(57)【要約】【課題】プロペラシャフトの一端に配置された第１連結部材と、第１連結部材に連結される第２連結部材と、ダイナミックダンパーとを備える連結構造体において、回転のアンバランスを抑制して不快な振動や騒音の発生を低減する。【解決手段】プロペラシャフトの一端に配置され、第１フランジ部５を有する第１連結部材２と、第１フランジ部５にボルト１０により連結される第２フランジ部６を有する第２連結部材３と、第１フランジ部５に取り付けられるハブ７と、質量体８と、ハブ７と質量体８との間に介設される弾性部材９とを備えたダイナミックダンパー４と、を備えた連結構造体１であって、第１連結部材２は、第２連結部材３の被嵌合部３２と凹凸嵌合により嵌合する第１嵌合部３４と、ハブ７の中心に形成されたハブ嵌合孔３３に嵌合する第２嵌合部３５と、を備える。【選択図】図２
2016153285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロペラシャフトの一端に配置され、第１フランジ部を有する第１連結部材と、
前記第１フランジ部にボルトにより連結される第２フランジ部を有する第２連結部材と、
前記第１フランジ部に取り付けられるハブと、質量体と、前記ハブと前記質量体との間に介設される弾性部材とを備えたダイナミックダンパーと、
を備えた連結構造体であって、
前記第１連結部材は、
前記第２連結部材の被嵌合部と凹凸嵌合により嵌合する第１嵌合部と、
前記ハブの中心に形成されたハブ嵌合孔に嵌合する第２嵌合部と、
を備えることを特徴とする連結構造体。
【請求項２】
前記第２嵌合部は、前記第１フランジ部の他端側に形成され、
前記ハブは前記第１フランジ部の他端面に前記ボルトにより取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の連結構造体。
【請求項３】
前記第１連結部材は、外輪部材の一端に前記第１フランジ部が形成され、他端にブーツアダプタが取り付けられた等速ジョイントであり、
前記ハブは、前記ハブ嵌合孔の内周縁から他方側に延びる内筒部と、該内筒部の他端から径内方向に延びて前記ブーツアダプタの他方向への抜けを規制する抜け止め部と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の連結構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連結構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のプロペラシャフト（推進軸）は、車両前部に搭載された原動機で発生し変速装置で減速された動力を、車両後部に搭載された終減速装置に伝達するものである。変速装置と終減速装置の間は車種により長さが異なり、また両者の回転中心は一致していないことが多いので、一般に変速装置の直後と終減速装置の直前には自在継ぎ手が設けられている。
【０００３】
プロペラシャフトは高速で回転するため、プロペラシャフト自体が要因となって振動を生じる場合がある。また、原動機や変速機が要因となってプロペラシャフトに振動を生じる場合もある。振動を低減する手段の一つとして、プロペラシャフトにダイナミックダンパー（ティルガー）を設けることが挙げられる。例えば、原動機のトルク変動が要因となってプロペラシャフトの回転方向に振動が生じる場合があり、このようなときにプロペラシャフトにダイナミックダンパーが設けられる。ダイナミックダンパーは、一般に、円板状のハブと、ハブに加硫接着される弾性部材と、弾性部材を介してハブに取り付けられる質量体とを有する構造である（例えば、特許文献１参照）。プロペラシャフトが回転すると、弾性部材が回転方向に弾性変形することで回転方向の振動が減衰される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平７−２４６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ダイナミックダンパーは、一般に、変速機の出力部材(コンパニオンフランジ)とプロペラシャフトのフランジとの間、あるいは終減速装置の入力部材(コンパニオンフランジ)とプロペラシャフトのフランジとの間に挟持して配置される。この場合のダイナミックダンパーとコンパニオンフランジとプロペラシャフトとの取付構造は、図６（ａ）に示すように、ダイナミックダンパー５１の孔部５２に対し、一方側からコンパニオンフランジ５３の凸部５４が嵌合し、他方側からプロペラシャフトの一端に配置された等速ジョイント５５のフランジ５６の凸部５７が嵌合したうえで、ダイナミックダンパー５１とコンパニオンフランジ５３と等速ジョイント５５とがボルト５８およびナット５９により締結固定される構造である。
【０００６】
しかしながら、従来のダイナミックダンパー５１とコンパニオンフランジ５３と等速ジョイント５５との取付構造では次のような問題がある。組み付け性等の点から、ダイナミックダンパー５１の孔部５２とコンパニオンフランジ５３の凸部５４との間には僅かながら径方向に隙間が存在し、ダイナミックダンパー５１の孔部５２と等速ジョイント５５の凸部５７との間にも同様の隙間が存在する。したがって、前者の隙間と後者の隙間とを足し合わせた分だけ等速ジョイント５５、すなわちプロペラシャフトの回転中心とコンパニオンフランジ５３の回転中心とが偏心することになる。そして、この偏心量にプロペラシャフトの分担荷重を乗じたものがアンバランスとなり、不快な振動や騒音の要因となるおそれがある。
【０００７】
なお、図６（ｂ）に示すように、ダイナミックダンパー５１を備えずにコンパニオンフランジ５３と等速ジョイント５５とを連結する場合は、例えばコンパニオンフランジ５３は嵌合穴６０を備えた形状となり、この嵌合穴６０に等速ジョイント５５の凸部５７が嵌合する。この構造では、嵌合穴６０と凸部５７との隙間だけが介在するので、小さな偏心量で済む。しかし、ダイナミックダンパー５１が存在する図６（ａ）の構造では、前記したように２つの隙間が介在するため、偏心量が大きくなりアンバランスも増大する。
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するために創作されたものであり、プロペラシャフトの一端に配置された第１連結部材と、第１連結部材に連結される第２連結部材と、ダイナミックダンパーとを備える連結構造体において、回転のアンバランスを抑制して不快な振動や騒音の発生を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は、プロペラシャフトの一端に配置され、第１フランジ部を有する第１連結部材と、前記第１フランジ部にボルトにより連結される第２フランジ部を有する第２連結部材と、前記第１フランジ部に取り付けられるハブと、質量体と、前記ハブと前記質量体との間に介設される弾性部材とを備えたダイナミックダンパーと、を備えた連結構造体であって、前記第１連結部材は、前記第２連結部材の被嵌合部と凹凸嵌合により嵌合する第１嵌合部と、前記ハブの中心に形成されたハブ嵌合孔に嵌合する第２嵌合部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、第１連結部材と第２連結部材との連結は、ダイナミックダンパーが介在することなく、第１嵌合部と被嵌合部との凹凸嵌合により行われる。したがって、第１連結部材側と第２連結部材側との間には、偏心成分として、第１嵌合部と被嵌合部との隙間だけが存在する構造となり、プロペラシャフト側の回転中心と第２連結部材側の回転中心との偏心量が小さくなる。これにより、ダイナミックダンパーを備えた連結構造体において、アンバランスに起因するプロペラシャフトの不快な振動や騒音の発生を抑制できる。
【００１１】
また、ダイナミックダンパーとプロペラシャフトは、いずれも複数の部品を組み合せて構成されたものであるが、加工誤差等により回転バランスに偏りが生じ、これが不快な振動の要因となることがある。そのため、一般に、プロペラシャフトとダイナミックダンパーは個別に組み立てた後に、バランスの調整を行なっている。ここで、もし、ダイナミックダンパーとプロペラシャフトとが、各々のアンバランス成分が互いに近い位相となって組み付けられた場合、全体のアンバランス成分が増大することとなって、大きいバランサーが必要になるという問題がある。そのため従来では、ダイナミックダンパーとプロペラシャフトの各々を個別にバランス修正して、それぞれのアンバランス部が判るようにマーキングを付けておく。そして、プロペラシャフトとコンパニオンフランジとダイナミックダンパーとを組み付ける際に、作業者が２つのマーキングを基に、互いのアンバランス部の位相が概ね逆位相となるように組み付けるという作業形態をとっていた。
【００１２】
この問題に対し、本発明によれば、第１連結部材（プロペラシャフト側の部材）にダイナミックダンパーを組み付けた状態でプロペラシャフトのバランス修正を行うことができる。したがって、ダイナミックダンパーとプロペラシャフトの各々を個別にバランス修正して、それぞれのアンバランス部が判るようにマーキングを付け、２つのマーキングを基にしてコンパニオンフランジに対してプロペラシャフトとダイナミックダンパーとを組み付けるという従来の作業工程が不要となる。
【００１３】
また、本発明は、前記第２嵌合部は、前記第１フランジ部の他端側に形成され、前記ハブは前記第１フランジ部の他端面に前記ボルトにより取り付けられることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、ダイナミックダンパーを簡単でコンパクトな構造で第１連結部材に取り付けることができる。
【００１５】
また、本発明は、前記第１連結部材は、外輪部材の一端に前記第１フランジ部が形成され、他端にブーツアダプタが取り付けられた等速ジョイントであり、前記ハブは、前記ハブ嵌合孔の内周縁から他方側に延びる内筒部と、該内筒部の他端から径内方向に延びて前記ブーツアダプタの他方向への抜けを規制する抜け止め部と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、外環部材に嵌合されたブーツアダプタの後方への抜けをハブの抜け止め部によって防止できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、プロペラシャフトの一端に配置された第１連結部材と、第１連結部材に連結される第２連結部材と、ダイナミックダンパーとを備える連結構造体において、回転のアンバランスを抑制して不快な振動や騒音の発生を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る連結構造体の全体構成図である。
【図２】本発明に係る連結構造体の断面図である。
【図３】ねじの取付部で断面視した連結構造体の断面図である。
【図４】ダイナミックダンパーの説明図であり、（ａ）は（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｂ）は正面図である。
【図５】本発明に係る連結構造体の変形例の断面図である。
【図６】従来の連結構造体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１において、本発明に係る連結構造体１は、プロペラシャフト１１の前端（一端）に配置され、第１フランジ部５を有する第１連結部材２と、第１フランジ部５にボルト１０により連結される第２フランジ部６を有する第２連結部材３と、ダイナミックダンパー４と、を備えて構成されている。
【００２０】
「プロペラシャフト１１」
プロペラシャフト１１は、車両の略前後方向に延びる中空管である軸部材１２と、軸部材１２の一端（前端）に配置される第１等速ジョイント１３と、軸部材１２の他端（後端）に配置される第２等速ジョイント１４と、を備えて構成されている。第１等速ジョイント１３は第１連結部材２を構成する。第２等速ジョイント１４は、例えば終減速装置側のコンパニオンフランジ（図示せず）と連結されるものである。
【００２１】
「第１等速ジョイント１３（第１連結部材２）」
第１等速ジョイント１３は、例えばダブルオフセット型ジョイントである。図２において、第１等速ジョイント１３は、軸方向（プロペラシャフト１１の軸心Ｏ方向）に沿う摺動溝１５が内周面に複数形成され、前後端が開口形成された円筒形状の外輪部材１６と、各摺動溝１５をそれぞれ摺動可能な摺動子を備えた動力伝達部材１７と、を備えて構成されている。外輪部材１６の前端には径外方向に延びる第１フランジ部５が形成されている。
【００２２】
第１フランジ部５には、ボルト１０を通すためのボルト通し孔２７が円周方向に間隔を空けて複数形成されている。また、第１フランジ部５には、図３に示すように、ねじ３８を螺合させるための雌ねじ２８が形成されている。なお、ボルト通し孔２７と雌ねじ２８とは同一円周線上に位置していなくともよい。
【００２３】
図２において、動力伝達部材１７は、連結軸（スタブシャフト）１８と、連結軸１８の前端に外嵌固定される内輪部材１９と、トルクを伝達する前記摺動子としての複数のボール２０と、ケージ２１とを備える。連結軸１８の後端は摩擦圧接により軸部材１２の前端に接合されている。ケージ２１は内外周面が球面を呈した円筒形状をなし、周方向にボール保持孔が複数形成されている。各ボール２０はケージ２１のボール保持孔に保持される。ボール２０が摺動溝１５を摺動することで外輪部材１６と動力伝達部材１７とが軸方向に相対移動可能となる。そして、ケージ２１のボール保持孔の孔内周面が球面に形成されているため、外輪部材１６と連結軸１８とが屈曲した場合であってもケージ２１が傾斜した状態でボール２０が摺動溝１５をスムーズに摺動する。
【００２４】
外環部材１６の内部にはボール２０の潤滑用のグリースが封入されている。このグリースの漏れおよび外部からの泥水等の浸入を防止するため、外輪部材１６の前端の開口部はキャップ２２により閉塞され、後端の開口部はブーツ２３により閉塞されている。
【００２５】
ブーツ２３は、ブーツアダプタ２４とブーツ本体２５とから構成されている。ブーツアダプタ２４は、軸心Ｏを軸方向とし前後端が開口形成された略筒状の板金部材である。ブーツアダプタ２４は、外輪部材１６の後端の外周面に嵌合して取り付けられる第１取付部２４Ａと、第１取付部２４Ａの後端から径内方向に延びて外環部材１６の後端面に突き当たる段差部２４Ｂと、段差部２４Ｂの内端から後方に延びたうえで内側に向けて折り返し部２４Ｄが形成され、ブーツ本体２５が取り付けられる第２取付部２４Ｃと、を備えている。ブーツ本体２５は、軸心Ｏを軸方向とする環状のゴム製部材であり、前端が折り返し部２４Ｄに挟持固定され、一旦前方に延びた後に内側に折り返されて後方に延び、後端が連結軸１８の外周面にバンド２６により留められている。
【００２６】
なお、第１等速ジョイント１３としては、トリポート型等速ジョイント、バーフィールド型等速ジョイント等であってもよい。
【００２７】
「コンパニオンフランジ３１（第２連結部材３）」
第２連結部材３を構成するコンパニオンフランジ３１は、径外方向に延びる第２フランジ部６が後端に形成され、前後端が開口形成された筒形状の部材である。コンパニオンフランジ３１の前端側は図示しない連結部材を介し変速機（図示せず）側と連結している。第２フランジ部６には、第１フランジ部５のボルト通し孔２７の位置と対応するように、ボルト１０を通すためのボルト通し孔２９が円周方向に間隔を空けて複数形成されている。コンパニオンフランジ３１の後端の開口部は、後記する第１嵌合部３４（嵌合凸部３６）と凹凸嵌合により嵌合する被嵌合部３２（嵌合凹部３７）を構成するものである。
【００２８】
「ダイナミックダンパー４」
ダイナミックダンパー４は、例えば原動機のトルク変動が要因となってプロペラシャフト１１の回転方向に振動が生じた場合に、弾性部材９の弾性変形作用により振動を減衰させる機能を担う。
【００２９】
図２〜図４を参照して、ダイナミックダンパー４は、第１フランジ部５に取り付けられるハブ７と、質量体（マス）８と、ハブ７と質量体８との間に介設される弾性部材９と、を備えている。ハブ７は、軸心Ｏを中心として軸心Ｏの径方向に沿って形成される円状の円板部７Ａと、円板部７Ａの外周縁から後方に延びる筒胴部７Ｂと、を備えている。円板部７Ａには、第１フランジ部５のボルト通し孔２７の位置と対応するように、ボルト１０を通すためのボルト通し孔３０が円周方向に間隔を空けて複数形成されている。また、円板部７Ａには、第１フランジ部５の雌ねじ２８の位置と対応するように、ねじ３８を通すためのねじ通し孔３９が形成されている。ハブ７の中心には、後記する第２嵌合部３５が嵌合するハブ嵌合孔３３が形成されている。
【００３０】
筒胴部７Ｂの外周面は、環状のゴム製からなる弾性部材９の内周面と加硫接着により接着されている。弾性部材９の外周面は、環状の質量体８の内周面と加硫接着により接着されている。なお、質量体８は円周方向に間隔を空けて複数配置された構成でもよい。
【００３１】
「第１嵌合部３４、第２嵌合部３５」
第１等速ジョイント１３は、コンパニオンフランジ３１の被嵌合部３２と凹凸嵌合により嵌合する第１嵌合部３４と、ダイナミックダンパー４のハブ嵌合孔３３に嵌合する第２嵌合部３５と、を備えている。
【００３２】
第１嵌合部３４は、外輪部材１６の前端面の内周縁から前方に突設された、軸心Ｏを中心とする環状の嵌合凸部３６により構成されている。この嵌合凸部３６が嵌合凹部３７に嵌合することで、第１等速ジョイント１３とコンパニオンフランジ３１とが同軸となるように芯出しされる。場合により、コンパニオンフランジ３１側に嵌合凸部３６を形成し、第１等速ジョイント１３側に嵌合凹部３７を形成してもよい。
【００３３】
第２嵌合部３５は、第１フランジ部５の後端面側の根元部に環状に形成されている。第２嵌合部３５は、外輪部材１６の外周面から矩形断面を呈するように突設されている。第２嵌合部３５の外周面とハブ嵌合孔３３の孔面とが嵌合することで、第１等速ジョイント１３とダイナミックダンパー４とが同軸となるように芯出しされる。ハブ７の前端面は第１フランジ部５の後端面と接面する。
【００３４】
「作用」
連結構造体１の組み付け手順の一例を説明すると、先ず、第１等速ジョイント１３とダイナミックダンパー４とが互いに組み付けられる。第１等速ジョイント１３とダイナミックダンパー４とは、第２嵌合部３５の外周面とハブ７のハブ嵌合孔３３の孔面とが嵌合することで、同軸となるように芯出しされる。ハブ７の前端面は第１フランジ部５の後端面と接面する。
【００３５】
ここで、本実施形態のように、ボルト１０の他に、ハブ７を第１フランジ部５に締結するための締結手段として、図３に示すように、ねじ３８、ねじ通し孔３９、雌ねじ２８を備えている場合には、ねじ３８にてハブ７を第１フランジ部５に締結する。そして、プロペラシャフト１１を回転させて、プロペラシャフト１１全体のバランス修正を行う。
【００３６】
プロペラシャフト１１のバランス修正の終了後、第１等速ジョイント１３とコンパニオンフランジ３１とを互いに組み付ける。第１等速ジョイント１３とコンパニオンフランジ３１とは、嵌合凸部３６が嵌合凹部３７に凹凸嵌合することで、同軸となるように芯出しされる。第１フランジ部５の前端面と第２フランジ部６の後端面とが互いに接面した状態となり、ボルト１０およびナット４０により互いに締結固定される。ダイナミックダンパー４もボルト１０およびナット４０により第１フランジ部５に締結固定される。
【００３７】
以上のように、第１連結部材２（第１等速ジョイント１３）に、第２連結部材３（コンパニオンフランジ３１）の被嵌合部３２と凹凸嵌合により嵌合する第１嵌合部３４と、ハブ７の中心に形成されたハブ嵌合孔３３に嵌合する第２嵌合部３５と、を備える構成とすれば次のような効果が奏される。
【００３８】
従来は、図６（ａ）に示したように、ダイナミックダンパー５１の孔部５２に、コンパニオンフランジ５３の凸部５４と等速ジョイント５５の凸部５７とが嵌合する構造であった。そして、この構造では、ダイナミックダンパー５１の孔部５２とコンパニオンフランジ５３の凸部５４との隙間と、ダイナミックダンパー５１の孔部５２と等速ジョイント５５の凸部５７との隙間とが存在するため、プロペラシャフト側の回転中心とコンパニオンフランジ５３側の回転中心との偏心量が大きくなりやすいことは既述した通りである。
【００３９】
これに対して、本発明では、第１等速ジョイント１３とコンパニオンフランジ３１との連結は、ダイナミックダンパー４が介在することなく、第１嵌合部３４と被嵌合部３２との凹凸嵌合により行われる。ダイナミックダンパー４は、コンパニオンフランジ３１と拘りなく、第２嵌合部３５を介して第１等速ジョイント１３に取り付けられる。したがって、プロペラシャフト１１側とコンパニオンフランジ３１側との間には、偏心成分として、第１嵌合部３４と被嵌合部３２との隙間だけが存在する構造となり、プロペラシャフト１１側の回転中心とコンパニオンフランジ３１側の回転中心との偏心量が小さくなる。これにより、アンバランスに起因するプロペラシャフト１１の不快な振動や騒音の発生を抑制できる。
【００４０】
第１等速ジョイント１３とコンパニオンフランジ３１とは、凹凸嵌合により行われるため、図６（ｂ）に示したダイナミックダンパーを有さない従来の凹凸嵌合の構造と同じになる。したがって、既存の第１等速ジョイント、コンパニオンフランジを容易に本発明に適用できる。
【００４１】
また、第２嵌合部３５を第１フランジ部５の他端側に形成し、ハブ７が第１フランジ部５の他端面にボルト１０により取り付けられる構成とすれば、ダイナミックダンパー４を簡単でコンパクトな構造で第１等速ジョイント１３に取り付けることができる。
【００４２】
本実施形態のように、ボルト１０の他に、ハブ７を第１フランジ部５に締結するための締結手段を備えるものとすれば、コンパニオンフランジ３１を組み付けることなく、第１等速ジョイント１３とダイナミックダンパー４とを組み付けた状態で、プロペラシャフト１１全体のバランス修正を行うことができる。したがって、ダイナミックダンパーとプロペラシャフトの各々を個別にバランス修正を行い、それぞれのアンバランス部が判るようにマーキングを付け、２つのマーキングを基にしてコンパニオンフランジに対してプロペラシャフトとダイナミックダンパーとを組み付けるという従来の作業工程が不要となる。
また、前記締結手段として、ハブ７に形成されたねじ通し孔３９と、第１フランジ部５に形成された雌ねじ２８と、ねじ３８と、を備える構成とすれば、簡単な締結手段となる。
【００４３】
「変形例」
図５を参照して本発明の変形例を説明する。本変形例は、ダイナミックダンパー４のハブ７が、円板部７Ａ，筒胴部７Ｂに加えて、ハブ嵌合孔３３の内周縁から他方側に延びる内筒部７Ｃと、内筒部７Ｃの他端から径内方向に延びる抜け止め部７Ｄとを備えている。抜け止め部７Ｄは、ブーツアダプタ２４の段差部２４Ｂの後端面と対向するように配置される。
【００４４】
これによれば、外環部材１６に嵌合されたブーツアダプタ２４の後方への抜けをハブ７の抜け止め部７Ｄによって防止できる。ダイナミックダンパー４のハブ７を利用する構造のため、部品点数を増やすことなく、ブーツアダプタ２４の抜けを防止できる。
【符号の説明】
【００４５】
１      連結構造体
２      第１連結部材
３      第２連結部材
４      ダイナミックダンパー
５      第１フランジ部
６      第２フランジ部
７      ハブ
８      質量体
９      弾性部材
１０      ボルト
１１      プロペラシャフト
１３      第１等速ジョイント（第１連結部材）
２３      ブーツ
２４      ブーツアダプタ
３１      コンパニオンフランジ（第２連結部材）
３２      被嵌合部
３３      ハブ嵌合孔
３４      第１嵌合部
３５      第２嵌合部
３８      ねじ
【図１】
2016153285.tif 000003
【図２】
2016153285.tif 000004
【図３】
2016153285.tif 000005
【図４】
2016153285.tif 000006
【図５】
2016153285.tif 000007
【図６】
2016153285.tif 000008