JPH10129283A

JPH10129283A - 自動車のプロペラ軸

Info

Publication number: JPH10129283A
Application number: JP31009996A
Authority: JP
Inventors: Keiji Tsuneda; 恵司恒田; Takamitsu Mizufuji; 隆詳水藤; Hiroshi Tsuchiya; 博土屋
Original assignee: HAMANA BUHIN KOGYO KK; Suzuki Motor Corp
Current assignee: HAMANA BUHIN KOGYO KK; Suzuki Motor Corp
Priority date: 1996-11-05
Filing date: 1996-11-05
Publication date: 1998-05-19

Abstract

(57)【要約】【課題】自動車が正面衝突したとき、エンジンユニット
と差動ギヤユニットとを連結するプロペラ軸が、エンジ
ン室の剛性を高めて車室に与える衝撃が増すのを防止す
ることを目的とするものである。【解決手段】車体前部に配したエンジンユニットの出力
軸と、前記エンジンユニットに対して前後方向に離隔し
て設けられた差動ギヤユニットの入力軸とを、車体の前
後方向へ向けて平行に、かつ、互いに若干偏心させて設
け、両軸の間をプロペラ軸の両端部に連結した自在継ぎ
手を介して連結すると共に、前記プロペラ軸の一部に小
径の円周溝を形成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は主として後車輪駆動、
あるいは前後輪を共に駆動できるように構成した自動車
やトラクタなどの陸上走行車両（以下、単に自動車とい
う）において、車体の前部に設けたエンジンユニット
と、後部或いは前後部に設けた差動ギヤユニットとの間
をプロペラ軸によって連結する装置の改良に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車のボディは自動車が正面
衝突したとき、車室前方に位置するエンジン室の部分が
エンジンを後方へ押し下げつゝ前から後へ逐次に押し潰
され、衝撃が車室部分へ激しく伝わることのないよう緩
和する構成となっている。ところが、車体前部に支持し
たエンジンユニットにより後輪を駆動する形式の自動車
では、車体前部に支持されたエンジンユニットと、車体
後部に支持された差動ギヤユニットとの間が剛性の高い
単管構造のプロペラ軸によって連結されるため、エンジ
ンユニットが後退せず、車体前部が押し潰されにくゝな
っていた。また、この関係はエンジンユニットの前方に
駆動輪を配置した前輪駆動形の駆動系でも同様であっ
た。他方、従来のプロペラ軸にはエンジンユニットに連
結される前半部と、差動ギヤユニットに連結される後半
部との２本の軸をスプライン連結した２ピース形、ある
いは、それら前半部と後半部との間に車体フレームへ軸
受される中央部との３本の軸を自在継ぎ手により連結し
た３ピース形が周知であり、それらは摺動型等速ジョイ
ントで連結され前後方向に若干量だけ伸縮できる構造と
なっていたが、その伸縮量は衝突時の変形を吸収するの
に十分でなかった。そこで、プロペラ軸自体を伸縮させ
る考え方が提案された。すなわち、プロペラ軸をなす鋼
管の一部に段付き部を設け、衝突時に小径部が大径部の
中へ、めり込む構成が提案された（例えば、特開昭６３
−２７２５号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
造では衝突時におけるプロペラ軸の短縮量が少なく、十
分な緩衝効果が得られなかった。そこで、この発明は前
面からの衝突時に一気に長手方向の剛性が低下するよう
に改良したプロペラ軸と、そのようなプロペラ軸を十分
機能させるため、プロペラ軸へ連結される改良された周
辺構造を得ることを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、車体前
部に配したエンジンユニットの出力軸と、前記エンジン
ユニットに対して前後方向に離隔して設けられた差動ギ
ヤユニットの入力軸とを、車体の前後方向へ向けて平行
に、かつ、互いに若干偏心させて設け、両軸の間をプロ
ペラ軸の両端部に連結した自在継ぎ手を介して連結する
と共に、前記プロペラ軸の一部に小径の円周溝をを形成
することによって解決される。なお、好ましくは前記プ
ロペラ軸は両端の比較的小径部と中央の比較的大径部と
を有し、前記プロペラ軸の一部に形成された円周溝は前
記小径部と前記大径部との間に形成する。さらに、前記
プロペラ軸に形成される円周溝は、その円周溝の両側に
連なる円筒部に対し、一側は比較的大きな曲率を以て連
なり、他側はそれより小さい曲率を以て接続する構造と
すれば一層好ましい。

【０００５】

【作用】エンジンユニットの出力軸と差動ギヤユニット
の入力軸は車体の前後方向へ向けられ、平行且つ偏心し
て配されているから、プロペラ軸は前記出力軸と入力軸
とのいずれに対しても傾いて取り付けられる。自動車が
正面衝突しエンジンユニットが後方へ移動し、あるいは
前輪がエンジンユニットへ向けて移動すると、プロペラ
軸を圧縮する方向に力が作用する。プロペラ軸の両端は
自在継ぎ手によって前記出力軸と入力軸とに折れ曲がり
可能に連結されているから、円周溝の部分に曲げ応力が
集中して座屈し折れ曲がる。なお、円周溝の位置を断面
積が大きく変化する部分に設定し、あるいは円周溝とそ
れに続く部分の形状が非対称とすれば、プロペラ軸に対
し曲げ応力が効果的に集中する。

【０００６】

【実施例】以下、図示の実施例によってこの発明を説明
する。図１中、１０はこの発明を利用した乗用の自動車
であり、自動車１０は４輪駆動車であり、車体前部に支
持したエンジンユニット１１によって前輪１２、１２を
常時、後輪１３、１３を適時に駆動するように構成され
ている。エンジンユニット１１はエンジンｅと、クラッ
チおよび前輪用差動装置を含む変速機ｍを合体して構成
されている。また、エンジンユニット１１は左右に張り
出した駆動軸（中心線のみをｃで示す）により、左右の
前輪１２、１２へ連結されると共に、後方へ伸びるプロ
ペラ軸２０を介して差動ギヤユニット１５へ連結されて
いる。差動ギヤユニット１５は傘歯車機構と差動ギヤ機
構とを内蔵した公知の構成と大差はない。かくて、後輪
１３、１３が駆動されるとき、エンジンユニット１１の
出力はプロペラ軸２０を介して差動ギヤユニット１５へ
伝動され、差動ギヤユニット１５を介して左右の後輪１
３，１３へ伝動される。なお、１９はプロペラ軸２０の
両端部に設けられた自在継ぎ手であり、プロペラ軸２０
は自在継ぎ手１９を介して、前記出力軸１７と入力軸１
６とに連結されている。

【０００７】前記エンジンユニット１１の後部には出力
軸１７が突出して設けられ、差動ギヤユニット１５の前
部には入力軸１６が突出して設けられている。両軸１
７、１６は車体の前後方向の中心線ＣＬ、あるいは水平
線のいずれかと平行に配置されると共に、相互に同軸と
なる位置を除いた位置に配されている。プロペラ軸２０
はそのような関係にある出力軸１７と入力軸１６とに対
して、自在継ぎ手１９を介して連結されている。よっ
て、プロペラ軸２０は図１で示すように、出力軸１７が
後方へ向けて斜め下方へ向かい、あるいは図２で示すよ
うに、中心線ＣＬに対して若干傾斜して取り付けられ
る。

【０００８】プロペラ軸２０は図３で示すように、大径
の鋼管からなる大径部２１ａと、その両端部に縮径加工
（例えば、スエージング加工）を加えて形成した小径部
２１ｂとを有する主体２１を有し、主体２１の両端部に
前記自在継ぎ手１９の一端を溶着したものである。この
基本的な構成は従来の単管構造のプロペラ軸と大差はな
いが、この発明においては前記主体２１の小径部２１ｂ
には大径部２１ａとの境界部に近接してプロペラ軸２０
を座屈し易くするための円周溝２２が形成されている。

【０００９】円周溝２２は図４で示すように、小径部２
１ｂから比較的緩い（小さい曲率）傾斜を以て形成され
る緩い傾斜面２２ａと、大径部２１ａから比較的急な
（大きい曲率）傾斜を以て形成される急な傾斜面２２ｂ
との間が、円弧状の底面２２ｃによって連結して、その
底面２２ｃ部分が前記小径部２１ｂの外径より一段と小
径に形成してある。２２ｄは円周溝２２の深さを示し、
０．５〜１．２ｍｍの範囲で適宜選択される。この深さ
２２ｄがこれより浅いと曲がりにくゝなり、深過ぎたり
緩い傾斜面２２ａの長さが短か過ぎると、回転伝動に対
する捩り剛性が低下する。

【００１０】前記したように、プロペラ軸２０は車体の
中心線ＣＬあるい水平線に対して傾斜して取り付けられ
ているので、自動車の衝突によりプロペラ軸２０には強
い圧縮力と比較的弱い曲げ力とが作用すると、圧縮力に
より緩い傾斜面２２ａをなす小径部２１ｂが、急な傾斜
面２２ｂを軸方向に押して曲げ、同時に、最も小径な底
面２２ｃで折れ曲がり、図中、Ａで示すようにエンジン
ユニット１１側の自在継ぎ手１９が後方へ移動する。こ
のように、プロペラ軸２０は動力を伝達するときの捩り
剛性を低下させることなく、圧縮力が加わったときのみ
プロペラ軸２０が座屈して曲がり易くなる。また、一定
した場所で折れ曲がることになる。

【００１１】なお、この実施例でプロペラ軸２０は小径
部２１ｂを前側として取り付けられているが、これを後
側として使用しても何ら差し支えはない。また、自在継
ぎ手１９と主体２１との溶接構造も詳細な説明を省いた
が任意の構成を採用することができる。さらに、この発
明が実施される自動車は後輪駆動式に限らず前輪駆動式
のものにも摘要できることは当然のことである。

【００１２】

【発明の効果】以上のように、この発明によればプロペ
ラ軸２０が圧縮力を受けたとき、比較的容易に折り曲が
り、しかも、車体前部に大きな変形を許容するので、車
室内に大きな衝撃与えることがなくなり、乗員の保護が
確実であると共に、回転力に対しては軽量で高い剛性を
維持できる。また、プロペラ軸２０に形成される円周溝
は大径の鋼管を縮径して小径部を形成する際、同時に成
形できるから加工工程が増したり加工機を増したりする
必要がなく成形が容易であるなどの効果がある。なお、
このようにプロペラ軸２０を折りげて安全を図っても、
衝突時にはプロペラ軸２０が一瞬にして停止するので、
プロペラ軸２０を折り曲げることによって新たな障害を
惹起することはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図面はこの発明の一実施例を示すもので、この
発明を利用した自動車の側面透視図である。

【図２】その平面透視図である。

【図３】プロペラ軸の側面図である。

【図４】図３中の丸Ｂで囲んだ部分を拡大して示す断面
図である。

【図５】衝突の前後におけるプロペラ軸の状態を示す平
面図である。

【図６】衝突の前後におけるプロペラ軸の状態を示す自
動車の平面透視図である。

【符号の説明】

１０・・・・自動車１１・・・・エンジンユニット１２・・・・前輪１３・・・・後輪ｅ・・・・エンジンｍ・・・・変速機１５・・・・差動ギヤユニットＣＬ・・・・軸線１６・・・・入力軸１７・・・・出力軸１９・・・・自在継ぎ手２０・・・・プロペラ軸２１・・・・主体２１ａ・・・大径部２１ｂ・・・小径部２２・・・・円周溝２２ａ・・・緩い傾斜面２２ｂ・・・急な傾斜面２２ｃ・・・円弧状の底面２２ｄ・・・円周溝の深さ

フロントページの続き (72)発明者土屋博静岡県湖西市鷲津933の１浜名部品工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体前部に配したエンジンユニットの出力
軸と、前記エンジンユニットに対して前後方向に離隔し
て設けられた差動ギヤユニットの入力軸とを、車体の前
後方向へ向けて平行に、かつ、互いに若干偏心させて設
け、両軸の間をプロペラ軸の両端部に連結した自在継ぎ
手を介して連結すると共に、前記プロペラ軸の一部に小
径の円周溝を形成してなる自動車のプロペラ軸。
【請求項２】請求項１において、前記プロペラ軸は両端
の比較的小径部と中央の比較的大径部とを有し、前記プ
ロペラ軸の一部に形成された円周溝は前記小径部と前記
大径部との間に形成されている自動車のプロペラ軸。
【請求項３】請求項１において、前記プロペラ軸に形成
される円周溝は、その円周溝の両側に連なる円筒部に対
し、一側は比較的大きな曲率を以て連なり、他側はそれ
より小さい曲率を以て接続されている自動車のプロペラ
軸。