(57)【要約】  【課題】  構造の簡素化が図れると共に、プロペラシャフト及びその回りの設計の自由度を向上させることのできる保護装置を提供する。  【解決手段】  駆動シャフト２から出力された回転トルクをセンターシャフト５を介してデフェレンシャルギア側に伝達すると共に、前記各シャフトの間に等速ジョイントが設けられてなるプロペラシャフトの保護装置である。前記センターシャフトのスタブ軸１６を、等速ジョイントの外輪部材１２内に挿通配置して内輪部材１５にセレーション結合させると共に、スタブ軸の先端部１６ａのトルク伝達経路である基端側に、前記センターシャフトに所定以上の過大な回転トルクが入力された際に、スタブ軸先端部をほぼ径方向から破断させる円環溝状の脆弱部２４を設けた。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源から出力された動力を複数の伝達軸を介して被駆動体に伝達すると共に、前記各伝達軸の間に継手機構が設けられてなるプロペラシャフトの保護装置において、
前記一つの伝達軸の一端部を、前記継手機構のハウジング内に挿通配置して連係させると共に、前記一端部の駆動伝達経路中に、前記ハウジングに所定以上の過大なトルクが入力された際に、前記一端部をほぼ径方向から破断させる脆弱部を設けたことを特徴とするプロペラシャフトの保護装置。
【請求項２】
前記継手機構は、前記ハウジングと、該ハウジング内に収容された内輪と、該内輪とハウジングとの間に転動自在に配置されて、ハウジングから伝達された動力を前記伝達軸の一端部に伝達する転動体とを備え、
前記脆弱部に、前記内輪を前記ハウジング内で軸方向へ位置決めするスナップリングを嵌着したことを特徴とする請求項１に記載のプロペラシャフトの保護装置。
【請求項３】
前記伝達軸の一端部に、軸方向の位置決め用のフランジ部を形成すると共に、該フランジ部の近傍に前記脆弱部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のプロペラシャフトの保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両の変速装置から駆動輪に動力を伝達するプロペラシャフトの保護装置に関し、構造が簡単でかつプロペラシャフトが破断した際に安全に保持することのできる保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、車両のトランスミッションとデファレンシャルギアとの間に配置されるプロペラシャフトは、回転駆動中に所定以上の過大な例えば回転トルクが発生して、入力軸や出力軸が所定位置から捩れによってほぼ径方向から破断した場合には、かかる破断したプロペラシャフトを安全に保持する保持装置が種々提供されており、その一つとして、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
概略を説明すれば、このプロペラシャフトの保護装置は、プロペラシャフトに沿って延びるシャーシフレームと、梁材をループ状に曲げ加工し、前記プロペラシャフトの外径を越える寸法の間隙をもって交差させてなり、前記ループ状部により、前記プロペラシャフトを囲繞した状態で前記シャーシフレームに両端を取着され、前記プロペラシャフトを保護する保護部材とを備えている。
【０００４】
これによって、構造の簡素化を図りつつ、保護部材の取り付け作業の容易化を図るようになっている。
【特許文献１】実開平７−３１４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この従来の保護装置にあっては、前述のように、梁材をループ状に曲げ加工して、プロペラシャフトの外径を越える寸法の間隙をもって交差させてなり、このループ状部により、プロペラシャフトを囲繞した状態でシャーシフレームに両端を取着するようになっている、つまりプロペラシャフトの外側からループ状部によって囲繞するようになっていることから、プロペラシャフト回りの構造が大きくなり、プロペラシャフト及びその回りの設計の自由度が制約されてしまう。
【０００６】
すなわち、車体のフロア下部のプロペラシャフト回りには、例えば排気管や燃料タンクなどの種々の部品が配設されていることから、プロペラシャフトの回りに保護装置を取り付けることは、スペース上からも制約を受けざるを得ず、この結果、全体の設計上の自由度が制約されてしまう。
【０００７】
しかも、ループ状部やこれを取り付けるボルトなどの取付手段も必要になり、構造が比較的複雑になると共に、部品点数も多くなることから、製造作業や組付作業の能率の低下やコストの高騰が余儀なくされている。
【０００８】
本発明は、前記従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、構造がさらに簡単でかつ既存の部材を利用してプロペラシャフトの保護するようにしたことにより、製造作業や組立作業の能率の向上とコストの低減化が図れるプロペラシャフトの保護装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、とりわけ、一つの伝達軸の一端部を、前記継手機構のハウジング内に挿通配置して連係させると共に、前記一端部の駆動伝達経路中に、前記ハウジングに所定以上の過大な回転トルクが入力された際に、前記一端部をほぼ径方向から破断させる脆弱部を設けたことを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、伝達軸の一端部の所定個所に脆弱部を設けたことから、プロペラシャフトに所定以上の過大な回転トルク曲げトルクなどが作用すると、前記一端部が脆弱部から破断し、該破断して落下した伝達軸の一端部側はそのまま、ハウジング内に載置保持される。
【００１１】
このように、単に伝達軸の一端部に脆弱部を設け、この脆弱部から破断して落下した伝達軸の一端部をそのままハウジング内に保持するようにしたため、該伝達軸のハウジング外への脱落が防止されて安全性が確保できると共に、プロペラシャフトの外周側には何らの部材を必要としないので、プロペラシャフト及び該プロペラシャフト回りの設計の自由度が向上する。
【００１２】
また、保護装置の構造が従来に比較して極めて簡素化されることから、製造作業と組付作業能率の低下が防止されて、コストの高騰を抑制できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明にあっては、前記継手機構を、前記ハウジングと、該ハウジング内に収容された内輪と、該内輪とハウジングとの間に転動自在に配置されて、ハウジングから伝達された動力を前記伝達軸の一端部に伝達する転動体とを備え、前記脆弱部に、前記内輪を前記ハウジング内で軸方向へ位置決めするスナップリングを嵌着したことを特徴としている。
【００１４】
この発明によれば、脆弱部を、スナップリングの嵌着溝と兼用させるようにしたため、製造コストの高騰をさらに抑制することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、伝達軸の一端部に、軸方向の位置決め用のフランジ部を形成すると共に、該フランジ部の近傍に前記脆弱部を形成したことを特徴としている。
【００１６】
この発明によれば、伝達軸を成形する際にフランジ部を一緒に成形することによって、請求項２に記載した軸方向位置決め用のスナップリングなどが不要になることから、部品点数を削減でき、製造コストをさらに低く抑えることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明にかかるプロペラシャフトの保護装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。
【００１８】
この実施形態に供されるプロペラシャフト１は、車両用のものであって、図３に示すように、トランスミッション２に接続されたトランスミッション側の駆動シャフト３と、該駆動シャフト３に継手機構である等速ジョイント４を介して軸方向から連結されたセンターシャフト５と、該センターシャフト５に十字型の自在継手６を介して接続されたデファレンシャルギア７側の従動シャフト８とから主として構成されており、前記等速ジョイント４とセンターシャフト５との間に保護装置が設けられている。
【００１９】
また、プロペラシャフト１は、全体が車体のフロア部材であるクロスメンバ９の下面９ａとほぼ平行に配置されている。なお、前記各シャフト２，５，８が伝達軸を構成している。
【００２０】
前記保護装置を具体的に説明すれば、まず、前記等速ジョイント４は、図１に示すように、前記駆動シャフト３の外端部に一体に設けられたフランジ状の取付ブラケット１０に複数のボルト１１ａとナット１１ｂによって軸方向から連結されたハウジングであるほぼ円筒状の外輪部材１２と、該外輪部材１２の内部に収容されて、転動体である複数のトルク伝達用のボール１３をセンターシャフト５の２等分面上に転動自在に保持する外形球面状の環状ケージ１４と、該ケージ１４の内周側に配置されて前記各ボール１３の内周側を転動自在に保持するほぼ円環状の内輪部材１５とを備えており、前記センターシャフト５の一端部であるスタブ軸１６の先端部１６ａが、前記外輪部材１２の内部に軸方向から収容配置されて、前記内輪部材１５の内周面にセレーション部１７を介して圧入結合されている。
【００２１】
前記外輪部材１２は、一端外周に前記取付ブラケット１０にボルト固定されるフランジ状のブラケット部１２ａが一体に形成されていると共に、内周面に前記各ボール１３を保持する保持溝１２ｂが軸方向に沿って形成されている。また、外輪部材１２の内部には、前記駆動シャフト３側の端部にほぼ円板状の閉塞部材１８が収容配置されていると共に、スタブ軸１６側の端部に前記各ボール１３の軸方向の抜け出しを規制するストッパリング１９が嵌着固定されている。
【００２２】
前記内輪部材１５は、球面状の外周面に前記各ボール１３を転動自在に保持する保持溝１５ａが軸方向に沿って形成されている。
【００２３】
また、前記外輪部材１２のスタブ軸１６側の外周面と前記スタブ軸１６との間には、シールブーツ２０が配置され、このシールブーツ２０は、ゴムブーツ部２０ａと金属リテーナ２０ｂ及びゴムブーツ２０ａの小径端部をスタブ軸１６の外周に保持するクランプ２０ｃとから構成されている。
【００２４】
前記センターシャフト５は、円筒状本体５ａの一端部に前記スタブ軸１６が一体に設けられていると共に、他端部に前記自在継手６の一部を構成するヨーク部２１が一体に設けられている。
【００２５】
そして、前記スタブ軸１６は、図２に示すように、先端部１６ａの先端側外周に前記内輪部材１５からの抜け出しを規制する第１スナップリング２２を嵌着保持する円環状の嵌着溝２３が形成されていると共に、先端部１６ａの基端側外周に薄肉円環状の脆弱部２４が形成されている。
【００２６】
すなわち、この脆弱部２４は、その形成位置が外輪部材１２内でかつ前記駆動シャフト３からの回転トルクが外輪部材１２、ボール１３及び内輪部材１５を介してスタブ軸１６に伝達される、その伝達経路（図１中矢印）の途中の先端部１６ａの基端側に形成されており、その深さｄは、前記スタブ軸１６のうち脆弱部２４が最小径となるように設定されて、例えば所定の回転トルク以上の過大な回転トルクが掛かるとほぼ径方向から破断するように設定されている。なお、等速ジョイント４の外輪部材１２と内輪部材１５が、軸方向に相対移動しても、脆弱部２４は外輪部材１２内に位置するようになっている。
【００２７】
また、この脆弱部２４は、前記第１スナップリング２２と共同してスタブ軸１６の軸方向の位置決め用となる第２スナップリング２５を嵌着させる嵌着溝としても利用されるようになっている。なお、この第２スナップリング２５は、図２にも示すように、その径方向の幅長さが脆弱部２４の深さに合わせて、第１スナップリング２２よりも大きく設定されている。
【００２８】
したがって、この実施形態によれば、センターシャフト５のスタブ軸１６の先端部１６ａに脆弱部２４を設けたことから、車両の駆動中に、センターシャフト５に過大な回転トルクが作用して所定以上になると、図４に示すように、前記スタブ軸１６の先端部１６ａが脆弱部２４から径方向に沿って破断し、該破断して落下したセンターシャフト５のスタブ軸１６側は、地面Ｅ上には落下せずに、そのまま外輪部材１２の内部でストッパ部材１９の内周縁に載置保持される。
【００２９】
したがって、該センターシャフト５の外輪部材１２外への脱落が防止されて安全性が確保できる。
【００３０】
しかも、落下したセンターシャフト１は、僅かに傾斜するものの比較的水平に近い状態で保持されるので、該センターシャフト５の振れ回りが防止されて、安全性がさらに向上する。
【００３１】
また、センターシャフト５のスタブ軸１６が落下する際には、図４に示すようにシールブーツ２０のゴムブーツ２０ａが撓み変形しながら落下の衝撃を干渉することができる。また、ゴムブーツ２０ａでの支持状態が維持されることから、センターシャフト５が軸方向へ僅かに移動しても地面Ｅへの不用意な落下が防止される。
【００３２】
さらに、この保護装置にあっては、プロペラシャフト１の外周側には、従来の保護装置にような何らの部材を全く必要とぜず、既存のスタブ軸１６や外輪部材１２を利用するだけであるから、プロペラシャフト１の径方向の自由度は全く制約されず、プロペラシャフト１及びその回りの設計の自由度が向上する。
【００３３】
また、前述のように、既存の部材を利用するだけであるから、保護装置全体の構造が極めて簡素化され、したがって、製造作業や組付作業能率の低下が防止されて、コストの高騰を抑制できる。
【００３４】
また、脆弱部２４を、第２スナップリング２５の嵌着溝と兼用させるようにしたため、製造コストの高騰をさらに抑制できる。
【００３５】
図５は第２の実施形態を示し、基本構造は第１実施形態と同様であるが、第２スナップリング２５を廃止して、前記スタブ軸１６の先端部１６ａの基端側に、第２スナップリングに代わる軸方向の位置決め用のフランジ部２６が形成されて、該フランジ部２６の外側部に前記脆弱部２４が形成されている。
【００３６】
したがって、前記第１実施形態と同様な作用効果が得られることは勿論のこと、スタブ軸１６を成形する際に、フランジ部２６を一緒に成形することによって、第２スナップリングが不要になることから、部品点数を削減でき、製造コストを低く抑えることが可能になる。
【００３７】
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、プロペラシャフトとしては車両以外の船舶などに適用されたものでも良く、また、プロペラシャフト１の仕様や過大トルクの大きさなどに応じて脆弱部２４の形状をさらに変更することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施形態に供される等速ジョイントを拡大して示す部分断面図である。
【図２】本実施形態に供されるスタブ軸と内輪部材とを分解して示す正面図である。
【図３】本実施形態のプロペラシャフトの全体構成図である。
【図４】第２の実施形態の要部の縦断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に供される等速ジョイントを拡大して示す部分断面図である。
【図６】本実施形態に供されるスタブ軸と内輪部材とを分解して示す正面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…プロペラシャフト
３…駆動シャフト（伝達軸）
４…等速ジョイント
５…センターシャフト（伝達軸）
８…従動シャフト（伝達軸）
１２…外輪部材（ハウジング）
１３…トルク伝達ボール
１４…ケージ
１５…内輪部材
１６…スタブ軸（一端部）
１６ａ…先端部
２４…脆弱部
２６…フランジ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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