JPH06173934A - Aluminum propeller shaft structure - Google Patents
Aluminum propeller shaft structureInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、アルミ製のプロペラシ
ャフト構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aluminum propeller shaft structure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年の自動車産業においては、燃費向上
等のため車体重量の軽量化が推進されており、そのため
様々な自動車部品にアルミ材が用いられるようになって
いる。ここで、アルミ材はその機械的強度が弱いため、
鉄鋼材の代替品として用いるためには強度アップのため
の熱処理等が必要となる。本出願人は動力伝達軸である
プロペラシャフトのアルミ化に取り組んだ。鉄製のプロ
ペラシャフトは極めて重いため、これをアルミ化できれ
ば相当の軽量化が達成される。2. Description of the Related Art In the automobile industry in recent years, weight reduction of vehicle bodies has been promoted in order to improve fuel efficiency, and therefore aluminum materials have come to be used for various automobile parts. Here, since aluminum material has weak mechanical strength,
In order to use it as a substitute for steel materials, it is necessary to perform heat treatment etc. to increase the strength. The applicant has worked on making the propeller shaft, which is a power transmission shaft, aluminum. Since the iron propeller shaft is extremely heavy, if it can be made of aluminum, a considerable weight reduction can be achieved.
【０００３】プロペラシャフトは、車両の走行時にシャ
フト長の変化を吸収する機能が必要であり、内面に雌型
スプライン溝が刻設されたスプラインスリーブに雄型ス
プラインシャフトを摺動自在に挿入して構成されてい
る。The propeller shaft is required to have a function of absorbing a change in shaft length when the vehicle is running, and a male spline shaft is slidably inserted into a spline sleeve having a female spline groove formed on its inner surface. It is configured.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記スプライ
ンシャフトをアルミ化すると、従来の鉄鋼材において行
っていた高周波焼き入れ（表面硬化処理）ができなくな
るため、摺動部の耐摩耗性が著しく悪化してしまう。従
って、これまでアルミプロペラのインナースプラインタ
イプは実現不可能となっており、この摺動部（伸縮部）
についてはアルミ化が遅れ、軽量化が十分達成されてい
ない。However, if the spline shaft is made of aluminum, the induction hardening (surface hardening treatment) which has been performed in the conventional steel material cannot be performed, so that the wear resistance of the sliding portion is significantly deteriorated. Resulting in. Therefore, the inner spline type of aluminum propeller has not been realized so far.
As for aluminum, the weight reduction has not been achieved due to the delay in making aluminum.
【０００５】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、スプラインスリーブとスプラインシャフトとの
摺動部の耐摩耗性を大幅に向上させることができるアル
ミ製プロペラシャフト構造を提供することにある。An object of the present invention, which was devised in view of the above circumstances, is to provide an aluminum propeller shaft structure capable of significantly improving the wear resistance of the sliding portion between the spline sleeve and the spline shaft. It is in.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、スプラインスリーブおよびスプラインシャ
フトを共にアルミ製とし、そのアルミスプラインシャフ
トの表面に樹脂コーティングを施したことを特徴として
いる。In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that both the spline sleeve and the spline shaft are made of aluminum, and the surface of the aluminum spline shaft is coated with a resin.
【０００７】また、上記スプラインスリーブの開口部
に、スプラインシャフトに当接させて呼吸作用のあるコ
ルク等の軟質シール材を設けてもよい。Further, a soft seal material such as cork having a breathing action by being brought into contact with the spline shaft may be provided at the opening of the spline sleeve.
【０００８】また、上記スプラインスリーブおよびスプ
ラインシャフトからなる伸縮部に、その伸縮を許容して
覆うブーツを設けてもよい。Further, a boot which allows the expansion and contraction may be provided on the expansion and contraction portion composed of the spline sleeve and the spline shaft.
【０００９】[0009]
【作用】上記構成によれば、アルミスプラインシャフト
の表面に樹脂コーティングを施したので、アルミスプラ
インシャフトとアルミスプラインスリーブとの間の潤滑
性が増し、摺動部の耐摩耗性が大幅に向上する。According to the above construction, since the surface of the aluminum spline shaft is coated with resin, the lubricity between the aluminum spline shaft and the aluminum spline sleeve is increased, and the wear resistance of the sliding portion is greatly improved. .
【００１０】また、スプラインスリーブの開口部に、ス
プラインシャフトに当接させてコルク等の軟質シール材
を設けば、樹脂コーティング層を傷付けることなく摺動
部内の呼吸作用が向上する。Further, if a soft seal material such as cork is provided in contact with the spline shaft at the opening of the spline sleeve, the breathing action in the sliding portion is improved without damaging the resin coating layer.
【００１１】また、スプラインスリーブおよびスプライ
ンシャフトからなる伸縮部に、その伸縮を許容して覆う
ブーツを設ければ、樹脂コーティング層が泥水・飛石等
から防護され、耐久性が高まる。Further, by providing a boot for allowing the expansion and contraction of the elastic part composed of the spline sleeve and the spline shaft, the resin coating layer is protected from muddy water, flying stones, etc., and durability is enhanced.
【００１２】[0012]
【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００１３】図１にアルミ製プロペラシャフトの斜視図
を、図２にその要部拡大図を示す。プロペラシャフト１
は、トランスミッションとデフとの間に設けられ、ミッ
ションの出力をデフに伝達するものである。このプロペ
ラシャフト１は、トランスミッション側に接続された入
力軸２とデフ側に接続された出力軸３とが、スプライン
機構からなる伸縮部４を介して軸方向に伸縮自在に接続
されて構成されている。FIG. 1 is a perspective view of an aluminum propeller shaft, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part thereof. Propeller shaft 1
Is provided between the transmission and the differential, and transmits the output of the mission to the differential. The propeller shaft 1 is configured by connecting an input shaft 2 connected to a transmission side and an output shaft 3 connected to a diff side so as to be extendable and contractible in an axial direction via an extension / contraction part 4 made of a spline mechanism. There is.
【００１４】入力軸２は、トランスミッションの出力部
にボルト止めされるアルミフランジヨーク５と、アルミ
フランジヨーク５にフレキシブルジョイント機構を介し
て接続されたアルミスプラインヨーク６と、アルミスプ
ラインヨーク６に取り付けられたアルミスプラインスリ
ーブ７とから構成されている。他方、出力軸３は、デフ
の入力部にボルト止めされるアルミフランジヨーク８
と、アルミフランジヨーク８にフレキシブルジョイント
機構を介して接続されたアルミウェルドヨーク９と、ア
ルミウェルドヨーク９に取り付けられたアルミパイプ１
０と、アルミパイプ１０に取り付けられたアルミスプラ
インシャフト１１とから構成されている。The input shaft 2 is attached to an aluminum flange yoke 5 which is bolted to the output part of the transmission, an aluminum spline yoke 6 connected to the aluminum flange yoke 5 through a flexible joint mechanism, and an aluminum spline yoke 6. And an aluminum spline sleeve 7. On the other hand, the output shaft 3 has an aluminum flange yoke 8 bolted to the input portion of the differential.
, An aluminum weld yoke 9 connected to the aluminum flange yoke 8 via a flexible joint mechanism, and an aluminum pipe 1 attached to the aluminum weld yoke 9.
0 and an aluminum spline shaft 11 attached to the aluminum pipe 10.
【００１５】上記入力軸２のアルミスプラインスリーブ
７は、円筒状に成形されており、その内面に軸方向に沿
って雌型スプライン溝１２が刻設されている（図２参
照）。このアルミスプラインスリーブ７には、上記出力
軸３のアルミスプラインシャフト１１が摺動自在に挿入
されている。アルミスプラインシャフト１１は、その先
端部に雄型スプライン山１３が形成されたスプライン部
１４を有し、中央部にロッド状の軸部１５を有し、根元
部にアルミパイプ１０に取り付けられる取付部１６を有
している。The aluminum spline sleeve 7 of the input shaft 2 is formed in a cylindrical shape, and a female spline groove 12 is formed on its inner surface along the axial direction (see FIG. 2). The aluminum spline shaft 11 of the output shaft 3 is slidably inserted into the aluminum spline sleeve 7. The aluminum spline shaft 11 has a spline portion 14 in which a male spline mountain 13 is formed at its tip, a rod-shaped shaft portion 15 in the center, and an attachment portion attached to the aluminum pipe 10 at the base. It has 16.
【００１６】本実施例の第一の特長は、上記アルミスプ
ラインシャフト１１のスプライン部１４と軸部１５との
表面に、図中ドットで表す樹脂コーティング１７（ナイ
ロンコート）を施した点にある。この樹脂コーティング
１７により、アルミスプラインシャフト１１とアルミス
プラインスリーブ７との間の潤滑性が増し、摺動部の耐
摩耗性が大幅に向上する。The first feature of this embodiment is that the surface of the spline portion 14 and the shaft portion 15 of the aluminum spline shaft 11 is coated with a resin coating 17 (nylon coating) represented by dots in the figure. The resin coating 17 increases the lubricity between the aluminum spline shaft 11 and the aluminum spline sleeve 7, and significantly improves the wear resistance of the sliding portion.
【００１７】この樹脂コーティング１７は以下のように
してなされる。まず原材料であるアルミ材にＴ４処理を
施す。ここでＴ４処理とは、アルミ材をその溶体化温度
（515 〜550 ℃）に加熱したのち急冷し、溶質と原子空
孔とが過飽和な状態を常温にもちきたすことをいう。こ
れによりＴ４調質品が得られる。このＴ４調質品を素材
として機械加工し、製品（スプラインシャフト）を製造
する。そして、その製品を120 〜200 ℃程度の温度に加
熱し、Ｔ６処理（人工時効処理）を施す。この加熱が終
了する間際に、加熱状態の製品の表面に樹脂粉末（ナイ
ロン粉末）を供給し、樹脂コーティングを施す。かかる
工法によれば、Ｔ６時効処理のための加熱を樹脂コーテ
ィングのための加熱と兼用させているので、樹脂コーテ
ィングのためにワークを再加熱する必要がなく、再加熱
によって生じる強度の低下を防止することができる。つ
まり、人工時効処理されたアルミスプラインシャフト１
１の強度を低下させることなくその表面に樹脂コーティ
ング１７することが可能になる。The resin coating 17 is formed as follows. First, T4 treatment is applied to an aluminum material which is a raw material. Here, the T4 treatment means that the aluminum material is heated to its solution temperature (515 to 550 ° C.) and then rapidly cooled to bring the solute and the atomic vacancies to a supersaturated state at room temperature. As a result, a T4 tempered product is obtained. This T4 tempered product is machined to produce a product (spline shaft). Then, the product is heated to a temperature of about 120 to 200 ° C. and subjected to T6 treatment (artificial aging treatment). Immediately before this heating is completed, resin powder (nylon powder) is supplied to the surface of the product in a heated state to apply resin coating. According to this construction method, the heating for T6 aging treatment is also used as the heating for resin coating, so there is no need to reheat the work for resin coating, and the reduction in strength caused by reheating is prevented. can do. In other words, artificially aged aluminum spline shaft 1
It is possible to apply the resin coating 17 to the surface of the No. 1 without lowering the strength.
【００１８】本実施例の第二の特長は、上記アルミスプ
ラインスリーブ７の開口部に、スプラインシャフト１１
の軸部１５に当接させて、呼吸作用のある軟質シール材
１８（コルクシール１８）を設けた点にある。コルクシ
ール１８は、円環状に成形されており、それを覆うリテ
ーナ１９によってスプラインスリーブ７の開口部に取り
付けられる。このコルクシール１８は、スプラインシャ
フト１１とスプラインスリーブ７との伸縮・摺動に伴っ
てスプラインシャフト１１の軸部１５に擦り付けられる
が、軟質であるので軸部１５の樹脂コーティング層１７
を損傷させることはない。また、このシール１８は、そ
の材質に呼吸作用のあるコルクを用いているので、スプ
ライン噛合部に侵入した水分等を外部に排出する呼吸作
用をも促す。よって、スプライン噛合部に水分が長期間
たまることはなく、これによって生じるスプライン部１
４の樹脂コーティング層１７の劣化が防止される。The second feature of this embodiment is that the spline shaft 11 is provided at the opening of the aluminum spline sleeve 7.
The soft seal material 18 (cork seal 18) having a breathing action is provided by being brought into contact with the shaft portion 15 of the. The cork seal 18 is formed in an annular shape, and is attached to the opening of the spline sleeve 7 by a retainer 19 that covers it. The cork seal 18 is rubbed against the shaft portion 15 of the spline shaft 11 as the spline shaft 11 and the spline sleeve 7 expand and contract, and slides, but since it is soft, the resin coating layer 17 of the shaft portion 15 is formed.
Will not damage. Further, since this seal 18 uses cork having a breathing action as its material, it also promotes a breathing action for discharging moisture and the like having entered the spline meshing portion to the outside. Therefore, moisture does not accumulate in the spline engagement portion for a long time, and the spline portion 1 generated by this
The deterioration of the resin coating layer 17 of No. 4 is prevented.
【００１９】本実施例の第三の特長は、上記スプライン
スリーブ７およびスプラインシャフト１１からなる伸縮
部４に、その伸縮を許容して覆うゴム製のブーツ２０を
設けた点にある。このブーツ２０は、蛇腹筒体状に成形
されており、その一端がスプラインシャフト１１の取付
部１６に固定され、他端がスプラインスリーブ７の外周
面に固定されている。この構成によれば、ブーツ２０に
よって樹脂コーティング層１７が泥水・飛石等から防護
されるので、耐久性が高まる。The third feature of this embodiment is that a rubber boot 20 is provided on the expansion / contraction portion 4 composed of the spline sleeve 7 and the spline shaft 11 to allow the expansion / contraction. The boot 20 is formed in a bellows tubular shape, one end of which is fixed to the mounting portion 16 of the spline shaft 11 and the other end of which is fixed to the outer peripheral surface of the spline sleeve 7. According to this configuration, the boot 20 protects the resin coating layer 17 from muddy water, flying stones, etc., so that the durability is enhanced.
【００２０】変形実施例を図３に示す。図示するように
この変形例は、トランスミッション側に接続される入力
軸２１にスプラインシャフト２２を設け、デフ側に接続
される出力軸２３にスプラインスリーブ２４を設けた
点、即ちオス・メス関係が逆になっている点のみが前実
施例と異なっており、その他は全て同様の構成となって
いる。この構成にあっても、前実施例と同様の作用・効
果を奏することは勿論である。A modified embodiment is shown in FIG. As shown in the figure, in this modification, a spline shaft 22 is provided on the input shaft 21 connected to the transmission side, and a spline sleeve 24 is provided on the output shaft 23 connected to the differential side, that is, the male-female relationship is reversed. Only the points that are different from the previous embodiment are the same, and the other configurations are all the same. Of course, even with this configuration, the same operation and effect as those of the previous embodiment can be obtained.
【００２１】なお、関連する技術として特開昭60-18470
9 号公報「駆動軸」等が知られている。As a related technique, Japanese Patent Laid-Open No. 60-18470.
No. 9 publication “Drive shaft” is known.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ルミスプラインシャフトとアルミスプラインスリーブと
の摺動部の耐摩耗性を大幅に向上させることができるの
で、従来不可能であったアルミプロペラシャフトのイン
ナースプライン構造を実現することが可能となる。As described above, according to the present invention, the wear resistance of the sliding portion between the aluminum spline shaft and the aluminum spline sleeve can be significantly improved, so that the aluminum propeller which has been impossible in the past can be obtained. It is possible to realize the inner spline structure of the shaft.
【図１】本発明の一実施例を示すアルミ製プロペラシャ
フト構造の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an aluminum propeller shaft structure showing an embodiment of the present invention.
【図２】上記アルミ製プロペラシャフト構造の要部側断
面図である。FIG. 2 is a side sectional view of a main part of the aluminum propeller shaft structure.
【図３】変形実施例を示すアルミ製プロペラシャフト構
造の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of an aluminum propeller shaft structure showing a modified embodiment.
１ アルミ製プロペラシャフト ４ 伸縮部 ７ アルミスプラインスリーブ １１ アルミスプラインシャフト １７ 樹脂コーティング １８ 軟質シール材（コルクシール） ２０ ブーツ 1 Aluminum propeller shaft 4 Expansion / contraction part 7 Aluminum spline sleeve 11 Aluminum spline shaft 17 Resin coating 18 Soft seal material (cork seal) 20 Boots
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江部 陽一 東京都港区三田３丁目13番12号 日本軽金 属株式会社内 (72)発明者 樋野 治道 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 株式会社日軽技研内 (72)発明者 河合 秀信 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 株式会社日軽技研内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoichi Ebe 3-13-12 Mita, Minato-ku, Tokyo Within Japan Light Metals Co., Ltd. No. 1 Nikkei Giken Co., Ltd. (72) Hidenobu Kawai 1-34-1 Kambara, Kambara-cho, Anbara-gun, Shizuoka Prefecture Nikkei Giken Co., Ltd.
Claims (3)
トを摺動自在に挿入してなる伸縮部を有するプロペラシ
ャフト構造において、上記スプラインスリーブおよびス
プラインシャフトを共にアルミ製とし、該アルミスプラ
インシャフトの表面に樹脂コーティングを施したことを
特徴とするアルミ製プロペラシャフト構造。1. A propeller shaft structure having an expandable portion formed by slidably inserting a spline shaft into a spline sleeve, wherein both the spline sleeve and the spline shaft are made of aluminum, and the surface of the aluminum spline shaft is coated with a resin. Aluminum propeller shaft structure characterized by being applied.
プラインシャフトに当接させて呼吸作用のあるコルク等
の軟質シール材を設けたことを特徴とする請求項１記載
のアルミ製プロペラシャフト構造。2. The aluminum propeller shaft structure according to claim 1, wherein a soft seal material such as cork having a breathing action is provided in the opening portion of the spline sleeve so as to be brought into contact with the spline shaft.
ンシャフトからなる伸縮部に、その伸縮を許容して覆う
ブーツを設けたことを特徴とする請求項１乃至２記載の
アルミ製プロペラシャフト構造。3. The aluminum propeller shaft structure according to claim 1, wherein a boot that allows the expansion and contraction of the spline sleeve and the spline shaft is provided on the expansion and contraction portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32072992A JPH06173934A (en) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Aluminum propeller shaft structure |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP32072992A JPH06173934A (en) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Aluminum propeller shaft structure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06173934A true JPH06173934A (en) | 1994-06-21 |
Family
ID=18124669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32072992A Pending JPH06173934A (en) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Aluminum propeller shaft structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06173934A (en) |
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1992
- 1992-11-30 JP JP32072992A patent/JPH06173934A/en active Pending
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