JPH08142697A - プロペラシャフト装置 - Google Patents

プロペラシャフト装置

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JPH08142697A
JPH08142697A JP29251394A JP29251394A JPH08142697A JP H08142697 A JPH08142697 A JP H08142697A JP 29251394 A JP29251394 A JP 29251394A JP 29251394 A JP29251394 A JP 29251394A JP H08142697 A JPH08142697 A JP H08142697A
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JP
Japan
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joint
propeller shaft
shaft
propeller
joints
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP29251394A
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English (en)
Inventor
Munenori Onizuka
宗徳 鬼塚
Yoshiaki Akimoto
恵明 秋元
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 二輪駆動方式と四輪駆動方式の動力伝達系の
部品の共用化を可能としたプロペラシャフト装置を提供
する。 【構成】 トランスミッション17の出力軸18とリヤ
デファレンシャル15の入力軸24とが車幅方向にずれ
て配設され、その出力軸18と入力軸24とを第1及び
第2のプロペラシャフト51,53と第1及び第2、第
3のジョイント52,54,55によって連結し、第3
のジョイント55に等速ジョイントを用いると共に第1
及び第2のジョイント52,54にカルダンジョイント
を用い、各ジョイント52,54,55の交差角をθ1
=θ2 =θ3 /2と設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トランスミッションの
出力軸と終減速装置としてのデファレンシャルの入力軸
とを複数のプロペラシャフトによって連結するプロペラ
シャフト装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、フロントエンジン・リヤドライブ
の駆動方式、即ちFR方式の車両にあっては、高速走行
時の振動を低減するために、プロペラシャフトを複数に
分割してユニバーサルジョイントによって連結したもの
が採用されている。図4に従来のプロペラシャフト装置
が適用された二輪駆動方式の車両の動力伝達系の概略を
示す。
【0003】図4に示すように、FR方式の車両におけ
る従来の動力伝達系において、車体10の前部には操舵
輪11,12が回転自在で且つ操舵自在に装着される一
方、後部には駆動輪13,14が回転自在に装着されて
おり、この駆動輪13,14の間にはリヤデファレンシ
ャル15が設けられている。また、車体10の前部には
エンジン16及びこのエンジン16に装着されたトラン
スミッション17が搭載されている。そして、トランス
ミッション17の出力軸18は2本のプロペラシャフト
19,20及び3個のユニバーサルジョイント21,2
2,23を介してリヤデファレンシャル15の入力軸2
4と連結されている。なお、25はセンタベアリング、
26は燃料タンクである。
【0004】従って、エンジン16の駆動力はトランス
ミッション17によって減速され、出力軸18からプロ
ペラシャフト19,20及びユニバーサルジョイント2
1,22,23を介して入力軸24に伝達され、リヤデ
ファレンシャル15によって各駆動輪13,14に分配
され、この駆動輪13,14が回転駆動する。
【0005】また、近年、車両の動力性能をを向上させ
るためにフロントエンジン・フロント&リヤドライブの
駆動方式、即ち、四輪駆動方式の車両が増えてきてお
り、この四輪駆動方式の車両にあっては、プロペラシャ
フトを複数に分割してユニバーサルジョイントによって
連結すると共に中央部に切換機構を介装している。図5
に従来のプロペラシャフト装置が適用された四輪駆動方
式の車両の動力伝達系の概略を示す。
【0006】図5に示すように、四輪駆動方式の車両に
おける従来の動力伝達系において、車体10の前部には
操舵輪11,12が回転自在で且つ操舵自在に装着され
ると共に、この操舵輪11,12の間にはフロントデフ
ァレンシャル31が設けられている。一方、車体10の
後部には駆動輪13,14が回転自在に装着されてお
り、この駆動輪13,14の間にはリヤデファレンシャ
ル32が設けられている。また、車体10の前部にはエ
ンジン16及びこのエンジン16に装着されたトランス
ミッション17が搭載されている。トランスミッション
17の出力軸18はプロペラシャフト33及びユニバー
サルジョイント34,35を介してトランスファ36に
連結されている。そして、このトランスファ36にはフ
ロントプロペラシャフト37及びユニバーサルジョイン
ト38,39を介してフロントデファレンシャル31の
入力軸40が連結されると共に、リヤプロペラシャフト
41及びユニバーサルジョイント42,43を介してリ
ヤデファレンシャル32の入力軸44が連結されてい
る。なお、45は燃料タンクである。
【0007】従って、エンジン16の駆動力はトランス
ミッション17によって減速され、出力軸18からプロ
ペラシャフト33及びユニバーサルジョイント34,3
5を介してトランスファ36に伝達され、このトランス
ファ36からフロントプロペラシャフト37及びユニバ
ーサルジョイント38,39を介して入力軸40に伝達
され、フロントデファレンシャル31によって各操舵輪
11,12に分配され、この操舵輪11,12が回転駆
動する。また、エンジン17の駆動力はトランスファ3
6からリヤプロペラシャフト41及びユニバーサルジョ
イント42,43を介して入力軸44に伝達され、リヤ
デファレンシャル32によって各駆動輪13,14に分
配され、この駆動輪13,14が回転駆動する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のFR方
式の動力伝達系、あるいは四輪駆動方式の動力伝達系に
適用された従来のプロペラシャフト装置にあっては、プ
ロペラシャフトを複数に分割してユニバーサルジョイン
トによって連結しており、トランスファ43を別とすれ
ば、ほぼ同様の構成となっている。そのため、製造コス
トの低減や部品点数の低減などにより、FR方式の動力
伝達系と四輪駆動方式の動力伝達系との間の部品の共用
化が望まれている。
【0009】ところが、上述したFR方式の動力伝達系
では、リヤデファレンシャル15が駆動輪13,14の
間の中央位置に設けられているが、四輪駆動方式の動力
伝達系にあっては、トランスファ36等のレイアウト
上、リヤデファレンシャル32が駆動輪13,14の間
で一方(駆動輪14)側に寄って設けられており、従来
のプロペラシャフト装置のように、複数のプロペラシャ
フトをユニバーサルジョイントによってそれぞれ連結す
るだけでは成立しない。即ち、四輪駆動方式の動力伝達
系をFR方式の動力伝達系に合わせるために、リヤデフ
ァレンシャル32を駆動輪13,14の中央部に配設し
た場合、トランスファ36とリヤデファレンシャル32
の入力軸44とを連結するために、リヤプロペラシャフ
ト41を連結するユニバーサルジョイント42,43の
折れ角を所定角度以上としなければならず、既存のユニ
バーサルジョイントで構成することはできず、高価な等
速ジョイントを複数使用しなければならず、製造コスト
が増加してしまうというと共に部分的な振動も発生して
しまう問題がある。また、FR方式の動力伝達系を四輪
駆動方式の動力伝達系に合わせるために、リヤデファレ
ンシャル15を駆動輪13,14の一方の寄せて配設し
た場合であっても、同様に、既存のユニバーサルジョイ
ントで所定の折れ角を達成することはできない。
【0010】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、二輪駆動方式と四輪駆動方式の動力伝達系の部
品の共用化を可能としたプロペラシャフト装置を提供す
ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明のプロペラシャフト装置は、トランスミッシ
ョンの出力軸と終減速装置の入力軸とを複数のプロペラ
シャフトによって連結したプロペラシャフト装置におい
て、前記トランスミッションの出力軸と終減速装置の入
力軸とが車幅方向にずれて配設され、該出力軸と第1の
プロペラシャフトの一端部とが第1のジョイントによっ
て連結され、該第1のプロペラシャフトの他端部と第2
のプロペラシャフトの一端部とが第2のジョイントによ
って連結され、該第2のプロペラシャフトの他端部と前
記終減速装置の入力軸とが第3のジョイントによって連
結され、前記第1のジョイントあるいは前記第3のジョ
イントのいずれか一方に等速ジョイントを用いると共に
前記第1のジョイントあるいは前記第3のジョイントの
いずれか他方及び前記第2のジョイントにカルダンジョ
イントを用い、前記等速ジョイントの交差角をθA
し、前記カルダンジョイントの交差角をθB としたとき
に、θA =2θB となるように前記各交差角を設定した
ことを特徴とするものである。
【0012】また、本発明のプロペラシャフト装置は、
第2のプロペラシャフトの他端部と終減速装置の入力軸
とを連結する第3のジョイントに等速ジョイントを用い
たことを特徴とするものである。
【0013】
【作用】トランスミッションの出力軸と終減速装置の入
力軸とが車幅方向にずれて配設し、トランスミッション
の出力軸と第1のプロペラシャフトとを第1のジョイン
トにて連結し、この第1のプロペラシャフトと第2のプ
ロペラシャフトとを第2のジョイントにて連結し、この
第2のプロペラシャフトと終減速装置の入力軸とを第3
のジョイントにて連結し、第1のジョイントあるいは第
3のジョイントのいずれか一方に等速ジョイントを用い
ると共に他方及び第2のジョイントにカルダンジョイン
トを用い、等速ジョイントの交差角をθA としてカルダ
ンジョイントの交差角をθB としたときに、θA =2θ
B となるように設定したことで、二輪駆動方式の動力伝
達系であっても、四輪駆動方式の動力伝達系であって
も、適用することができ、部品の共用化が図れる。そし
て、この場合、等速ジョイントの交差角θA とカルダン
ジョイントの交差角θB との関係により、その交差部分
でのモーメントが打ち消し合って低減される。
【0014】第2のプロペラシャフトの他端部と終減速
装置の入力軸とを連結する第3のジョイントに等速ジョ
イントを用いたことで、二輪駆動方式の動力伝達系がト
ランスミッションの出力軸の軸線上に沿って配設される
こととなり、周辺部のレイアウトの変更が不要となる。
【0015】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。
【0016】図1に本発明の一実施例に係るプロペラシ
ャフト装置が適用された二輪駆動方式の車両の動力伝達
系の概略、図2にこのプロペラシャフト装置に使用され
たジョイントの交差角を説明するための概略、図3に本
実施例のプロペラシャフト装置が適用された四輪駆動方
式の車両の動力伝達系の概略を示す。なお、従来の技術
で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符
号を付して重複する説明は省略する。
【0017】図1に示すように、二輪駆動(FR)方式
の車両において、車体10の前部には操舵輪11,12
が回転自在で且つ操舵自在に装着される一方、後部には
駆動輪13,14が回転自在に装着されており、この駆
動輪13,14の間にはリヤデファレンシャル15が設
けられている。また、車体10の前部にはエンジン16
及びこのエンジン16に装着されたトランスミッション
17が搭載されている。本実施例にあっては、リヤデフ
ァレンシャル15が駆動輪13,14の間で一方(駆動
輪14)側に寄って設けられており、そのためにトラン
スミッション15の出力軸18とリヤデファレンシャル
15の入力軸24とが車幅方向にずれて配設されること
となり、この車幅方向にずれた出力軸18と入力軸24
とを複数のプロペラシャフト及び各種のジョイントによ
って連結している。
【0018】即ち、本実施例のプロペラシャフト装置に
おいて、トランスミッション15の出力軸18と第1の
プロペラシャフト51の一端部とが第1のジョイント5
2によって連結され、この第1のプロペラシャフト51
の他端部と第2のプロペラシャフト53の一端部とが第
2のジョイント54によって連結され、この第2のプロ
ペラシャフト53の他端部とリヤデファレンシャル15
の入力軸24とが第3のジョイント55によって連結さ
れている。そして、第1のジョイント52と第2のジョ
イント54をカルダンジョイントとし、第3のジョイン
ト55を等速ジョイントとする。この場合、カルダンジ
ョイント(第1のジョイント)52の折れ角(出力軸1
8と第1のプロペラシャフト51との交差角)をθ1
カルダンジョイント(第2のジョイント)54の折れ角
(第1のプロペラシャフト51と第2のプロペラシャフ
ト53との交差角)をθ2 、等速ジョイント(第3のジ
ョイント)55の折れ角(第2のプロペラシャフト53
と入力軸24との交差角)をθ3 としたときに、 θ1 =θ2 =θ3 /2 となるように設定されている。
【0019】従って、エンジン16の駆動力はトランス
ミッション17によって減速され、出力軸18から第1
及び第2プロペラシャフト51,53及びカルダンジョ
イント52,54、等速ジョイント55を介して入力軸
24に伝達され、リヤデファレンシャル15によって各
駆動輪13,14に分配され、この駆動輪13,14が
回転駆動する。
【0020】このとき、図2に示すように、カルダンジ
ョイント52,54の各軸L,M回りに発生する曲げモ
ーメントをML ,MM は、伝達トルクをTとすると、下
式によって表される。 ML =Ttanθ1M =Ttanθ2 一方、等速ジョイント55の軸N回りに発生する曲げモ
ーメントをMN は、伝達トルクをTとすると、下式によ
って表される。 MN =Ttan(θ3 /2)
【0021】ところで、前述したように、カルダンジョ
イント52,54の各折れ角θ1 とθ2 は同じであり、
等速ジョイント55の折れ角θ3 の半分に設定されてお
り、この軸N回りに発生する曲げモーメントをMN は、 MN =Ttan(θ3 /2)=−Ttanθ1 あるいは、 MN =Ttan(θ3 /2)=−Ttanθ2 となり、曲げモーメントMN とML あるいはMM は打ち
消し合って、動力伝達系としては曲げモーメントMM
るいはML のみとなり、発生する曲げモーメントを小さ
くすることができる。
【0022】このように二輪駆動(FR)方式の車両に
おいて、トランスミッション15の出力軸18とリヤデ
ファレンシャル15の入力軸24とを車幅方向にずらし
て配設し、この車幅方向にずれた出力軸18と入力軸2
4とを2つのプロペラシャフト51,53及び3つのジ
ョイント52,54,55によって連結し、第1及び第
2のジョイント52,54をカルダンジョイントとし、
第3のジョイント55を等速ジョイントとすると共に各
折れ角θ1 ,θ2 ,θ3 をθ1 =θ2 =θ3 /2となる
ように設定することで、レイアウトが可能となり、曲げ
モーメントを低減して振動も抑制できる。
【0023】従って、この二輪駆動(FR)方式の車両
に適用した各構成部材を四輪駆動方式の車両に適用する
ことができる。即ち、図3に示すように、四輪駆動方式
の車両における動力伝達系において、車体10の前部に
は操舵輪11,12及びフロントデファレンシャル31
が設けられ、後部には駆動輪13,14及びリヤデファ
レンシャル15が設けられている。また、車体10の前
部にはエンジン16及びトランスミッション17が搭載
され、その出力軸18はプロペラシャフト33及びユニ
バーサルジョイント34,35を介してトランスファ3
6に連結されている。そして、このトランスファ36に
はフロントプロペラシャフト37及びユニバーサルジョ
イント38,39を介してフロントデファレンシャル3
1の入力軸40が連結されると共に、第1プロペラシャ
フト51及びカルダンジョイント52,54を介してリ
ヤデファレンシャル15の入力軸24が連結されてい
る。なお、45は燃料タンクである。
【0024】このように構成された四輪駆動方式の車両
における動力伝達系において、二輪駆動(FR)方式の
車両に適用した各構成部材である、リヤデファレンシャ
ル15及び第1プロペラシャフト51、カルダンジョイ
ント52,54、燃料タンク45等を共用化することが
できる。
【0025】なお、上述した二輪駆動方式の車両に本発
明のプロペラシャフト装置を適用した実施例において、
第1及び第2のジョイント52,54をカルダンジョイ
ントとし、第3のジョイント55を等速ジョイントとし
たが、第2及び第3のジョイント54,55をカルダン
ジョイントとし、第1のジョイント52を等速ジョイン
トとして各折れ角θ1 ,θ2 ,θ3 の設定角度をθ2
θ3 =θ1 /2としてもよいものである。
【0026】
【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明のプロペラシャフト装置によれば、トランス
ミッションの出力軸と終減速装置の入力軸とが車幅方向
にずれて配設され、その出力軸と入力軸とを第1及び第
2のプロペラシャフトと第1及び第2、第3のジョイン
トによって連結し、第1のジョイントあるいは第3のジ
ョイントのいずれか一方に等速ジョイントを用いると共
にいずれか他方及び第2のジョイントにカルダンジョイ
ントを用い、等速ジョイントの交差角をθA としてカル
ダンジョイントの交差角をθB としたときに、θA =2
θB となるように各交差角を設定したので、二輪駆動方
式の動力伝達系と四輪駆動方式の動力伝達系との間で共
通の部品を適用することで部品の共用化を図ることがで
き、製造コストを低減することができると共に、等速ジ
ョイントの交差角θA とカルダンジョイントの交差角θ
B との設定角度により、発生する曲げモーメントが打ち
消し合うことで動力伝達系全体での曲げモーメントを低
減することができる。
【0027】また、本発明のプロペラシャフト装置によ
れば、第2のプロペラシャフトの他端部と終減速装置の
入力軸とを連結する第3のジョイントに等速ジョイント
を用いたので、二輪駆動方式の動力伝達系がトランスミ
ッションの出力軸の軸線上に沿って配設されることとな
り、周辺部のレイアウトの変更を不要として、四輪駆動
方式の動力伝達系との部品の共用化を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るプロペラシャフト装置
が適用された二輪駆動方式の車両の動力伝達系の概略図
である。
【図2】プロペラシャフト装置に使用されたジョイント
の交差角を説明するための概略図である。
【図3】本実施例のプロペラシャフト装置が適用された
四輪駆動方式の車両の動力伝達系の概略図である。
【図4】従来のプロペラシャフト装置が適用された二輪
駆動方式の車両の動力伝達系の概略図である。
【図5】従来のプロペラシャフト装置が適用された四輪
駆動方式の車両の動力伝達系の概略図である。
【符号の説明】
10 車体 11,12 操舵輪 13,14 駆動輪 15 リヤデファレンシャル 16 エンジン 17 トランスミッション 18 出力軸 24 入力軸 51 第1のプロペラシャフト 52 第1のジョイント(カルダンジョイント) 53 第2のプロペラシャフト 54 第2のジョイント(カルダンジョイント) 55 第3のジョイント(等速ジョイント) θ1 第1のジョイントの折れ角(交差角θB あるいは
θA ) θ2 第2のジョイントの折れ角(交差角θB ) θ3 第3のジョイントの折れ角(交差角θA あるいは
θB

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トランスミッションの出力軸と終減速装
    置の入力軸とを複数のプロペラシャフトによって連結し
    たプロペラシャフト装置において、前記トランスミッシ
    ョンの出力軸と終減速装置の入力軸とが車幅方向にずれ
    て配設され、該出力軸と第1のプロペラシャフトの一端
    部とが第1のジョイントによって連結され、該第1のプ
    ロペラシャフトの他端部と第2のプロペラシャフトの一
    端部とが第2のジョイントによって連結され、該第2の
    プロペラシャフトの他端部と前記終減速装置の入力軸と
    が第3のジョイントによって連結され、前記第1のジョ
    イントあるいは前記第3のジョイントのいずれか一方に
    等速ジョイントを用いると共に前記第1のジョイントあ
    るいは前記第3のジョイントのいずれか他方及び前記第
    2のジョイントにカルダンジョイントを用い、前記等速
    ジョイントの交差角をθA とし、前記カルダンジョイン
    トの交差角をθB としたときに、θA =2θB となるよ
    うに前記各交差角を設定したことを特徴とするプロペラ
    シャフト装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のプロペラシャフト装置に
    おいて、第2のプロペラシャフトの他端部と終減速装置
    の入力軸とを連結する第3のジョイントに等速ジョイン
    トを用いたことを特徴とするプロペラシャフト装置。
JP29251394A 1994-11-28 1994-11-28 プロペラシャフト装置 Withdrawn JPH08142697A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105810080B (zh) * 2016-05-09 2018-06-19 武汉科技大学 一种智能车竞赛车模底盘

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105810080B (zh) * 2016-05-09 2018-06-19 武汉科技大学 一种智能车竞赛车模底盘

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