(57)【要約】【課題】動式等速自在継手を推進軸に取り付けた車両の衝突時に発生する衝突エネルギーを効率よく吸収する必要性がある。【解決手段】第１の回転軸１１に配される第１の要素１４と、円筒状をなす第２の回転軸１２に配され、第２の回転軸と同径の円筒部１７が一体的に形成された第２の要素１５と、第１および第２の要素間に配され、第２の要素の内周面に形成された溝１５ａに沿って移動し得る転動体１６とを有し、第１および第２の回転軸を接続する摺動式等速自在継手１３を用いた本発明の車両の動力伝達構造は、円筒部と第２の回転軸とを一体的に接合する摩擦圧接部２１の内周面側にばり２１ａが突出し、このばりの内径よりも大きな内径を有する円筒部の内周面に嵌合されて第２の要素の開口端を塞ぐエンドカバー２２を具え、このエンドカバーには、第２の回転軸の回転軸線と平行な方向においてばりと重なり合う領域を有する薄肉脆弱部２２ａが形成されている。【選択図】図２
2017202795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転軸の軸端部に配される第１の要素と、
この第１の要素を囲むように第２の回転軸の円筒状をなす軸端部側に配され、この第２の回転軸の軸端部と同径の円筒部が一体的に形成された第２の要素と、
この第２の要素と前記第１の要素との間に配され、前記第２の要素の内周面に前記第２の回転軸の回転軸線と平行に形成された複数本の溝に沿ってそれぞれ移動し得る複数の転動体と
を有し、前記第２の回転軸の回転軸線と平行な方向に沿った前記第１の回転軸の相対移動を許容し得るように、前記第１の回転軸の軸端部と前記第２の回転軸の軸端部とを接続する摺動式等速自在継手を用いた車両の動力伝達構造であって、
前記円筒部と前記第２の回転軸の円筒状をなす軸端部とを一体的に接合する摩擦圧接部の内周面側にばりが突出し、
このばりの内径よりも大きな内径を有する前記円筒部の内周面に嵌合されて前記第２の回転軸の軸端部側の前記第２の要素の開口端を塞ぐエンドカバーを具え、このエンドカバーには、前記第２の回転軸の回転軸線と平行な方向において前記ばりと重なり合う領域を有する環状の薄肉脆弱部が形成されていることを特徴とする車両の動力伝達構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動式等速自在継手が推進軸に取り付けられた車両の動力伝達構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車体に搭載されたエンジンからの駆動力は、懸架装置を介して車体につり下げられた車輪、すなわち駆動輪へと動力伝達装置を介して伝達される。この動力伝達装置には、車両が走行する路面の状況に応じて車体に対し相対変位する駆動輪へとエンジンの動力を正確に伝達することが要求される。このため、動力伝達装置の推進軸には、車体に対する駆動輪の相対変位を許容し得る等速自在継手が組み込まれており、特に独立懸架方式の懸架装置を組み込んだ車両や、静音性が要求される車両においては、摺動式等速自在継手を用いることが一般化している。
【０００３】
このような動力伝達装置の一例として、トリポード型ジョイントを推進軸に組み込んだ動力伝達構造が特許文献１に開示されている。車両の衝突時における推進軸の挙動について考察した特許文献１においては、易破断部が形成された衝撃吸収板をトリポード型ジョイントに組み込んでいる。具体的には、車両の衝突時に推進軸が押し込まれてトリポード型ジョイントの一部が衝撃吸収板に押し当たった場合、衝撃吸収板が破断して推進軸に作用する圧縮力に対する抵抗が小さくなるように配慮している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１７１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された衝撃吸収板には、トリポード型ジョイントの外輪に対して固定するための特別な構成、例えば係止凹凸部やスナップリングなどが必要であり、そのための製造コストなどが増大してしまう可能性がある。また、推進軸の構成などによっては特許文献１に開示された技術をそのまま使用することができない場合もある。
【０００６】
本発明の目的は、摺動式等速自在継手が推進軸に取り付けられた車両の衝突時に発生する衝突エネルギーを特許文献１に開示されたものとは別の手法にて効率よく吸収し得る車両の動力伝達構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による車両の動力伝達構造は、第１の回転軸の軸端部に配される第１の要素と、この第１の要素を囲むように第２の回転軸の円筒状をなす軸端部側に配され、この第２の回転軸の軸端部と同径の円筒部が一体的に形成された第２の要素と、この第２の要素と前記第１の要素との間に配され、前記第２の要素の内周面に前記第２の回転軸の回転軸線と平行に形成された複数本の溝に沿ってそれぞれ移動し得る複数の転動体とを有し、前記第２の回転軸の回転軸線と平行な方向に沿った前記第１の回転軸の相対移動を許容し得るように、前記第１の回転軸の軸端部と前記第２の回転軸の軸端部とを接続する摺動式等速自在継手を用いた車両の動力伝達構造であって、前記円筒部と前記第２の回転軸の円筒状をなす軸端部とを一体的に接合する摩擦圧接部の内周面側にばりが突出し、このばりの内径よりも大きな内径を有する前記円筒部の内周面に嵌合されて前記第２の回転軸の軸端部側の前記第２の要素の開口端を塞ぐエンドカバーを具え、このエンドカバーには、前記第２の回転軸の回転軸線と平行な方向において前記ばりと重なり合う領域を有する環状の薄肉脆弱部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明において大きな衝突エネルギーが発生した場合、第１の回転軸の軸端部がエンドカバーに押し当たるように第１の回転軸が第２の回転軸に対して相対移動する。そして、第１の回転軸の軸端部に押されたエンドカバーが摩擦圧接部側に向けて円筒部の内周面を摺動するが、その外周端縁がばりに引っ掛かった時点で第２の回転軸の円筒部に対するエンドカバーのさらなる摺動が阻止される。しかしながら、衝突エネルギーがさらに大きな場合には、エンドカバーが第１の回転軸の軸端部からさらに大きな押し付け力を受ける結果、ばりに当接する薄肉脆弱部の部分からエンドカバーが破断することにより、第１の回転軸の軸端部がエンドカバーを突き抜けて第２の回転軸の他端側へとさらに移動することを可能にする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の車両の動力伝達構造によると、強い衝突エネルギーが第１の回転軸および第２の回転軸に作用した場合、第１の回転軸の軸端部が押し当たるエンドカバーをその薄肉脆弱部から容易に破断させることができる。この結果、車体のクラッシャブルゾーンの迅速な変形が阻害されず、衝突エネルギーを確実に吸収させて乗員の安全を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による車両の動力伝達構造をＦＲ方式の車両の推進軸に適用した一実施形態の概念図である。
【図２】図１に示した実施形態における主要部の抽出拡大断面図である。
【図３】図２中の矢視III部をさらに抽出拡大した断面図である。
【図４】図１に示した実施形態におけるエンドカバーの外観を破断状態で表す立体投影断面図である。
【図５】衝突エネルギーによってエンドカバーが破壊された状態を模式的に示す図２に対応した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明による車両の動力伝達構造をＦＲ方式の車両の推進軸の部分に適用した一実施形態について、図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態のみに限らず、対象となる車両に要求される特性に応じてその構成を適宜変更することが可能である。
【００１２】
本実施形態における推進軸の主要部の概略構造を図１に示す。すなわち、図示しない車体前方のエンジンルーム内に搭載された図示しないエンジンと、車両の図示しない後輪とを接続する本実施形態における推進軸１０は、前部ドライブシャフト１１と、後部ドライブシャフト１２と、等速自在継手１３とを具えている。エンジンにて発生する動力は、図示しない変速機を介して本発明の第１の回転軸としての前部ドライブシャフト１１の基端側へと伝達される。本発明の第２の回転軸としての後部ドライブシャフト１２の末端には、図示しない差動装置を含む終減速装置が連結される。これら前部ドライブシャフト１１の末端側の軸端部と後部ドライブシャフト１２の基端側の軸端部とを接続する摺動式等速自在継手として、本実施形態では摺動式トリポード型ジョイント１３を用いているが、これに限定されない。この摺動式トリポード型ジョイント１３は、後部ドライブシャフト１２の回転軸線１２Ｃと平行な方向に沿った前部ドライブシャフト１１の相対移動を許容し得るようになっている。
【００１３】
本実施形態における摺動式トリポード型ジョイント１３は、本発明の第１の要素としてのトリポード、すなわち３本のスパイダーシャフト１４と、第２の要素としての外輪１５と、転動体としてのローラーユニット１６とを有する。前部ドライブシャフト１１の末端側の軸端部に配され、前部ドライブシャフト１１から径方向外側に向けて放射状に突出するスパイダーシャフト１４は、前部ドライブシャフト１１の末端側の軸端部に一体的に嵌着されている。スパイダーシャフト１４を囲むように後部ドライブシャフト１２の基端側の円筒状をなす軸端部に配される外輪１５には、後部ドライブシャフト１２の軸端部と同径の円筒部１７が一体的に形成されている。外輪１５とスパイダーシャフト１４との間に配されるローラーユニット１６は、スパイダーシャフト１４にそれぞれ回転自在に取り付けられている。これら３つのローラーユニット１６は、外輪１５の内周面に後部ドライブシャフト１２の回転軸線１２Ｃと平行に形成された３本のローラー溝１５ａに沿ってそれぞれ移動可能に収容されている。
【００１４】
前部ドライブシャフト１１の末端部は、この前部ドライブシャフト１１の末端部に取り付けられた軸受１８およびダンパー１９を介して図１中、二点鎖線で示す車体フレーム２０に対し、回転自在につり下げられた状態となっている。車体に対する後輪の揺動運動に伴ってスパイダーシャフト１４の中心点を基準として後部ドライブシャフト１２の回転軸線１２Ｃが前部ドライブシャフト１１の回転軸線１１Ｃに対して傾斜することが可能である。また、これと同時に後部ドライブシャフト１２がその回転軸線１２Ｃに沿って前部ドライブシャフト１１に対し、図１中、左右に変位できるようになっている。この摺動式トリポード型ジョイント１３のさらに詳細な構成や機能に関しては周知であるので、これ以上の説明は省略する。
【００１５】
図１中のエンドカバーの部分を図２に抽出拡大して示し、さらにその矢視III部を抽出拡大して図３に示し、このエンドカバーの外観の断面構造を図４に示す。摺動式トリポード型ジョイント１３の外輪１５の円筒部１７と後部ドライブシャフト１２の円筒状をなす軸端部とは、周知の摩擦圧接法により一体的に接合されて摩擦圧接部２１が形成されている。従って、摩擦圧接部２１の内周面および外周面側には、いわゆるカールと呼称される環状のばり２１ａ，２１ｂがそれぞれ突出した状態となっている。内周面側のばり２１ａの内径よりも大きな内径を有する円筒部１７の内周面には、後部ドライブシャフト１２の軸端部側の外輪１５の開口端を塞ぐエンドカバー２２が一体的に嵌合されている。換言すると、あらかじめエンドカバー２２を円筒部１７の内周面に嵌合して外輪１５の開口端を塞いだ後、外輪１５の円筒部１７と後部ドライブシャフト１２の円筒状をなす軸端部とを摩擦圧接する。これにより、エンドカバー２２が円筒部１７から抜け外れないようにすることができる。このエンドカバー２２には、後部ドライブシャフト１２の回転軸線１２Ｃと平行な方向において、ばり２１ａと重なり合う領域を有する環状の薄肉脆弱部２２ａが形成されている。つまり、エンドカバー２２を摩擦圧接部２１側に平行移動させると、薄肉脆弱部２２ａの領域の少なくとも一部がばり２１ａに当接するような位置関係に設定されている。本実施形態における薄肉脆弱部２２ａは、溝形の断面構造を有しているが、これに限定されない。例えばＶ字状断面や円弧状断面であってもよい。
【００１６】
円筒部１７の基端側の外周端縁には、前部ドライブシャフト１１と後部ドライブシャフト１２との相対移動に伴って弾性変形し得るゴム状弾性部材にて形成された円筒状の蛇腹構造を持つダストカバー２３の大径側の末端が嵌合されている。このダストカバー２３の大径側の末端は、ここに装着される環状の締結リング２４を介して円筒部１７に固定された状態となっている。また、このダストカバー２３の小径側の基端は、前部ドライブシャフト１１の末端側の軸端部と軸受取り付け部分との間の外周に嵌合され、ここに装着される環状の締結リング２５を介して前部ドライブシャフト１１に固定された状態となっている。これにより、エンドカバー２２よりも前部ドライブシャフト１１側に位置する摺動式トリポード型ジョイント１３の内部が密閉状態に保持され、潤滑剤の飛散および車外からの塵埃の侵入を同時に防ぎ、その円滑な作動を長期間に亙って保障することができる。
【００１７】
このような構成において、車両に大きな衝突エネルギーが負荷した場合、前部ドライブシャフト１１の末端側の軸端部がエンドカバー２２に押し当たるように前部ドライブシャフト１１が後部ドライブシャフト１２に対して相対移動する。次いで、前部ドライブシャフト１１の末端側の軸端部に押されたエンドカバー２２が摩擦圧接部２１側に向けて円筒部１７の内周面を摺動する。さらに、エンドカバー２２の外周端縁がばり２１ａに引っ掛かった時点で後部ドライブシャフト１２の円筒部１７に対するエンドカバー２２のさらなる摺動が阻止される。しかしながら、衝突エネルギーがさらに大きな場合には、エンドカバー２２が前部ドライブシャフト１１の軸端部からさらに大きな押し付け力を受け、図５に示すようにばり２１ａに当接する薄肉脆弱部２２ａの部分からエンドカバー２２が容易に破断する。これにより、前部ドライブシャフト１１の軸端部がエンドカバー２２を突き抜けて後部ドライブシャフト１２の他端側へとさらに移動することができる。結果として、車体後部のクラッシャブルゾーンの迅速な変形が阻害されず、衝突エネルギーを確実に吸収させて乗員の安全を確保することができる。
【００１８】
なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のない構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
【符号の説明】
【００１９】
１１  前部ドライブシャフト
１２  後部ドライブシャフト
１２Ｃ  後部ドライブシャフトの回転軸線
１３  等速自在継手（摺動式トリポード型ジョイント）
１４  スパイダーシャフト
１５  外輪
１５ａ  ローラー溝
１６  ローラーユニット
１７  円筒部
２１  摩擦圧接部
２１ａ，２１ｂ  ばり
２２  エンドカバー
２２ａ  薄肉脆弱部
【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】
2017202795.tif 000007