JP2015172410A

JP2015172410A - 車両用動力伝達装置

Info

Publication number: JP2015172410A
Application number: JP2014048712A
Authority: JP
Inventors: 貫二北; Kanji Kita; 肇之細川; Toshiyuki Hosokawa
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-03-12
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2015-10-01

Abstract

【課題】可撓性ドライブシャフトの共振作用を防止すること。【解決手段】可撓性ドライブシャフト２０ａは、軸方向の中間部に設けられる円筒状の円筒部３０と、円筒部３０を間にして軸方向に沿ったその両側に配置される蛇腹部３２とを備えた蛇腹円筒軸によって構成されている。蛇腹部３２は、半径外方向に向かって突出し湾曲して形成される複数の山部３２ａと、隣接する山部３２ａの間に半径内方向に窪んで形成される谷部３２ｂとを有する。円筒部３０を基点とする車輪２４側の蛇腹部３２の山部３２ａの山数が１６個であり、デファレンシャル機構１６側（駆動源側）の蛇腹部３０の山部３２ａの山数が１３個で、両方の蛇腹部３２で山数が異なるように設定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、駆動源側からの回転トルクを、可撓性ドライブシャフトを介して車輪側へ伝達する車両用動力伝達装置に関する。

図２は、特許文献１に開示された動力伝達装置の断面図である。この図２に示されるように、可撓性ドライブシャフト１によって、パワーユニット側（駆動源側）から伝わる回転トルクを車輪側へ伝達する動力伝達装置２が開示されている。可撓性ドライブシャフト１の両端側には、蛇腹加工を施した蛇腹円筒部分３ａ、３ｂがそれぞれ設けられている。なお、可撓性ドライブシャフト１の軸方向の一端部は、取付ブラケット４を介してデファレンシャル機構５の出力軸６に連結され、その他端部は、取付ブラケット７を介してアクスルシャフト８に連結されている。

特許第４４９９８７１号公報

ところで、仮に、デファレンシャル機構５の出力軸６側の蛇腹円筒部分３ａと、アクスルシャフト８側の蛇腹円筒部分３ｂの山形の数（山数）が同一であると、例えば、車輪の変位により車輪等から伝達される振動によって両方の蛇腹円筒部分３ａ、３ｂが共振する。この共振作用によって、両方の蛇腹円筒部分３ａ、３ｂで径方向への偏心量が増幅されるおそれがある。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、可撓性ドライブシャフトの共振作用を防止することが可能な車両用動力伝達装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、駆動源側からの回転トルクを、可撓性ドライブシャフトを介して車輪側へ伝達する車両用動力伝達装置であって、前記可撓性ドライブシャフトは、中間部に設けられる筒状の非蛇腹部と、前記非蛇腹部を間にして軸方向に沿ったその両側に配置される筒状の蛇腹部とを備え、前記非蛇腹部を基点とする前記車輪側の前記蛇腹部の山数と、前記非蛇腹部を基点とする前記駆動源側の前記蛇腹部の山数とをそれぞれ異なるように設定することを特徴とする。

本発明によれば、車輪側の蛇腹部の山数と、駆動源側の蛇腹部の山数とが異なるように設定しているため、両方の蛇腹部の固有振動数をそれぞれ異ならせることができる。この結果、例えば、車輪側等から振動が入力された場合であっても、両方の蛇腹部で共振作用が発生することを確実に防止することができる。また、両方の蛇腹部の山数をそれぞれ異なるように設定するだけでよいため、簡便に製造することができ、製造コストが高騰することを回避することができる。なお、「山数」とは、山部と谷部とによって構成される蛇腹部の山部の数をいう。この山数は、端数を含んで構成されてもよい。

また、本発明は、前記車輪側の前記蛇腹部と、前記駆動源側の前記蛇腹部のうち、いずれか一方の山数を素数とし、他方の山数が、前記一方の山数と異なる山数に設定することを特徴とする。

本発明によれば、車輪側及び駆動源側のいずれか一方の蛇腹部の山数が素数に設定され、公約数がないため、共振作用の発生を抑制することができる。

さらに、本発明は、前記車輪側の前記蛇腹部の山数が、前記駆動源側の前記蛇腹部の山数よりも多く形成されることを特徴とする。

本発明によれば、駆動源側と比較して車輪側の蛇腹部の変形自由度が大きくなり、可撓性ドライブシャフトを車輪の変位に対して好適に追従させて、屈曲変形及び伸縮変形させることができる。また、車輪側の蛇腹部における１山当たりの変形量が小さくなるため、変形時に車輪側の蛇腹部に付与される応力を緩和することができる。

本発明では、回転駆動軸における共振作用を防止することが可能な車両用動力伝達装置を得ることができる。

（ａ）は、本発明の実施形態に係る動力伝達装置が適用された駆動力伝達システムの概略構成図、（ｂ）は、図１の動力伝達装置を構成する可撓性ドライブシャフトの軸方向に沿った断面図である。特許文献１に開示された動力伝達装置の断面図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る動力伝達装置が適用された駆動力伝達システムの概略構成図、図２は、図１の動力伝達装置を構成する可撓性ドライブシャフトの軸方向に沿った断面図である。

図１（ａ）に示されるように、駆動力伝達システムは、図示しない車両の前部に搭載された図示しないエンジン（駆動源）から出力された回転トルクを後輪に伝達する図示しないプロペラシャフトと、プロペラシャフトの出力側に連結されるデファレンシャル機構１６とを有する。なお、図１（ａ）において、参照符号１２は、インボード側等速ジョイント、参照符号１４は、アウトボード側等速ジョイントをそれぞれ示している。

図１（ｂ）に示されるように、デファレンシャル機構１６の出力軸１６ａの一側には、取付ブラケット１８を介してロングシャフトからなる可撓性ドライブシャフト２０ａの軸方向に沿った一端部（インボード側）が連結されている。可撓性ドライブシャフト２０ａの軸方向に沿った他端部（アウトボード側）は、取付ブラケット１８を介してアクスルシャフト２２に連結されている。アクスルシャフト２２は、車輪（後輪）２４に連結されている。

デファレンシャル機構１６の出力軸（図示せず）の他側には、一側と同様に、図示しない取付ブラケット１８を介してショートシャフトからなる可撓性ドライブシャフト２０ｂ（図示せず）の軸方向に沿った一端部（インボード側）が連結されている。可撓性ドライブシャフト２０ｂの軸方向に沿った他端部（アウトボード側）は、図示しない取付部ラケット１８を介してアクスルシャフト２２に連結されている。アクスルシャフト２２は、車輪（後輪）２４に連結されている。なお、動力伝達装置は、プロペラシャフト、デファレンシャル機構１６、及び、可撓性ドライブシャフト２０ａ、２０ｂ等によって構成されている。

アクスルシャフト２２は、転動可能なベアリング２６を介して回転自在に支持されている。また、ベアリング２６は、図示しないサスペンション機構を構成するナックル２８によって外嵌保持され、アクスルシャフト２２を変位可能に支持している。

なお、図１（ｂ）では、デファレンシャル機構１６の出力軸１６ａ及びアクスルシャフト２２と、取付ブラケット１８とを一体的に構成した場合を示しているが、出力軸１６ａ及びアクスルシャフト２２と、取付ブラケット１８とをそれぞれ別体で構成し、例えば、図示しないボルト等の締結手段を介して一体的に結合するようにしてもよい。

次に、可撓性ドライブシャフト２０ａ、２０ｂについて説明する。なお、デファレンシャル機構１６の出力軸１６ａの一側及び他側にそれぞれ設けられる可撓性ドライブシャフト２０ａ、２０ｂは、それぞれ軸方向に沿った全体の長さが異なるのみで同一構成からなるため、一側の可撓性ドライブシャフト２０ａを詳細に説明にして、他側の可撓性ドライブシャフト２０ｂの説明を省略する。

可撓性ドライブシャフト２０ａは、中空の円筒体からなり、例えば、金属材料や繊維強化樹脂材料（例えば、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）等によって、所定の強度・剛性が確保されている。

図１（ｂ）に示されるように、可撓性ドライブシャフト２０ａは、軸方向の中間部に設けられる円筒状の円筒部（非蛇腹部）３０と、円筒部３０を間にして軸方向に沿ったその両側に配置される蛇腹部３２とを備えた蛇腹円筒軸によって構成されている。蛇腹部３２は、半径外方向に向かって突出し湾曲して形成される複数の山部３２ａと、隣接する山部３２ａの間に半径内方向に窪んで形成される谷部３２ｂとを有する。

円筒部３０を基点とする車輪２４側の蛇腹部３２の山部３２ａの数（以下、山数という）は、１６個形成され、円筒部３０を基点とするデファレンシャル機構１６側（駆動源側）の蛇腹部３０の山部３２ａの数（以下、山数という）は、１３個形成されている。

本発明の実施形態に係る動力伝達装置が適用された駆動力伝達システムは、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

本実施形態では、可撓性ドライブシャフト２０ａ、２０ｂが、両側に蛇腹部３２を有する筒形状からなるため、簡便に且つ軽量化して製造することができると共に、軸回りの捩れに強くため、デファレンシャル機構１６側の回転トルクを車輪２４側へ円滑に伝達することができる。また、本実施形成では、蛇腹部３２の隣接する山部３２ａの間で撓みや伸縮等の変形が可能であるため、可撓性ドライブシャフト２０ａ、２０ｂ全体で揺動可能に構成されている。

また、本実施形態では、車輪２４側の蛇腹部３２の山数と、デファレンシャル機構１６側（駆動源側）の蛇腹部３０の山数とが、それぞれ異なるように設定している。このように、車輪２４側の蛇腹部３２の山数と、デファレンシャル機構１６側の蛇腹部３２の山数とが異なるように設定することにより、両方の蛇腹部３２の固有振動数をそれぞれ異ならせることができる。この結果、例えば、車輪２４側等から振動が入力された場合であっても、両方の蛇腹部３２で共振作用が発生することを確実に防止することができる。また、両方の蛇腹部３２の山数をそれぞれ異なるように設定するだけでよいため、簡便に製造することができ、製造コストが高騰することを回避することができる。

さらに、本実施形態では、車輪２４側の蛇腹部３２の山数が、デファレンシャル機構１６側の蛇腹部３２の山数よりも多くなるように設定されている。これにより、本実施形態では、デファレンシャル機構１６側と比較して車輪２４側の蛇腹部３２の変形自由度が大きくなり、可撓性ドライブシャフト２０ａ、２０ｂを車輪２４の変位に対して好適に追従させて、屈曲変形及び伸縮変形させることができる。また、車輪２４側の蛇腹部３２における１山当たりの変形量が小さくなるため、変形時に車輪２４側の蛇腹部３２に付与される応力を緩和することができる。

さらにまた、本実施形態では、デファレンシャル機構１６側の蛇腹部３２の山数を素数である１３個とし、車輪２４側の蛇腹部３２の山数（１６個）と異なる山数に設定している。なお、本実施形態では、素数の一例として１３個の場合を示しているが、これに限定されるものではない。このように、デファレンシャル機構１６側の蛇腹部３２の山数が素数に設定されることで、公約数がないため、共振作用の発生を抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されず、例えば、車両の後部にエンジンが搭載された車両や、１人又は２人程度が乗用可能な小型車両等にも適用することが可能である。

１２エンジン（駆動源）
２０ａ、２０ｂ可撓性ドライブシャフト
２４車輪
３０円筒部（非蛇腹部）
３２蛇腹部
３２ａ山部
３２ｂ谷部

Claims

駆動源側からの回転トルクを、可撓性ドライブシャフトを介して車輪側へ伝達する車両用動力伝達装置であって、
前記可撓性ドライブシャフトは、中間部に設けられる筒状の非蛇腹部と、前記非蛇腹部を間にして軸方向に沿ったその両側に配置される筒状の蛇腹部とを備え、
前記非蛇腹部を基点とする前記車輪側の前記蛇腹部の山数と、前記非蛇腹部を基点とする前記駆動源側の前記蛇腹部の山数とをそれぞれ異なるように設定することを特徴とする車両用動力伝達装置。
請求項１記載の車両用動力伝達装置において、
前記車輪側の前記蛇腹部と、前記駆動源側の前記蛇腹部のうち、いずれか一方の山数を素数とし、他方の山数は、前記一方の山数と異なる山数に設定することを特徴とする車両用動力伝達装置。
請求項１又は請求項２記載の車両用動力伝達装置において、
前記車輪側の前記蛇腹部の山数は、前記駆動源側の前記蛇腹部の山数よりも多く形成されることを特徴とする車両用動力伝達装置。