JP2013125027A

JP2013125027A - ドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置

Info

Publication number: JP2013125027A
Application number: JP2012247672A
Authority: JP
Inventors: Weon-Jun Choe; 元準崔; Yong Zu Kim; 容柱金; Soko Kin; 壯鎬金; Seong Ki Ha; 性奇河
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2013-06-24
Anticipated expiration: 2032-11-09
Also published as: DE102012103790B4; US8981768B2; KR101371941B1; US20130154625A1; KR20130067445A; DE102012103790A1; JP6134122B2

Abstract

【課題】車両用ドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角を正確に測定することができ、車両の商品性と安全性を向上させる切れ角測定装置を提供する。
【解決手段】切れ角測定装置は、ドライブシャフト１に備えられ、一端に開口部が形成されたアウターレース２と、アウターレース２の開口部に取り付けられる永久磁石１００と、ドライブシャフト１の外周面に備えられ、永久磁石１００と連動され前記ドライブシャフト１とアウターレース２の切れ角を計測するセンサー２００と、を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、ドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置に関する。

一般に、駆動部品は、パワートレーンで発生した動力をホイール又はディファレンシャルへ伝達する装置で、ホイール／ディファレンシャル側にジョイントが備えられる。特に、ホイール／ディファレンシャル側には、操向時の切れ角を反映して動力伝達を行うため等速ジョイントが使用される。駆動部品は、安全が求められる部品であって、破損すれば、駆動力伝達不可とパワートレーン／ディファレンシャル破損に繋がる。駆動部品の強度を決定するのは、シャフトに入るジョイントのサイズである。ジョイントは、折れ角に従い許容される強度の差が大きい。一般に等速ジョイントは、４３．５度の限度角度にする。最近のジョイントの場合、４３．５度以上の切れ角でも強度が保証されている。しかし、追加の費用が発生し、既存のジョイントと同様に、切れ角が上がるほど強度が悪くなるとの問題点があった。

図１及び図２に示す通り、従来のドライブシャフトの場合、操向時のタイヤの回転半径に従い、ホイール側ジョイントは内部のボール１１が外輪１０内で転がり運動をしながら、折れ曲がった状態でもパワートレーンの駆動力を伝達するように機能する。この時、切れ角はホイール中立状態に比べボールジョイント１側の外輪１０軸を中心に折れ曲がる程度を指しており、切れ角が大きくなるほど強度及び耐久性能が低下する。実際に最近は、後進ストールのような過度なハンドル操向、及び苛酷運転条件で発生する過渡の切れ角によるジョイントの破損が、生じるおそれもあるため、最大切れ角に対する正確な測定が望まれている。

切れ角の測定に関して、切れ角を等速ジョイントの外側に糸を連結して変位を測る方法は、正確でないとの問題点がある。可変抵抗を利用して変位を計測する方法は、計測装備の設置に追加時間と費用が発生し、車両のパッケージ問題で装備を設置すること自体が困難な問題点がある。なお、前記の背景技術として説明された事項等は、本発明の背景に対する理解を助けるためのものである。

特開平８−２１０９４９号公報

本発明は、前記の問題点を解消するためになされたものであって、本発明の目的は、車両用ドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角を正確に測定することができ、車両の商品性と安全性を向上させる切れ角測定装置を提供することにある。

本発明による第１のドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置は、ドライブシャフトに備えられ、一端に開口部が形成されたアウターレースと、前記アウターレースの開口部に取り付けられる永久磁石と、前記ドライブシャフトの外周面に備えられ、前記永久磁石と連動され前記ドライブシャフトとアウターレースの切れ角を計測するセンサーとを含むことにより達成される。

本発明による第２のドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置は、
ドライブシャフトに備えられ、一端に開口部が形成されたアウターレースと、前記ドライブシャフトの外周面に取り付けられる永久磁石と、前記アウターレースに取り付けられ、前記永久磁石と連動され前記ドライブシャフトとアウターレースの切れ角を計測するセンサーとを含むことにより達成される。

本発明による第３のドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置は、ドライブシャフトに備えられ、一端に開口部が形成されたアウターレースと、前記アウターレースの内部に取り付けられる永久磁石と、前記ドライブシャフトの終端に備えられ、前記永久磁石と連動され前記ドライブシャフトとアウターレースの切れ角を計測するセンサーとを含むことにより達成される。

本発明による第４のドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置は、ドライブシャフトに備えられ、一端に開口部が形成されたアウターレースと、前記ドライブシャフトの終端に備えられる永久磁石と、前記アウターレースの内部に取り付けられ、前記永久磁石と連動され前記ドライブシャフトとアウターレースの切れ角を計測するセンサーとを含むことにより達成される。

前記センサーは複数個備えられることが好ましい。前記センサーは制御部と連結され、前記センサーを介し計測されたドライブシャフトとアウターレースの切れ角の大きさ及び方向を分析することが好ましい。この時、前記永久磁石は、終端部が折り曲げられた形状で、前記センサー側に磁場を集中させることが好ましい。さらに、前記センサーの終端は屈折形成されるようにするのが好ましい。さらに、前記永久磁石にヨークが取り付けられるようにし、前記センサー側に磁場を集中させることが好ましい。

以上のように、本発明はドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角の大きさ及び方向を正確に測定し、車両の商品性と安全性を向上させることができる。

従来のドライブシャフトのジョイント構造を示す図である。従来のドライブシャフトのジョイント構造の切れ角状態を示す図である。（ａ）は本発明に係るドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置の第１実施形態を示す図であり、（ｂ）は本発明に係るドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置の第１実施形態でセンサーが取り付けられたドライブシャフトを示す断面図である。（ａ）は本発明に係るドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置の第１実施形態で切れ角発生以前の状態を示す図であり、（ｂ）は本発明に係るドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置の第１実施形態で切れ角が発生した状態を示す図である。本発明に係るドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置の第２実施形態を示す図である。本発明に係るドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置の第３実施形態を示す図である。本発明に係るドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置の第４実施形態を示す図である。本発明に係るドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置でセンサーの他の例を示す図である。

以下、本発明の実施例を図を参照して詳しく説明する。

図３〜図８は、本発明に係るドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置に関する図である。図３は、本発明によるドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置の第１実施形態を示す図である。図４は、本発明によるドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置の第１実施形態で切れ角発生前後の状態を示す図である。さらに、図５は、本発明によるドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置の第２実施形態を示す図である。図６は、本発明によるドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置の第３実施形態を示す図である。図７は、本発明によるドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置の第４実施形態を示す図である。図８は、本発明によるドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置でセンサーの他の例を示す図である。

本発明によるドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置は、図３〜図８に示す通り、ドライブシャフト１と、ドライブシャフト１に取り付けられたアウターレース２と、ドライブシャフト１又はアウターレース２に備えられる永久磁石１００とセンサー２００と、で構成される。永久磁石１００とセンサー２００との間に発生する磁場の変化を利用し、ドライブシャフト１とアウターレース２の切れ角の大きさ及び方向を測定することを技術上の基本としている。

以下、本発明のドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置に対する各構成要素を、図を参照して１つずつ説明する。

本発明の第１実施形態は、図３及び図４に示す通り、ドライブシャフト１と、ドライブシャフト１に取り付けられたアウターレース２と、アウターレース２に備えられる永久磁石１００と、ドライブシャフト１に備えられるセンサー２００と、で構成されることを基本とする。ドライブシャフト１は、バー状で、車両のホイールを連結する。アウターレース２は、ドライブシャフト１の終端に取り付けられ、一端に開口部が形成され、開口部側にドライブシャフト１が挿着される。

永久磁石１００は、アウターレース２の開口部に取り付けられる。センサー２００はドライブシャフト１の外周面に備えられるもので、アウターレース２に取り付けられた永久磁石１００と連動され、ドライブシャフト１とアウターレース２の切れ角を計測することができる。この時、センサー２００は、ドライブシャフト１の外周面に１つ又は複数個備えられる。永久磁石１００は、アウターレース２の開口部の外周面全体に備えられる。永久磁石１００により形成された磁場が切れ角の発生に伴い変化することをセンサー２００で計測し、ドライブシャフト１とアウターレース２との間の切れ角の大きさ及び方向を全方向で感知できるようにする。

制御部３００は、ドライブシャフト１に備えられ、センサー２００と連結されセンサー２００に電源を供給し、センサー２００の出力の入力を受け、ドライブシャフト１とアウターレース２との間で発生する切れ角の大きさ及び方向を格納して分析できるようにする。ここで、図４に示す通り、永久磁石１００の終端部が折り曲げられた角取りＣの形状にしてドライブシャフト１の軸中心方向に角度を有し、リング状のドライブシャフト１の外周面に設けられたセンサー２００の方向に磁場の方向を変え、磁気力線をセンサー２００方向に集中させて、切れ角計測の精密度を向上させる。この時、センサー２００の終端は屈折形成され、永久磁石１００に対応させることが好ましい。

一方、本発明の第２実施形態は、図５に示す通り、永久磁石１００がドライブシャフト１の外周面に取り付けられ、センサー２００がアウターレース２に取り付けられ、永久磁石１００と連動されるようにしてドライブシャフト１とアウターレース２の切れ角を計測する。この時、センサー２００はアウターレース２の外周面に１つ又は複数個備えられるようにし、永久磁石１００はドライブシャフト１の外周面に備えられるようにし、永久磁石１００により形成された磁場が切れ角の発生に伴い変化することをセンサー２００で計測し、ドライブシャフト１とアウターレース２との間の切れ角の大きさ及び方向を全方向で感知できるようにする。

制御部３００は、ドライブシャフト１に備えられ、センサー２００と連結されセンサー２００に電源を供給し、センサー２００の出力の入力を受け、ドライブシャフト１とアウターレース２との間で発生する切れ角の大きさ及び方向を格納して分析できるようにする。ここで、永久磁石１００の終端部が、図５に示す通り、折り曲げられたフランジＰの形状になるようにしてセンサー２００の方向に磁場の方向を変え、磁気力線をセンサー２００方向に集中させ、切れ角計測の精密度を向上させる。この時、図８に示す通り、センサー２００の終端は屈折形成され、永久磁石１００に対応させる。

本発明の第３実施形態は、図６に示す通り、永久磁石１００がアウターレース２の内部に取り付けられ、センサー２００はドライブシャフト１の終端に１つ又は複数個備えられ、ドライブシャフト１がアウターレース２に挿着されるとき、ドライブシャフト１の終端に備えられたセンサー２００と、アウターレース２の内部に備えられた永久磁石１００とが互いに連動され、ドライブシャフト１とアウターレース２の切れ角を計測することができる。

この時、制御部３００はドライブシャフト１に備えられ、センサー２００と連結されセンサー２００に電源を供給し、センサー２００の出力の入力を受け、ドライブシャフト１とアウターレース２との間で発生する切れ角の大きさ及び方向を格納して分析できるようにする。

ここで、永久磁石１００にヨーク１０１が取り付けられ、ドライブシャフト１の終端部に設けられたセンサー２００の方向に磁場の方向を変え、磁気力線をセンサー２００方向に集中させ、切れ角計測の精密度を向上させる。この時、ヨーク１０１は、永久磁石１００の磁場方向を決定するものであって、形状を可変させることが好ましい。

一方、本発明の第４実施形態は、図７に示す通り、永久磁石１００がドライブシャフト１の終端に取り付けられ、センサー２００はアウターレース２の内部に１つ又は複数個備えられ、ドライブシャフト１がアウターレース２に挿着される時、アウターレース２の内部に備えられたセンサー２００と、ドライブシャフト１の終端に備えられた永久磁石１００とが互いに連動され、ドライブシャフト１とアウターレース２の切れ角を計測することができる。

この時、制御部３００はドライブシャフト１に備えられ、センサー２００と連結されセンサー２００に電源を供給し、センサー２００の出力の入力を受け、前記ドライブシャフト１とアウターレース２との間で発生する切れ角の大きさ及び方向を格納して分析できるようにする。ここで、永久磁石１００にヨーク１０１が取り付けられ、アウターレース２に設けられたセンサー２００の方向に磁場の方向を変え、磁気力線をセンサー２００方向に集中させることで、切れ角計測の精密度を向上させることができる。この時、ヨーク１０１は永久磁石１００の磁場方向を決定するものであって、形状を可変にすることが好ましい。

このような構成を有する本発明のドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置は、ドライブシャフトに備えられ、一端に開口部が形成されたアウターレースと、アウターレースの開口部に取り付けられる永久磁石と、ドライブシャフトの外周面に備えられ、永久磁石と連動されドライブシャフトとアウターレースの切れ角を計測するセンサーで構成され、ドライブシャフトの切れ角の大きさ及び方向を測定して、車両の商品性と安全性を向上させるのに卓越した利点を有する発明である。

以上のように、本発明は、この実施形態には限定されず、多様な修正及び変形が可能であるのは勿論である。

本発明は、ドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置として好適である。

１ドライブシャフト
２アウターレース
１０外輪
１１ボール
２０アウターレース
１００永久磁石
２００センサー
３００制御部

Claims

ドライブシャフトに備えられ、一端に開口部が形成されたアウターレースと、
前記アウターレースの開口部に取り付けられる永久磁石と、
前記ドライブシャフトの外周面に備えられ、前記永久磁石と連動され前記ドライブシャフトとアウターレースの切れ角を計測するセンサーと、
を含むことを特徴とするドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置。
ドライブシャフトに備えられ、一端に開口部が形成されたアウターレースと、
前記ドライブシャフトの外周面に取り付けられる永久磁石と、
前記アウターレースに取り付けられ、前記永久磁石と連動され前記ドライブシャフトとアウターレースの切れ角を計測するセンサーと、
を含むことを特徴とするドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置。
ドライブシャフトに備えられ、一端に開口部が形成されたアウターレースと、
前記アウターレースの内部に取り付けられる永久磁石と、
前記ドライブシャフトの終端に備えられ、前記永久磁石と連動され前記ドライブシャフトとアウターレースの切れ角を計測するセンサーと、
を含むことを特徴とするドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置。
ドライブシャフトに備えられ、一端に開口部が形成されたアウターレースと、
前記ドライブシャフトの終端に備えられる永久磁石と、
前記アウターレースの内部に取り付けられ、前記永久磁石と連動され前記ドライブシャフトとアウターレースの切れ角を計測するセンサーと、
を含むことを特徴とするドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置。
前記センサーは、複数個備えられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置。
前記センサーはさらに備えられる制御部と連結され、前記センサーを介し計測されたドライブシャフトとアウターレースの切れ角の大きさ及び方向を分析することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置。
前記永久磁石は、終端部が折り曲げられた形状で、前記センサー側に磁場を集中させることを特徴とする請求項１又は２に記載のドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置。
前記センサーの終端は、屈折形成されることを特徴とする請求項７に記載のドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置。
前記永久磁石にヨークが取り付けられるようにし、前記センサー側に磁場を集中させることを特徴とする請求項３又は４に記載のドライブシャフトの等速ジョイントの切れ角測定装置。