(57)【要約】【課題】プロペラシャフトにおいて、簡易かつ高精度に衝撃吸収部を構成し、衝撃吸収性能の安定を図ること。【解決手段】相互にスプライン嵌合された外側軸２０と内側軸２１を衝撃荷重により収縮し得るように連結する衝撃吸収部３０を有するプロペラシャフト１０において、前記衝撃吸収部３０が、内側軸２１と軸方向に係着した支持部材３１を外側軸２０の内径に圧入してなるもの。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互にスプライン嵌合された外側軸と内側軸を衝撃荷重により収縮し得るように連結する衝撃吸収部を有するプロペラシャフトにおいて、
前記衝撃吸収部が、内側軸と軸方向に係着した支持部材を外側軸の内径に圧入してなることを特徴とするプロペラシャフト。
【請求項２】
前記支持部材が複数の分割カラーからなり、各分割カラーを内側軸の外周に設けた環状溝に係着してなる請求項１に記載のプロペラシャフト。
【請求項３】
複数の前記衝撃吸収部を軸方向に並置してなる請求項１又は２に記載のプロペラシャフト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両のプロペラシャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の衝突等による衝撃荷重を吸収するプロペラシャフトとして、特許文献１、２に記載のものがある。
【０００３】
特許文献１のプロペラシャフトは、相互にスプライン嵌合された外側軸と内側軸を有し、外側軸の延出部で内側軸の先端をかしめるものにした。衝突等による過大な衝撃荷重が作用すると、かしめ部が塑性変形し、内側軸の先端がかしめ部から抜け出ることにより、内側軸と外側軸が収縮し、この過程で衝撃荷重を吸収緩和する。
【０００４】
また、特許文献１のプロペラシャフトでは、内側軸が外側軸に対して抜け出ることを防止しながら、外側軸に対する内側軸の突出位置を定めるスナップリングを内側軸の端部に設けた溝に係着している。
【０００５】
特許文献２のプロペラシャフトは、相互にスプライン嵌合された外側軸と内側軸を有し、内側軸の自由端部に形成したテーパ部を外側軸の内周のテーパ部に対し軸方向嵌合したものである。衝突等による過大な衝撃荷重が作用すると、テーパ部の軸方向嵌合が外れることにより、内側軸と外側軸が収縮し、この過程で衝撃荷重を吸収緩和する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３０３８４６（［００２１］、［００２２］、図１）
【０００７】
【特許文献２】
特開平７−３０５７１５（［００１１］、［００１４］、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１のプロペラシャフトは、外側軸の先端をかしめ加工することにて衝撃吸収部を構成するものであり、加工複雑でコスト高になる。
【０００９】
また、特許文献１のプロペラシャフトでは、内側軸の端部にスナップリングを係着する必要があり、部品点数が多く、組付工数も多くなり、この点でもコスト高になる。
【００１０】
特許文献２のプロペラシャフトは、外側軸に対する内側軸の軸方向嵌合部（テーパ部）が、その自由端部に設けられるとはいっても、そのスプライン部と部材的に一体であり、外側軸と内側軸のスプライン嵌合の回転方向のがたの影響がこの軸方向嵌合部に及ぶ。このため、外側軸と内側軸の軸方向嵌合部の嵌合強度を衝撃荷重に対し長期安定して高精度に設定することができない。
【００１１】
本発明の課題は、プロペラシャフトにおいて、簡易かつ高精度に衝撃吸収部を構成し、衝撃吸収性能の安定を図ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、相互にスプライン嵌合された外側軸と内側軸を衝撃荷重により収縮し得るように連結する衝撃吸収部を有するプロペラシャフトにおいて、前記衝撃吸収部が、内側軸と軸方向に係着した支持部材を外側軸の内径に圧入してなるようにしたものである。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記支持部材が複数の分割カラーからなり、各分割カラーを内側軸の外周に設けた環状溝に係着してなるようにしたものである。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、複数の前記衝撃吸収部を軸方向に並置してなるようにしたものである。
【００１５】
支持部材は、環状カラー、円盤ディスク等、外側軸の内径に圧入されるものであれば、いかなる形態でも良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１はプロペラシャフトを示す平面図、図２は図１の要部を一部破断して示す拡大図、図３は第１衝撃吸収部を示す断面図、図４は第２衝撃吸収部を示す断面図、図５は支持部材を内側軸に係着する過程を示す斜視図、図６は支持部材を外側軸に圧入する過程を示す断面図である。
【００１７】
自動車のプロペラシャフト１０は、図１に示す如く、前側シャフト１１と後側シャフト１２に分割された２本のシャフト部材からなり、両シャフト１１、１２を自在継手１３により連結して構成される。前側シャフト１１の前端部は、自在継手１４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１５に連結される。後側シャフト１２の後端部には、自在継手１６を介して、デファレンシャルギヤに接続される連結ヨーク１７に連結される。尚、前側シャフト１１の後述する第２内側軸２２は、センタベアリング１８、ゴム状弾性部材１８Ａを介してセンタブラケット１９に支持される。
【００１８】
プロペラシャフト１０は、衝突等による衝撃荷重を吸収するため、第１と第２の衝撃吸収部３０、４０を前側シャフト１１の中間部の軸方向に並置して備える。即ち、前側シャフト１１は、中空外側軸２０の両端部に第１内側軸２１と第２内側軸２２のそれぞれをスプライン嵌合し、外側軸２０と第１内側軸２１を衝撃荷重により収縮し得るように連結する第１衝撃吸収部３０と、外側軸２０と第２内側軸２２を衝撃荷重により収縮し得るように連結する第２衝撃吸収部４０を以下の如くに有する。
【００１９】
尚、外側軸２０は、図２に示す如く、鋼管２０Ａの一端に第１スリーブ２０Ｂを溶接するとともに、鋼管２０Ａの他端に第２スリーブ２０Ｃを溶接し、第１スリーブ２０Ｂと第２スリーブ２０Ｃの内周面に軸方向に延びるスプライン歯２０Ｄ、２０Ｅを形成している。第１内側軸２１は、一端２１Ａを自在継手１４の取付部とし、他端２１Ｂを中抜き軸部とし、他端２１Ｂの外周面に軸方向に延びるスプライン歯２１Ｃを形成している。スプライン歯２１Ｃは第１スリーブ２０Ｂのスプライン歯２０Ｄに軽圧入されてスプライン嵌合する。第２内側軸２２は、一端２２Ａを自在継手（等速ジョイント）１３のインナー軸取付部とし、他端２２Ｂの外周面に軸方向に延びるスプライン歯２２Ｃを形成している。スプライン歯２２Ｃは第２スリーブ２０Ｃのスプライン歯２０Ｅに軽圧入されてスプライン嵌合する。
【００２０】
（第１衝撃吸収部３０）（図３、図５、図６）
第１衝撃吸収部３０は、外側軸２０の一端の第１スリーブ２０Ｂに設けた圧入内径部２０Ｆに、第１内側軸２１の他端２１Ｂに軸方向で係着した、環状カラーからなる支持部材３１の外周を圧入する。支持部材３１は、圧入内径部２０Ｆに圧入される外周を備えた筒体の一端側内周に、第１内側軸２１の他端２１Ｂのスプライン歯２１Ｃに対する外端側の側傍に設けた環状溝２１Ｄに係着する環状突部３２を備える。これにより、第１内側軸２１は外側軸２０に対する収縮方向（第１内側軸２１が外側軸２０の中空部に入って収縮する方向、図３の右向き方向）と伸長方向の双方向で一体組付状態になる。尚、支持部材３１は、筒体の他端にも環状突部３３を備え、環状突部３２と環状突部３３の間の環状凹部３４に、第１内側軸２１の環状溝２１Ｄと端面との間の環状突部２１Ｆを嵌合する。但し、環状突部３３は必須でない。
【００２１】
支持部材３１は、図５に示す如く、複数、本実施形態では２個に半割した、分割カラー３１Ａ、３１Ｂからなり、各分割カラー３１Ａ、３１Ｂを第１内側軸２１の外周に設けた環状溝２１Ｄに係着するように組付ける。支持部材３１は、図６に示す如く、第１内側軸２１の環状溝２１Ｄに各分割カラー３１Ａ、３１Ｂを組付けた後、外側軸２０の圧入内径部２０Ｆに圧入される。
【００２２】
外側軸２０の一端の第１スリーブ２０Ｂは、支持部材３１のための圧入内径部２０Ｆよりスプライン歯２０Ｄを小径にし、圧入内径部２０Ｆとスプライン歯２０Ｄとの間に環状段差部２０Ｇを設ける。外側軸２０の圧入内径部２０Ｆに圧入される支持部材３１は、その圧入過程の終端で段差部２０Ｇに衝合し、結果として、外側軸２０に対する第１内側軸２１の突出位置（組付位置）を簡易に位置出し可能にする。
【００２３】
第１衝撃吸収部３０の組付け手順は以下の如くなされる。
（１）外側軸２０の第１スリーブ２０Ｂに設けたスプライン歯２０Ｄと、第１内側軸２１の他端２１Ｂに設けたスプライン歯２１Ｃを軽圧入する。
【００２４】
（２）外側軸２０と第１内側軸２１を、第１内側軸２１の環状溝２１Ｄが外方に突出するまで軸方向にスライド（短縮）させ、環状溝２１Ｄに支持部材３１（分割カラー３１Ａ、３１Ｂ）を係着する。
【００２５】
（３）外側軸２０と第１内側軸２１を、第１内側軸２１に係着した支持部材３１が外側軸２０の圧入内径部２０Ｆに到達するまでスライド（伸長）させ、支持部材３１を外側軸２０の圧入内径部２０Ｆに圧入する。この際、支持部材３１の端面が外側軸２０の段差部２０Ｇに衝合するまで圧入し、外側軸２０に対する第１内側軸２１の突出位置（組付位置）を定める。
（４）外側軸２０の第１スリーブ２０Ｂに鋼管２０Ａの一端を溶接する。
【００２６】
（第２衝撃吸収部４０）（図４）
第２衝撃吸収部４０は、外側軸２０の他端の第２スリーブ２０Ｃに設けた圧入内径部２０Ｈに、第２内側軸２２の他端２２Ｂに軸方向で係着した、環状カラーからなる支持部材４１の外周を圧入する。支持部材４１は、圧入内径部２０Ｈに圧入される外周を備えた筒体の一端側内周に、第２内側軸２２の他端２２Ｂのスプライン歯２２Ｃに対する外端側の側傍に設けた環状溝２２Ｄに係着する環状突部４２を備える。これにより、第２内側軸２２は外側軸２０に対する収縮方向（第２内側軸２２が外側軸２０の中空部に入って収縮する方向、図４の左向き方向）と伸長方向の双方向で一体組付状態になる。尚、支持部材４１は、筒体の他端にも環状突部４３を備え、環状突部４２と環状突部４３の間の環状凹部４４に、第２内側軸２２の環状溝２２Ｄと端面との間の環状突部２２Ｆを嵌合する。但し、環状突部４３は必須でない。
【００２７】
支持部材４１は、図５の支持部材３１と同様に、複数、本実施形態では２個に半割した、分割カラー４１Ａ、４１Ｂからなり、各分割カラー４１Ａ、４１Ｂを第２内側軸２２の外周に設けた環状溝２２Ｄに係着するように組付ける。支持部材４１は、第２内側軸２２の環状溝２２Ｄに各分割カラー４１Ａ、４１Ｂを組付けた後、外側軸２０の圧入内径部２０Ｈに圧入される。
【００２８】
外側軸２０の他端の第２スリーブ２０Ｃは、支持部材４１のための圧入内径部２０Ｈよりスプライン歯２０Ｅを小径にし、圧入内径部２０Ｈとスプライン歯２０Ｅとの間に環状段差部２０Ｉを設ける。外側軸２０の圧入内径部２０Ｈに圧入される支持部材４１は、その圧入過程の終端で段差部２０Ｉに衝合し、結果として、外側軸２０に対する第２内側軸２２の突出位置（組付位置）を簡易に位置出し可能にする。
【００２９】
第２衝撃吸収部４０の組付け手順は以下の如くなされる。
（１）外側軸２０の第２スリーブ２０Ｃに設けたスプライン歯２０Ｅと、第２内側軸２２の他端２２Ｂに設けたスプライン歯２２Ｃを軽圧入する。
【００３０】
（２）外側軸２０と第２内側軸２２を、第２内側軸２２の環状溝２２Ｄが外方に突出するまで軸方向にスライド（短縮）させ、環状溝２２Ｄに支持部材４１（分割カラー４１Ａ、４１Ｂ）を係着する。
【００３１】
（３）外側軸２０と第２内側軸２２を、第２内側軸２２に係着した支持部材４１が外側軸２０の圧入内径部２０Ｈに到達するまでスライド（伸長）させ、支持部材４１を外側軸２０の圧入内径部２０Ｈに圧入する。この際、支持部材４１の端面が外側軸２０の段差部２０Ｉに衝合するまで圧入し、外側軸２０に対する第２内側軸２２の突出位置（組付位置）を定める。
（４）外側軸２０の第２スリーブ２０Ｃに鋼管２０Ａの他端を溶接する。
【００３２】
次に、プロペラシャフト１０の作動について説明する。
車両の前方から衝撃荷重が、車体のエンジンルーム等のクラッシャブルゾーンを変形させた後、エンジンに作用すると、この衝撃荷重がトランスミッションからプロペラシャフト１０の前側シャフト１１に及び、前側シャフト１１の第１衝撃吸収部３０と第２衝撃吸収部４０で順に吸収緩和される。
【００３３】
即ち、第１衝撃吸収部３０にあっては、衝撃荷重が外側軸２０の第１スリーブ２０Ｂのスプライン歯２０Ｄと第１内側軸２１の他端２１Ｂのスプライン歯２１Ｃとのスプライン嵌合を外すとともに、外側軸２０の第１スリーブ２０Ｂの圧入内径部２０Ｆに圧入してある支持部材３１を抜き外し、第１内側軸２１の他端２１Ｂを外側軸２０の鋼管２０Ａ内部に侵入させ、外側軸２０と第１内側軸２１を相対収縮させる。衝撃荷重は、支持部材３１を第１スリーブ２０Ｂの圧入内径部２０Ｆから抜き外すエネルギーとその相対変位とにより効率的に吸収緩和されることになる。第１内側軸２１の移動は、第１内側軸２１の一端２１Ａ側のストッパ部２１Ｅ（フランジ）（図１）が外側軸２０の第１スリーブ２０Ｂの端面に当接することで停止する。
【００３４】
第１衝撃吸収部３０で衝撃荷重が吸収しきれない場合には、第１内側軸２１の一端２１Ａ側のストッパ部２１Ｅが外側軸２０の第１スリーブ２０Ｂの端面に当接することで、衝撃荷重が外側軸２０を介して第２衝撃吸収部４０の側に及び、第２衝撃吸収部４０が第１衝撃吸収部３０と同様にして衝撃荷重を更に吸収する。即ち、衝撃荷重が外側軸２０の第２スリーブ２０Ｃのスプライン歯２０Ｅと第２内側軸２２の他端２２Ｂのスプライン歯２２Ｃとのスプライン嵌合を外すと共に、外側軸２０の第２スリーブ２０Ｃの圧入内径部２０Ｈに圧入してある支持部材４１を抜き外し、外側軸２０の鋼管２０Ａの内部に第２内側軸２２の他端２２Ｂを侵入させ、外側軸２０と第２内側軸２２を相対収縮させる。このとき、外側軸２０の鋼管２０Ａ、第２スリーブ２０Ｃはセンタブラケット１９のゴム状弾性部材１８Ａを突き破って移動する。衝撃荷重は、支持部材４１を第２スリーブ２０Ｃの圧入内径部２０Ｈから抜き外すエネルギーとその相対変位とにより効率的に吸収緩和されることになる。外側軸２０の移動は、外側軸２０の第２スリーブ２０Ｃの端面が第２内側軸２２の一端２２Ａ側のストッパ部２２Ｅ（図１）に当接することで停止する。
【００３５】
衝撃吸収部３０、４０において、衝撃荷重に対する支持部材３１、４１の圧入強度は、衝撃荷重の入力時に、キャビンの乗員に対して致命的な衝撃となる基準衝撃を発生させない程度に設定する。
【００３６】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（請求項１に対応する作用効果）
▲１▼衝撃吸収部３０、４０が外側軸２０の内径に支持部材３１、４１を圧入することにより構成されるから、加工、組付簡易でコスト低減できる。
【００３７】
▲２▼内側軸２１、２２と軸方向に係着した支持部材３１、４１を外側軸２０の内径に圧入するものであるから、内側軸２１、２２は支持部材３１、４１を介して外側軸２０に対する収縮方向だけでなく、伸長方向にも不動になる。従って、スナップリング等を用いることなく、支持部材３１、４１を用いるだけで、内側軸２１、２２が外側軸２０に対して抜け出ることを防止しながら、外側軸２０に対する内側軸２１、２２の突出位置を定め、衝撃吸収時の内側軸２１、２２の移動量（衝撃吸収ストローク）を定めることができる。
【００３８】
▲３▼外側軸２０に圧入される支持部材３１、４１が、内側軸２１、２２と別体であり、外側軸２０と内側軸２１、２２のスプライン嵌合の回転方向のがたの影響がこの支持部材３１、４１の圧入部に及ばない。このため、外側軸２０に対する支持部材３１、４１の圧入強度を衝撃荷重に対し高精度に設定できると共に耐久性が良い。
【００３９】
内側軸２１、２２は支持部材３１、４１との係着部で、それらの支持部材３１、４１に対する相対回転を拘束されない。
【００４０】
（請求項２に対応する作用効果）
▲４▼支持部材３１、４１を複数の分割カラー３１Ａ、３１Ｂ、４１Ａ、４１Ｂからなるものとすることにより、支持部材３１、４１を内側軸２１、２２の外周に簡易に係着できる。
【００４１】
（請求項３に対応する作用効果）
▲５▼複数の衝撃吸収部３０、４０を軸方向に並置することにより、衝撃荷重を各衝撃吸収部３０、４０により順次吸収でき、プロペラシャフト１０の衝撃吸収性能を向上できる。
【００４２】
以上、本発明の実施の形態を図面により記述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態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。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、プロペラシャフトにおいて、簡易かつ高精度に衝撃吸収部を構成し、衝撃吸収性能の安定を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はプロペラシャフトを示す平面図である。
【図２】図２は図１の要部を一部破断して示す拡大図である。
【図３】図３は第１衝撃吸収部を示す断面図である。、
【図４】図４は第２衝撃吸収部を示す断面図である。
【図５】図５は支持部材を内側軸に係着する過程を示す斜視図である。
【図６】図６は支持部材を外側軸に圧入する過程を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  プロペラシャフト
２０  外側軸
２１、２２  内側軸
２１Ｄ、２２Ｄ  環状溝
３０、４０  衝撃吸収部
３１、４１  支持部材
３１Ａ、３１Ｂ、４１Ａ、４１Ｂ  分割カラー
【図１】
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【図２】
2004232759.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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