(57)【要約】【課題】大型化することなくシール性を確保することができるドライブシャフト及び動力伝達装置を提供する。【解決手段】  内燃機関５と後輪４との間の動力伝達経路上に配置されるドライブシャフト７であって、所定値以上のトルクが入力された場合に破断する脆弱部１５ｃを備え、脆弱部を境界として、ドライブシャフト７の回転軸線方向の一方側は、中空に形成されており、脆弱部を境界として、ドライブシャフト７の回転軸線方向の他方側には、中空の部分の中で一方側に延びる延伸ボルト１７が設けられており、延伸ボルトには、径方向外方に張り出す張出部１７ｂが設けられており、張出部は、脆弱部でドライブシャフト７が破断したときに、脆弱部を境界として一方側の破断部と、脆弱部を境界として他方側の破断部分と、が回転軸線方向に所定間隔開いたときに、一方側の破断部分に係止される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機と車輪との間の動力伝達経路上に配置される回転体であって、
所定値以上のトルクが入力された場合に破断する脆弱部を備え、
該脆弱部を境界として、前記回転体の回転軸線方向の一方側である一方側回転体部には、中空に形成された中空部分が設けられており、
前記脆弱部を境界として、前記回転体の回転軸線方向の他方側である他方側回転体部には、前記中空部分の中で前記一方側に延びる延伸部が設けられており、
該延伸部には、径方向外方に張り出す張出部が設けられており、
該張出部は、前記脆弱部で前記回転体が破断して前記一方側回転体部と前記他方側回転体部とに分離したときに、前記一方側回転体部に係止されるように設けられることを特徴とする回転体。
【請求項２】
請求項１記載の回転体であって、
前記張出部は、前記回転体が破断したときに、前記一方側回転体部の前記一方側の端面に切り欠かれて設けられた係合部に係止されることを特徴とする回転体。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の回転体であって、
前記延伸部は、前記他方側回転体部に螺着されるボルトであることを特徴とする回転体。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の回転体であって、
前記他方側回転体部は、前記回転体の破断前に前記一方側回転体部の前記中空部分が延長された中空延長部分を備え、
該中空延長部分には、筒状部材が固定され、
該筒状部材の前記回転軸線方向の前記一方側は、内径が小径とされている小内径部が設けられ、
前記延伸部は、前記回転軸線方向の前記他方側の端部が前記小内径部の前記回転軸線方向の前記他方側の端部に係止される他方端係止部を備えていることを特徴とする回転体。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の回転体を用いた動力伝達装置。
【請求項６】
請求項５に記載の動力伝達装置と、前記原動機と、前記車輪とを備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原動機の動力が伝達される動力伝達経路上に配置される回転体、又はこの回転体を用いた動力伝達装置、及び車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、動力伝達装置として、左右のドライブシャフトに動力を分配する差動装置（デファレンシャル装置、デフ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。この差動装置では、差動装置のデフケース内にドライブシャフトの脆弱部を形成し、ドライブシャフトが破断する場合には、デフケース内で破断させるように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１６７７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の動力伝達装置では、ドライブシャフトやアウトプットシャフト等の回転体がデフケース内で破断すると破断した部分から回転体の外側部分が軸方向外側に移動して、回転体と動力伝達装置の筐体との間のシール部材が機能しなくなり、動力伝達装置内のオイルが漏れる虞がある。
【０００５】
一方、従来の動力伝達装置において、回転体の破断によるオイル漏れを防止すべく回転体が所定値以上軸方向へ移動することを阻止する移動阻止装置を回転体のまわりに設けることが考えられるが、回転体まわりに移動阻止装置を設けることによって動力伝達装置が大型化してしまう。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、大型化することなくシール性を確保することができる回転体及び動力伝達装置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】
【０００７】
［１］上記目的を達成するため、本発明は、
原動機（例えば実施形態の内燃機関５。以下同一。）と車輪（例えば実施形態の後輪４。以下同一。）との間の動力伝達経路上に配置される回転体（例えば実施形態のドライブシャフト７。以下同一。）であって、
所定値以上のトルクが入力された場合に破断する脆弱部（例えば実施形態の脆弱部１５ｃ。以下同一。）を備え、
該脆弱部を境界として、前記回転体の回転軸線方向の一方側である一方側回転体部には、中空に形成された中空部分（例えば実施形態の中空部７ｇ。以下同一。）が設けられており、
前記脆弱部を境界として、前記回転体の回転軸線方向の他方側である他方側回転体部には、前記中空部分の中で前記一方側に延びる延伸部（例えば実施形態の延伸ボルト１７。以下同一。）が設けられており、
該延伸部には、径方向外方に張り出す張出部（例えば実施形態の張出部１７ｂ。以下同一。）が設けられており、
該張出部は、前記脆弱部で前記回転体が破断して前記一方側回転体部と前記他方側回転体部とに分離したときに、前記一方側回転体部に係止されるように設けられることを特徴とする。
【０００８】
本発明の回転体によれば、動力伝達装置を大型化することなく回転体が破断しても動力伝達装置のシール性を確保することができる。
【０００９】
［２］また、本発明においては、前記回転体が破断したときには、前記張出部は前記一方側回転体部の前記一方側の端面に切り欠かれて設けられた係合部（例えば実施形態の環状切欠部７ｈ。以下同一。）に係止されることが好ましい。かかる構成によれば、張出部の少なくとも一部が係合部に収容されるため、張出部用のスペースを回転体の回転軸線方向の一方側に設ける必要がなく、動力伝達装置の更なる小型化を図ることができる。
【００１０】
［３］また、本発明においては、前記延伸部を、前記他方側回転体部に螺着されるボルト（例えば実施形態の延伸ボルト１７。以下同一。）で構成することができる。
【００１１】
［４］また、本発明においては、前記他方側回転体部は、前記一方側回転体部の前記中空部分が延長された中空延長部分を備え、該中空延長部分には、筒状部材（例えば実施形態の筒状部２０。以下同一。）が固定され、該筒状部材の前記回転軸線方向の前記一方側は、内径が小径とされている小内径部（例えば実施形態の小内径部２０ａ。以下同一。）が設けられ、前記延伸部は、前記回転軸線方向の前記他方側の端部が前記小内径部の前記回転軸線方向の前記他方の端部に係止される他方端係止部（例えば実施形態の膨らみ部２１ａ。以下同一。）を備えているように構成することができる。
【００１２】
［５］また、本発明の回転体は動力伝達装置に用いることができる。
【００１３】
［６］また、本発明の動力伝達装置は、原動機と車輪とを備える車両に搭載することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の回転体を用いた動力伝達装置の第１実施形態を搭載した車両を示す模式図。
【図２】本実施形態の動力伝達装置を示す断面図。
【図３】本実施形態の回転体を示す断面図。
【図４】本実施形態の回転体が破断した状態を示す断面図。
【図５】本発明の回転体の第２実施形態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１実施形態］
図１に示すように、本発明の実施形態の動力伝達装置１は、ミッドシップ型の車両２の後部に配置されている。車両２は、夫々２つの前輪３及び後輪４と、内燃機関５と、変速機６と、左右一対の後輪４，４に夫々接続される左右一対のドライブシャフト７，７とを備えている。
【００１６】
動力伝達装置１は、変速機６を介して内燃機関５から出力される駆動力を左右一対のドライブシャフト７，７に分配する差動機構（デファレンシャル機構、デフ）としての機能を備えている。
【００１７】
図２に示すように、本実施形態の動力伝達装置１は、リングギヤ８と、デフケース９と、左右一対の多板クラッチ１０と、左右一対のプレッシャーリング１１と、一対のプレッシャーリング１１を互いに離隔させて多板クラッチ１０に初期トルクを伝達可能とさせるスプリング（図示省略）と、ピニオンシャフト１２と、ピニオン１３と、左右一対のサイドギヤ１４とを備えている。リングギヤ８はハイポイドギヤのハイポイドリングギヤであり、変速機６の出力部材としてのハイポイドピニオン８ａが噛合しており、ファイナルドリブンギヤとして機能している。
【００１８】
サイドギヤ１４，１４には、貫通孔１４ａが設けられ、この貫通孔１４ａにドライブシャフト７が夫々挿入されて、ドライブシャフト７とサイドギヤ１４とがスプライン結合されている。
【００１９】
デフケース９は、一対のドライブシャフト７，７を夫々摺動自在に当接して保持する筒部９ａを備えている。ドライブシャフト７において、筒部９ａで保持される部分が本実施形態の摺動部７ｂに該当する。
【００２０】
内燃機関５から出力された駆動力は、変速機６で変速されてハイポイドピニオン８ａ、リングギヤ８を介して動力伝達装置１に伝達される。動力伝達装置１に入力された駆動力は、デフケース９、多板クラッチ１０、プレッシャーリング１１、ピニオンシャフト１２、ピニオン１３を介して、左右一対のサイドギヤ１４，１４に分配される。サイドギヤ１４に伝達された駆動力はドライブシャフト７を介して後輪４に伝達される。
【００２１】
図３にドライブシャフト７の断面を示す。ドライブシャフト７の内側（サイドギヤ側）の端部には、サイドギヤ１４とスプライン結合するための係合溝１５が設けられている。係合溝１５は切削加工によって形成され、係合溝１５が周方向に間隔を存して複数形成されることにより、隣接する係合溝１５の周方向の間に山部１５ａが形成されている。
【００２２】
また、係合溝１５の回転軸線Ｌ１方向の外側（デフケース９側。他方側。）の端部に隣接させて周方向に環状に窪んだ脆弱部１５ｃが設けられている。
【００２３】
ドライブシャフト７の内端部（サイドギヤ側端部。一方側端部。）には、環状溝７ａが形成されている。環状溝７ａには、セットリング１６が設けられている。サイドギヤ１４の貫通孔１４ａの内周面には、係合溝１５に係合する内歯１４ｂが形成されている。
【００２４】
環状溝７ａにセットリング１６を配置して、ドライブシャフト７を貫通孔１４ａに挿入すると、セットリング１６が内歯１４ｂを超えることによりセットリング１６が復元力によって拡径し、図２に示すように、内歯１４ｂの軸線方向の内端にセットリング１６が係止される。これにより、ドライブシャフト７がサイドギヤ１４に対して抜け止めされている。
【００２５】
ドライブシャフト７には、回転軸線Ｌ１方向の一方端から他方に向かって中空部７ｇが穿設されて、一部中空となっている。中空部７ｇは脆弱部１５ｃよりも回転軸線Ｌ１方向の他方側まで延びている。中空部７ｇには、延伸ボルト１７が挿入されている。中空部７ｇの回転軸線Ｌ１方向の他方端部には、延伸ボルト１７の先端部が螺着する雌ネジ部１７ａが設けられている。
【００２６】
延伸ボルト１７の回転軸線Ｌ１方向の一方側の端部には、径方向外方へ張り出す張出部１７ｂが設けられている。また、ドライブシャフト７の回転軸線Ｌ１方向の一方側の端部には、張出部１７ｂが係合可能に環状に切り欠かれた環状切欠部７ｈが設けられている。
【００２７】
張出部１７ｂから環状切欠部７ｈまでの回転軸線Ｌ１方向の所定の間隔Ｘは、ドライブシャフト７が脆弱部１５ｃで破断したとき、ドライブシャフト７の破断断面同士が引っ掛かることなく、破断したドライブシャフト７の外側（デフケース９側）の部分がドライブシャフト７の内側（サイドギヤ１４側。一方側。）の部分の影響を受けることなく回転自在となる程度の間隔を保持できるように設定している。
【００２８】
ここで、破断したドライブシャフト７の外側（デフケース９側）の部分が回転軸線Ｌ１方向へ移動しすぎると、動力伝達装置１の筐体１８と、ドライブシャフト７との間のシール部材１９が外れて、潤滑油が漏れてしまう虞がある。
【００２９】
本実施形態の動力伝達装置１によれば、脆弱部１５ｃで破断する位置を規定し、図４に示すように、張出部１７ｂが破断時の一方のドライブシャフト７の部分に設けられた環状切欠部７ｈに係止される。このため、ドライブシャフト７が回転軸線Ｌ１方向に移動しすぎることを防止することができる。これにより、ドライブシャフト７が脆弱部１５ｃで破断しても潤滑油が筐体１８とドライブシャフト７との間から漏れることを防止することができる。
【００３０】
ここで、従来の動力伝達装置では、ドライブシャフトやアウトプットシャフト等の回転体がデフケース内で破断すると破断した部分から回転体の外側部分が軸方向外側に移動して、回転体と動力伝達装置の筐体との間のシール部材が機能しなくなり、動力伝達装置内のオイルが漏れる虞がある。
【００３１】
一方、従来の動力伝達装置において、回転体の破断によるオイル漏れを防止すべく回転体が所定値以上軸方向へ移動することを阻止する移動阻止装置を回転体のまわりに設けることが考えられるが、回転体まわりに移動阻止装置を設けると動力伝達装置が大型化してしまう。
【００３２】
本実施形態の動力伝達装置１によれば、ドライブシャフト７を回転軸線Ｌ１方向において脆弱部１５ｃを境界に一方側（サイドギヤ１４側）の部分を中空部７ｇを形成することで中空にし、ドライブシャフト７の脆弱部１５ｃを境界に他方側（デフケース９側）の部分に一方側の部分の中空部７ｇを通って一方側に延びる延伸ボルト１７を設けている。
【００３３】
そして、延伸ボルト１７の一方端には、径方向外方へ張り出す張出部１７ｂが設けられている。
【００３４】
ドライブシャフト７の一方側の端部には、張出部１７と回転軸線Ｌ１方向で係合可能に切り欠かれた環状切欠部７ｈが設けられている。張出部１７と環状切欠部７ｈとの回転軸線Ｌ１方向の間の間隔Ｘは、ドライブシャフト７が破断したときに、破断部分の端面同士が接触しないで相対回転可能な程度に十分な間隔であり、且つ、ドライブシャフト７の破断時に、破断したドライブシャフト７の外側が回転軸線方向に移動したときに筐体１８とドライブシャフト７との間に配置されたシール部材１９のシール性（オイル漏れ防止性能）が十分に保たれる程度の間隔に設定されている。
【００３５】
これにより、ドライブシャフト７が脆弱部１５ｃを境に破断しても、筐体１８とドライブシャフト７との間に配置されたシール部材１９のシール性が十分に保たれる。
【００３６】
また、ドライブシャフト７が破断したときに、破断部分の端面同士が接触しないで相対回転可能となる。
【００３７】
また、本実施形態の動力伝達装置１によれば、ドライブシャフト７の回転軸線方向への移動を阻止する移動阻止装置をドライブシャフト７の径方向外方周りに別途設けることなく、延伸ボルト１７で破断したドライブシャフト７の回転軸線方向の外側の部分（他方側回転体部）が内側の部分（一方側回転体部）に係止されるため、動力伝達装置１の小型化を図ることができる。
【００３８】
［第２実施形態］
図５を参照して、本発明の第２実施形態のドライブシャフト７を説明する。第２実施形態のドライブシャフト７は第１実施形態と延伸部が異なる点を除き全て同一の構成であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
第２実施形態の延伸部は、ドライブシャフト７の中空部７ｇに筒状部２０が圧入されている。筒状部２０の回転軸線Ｌ１方向の一方側（サイドギヤ側）には、内径が小径に形成された小内径部２０ａが設けられている。
【００４０】
また、中空部７ｇ内には、１本の棒を略Ｕ字形状に湾曲させて形成された弾性を有するクリップ２１が挿入されている。クリップ２１の先端には径方向外方へ膨らんだ膨らみ部２１ａが設けられている。この膨らみ部２１ａが小内径部２０ａの回転軸線Ｌ１方向の外側の端部に係止されて、クリップ２１が筒状部２０及び中空部７ｇから脱落することを防止している。
【００４１】
クリップ２１の基端（回転軸線Ｌ１方向の一方側）には、径方向外方へ屈曲してドライブシャフト７の回転軸線Ｌ１方向の一方側の端面に係止される屈曲部２１ｂが設けられている。第２実施形態のドライブシャフト７においては、この屈曲部２１ｂが本発明の張出部に該当する。
【００４２】
［他の実施形態］
なお、上述した２つの実施形態では、多板クラッチ１０を備える動力伝達装置１を用いて説明したが、本発明の動力伝達装置１は、多板クラッチ１０を備えていないものにも適用することができる。この場合、プレッシャーリング１１は必要なく、ピニオンシャフト１２は、デフケース９に接続すればよい。
【００４３】
また、ドライブシャフト７の係合溝１５は切削加工により形成されるものを説明したが、本発明の第１回転体の係合溝１５の形成方法はこれに限らない。
【００４４】
また、本実施形態においては、脆弱部として、環状溝からなる脆弱部１５ｃを用いて説明したが、本発明の脆弱部は実施形態の脆弱部１５ｃの環状溝形状に限らない。
【００４５】
また、本実施形態においては、原動機として内燃機関を用いたものを説明したが、原動機はこれに限らず、内燃機関に加えて回生可能な電動機を設けてもよく、又は回生可能な電動機だけを原動機として用いることもできる。
【００４６】
また、本実施形態においては、ミッドシップ型の車両２を用いて説明したが、本発明の車両は、ミッドシップ側に限らず、フロントエンジン・フロントドライブ型の車両やフロントエンジン・リアドライブ型の車両、四輪駆動車両に本発明の動力伝達装置を用いることもできる。
【符号の説明】
【００４７】
１  動力伝達装置
２  車両
３  前輪
４  後輪
５  内燃機関
６  変速機
７  ドライブシャフト
７ａ  環状溝
７ｂ  摺動部
７ｃ  係合部
７ｄ  フランジ部
７ｅ  軸本体部
７ｆ  一端部
７ｇ  中空部
７ｈ  環状切欠部
８  リングギヤ
８ａ  ハイポイドピニオン
９  デフケース
９ａ  筒部
１０  多板クラッチ
１１  プレッシャーリング
１２  ピニオンシャフト
１３  ピニオン
１４  サイドギヤ
１４ａ  貫通孔
１４ｂ  内歯
１４ｃ  外端部
１５  係合溝
１５ａ  山部
１５ｃ  脆弱部
１６  セットリング
１７  延伸ボルト
１７ａ  雌ネジ部
１７ｂ  張出部
１８  筐体
１９  シール部材
２０  筒状部
２０ａ  小内径部
２１  クリップ
２１ａ  膨らみ部
２１ｂ  屈曲部
Ｌ１  回転軸線
【図１】
2017155898.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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