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技術 衝撃吸収型プロペラシャフト

出願人 自動車部品工業株式会社日本軽金属株式会社
発明者 原克美浜中好久望月浩行柘植光雄樋野治道袴田唯史
出願日 2000年9月12日 (20年5ヶ月経過) 出願番号 2000-281768
公開日 2002年3月26日 (18年10ヶ月経過) 公開番号 2002-087085
状態 特許登録済
技術分野 動力伝達装置の配置~伝動 軸・クランク・連接棒及び関連の軸受
主要キーワード 凹部列 ねじり荷重 軸交差角 周辺設備 座屈荷重 回転慣性力 エネルギ吸収 金属円筒管
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2002年3月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

軸方向に加わる荷重および回転方向に加わるねじり荷重を吸収するエネルギ吸収手段を有し、衝撃が加わった時に屈曲することのない衝撃吸収プロペラシャフトを提供する。

解決手段

軸部16を金属円筒管15で形成したプロペラシャフト10において、上記金属円筒管15に、軸方向に加わる荷重および回転方向に加わる荷重を吸収するためのエネルギ吸収用の凹部20を適性に設けたものである。

概要

背景

自動車プロペラシャフトは、トランスミッション側からデフ側へ駆動力を伝達する回転軸であり、軸交差角が変化しても回転を伝えることができるユニバーサルジョイントと、軸方向に伸縮可能とするためのスプライン部、および軸部により構成されている。

軸部は鋼の円筒管が一般的で、肉厚が薄く偏肉のない電縫鋼管が主に用いられている。

ところで、プロペラシャフトには、自動車の衝突時に発生する衝撃を吸収するためにエネルギ吸収手段が設けられている。

従来、このエネルギ吸収手段は、プロペラシャフトの軸方向に加わる荷重のみを吸収する構造であった。

概要

軸方向に加わる荷重および回転方向に加わるねじり荷重を吸収するエネルギ吸収手段を有し、衝撃が加わった時に屈曲することのない衝撃吸収型プロペラシャフトを提供する。

軸部16を金属円筒管15で形成したプロペラシャフト10において、上記金属円筒管15に、軸方向に加わる荷重および回転方向に加わる荷重を吸収するためのエネルギ吸収用の凹部20を適性に設けたものである。

目的

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、軸方向に加わる荷重および回転方向に加わる荷重を吸収するエネルギ吸収手段を有し、衝撃が加わった時に屈曲することのない衝撃吸収型プロペラシャフトを提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

軸部を金属円筒管で形成したプロペラシャフトにおいて、上記金属円筒管に、軸方向に加わる荷重および回転方向に加わるねじり荷重を吸収するためのエネルギ吸収用の凹部を適性に設けたことを特徴とする衝撃吸収型プロペラシャフト。

請求項2

凹部は、金属円筒管の外周の軸方向に所定の配列ピッチで、かつ円周方向に所定のねじれ角で、整列するように多数設けられると共にその整列した凹部が、金属円筒管の円周方向に所定角度複数列設けられる請求項1記載の衝撃吸収型プロペラシャフト。

技術分野

0001

本発明は、衝撃吸収プロペラシャフト係り、特に、軸方向に加わる荷重および回転方向に加わるねじり荷重を吸収するエネルギ吸収手段が設けられた衝撃吸収型プロペラシャフトに関するものである。

背景技術

0002

自動車のプロペラシャフトは、トランスミッション側からデフ側へ駆動力を伝達する回転軸であり、軸交差角が変化しても回転を伝えることができるユニバーサルジョイントと、軸方向に伸縮可能とするためのスプライン部、および軸部により構成されている。

0003

軸部は鋼の円筒管が一般的で、肉厚が薄く偏肉のない電縫鋼管が主に用いられている。

0004

ところで、プロペラシャフトには、自動車の衝突時に発生する衝撃を吸収するためにエネルギ吸収手段が設けられている。

0005

従来、このエネルギ吸収手段は、プロペラシャフトの軸方向に加わる荷重のみを吸収する構造であった。

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、実際の衝突時にプロペラシャフトに加わる荷重は、その軸方向荷重のみならず、回転慣性力による回転方向への荷重も発生することが想定される。

0007

そのため、従来のプロペラシャフトに軸方向荷重および回転方向の荷重の双方が加わった場合、プロペラシャフトが屈曲して周辺設備に影響を与える可能性を否定できなかった。

0008

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、軸方向に加わる荷重および回転方向に加わる荷重を吸収するエネルギ吸収手段を有し、衝撃が加わった時に屈曲することのない衝撃吸収型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

0009

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、軸部を金属円筒管で形成したプロペラシャフトにおいて、上記金属円筒管に、軸方向に加わる荷重および回転方向に加わるねじり荷重を吸収するためのエネルギ吸収用の凹部を適性に設けた衝撃吸収型プロペラシャフトである。

0010

請求項2の発明は、凹部は、金属円筒管の外周の軸方向に所定の配列ピッチで、かつ円周方向に所定のねじれ角で、整列するように多数設けられると共にその整列した凹部が、金属円筒管の円周方向に所定角度複数列設けられる請求項1記載の衝撃吸収型プロペラシャフトである。

発明を実施するための最良の形態

0011

以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

0012

図1は、本実施形態に係る衝撃吸収型プロペラシャフトを示した正面図であり、上半分がその断面を示している。

0013

図2(a)は、図1におけるA−A線断面図、図2(b)は、軸部を示す斜視図である。

0014

プロペラシャフト10は、トランスミッション側Tからデフ側Dへ駆動力を伝達する回転軸であり、図1に示すように、軸交差角が変化しても回転を伝えることができるユニバーサルジョイント11,11と、軸方向に伸縮可能とするためのスプライン部14と、金属製の円筒管15で形成された軸部16とで構成されている。

0015

そして、軸部16を形成する円筒管15に、軸方向に加わる荷重Aおよび回転方向に加わるねじり荷重Rを吸収するエネルギ吸収用の凹部20が多数設けられている。

0016

図2に示すように、凹部20は円筒管15の外周に円状に形成されると共に、円筒管15の内側へ向かって円弧状に窪んで形成されている。

0017

凹部20は、円筒管15の外周の軸方向に所定の配列ピッチlで、かつ円周方向に所定のねじれ角θで整列するように多数設けられ、凹部列21を形成している。

0018

凹部列21は、図2(a)に示すように、円筒管15の断面において所定角度ψごとに複数列設けられている。

0019

本実施形態では、この角度ψは120°であり、凹部列21が円筒管15の外周に3列設けられている。

0020

この凹部20の形状および配列方法は、自動車の特性に合わせて適性に決定される。

0021

即ち、凹部列21のねじれ角θ、凹部列21を形成する各凹部20間の配列ピッチl、凹部20の外径d、凹部20の板厚t、円筒管15の断面における各凹部列21間の角度ψ、凹部20の窪みの曲率R、および凹部20の縁部の曲率rで構成されるパラメータを自動車の特性に合わせて設定する。

0022

凹部20は、プロペラシャフト10に衝撃が加わった時に、凹部20を起点として円筒管15が均等座屈することにより、そのエネルギを吸収するものであり、各種パラメータの設定によって、凹部列21の座屈荷重等を変更することができる。

0023

なお、各凹部20は、自動車の通常走行時に座屈することがないよう、十分な強度に設定される。

0024

次に本発明の作用を述べる。

0025

自動車が衝突した場合、プロペラシャフト10に、軸方向荷重Aと回転慣性力Rとが加わることが想定される。

0026

プロペラシャフト10に、軸方向荷重Aと回転慣性力Rとの双方が加わり、凹部20に加わる荷重が凹部20の座屈荷重を超えると凹部20が屈曲変形を伴う座屈をおこしてそのエネルギを吸収する。

0027

この時、凹部列21は、軸部16の長さ方向に対してねじれ角θでねじれて配列されているため、軸方向荷重Aと回転慣性力Rとの双方が合わさった荷重を凹部列21が屈曲してねじれることで、そのエネルギを吸収する。

0028

プロペラシャフト10は、その軸部16が凹部列21に沿って均等に変形してエネルギを吸収するため、プロペラシャフト10自体が屈曲することはない。

0029

このように、衝突によってプロペラシャフト10に軸方向荷重Aと回転慣性力Rの双方が加わった場合でも、凹部列21が、その双方を吸収する構造であるので、プロペラシャフト10は屈曲せず、周辺設備に影響を与えることがない。

発明の効果

0030

以上要するに本発明によれば、以下に示す如く優れた効果を発揮するものである。

0031

(1)軸方向荷重および回転慣性力双方に対してエネルギ吸収機能を有するプロペラシャフトを提供できる。

0032

(2)衝撃によるプロペラシャフトの屈曲を防止できる。

図面の簡単な説明

0033

図1本発明のプロペラシャフトを示す正面図である。
図2(a)は、図1におけるA−A線断面図である。(b)は、軸部を示す斜視図である。

--

0034

10プロペラシャフト
15金属円筒管
16 軸部
20 凹部

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