JP2000185570A - 車輪用駆動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 等速ジョイントの強制振動を抑制して、走行
時の騒音が少なく、操縦安定性を改善させた車輪用駆動
力伝達装置を提供することである。 【解決手段】 歯車伝達機伝達端の歯車２の左右に、ボ
ス７のセレーション１４で連結される一対の等速ボール
ジョイント３の外輪８を、両等速ジョイント３の位相が
互いに一致するように取り付け、一対の等速ジョイント
３を起振するスラスト力の変動タイミングを左右で合致
させて、互いに相殺させることにより、車輪用駆動力伝
達装置の強制振動を抑制して、車両走行時の騒音を著し
く低減するとともに、操縦安定性も向上できるようにし
たのである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、駆動源から伝達
される駆動力を、一対の等速ジョイントを介して左右の
車輪軸に伝達する車輪用駆動力伝達装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】バギー、スノーモービル等の軽車両や特
殊車両では、駆動源からの駆動力をデファレンシャル装
置なしで駆動輪に伝達するタイプのものがある。このよ
うなタイプの車両では、歯車機構やチェーンとスプロケ
ット等の駆動力伝達手段を用いて、トランスミッション
からの駆動力を左右の駆動輪のドライブシャフトに伝達
している。

【０００３】上述したような車輪用駆動力伝達装置で
は、左右のドライブシャフトが、それぞれ車両中央側を
一対の等速ジョイントを介して歯車機構等の駆動力伝達
手段に連結され、車両両端の車輪側も等速ジョイントを
介して車輪軸に連結されている。これらの等速ジョイン
トは、ドライブシャフトを車輪の上下動に追随させて傾
斜可能とするためであり、ドライブシャフトの傾斜に伴
う車輪との距離の変化に対応するため、車両中央側もし
くは車輪側のいずれか一方の等速ジョイントには、摺動
型のものが用いられている。通常は、車両中央側の一対
の等速ジョイントに摺動型のものが用いられ、車輪側に
は固定型の等速ジョイントが用いられることが多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した車輪用駆動力
伝達装置では、左右のドライブシャフトが一対の等速ジ
ョイントを介して歯車機構等の駆動力伝達手段に連結さ
れているため、これらの等速ジョイントが傾斜角を持っ
て回転するときに、回転による軸方向の慣性力が発生
し、この慣性力と等速ジョイント内部の摩擦力等が合成
されたスラスト力が起振力となって、等速ジョイントが
軸方向に強制振動される問題がある。

【０００５】前記強制振動は、前記等速ジョイント内部
の摩擦力等との関係で、等速ジョイントの周方向に配置
されたボールや球面ローラの数と一致する次数で大きく
なり、例えば、６個のボールが周方向に配置された等速
ボールジョイントでは、一回転に主たる振動が６回発生
する。この強制振動は車両走行時の騒音源になるととも
に、操縦安定性にも悪影響を及ぼす。

【０００６】そこで、この発明の課題は、等速ジョイン
トの強制振動を抑制して、走行時の騒音が少なく、操縦
安定性を改善させた車輪用駆動力伝達装置を提供するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は、駆動力伝達手段で駆動源から伝達さ
れる駆動力を、一対の等速ジョイントを介して、それぞ
れの外輪から左右のドライブシャフトに伝達し、各ドラ
イブシャフトに連結される左右の車輪軸を回転駆動する
車輪用駆動力伝達装置において、前記一対の等速ジョイ
ントの位相を互いに一致させて、前記各外輪を前記駆動
力伝達手段に連結した構成を採用したのである。

【０００８】すなわち、駆動力伝達手段に連結される左
右一対の等速ジョイントの外輪を、両等速ジョイントの
位相が互いに一致するように取り付け、前記左右の等速
ジョイントを起振するスラスト力の変動タイミングを左
右で合致させるようにしたのである。前記スラスト力は
左右で互いに逆向きであるので、これらの変動タイミン
グを合致させることにより両者を相殺させ、強制振動の
起振力を抑制することができる。

【０００９】前記等速ジョイントとしては、摺動型ボー
ルジョイントやトリポードジョイントを採用することが
できる。

【００１０】前記左右のドライブシャフトを等しい長さ
に形成することにより、前記ドライブシャフト傾斜回転
時の軸方向の慣性力と、この慣性力に抗する等速ジョイ
ント内部の摩擦力等を左右で等しくし、強制振動の起振
力を限りなく零に近づけることができる。

【００１１】前記各外輪の駆動力伝達手段との連結位置
を、円周方向で位置決めする手段を設けることにより、
前記左右一対の等速ジョイントの位相を確実に一致さ
せ、各外輪を駆動力伝達手段に容易に連結することがで
きる。前記円周方向の位置決め手段としては、各外輪と
駆動力伝達手段とに位置決め用のマーキングを施す方法
や、各外輪と駆動力伝達手段とに位置決め用の係合部を
設ける方法を採用することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図５に基づき、こ
の発明の実施形態を説明する。図１および図２は、第１
の実施形態の車輪用駆動力伝達装置である。この車輪用
駆動力伝達装置は、図１に示すように、トランスミッシ
ョン（図示省略）から歯車伝達機構１で駆動力が伝達さ
れ、この歯車伝達機構１伝達端の歯車２の左右に、一対
の等速ボールジョイント３を介してドライブシャフト４
が取り付けられている。歯車２は車両の幅方向中央に配
置され、左右のドライブシャフト４は長さが等しくなっ
ており、各ドライブシャフト４の先端には、別の等速ボ
ールジョイント５を介して車輪６の軸が取り付けられて
いる。なお、車両中央側の一対の等速ボールジョイント
３には摺動型のものが採用され、車輪側の等速ボールジ
ョイント５には固定型のものが採用されている。

【００１３】前記車両中央側の一対の等速ボールジョイ
ント３は、図２（ａ）に拡大して示すように、それぞれ
ボス７付きの円筒状外輪８の内径面と内輪９の外径面
に、互いに対向してそれぞれ軸方向に延びる溝１０、１
１が設けられ、これらの対向する溝１０、１１にボール
１２が嵌め込まれ、ケージ１３で保持されている。した
がって、外輪８に伝達される回転トルクは、ボール１２
と各溝１０、１１との係合で内輪９に伝達されるととも
に、各ドライブシャフト４の傾斜に応じてボール１２が
外輪８の溝１０に沿って軸方向に移動し、車輪６までの
距離の変化に対応できるようになっている。

【００１４】前記各溝１０、１１とボール１２は、図２
（ｂ）、（ｃ）に示すように、中心角６０°の間隔で円
周方向に６つずつ配置され、その位相は左右の等速ボー
ルジョイント３で同一になっている。したがって、ドラ
イブシャフト４の傾斜回転で生じる軸方向の慣性力と、
この慣性力に抗するジョイント内部の摩擦力等が合成さ
れたスラスト力の変動タイミングが左右で合致し、一対
の等速ボールジョイント３を強制振動させる起振力が抑
制される。

【００１５】前記各外輪８のボス７は前記歯車２の内径
面に左右から嵌合され、セレーション１４で回り止めさ
れている。各ボス７のセレーション１４の一つの歯の側
端面と、歯車２のセレーション１４の一つの歯の両側端
面には、刻印（図示省略）でマーキングが施されてお
り、これらのマーキングが施された歯を互いに一致させ
て両者が嵌合され、前記左右の等速ボールジョイント３
の位相が同一になっている。また、各ボス７の先端部に
はスナップリング１５が取り付けられ、このスナップリ
ング１５が歯車２の内径面に設けられたリング溝に嵌ま
り込んで、各外輪８が抜け止めされており、各外輪８は
歯車２と一体になって回転する。

【００１６】前記各内輪９には、左右のドライブシャフ
ト４がセレーション結合されており、このドライブシャ
フト４との結合部は、可撓性のブーツ１６でシールされ
ている。したがって、この車輪用駆動力伝達装置では、
前記歯車伝達機構１で伝達される駆動力は、歯車２、外
輪８、ボール１２、内輪９、ドライブシャフト４、車輪
６の順に伝達される。

【００１７】図３は、第２の実施形態を示す。この車輪
用駆動力伝達装置では、車両中央側の一対の等速ボール
ジョイント１７の各外輪１８にフランジ１９が設けら
れ、これらの各フランジ１９に歯車伝達機構伝達端の歯
車２０がボルト２１で締結されている。この等速ボール
ジョイント１７も摺動型であり、内輪２２、ボール２
３、ケージ２４およびドライブシャフト２５の形態は、
第１の実施形態と同じである。また、図３（ｂ）、
（ｃ）に示すように、外輪１８の溝２６、内輪２２の溝
（図示省略）、およびボール２３も、中心角６０°の間
隔で円周方向に６つずつ配置され、その位相は左右の等
速ボールジョイント１７で同一になっている。

【００１８】図４は、第３の実施形態を示す。この車輪
用駆動力伝達装置は、車両中央側の一対の等速ジョイン
トにトリポードジョイント２７が採用されている。左右
のトリポードジョイント２７の各外輪２８は、その底面
を互いに溶接され、底面近くの外径面に設けられたスプ
ロケット２９に、トランスミッションからの駆動力を伝
達するチェーン３０が巻き掛けられている。

【００１９】前記トリポードジョイント２７は、トリポ
ード部材３１に中心角１２０°で放射状に設けられた各
脚３２に、球面ローラ３３が針状ころ軸受３４で回転自
在に取り付けられ、この球面ローラ３３が外輪２８内径
面の軸方向に延びる溝３５に嵌め込まれたものであり、
球面ローラ３３が溝３５に沿って摺動できる摺動型の等
速ジョイントである。各トリポード部材３１の内径面に
は、左右のドライブシャフト３６がセレーション結合さ
れている。

【００２０】前記各外輪２８の溝３５は、図４（ｂ）、
（ｃ）に示すように、中心角１２０°の間隔で円周方向
に３箇所設けられ、その位相は、上述した各実施形態と
同様に、左右で同一になっている。図示は省略するが、
各ドライブシャフト３６の先端には、固定式の等速ボー
ルジョイントを介して車輪が連結されている。

【００２１】上述した第１および第２の実施形態では、
一対の等速ジョイントをボール６個のものとしたが、そ
の他のボール個数のものも採用することができる。ま
た、車両中央側の一対の等速ジョイントを固定型とし、
車輪側の等速ジョイントに摺動型のものを採用すること
もでき、この場合も、車両中央側の一対の等速ジョイン
トが位相を一致させて取り付けられる。

【００２２】以下に実施例および比較例を挙げる。

【００２３】

【実施例】図１および図２に示した車輪用駆動力伝達装
置を用意した。

【００２４】

【比較例】実施例と同じ構成で、左右一対の等速ボール
ジョイントの位相を互いに３０°ずらして、歯車伝達機
構伝達端の歯車に取り付けた車輪用駆動力伝達装置を用
意した。なお、ドライブシャフト車輪側の等速ジョイン
トは、実施例と同じ固定型のものである。

【００２５】上記実施例および比較例の車輪用駆動力伝
達装置を、トランスミッションを介してエンジンに連結
し、左右の駆動輪を受け、上下位置を調整できる一対の
従動リングを有する試験台上にセットして、運転時の振
動を調査した。振動は、前記一対の等速ボールジョイン
トに取り付けた軸方向の加速度計で測定した。

【００２６】試験条件は以下の通りである。 ドライブシャフト回転数：３６０ｒｐｍ ドライブシャフト傾斜角：９．５° 図５は、試験で測定された６次のピーク値のみをグラフ
化して示す。左右の等速ボールジョイントの位相差が３
０°の比較例では０．３５ｍ／ｓ² の振動加速度が発生
したのに対して、位相差のない実施例では、振動加速度
が０．１ｍ／ｓ² 以下の小さな値になっており、本発明
による振動抑制効果が顕著であることがわかる。なお、
グラフは省略するが、実施例では６次よりも高次のピー
ク値にも低減効果が確認された。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、この発明の車輪用駆動力
伝達装置は、駆動力伝達手段に連結される左右一対の等
速ジョイントの外輪を、両等速ジョイントの位相が互い
に一致するように取り付け、左右の等速ジョイントを起
振するスラスト力の変動タイミングを左右で合致させ
て、互いに相殺させるようにしたので、駆動力伝達装置
の強制振動を効果的に抑制し、車両走行時の騒音を著し
く低減できるとともに、操縦安定性も向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の車輪用駆動力伝達装置を示す
正面図

【図２】ａは図１の要部を拡大して示す縦断面図、ｂ、
ｃはそれぞれａの2b−2b線および2c−2c線に沿った断面
図

【図３】ａは第２の実施形態の要部を拡大して示す縦断
面図、ｂ、ｃはそれぞれａの3b−3b線および3c−3c線に
沿った断面図

【図４】ａは第３の実施形態の要部を拡大して示す縦断
面図、ｂ、ｃはそれぞれａの4b−4b線および4c−4c線に
沿った断面図

【図５】振動加速度の測定結果を示すグラフ

【符号の説明】

１ 歯車伝達機構 ２ 歯車 ３ 等速ボールジョイント ４ ドライブシャフト ５ 等速ボールジョイント ６ 車輪 ７ ボス ８ 外輪 ９ 内輪 １０、１１ 溝 １２ ボール １３ ケージ １４ セレーション １５ スナップリング １６ ブーツ １７ 等速ボールジョイント １８ 外輪 １９ フランジ ２０ 歯車 ２１ ボルト ２２ 内輪 ２３ ボール ２４ ケージ ２５ ドライブシャフト ２６ 溝 ２７ トリポードジョイント ２８ 外輪 ２９ スプロケット ３０ チェーン ３１ トリポード部材 ３２ 脚 ３３ 球面ローラ ３４ 針状ころ軸受 ３５ 溝 ３６ ドライブシャフト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木下 万里 静岡県磐田市東貝塚1578番地 エヌティエ ヌ株式会社内 Ｆターム(参考） 3D043 AA00 AA08 AB07 CA07 CA08 CB04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動力伝達手段で駆動源から伝達される
   駆動力を、一対の等速ジョイントを介して、それぞれの
   外輪から左右のドライブシャフトに伝達し、各ドライブ
   シャフトに連結される左右の車輪軸を回転駆動する車輪
   用駆動力伝達装置において、前記一対の等速ジョイント
   の位相を互いに一致させて、前記各外輪を前記駆動力伝
   達手段に連結したことを特徴とする車輪用駆動力伝達装
   置。
2. 【請求項２】 前記等速ジョイントが、摺動型ボールジ
   ョイントである請求項１に記載の車輪用駆動力伝達装
   置。
3. 【請求項３】 前記等速ジョイントが、トリポードジョ
   イントである請求項１に記載の車輪用駆動力伝達装置。
4. 【請求項４】 前記左右のドライブシャフトが等しい長
   さに形成された請求項１乃至３のいずれかに記載の車輪
   用駆動力伝達装置。
5. 【請求項５】 前記各外輪の駆動力伝達手段との連結位
   置を、円周方向で位置決めする手段を設けた請求項１乃
   至４のいずれかに記載の車輪用駆動力伝達装置。