JP4037995B2

JP4037995B2 - Drive shaft

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Publication number: JP4037995B2
Application number: JP29766199A
Authority: JP
Inventors: 信夫今場; 明脇田; 啓助曽根; 亮中川
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1999-10-20
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2019-10-20
Also published as: JP2001113972A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジンの動力を車輪に伝達するドライブシャフト、より詳しくは、中間シャフトと、中間シャフトの一端に取り付けた固定式等速自在継手と、中間シャフトの他端に取り付けたスライド式等速自在継手とで構成されるドライブシャフトに関するもので、ドライブシャフトの振動がエンジン振動などと関係することに起因してうなり音が発生することを防止し、振動、騒音特性の改善を図ったものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のドライブシャフトは、独立懸架方式の駆動輪車軸とディファレンシャル（終減速装置）との間で駆動力を伝達するために使用される。駆動輪車軸は車両荷重を分担する役目と駆動力を車輪に伝達する役目を持っている。また、駆動輪前車軸はかじ取り機能が必要なため大きな作動角と共に等速性が要求される。さらに、独立懸架方式では、ディファレンシャルが車体に取り付けられていることから、車輪または車体のバウンス等に伴うサスペンションの動きを許容する作動角が要求される。この作動角は車輪側継手ほど大きくないが、サスペンションの動きに追随した車軸の長さ変化を可能にする必要がある。これらの要求を満たすため、車輪側継手にはバーフィールド型固定式（ツェッパ型）、トリポード型固定式などの固定式継手が用いられる。一方、車体側継手にはバーフィールド型スライド式、トリポード型スライド式、クロスグルーブ型（レブロ型）などのスライド式継手が用いられる。そして、バーフィールド型、クロスグルーブ型といったボールタイプの等速自在継手ではトルク伝達要素として６個のボールを使用するのが従来一般的であった。
【０００３】
たとえば、図９および図１０に示すドライブシャフトは、中間シャフト５０とその両端部に装着した等速自在継手５１，５３とで構成されている。一方の等速自在継手５１は中間シャフト５０の端部をディファレンシャル５２の出力軸に連結するためのものであって、中間シャフト５０はディファアレンシャル５２の出力軸に対して屈曲可能、かつ、スラスト方向にスライド可能である。他方の等速自在継手５３は中間シャフト５０の端部を駆動輪車軸５４に連結するための固定式等速自在継手であって、中間シャフト５０は駆動輪車軸５４に対して屈曲のみ可能である。このような構成によれば、車両走行時において駆動輪が上下動してもこれに追随して中間シャフト５０の角度が変化し、しかも中間シャフト５０の角度変化に関係なく、ディファレンシャル５２から入力されるトルクを駆動輪車軸５４に等速で伝達することができる。また、スライド側と固定側のいずれにも作動角を大きくとることが可能なボールタイプの等速自在継手を用いているが、とくに固定側（駆動輪側）にもボールタイプの等速自在継手を採用することにより、駆動輪車軸５４と中間シャフト５０との相対角度変化の許容範囲を大きくとることが可能となり、駆動輪が上下動するストロークが大きい場合にも好適に対処できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
等速自在継手５１，５３と中間シャフト５０とが角度をとった状態でトルクを伝達する際、中間シャフト５０を曲げようとする曲げモーメント（２次モーメント）が発生する。すなわち、等速自在継手５１，５３は、それぞれの内部に等角度間隔で配置されたトルク伝達要素（ボールまたはローラ）によってトルクを伝達する構造となっている。このような構造では、ディファレンシャル５２の出力軸、中間シャフト５０、および駆動輪車軸５４の三者が一直線上にあるときには、トルク伝達要素が格別顕著な挙動動作を生じることはなく、大きな起振力を生じさせないものの、上記三者が非直線状に屈曲した場合には、トルク伝達要素が大きく挙動する現象がみられ、これがドライブシャフトの起振力となり、車体に伝達されて音となる。
【０００５】
車両走行時に駆動輪が上下動すると、図１０に示すように、中間シャフト５０が角度αで傾斜した状態となる。このような状況下において、ディファレンシャル５２から中間シャフト５０にトルクを入力し、このトルクを駆動輪車軸５４に伝達させる場合には、中間シャフト５０に入力するトルクの方向と駆動輪からの反作用として生ずるトルクの方向とが互いに相違することに原因して、ドライブシャフトに上記トルクの釣り合いを保つための曲げモーメントが発生することとなる。具体的には、図１１に示すように、中間シャフト５０に対する入力トルクをＴ１、駆動輪からの反作用のトルクをＴ２とすると、これらのトルクＴ１、Ｔ２の方向が相違するために、外部からは何らかのかたちでこれらのトルクの釣り合いを保つための回転モーメントＭが関与するはずである。この曲げモーメントＭは、ディファレンシャル５２の出力軸に垂直な方向のモーメントＭ１と、駆動輪車軸５４に垂直な方向の曲げモーメントＭ２とに分けることができ、このＭ１、Ｍ２が２次モーメントである。なお、このＭ１、Ｍ２を正の２次モーメントとすると、逆向きのＭ１’、Ｍ２’は負の２次モーメントとなる。
【０００６】
この２次モーメントは等速自在継手の構造と関連した周期的な変動成分をもち、ドライブシャフトを振動させる起振力となる。通常、２次モーメントによるドライブシャフトの振動はエンジンの振動に比較してレベル的にはかなり小さく、それ自体で不快な振動・騒音を生じさせるものではないが、その周波数がエンジンの振動の周波数と接近してくると、車室内で共振（共鳴）現象が起こり、こもり音あるいはビート音などと呼ばれる異音が発生して、乗員に不快感を与えるという問題がある。
【０００７】
たとえば、それぞれ６個のボールを有する固定式等速自在継手とスライド式等速自在継手を用いてドライブシャフトの両端を連結した場合、等速自在継手に作用する２次モーメントは固定式、スライド式ともに、ボールの個数および角度位相に関連した６次の変動成分が主体となり、また、各２次モーメントの変動のピーク値（最大値、最小値）も同じ回転角で現われる。そのため、固定式、スライド式等速自在継手の各２次モーメントを合成した全体の２次モーメント（固定式＋スライド式）は６次変動成分が主体となり、その振幅も増幅されて大きくなる。
【０００８】
ここで、２次モーメント（固定式＋スライド式）の６次変動成分の周波数をＦD6、ホイール（車輪）の回転数をＦWHEEL 、エンジンの回転数をＦENGINE、ディファレンシャルの減速比を０．３５とすると、ＦD6はＦWHEEL の６倍になるので、ＦD6＝６×ＦWHEEL ＝６×ＦENGINE×０．３５＝ＦENGINE×２．１である。一方、エンジンの振動は２次変動成分が主体であるので、ＦD6＝（２×ＦENGINE）×１．０５となり、２次モーメントの６次変動成分の周波数ＦD6は、エンジンの２次変動成分の周波数（２×ＦENGINE）の１．０５倍となる。このように、両者の周波数が接近してくると共振（共鳴）現象によって車室内で異音が発生しやすくなる。
【０００９】
固定式等速自在継手にはボールが６個、スライド式等速自在継手には、トリポードタイプの場合はローラが３個、ボールタイプの場合はボールが６個使用されているため、回転３次と６次に起因するＮＶＨ問題が発生する。固定側はボール数が６であるため回転６次の振動成分が発生するが、同時に回転３次の振動成分も発生する。これは、外側継手部材の案内溝が６本あることが影響して、外側継手部材の外径形状が三角変形しやすいためと考えられる。したがって、固定側、スライド側で発生する次数の同じ振動成分が重なり合うことにより、車両のＮＶＨ特性に悪影響を与える。
【００１０】
さらに、次数の同じ振動成分が合成される場合、位相によって振幅が増減する（図１２および図１３参照）。なお、特開平１０−１２２２５３号公報において提案されているように、固定側等速自在継手とスライド側等速自在継手のボールの位相合わせを行なうことで振幅を小さくすることは可能であるが、位相合わせのためにさらに工数が必要となるという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、ドライブシャフトの高次振動を抑制することにより、車両のＮＶＨ性能を向上させることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、固定式等速自在継手とスライド式等速自在継手を次数の異なる振動特性にすることで、振動成分の低次での重なり合いを回避し、その重なりの回数をも減少させて振幅の増加を抑制するようにしたものである。振幅を減少させることはできないが、工数を要して位相合わせをする必要がなく、かつ、振幅を車両のＮＶＨ特性に影響のないレベルに抑えることができる。
【００１３】
たとえば、請求項１および請求項２に記載のように、固定側に８個のボールを使用する等速自在継手を採用し、スライド側に６個のボールを使用する等速自在継手を採用することにより、固定側が回転８次、スライド側が回転６次の振動特性となるため、車両のＮＶＨ特性が改善される。
【００１４】
すなわち、請求項１の発明は、中間シャフトと、前記中間シャフトの一端に取り付けた固定式等速自在継手と、前記中間シャフトの他端に取り付けたスライド式等速自在継手とで構成されるドライブシャフトにおいて、
前記固定式等速自在継手が、凹球面状の内周面に軸方向に延びる８本の案内溝を形成した外側継手部材と、凸球面状の外周面に軸方向に延びる８本の案内溝を形成した内側継手部材と、対をなす外側継手部材の案内溝と内側継手部材の案内溝とで形成される８本のボールトラックにそれぞれ配された８個のボールと、前記ボールを同一平面内に保持するケージとを具備し、
前記スライド式等速自在継手が、円筒状の内周面に軸方向に延びる６本の案内溝を形成した外側継手部材と、凸球面状の外周面に軸方向に延びる６本の案内溝を形成した内側継手部材と、対をなす外側継手部材の案内溝と内側継手部材の案内溝とで形成される６本のボールトラックにそれぞれ配された６個のボールと、前記ボールを同一平面内に保持するケージとを具備し、
振動成分の低次での重なり合いを回避したことを特徴とする。
【００１５】
請求項２の発明は、中間シャフトと、前記中間シャフトの一端に取り付けた固定式等速自在継手と、前記中間シャフトの他端に取り付けたスライド式等速自在継手とで構成されるドライブシャフトにおいて、
前記固定式等速自在継手が、凹球面状の内周面に軸方向に延びる８本の案内溝を形成した外側継手部材と、凸球面状の外周面に軸方向に延びる８本の案内溝を形成した内側継手部材と、対をなす外側継手部材の案内溝と内側継手部材の案内溝とで形成される８本のボールトラックにそれぞれ配された８個のボールと、前記ボールを同一平面内に保持するケージとを具備し、
前記スライド式等速自在継手が、内周面に軸線に対して傾斜した６本の案内溝を形成した外側継手部材と、外周面に軸線に対して外側継手部材とは逆方向に傾斜した６本の案内溝を形成した内側継手部材と、対をなす外側継手部材の案内溝と内側継手部材の案内溝とで形成される６本のボールトラックにそれぞれ配された６個のボールと、前記ボールを同一平面内に保持するケージとを具備し、
振動成分の低次での重なり合いを回避したことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項３および請求項４に記載のように、固定側に８個のボールを使用する等速自在継手を採用し、スライド側にトリポード型等速自在継手を採用することにより、固定側が回転８次、スライド側が回転３次の振動特性となるため、車両のＮＶＨ特性が改善される。
【００１７】
すなわち、請求項３の発明は、中間シャフトと、前記中間シャフトの一端に取り付けた固定式等速自在継手と、前記中間シャフトの他端に取り付けたスライド式等速自在継手とで構成されるドライブシャフトにおいて、
前記固定式等速自在継手が、凹球面状の内周面に軸方向に延びる８本の案内溝を形成した外側継手部材と、凸球面状の外周面に軸方向に延びる８本の案内溝を形成した内側継手部材と、対をなす外側継手部材の案内溝と内側継手部材の案内溝とで形成される８本のボールトラックにそれぞれ配された８個のボールと、前記ボールを同一平面内に保持するケージとを具備し、
前記スライド式等速自在継手が、円周方向に向き合って配置されたローラ案内面を有する３本のトラック溝が形成された外側継手部材と、半径方向に突出した３本の脚軸を有するトリポード部材と、前記脚軸に回転自在に支持され前記ローラ案内面に沿って外側継手部材の軸方向に移動可能なローラとを具備し、
振動成分の低次での重なり合いを回避したことを特徴とする。
【００１８】
請求項４の発明は、中間シャフトと、前記中間シャフトの一端に取り付けた固定式等速自在継手と、前記中間シャフトの他端に取り付けたスライド式等速自在継手とで構成されるドライブシャフトにおいて、
前記固定式等速自在継手が、凹球面状の内周面に軸方向に延びる８本の案内溝を形成した外側継手部材と、凸球面状の外周面に軸方向に延びる８本の案内溝を形成した内側継手部材と、対をなす外側継手部材の案内溝と内側継手部材の案内溝とで形成される８本のボールトラックにそれぞれ配された８個のボールと、前記ボールを同一平面内に保持するケージとを具備し、
前記スライド式等速自在継手が、円周方向に向き合って配置されたローラ案内面を有する３本のトラック溝が形成された外側継手部材と、半径方向に突出した３本の脚軸を有するトリポード部材と、前記脚軸に回転自在に支持され前記ローラ案内面に沿って外側継手部材の軸方向に移動可能なローラとを具備し、
振動成分の低次での重なり合いを回避し、
前記脚軸と前記ローラの間に回転自在にリングを介在させ、前記リングの内周面を円弧状凸断面に形成すると共に、前記脚軸の外周面を、縦断面においてはストレート形状とし、かつ、横断面においては、継手の軸線と直交する方向で前記リングの内周面と接触するとともに継手の軸線方向で前記リングの内周面との間にすきまを形成するようにしたことを特徴とする。脚軸の横断面形状について、継手の軸線と直交する方向で前記リングの内周面と接触するとともに継手の軸線方向で前記リングの内周面との間にすきまを形成するような形状とは、言い換えれば、トリポード部材の軸方向で互いに向き合った面部分が相互方向に、つまり、仮想円筒面よりも小径側に退避している形状を意味する。その一つの具体例として楕円形が挙げられる（請求項５）。
【００１９】
従来円形であった脚軸の断面形状を上記の形状としたことにより、継手が作動角をとったとき、ローラアセンブリの姿勢を変えることなく、脚軸が外側継手部材に対して傾くことができる。しかも、脚軸の外周面とリングとの接触楕円が横長から点に近づくため（図５（Ｃ）参照）、ローラアセンブリを傾けようとする摩擦モーメントが低減する。したがって、ローラアセンブリの姿勢が常に安定し、ローラがローラ案内面と平行に保持されるため円滑に転動することができる。これにより、スライド抵抗の低減ひいては誘起スラストの低減に寄与する。さらに、脚軸の根元部の断面係数が増加することによる脚軸の曲げ強度が向上するという利点もある。
【００２０】
なお、ローラアセンブリは脚軸と外側継手部材との間に介在してトルクを伝達する役割を果たすものであるが、この種の等速自在継手におけるトルクの伝達方向は常に継手の軸線に直交する方向であるため、当該トルクの伝達方向において脚軸とリングとが接していることでトルクの伝達は可能であり、継手の軸線方向において両者間にすきまがあってもトルク伝達に支障を来すことはない。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項４に記載のドライブシャフトにおいて、脚軸の横断面を長軸が継手の軸線に直交する略楕円形としたことを特徴とする。略楕円形とは、字義どおりの楕円に限らず、一般に卵形、小判形等と称される形状を含むものとする。
【００２２】
請求項６の発明は、請求項４または請求項５に記載のドライブシャフトにおいて、リングの内周面の母線を、中央部の円弧部と両端部の逃げ部とで構成したことを特徴とする。円弧部の曲率半径は、２〜３°程度の脚軸の傾きを許容できる大きさとするのが好ましい。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項４乃至６のいずれかに記載のドライブシャフトにおいて、リングとローラの間に複数の転動体を配置してリングとローラを相対回転自在としたことを特徴とする。請求項８の発明は、請求項７に記載のドライブシャフトにおいて、上記転動体が針状ころであることを特徴とする。
【００２４】
請求項９の発明は、請求項３乃至８のいずれかに記載のドライブシャフトにおいて、上記ローラの外周面が球状に形成され、該ローラの球状外周面が外側継手部材のローラ案内面とがアンギュラコンタクトをなすことを特徴とする。ローラとローラ案内面とがアンギュラコンタクトをなすことにより、ローラが振れにくくなってその姿勢が一層安定するため、ローラが外側継手部材の軸方向に移動する際にローラ案内面上をより少ない抵抗で円滑に転動する。かかるアンギュラコンタクトを実現するための具体的な構成を例示するならば、ローラ案内面の断面形状をテーパ形状またはゴシックアーチ形状とすることが挙げられる。
【００２５】
請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれかに記載のドライブシャフトにおいて、前記中間シャフトが中空であることを特徴とする。中間シャフトを中空とすることで、固定式等速自在継手のボール数を８個にしたことによる小型・コンパクト化と相俟って、ドライブシャフトの１５〜２０％の軽量化が達成できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００２７】
図１に示す実施の形態は、中間シャフト５０と、その一方の端部にスライド式等速自在継手の一種であるトリポード型スライド式等速自在継手５１を装着し、他方の端部に固定式ジョイントの一種であるバーフィールド型固定式等速自在継手５３を装着したものである。図示するように、中間シャフト５０を全長にわたって筒状となし軽量化を図っている。
【００２８】
まず固定側について述べると、図２に示すように、固定式等速自在継手５３の一種であるバーフィールド型固定式等速自在継手は外側継手部材１と、内側継手部材２と、８個のボール３と、ケージ４を主要な構成要素としている。外側継手部材１は凹球面状の内周面１ａを有し、その内周面１ａの円周方向に等間隔で８本の案内溝１ｂを軸方向に形成してある。内側継手部材２は凸球面状の外周面２ａを有し、その外周面２ａの円周方向に等間隔で８本の案内溝２ｂを軸方向に形成してある。内側継手部材２の軸心部には、中間シャフト５０の一端に歯型結合するためのセレーション孔またはスプライン孔２ｃを形成してある。外側継手部材１の案内溝１ｂと内側継手部材２の案内溝２ｂとは対をなして８本のボールトラックを形成し、各ボールトラックに１個のボール３が組み込まれてある。すべてのボール３はケージ４によって同一平面内に保持される。
【００２９】
この実施の形態では、外側継手部材１の案内溝１ｂの曲率中心Ｏ1 は内周面１ａの球面中心に対して、内側継手部材２の案内溝２ｂの曲率中心Ｏ2 は外周面２ａの球面中心に対して、それぞれ、軸方向に等距離（Ｆ）だけ反対側に、つまり、曲率中心Ｏ1 は継手の開口側、曲率中心Ｏ2 は継手の奥側に、オフセットしている。そのため、案内溝１ｂ，２ｂによって形成されるボールトラックは継手の開口側に向かって楔状に開いた形状を呈している。
【００３０】
ケージ４の外周面４ａの球面中心、および、ケージ４の外周面４ａの案内面となる外側継手部材１の内周面１ａの球面中心は、いずれも、ボール３の中心Ｏ3 を含む継手中心面Ｏ内にある。また、ケージ４の内周面４ｂの球面中心、および、ケージ４の内周面４ｂの案内面となる内側継手部材２の外周面２ａの球面中心は、いずれも、継手中心面Ｏ内にある。それゆえ、外側継手部材１の上記オフセット量Ｆは案内溝１ｂの中心Ｏ1 と継手中心面Ｏとの間の軸方向距離に等しく、内側継手部材２の上記オフセット量Ｆは案内溝２ｂの中心Ｏ2 と継手中心面Ｏとの間の軸方向距離に等しい。外側継手部材１の案内溝１ｂの中心Ｏ1 と内側継手部材２の案内溝２ｂの中心Ｏ2 とは、継手中心面Ｏに対して軸方向に等距離（Ｆ）だけ反対側にずれた位置にある。つまり、案内溝１ｂの中心Ｏ1 は継手の開口側に位置し、案内溝２ｂの中心Ｏ2 は継手の奥側に位置している。
【００３１】
外側継手部材１と内側継手部材２とが角度をなすとき、ケージ４に保持されたボール３はあらゆる作動角θにおいて作動角θを二等分する平面内に維持される。その結果、ボール３の中心Ｏ3 から外側継手部材１の軸線までの距離と内側継手部材２の軸線までの距離が常に相等しくなるため、継手の等速性が確保される。ここで、外側継手部材１の案内溝１ｂの中心Ｏ1 とボール３の中心Ｏ3 を結ぶ線分の長さ、内側継手部材２の案内溝２ｂの中心Ｏ2 とトルク伝達ボール３の中心Ｏ3 を結ぶ線分の長さが、それぞれＰＣＲであり、両者は相等しい。ボール３の直径（ＤBALL）とボール３のピッチ円径（ＰＣＤBALL）との比r1＝ＰＣＤBALL／ＤBALL）は、３．３≦r1≦５．０の範囲内の値とすることができる。３．３≦r1≦５．０とした理由は、外側継手部材等の強度、継手の負荷容量および耐久性を６個のボールを使用する固定式等速自在継手（以下、「比較品」という）と同等以上に確保するためである。すなわち、等速自在継手においては、限られたスペースの範囲で、ボールのピッチ円径（ＰＣＤBALL）を大幅に変更することは困難である。そのため、r1の値は主にボールの直径（ＤBALL）に依存することになる。r1＜３．３であると（主に直径ＤBALLが大きい場合）、他の部品（外側継手部材、内側継手部材等）の肉厚が薄くなりすぎて、強度の点で懸念が生じる。逆にr1＞５．０であると（主に直径ＤBALLが小さい場合）、負荷容量が小さくなり、耐久性の点で懸念が生じる。また、直径ＤBALLが小さくなると接触部分の接触楕円が小さくなるため、ボールと案内溝との接触部分の面圧が上昇し、案内溝の溝肩エッジ部分の欠け等の要因になることが懸念される。３．３≦r1≦５．０とすることにより、外側継手部材等の強度、継手の負荷容量および耐久性を比較品と同等以上に確保することができる。より好ましくは、３．５≦r1≦５．０の範囲、例えば、r1＝３．８３、またはその近傍の値に設定するのがよい。
【００３２】
外側継手部材１の外径（ＤOUTER ）と内側継手部材２の歯型（セレーションまたはスプライン）２ｃのピッチ円径（ＰＣＤSERR）との比r2（＝ＤOUTER ／ＰＣＤSERR）は２．５≦r2≦３．５の範囲内の値に設定することができる。２．５≦r2≦３．５とした理由は次のとおりである。内側継手部材の歯型２ｃのピッチ円径（ＰＣＤSERR）は、ドライブシャフトの強度等との関係で大幅に変更することはできない。そのため、r2の値は、主に外側継手部材の外径（ＤOUTER ）に依存することになる。r2＜２．５であると（主に外径ＤOUTER が小さい場合）、各部品（外側継手部材、内側継手部材等）の肉厚が薄くなりすぎて、強度の点で懸念が生じる。一方、r2＞３．５であると（主に外径ＤOUTER が大きい場合）、寸法的な面等から実用上の問題が生じる場合があり、また、コンパクト化という目的も達成できない。２．５≦r2≦３．５とすることにより、外側継手部材等の強度および継手の耐久性を比較品と同等以上に確保することができ、かつ、実用上の要請も満足できる。好ましくは、２．５≦r2＜３．２とするのがよい。
【００３３】
この実施の形態の等速自在継手は、ボール３の数が８であり、比較品に比べ、継手の全負荷容量に占めるボール１個当りの負荷割合が少ないので、同じ呼び寸法の比較品に対して、ボール３の直径（ＤBALL）を小さくし、外側継手部材１の肉厚および内側継手部材２の肉厚を比較品と同程度に確保することが可能である。また、同じ呼び寸法の比較品に対して、比r2（＝ＤOUTER ／ＰＣＤSERR）を小さくして（比較品におけるr2の一般的な値はr2≧３．２である）、比較品と同等以上の強度、負荷容量および耐久性を確保しつつ、外径寸法（ＤOUTER ）のより一層のコンパクト化を図ることができる。また、比較品に比べて低発熱でもあることが実験の結果確認されている。
【００３４】
図示は省略したが、上述のバーフィールド型固定式等速自在継手の変形態様として、案内溝のアンダーカットをなくして高角度化を図ったいわゆるアンダーカットフリータイプを採用することもできる。
【００３５】
次にスライド側について述べると、図３および図４はスライド式等速自在継手２１の一種であるトリポード型スライド式等速自在継手を示す。ここで、図３（Ａ）に継手の横断面を示し、図４（Ａ）に作動角θをとった状態の継手の縦断面を示す。
【００３６】
この等速自在継手は外側継手部材１０とトリポード部材２０とからなり、外側継手部材１０は内周面に軸方向に延びる３本のトラック溝１２を有する。各トラック溝１２の円周方向で向かい合った側壁にローラ案内面１４が形成されている。トリポード部材２０は半径方向に突出した３本の脚軸２２を有し、各脚軸２２にはローラ３４が取り付けてあり、このローラ３４が外側継手部材１０のトラック溝１２内に収容される。ローラ３４の外周面はローラ案内面１４に適合する凸曲面である。
【００３７】
ここでは、ローラ３４の外周面は脚軸２２の軸線から半径方向に離れた位置に曲率中心を有する円弧を母線とする凸曲面であり、ローラ案内面１４の断面形状はゴシックアーチ形状であって、これにより、ローラ３４とローラ案内面１４とがアンギュラコンタクトをなす。図３（Ａ）において、二つの当たり位置を一点鎖線で示してある。球面状のローラ外周面に対してローラ案内面１４の断面形状をテーパ形状としても両者のアンギュラコンタクトが実現する。このようにローラ３４とローラ案内面１４とがアンギュラコンタクトをなす構成を採用することによって、ローラが振れにくくなるため姿勢が安定する。なお、アンギュラコンタクトを採用しない場合には、たとえば、ローラ案内面１４を軸線が外側継手部材１０の軸線と平行な円筒面の一部で構成し、その断面形状をローラ３４の外周面の母線に対応する円弧とすることもできる。
【００３８】
脚軸２２の外周面にリング３２が外嵌している。このリング３２とローラ３４とは複数の針状ころ３６を介してユニット化され、相対回転可能なローラアセンブリを構成している。すなわち、リング３２の円筒形外周面を内側軌道面とし、ローラ３４の円筒形内周面を外側軌道面として、これらの内外軌道面間に針状ころ３６が転動自在に介在する。図３（Ｂ）に示されるように、針状ころ３６は、できるだけ多くのころを入れた、保持器のない、いわゆる総ころ状態で組み込まれている。符号３３，３５で指してあるのは、針状ころ３６の抜け落ち止めのためにローラ３４の内周面に形成した環状溝に装着した一対のワッシャである。
【００３９】
脚軸２２の外周面は、縦断面（図４（Ａ））で見ると脚軸２２の軸線と平行なストレート形状であり、横断面（図３（Ｂ））で見ると、長軸が継手の軸線に直交する楕円形状である。脚軸の断面形状は、トリポード部材２０の軸方向で見た肉厚を減少させて略楕円状としてある。言い換えれば、脚軸の断面形状は、トリポード部材の軸方向で互いに向き合った面が相互方向に、つまり、仮想円筒面よりも小径側に退避している。
【００４０】
リング３２の内周面は円弧状凸断面を有する。すなわち、内周面の母線が半径ｒの凸円弧である（図３（Ｃ））。このことと、脚軸２２の断面形状が上述のように略楕円形状であり、脚軸２２とリング３２との間には所定のすきまが設けてあることから、リング３２は脚軸２２の軸方向での移動が可能であるばかりでなく、脚軸２２に対して首振り揺動自在である。また、上述のとおりリング３２とローラ３４は針状ころ３６を介して相対回転自在にユニット化されているため、脚軸２２に対し、リング３２とローラ３４がユニットとして首振り揺動可能な関係にある。ここで、首振りとは、脚軸２２の軸線を含む平面内で、脚軸２２の軸線に対してリング３２およびローラ３４の軸線が傾くことをいう（図４（Ａ）参照）。
【００４１】
仮に脚軸２２の外周面が全周にわたってリング３２の内周面と接する構造とした場合、接触楕円が円周方向に延びた横長形状を呈することとなる。そのため、外側継手部材１０に対して脚軸２２が傾くとき、脚軸２２の動きに伴ってリング３２を、延いてはローラ３４を傾かせるように作用する摩擦モーメントが発生する。これに対し、図３に示した実施の形態では、脚軸２２の横断面が略楕円状で、リング３２の内周面の横断面が円筒形であることから、図３（Ｃ）に破線で示すように、両者の接触楕円は点に近いものとなり、同時に面積も小さくなる。したがって、ローラアセンブリ（３２，３４）を傾かせようとする力が非常に低減し、ローラ３４の姿勢の安定性が一層向上する。
【００４２】
図５および図６に示す実施の形態は、リング３２の内周面の母線が、上述の実施の形態では単一の円弧で形成されているのに対して、中央の円弧部３２ａとその両側の逃げ部３２ｂとの組合せで形成されている点でのみ相違する。なお、図５（Ａ）では一部の部品すなわち、リング３２、ローラ３４、ワッシャ３３，３５を断面にしたものであるが、引出し線や中心線との輻輳を避けるため、断面を表わすハッチングを省略してある。逃げ部３２ｂは、図５（Ｃ）のように作動角θをとったときの脚軸２２との干渉を避けるための部分であり、円弧部３２ａの端からリング３２の端部に向かって徐々に拡径した直線または曲線で構成する。ここでは、逃げ部３２ｂを円錐角β＝５０°の円錐面の一部とした場合を例示してある。円弧部３２ａは、リング３２に対する脚軸２２の２〜３°程度の傾きを許容するため、たとえば３０ｍｍ程度の大きな曲率半径Ｒとする。トリポード型等速自在継手では、機構上、外側継手部材１０が１回転するときトリポード部材２０は外側継手部材（１０）の中心に対して３回振れ回る。このとき符号ｅ（図４（Ａ）、図５（Ｃ））で表わされる偏心量は作動角θに比例して増加する。そして、３本の脚軸２２は１２０°ずつ離間しているが、作動角θをとると、図４（Ｂ）に示すように、図の上側に表われている垂直な脚軸２２を基本として考えると、他の２本の脚軸２２は、一点鎖線で示す作動角０のときのそれらの軸線からわずかに傾く。その傾きは作動角θがたとえば約２３°のとき２〜３°程度となる。この傾きがリング３２の内周面の円弧部３２ａの曲率によって無理なく許容されるため、脚軸２２とリング３２との接触部における面圧が過度に高くなるのを防止することができる。なお、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）、図５（Ｃ）の左側面から見たトリポード部材２０の３本の脚軸２２を模式的に図示したもので、実線が脚軸を表わしている。
【００４３】
スライド式等速自在継手５１としては、図７に示すバーフィールド型スライド式等速自在継手（ダブルオフセット型等速自在継手：ＤＯＪ）を採用することもできる。この等速自在継手は、外側継手部材１’と、内側継手部材２’と、トルク伝達ボール３’と、ケージ４’を主要な構成要素としている。外側継手部材１’は、円筒状の内周面１ａ’を有し、その内周面１ａ’に円周方向で等間隔に６本の軸方向に延びる案内溝１ｂ’を形成してある。内側継手部材２’は、球面状の外周面２ａ’を有し、その外周面２ａ’に円周方向で等間隔に、軸方向に延びる６本の案内溝２ｂ’を形成してある。内側継手部材２’の軸心部に、中間軸２０と歯型結合するためのセレーション孔またはスプライン孔２ｃ’を形成してある。外側継手部材１’の案内溝１ｂ’と内側継手部材２’の案内溝２ｂ’とが対をなして６本のボールトラックを形成し、各ボールトラックに１個ずつボール３’が組み込まれてある。すべてのボール３’はケージ４’によって同一平面内に保持される。ケージ４’の内周面４ａ’の球面中心と外周面４ｂ’の球面中心とは、それぞれ、ケージ４’のポケット中心に対して軸方向に等距離だけ反対側にオフセットしている。
【００４４】
図８は、スライド式等速自在継手５１のさらに別の例としてレブロ型等速自在継手（ＬＪ）を示す。この等速自在継手は、内周面１ａ”に６本の案内溝１ｂ”を有する外側継手部材１”と、外周面２ａ”に６本の案内溝２ｂ”を有する内側継手部材輪２”と、対をなす外側継手部材の案内溝１ｂ”と内側継手部材の案内溝２ｂ”とで形成されるボールトラックにそれぞれ組み込まれた６個のボール３”と、すべてのボール３”を同一平面内に保持するケージ４”と、継手の一端側に取り付けられたエンドプレート５と、継手の他端側に取り付けられたダストシール７とを備える。外側継手部材１”とディファレンシャル５２の出力軸Ｓとは、エンドプレート５を挟み込んだ状態でボルト８によって締結される。内側継手部材２”はセレーション孔またはスプライン孔２ｃ”により中間シャフト５０と結合される。外側継手部材１”の案内溝１ｂ”と内側継手部材２”の案内溝２ｂ”は、互いに逆方向に、軸線に対して所定角度傾斜しており、案内溝のこのような形状からこの等速自在継手はクロスグルーブ型とも称される。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は、中間シャフトの両端の等速自在継手を、固定側に８個のボールを使用する等速自在継手を採用し、スライド側に６個のボールを使用する等速自在継手または３個のローラを使用する等速自在継手を採用した組合せとしたので、少なくとも２次モーメントによるドライブシャフトの共振（共鳴）現象が生じにくくなる。これにより、車室内における異音の発生が抑制され、ＮＶＨ性能の向上に寄与することができる。
【００４６】
固定式等速自在継手について、ボールのピッチ円径（ＰＣＤBALL）と直径（ＤBALL）との比r1（＝ＰＣＤBALL／ＤBALL）、外側継手部材の外径（ＤOUTER ）と内側継手部材の歯型のピッチ円径（ＰＣＤSERR）との比r2（＝ＤOUTER ／ＰＣＤSERR）を実施の形態に関して例示した数値範囲内に設定することにより等速自在継手のサイズダウンを図ることができるので、ドライブシャフトのコンパクト化が達成され、車体重量の軽量化、低燃費化にとって有利である。さらに、中間シャフトを中空とすることによって一層の軽量化が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ドライブシャフトの縦断面図である。
【図２】（Ａ）はバーフィールド型固定式等速自在継手の縦断面図、
（Ｂ）は横断面図である。
【図３】（Ａ）はトリポード型スライド式等速自在継手の横断面図、
（Ｂ）は脚軸に垂直な断面図、
（Ｃ）は接触楕円を説明するためのリングの断面図である。
【図４】（Ａ）は図３の等速自在継手の縦断面図であって作動角をとった状態を示し、（Ｂ）は（Ａ）におけるトリポード部材の模式的側面図である。
【図５】（Ａ）は一部を断面にしたトリポード型スライド式等速自在継手の端面図、
（Ｂ）は（Ａ）における脚軸に垂直な断面図、
（Ｃ）は（Ａ）の継手の縦断面図であって作動角をとった状態を示す。
【図６】図５におけるリングの拡大断面図である。
【図７】ダブルオフセット型スライド式等速自在継手の縦断面図である。
【図８】クロスグルーブ型等速自在継手の縦断面図である。
【図９】自動車の動力伝達装置を示す縦断面図である。
【図１０】図９におけるドライブシャフトの縦断面図である。
【図１１】曲げモーメントを説明するベクトル図である。
【図１２】振動成分の合成線図である。
【図１３】振動成分の合成線図である。
【符号の説明】
１，１’，１” 外側継手部材
２，２’，２” 内側継手部材
３，３’，３” ボール
４，４’，４” ケージ
１０外側継手部材
１４ローラ案内面
２０トリポード部材
２２脚軸
３２リング
３４ローラ
３６針状ころ
５０中間シャフト
５１スライド式等速自在継手
５２ディファレンシャル
５３固定式等速自在継手
５４駆動輪車軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive shaft for transmitting the power of an automobile engine to a wheel, more specifically, an intermediate shaft, a fixed constant velocity universal joint attached to one end of the intermediate shaft, and a slide type attached to the other end of the intermediate shaft. It relates to drive shafts composed of constant velocity universal joints. It has been designed to improve vibration and noise characteristics by preventing the generation of beating noise due to the vibration of the drive shaft being related to engine vibration. Is.
[0002]
[Prior art]
The drive shaft of an automobile is used to transmit a driving force between a drive wheel axle of an independent suspension system and a differential (final reduction gear). The drive wheel axle has a role of sharing the vehicle load and a role of transmitting the driving force to the wheels. In addition, since the front axle of the driving wheel requires a steering function, constant speed is required with a large operating angle. Further, in the independent suspension system, since the differential is attached to the vehicle body, an operation angle that allows the movement of the suspension accompanying the bounce of the wheel or the vehicle body is required. This operating angle is not as great as that of the wheel side joint, but it is necessary to make it possible to change the length of the axle following the movement of the suspension. In order to satisfy these requirements, fixed joints such as a barfield type fixed type (Zepper type) and a tripod type fixed type are used for the wheel side joint. On the other hand, a sliding joint such as a bar field type sliding type, a tripod type sliding type, or a cross groove type (Rebro type) is used as the vehicle body side coupling. In ball-type constant velocity universal joints such as a bar field type and a cross groove type, it has conventionally been common to use six balls as torque transmitting elements.
[0003]
For example, the drive shaft shown in FIGS. 9 and 10 includes an intermediate shaft 50 and constant velocity universal joints 51 and 53 attached to both ends thereof. One constant velocity universal joint 51 is for connecting the end of the intermediate shaft 50 to the output shaft of the differential 52. The intermediate shaft 50 is bendable with respect to the output shaft of the differential 52 and is thrust. It can slide in the direction. The other constant velocity universal joint 53 is a fixed constant velocity universal joint for connecting the end of the intermediate shaft 50 to the drive wheel axle 54, and the intermediate shaft 50 can only be bent with respect to the drive wheel axle 54. . According to such a configuration, even if the drive wheel moves up and down during vehicle travel, the angle of the intermediate shaft 50 changes following the drive wheel, and is input from the differential 52 regardless of the change in the angle of the intermediate shaft 50. Torque can be transmitted to the drive wheel axle 54 at a constant speed. In addition, a ball type constant velocity universal joint that can have a large operating angle is used on both the slide side and the fixed side. In particular, a ball type constant velocity universal joint is also used on the fixed side (drive wheel side). By adopting the above, it becomes possible to increase the allowable range of the relative angle change between the drive wheel axle 54 and the intermediate shaft 50, and it is possible to cope with the case where the stroke of the drive wheel moving up and down is large.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When torque is transmitted in a state where the constant velocity universal joints 51 and 53 and the intermediate shaft 50 take an angle, a bending moment (secondary moment) for bending the intermediate shaft 50 is generated. That is, the constant velocity universal joints 51 and 53 have a structure in which torque is transmitted by torque transmission elements (balls or rollers) arranged at equal angular intervals in the respective interiors. In such a structure, when the three of the output shaft of the differential 52, the intermediate shaft 50, and the drive wheel axle 54 are in a straight line, the torque transmission element does not cause a particularly remarkable behavior and a large vibration force However, when the above three are bent in a non-linear manner, a phenomenon in which the torque transmitting element behaves greatly is observed, which becomes a vibration force of the drive shaft, which is transmitted to the vehicle body and becomes a sound.
[0005]
When the driving wheel moves up and down during traveling of the vehicle, the intermediate shaft 50 is inclined at an angle α as shown in FIG. Under such circumstances, when torque is input from the differential 52 to the intermediate shaft 50 and this torque is transmitted to the drive wheel axle 54, the direction of the torque input to the intermediate shaft 50 and the reaction from the drive wheels occur. Due to the fact that the directions of the torques are different from each other, a bending moment for maintaining the balance of the torque is generated on the drive shaft. Specifically, as shown in FIG. 11, assuming that the input torque to the intermediate shaft 50 is T1, and the reaction torque from the drive wheels is T2, the directions of these torques T1 and T2 are different. A rotational moment M to keep these torques balanced in some way should be involved. This bending moment M can be divided into a moment M1 in a direction perpendicular to the output shaft of the differential 52 and a bending moment M2 in a direction perpendicular to the drive wheel axle 54. These M1 and M2 are secondary moments. If these M1 and M2 are positive secondary moments, the opposite M1 'and M2' are negative secondary moments.
[0006]
This secondary moment has a periodic fluctuation component related to the structure of the constant velocity universal joint, and becomes a vibration force that vibrates the drive shaft. Normally, the vibration of the drive shaft due to the second moment is considerably small in level compared to the vibration of the engine, and it does not cause unpleasant vibration / noise by itself. When approaching, a resonance (resonance) phenomenon occurs in the passenger compartment, and there is a problem that an abnormal sound called a booming sound or a beat sound is generated, which causes discomfort to the passenger.
[0007]
For example, when both ends of the drive shaft are connected using a fixed type constant velocity universal joint and a slide type constant velocity universal joint each having six balls, the secondary moment acting on the constant velocity universal joint is fixed, sliding type Both are mainly composed of sixth-order fluctuation components related to the number of balls and the angular phase, and peak values (maximum values and minimum values) of fluctuations of the respective second moments also appear at the same rotation angle. For this reason, the total second moment (fixed type + slide type) obtained by synthesizing the second moments of the fixed type and slide type constant velocity universal joints is mainly composed of the sixth order fluctuation component, and its amplitude is amplified and increased.
[0008]
Here, assuming that the frequency of the sixth-order fluctuation component of the second moment (fixed type + sliding type) is FD6, the wheel (wheel) rotation speed is FWHEEL, the engine rotation speed is FENGINE, and the differential reduction ratio is 0.35. FD6 is 6 times FWHEEL, so FD6 = 6 × FWHEEL = 6 × FENGINE × 0.35 = FENGINE × 2.1. On the other hand, since the vibration of the engine is mainly composed of the second order fluctuation component, FD6 = (2 × FENGINE) × 1.05, and the frequency FD6 of the sixth order fluctuation component of the second moment is the frequency of the second order fluctuation component of the engine. 1.05 times (2 × FENGINE). Thus, when both frequencies approach each other, abnormal noise is likely to occur in the passenger compartment due to a resonance (resonance) phenomenon.
[0009]
The fixed type constant velocity universal joint uses 6 balls, and the slide type constant velocity universal joint uses 3 rollers for the tripod type and 6 balls for the ball type. And the NVH problem caused by the sixth order occurs. Since the number of balls on the fixed side is six, a sixth-order rotational vibration component is generated, but at the same time, a third-order rotational vibration component is also generated. This is presumably because the outer joint member has six guide grooves, and the outer diameter shape of the outer joint member easily undergoes triangular deformation. Therefore, when the vibration components having the same order generated on the fixed side and the slide side overlap, the NVH characteristic of the vehicle is adversely affected.
[0010]
Further, when vibration components having the same order are combined, the amplitude increases or decreases depending on the phase (see FIGS. 12 and 13). As proposed in JP-A-10-122253, it is possible to reduce the amplitude by performing phase alignment of the balls of the fixed side constant velocity universal joint and the slide side constant velocity universal joint, There is a problem that more man-hours are required for phase alignment.
[0011]
An object of the present invention is to improve the NVH performance of a vehicle by suppressing higher-order vibrations of the drive shaft.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention avoids the overlap of vibration components at low order by making the constant-type constant velocity universal joint and the slide-type constant velocity universal joint have vibration characteristics having different orders. The number of times is also reduced to suppress the increase in amplitude. Although the amplitude cannot be reduced, it is not necessary to adjust the phase by man-hours, and the amplitude can be suppressed to a level that does not affect the NVH characteristics of the vehicle.
[0013]
For example, a constant velocity universal joint using eight balls on the fixed side and a constant velocity universal joint using six balls on the slide side are employed as described in claims 1 and 2. Thus, the NVH characteristic of the vehicle is improved because the fixed side has the eighth rotation characteristic and the sliding side has the sixth rotation characteristic.
[0014]
That is, the invention of claim 1 is a drive comprising an intermediate shaft, a fixed type constant velocity universal joint attached to one end of the intermediate shaft, and a slide type constant velocity universal joint attached to the other end of the intermediate shaft. In the shaft,
  The fixed type constant velocity universal joint has an outer joint member in which eight guide grooves extending in the axial direction are formed on the inner surface of the concave spherical surface, and eight guide grooves extending in the axial direction on the outer surface of the convex spherical surface. 8 balls respectively arranged on 8 ball tracks formed by the inner joint member formed with the guide groove of the outer joint member and the guide groove of the inner joint member that form a pair, and the balls on the same plane A cage to be held inside,
  The slide type constant velocity universal joint has an outer joint member in which six guide grooves extending in the axial direction are formed on the cylindrical inner peripheral surface, and six guide grooves extending in the axial direction on the convex spherical outer peripheral surface. Six balls disposed on each of six ball tracks formed by the formed inner joint member, the guide groove of the outer joint member and the guide groove of the inner joint member forming a pair, and the balls in the same plane With cage to holdAnd
  Avoided low-order overlap of vibration componentsIt is characterized by that.
[0015]
The invention according to claim 2 is a drive shaft comprising an intermediate shaft, a fixed type constant velocity universal joint attached to one end of the intermediate shaft, and a slide type constant velocity universal joint attached to the other end of the intermediate shaft. ,
  The fixed type constant velocity universal joint has an outer joint member in which eight guide grooves extending in the axial direction are formed on the inner surface of the concave spherical surface, and eight guide grooves extending in the axial direction on the outer surface of the convex spherical surface. 8 balls respectively arranged on 8 ball tracks formed by the inner joint member formed with the guide groove of the outer joint member and the guide groove of the inner joint member that form a pair, and the balls on the same plane A cage to be held inside,
  The slide type constant velocity universal joint has an outer joint member formed with six guide grooves inclined with respect to the axis on the inner peripheral surface, and an outer joint member inclined with respect to the axis on the outer peripheral surface in a direction opposite to that of the outer joint member. Six balls respectively arranged on six ball tracks formed by an inner joint member having a guide groove formed therein, a guide groove of the outer joint member forming a pair and a guide groove of the inner joint member; A cage for holding the ball in the same planeAnd
  Avoided low-order overlap of vibration componentsIt is characterized by that.
[0016]
Further, as described in claim 3 and claim 4, by adopting a constant velocity universal joint that uses eight balls on the fixed side and adopting a tripod type constant velocity universal joint on the slide side, the fixed side is Since the rotation eighth order and the slide side have the rotation third order vibration characteristics, the NVH characteristics of the vehicle are improved.
[0017]
That is, the invention of claim 3 is a drive comprising an intermediate shaft, a fixed type constant velocity universal joint attached to one end of the intermediate shaft, and a slide type constant velocity universal joint attached to the other end of the intermediate shaft. In the shaft,
  The fixed type constant velocity universal joint has an outer joint member in which eight guide grooves extending in the axial direction are formed on the inner surface of the concave spherical surface, and eight guide grooves extending in the axial direction on the outer surface of the convex spherical surface. 8 balls respectively arranged on 8 ball tracks formed by the inner joint member formed with the guide groove of the outer joint member and the guide groove of the inner joint member that form a pair, and the balls on the same plane A cage to be held inside,
  The sliding type constant velocity universal joint has a tripod having an outer joint member having three track grooves having roller guide surfaces arranged facing each other in the circumferential direction, and three leg shafts projecting in the radial direction. A member, and a roller rotatably supported by the leg shaft and movable in the axial direction of the outer joint member along the roller guide surface.And
  Avoided low-order overlap of vibration componentsIt is characterized by that.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a drive shaft including an intermediate shaft, a fixed type constant velocity universal joint attached to one end of the intermediate shaft, and a slide type constant velocity universal joint attached to the other end of the intermediate shaft. ,
  The fixed type constant velocity universal joint has an outer joint member in which eight guide grooves extending in the axial direction are formed on the inner surface of the concave spherical surface, and eight guide grooves extending in the axial direction on the outer surface of the convex spherical surface. 8 balls respectively arranged on 8 ball tracks formed by the inner joint member formed with the guide groove of the outer joint member and the guide groove of the inner joint member that form a pair, and the balls on the same plane A cage to be held inside,
  The sliding type constant velocity universal joint has a tripod having an outer joint member having three track grooves having roller guide surfaces arranged facing each other in the circumferential direction, and three leg shafts projecting in the radial direction. A member and a roller rotatably supported by the leg shaft and movable in the axial direction of the outer joint member along the roller guide surface,
  Avoiding overlapping of vibration components at lower order,
  A ring is rotatably interposed between the leg shaft and the roller, the inner peripheral surface of the ring is formed in an arcuate convex cross section, and the outer peripheral surface of the leg shaft is a straight shape in the vertical cross section, and The cross section is characterized in that it is in contact with the inner peripheral surface of the ring in a direction perpendicular to the axis of the joint and a gap is formed between the inner peripheral surface of the ring in the axial direction of the joint. To do. About the cross-sectional shape of the leg shaft, the shape that contacts the inner peripheral surface of the ring in a direction orthogonal to the axis of the joint and forms a gap between the inner peripheral surface of the ring in the axial direction of the joint In other words, it means a shape in which the surface portions of the tripod member facing each other in the axial direction are retracted in the mutual direction, that is, on the smaller diameter side than the virtual cylindrical surface. One specific example is an ellipse (Claim 5).
[0019]
Since the cross-sectional shape of the leg shaft, which has been circular in the past, is the above shape, the leg shaft can be inclined with respect to the outer joint member without changing the posture of the roller assembly when the joint takes an operating angle. . In addition, since the contact ellipse between the outer peripheral surface of the leg shaft and the ring approaches the point from the horizontally long (see FIG. 5C), the friction moment for tilting the roller assembly is reduced. Accordingly, the posture of the roller assembly is always stable, and since the roller is held in parallel with the roller guide surface, it can roll smoothly. Thereby, it contributes to the reduction of the slide resistance, and hence the induced thrust. Further, there is an advantage that the bending strength of the leg shaft is improved by increasing the section modulus of the base portion of the leg shaft.
[0020]
The roller assembly plays a role of transmitting torque by being interposed between the leg shaft and the outer joint member, but the torque transmission direction in this type of constant velocity universal joint is always orthogonal to the axis of the joint. Therefore, torque transmission is possible because the leg shaft and ring are in contact with each other in the torque transmission direction, and even if there is a gap between them in the axial direction of the joint, torque transmission will be hindered. There is nothing.
[0021]
According to a fifth aspect of the present invention, in the drive shaft according to the fourth aspect, the transverse cross section of the leg shaft is substantially elliptical with the major axis orthogonal to the axis of the joint. The substantially elliptical shape is not limited to the literal shape of the ellipse, but includes shapes generally referred to as oval shapes, oval shapes, and the like.
[0022]
A sixth aspect of the present invention is the drive shaft according to the fourth or fifth aspect, wherein the generatrix of the inner peripheral surface of the ring is composed of a circular arc portion at the center and relief portions at both ends. . The radius of curvature of the arc portion is preferably set to a size that allows the inclination of the leg shaft to be about 2 to 3 °.
[0023]
A seventh aspect of the present invention is the drive shaft according to any one of the fourth to sixth aspects, wherein a plurality of rolling elements are disposed between the ring and the roller so that the ring and the roller are rotatable relative to each other. . According to an eighth aspect of the present invention, in the drive shaft according to the seventh aspect, the rolling element is a needle roller.
[0024]
According to a ninth aspect of the present invention, in the drive shaft according to any one of the third to eighth aspects, the outer peripheral surface of the roller is formed in a spherical shape, and the spherical outer peripheral surface of the roller is an angular contact with the roller guide surface of the outer joint member. It is characterized by making contact. Since the roller and the roller guide surface form an angular contact, the roller is less likely to swing and the posture thereof is further stabilized.Therefore, when the roller moves in the axial direction of the outer joint member, the roller guide surface has less resistance. Roll smoothly. If the concrete structure for implement | achieving this angular contact is illustrated, it will be mentioned that the cross-sectional shape of a roller guide surface is made into a taper shape or a gothic arch shape.
[0025]
According to a tenth aspect of the present invention, in the drive shaft according to any one of the first to ninth aspects, the intermediate shaft is hollow. By making the intermediate shaft hollow, the weight of the drive shaft can be reduced by 15 to 20% in combination with the reduction in size and size due to the number of balls of the fixed type constant velocity universal joint being eight.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0027]
In the embodiment shown in FIG. 1, an intermediate shaft 50 is mounted with a tripod type slide type constant velocity universal joint 51 which is a kind of a slide type constant velocity universal joint at one end portion thereof, and fixed at the other end portion. A bar field type fixed constant velocity universal joint 53 which is a kind of joint is mounted. As shown in the drawing, the intermediate shaft 50 is formed in a cylindrical shape over the entire length to reduce the weight.
[0028]
First, the fixed side will be described. As shown in FIG. 2, the Barfield type fixed type constant velocity universal joint, which is a kind of fixed type constant velocity universal joint 53, includes an outer joint member 1, an inner joint member 2, and eight pieces. The ball 3 and the cage 4 are main components. The outer joint member 1 has a concave spherical inner peripheral surface 1a, and eight guide grooves 1b are formed in the axial direction at equal intervals in the circumferential direction of the inner peripheral surface 1a. The inner joint member 2 has a convex spherical outer peripheral surface 2a, and eight guide grooves 2b are formed in the axial direction at equal intervals in the circumferential direction of the outer peripheral surface 2a. A serration hole or spline hole 2 c for tooth-type coupling is formed at one end of the intermediate shaft 50 in the axial center portion of the inner joint member 2. The guide groove 1b of the outer joint member 1 and the guide groove 2b of the inner joint member 2 are paired to form eight ball tracks, and one ball 3 is incorporated in each ball track. All balls 3 are held in the same plane by the cage 4.
[0029]
In this embodiment, the center of curvature O1 of the guide groove 1b of the outer joint member 1 is the center of the spherical surface of the inner peripheral surface 1a, and the center of curvature O2 of the guide groove 2b of the inner joint member 2 is the center of the spherical surface of the outer peripheral surface 2a. On the other hand, they are offset by an equal distance (F) in the axial direction, that is, the center of curvature O1 is offset on the opening side of the joint and the center of curvature O2 is offset on the back side of the joint. Therefore, the ball track formed by the guide grooves 1b and 2b has a shape opened in a wedge shape toward the opening side of the joint.
[0030]
The spherical center of the outer peripheral surface 4a of the cage 4 and the spherical center of the inner peripheral surface 1a of the outer joint member 1 serving as the guide surface of the outer peripheral surface 4a of the cage 4 are both joint central surfaces including the center O3 of the ball 3. O. Further, the spherical center of the inner peripheral surface 4b of the cage 4 and the spherical center of the outer peripheral surface 2a of the inner joint member 2 serving as the guide surface of the inner peripheral surface 4b of the cage 4 are both within the joint central plane O. . Therefore, the offset amount F of the outer joint member 1 is equal to the axial distance between the center O1 of the guide groove 1b and the joint center plane O, and the offset amount F of the inner joint member 2 is equal to the center O2 of the guide groove 2b. And the axial distance between the joint center plane O. The center O1 of the guide groove 1b of the outer joint member 1 and the center O2 of the guide groove 2b of the inner joint member 2 are offset from the joint center plane O by an equal distance (F) in the axial direction. . That is, the center O1 of the guide groove 1b is located on the opening side of the joint, and the center O2 of the guide groove 2b is located on the back side of the joint.
[0031]
When the outer joint member 1 and the inner joint member 2 form an angle, the ball 3 held by the cage 4 is maintained in a plane that bisects the operating angle θ at every operating angle θ. As a result, the distance from the center O3 of the ball 3 to the axis of the outer joint member 1 and the distance from the axis of the inner joint member 2 are always equal to each other, so that the constant velocity of the joint is ensured. Here, the length of the line connecting the center O1 of the guide groove 1b of the outer joint member 1 and the center O3 of the ball 3, and the line connecting the center O2 of the guide groove 2b of the inner joint member 2 and the center O3 of the torque transmitting ball 3 The lengths of the minutes are each PCR, and both are equal. The ratio of the diameter of the ball 3 (DBALL) to the pitch circle diameter (PCDBALL) of the ball 3 (r1 = PCDBALL / DBALL) can be a value in the range of 3.3 ≦ r1 ≦ 5.0. The reason why 3.3 ≦ r1 ≦ 5.0 is set is that the fixed joint constant velocity universal joint using six balls (hereinafter referred to as “comparative product”), such as the strength of the outer joint member, the load capacity and durability of the joint. ) To ensure that it is at least equivalent to. That is, in the constant velocity universal joint, it is difficult to significantly change the pitch circle diameter (PCDBALL) of the ball within a limited space. Therefore, the value of r1 mainly depends on the ball diameter (DBALL). If r1 <3.3 (mainly when the diameter DBALL is large), the thickness of other parts (outer joint member, inner joint member, etc.) becomes too thin, which raises concerns about strength. On the other hand, if r1> 5.0 (mainly when the diameter DBALL is small), the load capacity becomes small, and there is concern about durability. Also, as the diameter DBALL becomes smaller, the contact ellipse at the contact portion becomes smaller, so that the surface pressure at the contact portion between the ball and the guide groove increases, and there is concern that the groove shoulder edge portion of the guide groove may become a factor. The By setting 3.3 ≦ r1 ≦ 5.0, the strength of the outer joint member and the like, the load capacity and durability of the joint can be ensured to be equal to or higher than those of the comparative product. More preferably, it is set in the range of 3.5 ≦ r1 ≦ 5.0, for example, r1 = 3.83 or a value in the vicinity thereof.
[0032]
The ratio r2 (= DOUTER / PCDSERR) between the outer diameter (DOUTER) of the outer joint member 1 and the pitch circle diameter (PCDSERR) of the tooth type (serration or spline) 2c of the inner joint member 2 is 2.5 ≦ r2 ≦ 3. A value in the range of 5 can be set. The reason why 2.5 ≦ r2 ≦ 3.5 is as follows. The pitch circle diameter (PCDSERR) of the tooth mold 2c of the inner joint member cannot be changed greatly in relation to the strength of the drive shaft. For this reason, the value of r2 mainly depends on the outer diameter (DOUTER) of the outer joint member. If r2 <2.5 (mainly when the outer diameter DOUTER is small), the thickness of each component (outer joint member, inner joint member, etc.) becomes too thin, which raises concerns about strength. On the other hand, if r2> 3.5 (mainly when the outer diameter DOUTER is large), there may be a practical problem in terms of dimensions and the like, and the purpose of downsizing cannot be achieved. By satisfying 2.5 ≦ r2 ≦ 3.5, the strength of the outer joint member or the like and the durability of the joint can be ensured to be equal to or higher than those of the comparative product, and practical requirements can be satisfied. Preferably, 2.5 ≦ r2 <3.2.
[0033]
In the constant velocity universal joint of this embodiment, the number of balls 3 is 8, and the load ratio per ball in the total load capacity of the joint is smaller than that of the comparative product. On the other hand, it is possible to reduce the diameter (DBALL) of the ball 3 and secure the thickness of the outer joint member 1 and the thickness of the inner joint member 2 to the same level as the comparative product. For comparison products with the same nominal size, the ratio r2 (= DOUTER / PCDSERR) is reduced (the general value of r2 for comparison products is r2 ≧ 3.2), which is equal to or greater than that of the comparison product. The outer diameter dimension (DOUTER) can be further downsized while ensuring the strength, load capacity and durability. Moreover, it has been confirmed as a result of experiments that the heat generation is lower than that of the comparative product.
[0034]
Although not shown, a so-called undercut-free type in which the guide groove is undercut and the angle is increased can be employed as a modification of the above-described barfield type fixed type constant velocity universal joint.
[0035]
Next, the slide side will be described. FIGS. 3 and 4 show a tripod type slide type constant velocity universal joint which is a kind of the slide type constant velocity universal joint 21. Here, FIG. 3 (A) shows a cross section of the joint, and FIG. 4 (A) shows a vertical section of the joint in a state where the operating angle θ is taken.
[0036]
This constant velocity universal joint includes an outer joint member 10 and a tripod member 20, and the outer joint member 10 has three track grooves 12 extending in the axial direction on the inner peripheral surface. Roller guide surfaces 14 are formed on the side walls of each track groove 12 facing each other in the circumferential direction. The tripod member 20 has three leg shafts 22 projecting in the radial direction. A roller 34 is attached to each leg shaft 22, and the roller 34 is accommodated in the track groove 12 of the outer joint member 10. The outer peripheral surface of the roller 34 is a convex curved surface that fits the roller guide surface 14.
[0037]
Here, the outer peripheral surface of the roller 34 is a convex curved surface with a circular arc having a center of curvature at a position away from the axis of the leg shaft 22 in the radial direction, and the cross-sectional shape of the roller guide surface 14 is a Gothic arch shape. Thereby, the roller 34 and the roller guide surface 14 make an angular contact. In FIG. 3A, the two hit positions are indicated by a one-dot chain line. Even if the cross-sectional shape of the roller guide surface 14 is tapered with respect to the outer peripheral surface of the spherical roller, the angular contact between them can be realized. By adopting a configuration in which the roller 34 and the roller guide surface 14 form an angular contact in this manner, the posture of the roller is stabilized because the roller is less likely to shake. In the case where the angular contact is not employed, for example, the roller guide surface 14 is configured by a part of a cylindrical surface whose axis is parallel to the axis of the outer joint member 10, and the cross-sectional shape thereof is a generatrix of the outer peripheral surface of the roller 34. It can also be a corresponding arc.
[0038]
A ring 32 is fitted on the outer peripheral surface of the leg shaft 22. The ring 32 and the roller 34 are unitized via a plurality of needle rollers 36 to constitute a roller assembly that can be relatively rotated. That is, the cylindrical outer peripheral surface of the ring 32 is used as an inner raceway surface, and the cylindrical inner peripheral surface of the roller 34 is used as an outer raceway surface. As shown in FIG. 3B, the needle roller 36 is incorporated in a so-called full roller state in which as many rollers as possible are inserted and no cage is provided. Reference numerals 33 and 35 indicate a pair of washers mounted in an annular groove formed on the inner peripheral surface of the roller 34 to prevent the needle rollers 36 from falling off.
[0039]
The outer peripheral surface of the leg shaft 22 has a straight shape parallel to the axis of the leg shaft 22 when viewed in a longitudinal section (FIG. 4A), and the long axis is a joint when viewed in a transverse section (FIG. 3B). The shape of the ellipse is perpendicular to the axis. The cross-sectional shape of the leg shaft is substantially elliptical by reducing the thickness of the tripod member 20 viewed in the axial direction. In other words, the cross-sectional shape of the leg shaft is such that the surfaces facing each other in the axial direction of the tripod member are retracted in the mutual direction, that is, on the smaller diameter side than the virtual cylindrical surface.
[0040]
The inner peripheral surface of the ring 32 has an arcuate convex cross section. That is, the generatrix of the inner peripheral surface is a convex arc with a radius r (FIG. 3C). Since the cross-sectional shape of the leg shaft 22 is substantially elliptical as described above and a predetermined clearance is provided between the leg shaft 22 and the ring 32, the ring 32 is the axis of the leg shaft 22. In addition to being able to move in the direction, it can swing and swing with respect to the leg shaft 22. Further, as described above, the ring 32 and the roller 34 are unitized so as to be rotatable relative to each other via the needle rollers 36, so that the ring 32 and the roller 34 can swing as a unit with respect to the leg shaft 22. It is in. Here, the swing means that the axes of the ring 32 and the roller 34 are inclined with respect to the axis of the leg shaft 22 in a plane including the axis of the leg shaft 22 (see FIG. 4A).
[0041]
If the outer peripheral surface of the leg shaft 22 is in contact with the inner peripheral surface of the ring 32 over the entire circumference, the contact ellipse has a horizontally long shape extending in the circumferential direction. Therefore, when the leg shaft 22 is tilted with respect to the outer joint member 10, a frictional moment is generated that acts to tilt the ring 32 and then the roller 34 with the movement of the leg shaft 22. On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 3, the cross section of the leg shaft 22 is substantially elliptical, and the cross section of the inner peripheral surface of the ring 32 is cylindrical. As shown, the contact ellipse of both is close to a point, and the area is also reduced at the same time. Accordingly, the force for tilting the roller assembly (32, 34) is greatly reduced, and the stability of the posture of the roller 34 is further improved.
[0042]
In the embodiment shown in FIG. 5 and FIG. 6, the bus bar on the inner peripheral surface of the ring 32 is formed by a single arc in the above-described embodiment, whereas the central arc portion 32a and its both sides It differs only in that it is formed in combination with the relief portion 32b. In FIG. 5A, some of the parts, that is, the ring 32, the roller 34, and the washers 33 and 35 are shown in cross section. However, in order to avoid congestion with the leader line and the center line, hatching indicating the cross section is used. It is omitted. The escape portion 32 b is a portion for avoiding interference with the leg shaft 22 when the operating angle θ is taken as shown in FIG. 5C, and gradually from the end of the arc portion 32 a toward the end of the ring 32. It is composed of a straight line or a curve expanded in diameter. Here, a case where the escape portion 32b is a part of a conical surface having a cone angle β = 50 ° is illustrated. The arc portion 32a has a large curvature radius R of, for example, about 30 mm in order to allow an inclination of about 2 to 3 ° of the leg shaft 22 with respect to the ring 32. In the tripod type constant velocity universal joint, the tripod member 20 swings about the center of the outer joint member (10) three times when the outer joint member 10 makes one rotation. At this time, the amount of eccentricity represented by the symbol e (FIGS. 4A and 5C) increases in proportion to the operating angle θ. The three leg shafts 22 are separated from each other by 120 °. However, when the operating angle θ is taken, the vertical leg shafts 22 appearing on the upper side of the figure as shown in FIG. If considered, the other two leg shafts 22 are slightly tilted from those axes when the operating angle is 0 indicated by a one-dot chain line. The inclination is about 2 to 3 ° when the operating angle θ is about 23 °, for example. Since this inclination is reasonably allowed by the curvature of the arc portion 32a on the inner peripheral surface of the ring 32, it is possible to prevent the surface pressure at the contact portion between the leg shaft 22 and the ring 32 from becoming excessively high. 4B schematically shows the three leg shafts 22 of the tripod member 20 as viewed from the left side of FIG. 4A and FIG. 5C, and the solid line indicates the leg shaft. It represents.
[0043]
As the slide type constant velocity universal joint 51, a Barfield type slide type constant velocity universal joint (double offset type constant velocity universal joint: DOJ) shown in FIG. 7 may be employed. This constant velocity universal joint includes an outer joint member 1 ′, an inner joint member 2 ′, a torque transmission ball 3 ′, and a cage 4 ′ as main components. The outer joint member 1 ′ has a cylindrical inner peripheral surface 1 a ′, and six guide grooves 1 b ′ extending in the axial direction at equal intervals in the circumferential direction are formed on the inner peripheral surface 1 a ′. The inner joint member 2 ′ has a spherical outer peripheral surface 2 a ′, and six guide grooves 2 b ′ extending in the axial direction are formed on the outer peripheral surface 2 a ′ at equal intervals in the circumferential direction. A serration hole or spline hole 2c 'for tooth-type coupling with the intermediate shaft 20 is formed in the shaft center portion of the inner joint member 2'. The guide groove 1b ′ of the outer joint member 1 ′ and the guide groove 2b ′ of the inner joint member 2 ′ are paired to form six ball tracks, and one ball 3 ′ is incorporated into each ball track. is there. All balls 3 'are held in the same plane by the cage 4'. The spherical center of the inner peripheral surface 4a 'of the cage 4' and the spherical center of the outer peripheral surface 4b 'are offset to the opposite side by an equal distance in the axial direction with respect to the pocket center of the cage 4'.
[0044]
FIG. 8 shows a Lebro type constant velocity universal joint (LJ) as still another example of the slide type constant velocity universal joint 51. The constant velocity universal joint includes an outer joint member 1 ″ having six guide grooves 1b ″ on the inner peripheral surface 1a ″, and an inner joint member ring 2 ″ having six guide grooves 2b ″ on the outer peripheral surface 2a ″. The six balls 3 ″ incorporated in the ball track formed by the guide groove 1b ″ of the pair of outer joint members and the guide groove 2b ″ of the inner joint member, and all the balls 3 ″ in the same plane The end plate 5 attached to one end of the joint, and the dust seal 7 attached to the other end of the joint. The outer joint member 1 ″ and the output shaft S of the differential 52 are The bolts 8 are fastened with the end plate 5 sandwiched therebetween. The inner joint member 2 "is coupled to the intermediate shaft 50 by a serration hole or spline hole 2c". The guide groove 1 b ″ of the outer joint member 1 ″ and the guide groove 2 b ″ of the inner joint member 2 ″ are inclined at a predetermined angle with respect to the axis in the opposite directions, and from this shape of the guide groove, this constant velocity The universal joint is also called a cross groove type.
[0045]
【The invention's effect】
The present invention employs constant velocity universal joints at both ends of the intermediate shaft, constant velocity universal joints that use eight balls on the fixed side, and constant velocity universal joints that use six balls on the slide side or three Therefore, a drive shaft resonance (resonance) phenomenon due to at least a second moment is less likely to occur. Thereby, generation | occurrence | production of the abnormal noise in a vehicle interior is suppressed and it can contribute to the improvement of NVH performance.
[0046]
For fixed type constant velocity universal joints, the ratio r1 (= PCDBALL / DBALL) of the pitch circle diameter (PCDBBALL) to the diameter (DBALL) of the ball, the outer diameter (DOUTER) of the outer joint member, and the tooth pattern pitch of the inner joint member Since the ratio r2 (= DOUTER / PCDSERR) with the circle diameter (PCDSERR) is set within the numerical range exemplified for the embodiment, the size of the constant velocity universal joint can be reduced, so that the drive shaft can be made compact. This is achieved and is advantageous for reducing the weight of the vehicle body and reducing fuel consumption. Furthermore, further weight reduction is realized by making the intermediate shaft hollow.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a drive shaft.
FIG. 2A is a longitudinal sectional view of a Barfield type fixed type constant velocity universal joint,
(B) is a cross-sectional view.
FIG. 3A is a cross-sectional view of a tripod type slide type constant velocity universal joint,
(B) is a cross-sectional view perpendicular to the leg axis,
(C) is sectional drawing of the ring for demonstrating a contact ellipse.
4A is a longitudinal cross-sectional view of the constant velocity universal joint of FIG. 3 and shows a state in which an operating angle is taken, and FIG. 4B is a schematic side view of the tripod member in FIG.
FIG. 5 (A) is an end view of a tripod type slide type constant velocity universal joint, partly in section,
(B) is a cross-sectional view perpendicular to the leg axis in (A),
(C) is a longitudinal cross-sectional view of the joint of (A) and shows a state in which an operating angle is taken.
6 is an enlarged cross-sectional view of the ring in FIG.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a double offset type slide type constant velocity universal joint.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a cross groove type constant velocity universal joint.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a power transmission device for an automobile.
10 is a longitudinal sectional view of the drive shaft in FIG.
FIG. 11 is a vector diagram for explaining a bending moment.
FIG. 12 is a composite diagram of vibration components.
FIG. 13 is a composite diagram of vibration components.
[Explanation of symbols]
1,1 ', 1 "outer joint member
2,2 ', 2 "inner joint member
3,3 ', 3 "ball
4,4 ', 4 "cage
10 Outer joint member
14 Roller guide surface
20 Tripod members
22 Leg axis
32 rings
34 Laura
36 Needle roller
50 Intermediate shaft
51 Sliding constant velocity universal joint
52 Differential
53 Fixed Constant Velocity Universal Joint
54 Drive wheel axle

Claims

In a drive shaft composed of an intermediate shaft, a fixed constant velocity universal joint attached to one end of the intermediate shaft, and a slide type constant velocity universal joint attached to the other end of the intermediate shaft,
The fixed type constant velocity universal joint has an outer joint member in which eight guide grooves extending in the axial direction are formed on the inner surface of the concave spherical surface, and eight guide grooves extending in the axial direction on the outer surface of the convex spherical surface. 8 balls respectively arranged on 8 ball tracks formed by the inner joint member formed with the guide groove of the outer joint member and the guide groove of the inner joint member that form a pair, and the balls on the same plane A cage to be held inside,
The slide type constant velocity universal joint has an outer joint member in which six guide grooves extending in the axial direction are formed on the cylindrical inner peripheral surface, and six guide grooves extending in the axial direction on the convex spherical outer peripheral surface. Six balls disposed on each of six ball tracks formed by the formed inner joint member, the guide groove of the outer joint member and the guide groove of the inner joint member forming a pair, and the balls in the same plane comprising a cage for holding the,
A drive shaft characterized by avoiding low-order overlap of vibration components .

In a drive shaft composed of an intermediate shaft, a fixed constant velocity universal joint attached to one end of the intermediate shaft, and a slide type constant velocity universal joint attached to the other end of the intermediate shaft,
The fixed type constant velocity universal joint has an outer joint member in which eight guide grooves extending in the axial direction are formed on the inner surface of the concave spherical surface, and eight guide grooves extending in the axial direction on the outer surface of the convex spherical surface. 8 balls respectively arranged on 8 ball tracks formed by the inner joint member formed with the guide groove of the outer joint member and the guide groove of the inner joint member that form a pair, and the balls on the same plane A cage to be held inside,
The sliding type constant velocity universal joint has an outer joint member in which six guide grooves inclined with respect to the axis are formed on the inner peripheral surface, and a guide groove of the outer joint member on the outer peripheral surface in a direction opposite to the axis. Six balls respectively disposed on six ball tracks formed by an inner joint member formed with six inclined guide grooves, and a guide groove of an outer joint member and a guide groove of an inner joint member forming a pair. And a cage for holding the balls in the same plane ,
A drive shaft characterized by avoiding low-order overlap of vibration components .

In a drive shaft composed of an intermediate shaft, a fixed constant velocity universal joint attached to one end of the intermediate shaft, and a slide type constant velocity universal joint attached to the other end of the intermediate shaft,
The fixed type constant velocity universal joint has an outer joint member in which eight guide grooves extending in the axial direction are formed on the inner surface of the concave spherical surface, and eight guide grooves extending in the axial direction on the outer surface of the convex spherical surface. 8 balls respectively arranged on 8 ball tracks formed by the inner joint member formed with the guide groove of the outer joint member and the guide groove of the inner joint member that form a pair, and the balls on the same plane A cage to be held inside,
The sliding type constant velocity universal joint has a tripod having an outer joint member having three track grooves having roller guide surfaces arranged facing each other in the circumferential direction, and three leg shafts projecting in the radial direction. A member and a roller rotatably supported by the leg shaft and movable in the axial direction of the outer joint member along the roller guide surface ,
A drive shaft characterized by avoiding low-order overlap of vibration components .

In a drive shaft composed of an intermediate shaft, a fixed constant velocity universal joint attached to one end of the intermediate shaft, and a slide type constant velocity universal joint attached to the other end of the intermediate shaft,
The fixed type constant velocity universal joint has an outer joint member in which eight guide grooves extending in the axial direction are formed on the inner surface of the concave spherical surface, and eight guide grooves extending in the axial direction on the outer surface of the convex spherical surface. 8 balls respectively arranged on 8 ball tracks formed by the inner joint member formed with the guide groove of the outer joint member and the guide groove of the inner joint member that form a pair, and the balls on the same plane A cage to be held inside,
The sliding type constant velocity universal joint has a tripod having an outer joint member having three track grooves having roller guide surfaces arranged facing each other in the circumferential direction, and three leg shafts projecting in the radial direction. A member and a roller rotatably supported by the leg shaft and movable in the axial direction of the outer joint member along the roller guide surface,
Avoiding overlapping of vibration components at lower order,
A ring is rotatably interposed between the leg shaft and the roller, the inner peripheral surface of the ring is formed in an arcuate convex cross section, and the outer peripheral surface of the leg shaft is a straight shape in the vertical cross section, and The cross section is characterized in that it is in contact with the inner peripheral surface of the ring in a direction perpendicular to the axis of the joint and a gap is formed between the inner peripheral surface of the ring in the axial direction of the joint. drive shaft you.

5. The drive shaft according to claim 4, wherein the cross section of the leg shaft is substantially elliptical with the major axis orthogonal to the axis of the joint.

The drive shaft according to claim 4 or 5, wherein a generatrix of the inner peripheral surface of the ring is constituted by a circular arc portion at a central portion and relief portions at both end portions.

The drive shaft according to any one of claims 4 to 6, wherein a plurality of rolling elements are disposed between the ring and the roller so that the ring and the roller are relatively rotatable.

The drive shaft according to claim 7, wherein the rolling element is a needle roller.

The drive shaft according to any one of claims 3 to 8, wherein an outer peripheral surface of the roller is formed in a spherical shape and is in angular contact with a roller guide surface of an outer joint member.

The drive shaft according to any one of claims 1 to 9, wherein the intermediate shaft is hollow.