(57)【要約】【課題】  径を大きくすることなく、分割された軸部の摺動嵌合部での抜け外れを防止する。【解決手段】  第１軸部１５の外周面側の第１磁石２１の第１極（Ｎ極）２５と、第２軸部１６の内周面側の第２磁石２２の第２極（Ｓ極）２６を磁力により結合させ、第１軸部１５と第２軸部１６との摺動嵌合部１１での嵌合を維持する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軸部の外周面と第２軸部の内周面との間に、軸線方向に沿って互いに摺動自在に嵌合する摺動嵌合部が形成されたプロペラシャフトにおいて、
前記第１軸部の端部の外周面側に備えられ、外周側が第１極とされた第１磁石と、
前記第２軸部の端部の内周面側に備えられ、内周側が、前記第１磁石の第１極との間の磁力により前記第２軸部の嵌合が維持される第２極が内周側とされた第２磁石とを備えた
ことを特徴とするプロペラシャフト。
【請求項２】
請求項１に記載のプロペラシャフトにおいて、
前記第１磁石の前記第１極と、前記第２磁石の前記第２極は、互いに極性が逆とされ、
前記第１軸部の端部の前記第１磁石の前記第１極と、前記第２軸部の端部の前記第２磁石の前記第２極とが磁着されることで、前記第１軸部に対する前記第２軸部の嵌合が維持される
ことを特徴とするプロペラシャフト。
【請求項３】
請求項２に記載のプロペラシャフトにおいて、
前記第１軸部の前記第１磁石よりも基部側の外周面側には、外周側が前記第２極とされた第３磁石が備えられている
ことを特徴とするプロペラシャフト。
【請求項４】
請求項２もしくは請求項３に記載のプロペラシャフトにおいて、
前記第２軸部の前記第２磁石よりも基部側の内周面側には、非磁性体が備えられている
ことを特徴とするプロペラシャフト。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のプロペラシャフトにおいて、
前記摺動嵌合部は、
前記第１軸部、及び、前記第２軸部の周方向に多数のスプライン歯が設けられたスプライン嵌合部であり、
前記第１磁石、及び、前記第２磁石は、前記スプライン歯の一部に代えて設けられている
ことを特徴とするプロペラシャフト。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のプロペラシャフトにおいて、
前記第１軸部の端部の先端部は、先端に向かい外径が漸次小さくされ、
前記第２軸部の端部の先端部は、先端に向かい内径が漸次大きくされている
ことを特徴とするプロペラシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動トルクを車軸に伝達するプロペラシャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、四輪駆動車で、エンジンの出力を前後軸に分配するトランスファーには、後軸に出力を伝達するプロペラシャフトの一端（前端）が接続されている。プロペラシャフトの他端（後端）は後軸のデファレンシャルの入力側に接続されている。
【０００３】
プロペラシャフトは、駆動トルクを伝達すると共に、車体の前後方向のスライド（軸方向の振動）を吸収する機能も不可欠となっている。一般的には、トランスファーとの連結部にスライド機構を設け、連結部でトランスファーに対してプロペラシャフトを相対的にスライドさせることで、軸方向の振動を吸収するようにしていた。
【０００４】
トランスファーとの結合部でプロペラシャフトをスライドさせる機構を採用した場合、騒音が大きくなる問題があった。このため、プロペラシャフトを軸方向で２つに分割し、分割部をスプライン嵌合させて軸方向のスライドを吸収する機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。プロペラシャフトの分割部でスライドを吸収する構成とすることで、騒音が減少する。
【０００５】
プロペラシャフトを軸方向で２つに分割した場合、組立て時や部品交換の際の搬送中に、分割された軸が嵌合部から抜け外れる虞があった。プロペラシャフトの分割部の端部に抜け止め部材を設けることも考えられるが、プロペラシャフトの径が大きくなり、車体フロアとの間の限られたスペースにプロペラシャフトを収容することができなくなる虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平６−８４０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、軸方向に分割されて分割部位が互いに摺動自在に嵌合されたプロペラシャフトにおいて、径を大きくすることなく分割された軸部の摺動嵌合部からの抜け外れを防止したプロペラシャフトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明のプロペラシャフトは、第１軸部の外周面と第２軸部の内周面との間に、軸線方向に沿って互いに摺動自在に嵌合する摺動嵌合部が形成されたプロペラシャフトにおいて、前記第１軸部の端部の外周面側に備えられ、外周側が第１極とされた第１磁石と、前記第２軸部の端部の内周面側に備えられ、前記第１磁石の第１極との間の磁力により前記第２軸部の嵌合が維持される第２極が内周側とされた第２磁石とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項１に係る本発明では、第１軸部の外周面側の第１磁石の第１極と、第２軸部の内周面側の第２磁石の第２極との間の磁力により、第１軸部に対する第２軸部の嵌合が維持されるため、分割された軸部の摺動嵌合部からの抜け外れを防止することができる。嵌合が維持される磁力は、分割された軸部の自重を支える磁力以上に設定することが好ましい。
【００１０】
このため、軸方向に分割されて分割部位が互いに摺動自在に嵌合されたプロペラシャフトにおいて、径を大きくすることなく分割された軸部の摺動嵌合部からの抜け外れを防止することが可能になる。
【００１１】
第１磁石の第１極と第２磁石の第２極は、Ｓ極、Ｎ極の極性が同じでも逆でも適用可能である。極性が逆の場合、磁力により引き寄せられる力で第１軸部に対する第２軸部の嵌合が維持され、極性が逆の場合、磁力により反発する方向を第１軸部と第２軸部の嵌合方向とすることで、嵌合が維持される。
【００１２】
因みに、前述した特許文献１には、スプライン嵌合部のシャフトの対向面に磁石を配置した点が開示されている。これは、磁力によりスプライン嵌合部のがた付きを抑える技術であり、分割された軸部の摺動嵌合部からの抜け外れを防止する技術とは異なる。
【００１３】
そして、請求項２に係る本発明のプロペラシャフトは、請求項１に記載のプロペラシャフトにおいて、前記第１磁石の前記第１極と、前記第２磁石の前記第２極は、互いに極性が逆とされ、前記第１軸部の端部の前記第１磁石の前記第１極と、前記第２軸部の端部の前記第２磁石の前記第２極とが磁着されることで、前記第１軸部に対する前記第２軸部の嵌合が維持されることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る本発明では、第１軸部の端部の第１磁石と第２軸部の第２磁石が磁着し、第１軸部に対する前記第２軸部の嵌合が維持され、分割された軸部の摺動嵌合部からの抜け外れが防止される。
【００１５】
また、請求項３に係る本発明のプロペラシャフトは、請求項２に記載のプロペラシャフトにおいて、前記第１軸部の前記第１磁石よりも基部側の外周面側には、外周側が前記第２極とされた第３磁石が備えられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に係る本発明では、第１磁石よりも基部側の第１軸部の外周面側には、外周側が、第１磁石の第１極と逆極（第２磁石の第２極と同じ第２極）とされた第３磁石が備えられているので、摺動嵌合部で摺動自在に嵌合された状態で、第２軸部の内周に、第１軸部の外周に対して反発力が生じ、低フリクションが実現されて分割された軸部の摺動がスムーズになる。
【００１７】
また、請求項４に係る本発明のプロペラシャフトは、請求項２もしくは請求項３に記載のプロペラシャフトにおいて、前記第２軸部の前記第２磁石よりも基部側の内周面側には、非磁性体が備えられていることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に係る本発明では、第２軸部の第２磁石よりも基部側の内周面側に非磁性体が備えられているので、分割された軸部が摺動嵌合部で摺動自在に嵌合された状態で、第２磁石の部位以外で、第２軸部の内周に対して第１軸部の磁石の影響及ばず、分割された軸部の摺動がスムーズになる。
【００１９】
また、請求項５に係る本発明のプロペラシャフトは、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のプロペラシャフトにおいて、前記摺動嵌合部は、前記第１軸部、及び、前記第２軸部の周方向に多数のスプライン歯が設けられたスプライン嵌合部であり、前記第１磁石、及び、前記第２磁石は、前記スプライン歯の一部に代えて設けられていることを特徴とする。
【００２０】
請求項５に係る本発明では、第１磁石、及び、第２磁石をスプライン歯の一部に代えて設けたので、第１磁石、及び、第２磁石を容易に設けることができる。また、既存のスプライン嵌合部に対しても後加工により第１磁石、及び、第２磁石を設けることができる。
【００２１】
第１磁石、及び、第２磁石は、例えば、周方向に１２０度の間隔で３箇設けることが望ましい。３箇所に等間隔に設けることにより、スプライン嵌合の状態が径方向で均等に維持され（センタリングされ）、分割された軸部の摺動をスムーズな状態に維持することができる。
【００２２】
また、請求項６に係る本発明のプロペラシャフトは、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のプロペラシャフトにおいて、前記第１軸部の端部の先端部は、先端に向かい外径が漸次小さくされ、前記第２軸部の端部の先端部は、先端に向かい内径が漸次大きくされていることを特徴とする。
【００２３】
請求項６に係る本発明では、第１軸部の端部が漸次小径とされ、第２軸部の端部の内径が漸次大径となっているので、第１軸部の端部の第２軸部の端部への挿入を容易に行うことができ、組み付け時の作業性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のプロペラシャフトは、軸方向に分割されて分割部位が互いに摺動自在に嵌合されたプロペラシャフトにおいて、径を大きくすることなく分割された軸部の摺動嵌合部からの抜け外れを防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施例に係るプロペラシャフトを備えた動力伝達系の概念図である。
【図２】プロペラシャフトの外観図である。
【図３】摺動嵌合部の詳細図である。
【図４】抜け外れが阻止されている状態の摺動嵌合部の詳細図である。
【図５】図４中のＶ−Ｖ線矢視図である。
【図６】本発明の他の実施例に係るプロペラシャフトの摺動嵌合部の詳細図である。
【図７】図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１から図５に基づいて本発明の一実施例に係るプロペラシャフトを説明する。
図１には本発明の一実施例に係るプロペラシャフトを備えた動力伝達系の概念、図２にはプロペラシャフトの外観、図３には摺動嵌合部の詳細状況、図４には摺動嵌合部の抜け外れが阻止されている状態の詳細状況、図５には図４中のＶ−Ｖ線矢視を示してある。
【００２７】
図１に示すように、例えば、四輪駆動車では、エンジンの出力を前軸１及び後軸２に分配するトランスファー３が設けられている。トランスファー３のヨーク部４には、後軸２に出力を伝達するプロペラシャフト５の一端（前端）の前フック部６が接続されている。プロペラシャフト５の他端（後端）の後フック部７は、後軸２のセンターデファレンシャル（センターデフ）８のヨーク部９に接続されている。
【００２８】
また、トランスファー３にはフロントシャフト１０が連結され、エンジンの出力がトランスファー３、フロントシャフト１０を介して前軸１に伝達される。
【００２９】
図２に示すように、プロペラシャフト５は、トランスファー３のヨーク部４に接続される摺動嵌合部１１が一端側（図中左側）に備えられ、摺動嵌合部１１の他端側（図中右側）にはチューブ１２が備えられている。
【００３０】
摺動嵌合部１１の一端部（図中左端部）には前フック部６が設けられ、前フック部６はヨーク部４に接続されている。チューブ１２の他端部（図中右端部）には後フック部７が設けられ、後フック部７がヨーク部９に接続されている。
【００３１】
図３、図４に示すように、摺動嵌合部１１は、前フック部６が設けられる第１軸部１５と、チューブ１２に繋がる第２軸部１６とで構成されている。第１軸部１５の端部（図中右端）の外周に、第２軸部１６の端部（図中左端）の内側がスプライン嵌合することで、第１軸部１５と第２軸部１６が相対的に軸方向に移動して伸縮自在とされている。
【００３２】
つまり、プロペラシャフト５は、第１軸部１５の外周面と第２軸部１６の内周面との間に、軸線方向に沿って互いに摺動自在に嵌合する摺動嵌合部１１が形成された状態になっている。
【００３３】
図５に示すように、第１軸部１５の外周部には複数のスプライン歯１５ａが軸方向（図３、図４中左右方向）に沿って形成され、第２軸部１６の内周部には複数のスプライン歯１６ａが軸方向に沿って形成されている。第１軸部１５のスプライン歯１５ａ、及び、第２軸部１６のスプライン歯１６ａが、軸方向（図３、図４中左右方向）に沿って摺動自在にスプライン嵌合されている。
【００３４】
第１軸部１５の外周面側であるスプライン歯１５ａ、及び、第２軸部１６の内周面側であるスプライン歯１６ａの一部には、即ち、１２０度の間隔で３箇所には、切欠き部１５ｂ、１６ｂが形成され、第１軸部１５の切欠き部１５ｂには第１磁石２１が備えられ、第２軸部１６の切欠き部１６ｂには第２磁石２２が備えられている。
【００３５】
図３から図５に示すように、第１磁石２１は外周側が第１極（Ｎ極）２５とされることで、内周側が第２極（Ｓ極）２６とされている。第２磁石２２は内周側が第２極（Ｓ極）２６とされることで、外周側が第１極（Ｎ極）２５とされている。
【００３６】
つまり、第１磁石２１の第１極（Ｎ極）２５と、第２磁石２２の第２極（Ｓ極）２６は、互いに極性が逆とされている。そして、第１軸部１５の端部の第１磁石２１の第１極（Ｎ極）２５と、第２軸部１６の端部の第２磁石２２の第２極（Ｓ極）２６とが磁着されることで、第１軸部１５に対する第２軸部１６の嵌合が維持される。即ち、分割された軸部の抜け外れが阻止される。
【００３７】
尚、第２磁石として、内周側を第１極（Ｎ極）２５とし、外周側を第２極（Ｓ極）２６とした磁石を設けることも可能である。この場合、図３に示した、スプライン嵌合している状態で、第１軸部１５の外周の第１極（Ｎ極）２６と、第２軸部１６の内周の第１極（Ｎ極）２６が反発して嵌合側に磁力が発生し、磁力により第１軸部１５と第２軸部１６の嵌合が維持される。
【００３８】
図３、図４に示すように、第１磁石２１よりも基部側（図中左側）の第１軸部１５の外周面側（周方向の３箇所）には第３磁石２３が軸方向（図中左右方向）に延びた状態で備えられている。第３磁石２３は、外周側が第２極（Ｓ極）２６とされることで、内周側が第１極（Ｎ極）２５とされている。
【００３９】
第１磁石２１よりも基部側の第１軸部１５の外周面に、外周側が、第１磁石２１の第１極（Ｎ極）２５と逆極（第２磁石２２の第２極（Ｓ極）２６と同じ極）とされた第３磁石２３が備えられているので、分割された軸部が摺動嵌合部１１で摺動自在に嵌合された状態で、第２軸部１６の内周に、第１軸部１５の外周に対して反発力が生じ、低フリクションが実現され、分割された軸部の摺動がスムーズになる。
【００４０】
また、第２磁石２２よりも基部側（図中右側）の第２軸部１６の内周面には、非磁性体である樹脂部３１が設けられている。尚、非磁性体としては、アルミニウム等の非磁性金属を適用することも可能である。
【００４１】
第２軸部１６の第２磁石２２よりも基部側の内周面に樹脂部３１が備えられているので、分割された軸部が摺動嵌合部１１で摺動自在に嵌合された状態で、第２磁石２２の部位以外で、第２軸部１６の内周に対して第１軸部１５の第１磁石２１、第３磁石２３の影響及ばず、分割された軸部の摺動がスムーズになる。
【００４２】
図３、図４に示すように、第１軸部１５の端部（図中右端部）の先端部（第１磁石２１の先端側）は、先端に向かい外径が漸次小さくなる外周傾斜部３５が形成されている。そして、第２軸部１６の端部（図中左端部）の先端部（第２磁石２２の先端側）は、先端に向かい内径が漸次大きくなる内周傾斜部３６が形成されている。
【００４３】
第１軸部１５の端部は外周傾斜部３５により外径が漸次小径とされ、第２軸部１６の端部は内周傾斜部３６により内径が漸次大径となっているので、第１軸部１５の端部の第２軸部１６の端部への挿入を容易に行うことができ、組み付け時の作業性を向上させることができる。
【００４４】
上記構成のプロペラシャフト５は、互いに分割された軸が摺動嵌合部１１でスプライン嵌合されて摺動自在にされている。このため、プロペラシャフト５の分割部で軸方向のスライドを吸収することができ、騒音が減少した状態で振動を吸収することができる（主に図３参照）。
【００４５】
そして、組立て時や部品交換の際の搬送中に、第１軸部１５と第２軸部１６とが抜け外れる方向に摺動した場合、第１軸部１５の外周面側の第１磁石２１の第１極（Ｎ極）２５と、第２軸部１６の内周面側の第２磁石２２の第２極（Ｓ極）２６が磁力により結合される（主に図４参照）。
このため、分割された軸部である第１軸部１５と第２軸部１６が摺動嵌合部１１で嵌合が維持され、分割された軸部が摺動嵌合部１１から抜け外れることがない。
【００４６】
尚、分割された軸部の嵌合が維持される磁力は、分割された軸部（例えば、第１軸部１５）の自重を支える磁力以上に設定されている。
従って、軸方向に分割されて分割部位が互いに摺動自在に嵌合されたプロペラシャフト５において、径を大きくすることなく分割された軸部の摺動嵌合部１１からの抜け外れを防止することが可能になる。
【００４７】
そして、第１磁石２１、及び、第２磁石２２は、スプライン歯１５ａ、１６ａの一部に代えて、切欠き部１５ｂ、１６ｂに設けられているので、第１磁石２１、及び、第２磁石２２を容易に設けることができる。また、既存のスプライン嵌合部に対しても、切欠き部１５ｂ、１６ｂを後加工することで、第１磁石２１、及び、第２磁石２２を設けることができる。
【００４８】
更に、第１磁石２１、及び、第２磁石２２は、周方向に１２０度の等間隔で３箇に設けられているので、スプライン嵌合の状態が径方向で均等に維持され（センタリングされ）、分割された軸部の摺動をスムーズな状態に維持することができる。
【００４９】
図６、図７に基づいて本発明の他の実施例を説明する。
図６には本発明の他の実施例に係るプロペラシャフトの摺動嵌合部の詳細状況、図７には図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視を示してある。図６は図４の状況に対応し、図７は図５の状況に対応している。このため、図４、図５に示した部材と同一部材には同一符号を付してある。
【００５０】
図に示すように、プロペラシャフト４０の摺動嵌合部における第１軸部１５の外周部には、複数のスプライン歯１５ａが軸方向（図６中左右方向）に沿って形成され、第２軸部１６の内周部には、複数のスプライン歯１６ａが軸方向に沿って形成されている。
【００５１】
第１軸部１５のスプライン歯１５ａ、及び、第２軸部１６のスプライン歯１６ａが、軸方向（図６中左右方向）に沿って摺動自在にスプライン嵌合されている。
【００５２】
第１軸部１５の外周側であるスプライン歯１５ａの内周部位には、円環状の第１磁石４１が備えられ、第２軸部１６の内周側であるスプライン歯１６ａの外周部には、円環状の第１磁石４１が備えられている。
【００５３】
第１磁石４１は外周側が第１極（Ｎ極）４５とされることで、内周側が第２極（Ｓ極）４６とされている。第２磁石４２は内周側が第２極（Ｓ極）４６とされることで、外周側が第１極（Ｎ極）４５とされている。
【００５４】
上述したプロペラシャフト４０は、組立て時や部品交換の際の搬送中に、第１軸部１５と第２軸部１６とが抜け外れる方向に摺動した場合、第１軸部１５の外周面側の第１磁石４１の第１極（Ｎ極）４５と、第２軸部１６の内周面の第２磁石４２の第２極（Ｓ極）４６が磁力により全周で引き寄せられる。
【００５５】
このため、分割された軸部である第１軸部１５と第２軸部１６が、磁力による全周に亘る引き寄せ力で摺動嵌合部での嵌合が維持され、分割された軸部の嵌合が軸の全周で維持されて抜け外れが防止される。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、駆動トルクを車軸に伝達するプロペラシャフトの産業分野で利用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  前軸
２  後軸
３  トランスファー
４、９  ヨーク部
５、４０  プロペラシャフト
６  前フック部
７  後フック部
８  センターデファレンシャル（センターデフ）
１０  フロントシャフト
１１  摺動嵌合部
１２  チューブ
１５  第１軸部
１５ａ  スプライン歯
１５ｂ  切欠き部
１６  第２軸部
１６ａ  スプライン歯
１６ｂ  切欠き部
２１、４１  第１磁石
２２、４２  第２磁石
２３  第３磁石
２５、４５  第１極（Ｎ極）
２６、４６  第２極（Ｓ極）
３１  樹脂部
３５  外周傾斜部
３６  内周傾斜部
【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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【図７】
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