JPH061463Y2 - 車両用3分割式プロペラシヤフト装置 - Google Patents
車両用3分割式プロペラシヤフト装置Info
- Publication number
- JPH061463Y2 JPH061463Y2 JP1986011967U JP1196786U JPH061463Y2 JP H061463 Y2 JPH061463 Y2 JP H061463Y2 JP 1986011967 U JP1986011967 U JP 1986011967U JP 1196786 U JP1196786 U JP 1196786U JP H061463 Y2 JPH061463 Y2 JP H061463Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joint
- propeller shaft
- vehicle
- shaft
- center
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
- B60K17/22—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of main drive shafting, e.g. cardan shaft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Motor Power Transmission Devices (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、車両用3分割式プロペラシャフト装置に関
し、更に詳しくは3本のプロペラシャフトと4つのフッ
クスジョイントを含む車両用3分割式プロペラシャフト
装置に係るものである。
し、更に詳しくは3本のプロペラシャフトと4つのフッ
クスジョイントを含む車両用3分割式プロペラシャフト
装置に係るものである。
従来、多くの縦置き式フロントエンジン・リヤドライブ
車においては、両端にフックスジョイントを取付けた1
本のプロペラシャフトが使用されていたが、高速走行時
の振動騒音レベルを低減するために2本のプロペラシャ
フトと3つのフックスジョイントを備えた2分割式プロ
ペラシャフト装置が使用されている。
車においては、両端にフックスジョイントを取付けた1
本のプロペラシャフトが使用されていたが、高速走行時
の振動騒音レベルを低減するために2本のプロペラシャ
フトと3つのフックスジョイントを備えた2分割式プロ
ペラシャフト装置が使用されている。
また、フロントに横置き式エンジン(クランク軸が車体
幅方向に延びるように配置)を搭載した車両において
は、フロントドライブ方式が一般的であったが、近年、
車両の運動性能を向上させるために、中央差動装置に付
設されて同中央差動装置を選択的にロックするロック・
フリー切替機構を備えた常時四輪駆動車(所謂フルタイ
ム4WD車)や、二輪・四輪切替機構を備えた四輪駆動
車(所謂パートタイム4WD車)が開発された。
幅方向に延びるように配置)を搭載した車両において
は、フロントドライブ方式が一般的であったが、近年、
車両の運動性能を向上させるために、中央差動装置に付
設されて同中央差動装置を選択的にロックするロック・
フリー切替機構を備えた常時四輪駆動車(所謂フルタイ
ム4WD車)や、二輪・四輪切替機構を備えた四輪駆動
車(所謂パートタイム4WD車)が開発された。
この横置き式エンジンの4輪駆動車では、エンジン側出
力軸の後端と終減速装置側入力軸の前端との距離が更に
長くなり、それに応じてプロペラシャフトも長くなるた
め、3本のプロペラシャフトと4つのジョイントを備え
た3分割式プロペラシャフト装置が一部の車両において
採用されるようになってきた。
力軸の後端と終減速装置側入力軸の前端との距離が更に
長くなり、それに応じてプロペラシャフトも長くなるた
め、3本のプロペラシャフトと4つのジョイントを備え
た3分割式プロペラシャフト装置が一部の車両において
採用されるようになってきた。
車両用3分割式プロペラシャフト装置は、一般に、一端
にて第1ジョイントによってエンジン側の出力軸に駆動
連結されたフロントプロペラシャフトと、一端にて第2
ジョイントによって前記フロントプロペラシャフトの他
端に駆動連結され両端部付近にて2つのセンタベアリン
グサポートによって車体に弾性支持されたセンタプロペ
ラシャフトと、一端にて第3ジョイントによって前記セ
ンタプロペラシャフトの他端に駆動連結され他端にて第
4ジョイントによって終減速装置側の入力軸に駆動連結
されたリヤプロペラシャフトとを有している。このよう
な4WD車の3分割式プロペラシャフト装置では、変速
機(トランスアクスル)および終減速装置の高さの違い
や、車内スペース確保による車体とセンタベアリングサ
ポートの支持部の高さの違いにより、3本のプロペラシ
ャフトおよび第1〜第4ジョイントを一直線上に配置で
きず、全てのジョイントがそれぞれジョイント角を持っ
て配置されるのが普通である。そして、各フックスジョ
イントの位相は、フックスジョイントにて生じる回転変
動を吸収するため、第6図に示すように隣接するフック
スジョイントを逆位相に配置することが一般的であっ
た。
にて第1ジョイントによってエンジン側の出力軸に駆動
連結されたフロントプロペラシャフトと、一端にて第2
ジョイントによって前記フロントプロペラシャフトの他
端に駆動連結され両端部付近にて2つのセンタベアリン
グサポートによって車体に弾性支持されたセンタプロペ
ラシャフトと、一端にて第3ジョイントによって前記セ
ンタプロペラシャフトの他端に駆動連結され他端にて第
4ジョイントによって終減速装置側の入力軸に駆動連結
されたリヤプロペラシャフトとを有している。このよう
な4WD車の3分割式プロペラシャフト装置では、変速
機(トランスアクスル)および終減速装置の高さの違い
や、車内スペース確保による車体とセンタベアリングサ
ポートの支持部の高さの違いにより、3本のプロペラシ
ャフトおよび第1〜第4ジョイントを一直線上に配置で
きず、全てのジョイントがそれぞれジョイント角を持っ
て配置されるのが普通である。そして、各フックスジョ
イントの位相は、フックスジョイントにて生じる回転変
動を吸収するため、第6図に示すように隣接するフック
スジョイントを逆位相に配置することが一般的であっ
た。
また、3つのジョイントを用いた2分割式プロペラシャ
フト装置にあっては、第1ジョイントにフックスジョイ
ントを、第2および第3ジョイントに等速ジョイントを
採用したものも提案されている(例えば、特開昭59−
38133号公報)。
フト装置にあっては、第1ジョイントにフックスジョイ
ントを、第2および第3ジョイントに等速ジョイントを
採用したものも提案されている(例えば、特開昭59−
38133号公報)。
しかしながら、上述した構成の車両用3分割式プロペラ
シャフト装置においては、高速走行時の振動騒音レベル
が低いが、従来の1本のプロペラシャフトや2分割式プ
ロペラシャフト装置を備えた車両では見られなかった別
の振動騒音現象が発生することがある。この振動騒音
は、プロペラシャフトの振れまわりによって発生する。
シャフト装置においては、高速走行時の振動騒音レベル
が低いが、従来の1本のプロペラシャフトや2分割式プ
ロペラシャフト装置を備えた車両では見られなかった別
の振動騒音現象が発生することがある。この振動騒音
は、プロペラシャフトの振れまわりによって発生する。
つまり、良く知られているように、フックスジョイント
にジョイント角があると2次偶力が発生する。そして、
3本のプロペラシャフトの持つジョイント角による2次
偶力により、プロペラシャフトに振れまわりが生じる。
特に、フルタイム4WD車では、中央差動装置をロック
した状態(デフロック状態)で旋回した場合(パートタ
イム4WD車では、4輪駆動状態で旋回した場合)など
において、前後輪の回転差による車輪トルクの増大によ
り、横置き式エンジン車両の如くエンジン、変速機、前
輪側終減速装置、前輪駆動軸が一体構成でかつ回転軸が
互いに平行に配置されている場合、エンジンが上方へ回
動すると共に後輪側終減速装置も上方へ回動する(縦置
き式エンジン車両では、エンジンと前車輪の回転軸が平
行でないため、後輪側終減速装置は上方へ回動するが、
エンジンはあまり上方へ回動しない)。このため、各ジ
ョイントのジョイント角が増大し、これに伴つて2次偶
力も増大してプロペラシャフトを振れまわすといった問
題があった。
にジョイント角があると2次偶力が発生する。そして、
3本のプロペラシャフトの持つジョイント角による2次
偶力により、プロペラシャフトに振れまわりが生じる。
特に、フルタイム4WD車では、中央差動装置をロック
した状態(デフロック状態)で旋回した場合(パートタ
イム4WD車では、4輪駆動状態で旋回した場合)など
において、前後輪の回転差による車輪トルクの増大によ
り、横置き式エンジン車両の如くエンジン、変速機、前
輪側終減速装置、前輪駆動軸が一体構成でかつ回転軸が
互いに平行に配置されている場合、エンジンが上方へ回
動すると共に後輪側終減速装置も上方へ回動する(縦置
き式エンジン車両では、エンジンと前車輪の回転軸が平
行でないため、後輪側終減速装置は上方へ回動するが、
エンジンはあまり上方へ回動しない)。このため、各ジ
ョイントのジョイント角が増大し、これに伴つて2次偶
力も増大してプロペラシャフトを振れまわすといった問
題があった。
そこで、上記問題を解決するには、初期のジョイント角
を変える(つまり、エンジンと後輪側終減速装置が上方
へ回動することを見込んで初期のジョイント角を決め
る)方法や、前後2つのセンタベアリングサポートのば
ね定数を高く設定(硬いゴムを使用)する方法が考えら
れる。
を変える(つまり、エンジンと後輪側終減速装置が上方
へ回動することを見込んで初期のジョイント角を決め
る)方法や、前後2つのセンタベアリングサポートのば
ね定数を高く設定(硬いゴムを使用)する方法が考えら
れる。
しかしながら、初期ジョイント角を変えると、車内スペ
ース上の問題や車内こもり音の悪化を来す。また、セン
タベアリングサポートのばね定数を高くすると、車内こ
もり音が大きくなると共にセンタベアリングサポートの
耐久性も悪くなる。このため、実用上は車内こもり音や
耐久性の点から、初期ジョイント角の変更やセンタベア
リングサポートの高ばね定数化は採用できず、プロペラ
シャフトの振れまわりによる上記振動騒音を実質的に低
減することができなかった。
ース上の問題や車内こもり音の悪化を来す。また、セン
タベアリングサポートのばね定数を高くすると、車内こ
もり音が大きくなると共にセンタベアリングサポートの
耐久性も悪くなる。このため、実用上は車内こもり音や
耐久性の点から、初期ジョイント角の変更やセンタベア
リングサポートの高ばね定数化は採用できず、プロペラ
シャフトの振れまわりによる上記振動騒音を実質的に低
減することができなかった。
また、1つのフックスジョイントと2つの等速ジョイン
トを用いた2分割式プロペラシャフト装置を3分割式プ
ロペラシャフト装置に応用することも考えられるが、大
幅なコストアップを招く。
トを用いた2分割式プロペラシャフト装置を3分割式プ
ロペラシャフト装置に応用することも考えられるが、大
幅なコストアップを招く。
従って、本考案の目的は、車両用3分割式プロペラシャ
フト装置において、車内こもり音の問題やコストアップ
を生じることなくプロペラシャフトの振れまわりを小さ
くすることにある。
フト装置において、車内こもり音の問題やコストアップ
を生じることなくプロペラシャフトの振れまわりを小さ
くすることにある。
そこで本考案は、上述の問題点を解決するための手段と
して、次のような構成を採用したものである。
して、次のような構成を採用したものである。
すなわち、本考案の車両用3分割式プロペラシャフト装
置は、3本のプロペラシャフトと4つのフックスジョイ
ントから構成されており、第4ジョイントの位相は第1
ジョイントの位相と同位相にし、第2および第3ジョイ
ントの位相は第1ジョイントの位相と逆位相にしたこと
を特徴とする。
置は、3本のプロペラシャフトと4つのフックスジョイ
ントから構成されており、第4ジョイントの位相は第1
ジョイントの位相と同位相にし、第2および第3ジョイ
ントの位相は第1ジョイントの位相と逆位相にしたこと
を特徴とする。
具体的には、第1図を例にとって説明すると、車両用3
分割式プロペラシャフト装置(50)は、一端にて第1ジョ
イント(51)によってエンジン(10)側の出力軸(44)に駆動
連結されたフロントプロペラシャフト(52)と、一端にて
第2ジョイント(53)によって前記フロントプロペラシャ
フト(52)の他端に駆動連結され両端部付近にて2つのセ
ンタベアリングサポート(58,59)によって車体(B)に
弾性支持されたセンタプロペラシャフト(54)と、一端に
て第3ジョイント(55)によって前記センタプロペラシャ
フト(54)の他端に駆動連結され他端にて第4ジョイント
(57)によって終減速装置(60)側の入力軸(61)に駆動連結
されたリヤプロペラシャフト(56)とから構成されてい
る。
分割式プロペラシャフト装置(50)は、一端にて第1ジョ
イント(51)によってエンジン(10)側の出力軸(44)に駆動
連結されたフロントプロペラシャフト(52)と、一端にて
第2ジョイント(53)によって前記フロントプロペラシャ
フト(52)の他端に駆動連結され両端部付近にて2つのセ
ンタベアリングサポート(58,59)によって車体(B)に
弾性支持されたセンタプロペラシャフト(54)と、一端に
て第3ジョイント(55)によって前記センタプロペラシャ
フト(54)の他端に駆動連結され他端にて第4ジョイント
(57)によって終減速装置(60)側の入力軸(61)に駆動連結
されたリヤプロペラシャフト(56)とから構成されてい
る。
そして、前記第1〜第4(51・53・55・57)にフックスジョ
イントが用いられている。
イントが用いられている。
更に、前記第4ジョイント(57)の位相は前記第1ジョイ
ント(51)の位相と同位相に設定され、前記第2および第
3ジョイント(52・53)の位相は前記第1ジョイント(51)
の位相と逆位相に設定される。
ント(51)の位相と同位相に設定され、前記第2および第
3ジョイント(52・53)の位相は前記第1ジョイント(51)
の位相と逆位相に設定される。
上述の車両用3分割式プロペラシャフト装置によれば、
センタプロペラシャフト(54)に振れまわりを発生させる
力である2次偶力は、各ジョイント(51・53・55・57)のヨ
ーク面に垂直に生じる。そして、センタプロペラシャフ
ト(54)の両端の第2ジョイント(53)と第3ジョイント(5
5)の位相が同位相となっているため、センタプロペラシ
ャフト(54)に作用する力は90°ずれる。この結果、セ
ンタプロペラシャフト(54)の両端に生じる力が分散さ
れ、振れまわりが小さくなる。
センタプロペラシャフト(54)に振れまわりを発生させる
力である2次偶力は、各ジョイント(51・53・55・57)のヨ
ーク面に垂直に生じる。そして、センタプロペラシャフ
ト(54)の両端の第2ジョイント(53)と第3ジョイント(5
5)の位相が同位相となっているため、センタプロペラシ
ャフト(54)に作用する力は90°ずれる。この結果、セ
ンタプロペラシャフト(54)の両端に生じる力が分散さ
れ、振れまわりが小さくなる。
次に、フロントプロペラシャフト(52)の両端の第1ジョ
イント(51)と第2ジョイント(53)のジョイント角
(θ1)と(θ2)とは、第2図に示すように逆であるた
め、第1ジョイント(51)と第2ジョイント(53)に生じる
2次偶力の方向は逆になる。そして、フロントプロペラ
シャフト両端のジョイント(51)と(53)が逆位相となって
いるため、フロントプロペラシャフト(52)の両端の2次
偶力は互いに打ち消し合う。この結果、振れまわりを発
生させる2次偶力は小さくなる。
イント(51)と第2ジョイント(53)のジョイント角
(θ1)と(θ2)とは、第2図に示すように逆であるた
め、第1ジョイント(51)と第2ジョイント(53)に生じる
2次偶力の方向は逆になる。そして、フロントプロペラ
シャフト両端のジョイント(51)と(53)が逆位相となって
いるため、フロントプロペラシャフト(52)の両端の2次
偶力は互いに打ち消し合う。この結果、振れまわりを発
生させる2次偶力は小さくなる。
更に、リヤプロペラシャフト(56)の両端に位置する第3
ジョイント(55)と第4ジョイント(57)のジョイント角
(θ3)と(θ4)とは逆であり、かつ逆位相となってい
るため、同様に2次偶力は小さくなる。
ジョイント(55)と第4ジョイント(57)のジョイント角
(θ3)と(θ4)とは逆であり、かつ逆位相となってい
るため、同様に2次偶力は小さくなる。
また、第1〜第4ジョイント(51・53・55・57)に生じる回
転変動による不具体に対しても、同位相と逆位相の数が
等しいため、殆ど影響しない。
転変動による不具体に対しても、同位相と逆位相の数が
等しいため、殆ど影響しない。
従って、プロペラシャフトの振れまわり量が減少する。
以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
先ず、3分割式プロペラシャフト装置が適用される四輪
駆動車の駆動系の一例をスケルトンで示した第4図につ
いて説明する。
駆動車の駆動系の一例をスケルトンで示した第4図につ
いて説明する。
図示した四輪駆動車の駆動系は、横置き式フロントエン
ジン・フロントドライブ車の動力伝達装置をベースとし
た常時四輪駆動車(所謂フルタイム4WD車)の駆動系
の例である。
ジン・フロントドライブ車の動力伝達装置をベースとし
た常時四輪駆動車(所謂フルタイム4WD車)の駆動系
の例である。
10は車両前方のエンジンルーム内にそのクランク軸1
1が車体幅方向(横方向)に延びるように配置された、
所謂横置き式エンジンである。12はエンジン10の一
側に組み付けられたトランスアクスルケース、13はト
ランスアクスルケース12のエンジン10側と反対側に
取り付けられた変速機ケース、14はトランスアクスル
ケース12のエンジン10側に取り付けられたトランス
ファケースである。
1が車体幅方向(横方向)に延びるように配置された、
所謂横置き式エンジンである。12はエンジン10の一
側に組み付けられたトランスアクスルケース、13はト
ランスアクスルケース12のエンジン10側と反対側に
取り付けられた変速機ケース、14はトランスアクスル
ケース12のエンジン10側に取り付けられたトランス
ファケースである。
トランスアクスルケース12内にはクランク軸11と同
軸的に配置されたクラッチ15が配設されており、変速
機ケース13内には同じく同軸的に配置された入力軸1
7とこれに平行に配置された出力ギヤ19を有する出力
軸18とを備えた変速機16が配設されている。また、
トランスアクスルケース12内には、中央差動装置20
と前輪用差動装置30とが配設されている。
軸的に配置されたクラッチ15が配設されており、変速
機ケース13内には同じく同軸的に配置された入力軸1
7とこれに平行に配置された出力ギヤ19を有する出力
軸18とを備えた変速機16が配設されている。また、
トランスアクスルケース12内には、中央差動装置20
と前輪用差動装置30とが配設されている。
中央差動装置20はエンジン10から変速機16を介し
て入力される動力を分割して前輪駆動系および後輪駆動
系へ出力する傘歯車式の差動装置で、変速機16の出力
ギヤ19に常時噛み合って駆動される最終減速ギヤ(リ
ングギヤ)21を差動ケース22上に一体的に支持して
いる。この中央差動装置20においては、左側サイドギ
ヤ23が前輪用差動装置30の差動ケース32と一体的
に形成されており、また右側サイドギヤ24には中空軸
部24aが一体的に形成されている。この中空軸部24
aは、トランスアクスルケース12を貫通してトランス
ファケース14内に突出している。
て入力される動力を分割して前輪駆動系および後輪駆動
系へ出力する傘歯車式の差動装置で、変速機16の出力
ギヤ19に常時噛み合って駆動される最終減速ギヤ(リ
ングギヤ)21を差動ケース22上に一体的に支持して
いる。この中央差動装置20においては、左側サイドギ
ヤ23が前輪用差動装置30の差動ケース32と一体的
に形成されており、また右側サイドギヤ24には中空軸
部24aが一体的に形成されている。この中空軸部24
aは、トランスアクスルケース12を貫通してトランス
ファケース14内に突出している。
前輪用差動装置30は中央差動装置20の一側にてこれ
と同軸的に配置されており、その左側サイドギヤ33が
左側の前車軸35L、スライド式等速ジョイント36
L、駆動軸37L、固定式等速ジョイント38Lを介し
て左側の前輪39Lに動力伝達可能に連結されている。
また、右側のサイドギヤ34が右側の前車軸35R、ス
ライド式等速ジョイント36R、駆動軸37R、固定式
等速ジョイント38Rを介して右側の前輪39Rに動力
伝達可能に連結されている。
と同軸的に配置されており、その左側サイドギヤ33が
左側の前車軸35L、スライド式等速ジョイント36
L、駆動軸37L、固定式等速ジョイント38Lを介し
て左側の前輪39Lに動力伝達可能に連結されている。
また、右側のサイドギヤ34が右側の前車軸35R、ス
ライド式等速ジョイント36R、駆動軸37R、固定式
等速ジョイント38Rを介して右側の前輪39Rに動力
伝達可能に連結されている。
更に、トランスファケース14内には、中空軸部24a
にスプライン嵌合された切換スリーブ26にて差動ケー
ス22と右側サイドギヤ24とを一体的に係合して中央
差動装置20を選択的にロックするロック・フリー切換
機構25と、後輪駆動用方向変換ギヤユニット40とが
配設されている。
にスプライン嵌合された切換スリーブ26にて差動ケー
ス22と右側サイドギヤ24とを一体的に係合して中央
差動装置20を選択的にロックするロック・フリー切換
機構25と、後輪駆動用方向変換ギヤユニット40とが
配設されている。
後輪駆動用方向変換ギヤユニット40のマウントケース
42は中央差動装置20の中空軸部24aの先端部外周
に動力伝達可能に組み付けられていて、その外周部に方
向変換ギヤたる後輪駆動用リングギヤ41が一体的に取
り付けられている。このリングギヤ41は中央差動装置
20から入力される動力を直交方向に変換して後輪側へ
出力すべく機能するもので、ドライブピニオン43に常
時噛み合っている。そして、エンジン側出力軸であるそ
のドライブピニオン軸44が、4ジョイント3分割式プ
ロペラシャフト装置50を介して後輪駆動用の終減速装
置60側の入力軸であるドライブピニオン軸61に動力
伝達可能に連結されている。ドライブピニオン軸61の
後端にはドライブピニオン52が一体的に設けられてお
り、後輪用差動装置70の差動ケース72に一体的に取
付けられた後輪駆動用終減速ギヤ(リングギヤ)71に
常時噛み合っている。差動ケース72内の左側のサイド
ギヤ73の軸75Lがスライド式等速ジョイント76
L、後車輪77L、固定式等速ジョイント78Lを介し
て左側の後輪79Lに動力伝達可能に連結されており、
右側のサイドギヤ74の軸75Rがスライド式等速ジョ
イント76R、後車輪77R、固定式等速ジョイント7
8Rを介して左側の後輪79Rに動力伝達可能に連結さ
れている。
42は中央差動装置20の中空軸部24aの先端部外周
に動力伝達可能に組み付けられていて、その外周部に方
向変換ギヤたる後輪駆動用リングギヤ41が一体的に取
り付けられている。このリングギヤ41は中央差動装置
20から入力される動力を直交方向に変換して後輪側へ
出力すべく機能するもので、ドライブピニオン43に常
時噛み合っている。そして、エンジン側出力軸であるそ
のドライブピニオン軸44が、4ジョイント3分割式プ
ロペラシャフト装置50を介して後輪駆動用の終減速装
置60側の入力軸であるドライブピニオン軸61に動力
伝達可能に連結されている。ドライブピニオン軸61の
後端にはドライブピニオン52が一体的に設けられてお
り、後輪用差動装置70の差動ケース72に一体的に取
付けられた後輪駆動用終減速ギヤ(リングギヤ)71に
常時噛み合っている。差動ケース72内の左側のサイド
ギヤ73の軸75Lがスライド式等速ジョイント76
L、後車輪77L、固定式等速ジョイント78Lを介し
て左側の後輪79Lに動力伝達可能に連結されており、
右側のサイドギヤ74の軸75Rがスライド式等速ジョ
イント76R、後車輪77R、固定式等速ジョイント7
8Rを介して左側の後輪79Rに動力伝達可能に連結さ
れている。
4ジョイント3分割式プロペラシャフト装置50は、車
両前方より順に第1ジョイント51、フロントプロペラ
シャフト52、第2ジョイント53、センタプロペラシ
ャフト54、第3ジョイント55、リヤプロペラシャフ
ト56、第4ジョイント57およびセンタプロペラシャ
フト54を車体に弾性支持するセンタベアリングサポー
ト58、59から構成されている。そして、フロントプ
ロペラシャフト52は前端にて第1ジョイント51によ
ってエンジン側出力軸であるドライブピニオン軸44に
駆動連結されている。センタプロペラシャフト54は前
端にて第2ジョイント53によってフロントプロペラシ
ャフト52の後端に駆動連結され、その両端付近には車
体に弾性支持するための2つのセンタベアリングサポー
ト58及び59が設けられている。リヤプロペラシャフ
ト56は前端にて第3ジョイント55によってセンタプ
ロペラシャフト54の後端に駆動連結され、他端にて第
4ジョイント57によって終減速装置60側の入力軸で
あるドライブピニオン軸61に駆動連結されている。
両前方より順に第1ジョイント51、フロントプロペラ
シャフト52、第2ジョイント53、センタプロペラシ
ャフト54、第3ジョイント55、リヤプロペラシャフ
ト56、第4ジョイント57およびセンタプロペラシャ
フト54を車体に弾性支持するセンタベアリングサポー
ト58、59から構成されている。そして、フロントプ
ロペラシャフト52は前端にて第1ジョイント51によ
ってエンジン側出力軸であるドライブピニオン軸44に
駆動連結されている。センタプロペラシャフト54は前
端にて第2ジョイント53によってフロントプロペラシ
ャフト52の後端に駆動連結され、その両端付近には車
体に弾性支持するための2つのセンタベアリングサポー
ト58及び59が設けられている。リヤプロペラシャフ
ト56は前端にて第3ジョイント55によってセンタプ
ロペラシャフト54の後端に駆動連結され、他端にて第
4ジョイント57によって終減速装置60側の入力軸で
あるドライブピニオン軸61に駆動連結されている。
更に、第3図に示すように、第1〜第4の4つのジョイ
ント51・53・55・57にフックスジョイントが用
いられている。そして、第1ジョイント51および第4
ジョイント57の位相が同位相に設定されており、かつ
第2ジョイント53および第3ジョイント55の位相が
逆位相に設定されている。すなわち、第1〜第4ジョイ
ントの位相がそれぞれ0°…90°…90°…0°に設
定されている。
ント51・53・55・57にフックスジョイントが用
いられている。そして、第1ジョイント51および第4
ジョイント57の位相が同位相に設定されており、かつ
第2ジョイント53および第3ジョイント55の位相が
逆位相に設定されている。すなわち、第1〜第4ジョイ
ントの位相がそれぞれ0°…90°…90°…0°に設
定されている。
さて、上述した構成の4ジョイント3分割式プロペラシ
ャフト装置50は第1図に示すような位置関係にて車両
に搭載される。
ャフト装置50は第1図に示すような位置関係にて車両
に搭載される。
すなわち、エンジン10およびトランスアクスルはエン
ジンマウントEMにて車体Bに弾性支持され、後輪側終
減速装置60はデフマウントDMにて車体Bに弾性支持
されている。更に、センタプロペラシャフト54はその
両端付近にてフロントセンタベアリングサポート58お
よびリヤセンタベアリングサポート59にて車体Bに弾
性支持されている。そして、第1ジョイント51、第2
ジョイント53、第3ジョイント55および第4ジョイ
ント57は、車内スペースを出来るだけ広く取るために
それぞれ所定のジョイント角θ1〜θ4を持って配置され
ている。
ジンマウントEMにて車体Bに弾性支持され、後輪側終
減速装置60はデフマウントDMにて車体Bに弾性支持
されている。更に、センタプロペラシャフト54はその
両端付近にてフロントセンタベアリングサポート58お
よびリヤセンタベアリングサポート59にて車体Bに弾
性支持されている。そして、第1ジョイント51、第2
ジョイント53、第3ジョイント55および第4ジョイ
ント57は、車内スペースを出来るだけ広く取るために
それぞれ所定のジョイント角θ1〜θ4を持って配置され
ている。
次に、本実施例の作用について説明する。
今、4WD車両が例えば中央差動装置20をロックした
状態で旋回した場合、前車輪39と後車輪79の軌道半
径が異なるにもかかわらず4WD状態であるため、内輪
差により路面状態とタイヤμで決定される大きなトルク
Tが前・後車輪に生じ、3本のプロペラシャフト52・
54・56にも大きなトルクが生じる。このため、エン
ジン10およびトランスアクスルと後輪側終減速装置6
0は、第2図に示すように矢印EとD方向へ回動する
(エンジンと前輪駆動軸とが別体構成のものでは、変速
機側は回動を生じない)。すなわち、エンジン側出力軸
44の後端と終減速装置側入力軸61の前端とを上方に
回動させる。この結果、第1〜第4ジョイントのジョイ
ント角θ1〜θ4が増大し、トルクとジョイント角で決定
されるフックスジョイント51・53・55・57の2
次偶力が増大する。また、フックスジョイントに生じる
2次偶力の大きさはプロペラシャフトの回転により変動
する。
状態で旋回した場合、前車輪39と後車輪79の軌道半
径が異なるにもかかわらず4WD状態であるため、内輪
差により路面状態とタイヤμで決定される大きなトルク
Tが前・後車輪に生じ、3本のプロペラシャフト52・
54・56にも大きなトルクが生じる。このため、エン
ジン10およびトランスアクスルと後輪側終減速装置6
0は、第2図に示すように矢印EとD方向へ回動する
(エンジンと前輪駆動軸とが別体構成のものでは、変速
機側は回動を生じない)。すなわち、エンジン側出力軸
44の後端と終減速装置側入力軸61の前端とを上方に
回動させる。この結果、第1〜第4ジョイントのジョイ
ント角θ1〜θ4が増大し、トルクとジョイント角で決定
されるフックスジョイント51・53・55・57の2
次偶力が増大する。また、フックスジョイントに生じる
2次偶力の大きさはプロペラシャフトの回転により変動
する。
この2次偶力が増大すると、この2次偶力と力の釣合い
により、エンジン10およびトランスアクスルと終減速
装置60とは殆ど影響を受けないため、センタプロペラ
シャフト54を車体Bに弾性支持しているセンタベアリ
ングサポート58・59に大きな力が発生し、両サポー
トのばね定数で決る変位量でセンタプロペラシャフト5
4が振れまわる。
により、エンジン10およびトランスアクスルと終減速
装置60とは殆ど影響を受けないため、センタプロペラ
シャフト54を車体Bに弾性支持しているセンタベアリ
ングサポート58・59に大きな力が発生し、両サポー
トのばね定数で決る変位量でセンタプロペラシャフト5
4が振れまわる。
次に、センタプロペラシャフト54に振れまわりを発生
させる力である2次偶力は、各フックスジョイント51
・53・55・57のヨーク面に垂直に生じる。このた
め、センタプロペラシャフト54の両端のフックスジョ
イント53・55の位相が逆位相(つまり、センタプロ
ペラシャフト両端のヨークが同じ方向)であると、セン
タプロペラシャフト54の両端の作用する2つの2次偶
力は同一平面上で発生し、センタプロペラシャフト54
に振れまわりを発生させる力が大きくなる。しかし、セ
ンタプロペラシャフト54の両端に位置するフックスジ
ョイント53・55の位相を同位相にする(つまり、セ
ンタプロペラシャフト両端のヨーク面が90°ずれてい
る)と、センタプロペラシャフト54の両端に作用する
力は90°ずれるため、センタプロペラシャフト54の
両端に生じる力が分散され、振れまわりが小さくなる。
させる力である2次偶力は、各フックスジョイント51
・53・55・57のヨーク面に垂直に生じる。このた
め、センタプロペラシャフト54の両端のフックスジョ
イント53・55の位相が逆位相(つまり、センタプロ
ペラシャフト両端のヨークが同じ方向)であると、セン
タプロペラシャフト54の両端の作用する2つの2次偶
力は同一平面上で発生し、センタプロペラシャフト54
に振れまわりを発生させる力が大きくなる。しかし、セ
ンタプロペラシャフト54の両端に位置するフックスジ
ョイント53・55の位相を同位相にする(つまり、セ
ンタプロペラシャフト両端のヨーク面が90°ずれてい
る)と、センタプロペラシャフト54の両端に作用する
力は90°ずれるため、センタプロペラシャフト54の
両端に生じる力が分散され、振れまわりが小さくなる。
更に、同様な考えでフロントプロペラシャフト52およ
びリヤプロペラシャフト56の両端のフックスジョイン
ト51・53および55・57の位相について考える。
びリヤプロペラシャフト56の両端のフックスジョイン
ト51・53および55・57の位相について考える。
フロントプロペラシャフト52の両端のフックスジョイ
ント51・53は、ジョイント角θ1とθ2で逆(θ1は
上に凸、θ2は下に凸)であるため、フックスジョイン
ト51・53に生じる2次偶力の方向は逆になる。この
ため、フロントプロペラシャフト52の両端の位相が逆
位相のとき(つまり、フロントプロペラシャフト両端の
ヨーク面が同一平面にあるとき)、フロントプロペラシ
ャフト52両端の2次偶力は互いに打ち消し合う。この
結果、振れまわりを発生させる2次偶力は小さくなる。
ント51・53は、ジョイント角θ1とθ2で逆(θ1は
上に凸、θ2は下に凸)であるため、フックスジョイン
ト51・53に生じる2次偶力の方向は逆になる。この
ため、フロントプロペラシャフト52の両端の位相が逆
位相のとき(つまり、フロントプロペラシャフト両端の
ヨーク面が同一平面にあるとき)、フロントプロペラシ
ャフト52両端の2次偶力は互いに打ち消し合う。この
結果、振れまわりを発生させる2次偶力は小さくなる。
同様に、リヤプロペラシャフト56両端のフックスジョ
イント55・57の位相も、ジョイント角3とθ4で逆
(θ3は下に凸、θ4は上に凸)であるため、フックスジ
ョイント55・57の位相は逆位相の方が良い。
イント55・57の位相も、ジョイント角3とθ4で逆
(θ3は下に凸、θ4は上に凸)であるため、フックスジ
ョイント55・57の位相は逆位相の方が良い。
以上の点から、プロペラシャフトの振れまわりを小さく
するには、各フックスジョイント51・53・55・5
7の位相を0°…90°…90°…0°、つまり第1ジ
ョイント51と第4ジョイント57の位相を同位相と
し、第2ジョイント53と第3ジョイント55の位相を
90°ずらす、すなわち逆位相に設定したときが最も良
いことが分る。
するには、各フックスジョイント51・53・55・5
7の位相を0°…90°…90°…0°、つまり第1ジ
ョイント51と第4ジョイント57の位相を同位相と
し、第2ジョイント53と第3ジョイント55の位相を
90°ずらす、すなわち逆位相に設定したときが最も良
いことが分る。
また、このようにすると、フックスジョイントに生じる
回転変動による不具合に対しても同位相と逆位相の数が
等しいため、殆ど影響しないことも分る。
回転変動による不具合に対しても同位相と逆位相の数が
等しいため、殆ど影響しないことも分る。
ところで、フックスジョイントの入力側と出力側とにお
ける角速度変化はそのヨーク部材の回転位相(回転角
度)により正弦波状に変化し、このため上述の3分割式
プロペラシャフト装置50における入力軸と出力軸の回
転変動率はフックスジョイント51・53・55・57
の回転位相の組合せにより異なる。
ける角速度変化はそのヨーク部材の回転位相(回転角
度)により正弦波状に変化し、このため上述の3分割式
プロペラシャフト装置50における入力軸と出力軸の回
転変動率はフックスジョイント51・53・55・57
の回転位相の組合せにより異なる。
そこで、本考案者は下表に示す従来の考え方でプロペラ
シャフトのフックスジョイントの位相を決定した第6図
に示す従来例および他の4つの比較例と、本考案のフッ
クスジョイントの位相の場合とを、車両用3分割式プロ
ペラシャフト装置における前後のセンタベアリングサポ
ート58および59の変位量(センタプロペラシャフト
54のセンタベアリングサポート部の変位量)をフック
スジョイントの運動力学に基づく解析(計算)により究
明した。
シャフトのフックスジョイントの位相を決定した第6図
に示す従来例および他の4つの比較例と、本考案のフッ
クスジョイントの位相の場合とを、車両用3分割式プロ
ペラシャフト装置における前後のセンタベアリングサポ
ート58および59の変位量(センタプロペラシャフト
54のセンタベアリングサポート部の変位量)をフック
スジョイントの運動力学に基づく解析(計算)により究
明した。
なお、表において、1Jは第1ジョイント51を、2J
は第2ジョイント53を、3Jは第3ジョイント55
を、4Jは第4ジョイント57を、各々表している。ま
た、一定入力トルクで、かつ第1〜第4ジョイントのジ
ョイント角θ1〜θ4をそれぞれ−5°、+5°、+5
°、−5°の条件にて解析したものである。
は第2ジョイント53を、3Jは第3ジョイント55
を、4Jは第4ジョイント57を、各々表している。ま
た、一定入力トルクで、かつ第1〜第4ジョイントのジ
ョイント角θ1〜θ4をそれぞれ−5°、+5°、+5
°、−5°の条件にて解析したものである。
この結果を第5図に示す。ここで、図の左側はフロント
センタベアリングサポート58部の振れまわり量を、図
の右側はリヤセンタベアリングサポート59部の振れま
わり量をそれぞれ示す。
センタベアリングサポート58部の振れまわり量を、図
の右側はリヤセンタベアリングサポート59部の振れま
わり量をそれぞれ示す。
この図からも明らかな如く、本考案の車両用3分割式プ
ロペラシャフト装置によれば、従来例および比較例I〜
IVに比べてフロントセンタベアリングサポート58およ
びリヤセンタベアリングサポート59の振れまわりを格
段に小さくできることが理解されよう。
ロペラシャフト装置によれば、従来例および比較例I〜
IVに比べてフロントセンタベアリングサポート58およ
びリヤセンタベアリングサポート59の振れまわりを格
段に小さくできることが理解されよう。
なお、本考案者は本考案の車両用3分割式プロペラシャ
フト装置と上記表に示す従来例と4つの比較例との比較
試験を行い、実際に本考案の効果を確認した。
フト装置と上記表に示す従来例と4つの比較例との比較
試験を行い、実際に本考案の効果を確認した。
以上、本考案を特定の実施例について詳細に説明した
が、本考案は、上記実施例に限定されるものではなく、
実用新案登録請求の範囲に記載の範囲で種々の実施態様
が包含されるものであり、例えば、エンジンを車両後方
に配置した4輪駆動車にも、また縦置き式エンジンの車
両にも応用可能である。
が、本考案は、上記実施例に限定されるものではなく、
実用新案登録請求の範囲に記載の範囲で種々の実施態様
が包含されるものであり、例えば、エンジンを車両後方
に配置した4輪駆動車にも、また縦置き式エンジンの車
両にも応用可能である。
以上のように本考案によれば、車両用3分割式プロペラ
シャフト装置において、車内こもり音の悪化など他に何
等の影響を及ぼさず、かつコストアップを招くことな
く、プロペラシャフトの振れまわり量を容易に減少でき
る。従って、プロペラシャフトの振れまわりに起因する
振動騒音を大幅に低減することが可能である。
シャフト装置において、車内こもり音の悪化など他に何
等の影響を及ぼさず、かつコストアップを招くことな
く、プロペラシャフトの振れまわり量を容易に減少でき
る。従って、プロペラシャフトの振れまわりに起因する
振動騒音を大幅に低減することが可能である。
また、これに伴つてセンタベアリングサポートのばね定
数を低く設定することが可能となり、車内こもり音の低
減が可能であると共に、センタベアリングサポートの耐
久性を向上することもできる。
数を低く設定することが可能となり、車内こもり音の低
減が可能であると共に、センタベアリングサポートの耐
久性を向上することもできる。
第1図ないし第3図は本考案の一つの実施例に係る車両
用3分割式プロペラシャフト装置を示しており、 第1図は車両用3分割式プロペラシャフト装置の車両搭
載状態を示す概略側面図、 第2図はフルタイム4WD車における中央差動装置をロ
ックした状態で旋回した場合の第1図に相当する概略側
面図、 第3図は3分割式プロペラシャフト装置を示す外観図、 第4図は3分割式プロペラシャフト装置が適用される4
輪駆動車の駆動系の一例をスケルトンで示した概略図、 第5図は本考案による車両用3分割式プロペラシャフト
装置と従来例および4つの比較例との効果を対比して示
す図、 第6図は従来の3分割式プロペラシャフト装置の車輪搭
載状態を示す第1図に相当する概略側面図である。 符号の説明 B…車体 10…エンジン 44…ドライブピニオン軸(エンジン側出力軸) 50…3分割式プロペラシャフト装置 51…第1ジョイント(フックスジョイント) 52…フロントプロペラシャフト 53…第2ジョイント(フックスジョイント) 54…センタプロペラシャフト 55…第3ジョイント(フックスジョイント) 56…リヤプロペラシャフト 57…第4ジョイント(フックスジョイント) 58…フロントセンタベアリングサポート 59…リヤセンタベアリングサポート 60…終減速装置 61…ドライブピニオン軸(終減速装置側入力軸)
用3分割式プロペラシャフト装置を示しており、 第1図は車両用3分割式プロペラシャフト装置の車両搭
載状態を示す概略側面図、 第2図はフルタイム4WD車における中央差動装置をロ
ックした状態で旋回した場合の第1図に相当する概略側
面図、 第3図は3分割式プロペラシャフト装置を示す外観図、 第4図は3分割式プロペラシャフト装置が適用される4
輪駆動車の駆動系の一例をスケルトンで示した概略図、 第5図は本考案による車両用3分割式プロペラシャフト
装置と従来例および4つの比較例との効果を対比して示
す図、 第6図は従来の3分割式プロペラシャフト装置の車輪搭
載状態を示す第1図に相当する概略側面図である。 符号の説明 B…車体 10…エンジン 44…ドライブピニオン軸(エンジン側出力軸) 50…3分割式プロペラシャフト装置 51…第1ジョイント(フックスジョイント) 52…フロントプロペラシャフト 53…第2ジョイント(フックスジョイント) 54…センタプロペラシャフト 55…第3ジョイント(フックスジョイント) 56…リヤプロペラシャフト 57…第4ジョイント(フックスジョイント) 58…フロントセンタベアリングサポート 59…リヤセンタベアリングサポート 60…終減速装置 61…ドライブピニオン軸(終減速装置側入力軸)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−36726(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】一端にて第1ジョイントによってエンジン
側の出力軸に駆動連結されたフロントプロペラシャフト
と、一端にて第2ジョイントによって前記フロントプロ
ペラシャフトの他端に駆動連結され両端部付近にて2つ
のセンタベアリングサポートによって車体に弾性支持さ
れたセンタプロペラシャフトと、一端にて第3ジョイン
トによって前記センタプロペラシャフトの他端に駆動連
結され他端にて第4ジョイントによって終減速装置側の
入力軸に駆動連結されたリヤプロペラシャフトとを有
し、前記第1〜第4ジョイントにフックスジョイントを
用いた車両用3分割式プロペラシャフト装置において、 前記第4ジョイントの位相は前記第1ジョイントの位相
と同位相にし、前記第2および第3ジョイントの位相は
前記第1ジョイントの位相と逆位相にしたことを特徴と
する車両用3分割式プロペラシャフト装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986011967U JPH061463Y2 (ja) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | 車両用3分割式プロペラシヤフト装置 |
| US07/005,831 US4766969A (en) | 1986-01-30 | 1987-01-21 | Three part propeller shaft assembly incorporating four hooke joints having opposed phases |
| DE19873702350 DE3702350A1 (de) | 1986-01-30 | 1987-01-27 | Dreiteilige antriebswelleneinheit mit einem ersten und vierten kardangelenk einer phase und einem zweiten und dritten kardangelenk einer um 90(pfeil hoch)o(pfeil hoch) versetzten phase |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986011967U JPH061463Y2 (ja) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | 車両用3分割式プロペラシヤフト装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62123427U JPS62123427U (ja) | 1987-08-05 |
| JPH061463Y2 true JPH061463Y2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=11792386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986011967U Expired - Lifetime JPH061463Y2 (ja) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | 車両用3分割式プロペラシヤフト装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4766969A (ja) |
| JP (1) | JPH061463Y2 (ja) |
| DE (1) | DE3702350A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6758302B2 (en) * | 2001-01-23 | 2004-07-06 | Paccar Inc | Low vibration driveline |
| JP4763925B2 (ja) * | 2001-06-29 | 2011-08-31 | 本田技研工業株式会社 | 鞍乗り型車両 |
| DE102006001191B4 (de) * | 2006-01-10 | 2008-07-31 | Johann Kloster | Kreuzgelenk |
| JP4972325B2 (ja) * | 2006-03-06 | 2012-07-11 | 富士重工業株式会社 | 車両用プロペラシャフトの配置構造 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB626487A (en) * | 1946-09-02 | 1949-07-15 | Harold Ivan Frederick Evernden | Improvements in or relating to power-transmission systems of vehicles |
| US3089559A (en) * | 1959-10-16 | 1963-05-14 | Ford Motor Co | Vehicle engine and driveline mounting |
| DE6603459U (de) * | 1965-03-01 | 1969-09-25 | Daimler Benz Ag | Gelenkwelle zur uebertragung des antriebsdrehmomentes von personenkraftwagen. |
| US3758098A (en) * | 1971-09-20 | 1973-09-11 | M Vrilakas | Machine for working on drive shafts |
| US4317498A (en) * | 1979-06-14 | 1982-03-02 | Towmotor Corporation | Wheel drive assembly |
| JPS5836726A (ja) * | 1981-08-28 | 1983-03-03 | Toyota Motor Corp | 車輌用二分割式プロペラシヤフト装置 |
| FR2527718A1 (fr) * | 1982-05-26 | 1983-12-02 | Glaenzer Spicer Sa | Transmission permettant de filtrer les vibrations radiales entre l'arbre moteur et l'axe des roues motrices |
| JPS5938133A (ja) * | 1982-08-26 | 1984-03-01 | Nissan Motor Co Ltd | 3継手形プロペラシヤフト |
| US4577714A (en) * | 1983-12-20 | 1986-03-25 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Power transmission arrangement for a hydrostatically driven vehicle |
| JPS60234024A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-20 | Honda Motor Co Ltd | プロペラシヤフト |
-
1986
- 1986-01-30 JP JP1986011967U patent/JPH061463Y2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-01-21 US US07/005,831 patent/US4766969A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-01-27 DE DE19873702350 patent/DE3702350A1/de not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62123427U (ja) | 1987-08-05 |
| US4766969A (en) | 1988-08-30 |
| DE3702350A1 (de) | 1987-08-06 |
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