JPH10122253A - 車両用ドライブシャフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車両用ドライブシャフトからの起振力が他のエ
ンジン振動などと関係することに原因して、うなり音が
発生することを防止し、車室内の静寂性を高める。 【解決手段】中間シャフト１の一端部１ａには、等角度
間隔で配置されたローラ状またはボール状の複数のトル
ク伝達部材２１を用いて駆動力を伝達するスライド式等
速ジョイント２が装着されているとともに、上記中間シ
ャフト１の他端部１ｂには、等角度間隔で配置されたト
ルク伝達用の複数のボール３１を用いた固定式ボール型
等速ジョイント３が装着されている車両用ドライブシャ
フトであって、上記スライド式等速ジョイント２の各ト
ルク伝達部材２１と上記固定式ボール型等速ジョイント
３の各ボール３１との角度位相をずらせている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本願発明は、等速ジョイントを両端に具備
する所定の車両用ドライブシャフトを回転させて車両を
走行させるときに車室内において聞こえる騒音を抑制す
るための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用ドライブシャフトとして
は、たとえば実開昭６２−３９０２５号公報に記載され
たものがある。この従来の車両用ドライブシャフトは、
本願の図２０に示すように、中間シャフト１Ａの両端部
１ｃ，１ｄに、２つのボール型等速ジョイント３Ａ，３
Ｂを装着したものである。一方のボール型等速ジョイン
ト３Ａは、いわゆるスライド式等速ジョイントの一つで
あり、中間シャフト１Ａの一端部１ｃを終減速装置（図
示略）によって駆動回転される入力軸４０Ａに連結させ
るためのものである。上記中間シャフト１Ａは、このボ
ール型等速ジョイント３Ａを介して、上記入力軸４０Ａ
に対して揺動可能、かつスラスト方向へのスライド移動
が可能に連結されている。他方のボール型等速ジョイン
ト３Ｂは、固定式のボール型等速ジョイントであり、中
間シャフト１Ａの他端部１ｄを駆動輪のドラム６に連結
された出力軸５Ａに連結させるためのものである。上記
中間シャフト１Ａは、このボール型等速ジョイント３Ｂ
を介して上記出力軸５Ａと揺動可能に連結されている。

【０００３】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た場合であっても、これに追随さ
せて中間シャフト１Ａの設定角度を変化させることがで
き、しかも中間シャフト１Ａの角度変化には関係なく、
入力軸４０Ａに入力される回転トルクを出力軸５Ａに等
速で伝達することができる。また、等速ジョイントとし
ては、中間シャフト１Ａの入力側と出力側のいずれにも
ジョイント角度を大きくとることが可能なボール型等速
ジョイントを用いているが、とくに中間シャフト１Ａの
アウタ側（駆動輪側）にもボール型等速ジョイントを採
用していることにより、出力軸５Ａと中間シャフト１Ａ
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
好適に対処できることとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の車両用ドライブシャフトでは、次に説明するよう
に、車両用ドライブシャフトを回転させて車両を走行さ
せているときに、車両のエンジン音などとの関係におい
て車室内に大きなうなり音を発生させるという不具合が
あった。

【０００５】すなわち、上記ボール型等速ジョイント３
Ａ，３Ｂは、外筒３３Ａ，３３Ｂのそれぞれの内部に等
角度間隔で配置された計６個のボール３１を利用するこ
とによって、所定の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、入力軸４０Ａ、中間シャフト
１Ａ、および出力軸５Ａの三者が直線状にあるときに
は、上記ボール３１は、外筒３３Ａ，３３Ｂ内において
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、上記ボール３１が外筒３３Ａ，３３Ｂ内にお
いて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。

【０００６】ところで、車両を走行させているときに発
生する車室内のうなり音は、少なくとも２以上の振動源
の周波数が非常に接近し、これらが車体に伝播し、車室
内で共鳴する現象である。本願出願人らが試験ならびに
その分析を行った結果、振動源としてエンジンの爆発・
回転による振動とドライブシャフトの起振力とが相互に
関与していることが判明した。一般的には、ドライブシ
ャフトに起因する起振力は、エンジンの振動と比較する
とレベル的にかなり低く、それだけでは車室内でうなり
音が発生することはない。しかし、車両の走行条件、す
なわちエンジンの回転数とドライブシャフトの回転数の
条件如何では、エンジン振動とドライブシャフトによる
起振力の周波数差が小さくなり、このときに車室内にお
いて大きなうなり音が発生する場合がある。このよう
に、従来では、エンジンとドライブシャフトとが振動源
として関係することによって、うなり音が発生してお
り、これが車室内における大きな騒音として感知される
という不具合を生じていた。

【０００７】本願発明は、このような知見のもとで考え
出されたものであって、車両用ドライブシャフトからの
起振力が他のエンジン振動などと関係することに原因し
て、うなり音が発生することを防止し、車室内の静寂性
を高めることをその課題としている。

【０００８】

【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。

【０００９】すなわち、本願発明は、中間シャフトの一
端部には、等角度間隔で配置されたローラ状またはボー
ル状の複数のトルク伝達部材を用いて駆動力を伝達する
スライド式等速ジョイントが装着されているとともに、
上記中間シャフトの他端部には、等角度間隔で配置され
たトルク伝達用の複数のボールを用いた固定式ボール型
等速ジョイントが装着されている車両用ドライブシャフ
トであって、上記スライド式等速ジョイントの各トルク
伝達部材と上記固定式ボール型等速ジョイントの各ボー
ルとの角度位相をずらせていることを特徴としている。

【００１０】本願発明においては、中間シャフトの一端
部に装着されたスライド式等速ジョイントを回転トルク
を入力する入力軸に連結し、かつ中間シャフトの他端部
に装着された固定式ボール型等速ジョイントを駆動輪に
回転トルクを出力する出力軸に連結して使用することが
できるが、上記スライド式等速ジョイントの各トルク伝
達部材と上記固定式ボール型等速ジョイントの各ボール
との角度位相がずれていることにより、次に述べるよう
に、この車両用ドライブシャフトを回転させたときの起
振力をかなり抑制することができる。

【００１１】すなわち、この車両用ドライブシャフトで
は、中間シャフトが入力軸や出力軸と非直線状となる角
度に設定された条件下において、スライド式等速ジョイ
ントに回転トルクの入力がなされると、中間シャフトを
曲げようとする曲げモーメント（２次モーメント）が発
生し、この２次モーメントがスライド式等速ジョイント
や固定式ボール型等速ジョイントに作用する現象を生じ
る。この２次モーメントについて、本願出願人が挙動解
析を行ったところ、スライド式等速ジョイントに作用す
る２次モーメントと、固定式ボール型等速ジョイントに
作用する２次モーメントとは、周期的に変化することが
確認され、これが起振力であることが判明した。具体的
には、固定式ボール型等速ジョイントにおいて、トルク
伝達用のボールがたとえば計６つ用いられて、これら計
６つのボールが６０°ずつの等角度間隔で配置されてい
る場合には、この固定式ボール型等速ジョイントに作用
する２次モーメントは、中間シャフトが６０°ずつ回転
する周期で変化し、６０°の回転角度ごとにその値が最
大となる。また、スライド式等速ジョイントにおいても
同様に、たとえばこのスライド式等速ジョイントにロー
ラ状またはボール状のトルク伝達部材が計３つまたは計
６つ用いられて、１２０°ずつまたは６０°ずつの等角
度間隔で配置されている場合には、このスライド式等速
ジョイントに作用する２次モーメントも、中間シャフト
が６０°ずつ回転する周期で変化し、６０°の回転角度
ごとにその値が最大となる。

【００１２】したがって、上記スライド式等速ジョイン
トに作用する２次モーメントが最大になる時期と、固定
式ボール型等速ジョイントに作用する２次モーメントが
最大になる時期とが、互いに一致する場合には、ドライ
ブシャフト全体に発生する２次モーメントの値が非常に
大きくなり、ドライブシャフトに発生する２次モーメン
トの周期的な変動を起動源とする起振力が車体に伝播
し、車室内の騒音レベルが高くなる現象を生じる。この
場合、ドライブシャフトからの起振力のレベルが非常に
高くなり、これが他のエンジン振動の起振力に近づく場
合がある。

【００１３】ところが、本願発明では、スライド式等速
ジョイントのトルク伝達部材と固定式ボール型等速ジョ
イントのボールとの角度位相をずらせることによって、
上記２つの等速ジョイントに作用する２次モーメントの
それぞれが最大になる時期を互いにずらせることが可能
となり、ドライブシャフトからの起振力のレベルを、従
来よりも確実に低くすることができる。したがって、本
願発明によれば、エンジン振動とドライブシャフトから
の起振力との差を大きくすることが可能となり、これら
の振動の周波数が互いに接近する条件下で車両を走行さ
せた場合であっても、車室内において大きなうなり音が
発生することを適切に防止することができ、車室内の静
寂性を高めることができるという格別な効果が得られ
る。

【００１４】本願発明の好ましい実施の形態では、上記
固定式ボール型等速ジョイントは、トルク伝達用のボー
ルを計６つ有するものであるとともに、上記スライド式
等速ジョイントは、トルク伝達部材を計３つまたは計６
つ有するものであり、かつ上記固定式ボール型等速ジョ
イントの各ボールと上記スライド式等速ジョイントの各
トルク伝達部材との角度位相差は、１０°〜５０°の角
度範囲内に設定されている。

【００１５】このような構成によれば、車両用ドライブ
シャフトからの起振力のレベルをより確実に、かつ充分
に低くすることができ、他のエンジン振動などとの関係
においてうなり音が発生することをより徹底して防止す
ることができることとなる。すなわち、固定式ボール型
等速ジョイントは、トルク伝達用のボールを計６つ有し
ているために、この固定式ボール型等速ジョイントに作
用する２次モーメントは、既述したとおり、中間シャフ
トが６０°ずつ回転するごとに最大となる。これに対
し、トルク伝達部材を計３つまたは計６つ有するスライ
ド式等速ジョイントに作用する２次モーメントは、中間
シャフトが６０°ずつ回転する周期で変動し、この周期
で最大となる。このような条件において、固定式ボール
型等速ジョイントの各ボールとスライド式等速ジョイン
トの各トルク伝達部材との角度位相差を１０°〜５０°
の角度範囲内に設定すれば、上記２つの等速ジョイント
に作用する２次モーメントのそれぞれが最大になる時期
を大きくずらせることができ、その結果ドライブシャフ
ト全体からの起振力レベルをかなり低く抑制することが
可能となる。

【００１６】本願発明の他の好ましい実施の形態では、
上記中間シャフト、スライド式等速ジョイント、および
固定式ボール型等速ジョイントには、上記中間シャフト
に上記スライド式等速ジョイントおよび固定式ボール型
等速ジョイントをそれぞれ装着するときに上記スライド
式等速ジョイントの各トルク伝達部材と上記固定式ボー
ル型等速ジョイントの各ボールとの角度位相をずらせる
ための目印となる位置合わせマークが設けられている。

【００１７】このような構成によれば、車両用ドライブ
シャフトの組み立て時において、中間シャフトにスライ
ド式等速ジョイントや固定式ボール型等速ジョイントを
装着する際に、上記各部材に設けられている位置合わせ
マークを基準にしてそれらの装着作業を行うことによ
り、スライド式等速ジョイントの各トルク伝達部材と固
定式ボール型等速ジョイントの各ボールとの角度位相を
確実にずらせることが可能となる。したがって、スライ
ド式等速ジョイントの各トルク伝達部材と固定式ボール
型等速ジョイントの各ボールとの角度位相をずらせるよ
うに車両用ドライブシャフトを組み立てる作業を、簡易
かつ確実に行え、便利となる。

【００１８】本願発明の他の好ましい実施の形態では、
上記中間シャフトとスライド式等速ジョイントとの結合
部、および上記中間シャフトと固定式ボール型等速ジョ
イントとの結合部には、上記中間シャフトに上記スライ
ド式等速ジョイントおよび固定式ボール型等速ジョイン
トをそれぞれ装着するときに上記スライド式等速ジョイ
ントの各トルク伝達部材と上記固定式ボール型等速ジョ
イントの各ボールとの角度位相がずれるように、上記中
間シャフトに対する上記各等速ジョイントの取付角度を
規制する取付角度規制手段が設けられている。

【００１９】このような構成によれば、車両用ドライブ
シャフトを組み立てる場合において、中間シャフトにス
ライド式等速ジョイントや固定式ボール型等速ジョイン
トを装着するときには、中間シャフトに対する上記２つ
の等速ジョイントの取付角度が、取付角度規制手段の規
制によって各トルク伝達部材と各ボールとの角度位相が
ずれるように強制的に決定されることとなる。したがっ
て、スライド式等速ジョイントの各トルク伝達部材と固
定式ボール型等速ジョイントの各ボールとの角度位相を
ずらせるように車両用ドライブシャフトを組み立てる作
業を、より確実に行うことができるという利点が得られ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。

【００２１】図１は、本願発明に係る車両用ドライブシ
ャフトの一例を示す断面図である。図２は、図１のＸ１
−Ｘ１断面図である。図３は、図１に示す車両用ドライ
ブシャフトに用いられているトリポード型等速ジョイン
トの要部分解断面斜視図である。図４は、図１のＸ２−
Ｘ２断面図である。図５は、図１に示す車両用ドライブ
シャフトに用いられているボール型等速ジョイントの一
例を示す要部分解断面斜視図である。

【００２２】図１において、この車両用ドライブシャフ
トは、中間シャフト１、この中間シャフト１の一端部１
ａに装着されたトリポード型等速ジョイント２、および
上記中間シャフト１の他端部１ｂに装着されたボール型
等速ジョイント３を具備して構成されている。

【００２３】上記トリポード型等速ジョイント２は、本
願発明でいうスライド式等速ジョイントの一例に相当す
るものであり、中間シャフト１の一端部に外嵌装着され
たトリポード部材２０、トリポード部材２０のトラニオ
ン軸に保持された計３つのローラ２１、これらローラ２
１をガイドするガイド溝２２を有する外筒２３、および
ベローズ状のカバー体２４を具備して構成されている。
上記外筒２３は、終減速装置４の出力回転軸に相当する
入力軸４０と連結されており、この入力軸４０の回転に
伴って周方向に回転される。図２に示すように、上記計
３つのローラ２１は、１２０°ずつの等角度間隔で配置
されており、上記外筒２３の各ガイド溝２２内において
転動自在となっている。中間シャフト１は、上記ローラ
２１が転動することにより、上記外筒２３に対してその
スラスト方向への相対移動が可能である。また、中間シ
ャフト１は上記外筒２３に対して揺動可能である。

【００２４】上記トリポード部材２０は、中間シャフト
１の一端部１ａに形成された外スプライン１０に嵌合可
能な内スプライン２５を有している。したがって、図３
に示すように、中間シャフト１の一端部１ａに対してそ
の一側方から上記トリポード部材２０をスライド嵌合さ
せることにより、上記トリポード部材２０を中間シャフ
ト１に対して回転止めした状態に装着可能である。トリ
ポード部材２０の抜け止めは、たとえばスナップリング
２６を利用して行えばよい。

【００２５】中間シャフト１にトリポード部材２０をス
プライン嵌合させる方式によれば、本来的には、トリポ
ード部材２０を中間シャフト１に対して種々の取付け姿
勢角度で嵌合装着することが可能である。ただし、本実
施形態においては、上記中間シャフト１の一端部１ａの
外周面、およびトリポード部材２０の外表面のそれぞれ
には、位置合わせマークｍ１，ｍ２が、刻印などの適当
な表示方法を利用して設けられている。したがって、作
業者がトリポード型等速ジョイント２を組み立てる際
に、上記２つの位置合わせマークｍ１，ｍ２を一致させ
るように、トリポード部材２０を中間シャフト１に外嵌
することにより、中間シャフト１に対するトリポード部
材２０の周方向の取付け角度姿勢が一定化される。

【００２６】上記ボール型等速ジョイント３は、上記ト
リポード型等速ジョイント２とは異なり、中間シャフト
１のスラスト方向への移動は許容しないものであって、
本願発明でいう固定式ボール型等速ジョイントに相当す
る。このボール型等速ジョイント３は、中間シャフト１
の他端部１ｂに外嵌装着された内筒３０、計６つのボー
ル３１、これらボール３１を保持するケージ３２、外筒
３３、およびベローズ状のカバー体３４を具備して構成
されている。上記外筒３３は、駆動輪（図示略）と連結
される出力軸５に連結されており、この外筒３３が回転
されることにより、駆動輪が回転されることとなる。上
記計６つのボール３１は、図４に示すように、６０°ず
つの等角度間隔で配置されており、内筒３０の外周面お
よび外筒３３の内周面に形成された凹溝３０ａ，３３ａ
に嵌入保持されている。上記内筒３０および外筒３３の
それぞれの凹溝３０ａ，３３ａは、球面状に形成されて
いる。したがって、中間シャフト１は、上記ボール３１
が上記凹溝３０ａ，３３ａ内において転動する範囲内に
おいて外筒３３に対して揺動可能である。

【００２７】上記内筒３０の内周面には、中間シャフト
１の他端部１ｂに設けられた外スプライン１１に嵌合可
能な内スプライン３５が設けられている。したがって、
このボール型等速ジョイント３においても、図５に示す
ように、中間シャフト１の他端部１ｂの一側方から内筒
３０を外嵌させることにより、ボール型等速ジョイント
３の主要部品を中間シャフト１に対して組付けることが
できる。このボール型等速ジョイント３も、上記トリポ
ード型等速ジョイント２と同様に、中間シャフト１に対
してスプライン嵌合を図るものであるから、本来的には
中間シャフト１に対する内筒３０やボール３１の取付け
姿勢角度を自由に設定することが可能である。ただし、
中間シャフト１の他端部１ｂの外周面およびケージ３２
の外周面のそれぞれには、これら両者を位置合わせする
ための位置合わせマークｍ３，ｍ４が設けられている。
したがって、作業者がボール型等速ジョイント３を中間
シャフト１に組付ける場合には、上記位置合わせマーク
ｍ３，ｍ４が一致するように組み立てることにより、中
間シャフト１に対するボール３１の取付け角度を一定化
することができる。なお、本実施形態ではケージ３２に
位置合わせマークｍ４を設けているが、本願発明では、
これに代えて、内筒３０に位置合わせマークｍ４を設け
てもよい。内筒３０とケージ３２とは互いに相対回転不
能であるために、いずれの箇所に上記位置合わせマーク
ｍ４を設けても何ら不都合はない。

【００２８】上記中間シャフト１の一端部１ａおよびト
リポード型等速ジョイント２に設けられた１組の位置合
わせマークｍ１，ｍ２と、中間シャフト１の他端部１ｂ
およびボール型等速ジョイント３に設けられ他の１組の
位置合わせマークｍ３，ｍ４とは、次のような位置関係
となっている。すなわち、上記位置合わせマークｍ１，
ｍ２どうし、およびｍ３，ｍ４どうしをそれぞれ位置合
わせするように中間シャフト１に対して２つの等速ジョ
イント２，３をそれぞれ装着したときには、図６に示す
ように、ボール型等速ジョイント３の各ボール３１に対
してトリポード型等速ジョイント２のローラ２１が適当
な角度θだけ角度位相差を生じるように設定されてい
る。上記角度θとしては、後述するように、１０°〜５
０°の角度範囲内に設定することが好ましいが、本実施
形態では、たとえば３０°の角度とされている。

【００２９】次に、上記構成の車両用ドライブシャフト
の作用について説明する。

【００３０】まず、車両走行時において駆動輪が上下動
した場合には、たとえば図７に示すように、中間シャフ
ト１が入力軸４０や出力軸５に対して適当な角度αで傾
斜した状態となる。このような状況下において、入力軸
４０から中間シャフト１に対して所定の回転トルクを入
力し、この回転トルクを出力軸５を介して駆動輪に伝達
させる場合には、中間シャフト１に入力する回転トルク
の方向と駆動輪からの反作用として生ずる回転トルクの
方向とが互いに相違することに原因し、この車両用ドラ
イブシャフトには、上記回転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。

【００３１】具体的には、図８に示すように、中間シャ
フト１に対する入力トルクをＴ１、駆動輪からの反作用
の回転トルクをＴ２とすると、これらのトルクＴ１，Ｔ
２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曲げモーメン
トが関与するはずである。この曲げモーメントは、入力
軸４０に垂直な方向のモーメントＭ１と、出力軸５に垂
直な方向の曲げモーメントＭ２であり、このＭ１，Ｍ２
が等速ジョイントの２次モーメントである。ところが、
ジョイント内部に摩擦が働いているので、この摩擦によ
りＭ１，Ｍ２に垂直な方向のモーメント（図８の紙面に
垂直な方向であり、互いに反対の方向である。）が発生
する。これらのモーメントが車両の振動に影響する２次
モーメントである。

【００３２】図９は、図６において示したボール型等速
ジョイント３の各ボール３１とトリポード型等速ジョイ
ント２の各ローラ２１との角度位相差（角度θ）と、車
両用ドライブシャフトに発生する２次モーメントとの相
関関係を示す図である。同図に示す２次モーメントは、
車両の振動に影響する２次モーメントを合成した曲げモ
ーメントであり、図１０〜図１６に示す６次成分の合成
値（ピーク〜ピーク）を取り出して纏めたものである。
すなわち、図１０は、図６に示す各ボール３１と各ロー
ラ２１との角度位相差θを０°に設定した場合の中間シ
ャフト１の回転角度と２次モーメントとの関係を示して
いる。以下同様に、図１１〜図１６は、各ボール３１と
各ローラ２１との角度位相差θを５°〜３０°の範囲内
において５°の角度間隔刻みで変化させた場合の中間シ
ャフト１の回転角度と２次モーメントとの関係を示して
いる。図１０〜図１６に示す縦軸の値は、高速フーリエ
変換（ＦＦＴ）解析により、ドライブシャフトの２次モ
ーメントの回転６次成分のみを抜き出して表したもので
あり、この値は、モーメント力を入力トルクで除去し、
無次元化した値である。

【００３３】図１０は、車室内において大きなうなり音
が発生していた従来例に相当するものである。同図から
理解されるように、ボール３１とローラ２１との角度位
相差θが０°の場合には、６０°の回転角度周期で変化
しているボール型等速ジョイント３に作用する２次モー
メントが最大値になる時期と、やはり６０°の回転角度
周期で変化しているトリポード型等速ジョイント２に作
用する２次モーメントが最大値となる時期とが、互いに
一致している。したがって、このような状況下において
は、上記２つの２次モーメントを合成させた場合の最大
値が非常に大きくなっており、その起振力が高いレベル
となっている。

【００３４】これに対し、図１１〜図１６に示されてい
るように、ボール３１とローラ２１との角度位相差θを
５°〜３０°の範囲で徐々に変化させてゆくと、ボール
型等速ジョイント３に作用する６次成分の２次モーメン
トと、トリポード型等速ジョイント２に作用する６次成
分の２次モーメントとのそれぞれは、中間シャフト１の
６０°の回転角度ごとに最大値となるものの、これら双
方の２次モーメントが最大値となる時期は徐々にずれて
おり、しかもそのずれは、基本的には、角度位相差θの
値が大きくなるほど顕著となっている。したがって、ボ
ール型等速ジョイント３に作用する２次モーメントと、
トリポード型等速ジョイント２に作用する２次モーメン
トとを合成した２次モーメントについては、図１０に示
されたデータと比較すると、かなり低いものとなってお
り、ボール３１とローラ２１との角度位相差θを３０°
に設定した場合に、２次モーメントの値が最小となって
いる。

【００３５】既述したとおり、ドライブシャフトの２次
モーメントは、ボール型等速ジョイント３の各ボール３
１とトリポード型等速ジョイント２の各ローラ２１との
角度位相差を３０°に設定した場合に最小となったが、
この２次モーメントの値を小さくすればするほど、車両
用ドライブシャフトからの起振力レベルを下げることが
できる。一方、本実施形態にかかる車両用ドライブシャ
フトにおいては、上記各ボール３１と各ローラ２１との
角度位相差を３０°に設定している。したがって、この
車両用ドライブシャフトでは、その回転動作時に発生す
る音の音圧レベルを非常に低くすることができる。

【００３６】本実施形態に係る車両用ドライブシャフト
を車両に組み付けて、車両を走行させながら、車室内の
騒音の音圧レベルを測定したデータ値を図１７に示す。
同図から明らかなように、本実施形態に係る車両用ドラ
イブシャフトの回転による車内音６次成分の音圧レベル
は、従来の車両用ドライブシャフトの回転による車内音
６次成分の音圧レベルよりもかなり低くすることができ
た。その結果、車両用ドライブシャフトの回転による車
内音６次成分のレベルとエンジンによる車内音２次成分
の音圧レベル差を大きくすることができた。その結果、
上記２つの音の音圧レベル差が大きいために、車室内お
いて大きなうなり音が発生することが適切に防止される
こととなった。

【００３７】なお、上記実施形態では、ボール型等速ジ
ョイント３のボール３１とトリポード型等速ジョイント
２のローラ２１との角度位相差を３０°に設定してお
り、車両用ドライブシャフトからの起振力レベルを非常
に低くしたが、本願発明はこれに限定されない。本願発
明では、要はボール型等速ジョイントのボール３１とト
リポード等速ジョイント２のローラ２１との角度位相が
ずれていれば良く、角度位相差の具体的な値を問うもの
ではない。ただし、本願発明では、図９ないし図１６に
示すデータから明らかなように、上記両者の角度位相差
を１０°〜５０°の角度範囲内に設定することが好まし
い。

【００３８】図１８は、本願発明に係る車両用ドライブ
シャフトの他の例を示す断面図である。図１９(a) は、
図１８のＸ３−Ｘ３断面図である。図１９(b) は、図１
８のＸ４−Ｘ４断面図である。

【００３９】この車両用ドライブシャフトは、中間シャ
フト１の両端部１ａ，１ｂに、トリポード型等速ジョイ
ント２およびボール型等速ジョイント３を装着している
点において、先の実施形態に係る車両用ドライブシャフ
トとその構成が共通している。ただし、この車両用ドラ
イブシャフトでは、中間シャフト１の外スプライン１
０、およびトリポード型等速ジョイント２のトリポード
部材２０の内スプライン２５に、トリポード部材２０の
取付け角度を規制するための規制手段１０ａ，２５ａを
設けている。また同様に、中間シャフト１の外スプライ
ン１１とボール型等速ジョイント３の内筒３０の内スプ
ライン３５との両者にも、内筒３０の取付け角度を規制
するための規制手段１１ａ，３５ａが設けられている。

【００４０】具体的には、図１９(a) に示すように、中
間シャフト１の一端部１ａに形成された外スプライン１
０の一部には広幅Ｓａのスプライン溝１０ａが設けられ
ているとともに、トリポード部材２０の内スプライン２
５には、上記スプライン溝１０ａに合致する広幅な凸状
部２５ａが設けられている。したがって、中間シャフト
１に対してトリポード部材２０を適正にスプライン嵌合
させるには、上記スプライン溝１０ａに上記凸状部２５
ａを嵌合させる必要があり、中間シャフト１に対するト
リポード部材２０の装着角度が必然的に一定化される。
むろん、上記トリポード部材２０の取付け角度は、位置
合わせマークｍ１，ｍ２どうしが相互に一致する角度で
ある。

【００４１】また、図１９(b) に示すように、中間シャ
フト１の他端部１ｂに形成された外スプライン１１に
も、広幅Ｓｂのスプライン溝１１ａが設けられていると
ともに、内筒３０の内スプライン３５には、それに合致
する広幅な凸状部３５ａが設けられており、内筒３０を
中間シャフト１にスプライン嵌合させる場合には、中間
シャフト１に対する内筒３０の取付け角度が一定化され
るように構成されている。中間シャフト１に対して内筒
３０が装着される角度は、やはり位置合わせマークｍ
３，ｍ４どうしが相互に一致する角度である。

【００４２】上記構成の車両用ドライブシャフトによれ
ば、中間シャフト１に対してトリポード型等速ジョイン
ト２およびボール型等速ジョイント３を装着する場合に
は、それらの各ローラ２１と各ボール３１との角度位相
が、必然的に、図６に示したのと同様に互いにずれるこ
ととなる。したがって、位置合わせマークｍ１〜ｍ４の
みを用いた先の実施形態に係る車両用ドライブシャフト
とは異なり、作業者が位置合わせマークｍ１〜ｍ４を見
落とした場合であっても、トリポード型等速ジョイント
２とボール型等速ジョイント３とを所定の関係に確実に
設定することができるという利点が得られる。

【００４３】なお、中間シャフトに対する等速ジョイン
トの取付け角度を規制するための取付角度規制手段とし
ては、上記のようにスプラインの一部に幅広なスプライ
ン溝や凸状部を設ける手段に限定されない。本願発明で
いう取付角度規制手段の具体例としては、上記以外の種
々の手段を採用することが可能である。中間シャフトに
対して所定の等速ジョイントを連結し、それらの回転止
めを図るための手段として、たとえばキーなどを使用す
れば、キーとキー溝とを互いに嵌合させることによって
必然的に中間シャフトに対する等速ジョイントの角度を
決定することが可能であり、本願発明では、このような
手段を採用してもかまわない。また、本願発明では、取
付角度規制手段を用いた場合には、必ずしも中間シャフ
トや等速ジョイントに位置合わせマークを設ける必要は
ない。

【００４４】さらに、上記各実施形態では、中間シャフ
トに装着される２つの等速ジョイントのうち、一方をト
リポード型等速ジョイントとし、他方のボール型等速ジ
ョイントとしているが、やはり本願発明はこれに限定さ
れない。本願発明では、上記トリポード型等速ジョイン
トに代えて、スライド式のボール型等速ジョイントを採
用してもよい。すなわち、図２０において説明した従来
の車両用ドライブシャフトでは、中間シャフトの一端部
にスライド式のボール型等速ジョイントを装着するとと
もに、中間シャフトの他端部に固定式のボール型等速ジ
ョイントを装着しているが、本願発明では、このような
タイプの車両用ドライブシャフトにも適用することが可
能である。スライド式のボール型等速ジョイントは、一
般的には、等角度間隔で配置された計６つのボールを具
備する構造であるために、このスライド式のボール型等
速ジョイントを中間シャフトに装着した場合には、計３
つのローラを有するトリポード型等速ジョイントを中間
シャフトに装着した場合とは、中間シャフトに発生する
２次モーメントのデータが、先に説明した図９〜図１６
に示す値とは異なったものとなる。ただし、スライド式
のボール型等速ジョイントにおいても、中間シャフトが
６０°の角度で回転するごとに２次モーメントが最大と
なる。したがって、やはりスライド式のボール型等速ジ
ョイントのボールと固定式のボール型等速ジョイントの
ボールとの角度位相をずらせることによって、ドライブ
シャフトからの起振力レベルを低下させることが可能で
ある。このように、本願発明では、スライド式等速ジョ
イントとしてはトリポード型等速ジョイントとスライド
式のボール型等速ジョイントのいずれを採用してもよ
く、そのトルク伝達部材はローラ状またはボール状のい
ずれの部材であってもよい。

【００４５】その他、本願発明に係る車両用ドライブシ
ャフトの各部の具体的な構成は、上記実施形態の内容に
限定されず、種々に設計変更自在である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る車両用ドライブシャフトの一例
を示す断面図である。

【図２】図１のＸ１−Ｘ１断面図である。

【図３】図１に示す車両用ドライブシャフトに用いられ
ているトリポード型等速ジョイントの要部分解断面斜視
図である。

【図４】図１のＸ２−Ｘ２断面図である。

【図５】図１に示す車両用ドライブシャフトに用いられ
ているボール型等速ジョイントの一例を示す要部分解断
面斜視図である。

【図６】図１に示す車両用ドライブシャフトのトリポー
ド型等速ジョイントの各ローラとボール型等速ジョイン
トの各ボールとの角度位相の関係を示す説明図である。

【図７】図１に示す車両用ドライブシャフトの動作状態
の一例を示す断面図である。

【図８】図７に示す車両用ドライブシャフトに発生する
力を示すベクトル線図である。

【図９】２つの等速ジョイントのローラとボールとの角
度位相差と中間シャフトに発生する２次モーメントとの
関係を示す図である。

【図１０】２つの等速ジョイントのローラとボールとの
角度位相差を０°にした場合の中間シャフトの回転角度
と２次モーメントとの関係を示す図である。

【図１１】２つの等速ジョイントのローラとボールとの
角度位相差を５°にした場合の中間シャフトの回転角度
と２次モーメントとの関係を示す図である。

【図１２】２つの等速ジョイントのローラとボールとの
角度位相差を１０°にした場合の中間シャフトの回転角
度と２次モーメントとの関係を示す図である。

【図１３】２つの等速ジョイントのローラとボールとの
角度位相差を１５°にした場合の中間シャフトの回転角
度と２次モーメントとの関係を示す図である。

【図１４】２つの等速ジョイントのローラとボールとの
角度位相差を２０°にした場合の中間シャフトの回転角
度と２次モーメントとの関係を示す図である。

【図１５】２つの等速ジョイントのローラとボールとの
角度位相差を２５°にした場合の中間シャフトの回転角
度と２次モーメントとの関係を示す図である。

【図１６】２つの等速ジョイントのローラとボールとの
角度位相差を３０°にした場合の中間シャフトの回転角
度と２次モーメントとの関係を示す図である。

【図１７】車両用ドライブシャフトから発生する音とエ
ンジン音との関係を示す図である。

【図１８】本願発明に係る車両用ドライブシャフトの他
の例を示す断面図である。

【図１９】(a) は、図１８のＸ３−Ｘ３断面図であり、
(b) は、図１８のＸ４−Ｘ４断面図である。

【図２０】従来の車両用ドライブシャフトの一例を示す
断面斜視図である。

【符号の説明】

１，１Ａ 中間シャフト １ａ 一端部（中間シャフトの） １ｂ 他端部（中間シャフトの） ２ トリポード型等速ジョイント（スライド式等速ジョ
イント） ３ ボール型等速ジョイント（固定式ボール型等速ジョ
イント） １０ａ，１１ａ スプライン溝（取付角度規制手段） ２１ ローラ（トルク伝達部材） ２５ａ 凸状部（取付角度規制手段） ３１ ボール ３５ａ 凸状部（取付角度規制手段） ｍ１〜ｍ４ 位置合わせマーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相場 典夫 大阪府池田市桃園２丁目１番１号 ダイハ ツ工業株式会社内 (72)発明者 持永 修二 静岡県磐田市今之浦２丁目10−７

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中間シャフトの一端部には、等角度間隔
   で配置されたローラ状またはボール状の複数のトルク伝
   達部材を用いて駆動力を伝達するスライド式等速ジョイ
   ントが装着されているとともに、上記中間シャフトの他
   端部には、等角度間隔で配置されたトルク伝達用の複数
   のボールを用いた固定式ボール型等速ジョイントが装着
   されている車両用ドライブシャフトであって、 上記スライド式等速ジョイントの各トルク伝達部材と上
   記固定式ボール型等速ジョイントの各ボールとの角度位
   相をずらせていることを特徴とする、車両用ドライブシ
   ャフト。
2. 【請求項２】 上記固定式ボール型等速ジョイントは、
   トルク伝達用のボールを計６つ有するものであるととも
   に、上記スライド式等速ジョイントは、トルク伝達部材
   を計３つまたは計６つ有するものであり、かつ上記固定
   式ボール型等速ジョイントの各ボールと上記スライド式
   等速ジョイントの各トルク伝達部材との角度位相差は、
   １０°〜５０°の角度範囲内に設定されている、請求項
   １に記載の車両用ドライブシャフト。
3. 【請求項３】 上記中間シャフト、スライド式等速ジョ
   イント、および固定式ボール型等速ジョイントには、上
   記中間シャフトに上記スライド式等速ジョイントおよび
   固定式ボール型等速ジョイントをそれぞれ装着するとき
   に上記スライド式等速ジョイントの各トルク伝達部材と
   上記固定式ボール型等速ジョイントの各ボールとの角度
   位相をずらせるための目印となる位置合わせマークが設
   けられている、請求項１または２に記載の車両用ドライ
   ブシャフト。
4. 【請求項４】 上記中間シャフトとスライド式等速ジョ
   イントとの結合部、および上記中間シャフトと固定式ボ
   ール型等速ジョイントとの結合部には、上記中間シャフ
   トに上記スライド式等速ジョイントおよび固定式ボール
   型等速ジョイントをそれぞれ装着するときに上記スライ
   ド式等速ジョイントの各トルク伝達部材と上記固定式ボ
   ール型等速ジョイントの各ボールとの角度位相がずれる
   ように、上記中間シャフトに対する上記各等速ジョイン
   トの取付角度を規制する取付角度規制手段が設けられて
   いる、請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用ドラ
   イブシャフト。