JPH09169221A - プロペラシャフトのジョイント部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン側の振動の伝達を抑制できる簡易な
構成のプロペラシャフトのジョイント部構造を提供す
る。 【解決手段】 弾性部材３０を有するカップリング体５
をインプットシャフト側フランジ２６とプロペラシャフ
ト３間に介装した。支持部材３１の支持部材本体３１ａ
が弾性部材３０を嵌挿する。弾性部材３０がインプット
シャフト側フランジ２６及びプロペラシャフト３のうち
一方から他方に伝達される振動を吸収するので、ねじれ
振動伝達の低減及びねじれ共振の周波数移動を果たすこ
とが可能になる。さらに、ディファレンシャルギヤ１の
ギヤ音を低減できる。弾性部材３０が支持部材３１に覆
われて、弾性部材３０への石や水等の当接が防止される
ので、弾性部材３０の耐久性を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に用いられる
プロペラシャフトのジョイント部構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】フロントエンジンリアドライブ（ＦＲ）
車では、例えば図７に示すようにディファレンシャルギ
ヤ１をリア側に設け、エンジン２の駆動力をプロペラシ
ャフト３を介してディファレンシャルギヤ１に伝達する
ようにしている。

【０００３】ところで、エンジン２の爆発工程時のトル
ク変動や振動によって、駆動系のねじれ振動や曲げ共振
が励起され、プロペラシャフト３やディファレンシャル
ギヤ１を介して車体に振動が入力し、不快な振動やこも
り音が発生することがあった。また、プロペラシャフト
３のねじれ共振によりディファレンシャルギヤ１の噛み
合い音のレベルが大きくなったり、ディファレンシャル
ギヤ１の噛み合い時のガタ打音を発生することもあっ
た。

【０００４】上述した問題点を解決するために、共振周
波数の移動、または振動レベルの低減等の方策がなされ
ることがある。例えばクラッチのねじれ特性（ばねとヒ
ステリシス）、プロペラシャフト３の剛性、フライホイ
ール慣性（慣性マス）、ギア比等を調整することにより
共振周波数の移動、または振動レベルの低減等を行うこ
とがある。

【０００５】このような対策を施したプロペラシャフト
のジョイント部構造の一例を図８及び図９に示す。この
ジョイント部構造は、ディファレンシャルギヤ１内にゴ
ム製のブッシュ４を有するカップリング体５を設けてプ
ロペラシャフト３とディファレンシャルギヤ１のインプ
ットシャフト６とを連結している。すなわち、図におい
て、ディファレンシャルギヤ１のハウジング本体７の開
口側には筒状の副ハウジング８が連接されている。ハウ
ジング本体７には軸受９を介してインプットシャフト６
が回動自在に挿通されており、その先端側は副ハウジン
グ８内に延びている。副ハウジング８には、軸受９を介
してプロペラシャフト３の先端側が支持されている。

【０００６】プロペラシャフト３とインプットシャフト
６とは次のように連結されている。プロペラシャフト３
の先端部には有底筒状のフランジ（以下、プロペラシャ
フト側フランジという。）１０が設けられており、この
外周側にはクラッチ係合部１１が形成されている。一
方、インプットシャフト６の先端側には前記カップリン
グ体５が嵌挿されている。カップリング体５は、ゴム製
の筒状のブッシュ４と、このブッシュ４の内側、外側に
それぞれ嵌装される内筒１２、外筒１３とから大略構成
され、外筒１３の外周側にはクラッチ係合部１３ａが形
成されている。プロペラシャフト３のクラッチ係合部１
１及び外筒１３のクラッチ係合部１３ａに係合してこれ
らと共にドグクラッチを構成するクラッチ用部材１４が
設けられている。プロペラシャフト３とインプットシャ
フト６とは、ブッシュ４を有するカップリング体５及び
クラッチ用部材１４を介して連結され、ひいてはブッシ
ュ４を介して弾性的に連結されたものになっている。

【０００７】また、プロペラシャフトのジョイント部構
造の他の例として、図１０及び図１１に示すようなゴム
カップリング１５を用いたものがある。ゴムカップリン
グ１５は、６枚の板状のゴム体１６を６角形になるよう
に筒部材１７を介して結合したものになっている。一
方、プロペラシャフト３、インプットシャフト６にはそ
れぞれ略Ｙ字形のＹ字形フランジ１８、１９が設けられ
ており、各端部には孔２０が形成されている。プロペラ
シャフト３、インプットシャフト６は、Ｙ字形フランジ
１８、１９の孔２０及びゴムカップリング１５の筒部材
１７にボルト２１を挿入しナット２２を螺合することに
より、ゴムカップリング１５を介して連結されている。

【０００８】プロペラシャフトのジョイント部構造の他
の例として、図１２に示すものがある。プロペラシャフ
ト３は、第１、第２、第３のプロペラシャフト３ａ，３
ｂ，３ｃに分割され、第１、第２のプロペラシャフト３
ａ，３ｂがフック式ジョイント３ｄを介して連結される
と共に、第３のプロペラシャフト３ｃがフック式ジョイ
ント３ｄを介してインプットシャフト６に連結されてい
る。第２のプロペラシャフト３ｂは筒状をなし、この内
側に筒状のゴム部材２３を介して第３のプロペラシャフ
ト３ｃが挿通され、第２、第３のプロペラシャフト３
ｂ，３ｃが筒状のゴム部材２３を介して連結されてい
る。なお、このタイプのプロペラシャフトをチューブイ
ンチューブ式プロペラシャフトということがある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した図
８及び図９に示す従来のプロペラシャフトのジョイント
部構造では、ディファレンシャルギヤ１内にブッシュ４
を設けるものであり、ブッシュ４の大きさが制約され、
大きなトルク入力に対しブッシュ４が十分な耐久性を確
保するのが容易でなかった。また、ディファレンシャル
ギヤ１内の構造が複雑になると共に、部品数が多くなる
という問題があった。また、図１０及び図１１に示す従
来技術では、ゴムカップリング１５が露出し、跳ね上げ
られた石あるいは水等が当接しゴムカップリング１５の
劣化を招きやすかった。図１２に示す従来技術では、加
工時の軸のずれによりアンバランスを起こしやすく、製
作に高い精度が要求され、その分、コストアップを招い
ていた。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、エンジン側の振動の伝達を抑制できる簡易な構成の
プロペラシャフトのジョイント部構造を提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ディファレンシャルギヤのインプットシャフトの端部に
インプットシャフト側フランジを取り付け、該インプッ
トシャフト側フランジ及びプロペラシャフトの一端部間
に弾性部材及び該弾性部材を覆って支持する支持部材か
らなるカップリング体を介装して前記インプットシャフ
ト及びプロペラシャフトを弾性的に結合したことを特徴
とする。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の構
成において、インプットシャフト側フランジは有底筒状
で底部がインプットシャフトの端部に保持され、弾性部
材はインプットシャフト側フランジの筒部を嵌挿する筒
状であり、支持部材は、前記弾性部材を嵌挿する筒状の
支持部材本体と、該支持部材本体の端部から径方向外方
に延設されたリング状の支持部材フランジとからなり、
該支持部材フランジと前記プロペラシャフトに取り付け
たプロペラシャフト側フランジとをねじ結合したことを
特徴とする。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項２記載の構
成において、弾性部材はインプットシャフト側フランジ
の筒部に圧入により嵌合されることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施の形態の
プロペラシャフトのジョイント部構造を図１に基づいて
説明する。なお、図７ないし図１２に示す部材、部分
と、同一の部材、部分についての記載及び図示は、適宜
省略する。

【００１５】ディファレンシャルギヤ１のインプットシ
ャフト６の端部には雄ねじ２４ａを有する小径部２４が
段差部２５を介して形成されている。この小径部２４
は、有底筒状のインプットシャフト側フランジ２６の底
部に形成した孔２６ａに挿通されている。そして、前記
雄ねじ２４ａにワッシャ２７を挿通しナット２８を螺合
することにより、インプットシャフト６にインプットシ
ャフト側フランジ２６を取り付けている。

【００１６】一方、プロペラシャフト３には溶接により
プロペラシャフト側フランジ１０が取り付けられてい
る。プロペラシャフト側フランジ１０は、プロペラシャ
フト３に溶接される軸状の本体部１０ａと、本体部１０
ａに連接する円すい状の連接部１０ｂと、連接部１０ｂ
の端部に径方向外方に延びるリング部１０ｃとから大略
構成されている。

【００１７】プロペラシャフト側フランジ１０とインプ
ットシャフト側フランジ２６とは、カップリング体５Ａ
を介して連結されている。カップリング体５Ａは、イン
プットシャフト側フランジ２６の筒部２６ｂに圧入によ
り嵌合される筒状のゴム製の弾性部材３０と、弾性部材
３０を覆って支持する支持部材３１とから構成されてい
る。支持部材３１は、弾性部材３０を嵌挿する筒状の支
持部材本体３１ａと、該支持部材本体３１ａの端部から
径方向外方に延設されたリング状の支持部材フランジ３
１ｂとからなっている。

【００１８】支持部材フランジ３１ｂとプロペラシャフ
ト側フランジ１０のリング部１０ｃがボルト３２により
結合されており、これによりプロペラシャフト側フラン
ジ１０とインプットシャフト側フランジ２６とがカップ
リング体５を介して連結され、ひいてはプロペラシャフ
ト３とインプットシャフト６とが弾性部材３０を介して
弾性的に連結したものになっている。

【００１９】上述したプロペラシャフトのジョイント部
構造では、プロペラシャフト３とインプットシャフト６
とが弾性部材３０を介して弾性的に連結したものになっ
ている。このため、エンジン２の爆発工程時のトルク変
動や振動によって、駆動系のねじれ振動や曲げ共振が励
起されたような場合、弾性部材３０が振動を吸収しプロ
ペラシャフト３からディファレンシャルギヤ１への振動
伝達を抑制し、ディファレンシャルギヤ１を通した車体
への振動入力を防止し、ひいては、不快な振動やこもり
音の発生を抑えることができる。

【００２０】弾性部材３０が振動を吸収することによ
り、振動周波数が低減され、ねじれ共振の周波数移動を
果たすことができる。本実施の形態及び従来例（例えば
図７に示すもの）を対象にして、周波数−ねじれ共振
（ゲイン）特性を計測したところ、図２に示すようにそ
れぞれ、実線Ａ（本実施の形態）、点線Ｂ（従来例）に
示すデータが得られ、本実施の形態により、ねじれ共振
の周波数移動を果たせることを検証できた。

【００２１】また、同様にして、プロペラシャフト３の
ねじれ共振によるディファレンシャルギヤ１の噛み合い
音のレベルの増大を抑えることができる。本実施の形態
及び従来例（例えば図７に示すもの）を対象にして、車
速−ディファレンシャルギヤ１のかみ合い音（以下、デ
フかみ合い音という。）特性を計測したところ、図３に
示すようにそれぞれ、実線Ｄ（本実施の形態）、点線Ｅ
（従来例）に示すデータが得られ、本実施の形態によ
り、デフかみ合い音の低減を果たせることを検証でき
た。また、ディファレンシャルギヤ１の噛み合い時に際
し、ディファレンシャルギヤ１の振動が弾性部材３０に
より吸収されることにより、噛み合い時のガタ打音を低
減できる。

【００２２】さらに、弾性部材３０が支持部材３１に覆
われている。このため、車両走行に伴い、石や水等が跳
ねても、石や水等が弾性部材３０に当接するのが防止さ
れ、その分、弾性部材３０の耐久性を向上できる。

【００２３】弾性部材３０は、インプットシャフト側フ
ランジ２６の筒部２６ｂに圧入により嵌合されている。
このため、弾性部材３０、ひいてはカップリング体５を
インプットシャフト側フランジ２６に確実に結合するこ
とができる。

【００２４】また、一般的なジョイント部構造としてプ
ロペラシャフトを入力側（以下、入力側プロペラシャフ
トという。）、出力側（以下、出力側プロペラシャフト
という。）に分割し、両者間にユニバーサルジョイント
を介装し、入力側プロペラシャフトと出力側プロペラシ
ャフトとの間に所定の角度（ジョイント角度）を付けた
状態でトルクを伝達するものがあるが、本実施の形態の
ジョイント部構造も、ユニバーサルジョイントと同様
に、ジョイント角度を付けた状態でトルクを伝達するこ
とができる。

【００２５】なお、図４及び図５に示すように、インプ
ットシャフト側フランジ２６の外周側、及び支持部材本
体３１ａの内周側に、軸方向に伸びる外周側、内周側フ
ィン３３，３４を周方向に沿い、かつ相互に対面するよ
うに複数枚形成すると共に、弾性部材３０の内周側、外
周側に、前記外周側、内周側フィン３３，３４に嵌合す
るフィン嵌合用溝３５を形成するように構成してもよ
い。このように構成することにより、外周側、内周側フ
ィン３３，３４が対面状態でトルク伝達を行うので、弾
性部材３０の変形が抑制されて、弾性部材３０の耐久性
が向上すると共に、伝達トルク量を大きくすることが可
能となる。

【００２６】次に、図６に基づいて本発明の第２実施の
形態のプロペラシャフトのジョイント部構造を説明す
る。なお、図１ないし図５、図７ないし図１２に示す部
材、部分と、同一の部材、部分についての記載及び図示
は、適宜省略する。図において、プロペラシャフト３に
は、略有底筒状のプロペラシャフト側フランジ１０がボ
ルト３６により結合されている。プロペラシャフト側フ
ランジ１０の内周側にインプットシャフト側フランジ２
６が挿入されており、両者がカップリング体５Ｂを介し
て結合されている。カップリング体５は、筒状の弾性部
材３０と、弾性部材３０に外装してこれを支持する支持
用筒３７とから構成されている。

【００２７】支持用筒３７がプロペラシャフト側フラン
ジ１０に接合され、弾性部材３０がインプットシャフト
側フランジ２６に接合されており、プロペラシャフト側
フランジ１０及びインプットシャフト側フランジ２６、
ひいてはプロペラシャフト３及びインプットシャフト６
が弾性部材３０を介して弾性的に結合されている。この
ジョイント部構造によれば、弾性部材３０が振動を吸収
し前記第１実施の形態と同様にして、エンジン２の爆発
工程時のトルク変動や振動によるディファレンシャルギ
ヤ１を通した車体への振動入力を防止し、ひいては、不
快な振動やこもり音の発生を抑えることができる。ま
た、同様に、ねじれ共振の周波数移動、デフ噛み合い音
のレベルの増大、噛み合い時のガタ打音を抑制できる。
さらに、弾性部材３０が支持用筒３７に覆われているた
め、車両走行に伴い、石や水等が跳ねても、石や水等が
弾性部材３０に当接するのが防止され、その分、弾性部
材３０の耐久性を向上できる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、弾性部材を有す
るカップリング体をインプットシャフト側フランジとプ
ロペラシャフト間に介装し、弾性部材がインプットシャ
フト側フランジ及びプロペラシャフトのうち一方から他
方に伝達される振動を吸収するので、ねじれ振動伝達の
低減及びねじれ共振の周波数移動を果たすことが可能に
なる。さらに、ディファレンシャルギヤのギヤ音を低減
できる。弾性部材が支持部材に覆われて、弾性部材への
石や水等の当接が防止されるので、その耐久性を向上で
きる。

【００２９】請求項２記載の発明は、弾性部材が支持部
材に覆われることになるので、弾性部材への石や水等の
当接を避けることができ、その耐久性を向上できる。

【００３０】請求項３記載の発明は、弾性部材がインプ
ットシャフト側フランジに確実に結合されるので、カッ
プリング体をインプットシャフト側フランジに確実に結
合することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態のプロペラシャフトの
ジョイント部構造を示す断面図である。

【図２】同ジョイント部構造及び従来例の周波数−ねじ
れ共振特性の比較を示す図である。

【図３】同ジョイント部構造及び従来例の車速−デフか
み合い音特性の比較を示す図である。

【図４】インプットシャフト側フランジ及び支持部材本
体にフィンを設けたジョイント部構造を示す正面断面図
である。

【図５】同フィンを設けたジョイント部構造を示す側面
断面図である。

【図６】本発明の第２実施の形態のプロペラシャフトの
ジョイント部構造を示す断面図である。

【図７】プロペラシャフトを介したリアディファレンシ
ャルギヤへのトルク伝達を模式的に示す図である。

【図８】従来のプロペラシャフトのジョイント部構造の
一例を示す正面断面図である。

【図９】同ジョイント部構造のカップリング体を模式的
に示す断面図である。

【図１０】従来のプロペラシャフトのジョイント部構造
の他の例を示す分解斜視図である。

【図１１】同ジョイント部構造のゴムカップリングを示
す正面図である。

【図１２】筒状のプロペラシャフトの内側にインプット
シャフトを挿入したタイプのジョイント部構造を示す断
面図である。

【符号の説明】

１ ディファレンシャルギヤ ３ プロペラシャフト ５Ａ カップリング体 ６ インプットシャフト ２６ インプットシャフト側フランジ ３０ 弾性部材 ３１ 支持部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディファレンシャルギヤのインプットシ
   ャフトの端部にインプットシャフト側フランジを取り付
   け、該インプットシャフト側フランジ及びプロペラシャ
   フトの一端部間に弾性部材及び該弾性部材を覆って支持
   する支持部材からなるカップリング体を介装して前記イ
   ンプットシャフト及びプロペラシャフトを弾性的に結合
   したことを特徴とするプロペラシャフトのジョイント部
   構造。
2. 【請求項２】 インプットシャフト側フランジは有底筒
   状で底部がインプットシャフトの端部に保持され、弾性
   部材はインプットシャフト側フランジの筒部を嵌挿する
   筒状であり、支持部材は、前記弾性部材を嵌挿する筒状
   の支持部材本体と、該支持部材本体の端部から径方向外
   方に延設されたリング状の支持部材フランジとからな
   り、該支持部材フランジと前記プロペラシャフトに取り
   付けたプロペラシャフト側フランジとをねじ結合したこ
   とを特徴とする請求項１記載のプロペラシャフトのジョ
   イント部構造。
3. 【請求項３】 弾性部材はインプットシャフト側フラン
   ジの筒部に圧入により嵌合されることを特徴とする請求
   項２記載のプロペラシャフトのジョイント部構造。