JP2002048149A

JP2002048149A - 車両用軸継手

Info

Publication number: JP2002048149A
Application number: JP2000233848A
Authority: JP
Inventors: Hideki Sunada; 英樹砂田; Takayuki Yokota; 貴之横田
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2002-02-15
Also published as: DE10137893A1; US20020022527A1; US6554713B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ボルト・ナットの締結トルクによる環状プレ
ート相互の口開きを招くことなく、環状プレートの一枚
当りの肉厚を薄くできるようにして、さらなる振動吸収
性能の向上を図る。【解決手段】第１軸と第２軸の突合せ部に配置した複
数枚の環状プレート２４…に、円周方向等間隔に複数の
挿通孔２５を形成する。第１軸と第２軸を環状プレート
２４…の挿通孔２５部分にボルト２６及びナット２７に
よって円周方向で交互に結合する。積層した環状プレー
ト２４の挿通孔２５の近傍を塑性変形させ、その塑性変
形部３１によって規制手段３２を構成する。ボルト２６
及びナット２７の締結に伴なう環状プレート２４のずれ
動きを規制手段３２によって押さえつける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のプロペラシ
ャフト部分等に用いられる軸継手に関し、とりわけ、軸
方向の振動を弾性的に吸収する機能を備えた車両用軸継
手に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のプロペラシャフト部分に用いられ
る軸継手として、ゴム弾性体を用いたものが知られてい
る（例えば、実開昭６３-１７８６３２号公報参照）。

【０００３】この軸継手は、図８，図９に示すように、
ゴム弾性体から成る略円環状の本体部１に周方向等間隔
に複数のブッシュ２が設けられ、隣接するブッシュ２，
２相互が剛性の高い補強線材８によって連結されてい
る。第１軸３と第２軸４の各端部には、複数の分岐アー
ム（結合部）５ａ，６ａを有するヨーク５，６が夫々取
付けられ、この両ヨーク５，６の分岐アーム５ａ，６ａ
が軸継手のブッシュ２に円周方向で交互にボルト１２及
びナット１３によって結合されている。そして、第１軸
３の先端部は軸継手の本体部１を貫通して突出し、第２
軸４にゴムブッシュ７を介してセンタリングされてい
る。

【０００４】この軸継手の場合、隣接するブッシュ２が
補強線材８によって結合されているため、両軸３，４間
の軸方向の相対変位は弾性的に許容し、回転方向の動力
は補強線材８の張力によって剛的に伝達することができ
る。

【０００５】しかし、この従来からある軸継手において
は、部品点数が多いうえに装置全体が大型化し易い等の
問題があり、近年、これに代わる軸継手として金属プレ
ート等を用いたものも開発されている（例えば、実開昭
６０−１８９６２０号公報参照）。

【０００６】この軸継手は、図１０に示すように、金属
製の環状プレート９に円周方向に等間隔にボルト（締結
手段）の挿通孔１０…が設けられ、これらの挿通孔１０
…に、第１軸側の結合部と第２軸側の結合部（図示は省
略してあるが、図８，図９の分岐アーム５ａ，６ａに相
当。）が円周方向で交互になるように結合されている。
尚、同図中１１は、ボルト締結時に用いられるワッシャ
である。

【０００７】したがって、今、環状プレート９上の隣接
する挿通孔１０，１０間の領域を連結アーム部９ａと呼
ぶとすると、各連結アーム部９ａは、軸方向の振動入力
に対し曲げ方向に弾性変形してその振動を吸収すること
ができ、回動方向の入力に対しては変形を生じることな
くトルクを剛的に伝達することができる。また、この軸
継手の場合、第１軸と第２軸は剛性の高いの環状プレー
ト９を介してセンタリングされるため、特別なセンタリ
ング機構を設ける必要もない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この種の軸継手に関し
ては、現在、曲げ剛性の大幅な増大を招くことなく回転
方向の剛性を高めるための手段として、薄肉の環状プレ
ートを複数枚積層して用いることが考えられている。こ
の場合、環状プレートの一枚当りの肉厚を薄くすること
により、曲げ方向の大幅な剛性増加を抑えることができ
るが、環状プレートの肉厚を薄くするのには限界があ
り、環状プレートをあまり薄くすると、図１１に示すよ
うにボルト１２及びナット１３の締結トルクによって外
側の環状プレート９Ａが変形し、内側の環状プレート９
Ｂとの間に所謂口開き１４が生じて、安定した吸振性能
が得られなくなる。

【０００９】そこで本発明は、ボルト・ナットの締結ト
ルクによる環状プレート相互の口開きを招くことなく、
環状プレートの一枚当りの肉厚を薄くできるようにし
て、さらなる振動吸収性能の向上を図ることのできる車
両用軸継手を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、請求項１に記載の発明は、第１軸と
第２軸の突合せ部に回動方向の剛性の大きい環状プレー
トを配置し、前記第１軸と第２軸の各端部に円周方向に
間隔をおいて設けられた結合部を、第１軸側のものと第
２軸側のものが円周方向で交互になるように、前記環状
プレートにボルト・ナットを介して結合し、前記環状プ
レート上の、ボルトの挿通孔間に位置される連結アーム
部の弾性変形により、軸方向の振動を吸収するようにし
た車両用軸継手において、前記環状プレートを複数枚積
層すると共に、この環状プレート相互の動きを規制する
規制手段を設けるようにした。

【００１１】したがって、この発明の場合、積層した環
状プレート相互の動きが規制手段によって規制されるた
め、第１軸側と第２軸側の各結合部を環状プレートにボ
ルト・ナットによって結合するときに、締結トルクを受
ける外側の環状プレートが内側の環状プレートに対して
ずれ動くことがなくなる。

【００１２】請求項２に記載の発明は、規制手段を、環
状プレートのボルトの挿通孔の近傍に設けるようにし
た。この発明の場合、ボルト・ナットの締結時の環状プ
レートのずれ動きは規制手段によって阻止されるが、軸
方向振動の入力に伴なう各環状プレートの曲げ変形は規
制手段によって阻害されなくなる。

【００１３】請求項３に記載の発明は、規制手段を、積
層した環状プレートに形成した塑性変形部によって構成
するようにした。この発明の場合、部品点数の増加を来
すことなく、ボルト・ナットの締結に伴なう環状プレー
ト相互のずれ動きを阻止できるようになる。

【００１４】請求項４に記載の発明は、塑性変形部を、
積層した環状プレートの打ち抜きと共にプレス成形によ
って形成するようにした。

【００１５】請求項５に記載の発明は、ボルトが挿通さ
れるワッシャと、ボルト、ナットの少なくとも一つに、
ボルト・ナットの締結時に環状プレートの外周縁部また
は内周縁部に当接して環状プレートの動きを規制するス
トッパ部を形成し、このストッパ部によって前記規制手
段を構成するようにした。

【００１６】この発明の場合、ボルト・ナットの締付時
に、環状プレートがずれ動こうとすると、環状プレート
の外周縁部、または、内周縁部が、ワッシャと、ボル
ト、ナットの少なくとも一つに設けられたストッパ部に
係合されてその動きが規制される。

【００１７】請求項６に記載の発明は、環状プレート相
互の接触面の少なくとも一方の少なくともボルトの挿通
孔の近傍を粗面にすることによって前記規制手段を構成
するようにした。この発明の場合、粗面部分によって環
状プレート相互のずれ動きが阻止される。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態を図１
〜図４に基づいて説明する。

【００１９】図１は、本発明にかかる軸継手を適用した
車両のプロペラシャフト部分の断面を示すものであり、
２０は、変速機側の出力軸、２１は、プロペラシャフト
のシャフト本体である。尚、この実施形態においては、
この出力軸２０とシャフト本体２１が本発明における第
１軸と第２軸を構成している。

【００２０】出力軸２０側の端部には鋳物製のヨーク２
２が結合され、シャフト本体２１側の端部にはプレス成
形されたヨーク２３が溶接固定されている。これらのヨ
ーク２２，２３はいずれも三叉状に等間隔に分岐した分
岐アーム２２ａ，２３ａを有し、これらの各分岐アーム
２２ａ，２３ａの先端が結合部とされている。そして、
両ヨーク２２，２３の間には積層した複数枚の金属製の
環状プレート２４…が配置され、両ヨーク２２，２３が
これらの環状プレート２４…を介して連結されている。
本発明にかかる軸継手はヨーク２２，２３とこの環状プ
レート２４…を主だった部品として構成されている。

【００２１】各環状プレート２４には６つの挿通孔２５
が円周方向等間隔に形成されており、出力軸２０側とシ
ャフト本体２１側の各分岐アーム２２ａ，２３ａが、円
周方向で交互になるように環状プレート２４…の挿通孔
２５部分にボルト２６及びナット２７によって締結され
ている。この各締結にあたっては、両端の環状プレート
２４，２４の外側面に夫々ワッシャ２８，２８が重合配
置され、この一対のワッシャ２８，２８で環状プレート
２４…を直接挟み込むかたちとなっている。

【００２２】ここで、図２に示すように、環状プレート
２４…は挿通孔２５の周域部の径方向幅Ａ’に対し、隣
接する挿通孔２５，２５間の連結アーム部２４ａの径方
向幅Ａが狭められて形成されている。そして、この連結
アーム部２４ａの幅Ａを狭めて形成するに際しては、環
状プレート２４の外周面はそのまま残し、内周面側を略
円弧状に切欠くようにしている。この切欠きは、隣接す
る挿通孔２５，２５の中心を直線で結ぶ仮想線ｐよりも
径方向外側に設定され、切欠きの結果残った連結アーム
部２４ａは、その幅中心ｑが前記仮想線ｐの径方向外側
に大きく膨らむように、ほぼ全体が仮想線ｐの外側に形
成されている。

【００２３】したがって、環状プレート２４…の各連結
アーム部２４ａは径方向幅Ａが狭められ、かつ、長さが
長く確保されているため、軸方向の曲げ剛性はこれらに
よって充分に小さく設定されている。

【００２４】また、環状プレート２４…は積層された状
態で各ヨーク２２，２３に締結されているが、環状プレ
ート２４相互は、図３，図４に示すように、外周面のう
ちの挿通孔２５の周域の径方向外側位置を塑性変形させ
ることにより相互に係合されている。一端の環状プレー
ト２４の径方向外側位置には略Ｕ字状の切欠き３０が形
成されており、他の環状プレート２４はこの切欠き３０
に向けて塑性変形されている。したがって、環状プレー
ト２４相互は塑性変形部３１によってかしめられると共
に、塑性変形によって端部の環状プレート２４の一部が
外側に膨出する不具合はその端部の環状プレート２４に
設けた切欠き３０によって回避されている。この実施形
態の場合、環状プレート２４の切欠き３０と塑性変形部
３１が環状プレート２４相互のずれ動きを規制する規制
手段３２を構成している。

【００２５】尚、ここでは、切欠き３０と塑性変形部３
１を、環状プレート２４の外周面のうちの挿通孔２５の
径方向外側位置に設けたが、図３中の鎖線で示すように
環状プレート２４の内周面のうちの挿通孔２５の径方向
内側位置に設けたり、環状プレート２４の挿通孔２５の
縁部等に設けるようにしても良い。

【００２６】この軸継手は以上のような構成であるた
め、出力軸２０の駆動トルクはヨーク２２を介して環状
プレート２４…に伝達され、さらに環状プレート２４…
からヨーク２３を介してシャフト本体２１に伝達され
る。そして、このとき出力軸２０とシャフト本体２１の
間の軸方向の振動は環状プレート２４…の軸方向の曲げ
変形によって吸収される。

【００２７】この軸継手の場合、積層された環状プレー
ト２４相互は挿通孔２５の周域の塑性変形部３１によっ
て係合されているため、組立ての際にボルト２６及びナ
ット２７を締め込んだときに、そのトルクによって端部
の環状プレート２４がずれ動いてしまう不具合は生じな
い。つまり、端部の環状プレート２４がボルト２６及び
ナット２７の締結トルクによって挿通孔２５回りにずれ
動こうとすると、その動きは塑性変形部３１を通して隣
接する環状プレート２４によって確実に阻止される。

【００２８】したがって、この軸継手においては、ボル
ト２６及びナット２７の締結トルクによって隣接する環
状プレート２４の連結アーム部２４ａに口開きが生じる
ことがなく、したがって、各環状プレート２４を充分に
薄肉にして振動吸収性能を高めることができる。

【００２９】また、この実施形態においては、規制手段
３２を成す塑性変形部３１を挿通孔２５の近傍に設ける
ようにしているため、ボルト２６及びナット２７の締結
トルクによるずれ動きは確実に阻止できるものの、振動
吸収時における環状プレート２４の連結アーム部２４ａ
の動きは何等阻害することがない。したがって、この点
も振動吸収性能の向上につながっている。

【００３０】さらに、この実施形態の場合、環状プレー
ト２４の塑性変形部３１によってプレート２４間のずれ
動きを阻止するようになっているため、部品点数の増加
による製造コストの高騰や重量増加を招くことがない。

【００３１】また、環状プレート２４は、積層した状態
でプレス成形によって塑性変形部３１を造形するが、端
部の環状プレート２４に切欠き３０を設けない場合に
は、プレス成形による環状プレート２４の打ち抜きと同
時に塑性変形部３１を造形することも可能である。この
場合には、製造工程を少なくすることができる分より生
産効率を高めることができる。

【００３２】つづいて、図５，図６に示す他の実施形態
について説明する。尚、以下の実施形態の説明において
は、図１〜図４に示した実施形態と同一部分に同一符号
を付し、重複する部分については説明を省略するものと
する。

【００３３】この軸継手は、図１〜図４に示したものと
基本的な構成は同様であるが、環状プレート１２４に切
欠きや塑性変形部を形成するのに代えて、ボルト２６が
挿通されるワッシャ１２８に環状プレート１２４のずれ
動きを規制する規制手段１３２が設けられている。

【００３４】即ち、この実施形態の場合、一方のワッシ
ャ１２８は一端の環状プレート１２４の側面に当接する
プレート状の座部４０と、この座部４０の貫通孔４１の
孔縁から軸方向に沿って延出する円筒部４２と、座部４
０の径方向外側の端部から環状プレート１２４の外周面
を包み込むように庇状に延出するストッパ部４３とを備
え、このストッパ部４３が前記規制手段１３２を構成す
るようになっている。また、円筒部４２は積層した環状
プレート１２４の挿通孔２５に挿入され、この挿通孔２
５を通り抜けた円筒部４２の先端外周に他方のワッシャ
１２８Ａが嵌合されるようになっている。この他方のワ
ッシャ１２８Ａは円環状の一般的なワッシャの構成とな
っている。

【００３５】この実施形態の軸継手は、一方のワッシャ
１２８に延設されたストッパ部４３の内側周面が、積層
された全環状プレート１２４の外周面に当接するため、
組立て時にボルト２６及びナット２７の締結トルクを受
けていずれかの環状プレート１２４がずれ動こうとする
と、その環状プレート１２４がストッパ部４３によって
動きを規制される。したがって、この実施形態の場合に
も、ボルト２６及びナット２７の締結トルクによる環状
プレート１２４間の口開きが確実に防止される。

【００３６】この実施形態の軸継手においては、ワッシ
ャ１２８に延設されたストッパ部４３が環状プレート１
２４の外周面に広範囲に亙って当接する構成となってい
るため、ボルト２６及びナット２７の締結時に大きなト
ルクが入力された場合であっても、環状プレート１２４
のずれ動きをほぼ完全に規制することができる。

【００３７】また、図７は、この実施形態の変形例を示
すものであり、この例の軸継手はストッパ部４３を有す
る一方のワッシャ２２８の径方向内側端に断面略Ｌ字状
の規制アーム４５が延設され、このアーム４５の先端が
一方のヨーク２２に突設された規制片４６の背部側に回
り込ませるように配置されている。

【００３８】この変形例の場合、前述のものと同様にス
トッパ部４３によって環状プレート１２４のずれ動きを
確実に阻止することができると共に、規制アーム４５に
よって出力軸２０とシャフト本体２１の離反方向の過大
変位を規制することができる。即ち、出力軸２０とシャ
フト本体２１が何等かの理由によって離反方向に過大に
変位しようとすると、規制アーム４５の先端部がヨーク
２２の規制片４６に当接し、これによって出力軸２０と
シャフト本体２１のそれ以上の変位が規制される。した
がって、このとき環状プレート１２４の過大な変形が阻
止され、同プレート１２４の劣化が防止される。

【００３９】尚、以上ではストッパ部４３を環状プレー
ト１２４の外周面に当接させた例について説明したが、
ストッパ部４３は環状プレート１２４の内周面に当接さ
せるようにしても良い。また、ストッパ部４３はワッシ
ャ１２８（２２８）に限らず、ボルト２６やナット２７
に一体に設けるようにしても良い。

【００４０】また、ボルト・ナットの締結トルクによる
環状プレート相互間のずれ動きを阻止する規制手段とし
ては、環状プレート相互の接触面を粗面化するようにし
ても良い。この場合、隣接する環状プレート相互は、粗
面化の結果増大した摩擦抵抗によってその動きを規制さ
れる。尚、粗面化はボルトの挿通孔の近傍のみでも良
い。そして、この実施形態においては、部品点数の増大
等がないため、重量や組付工数の増加が生じないという
利点がある。

【００４１】尚、粗面化するのは接触する環状プレート
の両方の面であっも、片方の面のみであっても良く、ま
た、ワッシャと環状プレートの接触面にも粗面化を施し
ても良い。この後者の場合、ワッシャ側を粗面化し、ワ
ッシャと環状プレート間の摩擦抵抗を増大させ、動きを
規制することでボルト・ナットの締結時にワッシャとボ
ルト・ナット間ですべり動きを行うので、口開きを防ぐ
ことができる。そして、この実施形態のものはボルト・
ナットの締結に伴なう環状プレート相互の口開きを防ぐ
ことができることに加え、トルク伝達時や軸方向振動の
入力に伴なう口開きをも防ぐことができる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明は、
第１軸側と第２軸側の各結合部を環状プレートにボルト
・ナットで結合するときの環状プレートのずれ動きを規
制手段によって規制することができるため、ボルト・ナ
ットの締結に伴なう環状プレート相互の口開きを招くこ
となく、環状プレートの一枚当りの肉厚を充分に薄くし
て振動吸収性能をより向上させることができる。

【００４３】請求項２に記載の発明は、振動入力時の環
状プレートの曲げ変形を阻害することなく、ボルト・ナ
ットの締結時の環状プレートのずれ動きを規制手段によ
って確実に阻止することができるため、振動入力時の環
状プレートの変形をより柔軟にして振動吸収性能のより
一層の向上を図ることができる。

【００４４】請求項３に記載の発明は、環状プレートの
塑性変形部によってボルト・ナットの締結時の環状プレ
ート相互のずれ動きを阻止することができるため、部品
点数の増加を来すことなく、より低コストでの製造を実
現することができる。

【００４５】請求項４に記載の発明は、環状プレートの
ずれ動きを規制する規制手段を環状プレートのプレス成
形による打ち抜き時に同時に形成するため、製造工数を
削減してより低コスト化を図ることができる。

【００４６】請求項５に記載の発明は、ボルト・ナット
の締結トルクによって環状プレートがずれ動こうとする
と、環状プレートの外周縁部、または、内周縁部が、ワ
ッシャと、ボルト、ナットの少なくとも一つに設けられ
たストッパ部に係合するため、環状プレートの比較的大
きなずれ動きをもストッパ部によって確実に規制するこ
とができる。

【００４７】請求項６に記載の発明は、環状プレートに
形成した粗面によってボルト・ナットの締結トルクによ
る環状プレートのずれ動きを阻止することができるた
め、部品点数の増加による重量や組付工数の増加を来す
ことなく、環状プレート相互の口開きを確実に防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す軸継手の断面図。

【図２】同実施形態を示す環状プレートの平面図。

【図３】同実施形態を示す環状プレートの要部の拡大平
面図。

【図４】同実施形態を示す環状プレートの要部の拡大側
面図。

【図５】本発明の他の実施形態を示す軸継手の断面図。

【図６】同実施形態を示す図５のＢ矢視正面図。

【図７】同実施形態の変形例を示す断面図。

【図８】従来の技術を示す断面図。

【図９】同技術を示すＣ矢視図。

【図１０】別の従来の技術を示す環状プレートの平面
図。

【図１１】同技術を示す側面図。

【符号の説明】

２０…出力軸（第１軸）２１…シャフト本体（第２軸）２２ａ，２３ａ…分岐アーム（結合部）２４，１２４…環状プレート２５…挿通孔２６…ボルト２７…ナット２８，１２８，２２８…ワッシャ３１…塑性変形部３２…規制手段４３…ストッパ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１軸と第２軸の突合せ部に回動方向の
剛性の大きい環状プレートを配置し、前記第１軸と第２
軸の各端部に円周方向に間隔をおいて設けられた結合部
を、第１軸側のものと第２軸側のものが円周方向で交互
になるように、前記環状プレートにボルト・ナットを介
して結合し、前記環状プレート上の、ボルトの挿通孔間
に位置される連結アーム部の弾性変形により、軸方向の
振動を吸収するようにした車両用軸継手において、前記環状プレートを複数枚積層すると共に、この環状プ
レート相互の動きを規制する規制手段を設けたことを特
徴とする車両用軸継手。
【請求項２】前記規制手段を、環状プレートのボルト
の挿通孔の近傍に設けたことを特徴とする請求項１に記
載の車両用軸継手。
【請求項３】前記規制手段を、積層した環状プレート
に形成した塑性変形部によって構成したことを特徴とす
る請求項１または２に記載の車両用軸継手。
【請求項４】前記塑性変形部を、積層した環状プレー
トの打ち抜きと共にプレス成形によって形成したことを
特徴とする請求項３に記載の車両用軸継手。
【請求項５】ボルトが挿通されるワッシャと、ボル
ト、ナットの少なくとも一つに、ボルト・ナットの締結
時に環状プレートの外周縁部または内周縁部に当接して
環状プレートの動きを規制するストッパ部を形成し、こ
のストッパ部によって前記規制手段を構成したことを特
徴とする請求項１に記載の車両用軸継手。
【請求項６】環状プレート相互の接触面の少なくとも
一方の少なくともボルトの挿通孔の近傍を粗面にするこ
とによって前記規制手段を構成したことを特徴とする請
求項１に記載の車両用軸継手。