シャフトの保持構造
【課題】車体下部のシャフトが折損しても脱落を防止するとともに、車両を重量化せず、シャフトの低位置化およびフロアの低床化を図るシャフトの保持構造を提供すること。
【解決手段】回転可能な第１および第２のシャフト１２，１５と、外側部材２１および内側部材２３を有するジョイント１４と、を備えてなるシャフト１０を折損時に保持するシャフトの保持構造３１において、外側部材２１に固定されるとともに第１のシャフト１２を囲むフランジ部２４ｃを有する係止部材２４と、内側部材２３とフランジ部２４ｃとの間に位置する第１のシャフト１２に固定されるとともにフランジ部２４ｃの内径よりも大きな外径を有するストッパ部材２５と、ストッパ部材２５および内側部材２３の間に位置する第１のシャフト１２に形成されるとともに第１のシャフト１２および第２のシャフト１５で最も径の小さい縮径部１２ｅと、を備えることを特徴とする。
【解決手段】回転可能な第１および第２のシャフト１２，１５と、外側部材２１および内側部材２３を有するジョイント１４と、を備えてなるシャフト１０を折損時に保持するシャフトの保持構造３１において、外側部材２１に固定されるとともに第１のシャフト１２を囲むフランジ部２４ｃを有する係止部材２４と、内側部材２３とフランジ部２４ｃとの間に位置する第１のシャフト１２に固定されるとともにフランジ部２４ｃの内径よりも大きな外径を有するストッパ部材２５と、ストッパ部材２５および内側部材２３の間に位置する第１のシャフト１２に形成されるとともに第１のシャフト１２および第２のシャフト１５で最も径の小さい縮径部１２ｅと、を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるシャフトの保持構造に関し、特に、プロペラシャフトやドライブシャフトの折損時に、折れたシャフトを保持するシャフトの保持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車などの車両においては、車体下部にプロペラシャフトやドライブシャフトなどの大きな駆動力を伝達するためのシャフトが設けられている。これらのシャフトは十分な強度を確保して設計されてはいるが、不測の事態、例えば何らかの理由で極めて過大なトルクがシャフトに作用したり極度に大きな曲げ力などが加わることでシャフトが折損した場合を想定して、折れたシャフトが他の部品に干渉したり路面に脱落したりしないようにするシャフトの保持構造を設ける場合がある。
【０００３】
従来、この種のシャフトの保持構造として、プロペラシャフトの下方にガードを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来のシャフトの保持構造は、例えば、プロペラシャフトの下方から設けられた断面Ｕ字形状のガードや、あるいはプロペラシャフトの周囲を囲むように設けられたリング状のガードを車両のフレームに固定して構成されている。
【０００４】
このような構成を有することにより、特許文献１に記載のシャフトの保持構造は、プロペラシャフトが折損したときに該プロペラシャフトを下方からガードにより支持するので、プロペラシャフトが脱落することを防止するようになっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭４９−１４８６２４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、上述のような従来のシャフトの保持構造にあっては、プロペラシャフトの下方にガードが設けられているため、車体下部に該ガードを設けるための取付スペースを確保する必要があるとともに、ガードが地面と干渉することを防ぐためにガードの下方で最低地上高を確保しなければならず、ガードの分だけプロペラシャフトの配置高さが高くなってしまいフロアの低床化の妨げになってしまうという問題があった。
【０００７】
このような問題を解決するために、このようなガードを設けずに、シャフトの強度を更に強くしてシャフトが折損する可能性を低減することも考えられた。しかし、その場合、シャフト径を通常より太くしなければならずシャフト重量が必要以上に重くなってしまうため、重量増加を抑え、かつ万一のシャフトの折損に備えた何らかのシャフトの保持構造を設けることが望まれていた。
【０００８】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、車体の下部に設けられた駆動力を伝達するシャフトが折損しても脱落することを防止できるとともに、車両を重量化することなく、シャフトの低位置化およびフロアの低床化を図ることができるシャフトの保持構造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】
【０００９】
本発明に係るシャフトの保持構造は、上記目的達成のため、（１）回転可能な第１のシャフトと、回転可能な第２のシャフトと、前記第１のシャフトおよび第２のシャフトの間に介在されるとともに、前記第２のシャフトに固定されて一体回転する外側部材と、前記第１のシャフトに固定されて一体回転するとともに前記外側部材とも一体回転する内側部材と、を有するジョイントと、を備えて一体回転するシャフトを折損時に保持するためのシャフトの保持構造において、前記外側部材に固定されるとともに、前記第１のシャフトの周囲を囲むフランジ部を有する係止部材と、前記内側部材と前記係止部材の前記フランジ部との間に位置する前記第１のシャフトに固定されるとともに、前記フランジ部の最小内径よりも大きな外径を有するストッパ部材と、前記ストッパ部材および前記内側部材の間に位置する前記第１のシャフトに形成されるとともに前記第１のシャフトおよび第２のシャフトで最も径の小さい縮径部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この構成により、シャフトの通常の回転時には、第１のシャフトの回転が内側部材から外側部材を経て第２のシャフトに伝達される。これにより、第１のシャフトおよび第２のシャフトがジョイントを介して一体回転される。そして、何らかの理由で極めて過大な外力がシャフトに作用した場合は、シャフトの他の部位より細くて強度が弱い縮径部が折損する。この縮径部はストッパ部材および内側部材の間に位置する第１のシャフトに形成されているので、第１のシャフトが内側部材から離脱されることでジョイントから抜け落ちそうになる。このとき、第１のシャフトのストッパ部材が外側部材に固定された係止部材のフランジ部に引っ掛かり、第１のシャフトがジョイントから抜け落ちることが防止される。
また、このようにシャフトの折損時であっても第１のシャフトがジョイントから抜け落ちることが防止されるので、従来のようにシャフトの折損防止のためにシャフトの強度を大きくする必要がなく、シャフト重量の増加は回避される。さらに、従来のようにシャフトの下方にガードを設ける必要がないので、ガードを設ける場合に比べてシャフトの取付位置が低位置化されるとともに、フロアの低床化が実現される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、車体の下部に設けられた駆動力を伝達するシャフトが万一折損しても脱落することを防止できるとともに、車両を重量化することなく、シャフトの低位置化およびフロアの低床化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るプロペラシャフトの側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るジョイントを示す図であり、（ａ）は中央縦断面側面図、（ｂ）は（ａ）中、ダストカバーを省略したＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るジョイントの分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るプロペラシャフトの組立手順を示す側面図であり、（ａ）は組立前の状態、（ｂ）はフロントプロペラシャフトに内側部材を組み付けた状態、（ｃ）はフロントプロペラシャフトとリヤプロペラシャフトを連結した状態をそれぞれ示す。
【図５】本発明の実施の形態に係るプロペラシャフトを示す側面図であり、（ａ）はプロペラシャフトが伸張した状態、（ｂ）はプロペラシャフトが折損した状態をそれぞれ示す。
【図６】本発明の実施の形態に係るフロントプロペラシャフトの後部を示す拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明のシャフトの保持構造を自動車のプロペラシャフト１０に適用した例を示している。
【００１４】
まず、プロペラシャフト１０の構成について説明する。
プロペラシャフト１０は、車両の下部に設けられている。この車両は、大型自動車、普通自動車などからなり、例えば、後輪駆動で横置きの４気筒ガソリンエンジンを搭載した普通自動車で構成されている。
【００１５】
図１に示すように、プロペラシャフト１０は、フロント側ジョイント１１と、フロント側ジョイント１１に連結された第１のシャフトとしてのフロントプロペラシャフト１２と、フロントプロペラシャフト１２を回転自在に弾性的に支持するセンターベアリング１３と、フロントプロペラシャフト１２に連結されたジョイント１４と、ジョイント１４に連結された第２のシャフトとしてのリヤプロペラシャフト１５と、リヤプロペラシャフト１５に連結されたリヤ側ジョイント１６とを含んで構成されている。
【００１６】
プロペラシャフト１０は、トランスファとリヤディファレンシャル機構とを連結していて、トランスファの回転をリヤディファレンシャル機構に等速回転で伝達する。そして、フロント側ジョイント１１はフロントプロペラシャフト１２とトランスファとを連結するとともに、リヤ側ジョイント１６はリヤプロペラシャフト１５とリヤディファレンシャル機構とを連結している。このようなプロペラシャフト１０の全体構成自体は、従来のプロペラシャフトとほぼ同様であるので、ここではジョイント１４について詳述する。
【００１７】
図２ないし図４に示すように、ジョイント１４はトリポード型等速ジョイントであり、リヤプロペラシャフト１５に固定される外側部材２１と、３つのローラ２２を備えてフロントプロペラシャフト１２に固定される内側部材２３と、外側部材２１に固定される係止部材２４と、フロントプロペラシャフト１２に固定されるストッパ部材２５と、フロントプロペラシャフト１２および外側部材２１に固定されるダストカバー２６とを含んで構成されている。
【００１８】
外側部材２１は、リヤプロペラシャフト１５の前端部に形成されている。外側部材２１は有底の筒状であって、カップ部２１ａと、内周側に形成されたローラガイド部２１ｂおよび突条部２１ｃと、内周側の前端部に形成された係止部材取付溝２１ｄと、外周側の前端部に形成されたダストカバー係合溝２１ｅとを備えている。
【００１９】
カップ部２１ａは、開口端部２１ｆを有している。また、このカップ部２１ａの軸心とリヤプロペラシャフト１５の軸心とが一致するように形成されている。
【００２０】
ローラガイド部２１ｂは３カ所に形成され、カップ部２１ａの内周側に周方向等間隔（ここでは１２０度間隔）で軸線方向に延在するように設けられている。ローラガイド部２１ｂにはローラ２２が摺動および回動可能に嵌合され、それぞれ外側部材２１の軸線と平行な方向に回動可能に案内される。
【００２１】
また、突条部２１ｃは３つのローラガイド部２１ｂの間の３カ所に設けられ、外側部材２１の内周側から半径方向の内方に向かって突出するとともに、ローラガイド部２１ｂに沿って形成されている。この突条部２１ｃは、ローラ２２をそれぞれローラガイド部２１ｂに沿って確実に摺動するよう支持している。
【００２２】
ダストカバー係合溝２１ｅは外側部材２１の外周側の開口端部２１ｆの近傍に形成されている。このダストカバー係合溝２１ｅには、ダストカバー２６の大外径部２６ａの係合部２６ｂが係合するようになっている。
【００２３】
内側部材２３は、ローラ２２と、該ローラ２２を保持してフロントプロペラシャフト１２に固定されるスパイダ２７と、スパイダ２７を固定するスナップリング２８とを含んで構成されている。内側部材２３は、フロントプロペラシャフト１２に固定されるとともに、外側部材２１に挿入されている。さらに、内側部材２３は、外側部材２１の軸線方向に移動可能であるとともに、所定の角度範囲内で揺動可能であるようにして、外側部材２１と連結している。これにより、外側部材２１の軸心に対して内側部材２３およびフロントプロペラシャフト１２の軸心が相対的に傾斜しても、フロントプロペラシャフト１２および内側部材２３の回転が等速度で外側部材２１に伝達されるようになっている。
【００２４】
スパイダ２７は、円環状のスパイダ本体２７ａと、３本のローラ支持軸２７ｂとにより構成されている。スパイダ本体２７ａは、球面状の外周部２７ｃと、軸線方向に貫通して形成されたスプライン内歯２７ｄとを備えている。ローラ支持軸２７ｂは円柱形状で、外周部２７ｃから半径方向外側に突出して周方向等間隔（ここでは１２０度間隔）でスパイダ本体２７ａと一体に形成されている。これらのローラ支持軸２７ｂは、それぞれローラ２２を回転可能に支持している。
【００２５】
各ローラ２２は、ローラ支持軸２７ｂに支持されたニードルベアリング２９に取り付けられて、ローラ支持軸２７ｂの回りを滑らかに回転するように設けられている。また、各ローラ２２は、ローラ支持軸２７ｂに対してローラスナップリング３０により固定されて脱落しないようになっている。
【００２６】
フロントプロペラシャフト１２は、後端部に形成されたスプライン外歯１２ａと、その僅かに前側に形成されたストッパ部材係合溝１２ｂと、該ストッパ部材係合溝１２ｂよりも前側に形成されたダストカバー係合溝１２ｃと、スプライン外歯１２ａの後側に隣接して形成されたスナップリング係合溝１２ｄと、スプライン外歯１２ａの前側に隣接して形成された縮径部１２ｅとを有している。そして、スプライン外歯１２ａがスパイダ２７のスプライン内歯２７ｄと嵌合し、フロントプロペラシャフト１２がスパイダ２７に連結されるようになっている。スナップリング係合溝１２ｄには、スナップリング２８が装着され、フロントプロペラシャフト１２がスパイダ２７から抜け出ないよう阻止されるとともに、フロントプロペラシャフト１２に対してスパイダ２７が位置決めされるようになっている。また、ダストカバー係合溝１２ｃには、ダストカバー２６の小外径部２６ｃの係合部２６ｄが係合するようになっている。
【００２７】
縮径部１２ｅは、図６に拡大して示すように、フロントプロペラシャフト１２のスプライン外歯１２ａの前側に隣接して形成されたプロペラシャフト１０で最も径の小さい短い軸形状の部位からなる。この縮径部１２ｅの剛性はプロペラシャフト１０として十分な大きさは確保してあるものの、プロペラシャフト１０の中では最も小さい。すなわち、縮径部１２ｅの直径Ｄ１は、例えばフロントプロペラシャフト１２の後部の軸径Ｄ２やストッパ部材係合溝１２ｂの溝径Ｄ３よりも小さい。このため、このプロペラシャフト１０に極端に過度の外力が作用した場合は、縮径部１２ｅが破断するようになっている。
【００２８】
係止部材２４は、平坦な円環部２４ａと、該円環部２４ａの一部に形成された切欠部２４ｂと、円環部２４ａから半径方向中心側に向けて突出するとともに周方向等間隔（ここでは１２０度間隔）に設けられた３個のフランジ部２４ｃとを備えている。円環部２４ａは、外側部材２１の係止部材取付溝２１ｄに嵌合されている。各フランジ部２４ｃはフロントプロペラシャフト１２の周囲を囲むとともに、その各先端はフロントプロペラシャフト１２に接触することなく直近に設けられ、なおかつこれら先端部の形成する最小径はストッパ部材２５の外径より小さくなるようにしている（図２（ｂ）を参照）。すなわち、ストッパ部材２５はフランジ部２４ｃの間を抜けて前方に飛び出すことはできない。また、フランジ部２４ｃは、外側部材２１に対して前方に突出する段形状とされている。
【００２９】
さらに、図２（ｂ）に示すように、係止部材２４は、前側から見てフランジ部２４ｃがカップ部２１ａの突条部２１ｃの位置に合致するように装着されている。これにより、フランジ部２４ｃ同士の間の空間にローラガイド部２１ｂが位置するので、ローラ２２がフランジ部２４ｃに干渉することが防止される（図５（ａ）を参照）。
【００３０】
ストッパ部材２５は、図３に示すように、円環状の本体２５ａと、その一部を切り欠いた合い口部２５ｂとを有している。この合い口部２５ｂを拡げ、フロントプロペラシャフト１２のストッパ部材係合溝１２ｂに装着される。すなわち、ストッパ部材２５は、フロントプロペラシャフト１２に固定されたスパイダ２７と係止部材２４のフランジ部２４ｃとの間に固定されている。上述したように、このストッパ部材２５は、フランジ部２４ｃの最小内径よりも大きな外径を有するようになっている。
【００３１】
ここで、本発明に係るシャフトの保持構造は、上述した係止部材２４と、ストッパ部材２５と、フロントプロペラシャフト１２の縮径部１２ｅとを備えたものとしている。このシャフトの保持構造３１により、極めて過大な外力がプロペラシャフト１０に作用して縮径部１２ｅが折損した場合、ストッパ部材２５が係止部材２４のフランジ部２４ｃに引っ掛かり、フロントプロペラシャフト１２がジョイント１４から抜け落ちることが防止される。
【００３２】
ダストカバー２６は、図２および図３に示すように、例えば、ゴムなどの弾性材料からなり、伸縮自在に形成されており、大外径部２６ａの内周面に形成された凸形状の係合部２６ｂと、小外径部２６ｃの内周面に形成された凸形状の係合部２６ｄとを備えている。大外径部２６ａの係合部２６ｂは外側部材２１のダストカバー係合溝２１ｅに係合するとともに、小外径部２６ｃの係合部２６ｄはフロントプロペラシャフト１２のダストカバー係合溝１２ｃに係合するようになっている。なお、図２（ａ）に示すように、ダストカバー２６の各係合部２６ｂ，２６ｄは、外周側から固定バンド３４，３５により締め付けられている。また、ダストカバー２６の内部には、外側部材２１および内側部材２３を潤滑するグリスなどの潤滑油が封入されている。
【００３３】
スナップリング２８は、図３に示すように、円環状の本体２８ａと、その一部を切り欠いた合い口部２８ｂとを有している。この合い口部２８ｂを拡げてフロントプロペラシャフト１２のスナップリング係合溝１２ｄに装着し、前述のようにスパイダ２７が、フロントプロペラシャフト１２から抜け出るのを阻止するよう位置決めしている。
【００３４】
次いで、プロペラシャフト１０のジョイント１４を組み立てる手順について説明する。
【００３５】
最初にフロントプロペラシャフト１２のダストカバー係合溝１２ｃに、ダストカバー２６の小外径部２６ｃの係合部２６ｄを装着する。なお、以下、図４および図５では、ダストカバー２６の表示を省略している。図４（ａ）に示すように、フロントプロペラシャフト１２の後端部からストッパ部材２５を嵌合してストッパ部材係合溝１２ｂに装着する。一方、スパイダ２７の各ローラ支持軸２７ｂにニードルベアリング２９およびローラ２２を取り付けて、内側部材２３を形成する。そして、この内側部材２３をフロントプロペラシャフト１２の後端部から嵌合し、フロントプロペラシャフト１２のスプライン外歯１２ａにスパイダ２７のスプライン内歯２７ｄを噛み合わせて圧入する。
【００３６】
そして、図４（ｂ）に示すように、フロントプロペラシャフト１２の後端部からスナップリング２８を嵌め合わせて、スナップリング係合溝１２ｄに装着する。これにより、フロントプロペラシャフト１２に対して内側部材２３が軸方向にずれることなく完全に固定される。
【００３７】
図４（ｃ）に示すように、この内側部材２３を装着したフロントプロペラシャフト１２の後端部を外側部材２１のカップ部２１ａに挿入する。挿入する際は各ローラ２２をローラガイド部２１ｂに案内させる。挿入後、ローラ２２がローラガイド部２１ｂに摺動可能に支持されることにより、内側部材２３は外側部材２１の軸線方向に移動可能になるとともに、所定の角度範囲内で揺動可能になって外側部材２１と連結する。そして、外側部材２１およびリヤプロペラシャフト１５の軸心に対して内側部材２３およびフロントプロペラシャフト１２の軸心が相対的に傾斜しても、フロントプロペラシャフト１２および内側部材２３の回転が等速度で外側部材２１およびリヤプロペラシャフト１５に伝達されるようになっている。
【００３８】
その後、係止部材２４の切欠部２４ｂを押し拡げてフロントプロペラシャフト１２に側方から嵌め合わせる。そして、係止部材２４の切欠部２４ｂを押し縮めて円環部２４ａを縮径し、外側部材２１のカップ部２１ａの内周側に挿入し、外側部材２１の係止部材取付溝２１ｄに嵌め合わせて装着する。それから、ダストカバー２６の大外径部２６ａの係合部２６ｂを外側部材２１のダストカバー係合溝２１ｅに係合する。
【００３９】
次いで、プロペラシャフト１０のジョイント１４およびシャフトの保持構造３１の作用について説明する。
【００４０】
プロペラシャフト１０の回転時には、フロントプロペラシャフト１２の駆動力が内側部材２３であるスパイダ２７およびローラ２２を経て、外側部材２１のローラガイド部２１ｂからリヤプロペラシャフト１５に伝達される。これにより、フロントプロペラシャフト１２とリヤプロペラシャフト１５とが一体回転される。このとき、フロントプロペラシャフト１２とリヤプロペラシャフト１５との間に伸縮方向あるいは曲折方向への力が作用すると、ローラ２２がローラガイド部２１ｂに案内されて適宜摺動し、フロントプロペラシャフト１２とリヤプロペラシャフト１５とが相対的に伸縮あるいは曲折する。
【００４１】
ここで、図５（ａ）に示すように、フロントプロペラシャフト１２とリヤプロペラシャフト１５とが離隔する方向に外力が作用したときは、ローラ２２はローラガイド部２１ｂに案内されて外側部材２１の開口端部２１ｆの付近にまで移動する。このとき、ストッパ部材２５が外側部材２１の開口端部２１ｆまで達するが、係止部材２４のフランジ部２４ｃが前方に突出する段形状とされているので、ストッパ部材２５がフランジ部２４ｃに干渉することは防止される。
【００４２】
また、図２（ｂ）に示すように、係止部材２４のフランジ部２４ｃはカップ部２１ａの突条部２１ｃの位置に合致するように装着されており、フランジ部２４ｃ同士の間の空間にローラガイド部２１ｂが位置するので、ローラ２２が開口端部２１ｆ付近まで摺動してきてもフランジ部２４ｃと干渉することが防止される（図５（ａ））。
【００４３】
さらに、何らかの理由で極めて過大な外力がプロペラシャフト１０に作用した場合、プロペラシャフト１０の他の部位より細くて強度が弱い縮径部１２ｅが折損する。図５（ｂ）に示すように、縮径部１２ｅはストッパ部材２５および内側部材２３の間に形成されているので、フロントプロペラシャフト１２が内側部材２３から離脱されることでジョイント１４から脱落しそうになる。このとき、フロントプロペラシャフト１２のストッパ部材２５が外側部材２１に固定された係止部材２４のフランジ部２４ｃに引っ掛かり、フロントプロペラシャフト１２がジョイント１４から脱落することが防止される。
【００４４】
このように、本実施の形態に係るシャフトの保持構造３１は、以上のように構成されているので、以下の効果が得られる。
【００４５】
すなわち、本実施の形態に係るシャフトの保持構造３１は、回転可能なフロントプロペラシャフト１２と、回転可能なリヤプロペラシャフト１５と、フロントプロペラシャフト１２およびリヤプロペラシャフト１５の間に介在されるとともに、リヤプロペラシャフト１５に固定されて一体回転する外側部材２１と、フロントプロペラシャフト１２に固定されて一体回転するとともに外側部材２１とも一体回転する内側部材２３と、を有するジョイント１４と、を備えて一体回転するプロペラシャフト１０を折損時に保持するためのシャフトの保持構造３１において、外側部材２１に固定されるとともに、フロントプロペラシャフト１２の周囲を囲むフランジ部２４ｃを有する係止部材２４と、内側部材２３と係止部材２４のフランジ部２４ｃとの間に位置するフロントプロペラシャフト１２に固定されるとともに、フランジ部２４ｃの最小内径よりも大きな外径を有するストッパ部材２５と、ストッパ部材２５および内側部材２３の間に位置するフロントプロペラシャフト１２に形成されるとともにフロントプロペラシャフト１２およびリヤプロペラシャフト１５で最も径の小さい縮径部１２ｅと、を備えることを特徴とする。
【００４６】
その結果、従来のようにプロペラシャフト１０の下方にガードを設ける必要がないので、ガードを設ける場合に比べてプロペラシャフト１０の取付位置が低位置化されるとともに、フロアの低床化が実現されるという効果がある。
【００４７】
また、何らかの理由で極めて過大な外力がプロペラシャフト１０に作用したときは、他の部位より細くて強度が弱い縮径部１２ｅが折損してフロントプロペラシャフト１２がジョイント１４から脱落しようとするが、このとき、フロントプロペラシャフト１２のストッパ部材２５が外側部材２１に固定された係止部材２４のフランジ部２４ｃに引っ掛かり、フロントプロペラシャフト１２がジョイント１４から脱落することが防止される。これにより、折れたプロペラシャフト１０が周囲の他の部品に干渉したり路面に脱落することが防止されるという効果がある。
【００４８】
本実施の形態に係るシャフトの保持構造３１においては、トリポード型等速ジョイントに保持構造３１を設けた場合について説明したが、本発明に係るシャフトの保持構造においては、他の等速ジョイントに設けてもよい。
例えば、トリポード型等速ジョイントにおけるローラ２２の代わりに複数のボールによって構成したツェッパ型ジョイントまたはバーフィールド型ジョイントに保持構造を設けてもよい。
【００４９】
また、本実施の形態に係るシャフトの保持構造３１においては、ローラ２２がスライド可能なトリポード型等速ジョイントに保持構造３１を設けた場合について説明したが、本発明に係るシャフトの保持構造においては、他のトリポード型等速ジョイントで構成してもよい。
例えば、３本の支持軸にそれぞれ嵌め合う３個のローラで構成し、外側部材の内周側に、３個の円筒溝を形成し、この円筒溝で各ローラを回動可能に支持するとともに、軸線方向には移動しない形式の固定タイプのトリポード型等速ジョイントで構成してもよい。
【００５０】
また、本実施の形態に係るシャフトの保持構造３１においては、プロペラシャフト１０に保持構造３１を設けた場合について説明したが、本発明に係るシャフトの保持構造においては、このシャフトが、左右少なくとも一方のフロントドライブシャフトを構成するものであってもよく、左右少なくとも一方のリヤドライブシャフトを構成するものであってもよい。
【００５１】
また、本実施の形態に係るシャフトの保持構造３１においては、縮径部１２ｅはフロントプロペラシャフト１２のスプライン外歯１２ａの前側に隣接して形成されるとともに短い軸形状としているが、本発明に係るシャフトの保持構造においては、ストッパ部材２５および内側部材２３の間に形成されていればよく、例えば、当該部位の一部に断面Ｖ字またはＵ字などの溝を形成することによりプロペラシャフトで最も径の小さい部位になるようにして縮径部を形成してもよい。
【００５２】
以上説明したように、本発明に係るシャフトの保持構造は、何らかの理由で極めて過大な外力がシャフトに作用した場合にシャフトが折損してもストッパ部材と係止部材とが係止してシャフトが脱落することを防止できるとともに、従来のようなガードを用いていないことによりシャフトの取付位置が低位置化され、なおかつフロアの低床化が実現できるシャフトの保持構造全般に有用である。
【符号の説明】
【００５３】
１０ プロペラシャフト
１２ フロントプロペラシャフト（第１のシャフト）
１２ｅ 縮径部
１４ ジョイント
１５ リヤプロペラシャフト（第２のシャフト）
２１ 外側部材
２２ ローラ
２３ 内側部材
２４ 係止部材
２４ｃ フランジ部
２５ ストッパ部材
３１ シャフトの保持構造
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるシャフトの保持構造に関し、特に、プロペラシャフトやドライブシャフトの折損時に、折れたシャフトを保持するシャフトの保持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車などの車両においては、車体下部にプロペラシャフトやドライブシャフトなどの大きな駆動力を伝達するためのシャフトが設けられている。これらのシャフトは十分な強度を確保して設計されてはいるが、不測の事態、例えば何らかの理由で極めて過大なトルクがシャフトに作用したり極度に大きな曲げ力などが加わることでシャフトが折損した場合を想定して、折れたシャフトが他の部品に干渉したり路面に脱落したりしないようにするシャフトの保持構造を設ける場合がある。
【０００３】
従来、この種のシャフトの保持構造として、プロペラシャフトの下方にガードを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来のシャフトの保持構造は、例えば、プロペラシャフトの下方から設けられた断面Ｕ字形状のガードや、あるいはプロペラシャフトの周囲を囲むように設けられたリング状のガードを車両のフレームに固定して構成されている。
【０００４】
このような構成を有することにより、特許文献１に記載のシャフトの保持構造は、プロペラシャフトが折損したときに該プロペラシャフトを下方からガードにより支持するので、プロペラシャフトが脱落することを防止するようになっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭４９−１４８６２４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、上述のような従来のシャフトの保持構造にあっては、プロペラシャフトの下方にガードが設けられているため、車体下部に該ガードを設けるための取付スペースを確保する必要があるとともに、ガードが地面と干渉することを防ぐためにガードの下方で最低地上高を確保しなければならず、ガードの分だけプロペラシャフトの配置高さが高くなってしまいフロアの低床化の妨げになってしまうという問題があった。
【０００７】
このような問題を解決するために、このようなガードを設けずに、シャフトの強度を更に強くしてシャフトが折損する可能性を低減することも考えられた。しかし、その場合、シャフト径を通常より太くしなければならずシャフト重量が必要以上に重くなってしまうため、重量増加を抑え、かつ万一のシャフトの折損に備えた何らかのシャフトの保持構造を設けることが望まれていた。
【０００８】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、車体の下部に設けられた駆動力を伝達するシャフトが折損しても脱落することを防止できるとともに、車両を重量化することなく、シャフトの低位置化およびフロアの低床化を図ることができるシャフトの保持構造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】
【０００９】
本発明に係るシャフトの保持構造は、上記目的達成のため、（１）回転可能な第１のシャフトと、回転可能な第２のシャフトと、前記第１のシャフトおよび第２のシャフトの間に介在されるとともに、前記第２のシャフトに固定されて一体回転する外側部材と、前記第１のシャフトに固定されて一体回転するとともに前記外側部材とも一体回転する内側部材と、を有するジョイントと、を備えて一体回転するシャフトを折損時に保持するためのシャフトの保持構造において、前記外側部材に固定されるとともに、前記第１のシャフトの周囲を囲むフランジ部を有する係止部材と、前記内側部材と前記係止部材の前記フランジ部との間に位置する前記第１のシャフトに固定されるとともに、前記フランジ部の最小内径よりも大きな外径を有するストッパ部材と、前記ストッパ部材および前記内側部材の間に位置する前記第１のシャフトに形成されるとともに前記第１のシャフトおよび第２のシャフトで最も径の小さい縮径部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この構成により、シャフトの通常の回転時には、第１のシャフトの回転が内側部材から外側部材を経て第２のシャフトに伝達される。これにより、第１のシャフトおよび第２のシャフトがジョイントを介して一体回転される。そして、何らかの理由で極めて過大な外力がシャフトに作用した場合は、シャフトの他の部位より細くて強度が弱い縮径部が折損する。この縮径部はストッパ部材および内側部材の間に位置する第１のシャフトに形成されているので、第１のシャフトが内側部材から離脱されることでジョイントから抜け落ちそうになる。このとき、第１のシャフトのストッパ部材が外側部材に固定された係止部材のフランジ部に引っ掛かり、第１のシャフトがジョイントから抜け落ちることが防止される。
また、このようにシャフトの折損時であっても第１のシャフトがジョイントから抜け落ちることが防止されるので、従来のようにシャフトの折損防止のためにシャフトの強度を大きくする必要がなく、シャフト重量の増加は回避される。さらに、従来のようにシャフトの下方にガードを設ける必要がないので、ガードを設ける場合に比べてシャフトの取付位置が低位置化されるとともに、フロアの低床化が実現される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、車体の下部に設けられた駆動力を伝達するシャフトが万一折損しても脱落することを防止できるとともに、車両を重量化することなく、シャフトの低位置化およびフロアの低床化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るプロペラシャフトの側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るジョイントを示す図であり、（ａ）は中央縦断面側面図、（ｂ）は（ａ）中、ダストカバーを省略したＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るジョイントの分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るプロペラシャフトの組立手順を示す側面図であり、（ａ）は組立前の状態、（ｂ）はフロントプロペラシャフトに内側部材を組み付けた状態、（ｃ）はフロントプロペラシャフトとリヤプロペラシャフトを連結した状態をそれぞれ示す。
【図５】本発明の実施の形態に係るプロペラシャフトを示す側面図であり、（ａ）はプロペラシャフトが伸張した状態、（ｂ）はプロペラシャフトが折損した状態をそれぞれ示す。
【図６】本発明の実施の形態に係るフロントプロペラシャフトの後部を示す拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明のシャフトの保持構造を自動車のプロペラシャフト１０に適用した例を示している。
【００１４】
まず、プロペラシャフト１０の構成について説明する。
プロペラシャフト１０は、車両の下部に設けられている。この車両は、大型自動車、普通自動車などからなり、例えば、後輪駆動で横置きの４気筒ガソリンエンジンを搭載した普通自動車で構成されている。
【００１５】
図１に示すように、プロペラシャフト１０は、フロント側ジョイント１１と、フロント側ジョイント１１に連結された第１のシャフトとしてのフロントプロペラシャフト１２と、フロントプロペラシャフト１２を回転自在に弾性的に支持するセンターベアリング１３と、フロントプロペラシャフト１２に連結されたジョイント１４と、ジョイント１４に連結された第２のシャフトとしてのリヤプロペラシャフト１５と、リヤプロペラシャフト１５に連結されたリヤ側ジョイント１６とを含んで構成されている。
【００１６】
プロペラシャフト１０は、トランスファとリヤディファレンシャル機構とを連結していて、トランスファの回転をリヤディファレンシャル機構に等速回転で伝達する。そして、フロント側ジョイント１１はフロントプロペラシャフト１２とトランスファとを連結するとともに、リヤ側ジョイント１６はリヤプロペラシャフト１５とリヤディファレンシャル機構とを連結している。このようなプロペラシャフト１０の全体構成自体は、従来のプロペラシャフトとほぼ同様であるので、ここではジョイント１４について詳述する。
【００１７】
図２ないし図４に示すように、ジョイント１４はトリポード型等速ジョイントであり、リヤプロペラシャフト１５に固定される外側部材２１と、３つのローラ２２を備えてフロントプロペラシャフト１２に固定される内側部材２３と、外側部材２１に固定される係止部材２４と、フロントプロペラシャフト１２に固定されるストッパ部材２５と、フロントプロペラシャフト１２および外側部材２１に固定されるダストカバー２６とを含んで構成されている。
【００１８】
外側部材２１は、リヤプロペラシャフト１５の前端部に形成されている。外側部材２１は有底の筒状であって、カップ部２１ａと、内周側に形成されたローラガイド部２１ｂおよび突条部２１ｃと、内周側の前端部に形成された係止部材取付溝２１ｄと、外周側の前端部に形成されたダストカバー係合溝２１ｅとを備えている。
【００１９】
カップ部２１ａは、開口端部２１ｆを有している。また、このカップ部２１ａの軸心とリヤプロペラシャフト１５の軸心とが一致するように形成されている。
【００２０】
ローラガイド部２１ｂは３カ所に形成され、カップ部２１ａの内周側に周方向等間隔（ここでは１２０度間隔）で軸線方向に延在するように設けられている。ローラガイド部２１ｂにはローラ２２が摺動および回動可能に嵌合され、それぞれ外側部材２１の軸線と平行な方向に回動可能に案内される。
【００２１】
また、突条部２１ｃは３つのローラガイド部２１ｂの間の３カ所に設けられ、外側部材２１の内周側から半径方向の内方に向かって突出するとともに、ローラガイド部２１ｂに沿って形成されている。この突条部２１ｃは、ローラ２２をそれぞれローラガイド部２１ｂに沿って確実に摺動するよう支持している。
【００２２】
ダストカバー係合溝２１ｅは外側部材２１の外周側の開口端部２１ｆの近傍に形成されている。このダストカバー係合溝２１ｅには、ダストカバー２６の大外径部２６ａの係合部２６ｂが係合するようになっている。
【００２３】
内側部材２３は、ローラ２２と、該ローラ２２を保持してフロントプロペラシャフト１２に固定されるスパイダ２７と、スパイダ２７を固定するスナップリング２８とを含んで構成されている。内側部材２３は、フロントプロペラシャフト１２に固定されるとともに、外側部材２１に挿入されている。さらに、内側部材２３は、外側部材２１の軸線方向に移動可能であるとともに、所定の角度範囲内で揺動可能であるようにして、外側部材２１と連結している。これにより、外側部材２１の軸心に対して内側部材２３およびフロントプロペラシャフト１２の軸心が相対的に傾斜しても、フロントプロペラシャフト１２および内側部材２３の回転が等速度で外側部材２１に伝達されるようになっている。
【００２４】
スパイダ２７は、円環状のスパイダ本体２７ａと、３本のローラ支持軸２７ｂとにより構成されている。スパイダ本体２７ａは、球面状の外周部２７ｃと、軸線方向に貫通して形成されたスプライン内歯２７ｄとを備えている。ローラ支持軸２７ｂは円柱形状で、外周部２７ｃから半径方向外側に突出して周方向等間隔（ここでは１２０度間隔）でスパイダ本体２７ａと一体に形成されている。これらのローラ支持軸２７ｂは、それぞれローラ２２を回転可能に支持している。
【００２５】
各ローラ２２は、ローラ支持軸２７ｂに支持されたニードルベアリング２９に取り付けられて、ローラ支持軸２７ｂの回りを滑らかに回転するように設けられている。また、各ローラ２２は、ローラ支持軸２７ｂに対してローラスナップリング３０により固定されて脱落しないようになっている。
【００２６】
フロントプロペラシャフト１２は、後端部に形成されたスプライン外歯１２ａと、その僅かに前側に形成されたストッパ部材係合溝１２ｂと、該ストッパ部材係合溝１２ｂよりも前側に形成されたダストカバー係合溝１２ｃと、スプライン外歯１２ａの後側に隣接して形成されたスナップリング係合溝１２ｄと、スプライン外歯１２ａの前側に隣接して形成された縮径部１２ｅとを有している。そして、スプライン外歯１２ａがスパイダ２７のスプライン内歯２７ｄと嵌合し、フロントプロペラシャフト１２がスパイダ２７に連結されるようになっている。スナップリング係合溝１２ｄには、スナップリング２８が装着され、フロントプロペラシャフト１２がスパイダ２７から抜け出ないよう阻止されるとともに、フロントプロペラシャフト１２に対してスパイダ２７が位置決めされるようになっている。また、ダストカバー係合溝１２ｃには、ダストカバー２６の小外径部２６ｃの係合部２６ｄが係合するようになっている。
【００２７】
縮径部１２ｅは、図６に拡大して示すように、フロントプロペラシャフト１２のスプライン外歯１２ａの前側に隣接して形成されたプロペラシャフト１０で最も径の小さい短い軸形状の部位からなる。この縮径部１２ｅの剛性はプロペラシャフト１０として十分な大きさは確保してあるものの、プロペラシャフト１０の中では最も小さい。すなわち、縮径部１２ｅの直径Ｄ１は、例えばフロントプロペラシャフト１２の後部の軸径Ｄ２やストッパ部材係合溝１２ｂの溝径Ｄ３よりも小さい。このため、このプロペラシャフト１０に極端に過度の外力が作用した場合は、縮径部１２ｅが破断するようになっている。
【００２８】
係止部材２４は、平坦な円環部２４ａと、該円環部２４ａの一部に形成された切欠部２４ｂと、円環部２４ａから半径方向中心側に向けて突出するとともに周方向等間隔（ここでは１２０度間隔）に設けられた３個のフランジ部２４ｃとを備えている。円環部２４ａは、外側部材２１の係止部材取付溝２１ｄに嵌合されている。各フランジ部２４ｃはフロントプロペラシャフト１２の周囲を囲むとともに、その各先端はフロントプロペラシャフト１２に接触することなく直近に設けられ、なおかつこれら先端部の形成する最小径はストッパ部材２５の外径より小さくなるようにしている（図２（ｂ）を参照）。すなわち、ストッパ部材２５はフランジ部２４ｃの間を抜けて前方に飛び出すことはできない。また、フランジ部２４ｃは、外側部材２１に対して前方に突出する段形状とされている。
【００２９】
さらに、図２（ｂ）に示すように、係止部材２４は、前側から見てフランジ部２４ｃがカップ部２１ａの突条部２１ｃの位置に合致するように装着されている。これにより、フランジ部２４ｃ同士の間の空間にローラガイド部２１ｂが位置するので、ローラ２２がフランジ部２４ｃに干渉することが防止される（図５（ａ）を参照）。
【００３０】
ストッパ部材２５は、図３に示すように、円環状の本体２５ａと、その一部を切り欠いた合い口部２５ｂとを有している。この合い口部２５ｂを拡げ、フロントプロペラシャフト１２のストッパ部材係合溝１２ｂに装着される。すなわち、ストッパ部材２５は、フロントプロペラシャフト１２に固定されたスパイダ２７と係止部材２４のフランジ部２４ｃとの間に固定されている。上述したように、このストッパ部材２５は、フランジ部２４ｃの最小内径よりも大きな外径を有するようになっている。
【００３１】
ここで、本発明に係るシャフトの保持構造は、上述した係止部材２４と、ストッパ部材２５と、フロントプロペラシャフト１２の縮径部１２ｅとを備えたものとしている。このシャフトの保持構造３１により、極めて過大な外力がプロペラシャフト１０に作用して縮径部１２ｅが折損した場合、ストッパ部材２５が係止部材２４のフランジ部２４ｃに引っ掛かり、フロントプロペラシャフト１２がジョイント１４から抜け落ちることが防止される。
【００３２】
ダストカバー２６は、図２および図３に示すように、例えば、ゴムなどの弾性材料からなり、伸縮自在に形成されており、大外径部２６ａの内周面に形成された凸形状の係合部２６ｂと、小外径部２６ｃの内周面に形成された凸形状の係合部２６ｄとを備えている。大外径部２６ａの係合部２６ｂは外側部材２１のダストカバー係合溝２１ｅに係合するとともに、小外径部２６ｃの係合部２６ｄはフロントプロペラシャフト１２のダストカバー係合溝１２ｃに係合するようになっている。なお、図２（ａ）に示すように、ダストカバー２６の各係合部２６ｂ，２６ｄは、外周側から固定バンド３４，３５により締め付けられている。また、ダストカバー２６の内部には、外側部材２１および内側部材２３を潤滑するグリスなどの潤滑油が封入されている。
【００３３】
スナップリング２８は、図３に示すように、円環状の本体２８ａと、その一部を切り欠いた合い口部２８ｂとを有している。この合い口部２８ｂを拡げてフロントプロペラシャフト１２のスナップリング係合溝１２ｄに装着し、前述のようにスパイダ２７が、フロントプロペラシャフト１２から抜け出るのを阻止するよう位置決めしている。
【００３４】
次いで、プロペラシャフト１０のジョイント１４を組み立てる手順について説明する。
【００３５】
最初にフロントプロペラシャフト１２のダストカバー係合溝１２ｃに、ダストカバー２６の小外径部２６ｃの係合部２６ｄを装着する。なお、以下、図４および図５では、ダストカバー２６の表示を省略している。図４（ａ）に示すように、フロントプロペラシャフト１２の後端部からストッパ部材２５を嵌合してストッパ部材係合溝１２ｂに装着する。一方、スパイダ２７の各ローラ支持軸２７ｂにニードルベアリング２９およびローラ２２を取り付けて、内側部材２３を形成する。そして、この内側部材２３をフロントプロペラシャフト１２の後端部から嵌合し、フロントプロペラシャフト１２のスプライン外歯１２ａにスパイダ２７のスプライン内歯２７ｄを噛み合わせて圧入する。
【００３６】
そして、図４（ｂ）に示すように、フロントプロペラシャフト１２の後端部からスナップリング２８を嵌め合わせて、スナップリング係合溝１２ｄに装着する。これにより、フロントプロペラシャフト１２に対して内側部材２３が軸方向にずれることなく完全に固定される。
【００３７】
図４（ｃ）に示すように、この内側部材２３を装着したフロントプロペラシャフト１２の後端部を外側部材２１のカップ部２１ａに挿入する。挿入する際は各ローラ２２をローラガイド部２１ｂに案内させる。挿入後、ローラ２２がローラガイド部２１ｂに摺動可能に支持されることにより、内側部材２３は外側部材２１の軸線方向に移動可能になるとともに、所定の角度範囲内で揺動可能になって外側部材２１と連結する。そして、外側部材２１およびリヤプロペラシャフト１５の軸心に対して内側部材２３およびフロントプロペラシャフト１２の軸心が相対的に傾斜しても、フロントプロペラシャフト１２および内側部材２３の回転が等速度で外側部材２１およびリヤプロペラシャフト１５に伝達されるようになっている。
【００３８】
その後、係止部材２４の切欠部２４ｂを押し拡げてフロントプロペラシャフト１２に側方から嵌め合わせる。そして、係止部材２４の切欠部２４ｂを押し縮めて円環部２４ａを縮径し、外側部材２１のカップ部２１ａの内周側に挿入し、外側部材２１の係止部材取付溝２１ｄに嵌め合わせて装着する。それから、ダストカバー２６の大外径部２６ａの係合部２６ｂを外側部材２１のダストカバー係合溝２１ｅに係合する。
【００３９】
次いで、プロペラシャフト１０のジョイント１４およびシャフトの保持構造３１の作用について説明する。
【００４０】
プロペラシャフト１０の回転時には、フロントプロペラシャフト１２の駆動力が内側部材２３であるスパイダ２７およびローラ２２を経て、外側部材２１のローラガイド部２１ｂからリヤプロペラシャフト１５に伝達される。これにより、フロントプロペラシャフト１２とリヤプロペラシャフト１５とが一体回転される。このとき、フロントプロペラシャフト１２とリヤプロペラシャフト１５との間に伸縮方向あるいは曲折方向への力が作用すると、ローラ２２がローラガイド部２１ｂに案内されて適宜摺動し、フロントプロペラシャフト１２とリヤプロペラシャフト１５とが相対的に伸縮あるいは曲折する。
【００４１】
ここで、図５（ａ）に示すように、フロントプロペラシャフト１２とリヤプロペラシャフト１５とが離隔する方向に外力が作用したときは、ローラ２２はローラガイド部２１ｂに案内されて外側部材２１の開口端部２１ｆの付近にまで移動する。このとき、ストッパ部材２５が外側部材２１の開口端部２１ｆまで達するが、係止部材２４のフランジ部２４ｃが前方に突出する段形状とされているので、ストッパ部材２５がフランジ部２４ｃに干渉することは防止される。
【００４２】
また、図２（ｂ）に示すように、係止部材２４のフランジ部２４ｃはカップ部２１ａの突条部２１ｃの位置に合致するように装着されており、フランジ部２４ｃ同士の間の空間にローラガイド部２１ｂが位置するので、ローラ２２が開口端部２１ｆ付近まで摺動してきてもフランジ部２４ｃと干渉することが防止される（図５（ａ））。
【００４３】
さらに、何らかの理由で極めて過大な外力がプロペラシャフト１０に作用した場合、プロペラシャフト１０の他の部位より細くて強度が弱い縮径部１２ｅが折損する。図５（ｂ）に示すように、縮径部１２ｅはストッパ部材２５および内側部材２３の間に形成されているので、フロントプロペラシャフト１２が内側部材２３から離脱されることでジョイント１４から脱落しそうになる。このとき、フロントプロペラシャフト１２のストッパ部材２５が外側部材２１に固定された係止部材２４のフランジ部２４ｃに引っ掛かり、フロントプロペラシャフト１２がジョイント１４から脱落することが防止される。
【００４４】
このように、本実施の形態に係るシャフトの保持構造３１は、以上のように構成されているので、以下の効果が得られる。
【００４５】
すなわち、本実施の形態に係るシャフトの保持構造３１は、回転可能なフロントプロペラシャフト１２と、回転可能なリヤプロペラシャフト１５と、フロントプロペラシャフト１２およびリヤプロペラシャフト１５の間に介在されるとともに、リヤプロペラシャフト１５に固定されて一体回転する外側部材２１と、フロントプロペラシャフト１２に固定されて一体回転するとともに外側部材２１とも一体回転する内側部材２３と、を有するジョイント１４と、を備えて一体回転するプロペラシャフト１０を折損時に保持するためのシャフトの保持構造３１において、外側部材２１に固定されるとともに、フロントプロペラシャフト１２の周囲を囲むフランジ部２４ｃを有する係止部材２４と、内側部材２３と係止部材２４のフランジ部２４ｃとの間に位置するフロントプロペラシャフト１２に固定されるとともに、フランジ部２４ｃの最小内径よりも大きな外径を有するストッパ部材２５と、ストッパ部材２５および内側部材２３の間に位置するフロントプロペラシャフト１２に形成されるとともにフロントプロペラシャフト１２およびリヤプロペラシャフト１５で最も径の小さい縮径部１２ｅと、を備えることを特徴とする。
【００４６】
その結果、従来のようにプロペラシャフト１０の下方にガードを設ける必要がないので、ガードを設ける場合に比べてプロペラシャフト１０の取付位置が低位置化されるとともに、フロアの低床化が実現されるという効果がある。
【００４７】
また、何らかの理由で極めて過大な外力がプロペラシャフト１０に作用したときは、他の部位より細くて強度が弱い縮径部１２ｅが折損してフロントプロペラシャフト１２がジョイント１４から脱落しようとするが、このとき、フロントプロペラシャフト１２のストッパ部材２５が外側部材２１に固定された係止部材２４のフランジ部２４ｃに引っ掛かり、フロントプロペラシャフト１２がジョイント１４から脱落することが防止される。これにより、折れたプロペラシャフト１０が周囲の他の部品に干渉したり路面に脱落することが防止されるという効果がある。
【００４８】
本実施の形態に係るシャフトの保持構造３１においては、トリポード型等速ジョイントに保持構造３１を設けた場合について説明したが、本発明に係るシャフトの保持構造においては、他の等速ジョイントに設けてもよい。
例えば、トリポード型等速ジョイントにおけるローラ２２の代わりに複数のボールによって構成したツェッパ型ジョイントまたはバーフィールド型ジョイントに保持構造を設けてもよい。
【００４９】
また、本実施の形態に係るシャフトの保持構造３１においては、ローラ２２がスライド可能なトリポード型等速ジョイントに保持構造３１を設けた場合について説明したが、本発明に係るシャフトの保持構造においては、他のトリポード型等速ジョイントで構成してもよい。
例えば、３本の支持軸にそれぞれ嵌め合う３個のローラで構成し、外側部材の内周側に、３個の円筒溝を形成し、この円筒溝で各ローラを回動可能に支持するとともに、軸線方向には移動しない形式の固定タイプのトリポード型等速ジョイントで構成してもよい。
【００５０】
また、本実施の形態に係るシャフトの保持構造３１においては、プロペラシャフト１０に保持構造３１を設けた場合について説明したが、本発明に係るシャフトの保持構造においては、このシャフトが、左右少なくとも一方のフロントドライブシャフトを構成するものであってもよく、左右少なくとも一方のリヤドライブシャフトを構成するものであってもよい。
【００５１】
また、本実施の形態に係るシャフトの保持構造３１においては、縮径部１２ｅはフロントプロペラシャフト１２のスプライン外歯１２ａの前側に隣接して形成されるとともに短い軸形状としているが、本発明に係るシャフトの保持構造においては、ストッパ部材２５および内側部材２３の間に形成されていればよく、例えば、当該部位の一部に断面Ｖ字またはＵ字などの溝を形成することによりプロペラシャフトで最も径の小さい部位になるようにして縮径部を形成してもよい。
【００５２】
以上説明したように、本発明に係るシャフトの保持構造は、何らかの理由で極めて過大な外力がシャフトに作用した場合にシャフトが折損してもストッパ部材と係止部材とが係止してシャフトが脱落することを防止できるとともに、従来のようなガードを用いていないことによりシャフトの取付位置が低位置化され、なおかつフロアの低床化が実現できるシャフトの保持構造全般に有用である。
【符号の説明】
【００５３】
１０ プロペラシャフト
１２ フロントプロペラシャフト（第１のシャフト）
１２ｅ 縮径部
１４ ジョイント
１５ リヤプロペラシャフト（第２のシャフト）
２１ 外側部材
２２ ローラ
２３ 内側部材
２４ 係止部材
２４ｃ フランジ部
２５ ストッパ部材
３１ シャフトの保持構造
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な第１のシャフトと、
回転可能な第２のシャフトと、
前記第１のシャフトおよび第２のシャフトの間に介在されるとともに、前記第２のシャフトに固定されて一体回転する外側部材と、前記第１のシャフトに固定されて一体回転するとともに前記外側部材とも一体回転する内側部材と、を有するジョイントと、
を備えて一体回転するシャフトを折損時に保持するためのシャフトの保持構造において、
前記外側部材に固定されるとともに、前記第１のシャフトの周囲を囲むフランジ部を有する係止部材と、
前記内側部材と前記係止部材の前記フランジ部との間に位置する前記第１のシャフトに固定されるとともに、前記フランジ部の最小内径よりも大きな外径を有するストッパ部材と、
前記ストッパ部材および前記内側部材の間に位置する前記第１のシャフトに形成されるとともに前記第１のシャフトおよび第２のシャフトで最も径の小さい縮径部と、
を備えることを特徴とするシャフトの保持構造。
【請求項１】
回転可能な第１のシャフトと、
回転可能な第２のシャフトと、
前記第１のシャフトおよび第２のシャフトの間に介在されるとともに、前記第２のシャフトに固定されて一体回転する外側部材と、前記第１のシャフトに固定されて一体回転するとともに前記外側部材とも一体回転する内側部材と、を有するジョイントと、
を備えて一体回転するシャフトを折損時に保持するためのシャフトの保持構造において、
前記外側部材に固定されるとともに、前記第１のシャフトの周囲を囲むフランジ部を有する係止部材と、
前記内側部材と前記係止部材の前記フランジ部との間に位置する前記第１のシャフトに固定されるとともに、前記フランジ部の最小内径よりも大きな外径を有するストッパ部材と、
前記ストッパ部材および前記内側部材の間に位置する前記第１のシャフトに形成されるとともに前記第１のシャフトおよび第２のシャフトで最も径の小さい縮径部と、
を備えることを特徴とするシャフトの保持構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１７７６７（Ｐ２０１２−１７７６７Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５４０６３（Ｐ２０１０−１５４０６３）
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
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