(57)【要約】【課題】車両衝突時においてより早期にプロペラシャフトと車体との固定を解除し得るプロペラシャフトの支持構造を提供する。【解決手段】プロペラシャフト１は、車体に取り付けられるほぼ円環状のブラケット１１と、該ブラケット１１の内周側に弾性部材１２を介して固定されたケーシング１３と、該ケーシング１３の内周側に保持され、プロペラシャフトのほぼ中間部を回転自在に支持するベアリング１４と、を備えた弾性支持装置５によって車体のフロア下面に弾性的に支持されている。そこで、前記弾性部材を、ブラケットとケーシングの間に縦断面ほぼＵ字形状となる折り返し状に屈曲して介装し、その屈曲部１２ａを、弾性支持装置よりも車両前方側に配設されたフランジ１０と反対側へ突出するように配設することにより、フランジとブラケットの軸方向間隔を短縮した。【選択図】図１
2008265406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に沿って配設されたプロペラシャフトと、
該プロペラシャフトの軸方向の所定位置に配設され、前記プロペラシャフトを回転自在に支持するベアリングと、
該ベアリングの外周側に取り付けられ、前記ベアリングを車両のフロア下部に固定するブラケットと、
該ブラケットと前記ベアリングの間に屈曲状態に介装され、前記プロペラシャフトを弾性支持する弾性部材と、
前記プロペラシャフトの外周部において前記ブラケットよりも車両前方位置に配設され、軸方向からの過大な入力によってプロペラシャフトが軸方向へ移動した際に、前記ブラケットに衝突して該ブラケットと車体の固定を解除するフランジと、を備え、
前記弾性部材を、その屈曲部が前記フランジと反対側へ突出するように配設すると共に、該フランジを前記ブラケットに対して軸方向に近接して配置したことを特徴とするプロペラシャフトの支持構造。
【請求項２】
前記フランジは、少なくとも前記ベアリングより大きい外径を有し、車両走行時において車両前方側から後方側へ向かって飛散する泥水が前記ベアリングに及ぶのを防止する遮蔽壁として機能することを特徴とする請求項１に記載のプロペラシャフトの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば後輪駆動又は四輪駆動の車両に適用され、車両が衝突した際に車体との固定を解除して搭乗者の危険回避を図るプロペラシャフトの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、車両のトランスミッションとリヤデファレンシャルとの間に配置されるプロペラシャフトは、例えば車両の前面衝突などでエンジン側から軸方向に過大な入力荷重が作用した場合に、かかるプロペラシャフトのほぼ中間部分を車体に支持するセンターサポート（弾性支持装置）を車体から離脱させることにより、車両衝突時におけるプロペラシャフトのいわゆる突っ張り現象を防止して搭乗者の危険回避を図るプロペラシャフトの支持構造が種々提供されており、その一つとして、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
概略を説明すれば、このプロペラシャフトの支持構造は、車両前方側の所定の軸方向位置に円盤状のフランジを有するプロペラシャフトを、前記フランジよりも車両後方側となるプロペラシャフトの軸方向ほぼ中間位置に嵌着されたベアリングと、該ベアリングを車体のフロア下面に二本のボルトによって固定するほぼ筒状のブラケットと、該ブラケットとベアリングの間に車両前方側へ凸状となる縦断面Ｕ字形状に屈曲して介装された円環状の弾性部材と、から主として構成された弾性支持装置によって弾性支持している。
【０００４】
前記ブラケットは、前記弾性部材を介してベアリングの下半部を保持するほぼ半円状の保持部と、該保持部の両端部から径方向外側へ車体のフロアに平行してそれぞれ延設された一対の取付部と、から構成されている。そして、前記各取付部には、その外端縁に近接した位置に、前記各ボルトが挿通するボルト挿通孔がそれぞれ貫通形成され、該各ボルト挿通孔は、所定の荷重を受けた際に破壊するよう、比較的脆弱に形成されている。
【０００５】
したがって、例えば車両が前面衝突してプロペラシャフトに対して過大な軸方向荷重が入力された際には、該荷重により前記弾性部材の撓み変形を伴ってプロペラシャフトが大きく後退し、これに伴って前記フランジも同方向へ移動することから、該フランジの車両後方側面が前記弾性部材を変形させてブラケットの対向端縁に衝接する。すると、かかる衝突荷重によって前記両ボルト挿通孔が破壊され、前記ブラケットと車体との固定が解除される。この結果、前記弾性支持装置が車体から離脱し、これによってプロペラシャフトの車体による拘束が解かれることとなるため、前述のようなプロペラシャフトの突っ張り現象を防止することが可能となっている。
【特許文献１】特開平９−１０９７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のプロペラシャフトの支持構造にあっては、前記弾性部材が車両前方側へ凸状に屈曲して設けられていることから、プロペラシャフトが例えば径方向に移動した場合、この弾性部材は、前記屈曲部が車両前方側、つまり前記フランジ側へ突出するように撓み変形することとなる。
【０００７】
このため、通常走行状態において前記弾性部材が撓み変形した際に、その屈曲部と前記フランジとが干渉して該弾性部材が破損してしまうことのないよう、少なくとも両者の間隔を、前記ブラケットの車両前方側の端縁から突出する弾性部材の最大軸方向突出量よりも大きく設定する必要がある。
【０００８】
ところが、かかる両者の間隔を大きく設定すると、その分だけ前記フランジのストロークが長くなり、この結果、該フランジがブラケットに衝突するまでの時間が長くなってしまう。しかも、前記弾性部材の屈曲部が前記フランジ側へ凸状に配置されていることから、このフランジは、前記弾性部材に干渉して該弾性部材を変形させた後にブラケットの対向端縁に衝突することになるため、前記フランジとブラケットが衝突するまでの時間がさらに長くなってしまう。
【０００９】
このように、従来のプロペラシャフトの支持構造にあっては、前記フランジがブラケットに衝突するまでの時間が長くなり、車両の衝突時においてより早期に前記弾性支持装置を車体から離脱させることが困難であった。したがって、車両衝突時におけるプロペラシャフトの車体に対する拘束時間が長くなってしまい、これによって車体に作用する衝突荷重が大きくなってしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような技術的課題に着目して案出されたものであって、車両衝突時においてより早期にプロペラシャフトと車体との固定を解除し得るプロペラシャフトの支持構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、車両前後方向に沿って配設されたプロペラシャフトと、該プロペラシャフトの軸方向の所定位置に配設され、前記プロペラシャフトを回転自在に支持するベアリングと、該ベアリングの外周側に取り付けられ、前記ベアリングを車両のフロア下部に固定するブラケットと、該ブラケットと前記ベアリングの間に屈曲状態に介装され、前記プロペラシャフトを弾性支持する弾性部材と、前記プロペラシャフトの外周部において前記ブラケットよりも車両前方位置に配設され、軸方向からの過大な入力によってプロペラシャフトが軸方向へ移動した際に、前記ブラケットに衝突して該ブラケットと車体の固定を解除するフランジと、を備え、前記弾性部材を、その屈曲部が前記フランジと反対側へ突出するように配設すると共に、該フランジを前記ブラケットに対して軸方向に近接して配置したことを特徴としている。
【００１２】
この発明によれば、前記フランジをブラケットに対して軸方向に近接して配置したことにより、例えば車両衝突時など過大な軸方向荷重を受けた場合に、プロペラシャフトの軸方向移動に伴う前記フランジのストローク量を低減し、前記フランジがブラケットに衝突するまでの時間を短縮することができる。
【００１３】
したがって、前記フランジをブラケットにより早く衝突させることができ、これによって車両衝突時などにおいて前記ブラケットを車体から速やかに離脱させてプロペラシャフトを脱落させることが可能となるため、前記衝突により車体に加わる軸方向荷重を最小限に抑えることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、前記フランジは、少なくとも前記ベアリングより大きい外径を有し、車両走行時において車両前方側から後方側へ向かって飛散する泥水が前記ベアリングに及ぶのを防止する遮蔽壁として機能することを特徴としている。
【００１５】
この発明によれば、前記フランジを、少なくとも前記ベアリングより大きな外径に形成し、前記ブラケットに対して軸方向に近接配置したことから、このフランジが車両走行時において車両前方側から後方側へと飛散する泥水が前記ベアリングに及ぶのを防止する遮蔽壁として機能することとなる。したがって、かかるフランジによって前記泥水から前記ベアリングを保護することが可能となり、該ベアリングを保護する目的で通常このベアリングの車両前方側の端部近傍に配設される例えばラビリンスなどのシール機構が不要となる。この結果、前記フランジとブラケットの軸方向間隔をより短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係るプロペラシャフトの支持構造の実施の形態を図１〜図５の各図面に基づいて詳述する。
【００１７】
この実施の形態では、かかるプロペラシャフトの支持構造を後輪駆動或いは四輪駆動の自動車に適用したもので、このプロペラシャフト１は、図１及び図２に示すように、図外のトランスミッションに連係する駆動側シャフト２と、該駆動側シャフト２に自在継手４を介して軸方向から連結され、図外のリヤデファレンシャルに連係する従動側シャフト３と、前記駆動側シャフト２と従動側シャフト３の両対向端部を車体のフロア部材の一部を構成するクロスメンバ６に回転自在に支持する弾性支持装置５と、から主として構成されている。
【００１８】
前記駆動側シャフト２は、トランスミッション側の管状本体２ａと、該管状本体２ａの一端部に軸方向から結合された段差径状のスタブ軸２ｂと、から構成されており、このスタブ軸２ｂの一端側の小径部外周面に形成されたセレーション部を介して前記自在継手４の一端側を構成する入力軸ヨーク７にセレーション結合している一方、前記従動側シャフト３は、リヤデファレンシャル側の管状本体３ａと、該管状本体３ａに結合されて前記自在継手４の他端側を構成する出力軸ヨーク８と、から構成されている。
【００１９】
前記自在継手４は、いわゆるフックジョイントであって、前記入力軸ヨーク７及び出力軸ヨーク８と、この入力軸ヨーク７と出力軸ヨーク８との間に介装された十字軸９と、各ヨーク７，８の先端部に形成されたベアリング保持孔にそれぞれ保持されて、内部に前記十字軸９の各ジャーナル軸を回転自在に支持するニードルベアリングと、から構成されている。
【００２０】
前記弾性支持装置５は、前記クロスメンバに左右一対の取付部１６，１６を介して取り付けられるほぼ円環状のブラケット１１と、該ブラケット１１の内周側に弾性部材１２を介して固定されたケーシング１３と、該ケーシング１３の内周側に保持され、前記駆動側シャフト２のスタブ軸２ｂを回転自在に支持するベアリング１４と、から主として構成されている。
【００２１】
前記ブラケット１１は、図２に示すように、例えば鋼材によって一体に形成されており、ほぼ円環状に形成されたブラケット本体１５と、該ブラケット本体１５の外周部両側にそれぞれ延設された前記各取付部１６，１６と、から構成されている。
【００２２】
前記各取付部１６，１６は、前記ブラケット本体１５の外周部両側からほぼ径方向外側へ向かって前記クロスメンバと平行となる細長いプレート状に形成されており、両外端部には、かかる取付部１６，１６を前記クロスメンバに固定するための取付ボルト１７，１７が挿通するボルト挿通孔１６ａ，１６ａがそれぞれ貫通形成されている。
【００２３】
また、これらの取付部１６，１６には、前記各ボルト挿通孔１６ａ，１６ａの孔縁から車両前方側に向かってスリット１６ｂ、１６ｂが形成されている。このスリット１６ｂ、１６ｂは、その溝幅が前記取付ボルト１７，１７の軸径よりも十分に小さく設定されている一方、前記各取付部１６，１６に所定以上の過大な軸方向荷重が作用した際には、前記各取付ボルト１７，１７の軸部を通過して前記弾性支持装置５全体を車両から脱落させるようになっている。
【００２４】
前記弾性部材１２は、図１に示すように、ほぼ円環状に形成されたゴム材によって主として構成されており、前記ブラケット本体１５の内周面とケーシング１３の外周面との間に縦断面ほぼＵ字形状となる折り返し状に屈曲して介装され、その屈曲部１２ａが車両後方側、すなわち後述するフランジ１０と反対側へ突出するように配設されている。なお、この弾性部材１２の内外周部は、前記ケーシング１３の外周面及びブラケット本体１５の内周面にそれぞれ加硫接着されている。
【００２５】
そして、かかる弾性部材１２は、例えばプロペラシャフト１が車両前方側から後方側へ移動する場合には図１中の仮想線で示すように前記フランジ１０と反対側へ突出するように変形するなど、前記屈曲部１２ａを中心として撓み変形することによってプロペラシャフト１の軸方向及び径方向への移動を許容し、該プロペラシャフト１を、前記ベアリング１４を介して弾性的に支持する働きをしている。
【００２６】
また、前記弾性部材１２の内周側の端縁には、該弾性部材１２の開口部を閉塞するように径方向外側へ向かって延出するシールリップ１２ｂが一体に形成されている。このシールリップ１２ｂは、車両走行中に飛散する泥水や粉塵などが前記開口部内に侵入するのを阻止する役割を果たし、これによってかかる弾性部材１２の損傷や劣化が防止されている。
【００２７】
また、前記スタブ軸２ｂの他端部には、前記ブラケット本体１５の車両前方側端縁から所定距離Ｌだけ離間した軸方向位置に、ほぼ円盤状のフランジ１０が一体に形成されている。このフランジ１０の外径は、前記ブラケット本体１５の外径とほぼ同一に設定されており、例えば車両衝突時など、前記プロペラシャフト１に所定以上の過大な軸方向荷重が入力されて該プロペラシャフト１が車両後方側へと後退移動した際に、かかるフランジ１０の車両後方側の端面１０ａ（以下、後面という。）がブラケット本体１５の対向する軸方向端縁１５ａ（以下、前端縁という。）に衝突するようになっている。
【００２８】
そして、前記フランジ１０とブラケット本体１５との対向面間距離である前記所定距離Ｌは、前記弾性部材１２が撓み変形した際に前記ブラケット本体１５の端縁から突出する前記屈曲部１２ａの最大突出量Ｘよりも小さく、かつ、車両の通常走行時においてプロペラシャフト１が揺動した際に弾性部材１２のシールリップ１２ｂとフランジ１０とが接触しない程度の間隔であって、前記フランジ１０とブラケット本体１５とが極力近接するように設定されている。
【００２９】
前記ケーシング１３は、薄肉な金属板を段差径のほぼ円筒状に形成してなり、一端側となる大径部１３ａ内に前記ベアリング１４が収容保持されている。
【００３０】
前記ベアリング１４は、周知のボールベアリングであって、インナーレースとアウターレースを介して前記スタブ軸２ｂの中径部外周面と前記ケーシング１３の大径部１３ａ内周面に圧入固定されていると共に、前記インナーレースの両端縁が、前記スタブ軸２ｂの段差部側面と前記入力軸ヨーク７の小径端部の端面によって挟持されている。
【００３１】
以上のような構成から、本実施の形態に係るプロペラシャフトの支持構造にあっては、図２に示すような通常の走行状態において、例えば車両が前面衝突した場合など、前記プロペラシャフト１に対して車両前方（エンジン）側から所定以上の過大な軸方向荷重Ｆが入力された際には、図３に示すように、該軸方向荷重Ｆに基づいて前記弾性部材１２の屈曲部１２ａが車両後方側へ突出するように撓み変形しつつプロペラシャフト１全体が車両後方側へと大きく後退移動し、これに伴って前記フランジ１０も同方向へ移動することとなり、このフランジ１０の後面１０ａがブラケット本体１５の前端縁１５ａに衝突する。
【００３２】
そうすると、かかる衝突荷重ｆに基づいてフランジ１０によってブラケット１１が車両後方側へと押圧され、該ブラケット１１には、前記各取付部１６，１６のボルト挿通孔１６ａ，１６ａの車両前方側の孔縁端部に、前記衝突荷重ｆに基づく応力集中が発生する。これによって、前記ブラケット１１は、図４に示すように、前記各取付部１６，１６の各スリット１６ｂ，１６ｂがこれらスリット１６ｂ，１６ｂ通る各取付ボルト１７，１７によって拡開変形されて、かかる取付部１６，１６が各ボルト１７，１７から離脱することとなり、前記弾性支持部材５全体が前記クロスメンバ６から脱落する。
【００３３】
この結果、前記プロペアシャフト１の車体による拘束が解かれ、該プロペラシャフト１が車体から脱落することとなることから、前記軸方向荷重Ｆを吸収して車体への過大な衝撃の発生を抑制することができる。
【００３４】
そして、この実施の形態に係るプロペラシャフト１の支持構造においては、図１に示すように、前記弾性支持部材５において、前記弾性部材１２の屈曲部１２ａをフランジ１０と反対側へ突出するように配設したことから、従来技術のものと比較して少なくとも前記ブラケット本体１５の後端縁１５ｂから突出する前記屈曲部１２ａの最大突出量Ｘの軸方向長さ分だけ前記フランジ１０をブラケット本体１５に対して近接配置することが可能となっている。
【００３５】
したがって、この実施の形態によれば、前記フランジ１０を、前記プロペラシャフト１の機能を損なわない程度に限界までブラケット本体１５に近接して配置したことから、前述のような車両衝突時における前記フランジ１０の後退動のストローク量を極力低減し、該フランジ１０がブラケット本体１５に衝突するまでの時間を最小限に抑えることができる。
【００３６】
これにより、前記ブラケット本体１５に対してフランジ１０を極力早く衝突させることができるため、前述のような車両衝突時において前記弾性支持部材５と共にプロペラシャフト１を車体から速やかに脱落させることが可能となる。この結果、前記車両衝突によって車体に加わる軸方向荷重Ｆを最小限に抑えることができ、搭乗者の安全確保に供することができる。
【００３７】
しかも、前記フランジ１０とブラケット１１との衝突時間の短縮化を、前記弾性部材１２の屈曲部１２ａの突出する方向の変更のみによって達成したことから、部品点数や加工工数の増加など、何らデメリットを伴うことなく容易に前述の作用効果を得ることができる。
【００３８】
また、前記フランジ１０をブラケット１１に対して軸方向に近接して配置したことにより、該フランジ１０が前記ケーシング１３の大径部１３ａ側の開口部を遮蔽する遮蔽壁として機能するため、車両の走行に伴い車両前方から後方へと飛散する水や泥水の前記開口部内への侵入を防止することが可能となり、前記開口部内に収容保持されたベアリング１４を前記泥水などから保護することができる。これにより、通常、前記ベアリング１４を前記泥水などから保護する目的で該ベアリング１４の車両前方側の端部近傍に配設される例えばラビリンスなどのシール機構を削除することができ、この結果、前記フランジ１０とブラケット１１の軸方向間隔のさらなる短縮化が図れる。
【００３９】
本発明は、前述の実施の形態の構成に限定されるものではなく、例えば前記弾性支持部材５の取付位置や、前記プロペラシャフト１、前記ブラケット１１、弾性部材１２及びケーシング１３などの形状は、自動車の仕様などにより自由に変更することができる。
【００４０】
また、前記フランジ１０とベアリング１４との間に該ベアリング１４を保護するシール機構を設けることも可能であり、この場合には、前記フランジ１０とブラケット１１の軸方向間隔は若干拡大してしまうものの、前記ベアリング１４を確実に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係るプロペラシャフトの支持構造の実施の形態を示し、プロペラシャフトの支持部近傍を示す要部拡大図である。
【図２】図１を車体下面側から見た矢視図である。
【図３】車両衝突時においてフランジがブラケットに衝突した状態を示し、図１を車体下面側から見た矢視図である。
【図４】車両衝突時においてブラケットが車体から離脱した状態を示し、図１を車体下面側から見た矢視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…プロペラシャフト
１０…フランジ
１１…ブラケット
１２…弾性部材
１２ａ…屈曲部
１４…ベアリング
【図１】
2008265406.tif 000003
【図２】
2008265406.tif 000004
【図３】
2008265406.tif 000005
【図４】
2008265406.tif 000006