特開 2019-127965 推進軸用制振部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-127965(P2019-127965A)

(43)【公開日】2019年8月1日

(54)【発明の名称】推進軸用制振部材

(51)【国際特許分類】

   F16C 3/02 20060101AFI20190708BHJP

   F16F 15/10 20060101ALI20190708BHJP

【ＦＩ】

   F16C3/02

   F16F15/10 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2018-8711(P2018-8711)

(22)【出願日】2018年1月23日

(71)【出願人】

【識別番号】000146010

【氏名又は名称】株式会社ショーワ

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】大宮 和宣

【テーマコード（参考）】

3J033

【Ｆターム（参考）】

3J033AA01

3J033AB01

3J033BA02

3J033BA07

3J033BA13

(57)【要約】

【課題】パイプ材内で確実に保持されつつ、径が異なる複数のパイプ材に対応できる推進軸用制振部材を提供することを目的とする。
【解決手段】
本発明は、車両用推進軸１００のパイプ材１１０内に挿入される推進軸用制振部材１であって、パイプ材１１０の中心部に配置され、径方向内側に弾性変形可能な筒状の筒状部２と、筒状部２の外周面から径方向外側へ放射状に延びる複数の脚部３と、脚部３の径方向外側の端部から周方向に延在し、パイプ材１１０の内周面に当接する複数の当接部４と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用推進軸のパイプ材内に挿入される推進軸用制振部材であって、
前記パイプ材の中心部に配置され、径方向内側に弾性変形可能な筒状の筒状部と、
前記筒状部の外周面から径方向外側へ放射状に延びる複数の脚部と、
前記脚部の径方向外側の端部から周方向に延在し、前記パイプ材の内周面に当接する複数の当接部と、
を備えることを特徴とする推進軸用制振部材。

【請求項2】

前記筒状部と前記複数の脚部と前記複数の当接部とは、樹脂材料により一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載の推進軸用制振部材。

【請求項3】

前記筒状部は、前記複数の脚部の数に対応した多角形筒状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の推進軸用制振部材。

【請求項4】

車両用推進軸のパイプ材内に挿入される推進軸用制振部材であって、
前記パイプ材の中心に配置される本体部と、
前記本体部の外周面から径方向に延出し、かつ、径方向外側に向うにつれて周方向に湾曲する複数の湾曲脚部と、を備え、
前記各湾曲脚部は、径方向内側に弾性変形可能であることを特徴とする推進軸用制振部材。

【請求項5】

前記本体部と前記湾曲脚部とは、樹脂材料により一体に形成されることを特徴とする請求項４に記載の推進軸用制振部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、推進軸用制振部材に関する。

【背景技術】

【0002】

車両用推進軸（プロペラシャフト）は、車両の前後方向に延在する筒状のパイプ材により構成され、車体前部に搭載された変速装置から車体後部に搭載された終減速装置に動力を伝達する部品である。以下、車両用推進軸を「推進軸」と称する場合がある。
このような推進軸において、パイプ材が一定の長さを超えると共振点が低くなる。よって、これを防止すべく、パイプ材を二つに分割し、その二つのパイプ材を自在継手で連結している。

【0003】

また、推進軸には、変速装置のギヤの噛み合い等による振動が伝達して膜振動が生じる。この結果、推進軸から高周波の異音が発生し、運転者が不快に感じることがある。よって、従来から丸めた厚紙をパイプ材に挿入し、推進軸の膜振動を減衰させるということが行われている。
なお、丸められた厚紙は、元の形状に戻ろうとする復元力によりパイプ材の内周面に圧接（緊迫）しているため、経時劣化により緊迫力が低下すると、振動を減衰させる減衰力が低下したり、隣接するダイナミックダンパに干渉したりするおそれがある。
よって、下記特許文献１では、環状の紙管にリングを嵌め込み、紙管の緊迫力低下を抑制している。また、下記特許文献２では、厚紙の外周面に接着層を設けている。さらに下記特許文献３では、外周側の厚紙を内周側の厚紙よりも軸方向外側に突出するように形成し、内周側の厚紙がダイナミックダンパの制振部材に接触しないようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開平６−８５９２５号公報

【特許文献2】実開平７−１６０２１号公報

【特許文献3】特開２００９−５１４７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１−３の技術によれば、一種類の推進軸用制振部材で、径が異なる複数のパイプ材に対応することができない。よって、従来は、複数のパイプ材毎に推進軸用制振部材を用意（製造）する必要があった。

【0006】

本発明は、このような課題を解決するために創作されたものであり、パイプ材内で確実に保持されつつ、径が異なる複数のパイプ材に対応できる推進軸用制振部材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】

前記課題を解決するため、第１発明に係る車両用推進軸は、車両用推進軸のパイプ材内に挿入される推進軸用制振部材であって、前記パイプ材の中心部に配置され、径方向内側に弾性変形可能な筒状の筒状部と、前記筒状部の外周面から径方向外側へ放射状に延びる複数の脚部と、前記脚部の径方向外側の端部から周方向に延在し、前記パイプ材の内周面に当接する複数の当接部を備えることを特徴とする。

【0008】

前記第１発明において、筒状部が径方向内側に弾性変形した状態で推進軸用制振部材をパイプ材内に配置すると、パイプ材内において筒状部が径方向外側に弾性復元力を発揮し、推進軸用制振部材がパイプ材内に圧着する。よって、推進軸用制振部材は、パイプ材内で確実に保持される。
また、推進軸用制振部材は、筒状部の弾性変形量を変化させることで、大径に形成されたパイプ材や小径に形成されたパイプ材にも挿入して圧着させることができる。つまり、径が異なる複数のパイプ材に対応することができる。

【0009】

また、前記発明において、前記筒状部と前記複数の脚部と前記複数の当接部とは、樹脂材料により一体に形成されていてもよい。
また、前記発明において、前記筒状部は、前記複数の脚部の数に対応した多角形筒状であってもよい。

【0010】

前記課題を解決するため、第２発明に係る車両用推進軸は、車両用推進軸のパイプ材内に挿入される推進軸用制振部材であって、前記パイプ材の中心に配置される本体部と、前記本体部の外周面から径方向に延出し、かつ、径方向外側に向うにつれて周方向に湾曲する複数の湾曲脚部と、を備え、前記各湾曲脚部は、径方向内側に弾性変形可能であることを特徴とする。

【0011】

前記第２発明によれば、湾曲脚部が径方向内側に弾性変形した状態でパイプ材に配置すると、パイプ材内において湾曲脚部が径方向外側に弾性復元力を発揮し、推進軸用制振部材がパイプ材内に圧着する。推進軸用制振部材は、パイプ材内で確実に保持される。
また、推進軸用制振部材は、湾曲脚部の弾性変形量を変化させることで、大径に形成されたパイプ材や小径に形成されたパイプ材にも挿入して圧着させることができる。つまり、径が異なる複数のパイプ材に対応することができる。

【0012】

また、前記発明において、前記本体部と前記湾曲脚部とは、樹脂材料により一体に形成してもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、パイプ材内で確実に保持されつつ、径が異なる複数のパイプ材に対応できる推進軸用制振部材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態の推進軸用制振部材を装着した推進軸を上方から視た平面図である。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。

【図3】推進軸に取り付け前の推進軸用制振部材の斜視図である。

【図4】推進軸に取り付け前の推進軸用制振部材の断面図である。

【図5】小径パイプ材に推進軸用制振部材を挿入した状態を示す断面図である。

【図6】第１実施形態の推進軸用制振部材の変形例の断面図である

【図7】第２実施形態の推進軸用制振部材を装着した大径パイプ材の断面図である。

【図8】推進軸に取り付け前の推進軸用制振部材の斜視図である。

【図9】推進軸に取り付け前の推進軸用制振部材の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

次に本発明の第１実施形態、第２実施形態を説明する。各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略する。また、推進軸用制振部材（以下、「制振部材」と称する）の説明の前に推進軸１００について説明する。

【0016】

（第１実施形態）
図１に示すように、推進軸１００は、例えばＦＦ（Front-engine Front-drive）ベースの四輪駆動車に搭載される。推進軸１００は、フロアパネル（不図示）の下方に配置され、車両の前後方向に延在し、車体前部の変速装置（不図示）からの動力を車体後部の終減速装置（不図示）に伝達するための軸部材である。

【0017】

推進軸１００は、第１パイプ材１０１及び第２パイプ材１０２を備えており、前後方向の中間部分で分割された２ピース構造となっている。また、第２パイプ材１０２の内部の軸方向中央部には、ダイナミックダンパ１０２ａが設けられている。
図２に示すように、第１パイプ材１０１は、直径Ｒ１が７５ｍｍ、肉厚Ｌが１．６ｍｍ、内径ｒ１が３５．９ｍｍに形成された円筒状の鋼管（以下、大径パイプ材１１０と称する）が用いられている。同様に第２パイプ材１０２も大径パイプ材１１０が用いられている。

【0018】

ここで、推進軸１００に用いられるパイプ材としては、上記した大径パイプ材１１０以外に、図５に示すように、小径パイプ材１１１（直径Ｒ２が６５ｍｍ、肉厚Ｌ２が１．６ｍｍ、内径ｒ２が３０．９ｍｍの鋼管）を利用する場合がある。つまり、推進軸１００に用いられるパイプ材として、径が異なる大径パイプ材１１０と小径パイプ材１１１の２種類がある。

【0019】

図１に示すように、第１パイプ材１０１と第２パイプ材１０２は、トリポード型等速ジョイント１０３により接続している。また、トリポード型等速ジョイント１０３のスタブシャフト１０４は、フロアパネル（不図示）に取り付けられた軸受構造体１０５によって回転自在に支持されている。

【0020】

第１パイプ材１０１及び第２パイプ材１０２は、十字軸ジョイント１０６，１０７を介して変速装置の出力軸（不図示）又は終減速装置の入力軸（不図示）に連結している。このため、変速装置のギヤの噛み合い等による振動が第１パイプ材１０１及び第２パイプ材１０２に伝達する。
このような推進軸１００において、第１パイプ材１０１及び第２パイプ材１０２の膜振動を減衰させるため、第１パイプ材１０１の内部と第２パイプ材１０２の内部とには、制振部材１が装着されている。

【0021】

図３、図４は、大径パイプ材１１０（第１パイプ材１０１，第２パイプ材１０２）内に装着される前の状態の制振部材である。
制振部材１は、約３００ｍｍ〜５００ｍｍの棒状（長尺状）の部品であり、大径パイプ材１１０の開口から挿入することで、大径パイプ材１１０内に装着される。
制振部材１は、大径パイプ材１１０内の中心部に配置され、径方向内側に弾性変形可能な筒状の筒状部２と、筒状部２の外周面から径方向外側へ放射状に延びる複数の脚部３と、脚部３の径方向外側の端部から周方向に延在し、大径パイプ材１１０の内周面１１０ａに当接する複数の当接部４と、を備える。

【0022】

なお、複数の脚部３と複数の当接部４は同数であり、本実施形態においては４つずつ備えている。また、筒状部２と脚部３と当接部４のそれぞれは、樹脂材料により一体に形成されており、肉薄な方向に荷重を受けると弾性変形して元の形状に復元しようとする弾性復元力を発揮する。

【0023】

図４に示すように、筒状部２は、各脚部３を支持する部位である。筒状部２は、複数の脚部３の数に対応した多角形筒状に形成されている。よって、本実施形態の筒状部２は、断面視で略四角形筒状に形成され、薄板状の４つの辺部２ａと、各辺部２ａ同士を接続する４つの角部２ｂとを備える。

【0024】

辺部２ａは、径方向の厚みが薄く形成され、径方向に荷重が作用すると弾性変形し易い。角部２ｂは、円弧状を呈し、かつ、円弧状の一端から他端までの角度が略２７０°に形成されている。
この角部２ｂによれば、辺部２ａに対し径方向内側に向う荷重が作用した場合、角部２ｂの一端と他端とが近接するように変形する（図４の矢印Ａ参照）。このため、辺部２ａは、中央部が筒状部２の中心Ｏ２寄りに近接するように湾曲し易くなる。よって、角部２ｂを直角状に形成した場合よりも、制振部材１は、作用する荷重に追従して変形し易くなっている。

【0025】

脚部３のそれぞれは、各辺部２ａの中央部から径方向外側に延出しており、径方向の荷重に対し変形し難い。

【0026】

当接部４は、大径パイプ材１１０に挿入された場合、大径パイプ材１１０の内周面１１０ａに当接する部位である。当接部４は、直線状に延在し、かつ、脚部３に直交している。また、当接部４は、径方向の厚みが薄く形成され、径方向に荷重が作用すると弾性変形し易い。

【0027】

筒状部２の中心Ｏ２から当接部４の外面４ａまでの距離Ｒ３は、大径パイプ材１１０の内径ｒ１（図２参照）よりも大径に形成されている。よって、制振部材１を大径パイプ材１１０内に挿入する際、各当接部４の外面４ａを径方向内側に押圧した状態（図４の矢印Ｂ参照）で挿入している。

【0028】

上記理由から、図２に示すように、制振部材１は、筒状部２が径方向内側に弾性変形した状態で大径パイプ材１１０内に装着されている。具体的には、各辺部２ａの中央部が径方向内側に窪むように湾曲した状態となっている。また、各当接部４は、第１パイプ材１０１の内周面１０１ａに沿って円弧状となっている。一方で、脚部３は径方向に延在しているため、変形しない。
よって、第１パイプ材１０１に挿入された制振部材１は、各辺部２ａが径方向外側に向う弾性復元力を発揮しており（図２の矢印Ｃ参照）、当接部４が大径パイプ材１１０の内周面１１０ａに押し付けられ、大径パイプ材１１０内に圧着している。

【0029】

また、制振部材１は、筒状部２の中心Ｏ１から当接部４の外面４ａまでの距離がＲ３に形成され、小径パイプ材１１１の内径ｒ２よりも大きい。このため、制振部材１は、小径パイプ材１１１にも装着可能となっている。
つまり、各当接部４の外面４ａを径方向内側に押圧した状態（図４の矢印Ｂ参照）で小径パイプ材１１１内に挿入することで、図５に示すように、制振部材１を小径パイプ材１１１内に装着させることができる。
また、小径パイプ材１１１に装着された制振部材１は、各辺部２ａが径方向外側に向う弾性復元力を発揮し（図５の矢印Ｃ参照）、その弾性復元力により当接部４が小径パイプ材１１１の内周面１１１ａに押し付けられ、小径パイプ材１１１内に圧着する。

【0030】

以上、第１実施形態の制振部材１によれば、第１パイプ材１０１及び第２パイプ材１０２の膜振動を確実に減衰させることができる。
また、制振部材１は、径が異なる大径パイプ材１１０及び小径パイプ材１１１であっても、内部に圧着するため、パイプ材の中心軸方向に移動することがなく、確実に保持される。よって、制振部材１が隣接して配置されるダイナミックダンパ１０２ａ（図１）に接触することが回避される。
なお、小径パイプ材１１１に挿入された制振部材１は、大径パイプ材１１０に挿入された場合よりも辺部２ａの弾性変形量が大きい。よって、大径パイプ材１１０に挿入された場合よりも辺部２ａが発揮する弾性復元力も大きくため、より強固に固定される。

【0031】

また、筒状部２の厚み及び形状を代えることで、筒状部２の弾性力（弾性変形のし易さ及び弾性復元力の大きさ）を大きくしたり、小さくしたりすることができる。よって、第１実施形態の制振部材１は、パイプ材への挿入し易さとパイプ材内での保持力とを両立させることが容易な構造といえる。
また、当接部４の長さ（接触面積）や厚みを代えることで、制振性能の調整を行うことができる。言い換えると、第１実施形態の制振部材１は、筒状部２の弾性力（パイプ材への挿入し易さとパイプ材内での保持力）とは別個独立して制振性能の調整を行うことができる。よって、筒状部２の弾性力を変更することなく、所望の制振性能を得ることができる。

【0032】

以上、実施形態について説明したが、第１発明の制振部材は第１実施形態の例に限定されない。
筒状部２は、径方向内側に弾性変形可能な形状、つまり径方向の厚みが肉薄であれば、実施形態で説明した四角形筒状に限定されず、三角形筒状や五角形筒状などの多角形筒状、星形筒状及び円筒状であってもよい。
また、筒状部２と脚部３と当接部４を樹脂材で一体に形成しているが、筒状部２が弾性変形可能な材料であれば特に限定されない。
また、筒状部２の角部２ｂは、円弧状のものに限定されず、図６に示す制振部材１Ａのように、直角状の角部２ｃであってもよい。
また、当接部４は、直線状のものに限定されず、図６に示すように、当接部４Ａを円弧状に形成し、パイプ材の内周面に沿って変形し易くしてもよい。

【0033】

（第２実施形態）
つぎに第２実施形態の制振部材１０について説明する。
図７に示すように、制振部材１０は、大径パイプ材１１０内の中心に配置される本体部１１と、本体部１１の外周面１１ａから径方向に延出する複数の湾曲脚部１２と、を備える。また、本体部１１と複数の湾曲脚部１２とは樹脂材料により一体に形成されている。

【0034】

図８、図９は、大径パイプ材１１０内に装着される前の状態の制振部材１０である。
本体部１１は、複数の湾曲脚部１２を支持する部位である。
本体部１１は、円筒状に形成され、軽量化している。
湾曲脚部１２は、合計で６つ形成され、本体部１１の外周面１１ａに等間隔で配置されている。
各湾曲脚部１２は、径方向外側に向うにつれて周方向（図８，図９において右回り方向）に湾曲している。つまり、各湾曲脚部１２は、基部１２ａから先端１２ｂに向うにつれて、本体部１１の中心Ｏ１１と湾曲脚部１２の基部１２ａとを通過する仮想径線Ｌ３から離間するように湾曲している。このため、各湾曲脚部１２は、径方向内側への荷重を受けると（図８の矢印Ｄ参照）、先端１２ｂが径方向内側に移動するように弾性変形し易くなっている。

【0035】

本体部１１の中心Ｏ１１から湾曲脚部１２の先端１２ｂまでの距離Ｒ４は、大径パイプ材１１０の内径ｒ１（図７参照）よりも大径に形成されている。よって、制振部材１０を大径パイプ材１１０内に挿入する際、湾曲脚部１２を径方向内側に押圧した状態で挿入している（図９の矢印Ｂ参照）。

【0036】

上記理由から、大径パイプ材１１０内の制振部材１０は、図７に示すように、各湾曲脚部１２の先端１２ｂが径方向内側に弾性変形した状態で大径パイプ材１１０の内周面１１０ａに当接している。
よって、大径パイプ材１１０内の制振部材１０は、弾性復元力により湾曲脚部１２の先端１２ｂが大径パイプ材１１０の内周面１１０ａに押し付けられた状態（図７の矢印Ｅ参照）、つまり、大径パイプ材１１０内に圧着している。

【0037】

また、第２実施形態の制振部材１０は、本体部１１の中心Ｏ１１から湾曲脚部１２の先端１２ｂまでの距離がＲ４に形成され、小径パイプ材１１１の内径ｒ２（図５参照）よりも大きく、小径パイプ材１１１（図５参照）にも対応できる。
つまり、特に図示しないが、小径パイプ材１１１内に制振部材１０を装着させた場合であっても、湾曲脚部１２の先端１２ｂが径方向内側へ弾性変形しており、この弾性復元力により制振部材１０が小径パイプ材１１１内に圧着する。

【0038】

以上、第２実施形態の制振部材１０によれば、径が異なる複数のパイプ材（大径パイプ材１１０、小径パイプ材１１１）でも、第１パイプ材１０１及び第２パイプ材１０２内に圧着できるため、中心軸Ｏ方向に移動することなく確実に保持される。また、第１パイプ材１０１及び第２パイプ材１０２の膜振動を確実に減衰させることができる。
さらに、湾曲脚部１２の厚みを代えることで、湾曲脚部１２の弾性力（弾性変形のし易さ及び弾性復元力の大きさ）と制振性能とを調整することができる。

【0039】

以上、第２実施形態について説明したが、第２発明は第２実施形態の例に限定されない。例えば、本体部１１は、軽量化の観点から筒状（円筒状）に形成されているが、中実であってもよい。

【符号の説明】

【0040】

１，１Ａ，１０ 制振部材
２ 筒状部
２ａ 辺部
２ｂ 角部
２ｃ 角部
３ 脚部
４，４Ａ 当接部
１１ 本体部
１１ａ 外周面
１２ 湾曲脚部
１００ 推進軸
１０１ 第１パイプ材
１０２ 第２パイプ材
１１０ 大径パイプ材
１１１ 小径パイプ材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】