２つに限らず、
例えば３つないし４つ等に分けてヨークの先端部側ほど
その歯数を少なくするように構成してもよい。更にまた
、歯型を山の高さを低くしてもよく、更に、三角山型の
代りに丸型、台形等にして切欠きによる応力集中等強度
に及ぼす影響を少なくすることも可能である。

【００１７】また、ヨーク軸部とチューブとを嵌め合わ
すにあたり双方結合部の間に接着剤を介在させることに
より、結合を一層強固にすることが可能であり、特にヨ
ークとチューブとが異種類の材料で構成される場合、接
着剤に絶縁性のものを使用することで更に電蝕防止効果
が期待できる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、ヨークの軸部回りに形成するセレーションの形成範
囲を、軸部の端部から離れた位置に限定するか若しくは
ヨーク軸部の軸端寄りの部分に形成するセレーションの
歯数を、チューブ先端寄りの部分に形成するセレーショ
ンの歯数より少なくするようにしたので、プロペラシャ
フトの捩れによって結合部のチューブに生じる応力のう
ちヨークの軸端に発生する集中応力の度合を低く押える
ことができ、チューブの肉厚を厚くしたりすることなく
、強固に塑性結合され軽量化されたプロペラシャフトを
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。

【図３】図２のＡ部の拡大図である。

【図４】図１のＹ−Ｙ線断面図である。

【図５】従来例および本発明による結合部において発生
する応力を比較して示す特性曲線図である。

【図６】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図７】図６のＸ−Ｘ線断面図である。

【図８】図７のＢ部の拡大図である。

【図９】図６のＹ−Ｙ線断面図である。

【図１０】図９のＣ部の拡大図である。

【符号の説明】

１　　チューブ １Ａ　　チューブの端部 ２　　ヨーク ２Ａ　　ヨークの軸部 ３　　補強リング部材 ４，４Ａ，４Ｂ　　セレーション部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ヨークの軸部回りにセレーションを施
   し、チューブの端部を前記ヨークの軸部に嵌め合わせた
   上、前記チューブの端部を前記軸部に向けてしぼり込む
   ことにより前記セレーションを介して塑性結合されるよ
   うにしたプロペラシャフトにおいて、前記セレーション
   の形成範囲を、前記軸部の軸端から離れた位置に限定し
   たことを特徴とするプロペラシャフト。
2. 【請求項２】　　ヨークの軸部回りにセレーションを施
   し、チューブの端部を前記ヨークの軸部に嵌め合わせた
   上、前記チューブの端部を前記軸部に向けてしぼり込む
   ことにより前記セレーションを介して塑性結合されるよ
   うにしたプロペラシャフトにおいて、前記軸部の軸端寄
   りの部分に形成する前記セレーションの歯数を、前記軸
   部の前記チューブ先端寄りの部分に形成する前記セレー
   ションの歯数より少なくするようにしたことを特徴とす
   るプロペラシャフト。
3. 【請求項３】　　請求項１または２に記載のプロペラシ
   ャフトは、前記セレーションを介して塑性結合された上
   その結合部分に補強リングが嵌着されることを特徴とす
   るプロペラシャフト。