JP2941096B2 - プロペラシャフト - Google Patents
プロペラシャフトInfo
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- JP2941096B2 JP2941096B2 JP3187718A JP18771891A JP2941096B2 JP 2941096 B2 JP2941096 B2 JP 2941096B2 JP 3187718 A JP3187718 A JP 3187718A JP 18771891 A JP18771891 A JP 18771891A JP 2941096 B2 JP2941096 B2 JP 2941096B2
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- shaft
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
- F16D1/064—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable
- F16D1/072—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable involving plastic deformation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
- F16C3/02—Shafts; Axles
- F16C3/023—Shafts; Axles made of several parts, e.g. by welding
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/26—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
- F16D3/38—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another
- F16D3/382—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another constructional details of other than the intermediate member
- F16D3/387—Fork construction; Mounting of fork on shaft; Adapting shaft for mounting of fork
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Motor Power Transmission Devices (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プロペラシャフトに関
し、詳しくは、車両用のエンジンからの動力を後車輪等
に伝達するためのプロペラシャフトに関する。
し、詳しくは、車両用のエンジンからの動力を後車輪等
に伝達するためのプロペラシャフトに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のプロペラシャフトにあっ
ては、中空のチューブの端部に、自在継手のヨークを結
合した構成のものが多く使用されてきた。かかるプロペ
ラシャフトの一例として、例えば特開平1−30750
6号公報に開示されているものが知られている。
ては、中空のチューブの端部に、自在継手のヨークを結
合した構成のものが多く使用されてきた。かかるプロペ
ラシャフトの一例として、例えば特開平1−30750
6号公報に開示されているものが知られている。
【0003】このものは、継手部のヨークとチューブと
を塑性結合するにあたり、軽量シャフトとしての特色を
生かしつつその結合強度を増すために、ヨークの軸部外
周とチューブの軸端部内周とをセレーション結合した
上、その外側に更に補強リング部材を圧入または焼嵌め
によって装着するようにしたものである。
を塑性結合するにあたり、軽量シャフトとしての特色を
生かしつつその結合強度を増すために、ヨークの軸部外
周とチューブの軸端部内周とをセレーション結合した
上、その外側に更に補強リング部材を圧入または焼嵌め
によって装着するようにしたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように構成されたプロペラシャフトは、ヨークの軸部
とチューブの端部とを結合するためにヨークの軸部外周
に刻設したセレーションが、軸方向に同一形状に形成さ
れている。そのため、ヨークの軸部外周に刻設されてい
るセレーションは、塑性結合のためにチューブ軸内面に
喰い込み、かかる喰い込みがヨークの軸端のところで急
激に消滅することになる。従って、この不連続性のた
め、プロペラシャフトに捩りトルクが作用したときに、
ヨークの軸端部分のチューブに応力集中が生じて、強度
低下と共に、製品の間で強度のばらつきが生じるという
問題があった。また、かかる問題を回避するためには、
チューブの肉厚を必要強度以上に厚くしなければなら
ず、軽量化に逆行するという問題があった。
たように構成されたプロペラシャフトは、ヨークの軸部
とチューブの端部とを結合するためにヨークの軸部外周
に刻設したセレーションが、軸方向に同一形状に形成さ
れている。そのため、ヨークの軸部外周に刻設されてい
るセレーションは、塑性結合のためにチューブ軸内面に
喰い込み、かかる喰い込みがヨークの軸端のところで急
激に消滅することになる。従って、この不連続性のた
め、プロペラシャフトに捩りトルクが作用したときに、
ヨークの軸端部分のチューブに応力集中が生じて、強度
低下と共に、製品の間で強度のばらつきが生じるという
問題があった。また、かかる問題を回避するためには、
チューブの肉厚を必要強度以上に厚くしなければなら
ず、軽量化に逆行するという問題があった。
【0005】本発明の目的は、上述した従来の問題に着
目し、その解決を図るべく、セレーションを用いたチュ
ーブとヨークとの塑性結合部において、応力の集中を回
避してセレーションによる強度低下を抑えることがで
き、しかもチューブの肉厚を厚くしたりする必要のない
耐久性に優れたプロペラシャフトを提供することにあ
る。
目し、その解決を図るべく、セレーションを用いたチュ
ーブとヨークとの塑性結合部において、応力の集中を回
避してセレーションによる強度低下を抑えることがで
き、しかもチューブの肉厚を厚くしたりする必要のない
耐久性に優れたプロペラシャフトを提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の第1の形態は、セレーションが施された
ヨークの軸部外周にチューブの端部を嵌め合わせること
により、前記チューブの端部が前記ヨークの軸部に塑性
結合されたプロペラシャフトにおいて、前記ヨークの軸
部の軸端寄りの部分に形成する前記セレーションの歯の
尖鋭の程度を、前記ヨークの軸部の前記チューブ先端寄
りの部分に形成する前記セレーションの歯の尖鋭の程度
よりも小さくしたことを特徴とする。
めに、本発明の第1の形態は、セレーションが施された
ヨークの軸部外周にチューブの端部を嵌め合わせること
により、前記チューブの端部が前記ヨークの軸部に塑性
結合されたプロペラシャフトにおいて、前記ヨークの軸
部の軸端寄りの部分に形成する前記セレーションの歯の
尖鋭の程度を、前記ヨークの軸部の前記チューブ先端寄
りの部分に形成する前記セレーションの歯の尖鋭の程度
よりも小さくしたことを特徴とする。
【0007】また、本発明の第2の形態は、セレーショ
ンが施されたヨークの軸部外周にチューブの端部を嵌め
合わせることにより、前記チューブの端部が前記ヨーク
の軸部に塑性結合されたプロペラシャフトにおいて、前
記ヨークの軸部の軸端寄りの部分に形成する前記セレー
ションの歯の高さを、前記ヨークの軸部の前記チューブ
先端寄りの部分に形成する前記セレーションの歯の高さ
よりも小さくしたことを特徴とする。
ンが施されたヨークの軸部外周にチューブの端部を嵌め
合わせることにより、前記チューブの端部が前記ヨーク
の軸部に塑性結合されたプロペラシャフトにおいて、前
記ヨークの軸部の軸端寄りの部分に形成する前記セレー
ションの歯の高さを、前記ヨークの軸部の前記チューブ
先端寄りの部分に形成する前記セレーションの歯の高さ
よりも小さくしたことを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明のプロペラシャフトは、ヨークの軸部の
軸端寄りの部分に形成するセレーションの歯の尖鋭の程
度や歯の高さを、他の部分に形成するセレーションの歯
の尖鋭の程度や歯の高さよりも小さくすることにより、
プロペラシャフトの捩れによってヨークの軸部の軸端に
応力が集中することを回避して、応力集中による強度の
低下を抑える。
軸端寄りの部分に形成するセレーションの歯の尖鋭の程
度や歯の高さを、他の部分に形成するセレーションの歯
の尖鋭の程度や歯の高さよりも小さくすることにより、
プロペラシャフトの捩れによってヨークの軸部の軸端に
応力が集中することを回避して、応力集中による強度の
低下を抑える。
【0009】このことにより、チューブの肉厚を厚くす
ることなく、チューブとヨークとの強固な結合を確保し
つつプロペラシャフトの軽量化を実現する。
ることなく、チューブとヨークとの強固な結合を確保し
つつプロペラシャフトの軽量化を実現する。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【0011】図1から図3は、本発明の第1の実施例を
示す図である。
示す図である。
【0012】図において1はチューブ、2はヨークであ
り、チューブ1はアルミニウム合金材料によって形成さ
れ、ヨーク2は鉄系金属またはアルミニウム合金材料に
よって形成されている。ヨーク2の軸部2Aには、全周
に亘って軸方向のセレーションが形成されたセレーショ
ン3部が形成されており、この軸部2Aにチューブ1の
端部1Aを軸方向に圧入することによって両者を塑性結
合するようになっている。また、この実施例では、結合
部分の結合強度を向上させるため、チューブ1の端部1
Aの外周に補強リング部材4が圧入または焼嵌めによっ
て装着されている。
り、チューブ1はアルミニウム合金材料によって形成さ
れ、ヨーク2は鉄系金属またはアルミニウム合金材料に
よって形成されている。ヨーク2の軸部2Aには、全周
に亘って軸方向のセレーションが形成されたセレーショ
ン3部が形成されており、この軸部2Aにチューブ1の
端部1Aを軸方向に圧入することによって両者を塑性結
合するようになっている。また、この実施例では、結合
部分の結合強度を向上させるため、チューブ1の端部1
Aの外周に補強リング部材4が圧入または焼嵌めによっ
て装着されている。
【0013】ヨーク2の軸部2Aに形成するセレーショ
ンは、図2ないし図4に最もよく示されるように、軸方
向の位置によってセレーションの歯形形状が特にその先
端部分において異なった形状をもって形成されている。
すなわち、ヨーク2の軸端部2B寄りの部分3Aの歯型
形状は図3に示すように頂部が丸い波歯形状となってお
り、一方、他の部分の歯型形状、つまりチューブ1の先
端1B寄りの部分3Bの歯型形状は、図2に示すように
頂部が鋭角を成す三角歯形状となっている。したがっ
て、セレーションは、前者の部分3Aの歯の尖鋭の程度
が後者の部分3Bの歯の尖鋭の程度よりも小さくなって
いる。また、これら両者の部分3Aおよび3Bの歯の形
状は図4に示すように連続的に変化している。
ンは、図2ないし図4に最もよく示されるように、軸方
向の位置によってセレーションの歯形形状が特にその先
端部分において異なった形状をもって形成されている。
すなわち、ヨーク2の軸端部2B寄りの部分3Aの歯型
形状は図3に示すように頂部が丸い波歯形状となってお
り、一方、他の部分の歯型形状、つまりチューブ1の先
端1B寄りの部分3Bの歯型形状は、図2に示すように
頂部が鋭角を成す三角歯形状となっている。したがっ
て、セレーションは、前者の部分3Aの歯の尖鋭の程度
が後者の部分3Bの歯の尖鋭の程度よりも小さくなって
いる。また、これら両者の部分3Aおよび3Bの歯の形
状は図4に示すように連続的に変化している。
【0014】次に、作用について説明する。
【0015】チューブ1の端部1Aをヨーク2の軸部2
Aに組み付けた場合、セレーション部3は、チューブ1
の内面に喰い込み、チューブ1とヨーク2とを確実に結
合させることになる。セレーション部3において、歯の
尖鋭の程度が大きい部分3Bは、その鋭角の頂部が鋭く
チューブ1の内面に喰い込む。一方、歯の尖鋭の程度が
小さい部分3Aは、その丸い頂部がチューブ1の内面に
喰い込むため、その喰い込み部分には、応力が集中する
ような角部が形成されない。このことは、プロペラシャ
フトに捩りトルクが作用した際に、ヨーク2の軸端2B
部分のチューブ1に応力集中が生じることを回避して、
応力集中によるプロペラシャフトの強度の低下を抑える
ことになる。
Aに組み付けた場合、セレーション部3は、チューブ1
の内面に喰い込み、チューブ1とヨーク2とを確実に結
合させることになる。セレーション部3において、歯の
尖鋭の程度が大きい部分3Bは、その鋭角の頂部が鋭く
チューブ1の内面に喰い込む。一方、歯の尖鋭の程度が
小さい部分3Aは、その丸い頂部がチューブ1の内面に
喰い込むため、その喰い込み部分には、応力が集中する
ような角部が形成されない。このことは、プロペラシャ
フトに捩りトルクが作用した際に、ヨーク2の軸端2B
部分のチューブ1に応力集中が生じることを回避して、
応力集中によるプロペラシャフトの強度の低下を抑える
ことになる。
【0016】このように、本実施例では、セレーション
の部分3Aおよび3Bの喰い込み形態を異ならせてい
る。なお、両者の部分3Aおよび3Bの歯の尖鋭の程度
を異ならせる方法は、本実施例のように前者の頂部を丸
くしかつ後者の頂部を鋭角とする他、前者の頂部の曲率
半径を後者の頂部の曲率半径よりも大きくする等の任意
の方法を採ることができる。また、両者の部分3Aおよ
び3Bの歯の尖鋭の程度は、本実施例のように両者間に
おいて徐々に変化させる他、両者間において段階的に変
化させるようにしてもよい。
の部分3Aおよび3Bの喰い込み形態を異ならせてい
る。なお、両者の部分3Aおよび3Bの歯の尖鋭の程度
を異ならせる方法は、本実施例のように前者の頂部を丸
くしかつ後者の頂部を鋭角とする他、前者の頂部の曲率
半径を後者の頂部の曲率半径よりも大きくする等の任意
の方法を採ることができる。また、両者の部分3Aおよ
び3Bの歯の尖鋭の程度は、本実施例のように両者間に
おいて徐々に変化させる他、両者間において段階的に変
化させるようにしてもよい。
【0017】更に、補強リング部材4をセレーション部
3上に位置するようにチューブ1の端部1Aの外周に圧
入または焼嵌めによって装着することにより、チューブ
1とヨーク2とが一層強固に固着されることになる。
3上に位置するようにチューブ1の端部1Aの外周に圧
入または焼嵌めによって装着することにより、チューブ
1とヨーク2とが一層強固に固着されることになる。
【0018】図5は、本発明の第2の実施例を示す。
【0019】本実施例の場合は、前述した第1の実施例
におけるセレーション部3の外径寸法を、チューブ1の
先端1B側からヨーク2の軸端2B側に向うにしたがっ
て漸次小さくしている。したがって、セレーション部3
の歯の高さがヨーク2の軸端2B側に向って漸次小さく
なり、これに応じて、チューブ1の内面に対するセレー
ション部3の喰い込み量がヨーク2の軸端2B側に向っ
て漸次小さくなっている。この結果、チューブ1の内面
に対するセレーション部3の部分3Aの喰い込み量が小
さくなる分、その喰い込み部分における応力集中が回避
されることになる。
におけるセレーション部3の外径寸法を、チューブ1の
先端1B側からヨーク2の軸端2B側に向うにしたがっ
て漸次小さくしている。したがって、セレーション部3
の歯の高さがヨーク2の軸端2B側に向って漸次小さく
なり、これに応じて、チューブ1の内面に対するセレー
ション部3の喰い込み量がヨーク2の軸端2B側に向っ
て漸次小さくなっている。この結果、チューブ1の内面
に対するセレーション部3の部分3Aの喰い込み量が小
さくなる分、その喰い込み部分における応力集中が回避
されることになる。
【0020】このように、本実施例では、セレーション
部3の部分3Aおよび3Bの喰い込み形態と共に、それ
らの喰い込み量を異ならせている。なお、両者の部分3
Aおよび3Bの喰い込み形態は同様として、それらの喰
い込み量のみを異ならせてもよい。この場合には、両者
の部分3Aおよび3Bの尖鋭の程度を等しくして、前者
の部分3Aおよび3Bの歯の高さを異ならせればよい。
また、両者の部分3Aおよび3Bの歯の高さは、本実施
例のように両者間において徐々に変化させる他、両者間
において段階的に変化させるようにしてもよい。
部3の部分3Aおよび3Bの喰い込み形態と共に、それ
らの喰い込み量を異ならせている。なお、両者の部分3
Aおよび3Bの喰い込み形態は同様として、それらの喰
い込み量のみを異ならせてもよい。この場合には、両者
の部分3Aおよび3Bの尖鋭の程度を等しくして、前者
の部分3Aおよび3Bの歯の高さを異ならせればよい。
また、両者の部分3Aおよび3Bの歯の高さは、本実施
例のように両者間において徐々に変化させる他、両者間
において段階的に変化させるようにしてもよい。
【0021】図6は、本発明の第3の実施例を示す。
【0022】本実施例の場合は、ヨーク2の軸端2B寄
りに位置するセレーション部3の部分3Aを円弧状に成
形することによって、その部分3Aの歯の高さを図6中
の左側から右側に向って徐々に小さくしている。
りに位置するセレーション部3の部分3Aを円弧状に成
形することによって、その部分3Aの歯の高さを図6中
の左側から右側に向って徐々に小さくしている。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプロペラ
シャフトは、ヨークの軸部の軸端寄りの部分に形成する
セレーションの歯の尖鋭の程度や歯の高さを、他の部分
に形成するセレーションの歯の尖鋭の程度や歯の高さよ
りも小さくした構成であるから、プロペラシャフトの捩
れによってヨークの軸部の軸端部分のチューブに応力が
集中することを回避して、応力集中によるプロペラシャ
フトの強度の低下を抑えることができる。
シャフトは、ヨークの軸部の軸端寄りの部分に形成する
セレーションの歯の尖鋭の程度や歯の高さを、他の部分
に形成するセレーションの歯の尖鋭の程度や歯の高さよ
りも小さくした構成であるから、プロペラシャフトの捩
れによってヨークの軸部の軸端部分のチューブに応力が
集中することを回避して、応力集中によるプロペラシャ
フトの強度の低下を抑えることができる。
【0024】この結果、チューブの肉厚を厚くすること
なく、チューブとヨークとの強固な結合を確保しつつプ
ロペラシャフトの軽量化を実現することができる。
なく、チューブとヨークとの強固な結合を確保しつつプ
ロペラシャフトの軽量化を実現することができる。
【図1】本発明の第1の実施例を示す縦半断面図であ
る。
る。
【図2】図1のII−II線に沿う要部の拡大断面図で
ある。
ある。
【図3】図1のIII−III線に沿う要部の拡大断面
図である。
図である。
【図4】図1に示すヨークのセレーション部の拡大斜視
図である。
図である。
【図5】本発明の第2の実施例を示す要部の縦断面図で
ある。
ある。
【図6】本発明の第3の実施例を示す要部の縦断面図で
ある。
ある。
1 チューブ 1A 端部 1B 先端 2 ヨーク 2A 軸部 2B 軸端 3 セレーション部 3A,3B セレーション部の部分 4 補強リング部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−307506(JP,A) 実開 昭59−46719(JP,U) 実開 昭62−128270(JP,U) 実開 昭62−128271(JP,U) 実開 平2−107826(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60K 17/22 F16C 3/02 F16D 1/08
Claims (3)
- 【請求項1】 セレーションが施されたヨークの軸部外
周にチューブの端部を嵌め合わせることにより、前記チ
ューブの端部が前記ヨークの軸部に塑性結合されたプロ
ペラシャフトにおいて、 前記ヨークの軸部の軸端寄りの部分に形成する前記セレ
ーションの歯の尖鋭の程度を、前記ヨークの軸部の前記
チューブ先端寄りの部分に形成する前記セレーションの
歯の尖鋭の程度よりも小さくしたことを特徴とするプロ
ペラシャフト。 - 【請求項2】 セレーションが施されたヨークの軸部外
周にチューブの端部を嵌め合わせることにより、前記チ
ューブの端部が前記ヨークの軸部に塑性結合されたプロ
ペラシャフトにおいて、 前記ヨークの軸部の軸端寄りの部分に形成する前記セレ
ーションの歯の高さを、前記ヨークの軸部の前記チュー
ブ先端寄りの部分に形成する前記セレーションの歯の高
さよりも小さくしたことを特徴とするプロペラシャフ
ト。 - 【請求項3】 前記ヨークの軸部に塑性結合された前記
チューブの端部の外周に補強リング部材が嵌着されてな
ることを特徴とする請求項1または2に記載のプロペラ
シャフト。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3187718A JP2941096B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | プロペラシャフト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3187718A JP2941096B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | プロペラシャフト |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0524455A JPH0524455A (ja) | 1993-02-02 |
JP2941096B2 true JP2941096B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=16210962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3187718A Expired - Fee Related JP2941096B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | プロペラシャフト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2941096B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018055176A1 (de) * | 2016-09-26 | 2018-03-29 | Hirschvogel Umformtechnik Gmbh | Verfahren zur herstellung einer rotorwelle und rotorwelle |
-
1991
- 1991-07-26 JP JP3187718A patent/JP2941096B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018055176A1 (de) * | 2016-09-26 | 2018-03-29 | Hirschvogel Umformtechnik Gmbh | Verfahren zur herstellung einer rotorwelle und rotorwelle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0524455A (ja) | 1993-02-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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