自動車用プロペラシャフトの二次偶力

質問

自動車用プロペラシャフトの
ジョイント部に発生する二次偶力を詳しく知りたいです。
フックスジョイントに発生する二次偶力より
フレキシブルカップリングに発生する二次偶力の方が小さい
と聞いたのですが、
メカニズムの違いから理解したいので教えてください。

回答No.3

Papa-G

前出のペラ設計屋です。
仕事の関係で週末しか閲覧できず、回答が遅くなりましたこと、お詫びします。
私も時間があれば図書などを読み漁っていたのですが、どんな種類のジョイントがあるかが解説されている本しか出回っていません。
恐らく二次偶力の解析などをされたいのだと思いますが、国内で市販の図書にはないと思います。
『トヨタ技術』は現在の『トヨタ・テクニカル・ジャーナル』で、これが分かりやすく解説されていますので、これを読破するのをお勧めしあます。
私もこれを良く勉強して、問題の解決をしましたから。
でも周囲から『やっと昭和４５年のトヨタに追いついたね』って皮肉を言われましたが。
さて入手についてですが、東京の自動車技術会（工業会だったかな？）の図書館か、国会図書館に行けばあるかなぁ？と思います。
自動車メーカーにお勤めか、友人でもいらっしゃれば、図書室がある筈ですから、そこにあるんじゃないでしょうか。
私の会社にもありましたから、３７年も昔の本なのに。
ＳＡＥの文献も細かく解説されていますが、英文なんで読むのが大変ですし、以前入手を試みましたが、不可能でした。

お礼

ご回答ありがとうございます。トヨタ技術は図書館で入手できました。かなり前の文献なのに、手計算でここまで解析できていたとは、先人のすごさを思い知らされました。
現在、ＳＡＥの文献を入手しましたので、和訳に苦労しながら少しずつ読んでいます。題名はUniversal Joint and Driveshaft Design Manual(Advances in Engineering Series No.7)です。稀にamazonなどに出品されているようです。

回答No.2

Papa-G

先程、別のご質問に関しても回答しましたが、こちらにも回答します。
先ず二次偶力に関しては、前出の『トヨタ技術』をご参照してもらえれば、確実にご理解いただけると思います。
二次偶力が顕著に現れるのは、私の経験上では、発進時の振動です。
二分割式のプロペラでは、ジョイント三箇所の角度、ジョイント間長さ、各ジョイントの位相関係がファクターになります。
特にA/T車では、発進時のトルクが急激に立ち上がることと、第一プロペラが短いこと(理屈は上記テクニカルレビューをご参照されたし)により、この問題が顕著になると思います。
停止状態からアクセルを踏み込んで発進すると、フロア下からブルブルっと不快な振動が発生しますが、最近の自動車はその辺をキチンと考えた設計をしているから、お目に掛かれることは無いかも知れませんね。
次にフレキシブルカップリングですが、これは等速ジョイントではありません。
また耐久性の観点から、角度を持たせて取り付けることは出来ません。
このジョイントは、ゴムとコード（ナイロン等）で動力伝達しているので、シフトしたり変速したときの衝撃を緩和するわけですから、これを指して偶力が低いと捉えているのではないでしょうか。
等速ジョイントは、入出力軸とがなす角度の二等分角線上にジョイントの回転中心があることにより不等速の発生を防止するもので、一般的にはボールを内部に持たせたジョイント（ダブルオフセットとかバーフィールドとかレブロ）が代表格です。
ダブルカルダンジョイントと呼ばれる特殊なものもありますけどね。
長々と書きましたけど、参考になれば幸いです。

お礼

ご丁寧な解説をありがとうございます。
トヨタ技術を早速しらべてみようと思います。
もし、ご存知でしたら、プロペラシャフトについて詳しく書かれている文献を教えていただけたら幸いです。
まことにありがとうございました。

回答No.1

noname#26663

誰がどうみても、カップリングの方が小さくなります。
点接点と、面接点の違いです。

応力計算から理解を試みてはどうでしょうか？

お礼

ご回答ありがとうございます。
申し訳ないですが初心者なもので、応力計算の仕方がわかりません。
参考になる文献等がありましたら教えていただけると嬉しいです。