(57)【要約】【課題】カルダンジョイントの間に位置するチューブをトルク伝達に必要な最小チューブ径のものとして、車両レイアウト上有利にするとともにプロペラシャフトの軽量化ももたらすことにある。【解決手段】カルダンジョイント２を具えるとともに、車両の衝突時に軸線方向加重により変形し、または破壊されてその軸線方向加重を吸収する加重吸収部を具えるプロペラシャフト１において、前記加重吸収部を前記カルダンジョイント２のスパイダ２ｂに設けたことを特徴とするプロペラシャフトである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルダンジョイントを具えるとともに、車両の衝突時に軸線方向加重により変形し、または破壊されてその軸線方向加重を吸収する加重吸収部を具えるプロペラシャフトにおいて、
前記加重吸収部を前記カルダンジョイントのスパイダに設けたことを特徴とするプロペラシャフト。
【請求項２】
前記スパイダの加重吸収部は、前記カルダンジョイントの摺動部に嵌合する雄スプライン軸に当接して変形し、または破壊されるものであることを特徴とする、請求項１記載のプロペラシャフト。
【請求項３】
前記スパイダの加重吸収部は、前記カルダンジョイントの摺動部に嵌合する雄スプライン軸に当接して前記摺動部から押し出されるエンドカバーに当接して変形し、または破壊されるものであることを特徴とする、請求項１記載のプロペラシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のエンジン等の動力源のトルクを駆動輪に伝達するプロペラシャフトに関し、特にはカルダンジョイントを具えるとともに、車両の衝突時に軸線方向加重により変形し、または破壊されてその軸線方向加重を吸収する加重吸収部を具えるプロペラシャフトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カルダンジョイントを具えるとともに、車両の衝突時に軸線方向加重により変形し、または破壊されてその軸線方向加重を吸収する加重吸収部を具えるプロペラシャフトとしては、例えば特許文献１記載のものが知られている。
【０００３】
このプロペラシャフトは、複数のカルダンジョイントの間に位置するチューブを二種類以上の外径のチューブ部分で形成するとともに、それらのチューブ部分間に加重吸収部として二箇所以上の段付部を設け、中心軸線に対するそれらの段付部の傾斜角を少なくとも一箇所の段付部で他の段付部と異ならせることで、車両の衝突時に軸線方向加重により座屈して変形し、または破壊される段付部の順序を設定できるようにしたものである。
【特許文献１】特開２００２−０７９８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来のプロペラシャフトでは加重吸収部として段付部を設けるため、エンジン等のトルクの伝達に必要な最小チューブ径に対し、より大きな外径のチューブ部分が必要となるので、車両レイアウト上不利であり、またプロペラシャフトの質量増加にもつながるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は上記課題を有利に解決するものであり、この発明のプロペラシャフトは、車両の衝突時に軸線方向加重により変形し、または破壊されてその軸線方向加重を吸収する加重吸収部をカルダンジョイントのスパイダに設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
かかるこの発明のプロペラシャフトによれば、カルダンジョイントのスパイダに、車両の衝突時に軸線方向加重により変形し、または破壊されてその軸線方向加重を吸収する加重吸収部を設けることから、カルダンジョイントの間に位置するチューブを二種類以上の外径のチューブ部分で形成する必要がないので、そのチューブをエンジン等のトルクの伝達に必要な最小チューブ径のものとし得て、車両レイアウト上有利にでき、またプロペラシャフトの軽量化ももたらすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。ここに図１（ａ），（ｂ）は、この発明のプロペラシャフトの一実施例の前端部を通常時および車両衝突時の状態でそれぞれ示す断面図であり、図中符号１はそのプロペラシャフトを示す。
【０００８】
図１はプロペラシャフト１の前端部のみ示すが、この実施例のプロペラシャフト１は、カルダンジョイント２を前後端部および中間部の三箇所に具え、前端部と中間部のカルダンジョイント２間をチューブ３で一体的に結合するとともに、中間部と後端部のカルダンジョイント２間もチューブ３で一体的に結合し、その中間部と後端部のカルダンジョイント２間のチューブ３に図示しない中間軸受けを具えている。
【０００９】
この実施例のプロペラシャフト１の各カルダンジョイント２は、その構成自体は、図１（ａ）に示すように、略Ｕ字状の一対のヨーク２ａを互いに軸線周りに９０度ずらして対向させ、その一対のヨーク２ａの各々の二本の腕部に、十字状のスパイダ２ｂの互いに直交して延在する二本の軸部の各々の両端部をそれぞれ揺動自在に嵌合させた、通常のものである。
【００１０】
そしてこの実施例のプロペラシャフト１は、図１（ａ）に示すように、前端部のカルダンジョイント２の、チューブ３を結合した側とは反対側（図では左側）のヨーク２ａがそれと一体の円筒状の雌スプライン軸２ｃを具えており、この雌スプライン軸２ｃには、車両のエンジン等の動力源の出力回転を減速する、図１では図示しないが図２に示す如き変速機４の出力軸である雄スプライン軸５を軸線方向摺動自在に嵌合させる。
【００１１】
また、この実施例のプロペラシャフト１は、図示しない後端部のカルダンジョイント２の、チューブ３を結合した側とは反対側のヨーク２ａがそれと一体のフランジを具えており、このヨーク２ａのフランジを、ディファレンシャルギヤを介して左右駆動輪に駆動結合した終減速機の入力軸のフランジに結合する。これにより、動力源の出力トルクを変速機４の出力軸５からこの実施例のプロペラシャフト１を介して終減速機に伝達し、左右駆動輪を駆動可能とする。
【００１２】
しかしてこの実施例では、図１（ａ）に示すように、変速機４の雄スプライン軸５の先端部５ａを裁頭円錐状に縮径するとともに、図１に示すプロペラシャフト１の前端部のカルダンジョイント２について、そのスパイダ２ｂの中央部を加重吸収部とし、その中央部の板厚Ｌを、雄スプライン軸５の先端部５ａの端面径Ｄとの関係で、そのスパイダ２ｂの中央部がプロペラシャフト１の軸線方向の加重に対し所定の破壊強度を持つように設定する。
【００１３】
すなわち、端面径Ｄ、スパイダ板厚Ｌとすると、雄スプライン軸５の先端部５ａの端面がスパイダ２ｂの中央部に当接した場合にその中央部が剪断される軸線方向加重Ｆは、剪断断面積Ａ＝πＤ×Ｌであるので、以下の表１に示す如きものになる。
【００１４】
【表１】
2010036653.tif 000003
【００１５】
この実施例のプロペラシャフト１にあっては、車両の衝突により変速機４が車両後方へ向けて押されると、図１（ｂ）に示すように、変速機４の雄スプライン軸５が雌スプライン軸２ｃ内で図では右方へ進出移動し、その雄スプライン軸５の先端部５ａがプロペラシャフト１の前端部のカルダンジョイント２のヨーク２ａから突出して、その先端部５ａの端面がスパイダ２ｂの中央部に当接し、そのスパイダ２ｂの中央部を変形させ、または破壊するとともに、その変形または破壊加重によって衝突のエネルギーを吸収される。
【００１６】
従って、この実施例のプロペラシャフト１によれば、カルダンジョイント２のスパイダ２ｂの中央部を、車両の衝突時に軸線方向加重により変形し、または破壊されてその軸線方向加重を吸収する加重吸収部として設定することから、カルダンジョイント２の間に位置するチューブ３を二種類以上の外径のチューブ部分で形成する必要がないので、そのチューブ３をエンジン等のトルクの伝達に必要な最小チューブ径のものとし得て、車両レイアウト上有利にでき、またプロペラシャフト１の軽量化ももたらすことができる。
【００１７】
図２（ａ），（ｂ）は、この発明のプロペラシャフトの他の一実施例の前端部を通常時および車両衝突時の状態でそれぞれ示す断面図であり、図中先の実施例と同様の部分はそれと同一の符号にて示す。この実施例のプロペラシャフト１は、図２（ａ）に示すように、前端部のカルダンジョイント２の、先のチューブ３を結合した側のここでは図示しないヨーク２ａとは反対側の、雌スプライン軸２ｃを持つヨーク２ａの中心孔２ｄに、スパイダ２ｂと対向するエンドカバー６の頭部６ａを圧入し、変速機４の雄スプライン軸５の先端部は通常のものとした点のみ、先の実施例と異なっており、他の点では先の実施例と同様の構成を具えている。
【００１８】
この実施例のプロペラシャフト１にあっては、車両の衝突により変速機４が車両後方へ向けて押されると、図２（ｂ）に示すように、変速機４の雄スプライン軸５が雌スプライン軸２ｃ内で図では右方へ進出移動し、その雄スプライン軸５の先端がエンドカバー６の後端（図では左端）に当接してエンドカバー６の頭部６ａを、圧入による高い摩擦力に抗する押出し加重で衝突のエネルギーを吸収されつつプロペラシャフト１の前端部のカルダンジョイント２のヨーク２ａの中心孔２ｄから押し出し、その頭部６ａの端面がスパイダ２ｂの中央部に当接し、そのスパイダ２ｂの中央部を変形させ、または破壊するとともに、その変形または破壊加重によって衝突のエネルギーを吸収される。
【００１９】
従って、この実施例のプロペラシャフト１によれば、先の実施例と同様の効果が得られるのに加えて、エンドカバー６の頭部６ａの押出し加重とスパイダ２ｂの変形または破壊加重とによって、衝突のエネルギーをより多く吸収することができ、しかもエンドカバー６の長さを適宜設定することで、変速機４の雄スプライン軸５がさほど長くない場合でも車両の衝突時にカルダンジョイント２のスパイダ２ｂの中央部を変形させ、または破壊し得て、そのスパイダ２ｂの中央部を加重吸収部として機能させることができる。
【００２０】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限られるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば、上記実施例のプロペラシャフト１はカルダンジョイント２を前後端部および中間部の三箇所に具えるものだが、この発明のプロペラシャフトはカルダンジョイントを前後端部だけに具えるものでもよく、あるいはカルダンジョイントを四箇所以上に具えるものでもよい。
【００２１】
また、上記実施例のプロペラシャフト１はその前端部のカルダンジョイント２のスパイダ２ｂに加重吸収部を設定したが、前端部のもの以外でも摺動部を持つカルダンジョイント２であれば上記実施例と同様にしてそのスパイダ２ｂに加重吸収部を設定することができる。
【００２２】
そして、上記実施例のプロペラシャフト１は雄スプライン軸５の移動によってスパイダ２ｂの加重吸収部を変形させ、または破壊するが、その代わりにカルダンジョイント２の一対のヨーク２ａで、スパイダ２ｂの軸部に適当な強度で設けた加重吸収部を変形させ、または破壊するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
かくしてこの発明のプロペラシャフトによれば、カルダンジョイントのスパイダに、車両の衝突時に軸線方向加重により変形し、または破壊されてその軸線方向加重を吸収する加重吸収部を設けることから、カルダンジョイントの間に位置するチューブを二種類以上の外径のチューブ部分で形成する必要がないので、そのチューブをエンジン等のトルクの伝達に必要な最小チューブ径のものとし得て、車両レイアウト上有利にでき、またプロペラシャフトの軽量化ももたらすことができる。
【００２４】
なお、この発明のプロペラシャフトにおいては、前記スパイダの加重吸収部は、前記カルダンジョイントの摺動部に嵌合する雄スプライン軸に当接して変形し、または破壊されるものであると、簡易な構成で加重吸収部を変形させ、または破壊することができるので好ましい。
【００２５】
また、この発明のプロペラシャフトにおいては、前記スパイダの加重吸収部は、前記カルダンジョイントの摺動部に嵌合する雄スプライン軸に当接して前記摺動部から押し出されるエンドカバーに当接して変形し、または破壊されるものであると、衝突のエネルギーをより多く吸収でき、しかも雄スプライン軸がさほど長くない場合でもスパイダの加重吸収部を変形させ、または破壊することができるので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ），（ｂ）は、この発明のプロペラシャフトの一実施例の前端部を通常時および車両衝突時の状態でそれぞれ示す断面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、この発明のプロペラシャフトの他の一実施例の前端部を通常時および車両衝突時の状態でそれぞれ示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  プロペラシャフト
２  カルダンジョイント
２ａ  ヨーク
２ｂ  スパイダ
２ｃ  雌スプライン軸
２ｄ  中心孔
３  チューブ
４  変速機
５  雄スプライン軸
５ａ  先端部
６  エンドカバー
６ａ  頭部
【図１】
2010036653.tif 000004
【図２】
2010036653.tif 000005