JPH07174132A - 振動低減式ドライブシャフト - Google Patents
振動低減式ドライブシャフトInfo
- Publication number
- JPH07174132A JPH07174132A JP32220993A JP32220993A JPH07174132A JP H07174132 A JPH07174132 A JP H07174132A JP 32220993 A JP32220993 A JP 32220993A JP 32220993 A JP32220993 A JP 32220993A JP H07174132 A JPH07174132 A JP H07174132A
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- Japan
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- drive shaft
- vibration
- cross
- noise
- engine
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、振動低減式ドライブシャフトに関
し、確実にデフギアノイズを低減できるようにすること
を目的とする。 【構成】 エンジンからの回転駆動力を車両の駆動輪に
伝達すべくそなえられ、エンジンの回転駆動力が歯車機
構を介して入力されるようなドライブシャフト２におい
て、ドライブシャフト２の横断面が非円形をなすように
構成する。
し、確実にデフギアノイズを低減できるようにすること
を目的とする。 【構成】 エンジンからの回転駆動力を車両の駆動輪に
伝達すべくそなえられ、エンジンの回転駆動力が歯車機
構を介して入力されるようなドライブシャフト２におい
て、ドライブシャフト２の横断面が非円形をなすように
構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両に用い
て好適の、振動低減式ドライブシャフトに関する。
て好適の、振動低減式ドライブシャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、エンジンが横置きされた前輪駆
動の自動車では、図５に示すように、エンジンからの回
転駆動力は、トランスファギア３から差動機構（ディフ
ァレンシャル又は単にデフという）４のデフリングギア
１を介して左右輪に接続されたドライブシャフト２に伝
達される。
動の自動車では、図５に示すように、エンジンからの回
転駆動力は、トランスファギア３から差動機構（ディフ
ァレンシャル又は単にデフという）４のデフリングギア
１を介して左右輪に接続されたドライブシャフト２に伝
達される。
【０００３】なお、図５中、符号１０，１１，１２はそ
れぞれナックル、操向装置のタイロッド、ブレーキディ
スクである。また、図６（ａ），（ｂ）に従来のドライ
ブシャフトを示すが、この図に示すように、通常ドライ
ブシャフト２は円形断面を有している。
れぞれナックル、操向装置のタイロッド、ブレーキディ
スクである。また、図６（ａ），（ｂ）に従来のドライ
ブシャフトを示すが、この図に示すように、通常ドライ
ブシャフト２は円形断面を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、トランスフ
ァギア３やドライブシャフト２の回転に伴ってディファ
レンシャル４からノイズ（これをデフギアノイズとい
う）や振動が発生する場合がある。このデフギアノイズ
は、トランスファギア３とデフリングギア１との噛み合
い部（図５，図７参照）における噛み合い伝達誤差に起
因すると考えられており、この伝達誤差はドライブシャ
フト２に対して捩じり及び曲げ方向（トランスファギア
３とドライブシャフト２との２軸を結ぶ面に直角な方
向、すなわち図７中下方向）の加振力を発生させるもの
である。
ァギア３やドライブシャフト２の回転に伴ってディファ
レンシャル４からノイズ（これをデフギアノイズとい
う）や振動が発生する場合がある。このデフギアノイズ
は、トランスファギア３とデフリングギア１との噛み合
い部（図５，図７参照）における噛み合い伝達誤差に起
因すると考えられており、この伝達誤差はドライブシャ
フト２に対して捩じり及び曲げ方向（トランスファギア
３とドライブシャフト２との２軸を結ぶ面に直角な方
向、すなわち図７中下方向）の加振力を発生させるもの
である。
【０００５】そして、この伝達誤差がドライブシャフト
２の曲げ共振領域付近で増幅され、サスペンションを介
して車体に伝達されてデフギアノイズのピークを形成す
る。さらに、デフギアノイズの周波数（デフ噛み合い周
波数）とドライブシャフト２の曲げ共振周波数とが一致
すると、図８に示すような振動特性となってしまいドラ
イブシャフト２の位相角に関係なくドライブシャフト２
が共振してしまう。
２の曲げ共振領域付近で増幅され、サスペンションを介
して車体に伝達されてデフギアノイズのピークを形成す
る。さらに、デフギアノイズの周波数（デフ噛み合い周
波数）とドライブシャフト２の曲げ共振周波数とが一致
すると、図８に示すような振動特性となってしまいドラ
イブシャフト２の位相角に関係なくドライブシャフト２
が共振してしまう。
【０００６】そこで、このようなギアノイズを低減すべ
く、実開平２−２５１７号公報には、ドライブシャフト
にダイナミックダンパを取り付けて振動（特に曲げ共
振）を低減するようにしたドライブシャフトが提案され
ている。しかしながら、このようにダイナミックダンパ
を取り付けたドライブシャフトは、ノイズや振動を根本
的に防止するものではなく、又ダイナミックダンパを取
り付けることにより、ドライブシャフトのコストが増加
してしまうという課題がある。
く、実開平２−２５１７号公報には、ドライブシャフト
にダイナミックダンパを取り付けて振動（特に曲げ共
振）を低減するようにしたドライブシャフトが提案され
ている。しかしながら、このようにダイナミックダンパ
を取り付けたドライブシャフトは、ノイズや振動を根本
的に防止するものではなく、又ダイナミックダンパを取
り付けることにより、ドライブシャフトのコストが増加
してしまうという課題がある。
【０００７】また、ダイナミックダンパのぶんだけドラ
イブシャフトの重量が増加してしまい、車両の運動性能
にも影響を与えてしまうという課題がある。本発明は、
このような課題に鑑み創案されたもので、確実にデフギ
アノイズを低減できるようにした、振動低減式ドライブ
シャフトを提供することを目的とする。
イブシャフトの重量が増加してしまい、車両の運動性能
にも影響を与えてしまうという課題がある。本発明は、
このような課題に鑑み創案されたもので、確実にデフギ
アノイズを低減できるようにした、振動低減式ドライブ
シャフトを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の振動
低減式ドライブシャフトは、エンジンからの回転駆動力
を車両の駆動輪に伝達すべくそなえられ、該エンジンの
回転駆動力が歯車機構を介して入力されるようなドライ
ブシャフトにおいて、該ドライブシャフトの横断面が、
非円形をなすように形成されていることを特徴としてい
る。
低減式ドライブシャフトは、エンジンからの回転駆動力
を車両の駆動輪に伝達すべくそなえられ、該エンジンの
回転駆動力が歯車機構を介して入力されるようなドライ
ブシャフトにおいて、該ドライブシャフトの横断面が、
非円形をなすように形成されていることを特徴としてい
る。
【０００９】
【作用】上述の本発明の振動低減式ドライブシャフトで
は、エンジンから回転駆動力を入力されるドライブシャ
フトの横断面が非円形に形成されるので、ドライブシャ
フトの共振周波数が曲げ方向により異なるようになる。
したがって、ドライブシャフトの回転時には、ドライブ
シャフトの回転位相に応じて歯車機構を介して入力され
る加振力周波数とドライブシャフトの振動周波数とが一
致すると振動が増幅するが、これらが異なると振動が減
衰する。この結果、歯車機構を介して伝達される振動が
全体として低減されて、この回転駆動力が大きな振動を
発生することもなく車両の駆動輪に伝達される。
は、エンジンから回転駆動力を入力されるドライブシャ
フトの横断面が非円形に形成されるので、ドライブシャ
フトの共振周波数が曲げ方向により異なるようになる。
したがって、ドライブシャフトの回転時には、ドライブ
シャフトの回転位相に応じて歯車機構を介して入力され
る加振力周波数とドライブシャフトの振動周波数とが一
致すると振動が増幅するが、これらが異なると振動が減
衰する。この結果、歯車機構を介して伝達される振動が
全体として低減されて、この回転駆動力が大きな振動を
発生することもなく車両の駆動輪に伝達される。
【００１０】
【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
の振動低減式ドライブシャフトについて説明すると、図
１はその形状を示す模式図であって、（ａ）はその形状
を模式的に示す側面図、（ｂ）はその横断面図〔（ａ）
におけるＡ−Ａ断面図〕であり、図２はその作用を説明
するための図であり、図３，図４はいずれもその効果を
従来のドライブシャフトと比較して示すグラフであっ
て、（ａ）は前席位置におけるノイズを示すグラフ、
（ｂ）はナックルの上下加速度を示すグラフである。
の振動低減式ドライブシャフトについて説明すると、図
１はその形状を示す模式図であって、（ａ）はその形状
を模式的に示す側面図、（ｂ）はその横断面図〔（ａ）
におけるＡ−Ａ断面図〕であり、図２はその作用を説明
するための図であり、図３，図４はいずれもその効果を
従来のドライブシャフトと比較して示すグラフであっ
て、（ａ）は前席位置におけるノイズを示すグラフ、
（ｂ）はナックルの上下加速度を示すグラフである。
【００１１】まず、本ドライブシャフトは、図１（ａ）
に示すような側面視形状を有するが、その横断面は、図
１（ｂ）に示すように、非円形に形成されている。この
実施例の場合の横断面は、円を平行な２本の線によって
切り取ったような形状であって、この断面形状は略長方
形と近似できる。もちろん、このような断面形状は、ド
ライブシャフト２の軸方向に一様に連続して形成されて
いる。
に示すような側面視形状を有するが、その横断面は、図
１（ｂ）に示すように、非円形に形成されている。この
実施例の場合の横断面は、円を平行な２本の線によって
切り取ったような形状であって、この断面形状は略長方
形と近似できる。もちろん、このような断面形状は、ド
ライブシャフト２の軸方向に一様に連続して形成されて
いる。
【００１２】ここでは、図１（ｂ）に示すように、ドラ
イブシャフト２の軸心を原点とするｘ−ｙの直交座標を
設定しておく。本発明の一実施例としての振動低減式ド
ライブシャフトは、上述のように構成されているので、
以下のようにドライブシャフト２の振動が打ち消され、
デフギアノイズが低減される。
イブシャフト２の軸心を原点とするｘ−ｙの直交座標を
設定しておく。本発明の一実施例としての振動低減式ド
ライブシャフトは、上述のように構成されているので、
以下のようにドライブシャフト２の振動が打ち消され、
デフギアノイズが低減される。
【００１３】つまり、本ドライブシャフト２では、ｘ方
向への曲げ剛性が高いのに対して、ｙ方向への曲げ剛性
は低い。したがって、ｘ方向への曲げ振動の共振周波数
は比較的高く、ｙ方向への曲げ振動の共振周波数は比較
的低くなる。このため、例えば図２に示すように、ｘ方
向への曲げ振動では共振し、ｙ方向への曲げ振動では共
振しないというように、シャフト曲げ共振周波数に方向
性（例えば、ｘ方向，ｙ方向等）が生じる。即ち、ドラ
イブシャフト２の回転時に、ドライブシャフト２の長径
方向（ｘ方向）が加振力方向と一致した場合には共振
し、例えばドライブシャフト２の短径方向（ｙ方向）が
加振力方向に向くなどドライブシャフト２が長径方向以
外の方向を向くと共振しないようになるのである。
向への曲げ剛性が高いのに対して、ｙ方向への曲げ剛性
は低い。したがって、ｘ方向への曲げ振動の共振周波数
は比較的高く、ｙ方向への曲げ振動の共振周波数は比較
的低くなる。このため、例えば図２に示すように、ｘ方
向への曲げ振動では共振し、ｙ方向への曲げ振動では共
振しないというように、シャフト曲げ共振周波数に方向
性（例えば、ｘ方向，ｙ方向等）が生じる。即ち、ドラ
イブシャフト２の回転時に、ドライブシャフト２の長径
方向（ｘ方向）が加振力方向と一致した場合には共振
し、例えばドライブシャフト２の短径方向（ｙ方向）が
加振力方向に向くなどドライブシャフト２が長径方向以
外の方向を向くと共振しないようになるのである。
【００１４】これにより、従来の円形横断面を有するド
ライブシャフトに対して時間的なゲイン（時間平均した
ゲイン）が低下し、デフギアノイズを低減することがで
きるのである。また、図３及び図４に本実施例のドライ
ブシャフト２と通常の円断面のドライブシャフトとの騒
音、振動特性の比較データを示す。図中破線が本実施例
のドライブシャフト２の特性を示し、実線が従来のドラ
イブシャフトの特性である。また図３，図４とも横軸は
Ｆ／Ｄ（ファイナルドライブ）１次の振動数及び車速で
ある。
ライブシャフトに対して時間的なゲイン（時間平均した
ゲイン）が低下し、デフギアノイズを低減することがで
きるのである。また、図３及び図４に本実施例のドライ
ブシャフト２と通常の円断面のドライブシャフトとの騒
音、振動特性の比較データを示す。図中破線が本実施例
のドライブシャフト２の特性を示し、実線が従来のドラ
イブシャフトの特性である。また図３，図４とも横軸は
Ｆ／Ｄ（ファイナルドライブ）１次の振動数及び車速で
ある。
【００１５】図３（ａ）は緩加速時の前席における騒音
を示すグラフであるが、このグラフに示すように、ドラ
イブシャフト２の断面を非円形とすることで前席のノイ
ズを従来のものと比較して大きく低減することができ
る。また、図３（ｂ）はナックル上下加速度の大きさを
示すグラフであるが、このグラフに示すように、ナック
ル（図５参照）の上下加速度の大きさについてもやはり
大きく低減することができるのである。
を示すグラフであるが、このグラフに示すように、ドラ
イブシャフト２の断面を非円形とすることで前席のノイ
ズを従来のものと比較して大きく低減することができ
る。また、図３（ｂ）はナックル上下加速度の大きさを
示すグラフであるが、このグラフに示すように、ナック
ル（図５参照）の上下加速度の大きさについてもやはり
大きく低減することができるのである。
【００１６】さらに、図４に示すように、アクセルを閉
じることによる全閉減速時の前席騒音とナックル上下ｇ
とのグラフであり、やはりいずれも従来のドライブシャ
フトよりも全般的にノイズ、振動が減少していることが
わかる。なお、本実施例では、ドライブシャフト２の横
断面が略長方形に形成された場合について説明している
が、このドライブシャフト２の横断面形状はこれに限ら
れるものではなく、シャフト曲げ共振周波数に方向性を
持たせるような非円形断面を有するものであれば他の形
状でも良い。
じることによる全閉減速時の前席騒音とナックル上下ｇ
とのグラフであり、やはりいずれも従来のドライブシャ
フトよりも全般的にノイズ、振動が減少していることが
わかる。なお、本実施例では、ドライブシャフト２の横
断面が略長方形に形成された場合について説明している
が、このドライブシャフト２の横断面形状はこれに限ら
れるものではなく、シャフト曲げ共振周波数に方向性を
持たせるような非円形断面を有するものであれば他の形
状でも良い。
【００１７】いずれにしても、本発明の振動低減式ドラ
イブシャフトによれば、エンジンからの回転駆動力を車
両の駆動輪に伝達すべくそなえられ、該エンジンの回転
駆動力が歯車機構を介して入力されるようなドライブシ
ャフトにおいて、該ドライブシャフトの横断面が、非円
形をなすように形成されるという簡単な構成（以上、構
成１）により、製造コストの増加や駆動系の重量増を招
くことなくドライブシャフトの共振を確実に抑制するこ
とができ、確実にデフギアノイズを低減することができ
る。
イブシャフトによれば、エンジンからの回転駆動力を車
両の駆動輪に伝達すべくそなえられ、該エンジンの回転
駆動力が歯車機構を介して入力されるようなドライブシ
ャフトにおいて、該ドライブシャフトの横断面が、非円
形をなすように形成されるという簡単な構成（以上、構
成１）により、製造コストの増加や駆動系の重量増を招
くことなくドライブシャフトの共振を確実に抑制するこ
とができ、確実にデフギアノイズを低減することができ
る。
【００１８】また上述の構成１において、該回転軸の横
断面が、略長方形に形成されるという構成により、やは
り駆動系の重量増を招くことなくドライブシャフトの共
振を確実に抑制することができ、確実にデフギアノイズ
を低減することができる。特に、成形が容易であり製造
コストをより低減できる効果もある。
断面が、略長方形に形成されるという構成により、やは
り駆動系の重量増を招くことなくドライブシャフトの共
振を確実に抑制することができ、確実にデフギアノイズ
を低減することができる。特に、成形が容易であり製造
コストをより低減できる効果もある。
【００１９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の振動低減
式ドライブシャフトによれば、エンジンからの回転駆動
力を車両の駆動輪に伝達すべくそなえられ、該エンジン
の回転駆動力が歯車機構を介して入力されるようなドラ
イブシャフトにおいて、該ドライブシャフトの横断面
が、非円形をなすように形成されるという構成により、
駆動系の重量増を招くことなくドライブシャフトの共振
を確実に抑制することができ、確実にデフギアノイズを
低減することができる。
式ドライブシャフトによれば、エンジンからの回転駆動
力を車両の駆動輪に伝達すべくそなえられ、該エンジン
の回転駆動力が歯車機構を介して入力されるようなドラ
イブシャフトにおいて、該ドライブシャフトの横断面
が、非円形をなすように形成されるという構成により、
駆動系の重量増を招くことなくドライブシャフトの共振
を確実に抑制することができ、確実にデフギアノイズを
低減することができる。
【図１】本発明の一実施例としての振動低減式ドライブ
シャフトの形状を示す模式図であって、（ａ）はその形
状を模式的に示す側面図、（ｂ）はその横断面図
〔（ａ）におけるＡ−Ａ断面図〕である。
シャフトの形状を示す模式図であって、（ａ）はその形
状を模式的に示す側面図、（ｂ）はその横断面図
〔（ａ）におけるＡ−Ａ断面図〕である。
【図２】本発明の一実施例としての振動低減式ドライブ
シャフトの作用を説明するためのグラフである。
シャフトの作用を説明するためのグラフである。
【図３】本発明の一実施例としての振動低減式ドライブ
シャフトの効果を従来のドライブシャフトと比較して示
すグラフであって、（ａ）は緩加速時における前席位置
の騒音を示すグラフ、（ｂ）は緩加速時におけるナック
ルの上下加速度を示すグラフである。
シャフトの効果を従来のドライブシャフトと比較して示
すグラフであって、（ａ）は緩加速時における前席位置
の騒音を示すグラフ、（ｂ）は緩加速時におけるナック
ルの上下加速度を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施例としての振動低減式ドライブ
シャフトの効果を従来のドライブシャフトと比較して示
すグラフであって、（ａ）は全閉減速時における前席位
置の騒音を示すグラフ、（ｂ）は全閉減速時におけるナ
ックルの上下加速度を示すグラフである。
シャフトの効果を従来のドライブシャフトと比較して示
すグラフであって、（ａ）は全閉減速時における前席位
置の騒音を示すグラフ、（ｂ）は全閉減速時におけるナ
ックルの上下加速度を示すグラフである。
【図５】エンジン横置きの前輪駆動車における前輪駆動
軸回りの部品の配置を右輪側を例として示す模式的な平
面図である。
軸回りの部品の配置を右輪側を例として示す模式的な平
面図である。
【図６】従来のドライブシャフトの形状を示す模式図で
あって、（ａ）はその形状を模式的に示す側面図、
（ｂ）はその横断面図〔（ａ）におけるＡ′−Ａ′断面
図〕である。
あって、（ａ）はその形状を模式的に示す側面図、
（ｂ）はその横断面図〔（ａ）におけるＡ′−Ａ′断面
図〕である。
【図７】従来のドライブシャフトに作用する曲げ方向の
加振力を示す模式的な断面図であって、図５におけるＢ
−Ｂ断面図である。
加振力を示す模式的な断面図であって、図５におけるＢ
−Ｂ断面図である。
【図８】従来のドライブシャフトの時間とゲインとの関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【符号の説明】 １ デフリングギア ２ ドライブシャフト ３ トランスファギア ４ 差動機構（ディファレンシャル又はデフ） １０ ナックル １１ タイロッド １２ ブレーキディスク
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジンからの回転駆動力を車両の駆動
輪に伝達すべくそなえられ、該エンジンの回転駆動力が
歯車機構を介して入力されるようなドライブシャフトに
おいて、 該ドライブシャフトの横断面が、非円形をなすように形
成されていることを特徴とする、振動低減式ドライブシ
ャフト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32220993A JPH07174132A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 振動低減式ドライブシャフト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32220993A JPH07174132A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 振動低減式ドライブシャフト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07174132A true JPH07174132A (ja) | 1995-07-11 |
Family
ID=18141179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32220993A Withdrawn JPH07174132A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 振動低減式ドライブシャフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07174132A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007057047A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Toyota Motor Corp | 車両用ドライブシャフト及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP32220993A patent/JPH07174132A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007057047A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Toyota Motor Corp | 車両用ドライブシャフト及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010306 |