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JP4766236B2 - Vehicle drive shaft and manufacturing method thereof - Google Patents

Vehicle drive shaft and manufacturing method thereof Download PDF

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JP4766236B2 JP2005244863A JP2005244863A JP4766236B2 JP 4766236 B2 JP4766236 B2 JP 4766236B2 JP 2005244863 A JP2005244863 A JP 2005244863A JP 2005244863 A JP2005244863 A JP 2005244863A JP 4766236 B2 JP4766236 B2 JP 4766236B2
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Description

本発明は、自動車の駆動部(エンジン)からの駆動トルクを伝達するドライブシャフト及びその製造方法に関するものであり、より詳細には、高速回転する回転軸として使用した場合に高い制振効果を有するドライブシャフト及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a drive shaft that transmits drive torque from a drive unit (engine) of an automobile and a method for manufacturing the drive shaft. More specifically, the present invention has a high vibration damping effect when used as a rotating shaft that rotates at high speed. The present invention relates to a drive shaft and a manufacturing method thereof.

一般的に、自動車に用いられる動力伝達装置においては、エンジンからの駆動トルクが、変速機、終減速機構及び差動機構等を介してドライブシャフトに伝達され、さらに、ドライブシャフトによって駆動車輪に伝達される。従来のドライブシャフトの一例について、図6乃至図8を参照して説明する。図6に示すように、ドライブシャフト1は、シャフト2の両端部に等速ジョイント3、4(ユニバーサルジョイント)が取付けられたものであり、これらの等速ジョイント3、4を介して差動機構及び駆動車輪に連結される。そして、等速ジョイント3、4によって、駆動トルクを伝達する共に、サスペンション装置あるいはステアリング装置による車輪の動きを吸収している。シャフト2と等速ジョイント3、4との結合部は、ブーツ5、6によって覆われており、これにより、等速ジョイント5、6の内部に潤滑剤を保持すると共に外部からの異物の侵入を防止している。 Generally, in a power transmission device used in an automobile, driving torque from an engine is transmitted to a drive shaft through a transmission, a final reduction mechanism, a differential mechanism, and the like, and further transmitted to a driving wheel by the drive shaft. Is done. An example of a conventional drive shaft will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 6, the drive shaft 1 has constant velocity joints 3 and 4 (universal joints) attached to both ends of the shaft 2, and a differential mechanism is provided via these constant velocity joints 3 and 4. And coupled to the drive wheel. Then, the constant velocity joint 3 and 4, both when transmitting a driving torque, which absorbs movement of the wheel by suspension devices or steering system. The joint between the shaft 2 and the constant velocity joints 3 and 4 is covered with the boots 5 and 6, thereby holding the lubricant inside the constant velocity joints 5 and 6 and preventing foreign matter from entering from the outside. It is preventing.

ドライブシャフト1は、差動機構から駆動車輪へ駆動トルクを伝達する回転軸であり、大きなトルクが作用すると共に、変速機、終減速機構及び差動機構の内部の歯車の噛合いに起因する振動成分が伝達される。この振動成分は、シャフト2の固有の曲げ共振周波数付近で増幅されて、サスペンション装置等を介して車体に伝達され、乗員に不快な振動、騒音を与える原因となっている。   The drive shaft 1 is a rotating shaft that transmits a driving torque from the differential mechanism to the driving wheel. A large torque acts on the drive shaft 1 and vibration caused by meshing of the gears in the transmission, the final reduction mechanism, and the differential mechanism. The component is transmitted. This vibration component is amplified in the vicinity of the inherent bending resonance frequency of the shaft 2 and transmitted to the vehicle body via the suspension device or the like, causing unpleasant vibration and noise to the occupant.

そこで、差動機構等からシャフト2に伝達される振動を制振するため、従来は、シャフト2の径を大きくしてその内部を中空とすることによって、シャフト2の曲げ共振周波数を高くし、振動成分の周波数から離して、共振を防止していた。また、図7に示すように、シャフト2にダイナミックダンパ7を取付けて、曲げ共振周波数のピークを分離すると共に共振倍率を低下させたり、あるいは、中実のシャフトの断面を二面取り(非円形)形状として(図8参照)、曲げ共振周波数に方向性をもたせ、振動の増幅を抑制するようにしていた(例えば特許文献1参照)。
特開平7−174132号公報
Therefore, in order to suppress vibration transmitted to the shaft 2 from a differential mechanism or the like, conventionally, by increasing the diameter of the shaft 2 and making the interior hollow, the bending resonance frequency of the shaft 2 is increased, Resonance was prevented by moving away from the frequency of the vibration component. Further, as shown in FIG. 7, a dynamic damper 7 is attached to the shaft 2 to separate the peak of the bending resonance frequency and reduce the resonance magnification, or the solid shaft has two cross sections (non-circular). As a shape (see FIG. 8), the bending resonance frequency is given directionality to suppress vibration amplification (for example, see Patent Document 1).
JP 7-174132 A

しかしながら、上記従来の対処では、次のような問題がある。シャフト2の径を変更したり、大径の中空軸を使用するものでは、強度上の問題及び重量増の問題から、調整範囲が制限されるため、充分な制振効果を得ることが困難である。ダイナミックダンパ7を使用するものでは、ドライブシャフト1の車両への取付部周囲のスペース上の制約から、ダイナミックダンパ7の取付スペースを確保することが困難であり、加えて、部品点数が増加するため、重量増及びコスト増が避けられない。また、特許文献1に記載されたものでは、制振効果を高めるためには、断面形状の縦横比を充分大きくとる必要があるため、必要な強度を確保しようとすると、長い方の寸法Lが非常に大きくなってしまう。このため、重量増大の問題に加えて、高周波焼入れの際にコイルへの挿入が困難になり、また、ブーツ4、5の取付性が悪化するという問題が生じる。更に、中実のシャフト2の断面形状を非円形にするため、切削加工等の機械加工が必要であり、工程増によって製造コストが増大する。   However, the above conventional measures have the following problems. If the diameter of the shaft 2 is changed or a large-diameter hollow shaft is used, the adjustment range is limited due to the problem of strength and weight increase, so it is difficult to obtain a sufficient damping effect. is there. In the case where the dynamic damper 7 is used, it is difficult to secure a mounting space for the dynamic damper 7 due to space limitations around the mounting portion of the drive shaft 1 to the vehicle, and in addition, the number of parts increases. Increase in weight and cost is inevitable. Moreover, in the thing described in patent document 1, in order to improve the damping effect, since it is necessary to take the aspect ratio of a cross-sectional shape sufficiently large, when it is going to ensure required intensity | strength, the longer dimension L is set. It becomes very big. For this reason, in addition to the problem of an increase in weight, it becomes difficult to insert the coil into the coil during induction hardening, and there arises a problem that the mountability of the boots 4 and 5 is deteriorated. Furthermore, in order to make the cross-sectional shape of the solid shaft 2 non-circular, machining such as cutting is necessary, and the manufacturing cost increases due to an increase in the number of processes.

本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、装着スペース及び重量の増大を最小限に抑えつつ、制振効果を高めることができる車両用ドライブシャフト及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides a drive shaft for a vehicle and a method for manufacturing the same that can enhance the vibration damping effect while minimizing an increase in mounting space and weight. With the goal.

上記の課題を解決するために、請求項1に係る発明は、中間シャフトの両端に等速ジョイントが接続され、ディファレンシャル装置側のシャフトとホイール側のシャフトとにそれぞれ連結される車両用ドライブシャフトにおいて、
前記中間シャフトは、回転軸線に直交する断面が楕円形状の中空部を有するパイプ材から形成され、前記中空部は、前記中間シャフトの前記等速ジョイントが接続される両端部以外の内部全体において軸方向に延びて、前記回転軸線に直交する任意の断面が略同一形状及び略同一大きさの楕円形状であり、
前記両端部は、前記回転軸線に直交する断面が円形であり、前記中空部の形成された部分の径よりも小径であり、
前記中間シャフトは、前記両端部が円形断面のパイプ材を絞り加工して焼入することによって形成され、前記中空部が前記円形断面のパイプ材を直径方向外側から押圧して冷間加工することによって楕円形状に形成されていることを特徴とする。
請求項2に係る発明は、中間シャフトの両端に等速ジョイントが接続され、ディファレンシャル装置側のシャフトとホイール側のシャフトとにそれぞれ連結される車両用ドライブシャフトの製造方法であって、
前記中間シャフトは、回転軸線に直交する断面が楕円形状の中空部を有するパイプ材から形成され、前記中空部は、前記中間シャフトの前記等速ジョイントが接続される両端部以外の内部全体において軸方向に延びて、前記回転軸線に直交する任意の断面が略同一形状及び略同一大きさの楕円形状であり、
前記両端部は、前記回転軸線に直交する断面が円形であり、前記中空部の形成された部分の径よりも小径であり、
前記中間シャフトの形成する工程は、円形断面のパイプ材の両端を絞り加工によって縮径し、焼入れして前記両端部を形成し、中間部を直径方向外側から押圧して冷間加工することによって楕円形状に形成して前記中空部を成形する工程を含むことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the invention according to claim 1 is directed to a vehicle drive shaft in which constant velocity joints are connected to both ends of an intermediate shaft and are respectively connected to a differential device side shaft and a wheel side shaft. ,
The intermediate shaft is formed of a pipe material having a hollow portion having an elliptical cross section perpendicular to the rotation axis, and the hollow portion is a shaft in the entire interior other than both ends to which the constant velocity joint of the intermediate shaft is connected. extends in the direction, Ri elliptical der any cross-section substantially the same shape and substantially the same size perpendicular to the axis of rotation,
The both end portions have a circular cross section perpendicular to the rotation axis, and have a diameter smaller than the diameter of the portion where the hollow portion is formed,
The intermediate shaft is formed by drawing and quenching a pipe material having a circular cross section at both ends, and the hollow portion is cold processed by pressing the pipe material having a circular cross section from the outside in the diameter direction. Is formed into an elliptical shape .
The invention according to claim 2 is a method for manufacturing a vehicle drive shaft, in which constant velocity joints are connected to both ends of the intermediate shaft, and are connected to the differential device side shaft and the wheel side shaft, respectively.
The intermediate shaft is formed of a pipe material having a hollow portion having an elliptical cross section perpendicular to the rotation axis, and the hollow portion is a shaft in the entire interior other than both ends to which the constant velocity joint of the intermediate shaft is connected. Arbitrary cross sections extending in the direction and orthogonal to the rotation axis are substantially the same shape and substantially the same size elliptical shape,
The both end portions have a circular cross section perpendicular to the rotation axis, and have a diameter smaller than the diameter of the portion where the hollow portion is formed,
The intermediate shaft is formed by shrinking both ends of a pipe member having a circular cross section by drawing, quenching to form the both ends, and pressing the intermediate portion from the outside in the diametrical direction to cold work. The method includes a step of forming the hollow portion by forming an elliptical shape.

本発明に係る車両用ドライブシャフトによれば、装着スペース及び重量の増大を最小限に抑えつつ、制振効果を高めて、振動、騒音の発生を低減することができる。また、本発明に係る車両用ドライブシャフトの製造方法によれば、回転軸線に直交する断面形状が楕円形の中空部を有する車両用ドライブシャフトを容易に製造することができる。   According to the vehicle drive shaft of the present invention, it is possible to increase the vibration damping effect and reduce the generation of vibration and noise while minimizing the increase in mounting space and weight. In addition, according to the vehicle drive shaft manufacturing method of the present invention, a vehicle drive shaft having a hollow portion having an elliptical cross-section perpendicular to the rotation axis can be easily manufactured.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態に係るドライブシャフト8(車両用ドライブシャフト)は、前輪駆動の自動車の動力伝達装置において、エンジンによって駆動される変速機、終減速機構及び差動機構(ディファレンシャル装置)等が一体に組込まれたトランスアクスル(伝動装置)から駆動車輪に駆動力を伝達するための回転軸である。ドライブシャフト8は、中空の中間シャフト9の両端部に等速ジョイント10、11が連結されており、中間シャフト9と等速ジョイント10、11との結合部は、ブーツ12、13によって覆われている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a drive shaft 8 (vehicle drive shaft) according to the present embodiment includes a transmission driven by an engine, a final reduction mechanism, and a differential mechanism (differential) in a power transmission device for a front-wheel drive automobile. A rotating shaft for transmitting a driving force to a driving wheel from a transaxle (transmission device) in which a device is integrated. In the drive shaft 8, constant velocity joints 10 and 11 are connected to both ends of a hollow intermediate shaft 9, and a joint portion between the intermediate shaft 9 and the constant velocity joints 10 and 11 is covered with boots 12 and 13. Yes.

一方の等速ジョイント10は、トランスアクスル(ディファレンシャル装置側のシャフト)に連結するための軸方向に伸縮可能な摺動型等速ジョイントであり、その内輪14には、中間シャフト9の一端部がスプライン結合され、また、その外輪15には、トランスアクスルに連結するためのスプライン部16が形成されている。また、他方の等速ジョイント11は、操舵車輪を兼ねた駆動車輪(フロントホイール側のシャフト)に連結するための許容屈曲角度が大きい固定型等速ジョイントであり、その内輪17には、中間シャフト9の他端部がスプライン結合されており、その外輪18には、駆動車輪に連結するためのスプライン部19が形成されている。ブーツ12、13は、等速ジョイント10、11の内部に潤滑剤を保持すると共に外部からの異物の侵入を防止している。   One constant velocity joint 10 is a sliding type constant velocity joint that can be expanded and contracted in the axial direction to be connected to a transaxle (shaft on the differential device side), and one end portion of the intermediate shaft 9 is connected to the inner ring 14 thereof. A spline portion 16 is formed on the outer ring 15 to be connected to the transaxle. The other constant velocity joint 11 is a fixed type constant velocity joint having a large allowable bending angle for connecting to a drive wheel (shaft on the front wheel side) that also serves as a steering wheel. An inner shaft 17 includes an intermediate shaft. 9 is spline-coupled, and a spline portion 19 is formed on the outer ring 18 for connection to the drive wheel. The boots 12 and 13 hold the lubricant inside the constant velocity joints 10 and 11 and prevent foreign matters from entering from the outside.

中間シャフト9は、等速ジョイント10、11が接続される両端部以外の中央部に大径で回転軸線に直交する断面形状が楕円形の中空部20が形成され、両端部に小径で回転軸線に直交する断面形状が円形のジョイント部21、22が形成されている。すなわち、中空部20は、中間シャフト9における等速ジョイント10、11の接続された両端部以外の内部全体において軸方向に延びるように形成されており、その断面形状が回転軸線に直交する任意の断面を略同一形状及び略同一大きさの楕円形状となっている。ジョイント部21、22の先端部には、等速ジョイント10、11の内輪14、17に結合するためのスプライン部21A、22Aが形成されている。中間シャフト9は、例えば次のようにして製造することができる。中空円形断面のパイプ材の両端部を絞り加工して小径のジョイント部21、22を形成し、中央部(両端のジョイント部21、22以外の部分)をその直径方向外側から略均一に加圧して断面形状が楕円形の中空部20を形成する。そして、ジョイント部21、22の両端部にスプライン部21A、22Aを形成し、ジョイント部21、22を高周波焼入れする。   The intermediate shaft 9 is formed with a hollow portion 20 having a large diameter and an elliptical cross section perpendicular to the rotation axis at the center other than both ends to which the constant velocity joints 10 and 11 are connected, and a small diameter and a rotation axis at both ends. Joint portions 21 and 22 having a circular cross-sectional shape orthogonal to are formed. That is, the hollow portion 20 is formed so as to extend in the axial direction in the entire inside of the intermediate shaft 9 other than both ends to which the constant velocity joints 10 and 11 are connected, and an arbitrary cross-sectional shape thereof is orthogonal to the rotation axis. The cross section has an elliptical shape having substantially the same shape and the same size. Spline portions 21 </ b> A and 22 </ b> A for coupling to the inner rings 14 and 17 of the constant velocity joints 10 and 11 are formed at the distal ends of the joint portions 21 and 22. The intermediate shaft 9 can be manufactured, for example, as follows. Both ends of the pipe member having a hollow circular cross section are drawn to form joint portions 21 and 22 having a small diameter, and the central portion (portions other than the joint portions 21 and 22 at both ends) is pressed almost uniformly from the outside in the diameter direction. Thus, the hollow portion 20 having an elliptical cross-sectional shape is formed. And spline part 21A, 22A is formed in the both ends of the joint parts 21 and 22, and the joint parts 21 and 22 are induction-hardened.

以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
ドライブシャフト8は、一端側の等速ジョイント10がトランスアクスルに連結され、他端側の等速ジョイント11が駆動車輪に連結されて車両に搭載され、トランスアクスルから駆動車輪へ駆動トルクを伝達する。このとき、トランスアクスル内部の歯車の噛合いに起因する振動がドライブシャフト8に伝達される。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
The drive shaft 8 is mounted on a vehicle with a constant velocity joint 10 on one end side connected to a transaxle and a constant velocity joint 11 on the other end side connected to a drive wheel, and transmits drive torque from the transaxle to the drive wheel. . At this time, vibration caused by the meshing of the gears inside the transaxle is transmitted to the drive shaft 8.

中間シャフト9は、中央部に大径の楕円断面を有する中空部20が形成されているので、図4に示すように、曲げ共振周波数のピークが、円形断面の場合の1つに対して、2つに分離されると共に、共振倍率が低下している。これにより、トランスアクスルから伝達される振動周波数に対して、共振倍率が低くなるように楕円断面の長径aと短径bとの比率を適当に設定することによって、共振を抑制して車体に伝達される振動、騒音を低減することができ、車両の乗り心地を向上させることができる。   Since the hollow portion 20 having a large-diameter elliptical cross section is formed in the middle portion of the intermediate shaft 9, as shown in FIG. 4, the peak of the bending resonance frequency is one in the case of a circular cross section. While being separated into two, the resonance magnification is reduced. Accordingly, by appropriately setting the ratio of the major axis a and the minor axis b of the elliptical cross section so that the resonance magnification becomes lower with respect to the vibration frequency transmitted from the transaxle, the resonance is suppressed and transmitted to the vehicle body. Vibration and noise can be reduced, and the riding comfort of the vehicle can be improved.

図4は、便宜的に中実としたシャフトの断面形状による曲げ共振周波数の変化をシミュレーションした結果を示しており、図4中、曲線(A)は円形断面の場合の曲げ共振周波数を示し、曲線(B)、(C)及び(D)は、それぞれ長径の短径に対する比が1.1、1.2及び1.3である楕円断面とした場合の曲げ共振周波数を示している。図4から分るように、円形断面では、曲げ共振周波数は、ピークが1つで共振倍率が大きいのに対して、楕円断面では、曲げ共振周波数は、ピークが2つに分離され、共振倍率が小さくなっており、また、長径aを大きくするほど、一方のピーク周波数が高くなっている。このシミュレーション結果に基づいて、楕円断面の長径aと短径bとの比率を適当に設定(一般的には、2つのピーク間の共振倍率が最も小さくなる周波数が振動周波数もしくは他の伝達の共振周波数と一致するように設定)することにより、効果的に共振を抑制して振動、騒音の発生を低減することができる。   FIG. 4 shows the result of simulating the change in bending resonance frequency due to the solid cross-sectional shape of the shaft for convenience, and in FIG. 4, the curve (A) shows the bending resonance frequency in the case of a circular cross-section, Curves (B), (C), and (D) show the bending resonance frequency when the ratio of the major axis to the minor axis is an elliptical cross section of 1.1, 1.2, and 1.3, respectively. As can be seen from FIG. 4, in the circular cross section, the bending resonance frequency has one peak and the resonance magnification is large, whereas in the elliptic cross section, the bending resonance frequency is separated into two peaks, and the resonance magnification is obtained. In addition, as the major axis a is increased, one peak frequency is increased. Based on this simulation result, the ratio of the major axis a and the minor axis b of the elliptical cross section is appropriately set (generally, the frequency at which the resonance magnification between the two peaks is the smallest is the vibration frequency or other transmission resonance). By setting the frequency to coincide with the frequency), it is possible to effectively suppress resonance and reduce the generation of vibration and noise.

次に、ドライブシャフト8の実車搭載状態における振動低減効果について、図5を参照して説明する。図5は、走行中の車両における車体のショックアブソーバ上端部取付部の振動を測定したものであり、図5中、曲線(A)は、中実円形断面のドライブシャフトの場合を示し、曲線(B)は、本実施形態の中空楕円断面のドライブシャフト8の場合を示している。図5から、本実施形態のドライブシャフト8を使用することによって、振動のピークを低減することができることが分る。   Next, the vibration reduction effect when the drive shaft 8 is mounted on an actual vehicle will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the measurement of the vibration of the shock absorber upper end mounting portion of the vehicle body in a running vehicle. In FIG. 5, the curve (A) shows the case of a drive shaft having a solid circular cross section. B) shows the case of the drive shaft 8 having a hollow elliptical cross section according to the present embodiment. It can be seen from FIG. 5 that the vibration peak can be reduced by using the drive shaft 8 of the present embodiment.

このような制振効果により、従来のダイナミックダンパ等の制振手段が不要となり、部品点数を削減できるため、組付工数及び製造コストを低減することができる。また、中間シャフト9を中空楕円断面とすることにより、上記従来例に比して、装着スペース及び重量増を最小限に抑えつつ、制振効果を高めることができる。このとき、楕円断面の長径aと短径bとの比率を変えることにより、中間シャフト9に伝達される振動周波数及びサスペンション装置の固有振動数に応じて、中間シャフト9の曲げ共振周波数の特性を容易にコントロールすることができる。   Such a vibration damping effect eliminates the need for vibration damping means such as a conventional dynamic damper and reduces the number of parts, thereby reducing the number of assembling steps and the manufacturing cost. Further, by making the intermediate shaft 9 have a hollow elliptical cross section, it is possible to enhance the vibration damping effect while minimizing the mounting space and weight increase as compared with the conventional example. At this time, by changing the ratio of the major axis “a” and the minor axis “b” of the elliptical cross section, the characteristic of the bending resonance frequency of the intermediate shaft 9 can be changed according to the vibration frequency transmitted to the intermediate shaft 9 and the natural frequency of the suspension device. It can be easily controlled.

また、中間シャフト9を中空とすることにより、中実の場合に比して、軽量化及び捩り剛性の向上が可能になるので、中間シャフト9の重量、捩り剛性、曲げ共振周波数等の特性のコントロール範囲を拡大することができる。これにより、中間シャフト9の汎用性を高めることができ、従来、アルミホイール、スチールホイール等による車輪の重量の違いや車型等に応じて異なる特性のシャフトを使用していたものを共通化することが可能となり、設計及び製造コストを大幅に削減することができる。   Further, by making the intermediate shaft 9 hollow, it is possible to reduce the weight and improve the torsional rigidity as compared with the case of the solid case. Therefore, characteristics such as the weight of the intermediate shaft 9, the torsional rigidity, the bending resonance frequency, etc. The control range can be expanded. As a result, the versatility of the intermediate shaft 9 can be improved, and the conventional use of a shaft having different characteristics depending on the wheel weight difference, vehicle type, etc. due to aluminum wheels, steel wheels, etc. The design and manufacturing costs can be greatly reduced.

中間シャフト9の中空部20は、円形断面のパイプ材をその直径向外側から押圧することにより、容易に断面形状を楕円形に形成することができるので、従来の中実非円形断面の場合に必要な切削等の機械加工が不要であり、製造コストが安価である。また、中空部20を冷間加工によって楕円形状に形成することにより、加工硬化によって強度が高まって焼入れが不要となるので、両端のジョイント部21、22のみを焼入れすればよく、容易に高周波焼入れすることができる。 The hollow portion of the intermediate shaft 9 20, by pressing the pipe member of circular cross-section from its diameter Direction outer, it is possible to easily form the cross-sectional shape oval, if in the conventional real non-circular cross-section Therefore, machining such as cutting necessary for manufacturing is unnecessary, and the manufacturing cost is low. Further, since the hollow portion 20 is formed into an elliptical shape by cold working, the strength is increased by work hardening and no quenching is required. Therefore, it is only necessary to quench the joint portions 21 and 22 at both ends, and the induction hardening is easily performed. can do.

次に、本実施形態の変形例について、図2及び図3を参照して説明する。なお、図1に示す実施形態に対して、同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。図2に示す変形例では、中間シャフト9の中空部20とジョイント部21、22とが別体とされて、摩擦圧接等によって結合されており、また、図3に示す変形例では、中間シャフト9の一方のジョイント部21が別体とされて、摩擦圧接等によって中空部20に接合されている。これにより、図1に示すものと同様の作用、効果を奏することができる。   Next, a modification of the present embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, with respect to the embodiment shown in FIG. 1, the same reference numerals are given to the same parts, and only different parts will be described in detail. In the modification shown in FIG. 2, the hollow portion 20 and the joint portions 21 and 22 of the intermediate shaft 9 are separated and joined by friction welding or the like. In the modification shown in FIG. 9, one joint portion 21 is separated and joined to the hollow portion 20 by friction welding or the like. Thereby, the effect | action and effect similar to what is shown in FIG. 1 can be show | played.

なお、上記実施形態では、一例として本発明を自動車の前輪駆動用のドライブシャフトに適用した場合について説明しているが、本発明は、これに限らず、前輪駆動車ベースの4輪駆動車、あるいは、ミッドシップ車等の後輪駆動用のドライブシャフトにも同様に適用することができる。   In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a drive shaft for driving front wheels of an automobile is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a four-wheel drive vehicle based on a front wheel drive vehicle, Alternatively, the present invention can be similarly applied to a drive shaft for driving rear wheels such as a midship vehicle.

本発明の一実施形態に係るドライブシャフト及びその中空部の断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape of the drive shaft which concerns on one Embodiment of this invention, and its hollow part. 本発明の一実施形態に係るドライブシャフトの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the drive shaft which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るドライブシャフトの他の変形例を示す図である。It is a figure which shows the other modification of the drive shaft which concerns on one Embodiment of this invention. 中実シャフトにおける断面形状による曲げ共振周波数の変化を示すグラフ図である。It is a graph which shows the change of the bending resonant frequency by the cross-sectional shape in a solid shaft. 図1に示すドライブシャフトの実車搭載状態における振動低減効果を示すグラフ図である。It is a graph which shows the vibration reduction effect in the actual vehicle mounting state of the drive shaft shown in FIG. 従来のドライブシャフトを示す図である。It is a figure which shows the conventional drive shaft. 図6に示す従来のドライブシャフトに装着されるダイナミックダンパの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the dynamic damper with which the conventional drive shaft shown in FIG. 6 is mounted | worn. 従来の非円形断面を有するドライブシャフトのシャフト部の断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape of the shaft part of the drive shaft which has the conventional non-circular cross section.

符号の説明Explanation of symbols

8 ドライブシャフト(車両用ドライブシャフト)、9 中間シャフト、10,11 等速ジョイント、20 中空部
8 drive shaft (vehicle drive shaft), 9 intermediate shaft, 10, 11 constant velocity joint, 20 hollow part

Claims (2)

中間シャフトの両端に等速ジョイントが接続され、ディファレンシャル装置側のシャフトとホイール側のシャフトとにそれぞれ連結される車両用ドライブシャフトにおいて、
前記中間シャフトは、回転軸線に直交する断面が楕円形状の中空部を有するパイプ材から形成され、前記中空部は、前記中間シャフトの前記等速ジョイントが接続される両端部以外の内部全体において軸方向に延びて、前記回転軸線に直交する任意の断面が略同一形状及び略同一大きさの楕円形状であり、
前記両端部は、前記回転軸線に直交する断面が円形であり、前記中空部の形成された部分の径よりも小径であり、
前記中間シャフトは、前記両端部が円形断面のパイプ材を絞り加工して焼入することによって形成され、前記中空部が前記円形断面のパイプ材を直径方向外側から押圧して冷間加工することによって楕円形状に形成されていることを特徴とする車両用ドライブシャフト。
In the drive shaft for a vehicle in which constant velocity joints are connected to both ends of the intermediate shaft and are respectively connected to the shaft on the differential device side and the shaft on the wheel side,
The intermediate shaft is formed of a pipe material having a hollow portion having an elliptical cross section perpendicular to the rotation axis, and the hollow portion is a shaft in the entire interior other than both ends to which the constant velocity joint of the intermediate shaft is connected. extends in the direction, Ri elliptical der any cross-section substantially the same shape and substantially the same size perpendicular to the axis of rotation,
The both end portions have a circular cross section perpendicular to the rotation axis, and have a diameter smaller than the diameter of the portion where the hollow portion is formed,
The intermediate shaft is formed by drawing and quenching a pipe material having a circular cross section at both ends, and the hollow portion is cold processed by pressing the pipe material having a circular cross section from the outside in the diameter direction. The vehicle drive shaft is formed in an elliptical shape .
中間シャフトの両端に等速ジョイントが接続され、ディファレンシャル装置側のシャフトとホイール側のシャフトとにそれぞれ連結される車両用ドライブシャフトの製造方法であって、
前記中間シャフトは、回転軸線に直交する断面が楕円形状の中空部を有するパイプ材から形成され、前記中空部は、前記中間シャフトの前記等速ジョイントが接続される両端部以外の内部全体において軸方向に延びて、前記回転軸線に直交する任意の断面が略同一形状及び略同一大きさの楕円形状であり、
前記両端部は、前記回転軸線に直交する断面が円形であり、前記中空部の形成された部分の径よりも小径であり、
前記中間シャフトを形成する工程は、円形断面のパイプ材の両端を絞り加工によって縮径し、焼入れして前記両端部を形成し、中間部を直径方向外側から押圧して冷間加工することによって楕円形状に形成して前記中空部を成形する工程を含むことを特徴とする車両用ドライブシャフトの製造方法。
A constant velocity joint is connected to both ends of the intermediate shaft, and is a method of manufacturing a vehicle drive shaft that is coupled to a differential device side shaft and a wheel side shaft, respectively .
The intermediate shaft is formed of a pipe material having a hollow portion having an elliptical cross section perpendicular to the rotation axis, and the hollow portion is a shaft in the entire interior other than both ends to which the constant velocity joint of the intermediate shaft is connected. Arbitrary cross sections extending in the direction and orthogonal to the rotation axis are substantially the same shape and substantially the same size elliptical shape,
The both end portions have a circular cross section perpendicular to the rotation axis, and have a diameter smaller than the diameter of the portion where the hollow portion is formed,
The step of forming the intermediate shaft includes reducing the diameter of both ends of the pipe member having a circular cross section by drawing, quenching to form the both ends, and pressing the intermediate portion from the outside in the diameter direction to perform cold working. The manufacturing method of the drive shaft for vehicles characterized by including the process of forming in the elliptical shape and shape | molding the said hollow part .
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