発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

車両用プロペラシャフトの予定破断箇所に切欠きを形成することで、車両の前進方向および後進方向の衝突時における予定破断箇所の座屈が開始する軸方向荷重を減少し、これによって車両の衝突時における軸方向荷重が低減される。しかしながら、切欠を形成することによって車両の衝突時における軸方向荷重をより低減しようとした場合、駆動力源から車両用プロペラシャフトを介して後部車輪に伝達される回転トルクの許容値、すなわち回転トルク容量についても切欠きにおいて低下する虞があり、車両の衝突時における予定破断箇所の座屈が開始する軸方向荷重を減少することによる安全性の向上と車両の駆動時における充分な回転トルク容量の確保とを両立することが難しかった。 本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、車両の衝突時における予定破断箇所の破断の開始すなわち座屈が開始する軸方向荷重を減少することによる安全性の向上と車両の駆動時における充分な回転トルク容量の確保とを両立することが可能となる車両用プロペラシャフトを提供することにある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

第１発明によれば、段付管状部材を含み、駆動力源から出力された回転力を駆動輪へ伝達する車両用プロペラシャフトであって、前記車両用プロペラシャフトの軸方向の圧縮荷重に対する圧縮荷重最弱部位と、前記車両用プロペラシャフトの軸まわりのねじり荷重に対するねじり荷重最弱部位とが、前記段付管状部材の径方向に分離されている。これによって、車両の衝突時における予め定められた箇所の塑性変形および座屈が開始する軸方向荷重の低減、すなわち安全性の向上と車両の駆動時における回転トルク容量の確保との両立が可能となる。 第２発明によれば、前記段付管状部材は、所定の外径を有する小径管部と前記小径管部の外径よりも大きい外径を有する大径管部と前記小径管部および前記大径管部を接続する第１テーパ状管部とを有するものであり、前記圧縮荷重最弱部位は、前記第１テーパ状管部の前記大径管部側に設けられ、前記ねじり荷重最弱部位は、前記第１テーパ状管部の前記小径管部側に設けられている。これによって、車両の衝突時における予め定められた箇所の塑性変形および座屈が開始する軸方向荷重を減少することによる安全性の向上が可能となるとともに、車両の駆動時に必要とされる回転トルク容量の充分な確保が可能となる。 第３発明によれば、前記圧縮荷重最弱部位は、前記第１テーパ状管部の前記大径管部側の外周面に設けられた溝状の周方向切欠きにより構成されている。これによって、車両の衝突時における予め定められた箇所の塑性変形および座屈が開始する軸方向荷重の低減が容易に達成され、安全性をさらに高めることができる。 第４発明によれば、前記プロペラシャフトの中心線を含む平面において、前記第１テーパ状管部の直線をなす部分もしくは前記第１テーパ状管部の曲線部における変曲点の接線と前記プロペラシャフトの中心線とのなす角である第１テーパ角をａとし、前記小径管部の外径をφＳ、前記大径管部の外径をφＬとしたときに次式で定まる縮管率をｂとし、ｂ＝１−（φＳ／φＬ）、前記第１テーパ状管部の前記接線と前記小径管部の外周面を示す直線の延長線との交点を基点とし、前記第１テーパ状管部の前記接線と前記大径管部の外周面を示す直線の延長線との交点を第１交点とし、前記基点と前記第１交点との間の中点を第１中点とし、前記基点から前記第１中点までの長さだけ前記基点から前記小管部外周面に向かって離間した点を第１接点とし、前記第１中点と前記第１接点とに外接する円弧の曲率半径を外接半径Ｒｃとし、前記大径管部の外周面を示す直線と前記第１テーパ状管部の外周面を示す曲線とに外接する境界部円弧の曲率半径を境界部半径Ｒとしたときに次式で定まる縮管部Ｒ率をｃとし、ｃ＝Ｒ／Ｒｃ、前記第１テーパ状管部の前記大径管部側に形成された前記周方向切欠きにおける板厚をｘとし、前記周方向切欠き以外の前記段付管状部材の板厚をｔとしたときに次式で定まる切欠率をｄとした場合、ｄ＝ｘ／ｔ、次式（１）および（２）を満足する。これによって、車両の衝突時における予め定められた箇所の塑性変形および座屈が開始する軸方向荷重の低減、すなわち安全性の向上と車両の駆動時における回転トルク容量の確保との両立が可能となる。 第５発明によれば、前記段付管状部材は、前記大径管部側に、前記小径管部の外径より大きく前記大径管部の外径より小さい外径を有する中径管部と、前記大径管部と前記中径管部とを接続する第２テーパ状管部と、をさらに有し、前記第１テーパ状管部の直線をなす部分もしくは前記第１テーパ状管部の曲線部における変曲点の接線と前記プロペラシャフトの中心線とのなす角を第１テーパ角とし、前記第２テーパ状管部の直線をなす部分もしくは前記第１テーパ状管部の曲線部における変曲点の接線と前記プロペラシャフトの中心線とのなす角を第１テーパ角とし、前記第２テーパ状管部の直線をなす部分もしくは前記第２テーパ状管部の曲線部における変曲点の接線と前記車両用プロペラシャフトの中心線とのなす角を第２テーパ角としたとき、前記第２テーパ角が前記第１テーパ角より小さく設定されている。これによって、前記大径管部をプロペラシャフト後部に直接接続する場合と比較して、前記大径管部の外径をプロペラシャフトの他の部分の外径より大きくすることが容易となり、前記大径管部の外径を大きくすることによって、予め定められた箇所の塑性変形および座屈が開始する軸方向荷重を減少することが可能となり、安全性をさらに高めることができる。