JPS5822362B2

JPS5822362B2 - 駆動車軸装置

Info

Publication number: JPS5822362B2
Application number: JP53073999A
Authority: JP
Inventors: 畑英幸
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1978-06-19
Filing date: 1978-06-19
Publication date: 1983-05-09
Also published as: JPS551243A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、推進軸および差動歯車装置を介してエンジ
ンの出力が伝達される自動車の駆動車軸装置に関するも
のであって、１駆動車軸、駆動車軸懸架系および推進軸
伝動系（以下、駆動系と言う）の特性に関連する車体騒
音の防止に有用な駆動車軸装置に関するものである。

設計的に、１駆動系の捩れ振動特性に起因し、ないしは
関連して発生する騒音現象は、各種の振動特性が複雑に
絡み合って発生するものであるが、この騒音現象の中で
も、ワインドアップ振動に起因して生じる振動を伴った
不快な低速こもシ音が良く知られている。

この低速こもり音は、３速、４速等の低ギヤ比のままで
低速から加速しようとする際に発生する不快音であって
、かつ、その防止対策が面倒なことから、その発生は今
迄放置されており、このため従来は、低速こもり音の発
生は、ドライバーの運転未熟という形で済まされて来た
。

ところで、本願出願人は、先に特願昭５３−３３８４８
号（特開昭５４−１２６３０３号）によってこの低速こ
もり音に対する根本的な防止手段を提案したが、ここで
、上記提案に係るトーンョンバ一式後車軸装置の概要に
ついて述べる。

この後車軸装置では、後車軸すなわち１駆動車軸を、中
心軸と外管軸との２重軸で形成させ、かつ、外管軸の両
端を中心軸に回シ止めさせると共に、何れか一方の端部
の回シ止め作動に所定角度だけ相対回転を許容する遊び
を持たせたものであって、このような構成によシ、低ギ
ヤ比伝動時の平均トルク状態においては、駆動車軸の捩
シ剛性を極力低下させてワインドアップ振動を抑止し、
一方、高ギヤ比伝動時には、外管軸の遊び側を中心軸に
密に回シ止めさせて、駆動車軸の剛性を十分に高く保た
せるようにしたものである。

この後車軸装置によれば、確かに低速こもシ音は有効に
抑止し得るが、しかし、この種騒音に共通した誘因とし
て、ギヤ比の変化に伴い駆動系の捩れ振動が大きく変化
するところから、これに絡み、従来目立たなかった他種
の騒音が、副作用的に顕化し易い反面を持っておシ、こ
こで、具体的に他種騒音の発生態様を述べる。

（ａ）デフキャリア付近で発生するコトコト音この
音は、クラッチを切った変速操作時に発生スる騒音であ
って、この騒音現象は、フライホイールを除いた推進軸
系の慣性モーメントと、駆動車軸の捩ればね定数とで決
まる別の共振系の自由振動で励起されるものであシ、こ
のことから、平均トルクが無出力付近での駆動車軸のは
ね定数を高めることによって抑止し得るものである。

（ｂ）駆動車軸懸架系付近で発生するカタカタ音こ
の音は、タイヤの回動に同期して走行間に発生する騒音
であって、この騒音現象は、中心軸と外管軸間の半径方
向のガタが原因となっておシ、このことから、上記両軸
接合部の寸法精度を高めることによって抑止し得るもの
である。

（ｃ）車体の揺れから受けるもたつき感騒音と同様
な不快感を与えるこの車体前後方向のサージ振動は、１
速、２速等の高ギヤ比で発進する際に発生する現象であ
って、この現象は、フライホイールの慣性モーメントと
、駆動車軸の捩ればね定数とで決まる駆動系捩れの１次
振動で励起されるのであり、このことから、大捩れ角に
伴う駆動車軸の捩ればね定数を高めることによって抑止
し得るものである。

（ｄ）１駆動系の中速こもり音この音は、エンジンブレーキをかけた際に発生する騒音
であって、この騒音現象は、駆動車軸の捩ればね定数が
上ったために、推進軸の慣性モーメントと、クラッチな
らびに駆動車軸の捩ればね定数とで決まる駆動系捩れの
３次共振周波数が上昇し、これによシ、中高域の振動伝
達率が悪化して、エンジンのトルク変動に基づき駆動系
が顕著に強制振動を受けるものであシ、このことから、
駆動車軸の減速域における捩ればね定数を下げることに
よって抑止し得るものである。

本発明は、このような各種１騒音の発生過程と発生特質
に鑑み、上記提案技術（特願５３−３３８４８号）を改
良し、かつ有効に同技術を実施せしめるためになされた
ものであって、すなわち、本発明の目的は、各種の１騒
音の発生を総体的に抑止し得る駆動車軸装置を提供する
ことにある。

以下、図示の一実施例に基づいて本発明を説明する０実施例の車軸では、第１図および第２図に示すように、
その駆動車軸１は、従来の車軸よシ細目の中心軸２と、
同中心軸２の外囲至近に挿通された外管軸３との２重軸
で形成されていて、この車軸１は、中心軸２の内端のス
プライン４が差動歯車装置に嵌合、保持されると共に、
中心軸２の車輪バブ５側のジャーナル６が、軸受７を介
して車軸管８に保持されることによシ、車体に組付けら
れている。

ところで、中心軸２のスプライン４は、強度上必要とす
る範囲で最小径寸に成形されると共に、中心軸２のジャ
ーナル６寄シには、スプライン４よシ大径なスプライン
９が成形逼れておシ、これによシ、スプライン９の１歯
当シの占める中心角が成可く小さくなるように、すなわ
ち、スプライン９の歯列のピッチが成可く細かくなるよ
うに配慮されている。

次に、外管軸３は、中間の大部をなす直管体１０と、同
直管体１００両端の各箇所１０ａ。

１０ｂに摩擦溶接で溶着された各端管１１，１２とで形
成されているが、直管体１０の径寸は、中上軸２に接触
しない範囲において極力縮径されており、また、各端管
１１，１２の内孔には、夫々スプライン４，９に嵌合す
るスプライン内歯列１１ａ、１２ａが形成されているが
、歯列１２ａは、スプライン９の歯幅よシ適当に大きな
間隙を以て形成されている。

従って、１外管軸３は、その内方の端管１１が中心軸２
に密に回り止めされると共に、その外方の端管１２は、
上記間隙によって生じる所定角度だけ相対回転を許容す
る遊びを持って中心軸２に回り止めされている。

しかして、外管軸３が中心軸２に組み付けられた時の車
軸１の自由状態（第３図ａ）、すなわち無負荷状態では
、端管１２は、予圧トルクｂを以て前進回動方向ａと逆
方向にスプライン９に圧着しており、これは、外管軸３
を中心軸２に挿通する際に、予じめスプライン歯列の１
歯分又はそれ以上の捩りを与えておいて端管１２をスプ
ライン９に挿嵌させたものであり、なお、挿通後には、
外管軸３は、スナップリング１３で抜は止めされている
。

次に、このように構成された駆動車軸装置の作動につき
、第３図ａないし第３図ｄ、および第４図のグラフによ
って説明する。

例えばギヤのニュートラル時などのように、車軸１の伝
達トルクが予圧トルクｂ以下の状態では、第３図ａに示
すように、端管１２は圧着力で中心軸２に一体化されて
おシ、これによシ、車軸１のばね定数は、両軸２，３の
定数和の高い値を示し、かつ、伝達トルクＴは、両軸２
，３で担持される。

次に、伝達トルクが予圧トルクｂに等しい状態（第３図
ｂ）、ないし、３速、４速等の低ギヤ比のようにトルク
が比較的小さい状態（第３図Ｃ）では、中心軸２の捩れ
θ１によって歯列１２ａとスプライン９が離れるので、
車軸１のばね定数は。

中心軸２だけのはね定数となって低い値を示し、かつ、
伝達トルクＴは、中心軸２だはで担持される。

更に、１速、２速等の高ギヤ比のようにトルクが大きく
なった状態（第３図ｄ）では、捩れ角が相対回転を許容
する遊びの角度θ２を上回って再び歯列１２ａがスプラ
イン９に圧着することカラ。

車軸１のばね定数は高い値に戻り、かつ、伝達トルクＴ
は、両軸２，３で担持される。

すなわち、この間の車軸１の捩ればね定数は、グラフの
特性線Ａのように、定数の低下域が３速、４速付近に局
限されて、ニュートラル付近および減速域では、高いば
ね定数を示し、この特性Ａは、上述提案技術の場合の特
性線Ｂに比べ異っている。

なお、このような特性線Ａの具体的な設定は、外管軸３
組付時における予圧トルクを自由に調整することと、端
管１２の相対回転を許容する遊びの角度θ２、すなわち
、スプライン歯列１２ａの間隙の設定値を変えることに
よシ、各車体の１駆動系の特性に適応した値に設定可能
である。

このように、実施例の車軸１では、提案技術と同等に低
ギヤ比における低速こもり音が抑止されるのと併せて、
予圧トルク域にあるクラッチ切断時におけるコトコト音
も抑止される。

また、この車軸１では、外管軸３の回り止め機構にスプ
ラインを用いたので、回り止めの噛合精度が高く、特に
半径方向のガタッキが小さいことから、懸架系のカタカ
タ音が抑止烙れるほか、歯当りの均整化と耐久性の向上
に優れる利点がある。

更に、この車軸１では、スプライン９を大径にして歯列
のピッチをこ丑かく設定したので、ばね定数を落とす領
域すなわち遊びが小さくなり、これにより、太きい捩れ
角におけるばね定数が高まって発進時のもたつき感を解
消させている。

そのほか、この車軸１では、端管１１．１２を摩擦溶接
することによシ、外管軸３に熱処理を施こすことが可能
となって、同外管軸３の強度が向上するため、直管体１
０の径を糸田く設定することかり能となシ、これによシ
、車軸１の剛性の高ま９過ぎが解消されて、１駆動系の
中速こもり音が抑止されるなど、実施例の車軸装置では
各種騒音の発生が総体的に抑止される。

なお、上述実施例の構成では、外管軸３の遊びのある回
り止め接合を・・ブ５側にしたが、これに代え差動歯車
装置側の端管を遊び側の回シ止め接合としても良いが、
しかしこの構成の場合には、１歯尭りの占める角度が大
きくなるので、はね定数を低く保つトルク領域を狭く採
ることがむずかしくなる難点がある。

以上のように、本発明に係る駆動車軸装置によれば、駆
動車軸を２重軸に形成すると共に、伝達トルクに対応し
て選択的に１軸または２軸でトルクを伝達させるように
し、更には、（ａ）２重軸間の回り止め接合に予圧トルクを与えて圧
着せしめたこと、（ｂ）その回シ止めにスプラインを用いたこと、（
ｃ）遊び接合側のスプライン径を大きくしたこと。

（ｄ）２重軸中の外管軸を摩擦溶着で連成することによ
シ管径を細くしたこと、等の形成方式を採ったことから、発生過程および発生特
質が夫々異る各種騒音を総体的に抑止することが可能と
なシ、これによシ、自動車の駆動系に起因し、あるいは
関連する騒音を有効に防止し得て、自動車のドラバビリ
ティを向上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す駆動車軸装置の側面
図、第２図は、第１図の■−■線における断面図、第３
図ａは、第２図の部分ＩＩＩａの拡大図、第３図すない
し第３図ｄは、第３図ａの作用図、第４図は、同車軸装
置の捩ればね特性のグラフの図である。ａ・・・前進回動方向、ｂ・・・予圧トルク、θ２・・
・遊び弧度、１・・・駆動車軸、２・・・中心軸、３・
・・外管軸、４．９・・・スプライン、５・・・車輪バ
ブ、１０・・・直管体、１０ａ、１０ｂ−摩擦溶接箇所
、１１．１２・・・端管、１２ａ・・・欠歯歯列。

Claims

【特許請求の範囲】１推進軸および差動歯車装置を介してエンジンの出力
が伝達される自動車の駆動車軸を、中心軸と外管軸との
２重軸に形成させると共に、その外管軸の両端部を、該
中心軸に回シ止め接合せしめその一方端の回）止め接合
部には、所定角度だけ相対回転を許容する遊びを持たせ
ると共に、駆動軸の自由状態においては、外管軸の上記
遊び個接合部を、中心軸に対し所要の予圧トルクを以て
後進回動方向に圧着して接合せしめるように形成したこ
とを特徴とする駆動車軸装置。２上記中心軸と外管軸との回９止り止め接合部をスプ
ライン嵌合で構成したことを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の駆動車軸装置。３推進軸および差動歯車装置を介してエンジンの出力
が伝達される自動車の駆動車軸を、中心軸と外管軸との
２重軸に形成させると共に、その外管軸の車輪・・ブ側
端部と差動歯車装置側端部の夫夫を、大径のスプライン
嵌合と小径のスプライン嵌合によシ該中心軸に回シ止め
接合せしめ、上記車輪・・ブ側端部における一方のスプ
ライン歯列を他方のスプライン歯列の歯幅より大きな間
隙を以て形成することにまり同端部の回り止め作用に遊
びを持たせると共に、駆動軸の自由状態においては、外
管軸の上記車輪・・ブ側端部を、中心軸に対し所要の予
圧トルクを以て後進回動方向に圧着して接合せしめるよ
うに形成したことを特徴とする駆動車軸装置。４推進軸および差動歯車装置を介してエンジンの出力
が伝達される自動車の駆動車軸を、中心軸と外管軸との
２重軸に形成させると共に、その外管軸を、中間部の縮
径した直管体と、同直管体の両端に摩擦溶接で接合され
た内歯スプラインを有する各端管とによシ形成させ、該
外管軸の両端部を上記中心軸にスプライン嵌合により回
シ止め接合せしめ、一方の端部における一方のスプライ
ン歯列を他方のスプライン歯列の歯幅より大きな間隙を
以て形成することにより同端部の回シ止め作用に遊びを
持たせると共に、７駆動軸の自由状態においては、外管
軸の上記一方の端部を、中心軸に対し所要の予圧トルク
を以て後進回動方向に圧着して接合せしめるように形成
したことを特徴とする駆動車軸装置。