JPH09264329A - カルダンジョイントの偏心量設定方法および該カルダンジョイントを有するプロペラシャフト - Google Patents
カルダンジョイントの偏心量設定方法および該カルダンジョイントを有するプロペラシャフトInfo
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- JPH09264329A JPH09264329A JP7770796A JP7770796A JPH09264329A JP H09264329 A JPH09264329 A JP H09264329A JP 7770796 A JP7770796 A JP 7770796A JP 7770796 A JP7770796 A JP 7770796A JP H09264329 A JPH09264329 A JP H09264329A
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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
- F16D3/26—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
- F16D3/38—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another
- F16D3/40—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another with intermediate member provided with two pairs of outwardly-directed trunnions on intersecting axes
- F16D3/41—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another with intermediate member provided with two pairs of outwardly-directed trunnions on intersecting axes with ball or roller bearings
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Motor Power Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スラスト１次起振力を低減し、低振動、低騒
音を実現する。 【解決手段】 軸端に対向配置された第１のヨークＹ１
を備える第１の軸Ｓ１と、軸端に対向配置された第２の
ヨークＹ２を備える第２の軸Ｓ２と、該第１のヨークお
よび第２のヨークにそれぞれ回動自在に連結された十字
軸ＳＰとを備えるカルダンジョイントの偏心量設定方法
であって、第１の軸Ｓ１のピッチング剛性がｋ1 、ピッ
チングイナーシャがＩ1 、軸長がｌ1 、第２の軸Ｓ２の
ピッチング剛性がｋ2 、ピッチングイナーシャがＩ2 、
軸長がｌ2 で、かつ、第１および第２の軸の回転角速度
をω、γ＝ｌ1 ／ｌ2 として、（ｋ1 −Ｉ1 ω2 ）が
（ｋ2−Ｉ2 ω2 ）γ2 より大きいかまたは等しいと
き、十字軸ＳＰの第１のヨークＹ１の対向方向への偏心
量Δ1 よりも十字軸ＳＰの第２のヨークＹ２の対向方向
への偏心量Δ2 が大きいかまたは等しくなるように十字
軸ＳＰの偏心量を設定する。
音を実現する。 【解決手段】 軸端に対向配置された第１のヨークＹ１
を備える第１の軸Ｓ１と、軸端に対向配置された第２の
ヨークＹ２を備える第２の軸Ｓ２と、該第１のヨークお
よび第２のヨークにそれぞれ回動自在に連結された十字
軸ＳＰとを備えるカルダンジョイントの偏心量設定方法
であって、第１の軸Ｓ１のピッチング剛性がｋ1 、ピッ
チングイナーシャがＩ1 、軸長がｌ1 、第２の軸Ｓ２の
ピッチング剛性がｋ2 、ピッチングイナーシャがＩ2 、
軸長がｌ2 で、かつ、第１および第２の軸の回転角速度
をω、γ＝ｌ1 ／ｌ2 として、（ｋ1 −Ｉ1 ω2 ）が
（ｋ2−Ｉ2 ω2 ）γ2 より大きいかまたは等しいと
き、十字軸ＳＰの第１のヨークＹ１の対向方向への偏心
量Δ1 よりも十字軸ＳＰの第２のヨークＹ２の対向方向
への偏心量Δ2 が大きいかまたは等しくなるように十字
軸ＳＰの偏心量を設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のプロペラ
シャフト等に用いられるカルダンジョイントの偏心量設
定方法および該カルダンジョイントを有するプロペラシ
ャフトに関する。
シャフト等に用いられるカルダンジョイントの偏心量設
定方法および該カルダンジョイントを有するプロペラシ
ャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】カルダンジョイントは、端部に対向配置
された第１のヨークを備える第１の軸と、端部に対向配
置された第２のヨークを備える第２の軸と、該第１のヨ
ークおよび第２のヨークにそれぞれ回動自在に連結され
た十字軸とを備え、フック式継ぎ手としても知られてい
る。かかるカルダンジョイントは、例えば、エンジンか
らの動力を車輪に伝達するためのプロペラシャフトに用
いられている。
された第１のヨークを備える第１の軸と、端部に対向配
置された第２のヨークを備える第２の軸と、該第１のヨ
ークおよび第２のヨークにそれぞれ回動自在に連結され
た十字軸とを備え、フック式継ぎ手としても知られてい
る。かかるカルダンジョイントは、例えば、エンジンか
らの動力を車輪に伝達するためのプロペラシャフトに用
いられている。
【０００３】カルダンジョイントでは、その構造上、回
転中心に対する十字軸の偏心量と、第１の軸と第２のと
のなす角度（以下、ジョイント角と称す）とに起因し
て、プロペラシャフトの軸（スラスト）方向に回転１次
の微少変位振動が発生することが知られている。この十
字軸の偏心は、ヨークと十字軸とを組み立てる際のジョ
イントのミスアライメントに起因する。
転中心に対する十字軸の偏心量と、第１の軸と第２のと
のなす角度（以下、ジョイント角と称す）とに起因し
て、プロペラシャフトの軸（スラスト）方向に回転１次
の微少変位振動が発生することが知られている。この十
字軸の偏心は、ヨークと十字軸とを組み立てる際のジョ
イントのミスアライメントに起因する。
【０００４】従って、従来技術では、かかるミスアライ
メントによる十字軸の偏心を調整して低減する機構とし
て、実開平５−６４５３４号公報に記載のものが提案さ
れている。これはベアリングケースと十字軸の軸端面と
の間のギャップを、ベアリングケースを十字軸の軸端面
に押し付けるように調整ネジを螺入することにより調整
するものである。
メントによる十字軸の偏心を調整して低減する機構とし
て、実開平５−６４５３４号公報に記載のものが提案さ
れている。これはベアリングケースと十字軸の軸端面と
の間のギャップを、ベアリングケースを十字軸の軸端面
に押し付けるように調整ネジを螺入することにより調整
するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の実開平５−６４５３４号公報に記載のものは、カ
ルダンジョイントにおける十字軸の偏心量を低減するた
めの機構を提案するのみで、かかるカルダンジョイント
が複数個用いられたプロペラシャフトにおいて、十字軸
の偏心の方向やどの位置のカルダンジョイントをどのよ
うにすべきかについては考慮が払われていない。従っ
て、偏心をなくすように調整を行っても、実際のプロペ
ラシャフトに用いられた場合には、車両とのマッチング
の関係上、まだ回転１次の微少変位振動が発生し、車両
の静粛性を損なうという問題が生じている。
従来の実開平５−６４５３４号公報に記載のものは、カ
ルダンジョイントにおける十字軸の偏心量を低減するた
めの機構を提案するのみで、かかるカルダンジョイント
が複数個用いられたプロペラシャフトにおいて、十字軸
の偏心の方向やどの位置のカルダンジョイントをどのよ
うにすべきかについては考慮が払われていない。従っ
て、偏心をなくすように調整を行っても、実際のプロペ
ラシャフトに用いられた場合には、車両とのマッチング
の関係上、まだ回転１次の微少変位振動が発生し、車両
の静粛性を損なうという問題が生じている。
【０００６】本発明者等は、この偏心に起因するスラス
ト１次起振力は、カルダンジョイントに連結される軸の
ピッチングイナーシャやピッチング剛性の影響を受け、
そのレベルが変化する特性を有するという知見を得て、
実際のプロペラシャフトに用いられて有効なカルダンジ
ョイントの偏心量設定方法を得たのである。
ト１次起振力は、カルダンジョイントに連結される軸の
ピッチングイナーシャやピッチング剛性の影響を受け、
そのレベルが変化する特性を有するという知見を得て、
実際のプロペラシャフトに用いられて有効なカルダンジ
ョイントの偏心量設定方法を得たのである。
【０００７】従って、本発明の目的は、かかる従来の問
題を解決し、スラスト１次起振力を低減し、低振動、低
騒音を実現できるカルダンジョイントの偏心量設定方法
および該カルダンジョイントを有するプロペラシャフト
を提供することにある。
題を解決し、スラスト１次起振力を低減し、低振動、低
騒音を実現できるカルダンジョイントの偏心量設定方法
および該カルダンジョイントを有するプロペラシャフト
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の一形態は、軸端に対向配置された第
１のヨークを備える第１の軸と、軸端に対向配置された
第２のヨークを備える第２の軸と、該第１のヨークおよ
び第２のヨークにそれぞれ回動自在に連結された十字軸
とを備えるカルダンジョイントの偏心量設定方法であっ
て、前記第１の軸のピッチング剛性がｋ1 、ピッチング
イナーシャがＩ1 、軸長がｌ1 、前記第２の軸のピッチ
ング剛性がｋ2 、ピッチングイナーシャがＩ2 、軸長が
ｌ2 で、かつ、第１および第２の軸の回転角速度をω、
γ＝ｌ1 ／ｌ2 として、（ｋ1 −Ｉ1 ω2 ）が（ｋ2 −
Ｉ2 ω2 ）γ2 より大きいかまたは等しいとき、前記十
字軸の前記第２のヨークの対向方向への偏心量よりも前
記十字軸の前記第１のヨークの対向方向への偏心量が等
しいかまたは小さくなるように前記十字軸の偏心量を設
定することを特徴とする。
るために、本発明の一形態は、軸端に対向配置された第
１のヨークを備える第１の軸と、軸端に対向配置された
第２のヨークを備える第２の軸と、該第１のヨークおよ
び第２のヨークにそれぞれ回動自在に連結された十字軸
とを備えるカルダンジョイントの偏心量設定方法であっ
て、前記第１の軸のピッチング剛性がｋ1 、ピッチング
イナーシャがＩ1 、軸長がｌ1 、前記第２の軸のピッチ
ング剛性がｋ2 、ピッチングイナーシャがＩ2 、軸長が
ｌ2 で、かつ、第１および第２の軸の回転角速度をω、
γ＝ｌ1 ／ｌ2 として、（ｋ1 −Ｉ1 ω2 ）が（ｋ2 −
Ｉ2 ω2 ）γ2 より大きいかまたは等しいとき、前記十
字軸の前記第２のヨークの対向方向への偏心量よりも前
記十字軸の前記第１のヨークの対向方向への偏心量が等
しいかまたは小さくなるように前記十字軸の偏心量を設
定することを特徴とする。
【０００９】本発明によれば、軸の動き易さを表す物理
量である（ｋ1 −Ｉ1 ω2 ）、（ｋ2 −Ｉ2 ω2 ）γ2
の、その大きい方、すなわち、動きにくい方の第１の軸
の第１のヨーク方向の偏心量が小さく設定されるので、
１次起振力を小さくすることができる。
量である（ｋ1 −Ｉ1 ω2 ）、（ｋ2 −Ｉ2 ω2 ）γ2
の、その大きい方、すなわち、動きにくい方の第１の軸
の第１のヨーク方向の偏心量が小さく設定されるので、
１次起振力を小さくすることができる。
【００１０】また、本発明の他の形態は、一端に対向配
置された第１のヨークを備える第１の軸と、一端に対向
配置された第２のヨークを備える第２の軸と、該第１の
ヨークおよび第２のヨークにそれぞれ回動自在に連結さ
れた十字軸とを備えるカルダンジョイントを有するプロ
ペラシャフトであって、前記第１の軸の他端が変速機の
出力軸に連結されたとき、前記十字軸の前記第２のヨー
クの対向方向への偏心量よりも前記十字軸の前記第１の
ヨークの対向方向への偏心量が等しいかまたは小さくな
るように前記十字軸の偏心量が設定されたカルダンジョ
イントを有することを特徴とする。
置された第１のヨークを備える第１の軸と、一端に対向
配置された第２のヨークを備える第２の軸と、該第１の
ヨークおよび第２のヨークにそれぞれ回動自在に連結さ
れた十字軸とを備えるカルダンジョイントを有するプロ
ペラシャフトであって、前記第１の軸の他端が変速機の
出力軸に連結されたとき、前記十字軸の前記第２のヨー
クの対向方向への偏心量よりも前記十字軸の前記第１の
ヨークの対向方向への偏心量が等しいかまたは小さくな
るように前記十字軸の偏心量が設定されたカルダンジョ
イントを有することを特徴とする。
【００１１】本発明によれば、第１の軸の他端が変速機
の出力軸に連結されたときは、第１の軸側が動きにくい
ので、その第１の軸の第１のヨーク方向の偏心量を小さ
く設定することで、１次起振力を小さくすることができ
る。
の出力軸に連結されたときは、第１の軸側が動きにくい
ので、その第１の軸の第１のヨーク方向の偏心量を小さ
く設定することで、１次起振力を小さくすることができ
る。
【００１２】さらに、本発明のさらに他の形態は、一端
に対向配置された第１のヨークを備える第１の軸と、一
端に対向配置された第２のヨークを備える第２の軸と、
該第１のヨークおよび第２のヨークにそれぞれ回動自在
に連結された十字軸とを備えるカルダンジョイントを有
するプロペラシャフトであって、前記第１の軸の他端が
差動歯車装置の入力軸に連結されたとき、前記十字軸の
前記第２のヨークの対向方向への偏心量よりも前記十字
軸の前記第１のヨークの対向方向への偏心量が等しいか
または小さくなるように前記十字軸の偏心量が設定され
たカルダンジョイントを有することを特徴とする。
に対向配置された第１のヨークを備える第１の軸と、一
端に対向配置された第２のヨークを備える第２の軸と、
該第１のヨークおよび第２のヨークにそれぞれ回動自在
に連結された十字軸とを備えるカルダンジョイントを有
するプロペラシャフトであって、前記第１の軸の他端が
差動歯車装置の入力軸に連結されたとき、前記十字軸の
前記第２のヨークの対向方向への偏心量よりも前記十字
軸の前記第１のヨークの対向方向への偏心量が等しいか
または小さくなるように前記十字軸の偏心量が設定され
たカルダンジョイントを有することを特徴とする。
【００１３】本発明によれば、第１の軸の他端が差動歯
車装置の入力軸に連結されたときは、第１の軸側が動き
にくいので、その第１の軸の第１のヨーク方向の偏心量
を小さく設定することで、１次起振力を小さくすること
ができる。
車装置の入力軸に連結されたときは、第１の軸側が動き
にくいので、その第１の軸の第１のヨーク方向の偏心量
を小さく設定することで、１次起振力を小さくすること
ができる。
【００１４】本発明の好ましい形態では、前記十字軸の
偏心量の大小の設定は、該十字軸の軸端に被冠されるカ
ップ部材のヨークへのカシメ精度を異ならせることによ
り行われることを特徴とする。
偏心量の大小の設定は、該十字軸の軸端に被冠されるカ
ップ部材のヨークへのカシメ精度を異ならせることによ
り行われることを特徴とする。
【００１５】本発明によれば、別の部品を用いることな
く、異なる偏心量の設定が可能であるので、経済的であ
る。
く、異なる偏心量の設定が可能であるので、経済的であ
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】添付の図面に記載された実施例に
基づき、本発明の好ましい実施の形態につき詳細に説明
する。
基づき、本発明の好ましい実施の形態につき詳細に説明
する。
【００１７】図１は、本発明が適用される一例としての
３ジョイント式プロペラシャフト１００を示す。この３
ジョイント式プロペラシャフト１００は、変速機の出力
軸（不図示）に連結されるスリーブヨーク１１０、第１
カルダンジョイント１２０、センターベアリング２００
に弾性的に支持される第１シャフト１３０、第２カルダ
ンジョイント１４０、第２シャフト１５０、第３カルダ
ンジョイント１６０および差動歯車装置の入力軸（不図
示）に連結されるフランジヨーク１７０から構成され
る。
３ジョイント式プロペラシャフト１００を示す。この３
ジョイント式プロペラシャフト１００は、変速機の出力
軸（不図示）に連結されるスリーブヨーク１１０、第１
カルダンジョイント１２０、センターベアリング２００
に弾性的に支持される第１シャフト１３０、第２カルダ
ンジョイント１４０、第２シャフト１５０、第３カルダ
ンジョイント１６０および差動歯車装置の入力軸（不図
示）に連結されるフランジヨーク１７０から構成され
る。
【００１８】次に、図２および図３に、カルダンジョイ
ントＣＪの模式図およびスラスト１次起振力の１ジョイ
ント系理論モデルをそれぞれ示す。
ントＣＪの模式図およびスラスト１次起振力の１ジョイ
ント系理論モデルをそれぞれ示す。
【００１９】カルダンジョイントＣＪは、軸端に対向配
置された第１のヨークＹ１を備える第１の軸Ｓ１と、軸
端に対向配置された第２のヨークＹ２を備える第２の軸
Ｓ２と、該第１のヨークＹ１および第２のヨークＹ２に
それぞれ回動自在に連結された十字軸ＳＰとを備える。
そして、座標系を図示のように軸方向をＸ、これに直交
する水平方向をＹ、垂直方向をＺにとる。また、ヨーク
Ｙ１の対向方向（図２に示す状態ではＺ方向）の十字軸
ＳＰの偏心量をΔ1 、ヨークＹ２の対向方向（図２に示
す状態ではＹ方向）の十字軸ＳＰの偏心量をΔ2 とす
る。
置された第１のヨークＹ１を備える第１の軸Ｓ１と、軸
端に対向配置された第２のヨークＹ２を備える第２の軸
Ｓ２と、該第１のヨークＹ１および第２のヨークＹ２に
それぞれ回動自在に連結された十字軸ＳＰとを備える。
そして、座標系を図示のように軸方向をＸ、これに直交
する水平方向をＹ、垂直方向をＺにとる。また、ヨーク
Ｙ１の対向方向（図２に示す状態ではＺ方向）の十字軸
ＳＰの偏心量をΔ1 、ヨークＹ２の対向方向（図２に示
す状態ではＹ方向）の十字軸ＳＰの偏心量をΔ2 とす
る。
【００２０】ここで、第１の軸Ｓ１はＡ点回りに距離１
ａ点でばね定数ｋａでもって弾性支持され、第２の軸Ｓ
２はＢ点回りに距離１ｂ点でばね定数ｋｂでもって弾性
支持されているものとし、ジョイント部での相対変位を
δとする。そして、第１の軸Ｓ１のＡ点回りのピッチン
グ剛性がｋ1 、ピッチングイナーシャがＩ1 , 軸長がｌ
1 、および第２の軸Ｓ２のＢ点回りのピッチング剛性が
ｋ2 、ピッチングイナーシャがＩ2 , 軸長がｌ2 である
とする。ピッチング剛性ｋ1 は、ｋ1 ＝ｋａ・ｌａ2 、
ピッチング剛性ｋ2 は、ｋ2 ＝ｋｂ・ｌｂ2 で表され
る。
ａ点でばね定数ｋａでもって弾性支持され、第２の軸Ｓ
２はＢ点回りに距離１ｂ点でばね定数ｋｂでもって弾性
支持されているものとし、ジョイント部での相対変位を
δとする。そして、第１の軸Ｓ１のＡ点回りのピッチン
グ剛性がｋ1 、ピッチングイナーシャがＩ1 , 軸長がｌ
1 、および第２の軸Ｓ２のＢ点回りのピッチング剛性が
ｋ2 、ピッチングイナーシャがＩ2 , 軸長がｌ2 である
とする。ピッチング剛性ｋ1 は、ｋ1 ＝ｋａ・ｌａ2 、
ピッチング剛性ｋ2 は、ｋ2 ＝ｋｂ・ｌｂ2 で表され
る。
【００２１】そこで、第１の軸Ｓ１および第２の軸Ｓ２
の回転角速度をω、γ＝ｌ1 ／ｌ2とすると、スラスト
１次変位Ｘを表す理論式は、次式（１）のようになる。
の回転角速度をω、γ＝ｌ1 ／ｌ2とすると、スラスト
１次変位Ｘを表す理論式は、次式（１）のようになる。
【００２２】
【数１】
【００２３】ただし、
【００２４】
【数２】
【００２５】ここで、第１の軸Ｓ１と第２の軸Ｓ２との
なす角度（ジョイント角）をθとし、θz はＸＺ平面投
影ジョイント角、θy はＸＹ平面投影ジョイント角であ
り、λ＝（ｋ1 ＋ｋ2 γ2 ）−（Ｉ1 ＋Ｉ2 γ2 ）ω2
である。
なす角度（ジョイント角）をθとし、θz はＸＺ平面投
影ジョイント角、θy はＸＹ平面投影ジョイント角であ
り、λ＝（ｋ1 ＋ｋ2 γ2 ）−（Ｉ1 ＋Ｉ2 γ2 ）ω2
である。
【００２６】式（１）において、（ｋ1 −Ｉ1 ω2 ）お
よび（ｋ2 −Ｉ2 ω2 ）γ2 は、各軸の動き易さを表す
物理量であり、その値が大きい程動きにくいことを意味
している。従って、式（１）より、動きにくい軸におけ
るヨーク対向方向への十字軸偏心が、スラスト１次変位
Ｘに対して影響が大きいことが判る。
よび（ｋ2 −Ｉ2 ω2 ）γ2 は、各軸の動き易さを表す
物理量であり、その値が大きい程動きにくいことを意味
している。従って、式（１）より、動きにくい軸におけ
るヨーク対向方向への十字軸偏心が、スラスト１次変位
Ｘに対して影響が大きいことが判る。
【００２７】実際の車両に搭載されたプロペラシャフト
では、変速機の出力軸に連結された軸（スリーブヨーク
１１０）および差動歯車装置の入力軸に連結された軸
（フランジヨーク１７０）のピッチング剛性は非常に大
きいので、（１）式においてその影響が支配的となる。
従って、ピッチング剛性の大きい軸のヨーク対向方向へ
の十字軸偏心が、スラスト１次起振力への影響が最も大
きいことが予想される。
では、変速機の出力軸に連結された軸（スリーブヨーク
１１０）および差動歯車装置の入力軸に連結された軸
（フランジヨーク１７０）のピッチング剛性は非常に大
きいので、（１）式においてその影響が支配的となる。
従って、ピッチング剛性の大きい軸のヨーク対向方向へ
の十字軸偏心が、スラスト１次起振力への影響が最も大
きいことが予想される。
【００２８】図４に、一般的な乗用車における車室内こ
もり音レベルとスラスト１次起振力との関係を示す。ま
た、図５に、ヨークＹ１の対向方向の十字軸ＳＰの偏心
量Δ1 とヨークＹ２の対向方向の十字軸ＳＰの偏心量Δ
2 との比、すなわち、Δ1 ／Δ2 とスラスト１次起振力
との関係について机上計算結果を示す。図４より、車室
内こもり音の目標性能を満足するには、スラスト１次起
振力をＲレベル以下に抑える必要がある。また、図５よ
り、スラスト１次起振力がＲレベル以下であることを満
たすには、（ｋ1 −Ｉ1 ω2 ）が（ｋ2 −Ｉ2 ω2 ）γ
2 より大きいかまたは等しいことを条件とするとき、Δ
1 ／Δ2 が１より小さいかまたは等しければよいことが
判る。
もり音レベルとスラスト１次起振力との関係を示す。ま
た、図５に、ヨークＹ１の対向方向の十字軸ＳＰの偏心
量Δ1 とヨークＹ２の対向方向の十字軸ＳＰの偏心量Δ
2 との比、すなわち、Δ1 ／Δ2 とスラスト１次起振力
との関係について机上計算結果を示す。図４より、車室
内こもり音の目標性能を満足するには、スラスト１次起
振力をＲレベル以下に抑える必要がある。また、図５よ
り、スラスト１次起振力がＲレベル以下であることを満
たすには、（ｋ1 −Ｉ1 ω2 ）が（ｋ2 −Ｉ2 ω2 ）γ
2 より大きいかまたは等しいことを条件とするとき、Δ
1 ／Δ2 が１より小さいかまたは等しければよいことが
判る。
【００２９】従って、上述した関係を実際のプロペラシ
ャフト１００につき説明すると、第１のカルダンジョイ
ント１２０においては、変速機の出力軸をも含むスリー
ブヨーク１１０がモデルの第１の軸Ｓ１に、第１シャフ
ト１３０が第２の軸Ｓ２に相当することになる。この場
合、変速機はエンジンをも含めて車体に弾性支持され
（この結果、モデルにおけるＡ点は変速機内の軸受け、
ばね定数kaはエンジンと変速機とを含めたマウントのば
ね定数となる）ており、その出力軸をも含むスリーブヨ
ーク１１０のピッチング剛性は、センターベアリング２
００に弾性支持され（この結果、モデルにおけるＢ点は
第２のカルダンジョイント、ばね定数k ｂはセンターベ
アリングのばね定数となる）ている第１シャフト１３０
のピッチング剛性に比べ非常に大きくなる。すなわち、
（ｋ1 −Ｉ1 ω2 ）が（ｋ2 −Ｉ2ω2 ）γ2 よりも大
きくなる。
ャフト１００につき説明すると、第１のカルダンジョイ
ント１２０においては、変速機の出力軸をも含むスリー
ブヨーク１１０がモデルの第１の軸Ｓ１に、第１シャフ
ト１３０が第２の軸Ｓ２に相当することになる。この場
合、変速機はエンジンをも含めて車体に弾性支持され
（この結果、モデルにおけるＡ点は変速機内の軸受け、
ばね定数kaはエンジンと変速機とを含めたマウントのば
ね定数となる）ており、その出力軸をも含むスリーブヨ
ーク１１０のピッチング剛性は、センターベアリング２
００に弾性支持され（この結果、モデルにおけるＢ点は
第２のカルダンジョイント、ばね定数k ｂはセンターベ
アリングのばね定数となる）ている第１シャフト１３０
のピッチング剛性に比べ非常に大きくなる。すなわち、
（ｋ1 −Ｉ1 ω2 ）が（ｋ2 −Ｉ2ω2 ）γ2 よりも大
きくなる。
【００３０】よって、第１のカルダンジョイント１２０
では、第２のヨークとしてのヨーク１３２の対向方向へ
の十字軸ＳＰの偏心量Δ2 よりもスリーブヨーク１１０
における第１のヨークとしてのヨーク１１２の対向方向
への十字軸ＳＰの偏心量Δ1が小さくなるように十字軸
ＳＰの偏心量を設定する。
では、第２のヨークとしてのヨーク１３２の対向方向へ
の十字軸ＳＰの偏心量Δ2 よりもスリーブヨーク１１０
における第１のヨークとしてのヨーク１１２の対向方向
への十字軸ＳＰの偏心量Δ1が小さくなるように十字軸
ＳＰの偏心量を設定する。
【００３１】また、第３のカルダンジョイント１６０で
は、差動歯車装置の入力軸をも含むフランジヨーク１７
０がモデルの第１の軸Ｓ１に、第２シャフト１５０が第
２の軸Ｓ２に相当することになる。この場合、差動歯車
装置は車体に弾性支持され（この結果、モデルにおける
Ａ点は差動歯車装置内の軸受け、ばね定数kaは差動歯車
装置のマウントのばね定数となる）ており、その入力軸
をも含むフランジヨーク１７０のピッチング剛性は、第
２、第３のカルダンジョイントのみに支持され（この結
果、モデルにおけるＢ点は第２のカルダンジョイントと
なる）ている第２シャフト１５０のピッチング剛性に比
べ非常に大きくなる。
は、差動歯車装置の入力軸をも含むフランジヨーク１７
０がモデルの第１の軸Ｓ１に、第２シャフト１５０が第
２の軸Ｓ２に相当することになる。この場合、差動歯車
装置は車体に弾性支持され（この結果、モデルにおける
Ａ点は差動歯車装置内の軸受け、ばね定数kaは差動歯車
装置のマウントのばね定数となる）ており、その入力軸
をも含むフランジヨーク１７０のピッチング剛性は、第
２、第３のカルダンジョイントのみに支持され（この結
果、モデルにおけるＢ点は第２のカルダンジョイントと
なる）ている第２シャフト１５０のピッチング剛性に比
べ非常に大きくなる。
【００３２】よって、第３のカルダンジョイント１６０
では、第２のヨークとしてのヨーク１５４の対向方向へ
の十字軸ＳＰの偏心量Δ2 よりもフランジヨーク１７０
における第１のヨークとしてのヨーク１７２の対向方向
への十字軸ＳＰの偏心量Δ1が小さくなるように十字軸
ＳＰの偏心量を設定する。
では、第２のヨークとしてのヨーク１５４の対向方向へ
の十字軸ＳＰの偏心量Δ2 よりもフランジヨーク１７０
における第１のヨークとしてのヨーク１７２の対向方向
への十字軸ＳＰの偏心量Δ1が小さくなるように十字軸
ＳＰの偏心量を設定する。
【００３３】さらに、第２のカルダンジョイント１４０
においては、上述の第３のカルダンジョイント１６０に
関して述べたことを逆にすればよい。すなわち、第１シ
ャフト１３０がモデルの第１の軸Ｓ１に、第２シャフト
１５０が第２の軸Ｓ２に相当することになる。
においては、上述の第３のカルダンジョイント１６０に
関して述べたことを逆にすればよい。すなわち、第１シ
ャフト１３０がモデルの第１の軸Ｓ１に、第２シャフト
１５０が第２の軸Ｓ２に相当することになる。
【００３４】この場合、モデルにおけるＡ点は第１カル
ダンジョイント１２０、ばね定数kaはセンターベアリン
グのばね定数、Ｂ点は第３のカルダンジョイント１６０
となる。ただし、この場合はばね定数がそれ程大きくな
いので、スラスト１次変位Ｘは式（１）から微少となる
が、第２のカルダンジョイント１４０では、第２のヨー
クとしてのヨーク１５２の対向方向への十字軸ＳＰの偏
心量Δ2 よりも第１のシャフト１３０における第１のヨ
ークとしてのヨーク１３４の対向方向への十字軸ＳＰの
偏心量Δ1 が小さくなるように十字軸ＳＰの偏心量を設
定するのが好ましい。
ダンジョイント１２０、ばね定数kaはセンターベアリン
グのばね定数、Ｂ点は第３のカルダンジョイント１６０
となる。ただし、この場合はばね定数がそれ程大きくな
いので、スラスト１次変位Ｘは式（１）から微少となる
が、第２のカルダンジョイント１４０では、第２のヨー
クとしてのヨーク１５２の対向方向への十字軸ＳＰの偏
心量Δ2 よりも第１のシャフト１３０における第１のヨ
ークとしてのヨーク１３４の対向方向への十字軸ＳＰの
偏心量Δ1 が小さくなるように十字軸ＳＰの偏心量を設
定するのが好ましい。
【００３５】次に、上述の偏心量を設定するときの設定
方法の一例を図６を参照しつつ説明する。
方法の一例を図６を参照しつつ説明する。
【００３６】図６において、カルダンジョイントＣＪ
は、軸端に対向配置された第１のヨークＹ１を備える第
１の軸Ｓ１と、軸端に対向配置された第２のヨークＹ２
を備える第２の軸Ｓ２と、該第１のヨークＹ１および第
２のヨークＹ２にそれぞれ回動自在に連結された十字軸
ＳＰとを備えること上述の通りである。第１および第２
のヨークＹ１およびＹ２には、それぞれ、貫通孔ＳＢ１
およびＳＢ２が穿設されている。十字軸ＳＰの中心にも
十字状に貫通孔が形成され、そして、各軸端部外周には
環状のベアリング受けが形成されている。ベアリング受
けには複数のニードルベアリングＮＢが配設され、軸端
からベアリングカップＢＣを被冠させることによりニー
ドルベアリングＮＢを保持している。
は、軸端に対向配置された第１のヨークＹ１を備える第
１の軸Ｓ１と、軸端に対向配置された第２のヨークＹ２
を備える第２の軸Ｓ２と、該第１のヨークＹ１および第
２のヨークＹ２にそれぞれ回動自在に連結された十字軸
ＳＰとを備えること上述の通りである。第１および第２
のヨークＹ１およびＹ２には、それぞれ、貫通孔ＳＢ１
およびＳＢ２が穿設されている。十字軸ＳＰの中心にも
十字状に貫通孔が形成され、そして、各軸端部外周には
環状のベアリング受けが形成されている。ベアリング受
けには複数のニードルベアリングＮＢが配設され、軸端
からベアリングカップＢＣを被冠させることによりニー
ドルベアリングＮＢを保持している。
【００３７】そして、ニードルベアリングＮＢが被冠さ
れた十字軸ＳＰを、第１および第２のヨークＹ１および
Ｙ２の貫通孔ＳＢ１およびＳＢ２に挿入して、カルダン
ジョイントＣＪの仮組立が行われる。しかるのち、第１
および第２の貫通孔ＳＢ１およびＳＢ２の両端からカシ
メ治具を用いて、ベアリングカップＢＣに対しヨークの
カシメを行い、ベアリングカップＢＣとヨークとを固定
する。
れた十字軸ＳＰを、第１および第２のヨークＹ１および
Ｙ２の貫通孔ＳＢ１およびＳＢ２に挿入して、カルダン
ジョイントＣＪの仮組立が行われる。しかるのち、第１
および第２の貫通孔ＳＢ１およびＳＢ２の両端からカシ
メ治具を用いて、ベアリングカップＢＣに対しヨークの
カシメを行い、ベアリングカップＢＣとヨークとを固定
する。
【００３８】しかして、本発明においては、このベアリ
ングカップＢＣとヨークとのカシメ固定作業において、
ベアリングカップＢＣと第１のヨークＹ１とのカシメ精
度、および、ベアリングカップＢＣと第２のヨークＹ２
とのカシメ精度を異ならせることにより、十字軸ＳＰの
直交方向における偏心量を前述のような所定の方向で異
ならせるのである。すなわち、カシメ精度を緩く設定す
ると、その偏心量は大きくなり、逆に、カシメ精度を高
く設定すると、その偏心量は小さくなる。
ングカップＢＣとヨークとのカシメ固定作業において、
ベアリングカップＢＣと第１のヨークＹ１とのカシメ精
度、および、ベアリングカップＢＣと第２のヨークＹ２
とのカシメ精度を異ならせることにより、十字軸ＳＰの
直交方向における偏心量を前述のような所定の方向で異
ならせるのである。すなわち、カシメ精度を緩く設定す
ると、その偏心量は大きくなり、逆に、カシメ精度を高
く設定すると、その偏心量は小さくなる。
【００３９】なお、偏心量を異ならせる方法は、従来技
術として述べた実開平５- ６４５３４号公報に開示のよ
うに、ベアリングカップＢＣの位置を調整ネジにより調
整することにより行うことも可能であるが、カシメ精度
の違いを利用する方が、別の部品を必要とすることなく
できるので経済的である。
術として述べた実開平５- ６４５３４号公報に開示のよ
うに、ベアリングカップＢＣの位置を調整ネジにより調
整することにより行うことも可能であるが、カシメ精度
の違いを利用する方が、別の部品を必要とすることなく
できるので経済的である。
【図１】本発明が適用されるプロペラシャフトの一例を
示す側半断面図である。
示す側半断面図である。
【図２】本発明にかかるカルダンジョイントを模式的に
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図３】本発明にかかるカルダンジョイントを含むスラ
スト１次起振力の１ジョイント系理論解析モデルを示す
図である。
スト１次起振力の１ジョイント系理論解析モデルを示す
図である。
【図４】スラスト１次起振力と車室内音圧レベルとの関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図５】偏心量Δ1 と偏心量Δ2 との比Δ1 ／Δ2 とス
ラスト１次起振力との関係について机上計算結果を示す
グラフである。
ラスト１次起振力との関係について机上計算結果を示す
グラフである。
【図６】本発明にかかるカルダンジョイントの具体的構
造を示す半断面図である。
造を示す半断面図である。
Ｓ１ 第１の軸 Ｓ２ 第２の軸 Ｙ１ 第１のヨーク Ｙ２ 第２のヨーク ＳＰ 十字軸 ＮＢ ベアリングカップ
Claims (5)
- 【請求項１】 軸端に対向配置された第１のヨークを備
える第１の軸と、軸端に対向配置された第２のヨークを
備える第２の軸と、該第１のヨークおよび第２のヨーク
にそれぞれ回動自在に連結された十字軸とを備えるカル
ダンジョイントの偏心量設定方法であって、 前記第１の軸のピッチング剛性がｋ1 、ピッチングイナ
ーシャがＩ1 、軸長がｌ1 、前記第２の軸のピッチング
剛性がｋ2 、ピッチングイナーシャがＩ2 、軸長がｌ2
で、かつ、第１および第２の軸の回転角速度をω、γ=
ｌ1 ／ｌ2 として、（ｋ1 −Ｉ1 ω2 ）が（ｋ2 −Ｉ2
ω2 ）γ2 より大きいかまたは等しいとき、前記十字軸
の前記第２のヨークの対向方向への偏心量よりも前記十
字軸の前記第１のヨークの対向方向への偏心量が等しい
かまたは小さくなるように前記十字軸の偏心量を設定す
ることを特徴とするカルダンジョイントの偏心量設定方
法。 - 【請求項２】 前記十字軸の偏心量の大小の設定は、該
十字軸の軸端に被冠されるカップ部材のヨークへのカシ
メ精度を異ならせることにより行われることを特徴とす
るカルダンジョイントの偏心量設定方法。 - 【請求項３】 一端に対向配置された第１のヨークを備
える第１の軸と、一端に対向配置された第２のヨークを
備える第２の軸と、該第１のヨークおよび第２のヨーク
にそれぞれ回動自在に連結された十字軸とを備えるカル
ダンジョイントを有するプロペラシャフトであって、 前記第１の軸の他端が変速機の出力軸に連結されたと
き、 前記十字軸の前記第２のヨークの対向方向への偏心量よ
りも前記十字軸の前記第１のヨークの対向方向への偏心
量が等しいかまたは小さくなるように前記十字軸の偏心
量が設定されたカルダンジョイントを有することを特徴
とするプロペラシャフト。 - 【請求項４】 一端に対向配置された第１のヨークを備
える第１の軸と、一端に対向配置された第２のヨークを
備える第２の軸と、該第１のヨークおよび第２のヨーク
にそれぞれ回動自在に連結された十字軸とを備えるカル
ダンジョイントを有するプロペラシャフトであって、 前記第１の軸の他端が差動歯車装置の入力軸に連結され
たとき、 前記十字軸の前記第２のヨークの対向方向への偏心量よ
りも前記十字軸の前記第１のヨークの対向方向への偏心
量が等しいかまたは小さくなるように前記十字軸の偏心
量が設定されたカルダンジョイントを有することを特徴
とするプロペラシャフト。 - 【請求項５】 前記十字軸の偏心量の大小の設定は、該
十字軸の軸端に被冠されるカップ部材の前記ヨークへの
カシメ精度を異ならせることにより行われることを特徴
とする請求項３または４に記載のカルダンジョイントを
有するプロペラシャフト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7770796A JPH09264329A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | カルダンジョイントの偏心量設定方法および該カルダンジョイントを有するプロペラシャフト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7770796A JPH09264329A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | カルダンジョイントの偏心量設定方法および該カルダンジョイントを有するプロペラシャフト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09264329A true JPH09264329A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=13641378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7770796A Pending JPH09264329A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | カルダンジョイントの偏心量設定方法および該カルダンジョイントを有するプロペラシャフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09264329A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013515921A (ja) * | 2009-12-23 | 2013-05-09 | クノル−ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | カルダン継手により案内される弁閉鎖部材を備える弁装置 |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP7770796A patent/JPH09264329A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013515921A (ja) * | 2009-12-23 | 2013-05-09 | クノル−ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | カルダン継手により案内される弁閉鎖部材を備える弁装置 |
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