JPH07248027A - プロペラシャフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、プロペラシャフトに関し、ラバー
エレメントの損壊を防止し、最高伝達力と最高回転数を
高めることを目的とする。 【構成】 スプラインヨークにスプラインシャフトを設
け、そのスプラインシャフトに嵌合するスプラインスリ
ーブ、又はウエルドヨークの何れか一方にアウターチュ
ーブを、他方にインナーチューブを固着し、このアウタ
ーチューブとインナーチューブ間にラバーエレメントを
介在させたプロペラシャフトにおいて、アウターチュー
ブとインナーチューブの端面に、それぞれ切欠溝を形成
し、アウターチューブの溝にはインナーチューブに取り
付けたストッパを挿入し、インナーチューブの溝にはア
ウターチューブに取り付けたストッパを挿入した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原動機からの回転で駆動
される受動体、例えば車両のエンジンからの回転を車輪
や油圧ポンプモータに伝達するプロペラシャフトに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】このプロペラシャフトの一例を、図４に
示すバスについて説明すると、バス車体１の後部にエン
ジン２を搭載し、エンジン２の回転はトランスミッショ
ン３で変速する。

【０００３】トランスミッション３の回転はプロペラシ
ャフト１０に伝達され、このプロペラシャフト１０から
ディファレンシャルギヤ５に、更にディファレンシャル
ギヤ５から車輪４に伝達される。

【０００４】又、前記ディファレンシャルギヤ５の回転
は、別のプロペラシャフト１０にも伝達され、プロペラ
シャフト１０はギアクラッチ９に回転を伝達する。ギア
クラッチ９は、プロペラシャフト１０の回転を油圧ポン
プモータ８に伝達し、又は遮断するもので、油圧ポンプ
モータ８はオイルタンク６のオイルを加圧し、加圧され
たオイルはアキュムレータ７に蓄圧される。

【０００５】プロペラシャフト１０はこのように用いら
れるが、車輪４の走行中の上下振動等により、ディファ
レンシャルギヤ５とトランスミッション３との間、およ
びディファレンシャルギヤ５とギアクラッチ９との間の
距離が増減する。

【０００６】そのために、プロペラシャフト１０はこの
増減に応じて伸縮すると共に、また回転を次の伝達側に
伝達する必要がある。この伸縮を可能にするために、ス
プラインシャフトとスプラインスリーブの嵌合によっ
て、プロペラシャフト１０は軸方向には伸縮可能であ
り、また回転の伝達には支障のないようにしている。

【０００７】近来エンジン音等の騒音が少なくなる傾向
にあり、これに従ってプロペラシャフトの騒音も小さく
するニーズが高くなってきた。このニーズを満足するた
めに、ラバーエレメントを用いたプロペラシャフトが使
用される傾向にある。

【０００８】このようなプロペラシャフトの一例を図５
に示し、以下に説明する。プロペラシャフトは、フラン
ジヨーク１１に屈折可能なユニバーサルジョイント１２
が接続され、ユニバーサルジョイント１２にはスプライ
ンヨーク１３が結合されており、スプラインヨーク１３
に連続してスプラインシャフト１４が設けられている。

【０００９】スプラインシャフト１４は、シャフト１４
ａの先端付近にスプライン１５が形成されている。前記
スプラインシャフト１４のスプライン１５には、スプラ
インスリーブ１６の内面に形成したスプラインが嵌合し
ている。

【００１０】この嵌合によって、スプラインシャフト１
４とスプラインスリーブ１６とは、その間で回転が伝達
し、又は軸方向にはスライド可能になっている。そのス
プラインスリーブ１６の内面とスプラインシャフト１４
の外面との間には、スプラインヨーク１３側にシール１
７が介在されている。

【００１１】シール１７の前後方向の外側にはスナップ
リング１８を挿着し、シール１７の抜脱を防止して、シ
ャフト１４とスプラインスリーブ１６間に塵埃が侵入す
るのを防止している。

【００１２】又、スプラインスリーブ１６の外周面には
アウターチューブ１９が配設され、スプラインスリーブ
１６のスプラインヨーク１３側の端部とアウターチュー
ブ１９とを、溶接Ａ部分で溶接されている。

【００１３】一方のフランジヨーク２０には、屈折可能
なユニバーサルジョイント２１が接続され、そのユニバ
ーサルジョイント２１にはウエルドヨーク２２が接続さ
れている。

【００１４】ウエルドヨーク２２の端にはインナーチュ
ーブ２３の基端側の端面が溶接Ｂ部分により溶接されて
いる。インナーチューブ２３の外周面には、捩じれを弾
性的に緩和するラバーエレメント２４が加硫接着されて
いる。

【００１５】そして、前記ラバーエレメント２４が加硫
接着されているインナーチューブ２３をアウターチュー
ブ１９内に圧入し、ラバーエレメント２４とアウターチ
ューブ１９間の摩擦でアウターチューブ１９の回転をイ
ンナーチューブ２３に伝達し、ウエルドヨーク２２を回
転させるようにしている。

【００１６】ラバーエレメント２４はプロペラシャフト
の捩じり剛性値を下げ、共振点を適切な値に設定し、車
両の騒音低減のニーズに対応しているものである。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】このプロペラシャフト
は、許容伝達力を越えると、インナーチューブ２３とア
ウターチューブ１９との間に介在されたラバーエレメン
ト２４が、回転中に大きな撓みを発生して亀裂を生じ、
プロペラシャフトを損傷してしまう虞がある。

【００１８】又、プロペラシャフトはインナーチューブ
２３，アウターチューブ１９の溶接等で、円周での重量
バランスが崩れ、或いは前述の回転中のラバーエレメン
トの撓み等によって、高速回転の際にアンバランスが助
長され、振動が発生する。

【００１９】そのために最高回転数を大きくできない欠
点があった。本発明は、従来の前述のプロペラシャフト
の問題点を解決するためのもので、ラバーエレメントの
亀裂を防止してプロペラシャフトの最大伝達動力を高め
ることを第１の目的とする。

【００２０】そして、重量バランスの崩れやラバーエレ
メントの撓みで回転中に生ずる振動を抑え、最高回転数
を大きくすることを第２の目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
手段は、スプラインヨークにスプラインシャフトを設
け、そのスプラインシャフトに嵌合するスプラインスリ
ーブ、又はウエルドヨークの何れか一方にアウターチュ
ーブを、他方にインナーチューブを固着し、このアウタ
ーチューブとインナーチューブ間にラバーエレメントを
介在させたプロペラシャフトにおいて、アウターチュー
ブとインナーチューブの端面に、それぞれ切欠溝を形成
し、アウターチューブの溝にはインナーチューブに取り
付けたストッパを挿入し、インナーチューブの溝にはア
ウターチューブに取り付けたストッパを挿入したことを
特徴とする。

【００２２】本発明の請求項２記載の手段は、請求項１
記載の前記スプラインスリーブには、インナーチューブ
と対面する区間の両端付近に、インナーチューブとの間
隔を狭くする隆起部を形成し、この隆起部とインナーチ
ューブ間に無潤滑樹脂シート材のブッシュを介在させた
ことを特徴とする。

【００２３】

【作用】本発明の請求項１記載のプロペラシャフトは、
インナーチューブに取り付けたストッパがアウターチュ
ーブの切欠溝に、アウターチューブに取り付けたストッ
パがインナーチューブの切欠溝に挿入されている。

【００２４】従って、インナーチューブとアウターチュ
ーブの円周方向のずれは、前記切欠溝に挿入されている
ストッパが、溝端に当接した位置までで、それ以上にず
れることはない。

【００２５】よって、ラバーエレメントの撓みは、前記
ずれに基づく撓みが最大限度であり、撓みによって破損
することはない。又、このストッパが切欠溝に当接した
状態で動力の伝達が行われるために、ラバーエレメント
の亀裂がなく、最大伝達力を高めることが可能である。

【００２６】更に、請求項２記載のプロペラシャフト
は、スプラインスリーブに設けた隆起面とインナーチュ
ーブの内面との間隔が狭く、この狭い間隔に介在させた
ブッシュによって高回転時のアンバランスに基づく振動
の発生が防止され、許容最高回転数を高めることができ
るものである。

【００２７】

【実施例】次に、本発明の実施の一例を、図１に基づい
て以下に説明するが、図５の従来のプロペラシャフトと
同一構成については、同一符号を付すだけで、その説明
を省略する。

【００２８】この実施例におけるアウターチューブ１９
には、スプラインスリーブ１６に溶接した一方の端面か
ら、円周を複数（例えば３か所）に等分した位置に、切
欠溝２５が切り込まれている。

【００２９】同様に、インナーチューブ２３には、ウエ
ルドヨーク２２に溶接した他方の端面から、円周を複数
（同じく３か所）に等分した位置に切欠溝２６が切り込
まれている。

【００３０】そして、アウターチューブ１９には、切欠
溝２６に対向する場所に、コ字状のストッパ２７を内方
に向けて溶接する。又、インナーチューブ２３にも、切
欠溝２５に対向する位置に、コ字状のストッパ２８を外
方に向けて溶接する。

【００３１】これらのストッパ２７，２８を切欠溝２
５，２６に挿入した際に、図２，３に示すように両者の
間隙が一定の中心角となるように、ストッパ２７，２８
と切欠溝２５，２６のクリアランスθを設定する。

【００３２】更に、インナーチューブ２３の外面には、
ストッパ２８と切欠溝２６間において、ラバーエレメン
ト２４を加硫接着する。このラバーエレメントが加硫接
着されているインナーチューブ２３をアウターチューブ
１９内に圧入することによって、ラバーエレメント２４
をアウターチューブ１９の内面に圧接する。

【００３３】それと同時に、インナーチューブ２３のス
トッパ２８はアウターチューブ１９の切欠溝２５内に、
アウターチューブ１９のストッパ２７はインナーチュー
ブ２３の切欠溝２６内に嵌め込まれる。

【００３４】この時のストッパ２７，２８と切欠溝２
５，２６の間隔は、前記のクリアランスθとしなければ
ならない。又、スプラインスリーブ１６の外周面には、
インナーチューブ２３との間隔が狭くなる（例えば１ｍ
ｍ以下）隆起面２９を形成する。

【００３５】この隆起面２９が形成される場所は、スプ
ラインスリーブ１６がインナーチューブ２３と対面する
区間の両端付近、即ちウエルドヨーク２２側およびスト
ッパ２７の内側である。

【００３６】これらの隆起面２９には無潤滑樹脂シート
材のブッシュ３０が接着されるが、この無潤滑樹脂シー
ト材としては、無潤滑フッ素樹脂，ポリイミド系樹脂，
ポリエチレン系樹脂のシートが好ましく、接着剤として
はゴム系の接着剤が使用される。

【００３７】そして、このブッシュ３０はインナーチュ
ーブ２３の内面に接触し、スプラインスリーブ１６とイ
ンナーチューブ２３の同心性を維持する。そのために、
プロペラシャフトの高速回転に伴って発生する遠心力
で、インナーチューブ２３，アウターチューブ１９のア
ンバランスが助長されるのを抑制し、プロペラシャフト
の許容最高回転数を高めることができる。

【００３８】又、プロペラシャフトの負荷が許容値以上
に増大した場合には、インナーチューブ２３とアウター
チューブ１９とが回転方向にずれる。しかし、この場合
でもストッパ２８，２７が切欠溝２５，２６に突き当た
るので、それ以上の大きなずれを生じることはない。

【００３９】従って、ラバーエレメント２４に対する撓
みの極限は，この突き当たった状態までであり、その撓
みは亀裂、破損を生じない程度に抑えられ、プロペラシ
ャフトの破損が防止される。

【００４０】更に、ストッパ２７，２８と切欠溝２５，
２６の間隔のクリアランスθは同一であるために、スト
ッパ２８，２９の全部が同時に切欠溝２５，２６に突き
当たる。

【００４１】そのために、１つのストッパ２７，２８だ
けが切欠溝２５，２６に突き当たった場合のように、偏
心荷重が作用したり、この突き当たったストッパ２８，
２９と切欠溝２５，２６に大きな荷重がかかることがな
い。

【００４２】このように、ストッパ２７，２８と切欠溝
２５，２６の全部で荷重を受けるので、ストッパ２７，
２８および切欠溝２５，２６の破損が防止される。更
に、このストッパ２７，２８が切欠溝２５，２６に突き
当たることによって、最大伝達動力が高められるもので
ある。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、インナー
チューブとアウターチューブ間に、両者の回転方向の食
い違いを一定範囲内に止めるストッパと切欠溝を形成し
たので、プロペラシャフトに過負荷が加わった時でも、
プロペラシャフトの破損を防止できる。

【００４４】そのため、プロペラシャフトの許容最大伝
達動力を引き上げることが可能となる。又、このプロペ
ラシャフトは、スプラインスリーブとインナーチューブ
との間隔を狭くする隆起面にブッシュが介在されてい
る。

【００４５】そのため、プロペラシャフトの高速回転で
のアンバランスの助長による振動が抑えられるので、許
容最高回転数を高めることができる等の効果を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】プロペラシャフトの使用位置を示すバスの斜視
図である。

【図５】従来のプロペラシャフトの断面図である。

【符号の説明】

１３ スプラインヨーク １４ スプラインシャフト １５ スプライン １６ スプラインスリーブ １９ アウターチューブ ２２ ウエルドヨーク ２３ インナーチューブ ２４ ラバーエレメント ２５，２６ 切欠溝 ２７，２８ ストッパ ２９ 隆起面 ３０ ブッシュ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプラインヨークにスプラインシャフト
   を設け、そのスプラインシャフトに嵌合するスプライン
   スリーブ、又はウエルドヨークの何れか一方にアウター
   チューブを、他方にインナーチューブを固着し、このア
   ウターチューブとインナーチューブ間にラバーエレメン
   トを介在させたプロペラシャフトにおいて、アウターチ
   ューブとインナーチューブの端面に、それぞれ切欠溝を
   形成し、アウターチューブの切欠溝にはインナーチュー
   ブに取り付けたストッパを挿入し、インナーチューブの
   切欠溝にはアウターチューブに取り付けたストッパを挿
   入したことを特徴とするプロペラシャフト。
2. 【請求項２】 前記スプラインスリーブには、インナー
   チューブと対面する区間の両端付近に、インナーチュー
   ブとの間隔を狭くする隆起面を形成し、この隆起面とイ
   ンナーチューブ間に無潤滑樹脂シート材のブッシュを介
   在させたことを特徴とする請求項１記載のプロペラシャ
   フト。