JP7120102B2 - vehicle drive shaft - Google Patents
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Description
本発明は、車両用ドライブシャフトに関し、特に車両用ドライブシャフトとジョイントとの嵌合構造に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vehicle drive shaft, and more particularly to a fitting structure between a vehicle drive shaft and a joint.
動力伝達シャフトと、動力伝達シャフトの一端部に嵌合されるジョイント部と、を備えた車両用ドライブシャフトが知られている。たとえば特許文献1に記載の車両用ドライブシャフトである。特許文献1に記載の車両用ドライブシャフトでは、動力伝達シャフトとジョイントとがスプライン嵌合されている。特許文献1に記載の車両用ドライブシャフトでは、動力伝達シャフトに形成されたスプライン歯を回転軸心に対して傾斜させて所定のねじれ角を形成させている。これにより、動力伝達シャフトとジョイントとのスプライン嵌合において、周方向のガタを抑制している。 A vehicle drive shaft is known that includes a power transmission shaft and a joint portion fitted to one end of the power transmission shaft. For example, it is a vehicle drive shaft described in Patent Document 1. In the vehicle drive shaft disclosed in Patent Document 1, the power transmission shaft and the joint are spline-fitted. In the vehicle drive shaft disclosed in Patent Document 1, the spline teeth formed on the power transmission shaft are inclined with respect to the rotation axis to form a predetermined twist angle. This suppresses backlash in the circumferential direction in spline fitting between the power transmission shaft and the joint.
ところで、上記特許文献1に記載の車両用ドライブシャフトでは、車両用ドライブシャフトのねじり剛性が車両性能に影響を及ぼしている。たとえば車両用ドライブシャフトのねじり剛性を低剛性化することによってこもり音の発生が改善され、車両用ドライブシャフトのねじり剛性を高剛性化することによって運転操作の安定性が改善されている。車両用ドライブシャフトのねじり剛性は、たとえば車両用ドライブシャフトにおける動力伝達シャフトの長さ寸法と径寸法とによって決定される。しかしながら、動力伝達シャフトの長さ寸法は、車両の骨格に関わる位置関係たとえば差動機構と駆動輪との位置関係によって決定されるため、容易に変更することが困難である。また、動力伝達シャフトの径寸法は、車両用ドライブシャフトの強度を確保するための下限値が存在するために変更可能な範囲が狭いので、車両用ドライブシャフトのねじり剛性を調整可能な範囲は狭い。そのため、上記特許文献1に記載の車両用ドライブシャフトでは、車両用ドライブシャフトのねじり剛性を調整することは困難であった。 By the way, in the vehicle drive shaft described in Patent Document 1, the torsional rigidity of the vehicle drive shaft affects the vehicle performance. For example, the generation of muffled noise is improved by reducing the torsional rigidity of the vehicle drive shaft, and the stability of driving operation is improved by increasing the torsional rigidity of the vehicle drive shaft. The torsional rigidity of a vehicle drive shaft is determined, for example, by the length dimension and diameter dimension of the power transmission shaft in the vehicle drive shaft. However, since the length of the power transmission shaft is determined by the positional relationship related to the frame of the vehicle, such as the positional relationship between the differential mechanism and the drive wheels, it is difficult to change easily. In addition, the diameter dimension of the power transmission shaft has a lower limit for ensuring the strength of the vehicle drive shaft, so the range in which it can be changed is narrow, so the range in which the torsional rigidity of the vehicle drive shaft can be adjusted is narrow. . Therefore, in the vehicle drive shaft described in Patent Document 1, it is difficult to adjust the torsional rigidity of the vehicle drive shaft.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、嵌合構造によってねじり剛性が調整可能な車両用ドライブシャフトを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a vehicle drive shaft whose torsional rigidity can be adjusted by means of a fitting structure.
本発明の要旨とするところは、動力伝達シャフトと、前記動力伝達シャフトの一端部側に嵌合される第1ジョイントと、前記動力伝達シャフトの他端部側に嵌合されるとともに、ハブベアリングが嵌合される第2ジョイントと、を含む車両用ドライブシャフトであって、前記動力伝達シャフトと前記第1ジョイントとの嵌合部である第1嵌合部、前記動力伝達シャフトと前記第2ジョイントとの嵌合部である第2嵌合部および前記第2ジョイントと前記ハブベアリングとの嵌合部である第3嵌合部のうちの一方のスプライン歯と他方のスプライン歯とが接触点で当接するように、前記一方のスプライン歯と他方のスプライン歯とのいずれかのスプライン歯が回転軸心に対して所定の角度を成すねじれ角を形成することでねじり剛性が設定されていることにある。 The gist of the present invention is a power transmission shaft, a first joint fitted to one end of the power transmission shaft, a hub bearing fitted to the other end of the power transmission shaft, and a hub bearing. a second joint to which is fitted, the first fitting portion being a fitting portion between the power transmission shaft and the first joint; the power transmission shaft and the second One spline tooth and the other spline tooth of a second fitting portion that is a fitting portion with a joint and a third fitting portion that is a fitting portion between the second joint and the hub bearing are contact points. Either one of the one spline tooth and the other spline tooth forms a torsion angle forming a predetermined angle with respect to the rotation axis so that the torsional rigidity is set. It is in.
本発明の車両用ドライブシャフトによれば、前記動力伝達シャフトと前記第1ジョイントとの嵌合部である第1嵌合部、前記動力伝達シャフトと前記第2ジョイントとの嵌合部である第2嵌合部および前記第2ジョイントと前記ハブベアリングとの嵌合部である第3嵌合部のうちの少なくとも1つの嵌合部がスプライン嵌合されている。また、本発明の車両用ドライブシャフトは、前記スプライン嵌合された少なくとも1つの嵌合部において、相互に嵌合するスプライン歯のうちの一方のスプライン歯と他方のスプライン歯とが接触点で当接するように、前記一方のスプライン歯と他方のスプライン歯とのいずれかのスプライン歯が回転軸心に対して所定の角度を成すねじれ角を形成することでねじり剛性が設定されている。これにより、前記ねじれ角の方向によって駆動力を伝達するための軸長さを変化させることができるので、たとえば前記動力伝達シャフトの長さ寸法や前記動力伝達シャフトの径寸法を変えることなく車両用ドライブシャフトのねじり剛性を調整することができる。 According to the vehicle drive shaft of the present invention, the first fitting portion that is the fitting portion between the power transmission shaft and the first joint, and the second fitting portion that is the fitting portion between the power transmission shaft and the second joint are provided. At least one of the second fitting portion and the third fitting portion, which is the fitting portion between the second joint and the hub bearing, is spline-fitted. In the drive shaft for a vehicle of the present invention, in the at least one spline-fitted fitting portion, one spline tooth and the other spline tooth of the mutually fitted spline teeth come into contact at a point of contact. The torsional rigidity is set by forming a predetermined torsion angle with respect to the rotation axis so that one of the one spline tooth and the other spline tooth is in contact with the other spline tooth . As a result, the length of the shaft for transmitting the driving force can be changed according to the direction of the torsion angle. The torsional rigidity of the drive shaft can be adjusted.
本発明は、走行用の駆動力源としてエンジンを備えるエンジン駆動車両、走行用の駆動力源としてエンジンの他に走行用回転機すなわち駆動用電動機を有するハイブリッド車両や、電気自動車等のドライブシャフトに適用される。また、本発明は、駆動力源として電動モータのみを備えている電気自動車などにも適用され得る。 The present invention is applied to the drive shaft of an engine-driven vehicle having an engine as a driving force source for running, a hybrid vehicle having a rotating machine for running, that is, a driving electric motor in addition to the engine as a driving force source for running, and an electric vehicle. Applies. Moreover, the present invention can also be applied to an electric vehicle or the like having only an electric motor as a driving force source.
以下、本発明の一実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。 An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the following examples, the drawings are appropriately simplified or modified, and the dimensional ratios, shapes, etc. of each part are not necessarily drawn accurately.
図1は、本発明が適用された車両用ドライブシャフト10の要部の一部を示す断面図である。車両用ドライブシャフト10は、図1の一点鎖線で示す差動機構12と左右一対の駆動輪14との間にそれぞれ設けられる左右一対の動力伝達部材である。図1の矢印Aは、駆動力の伝達方向を示す。図1に示す車両用ドライブシャフト10は、左右一対に設けられた車両用ドライブシャフトのうちの車両前進方向に対する車両左側に設けられているものである。上記左右一対に設けられた車両用ドライブシャフトは、たとえば全長が同じ長さ寸法あるいは異なる長さ寸法でそれぞれ形成されている。図1の矢印Bは、車両用ドライブシャフト10の回転方向を示しており、車両用ドライブシャフト10を備える車両の前進方向を示している。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of a
図1に示すように車両用ドライブシャフト10は、駆動力を伝達する動力伝達シャフト20と、動力伝達シャフト20の一端部側すなわち差動機構12側に設けられるインボードジョイントである第1ジョイント22と、動力伝達シャフト20の他端部側すなわち駆動輪14側に設けられるアウトボードジョイントである第2ジョイント24と、を含んでいる。第1ジョイント22は、等速自在継手であって、差動機構12の図示しない出力部材に連結される第1軸部30と、動力伝達シャフト20との間に設けられ、第1軸部30と動力伝達シャフト20との間で第1軸部30の回転軸心C1および動力伝達シャフト20の回転軸心Cの交差角度に拘わらず等速で回転を伝達する。第1ジョイント22は、たとえばトリポード型摺動式等速自在継手などが用いられる。第2ジョイント24は、等速自在継手であって、駆動輪14に連結される第2軸部32と動力伝達シャフト20との間に設けられ、第2軸部32と動力伝達シャフト20との間で第2軸部32の回転軸心C2および動力伝達シャフト20の回転軸心Cの交差角度に拘わらず等速で回転を伝達する。第2ジョイント24は、たとえばツェッパ型固定式等速自在継手などが用いられる。図1では、第1軸部30、動力伝達シャフト20、および第2軸部32がそれぞれ同心である状態を示している。
As shown in FIG. 1, the
第1ジョイント22は、動力伝達シャフト20の差動機構12側すなわち車体内側の一端部20aに嵌め着けられた内輪22aと、内部に収容室22bが形成された外輪22cとを備えている。内輪22aは、外輪22cに形成された収容室22bに収容されている。外輪22cは、外輪22cの回転軸心C1方向に突き出すように配設された第1軸部30を備えている。
The first joint 22 includes an
内輪22aは、外周に等間隔で周方向の外側に突き出される突起22dが形成されている。突起22dは、ローラ22eを支持するように形成されている。本実施例では、ローラ22eは3つ設けられている。外輪22cの内周面には、ローラ22eをそれぞれ受け入れてローラ22eを回転軸心C1に並行な方向に案内する案内溝22fが設けられている。これにより、内輪22aは、外輪22cに対して回転軸心C1方向に相対移動可能且つ相対回転不能に嵌め入れられている。外輪22cは、動力伝達シャフト20の一端部20aを起点とする所定範囲内の円弧運動が許容されている。内輪22aの内周面には、後述するスプライン歯62が形成されており、スプライン歯62のスプライン歯面62aと後述する動力伝達シャフト20の一端部20aに形成されたスプライン歯60のスプライン歯面60aとがスプライン嵌合されている。
The
動力伝達シャフト20と外輪22cとの間の開口部分は、軟質樹脂材から成る蛇腹状のブーツ36によって覆われている。ブーツ36は、大径端が外輪22cの周囲に嵌め着けられて、小径端が動力伝達シャフト20に嵌め着けられている。ブーツ36内には潤滑グリースが充填されている。
An opening between the
第2ジョイント24は、動力伝達シャフト20の駆動輪14側すなわち車体外側の他端部20bに嵌め着けられた内輪24aと、内部に収容室24bが形成された外輪24cとを備えている。内輪24aは、外輪24cに形成された収容室24bに収容されている。外輪24cは、外輪24cの回転軸心C2方向に突き出すように配設された第2軸部32を備えている。第2軸部32の外周面には後述するスプライン歯68が形成されている。
The second joint 24 includes an
内輪24aと外輪24cとの間には、略円筒状のケージ24eと、複数のボール24fが設けられている。これらのボール24fは、ケージ24eに形成された複数の保持孔内に保持されている。内輪24aの外周面および外輪24cの外周面には、複数のボール24fに対応する複数本の案内溝24gが回転軸心C2方向にそれぞれ形成されている。複数のボール24fは、案内溝24g内に嵌め入れられて案内されるようになっている。これにより、外輪24cおよび第2軸部32は、動力伝達シャフト20の車体外側の他端部20bを起点とする所定範囲内の円弧運動が許容されている。内輪24aの内周面には、後述するスプライン歯66が形成されており、スプライン歯66のスプライン歯面66aと後述する動力伝達シャフト20の他端部20bに形成されたスプライン歯64のスプライン歯面64aとがスプライン嵌合されている。
A substantially cylindrical cage 24e and a plurality of
動力伝達シャフト20と外輪24cとの間の開口部分は、軟質樹脂材から成る蛇腹状のブーツ38によって覆われている。ブーツ38は、大径端が外輪24cの周囲に嵌め着けられて、小径端が動力伝達シャフト20に嵌め着けられている。ブーツ38内には潤滑グリースが充填されている。
An opening between the
第2軸部32には、駆動輪14に連結されるハブベアリング40が嵌め着けられている。第2軸部32は、ハブベアリング40に形成された嵌合孔40aに相対回転不能に嵌合されている。嵌合孔40aには、後述するスプライン歯70が形成されており、スプライン歯70のスプライン歯面70aと第2軸部32に形成されたスプライン歯68のスプライン歯面68aとがスプライン嵌合されている。
A hub bearing 40 connected to the
車両用ドライブシャフト10は、駆動力が図1の矢印Aで示す方向に伝達されている。駆動力は、差動機構12から第1ジョイント22を介して動力伝達シャフト20に伝達されている。動力伝達シャフト20に伝達された駆動力は、第2ジョイント24および第2ジョイント24に備えられた第2軸部32を介してハブベアリング40に伝達されて、ハブベアリング40から駆動輪14に伝達されている。
Driving force is transmitted to the
図2、図3および図4は、車両用ドライブシャフト10において、スプライン嵌合される嵌合部の要部を拡大して示す拡大図である。具体的には、図2は、動力伝達シャフト20と第1ジョイント22との嵌合部である第1嵌合部50を拡大して示す図であり、動力伝達シャフト20の一端部20aに形成されたスプライン歯60と第1ジョイント22の内輪22aに形成されたスプライン歯62との嵌合状態を示している。図3は、動力伝達シャフト20と第2ジョイント24との嵌合部である第2嵌合部52を拡大して示す図であり、動力伝達シャフト20の他端部20bに形成されたスプライン歯64と第2ジョイント24の内輪24に形成されたスプライン歯66との嵌合状態を示している。図4は、第2ジョイント24に備えられる第2軸部32とハブベアリング40との嵌合部である第3嵌合部54を拡大して示す図であり、第2軸部32に形成されたスプライン歯68とハブベアリング40の嵌合孔40aに形成されたスプライン歯70との嵌合状態を示している。
2, 3, and 4 are enlarged views showing the main parts of the spline-fitted fitting portion of the
図2に示すように、第1嵌合部50において、動力伝達シャフト20の一端部20aに形成されたスプライン歯60は、第1嵌合部50の回転軸心すなわち動力伝達シャフト20の回転軸心Cに対して所定の角度を成すねじれ角θ1を形成している。上記所定の角度は、回転軸心Cに対して時計回りの方向を正として形成される鋭角である。すなわち動力伝達シャフト20の一端部20aは、駆動輪14に向かって右まわりのねじれ角である右ねじれ角θ1を形成したスプライン歯60を外周面に備えている。第1ジョイント22の内輪22aの内周面に形成されたスプライン歯62は、回転軸心Cに対して並行に形成されている。
As shown in FIG. 2 , in the first
車両の性能上問題となる車両前進走行の場合には、第1ジョイント22と動力伝達シャフト20との関係において、第1ジョイント22が駆動力を伝達する駆動側となり動力伝達シャフト20が駆動力を伝達される被駆動側となる。すなわち第1嵌合部50において、スプライン歯62が図2の矢印Dで示す方向に回転することによって、駆動側のスプライン歯62の歯面62aが被駆動側のスプライン歯60のスプライン歯面60aに当接させられる。したがって、図2に示すように、第1嵌合部50では、スプライン歯60のスプライン歯面60aとスプライン歯62のスプライン歯面62aとが図2の右側すなわち車体内側である差動機構12側の接触点S1で当接させられる。
In the case of forward running of the vehicle, which poses a problem in terms of vehicle performance, the relationship between the first joint 22 and the
図3に示すように、第2嵌合部52において、動力伝達シャフト20の他端部20bに形成されたスプライン歯64は、第2嵌合部52の回転軸心すなわち動力伝達シャフト20の回転軸心Cに対して所定の角度を成すねじれ角θ2を形成している。上記所定の角度は、回転軸心Cに対して時計回りの方向を正として形成される鋭角である。すなわち動力伝達シャフト20の他端部20bは、駆動輪14に向かって右まわりのねじれ角である右ねじれ角θ2を形成したスプライン歯64を外周面に備えている。第2ジョイント24の内輪24aの内周面に形成されたスプライン歯66は、回転軸心Cに対して並行に形成されている。
As shown in FIG. 3 , in the second
車両前進走行の場合には、第2ジョイント24と動力伝達シャフト20との関係において、動力伝達シャフト20が駆動力を伝達する駆動側となり第2ジョイント24が駆動力を伝達される被駆動側となる。すなわち第2嵌合部52において、スプライン歯64が図3の矢印Dで示す方向に回転することによって、駆動側のスプライン歯64のスプライン歯面64aが被駆動側のスプライン歯66のスプライン歯面66aに当接させられる。したがって、図3に示すように、第2嵌合部52では、スプライン歯64のスプライン歯面64aとスプライン歯66のスプライン歯面66aとが図3の左側すなわち車体外側である駆動輪14側の接触点S2で当接させられる。
In the case of forward running of the vehicle, the relationship between the second joint 24 and the
図4に示すように、第3嵌合部54において、第2ジョイント24に備えられる第2軸部32に形成されたスプライン歯68は、第2嵌合部53の回転軸心すなわち第2ジョイント24の回転軸心C2に対して所定の角度を成すねじれ角θ3を形成している。上記所定の角度は、回転軸心C2に対して時計回りの方向を正として形成される鋭角である。すなわち第2軸部32は、駆動輪14に向かって右まわりのねじれ角である右ねじれ角θ3を形成したスプライン歯68を外周面に備えている。ハブベアリング40の嵌合孔40aの内周面に形成されたスプライン歯70は、第2ジョイント24の回転軸心C2に対して並行に形成されている。
As shown in FIG. 4, in the third
車両前進走行の場合には、第2ジョイント24とハブベアリング40との関係において、第2ジョイント24が駆動力を伝達する駆動側となりハブベアリング40が駆動力を伝達される被駆動側となる。すなわち第3嵌合部54において、スプライン歯68が図4の矢印Dで示す方向に回転することによって、駆動側のスプライン歯68のスプライン歯面68aが被駆動側のスプライン歯70のスプライン歯面70aに当接させられる。したがって、図4に示すように、第3嵌合部54では、スプライン歯68のスプライン歯面68aとスプライン歯70のスプライン歯面70aとが図4の左側すなわち車体外側であるの駆動輪14側の接触点S3で当接させられる。
In the case of forward running of the vehicle, the relationship between the second joint 24 and the hub bearing 40 is such that the second joint 24 is the driving side that transmits the driving force, and the hub bearing 40 is the driven side that transmits the driving force. 4, the
図5、図6および図7は、車両用ドライブシャフト10において、ねじれ角の方向を変更した場合のスプライン嵌合される嵌合部の要部を拡大して示す拡大図である。図5は、図2に対応する図であり、動力伝達シャフト20と第1ジョイント22との嵌合部である第1嵌合部50を拡大して示す図である。図6は、図3に対応する図であり、動力伝達シャフト20と第2ジョイント24との嵌合部である第2嵌合部52を拡大して示す図である。図7は、図4に対応する図であり、第2ジョイント24に備えられる第2軸部32とハブベアリング40との嵌合部である第3嵌合部54を拡大して示す図である。
5, 6, and 7 are enlarged views showing the essential parts of the spline-fitted fitting portion when the direction of the torsion angle is changed in the
図5に示すように、第1嵌合部50において、動力伝達シャフト20の一端部20aに形成されたスプライン歯60は、動力伝達シャフト20の回転軸心Cに対して所定の角度を成すねじり角θ4を形成している。上記所定の角度は、回転軸心Cに対して反時計回りの方向を正として形成される鋭角である。すなわち動力伝達シャフト20の一端部20aは、左まわりのねじれ角である左ねじれ角θ4を形成したスプライン歯60を外周面に備えている。第1ジョイント22の内輪22aの内周面に形成されたスプライン歯62は、第1ジョイントの回転軸心C1に対して並行に形成されている。
As shown in FIG. 5 , in the first
車両前進走行の場合には、スプライン歯62が図5の矢印Dで示す方向に回転することによって駆動側のスプライン歯62の歯面62aが被駆動側のスプライン歯60のスプライン歯面60aに当接させられる。そのため、図5に示すように、第1嵌合部50では、スプライン歯60のスプライン歯面60aとスプライン歯62のスプライン歯面62aとが図5の左側すなわち車体外側である駆動輪14側の接触点S4で当接させられる。
When the vehicle is traveling forward, the
図6に示すように、第2嵌合部52において、動力伝達シャフト20の他端部20bに形成されたスプライン歯64は、動力伝達シャフト20の回転軸心Cに対して所定の角度を成すねじり角θ5を形成している。上記所定の角度は、回転軸心Cに対して反時計回りの方向を正として形成される鋭角である。すなわち動力伝達シャフト20の他端部20bは、左まわりのねじれ角である左ねじれ角θ5を形成したスプライン歯64を外周面に備えている。第2ジョイント24の内輪24aの内周面に形成されたスプライン歯66は、回転軸心Cに対して並行に形成されている。
As shown in FIG. 6, in the second
車両前進走行の場合には、スプライン歯64が図6の矢印Dで示す方向に回転することによって駆動側のスプライン歯64のスプライン歯面64aが被駆動側のスプライン歯66のスプライン歯面66aに当接させられる。そのため、図6に示すように、第2嵌合部52では、スプライン歯64のスプライン歯面64aとスプライン歯66のスプライン歯面66aとが図6の右側すなわち車体内側である差動機構12側の接触点S5で当接させられる。
When the vehicle is traveling forward, the
図7に示すように、第3嵌合部54において、第2ジョイント24に備えられる第2軸部32に形成されたスプライン歯68は、第3嵌合部54の回転軸心すなわち第2ジョイント24の回転軸心C2に対して所定の角度を成すねじれ角θ6を形成している。上記所定の角度は、回転軸心C2に対して反時計回りの方向を正として形成される鋭角である。すなわち第2軸部32は、左まわりのねじれ角である左ねじれ角θ6を形成したスプライン歯68を外周面に備えている。ハブベアリング40の嵌合孔40aの内周面に形成されたスプライン歯70は回転軸心C2に対して並行に形成されている。
As shown in FIG. 7, in the third
車両前進走行の場合には、スプライン歯68が図7の矢印Dで示す方向に回転することによって駆動側のスプライン歯68のスプライン歯面68aが被駆動側のスプライン歯70のスプライン歯面70aに当接させられる。そのため、図7に示すように、第2嵌合部52では、スプライン歯68のスプライン歯面68aとスプライン歯70のスプライン歯面70aとが図7の右側すなわち車体内側である差動機構12側の接触点S6で当接させられる。
When the vehicle is traveling forward, the
図8および図9は、車両用ドライブシャフト10において、スプライン嵌合される嵌合部の位置関係を示す概略図である。図8は、第1嵌合部50、第2嵌合部52および第3嵌合部54において、相互に嵌合されるスプライン歯のうちの一方のスプライン歯60、64、68が右まわりの右ねじれ角θ1、θ2、θ3をそれぞれ形成している場合の位置関係を示している。
8 and 9 are schematic diagrams showing the positional relationship of spline-fitted fitting portions in the
図8に示す軸長L1は、車両用ドライブシャフト10における第1嵌合部50と第2嵌合部52との間の軸長さ寸法を示している。上記軸長さ寸法は、車両用ドライブシャフト10における駆動力すなわちトルクを伝達する軸長さ寸法である。軸長L1は、具体的には、スプライン歯面62aとスプライン歯面60aとが当接させられる接触点S1と、スプライン歯面64aとスプライン歯面66aとが当接させられる接触点S2との間の回転軸心C方向の距離を示している。
An axial length L1 shown in FIG. 8 indicates an axial length dimension between the first
図8に示す軸長L2は、たとえば第2軸部32の車体内側すなわち第2軸部32の差動機構12側の端部と第3嵌合部54との間の軸長さ寸法を示している。上記軸長さ寸法は、車両用ドライブシャフト10における駆動力すなわちトルクを伝達する軸長さ寸法である。軸長L2は、具体的には、第2軸部32の差動機構12側の端部と、スプライン歯面68aとスプライン歯面70aとが当接させられる接触点S3との間の回転軸心C2方向の距離を示している。
An axial length L2 shown in FIG. 8 indicates, for example, the axial length dimension between the inner side of the vehicle body of the
図9は、第1嵌合部50、第2嵌合部52および第3嵌合部54において、相互に嵌合されるスプライン歯のうちの一方のスプライン歯60、64、68が左まわりの左ねじれ角θ4、θ5、θ6をそれぞれ形成している場合の位置関係を示している。
FIG. 9 shows that in the first
図9に示す軸長L3は、車両用ドライブシャフト10における第1嵌合部50と第2嵌合部52との間の軸長さ寸法を示している。軸長L3は、具体的には、スプライン歯面62aとスプライン歯面60aとが当接させられる接触点S4と、スプライン歯面64aとスプライン歯面66aとが当接させられる接触点S5との間の回転軸心C方向の距離を示している。
An axial length L3 shown in FIG. 9 indicates the axial length dimension between the first
図9に示す軸長L4は、たとえば第2軸部32の車体内側すなわち第2軸部32の差動機構12側の端部と第3嵌合部54との間の軸長さ寸法を示している。軸長L4は、具体的には、第2軸部32の差動機構12側の端部と、スプライン歯面68aとスプライン歯面70aとが当接させられる接触点S6との間の回転軸心C2方向の距離を示している。
An axial length L4 shown in FIG. 9 indicates, for example, the axial length dimension between the inner side of the vehicle body of the
図8および図9に示すように、スプライン歯60、64、68が右まわりの右ねじれ角θ1、θ2、θ3をそれぞれ形成している場合には、スプライン歯60、64、68が左まわりの左ねじれ角θ4、θ5、θ6をそれぞれ形成している場合と比べて、車両用ドライブシャフト10における軸長さ寸法が大きくなっている。具体的には、第1嵌合部50と第2嵌合部52との間の軸長さ寸法では、右ねじれ角θ1、θ2、θ3である場合の軸長L1が左ねじれ角θ4、θ5、θ6である場合の軸長L3よりも大きくなっている。さらに、第2軸部32の差動機構12側の端部と第3嵌合部54との間の軸長さ寸法では、右ねじれ角θ1、θ2、θ3である場合の軸長L2が左ねじれ角θ4、θ5、θ6である場合の軸長L4よりも大きくなっている。
As shown in FIGS. 8 and 9, if the
車両用ドライブシャフト10は、トルクを伝達する軸長さ寸法を大きくすることによって車両用ドライブシャフト10におけるねじり剛性を小さくすることができるため、たとえば図8および図9に示すように、スプライン歯60、64、68に右ねじれ角θ1、θ2、θ3をそれぞれ形成することによって、スプライン歯60、64、68に左ねじれ角θ4、θ5、θ6をそれぞれ形成した場合と比べて、車両用ドライブシャフト10の低剛性化を実現できる。また、スプライン歯60、64、68に左ねじれ角θ4、θ5、θ6をそれぞれ形成することによって、スプライン歯60、64、68に右ねじれ角θ1、θ2、θ3をそれぞれ形成した場合と比べて、車両用ドライブシャフト10の高剛性化を実現できる。
The
本実施例では、図2から図7に示すように、第1嵌合部50、第2嵌合部52および第3嵌合部54がスプライン嵌合されており、相互に嵌合するスプライン歯のうちの一方のスプライン歯60、64、68に所定のねじれ角を形成することによって、低剛性化あるいは高剛性化された車両用ドライブシャフト10を実現するために調整されたねじり剛性が設定される。しかしながら、たとえば第1嵌合部50、第2嵌合部52および第3嵌合部54のうちの第1嵌合部50がスプライン嵌合されている場合であっても、車両用ドライブシャフト10のねじり剛性が設定され得る。たとえば第1嵌合部50において、スプライン歯60に右ねじれ角θ1を形成することによって、スプライン歯面60aとスプライン歯面62aとの接触点S1を車体外側すなわち駆動輪14側に形成させることができるため、車両用ドライブシャフト10におけるトルクを伝達する軸長さ寸法を大きくすることができる。また、第1嵌合部50において、スプライン歯60に左ねじれ角θ4を形成することによって、スプライン歯面60aとスプライン歯面62aとの接触点S4を車体内側すなわち差動機構12側に形成させることができるため、車両用ドライブシャフト10におけるトルクを伝達する軸長さ寸法を小さくすることができる。これにより、低剛性化あるいは高剛性化された車両用ドライブシャフト10のねじり剛性が設定される。
In this embodiment, as shown in FIGS. 2 to 7, the first
同様に、たとえば第1嵌合部50、第2嵌合部52および第3嵌合部54のうちの第2嵌合部52がスプライン嵌合されている場合、あるいは第1嵌合部50、第2嵌合部52および第3嵌合部54のうちの第3嵌合部54がスプライン嵌合されている場合であっても、車両用ドライブシャフト10のねじり剛性が設定され得る。
Similarly, for example, when the second
左右一対に設けられた車両用ドライブシャフトのうちの車両前進方向に対する車両右側に設けられている図示しない車両用ドライブシャフトでは、スプライン歯60、64、68に右ねじれ角θ1、θ2、θ3をそれぞれ形成した場合には、スプライン歯60、64、68に左ねじれ角θ4、θ5、θ6をそれぞれ形成した場合と比べて、トルクを伝達する軸長さ寸法が小さくなる。そのため、図示しない上記車両用ドライブシャフトでは、ねじり剛性が大きくなり、高剛性となる。また、図示しない上記車両用ドライブシャフトでは、スプライン歯60、64、68に左ねじれ角θ4、θ5、θ6をそれぞれ形成した場合には、スプライン歯60、64、68に右ねじれ角θ1、θ2、θ3をそれぞれ形成した場合と比べて、トルクを伝達する軸長さ寸法が大きくなり、ねじり剛性が小さくなる。
Of the pair of left and right vehicle drive shafts, a vehicle drive shaft (not shown) provided on the right side of the vehicle with respect to the forward direction of the vehicle has
本実施例で示す車両用ドライブシャフト10および車両前進方向に対する車両右側に設けられた上記図示しない車両用ドライブシャフトの全長が異なる長さ寸法である場合、たとえば車両用ドライブシャフト10が上記図示しない車両用ドライブシャフトよりも全長の長さ寸法が大きく、駆動力を伝達するための軸長さが長い場合には、長軸となる車両用ドライブシャフト10は、スプライン嵌合される嵌合部のねじれ角の方向を変更させることによって短軸となる上記図示しない車両用ドライブシャフトの剛性値に合わせることができる。
In the case where the
このように、本実施例の車両用ドライブシャフト10によれば、スプライン嵌合された第1嵌合部50において、相互に嵌合するスプライン歯60、62のうちのスプライン歯60が回転軸心Cに対して所定の角度を成す右ねじれ角θ1あるいは左ねじれ角θ4を形成することでねじり剛性が設定されている。また、スプライン嵌合された第2嵌合部52において、相互に嵌合するスプライン歯64、66のうちのスプライン歯64が回転軸心Cに対して所定の角度を成す右ねじれ角θ2あるいは左ねじれ角θ5を形成することでねじり剛性が設定されている。さらに、スプライン嵌合された第3嵌合部54において、相互に嵌合するスプライン歯68、70のうちのスプライン歯68が回転軸心C2に対して所定の角度を成す右ねじれ角θ3あるいは左ねじれ角θ6を形成することでねじり剛性が設定されている。これにより、ねじれ角の方向によって駆動力を伝達するための軸長さを変化させることができるので、たとえば動力伝達シャフト20の長さ寸法や動力伝達シャフト20の径寸法を変えることなく、差動機構12の両側に連結される一対の車両用ドライブシャフト10のねじり剛性を相互に調整することができる。
As described above, according to the
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the drawings, the present invention is not limited to these, and may be implemented in other aspects as well.
たとえば、前述の実施例においては、車両用ドライブシャフト10では、第1嵌合部50、第2嵌合部52および第3嵌合部54がスプライン嵌合されるものであって、相互に嵌合するスプライン歯のうちのいずれか一方のスプライン歯がねじれ角を形成するものであるが、必ずしもこれに限らない。すなわち、第1軸部30と差動機構12の図示しない出力部材との連結部がスプライン嵌合されるものであって、相互に嵌合するスプライン歯のうちのいずれか一方のスプライン歯がねじれ角を形成するものであってもよい。また、たとえば動力伝達シャフト20が、2以上の複数のシャフトを連結したものである場合には、上記複数のシャフトの連結部がスプライン嵌合されるものであって、相互に嵌合するスプライン歯のうちのいずれか一方のスプライン歯がねじれ角を形成するものであってもよい。
For example, in the above-described embodiment, in the
また、前述の実施例においては、第1嵌合部50において、動力伝達シャフト20の一端部20aに形成されたスプライン歯60が右ねじれ角θ1あるいは左ねじれ角θ4を形成しているが、必ずしもこれに限らず、第1嵌合部50において、たとえば第1ジョイント22の内輪22aに形成されたスプライン歯62が右ねじれ角θ1あるいは左ねじれ角θ4を形成し、スプライン歯60が回転軸心Cに対して並行に形成したものであってもよい。同様に、第2嵌合部52において、スプライン歯66が右ねじれ角θ2あるいは左ねじれ角θ5を形成し、スプライン歯64が回転軸心Cに対して並行に形成したものであってもよい。さらに、第3嵌合部54において、スプライン歯70が右ねじれ角θ3あるいは左ねじれ角θ6を形成し、スプライン歯68が回転軸心C2に対して並行に形成したものであってもよい。
In the above-described embodiment, in the first
右ねじれ角θ1、θ2、θ3あるいは左ねじれ角θ4、θ5、θ6は、それぞれ同じ角度であってもよいし、異なる角度であってもよい。すなわち、車両用ドライブシャフト10のねじり剛性を調整するために、それぞれ適宜変更が可能である。
The right twist angles θ1, θ2, θ3 or the left twist angles θ4, θ5, θ6 may be the same angle or different angles. That is, in order to adjust the torsional rigidity of the
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。 The embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the drawings. Various modifications and improvements can be made based on knowledge.
10:車両用ドライブシャフト
20:動力伝達シャフト
20a:一端部
20b:他端部
22:第1ジョイント
24:第2ジョイント
40:ハブベアリング
50:第1嵌合部
52:第2嵌合部
54:第3嵌合部
60、62、64、66、68、70:スプライン歯
θ1、θ2、θ3:右ねじれ角(ねじれ角)
θ4、θ5、θ6:左ねじれ角(ねじれ角)
C:回転軸心
C2:回転軸心
10: Vehicle Drive Shaft 20:
θ4, θ5, θ6: left twist angle (torsion angle)
C: Rotational axis C2: Rotational axis
Claims (1)
前記動力伝達シャフトと前記第1ジョイントとの嵌合部である第1嵌合部、前記動力伝達シャフトと前記第2ジョイントとの嵌合部である第2嵌合部および前記第2ジョイントと前記ハブベアリングとの嵌合部である第3嵌合部のうちの少なくとも1つの嵌合部がスプライン嵌合されており、
前記スプライン嵌合された少なくとも1つの嵌合部において、相互に嵌合するスプライン歯のうちの一方のスプライン歯と他方のスプライン歯とが接触点にて当接するように、前記一方のスプライン歯と他方のスプライン歯とのいずれかのスプライン歯が回転軸心に対して所定の角度を成すねじれ角を形成することでねじり剛性が設定されている
ことを特徴とする車両用ドライブシャフト。 a power transmission shaft; a first joint fitted to one end of the power transmission shaft; and a second joint fitted to the other end of the power transmission shaft and fitted with a hub bearing. A vehicle drive shaft comprising:
A first fitting portion that is a fitting portion between the power transmission shaft and the first joint, a second fitting portion that is a fitting portion between the power transmission shaft and the second joint, and the second joint and the at least one fitting portion of the third fitting portion that is a fitting portion with the hub bearing is spline-fitted;
In the at least one spline-fitted fitting portion, the one spline tooth and the other spline tooth of the mutually fitted spline teeth are in contact with each other at a contact point. A drive shaft for a vehicle, wherein torsional rigidity is set by forming a predetermined torsion angle with respect to a rotation axis with one of the spline teeth of the other spline tooth .
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