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プロペラシャフト  自在継手2016年2月24日

ユニバーサルジョイントが面白い

 

 

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狭いところや 真っ直ぐに工具が入らない場合 このジョイントを利用して

レンチを回します

220px-Universal_joint

最近使う車が少なくなってきましたが FR車はこのジョイントを採用していました

 

 

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図のように2箇所にユニバーサルジョイントを使用しています

なんで 2個いるのか  それには意味があります

ユニバーサルジョイントは不等速ジョイントだからです

不等速とは?

 

伝達速度が一定ではない

もちろん 片方を1回転させれば もう片方も1回転するのは 当たり前

でも 速度が違う

 

 

その実験が下の動画です

 

抵抗により 伝達速度が不等速になったわけではなく モーター自体は等速です

ある条件を満たせば 等速に伝達することが出来る

 

等速条件は 下記図の場合のみなんです

 

 

universal_joint_img03

● AとBの角度が同じでなければならない

シャフト

● 継ぎ手部分が同じ向きではならない

 

 

ユニバーサルジョイント1個では 角度がつけば絶対に不等速になる

それを打ち消すには 2個のユニバーサルジョイントを使用して 条件を満たせば

等速に伝達することが出来る

 

面白いですね

 

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ステアリングのシャフトでも採用されています

もし ジョイントが1個だったら 運転しづらい

と いうか 事故しちゃいます

 

 

すてありんぐ

角度が同じなら 等速に伝達できる

 

 

 

 

 

 

 

なんで 1個なら不等速になるのかが 下の動画でよくわかります

 

 

英語は少しだけわかる程度だけど(笑)

 

なるほど

 

 

FR車では最近このユニバーサルジョイントを使用する車は減りました

理由は等速条件を満たすために設計しても エンジンもリアデフも動くので

走行時 完璧には等速にすることが不可能

等速でなければ 振動や乗り心地に影響する

だから 最近の車では使用しなくなったのです

 

それなら どうしているのか

 

 

 

 

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RearDiskJoint

つなぎ目には ゴムのディスクジョイントを使用し始めたからです

このゴムの中には強靭な繊維が編みこまれています

このゴムの性能が伝達トルクに耐える事ができるようになったので

採用され始めたのでしょう

 

でも 消耗品なので 定期交換が必要です

ヴェンチュラー前の記事

 

実は等速ジョイントはこの世に存在します

その名はCVジョイント constant  velocity  joint

 

 

 

220px-Simple_CV_Joint_animated

 

すばらしい!

 

 

このジョイントは FFのドライブシャフトで採用されています

FFの足回りでは ハンドルをきったり 左右のシャフトの長さが違い

短いほうはユニバーサルジョイントでは無理な角度になってしまう

だから FFはユニバーサルジョイントでは不可能なのです

 

FFが主流になったのも CVジョイントが開発されたからだとも言われています

 

 

 

なんで FRのプロペラシャフトやステアリングシャフトに CVジョイントを採用しないんだろう?

CVジョイントなら1箇所だけの設置で問題ない

なんでだろう?

 

 

 

 

ジョイントメーカーのNTNの技術に電話して聞いてみました

 

 

理由は一つ ユニバーサルジョイントは安いから

だ そうです

 

メーカー納入価格は ユニバーサルジョイントなら1個500円ぐらいで

CVジョイントになると桁が変わるとの事

 

ゴムのディスクジョイントも安いんでしょうね

ステアリングのシャフトは高速で回るわけでもなく 回っても2回転

だから 安いユニバーサルジョイントで十分すぎるくらい十分だそうです

 

 

納得