(57)【要約】【課題】複数の衝撃吸収部を軸方向に配置してなるプロペラシャフトにおいて、全長を長大化することなく、一定の衝撃吸収ストロークを確保すること。【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、２２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、４０を有するプロペラシャフト１０において、複数の衝撃吸収部３０、４０を軸方向に並置してなり、相隣る衝撃吸収部３０、４０の間で、衝撃吸収部４０の外側軸２０と内側軸２２の収縮時に、衝撃吸収部４０の内側軸２２が衝撃吸収部３０の内側軸２１に軸方向で相ラップするように遊嵌可能にする遊嵌予定部３３を、衝撃吸収部３０の内側軸２１に設けたもの。【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、
複数の前記衝撃吸収部を軸方向に並置してなり、
相隣る衝撃吸収部の間で、少なくとも一方の衝撃吸収部の外側軸と内側軸の収縮時に、一方の衝撃吸収部の外側軸又は内側軸が他方の衝撃吸収部の外側軸又は内側軸に軸方向で相ラップするように遊嵌可能にする遊嵌予定部を、予め該他方の衝撃吸収部の外側軸又は内側軸に設けたことを特徴とするプロペラシャフト。
【請求項２】
前記相隣る衝撃吸収部が共通の外側軸の両端のそれぞれに設けられ、該外側軸に一方の内側軸を連結した一方の衝撃吸収部と、該外側軸に他方の内側軸を連結した他方の衝撃吸収部からなるとき、
他方の内側軸の中空部を、一方の内側軸を遊嵌可能にする遊嵌予定部とする請求項１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、第１と第２の２つの相隣る衝撃吸収部を軸方向に並置している。相隣る衝撃吸収部は、共通の外側軸の両端のそれぞれに設けられ、該外側軸に一方の内側軸を連結した一方の衝撃吸収部と、該外側軸に他方の内側軸を連結した他方の衝撃吸収部とからなる。そして、車両に作用する衝撃荷重は、まず第１衝撃吸収部で一方の内側軸を外側軸に対して収縮させ、一方の内側軸を第１衝撃吸収ストロークだけ外側軸の中空部に侵入させる過程で吸収緩和される。第１衝撃吸収部で衝撃荷重が吸収しきれない場合には、次に第２衝撃吸収部で外側軸を他方の内側軸に対して収縮させ、外側軸を第２衝撃吸収ストロークだけ他方の内側軸のまわりに侵入させる過程で、衝撃荷重を更に吸収緩和する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３０３８４６（［００２２］、図２）
【０００５】
【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では、第１と第２の相隣る衝撃吸収部が共に衝撃荷重を吸収緩和するとき、両方の内側軸が外側軸の内部に相次いで第１と第２の衝撃吸収ストロークずつ侵入する。両方の内側軸は同一軸上に設置されるから、互いの干渉を回避するため、外側軸は第１と第２の衝撃吸収ストロークの合計長以上の余裕長を具備する必要があり、プロペラシャフトの全長が長大になり、重量も過大になる。
【０００６】
本発明の課題は、複数の衝撃吸収部を軸方向に配置してなるプロペラシャフトにおいて、全長を長大化することなく、一定の衝撃吸収ストロークを確保することにある。
【０００７】
【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、複数の前記衝撃吸収部を軸方向に並置してなり、相隣る衝撃吸収部の間で、少なくとも一方の衝撃吸収部の外側軸と内側軸の収縮時に、一方の衝撃吸収部の外側軸又は内側軸が他方の衝撃吸収部の外側軸又は内側軸に軸方向で相ラップするように遊嵌可能にする遊嵌予定部を、予め該他方の衝撃吸収部の外側軸又は内側軸に設けたものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記相隣る衝撃吸収部が共通の外側軸の両端のそれぞれに設けられ、該外側軸に一方の内側軸を連結した一方の衝撃吸収部と、該外側軸に他方の内側軸を連結した他方の衝撃吸収部からなるとき、他方の内側軸の中空部を、一方の内側軸を遊嵌可能にする遊嵌予定部とするようにしたものである。
【０００９】
【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である。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
（第１衝撃吸収部３０）（図３）
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、環状カラーからなる支持部材３１の外周を圧入し、第１内側軸２１の端面を外側軸２０に対する収縮方向（第１内側軸２１が外側軸２０の中空部に入って吸収する方向、図３の右向き方向）で支持部材３１の端面に当接させる。
【００１４】
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。そして、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に係着した止め輪３２をその段差部２０Ｇに係止する。このとき、支持部材３１は、外側軸２０に対する伸長方向において第１内側軸２１の端面に押当たり、第１内側軸２１の環状溝２１Ｄに係着した止め輪３２を段差部２０Ｇに押当て保持する。これにより、外側軸２０と第１内側軸２１とは軸方向にがたなく一体組付けし、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。
【００１５】
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。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に止め輪３２を係着する。
【００１６】
（２）外側軸２０と第１内側軸２１を、第１内側軸２１に係着した止め輪３２が外側軸２０の第１スリーブ２０Ｂの段差部２０Ｇに当接して係止するまで軸方向にスライド（伸長）させる。これにより、外側軸２０に対する第１内側軸２１の突出位置（組付位置）が定まる。
【００１７】
（３）外側軸２０の第１スリーブ２０Ｂの圧入内径部２０Ｆに支持部材３１を圧入する。この際、止め輪３２が第１スリーブ２０Ｂの段差部２０Ｇに係止する状態を確保しつつ、第１内側軸２１の端面と支持部材３１の端面を当接させる。
（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。
【００１８】
（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、環状カラーからなる支持部材４１の外周を圧入し、第２内側軸２２の端面を外側軸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）で支持部材４１の端面に当接させる。
【００１９】
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。そして、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に係着した止め輪４２をその段差部２０Ｉに係止する。このとき、支持部材４１は、外側軸２０に対する伸長方向において第２内側軸２２の端面に押当たり、第２内側軸２２の環状溝２２Ｄに係着した止め輪４２を段差部２０Ｉに押当て保持する。これにより、外側軸２０と第２内側軸２２とは軸方向にがたなく一体組付けし、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。
【００２０】
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。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に止め輪４２を係着する。
【００２１】
（２）外側軸２０と第２内側軸２２を、第２内側軸２２に係着した止め輪４２が外側軸２０の第２スリーブ２０Ｃの段差部２０Ｉに当接して係止するまで軸方向にスライド（伸長）させる。これにより、外側軸２０に対する第２内側軸２２の突出位置（組付位置）が定まる。
【００２２】
（３）外側軸２０の第２スリーブ２０Ｃの圧入内径部２０Ｈに支持部材４１を圧入する。この際、止め輪４２が第２スリーブ２０Ｃの段差部２０Ｉに係止する状態を確保しつつ、第２内側軸２２の端面と支持部材４１の端面を当接させる。
（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。
【００２３】
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。
【００２４】
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（フランジ）２１Ｅ（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し、第１内側軸２１のこの移動長が第１衝撃吸収部３０の衝撃吸収ストロークＳ１になる。
【００２５】
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し、外側軸２０のこの移動長が第２衝撃吸収部４０の衝撃吸収ストロークＳ２になる。
【００２６】
しかるに、プロペラシャフト１０にあっては、相隣る衝撃吸収部３０、４０の間で、第２衝撃吸収部４０の外側軸２０と第２内側軸２２の収縮時に、第２衝撃吸収部４０の第２内側軸２２が第１衝撃吸収部３０の第１内側軸２１に軸方向で相ラップするように遊嵌可能にする遊嵌予定部３３を、予め第１内側軸２１に設けてある。図２のＬは第１内側軸２１と第２内側軸２２のラップ長である。本実施形態では、第１内側軸２１の中空部の内径Ａを第２内側軸２２の外径Ｂより大径とし、この第１内側軸２１の中空部を遊嵌予定部３３とする。尚、支持部材３１の内径は第１内側軸２１の中空部の内径Ａ及び第２内側軸２２の外径Ｂより大径をなす。
【００２７】
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。
【００２８】
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▼プロペラシャフト１０にあっては、第１と第２の相隣る衝撃吸収部３０、４０が共に衝撃荷重を吸収緩和するとき、両方の内側軸２１、２２が外側軸２０の内部に相次いで第１と第２の衝撃吸収ストロークＳ１、Ｓ２ずつ侵入する。両方の内側軸２１、２２は同一軸上に設置されるものの、第１内側軸２１の中空部が第２内側軸２２を遊嵌可能にする遊嵌予定部３３を構成するから、第２衝撃吸収部４０による衝撃荷重の吸収緩和時に、第２内側軸２２は第１内側軸２１の遊嵌予定部３３に何ら干渉することなく遊嵌して軸方向で相ラップする。従って、外側軸２０が第１と第２の衝撃吸収ストロークＳ１、Ｓ２の合計長以上の余裕長を具備する必要がないから、プロペラシャフト１０の全長を長大化する必要がなく、プロペラシャフト１０を軽量化できる。
【００２９】
（請求項２に対応する作用効果）
▲２▼第１内側軸２１の中空部により遊嵌予定部３３を簡易に形成でき、内側軸内の中空部のデットスペ−スをラップ長として有効に利用できる。
【００３０】
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。例えば、本実施形態では、衝撃吸収部を、外側軸の内径に支持部材を圧入し、内側軸の端面を外側軸に対する収縮方向で支持部材に当接してなるものとしたが、本発明の衝撃吸収部は、支持部材を外側軸の内径に如何なる態様で圧入するものでも良いし、圧入支持部材を用いることのない他の構成によるものでも良い。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の衝撃吸収部を軸方向に配置してなるプロペラシャフトにおいて、全長を長大化することなく、所定の衝撃吸収ストローク長を容易に確保することができる。
【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。
【符号の説明】
１０  プロペラシャフト
２０  外側軸
２１、２２  内側軸
３０、４０  衝撃吸収部
３３  遊嵌予定部
【図１】
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【図２】
2004232761.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004232761.tif 000006