JP2958894B2 - 動力伝達軸 - Google Patents
動力伝達軸Info
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- JP2958894B2 JP2958894B2 JP2048805A JP4880590A JP2958894B2 JP 2958894 B2 JP2958894 B2 JP 2958894B2 JP 2048805 A JP2048805 A JP 2048805A JP 4880590 A JP4880590 A JP 4880590A JP 2958894 B2 JP2958894 B2 JP 2958894B2
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- shaft
- constant velocity
- power transmission
- universal joint
- velocity universal
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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
- 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
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
- F16D3/226—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a cylinder co-axial with the respective coupling part
- F16D3/227—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a cylinder co-axial with the respective coupling part the joints being telescopic
-
- 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
- F16C3/026—Shafts made of fibre reinforced resin
-
- 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
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- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
- F16D2003/22326—Attachments to the outer joint member, i.e. attachments to the exterior of the outer joint member or to the shaft of the outer joint member
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車のドライブシャフトやプロペラシ
ャフトのように軸部材の端部に等速自在継手を取り付け
てなる動力伝達軸に関する。
ャフトのように軸部材の端部に等速自在継手を取り付け
てなる動力伝達軸に関する。
自動車のドライブシャフトやプロペラシャフトは、従
来、鋼製の軸の端部に鋼製の等速自在継手を機械的に結
合したものが一般的であった。
来、鋼製の軸の端部に鋼製の等速自在継手を機械的に結
合したものが一般的であった。
自動車の燃費を改善するうえで、エンジン性能や燃料
自体の特性の改良に劣らず重要な課題となるのが車体重
量の低減である。
自体の特性の改良に劣らず重要な課題となるのが車体重
量の低減である。
そこで、この発明の主たる目的は、上述のような軸部
材の端部に等速自在継手を取り付けてなる動力伝達軸の
軽量化を図ることにある。
材の端部に等速自在継手を取り付けてなる動力伝達軸の
軽量化を図ることにある。
この発明の動力伝達軸は、軸部材の端部に等速自在継
手を取り付けてなる動力伝達軸において、前記等速自在
継手が、内周面に軸方向に延びた複数のレース溝を備え
た外輪と、外周面に軸方向に延びた複数のレース溝を備
えた内輪と、外輪のボール溝と内輪のボール溝との間に
組み込まれ、ケージによって保持され複数のトルク伝達
ボールとによって構成され、前記等速自在継手の外輪
が、前記レース溝を含んで周方向に連続した異形断面の
外輪マウス形状に沿う鋼製の内側部材と、その外側に成
形された外側部材とからなるハイブリッド構造になって
おり、前記外側部材と前記軸部材とが繊維強化複合材料
製であって互いに一体的に結合して、トルクに対して並
列に配置された前記内側部材と外側部材の剛性比によっ
て捩じり強度を分担することを特徴とする。
手を取り付けてなる動力伝達軸において、前記等速自在
継手が、内周面に軸方向に延びた複数のレース溝を備え
た外輪と、外周面に軸方向に延びた複数のレース溝を備
えた内輪と、外輪のボール溝と内輪のボール溝との間に
組み込まれ、ケージによって保持され複数のトルク伝達
ボールとによって構成され、前記等速自在継手の外輪
が、前記レース溝を含んで周方向に連続した異形断面の
外輪マウス形状に沿う鋼製の内側部材と、その外側に成
形された外側部材とからなるハイブリッド構造になって
おり、前記外側部材と前記軸部材とが繊維強化複合材料
製であって互いに一体的に結合して、トルクに対して並
列に配置された前記内側部材と外側部材の剛性比によっ
て捩じり強度を分担することを特徴とする。
繊維強化複合材料としては、例えば繊維強化プラスチ
ック（FRP）が挙げられるが、鋼より比強度の高いもの
であれば、その他の繊維強化複合材料を使用することも
できる。
ック（FRP）が挙げられるが、鋼より比強度の高いもの
であれば、その他の繊維強化複合材料を使用することも
できる。
等速自在継手の外輪の半分と軸部材の全部が繊維強化
複合材料で構成されることになるため、この発明の動力
伝達軸は、従来の全部鋼製のものに比べて重量が大幅に
低減する。
複合材料で構成されることになるため、この発明の動力
伝達軸は、従来の全部鋼製のものに比べて重量が大幅に
低減する。
鋼製の内側部材はボールやケージなどとの接触による
転動疲労や摩耗に耐える機能を受け持つ。また、この内
側部材と繊維強化複合材料製の外側部材とは、トルクに
対して並列に配置されるため、それらの剛性比によって
捩じり強度を分担する。したがって、鋼製の内側部材
は、全体を鋼製とした従来の外輪より薄肉でよく、より
一層の軽量化が実現する。
転動疲労や摩耗に耐える機能を受け持つ。また、この内
側部材と繊維強化複合材料製の外側部材とは、トルクに
対して並列に配置されるため、それらの剛性比によって
捩じり強度を分担する。したがって、鋼製の内側部材
は、全体を鋼製とした従来の外輪より薄肉でよく、より
一層の軽量化が実現する。
鋼製の内側部材と繊維強化複合材料製の外側部材との
結合は両者の異形断面で行われるため確実な結合が得ら
れる。
結合は両者の異形断面で行われるため確実な結合が得ら
れる。
以下、図面に従ってこの発明の実施例を説明する。
第１図は軸部材（２）の両端にそれぞれ等速自在継手
（10）を取り付けた動力伝達軸を示している。この実施
例では等速自在継手（10）はいずれも同じタイプのもの
で、軸（４）に固定され外周面に軸方向に延びるレース
溝を備えた内輪（12）、内側部材（14a）と外側部材（1
4b）とからなり内周面に軸方向に延びるレース溝を備え
た外輪（14）、内・外輪（12,14）のレース溝に組み込
まれて内・外輪間でトルクを伝達する複数のボール（1
6）、および、ボールを保持するためのケージ（18）を
主要な構成要素としており、可撓製のブーツ（６）で砂
塵等の異物が自在継手内部に侵入するのを防止するよう
になっている。
（10）を取り付けた動力伝達軸を示している。この実施
例では等速自在継手（10）はいずれも同じタイプのもの
で、軸（４）に固定され外周面に軸方向に延びるレース
溝を備えた内輪（12）、内側部材（14a）と外側部材（1
4b）とからなり内周面に軸方向に延びるレース溝を備え
た外輪（14）、内・外輪（12,14）のレース溝に組み込
まれて内・外輪間でトルクを伝達する複数のボール（1
6）、および、ボールを保持するためのケージ（18）を
主要な構成要素としており、可撓製のブーツ（６）で砂
塵等の異物が自在継手内部に侵入するのを防止するよう
になっている。
外輪（14）の内側部材（14a）は鋼板をプレス加工し
て外輪マウス形状、すなわち、ボール（16）のためのレ
ース溝（17）を内径面の円周方向に等配したカップ状に
つくられている。言い換えれば、第２図に示されている
ように、内側部材（14a）はレース溝（17）を含んで周
方向に連続した異形断面の外輪マウス形状に沿った形状
となっている。なお、内側部材（14a）はプレス加工の
ほか鍛造や切削でつくることも可能である。内側部材
（14a）の外径面に繊維強化プラスチック製の外側部材
（14b）が一体的に成形され、内側部材（14a）と外側部
材（14b）との結合は、第２図に示されるように両者の
異形断面で行われる。外側部材（14b）と軸部材（２）
とは、繊維強化プラスチックで一体的に成形されてい
る。
て外輪マウス形状、すなわち、ボール（16）のためのレ
ース溝（17）を内径面の円周方向に等配したカップ状に
つくられている。言い換えれば、第２図に示されている
ように、内側部材（14a）はレース溝（17）を含んで周
方向に連続した異形断面の外輪マウス形状に沿った形状
となっている。なお、内側部材（14a）はプレス加工の
ほか鍛造や切削でつくることも可能である。内側部材
（14a）の外径面に繊維強化プラスチック製の外側部材
（14b）が一体的に成形され、内側部材（14a）と外側部
材（14b）との結合は、第２図に示されるように両者の
異形断面で行われる。外側部材（14b）と軸部材（２）
とは、繊維強化プラスチックで一体的に成形されてい
る。
第３図に示される実施例は、外側部材（14b）と軸部
材（２）とを接着によって一体的に結合したものであ
る。
材（２）とを接着によって一体的に結合したものであ
る。
第４図に示される実施例は、外側部材（14b）と軸部
材（２）を接着した点で第３図の実施例と同様である
が、軸部材（２）の両端に取り付ける等速自在継手は互
いに異なるタイプのものであってもよいことを示してい
る。
材（２）を接着した点で第３図の実施例と同様である
が、軸部材（２）の両端に取り付ける等速自在継手は互
いに異なるタイプのものであってもよいことを示してい
る。
さらに、外側部材（14b）と軸部材（２）との結合手
段としては、第５図に示される実施例のように、接着
と、ブラインドリベット（20）その他の機械結合を組み
合わせて採用することもできる。
段としては、第５図に示される実施例のように、接着
と、ブラインドリベット（20）その他の機械結合を組み
合わせて採用することもできる。
成形性の問題や、鋼製の内側部材（14a）と繊維強化
プラスチック製の外側部材（14b）との結合面における
ズレ、はがれ、摩耗などの問題がある場合には、外側部
材（14b）とは異なる性質から、あるいは異なる成形法
による繊維強化プラスチックの中間部材（14c）を両者
（14a、14b）の間に設け、第６図に例示されるような３
層以上のハイブリッド構造としてもよい。
プラスチック製の外側部材（14b）との結合面における
ズレ、はがれ、摩耗などの問題がある場合には、外側部
材（14b）とは異なる性質から、あるいは異なる成形法
による繊維強化プラスチックの中間部材（14c）を両者
（14a、14b）の間に設け、第６図に例示されるような３
層以上のハイブリッド構造としてもよい。
なお、自動車のドライブシャフトやプロペラシャフト
を例にとって説明したが、この発明はその他の動力伝達
軸にも広く応用することができる。また、図面に例示し
たような軸部材の両端に等速自在継手を取り付けたもの
に限らず、一端にだけ等速自在継手を取り付けたものに
ついても実施することができる。
を例にとって説明したが、この発明はその他の動力伝達
軸にも広く応用することができる。また、図面に例示し
たような軸部材の両端に等速自在継手を取り付けたもの
に限らず、一端にだけ等速自在継手を取り付けたものに
ついても実施することができる。
以上説明したように、この発明の動力伝達軸は、等速
自在継手の外輪の半分と軸部材の全部が繊維強化複合材
料で構成されることになるので、従来の全部鋼製のもの
に比べて重量が大幅に低減する。したがって、動力伝達
軸の軽量化が図れ、例えば自動車に使用される動力伝達
軸の場合は燃費向上に寄与することができる。
自在継手の外輪の半分と軸部材の全部が繊維強化複合材
料で構成されることになるので、従来の全部鋼製のもの
に比べて重量が大幅に低減する。したがって、動力伝達
軸の軽量化が図れ、例えば自動車に使用される動力伝達
軸の場合は燃費向上に寄与することができる。
第１図はこの発明の実施例を示す縦断面図、 第２図は横断面図、 第３〜５図はそれぞれ別の実施例を示す縦断面図、 第６図は別の実施例を示す横断面図である。 2:軸部材 10:等速自在継手 14:外輪 14a:内側部材 14b:外側部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 31:24
Claims (1)
- 【請求項１】軸部材の端部に等速自在継手を取り付けて
なる動力伝達軸において、前記等速自在継手が、内周面
に軸方向に延びた複数のレース溝を備えた外輪と、外周
面に軸方向に延びた複数のレース溝を備えた内輪と、外
輪のボール溝と内輪のボール溝との間に組み込まれ、ケ
ージによって保持される複数のトルク伝達ボールとによ
って構成され、前記等速自在継手の外輪が、前記レース
溝を含んで周方向に連続した異形断面の外輪マウス形状
に沿う鋼製の内側部材と、その外側に成形された外側部
材とからなるハイブリッド構造になっており、前記外側
部材と前記軸部材とが繊維強化複合材料製であって互い
に一体的に結合して、トルクに対して並列に配置された
前記内側部材と外側部材の剛性比によって捩じり強度を
分担することを特徴とする動力伝達軸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2048805A JP2958894B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 動力伝達軸 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2048805A JP2958894B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 動力伝達軸 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03249429A JPH03249429A (ja) | 1991-11-07 |
| JP2958894B2 true JP2958894B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=12813426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2048805A Expired - Fee Related JP2958894B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 動力伝達軸 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2958894B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100831643B1 (ko) | 2007-04-10 | 2008-05-22 | 류충오 | 연결 조인트 및 이를 구비한 복합재료 드라이브 샤프트어셈블리 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6464591B1 (en) | 1998-06-26 | 2002-10-15 | Ntn Corporation | Power transmission shaft |
| JP4515869B2 (ja) * | 2004-09-24 | 2010-08-04 | Ｎｔｎ株式会社 | トリポード型等速ジョイント |
| JP2010127339A (ja) * | 2008-11-26 | 2010-06-10 | Ntn Corp | 等速自在継手用外側継手部材 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5639324A (en) * | 1979-09-10 | 1981-04-15 | Nippon Light Metal Co Ltd | Manufacture of fixed speed universal joint device |
| DE3239075A1 (de) * | 1982-10-22 | 1984-05-03 | Uni-Cardan Ag, 5200 Siegburg | Gelenkwelle, insbesondere zum antrieb der raeder eines kraftfahrzeuges |
-
1990
- 1990-02-27 JP JP2048805A patent/JP2958894B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100831643B1 (ko) | 2007-04-10 | 2008-05-22 | 류충오 | 연결 조인트 및 이를 구비한 복합재료 드라이브 샤프트어셈블리 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03249429A (ja) | 1991-11-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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