(57)【要約】  周方向へ等間隔に設けられ且つ径方向外側へ延在したアーム部を有するヨークを備える車両用プロペラシャフトにおいて、曲げ振動を抑制することを可能とした車両用プロペラシャフトを提供する。  この車両用プロペラシャフト１０は、周方向へ等間隔に設けられ且つ径方向外側へ延在した４個のアーム部１７〜２０を有するヨーク１６を備える。そして、相反する方向へ延在する１対のアーム部１７，１９の形状と、相反する方向へ延在するその他の対のアーム部１８，２０の形状とが相違している。
2010067431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向へ等間隔に設けられ且つ径方向外側へ延在した４個以上の偶数個のアーム部を有するヨークを備える車両用プロペラシャフトにおいて、
相反する方向へ延在する何れか１対のアーム部の形状と、相反する方向へ延在するその他の対のアーム部の形状とが相違していることを特徴とする車両用プロペラシャフト。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用プロペラシャフトにおいて、
前記何れか１対のアーム部と前記その他の対のアーム部との形状の相違は、それらの周方向の幅が相違していることによるものであることを特徴とする車両用プロペラシャフト。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用プロペラシャフトにおいて、
前記何れか１対のアーム部と前記その他の対のアーム部との形状の相違は、前記何れか１対のアーム部が厚さ方向への曲げを抑制するリブを有するのに対し、前記その他の対のアーム部が上記リブを有しないことによるものであることを特徴とする車両用プロペラシャフト。
【請求項４】
請求項１に記載の車両用プロペラシャフトにおいて、
前記何れか１対のアーム部と前記その他の対のアーム部との形状の相違は、それらの厚さが相違していることによるものであることを特徴とする車両用プロペラシャフト。
【請求項５】
請求項１に記載の車両用プロペラシャフトにおいて、
前記何れか１対のアーム部と前記その他の対のアーム部との形状の相違は、それらの先端部で周方向の幅が相違していることによるものであることを特徴とする車両用プロペラシャフト。
【請求項６】
請求項１に記載の車両用プロペラシャフトにおいて、
前記何れか１対のアーム部と前記その他の対のアーム部との形状の相違は、それらの先端部で厚さが相違していることによるものであることを特徴とする車両用プロペラシャフト。
【請求項７】
周方向へ等間隔に設けられ且つ径方向外側へ延在した４個以上の偶数個のアーム部を有するヨークを備える車両用プロペラシャフトにおいて、
相反する方向へ延在する何れか１対のアーム部の厚さ方向への曲げ剛性と、相反する方向へ延在するその他の対のアーム部の厚さ方向への曲げ剛性とが相違していることを特徴とする車両用プロペラシャフト。
【請求項８】
周方向へ等間隔に設けられ且つ径方向外側へ延在した４個以上の偶数個のアーム部を有するヨークを備える車両用プロペラシャフトにおいて、
相反する方向へ延在する何れか１対のアーム部の質量と、相反する方向へ延在するその他の対のアーム部の質量とが相違していることを特徴とする車両用プロペラシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、径方向外側へ延在したアーム部を有するヨークを備えた車両用プロペラシャフトに関する。特に、前記プロペラシャフトに生じる曲げ共振を抑制するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のプロペラシャフトの軸端部のヨークをフレキシブルカップリングに連結した構造が知られている（例えば特許文献１を参照）。このようなプロペラシャフトの連結構造によれば、プロペラシャフトを弾性的に連結して回転トルクを伝達するとともに、フレキシブルカップリングにおいて振動や撓みを吸収させることができる。【０００３】
特許文献１に開示されているプロペラシャフトのヨークは、径方向外側に延在した３個のアーム部を有している。この３個のアーム部は互いに周方向に１２０°の間隔をおいて設けられている。そして、プロペラシャフトのヨークのアーム部同士は、互いに対向位置より周方向に６０°違えた状態で、フレキシブルカップリングの両側にそれぞれボルトおよびナットを用いて連結されている。【０００４】
上記プロペラシャフトのほか、アーム部が周方向に等間隔に４個設けられたヨークを備えたプロペラシャフトも従来より知られている。【０００５】
図１１は、４個のアーム部６１〜６４が周方向に等間隔で設けられたヨーク６０を軸端部に備えるプロペラシャフト５０の一例を示した概略図である。４個のアーム部６１〜６４は何れも径方向外側に延在しており、互いに形状が同一となっている。
【特許文献１】特開２００３−２１４４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のようなヨーク６０を備えるプロペラシャフト５０を車両に設置し、トランスミッション等のギヤノイズが伝播すると、そのプロペラシャフト５０に曲げ共振が発生することがある。この場合、相反する方向へ延在する１対のアーム部６１，６３の延在方向（図中上下方向）に沿った曲げ共振（図中符号Ｓ１で示す波形を参照。）と、相反する方向へ延在するその他の１対のアーム部６２，６４の延在する方向（図中左右方向）に沿った曲げ共振（図中符号Ｓ２で示す波形を参照。）とが同時に発生し易い。２つの方向への曲げ共振が同時に発生すると、プロペラシャフト５０全体での曲げ振動が大きくなり、プロペラシャフト５０を介して車室内に伝播するノイズが大きくなるという問題があった。【０００７】
本発明は、かかる問題点に鑑みて創案されたものであり、周方向へ等間隔に設けられ且つ径方向外側へ延在したアーム部を有するヨークを備える車両用プロペラシャフトにおいて、曲げ振動を抑制することを可能とした車両用プロペラシャフトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の車両用プロペラシャフトは、上記課題を解決するために、以下のように構成されている。【０００９】
本発明の車両用プロペラシャフトは、周方向へ等間隔に設けられ且つ径方向外側へ延在した４個以上の偶数個のアーム部を有するヨークを備えるものを前提とし、相反する方向へ延在する何れか１対のアーム部の形状と、相反する方向へ延在するその他の対のアーム部の形状とが相違していることを特徴としている。【００１０】
かかる構成を備える車両用プロペラシャフトによれば、前記１対のアーム部の形状と、前記その他の対のアーム部の形状とが相違しているため、前記１対のアーム部と前記その他の対のアーム部との厚さ方向への曲げ剛性もしくは質量、またはこれらの剛性および質量の双方が相違することとなる。この結果、前記１対のアーム部の延在する方向に沿って発生する曲げ共振の周波数と前記その他の対のアーム部の延在する方向へ沿って発生する曲げ共振の周波数とが相違することとなる。これにより曲げ振動が抑制される。【００１１】
また、前記車両用プロペラシャフトにおいて、前記何れか１対のアーム部と前記その他の対のアーム部との形状の相違は、それらの周方向の幅が相違していることによるものであってもよい。【００１２】
かかる車両用プロペラシャフトによれば、前記何れか１対のアーム部と、前記その他の対のアーム部とが厚さ方向への曲げ剛性において相違することとなるため、前記何れか１対のアーム部の延在する方向に沿って発生する曲げ共振の周波数と前記その他の対のアーム部の延在する方向へ沿って発生する曲げ共振の周波数とが相違することとなる。この結果、曲げ振動が抑制される。【００１３】
また、前記車両用プロペラシャフトにおいて、前記何れか１対のアーム部と前記その他の対のアーム部との形状の相違は、前記何れか１対のアーム部が厚さ方向への曲げを抑制するリブを有するのに対し、前記その他の対のアーム部が上記リブを有しないことによるものであってもよい。【００１４】
かかる車両用プロペラシャフトによれば、前記何れか１対のアーム部と前記その他の対のアーム部とで、質量の増加を抑制しつつ、厚さ方向への剛性を大きく相違させることができる。これにより、前記何れか１対のアーム部の延在する方向に沿って発生する曲げ共振の周波数と前記その他の対のアーム部の延在する方向へ沿って発生する曲げ共振の周波数とを大きく相違させることができる。この結果、曲げ振動が抑制される。【００１５】
また、前記車両用プロペラシャフトにおいて、前記何れか１対のアーム部と前記その他の対のアーム部との形状の相違は、それらの厚さが相違していることによるものであってもよい。【００１６】
かかる車両用プロペラシャフトによれば、前記何れか１対のアーム部と、前記その他の対のアーム部とが厚さ方向への曲げ剛性において相違することとなるため、前記何れか１対のアーム部の延在する方向に沿って発生する曲げ共振の周波数と前記その他の対のアーム部の延在する方向へ沿って発生する曲げ共振の周波数とが相違することとなる。この結果、曲げ振動が抑制される。【００１７】
また、前記車両用プロペラシャフトにおいて、前記何れか１対のアーム部と前記その他の対のアーム部との形状の相違は、それらの先端部で周方向の幅が相違していることによるものであってもよい。【００１８】
かかる車両用プロペラシャフトによれば、前記何れか１対のアーム部と前記その他の対のアーム部とで、厚さ方向への剛性の差を余り大きくすることなく、軸線から離れた先端部の質量の差だけを大きくすることができる。これにより、前記何れか１対のアーム部の延在する方向に沿って発生する曲げ共振の周波数と前記その他の対のアーム部の延在する方向へ沿って発生する曲げ共振の周波数とを大きく相違させることができる。この結果、曲げ振動が抑制される。【００１９】
また、前記車両用プロペラシャフトにおいて、前記何れか１対のアーム部と前記その他の対のアーム部との形状の相違は、それらの先端部で厚さが相違していることによるものであってもよい。【００２０】
かかる車両用プロペラシャフトによれば、前記何れか１対のアーム部と前記その他の対のアーム部との間で、厚さ方向への剛性の差を余り大きくすることなく、軸線から離れた先端部の質量の差だけを大きくすることができる。これにより、前記何れか１対のアーム部の延在する方向に沿って発生する曲げ共振の周波数と前記その他の対のアーム部の延在する方向へ沿って発生する曲げ共振の周波数とを大きく相違させることができる。この結果、曲げ振動が抑制される。【００２１】
また、本発明の車両用プロペラシャフトは、周方向へ等間隔に設けられ且つ径方向外側へ延在した４個以上の偶数個のアーム部を有するヨークを備えるものを前提とし、相反する方向へ延在する何れか１対のアーム部の厚さ方向への曲げ剛性と、相反する方向へ延在するその他の対のアーム部の厚さ方向への曲げ剛性とが相違していることを特徴とするものであってもよい。【００２２】
かかる構成を備える車両用プロペラシャフトによれば、前記１対のアーム部と前記その他の対のアーム部との厚さ方向への曲げ剛性が相違しているため、前記１対のアーム部の延在する方向に沿って発生する曲げ共振の周波数と前記その他の対のアーム部の延在する方向へ沿って発生する曲げ共振の周波数とが相違することとなる。この結果、曲げ振動が抑制される。【００２３】
また、本発明の車両用プロペラシャフトは、周方向へ等間隔に設けられ且つ径方向外側へ延在した４個以上の偶数個のアーム部を有するヨークを備えるものを前提とし、相反する方向へ延在する何れか１対のアーム部の質量と、相反する方向へ延在するその他の対のアーム部の質量とが相違していることを特徴とするものであってもよい。【００２４】
かかる構成を備える車両用プロペラシャフトによれば、前記１対のアーム部と前記その他の対のアーム部との質量が相違しているため、前記１対のアーム部の延在する方向に沿って発生する曲げ共振の周波数と前記その他の対のアーム部の延在する方向へ沿って発生する曲げ共振の周波数とが相違することとなる。この結果、曲げ振動が抑制される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、周方向へ等間隔に設けられ且つ径方向外側へ延在したアーム部を有するヨークを備える車両用プロペラシャフトに生じる曲げ振動を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態における車両用プロペラシャフトを軸線に直交する方向から視た図である。
【図２】（ａ）は、従来の車両用プロペラシャフトのヨークを軸線方向から視た図である。（ｂ）は（ａ）におけるＢ矢視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図であって、主にヨークを示した図である。
【図４】本発明の車両用プロペラシャフトと従来の車両用プロペラシャフトについての加振点イナータンスのＦＥＭ計算結果を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る車両用プロペラシャフトのヨークを軸線に直交する方向から視た図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る車両用プロペラシャフトのヨークを軸線に直交する方向から視た図である。
【図７】図１のＡ−Ａ断面図であって、第４の実施形態のヨークを示す図である。
【図８】本発明の車両用プロペラシャフトと従来の車両用プロペラシャフトについての加振点イナータンスのＦＥＭ計算結果を示すグラフである。
【図９】本発明の第５の実施の形態に係る車両用プロペラシャフトのヨークを軸線に直交する方向から視た図である。
【図１０】本発明の車両用プロペラシャフトと従来の車両用プロペラシャフトについての加振点イナータンスのＦＥＭ計算結果を示すグラフである。
【図１１】従来例に係る車両用プロペラシャフト等を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０，１０Ａ〜１０Ｄ  車両用プロペラシャフト
１７，１７Ａ〜１７Ｄ，１９，１９Ａ〜１９Ｄ  アーム部
１８，１８Ａ〜１８Ｄ，２０，２０Ａ〜２０Ｄ  アーム部
２６  リブ
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明の車両用プロペラシャフト１０（以下、単に「プロペラシャフト１０」という。）をその軸線Ｎに対して直交する方向から視た図である。【００２９】
図１に示すプロペラシャフト１０は、トランスミッション側に連結される前部プロペラシャフト１０’と、デファレンシャル側に連結される後部プロペラシャフト１０”とを備えている。これらのプロペラシャフト１０’，１０”は互いにユニバーサルジョイント１１を介して回転一体に連結されている。【００３０】
前部プロペラシャフト１０’のユニバーサルジョイント１１に近い部分は、ブラケット４１によって車体シャーシ４０に支持される。このブラケット４１は、上部ブラケット４１Ａ、下部ブラケット４１Ｂおよびこれらを締結するボルト４１Ｃ等からなる。そして、ブラケット４１は、前部プロペラシャフト１０’の外周部に嵌合された転がり軸受４２と、この転がり軸受４２の外周部に嵌合された環状のラバーマウント４３とを介して、前部プロペラシャフト１０’を車体シャーシ４０に支持させる。このとき、プロペラシャフト１０等は車体シャーシ１０のトンネル部４４内に配置される。【００３１】
前部プロペラシャフト１０’は、弾性材からなるフレキシブルカップリング３５を介して、図示しないトランスミッション側に連結される。また、後部プロペラシャフト１０”もフレキシブルカップリング３５を介して図示しないデファレンシャルギヤ側に連結される。【００３２】
前部プロペラシャフト１０’および後部プロペラシャフト１０”は、トランスミッションやデファレンシャル側から伝播するギヤノイズの状態に応じて、曲げ共振を発生する。最も低い周波数領域では、前部プロペラシャフト１０’および後部プロペラシャフト１０”にそれぞれ２節の曲げ共振が発生する。このときの曲げ共振の節は、前部プロペラシャフト１０’の両端部、後部プロペラシャフト１０”の両端部にできる。【００３３】
さらに周波数が高くなると、前部プロペラシャフト１０’および後部プロペラシャフト１０”にそれぞれ３の節曲げ共振が発生する。このときの曲げ共振の節は、前部プロペラシャフト１０’の両端部および中間部と、後部プロペラシャフト１０”の両端部および中間部にできる。【００３４】
例えば図１の波形Ｓ（図中の波形は誇張している。）に示すように、前部プロペラシャフト１０’に３節の曲げ共振が発生すると、前部プロペラシャフト１０’の両端部１２，１３とその中間部１４とが節となる。この場合、ブラケット４１を介して車体シャーシ４０に支持されている支持部位（図中矢印１５で示す部位）が節から若干外れるため、支持部位１５から車体シャーシ４０（車室内）へ振動（ギヤノイズ）が伝播してしまう。【００３５】
つぎに、本発明のプロペラシャフト１０の特徴的部分について説明する。なお、以下では、図２に示す従来のプロペラシャフト５０との比較により説明を行う。図２（ａ）は、主にヨーク６０を軸線Ｎ方向から視た図であり、図２（ｂ）は、（ａ）のＢ矢視図である。この図に示すように、従来のプロペラシャフト５０のヨーク６０では、径方向外側へ延在したアーム部６１〜６４が、互いに周方向へ等間隔で設けられており、且つ、４個のアーム部６１〜６４は同一の形状となっている。このため、４個のアーム部６１〜６４は、互いに厚さ方向への曲げ剛性が一致している。また、４個のアーム部６１〜６４の質量も一致している。【００３６】
図３は、図１のＡ−Ａ断面図であり、軸線Ｎ方向から視たヨーク１６を示す図である。この図３に示すように、本発明に係るプロペラシャフト１０でも、４個のアーム部１７〜２０が径方向外側に延在し、４個のアーム部１７〜２０が互いに周方向へ等間隔で設けられている。しかし、このプロペラシャフト１０の４個のアーム部１７〜２０のうち、相反する方向へ延在する（図３において上下方向に延在する）１対のアーム部１７，１９と、相反する方向へ延在する（図３において左右方向に延在する）その他の対のアーム部１８，２０とは形状が相違している。すなわち、アーム部１７，１９とアーム部１８，２０とでは、厚さ（軸線Ｎ方向の厚さ）は共通するものの、周方向幅２１，２２が相違している。この結果、前記１対のアーム部１７，１９と前記その他の対のアーム部１８，２０とでは、アーム部１７，１９の厚さ方向への曲げ剛性がアーム部１８，２０の厚さ方向への曲げ剛性よりも高くなっている。【００３７】
ところで、プロペラシャフト１０では、既述したように、相反する方向へ延在する各１対のアーム部の延在方向に沿って曲げ共振が発生する。このため、プロペラシャフト１０に発生する曲げ共振の周波数は、アーム部１７〜２０の厚さ方向への曲げ剛性に依存する。【００３８】
上記プロペラシャフト１０では、相反する方向へ延在する１対のアーム部１７，１９と、相反する方向へ延在するその他の対のアーム部１８，２０との厚さ方向への曲げ剛性が相違している。したがって、アーム部１７，１９の延在する方向に沿って発生する曲げ共振の周波数とアーム部１８，２０の延在する方向へ沿って発生する曲げ共振周波数とが相違し、プロペラシャフト１０に発生する曲げ振動が抑制される。【００３９】
以上より、本発明に係るプロペラシャフト１０を搭載した車両では、プロペラシャフト１０を媒介して車室内に入るギヤノイズを低く抑えることが可能となる。【００４０】
図４は、２種類のプロペラシャフトのＦＥＭモデルを用意し、これらのモデルにおけるプロペラシャフトの所定位置を加振した場合における加振点イナータンスをＦＥＭにより算出した結果である。図中横軸は、曲げ振動の周波数を示しており、図中縦軸は加振点イナータンスを示している。【００４１】
モデル化された２種類のプロペラシャフトは、何れも軸端部において径方向外側へ延在した４個のアーム部を有している。また、４個のアーム部は周方向へ９０°の等間隔をおいて設けられている。但し、一方のプロペラシャフトのモデル（以下「モデルＭ１」という。）では、４個のアーム部の厚さ方向への曲げ剛性が何れも同一であるのに対し、もう一方のプロペラシャフトのモデル（以下「モデルＭ２」という。）では、相反する方向へ延在する１対のアーム部とその他の対のアーム部とで、厚さ方向への曲げ剛性が相違している。【００４２】
図４のＦＥＭ計算結果において、符号Ｍ１、符号Ｍ２はそれぞれモデルＭ１、モデルＭ２についての算出結果を示している。この計算結果に示されるように、何れのモデルＭ１，Ｍ２についても周波数Ｆ１、Ｆ２近傍において加振点イナータンスのピーク値が現れている。周波数Ｆ１近傍では、２節の曲げ共振が発生し、周波数Ｆ２近傍では、３節の曲げ共振が発生している。【００４３】
周波数Ｆ１近傍では、両モデルＭ１，Ｍ２についての加振点イナータンスのピーク値は同等であるものの、周波数Ｆ２では、モデルＭ２の方がモデルＭ１より加振点イナータンスのピーク値が大幅に低くなっている。【００４４】
すなわち、このＦＥＭの算出結果は、モデルＭ２に相当する本発明のプロペラシャフトの方がモデルＭ１に相当する従来のプロペラシャフトよりも、３節の曲げ共振のピーク値が抑制されることを示している。【００４５】
一般に車両に搭載されるプロペラシャフトでは、２節の曲げ共振が生じる周波数領域よりも、３節の曲げ共振が生じる周波数領域が車室内の騒音として問題視されやすい。このため、上記モデルＭ２に相当する本発明のプロペラシャフトによれば、車室内に伝播する振動、騒音を効果的に抑制することができる。【００４６】
［第２の実施形態］
次に本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施の形態におけるプロペラシャフト１０と同様の構成については説明を省略し、主に相違点についてのみ説明する。【００４７】
図５に示すように、第２の実施の形態に係るプロペラシャフト１０Ａのヨーク１６Ａにおいても、相反する方向へ延在する１対のアーム部１７Ａ，１９Ａの形状と相反する方向へ延在するその他の対のアーム部１８Ａ，２０Ａ（図５においてアーム部２０Ａは裏側に隠れている。）の形状とが相違している。すなわち、第２の実施の形態に係るプロペラシャフト１０Ａのヨーク１６Ａでは、１対のアーム部１７Ａ，１９Ａが厚さ方向への曲げを抑制するリブ２６を有しているのに対し、その他の対のアーム部１８Ａ，２０Ａが上記リブ２６を有していない点で相違している。これにより、前記１対のアーム部１７Ａ，１９Ａと、前記その他の１対のアーム部１８Ａ，２０Ａとの厚さ方向への曲げ剛性が相違している。【００４８】
したがって、第２の実施の形態に係るプロペラシャフト１０Ａでも、従来のプロペラシャフトよりも３節の曲げ共振のピーク値が抑制される。【００４９】
［第３の実施形態］
次に本発明の第３の実施形態について説明する。なお、第１の実施の形態におけるプロペラシャフト１０と同様の構成については説明を省略し、主に相違点について説明する。【００５０】
図６に示すように、第３の実施の形態に係るプロペラシャフト１０Ｂのヨーク１６Ｂにおいても、相反する方向へ延在する１対のアーム部１７Ｂ，１９Ｂの形状と、相反する方向へ延在するその他の対のアーム部１８Ｂ，２０Ｂ（図６においてアーム部２０Ｂはアーム裏側に隠れている。）の形状とが相違している。すなわち、第３の実施の形態に係るプロペラシャフト１０Ｂのヨーク１６Ｂでは、１対のアーム部１７Ｂ，１９Ｂと、その他の対のアーム部１８Ｂ，２０Ｂとでは、周方向幅は同一であるものの、１対のアーム部１７Ｂ，１９Ｂの厚さ（軸線Ｎ方向の厚さ）Ｔ１とその他の対のアーム部１８Ｂ，２０Ｂの厚さＴ２とが相違している。これにより、前記１対のアーム部１７Ｂ，１９Ｂと、前記その他の１対のアーム部１８Ｂ，２０Ｂとの厚さ方向への曲げ剛性が相違している。【００５１】
したがって、第３の実施の形態に係るプロペラシャフト１０Ｂでも、従来のプロペラシャフトよりも３節の曲げ共振のピーク値が抑制される。【００５２】
［第４の実施形態］
次に本発明の第４の実施形態について説明する。なお、第１の実施の形態におけるプロペラシャフト１０と同様の構成については説明を省略し、主に相違点について説明する。【００５３】
図７に示すように、第４の実施の形態に係るプロペラシャフト１０Ｃのヨーク１６Ｃにおいても、相反する方向へ延在する１対のアーム部１７Ｃ，１９Ｃの形状と相反する方向へ延在するその他の対のアーム部１８Ｃ，２０Ｃの形状とが相違している。すなわち、第４の実施の形態に係るプロペラシャフト１０Ｃのヨーク１６Ｃでは、前記１対のアーム部１７Ｃ，１９Ｃと前記その他の１対のアーム部１８Ｃ，２０Ｃとは、厚さは一致するものの、先端部での周方向幅２３，２４が相違している。この結果、前記１対のアーム部１７Ｃ，１９Ｃと、前記その他の１対のアーム部１８Ｃ，２０Ｃとの先端部の質量が相違している。【００５４】
ところで、プロペラシャフト１０Ｃでは、既述したように、相反する方向へ延在する各１対のアーム部の延在方向に沿って曲げ共振が発生するため、プロペラシャフト１０Ｃにおいて発生する２つの曲げ共振の周波数は、アーム部１７Ｃ〜２０Ｃの質量に依存する。【００５５】
上記プロペラシャフト１０Ｃでは、相反する方向へ延在する１対のアーム部１７Ｃ，１９Ｃと、相反する方向へ延在するその他の対のアーム部１８Ｃ，２０Ｃとの質量が相違している。これにより、アーム部１７Ｃ，１９Ｃの延在する方向に沿って発生する曲げ共振の周波数とアーム部１８Ｃ，２０Ｃの延在する方向へ沿って発生する曲げ共振周波数とは相違するようになる。この結果、プロペラシャフト１０に発生する曲げ振動が抑制される。【００５６】
故に、本発明の実施の形態に係るプロペラシャフト１０Ｃを搭載した車両では、プロペラシャフト１０Ｃを媒介して車室内に入るギヤノイズを低く抑えることが可能となる。【００５７】
図８は、２種類のプロペラシャフトのＦＥＭモデルを用意し、これらのモデルにおけるプロペラシャフトの所定位置を加振した場合における加振点イナータンスをＦＥＭにより計算した結果である。図中横軸は、曲げ振動の周波数を示しており、図中縦軸は加振点イナータンスを示している。【００５８】
モデル化された２種類のプロペラシャフトは、何れも軸端部において径方向外側へ延在した４個のアーム部を有している。また、４個のアーム部は周方向へ９０°の等間隔をおいて設けられている。但し、一方のプロペラシャフトのモデル（以下「モデルＭ３」という。）では、４個のアーム部の質量が何れも同一であるのに対し、もう一方のプロペラシャフトのモデル（以下「モデルＭ４」という。）では、前記１対のアーム部と前記その他の対のアーム部とでは、先端部の質量が相違している。【００５９】
図８のＦＥＭ計算結果において、符号Ｍ３、符号Ｍ４はそれぞれモデルＭ３、モデルＭ４についての算出結果を示している。この結果に示されるように、何れもモデルＭ３，Ｍ４についても周波数Ｆ３、Ｆ４近傍において加振点イナータンスのピーク値が現れている。つまり、周波数Ｆ３近傍では２節の曲げ共振が発生しており、周波数Ｆ４近傍では３節の曲げ共振が発生している。【００６０】
但し、上記周波数Ｆ３，Ｆ４近傍では、何れもモデルＭ４の方がモデルＭ３より加振点イナータンスのピーク値が低くなっている。【００６１】
すなわち、このＦＥＭの計算結果はモデルＭ４に相当する本発明のプロペラシャフトの方がモデルＭ３に相当する従来のプロペラシャフトよりも、２節および３節の曲げ共振のピーク値が抑制されることを示している。【００６２】
したがって、上記モデルＭ４に相当する本発明のプロペラシャフトによれば、２節、３節の曲げ共振が抑制され、その共振によって車室内に伝播するノイズも抑制することが可能となる。【００６３】
［第５の実施形態］
次に本発明の第５の実施形態について説明する。なお、第４の実施の形態におけるプロペラシャフト１０Ｃと同様の構成については説明を省略し、主に相違点について説明する。【００６４】
図９に示すように、第５の実施の形態に係るプロペラシャフト１０Ｄのヨーク１６Ｄにおいても、相反する方向へ延在する１対のアーム部１７Ｄ，１９Ｄの形状と相反する方向へ延在するその他の対のアーム部１８Ｄ，２０Ｄ（図９においてアーム部２０Ｄは裏側に隠れている。）の形状とが相違している。すなわち、第５の実施の形態に係るプロペラシャフト１０Ｄのヨーク１６Ｄでは、１対のアーム部１７Ｄ，１９Ｄと、その他の対のアーム部１８Ｄ，２０Ｄとは、周方向幅は同一であるものの、先端部での肉厚Ｔ３，Ｔ４が相違している。これにより、前記１対のアーム部１７Ｄ，１９Ｄと、前記その他の１対のアーム部１８Ｄ，２０Ｄとの質量、特に先端部の質量が相違する。【００６５】
したがって、第５の実施の形態に係るプロペラシャフト１０Ｄでも、従来のものより２節、３節の曲げ共振のピーク値が抑制される。【００６６】
［他の実施形態］
既述したＦＥＭ計算結果では、相反する方向へ延在する１対のアーム部と相反する方向へ延在するその他の対のアーム部とが、厚さ方向への曲げ剛性が相違している場合と、それらの質量が相違している場合に分けて説明した。【００６７】
勿論、厚さ方向への曲げ剛性と質量の双方が相違させることによって更に曲げ共振の抑制を図ることが可能である。そこで、このような場合についてもＦＥＭ計算を実施した。【００６８】
図１０にそのＦＥＭ計算結果を示す。図中横軸は、曲げ振動の周波数を示しており、図中縦軸は加振点イナータンスを示している。【００６９】
符号Ｍ５、符号Ｍ６に示す計算結果は、何れも軸端部において径方向外側へ延在した４個のアーム部を有するプロペラシャフトのモデルに関するものである。符号Ｍ５は、４個のアーム部の厚さ方向への曲げ剛性および質量が何れも同一であるモデルに関する計算結果である。【００７０】
これに対し、符号Ｍ６は、相反する方向へ延在する１対のアーム部とその他の対のアーム部とで、厚さ方向への曲げ剛性を相違させ、更に、質量もアーム部先端部において相違させたモデルに関する計算結果である。【００７１】
図１０のＦＥＭ計算結果に示すように、何れのモデルＭ５，Ｍ６についても周波数Ｆ５、Ｆ６近傍において加振点イナータンスのピーク値が現れている。すなわち、周波数Ｆ５では２節の曲げ共振が発生しており、周波数Ｆ６では３節の曲げ共振が発生している。但し、上記周波数Ｆ５，Ｆ６近傍では、何れもモデルＭ６の方がモデルＭ５より加振点イナータンスのピーク値が低くなっている。【００７２】
すなわち、このＦＥＭの算出結果は、モデルＭ６に相当する本発明のプロペラシャフトの方がモデルＭ５に相当する従来のプロペラシャフトよりも、２節および３節の曲げ共振のピーク値が抑制されることを示している。【００７３】
したがって、上記モデルＭ６に相当する本発明のプロペラシャフトよれば、２節、３節の曲げ共振が抑制され、その共振によって車室内に伝播するノイズも抑制することが可能となる。【００７４】
なお、既述の実施形態では、弾性体たるフレキシブルカップリングに本発明のプロペラシャフトのヨークを連結した構造を例に挙げて説明したが、上記フレキシブルカップリングに代えて剛体からなるカップリングを使用してもよい。この場合も曲げ共振の抑制効果が得られる。【００７５】
また、既述の実施形態では、４個のアーム部を有するヨークを備えたプロペラシャフトの例を挙げているが、ヨークのアーム部を、周方向へ等間隔に設けた４個以上の偶数個とし、相反する方向へ延在する何れか１対のアーム部の形状と、相反する方向へ延在するその他の対のアーム部の形状とを相違させたものであってもよく、この場合も曲げ共振の抑制効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、例えば、自動車等の車両においてトランスミッションとデファレンシャルとの間で駆動力を伝達するプロペラシャフトに適用することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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