專利名稱：車輛用傳動(dòng)軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛用傳動(dòng)軸，所述車輛用傳動(dòng)軸包括叉形部(yoke)，所述叉形部具有在徑向上向外延伸的臂部。特別地，本發(fā)明涉及一種用于抑制在傳動(dòng)軸中發(fā)生的彎曲共振的技術(shù)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，已知這樣一種結(jié)構(gòu)，其中位于車輛的傳動(dòng)軸的軸端部的叉形部與柔性聯(lián)接器連接(例如見專利文獻(xiàn)1)。利用傳動(dòng)軸的這種連接結(jié)構(gòu)，能通過(guò)彈性地連接傳動(dòng)軸來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩并通過(guò)所述柔性聯(lián)接器吸收振動(dòng)和撓曲。專利文獻(xiàn)1中公開的傳動(dòng)軸的叉形部包括三個(gè)臂部，每個(gè)臂部都在徑向上向外延伸。所述三個(gè)臂部在周向上以120°的間隔設(shè)置。傳動(dòng)軸的叉形部的臂部利用螺栓和螺母連接在柔性聯(lián)接器的兩側(cè)，其中每個(gè)臂部的位置從其對(duì)向位置偏移60°。除了上述傳動(dòng)軸之外，傳統(tǒng)上還已知這樣一種傳動(dòng)軸，其包括具有在周向上等間隔設(shè)置的四個(gè)臂部的叉形部。圖11是示出傳動(dòng)軸50的一個(gè)示例的示意圖，傳動(dòng)軸50在其軸端部包括叉形部 60，在叉形部60中四個(gè)臂部61至64在周向上等間隔設(shè)置。四個(gè)臂部61至64中的各個(gè)在徑向上向外延伸，并具有相同的形狀。[引用列表][專利文獻(xiàn)][PTL 1]JP 2003-214456A

發(fā)明內(nèi)容
[技術(shù)問(wèn)題]順便提及，在車輛中設(shè)置有包括如上所述的叉形部60的傳動(dòng)軸50且來(lái)自變速器等的齒輪噪聲傳播到傳動(dòng)軸50的情況下，在傳動(dòng)軸50中可能發(fā)生彎曲共振。在這種情況下，沿在相反的方向上延伸的一對(duì)臂部61和63的延伸方向(圖中的豎直方向)的彎曲共振(見圖中用附圖標(biāo)記Sl表示的波)和沿在相反的方向上延伸的另一對(duì)臂部62和64的延伸方向(圖中的水平方向)的彎曲共振(見圖中用附圖標(biāo)記S2表示的波)可能同時(shí)發(fā)生。于是存在這樣的問(wèn)題，即當(dāng)兩個(gè)方向上的彎曲共振同時(shí)發(fā)生時(shí)，傳動(dòng)軸50整體中的彎曲振動(dòng)變強(qiáng)，且經(jīng)傳動(dòng)軸50傳播到車輛內(nèi)部的噪聲增加。鑒于這種問(wèn)題已作出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種車輛用傳動(dòng)軸，所述車輛用傳動(dòng)軸包括叉形部，所述叉形部具有在周向上等間隔設(shè)置的臂部，每個(gè)臂部都在徑向上向外延伸，且所述車輛用傳動(dòng)軸能夠抑制彎曲振動(dòng)。[解決問(wèn)題的方案]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的車輛用傳動(dòng)軸如下所述地構(gòu)造而成。
本發(fā)明的車輛用傳動(dòng)軸表現(xiàn)為這樣一種車輛用傳動(dòng)軸，所述車輛用傳動(dòng)軸包括叉形部，所述叉形部具有在周向上等間隔設(shè)置的多于或等于四個(gè)的偶數(shù)個(gè)臂部，每個(gè)臂部都在徑向上向外延伸，其中，沿相反的方向延伸的任一對(duì)臂部與沿相反的方向延伸的另一對(duì)臂部具有彼此不同的形狀。對(duì)于如上構(gòu)造的車輛用傳動(dòng)軸，所述一對(duì)臂部與所述另一對(duì)臂部具有彼此不同的形狀，且因此所述一對(duì)臂部與所述另一對(duì)臂部具有彼此不同的在厚度方向上的彎曲剛性或彼此不同的質(zhì)量，或者彼此不同的在厚度方向上的彎曲剛性和彼此不同的質(zhì)量。結(jié)果，沿所述一對(duì)臂部延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率與沿所述另一對(duì)臂部延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率彼此不同。這樣，抑制了彎曲振動(dòng)。另外，在所述車輛用傳動(dòng)軸中，所述任一對(duì)臂部的形狀與所述另一對(duì)臂部的形狀可由于所述任一對(duì)臂部與所述另一對(duì)臂部具有彼此不同的在所述周向上的寬度而不同。對(duì)于這種車輛用傳動(dòng)軸，所述任一對(duì)臂部與所述另一對(duì)臂部具有彼此不同的在厚度方向上的彎曲剛性，且因此沿所述任一對(duì)臂部延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率與沿所述另一對(duì)臂部延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率彼此不同。結(jié)果，抑制了彎曲振動(dòng)。另外，在所述車輛用傳動(dòng)軸中，所述任一對(duì)臂部的形狀與所述另一對(duì)臂部的形狀可由于所述任一對(duì)臂部具有用于抑制厚度方向上的彎曲的肋而所述另一對(duì)臂部不具有所述肋而不同。對(duì)于這種車輛用傳動(dòng)軸，所述任一對(duì)臂部與所述另一對(duì)臂部能具有非常不同的在厚度方向上的剛性，同時(shí)抑制質(zhì)量的增加。這樣，沿所述任一對(duì)臂部延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率可大大不同于沿所述另一對(duì)臂部延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率。結(jié)果，抑制了彎曲振動(dòng)。另外，在所述車輛用傳動(dòng)軸中，所述任一對(duì)臂部的形狀與所述另一對(duì)臂部的形狀可由于所述任一對(duì)臂部與所述另一對(duì)臂部具有彼此不同的厚度而不同。對(duì)于這種車輛用傳動(dòng)軸，所述任一對(duì)臂部與所述另一對(duì)臂部具有彼此不同的在厚度方向上的彎曲剛性。這樣，沿所述任一對(duì)臂部延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率不同于沿所述另一對(duì)臂部延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率。結(jié)果，抑制了彎曲振動(dòng)。另外，在所述車輛用傳動(dòng)軸中，所述任一對(duì)臂部的形狀與所述另一對(duì)臂部的形狀可由于所述任一對(duì)臂部與所述另一對(duì)臂部在它們的頂端部具有彼此不同的在所述周向上的寬度而不同。對(duì)于這種車輛用傳動(dòng)軸，能僅增加與所述任一對(duì)臂部和所述另一對(duì)臂部之間的軸線分離的頂端部處的質(zhì)量的差異，而不會(huì)大大增加在厚度方向上的剛性的差異。這樣，可使沿所述任一對(duì)臂部延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率大大不同于沿所述另一對(duì)臂部延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率。結(jié)果，抑制了彎曲振動(dòng)。另外，在所述車輛用傳動(dòng)軸中，所述任一對(duì)臂部的形狀與所述另一對(duì)臂部的形狀可由于所述任一對(duì)臂部與所述另一對(duì)臂部在它們的頂端部具有彼此不同的厚度而不同。對(duì)于這種車輛用傳動(dòng)軸，能僅增加與所述任一對(duì)臂部和所述另一對(duì)臂部之間的軸線分離的頂端部處的質(zhì)量的差異，而不會(huì)大大增加在厚度方向上的剛性的差異。這樣，可使沿所述任一對(duì)臂部延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率大大不同于沿所述另一對(duì)臂部延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率。結(jié)果，抑制了彎曲振動(dòng)。
本發(fā)明的車輛用傳動(dòng)軸可表現(xiàn)為這樣一種車輛用傳動(dòng)軸，所述車輛用傳動(dòng)軸包括叉形部，所述叉形部具有在周向上等間隔設(shè)置的多于或等于四個(gè)的偶數(shù)個(gè)臂部，每個(gè)臂部都在徑向上向外延伸，其中，沿相反的方向延伸的任一對(duì)臂部與沿相反的方向延伸的另一對(duì)臂部具有彼此不同的在厚度方向上的彎曲剛性。對(duì)于如上所述構(gòu)造的車輛用傳動(dòng)軸，所述一對(duì)臂部與所述另一對(duì)臂部具有彼此不同的在厚度方向上的彎曲剛性，且因此沿所述一對(duì)臂部延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率與沿所述另一對(duì)臂部延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率彼此不同。結(jié)果，抑制了彎曲振動(dòng)。本發(fā)明的車輛用傳動(dòng)軸可表現(xiàn)為這樣一種車輛用傳動(dòng)軸，所述車輛用傳動(dòng)軸包括叉形部，所述叉形部具有在周向上等間隔設(shè)置的多于或等于四個(gè)的偶數(shù)個(gè)臂部，每個(gè)臂部都在徑向上向外延伸，其中，沿相反的方向延伸的任一對(duì)臂部與沿相反的方向延伸的另一對(duì)臂部具有彼此不同的質(zhì)量。對(duì)于如上所述構(gòu)造的車輛用傳動(dòng)軸，所述一對(duì)臂部與所述另一對(duì)臂部具有彼此不同的質(zhì)量，且因此沿所述一對(duì)臂部延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率與沿所述另一對(duì)臂部延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率彼此不同。結(jié)果，抑制了彎曲振動(dòng)。[本發(fā)明的有益效果]根據(jù)本發(fā)明，能抑制在這樣的車輛用傳動(dòng)軸中發(fā)生的彎曲振動(dòng)，所述車輛用傳動(dòng)軸包括具有在周向上等間隔設(shè)置的臂部的叉形部，每個(gè)臂部都在徑向上向外延伸。


[圖1]圖1是從垂直于軸線的方向看去的根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的車輛用傳動(dòng)軸的圖示；[圖2]圖2(a)是從軸線的方向看去的車輛用傳動(dòng)軸的傳統(tǒng)叉形部的圖示。圖 2(b)是從圖2(a)中的箭頭B看去的示出圖2(a)的圖示。[圖3]圖3是沿圖1中的線A-A截取的剖視圖，并且主要示出叉形部。[圖4]圖4是示出關(guān)于本發(fā)明的車輛用傳動(dòng)軸和傳統(tǒng)的車輛用傳動(dòng)軸的激振點(diǎn)慣性(driving-point inertance)的FEM計(jì)算結(jié)果的曲線圖。[圖5]圖5是從垂直于軸線的方向看去的根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的車輛用傳動(dòng)軸的叉形部的圖示；[圖6]圖6是從垂直于軸線的方向看去的根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的車輛用傳動(dòng)軸的叉形部的圖示；[圖7]圖7是沿圖1中的線A-A截取的剖視圖，并且示出根據(jù)第四實(shí)施例的叉形部。[圖8]圖8是示出關(guān)于本發(fā)明的車輛用傳動(dòng)軸和傳統(tǒng)的車輛用傳動(dòng)軸的激振點(diǎn)慣性的FEM計(jì)算結(jié)果的曲線圖。[圖9]圖9是從垂直于軸線的方向看去的根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的車輛用傳動(dòng)軸的叉形部的圖示；[圖10]圖10是示出關(guān)于本發(fā)明的車輛用傳動(dòng)軸和傳統(tǒng)的車輛用傳動(dòng)軸的激振點(diǎn)慣性的FEM計(jì)算結(jié)果的曲線圖。[圖11]圖11是示出傳統(tǒng)的車輛用傳動(dòng)軸等的透視圖。
附圖標(biāo)記列表10、IOA至IOD 車輛用傳動(dòng)軸17、17六至170、19、19六至190 臂部18、18A 至 18D、20、20A 至 20D 臂部26 肋
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施例下面將描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。圖1是本發(fā)明的車輛用傳動(dòng)軸10(下文中簡(jiǎn)稱為“傳動(dòng)軸10”)從垂直于傳動(dòng)軸10的軸線N的方向看去的圖示。圖1所示的傳動(dòng)軸10包括與變速器側(cè)連接的前傳動(dòng)軸10’和與差速器側(cè)連接的后傳動(dòng)軸10”。這些傳動(dòng)軸10’和10”經(jīng)萬(wàn)向接頭11彼此連接以便能夠一體地轉(zhuǎn)動(dòng)。前傳動(dòng)軸10’中靠近萬(wàn)向接頭11的部分利用支架41由車輛底盤40支承。支架 41由上支架41A、下支架41B和將它們緊固的螺栓41C等構(gòu)成。支架41允許前傳動(dòng)軸10’ 經(jīng)裝配在前傳動(dòng)軸10’的外周部上的滾動(dòng)軸承42和裝配在滾動(dòng)軸承42的外周部上的環(huán)形橡膠座架43由車輛底盤40支承。此時(shí)，傳動(dòng)軸10等配置在車輛底盤10的通道部44內(nèi)。前傳動(dòng)軸10’經(jīng)用彈性材料形成的柔性聯(lián)接器35與變速器側(cè)(圖中未示出)連接。后傳動(dòng)軸10”也經(jīng)柔性聯(lián)接器35與差速齒輪側(cè)(圖中未示出)連接。根據(jù)從變速器側(cè)或差速器側(cè)傳播的齒輪噪聲的狀態(tài)，在前傳動(dòng)軸10’和后傳動(dòng)軸 10”中發(fā)生彎曲共振。在齒輪噪聲的最低頻率范圍內(nèi)，在前傳動(dòng)軸10’和后傳動(dòng)軸10”的每一者中都發(fā)生具有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的彎曲共振。在這種情況下彎曲共振的節(jié)點(diǎn)位于前傳動(dòng)軸10’ 的端部和后傳動(dòng)軸10”的端部。當(dāng)頻率升高時(shí)，在前傳動(dòng)軸10’和后傳動(dòng)軸10”的每一者中都發(fā)生具有三個(gè)節(jié)點(diǎn)的彎曲共振。在這種情況下彎曲共振的節(jié)點(diǎn)位于前傳動(dòng)軸10’的端部和中間部以及后傳動(dòng)軸10”的端部和中間部。例如，如圖1中的波S(圖1中的波被放大示出)所示，當(dāng)在前傳動(dòng)軸10’中發(fā)生三節(jié)點(diǎn)的彎曲共振時(shí)，節(jié)點(diǎn)位于前傳動(dòng)軸10’的端部12和13以及中間部14。在這種情況下，傳動(dòng)軸10’經(jīng)支架41由車輛底盤40支承的支承位置(圖1中由箭頭15表示的位置) 從節(jié)點(diǎn)稍微偏移，且由此振動(dòng)(齒輪噪聲)從支承位置15傳播到車輛底盤40 (車輛內(nèi)部)。接下來(lái)將描述本發(fā)明的傳動(dòng)軸10的特征部分。應(yīng)注意，在下面的說(shuō)明中，通過(guò)與圖2所示的傳統(tǒng)傳動(dòng)軸50進(jìn)行比較來(lái)描述所述特征部分。圖2 (a)是從軸線N的方向看去的主要示出叉形部60的圖示。圖2(b)是從圖2(a)中的箭頭B看去的示出圖2(a)的圖示。 如圖2所示，在傳統(tǒng)的傳動(dòng)軸50的叉形部60中，臂部61至64在周向上等間隔設(shè)置，每個(gè)臂部都在徑向上向外延伸，并具有相同的形狀。因此，四個(gè)臂部61至64具有相同的在厚度方向上的彎曲剛性。此外，四個(gè)臂部61至64具有相同的質(zhì)量。圖3是沿圖1中的線A-A截取的剖視圖，并示出從軸線N的方向看去的叉形部16。 如圖3所示，在根據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)軸10中，同樣，四個(gè)臂部17至20在周向上等間隔設(shè)置， 每個(gè)臂部都在徑向上向外延伸。但是，在傳動(dòng)軸10的四個(gè)臂部17至20之中，沿相反的方向延伸(沿圖3中的豎直方向延伸)的一對(duì)臂部17和19與沿相反的方向延伸(沿圖3中的水平方向延伸)的另一對(duì)臂部18和20具有彼此不同的形狀。具體地，雖然臂部17和19 與臂部18和20具有共同的厚度(在軸線N的方向上的厚度)，但臂部17和19與臂部18 和20具有不同的在周向上的寬度21和22。結(jié)果，對(duì)于所述一對(duì)臂部17和19與所述另一對(duì)臂部18和20來(lái)說(shuō)，臂部17和19具有比臂部18和20更大的在厚度方向上的彎曲剛性。順便提及，如上所述，彎曲共振沿在相反的方向上延伸的各對(duì)臂部的延伸方向發(fā)生傳動(dòng)軸10中。因此，在傳動(dòng)軸10中發(fā)生的彎曲共振的頻率取決于臂部17至20的在厚度方向上的彎曲剛性。在傳動(dòng)軸10中，沿相反的方向延伸的所述一對(duì)臂部17和19與沿相反的方向延伸的所述另一對(duì)臂部18和20具有彼此不同的在厚度方向上的彎曲剛性。這樣，沿臂部17和 19延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率不同于沿臂部18和20延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率，且由此抑制了發(fā)生在傳動(dòng)軸10中的彎曲振動(dòng)?；谏鲜稣f(shuō)明，其中安裝有本發(fā)明的傳動(dòng)軸10的車輛能將經(jīng)傳動(dòng)軸10傳播到車輛內(nèi)部的齒輪噪聲抑制至低水平。圖4示出通過(guò)FEM計(jì)算出的激振點(diǎn)慣性的結(jié)果，該結(jié)果是通過(guò)準(zhǔn)備傳動(dòng)軸的兩種 FEM模型并激振這些模型的傳動(dòng)軸中的規(guī)定位置而獲得的。圖4中的橫軸表示彎曲振動(dòng)的頻率，圖4中的縱軸表示激振點(diǎn)慣性。所述兩種模型的傳動(dòng)軸在它們的軸端部都具有四個(gè)臂部，每個(gè)臂部都在徑向上向外延伸。同樣，所述四個(gè)臂部在周向上以90°等間隔設(shè)置。但是，在所述傳動(dòng)軸模型之一 (下文中稱為“模型Ml”)中，所述四個(gè)臂部具有相同的在厚度方向上的彎曲剛性，而在另一傳動(dòng)軸模型(下文中稱為“模型M2”)中，沿相反的方向延伸的一對(duì)臂部與沿相反的方向延伸的另一對(duì)臂部具有彼此不同的在厚度方向上的彎曲剛性。在圖4中的FEM計(jì)算結(jié)果中，附圖標(biāo)記Ml和M2分別示出模型Ml和模型M2的計(jì)算結(jié)果。如所述計(jì)算結(jié)果所示，在模型Ml和M2兩者中，激振點(diǎn)慣性的峰值都出現(xiàn)在頻率Fl 和F2附近。兩節(jié)點(diǎn)的彎曲共振發(fā)生在頻率Fl附近，而三節(jié)點(diǎn)的彎曲共振發(fā)生在頻率F2附近。雖然模型Ml和M2在頻率Fl附近具有等同的激振點(diǎn)慣性峰值，但在頻率F2，模型 M2的激振點(diǎn)慣性的峰值大大低于模型Ml的激振點(diǎn)慣性的峰值。也就是說(shuō)，所述FEM計(jì)算結(jié)果示出，與在對(duì)應(yīng)于模型Ml的傳統(tǒng)傳動(dòng)軸中相比，在對(duì)應(yīng)于模型M2的本發(fā)明的傳動(dòng)軸中，三節(jié)點(diǎn)的彎曲共振的峰值更受抑制。通常，對(duì)于安裝在車輛中的傳動(dòng)軸而言，在車輛內(nèi)部的噪聲方面，往往認(rèn)為發(fā)生三節(jié)點(diǎn)的彎曲共振的頻率范圍比發(fā)生兩節(jié)點(diǎn)的彎曲共振的頻率范圍更成問(wèn)題。因此，利用對(duì)應(yīng)于模型M2的本發(fā)明的傳動(dòng)軸，能有效地抑制傳播到車輛內(nèi)部的振動(dòng)和噪聲。第二實(shí)施例接下來(lái)將描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。應(yīng)注意，省略了對(duì)與第一實(shí)施例的傳動(dòng)軸10 相似的構(gòu)型的描述，而將主要說(shuō)明不同之處。如圖5所示，同樣，在根據(jù)第二實(shí)施例的傳動(dòng)軸IOA的叉形部16A中，沿相反的方向延伸的一對(duì)臂部17A和19A與沿相反的方向延伸的另一對(duì)臂部18A和20A(在圖5中，臂部20A被隱藏在后側(cè))具有彼此不同的形狀。具體地，根據(jù)第二實(shí)施例的傳動(dòng)軸IOA的叉形部16A的一個(gè)不同之處在于，雖然所述一對(duì)臂部17A和19A具有用于抑制厚度方向上的彎曲的肋26，但所述另一對(duì)臂部18A和20A不具有所述肋沈。這樣，所述一對(duì)臂部17A和 19A與所述另一對(duì)臂部18A和20A具有彼此不同的在厚度方向上的彎曲剛性。結(jié)果，利用根據(jù)第二實(shí)施例的傳動(dòng)軸10A，三節(jié)點(diǎn)的彎曲共振的峰值也能比利用傳統(tǒng)的傳動(dòng)軸更受抑制。第三實(shí)施例接下來(lái)將描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。應(yīng)注意，省略了對(duì)與第一實(shí)施例的傳動(dòng)軸10 相似的構(gòu)型的描述，而將主要說(shuō)明不同之處。如圖6所示，同樣，在根據(jù)第三實(shí)施例的傳動(dòng)軸IOB的叉形部16B中，沿相反的方向延伸的一對(duì)臂部17B和19B與沿相反的方向延伸的另一對(duì)臂部18B和20B(在圖6中，臂部20B被隱藏在后側(cè))具有彼此不同的形狀。具體地，在根據(jù)第三實(shí)施例的傳動(dòng)軸IOB的叉形部16B中，雖然所述一對(duì)臂部17B和19B與所述另一對(duì)臂部18B和20B具有相同的在周向上的寬度，但所述一對(duì)臂部17B和19B的厚度Tl (在軸線N的方向上的厚度)不同于所述另一對(duì)臂部18B和20B的厚度T2。結(jié)果，所述一對(duì)臂部17B和19B與所述另一對(duì)臂部 18B和20B具有彼此不同的在厚度方向上的彎曲剛性。結(jié)果，利用根據(jù)第三實(shí)施例的傳動(dòng)軸10B，三節(jié)點(diǎn)的彎曲共振的峰值也能比利用傳統(tǒng)的傳動(dòng)軸更受抑制。第四實(shí)施例接下來(lái)將描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。應(yīng)注意，省略了對(duì)與第一實(shí)施例的傳動(dòng)軸10 相似的構(gòu)型的描述，而將主要說(shuō)明不同之處。如圖7所示，同樣，在根據(jù)第四實(shí)施例的傳動(dòng)軸IOC的叉形部16C中，沿相反的方向延伸的一對(duì)臂部17C和19C與沿相反的方向延伸的另一對(duì)臂部18C和20C具有彼此不同的形狀。具體地，在根據(jù)第四實(shí)施例的傳動(dòng)軸IOC的叉形部16C中，雖然所述一對(duì)臂部17C 和19C與所述另一對(duì)臂部18C和20C具有相同的厚度，但在它們的頂端部的在周向上的寬度23和M彼此不同。結(jié)果，所述一對(duì)臂部17C和19C與所述另一對(duì)臂部18C和20C在它們的頂端部具有彼此不同的質(zhì)量。順便提及，如已所述，彎曲共振沿在相反的方向上延伸的各對(duì)臂部的延伸方向發(fā)生傳動(dòng)軸10中。因此，在傳動(dòng)軸IOC中發(fā)生的兩種彎曲共振的頻率取決于臂部17C至20C 的質(zhì)量。在傳動(dòng)軸IOC中，沿相反的方向延伸的所述一對(duì)臂部17C和19C與沿相反的方向延伸的所述另一對(duì)臂部18C和20C具有彼此不同的質(zhì)量。因此，沿臂部17C和19C延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率不同于沿臂部18C和20C延伸的方向發(fā)生的彎曲共振的頻率。 結(jié)果，抑制了發(fā)生在傳動(dòng)軸10中的彎曲振動(dòng)。因此，其中安裝有根據(jù)該實(shí)施例的傳動(dòng)軸IOC的車輛能將經(jīng)傳動(dòng)軸IOC傳播到車輛內(nèi)部的齒輪噪聲抑制至低水平。圖8示出通過(guò)FEM計(jì)算出的激振點(diǎn)慣性的結(jié)果，該結(jié)果是通過(guò)準(zhǔn)備傳動(dòng)軸的兩種 FEM模型并激振這些模型的傳動(dòng)軸中的規(guī)定位置而獲得的。圖8中的橫軸表示彎曲振動(dòng)的頻率，圖8中的縱軸表示激振點(diǎn)慣性。所述兩種模型的傳動(dòng)軸在它們的軸端部都具有四個(gè)臂部，每個(gè)臂部都在徑向上向外延伸。同樣，所述四個(gè)臂部在周向上以90°等間隔設(shè)置。但是，盡管所述四個(gè)臂部在所述傳動(dòng)軸模型之一(下文中稱為“模型M3”)中具有相同的質(zhì)量，但在另一傳動(dòng)軸模型(下文中稱為“模型M4”)中，一對(duì)臂部與另一對(duì)臂部在它們的頂端部具有彼此不同的質(zhì)量。在圖8中的FEM計(jì)算結(jié)果中，附圖標(biāo)記M3和M4分別示出模型M3和模型M4的計(jì)算結(jié)果。如所述計(jì)算結(jié)果所示，在模型M3和M4兩者中，激振點(diǎn)慣性的峰值都出現(xiàn)在頻率F3 和F4附近。也就是，兩節(jié)點(diǎn)的彎曲共振發(fā)生在頻率F3附近，而三節(jié)點(diǎn)的彎曲共振發(fā)生在頻率F4附近。但是，在頻率F3和F4兩者附近，模型M4都具有比模型M3低的激振點(diǎn)慣性峰值。也就是說(shuō)，所述FEM計(jì)算結(jié)果示出，與在對(duì)應(yīng)于模型M3的傳統(tǒng)傳動(dòng)軸中相比，在對(duì)應(yīng)于模型M4的本發(fā)明的傳動(dòng)軸中，兩節(jié)點(diǎn)的彎曲共振和三節(jié)點(diǎn)的彎曲共振的峰值更受抑制。因此，利用對(duì)應(yīng)于模型M4的本發(fā)明的傳動(dòng)軸，抑制了兩節(jié)點(diǎn)的彎曲共振和三節(jié)點(diǎn)的彎曲共振，且由此還能抑制由于共振而傳播到車輛內(nèi)部的噪聲。第五實(shí)施例接下來(lái)將描述本發(fā)明的第五實(shí)施例。應(yīng)注意，省略了對(duì)與第四實(shí)施例的傳動(dòng)軸IOC 相似的構(gòu)型的描述，而將主要說(shuō)明不同之處。如圖9所示，同樣，在根據(jù)第五實(shí)施例的傳動(dòng)軸IOD的叉形部16D中，沿相反的方向延伸的一對(duì)臂部17D和19D與沿相反的方向延伸的另一對(duì)臂部18D和20D(在圖9中，臂部20D被隱藏在后側(cè))具有彼此不同的形狀。具體地，在根據(jù)第五實(shí)施例的傳動(dòng)軸IOD的叉形部16D中，雖然所述一對(duì)臂部17D和19D與所述另一對(duì)臂部18D和20D具有相同的在周向上的寬度，但所述成對(duì)的臂部在它們的頂端部分別具有不同的厚度T3和厚度T4。結(jié)果，在所述一對(duì)臂部17D和19D與所述另一對(duì)臂部18D和20D之間，質(zhì)量、特別是所述預(yù)端部的質(zhì)量是不同的。結(jié)果，利用根據(jù)第五實(shí)施例的傳動(dòng)軸10D，兩節(jié)點(diǎn)的彎曲共振和三節(jié)點(diǎn)的彎曲共振的峰值也能比利用傳統(tǒng)的傳動(dòng)軸更受抑制。其它實(shí)施例在上述FEM計(jì)算結(jié)果中，對(duì)兩種情況進(jìn)行了說(shuō)明，S卩，沿相反的方向延伸的一對(duì)臂部與沿相反的方向延伸的另一對(duì)臂部具有彼此不同的在厚度方向上的彎曲剛性的情況，和這些成對(duì)的臂部具有彼此不同的質(zhì)量的情況。當(dāng)然，也能通過(guò)使各對(duì)臂部的在厚度方向上的彎曲剛性和質(zhì)量?jī)烧叨疾煌瑏?lái)進(jìn)一步抑制彎曲共振。對(duì)于這種情況也進(jìn)行了 FEM計(jì)算。圖10示出這種情況下的FEM計(jì)算的結(jié)果。在圖10中，橫軸表示彎曲振動(dòng)的頻率， 縱軸表示激振點(diǎn)慣性。用附圖標(biāo)記M5和M6表示的計(jì)算結(jié)果是在軸端部都包括在徑向上向外延伸的四個(gè)臂部的傳動(dòng)軸模型的結(jié)果。附圖標(biāo)記M5是四個(gè)臂部具有相同的在厚度方向上的彎曲剛性和相同的質(zhì)量的模型的計(jì)算結(jié)果。相比之下，附圖標(biāo)記M6是沿相反的方向延伸的一對(duì)臂部與沿相反的方向延伸的另一對(duì)臂部具有彼此不同的在厚度方向上的彎曲剛性和不同的在它們的頂端部的質(zhì)量的模型的計(jì)算結(jié)果。如圖10中的FEM計(jì)算結(jié)果所示，在模型M5和M6兩者中，激振點(diǎn)慣性的峰值都出現(xiàn)在頻率F5和F6附近。換句話說(shuō)，兩節(jié)點(diǎn)的彎曲共振發(fā)生在頻率F5處，而三節(jié)點(diǎn)的彎曲共振發(fā)生在頻率F6處。在頻率F5和F6兩者附近，模型M6都具有比模型M5低的激振點(diǎn)慣性峰值。也就是說(shuō)，所述FEM計(jì)算結(jié)果示出，與在對(duì)應(yīng)于模型M5的傳統(tǒng)傳動(dòng)軸中相比，在對(duì)應(yīng)于模型M6的本發(fā)明的傳動(dòng)軸中，兩節(jié)點(diǎn)的彎曲共振和三節(jié)點(diǎn)的彎曲共振的峰值更受抑制。因此，利用對(duì)應(yīng)于模型M6的本發(fā)明的傳動(dòng)軸，抑制了兩節(jié)點(diǎn)的彎曲共振和三節(jié)點(diǎn)的彎曲共振，且由此還能抑制由于所述共振而傳播到車輛內(nèi)部的噪聲。應(yīng)注意，在上述實(shí)施例中，雖然例述的是其中本發(fā)明的傳動(dòng)軸的叉形部與形成為彈性體的柔性聯(lián)接器連接的結(jié)構(gòu)，但是也可代替柔性聯(lián)接器使用形成為剛性體的聯(lián)接器。 在這種情況下也能實(shí)現(xiàn)抑制彎曲共振的效果。在上述實(shí)施例中，雖然例述的是包括具有四個(gè)臂部的叉形部的傳動(dòng)軸，但是構(gòu)型也可以是叉形部的在周向上等間隔設(shè)置的臂部的數(shù)量為大于或等于四個(gè)的偶數(shù)，且沿相反的方向延伸的任一對(duì)臂部與沿相反的方向延伸的另一對(duì)臂部具有彼此不同的形狀。利用這樣的構(gòu)型，同樣能實(shí)現(xiàn)抑制彎曲共振的效果。[工業(yè)應(yīng)用性]本發(fā)明能例如應(yīng)用于用以在車輛如汽車中在變速器和差速器之間傳遞驅(qū)動(dòng)力的傳動(dòng)軸。
權(quán)利要求
1.一種車輛用傳動(dòng)軸，所述車輛用傳動(dòng)軸包括叉形部，所述叉形部具有在周向上等間隔設(shè)置的多于或等于四個(gè)的偶數(shù)個(gè)臂部，每個(gè)臂部都在徑向上向外延伸，其中，沿相反的方向延伸的任一對(duì)臂部與沿相反的方向延伸的另一對(duì)臂部具有彼此不同的形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用傳動(dòng)軸，其中，所述任一對(duì)臂部的形狀與所述另一對(duì)臂部的形狀由于所述任一對(duì)臂部與所述另一對(duì)臂部具有彼此不同的在所述周向上的寬度而不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用傳動(dòng)軸，其中，所述任一對(duì)臂部的形狀與所述另一對(duì)臂部的形狀由于所述任一對(duì)臂部具有用于抑制厚度方向上的彎曲的肋而所述另一對(duì)臂部不具有所述肋而不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用傳動(dòng)軸，其中，所述任一對(duì)臂部的形狀與所述另一對(duì)臂部的形狀由于所述任一對(duì)臂部與所述另一對(duì)臂部具有彼此不同的厚度而不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用傳動(dòng)軸，其中，所述任一對(duì)臂部的形狀與所述另一對(duì)臂部的形狀由于所述任一對(duì)臂部與所述另一對(duì)臂部在它們的頂端部具有彼此不同的在所述周向上的寬度而不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用傳動(dòng)軸，其中，所述任一對(duì)臂部的形狀與所述另一對(duì)臂部的形狀由于所述任一對(duì)臂部與所述另一對(duì)臂部在它們的頂端部具有彼此不同的厚度而不同。
7.—種車輛用傳動(dòng)軸，所述車輛用傳動(dòng)軸包括叉形部，所述叉形部具有在周向上等間隔設(shè)置的多于或等于四個(gè)的偶數(shù)個(gè)臂部，每個(gè)臂部都在徑向上向外延伸，其中，沿相反的方向延伸的任一對(duì)臂部與沿相反的方向延伸的另一對(duì)臂部具有彼此不同的在厚度方向上的彎曲剛性。
8.—種車輛用傳動(dòng)軸，所述車輛用傳動(dòng)軸包括叉形部，所述叉形部具有在周向上等間隔設(shè)置的多于或等于四個(gè)的偶數(shù)個(gè)臂部，每個(gè)臂部都在徑向上向外延伸，其中，沿相反的方向延伸的任一對(duì)臂部與沿相反的方向延伸的另一對(duì)臂部具有彼此不同的質(zhì)量。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種車輛用傳動(dòng)軸，所述車輛用傳動(dòng)軸包括叉形部，所述叉形部具有在周向上等間隔設(shè)置的臂部，每個(gè)臂部都在徑向上向外延伸，并且所述車輛用傳動(dòng)軸能夠抑制彎曲振動(dòng)。所述車輛用傳動(dòng)軸(10)包括具有在周向上等間隔設(shè)置的四個(gè)臂部(17-20)的叉形部(16)，每個(gè)臂部都在徑向上向外延伸。沿相反的方向延伸的一對(duì)臂部(17，19)與沿相反的方向延伸的另一對(duì)臂部(18，20)具有彼此不同的形狀。
文檔編號(hào)F16F15/10GK102245422SQ20088013228
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者阿部隆行 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社