特開 2022-95218 プロペラシャフト

(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】P2022095218

(43)【公開日】2022-06-28

(54)【発明の名称】プロペラシャフト

(51)【国際特許分類】

   F16D 3/06 20060101AFI20220621BHJP

   F16D 3/40 20060101ALI20220621BHJP

【ＦＩ】

F16D3/06 P

F16D3/40 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020208410

(22)【出願日】2020-12-16

(71)【出願人】

【識別番号】598051819

【氏名又は名称】ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｄａｉｍｌｅｒ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １２０，７０３７２ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100176946

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 智恵

(74)【代理人】

【識別番号】100092978

【弁理士】

【氏名又は名称】真田 有

(74)【代理人】

【識別番号】100111143

【弁理士】

【氏名又は名称】安達 枝里

(72)【発明者】

【氏名】柏崎 宏昭

(72)【発明者】

【氏名】原田 貴明

(57)【要約】

【課題】プロペラシャフトが備える蓋体を外れにくくする。
【解決手段】プロペラシャフト１は、互いにスプライン嵌合する雄型スプライン軸部２及び雌型スプライン軸部３を有し、雄型スプライン軸部２の一側の軸端部２１が雌型スプライン軸部３内のスプライン空間３ｓに配置された伸縮自在のプロペラシャフトであって、スプライン空間３ｓの一側の開口３１ｈを囲む開口端縁３１ｅに嵌合し、スプライン空間３ｓと連通する拡張空間５ｓを内部に有する筒状の枠体５と、枠体５の一側の縁部５１に接合され、スプライン空間３ｓを一側から塞ぐ蓋体４と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いにスプライン嵌合する雄型スプライン軸部及び雌型スプライン軸部を有し、前記雄型スプライン軸部の一側の軸端部が前記雌型スプライン軸部内のスプライン空間に配置された伸縮自在のプロペラシャフトであって、
前記スプライン空間の前記一側の開口を囲む開口端縁に嵌合し、前記スプライン空間と連通する拡張空間を内部に有する筒状の枠体と、
前記枠体の前記一側の縁部に接合され、前記スプライン空間を前記一側から塞ぐ蓋体と、を備える
ことを特徴とするプロペラシャフト。

【請求項2】

前記雌型スプライン軸部の前記一側の軸端部には、自在継手の一部であって、互いに対向するとともに十字状のスパイダで連結される一対のアーム部を有するヨークが設けられ、
前記蓋体は、前記枠体の前記縁部に接合されるウェブ部、及び、前記ウェブ部から屈曲されて一対の前記アーム部の内側面に沿ってそれぞれ配置されるとともに先端部が前記スパイダに当接するように形成された一対のフランジ部を有する
ことを特徴とする請求項１記載のプロペラシャフト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本件は、互いにスプライン嵌合する雄型スプライン軸部及び雌型スプライン軸部を有する伸縮自在のプロペラシャフトに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、雄型スプライン軸部がスライド可能な内部空間を有する雌型スプライン軸部の一側の開口を蓋体で塞いだプロペラシャフトが知られている。このような蓋体が設けられることで、外部からのダストの浸入を防止することができるとともに、雌型スプライン軸部の内部空間に給脂された潤滑用のグリースの漏洩を防止することができる。例えば、特許文献１には、雌型スプライン軸部の開口に挿入嵌合された湾曲板状の奥端部（蓋体）を備えるプロペラシャフトが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実用新案登録第２５２１６９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示のプロペラシャフトでは、蓋体が雌型スプライン軸部の開口に直接取り付けられているため、雄形スプライン軸部がスライドして雌型スプライン軸部の開口まで達すると、開口を塞いでいる蓋体に当接してしまう。これにより、蓋体が押されて外れるおそれがある。

【0005】

本件は、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、プロペラシャフトが備える蓋体を外れにくくすることを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ここで開示するプロペラシャフトは、互いにスプライン嵌合する雄型スプライン軸部及び雌型スプライン軸部を有し、前記雄型スプライン軸部の一側の軸端部が前記雌型スプライン軸部内のスプライン空間に配置された伸縮自在のプロペラシャフトであって、前記スプライン空間の前記一側の開口を囲む開口端縁に嵌合し、前記スプライン空間と連通する拡張空間を内部に有する筒状の枠体と、前記枠体の前記一側の縁部に接合され、前記スプライン空間を前記一側から塞ぐ蓋体と、を備えることを特徴としている。

【0007】

このように、スプライン空間が枠体の有する拡張空間と連通して拡張されるとともに、蓋体が枠体の一側の縁部に接合されることで、雄型スプライン軸部の軸線方向に移動できる量（ストローク量）を増加させることができる。したがって、プロペラシャフトが縮んだ時に、雄型スプライン軸部の一側の軸端部が蓋体に当接しにくくなるため、プロペラシャフトが備える蓋体を外れにくくすることができる。

【発明の効果】

【0008】

開示のプロペラシャフトによれば、プロペラシャフトが備える蓋体を外れにくくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態に係るプロペラシャフトの側面図であって、実施形態に係るプロペラシャフトの雌型スプライン軸部に連結する自在継手のヨークとスパイダとを併せて示す模式図である。

【図2】図１のＸ－Ｘ矢視断面図であって、雌型スプライン軸部及び雄型スプライン軸部のそれぞれに連結する自在継手のヨークを併せて示す模式図である。

【図3】図１のＹ部の縦断面図であって、雌型スプライン軸部に連結する自在継手のヨークを併せて示す模式図である。

【図4】変形例に係るプロペラシャフトの一部（図１のＹ部に相当する部分）の縦断面図であって、雌型スプライン軸部に連結する自在継手のヨークを併せて示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図面を参照して、本件の実施形態について説明する。以下の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、この実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。下記の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。また、必要に応じて取捨選択でき、あるいは適宜組み合わせられる。

【0011】

［１．構成］
本実施形態に係るプロペラシャフト１を図１に示す。プロペラシャフト１は、互いにスプライン嵌合する雄型スプライン軸部２及び雌型スプライン軸部３を有し、雄型スプライン軸部２の一側の雄軸端部２１（軸端部）が雌型スプライン軸部３内のスプライン空間３ｓに配置された伸縮自在のプロペラシャフトである。プロペラシャフト１は、例えば、トラックなどの車両の動力伝達部材として適用される。

【0012】

以下、雄型スプライン軸部２及び雌型スプライン軸部３の軸線方向のうち、雄型スプライン２が雌型スプライン３に挿入される方向を「一側」とよび、その反対を「他側」とよぶ。また、軸線方向に対して直交する方向を「径方向」とよび、雄型スプライン軸部２及び雌型スプライン軸部３の軸芯に接近する側を「径方向内側」とよび、その反対側を「径方向外側」とよぶ。

【0013】

雄型スプライン軸部２は、図２に示すように、中実の軸部材であって、雄軸端部２１側の外周面２３に軸線方向に延在する雄型スプライン２３ｐを有する。

【0014】

雌型スプライン軸部３は、一側及び他側の双方が開放した中空の軸部材であって、内部にスプライン空間３ｓを有する。スプライン空間３ｓを形成する内周面３３には、雌型スプライン３３ｐが形成される。スプライン空間３ｓ内において、雌型スプライン３３ｐと雄型スプライン軸部２の雄型スプライン２３ｐとは、軸線方向に摺動可能に嵌合する。また、雌型スプライン軸部３には、雌型スプライン３３ｐと雄型スプライン２３ｐとのスプライン嵌合部に潤滑グリースを給脂する給脂孔３５が形成される。

【0015】

雌型スプライン軸部３の一側の雌軸端部３１（軸端部）には、スプライン空間３ｓの一側の開口３１ｈが設けられる。同様に、雌型スプライン軸部３の他側の軸端部にも、スプライン空間３ｓの他側の開口が設けられる。図３に示すように、雌軸端部３１の開口３１ｈ周辺では、スプライン空間３ｓを形成する内周面３３が径方向外側に切り欠かれて、内周面３３よりも径方向外側で開口３１ｈを囲む開口端縁３１ｅが形成される。開口端縁３１ｅには、後述する枠体５が嵌る。なお、本実施形態において、開口端縁３１ｅの他側の一部には、後述する枠体５を嵌りやすく且つ抜けにくくするための溝が設けられている。

【0016】

雌型スプライン軸部３の雌軸端部３１には、自在継手（ユニバーサルジョイント）の一部であるヨーク１１が連結される。本実施形態において、ヨーク１１は、雌型スプライン軸部３に一体に形成される。ヨーク１１は、互いに対向する一対のアーム部１１ａを有する。一対のアーム部１１ａのそれぞれは、径方向内側を向く内側面１１ａｉと径方向外側を向く外側面１１ａｏとを備える。また、アーム部１１ａには、それぞれ支持孔１１ａｈが形成されている。一対のアーム部１１ａは、図１に示すように、支持孔１１ｈに自在継手の一部である十字状のスパイダ１２が挿通されて、連結される。本実施形態において、スパイダ１２は、ベアリング部１３を介してヨーク１１に取り付けられる。なお、本実施形態では、雄型スプライン軸部２の他側の軸端部にも、雌型スプライン軸部３の端部３１に連結される自在継手とは別の自在継手の一部であるヨークが連結されている。

【0017】

上記のように構成されたプロペラシャフト１には、スプライン空間３ｓ内に充填された潤滑グリースの漏洩及びスプライン空間３ｓ内へのダストの侵入を防止するための構造が設けられる。具体的には、プロペラシャフト１には、スプライン空間３ｓを一側から塞ぐ蓋体４、及び、雌型スプライン軸部３と枠体４との間に位置して、スプライン空間３ｓを拡張する枠体５が設けられる。

【0018】

蓋体４は、枠体５の後述する第一縁部５１に接合される平面を有する板状の部材である。本実施形態では、一側に開口する断面コ字形状の枠体４を例示する。すなわち、蓋体４は、図３に示すように、枠体５の後述する第一縁部５１に接合してスプライン空間３ｓを塞ぐ平面のウェブ部４１と、ウェブ部４１から屈曲されて一側に延出する一対のフランジ部４２とを有する。

【0019】

ウェブ部４１は、軸線方向視で枠体５を覆うことができる大きさ略矩形状であり、アーム部１１ａの内側面１１ａｉの延在方向に平行に延びる一対のフランジ側端縁４１ｅを有する。ウェブ部４１の中央には、雄型スプライン軸部２が摺動することによりスプライン空間３ｓ内に生じた内圧を逃がすための空気孔４１ｈが設けられる。

【0020】

一対のフランジ部４２は、ウェブ部４１のフランジ側端縁４１ｅから屈曲されたあと、ヨーク１１のアーム部１１ａの内側面１１ａｉに沿って一側に向かって延出して、フランジ部４２の一側の先端部４２ｅがスパイダ１２に当接するように形成される。上述のように、本実施形態では、スパイダ１２がベアリング部１３を介してヨーク１１に取り付けられることに対応して、フランジ部４２の先端部４２ｅは、ベアリング部１３の外周面に当接する。詳述すると、フランジ部４２の先端部４２ｅは、図２に示すように、ヨーク１１の支持孔１１ｈが設けられた領域まで一側に延出するとともに、一部がベアリング部１３の外周面に当接可能にヨーク１１の支持孔１１ｈの形状に合わせて円弧状に切り欠かれている。

【0021】

枠体５は、一側及び他側の双方が開放した環状の筒状部材である。枠体５は、図３に示すように、一側の開口を形成する第一縁部５１（縁部）と他側の開口を形成する第二縁部５２とを有する。枠体５は、内部に拡張空間５ｓを有し、第二縁部５２が雌型スプライン軸部３の開口３１ｈを囲む開口端縁３１ｅに嵌合することで、拡張空間５ｓとスプライン空間３ｓとが連通する。また、枠体５の第一縁部５１には、蓋体４のウェブ部４１が、例えば溶接や接着剤などによって接合される。これにより、スプライン空間３ｓ及び拡張空間５ｓが閉塞される。

【0022】

枠体５の外径は、開口３１ｈを囲む開口端縁３１ｅに嵌合可能な大きさに設定されるとともに、枠体５の内径は、雄型スプライン軸部２が挿入可能な大きさに設定される。また、枠体５の軸線方向の長さは、開口端縁３１ｅの軸線方向の長さよりも長く設定される。これにより、枠体５が組みつけられた際に、第一縁部５１に接合する蓋体４が雌型スプライン軸部３の雌軸端部３１よりも一側に位置する。また、枠体５の有する拡張空間５ｓには雄型スプライン軸部２が侵入可能となる。

【0023】

［２．作用，効果］
（１）プロペラシャフト１によれば、スプライン空間３ｓの一側の開口３１ｈを囲む開口端縁３１ｅに嵌合してスプライン空間３ｓと連通する拡張空間５ｓを有する枠体５が設けられる。さらに、この枠体５の第一縁部５１に蓋体４が接合される。これにより、スプライン空間３ｓが枠体５の拡張空間５ｓにより拡張されるため、雄型スプライン軸部２が軸線方向に移動できる量（ストローク量）を増加させることができる。したがって、プロペラシャフト１が縮んだ時（雄型スプライン軸部２が一側に移動した時）に雄型スプライン軸部２の雄軸端部２１が蓋体４に当接しにくくなるため、プロペラシャフト１が備える蓋体４を外れにくくすることができる。

【0024】

さらに、プロペラシャフト１によれば、枠体５を開口端縁３１ｅに嵌め込むことで、枠体５と、枠体５に接合する蓋体４とをプロペラシャフト１に組み付けることができる。このため、蓋体４を開口端縁３１ｅに圧入して、かしめる作業が不要となるので、組付性を向上させることができる。

【0025】

（２）さらに、プロペラシャフト１によれば、蓋体４の一対のフランジ部４２を、自在継手の一部である十字状のスパイダ１２に当接させるように配置している。これにより、蓋体４及び蓋体４と接合する枠体５の軸線方向への移動を規制することができるため、蓋体４及び枠体５をプロペラシャフト１からより外れにくくすることができる。

【0026】

［３．変形例］
上述のプロペラシャフト１の構成は一例である。プロペラシャフトの有する蓋体は、枠体の一側の縁部に接合されてスプライン空間を塞ぐものであればよく、上述のものに限らない。例えば、プロペラシャフト１′の備える蓋体４′は、図４に示すような、一側に延出するフランジ部を備えず、軸線方向視で枠体５の外形と同じ形状を有する円形の板状部材として構成されてもよい。蓋体４′をこのように構成することによって、プロペラシャフト１′の軽量化を図ることができるとともに、上述の蓋体４と比較して構造が単純化されるため製造コストを抑えることができる。

【符号の説明】

【0027】

１，１′ プロペラシャフト
２ 雄型スプライン軸部
３ 雌型スプライン軸部
３ｓ スプライン空間
４，４′ 蓋体
５ 枠体
５ｓ 拡張空間
１１ ヨーク
１１ａ アーム部
１１ａｉ 内側面
１２ スパイダ
２１ 雄軸端部（軸端部）
３１ 雌軸端部（軸端部）
３１ｅ 開口端縁
３１ｈ 開口
４１ ウェブ部
４２ フランジ部
４２ｅ 先端部
５１ 第一縁部（縁部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】