(57)【要約】【課題】  自動車用衝撃吸収プロペラシャフトにおいて、衝撃荷重吸収特性を簡易に設定可能にすること。【解決手段】  複数の分割シャフト１１、１２を等速継手２０により連結し、一方の分割シャフト１１に設けた等速継手２０の筒状アウタ２１に、他方の分割シャフト１２に設けた等速継手２０の軸状インナ２２を嵌合してなる自動車用衝撃吸収プロペラシャフトにおいて、アウタ２１の内周部であって、インナ２２と軸方向に離隔して対向する部分に衝撃吸収板３０を取着し、該衝撃吸収板３０に易破断部３３を設けてなるもの。【選択図】  図２
2006117166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の分割シャフトを等速継手により連結し、一方の分割シャフトに設けた等速継手の筒状アウタに、他方の分割シャフトに設けた等速継手の軸状インナを嵌合してなる自動車用衝撃吸収プロペラシャフトにおいて、
アウタの内周部であって、インナと軸方向に離隔して対向する部分に衝撃吸収板を取着し、該衝撃吸収板に易破断部を設けてなることを特徴とする自動車用衝撃吸収プロペラシャフト。
【請求項２】
前記等速継手が一方の分割シャフトに設けたアウタを構成するアウタレースに、他方の分割シャフトに設けたインナを構成するインナシャフトに周設した軸受を係合してなり、
インナシャフトが軸受の該インナシャフトに対する軸方向への移動を所定の力で阻止するストッパを備えるとともに、アウタレースの内周部に前記衝撃吸収板を取着してなる請求項１に記載の自動車用衝撃吸収プロペラシャフト。
【請求項３】
前記衝撃吸収板の易破断部が環状溝である請求項２に記載の自動車用衝撃吸収プロペラシャフト。
【請求項４】
前記衝撃吸収板の易破断部が環状溝及び径方向溝である請求項２に記載の自動車用衝撃吸収プロペラシャフト。
【請求項５】
前記衝撃吸収板の易破断部が薄肉凹部である請求項２に記載の自動車用衝撃吸収プロペラシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車用衝撃吸収プロペラシャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用衝撃吸収プロペラシャフトとして、一方の分割シャフトに設けたアウタレースに、他方の分割シャフトに設けたインナシャフトの外周に付設した軸受を係合して構成した等速自在継手により、複数の分割シャフトを連結してなるものがある。
【０００３】
特許文献１では、この自動車用衝撃吸収プロペラシャフトの衝撃吸収構造として、アウタレースを有底円盤状をなすものにし、その底壁における、インナシャフトが軸方向にて対向する部分に薄肉部を形成したものを開示している。プロペラシャフトが軸方向の衝撃を受けたとき、インナシャフトが対向する薄肉部を破断貫通して衝撃を吸収する。
【特許文献１】特開平10-250390
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の自動車用衝撃吸収プロペラシャフトでは、衝撃吸収のために破断する薄肉部がアウタレースの底壁に一体成形されているものであり、その破断荷重の設定、ひいては衝撃吸収荷重の簡易調整設定に困難がある。
【０００５】
本発明の課題は、自動車用衝撃吸収プロペラシャフトにおいて、衝撃荷重吸収特性を簡易に設定可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、複数の分割シャフトを等速継手により連結し、一方の分割シャフトに設けた等速継手の筒状アウタに、他方の分割シャフトに設けた等速継手の軸状インナを嵌合してなる自動車用衝撃吸収プロペラシャフトにおいて、アウタの内周部であって、インナと軸方向に離隔して対向する部分に衝撃吸収板を取着し、該衝撃吸収板に易破断部を設けてなるようにしたものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記等速継手が一方の分割シャフトに設けたアウタを構成するアウタレースに、他方の分割シャフトに設けたインナを構成するインナシャフトに周設した軸受を係合してなり、インナシャフトが軸受の該インナシャフトに対する軸方向への移動を所定の力で阻止するストッパを備えるとともに、アウタレースの内周部に前記衝撃吸収板を取着してなるようにしたものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２の発明において更に、前記衝撃吸収板の易破断部が環状溝であるようにしたものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項２の発明において更に、前記衝撃吸収板の易破断部が環状溝及び径方向溝であるようにしたものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項２の発明において更に、前記衝撃吸収板の易破断部が薄肉凹部であるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
（請求項１）
(a)プロペラシャフトが軸方向の衝撃を受け、インナがアウタと所定量変位すると、インナがアウタの内周部に取着してある衝撃吸収板に衝接し、衝撃吸収板をアウタの内周部から打ち抜き、及び／又は衝撃吸収板の易破断部を破断する。衝撃吸収板の上述の抜き荷重又は破断荷重の発生により衝撃を吸収緩和する。
【００１２】
(b)衝撃吸収板をアウタの内周部に取着する構造に対応する抜き荷重を簡易に設定できるし、更に衝撃吸収板に設ける易破断部の形状に対応する破断荷重を設定でき、結果として衝撃荷重吸収特性を簡易に調整できる。
【００１３】
（請求項２）
(c)前述(a)において、インナを構成するインナシャフト及び軸受がアウタを構成するアウタレースに挿入される過程で、軸受がアウタレースの内周部の周辺に衝接するを生じた場合には、軸受がインナシャフトから外れ、その後は、更にインナシャフトだけが衝撃吸収板をアウタレースの内周部から抜き、及び／又は衝撃吸収板の易破断部を破断貫通する。この場合、インナの軸受がインナシャフトから外れるとき、ストッパが所定の力で破断されて衝撃を吸収する上に、衝撃吸収板の上述の抜き荷重又は破断荷重の発生により衝撃を吸収する。
【００１４】
（請求項３）
(d)衝撃吸収板の易破断部が環状溝からなるとき、打ち抜き荷重の方向性（継手屈曲）によるバラツキを周方向に分散して安定した破断荷重が得られ、また、溝の配置、溝の深さ等によりその破断荷重を容易に調整設定できる。
【００１５】
（請求項４）
(e)衝撃吸収板の易破断部が環状溝及び径方向溝からなるとき、溝の配置、溝の深さ等によりその破断荷重を容易に調整設定できる。
【００１６】
（請求項５）
(f)衝撃吸収板の易破断部が薄肉凹部からなるとき、凹部の配置、薄肉度合等によりその破断荷重を容易に調整設定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は実施例１の自動車用衝撃吸収プロペラシャフトを示す全体図、図２は実施例１の自動車用衝撃吸収プロペラシャフトの要部を示す断面図、図３は衝撃吸収板を示す正面図、図４は実施例２の自動車用衝撃吸収プロペラシャフトの要部を示す断面図、図５は実施例３の自動車用衝撃吸収プロペラシャフトの要部を示す断面図である。
【実施例】
【００１８】
（実施例１）（図１〜図３）
自動車（ＦＲ車又は４ＷＤ車）用衝撃吸収プロペラシャフト１０は、図１に示す如く、前側分割シャフト１１と後側分割シャフト１２に分割された２本のシャフト部材からなり、両分割シャフト１１、１２を等速継手（スライダブルジョイント）２０により連結して構成される。前側分割シャフト１１の前端部は、自在継手１３を介して、エンジン側のトランスミッションの出力軸に接続される連結ヨーク１４と連結され、後側分割シャフト１２の後端部は、自在継手１５を介して、デファレンシャルギアに接続される連結ヨーク１６と連結される。尚、等速継手２０の後述する軸状インナ２２は、センタベアリング１７、ゴム状弾性部材１８を介してセンタブラケット１９に支持される。
【００１９】
プロペラシャフト１０は、一方の分割シャフト１１を構成する中空パイプ１１Ａの一端に等速継手２０の筒状アウタ２１を摩擦溶接により接続する。また、他方の分割シャフト１２の一端に等速継手２０の軸状インナ２２を接続する。インナ２２をアウタ２１に嵌合する。
【００２０】
等速継手２０は、図２に示す如く、一方の分割シャフト１１に設けたアウタ２１をアウタレース２１Ａにより構成し、他方の分割シャフト１２に設けたインナ２２をインナシャフト２２Ａにより構成し、インナシャフト２２Ａの先端部の外周３位置に３個の軸受２２Ｂ（トリポード）を付設して備える。インナ２２の各軸受２２Ｂを、アウタレース２１Ａの内周面の軸方向に延在させた３条の溝条に摺動自在に係合し、等速継手２０を構成する。
【００２１】
等速継手２０の軸受２２Ｂは、インナシャフト２２Ａの先端部の外周に形成したセレーションに嵌合する内環２２Ｃの外周３位置から放射状に突設される。軸受２２Ｂを備える内環２２Ｃは、インナシャフト２２Ａの前端に設けた環状溝に係着した止め輪２３と、インナシャフト２２Ａの後端に設けた環状ストッパ２４に挟まれ、インナシャフト２２Ａ上に位置決め保持される。これにより、ストッパ２４は、軸受２２Ｂのインナシャフト２２Ａに対する軸方向後方への移動を所定の力で阻止する。
【００２２】
しかるに、プロペラシャフト１０は、アウタ２１を構成するアウタレース２１Ａの内周部２５であって、インナ２２のインナシャフト２２Ａと軸方向に離隔して対向する部分に衝撃吸収板３０を取着し、衝撃吸収板３０に易破断部３３を設けた。
【００２３】
衝撃吸収板３０は、樹脂（金属でも可）からなり、外周ボス３１の外径部をアウタレース２１Ａの内周部２５の内径部に圧入し、かつ外周ボス３１の外周面の周方向に連続（断続でも可）して設けた係合突起３２を、内周部２５の内周面の周方向に設けた環状溝２６に係止することにて、アウタレース２１Ａの内周部２５に取着される。
【００２４】
衝撃吸収板３０は、インナ２２に相対する面（後面）に対する反対側の面（前面）に易破断部３３を設け、この易破断部３３を同真円状をなす複数の環状溝３３Ａと、環状溝３３Ａに交差する複数本の径方向溝３３Ｂにて構成する（図３）。
【００２５】
尚、等速継手２０は、アウタ２１とインナ２２の接続空間（グリース充填室）４０を、金属薄板からなるブーツアダプタ４１とゴム状弾性体からなるブーツ４２を用いて密封し、インナシャフト２２Ａと軸受２２Ｂの転動摺動性、耐摩耗性を向上するためのグリースをこの接続空間４０に封入する。
【００２６】
プロペラシャフト１０の衝撃吸収動作は以下の如くになる。
(1)自動車の衝突により、前方からの衝撃荷重がプロペラシャフト１０に作用すると、前側分割シャフト１１及びアウタ２１（アウタレース２１Ａ）が後方へ移動し、後側分割シャフト１２及びインナ２２（インナシャフト２２Ａ及び軸受２２Ｂ）がアウタレース２１Ａに挿入される。
【００２７】
(2)上述(1)の経過により、インナ２２（インナシャフト２２Ａ及び軸受２２Ｂ）がアウタレース２１Ａの内周部２５に取着してある衝撃吸収板３０に衝接すると、衝撃荷重によりインナ２２（インナシャフト２２Ａ及び軸受２２Ｂ）が衝撃吸収板３０をアウタレース２１Ａの内周部２５から打ち抜き、及び／又は衝撃吸収板３０の易破断部３３を破断貫通する。衝撃吸収板３０は外周ボス３１の係合突起３２の破断を経てアウタレース２１Ａの内周部２５から抜かれ、易破断部３３の環状溝３３Ａ、径方向溝３３Ｂが形成する脆弱部にて破断する。
【００２８】
(3)上述(2)の過程で、インナ２２の軸受２２Ｂの外周径がアウタレース２１Ａの内周部２５より大径をなすときには、インナ２２の軸受２２Ｂがアウタレース２１Ａの内周部２５の周辺に衝接するを生じ、軸受２２Ｂの内環２２Ｃを位置決めしているストッパ２４が破壊し、内環２２Ｃがインナシャフト２２Ａのセレーションから更にストッパ２４を越えて軸受２２Ｂとともに後方へ移動する。従って、この後は、インナ２２を構成するインナシャフト２２Ａと軸受２２Ｂのうち、インナシャフト２２Ａだけが衝撃吸収板３０をアウタレース２１Ａの内周部２５から抜き、及び／又は衝撃吸収板３０の易破断部３３を破断貫通する。
【００２９】
(4)上述(2)、(3)により、前側分割シャフト１１と後側分割シャフト１２が互いに突張ることなく、軸心を一致して収縮し、エンジンルーム内の内燃機関を含む駆動ユニットを適宜後退させて衝撃を緩和する。
【００３０】
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)プロペラシャフト１０が軸方向の衝撃を受け、インナ２２がアウタ２１に挿入されと、インナ２２がアウタ２１の内周部２５に取着してある衝撃吸収板３０に衝接し、衝撃吸収板３０をアウタ２１の内周部２５から打ち抜き、及び／又は衝撃吸収板３０の易破断部３３を破断する。衝撃吸収板３０の上述の抜き荷重又は破断荷重の発生により衝撃を吸収緩和する。
【００３１】
(b)衝撃吸収板３０をアウタ２１の内周部２５に取着する構造に対応する抜き荷重を簡易に設定できるし、衝撃吸収板３０に設ける易破断部３３の形状に対応する破断荷重を設定でき、結果として衝撃荷重吸収特性を簡易に調整設定できる。
【００３２】
(c)前述(a)において、インナ２２を構成するインナシャフト２２Ａ及び軸受２２Ｂがアウタ２１を構成するアウタレース２１Ａに挿入される過程で、軸受２２Ｂがアウタレース２１Ａの内周部２５の周辺に衝接するを生じた場合には、軸受２２Ｂがインナシャフト２２Ａから外れ、その後は、インナシャフト２２Ａだけが衝撃吸収板３０をアウタレース２１Ａの内周部２５から打ち抜き、及び／又は衝撃吸収板３０の易破断部３３を破断貫通する。この場合、インナ２２の軸受２２Ｂがインナシャフト２２Ａから外れるとき、ストッパ２４が所定の力で破断されて衝撃を吸収する上に、衝撃吸収板３０の上述の抜き荷重又は破断荷重の発生により衝撃を吸収緩和する。
【００３３】
(d)衝撃吸収板３０の易破断部３３が環状溝３３Ａ及び径方向溝３３Ｂからなるとき、溝の配置、溝の深さ等によりその破断荷重を容易に調整設定できる。
【００３４】
（実施例２）（図４）
図４の実施例２が図１〜図３の実施例１と異なる点は、アウタレース２１Ａの内周部２５に対する衝撃吸収板３０の取着構造にある。
【００３５】
衝撃吸収板３０は、外周ボス３１の後面部に、外周ボス３１より大径の環状フランジ３２Ａを設け、外周ボス３１の外径部をアウタレース２１Ａの内周部２５の小内径部２５Ａに圧入するとともに、環状フランジ３２Ａの外径部を内周部２５の大内径部２５Ｂに圧入し、環状フランジ３２Ａの前面部を小内径部２５Ａと大内径部２５Ｂの境界部でそれらに直交するストッパ面に衝合する。衝撃吸収板３０は、インナ２２（インナシャフト２２Ａ、軸受２２Ｂ）の衝接により、環状フランジ３２Ａの破断を経てアウタレース２１Ａの内周部２５から打ち抜かれるものになる。尚、衝撃吸収板３０は、実施例１と同様の易破断部３３（環状溝３３Ａ、径方向溝３３Ｂ）を備える。
【００３６】
（実施例３）（図５）
図５の実施例３が図１〜図３の実施例１と異なる点は、アウタレース２１Ａの内周部２５に対する衝撃吸収板３０の取着構造にある。
【００３７】
アウタレース２１Ａは内周部２５に設けた環状溝２７にストッパリング２８を係着する。アウタレース２１Ａの内周部２５におけるストッパリング２８の後面側の内径部に衝撃吸収板３０の外周ボス３１の外径部を圧入し、衝撃吸収板３０の前面外縁部をストッパリング２８の後面に衝合する。衝撃吸収板３０は、インナ２２（インナシャフト２２Ａ、軸受２２Ｂ）の衝接により、ストッパリング２８の破断を経てアウタレース２１Ａの内周部２５から抜かれるものになる。尚、衝撃吸収板３０は、実施例１と同様の易破断部３３（環状溝３３Ａ、径方向溝３３Ｂ）を備える。衝撃吸収板３０は樹脂成形により易破断部３３を簡易に一体形成でき、また薄板金属板とした場合はプレス成形で簡易に製作できる。
【００３８】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、衝撃吸収板の易破断部が環状溝と径方向溝の一方からなるものでも良い。また、衝撃吸収板の易破断部が薄肉凹部からなるものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は実施例１の自動車用衝撃吸収プロペラシャフトを示す全体図である。
【図２】図２は実施例１の自動車用衝撃吸収プロペラシャフトの要部を示す断面図である。
【図３】図３は衝撃吸収板を示す正面図である。
【図４】図４は実施例２の自動車用衝撃吸収プロペラシャフトの要部を示す断面図である。
【図５】図５は実施例３の自動車用衝撃吸収プロペラシャフトの要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  プロペラシャフト
１１、１２  分割シャフト
２０  等速継手
２１  アウタ
２１Ａ  アウタレース
２２  インナ
２２Ａ  インナシャフト
２２Ｂ  軸受
２４  ストッパ
３０  衝撃吸収板
３３  易破断部
３３Ａ  環状溝
３３Ｂ  径方向溝
【図１】
2006117166.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006117166.tif 000006
【図５】
2006117166.tif 000007