JPH09229048A - 動力伝達軸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な曲げ強度を維持して重量の軽減を図る
ことができる動力伝達軸を提供する。 【解決手段】 軸本体２の中央領域１５の外周側には、
長手方向に延びる４条の凹部１７が周方向に９０°間隔
で形成されている。基準凹部１７ａには、バランスウェ
ートが装着されている。断面が筒状の従来技術のプロペ
ラシャフトに比して、曲げ剛性が向上する。このため、
小径化、薄肉化しても良好な曲げ剛性を得ることがで
き、その分、重量軽減が図れる。表面に凹凸があること
により持ちやすく、ひいては組付性が向上する。また、
表面強度が向上し、飛び石等に対して良好な耐力を有す
ることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二輪車、四輪車、
または特機車等の車両に使用されるプロペラシャフトや
ドライブシャフト等の動力伝達軸に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プロペラシャフトやドライブシ
ャフト等の動力伝達軸としては、中実軸状（断面円形
状）、中空軸状（断面リング状）のものが多く用いられ
ている。このうち、中空軸状（断面リング状）の動力伝
達軸の一例として、図９に示すプロペラシャフト１があ
る。図において、プロペラシャフト１は、筒状の軸本体
２を有している。この軸本体２は、それぞれユニバーサ
ルジョイント（以下、便宜上、動力発生側、動力被伝達
側のユニバーサルジョイントという。）３，４を介して
変速機等の動力発生機構（図示省略）、減速歯車装置等
の動力被伝達機構（図示省略）に接続されており、動力
被伝達機構に動力を伝達するようになっている。

【０００３】動力発生側のユニバーサルジョイント３
は、軸本体２に連接されたプロペラシャフトヨーク（以
下、動力発生側のプロペラシャフトヨークという。）５
と、動力発生機構に連接されたスライディングヨーク６
と、十字軸７とから大略構成されている。

【０００４】動力発生側のプロペラシャフトヨーク５
は、軸本体２の端部に設けられる基部８と、基部８から
相対向するように突出された支持部（以下、第１、第２
の支持部という。）９ａ，９ｂとからなっており、平面
視略Ｕ字形をなしている。スライディングヨーク６は、
動力発生機構に連接された基部１０と、この基部１０か
ら相対向するように突出された支持部１１ａ，１１ｂと
からなっており、略Ｕ字形をなしている。十字軸７は、
十字状に直交する第１、第２の軸１２，１３からなり、
第１、第２の軸１２，１３がそれぞれ動力発生側のプロ
ペラシャフトヨーク５、スライディングヨーク６に回動
可能に支持されるようになっている。

【０００５】動力被伝達側のユニバーサルジョイント４
は、動力発生側のユニバーサルジョイント３に比して、
スライディングヨーク６に代えて、動力被伝達機構に連
接されたフランジヨーク１４を設けたことが異なってお
り、他の部分は、同等になっている。なお、動力被伝達
側のユニバーサルジョイント４のプロペラシャフトヨー
クを動力発生側のプロペラシャフトヨーク５と区別する
ため、以下、動力被伝達側のプロペラシャフトヨーク５
Ａという。なお、動力発生側、動力被伝達側のプロペラ
シャフトヨーク５，５Ａは、型を用いて制作され、偏肉
を生じやすいものである。そして、動力発生側、動力被
伝達側のプロペラシャフトヨーク５，５Ａは、それぞれ
の第１、第２の支持部９ａ，９ｂが相対向して設けられ
ている。

【０００６】上述した動力伝達軸は、軸本体２の長手方
向に沿って径寸法が一定であるが、これに代えて、図１
０に示すように軸本体２の中央領域１５を端部１６側に
比して大径でかつ所定長さにわたって同径寸法に設定し
たプロペラシャフト１もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の重量
軽減対策としてプロペラシャフト等の動力伝達軸の軸径
やパイプ径の小径化、パイプ肉厚の薄肉化を図ることが
望まれている。しかしながら、上述した断面円形状、断
面リング状の従来技術の動力伝達軸では、小径化、パイ
プ肉厚の薄肉化を行うと、曲げ強度の低下を招き、上記
要望に適切に応えられないというのが実情であった。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、良好な曲げ強度を維持して重量の軽減を図ることが
できる動力伝達軸を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
端部がそれぞれ動力発生機構、動力被伝達機構に連接さ
れる動力伝達軸において、外周側に長手方向に延びる凸
部または凹部を周方向に所定間隔で複数条、形成したこ
とを特徴とする。この場合、凸部間の凹んだ部分又は凹
部にバランスウェートを取り付けてもよい。

【００１０】請求項３記載の発明は、断面がリング状、
または円形状をなし、端部がそれぞれ動力発生機構、動
力被伝達機構に連接される動力伝達軸において、端部側
になるに従って径寸法が小さくなるように中央部分を大
径に設定したことを特徴とする。この場合、外周側に長
手方向に延びる凸部または凹部を周方向に所定間隔で複
数条、形成してもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施の形態の
プロペラシャフト（動力伝達軸）１を図１及び図２に基
づいて説明する。なお、図９及び図１０に示す部材、部
分と同等の部材、部分についての図示、説明は、適宜省
略する。

【００１２】軸本体２の中央領域１５の外周側には、長
手方向に延びる４条の凹部１７が周方向に９０°間隔で
形成されている。このように４条の凹部１７を形成する
ことに伴い、隣接する４条の凹部１７間には凹部１７に
対して相対的に凸となる部分（最大径部分。以下、相対
凸部という。）１８が残されている。前記４条の凹部１
７のうち一つの凹部（以下、基準凹部という。）１７ａ
は、動力発生側、動力被伝達側のプロペラシャフトヨー
ク５，５Ａのそれぞれの第１の支持部９ａ，１１ａを結
ぶ線上に形成されている。

【００１３】前記基準凹部１７ａに隣接する相対凸部１
８は、基準凹部１７ａに対して周方向に４５°ずれた
（すなわち、相対凸部１８がプロペラシャフトヨークと
４５°の位相差がついた）ものになっている。軸本体２
の端部側は、動力発生側、動力被伝達側のプロペラシャ
フトヨーク５，５Ａとの溶接結合のため、筒状に形成さ
れている。前記基準凹部１７ａには、バランスウェート
１９が装着されている。

【００１４】上述した図１及び図２に示すプロペラシャ
フト１では、軸本体２の外周側が周方向に沿って凹凸と
なっているので、断面が筒状の従来技術のプロペラシャ
フト１に比して、曲げ剛性が向上する。このため、小径
化、薄肉化しても良好な曲げ剛性を得ることができ、そ
の分、重量軽減が図れることになる。図９、図１０に示
すような円筒状のプロペラシャフト１では、持つ際に滑
りやすいが、これに比して本発明品は、凹凸があること
により持ちやすく、ひいては組付性が向上する。また、
表面強度が向上し、飛び石等に対して良好な耐力を有す
る。

【００１５】動力発生側、動力被伝達側のプロペラシャ
フトヨーク５，５Ａやフランジヨーク１４の偏肉等が回
転バランスに大きく起因するが、動力発生側、動力被伝
達側のプロペラシャフトヨーク５，５Ａのそれぞれの第
１の支持部９ａ，１１ａを結ぶ線上に形成された基準凹
部１７ａにバランスウェート１９を装着しているので、
偏肉を修正しやすくなって、バランス調整を適正に行え
て良好な回転を維持できる。また、バランスウェート１
９を凹んだ部分（基準凹部１７ａ）に装着しているの
で、バランスウェート１９が脱落しにくくなる。

【００１６】次に、図３及び図４に基づいて、本発明の
第２実施の形態を説明する。なお、図１、図２、図９及
び図１０に示す部材、部分と同等の部材、部分について
の図示、説明は、適宜省略する。軸本体２の中央領域１
５の外周側には、長手方向に延びる４条の凸部２０が周
方向に９０°間隔で形成されている。このように４条の
凸部２０を形成することに伴い、隣接する４条の凸部２
０間にこの凸部２０に対して相対的に凹んだ部分（以
下、相対凹部という。）２１が残されている。

【００１７】４条の相対凹部２１のうち一つの相対凹部
（以下、基準相対凹部という。）２１ａは、動力発生
側、動力被伝達側のプロペラシャフトヨーク５，５Ａの
それぞれの第１の支持部９ａ，１１ａを結ぶ線上に形成
されている。基準相対凹部２１ａに対向した相対凹部
（以下、対向相対凹部という。）２１ｂは、動力発生
側、動力被伝達側のプロペラシャフトヨーク５，５Ａの
それぞれの第２の支持部９ｂ，１１ｂを結ぶ線上に残さ
れている。対向相対凹部２１ｂにバランスウェート１９
が装着されている。

【００１８】前記基準相対凹部２１ａに隣接する凸部２
０は、この基準相対凹部２１ａに対して周方向に４５°
ずれた（すなわち、凸部２０がプロペラシャフトヨーク
と４５°の位相差がついた）ものになっている。

【００１９】上述した図３及び図４に示すプロペラシャ
フト１では、軸本体２の外周側が周方向に沿って凹凸と
なっているので、断面が筒状の従来技術のプロペラシャ
フト１に比して、曲げ剛性が向上する。このため、小径
化、薄肉化しても良好な曲げ剛性を得ることができ、そ
の分、重量軽減が図れることになる。図９、図１０に示
すような円筒状のプロペラシャフト１では、持つ際に滑
りやすいが、これに比して本発明品は、凹凸があること
により持ちやすく、ひいては組付性が向上する。また、
表面強度が向上し、飛び石等に対して良好な耐力を有す
る。

【００２０】また、動力発生側、動力被伝達側のプロペ
ラシャフトヨーク５，５Ａのそれぞれの第２の支持部９
ｂ，１１ｂを結ぶ線上に形成された対向相対凹部２１ｂ
にバランスウェート１９を装着しているので、偏肉を修
正しやすくなって、バランス調整を適正に行えて良好な
回転を維持できる。また、バランスウェート１９を凹ん
だ部分（対向相対凹部２１）に装着しているので、バラ
ンスウェート１９が脱落しにくくなる。

【００２１】上記第１、第２実施の形態では、凹部また
は凸部を４条形成した場合を例にしたが、本発明は、４
条に限定されるものではない。

【００２２】次に、図５ないし図８に基づいて、本発明
の第３実施の形態を説明する。なお、図１ないし図４、
図９及び図１０に示す部材、部分と同等の部材、部分に
ついての図示、説明は、適宜省略する。図５及び図６に
おいて、軸本体２は、中央部分２Ｔが大径にされ、かつ
端部１６側になるに従って図５、図７及び図８に示すよ
うに径寸法が小さくなるように設定されている。

【００２３】一般に、プロペラシャフトでは、中央部分
に大きな曲げ応力が作用するが、上述したように軸本体
２の中央部分２Ｔを大径にしたプロペラシャフト１で
は、軸本体２の中央部分２Ｔの曲げ強度が向上するの
で、大きな曲げ応力が作用した場合にもこれに確実に抗
することができる。また、端部１６側になるに従って径
寸法を小さくしているので、その分だけ重量の軽減化を
図ることができる。

【００２４】上記第１ないし第３実施の形態では、軸本
体２が筒状である場合を例にしたが、これに代えて、中
実軸状（断面円形状）の軸本体を用いてもよい。また、
上記第１ないし第３実施の形態では、動力伝達軸がプロ
ペラシャフト１である場合を例にしたが、本発明はこれ
に限定されず、例えばドライブシャフトであってもよ
い。

【００２５】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、外周側に長手方
向に延びる凸部または凹部を周方向に所定間隔で複数
条、形成したので、断面が筒状の動力伝達軸や断面が円
形の中実軸状の動力伝達軸に比して、曲げ剛性が向上す
る。小径化、薄肉化して良好な曲げ剛性を得ることがで
き、その分、重量軽減が図れる。従来技術の丸形の動力
伝達軸では、持つ際に滑りやすいが、これに比して本発
明の動力伝達軸は、凹凸があることにより持ちやすく、
ひいては組付性が向上する。さらに、表面強度が向上
し、飛び石等に対して良好な耐力を有する。また、凹ん
だ部分にバランスウェートを設けることにより、偏肉な
どに伴う回転アンバランスの調整を行って良好な回転を
維持できる。

【００２６】請求項３記載の発明は、中央部分を大径と
し、端部になるに従って小径にしているので、中央部分
の曲げ強度が大きくなって大きな曲げ応力に確実に抗す
ることとなって曲げを防止できると共に、端部になるに
従って小径にしたことで、その分、軽量化を図ることが
できる。この場合、外周側に長手方向に延びる凸部また
は凹部を周方向に所定間隔で複数条、形成することによ
り、曲げ剛性がさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態のプロペラシャフトを
示す正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って模式的に示す断面図で
ある。

【図３】本発明の第２実施の形態のプロペラシャフトを
示す正面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿って模式的に示す断面図で
ある。

【図５】本発明の第３実施の形態のプロペラシャフトを
示す正面図である。

【図６】図５のＣ−Ｃ線に沿って模式的に示す断面図で
ある。

【図７】図５のＤ−Ｄ矢視の断面図である。

【図８】図５のＥ−Ｅ矢視の断面図である。

【図９】従来の動力伝達軸の一例のプロペラシャフトを
示す部分切断の正面図である。

【図１０】従来の動力伝達軸の他の例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ プロペラシャフト ２ 軸本体 ２Ｔ 軸本体の中央部分 １５ 軸本体の中央領域 １６ 軸本体の端部 １７ 凹部 ２０ 凸部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端部がそれぞれ動力発生機構、動力被伝
   達機構に連接される動力伝達軸において、外周側に長手
   方向に延びる凸部または凹部を周方向に所定間隔で複数
   条、形成したことを特徴とする動力伝達軸。
2. 【請求項２】 凸部間の凹んだ部分又は凹部にバランス
   ウェートを取り付ける請求項１記載の動力伝達軸。
3. 【請求項３】 断面がリング状、または円形状をなし、
   端部がそれぞれ動力発生機構、動力被伝達機構に連接さ
   れる動力伝達軸において、端部側になるに従って径寸法
   が小さくなるように中央部分を大径に設定したことを特
   徴とする動力伝達軸。
4. 【請求項４】 外周側に長手方向に延びる凸部または凹
   部を周方向に所定間隔で複数条、形成したことを特徴と
   する請求項３記載の動力伝達軸。