(57)【要約】      （修正有）【課題】ストッパプレートを取付ブラケットに対してほぼ平行に突き当てることによってプロペラシャフトの車体からの脱落を容易に行うようにした。【解決手段】車体のクロスメンバに一対の脚部１３，１３を介して取り付けられる円環状の取付ブラケット１２やセンターベアリング４を介してプロペラシャフト１を回転自在に支持する。そして、外周部８ｃを取付ブラケット側へ湾曲させた円環状のストッパプレート８をセンターシャフト３に固定する一方、前記脚部にボルト挿通孔孔縁からストッパプレートに向かったスリットを形成した。さらに、両脚部の下面に質量であるマス部材１６，１６を溶接固定し、ストッパプレートの外周部を取付ブラケット及び両マス部材の前面に突き当てることによって取付ブラケットに対してほぼ平行な入力荷重が掛かるようにして、該ブラケットのスリットを介してのボルトからの離脱を容易にした。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロペラシャフトと、
該プロペラシャフトを回転自在に支持するベアリングと、
該ベアリングをマウント部材を介して車体に固定するブラケットと、
該ブラケットに形成され、前記ブラケットを車体に固定するボルトが挿通するボルト挿通孔と、
前記ブラケットに路面側へ延出するように設けられ、前記プロペラシャフトの固有振動数に起因する共振周波数を調整するマス部材と、
該マス部材よりも車両の前方側に前記マス部材と対峙した位置に設けられ、外周側が前記ブラケット側へ湾曲状に折曲形成されたストッパと、
前記ボルト挿通孔に前記ストッパ側へ向かって連続して形成され、該ストッパが少なくとも前記マス部材及びブラケットに所定以上の荷重で当接した際に車体に対する前記ブラケットの固定状態を解除するスリットと、を備えたことを特徴とするプロペラシャフトの支持装置。
【請求項２】
前記マス部材を、鉄系金属によって形成した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装置。
【請求項３】
前記マス部材を、前記ブラケットの左右対称位置に複数設けた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装置。
【請求項４】
前記マス部材を、前記マウント部材の下面より車体側でかつ左右に配置したことを特徴とする請求項３に記載のプロペラシャフトの支持装置。
【請求項５】
前記マス部材の一端を、前記ブラケットの一端側よりも前記ストッパ方向へ突出して形成し、前記プロペラシャフトに対する軸方向の所定以上の入力荷重が作用した際に、前記ストッパが前記ブラケットより先にマス部材に当接するように形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロペラシャフトの支持装置。
【請求項６】
前記ストッパは、外周部が前記マウント部材の外周を覆うように延設しかつ前記マウント部材の側部まで延びるプレート部材によって構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロペラシャフトの支持装置。
【請求項７】
前記スリットを、前記ブラケットにおけるボルト挿通孔の前記ストッパ側の部位を他の部位よりも強度を低下させることによって形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロペラシャフトの支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両の変速装置から駆動輪に動力を伝達するプロペラシャフトの支持装置の改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のプロペラシャフトの支持装置としては、以下の特許文献１に記載されているものが知られている。
【０００３】
周知のように、車両のトランスミッションとデファレンシャルギア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、車体フロアパネルの下面に設けられた支持ブラケットからプロペラシャフトを脱落させて車両に掛かる前後方向の過大入力を回避するための支持装置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。
【０００４】
概略を説明すれば、このプロペラシャフトの支持装置は、車体フロアパネルの下面にボルトによって取り付けられたほぼＵ字形状の板状ブラケットと、該ブラケットの内側に設けられて、内周側に前記プロペラシャフトをベアリングを介して回転自在に支持する弾性部材などからなるラバーマウントとを備えている。
【０００５】
前記ブラケットは、両端部に前記ボルトが挿通する一対のボルト挿通孔が穿設されていると共に、該各ボルト挿通孔の車体前方側にスリットがそれぞれ形成されている。
【０００６】
そして、前述のように、プロペラシャフトに軸方向へ過大な荷重が入力されて、軸方向へ移動すると、前記ラバーマウントと一緒にブラケットが両スリットを介して各ボルトから離脱してプロペラシャフトを車体から脱落させる。これにより、車両の前後方向の過大な入力の発生を防止するようになっている。
【特許文献１】実開平４−４６９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この従来の支持装置にあっては、前述のように、プロペラシャフトが軸方向へ移動した際に、この入力荷重が前記ブラケットに対して若干傾いた方向に作用した場合は、ブラケットの両端部が各ボルト挿通孔やスリットの存在によって脆弱になっていることから、この両端部が前記ボルトの軸部に巻き付くように捩り変形してしまい、ブラケットの両端部が各ボルトから外れなくなってしまうおそれがある。
【０００８】
そこで、ブラケットが捩れ変形してもボルトから容易に外れるようにブラケット全体の強度を低下させたり、前記スリットの幅を大きく形成するといった工夫もされたが、これらは支持剛性の低下によって通常走行時に大きな振動を発生させる要因となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、従来のプロペラシャフトの支持装置の実情に鑑みて案出されたもので、前記請求項１に記載の発明は、プロペラシャフトと、該プロペラシャフトを回転自在に支持するベアリングと、該ベアリングをマウント部材を介して車体に固定するブラケットと、該ブラケットに形成され、前記ブラケットを車体に固定するボルトが挿通するボルト挿通孔と、前記ブラケットに路面側へ延出するように設けられ、前記プロペラシャフトの固有振動数に起因する共振周波数を調整するマス部材と、該マス部材よりも車両の前方側に前記マス部材と対峙した位置に設けられ、外周側が前記ブラケット側へ湾曲状に折曲形成されたストッパと、前記ボルト挿通孔に前記ストッパ側へ向かって連続して形成され、該ストッパが少なくとも前記マス部材及びブラケットに所定以上の荷重で当接した際に車体に対する前記ブラケットの固定状態を解除するスリットと、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、プロペラシャフトに例えば軸方向から所定以上の荷重が入力されて、プロペラシャフトと一緒に前記ストッパが移動して前記ブラケットやマス部材に当接すると、この初期の当接状態がたとえ平行になっていない場合であっても、前記マス部材によって全体の当接面積が大きくなり、平行となるように矯正されるため、ブラケットの車体との固定部位の捩れ量が少なくなる。したがって、前記ブラケットを、前記スリットを介して車体から容易に外すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明にかかるプロペラシャフトの支持装置の各実施形態を図面に基づいて詳述する。
【００１２】
この実施形態では、プロペラシャフト１を車両用に適用したもので、このプロペラシャフト１は、図１に示すように、トランスミッションに接続された第１シャフトであるトランスミッション側の駆動側シャフト（図示せず）と等速ジョイント２を介して連結されたセンターシャフト３と、該センターシャフト３にセンターベアリング４と自在継手５とを介して軸方向から連結されたデファレンシャルギア側の従動側シャフト６と、前記センターベアリング４の外周に設けられて、センターシャフト３の従動側シャフト６側の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（図示せず）に回転自在支持する支持装置７とから主として構成されている。
【００１３】
前記センターシャフト３は、トランスミッション側の管状本体３ａと、該管状本体３ａの一端部に軸方向から溶接によって結合された段差径状のスタブ軸３ｂと管状本体３ａの他端部に軸方向から溶接によって結合された段差径状のスタブ軸３ｃとから構成されており、前記他端側のスタブ軸３ｃの外周にストッパである円板状のストッパプレート８が固定されている。前記スタブ軸３ｃは、縮径部の前記等速ジョイント２側（前方側）の端縁に大径フランジ部３ｄが一体に形成されている。
【００１４】
このストッパプレート８は、中央に軸挿通孔８ａが貫通形成されて、この軸
挿通孔８ａを介して前記他端側のスタブ軸３ｃの縮径部に挿通固定されていると共に、前記大径フランジ部３ｄによって前方側への軸方向の移動が規制されるようになっている。
【００１５】
前記自在継手５は、前記入力軸ヨーク９と出力軸ヨーク１０との間に介装された十字軸１１と、各ヨーク９，１０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１１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。
【００１６】
前記支持装置７は、図１〜図５に示すように、前記クロスメンバに左右一対の脚部１３，１３を介して取り付けられる環状部材である取付ブラケット１２と、該取付ブラケット１２の内側にマウント部材１４を介して固定されたケーシング１５と、前記取付ブラケット１２の下端部に取り付けられた延出部材である一対のマス部材１６，１６とを備えている。また、前記ケーシング１４の内部には、前記他端側スタブ軸３ｃを回転自在に支持する前記センターベアリング４が配置されている。
【００１７】
前記取付ブラケット１２は、例えばアルミ合金材によって一体に形成され、図２にも示すように、ほぼ円環状の本体１２ａと、該本体１２ａの両側に一体に設けられた脚部１３，１３と、本体１２ａと脚部１３，１３の付け根部前後端に一体に形成されたほぼ三角形状の補強リブ１２ｂ，１２ｂ、１２ｃ，１２ｃと、から構成されている。
【００１８】
前記本体１２ａは、その肉厚が支持剛性を確保する程度の大きさに設定されていると共に、前記脚部１３，１３などと一緒に例えば押出し加工によって一体に形成されている。
【００１９】
前記各脚部１３，１３は、前記本体１２ａの外端部両側からほぼ径方向に沿って細長いプレート状に形成され、その平坦な各上面が前記車体フロア部材の底面に対して前方側が僅かに低い傾斜状に形成されていると共に、ほぼ中央位置に、前記クロスメンバに固定する各スタッドボルト１７，１７が挿通するボルト挿通孔１３ａ，１３ａが貫通形成されている。また、このボルト挿通孔１３ａ，１３ａの孔縁端部から前記ストッパプレート８側に向う固定解除手段であるスリット１３ｂ，１３ｂが形成されている。このスリット１３ｂ，１３ｂは、その幅が前記スタッドボルト１７，１７の軸径よりも十分に小さく設定されている。そして、この各スリット１３ｂ，１３ｂは、例えば各車両の衝突時にプロペラシャフト１から軸方向の所定以上の入力荷重を受けた際に、支持装置５全体を車両から脱落させて入力荷重を吸収するようになっている。
【００２０】
なお、この各脚部１３，１３は、前記各スタッドボルト１７，１７と図外の各ナットとの間に介装された防振ブッシュを介して支持されている。
【００２１】
前記マウント部材１４は、図１に示すように、断面ほぼ折り返し状に折曲形成された弾性ゴムによって主として構成されて、全体がほぼ円筒状に形成されており、外周部が前記取付ブラケット１２の本体１２ａと、該本体１２ａに溶接によって一体に固定されるカラー部材１８に加硫接着されていると共に、内周部が前記ケーシング１５の外周面に加硫接着されている。
【００２２】
前記ケーシング１５は、図２にも示すように、薄肉な金属板を段差径のほぼ円筒状に形成してなり、大径部側に前記センターベアリング４内へ塵などの侵入を阻止するダストカバー１９が圧入固定されている。
【００２３】
前記センターベアリング４は、ボールベアリングによって構成され、そのインナーレースとアウターレースを介して前記他端側のスタブ軸３ｃの中径部の外周面と前記ケーシング１５の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外端縁が前記他端側スタブ軸３ｃの先端部に螺着されたナット２０に締め付けられたコンパニオンフランジ２１によって挟持されている。
【００２４】
そして、前記両マス部材１６，１６は、それぞれ鉄系金属によって成形され、図１〜図４に示すように、ほぼ矩形ブロック状に形成されていると共に、その前後方向の長さが前記前後の補強リブ１２ｂ，１２ｃ、１２ｂ，１２ｃの間に嵌合する長さに設定されている。また、各マス部材１６，１６は、その下面１６ａ，１６ａまでの長さが本体１２ａの下端縁１２ｅよりも短く設定されていると共に、上端部の対向面が前記本体１２ａの外形に沿って円弧状に形成され、この上端部が前記各脚部１３，１３の付け根部の下面と本体１２ａの外周面に溶接によって固定されている
したがって、この実施形態によれば、例えば車両が前面衝突した場合などにおいて、図６に示すように、プロペラシャフト１に、エンジン側から軸方向へ所定以上の過大な荷重が入力されて矢印の軸方向に移動すると、前記ストッパプレート８も同方向へ移動してこの後面８ｂが前記マウント部材１４の前面に干渉して変形させた後に、取付ブラケット１２や各マス部材１６，１６の前面に突き当って押し出す。
【００２５】
したがって、取付ブラケット１２は、前記大きな押出荷重によって、図７に示すように、各脚部１３，１３が各スリット１３ｂ，１３ｂを通る各ボルト１７，１７によって該スリット１３ｂ，１３ｂ周囲が拡開変形して各ボルト１７，１７から離脱して、センターベアリング４と一緒にプロペラシャフト１を車体フロア部材から脱落させる。これによって、前記入力荷重を吸収して車体への前後方向の過大な衝撃の発生を抑制することができる。
【００２６】
このとき、前記ストッパプレート８が、取付ブラケット１２に対して平行に当接せずに傾いて当接した場合でも、このストッパプレート８は、後面８ｂが本体１２ａの前端縁に当たると同時に各マス部材１６，１６の前面１６ｂ，１６ｂの外周側に当接することから、全体の当接面積が大きくなってほぼ平行状態に矯正されるため、取付ブラケット１２の車体フロア部材との固定部位である各脚部１３，１３の捩れ量が少なくなる。
【００２７】
したがって、前記取付ブラケット１２を、前記スリット１３，１３ｂを介して車体である車体フロア部材から容易に外すことができる。
【００２８】
また、前記各マス部材１６，１６は、各脚部１３，１３の上面側ではなく下面側に設けられて路面側に突出していることから、この各マス部材１６，１６の存在によっても車体フロア部材側のレイアウトの自由度が制約されることがない。
【００２９】
また、マス部材１６，１６の自重によって支持装置の重量がアップすることから、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できる。このため、車体に作用する前後方向の過大入力を緩和することが可能になる。
【００３０】
さらに、前記マス部材１６，１６を左右対称位置に２つ設けたことにより、前記ストッパプレート８の当接箇所が拡大するため、ストッパプレート８をマス部材１６，１６に対してバランス良く当接させることが可能になる。
【００３１】
また、プロペラシャフト１に対するあらゆる角度からの軸方向の入力荷重においても前記取付ブラケット１２の脚部１３，１３の捩れを効果的に抑制することが可能になる。したがって、前記各スリット１３ｂ，１３ｂによる取付ブラケット１２の解除作用をさらに容易に行うことが可能になる。
【００３２】
しかも、前記マス部材１６，１６を設けることによって、図８Ａ〜Ｃに示すように、プロペラシャフト１の固有振動数とエンジンの振動音などとの間で発生する共振周波数のピーク周波数をずらすことが可能になる。
【００３３】
すなわち、図８Ａ〜Ｃは車体の前後、上下、左右方向の変位と取付ブラケット１２の振動周波数との関係で、周波数応答解析結果をマス部材１６，１６が存在するもの（実線）と存在しないもの（破線）とを比較して示したものであり、これらのグラフをみると明らかなように、車体前後、上下、左右方向の各変位のいずれの場合においても、取付ブラケット１２の振動周波数のピーク値Ｐを低周波領域へずらすことが可能になった。
【００３４】
このため、取付ブラケット１２とエンジンの振動周波数との共振周波数がずれて、プロペラシャフト１から車体に伝播される振動騒音を効果的に抑制することができる。
【００３５】
また、前記各マス部材１６，１６の各下面１６ａ，１６ａを本体１２ａの下端縁より車体側に配置したことから、該各マス部材１６，１６が路面側に延出するのを防止でき、該路面との不用意な接触を回避できる。また、装置のコンパクト化が図れるため、マス部材１６，１６の存在によっても車体のレイアウトの自由度の制約を防止できる。
【００３６】
図９〜図１１は本発明の第２の実施形態を示し、前記両マス部材１６，１６の構造を変更したものであって、該マス部材１６，１６を横断面ほぼＬ字形状に形成し、つまり前面１６ｂ，１６ｂの下部に、前記ストッパプレート８側へ延出した突起部１６ｃ，１６ｃを一体に設けたものである。
【００３７】
この各突起部１６ｃ，１６ｃは、上面が内側に傾斜した横断面ほぼ三角形状に形成されていると共に、その先端面１６ｄ，１６ｄが前記マウント部材１４の前面よりも若干突出した位置まで突出形成され、前記プロペラシャフト１に対する軸方向の所定以上の入力荷重が作用した際に、前記ストッパプレート８が前記取付ブラケット１２より先にマス部材１６，１６に当接するように形成した。他の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００３８】
したがって、この実施形態によれば、前記プロペラシャフト１が軸方向に移動すると、ストッパプレート８は、図１２に示すように、まず最初に前記突起部１６ｃ，１６ｃの先端面１６ｄ，１６ｄに突き当たり、その後に、図１３に示すように、取付ブラケット１２に段階的に突き当たって、各スリット１３ｂ，１３ｂを介してボルト１７，１７から離脱する。
【００３９】
このため、ストッパプレート８が取付ブラケット１２と当接する距離が結果的に短くなるので、プロペラシャフト１を車体フロア部から速やかに脱落させることができる。したがって、衝突時の車体に作用する前後方向の過大な入力を緩和することが可能になる。
【００４０】
また、ストッパプレート８は、その構造が第１の実施形態と同じく単純な円環状に形成されており、例えば、前記マウント部材１４を避けるような複雑な構造にする必要がないので、構造の簡素化によって該ストッパプレート８の成形作業が容易になる。
【００４１】
図１４及び図１５は第３の実施形態を示し、基本構成は第１の実施形態と同じとし、ストッパプレート８の構造を変更したもので、該ストッパプレート８の外周部８ｃを取付ブラケット１２側へ湾曲状に折曲形成して、該外周部８ｃを突出形成したものである。前記外周部８ｃは、その内径が前記取付ブラケット１２の本体１２ａの外径よりも大きく形成されて、前記マウント部材１４を含めた本体１２ａに被嵌可能な形状になっている。
【００４２】
したがって、この実施形態によれば、プロペラシャフト１に軸方向へ所定以上の荷重が入力されてストッパプレート８がマウント部材１４方向へ移動すると、図１６に示すように、ストッパプレート８の外周部８ｃが前記マウント部材１４などを覆うような形で該外周部８ｃの先端縁が取付ブラケット１２及び各マス部材１６，１６に突き当たる。さらに押圧力が作用することによって、図１７に示すように、各スリット１３ｂ，１３ｂを介してボルト１７，１７から離脱する。
【００４３】
したがって、ストッパプレート８と取付ブラケット１２とが当接するまでの距離を外周部８ｃの突出分だけ短縮することができる。このため、前記ボルト１７，１７から各スリット１３ｂ，１３ｂの離脱作用を速やかに行うことが可能になり、これによってプロペラシャフト１を車体から迅速に脱落させることができるので、車体に作用する前後方向の過大入力を緩和できる。
【００４４】
また、ストッパプレート８を前記特異な構造とすることにより、ストッパプレート８との当接時期を早めるために前記マス部材１６，１６の前端を突出させる必要がなくなるので、前述したプロペラシャフト１の回転に伴う取付ブラケット１２の振動周波数とエンジンの振動周波数の共振点の設定の自由度が向上する。
【００４５】
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、取付ブラケット１２と脚部１３，１３をアルミ合金材以外に鉄系金属によって形成することも可能であり、また、マウント部材１４の材質は、ゴム以外に軟質樹脂などによって形成することも可能である。
【００４６】
また、前記マス部材１６，１６は、その形状や大きさを共振周波数などに応じてさらに変更することも可能である。さらに、延出部材としては、前記マス部材１６，１６の構造に限定されるものではない。また、ストッパも、前記ストッパプレート８の構造に限定されるものではなく、取付ブラケット１２やマス部材１６，１６に当接するものであれば、どのような構造のものであってもよい。さらに、前記センターベアリング４としては、ボールベアリングに限らず、プレーンベアリングやニードルベアリングなどであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施形態に供されるプロペラシャフトを一部断面して示す側面図である。
【図２】本実施形態の支持装置の斜視図である。
【図３】本実施形態の支持装置の正面図である。
【図４】本実施形態の支持装置の背面図である。
【図５】本実施形態の支持装置をプロペラシャフトに組み付けた状態を示す平面図である。
【図６】本実施形態のプロペラシャフトに軸方向の荷重が入力した際の作用説明図である。
【図７】本実施形態のプロペラシャフトに軸方向の荷重が入力した際の作用説明図である。
【図８】Ａはマス部材の存否による車体前後方向の変位と取付ブラケットの振動周波数との関係を比較して示す特性図、Ｂはマス部材の存否による車体上下方向の変位と取付ブラケットの振動周波数との関係を比較して示す特性図、Ｃはマス部材の存否による車体左右方向の変位と取付ブラケットの振動周波数との関係を比較して示す特性図である。
【図９】本発明の第１の参考例に供されるプロペラシャフトを一部断面して示す側面図である。
【図１０】本参考例の支持装置をプロペラシャフトに組み付けた状態を示す平面図である。
【図１１】本参考例のプロペラシャフトに軸方向の荷重が入力した際の作用説明図である。
【図１２】本参考例のプロペラシャフトに軸方向の荷重が入力した際の作用説明図である。
【図１３】本発明の第２の参考例に供されるプロペラシャフトを一部断面して示す側面図である。
【図１４】本参考例の支持装置の斜視図である。
【図１５】本参考例の支持装置をプロペラシャフトに組み付けた状態を示す平面図である。
【図１６】本参考例のプロペラシャフトに軸方向の荷重が入力した際の作用説明図である。
【図１７】本参考例のプロペラシャフトに軸方向の荷重が入力した際の作用説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…プロペラシャフト
３…センターシャフト
４…センターベアリング（ベアリング）
６…従動側シャフト
８…ストッパプレート（ストッパ）
７…支持装置
１２…取付ブラケット（ブラケット）
１３…脚部
１３ａ…ボルト挿通孔
１３ｂ…スリット
１４…マウント部材
１６…マス部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008074400.tif 000008
【図７】
2008074400.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008074400.tif 000011
【図１０】
2008074400.tif 000012
【図１１】
2008074400.tif 000013
【図１２】
2008074400.tif 000014
【図１３】
2008074400.tif 000015
【図１４】
2008074400.tif 000016
【図１５】
2008074400.tif 000017
【図１６】
2008074400.tif 000018
【図１７】
2008074400.tif 000019