(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部材の端部にジョイントと回転軸とからなる等速自在継手を取付けた動力伝達軸において、
前記等速自在継手に環状のバランス調整体を付設し、このバランス調整体の外周面に軸方向に延び且つ両端又は一端が開放された底広がり溝を円周方向に断続的に設け、この底広がり溝にアンバランス量に応じてバランスピースを挿入して係止し、
前記バランスピースは、前記底広がり係止される係止部と、これと一体で、バランス調整体の外周面から突出するウェイト部とからなり、
前記バランスピースの係止部の重心とウェイト部の重心とを、バランス調整体の回転中心から延びた同位置の直線上にずらして配置する、または、前記バランスピース係止部の重心とウェイト部の重心とをバランス調整体の回転中心から延びた直線上にずらして且つ円周方向にずらして配置し、
バランス調整することを特徴とする動力伝達軸のバランス取り方法。
【請求項２】
前記バランス調整体を前記ジョイントに一体形成したことを特徴とする請求項１記載の動力伝達軸のバランス取り方法。
【請求項３】
軸部材の端部にジョイントと回転軸とからなる等速自在継手を取付けた動力伝達軸において、
前記等速自在継手に環状のバランス調整体を付設し、このバランス調整体の外周面に軸方向に延び且つ両端又は一端が開放され、アンバランス量に応じてバランスピースを挿入して係止する底広がり溝を複数円周方向に断続的に設け、
前記バランスピースは、前記底広がり係止される係止部と、これと一体で、バランス調整体の外周面から突出するウェイト部とからなり、
前記バランスピースは、係止部の重心とウェイト部の重心とを、バランス調整体の回転中心から延びた同位置の直線上にずらして配置したもの、または、前記バランスピース係止部の重心とウェイト部の重心とをバランス調整体の回転中心から延びた直線上にずらして且つ円周方向にずらして配置したものであり、
前記バランス調整体に係止し、前記バランスピースの軸方向抜け止めを行なうＣ形止め輪を備える、
ことを特徴とする動力伝達軸。
【請求項４】
前記バランス調整体の外周に設けたバランスピースを挿入して係止する底広がり溝は両端が開放され、該底広がり溝に係止するバランスピースの軸方向一端はは、バランス調整体周に係止したＣ形止め輪で、他端は軸部材で規制するようにした請求項３記載の動力伝達軸。
【請求項５】
前記バランス調整体を前記ジョイントに一体形成したことを特徴とする請求項３記載の動力伝達軸。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は動力伝達軸のバランス取り方法及び動力伝達軸に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば車両の動力伝達軸は、軸部材の両端に等速自在継手を取付けてなり、組立後に回転バランスが取られる。従来、例えば鋳鉄などのように溶接が困難な材料を使用した動力伝達軸の回転バランスを取るため、実開平６−１４５８９号公報「駆動軸」が提案されている。
【０００３】
上記技術は、同公報の図１に示されているように、駆動軸２の外周面に断面が奥広がりで台形状の環状溝４を設け、この環状溝４の所定の位置にアンバランス量に応じて山形のバランスウェイト５を挿入し、このバランスウェイト５を平坦に押し潰すことにより環状溝４に係止して、回転バランスを取るようになっている。このような構成にすることによって、駆動軸２が溶接困難な鋳鉄などで形成されていても、バランスウェイト５を簡単に取付けできることを特徴としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記技術では、バランスウェイト５を取付ける環状溝４が円周方向に連続しており、しかもバランスウェイト５の円周方向の位置規制手段が施されていないので、何らかの原因でバランスウェイト５に円周方向の大きな力が加わったとき、バランスウェイト５が環状溝４内で円周方向に位置ずれしてしまい、調整済の回転バランスが崩れてしまうおそれがある。
【０００５】
また、バランスウェイト５を取付けるときに、バランスウェイト５を平坦に押し潰さなければならないので、取付け作業が面倒で手間がかかる。更に、一旦調整した回転バランスを再調整するときには、環状溝４内に押し潰されているバランスウェイト５を上側に折曲げて取外さなければならないから、再調整作業に手間がかかる。
そこで本発明の目的は、溶接困難な材質でもバランスピースを簡単に取付けることが可能であり、また、取付けたバランスピースが位置ずれするのを防止することができ、更にバランスピースの取付け作業及び再調整作業が容易な技術を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１は、軸部材の端部にジョイントと回転軸とからなる等速自在継手を取付けた動力伝達軸のバランス取り方法であって、等速自在継手に環状のバランス調整体を付設し、このバランス調整体の外周面に軸方向に延び且つ両端又は一端が開放された底広がり溝を円周方向に断続的に設け、この底広がり溝にアンバランス量に応じてバランスピースを挿入して係止し、バランスピースは、前記底広がり係止される係止部と、これと一体で、バランス調整体の外周面から突出するウェイト部とからなり、バランスピースの係止部の重心とウェイト部の重心とを、バランス調整体の回転中心から延びた同位置の直線上にずらして配置する、または、前記バランスピース係止部の重心とウェイト部の重心とをバランス調整体の回転中心から延びた直線上にずらして且つ円周方向にずらして配置し、バランス調整することを特徴とする。
底広がり溝の円周方向の側面によってバランスピースの円周方向の位置規制が行なわれる。
【０００７】
請求項２は、前記バランス調整体を前記ジョイントに一体形成したことを特徴とする。
バランス調整体を等速自在継手と別体で設ける必要がなくなる。
【０００８】
請求項３は、軸部材の端部にジョイントと回転軸とからなる等速自在継手を取付けた動力伝達軸において、等速自在継手に環状のバランス調整体を付設し、このバランス調整体の外周面に軸方向に延び且つ両端又は一端が開放され、アンバランス量に応じてバランスピースを挿入して係止する底広がり溝を複数円周方向に断続的に設け、バランスピースは、前記底広がり係止される係止部と、これと一体で、バランス調整体の外周面から突出するウェイト部とからなり、バランスピースは、係止部の重心とウェイト部の重心とを、バランス調整体の回転中心から延びた同位置の直線上にずらして配置したもの、または、前記バランスピース係止部の重心とウェイト部の重心とをバランス調整体の回転中心から延びた直線上にずらして且つ円周方向にずらして配置したものであり、バランス調整体に係止し、前記バランスピースの軸方向抜け止めを行なうＣ形止め輪を備えることを特徴とする。
底広がり溝の開放端からバランスピースを挿入してＣ形止め輪を係止し、底広がり溝にバランスピースを係止することができるので、バランスピースの取付け及び取外し作業が容易になる。
請求項４は、請求項３において、バランス調整体の外周に設けたバランスピースを挿入して係止する底広がり溝は両端が開放され、該底広がり溝に係止するバランスピースの軸方向一端は、バランス調整体周に係止したＣ形止め輪で、他端は軸部材で規制するようにしたことを特徴とする。
底広がり溝に係止したバランスピースは、Ｃ形止め輪と軸部材とで軸方向の位置規制がなされる。
【０００９】
請求項５は、請求項３において、バランス調整体をジョイントに一体形成したことを特徴とする。
負荷が小さな環状体を例えば焼結体で形成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１１】
図１は本発明に係る動力伝達軸の断面図である。なお、同図は軸部材の左側の端部と、これに取付ける等速自在継手の構成を示し、実際には軸部材の右端部にもこれと同様な等速自在継手を取付ける。
【００１２】
この動力伝達軸１は、例えばＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製の軸部材１１と、軸部材１１の両端に取付ける等速自在継手１２とからなる。軸部材１１は両端に第１嵌合部１３（片側のみ図示）を有する筒状成形体であり、第１嵌合部１３に等速自在継手１２を嵌合する。
【００１３】
等速自在継手１２は、軸部材１１を取付けるためのジョイント（外輪とも呼称される）１４と、ジョイント１４の先端に取付けるブーツアダプタ１５と、等速自在継手１２内に塵埃などが入るのを防止するためブーツアダプタ１５の先端に取付けるゴム製のブーツ１６と、ジョイント１４の凹部１７内に部分的に取付けるボール１８と、ボール１８を保持するリテーナ１９と、ジョイント１４と同心でボール１８の内側に取付ける内輪２０と、カップリングの片方のフランジ２９を有し内輪２０の内側に取付ける回転軸２１と、回転軸２１の抜け止めをする止め輪２２とからなる。
【００１４】
ブーツアダプタ１５は所定の肉厚の板材で形成し、図左の先端からブーツ１６を取付ける係止部２５と、係止部２５を所定の位置まで延すための延長部２６と、ジョイント１４に嵌合するため径外方に広げられた第２嵌合部２７と、径内方に折り曲げられた段部２８とを設ける。なお、ブーツ１６の先端には開口４０を設け、回転軸２１の中間部には第１環状溝４１を設ける。
【００１５】
図２は本発明に係るジョイントの第１実施例の斜視図である。このジョイント１４の外周面には、図右から順に軸部材１１（図１参照）の第１嵌合部１３を嵌合するための第３嵌合部３０と、回転バランスを調整するためのバランス調整部３１と、ブーツアダプタ１５の段部２８を挿入する凹溝３２と、ブーツアダプタ１５の第２嵌合部２７を嵌合する第４嵌合部３３と、第４嵌合部３３の中間にＯリング３４を取付けるための第２環状溝３５とを設ける。
【００１６】
バランス調整部３１は、第３嵌合部３０及び第４嵌合部３３より大径に形成し、軸方向に延びる複数の底広がり溝３７…（…は複数を示す。以下同じ。）を円周方向に断続的に設ける。なお、底広がり溝３７とは蟻溝（dove-tail groove)と称する鳩尾状の断面の溝が好適であり、、二つの部品を嵌め合せる場合などに用いられるものである。また、本例では、この底広がり溝３７…の第４嵌合部３３側の端部を開放すると共に、この開放端側に第３環状溝３８を設ける。３６はバランスピース、３９はＣ形止め輪である。回転バランスの調整方法については後述する。
【００１７】
以上に述べた動力伝達軸１の組立手順の一例を次に説明する。
図３は本発明に係る動力伝達軸の分解図である。この動力伝達軸１は、軸部材１１の第１嵌合部１３に、等速自在継手１２のジョイント１４の第３嵌合部３０を嵌合する。第１嵌合部１３と第３嵌合部３０は、接着することもできる。
【００１８】
一方、ブーツアダプタ１５に取付けたブーツ１６の開口４０から回転軸２１の先端を差込み、回転軸２１の先端に内輪２０、ボール１８、リテーナ１９を取付け、内輪２０を止め輪２２で止めて、これらの部品をジョイント１４の凹部１７に挿入する。次に、ジョイント１４の第２環状溝３５にＯリング３４を挿入し、ブーツアダプタ１５の基部端をジョイント１４の先端に挿入して、ブーツアダプタ１５の第２嵌合部２７をジョイント１４の第４嵌合部３３に嵌合する。
【００１９】
そして、第２嵌合部２７の先端を内側に折曲げて段部２８（図１参照）を形成し、これを凹部３２に挿入してブーツ１６の開口４０を回転軸２１の第１環状溝４１に取付ける。このようにして、軸部材１１に等速自在継手１２を取付ける。
なお、上記組立手順は一例を示すもので、これに限定されるものではない。
【００２０】
以上に述べた動力伝達軸のバランス調整方法について次に説明する。この動力伝達軸１は回転軸であるから、重心が軸心にある必要があり、これがずれているとアンバランスになり好ましくない。そこで、バランシングマシンでチェックし、図３の▲１▼で示したようにアンバランス量に応じてジョイント１４の適宜な位置の底広がり溝３７に 、バランスピース３６を挿入して係止する。次に、▲２▼で示したように第３環状溝３８にＣ形止め輪３９を挿入し、バランスピース３６の抜け止めをすることによって、回転バランスを取ることができる。
【００２１】
図４はバランスピースの第１実施例の断面図である。このバランスピース３６は、底広がり溝３７と同様に断面が下広がりで台形状の係止部４２と、係止部４２の上側に設けた偏平状のウェイト部４３とからなる。ウェイト部４３はジョイント１４の外周面から突出させ、このウェイト部４３の重心４３ａと係止部４２の重心４２ａを、ジョイント１４の回転中心から延びた同一の直線４４上に配置する。
【００２２】
係止部４２の重心４２ａとウェイト部４３の重心４３ａとの距離ｈは、アンバランス量に応じて適宜変えることができる。すなわち、アンバランス量が小さい場合は距離ｈを短くしてバランスピース３６の回転モーメントを小さくし、アンバランス量が大きい場合は距離ｈを長くして回転モーメントを大きくすることによって、アンバランス量との調整を図る。
【００２３】
上述のように、この動力伝達軸１は、ジョイント１４の外周面の円周方向に断続的に底広がり溝３７…を設けたので、ジョイント１４が例えば鋳鉄など溶接困難な材料で形成する場合でも、アンバランス量に応じて適宜な位置の底広がり溝３７にバランスピース３６を挿入し、Ｃ形止め輪３９を第３環状溝３８に挿入するだけでバランスピース３６を簡単且つ確実に取付けることができる。したがって、バランスピース３６の取付け作業が容易になると共に、バランスピース３６を簡単に取外すことができるので、一旦調整した回転バランスの再調整作業が容易になる。
【００２４】
また、底広がり溝３７の円周方向の側面によってバランスピース３６の円周方向の位置規制が行なわれるので、動力伝達軸１の回転中にバランスピース３６に円周方向の大きな力がかかった場合でも位置ずれするのを防止でき、回転バランスが崩れるのを防止することができる。
【００２５】
図５（ａ）〜（ｂ）は本発明に係る底広がり溝の第２実施例の斜視図である。なお、図２と同一の部分には同一の符号を付けた。この底広がり溝４７は、（ａ）に示すように両端を開放し、第３嵌合部３０の反対側の端部に第３環状溝３８を設ける。そして、回転バランスを取る場合は、（ｂ）に示すようにアンバランス量に応じて適宜な位置の底広がり溝４７にバランスピース３６を挿入し、第３環状溝３８にＣ形止め輪３９を挿入する。
【００２６】
このときには、ジョイント１４の第３嵌合部３０に軸部材１１が嵌合されており、バランスピース３６は軸部材１１とＣ形止め輪３９によって軸方向の位置規制が行なわれる。この底広がり溝４７は軸方向の両端を開放したので、例えばステンレス材を使用して鍛造で形成する場合でも加工が容易になる。
【００２７】
なお、上述の実施例では、両端を開放した底広がり溝４７の片端部にだけ第３環状溝３８を設けたが、底広がり溝４７の両端部に第３環状溝３８を設けてＣ形止め輪３９を挿入し、バランスピース３６の軸方向の位置規制をすることもできる。
【００２８】
図６は本発明に係る等速自在継手のジョイントの第２実施例を示す斜視図である。なお、図２と同一の部分には同一の符号を付けた。このジョイント５０は、本体５１と、本体５１に嵌合する環状のバランス調整体５２とからなる。本体５１は、図２のジョイント１４と同様に内部に凹部１７を設け、外周面の左端部に凹溝３２、第４嵌合部３３、第２環状溝３５を設ける。また、左端部には軸部材１１を嵌合する第３嵌合部３０を設け、中間部には環状体５２を嵌合する第５嵌合部５３を設ける。
【００２９】
一方、バランス調整体５２には、内部に本体５１の第５嵌合部５３に嵌合する第６嵌合部５４を設け、外周面には例えば両端が開放された底広がり溝４７…と、第３環状溝３８を設ける。そして、バランス調整体５２の第６嵌合部５４を本体５１の第５嵌合部５３に嵌合して両者を一体化することにより、ジョイント５０を形成する。
【００３０】
このジョイント５０は、本体５１とバランス調整体５２とに分割し、バランス調整体５２に底広がり溝４７…を設けたので、大きな負荷がかかる本体５１を例えば鍛造可能な金属で形成し、一方、形状が複雑な底広がり溝４７…を有すると共に、負荷が小さなバランス調整体５２を焼結金属で形成することもできる。これによって、底広がり溝４７…を簡単に形成することができる。バランス調整体５２は、ステンレス材などで形成することもできる。
【００３１】
図７はバランスピースの第２実施例を示す断面図であり、図４と同一の部分には同一の符号を付けた。このバランスピース４６は、図４のバランスピース３６と同様な係止部４２と、係止部４２の上側に設けたウェイト部４８からなる。このウェイト部４８の重心４８ａは、ジョイント１４の回転中心と係止部４２の重心４２ａとを結んだ直線４４から、ジョイント１４の円周方向に距離ｂだけずらした。
【００３２】
この第２実施例のバランスピース４６は、係止部４２の重心４２ａに対してウェイト部４８の重心４８ａを、円周方向に適宜な距離ｂだけずらすことによって、底広がり溝４７…をジョイント１４の円周方向に断続的に設けたにも拘らず、バランスウェイトの重心を円周方向に連続的に変化させることができるので、バランス調整の精度を上げることができる。
【００３３】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る底広がり溝の変更例を示す図であり、底広がり溝３７，４７は、軸方向にスライド可能で且つ径外方へ抜け止め可能な作用をなす溝であるから、（ａ）に示す逆Ｔ形状の底広がり溝３７，４７や（ｂ）に示す逆Ω形状の底広がり溝３７，４７であってもよい。さらには、本実施例に示した具体例（蟻溝、逆Ｔ溝、逆Ω溝）のほか、底辺が広がった溝であれば断面形状は任意である。
【００３４】
なお、上述の実施例では、ＦＲＰ製の軸部材１１を使用した場合について説明したが、本発明は金属製の軸部材を使用した動力伝達軸にも適用することができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、軸部材の端部にジョイントと回転軸とからなる等速自在継手を取付けた動力伝達軸のバランス取り方法であって、等速自在継手に環状のバランス調整体を付設し、このバランス調整体の外周面に軸方向に延び且つ両端又は一端が開放された底広がり溝を円周方向に断続的に設け、この底広がり溝にアンバランス量に応じてバランスピースを挿入して係止し、バランスピースは、前記底広がり係止される係止部と、これと一体で、バランス調整体の外周面から突出するウェイト部とからなり、バランスピースの係止部の重心とウェイト部の重心とを、バランス調整体の回転中心から延びた同位置の直線上にずらして配置する、または、前記バランスピース係止部の重心とウェイト部の重心とをバランス調整体の回転中心から延びた直線上にずらして且つ円周方向にずらして配置し、バランス調整するようにしたので、バランスピースが底広がり溝の円周方向の側面で位置規制され、動力伝達軸の回転中にバランスピースに円周方向の大きな力が加わっても位置ずれするのを防止でき、回転バランスが崩れるのを防止することができる。
特に本発明は、以上とともに、先ず、バランスピースの係止部の重心とウェイト部の重心とを、バランス調整体の回転中心から延びた同位置の直線上にずらして配置するので、アンバランス量が小さい場合は重心間の距離を短くしてバランスピースの回転モーメントを小さくし、アンバランス量が大きい場合はこの距離を長くして回転モーメントを大きくすることによって、アンバランス量との調整を図ることができる。
次に、バランスピース係止部の重心とウェイト部の重心とをバランス調整体の回転中心から延びた直線上にずらして且つ円周方向にずらして配置し、バランス調整するようにしたので、底広がり溝をジョイントの円周方向に断続的に設けたにも拘らず、バランスウェイトの重心を円周方向に連続的に変化させることができ、バランス調整の精度を上げることができる。
【００３６】
請求項２は、前記バランス調整体を前記ジョイントに一体形成したので、バランス調整体を等速自在継手と別体で設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。
【００３７】
請求項３は、軸部材の端部にジョイントと回転軸とからなる等速自在継手を取付けた動力伝達軸において、等速自在継手に環状のバランス調整体を付設し、このバランス調整体の外周面に軸方向に延び且つ両端又は一端が開放され、アンバランス量に応じてバランスピースを挿入して係止する底広がり溝を複数円周方向に断続的に設け、バランスピースは、前記底広がり係止される係止部と、これと一体で、バランス調整体の外周面から突出するウェイト部とからなり、バランスピースは、係止部の重心とウェイト部の重心とを、バランス調整体の回転中心から延びた同位置の直線上にずらして配置したもの、または、前記バランスピース係止部の重心とウェイト部の重心とをバランス調整体の回転中心から延びた直線上にずらして且つ円周方向にずらして配置したものであり、バランス調整体に係止し、前記バランスピースの軸方向抜け止めを行なうＣ形止め輪を備えるので、底広がり溝にバランスピースを挿入してＣ形止め輪を係止し、底広がり溝にバランスピースを係止することにより、等速自在継手が溶接困難な鋳鉄などで形成されている場合でも、バランスピースを簡単且つ確実に取付けることができると共に、再調整時には簡単に取外すことができる。
特に本発明は、以上とともに、先ず、バランスピースの係止部の重心とウェイト部の重心とを、バランス調整体の回転中心から延びた同位置の直線上にずらして配置するので、アンバランス量が小さい場合は重心間の距離を短くしてバランスピースの回転モーメントを小さくし、アンバランス量が大きい場合はこの距離を長くして回転モーメントを大きくすることによって、アンバランス量との調整を図ることができる動力伝達軸を得ることができる。
次に、バランスピース係止部の重心とウェイト部の重心とをバランス調整体の回転中心から延びた直線上にずらして且つ円周方向にずらして配置し、バランス調整するようにしたので、底広がり溝をジョイントの円周方向に断続的に設けたにも拘らず、バランスウェイトの重心を円周方向に連続的に変化させることができ、バランス調整の精度を上げることができる動力伝達軸を得ることができる。
請求項４は、請求項３において、バランス調整体の外周に設けたバランスピースを挿入して係止する底広がり溝は両端が開放され、該底広がり溝に係止するバランスピースの軸方向一端は、バランス調整体周に係止したＣ形止め輪で、他端は軸部材で規制するようにしたので、底広がり溝に係止したバランスピースは、Ｃ形止め輪と軸部材とで軸方向の位置規制を行なうことができる。
【００３８】
請求項５は、請求項３において、前記バランス調整体を前記ジョイントに一体形成したので、例えば焼結金属でバランス調整体を形成することにより形状が複雑な底広がり溝でも容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る動力伝達軸の断面図
【図２】本発明に係る等速自在継手のジョイント及び底広がり溝（第１実施例）の斜視図
【図３】本発明に係る動力伝達軸の分解図
【図４】本発明に係るバランスピース（第１実施例）の取付け状態を示す断面図
【図５】本発明に係る底広がり溝（第２実施例）の斜視図
【図６】本発明に係るジョイント（第２実施例）の分解図
【図７】本発明に係るバランスピース（第２実施例）の取付け状態を示す断面図
【図８】本発明に係る底広がり溝の変更例を示す図
【符号の説明】
１…動力伝達軸、１１…軸部材、１２…等速自在継手、１４，５０…ジョイント、２１…回転軸、３１…バランス調整部、３７，４７…底広がり溝、３６，４６…バランスピース、４２ａ，４３ａ，４８ａ…重心、５１…本体、５２…バランス調整体。
【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】
0003784433.tif 000007
【図７】
0003784433.tif 000008
【図８】
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