JPH0635021U - プロペラシャフトの振動低減構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プロペラシャフトの振動を低減し、「こもり
音」の生じないプロペラシャフトの振動低減構造を提供
する。 【構成】 両端にレブロジョイント（４，６）が設けら
れた３分割型プロペラシャフト（１）の第２軸（５）に
おいて、両ジョイント（４，６）によって発生する起振
力が互いに相殺される方向に作用するように各ジョイン
ト（４，６）のボール位相合せを行う。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、プロペラシャフト、特に２つの等速ジョイントが使用されるプロペ ラシャフトにおいて、この等速ジョイントが両端に設けられた第２軸の曲げモー ドが励起されるのを防止するようにしたプロペラシャフトの振動低減構造に関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

自動車等の車輌では、トランスミッションから車軸への動力の伝達は、プロペ ラシャフトによって行われる。通常、トランスミッションは、シャシフレームに ラバマウントを介して取り付けられるとともに、車軸は、ばねを介してフレーム に取り付けられているため、車輌の走行により、トランスミッションおよび車軸 は、前後および上下左右の位置関係が絶えず変化する。したがって、かかる位置 関係の変化があっても、これらの影響を受けず、回転をトランスミッションから 車軸へ完全円滑に伝達できるように、プロペラシャフトを複数の軸に分割し、分 割した軸をフックスジョイント，等速ジョイント等で連結する構造がとられてい る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来構造のプロペラシャフトにあっては、例えば３分割さ れた第２軸の両端に設けられる等速ジョイントは、ボール位相合せに考慮がはら われることなく任意のボール位相で取り付けられている。したがって、各ジョイ ントの角度方向（角度位相）、すなわち同位相か逆位相かによって、それぞれの 等速ジョイントから発生する６次起振力の方向とタイミングとが一致すると、第 ２軸の曲げモードを励起する方向に力が作用する。すると、相乗効果により６次 起振力が大きな振動となって車体に伝達され、車室内にいわゆる「こもり音」を 発生させるという問題が生じている。

【０００４】 本考案は、かかる従来構造に起因する問題点を解消させるために提案されたも のであって、プロペラシャフトの振動を低減し、「こもり音」の生じないプロペ ラシャフトの振動低減構造を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

かかる目的を達成するため、本考案は３分割型プロペラシャフトのシャフトを 構成する両端に等速ジョイントが設けられた第２軸において、前記両等速ジョイ ントによって発生する起振力が互いに相殺される方向に作用するように各等速ジ ョイントのボール位相合せを行うことを特徴とする。

【０００６】

【作用】

本考案は、上記構成により、使用される各等速ジョイントの角度位相によって 、それぞれの等速ジョイントより発生する起振力が相殺される方向に作用するか ら、等速ジョイントが両端に連結する第２軸に曲げモードが励起するのが防止さ れ、プロペラシャフトの振動が一段と低減される。

【０００７】

【実施例】

以下、図面に示した実施例に基づき、本考案に係るプロペラシャフトの振動低 速構造について説明する。

【０００８】 図１は、本考案に係るプロペラシャフトの振動低減構造の全体構成を示す一部 を破断した概略図であるが、３分割型のプロペラシャフト１は、第１ジョイント ２，第１軸３，第２ジョイント４，第２軸５，第３ジョイント６から構成される とともに、これらを連続的に連結し、かつ、第２ジョイント４と第２軸５間にセ ンタベアリング７を相対回転自在に嵌装することによって動力が伝達されるよう になっている。

【０００９】 第１ジョイント２にはラバーカップリングが用いられるが、本実施例における ラバーカップリングは、トランスミッションの出力軸（図示省略）とセレーショ ン結合するシャフト２１を有する。図１では内部構造は示されていないが、ラバ ーカップリングはシャフト２１側にボルト２２によって結合されるカラーと、第 １中空軸３側にボルト２３によって結合されるカラーとがそれぞれ３個づつ同一 平面内において環状かつ交互に配置され、互いに隣接するカラー間に弾性コード が巻回されるとともに、カラーおよび弾性コードを弾性体によって囲繞した構造 となっている。また、シャフト２１と第１軸３との突き合せ端部には、シャフト ２１側に設けられた球面軸受により、第１軸３側に設けられたセンタリングシャ フト３１を揺動自在に支持するセンタリング機構が形成されている。

【００１０】 センタベアリング７は、回転するシャフトを支持する軸受７１を有し、軸受７ １は弾性支持体７２を介しブラケット等により車体のクロスメンバに弾性的に支 持される。

【００１１】 第２軸５の両端に設けられる第２および第３ジョイント４および６は、本実施 例では、いわゆるレブロジョイントといわれる等速ジョイントが用いられる。図 ２および図３は、このレブロジョイント４の構成を示す拡大側断面図および正面 図であるが（第２および第３ジョイント４および６は同一構造のため第２ジョイ ント４を例に説明する。）、４１はアウタレース、４２はインナレース、４３は ボールケージ、４４はトルク伝達部材としてのボールである。ボール４４は、ア ウタレース４１およびインナレース４２にそれぞれ設けられた複数のレース溝４ １Ａおよび４２Ａに転動自在に保持される。また、インナレース４２の内周面に はスプライン４２Ｂが形成され、これに第１軸３がスプライン結合する。４５は アウタレース４１の周等分位置（本実施例では６等分）に穿設された軸方向のフ ランジ連結用のボルト孔である。

【００１２】 アウタレース４１のレース溝４１Ａには、その溝４１Ａの方向に沿って、第２ ジョイント４の中心とボール４４の中心とを結ぶ線に対し線対称の位置に、２本 の段付凹条（図示省略）が形成され、この段付凹条の奥部には、ゴム等の弾性材 料からなる振動吸収部材４６が加流接着等により設けられ、表面部には振動吸収 部材４６に接着された鋼製の接触部材４７が設けられている。接触部材４７の表 面とレース溝４１Ａの表面とは面一となるように寸法関係が設定される。

【００１３】 図２は、本考案に係るレブロジョイント４が第１軸３と第２軸５とを連結した 状態を示しているが、両軸３および５の連結にあたっては、まずレブロジョイン ト４の第１軸３側のアウタレース４１にブーツ４８や、ブーツ４８と第１軸３と の間を弾性的に封止する弾性封止部材４９が、アウタレース４１の第２軸５側に はグリースカバー５０が、それぞれ圧入嵌着される。そして、アウタレース４１ の各ボルト孔４５にボルトが差し込まれ、第２軸５のコンパニオンフランジ５１ のねじ孔と螺締される。

【００１４】 上記構成のレブロジョイント４および６は、前後振動を効率よく吸収できる構 造となっているが、このとき、第２軸５に対するレブロジョイント４のボール位 相は、コンパニオンフランジ５１のメススプライン５２と第２軸５のフロント側 スタブシャフト５３との噛み合せで決定されるとともに、第２軸５に対するレブ ロジョイント６のボール位相は、レブロジョイント６のメススプライン６１と第 ２軸５のリア側スタブシャフト６２との噛み合せで決定される（図１参照）。こ のスプライン５２，６１とスタブシャフト５３，６２との噛み合せを調整するこ とにより、本考案における各レブロジョイント４，６の位相合せが行われる。図 ４（Ａ）（Ｂ）はレブロジョイント４および６のレブロ位相が０ｄｅｇの場合を 、図５（Ａ）（Ｂ）はレブロジョイント４および６のレブロ位相が３０ｄｅｇの 場合を、それぞれ示している。

【００１５】 次に、レブロジョイント４および６のジョイント角とボール位相との関係を説 明すると下記のとおりである。

【００１６】 （１）ジョイント角が逆位相の場合 図６に示すようにボール位相が０ｄｅｇの場合には、６次起振力（モーメント ）のレベルは、レブロジョイント４および６において互いに打ち消し合う方向に 作用し（３０ｄｅｇずれる）、第２軸５の曲げモードは励起しにくくなって相殺 効果得られる。

【００１７】 これに対し、ボール位相が３０ｄｅｇの場合には、図７に示すように、６次起 振力（モーメント）のレベルは、レブロジョイント４および６において互いに同 方向に作用し、第２軸５の曲げモード５′を励起することによって相乗効果が生 じる。

【００１８】 このようにジョイント角が逆位相の場合には、図１０（Ａ）に示されるように 、第２軸５に関する起振力ピークレベルの比較では、ボール位相が３０ｄｅｇよ り０ｄｅｇの方が低いことが示されている。

【００１９】 （２）ジョイント角が同位相の場合 図８に示すようにボール位相が０ｄｅｇの場合には、６次起振力（モーメント ）のレベルは、レブロジョイント４および６において互いに同方向に作用し、第 ２軸５の曲げモード５′を励起することによって相乗効果が生じる。

【００２０】 これに対し、ボール位相が３０ｄｅｇの場合には、図９に示すように、６次起 振力（モーメント）のレベルは、レブロジョイント４および６において互いに打 ち消し合う方向に作用し、第２軸５の前モードは励起しにくくなって相乗効果が 得られる。

【００２１】 このように、ジョイント角が同位相の場合には、図１０（Ｂ）に示されるよう に、第２軸５に関する起振力ピークレベルの比較では、ボール位相が３０ｄｅｇ により０ｄｅｇの方が高いことが示され、逆位相の場合と相殺、相乗の効果が逆 転している。

【００２２】 なお、前記実施例では等速ジョイントとしてレブロジョイントについて述べた が、本願考案はこれに限るものではない。すなわち、継手部材としてのインナー レースがアウターレース内に軸方向に重なり合い、この重なり合う部分に形成し た溝内で案内されるボール（ローラを含む）を備えた形式の等速ジョイントが適 用可能である。したがって、本願考案でボールとして説明される構成はローラを 含むものである。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、各レブロジョイントの角位相（逆位相 または同位相）によって発生する起振力が互いに相殺される方向に作用するよう に各レブロジョイントのボール位相合せを行っているので、第２軸の曲げモード を励起するのを防止することができ、これに起因する振動を低減することができ る。

【００２４】 また、各等速ジョイントの形状および機構を何等変更することなく、単に各ジ ョイントのボール位相合せを行うだけで、車輌に及ぼす６次起振力の影響を排除 することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るプロペラシャフトの振動低減構造
の全体構成を示す一部を破断した概略図である。

【図２】レブロジョイントの構成を示す拡大側断面図で
ある。

【図３】レブロジョイントの構成を示す正面図である。

【図４】（Ａ）（Ｂ）は、レブロジョイント４および６
のレブロ位相が０ｄｅｇの場合を示す正面図である。

【図５】（Ａ）（Ｂ）は、レブロジョイント４および６
のレブロ位相が３０ｄｅｇの場合を示す正面図である。

【図６】レブロジョイント４および６のジョイント角と
ボール位相との関係の説明図で、逆位相、０ｄｅｇの場
合を示す。

【図７】レブロジョイント４および６のジョイント角と
ボール位相との関係の説明図で、逆位相、３０ｄｅｇの
場合を示す。

【図８】レブロジョイント４および６のジョイント角と
ボール位相との関係の説明図で、同位相、０ｄｅｇの場
合を示す。

【図９】レブロジョイント４および６のジョイント角と
ボール位相との関係の説明図で、同位相、３０ｄｅｇの
場合を示す。

【図１０】６次起振力ピークレベルを示すグラフで、
（Ａ）は逆位相を、（Ｂ）は同位相の場合を示してい
る。

【符号の説明】

１ プロペラシャフト ４，６ レブロジョイント ５ 第２軸 ４１ アウタレース ４１Ａ レース溝 ４２ インナレース ４２Ａ レース溝 ４２Ｂ スプライン ４３ ボールケージ ４４ ボール ５１ コンパニオンフランジ ５２，６１ スプライン ５３ スタブシャフト（フロント側） ６２ スタブシャフト（リア側）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３分割型プロペラシャフトのシャフトを
   構成する両端に等速ジョイントが設けられた第２軸にお
   いて、 前記両等速ジョイントによって発生する起振力が互いに
   相殺される方向に作用するように各等速ジョイントのボ
   ール位相合せを行うことを特徴とするプロペラシャフト
   の振動低減構造。