特開 2020-82994 動力伝達軸

(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2020-82994(P2020-82994A)

(43)【公開日】2020年6月4日

(54)【発明の名称】動力伝達軸

(51)【国際特許分類】

   B60K 17/22 20060101AFI20200508BHJP

【ＦＩ】

   B60K17/22 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2018-219217(P2018-219217)

(22)【出願日】2018年11月22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】森 健一

【テーマコード（参考）】

3D042

【Ｆターム（参考）】

3D042AA10

3D042AB01

3D042DA02

3D042DA04

3D042DC04

(57)【要約】

【課題】コストの上昇を招くことなく、動力伝達軸に荷重が入力した際、軸受ユニットを脱落させる技術を提供する。
【解決手段】一端側に中空軸である第１推進軸１１を備えるとともに、一端側と他端側との間で軸受ユニット１４に支承されるスタブシャフト１９を備えた推進軸１であって、軸受ユニット１４よりも一端側に、軸方向の荷重入力時に軸受ユニット１４に衝突可能なデフレクタ２を備え、デフレクタ２がスタブシャフト１９に対して機械的な接合手段により接合されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端側に中空軸を備えるとともに、一端側と他端側との間で軸受ユニットに支承される軸部材を備えた動力伝達軸であって、
前記軸受ユニットよりも一端側に、軸方向の荷重入力時に前記軸受ユニットに衝突可能な環状部材を備え、
前記環状部材が前記軸部材に対して機械的な接合手段により接合されていることを特徴とする動力伝達軸。

【請求項2】

前記接合手段が溶接であることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達軸。

【請求項3】

前記接合手段がねじの螺合によることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達軸。

【請求項4】

前記接合手段がリベット接合であることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達軸。

【請求項5】

前記環状部材は、前記中空軸と前記軸部材との間に配置されてそれぞれに溶接される円筒部を備えることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達軸。

【請求項6】

前記環状部材は、前記軸部材の外周に装着されて前記軸部材に形成された鍔部に溶接されることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達軸。

【請求項7】

前記環状部材は、内周にねじ孔を有し、該ねじ孔が前記軸部材に形成されたねじ部に螺合されることを特徴とする請求項３に記載の動力伝達軸。

【請求項8】

前記環状部材は、前記軸部材の外周に装着されて前記軸部材に形成された鍔部にリベット接合されることを特徴とする請求項４に記載の動力伝達軸。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、動力伝達軸に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車のプロペラシャフトは、車両前方の原動機で発生し変速装置で減速された動力を、車両後方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との間は一定の長さではなく、また両者の回転中心は一致していないので、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。一般に、プロペラシャフトは、一定の長さを超えると前後に複数に分割されることが多い。この場合、分割部材の連結部に自在継手を配置するとともに、その近傍において軸受ユニットを介してプロペラシャフトを車体に支持させる構造が用いられている。

【0003】

自動車が前方衝突した際には、衝突による衝撃をエンジンルームも含むボディパネルで吸収するために、原動機および変速機を後退させ、ボディを変形させて衝撃を吸収することが求められる。変速機の後方にはプロペラシャフトが車両前後方向に延在しており、一般的な自動車では、前記したようにプロペラシャフトが前後に分割され、軸受ユニットにおいて軸受がブラケットを介して車体に取り付けられている。そのため、プロペラシャフトに前方から荷重が作用しても軸受ユニットがプロペラシャフトの後退を阻害することにより原動機および変速機の後退を阻害してしまい、これがボディの変形を阻害する要因になりかねない。

【0004】

そこで、原動機が一定の量だけ後退して一定の荷重が軸方向に作用したとき、軸受ユニットのブラケットを破断させて脱落させることによりプロペラシャフトの後退機能を確保する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。同文献に記載の技術は、軸受ユニットの前方に円盤状のデフレクタを設け、プロペラシャフトが後退するとデフレクタが軸受ユニットのブラケットに当接し、車体側に取り付けるためのボルト挿通孔を破断させて車体側から脱落させるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５−２２９３７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、同技術はデフレクタを軸部材と一体に形成しているため、軸部材の鍛造素材と機械加工にコストが掛かり、生産性も高められない。

【0007】

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、その目的は、コストの上昇を招くことなく、動力伝達軸に荷重が入力した際、軸受ユニットを脱落させる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するため、本発明は、一端側に中空軸を備えるとともに、一端側と他端側との間で軸受ユニットに支承される軸部材を備えた動力伝達軸であって、前記軸受ユニットよりも一端側に、軸方向の荷重入力時に前記軸受ユニットに衝突可能な環状部材を備え、前記環状部材が前記軸部材に対して機械的な接合手段により接合されていることを特徴とする。

【0009】

本発明によれば、環状部材と軸部材とを一体成型する構造に比して、鍛造素材のコスト、加工コストの低減を図ることができる。

【0010】

前記接合手段は、溶接またはねじの螺合或いはリベット接合であることが好ましい。

【0011】

前記接合手段が溶接である場合、前記環状部材は、前記中空軸と前記軸部材との間に配置されてそれぞれに溶接される円筒部を備えることが好ましい。
また、前記環状部材は、前記軸部材の外周に装着されて前記軸部材に形成された鍔部に溶接されることが好ましい。

【0012】

前記接合手段がねじの螺合である場合、前記環状部材は、内周にねじ孔を有し、該ねじ孔が前記軸部材に形成されたねじ部に螺合されることが好ましい。

【0013】

前記接合手段がリベット接合である場合、前記環状部材は、前記軸部材の外周に装着されて前記軸部材に形成された鍔部にリベット接合されることが好ましい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、コストを抑制しつつ、環状部材により軸受ユニットを脱落させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】推進軸の平断面図である。

【図2】第１実施形態の環状部材周りの平断面図である。

【図3】第２実施形態の環状部材周りの平断面図である。

【図4】第３実施形態の環状部材周りの平断面図である。

【図5】第４実施形態の環状部材周りの平断面図である。

【図6】第４実施形態の環状部材周りの外観斜視図である。

【図7】第５実施形態の環状部材周りの平断面図である。

【図8】第５実施形態の環状部材周りの外観斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１において、推進軸（プロペラシャフト）１は、車両の前側に配置された変速機（図示せず）が出力する動力を、車両の後側に配置された終減速装置（図示せず）に伝達する動力伝達軸であり、車両前後方向に延びている。推進軸１は、例えば２ピース構造であり、前側（一端側）の中空軸である第１推進軸１１と、後側（他端側）の中空軸である第２推進軸１２と、第１推進軸１１と第２推進軸１２とを連結する等速ジョイント１３と、推進軸１の前後方向中程で推進軸１を車体に支持する軸受ユニット１４と、を備えている。軸受ユニット１４は等速ジョイント１３よりも前側に配置されている。第１推進軸１１は自在継手１５で変速機に連結し、第２推進軸１２は自在継手１６で終減速装置に連結している。

【0017】

等速ジョイント１３は、第２推進軸１２の前端に溶接で接合された円筒状の外輪部材１７と、外輪部材１７内を揺動する動力伝達部材１８と、動力伝達部材１８に連結する中実の軸部材であるスタブシャフト１９と、を備えている。

【0018】

軸受ユニット１４は、スタブシャフト１９に外嵌する軸受２０と、内環２１と、外環２２と、マウント２３と、ブラケットリング２４と、ブラケット２５と、を備えている。内環２１は、軸受２０の外輪に外嵌する円筒状の部材である。外環２２は、内環２１よりも大径の円筒状の部材であり、内環２１と同軸に配置されている。マウント２３は、ゴム材料で一体形成された環状の部材であり、断面視して後方に開口した略Ｕ字形を呈している。マウント２３は、内環２１と外環２２の間に設けられて内環２１および外環２２に加硫接着されている。マウント２３が弾性変形することで、内環２１の振動がマウント２３で吸収・減衰され、車体への振動伝達が低減される。

【0019】

ブラケットリング２４は、円筒状の部材であり、外環２２に外嵌している。ブラケット２５は、ブラケットリング２４の下半分を囲うように軸心Ｏ方向視で半円弧状を呈する半円弧状部２５Ａと、半円弧状部２５Ａの左右の上端からそれぞれ左方、右方に延びる左締結部２５Ｂ，右締結部２５Ｃと、を備えている。ブラケット２５は、左締結部２５Ｂ，右締結部２５Ｃの各ボルト孔２５Ｄに挿通されるボルト（図示せず）により車体に締結される。

【0020】

「デフレクタ（環状部材）２」
推進軸１は、軸受ユニット１４よりも前側に、前方衝突等の軸方向の荷重入力時に軸受ユニット１４に衝突可能なデフレクタ２を備えている。デフレクタ２は、車両が前方衝突してスタブシャフト１９が後退したときに、後記するフランジ部３の縁部５の後端がブラケット２５に衝突することで、ボルト孔２５Ｄを破断させ軸受ユニット１４を車体から脱落させる機能を有する。デフレクタ２は、スタブシャフト１９に対して機械的な接合手段により接合されている。機械的な接合手段は、溶接、ねじの螺合、リベット留め、ボルト留め等である。以下、接合手段について複数の実施形態を説明する。

【0021】

「第１実施形態」
第１実施形態は、接合手段を溶接とした形態である。図２において、デフレクタ２は、第１推進軸１１とスタブシャフト１９との間に同軸に配置されてそれぞれに溶接される円筒部４と、円筒部４の軸方向中程の外周から径外方向に延びるフランジ部３と、を備えている。フランジ部３の外端は、若干後方に延びる縁部５として形成されている。フランジ部３と円筒部４と縁部５とは例えば一体成型で形成されている。円筒部４の前端は第１推進軸１１の後端に突き当てられて溶接、具体的には摩擦圧接で接合され、円筒部４の後端はスタブシャフト１９の前端に突き当てられて摩擦圧接で接合されている。

【0022】

以上のように、デフレクタ２をスタブシャフト１９に溶接により接合する構造とすれば、デフレクタとスタブシャフトとを一体成型する構造に比して、鍛造コスト、加工コストの低減を図ることができる。

【0023】

「第２実施形態」
第２実施形態は、接合手段をねじの螺合とした形態である。図３において、第１推進軸１１の後端とスタブシャフト１９の前端とは互いに突き合わされて摩擦圧接で接合されている。デフレクタ２Ａは、内周にねじ孔６を有する円筒部４と、円筒部４の前端から径外方向に延びるフランジ部３と、を備えている。一方、スタブシャフト１９の外周には、ねじ部７と、ねじ部７の前側で径外方向に延びる鍔部８が形成されている。デフレクタ２Ａは、フランジ部３が鍔部８に後方から略突き当たる位置までねじ孔６がねじ部７に螺合される。円筒部４の後端４ａは、径内側に折り曲げられてスタブシャフト１９に加締められる。

【0024】

以上のように、デフレクタ２をスタブシャフト１９にねじの螺合により接合する構造としても、デフレクタとスタブシャフトとを一体成型する構造に比して、鍛造コスト、加工コストの低減を図ることができる。

【0025】

「第３実施形態」
第３実施形態は、接合手段をリベット接合とした形態である。図４において、第１推進軸１１の後端とスタブシャフト１９の前端とは互いに突き合わされて摩擦圧接で接合されている。デフレクタ２Ｂは、径外方向に延びるフランジ部３を備えている。デフレクタ２Ｂは、フランジ部３が鍔部８に後方から突き当てられリベット９によりスタブシャフト１９に接合される。

【0026】

以上のように、デフレクタ２Ｂをスタブシャフト１９にリベット接合により接合する構造としても、デフレクタとスタブシャフトとを一体成型する構造に比して、鍛造コスト、加工コストの低減を図ることができる。

【0027】

「第４実施形態」
第４実施形態は、接合手段を溶接とした形態である。図５、図６において、第１推進軸１１の後端とスタブシャフト１９の前端とは互いに突き合わされて摩擦圧接で接合されている。デフレクタ２Ｃは、径外方向に延びるフランジ部３を備えている。デフレクタ２Ｃは、フランジ部３が鍔部８に後方から突き当てられ、溶接によりスタブシャフト１９に接合される。溶接法は、アーク溶接、電子ビーム溶接、スポット溶接等が好適である。

【0028】

ここで、スタブシャフト１９の鍔部８の外周には、推進軸１の組み付け工程時において、推進軸１の回転を規制するスパナ状の回転規制工具（図示せず）を係止可能な複数の平面部１０が形成されている。例えば、推進軸１の組み付け工程の一例としては、先ず、変速装置および終減速装置が組み付けられた車両をハンガー等によりリフトアップさせる。この状態では、変速装置の出力軸や終減速装置の入力軸は空転状態にある。リフトアップ状態の車両の下方において、推進軸１を例えばリフタに載置し、該リフタを上昇させて推進軸１を変速装置の出力軸や終減速装置の入力軸にボルトとナットで連結する。このとき、変速装置の出力軸、終減速装置の入力軸は空転状態であるのでボルトを締め付けようとすると、推進軸１が回ってしまい、作業性が低下するという問題がある。そのため、例えば、作業者の一人が回転規制工具を平面部１０に係止させて保持しておくことで、他の作業者は推進軸１の回転を伴うことなくトルクレンチによるボルトの締め付け作業を迅速に行うことができる。

【0029】

このように、鍔部８の外周に回転規制工具を係止させるための平面部１０を形成した場合には、平面部１０に、径内側にへこむ凹部３０を形成する。この凹部３０でフランジ部３と鍔部８との溶接を行えば、溶接跡の影響を受けることなく回転規制工具を平面部１０にスムーズに係止させることができる。

【0030】

「第５実施形態」
第５実施形態は、接合手段をねじの螺合とした形態である。図７、図８において、第１推進軸１１の後端とスタブシャフト１９の前端とは互いに突き合わされて摩擦圧接で接合されている。デフレクタ２Ｄは、内周にねじ孔６を有する円筒部４と、円筒部４の前端から径外方向に延びるフランジ部３を備えている。フランジ部３の前面には、環状の薄板からなるロックプレート３１がスポット溶接等で予め接合されている。スタブシャフト１９の外周には、ねじ部７と、ねじ部７の前側で径外方向に延びる鍔部８が形成されている。鍔部８には、第４実施形態と同様に、回転規制工具を係止させるための平面部１０が形成され、平面部１０には凹部３０が形成されている。デフレクタ２Ｄは、ロックプレート３１が鍔部８に後方から略突き当たる位置までねじ孔６がねじ部７に螺合される。そして、ロックプレート３１のロック爪３２を前方に折り曲げて凹部３０内に係止させることで、デフレクタ２Ｄを回り止めする。

【0031】

このように、鍔部８の外周に回転規制工具を係止させるための平面部１０を形成した場合、平面部１０に凹部３０を形成し、この凹部３０にロック爪３２を係止させれば、ロック爪３２と干渉することなく回転規制工具を平面部１０にスムーズに係止させることができる。

【0032】

以上、本発明の好適な実施形態を説明した。一般的な接合方法として圧入嵌合が知られているが、塩害や泥水による錆や前記の撒き上げる飛石等を影響を受けやすい推進軸においては、圧入嵌合では接合強度が低下しやすい。これに対して、本発明の機械的な接合手段によれば、接合強度が高くなり、回り止め、抜け止めの信頼性が向上する。

【符号の説明】

【0033】

１ 推進軸（動力伝達軸）
２，２Ａ〜２Ｄ デフレクタ（環状部材）
３ フランジ部
４ 円筒部
６ ねじ孔
７ ねじ部
８ 鍔部
９ リベット
１１ 第１推進軸（中空軸）
１２ 第２推進軸
１４ 軸受ユニット
１９ スタブシャフト（軸部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】