動力伝達装置

【課題】トルクチューブの振動を抑制することが可能な構造の動力伝達装置を提供する。
【解決手段】トルクチューブ３００において、チューブ表面３０１の二次振動最大点３０３および三次振動最大点３０４において、全長方向およびそれに直交する上下方向において剛性を不均一とすることでチューブ膜３０１の膜振動を抑制する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動力伝達装置に関し、より特定的には、トルクチューブを有する動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トルクチューブは、たとえば特開２００５−１８６８１６号公報（特許文献１）、特開２０００−２８０７６９号公報（特許文献２）、特開平３−１９７２３７号公報（特許文献３）、特開平５−８５２１０号公報（特許文献４）および特開平２−１９０６０８号公報（特許文献５）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８６８１６号公報
【特許文献２】特開２０００−２８０７６９号公報
【特許文献３】特開平３−１９７２３７号公報
【特許文献４】特開平５−８５２１０号公報
【特許文献５】特開平２−１９０６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、トルクチューブの中心軸をプロペラシャフトの中心軸より下側に配置する技術が開示されている。
【０００５】
特許文献２では、プロペラシャフトとの軸線に対して直交方向でトルクチューブの断面を非対称にする構成が開示されている。
【０００６】
特許文献３では、トルクチューブの駆動源側の端部内壁面と駆動源外壁面間に、トルクチューブ伝達軸の軸方向および捩じれ方向の振動に対しせん断方向に変形する弾性ブッシュを介在させる構造が開示されている。
【０００７】
特許文献４では、トルクチューブと排気管を一体形成する構成が開示されている。
特許文献５では、トルクチューブを二重構造とする構造が開示されている。
【０００８】
しかしながら、従来の技術では、トルクチューブの膜振動により発生する振動およびノイズを減少させることが困難であるという問題があった。
【０００９】
そこで、この発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、トルクチューブの膜振動に起因するノイズおよび振動を抑制することが可能な構造を有する動力伝達装置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】
【００１０】
この発明に従った動力伝達装置は、長さがＬのトルクチューブを有し、端部からの距離がＬ／２ｎ（ｎは自然数）の少なくとも１つの位置で剛性が上下方向および前後方向で非対称とされる動力伝達装置である。
【００１１】
このように構成された動力伝達装置では、端部からの距離がＬ／２ｎ（ｎは自然数）の位置は、ｎ次の膜振動の振動の腹となる部分である。この部分で、前後方向およびそれに直交する上下方向でトルクチューブの剛性を非対称とすることでこの部分での振動を抑制する。その結果、トルクチューブの膜振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１に従ったトルクチューブを有する動力伝達装置の模式図である。
【図２】図１で示す動力伝達装置のトルクチューブに形成されたリブを詳細に示す図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った、この発明の実施の形態に従ったトルクチューブの断面図である。
【図４】チューブ膜振動を説明するために示す、この発明の実施の形態に従ったトルクチューブの断面図である。
【図５】トルクチューブのチューブ表面における第一次の膜振動を説明するためのトルクチューブの側面図である。
【図６】トルクチューブのチューブ表面における第二次の膜振動を説明するためのトルクチューブの側面図である。
【図７】トルクチューブのチューブ表面における第三次の膜振動を説明するためのトルクチューブの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従ったトルクチューブを有する動力伝達装置の模式図である。図１を参照して、この発明の実施の形態１に従った動力伝達装置は、エンジン１００と、エンジン１００に接続されるギヤ部２００と、ギヤ部２００に接続されるトルクチューブ３００と、トルクチューブ３００に接続されるトランスミッション部４００とを有する。
【００１５】
エンジン１００は動力を発生させる。エンジン１００として、ガソリンを燃料とするガソリンエンジンだけでなく、経由を燃料とするディーゼルエンジンであってもよい。また、エンジン１００は内燃機関または外燃機関だけでなくモータであってもよい。
【００１６】
さらに、エンジン１００を内燃機関で構成する場合、エンジン１００は１つ以上のピストンを有する。エンジン１００が２つ以上のピストンを有する場合、そのピストンの配列は、直列、並列、Ｖ型、Ｗ型、水平対向型などのさまざまな形式を採用することが可能である。
【００１７】
エンジン１００の出力シャフト５１０から出力された回転力はギヤ部２００で回転数およびトルクが変換される。なお、ギヤ部２００は必ずしも設ける必要はない。ギヤ部２００において大きな減速比を得るために遊星歯車機構を用いてもよい。
【００１８】
さらに、ギヤ部２００において、出力の正転および逆転の切換機構を有していてもよい。
【００１９】
ギヤ部２００はプロペラシャフト５２０と接続されている。プロペラシャフト５２０はトルクチューブ３００を貫通している。トルクチューブ３００の外表面はチューブ表面３０１によって構成される。トルクチューブ３００の長さはＬである。トルクチューブ３００の一端がギヤ部２００に接続され、他端がトランスミッション部４００に接続されている。トランスミッション部４００に入力された動力は変速されて出力シャフト５３０から出力される。トランスミッション部４００に収納される変速機は自動変速機、手動変速機またはシーケンシャル型の手動変速機であってもよい。
【００２０】
図２は、図１で示す動力伝達装置のトルクチューブに形成されたリブを詳細に示す図である。図２を参照して、トルクチューブ３００では、さまざまな肉厚の部分が存在する。具体的には、斜線を入れた部分が肉厚増し部３１１，３２１，３３１であり、斜線が入れられていない部分が薄肉部３１３，３２３，３３３であり、薄肉部３１３，３２３，３３３にリブ３１２，３２２，３３２が設けられている。一次振動最大点３０５は、チューブ表面３０１の第一次膜振動において、振幅が最大となる点である。二次振動最大点３０２，３０３は、チューブ表面３０１の第二次膜振動において振幅が最大となる点である。
【００２１】
三次振動最大点３０４，３０６は、チューブ表面３０１の第三次膜振動において振幅が最大となる点である。
【００２２】
これらの振幅が最大の点において、トルクチューブ３００の長さＬ方向およびそれに直交する上下方向において、チューブ表面３０１の剛性を不均一としている。具体的には、三次振動最大点３０４では、長さ方向において強度が不均一にされ、さらに上下方向において強度が不均一にされている。具体的には、図２において、三次振動最大点３０４よりもギヤ部２００側とトランスミッション部４００側で形状が異なるため、この部分で剛性が不均一となる。具体的には、この部分で剛性が不連続に変化する。
【００２３】
また、上下方向においても同様に、三次振動最大点３０４上で剛性が不連続に変化する。
【００２４】
同様に、二次振動最大点３０３においても、長さ方向および上下方向で剛性が不均一とされている。その他の一次および三次振動最大点３０６、二次振動最大点３０２および一次振動最大点３０５では、上下方向においてのみ剛性が不均一とされている。
【００２５】
図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った、この発明の実施の形態に従ったトルクチューブの断面図である。図３を参照して、三次振動最大点３０４とギヤ部２００との間では、下側が肉厚増し部３１１であり、上側が薄肉部３１３である。薄肉部３１３には３本のリブ３１２が長手方向に延びるように設けられている。なお、このリブ３１２の本数はこの図３で示した３本に限られず、さらに多く、または少ないリブ３１２を設けてもよい。また、リブ３１２を設けなくてもよい。リブ３１２は長手方向に延びるように設けられているだけでなく、長手方向に対して所定の角度をなすように螺旋状に設けられていてもよい。
【００２６】
図４は、チューブ膜振動を説明するために示す、この発明の実施の形態に従ったトルクチューブの断面図である。図４を参照して、チューブ表面３０１は、図４中の実線および点線で示すように膜振動する。この膜振動は、エンジン１００、ギヤ部２００およびトランスミッション部４００から加えられる外力によって発生する。この膜振動を防止することで、ノイズおよび振動の発生を抑制することができる。
【００２７】
図５は、トルクチューブのチューブ表面における第一次の膜振動を説明するためのトルクチューブの側面図である。図６は、トルクチューブのチューブ表面における第二次の膜振動を説明するためのトルクチューブの側面図である。図７は、トルクチューブのチューブ表面における第三次の膜振動を説明するためのトルクチューブの側面図である。
【００２８】
図５を参照して、第一次の膜振動では、端部からの距離がＬ／２の一次振動最大点３０５で振幅が最大となる。
【００２９】
図６を参照して、二次振動では、端部からの距離がＬ／４の二次振動最大点３０２，３０３において振幅が最大となる。
【００３０】
図７を参照して、三次振動では、端部からの距離がＬ／６の三次振動最大点３０４，３０６の位置で振幅が最大となる。しかしながら、図５から図７で示すような膜振動を防止するために、振幅が最大となる位置において、上下および全長方向に対して剛性を不均一とすることで、上下、左右および全長方向に対称性を持つ膜振動に対してこれを抑制することが可能となる。なお、追加したリブ３１２，３２２，３３２は、薄肉部３１３，３２３，３３３に対して上下曲げ方向の剛性低下を補うために設けられている。
【００３１】
すなわち、動力伝達装置は、長さがＬのトルクチューブ３００を有し、端部からの距離がＬ／２ｎ（ｎは自然数）の少なくとも１つの位置で剛性が前後方向（ギヤ部２００からトランスミッション部４００へ向かう方向）およびこれに直交する上下方向で非対称とされる動力伝達装置である。
【００３２】
従来の技術では、トルクチューブ表面のチューブは肉厚が均一な中空円筒であるため膜振動を固有モードに持つが、これが励起されると大きなノイズとなる。トルクチューブは後方のトランスミッション部と締結されているため、歯車の噛み合いを強制力とした振動エネルギがトランスミッションケースを介してトルクチューブ３００に入力される。歯車の噛み合い振動はトルクチューブ３００の膜振動を励起する周波数帯と重なるので、特定のギヤ段、エンジン回転数においてトルクチューブ３００の膜振動を誘発する。しかしながら、上述のような技術ではこの膜振動を抑制することができる。
【００３３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３４】
１００エンジン、２００ギヤ部、３００トルクチューブ、３０１チューブ表面、３０２，３０３二次振動最大点、３０４，３０６三次振動最大点、３０５一次振動最大点、３１１，３２１，３３１肉厚増し部、３１２，３２２，３３２リブ、３１３，３２３，３３３薄肉部、４００トランスミッション部、５１０出力シャフト、５２０プロペラシャフト、５３０出力シャフト。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さがＬのトルクチューブを備え、
端部からの距離がＬ／２ｎ（ｎは自然数）の少なくとも１つの位置で剛性が上下方向および前後方向で非対称とされる、動力伝達装置。

【図１】