(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部材とこの軸部材に嵌り合う管状部材とが、摺動継手によって軸方向に相対移動可能でかつ回転方向に相対回動不能に連結されると共に、これら軸部材と管状部材とのそれぞれに形成した貫通孔内に挿通された可断ピンによって相互に連結されてなる、衝撃吸収可能な動力伝達装置において、
前記管状部材の端部には動力伝達を司るチューブが取付けられると共に、前記管状部材に形成した貫通孔がチューブの内周側に面して開口しており、
前記貫通孔内に挿通された可断ピンは、その両端が前記チューブの内周側に面して配置されることにより、このチューブによって抜脱が防止されてなることを特徴とする、衝撃吸収可能な動力伝達装置。
【請求項２】
前記軸部材と管状部材とのそれぞれに形成した貫通孔は、摺動継手から軸方向に離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収可能な動力伝達装置。
【請求項３】
前記可断ピンは、前記軸部材と管状部材とのそれぞれに形成した貫通孔のうち、少なくとも何れか一方に形成した貫通孔に対して、隙間をもって挿通されていることを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収可能な動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の推進軸や操向コラム等に使用可能で、軸方向の衝撃エネルギを吸収可能な動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の動力伝達装置は、例えば、特開昭５３−９１２３６号公報に示されるように、動力伝達装置の軸部材とこの軸部材に嵌り合う管状部材とが、スプライン継手によって軸方向に相対移動可能でかつ回転方向に相対回動不能に連結されると共に、これら軸部材と管状部材とのそれぞれ形成した貫通孔内に挿通された可断ピンによって相互に連結されている。
【０００３】
前記動力伝達装置は、軸部材と管状部材との間で回転駆動力を伝達する一方、軸方向に所定値以上の力が作用した場合には、可断ピンが切断することによって軸部材と管状部材とが軸方向に相対移動して、衝撃エネルギを吸収するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来例にあっては、前記可断ピンは、軸部材と管状部材とに形成した貫通孔に挿通されているのであるが、管状部材に形成した貫通孔の外周側開放端は大気開放している。このため、前記軸部材及び管状部材が回転して動力伝達する場合に、可断ピンが貫通孔内から抜脱する虞がある。また、前記貫通孔の開放端から泥水等が浸入すると、可断ピンが錆などを生じて腐食されることにより、可断ピンの破壊荷重が変化し、所期する衝撃吸収作用が得られなくなる虞がある。
【０００５】
本発明は前記従来の実情に鑑みて案出されたもので、軸部材と管状部材とを相互に連結する可断ピンの抜脱が防止できると共に、安定した破壊荷重が得られる衝撃吸収可能な動力伝達装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１記載の発明は、軸部材とこの軸部材に嵌り合う管状部材とが、摺動継手によって軸方向に相対移動可能でかつ回転方向に相対回動不能に連結されると共に、これら軸部材と管状部材とのそれぞれに形成した貫通孔内に挿通された可断ピンによって相互に連結されてなる、衝撃吸収可能な動力伝達装置において、
前記管状部材の端部には動力伝達を司るチューブが取付けられると共に、
前記管状部材に形成した貫通孔がチューブの内周側に面して開口しており、
前記貫通孔内に挿通された可断ピンは、その両端が前記チューブの内周側に面して配置されることにより、このチューブによって抜脱が防止されてなる構成にしてある。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成のうち、前記軸部材と管状部材とのそれぞれに形成した貫通孔が、摺動継手から軸方向に離れた位置に設けられた構成にしてある。
【０００９】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の構成のうち、前記可断ピンが、前記軸部材と管状部材とのそれぞれに形成した貫通孔のうち、少なくとも何れか一方に形成した貫通孔に対して、隙間をもって挿通された構成にしてある。
【００１０】
ここで、請求項１記載の発明のチューブは、管状部材に形成した貫通孔の開口端を覆っていることになる。この場合、前記チューブが貫通孔の開口端をこの開口端に直接接した状態で覆うか、開口端からやや半径方向外方に離れた状態で覆うかは任意である。
【００１１】
前記チューブが管状部材に形成した貫通孔の開口端に接している場合には、この開口端に接する部分におけるチューブが可断ピンの抜脱を防止すると共に、泥水等が貫通孔内に浸入するのを防止することになる。
【００１２】
前記チューブが管状部材に形成した貫通孔の開口端から離れている場合には、この開口端に臨む部分におけるチューブが可断ピンの抜脱を防止し、管状部材に取付けられた部分におけるチューブが貫通孔内を外気から遮断し、泥水等の貫通孔内への浸入を防止することになる。
【００１３】
これによって、前記管状部材の端部に取付けたチューブが、可断ピンの抜脱を防止すると共に、泥水等の貫通孔内への浸入を防止する。このため、泥水等が貫通孔内に浸入して、可断ピンが錆などを生じて腐食されることが防止される。
【００１４】
したがって、前記軸部材と管状部材とを相互に連結する可断ピンの抜脱が防止できると共に、安定した破壊荷重を得ることができる、衝撃吸収可能な動力伝達装置が得られる。
【００１５】
また、請求項２記載の発明によれば、所定値以上の大きさの軸方向の力が作用して可断ピンが切断し、軸部材と管状部材とが軸方向に相対移動するとき、可断ピンの切断破片が摺動継手の摺動隙間に侵入することが防止される。このため、安定した衝撃吸収作用が得られる。
【００１６】
また、請求項３記載の発明によれば、前記軸部材と管状部材とが摺動継手を介して動力伝達を司るとき、伝達トルクによる剪断力が可断ピンに作用することがない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳述する。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態を示す衝撃吸収可能な動力伝達装置の要部を示す断面図である。
【００１９】
図において１は動力伝達装置の軸部材、２はこの軸部材１に嵌り合う管状部材である。前記軸部材１と管状部材２とは、摺動継手としてのスプライン継手３によって軸方向に相対移動可能でかつ回転方向に相対回動不能に連結してある。即ち、前記軸部材１には軸スプラインが形成され、管状部材２には孔スプラインが形成されて、相互に嵌合している。この場合に、前記軸部材１の軸スプラインと管状部材２の孔スプラインは滑動状態または若干の圧入荷重が生じる状態で嵌合している。
【００２０】
４は動力伝達を司るチューブで、このチューブ４は金属材料や繊維強化合成樹脂材料等からなり、管状部材２の端部、図１において右側の端部５Ａに取付けられている。詳しくは、前記管状部材２の端部５Ａの外周が所定の長さに亘ってチューブ４の略肉厚寸法だけ縮径されており、チューブ４は、その端部が管状部材２の端部５Ａの縮径された外周部分に圧入され、かつ溶接や接着によって取付けられている。
【００２１】
前記軸部材１と管状部材２とのそれぞれには、スプライン継手３から軸方向に離れた位置、即ち、図１においてスプライン継手３よりも右側に離れた位置に、軸部材１と管状部材２とを半径方向に貫通する貫通孔６、７が形成されている。ここに、前記貫通孔７は管状部材２の端部５Ａに形成されており、チューブ４の内周側に面して開口している。したがって、前記チューブ４が貫通孔７の開口端に直接接して、この貫通孔７の開口端を覆っていることになる。また、前記軸部材１に形成された貫通孔６と管状部材２に形成された貫通孔７は同心に斉合配置されており、軸部材１に形成した貫通孔６の直径は管状部材２に形成した貫通孔７の直径よりも大きく形成してある。なお、前記貫通孔６、７はドリル等によって容易に加工することが可能である。
【００２２】
また、前記貫通孔６が形成された軸部材１の先端側の外形寸法は縮径されている一方、貫通孔７が形成された端部５Ａにおける管状部材２の内径寸法は拡径されており、これによって、貫通孔６、７が形成された部分において、軸部材１の外径と管状部材２の内径との間には所定の環状隙間８が形成されている。
【００２３】
前記軸部材１と管状部材２とのそれぞれに形成した貫通孔６、７内には可断ピン９が挿通されており、この可断ピン９によって軸部材１と管状部材２とは相互に連結されている。前記可断ピン９は、軸部材１に形成した貫通孔６の直径が管状部材２に形成した貫通孔７の直径よりも大きく形成してあることにより、軸部材１の貫通孔６に対しては所定の隙間をもって挿通され、管状部材２の貫通孔７に対しては略隙間なく挿通してある。
【００２４】
前記可断ピン９は、軸部材１と管状部材２との軸方向に所定値以上の力（衝撃力）が作用した場合に切断して、軸部材１と管状部材２とが軸方向に相対移動し、衝撃エネルギを吸収するようになっている。このため、前記可断ピン９は所定の材料からなり、中空状に、所定の断面係数をもって形成してある。
【００２５】
１０は前記スプライン継手３の封止を司るブーツである。前記ブーツ１０は、ゴム材料や合成樹脂材料からなり、小径部１０ａと大径部１０ｂとを備えた段付きの筒状に形成されており、小径部１０ａが軸部材１の外周に取付けバンド１１によって取付けられ、大径部１０ｂが管状部材２の端部５Ｂ、図１において右側の端部５Ｂの外周に取付けバンド１２によって取付けられている。これによって、前記ブーツ１０は軸部材１と管状部材との間のスプライン継手３を封止し、外気と遮断して泥水等の浸入を防止していることになる。また、前記ブーツ１０の大径部１０ｂの内周側には縮径部１０ｃが形成されており、この縮径部１０ｃが管状部材２の外周に形成した環状溝１３内に係合して、ブーツ１０の取付けを強固なものとしている。
【００２６】
斯かる構成の動力伝達装置は、前記軸部材１または管状部材２の何れか一方が図外の駆動装置に連結され、何れか他方が図外の非駆動装置に連結されて使用される。
【００２７】
前記軸部材１が図外の駆動装置に連結された場合には、駆動装置から軸部材１に入力された回転駆動力が、スプライン継手３を介して管状部材２及びチューブ４に伝達され、このチューブ４に連結された図外の非駆動装置に伝達される。このとき、前記軸部材１及び管状部材２の軸方向に作用する僅かな大きさの力は、スプライン継手３の圧入荷重及び可断ピン９の剪断抗力で支持される。
【００２８】
一方、前記軸部材１または管状部材２の軸方向に所定値以上の力（衝撃力）が作用した場合には、可断ピン９が切断することによって軸部材１と管状部材２とが軸方向に相対移動して、衝撃エネルギを吸収する。
【００２９】
ここで、前記管状部材２に形成した貫通孔７がチューブ４の内周側に面して開口しており、チューブ４が貫通孔７の開口端を覆っているから、軸部材１及び管状部材２が高速回転して動力伝達を司る場合においても、可断ピン９が貫通孔６、７内から抜脱することがない。また、前記チューブ４によって泥水等が貫通孔７内に浸入することが防止されるから、可断ピン９が錆などを生じて腐食されることがなく、所期する衝撃吸収作用が安定して得られる。
【００３０】
したがって、前記軸部材１と管状部材２とを相互に連結する可断ピン９の抜脱が防止できると共に、安定した破壊荷重を得ることができる、衝撃吸収可能な動力伝達装置が得られる。
【００３１】
また、前記軸部材１及び管状部材２に形成した貫通孔６、７が、スプライン継手３から軸方向に離れた位置に設けられているから、軸部材１及び管状部材２に所定値以上の大きさの軸方向の力が作用して可断ピン９が切断し、軸部材１と管状部材２とが軸方向に相対移動するとき、可断ピン９の切断破片がスプライン継手３の摺動隙間に侵入することが防止される。とりわけ、図１に示す実施の形態においては、前記可断ピン９の切断破片は、軸部材１と管状部材２との間の環状隙間８を介して速やかに排出される。このため、安定した衝撃吸収作用が得られる。
【００３２】
また、前記可断ピン９が、軸部材１及び管状部材２に形成した貫通孔６、７のうち、軸部材１の貫通孔６に対して、隙間をもって挿通されているから、軸部材１と管状部材２とがスプライン継手３を介して動力伝達を司るとき、伝達トルクによる剪断力が可断ピン９に作用することがない。
【００３３】
図２は本発明の別の実施の形態を示す図面である。図２に示す実施の形態は、前記貫通孔７を、スプライン継手３から軸方向に離れた位置である管状部材２の端部５Ｂに形成して、この貫通孔７をブーツ１０の内周側に面して開口させてある。これによって、前記ブーツ１０が貫通孔７の開口端に直接接して、この貫通孔７の開口端を覆っていることになる。
【００３４】
また、前記軸部材１には管状部材２の貫通孔７に対応して、貫通孔６が形成してある。即ち、前記軸部材１の貫通孔６と環状部材２の貫通孔７とは同心に斉合配置されている。また、前記軸部材１に形成した貫通孔６の直径は管状部材２に形成した貫通孔７の直径よりも小さく形成してある。
【００３５】
前記貫通孔６が形成された部分における軸部材１の外形寸法は縮径されている一方、貫通孔７が形成された端部５Ｂにおける管状部材２の内径寸法は拡径されており、これによって、貫通孔６、７が形成された部分において、軸部材１の外径と管状部材２の内径との間には所定の環状隙間８が形成されている。
【００３６】
前記軸部材１と管状部材２とのそれぞれに形成した貫通孔６、７内には可断ピン９が挿通されており、この可断ピン９によって軸部材１と管状部材２とは相互に連結されている。前記可断ピン９は、軸部材１に形成した貫通孔６の直径が管状部材２に形成した貫通孔７の直径よりも小さく形成してあることにより、軸部材１の貫通孔６に対しては隙間なく挿通され、管状部材２の貫通孔７に対しては所定の隙間をもって挿通してある。
【００３７】
なお、その他の構成については前記実施の形態と略同様であるから、同一構成部分には同一符号を付し、その重複する説明を省略する。
【００３８】
斯かる構成によれば、前記管状部材２の端部５Ｂに取付けたブーツ１０が、可断ピン９の抜脱を防止すると共に、泥水等の貫通孔７内への浸入を防止する。このため、泥水等が貫通孔７内に浸入して、可断ピン９が錆などを生じてす腐食ることが防止される。
【００３９】
したがって、前記実施の形態と同様に、前記軸部材１と管状部材２とを相互に連結する可断ピン９の抜脱が防止できると共に、安定した破壊荷重を得ることができる、衝撃吸収可能な動力伝達装置が得られる。
【００４０】
また、前記軸部材１及び管状部材２に形成した貫通孔６、７が、スプライン継手３から軸方向（左側）に離れた位置に設けられているから、可断ピン９が切断し、軸部材１と管状部材２とが軸方向に相対移動するとき、前記実施の形態と同様に、可断ピン９の切断破片がスプライン継手３の摺動隙間に侵入することが防止される。とりわけ、図２に示す実施の形態においては、前記可断ピン９の切断破片は、軸部材１と管状部材２との間の環状隙間８を介して速やかに排出される。このため、安定した衝撃吸収作用が得られる。
【００４１】
また、前記可断ピン９が、軸部材１及び管状部材２に形成した貫通孔６、７のうち、管状部材２の貫通孔７に対して、隙間をもって挿通されているから、軸部材１と管状部材２とがスプライン継手３を介して動力伝達を司るとき、前記実施の形態で述べたと同様に、伝達トルクによる剪断力が可断ピン９に作用することがない。
【００４２】
また、前記可断ピン９の貫通孔６、７内への挿通は、管状部材２にチューブ４を取付けた後に行うことができるから、組立てが容易となる。
【００４３】
以上、実施の形態を図面に基づいて説明したが、具体的構成はこの実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、前記可断ピン９を貫通孔６、７の両方に対して隙間なく挿通するか、または隙間をもって挿通する構成としてもよい。また、前記ブーツ１０は蛇腹状にして伸縮可能としてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、軸部材と管状部材とを相互に連結する可断ピンの抜脱が防止できると共に、安定した破壊荷重を得ることが可能な、衝撃吸収可能な動力伝達装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す衝撃吸収可能な動力伝達装置の要部を示す断面図である。
【図２】本発明の別の実施の形態を示す図１と同様な図面である。
【符号の説明】
１  軸部材
２  管状部材
３  スプライン継手（摺動継手）
４  チューブ
５Ａ、５Ｂ  端部
６、７  貫通孔
９  可断ピン
１０  ブーツ
【図１】
0003670437.tif 000002
【図２】
0003670437.tif 000003