WO2017126305A1 - 動力伝達ユニット - Google Patents

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WO2017126305A1
WO2017126305A1 PCT/JP2016/088818 JP2016088818W WO2017126305A1 WO 2017126305 A1 WO2017126305 A1 WO 2017126305A1 JP 2016088818 W JP2016088818 W JP 2016088818W WO 2017126305 A1 WO2017126305 A1 WO 2017126305A1
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constant velocity
velocity universal
power transmission
shaft portion
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真 友上
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NTN Toyo Bearing Co Ltd
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    • F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
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    • F16D2003/22326—Attachments to the outer joint member, i.e. attachments to the exterior of the outer joint member or to the shaft of the outer joint member

Definitions

  • the present invention relates to a power transmission unit, and more particularly, to a technique for suppressing vibration transmitted from a vehicle body side to a constant velocity universal joint connected to a power transmission shaft.
  • constant velocity universal joints used as means for transmitting rotational force from an automobile engine to wheels at a constant speed include a fixed constant velocity universal joint and a sliding constant velocity universal joint.
  • Each of these two types of constant velocity universal joints has a structure in which two shafts on the driving side and the driven side are connected and the rotational torque can be transmitted at a constant speed regardless of the operating angle of the two shafts.
  • the drive shaft that transmits the rotational force from the engine of the automobile to the driving wheel, it is necessary to allow angular displacement and axial displacement due to a change in the relative positional relationship between the engine and the wheel. Therefore, the drive shaft generally has a structure in which a sliding type constant velocity universal joint is arranged on the engine side (inboard side) and a fixed type constant velocity universal joint is arranged on the driving wheel side (outboard side).
  • the shaft portion (stem portion) extending integrally from the constant velocity universal joint on the engine side is connected to the differential, so that the rotational force from the engine is transmitted to the wheels via the drive shaft.
  • FF vehicles front engine / front drive type vehicles
  • shafts where the angles of the left and right connecting shafts when traveling straight are almost equal.
  • Long designs tend to be adopted.
  • the two constant velocity universal joints connected to the differential have a relatively long axial dimension of the stem portion formed on one outer joint member and the stem portion formed on the other outer joint member. Often used are those having relatively short axial dimensions.
  • the constant velocity universal joint of the type in which the axial dimension of the stem part is relatively long is heavy because the stem part is long, and this constant velocity universal joint is only in the connecting part with the differential. It is difficult to support Therefore, the inner ring of a bearing called a support bearing is fixed to the stem portion, and the outer ring of the bearing is fixed to the vehicle body side such as an engine or a transmission case via a bracket so that a long shaft type constant velocity universal joint and drive It has been proposed to rotatably support a shaft (see, for example, Patent Document 1).
  • the vibration from the engine is attenuated through the bracket and the support bearing. Without being transmitted to the stem portion of the constant velocity universal joint.
  • the vibration causes a resonance phenomenon, which may cause abnormal noise such as rattling noise between the components of the constant velocity universal joint. Since this kind of abnormal noise can be harsh to the vehicle occupant, it is desirable to eliminate it as much as possible.
  • the vibration transmitted from the driving source such as the engine to the constant velocity universal joint is suppressed, and an abnormal noise such as a rattling sound is generated between the components of the constant velocity universal joint. Preventing as much as possible is a technical problem to be solved.
  • this unit includes a constant velocity universal joint, a shaft portion connected to the constant velocity universal joint, an inner ring attached to the shaft portion, and an outer ring attached to the vehicle body side, and a support bearing that rotatably supports the shaft portion. Is characterized by the fact that an elastic member for vibration reduction is disposed between the inner ring of the support bearing and the shaft portion.
  • this unit includes a constant velocity universal joint, a shaft portion connected to the constant velocity universal joint, an inner ring attached to the shaft portion, and an outer ring attached to the vehicle body side, and a support bearing that rotatably supports the shaft portion. Is characterized by the fact that an elastic member for vibration reduction is disposed between the vehicle body side and the outer ring of the support bearing.
  • the shaft connected to the support bearing and the outer joint member of the constant velocity universal joint is disposed between the support member and the support bearing attached to the vehicle body side.
  • This type of vibration can be suppressed by disposing an elastic member for vibration reduction on the vibration transmission path from the vehicle body side to the constant velocity universal joint. Therefore, it is possible to prevent as much as possible the occurrence of abnormal noise such as looseness between the components of the constant velocity universal joint due to the resonance phenomenon caused by this type of vibration.
  • the elastic member may be made of rubber.
  • the elastic member may be formed of a thermoplastic elastomer.
  • rubber or thermoplastic elastomer is suitable as described above.
  • vibration transmitted from the vehicle body side to the constant velocity universal joint can be effectively suppressed by the elastic member.
  • the hardness of the elastic member may be 20 or more and less than 80 when represented by durometer hardness type A.
  • the conditions that can be used as the elastic member according to the present invention are examined from the viewpoint of predetermined physical properties (here, hardness), when expressed by durometer hardness type A as described above, 20 or more and less than 80 Is preferred.
  • durometer hardness type A when expressed by durometer hardness type A as described above, 20 or more and less than 80 Is preferred.
  • the elastic member may be layered and the thickness dimension may be 2 mm or more and 10 mm or less.
  • the elastic member is layered as described above.
  • the thickness dimension of the elastic member is preferably 2 mm or more and 10 mm or less.
  • the power transmission unit according to the present invention may be one in which one or a plurality of hollow holes are provided in the elastic member.
  • one or a plurality of grooves may be provided on the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the elastic member.
  • the vibration reducing characteristics of the elastic member can be adjusted by providing the elastic member with an axial hollow hole or by providing a groove on the inner or outer peripheral surface of the elastic member. Therefore, even when the thickness dimension and the material of the elastic member are restricted, it is possible to obtain a sufficient vibration suppressing effect by appropriately setting the shape.
  • the power transmission unit when an elastic member for reducing vibration is disposed between the inner ring of the support bearing and the shaft portion, the power transmission unit according to the present invention has a groove formed on the outer peripheral surface of the shaft portion, An elastic member may be attached to the groove.
  • the power transmission unit can suppress vibration transmitted from a driving source such as an engine to the constant velocity universal joint via the support bearing.
  • the shaft portion is outside the constant velocity universal joint. It is a stem part formed integrally with the joint member, and can be suitably provided as a power transmission unit connected to the differential.
  • the present invention it is possible to suppress the vibration transmitted from the driving source such as the engine to the constant velocity universal joint and to generate a noise such as a rattling sound in the components of the constant velocity universal joint. It can be prevented as much as possible.
  • FIG. 1 It is a figure which shows notionally the whole structure of the front-wheel drive system which concerns on one Embodiment of this invention. It is a partial sectional view of a drive shaft unit concerning one embodiment of the present invention. It is principal part sectional drawing of the power transmission unit shown in FIG. It is a perspective view of the elastic member which concerns on another form. It is a perspective view of the elastic member which concerns on another form. It is a perspective view of the elastic member which concerns on another form. It is a perspective view of the elastic member which concerns on another form. It is a perspective view of the elastic member which concerns on another form. It is a perspective view of the elastic member which concerns on another form. It is a partial cross section figure of the power transmission unit concerning other embodiments of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram conceptually showing the overall configuration of a front wheel drive system according to an embodiment of the present invention.
  • this power transmission system constitutes the front wheel drive system of a front wheel drive vehicle, particularly an FF vehicle, and transmits the rotational force generated by the engine from the differential 1 to the left and right shaft portions 2 and 3.
  • 7 can be transmitted to the constant velocity universal joints 10, 11 on the wheels 8, 9 side.
  • a so-called shaft length design is adopted so that the angles of the left and right connecting shafts 6 and 7 when traveling straight are almost equal.
  • one constant velocity universal joint 4 (the left constant velocity universal joint in FIG. 1) is connected to the differential 1.
  • the shaft portion 2 having a relatively long axial dimension is used, and the other constant velocity universal joint 5 (the constant velocity universal joint on the right side in FIG. 1) is connected to the shaft portion 3 connected to the differential 1.
  • Those having a relatively short axial dimension are used.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a drive shaft unit 21 including a power transmission unit 20 according to an embodiment of the present invention.
  • this drive shaft unit 21 has a connecting shaft 6 disposed between a constant velocity universal joint 4 on the engine side and a constant velocity universal joint 10 on the wheel 8 side (both see FIG. 1).
  • the constant velocity universal joint 4 on the engine side is a sliding type constant velocity universal joint
  • the constant velocity universal joint 10 on the wheel 8 side is a fixed type constant velocity universal joint.
  • the inboard side end portion 6a of the connecting shaft 6 is connected to the inner joint member 41 constituting the constant velocity universal joint 4 on the engine side, and the inner joint member 101 of the constant velocity universal joint 10 on the wheel 8 side is connected to the inner joint member 101.
  • the outboard side end 6b of the shaft 6 is connected.
  • the outer joint member 42 constituting the engine-side constant velocity universal joint 4 is connected to the shaft portion 2 located on the engine side, and a support bearing 12 is attached to the outer periphery of the shaft portion 2.
  • the support bearing 12 is also attached to a bracket 14 fixed to the vehicle body side, here an engine case 13 (see FIG. 1).
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the power transmission unit 20 according to an embodiment of the present invention.
  • the power transmission unit 20 includes a constant velocity universal joint 4 on the engine side, a shaft portion 2 connected to the constant velocity universal joint 4, and an inner ring 121 attached to the shaft portion 2.
  • a support bearing 12 that rotatably supports the shaft portion 2 is provided by 122 being attached to a bracket 14 on the vehicle body side.
  • the outer joint member 42 constituting the constant velocity universal joint 4 on the engine side is, in this embodiment, a cylindrical portion 421 having one end opened, and the other end serving as the bottom of the cylindrical portion 421 from the engine side (FIG. 3). If it says, it has the shaft part 2 extended to the right side integrally.
  • the material of the cylindrical portion 421 and the shaft portion 2 is, for example, medium carbon steel of S45C to S55C, and at least the outer peripheral surface 2a of the shaft portion 2 is hardened by high-frequency heat treatment or the like for the purpose of ensuring strength.
  • the shaft portion 2 can be joined to the cylindrical portion 421 produced separately from the shaft portion 2 by, for example, electron beam welding or friction welding, or can be integrally formed with the cylindrical portion 421 by forging or the like. it can.
  • the support bearing 12 is a single row deep groove ball bearing that is a kind of rolling bearing, and is a rolling element disposed between the inner ring 121, the outer ring 122, and the inner ring 121 and the outer ring 122.
  • a ball 123 As a ball 123, a cage 124 for holding the ball 123, and seal portions 125 disposed at both axial ends of the inner ring 121 and the outer ring 122.
  • a lubricant such as grease is sealed in the internal space of the support bearing 12.
  • the outer ring 122 of the support bearing 12 is fixed to the inner peripheral surface 14 a of the bracket 14, and the inner ring 121 of the support bearing 12 is fixed to the outer peripheral surface 15 a of the elastic member 15 attached to the shaft portion 2.
  • the elastic member 15 will be described.
  • the elastic member 15 is for reducing vibration transmitted from the vehicle body side (the bracket 14 in the present embodiment) to the shaft portion 2 via the support bearing 12, and is attached to the outer peripheral surface 2a of the shaft portion 2.
  • an annular groove 2b is formed in a portion of the outer peripheral surface 2a of the shaft portion 2 that is close to the cylindrical portion 421 of the outer joint member 42, and is layered and annular so as to fit into the groove 2b.
  • the elastic member 15 is attached.
  • the width direction dimension (longitudinal direction of the shaft portion 2) of the elastic member 15 is equal to the width direction dimension of the groove 2b, and is also equal to the width direction dimension of the inner ring 121 of the support bearing 12.
  • the thickness dimension of the elastic member 15 is set to be approximately equal to or slightly larger than the depth dimension of the groove 2b (the difference between the outer diameter dimension of the shaft portion 2 and the outer diameter dimension of the bottom surface of the groove 2b). This is because the inner peripheral surface 121a of the inner ring 121 is securely fitted and fixed to the outer peripheral surface 15a of the elastic member 15.
  • the elastic member 15 and the support bearing 12 are fixed to a predetermined position in the longitudinal direction of the shaft portion 2 by a retaining ring 16. Further, the outer ring 122 of the support bearing 12 may also be fixed at a predetermined position in the width direction of the bracket 14 using a retaining ring 17 as shown in FIG.
  • the same high-frequency heat treatment or the like is preferably performed on the surface (bottom surface) of the groove 2b.
  • the elastic member 15 can be formed of a single material, for example, rubber or thermoplastic elastomer can be applied.
  • rubber that can be suitably used include natural rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, styrene rubber and the like, which are generally used as vibration-proof rubbers.
  • an olefin type elastomer and a styrene type elastomer can be mentioned as an example of the elastomer which can be used conveniently.
  • the elastic member 15 can be formed of other materials as long as the expected vibration can be reduced. It is also possible to form the elastic member 15 with two or more kinds of materials. It does not matter whether it is a macroscopic two-layer structure or a microscopic composite structure.
  • the hardness of the elastic member 15 is preferably 20 or more and less than 80 when represented by durometer hardness type A, more preferably 30 or more and 60 or less, and more preferably 40 or more. Further, those showing 60 or less are more preferable. By setting the hardness of the elastic member 15 in this way, it is possible to effectively suppress (attenuate) vibration at a level that is assumed to be transmitted from the vehicle body side.
  • the thickness dimension is preferably set to 2 mm or more and 10 mm or less.
  • the expected level of vibration reduction performance (damping performance) can be exhibited.
  • the thickness dimension of the elastic member 15 by suppressing the thickness dimension of the elastic member 15 to 10 mm or less, the applicable size of the support bearing 12 (particularly the inner diameter dimension) can be suppressed to an existing level, and the requirement for an installation space with strict regulations can be met.
  • the groove 2b is provided on the outer peripheral surface 2a of the shaft portion 2 and the elastic member 15 is formed to have a thickness dimension similar to the depth dimension of the groove 2b, the elastic member 15 is too thin. If the thickness dimension is large, there is a concern that the strength of the shaft portion 2 is lowered accordingly. Therefore, also from the viewpoint of securing the strength of the shaft portion 2, the thickness dimension of the elastic member 15 is preferably set to 10 mm or less.
  • FIG. 3 when the elastic member 15 is layered, it is also possible to adjust the vibration reduction characteristics by providing holes or grooves in the elastic member 15.
  • one or a plurality of hollow holes 15c penetrating the elastic member 15 in the axial direction may be provided in the elastic member 15 that is layered and annular.
  • one or a plurality of grooves 15 d extending in the axial direction of the elastic member 15 may be provided on the inner peripheral surface 15 b of the elastic member 15 that is layered and annular.
  • FIG. 4A one or a plurality of hollow holes 15c penetrating the elastic member 15 in the axial direction may be provided in the elastic member 15 that is layered and annular.
  • one or a plurality of grooves 15 d extending in the axial direction of the elastic member 15 may be provided on the inner peripheral surface 15 b of the elastic member 15 that is layered and annular.
  • one or a plurality of grooves 15e extending in the circumferential direction of the elastic member 15 may be provided on the inner peripheral surface 15b of the elastic member 15 that is layered and annular.
  • one or a plurality of grooves 15f extending in the axial direction of the elastic member 15 may be provided on the outer peripheral surface 15a of the elastic member 15 that is layered and annular.
  • one or a plurality of grooves 15 g extending in the circumferential direction of the elastic member 15 may be provided on the outer peripheral surface 15 a of the elastic member 15 that is layered and annular.
  • the hollow hole 15c is provided so as to penetrate the elastic member 15 in the axial direction, but it may of course be a non-through hole (having a hole bottom). Further, the shape of the hollow hole 15c in the longitudinal direction (the direction in which the hollow hole 15c extends) is arbitrary, and is not limited to the axial direction of the elastic member 15 as shown. As for the grooves 15d to 15g, the shape such as the longitudinal direction (the direction in which the grooves 15d to 15g extend) is arbitrary, and it is possible to take a form other than illustrated. Of course, the grooves 15d to 15g may be provided on both the outer peripheral surface 15a and the inner peripheral surface 15b.
  • the elastic member 15 having the above-described configuration may be formed by, for example, forming the elastic member 15 alone and then introducing the elastic member 15 onto the outer peripheral surface 2a of the shaft portion 2 so as to be fitted into the groove 2b.
  • the elastic member 15 may be integrally formed in the groove 2b of the shaft portion 2 by injection molding or the like as a part.
  • the elastic member 15 may be attached to the inner ring 121 of the support bearing 12.
  • the outer peripheral surface 15a of the elastic member 15 may be fixed to the inner peripheral surface 121a of the inner ring 121, or integrated with the inner peripheral surface 121a of the inner ring 121 by injection molding using the inner ring 121 as an insert part. You may make it shape
  • the vibration reducing elastic member 15 is disposed in the above-described manner, the above-described type of vibration can be suppressed. Therefore, an abnormal noise such as a rattling noise is generated between the components of the constant velocity universal joint 4 (for example, between the cylindrical portion 421 of the outer joint member 42 and the rolling element) due to a resonance phenomenon caused by this type of vibration. The situation can be prevented as much as possible.
  • the elastic member 15 having a predetermined performance since it is only necessary to prepare the elastic member 15 having a predetermined performance, for example, simplification and miniaturization can be achieved as compared with a case where a vibration suppressing device having a dedicated and complicated structure is provided. Therefore, it is possible to adopt a configuration that can easily suppress vibration even in a portion where installation space is limited such as a power transmission system around the engine.
  • the groove 2b is provided on the outer peripheral surface 2a of the shaft portion 2, and the elastic member 15 having a layer shape is attached to the groove 2b. Therefore, the inner diameter dimension of the support bearing 12 (more precisely, the inner ring 121). In other words, the elastic member 15 for reducing vibrations can be disposed between the support bearing 12 and the shaft portion 2 while using the existing support bearing 12. .
  • the power transmission unit 20 may take other forms within the scope of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of a power transmission unit 30 according to an example (another embodiment). Like the power transmission unit 20 shown in FIG. 3, this power transmission unit 30 is used by being incorporated in the front wheel drive system shown in FIG. 1, and the constant velocity universal joint 4 on the engine side and the constant velocity universal joint are used. 4 and a support bearing 12 that rotatably supports the shaft portion 2 by attaching an outer ring 122 to a bracket 14 as a vehicle body side.
  • the arrangement position of the vibration reducing elastic member 15 is different from that of the power transmission unit 20 shown in FIG.
  • the elastic member 15 is disposed not between the support bearing 12 and the shaft portion 2 but between the bracket 14 and the support bearing 12.
  • the elastic member 15 may be fixed to the outer ring 122 of the support bearing 12 or may be fixed to the inner peripheral surface 14 a of the bracket 14.
  • the elastic member 15 is exemplified as a layer, but it is not necessary to limit to this. As long as the support bearing 12 and the shaft portion 2 are not in direct contact with each other, or the member on the vehicle body side such as the bracket 14 and the support bearing 12 are not in direct contact with each other, the shape and arrangement of the elastic member 15 are arbitrary.

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Abstract

エンジンなどの駆動源から等速自在継手に伝わる振動を抑制して、等速自在継手の構成部品間でガタうち音などの異音が発生する事態を可及的に防止することを、解決すべき課題とする。課題を解決するための手段として、動力伝達ユニット（２０）は、等速自在継手（４）と、等速自在継手（４）に連結されるシャフト部（２）と、シャフト部（２）に取り付けられる内輪（１２１）及び車体側（１４）に取り付けられる外輪（１２２）を有しシャフト部（２）を回転自在に支持するサポート軸受（１２）とを備え、サポート軸受（１２）の内輪（１２１）とシャフト部（２）との間には、振動低減用の弾性部材（１５）が配設されている。

Description

動力伝達ユニット
　本発明は、動力伝達ユニットに関し、特に車体側から動力伝達軸に連結される等速自在継手に伝わる振動を抑制するための技術に関する。
　例えば、自動車のエンジンから車輪に回転力を等速で伝達する手段として使用される等速自在継手には、固定式等速自在継手と摺動式等速自在継手とがある。これら二種類の等速自在継手は何れも、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸が如何なる作動角をとっても等速で回転トルクを伝達し得る構造を備えるものである。
　また、自動車のエンジンから駆動車輪に回転力を伝達するドライブシャフトにおいては、エンジンと車輪との相対的位置関係の変化による角度変位と軸方向変位を許容する必要がある。そのため、ドライブシャフトは、一般的にエンジン側（インボード側）に摺動式等速自在継手を、駆動車輪側（アウトボード側）に固定式等速自在継手をそれぞれ配置した構造をなす。この場合、エンジン側の等速自在継手から一体的に伸びるシャフト部（ステム部）がデファレンシャルに連結されることで、エンジンからの回転力がドライブシャフトを介して車輪に伝達されるようになっている。
　一方、自動車の高性能化と乗り心地向上に対する要求が高まる中、多くのＦＦ車（フロントエンジン・フロントドライブ方式車）には、直進時の左右のコネクティングシャフトの角度がほぼ等しくなる、いわゆるシャフト等長設計が採用される傾向にある。この場合、デファレンシャルに連結する二つの等速自在継手には、一方の外側継手部材に形成されるステム部の軸方向寸法が相対的に長いものと、他方の外側継手部材に形成されるステム部の軸方向寸法が相対的に短いものがそれぞれ用いられることが多い。
　ここで、ステム部の軸方向寸法が相対的に長いタイプ（いわゆる長軸タイプ）の等速自在継手は、ステム部が長い分だけ重量も大きく、デファレンシャルとの連結部だけではこの等速自在継手を十分に支えることが難しい。そのため、サポート軸受と呼ばれる軸受の内輪をステム部に固定すると共に、上記軸受の外輪を、ブラケットを介してエンジン又はトランスミッションケースなどの車体側に固定して、長軸タイプの等速自在継手及びドライブシャフトを回転自在に支持することが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２０１２－３６９７３号公報
　近年、環境負荷に対する関心の高まりから、ガソリンエンジンよりＣＯ2の排出量が少ないディーゼルエンジンを搭載した車種の開発、販売が相対的に増えている。しかしながら、ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンに比べてその内燃構造の根本的な違いに起因して駆動時の振動がどうしても大きくなる傾向にある。ましてや、ガソリンエンジンのようにエンジン内にバランスシャフトなどの振動を低減するための機構を持たないディーゼルエンジンの場合には、駆動時の振動がさらに大きくなる。
　このように振動が大きいエンジンから等速自在継手を含むドライブシャフトを介して上述のように車輪に回転力を伝達する系を構成した場合、ブラケットとサポート軸受を介して、エンジンからの振動が減衰することなく等速自在継手のステム部に伝達される。これでは、上記振動が共振現象を引き起こすことで等速自在継手の構成部品間でガタうち音などの異音が発生するおそれが生じる。この種の異音は車両の乗員に耳障りに聞こえることもあるため、できる限り排除することが望まれる。
　以上の事情に鑑み、本明細書では、エンジンなどの駆動源から等速自在継手に伝わる振動を抑制して、等速自在継手の構成部品間でガタうち音などの異音が発生する事態を可及的に防止することを、解決すべき技術的課題とする。
　前記課題の解決は、本発明の第一の側面に係る動力伝達ユニットにより達成される。すなわち、このユニットは、等速自在継手と、等速自在継手に連結されるシャフト部と、シャフト部に取り付けられる内輪及び車体側に取り付けられる外輪を有しシャフト部を回転自在に支持するサポート軸受とを備える動力伝達ユニットにおいて、サポート軸受の内輪とシャフト部との間に、振動低減用の弾性部材が配設されている点をもって特徴付けられる。
　また、前記課題の解決は、本発明の第二の側面に係る動力伝達ユニットによっても達成される。すなわち、このユニットは、等速自在継手と、等速自在継手に連結されるシャフト部と、シャフト部に取り付けられる内輪及び車体側に取り付けられる外輪を有しシャフト部を回転自在に支持するサポート軸受とを備える動力伝達ユニットにおいて、車体側とサポート軸受の外輪との間に、振動低減用の弾性部材が配設されている点をもって特徴付けられる。
　このように、本発明では、車体側からの振動の伝達媒体となるサポート軸受と等速自在継手との間、正確には、サポート軸受と、等速自在継手の外側継手部材と連結されるシャフト部との間に、あるいは車体側とこれに取り付けられるサポート軸受との間に、振動低減用の弾性部材を配設した。このように車体側から等速自在継手に至る振動の伝達経路上に振動低減用の弾性部材を配設することで、この種の振動を抑制することができる。従って、この種の振動に起因する共振現象によって等速自在継手の構成部品間でガタうち音などの異音が発生する事態を可及的に防止することができる。また、所定性能の弾性部材を用意するだけで済むため、例えば専用かつ複雑な構造の振動抑制装置を設ける場合と比べて簡素化かつ小型化を図ることができる。よって、エンジンまわりの動力伝達系など設置スペースが限られている部分であっても、容易に振動の抑制を可能とする構成をとることが可能になる。
　また、本発明に係る動力伝達ユニットは、弾性部材がゴムで形成されているものであってもよい。
　あるいは、本発明に係る動力伝達ユニットは、弾性部材が熱可塑性エラストマーで形成されているものであってもよい。
　本発明に係る弾性部材として使用可能な条件を材質面から検討した場合、上述のようにゴム又は熱可塑性エラストマーが好適である。これら例示の材料で弾性部材を形成することで、車体側から等速自在継手に伝わる振動を弾性部材で効果的に抑制することが可能となる。
　また、本発明に係る動力伝達ユニットは、弾性部材の硬さが、デュロメータ硬さタイプＡで表した場合に２０以上でかつ８０未満を示すものであってもよい。
　本発明に係る弾性部材として使用可能な条件を所定の物性面（ここでは硬さ）から検討した場合、上述のようにデュロメータ硬さタイプＡで表した場合に２０以上でかつ８０未満を示すものが好適である。例えばデュロメータ硬さが上記範囲内の数値を示すように弾性部材を形成することで、車体側から等速自在継手に伝わる振動を弾性部材で効果的に抑制することが可能となる。
　また、本発明に係る動力伝達ユニットは、弾性部材が層状をなし、かつその厚み寸法が２ｍｍ以上でかつ１０ｍｍ以下であるものであってもよい。
　本発明に係る弾性部材として使用可能な条件を形状面から検討した場合、上述のように弾性部材を層状にすることが好適である。また、この際、弾性部材の厚み寸法を２ｍｍ以上でかつ１０ｍｍ以下とすることが好適である。このように弾性部材の形状及び寸法を設計することで、車体側から等速自在継手に伝わる振動を弾性部材で効果的に抑制することが可能となる。
　また、本発明に係る動力伝達ユニットは、弾性部材に、一又は複数の中空穴を設けたものであってもよい。あるいは、弾性部材の外周面又は内周面に、一又は複数の溝を設けたものであってもよい。
　このように、弾性部材に軸方向の中空穴を設けることによって、あるいは弾性部材の内周面又は外周面に溝を設けることによって弾性部材の振動低減特性を調整することができる。よって、弾性部材の厚み寸法等や材質が制限される場合であっても、その形状を適切に設定することにより、十分な振動抑制効果を得ることが可能となる。
　また、サポート軸受の内輪とシャフト部との間に、振動低減用の弾性部材が配設されている場合、本発明に係る動力伝達ユニットは、シャフト部の外周面に溝が形成されており、この溝に弾性部材が取り付けられているものであってもよい。
　このように、シャフト部の外周面に溝を設けて、この溝に弾性部材を取り付けるようにすれば、特に上述のように弾性部材を層状にした状態で溝に取り付けることで、サポート軸受の（内輪の）内径寸法を実質的に変更することなくサポート軸受とシャフト部との間に弾性部材を配設することができる。
　以上の説明に係る動力伝達ユニットは、上述の通り、エンジンなどの駆動源からサポート軸受を介して等速自在継手に伝わる振動を抑制することができることから、例えばシャフト部が等速自在継手の外側継手部材に一体的に形成されたステム部であり、デファレンシャルに連結されている動力伝達ユニットとして好適に提供することが可能である。
　以上のように、本発明によれば、エンジンなどの駆動源から等速自在継手に伝わる振動を抑制して、等速自在継手の構成部品でガタうち音などの異音が発生する事態を可及的に防止することができる。
本発明の一実施形態に係る前輪駆動系の全体構成を概念的に示す図である。 本発明の一実施形態に係るドライブシャフトユニットの一部断面図である。 図２に示す動力伝達ユニットの要部断面図である。 他の形態に係る弾性部材の斜視図である。 他の形態に係る弾性部材の斜視図である。 他の形態に係る弾性部材の斜視図である。 他の形態に係る弾性部材の斜視図である。 他の形態に係る弾性部材の斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る動力伝達ユニットの一部断面図である。
　以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
　図１は、本発明の一実施形態に係る前輪駆動系の全体構成を概念的に示す図である。図１に示すように、この動力伝達系は、前輪駆動車、特にＦＦ車の前輪駆動系を構成するもので、エンジンで発生させた回転力をデファレンシャル１から左右のシャフト部２，３に伝達し、これら左右のシャフト部２，３と連結されるエンジン側（いわゆるインボード側）の等速自在継手４，５、さらにはエンジン側の等速自在継手４，５と連結されるコネクティングシャフト６，７を介して車輪８，９側の等速自在継手１０，１１に伝達可能としている。
　この場合、直進時の左右のコネクティングシャフト６，７の角度がほぼ等しくなるよう、いわゆるシャフト等長設計が採用される。具体的には、デファレンシャル１に連結する左右の等速自在継手４，５のうち、一方の等速自在継手４（図１でいえば左側の等速自在継手）には、デファレンシャル１に連結されるシャフト部２の軸方向寸法が相対的に長いものが用いられ、他方の等速自在継手５（図１でいえば右側の等速自在継手）には、デファレンシャル１に連結されるシャフト部３の軸方向寸法が相対的に短いものが用いられる。以下、シャフト部２の軸方向寸法が相対的に長い側の等速自在継手４、及びこの等速自在継手４を備えた動力伝達ユニット２０の詳細を説明する。
　図２は、本発明の一実施形態に係る動力伝達ユニット２０を備えたドライブシャフトユニット２１の一部断面図である。図２に示すように、このドライブシャフトユニット２１は、エンジン側の等速自在継手４と車輪８側の等速自在継手１０（ともに図１を参照）との間にコネクティングシャフト６を配設した構造をなすもので、エンジン側の等速自在継手４は摺動型等速自在継手、車輪８側の等速自在継手１０は固定型等速自在継手である。エンジン側の等速自在継手４を構成する内側継手部材４１には、コネクティングシャフト６のインボード側端部６ａが連結され、車輪８側の等速自在継手１０の内側継手部材１０１には、コネクティングシャフト６のアウトボード側端部６ｂが連結されている。エンジン側の等速自在継手４を構成する外側継手部材４２には、エンジン側に位置するシャフト部２が連結されており、このシャフト部２の外周にサポート軸受１２が取り付けられている。また、このサポート軸受１２は車体側、ここではエンジンケース１３（図１を参照）に固定されるブラケット１４にも取り付けられている。
　図３は、本発明の一実施形態に係る動力伝達ユニット２０の要部断面図である。この動力伝達ユニット２０は、図３に示すように、エンジン側の等速自在継手４と、この等速自在継手４に連結されるシャフト部２と、内輪１２１がシャフト部２に取り付けられ、外輪１２２が車体側としてのブラケット１４に取り付けられることでシャフト部２を回転自在に支持するサポート軸受１２とを備える。
　このうち、エンジン側の等速自在継手４を構成する外側継手部材４２は、本実施形態では一端を開口した筒状部４２１と、筒状部４２１の底部となる他端からエンジン側（図３でいえば右側）に伸びるシャフト部２とを一体に有する。これら筒状部４２１とシャフト部２の材質は、例えばＳ４５Ｃ～Ｓ５５Ｃの中炭素鋼で、強度確保の目的で、少なくともシャフト部２の外周面２ａが、高周波熱処理等により高硬度化されている。なお、シャフト部２は、例えば電子ビーム溶接や摩擦圧接などでシャフト部２と別体に制作した筒状部４２１に接合することもでき、あるいは鍛造等により筒状部４２１と一体成形することもできる。
　サポート軸受１２は、例えば図３に示すように転がり軸受の一種である単列の深溝玉軸受であり、内輪１２１と、外輪１２２と、内輪１２１と外輪１２２との間に配設される転動体としてのボール１２３と、ボール１２３を保持する保持器１２４、及び内輪１２１と外輪１２２の軸方向両端に配設されたシール部１２５とで構成される。また、サポート軸受１２の内部空間には、グリースなどの潤滑剤が封入されている。
　このうちサポート軸受１２の外輪１２２は、ブラケット１４の内周面１４ａに固定され、サポート軸受１２の内輪１２１は、シャフト部２に取り付けられた弾性部材１５の外周面１５ａに固定されている。以下、弾性部材１５の詳細を説明する。
　弾性部材１５は、車体側（本実施形態ではブラケット１４）からサポート軸受１２を介してシャフト部２に伝達される振動を低減するためのもので、シャフト部２の外周面２ａに取り付けられる。本実施形態では、シャフト部２の外周面２ａのうち外側継手部材４２の筒状部４２１に近い部分に、環状の溝２ｂが形成されており、この溝２ｂに嵌まり合うように層状かつ環状の弾性部材１５が取り付けられている。この際、弾性部材１５の幅方向（シャフト部２の長手方向）寸法は溝２ｂの幅方向寸法に等しく、またサポート軸受１２の内輪１２１の幅方向寸法にも等しくなっている。また、弾性部材１５の厚み寸法は、溝２ｂの深さ寸法（シャフト部２の外径寸法と溝２ｂの底面の外径寸法との差）と略等しいか、若干大きく設定される。内輪１２１の内周面１２１ａを弾性部材１５の外周面１５ａに確実に嵌め合せて固定するためである。これら弾性部材１５とサポート軸受１２は止め輪１６によってシャフト部２の長手方向所定位置に固定される。また、サポート軸受１２の外輪１２２についても、図３に示すように止め輪１７を用いてブラケット１４の幅方向所定位置に固定するようにしてもよい。なお、上述のようにシャフト部２の外周面２ａに高周波熱処理等を施して高硬度化を図る場合、溝２ｂの表面（底面）にも同様の高周波熱処理等を施すのがよい。
　ここで、弾性部材１５は単一の材料で形成することができ、例えばゴム又は熱可塑性エラストマーを適用することができる。好適に使用可能なゴムの例として、天然ゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、スチレンゴムなど一般に防振ゴムとして使用されるゴムを挙げることができる。また、好適に使用可能なエラストマーの例として、オレフィン系エラストマーやスチレン系エラストマーを挙げることができる。もちろん、想定される振動を低減可能な限りにおいて、他の材料で弾性部材１５を形成することも可能である。また、二種類以上の材料で弾性部材１５を形成することも可能である。マクロ的に二層構造であるか、ミクロ的に複合構造であるかを問わない。
　弾性部材１５の硬さは、デュロメータ硬さタイプＡで表した場合に２０以上でかつ８０未満を示すものが好適であり、３０以上でかつ６０以下を示すものがより好適であり、４０以上でかつ６０以下を示すものがさらに好適である。このように弾性部材１５の硬さを設定することで、車体側から伝達されることが想定されるレベルの振動を弾性部材１５により効果的に抑制（減衰）することが可能となる。
　また、図３に示すように、弾性部材１５が層状をなす場合、その厚み寸法は２ｍｍ以上でかつ１０ｍｍ以下に設定されるのがよい。弾性部材１５の厚み寸法を２ｍｍ以上にすることで、期待されるレベルの振動低減性能（減衰性能）を発揮することができる。また、弾性部材１５の厚み寸法を１０ｍｍ以下に抑えることで、適用可能なサポート軸受１２のサイズ（特に内径寸法）を既存のレベルに抑えて、規制が厳しい設置スペースに対する要求に応えることができる。また、本実施形態のように、シャフト部２の外周面２ａに溝２ｂを設けて、この溝２ｂの深さ寸法と同程度の厚み寸法に弾性部材１５を形成する場合、あまりに弾性部材１５の厚み寸法が大きいとその分だけシャフト部２の強度が低下する懸念が生じる。そのため、シャフト部２強度確保の観点からも弾性部材１５の厚み寸法は１０ｍｍ以下に設定するのがよい。
　また、図３に示すように、弾性部材１５が層状をなす場合、弾性部材１５に穴や溝を設けて、振動低減特性を調整することも可能である。具体的には、図４Ａに示すように、層状かつ環状をなす弾性部材１５に、弾性部材１５を軸方向に貫通する一又は複数の中空穴１５ｃを設けるようにしてもよい。あるいは、図４Ｂに示すように、層状かつ環状をなす弾性部材１５の内周面１５ｂに、弾性部材１５の軸方向に伸びる一又は複数の溝１５ｄを設けるようにしてもよい。あるいは、図４Ｃに示すように、層状かつ環状をなす弾性部材１５の内周面１５ｂに、弾性部材１５の周方向に伸びる一又は複数の溝１５ｅを設けるようにしてもよい。あるいは、図４Ｄに示すように、層状かつ環状をなす弾性部材１５の外周面１５ａに、弾性部材１５の軸方向に伸びる一又は複数の溝１５ｆを設けるようにしてもよい。あるいは、図４Ｅに示すように、層状かつ環状をなす弾性部材１５の外周面１５ａに、弾性部材１５の周方向に伸びる一又は複数の溝１５ｇを設けるようにしてもよい。なお、図４Ａでは、弾性部材１５を軸方向に貫通するように中空穴１５ｃを設けているが、もちろん未貫通の（穴底を有する）中空穴であってもよい。また、中空穴１５ｃの長手方向（中空穴１５ｃが伸びる方向）など形状についても任意であり、図示の如く弾性部材１５の軸方向には限定されない。溝１５ｄ～１５ｇに関しても、その長手方向（溝１５ｄ～１５ｇが伸びる方向）など形状については任意であり、図示以外の形態をとることも可能である。もちろん、外周面１５ａと内周面１５ｂの双方に溝１５ｄ～１５ｇを設けるようにしてもよい。
　上記構成の弾性部材１５は、例えば弾性部材１５をそれ単体で形成した後、シャフト部２の外周面２ａ上に導入して、溝２ｂに嵌め合せるようにしてもよく、あるいはシャフト部２をインサート部品とする射出成形等で、シャフト部２の溝２ｂに弾性部材１５を一体的に成形するようにしてもよい。また、弾性部材１５の取り付け対象はサポート軸受１２の内輪１２１であってもよい。また、その場合、例えば内輪１２１の内周面１２１ａに弾性部材１５の外周面１５ａを固定してもよく、あるいは内輪１２１をインサート部品とする射出成形等で、内輪１２１の内周面１２１ａに一体的に成形するようにしてもよい。
　以上述べたように、本発明に係る動力伝達ユニット２０では、車体側となるブラケット１４からエンジン側の等速自在継手４に至る振動の伝達経路上となるサポート軸受１２とシャフト部２との間に振動低減用の弾性部材１５を配設したので、上述の類の振動を抑制することができる。従って、この種の振動に起因する共振現象によって等速自在継手４の構成部品間（例えば外側継手部材４２の筒状部４２１と転動体との間）でガタうち音などの異音が発生する事態を可及的に防止することができる。また、所定性能の弾性部材１５を用意するだけで済むため、例えば専用かつ複雑な構造の振動抑制装置を設ける場合と比べて簡素化かつ小型化を図ることができる。よって、エンジンまわりの動力伝達系など設置スペースが限られている部分であっても、容易に振動の抑制を可能とする構成をとることが可能になる。
　また、本実施形態では、シャフト部２の外周面２ａに溝２ｂを設けて、この溝２ｂに層状をなす弾性部材１５を取り付けるようにしたので、サポート軸受１２の内径寸法（正確には内輪１２１の内径寸法）を実質的に拡大することなく、言い換えると、既存のサポート軸受１２を用いながら、サポート軸受１２とシャフト部２との間に振動低減用の弾性部材１５を配設することができる。
　以上、本発明の一実施形態を説明したが、もちろん動力伝達ユニット２０は、本発明の範囲内において、他の形態を採ることも可能である。
　例えば上記実施形態では、振動低減用の弾性部材１５を、サポート軸受１２とシャフト部２との間に配設する場合を例示したが、もちろんこれ以外の箇所に弾性部材１５を配設することも可能である。図５はその一例（他の実施形態）に係る動力伝達ユニット３０の要部断面図である。この動力伝達ユニット３０は、図３に示す動力伝達ユニット２０と同様、図１に示す前輪駆動系に組み込まれて使用されるもので、エンジン側の等速自在継手４と、この等速自在継手４に連結されるシャフト部２と、内輪１２１がシャフト部２に取り付けられ、外輪１２２が車体側としてのブラケット１４に取り付けられることでシャフト部２を回転自在に支持するサポート軸受１２とを備える。一方で、振動低減用の弾性部材１５の配設位置は、図３に示す動力伝達ユニット２０と異なる。
　具体的には、図５に示すように、弾性部材１５は、サポート軸受１２とシャフト部２との間ではなく、ブラケット１４とサポート軸受１２との間に配設される。この場合、弾性部材１５はサポート軸受１２の外輪１２２に固定してもよく、ブラケット１４の内周面１４ａに固定してもよい。
　このように弾性部材１５を車体側となるブラケット１４とサポート軸受１２との間に配設することによっても、車体側からエンジン側の等速自在継手４に伝達される振動を効果的に抑制することができる。
　また、以上の説明では、弾性部材１５として層状をなすものを例示したが、もちろんこれに限る必要はない。サポート軸受１２とシャフト部２とが直接接触しない限りにおいて、あるいはブラケット１４など車体側の部材とサポート軸受１２とが直接接触しない限りにおいて、弾性部材１５の形状、配置態様は任意である。
　また、以上の説明では、本発明に係る動力伝達ユニット２０，３０を、ドライブシャフトユニット２１を含む前輪駆動系に組み込んだ場合を例示したが、これ以外の対象（動力伝達系）にも本発明を適用できることはもちろんである。

Claims (10)

  1. 　等速自在継手と、
    　前記等速自在継手に連結されるシャフト部と、
    　前記シャフト部に取り付けられる内輪及び車体側に取り付けられる外輪を有し前記シャフト部を回転自在に支持するサポート軸受と
    を備える動力伝達ユニットにおいて、
    　前記サポート軸受の内輪と前記シャフト部との間に、振動低減用の弾性部材が配設されていることを特徴とする動力伝達ユニット。
  2. 　等速自在継手と、
    　前記等速自在継手に連結されるシャフト部と、
    　前記シャフト部に取り付けられる内輪及び車体側に取り付けられる外輪部材を有し前記シャフト部を回転自在に支持するサポート軸受と
    を備える動力伝達ユニットにおいて、
    　前記車体側と前記サポート軸受の外輪との間に、振動低減用の弾性部材が配設されていることを特徴とする動力伝達ユニット。
  3. 　前記弾性部材はゴムで形成されている請求項１又は２に記載の動力伝達ユニット。
  4. 　前記弾性部材は熱可塑性エラストマーで形成されている請求項１又は２に記載の動力伝達ユニット。
  5. 　前記弾性部材の硬さは、デュロメータ硬さタイプＡで表した場合に２０以上でかつ８０未満を示す請求項１～４の何れかに記載の動力伝達ユニット。
  6. 　前記弾性部材は層状をなし、かつその厚み寸法が２ｍｍ以上でかつ１０ｍｍ以下である請求項１～５の何れかに記載の動力伝達ユニット。
  7. 　前記弾性部材に、一又は複数の中空穴が設けられている請求項１～６の何れかに記載の動力伝達ユニット。
  8. 　前記弾性部材の外周面又は内周面に、一又は複数の溝が設けられている請求項１～７の何れかに記載の動力伝達ユニット。
  9. 　前記シャフト部の外周面には溝が形成されており、前記溝に前記弾性部材が取り付けられている請求項１に記載の動力伝達ユニット。
  10. 　前記シャフト部は前記等速自在継手の外側継手部材に一体的に形成されたステム部であり、デファレンシャルに連結されている請求項１～９の何れかに記載の動力伝達ユニット。
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