JPH02204132A - 車両用駆動軸 - Google Patents
車両用駆動軸Info
- Publication number
- JPH02204132A JPH02204132A JP2305189A JP2305189A JPH02204132A JP H02204132 A JPH02204132 A JP H02204132A JP 2305189 A JP2305189 A JP 2305189A JP 2305189 A JP2305189 A JP 2305189A JP H02204132 A JPH02204132 A JP H02204132A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- sleeve
- spline
- yoke
- frp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Motor Power Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、繊維強化プラスチック（以下ｒＦＲＰ」と略
す）製の車両用駆動軸、特に自動車用プロペラシャフト
に関するものである。
す）製の車両用駆動軸、特に自動車用プロペラシャフト
に関するものである。
（従来の技術）
プロペラシャフトは、ヨーク、スプライン等と接続され
動力源からの回転を作動機に伝達する駆動用部品である
が、従来は鋼管型のプロペラシャフトにヨーク等を溶接
によって接合し製作されていた。近年、車体重量の低減
による燃費向上や、低騒音・低振動といった乗り心地性
の向上環も要求されるようになってきた。
動力源からの回転を作動機に伝達する駆動用部品である
が、従来は鋼管型のプロペラシャフトにヨーク等を溶接
によって接合し製作されていた。近年、車体重量の低減
による燃費向上や、低騒音・低振動といった乗り心地性
の向上環も要求されるようになってきた。
その要求に対し、プロペラシャフトを鋼製からＦＲＰ製
へ代えることにより重量を低減しようとする試みがなさ
れている。
へ代えることにより重量を低減しようとする試みがなさ
れている。
従来のＦＲＰ製プロペラシャフトとして、■特公昭５９
−８５６８号公報には、金属製円筒管の外周にＦＲＰを
被覆し、両端にヨークを取り付けたプロペラシャフト、
■特開昭６１−３６５１３号公報には、両端にヨークエ
ンドと溶接可能な金属製バイブを埋め込み同時成形で一
体化したＦＲＰ製プロペラシャフト、■実開昭６３−１
０４７１６号公報には、端部に金属製継手が装着された
ＦＲＰ製プロペラシャフトが開示されている。これら■
〜■のＦＲＰ製プロペラシャフトを用いることにより、
鋼製プロペラシャフトよりも軽量化は図られるが、これ
ら■〜■のプロペラシャフトを使用する場合にはスプラ
イン部を別に設ける必要があるため、金属製のスプライ
ン部による重量増の問題があり前記軽量化は微々たるも
のとなる。
−８５６８号公報には、金属製円筒管の外周にＦＲＰを
被覆し、両端にヨークを取り付けたプロペラシャフト、
■特開昭６１−３６５１３号公報には、両端にヨークエ
ンドと溶接可能な金属製バイブを埋め込み同時成形で一
体化したＦＲＰ製プロペラシャフト、■実開昭６３−１
０４７１６号公報には、端部に金属製継手が装着された
ＦＲＰ製プロペラシャフトが開示されている。これら■
〜■のＦＲＰ製プロペラシャフトを用いることにより、
鋼製プロペラシャフトよりも軽量化は図られるが、これ
ら■〜■のプロペラシャフトを使用する場合にはスプラ
イン部を別に設ける必要があるため、金属製のスプライ
ン部による重量増の問題があり前記軽量化は微々たるも
のとなる。
なお、このスプラインは、動力源から作動機への回転の
伝達時における回転時の振れ・たわみによるプロペラシ
ャフトの伸縮に対し、長さ調節のために必要なものであ
る。また、たわみや回転時の振れが大きいため途中に軸
受けを設ける必要があり、さらなる重量増や構造が複雑
になるといった問題もある。
伝達時における回転時の振れ・たわみによるプロペラシ
ャフトの伸縮に対し、長さ調節のために必要なものであ
る。また、たわみや回転時の振れが大きいため途中に軸
受けを設ける必要があり、さらなる重量増や構造が複雑
になるといった問題もある。
また、■特開昭５８−２１０２２号公報には、プロペラ
シャフトの一方端部にスプラインを外挿し、シャフト部
とスプライン部とを一体化したＦＲＰ製プロペラシャフ
トが開示されているが、このような構造では、比剛性の
不足から高速回転中に共振を起こし、そのためシャフト
の長さは短くせざるを得す、シャフトとシャフトの間に
軸受を設けて支持するため重量が増加し、かつ構造が複
雑になると言った問題がある。
シャフトの一方端部にスプラインを外挿し、シャフト部
とスプライン部とを一体化したＦＲＰ製プロペラシャフ
トが開示されているが、このような構造では、比剛性の
不足から高速回転中に共振を起こし、そのためシャフト
の長さは短くせざるを得す、シャフトとシャフトの間に
軸受を設けて支持するため重量が増加し、かつ構造が複
雑になると言った問題がある。
更に、ＦＲＰ製プロペラシャフトと金属製スリーブとの
接続が難しいため、接合強度を向上させる目的で金属製
スリーブに溝加工やローレット加工して接触部の接合強
度を向上したり、スリーブの形状を円形から角形にし、
滑りを防止する方法等もある。
接続が難しいため、接合強度を向上させる目的で金属製
スリーブに溝加工やローレット加工して接触部の接合強
度を向上したり、スリーブの形状を円形から角形にし、
滑りを防止する方法等もある。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上述の技術でも未だ下記の問題点を有し
ている。
ている。
■ スプライン部があるので高速回転に対応するために
はシャフト部の長さを短くせざるを得す、重量低減が十
分に図られていない。
はシャフト部の長さを短くせざるを得す、重量低減が十
分に図られていない。
■ ＦＲＰ製プロペラシャフトと金属製スリーブとの接
続が難しく、特に高トルクがかかる大型トラック用では
、十分な接合強度がないと回転中に接合部が剥離し、事
故につながる恐れがある。
続が難しく、特に高トルクがかかる大型トラック用では
、十分な接合強度がないと回転中に接合部が剥離し、事
故につながる恐れがある。
ここに、本発明は上記の問題点を解消し、スプライン機
能を持たせつつ、長尺のＦＲＰ製プロペラシャフトによ
り中間軸受を省略し、軽量化を図り、低騒音・低振動の
車両用駆動軸を提供することを目的としたものである。
能を持たせつつ、長尺のＦＲＰ製プロペラシャフトによ
り中間軸受を省略し、軽量化を図り、低騒音・低振動の
車両用駆動軸を提供することを目的としたものである。
（課題を解決するための手段）
本発明者等の種々の形状のプロペラシャフトのたわみ解
析の結果、金属製スプライン軸およびスリーブ部がたわ
みを大きくする原因になっていることが判明した。そこ
で本発明者等は一方端部に接合するスリーブを、内面に
スプライン加工をしたスリーブとすれば、スプライン部
をＦＲＰ製シャフトの端部に内挿することが出来、長尺
のシャフトであってもたわみを低減できることを見い出
した。更に、他方端部に挿着するスプライン軸を中空化
した構造とすることにより、たわみは更に減少し、共振
回転数は高くなり、高速回転に適したプロペラシャフト
が得られることを見いだした。
析の結果、金属製スプライン軸およびスリーブ部がたわ
みを大きくする原因になっていることが判明した。そこ
で本発明者等は一方端部に接合するスリーブを、内面に
スプライン加工をしたスリーブとすれば、スプライン部
をＦＲＰ製シャフトの端部に内挿することが出来、長尺
のシャフトであってもたわみを低減できることを見い出
した。更に、他方端部に挿着するスプライン軸を中空化
した構造とすることにより、たわみは更に減少し、共振
回転数は高くなり、高速回転に適したプロペラシャフト
が得られることを見いだした。
また、ＦＲＰ製シャフトと金属製スリーブとの接合を確
実なものにするためにはスリーブの形状を多角形状とす
ればよく、更に接合の信頼性をより向上させるためには
シャフト端部の外周にバックアップリングを取り付けれ
ばよい。
実なものにするためにはスリーブの形状を多角形状とす
ればよく、更に接合の信頼性をより向上させるためには
シャフト端部の外周にバックアップリングを取り付けれ
ばよい。
すなわち第１の本発明の要旨とするところは、ＦＲＰ製
管製管一方端部にヨークを接合したスリーブを、また他
方端部にスプライン付きスリーブを一体に形成し、当該
スプライン付きスリーブにヨークを接合した中空スプラ
イン軸を挿着してなるものである。また、第２の本発明
の要旨は、前記スリーブの少なくとも一方の外形を多角
形状とし、ＦＲＰ製管製管−合または一体成形してなる
ものである。更に第３の本発明の要旨は、前記ＦＲＰ製
管製管−なくとも一方の端部外周にバックアップリング
を取り付けたものである。
管製管一方端部にヨークを接合したスリーブを、また他
方端部にスプライン付きスリーブを一体に形成し、当該
スプライン付きスリーブにヨークを接合した中空スプラ
イン軸を挿着してなるものである。また、第２の本発明
の要旨は、前記スリーブの少なくとも一方の外形を多角
形状とし、ＦＲＰ製管製管−合または一体成形してなる
ものである。更に第３の本発明の要旨は、前記ＦＲＰ製
管製管−なくとも一方の端部外周にバックアップリング
を取り付けたものである。
（作 用）
本発明に係る車両用駆動軸は上記した構成とされている
ので、シャフトの長尺化が可能となり、よって中間軸受
が不要となって軽量化が図れ、しかもシャフトのたわみ
減少による低騒音・低振動化が達成できる。
ので、シャフトの長尺化が可能となり、よって中間軸受
が不要となって軽量化が図れ、しかもシャフトのたわみ
減少による低騒音・低振動化が達成できる。
（実 施 例）
以下本発明を添付図面に示す実施例に基づいて説明する
。
。
第１図は、本発明の実施例を断面して示す正面図であり
、図中１はＦＲＰ製管体であるシャフト、２は該シャフ
ト１の一方端部に接続されたスリーブである。そしてこ
のスリーブ２の外端にはヨーク３が接合あるいは一体的
に形成されている。
、図中１はＦＲＰ製管体であるシャフト、２は該シャフ
ト１の一方端部に接続されたスリーブである。そしてこ
のスリーブ２の外端にはヨーク３が接合あるいは一体的
に形成されている。
４は前記シャフト１の他方端部に接続されたスリーブで
あり、その内部にはスプライン５が形成されている。そ
してこのスベライン５に、その外端にヨーク６を接合し
た中空スプライン軸７が挿着されている。
あり、その内部にはスプライン５が形成されている。そ
してこのスベライン５に、その外端にヨーク６を接合し
た中空スプライン軸７が挿着されている。
ところで前記スリーブ２及び４とシャフト１との接続は
、■フィラメントワインディング法でシャフト１を形成
するに際して一体的に成形する方法、あるいは■接着剤
にて後で接着する方法、があるが、−船釣には接着剤を
用いた方法が採用されている。
、■フィラメントワインディング法でシャフト１を形成
するに際して一体的に成形する方法、あるいは■接着剤
にて後で接着する方法、があるが、−船釣には接着剤を
用いた方法が採用されている。
また、前記スリーブ２及び４のどちらか一方あるいは両
方の外形を第２図に示す如き多角形状等の非円形状とす
ると共に、該スリーブ２．４を嵌入するシャフト１の端
部内周面を第３図に示す如きこれと同形状とすれば、高
トルクの伝達が可能となる。
方の外形を第２図に示す如き多角形状等の非円形状とす
ると共に、該スリーブ２．４を嵌入するシャフト１の端
部内周面を第３図に示す如きこれと同形状とすれば、高
トルクの伝達が可能となる。
更に、シャツ）ｌの端部に第１図に想像線で示す如きバ
ックアップリング８を取り付ければ、シャフト１とスリ
ーブ２．４の接合の信顛性が向上する。
ックアップリング８を取り付ければ、シャフト１とスリ
ーブ２．４の接合の信顛性が向上する。
次に本発明の効果をｆ！認するために試験を行った結果
について説明する。
について説明する。
ＦＲＰ製シャフトは、外径φ１２０ａ、肉厚８ＩＩ１１
、長さ１４００ｍとし、フィラメントワインディング法
にて成形を行った。
、長さ１４００ｍとし、フィラメントワインディング法
にて成形を行った。
使用繊維はガラス繊維を±４５°に配向した層を内側に
、そしてその外側にカーボン繊維を±１０″に配向した
層を、さらにその外側をガラス繊維をほぼ９０’に配向
したものを使用した。
、そしてその外側にカーボン繊維を±１０″に配向した
層を、さらにその外側をガラス繊維をほぼ９０’に配向
したものを使用した。
なお、使用樹脂はエポキシ樹脂を用いた。
スリーブ、ヨーク及びスプライン付スリーブは第１図に
示す形状のものを前記ＦＲＰ製シャフトにエポキシ系接
着剤で接着した。
示す形状のものを前記ＦＲＰ製シャフトにエポキシ系接
着剤で接着した。
また比較として第２図に示すような、ＦＲＰ製シャフト
１の一端端部にスプライン５部を外挿してシャフト１部
とスプライン５部を一体化したＦＲＰ製プロペラシャフ
トを実施例と同一外径・同一長さのものを製作した。な
お、第２図中９は外端にヨーク６を接合したスプライン
スリーブを示す。
１の一端端部にスプライン５部を外挿してシャフト１部
とスプライン５部を一体化したＦＲＰ製プロペラシャフ
トを実施例と同一外径・同一長さのものを製作した。な
お、第２図中９は外端にヨーク６を接合したスプライン
スリーブを示す。
試験は回転試験機を用い共振回転数を測定したが、下記
表に示す如（本発明品は従来のものと比較して高い共振
回転数を示し、高速回転に十分適したものであることが
確認された。
表に示す如（本発明品は従来のものと比較して高い共振
回転数を示し、高速回転に十分適したものであることが
確認された。
なお、試験抜本発明品のスリーブとシャフト間の接合状
況を調査したが、接合部の剥離等は認められなかった。
況を調査したが、接合部の剥離等は認められなかった。
（発明の効果）
以上の説明したように本発明は、スプライン部をシャフ
ト内に内挿することによりＦＲＰ製シャフトを長尺化し
、さらにスプライン軸を中空にすることにより軽量化が
図れ、振れも小さくなって低騒音、低振動化となり乗り
心地も改善された。
ト内に内挿することによりＦＲＰ製シャフトを長尺化し
、さらにスプライン軸を中空にすることにより軽量化が
図れ、振れも小さくなって低騒音、低振動化となり乗り
心地も改善された。
さらに、スリーブの形状を多角形とし、またシャフト端
部の外面にバックアップリングを取り付けることにより
、高トルクでの回転に耐え、大型トラック用にも十分実
用化ができる。
部の外面にバックアップリングを取り付けることにより
、高トルクでの回転に耐え、大型トラック用にも十分実
用化ができる。
第１図は本発明の一実施例を断面にして示す正面図、第
２図は比較例を断面にして示す正面図、第３図はスリー
ブの断面図の一例を示す図面、第４図は第３図の断面を
有するスリーブに嵌合するシャフトの端部の断面図であ
る。 １はシャフト、 ２． ４はスリーブ、 ３はヨーク、 ５はスプライン、 ６はヨーク、 ７は中空スプライ ン軸、 ８はバックアップリング。 第１図 第２図 第３図 第４図
２図は比較例を断面にして示す正面図、第３図はスリー
ブの断面図の一例を示す図面、第４図は第３図の断面を
有するスリーブに嵌合するシャフトの端部の断面図であ
る。 １はシャフト、 ２． ４はスリーブ、 ３はヨーク、 ５はスプライン、 ６はヨーク、 ７は中空スプライ ン軸、 ８はバックアップリング。 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (3)
- （１）繊維強化プラスチック製管体の一方端部にヨーク
を接合したスリーブを、また他方端部にスプライン付き
スリーブを一体に形成し、当該スプライン付きスリーブ
にヨークを接合した中空スプライン軸を挿着してなるこ
とを特徴とする車両用駆動軸。 - （２）上記スリーブの少なくとも一方の外形を多角形状
とし、繊維強化プラスチック製管体に嵌合または一体成
形してなることを特徴とする請求項１記載の車両用駆動
軸。 - （３）上記繊維強化プラスチック製管体の少なくとも一
方の端部外周にバックアップリングを取り付けたことを
特徴とする請求項１ないし２記載の車両用駆動軸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2305189A JPH02204132A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 車両用駆動軸 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2305189A JPH02204132A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 車両用駆動軸 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02204132A true JPH02204132A (ja) | 1990-08-14 |
Family
ID=12099646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2305189A Pending JPH02204132A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 車両用駆動軸 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02204132A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5360377A (en) * | 1990-11-08 | 1994-11-01 | Mercedes-Benz Do Brasil S.A. | Extra short telescopic transmission shaft with shaft section diameters greater than coupling fork diameters |
| JP2024514330A (ja) * | 2021-04-13 | 2024-04-01 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | モータ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5821022A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-07 | Hino Motors Ltd | プロペラシヤフト |
-
1989
- 1989-01-31 JP JP2305189A patent/JPH02204132A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5821022A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-07 | Hino Motors Ltd | プロペラシヤフト |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5360377A (en) * | 1990-11-08 | 1994-11-01 | Mercedes-Benz Do Brasil S.A. | Extra short telescopic transmission shaft with shaft section diameters greater than coupling fork diameters |
| JP2024514330A (ja) * | 2021-04-13 | 2024-04-01 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | モータ |
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