(57)【要約】【課題】引き離しブラケットを提供すること。【解決手段】プロペラ・シャフトを自動車に取り外し可能に取り付けるための衝突に対して最適化されたブラケットである。ブラケットは、衝撃が加わるとブラケットとプロペラ・シャフトとが所定の負荷に応動して制御された予測可能な態様で車両から」引き離されることができるように、複数の弱くされたスロットを有する細長部材を含んでいる。【選択図】　　　図１
2004026148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロペラ・シャフトを車両に取り外し可能に取り付けるための、自動車のドライブラインで使用される衝突に対して最適化されたブラケットであって、
ブラケットおよびプロペラ・シャフトが衝撃中にほぼ下向きに車両から引き離されるように、複数の弱くしたスロットを有する細長部材を備えたブラケット。
【請求項２】
前記スロットは所定の位置に配設され、かつ所定の負荷に応動して車両から引き離されるように前記プロペラ・シャフトを調整できる所定のレベルに弱くされた請求項１に記載の衝突に対して最適化されたブラケット。
【請求項３】
前記細長部材はその長さ全体にわたって可変的な厚みを有している請求項１に記載の衝突に対して最適化されたブラケット。
【請求項４】
前記細長部材は中心部よりも端部の方が厚い請求項１に記載の衝突に対して最適化されたブラケット。
【請求項５】
前記スロットは前記細長部材の長さ全体にわたってほぼ垂直に配設された請求項１に記載の衝突に対して最適化されたブラケット。
【請求項６】
プロペラ・シャフトを車両に取り外し可能に取り付けるための、自動車のドライブラインで使用される衝突に対して最適化されたブラケットであって、
中心ベアリングに取り付け可能な、長さ全体にわたって可変的な厚みを有する細長部材と、
長さ全体にわたってほぼ垂直に配設された複数の弱くしたスロットと、を備え、該スロットは所定の位置に配設され、かつブラケットおよびプロペラ・シャフトが所定の負荷での衝撃中にほぼ下方に車両から引き離されるよう調整できるように、所定のレベルに弱くされたブラケット。
【請求項７】
前記細長部材は金属製である請求項１に記載の衝突に対して最適化されたブラケット。
【請求項８】
前記細長部材はプラスチック製である請求項１に記載の衝突に対して最適化されたブラケット。
【請求項９】
前記細長部材はセラミック製である請求項１に記載の衝突に対して最適化されたブラケット。
【請求項１０】
前記細長部材の前記各々のスロットを独立して調整可能である請求項１に記載の衝突に対して最適化されたブラケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用のドライブ系統に関し、特にプロペラ・シャフトを自動車に取り外し可能に取り付けるための、衝突に対して最適化されたブラケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のドライブライン系統には一般に主に４種類がある。より具体的には、フルタイムの前輪駆動系統と、フルタイムの後輪駆動系統と、パートタイムの４輪駆動系統と、全輪駆動系統である。最も一般的には、系統は異なる組合せのドライブ・ホイール、すなわちフロント・ドライブ・ホイール、リヤ・ドライブ・ホイール、またはそれらのいくつかの組合せへの動力の送出しによって区別される。特定の組合せのドライブ・ホイールへの動力の送出しに加えて、ほとんどのドライブ系統はそれぞれの被動ホイールが異なる速度で回転できるようになっている。例えば、外側のホイールは内側のドライブ・ホイールよりも速く回転できなければならず、またフロント・ドライブ・ホイールは通常はリヤ・ホイールよりも速く回転できなければならない。
【０００３】
ドライブ・ライン系統は単数または複数のカルダン（ユニバーサル）継手および定速度継手（ＣＶＪ）を備えている場合が多い。カルダン継手は例えばプロプシャフトで使用される最も基本的で一般的な種類の継手である。カルダン継手は耐久性が高いものの、定速度の回転運動に適応できないので、一般的には広い角度（例えば＞２°）の用途には適さない。これとは対照的に、定速度継手はこの分野ではよく知られており、定速度の回転運動のトランスミッションが必要とされる場合に使用される。例えば、三脚継手はアウタ・レース内に形成されたチャネル内を移動する内側のスパイダ継手の周囲に配設されたベル形のアウタ・レース（ハウジング）を特徴としている。内側継手のスパイダ形の断面は、外側継手のトラック内を移動する、継手から延びた３つの等間隔アームを表している。各アーム上には部分球形ローラが形成されている。
【０００４】
１つの種類の定速度ユニバーサル継手は、継手内の端部運動の動作を特徴とするプランジング三脚形のものである。プランジング三脚継手は現在、前輪駆動車両で現在広範囲に使用され、かつ特に後輪駆動、全輪駆動、および４輪駆動車両に実装されているプロペラ・シャフトで広範に使用されているインボード（トランスミッション側）継手である。三脚ユニバーサル継手の共通の特徴は、そのプランジング、すなわち端部動作の特性である。プランジング三脚ユニバーサル継手によって相互連結シャフトはスプラインを使用せずに動作中に長さを変更できる。スプラインはかなりの反力を誘発し、その結果、振動と騒音の原因となる。
【０００５】
プランジング三脚継手は、部分球形ローラ自体がニードル・ローラ・ベアリングによってアーム上に支持されるので、最小限の摩擦抵抗で継手自体内での端部運動に適応する。標準形のボール・ローラ形定速度継手では、（ゼッパ形定速度継手のボール・ケージと同様に）継手の中間部材は常に、ドライブ・シャフトとドリブン・シャフトの間の角度を２等分する平面内にあるように強制されている。三脚形継手はこのような中間部材を有していないので、中間面は常にドライブ・シャフトの軸に対して垂直な位置にある。
【０００６】
その他の一般的な種類の定速度ユニバーサル継手は、回転軸に対して交互に傾斜した周囲間隔を隔てた真っ直ぐの、または螺旋形の溝内に位置するボールを介して駆動可能に連結されたアウタ・レース、およびインナ・レースからなるプランジングＶＬ、または「交差溝」型の継手である。ボールは交差する溝の関係によって定速度面内に配置され、２つのレースの間に位置するケージによってこの面内に保持される。ケージはいずれかのレースと位置出し可能に係合しないので、この継手によって軸方向移動が可能になる。当業者は理解するように、この種類の継手の基本的な利点は、定速度を伝達し、同時に軸方向運動に適応できることにある。プランジングＶＬ定速度ユニバーサル継手は現在、例えば後輪駆動、全輪駆動、および４輪駆動車両に実装されたプロペラ・シャフトのような高速の用途で使用されている。
【０００７】
高速度固定継手（ｈｉｇｈ　ｓｐｅｅｄ　ｆｉｘｅｄ　ｊｏｉｎｔ：ＨＳＦＪ）はこの分野ではよく知られ、高速トランスミッションが必要とされる場合に使用される別の種類の定速度継手である。高速度固定継手によって、角度を付けて取り付けが可能であるが（プランジなし）、カルダン継手、または例えばゴム・カップリングのような非ＣＶ継手によるよりも大幅に広い角度に適応できる。高速度固定継手は基本的に３つの種類がある。（１）フランジにボルト止めされる円板型、（２）組立て式プロペラ・シャフト内の中心継手のような管材に固定された単一ブロック型、および（３）車軸、またはフランジおよびボルトの代わりになるＴ形ケースに直接境界を接するプラグ・オン式単一ブロック型である。
【０００８】
ＨＳＦＪは基本的に、（１）回転軸と、その内部の、軸に対して子午面に延在する軸の周囲に周囲間隔を隔てた複数の鋭角トラックとを有し、トラック間に半径方向内向きの表面を有しているランドを形成し、かつ外側継手部分と一体であるほぼ中空構造の外側継手部材と、（２）外側継手部材内に配置され、回転軸を有しており、外側には外側継手部材、および対向する対部材のトラックに面している内側継手部材回転軸に対して中間面内にある中心線をもつ複数のトラックを有していて、ランドが内側継手部材上のトラックの間に形成され、半径方向外向きの表面を有している内側継手部材と、（３）部材間のトルク伝導用の外側および内側継手部材の対向するトラックの各対に１つずつ配置された複数のボールと、（４）継手部材の間に配置され、中心が共通面内にあるようにそれぞれのボールが内部に受容され、収納されている開口部を有し、外表面と内表面とを有し、その各々がケージと内側継手部材とを軸方向にそれぞれ位置決めする外側継手部材と内側継手部材のランド面と連係する円形構造のケージと、からなっている。
【０００９】
この種類の継手の場合、内側と外側の継手部材内のトラック、および／またはケージの内表面と外表面の構造は、継手が関節結合されると、ボールの中心を含む共通面が継手部材の回転軸の間の角度を実質的に２等分するような構造である。前述したように、継手部材内のトラックの配置と構造、および／またはケージの内表面と外表面とに関して互いに異なることによって、共通の２等分面が前述のように案内され、それによって継手に定速度比での動作特性を与える、いくつかの種類の高速度固定継手がある。しかし、どの設計でも、ケージはケージの外表面と、ケージ面に面するランド面との連係によって継手内に軸方向に配置されている。
【００１０】
ケージの外表面と、外側継手部材の連係するランド面は基本的に球形である。継手によってトルクが伝達されると、継手に作用する力によってケージは（例えばボール排除力によって）継手の一端の方向に圧迫され、どちらの端部かは、継手が関節結合しない位置にある場合に内側と外側の継手部材内のトラックが共通の平面から偏倚するそれぞれの方向によって左右される。これらのボール排除力の結果としてケージに作用する法線力を低減するために、外側継手部材のランドによる球形ラップの量はケージ支持力を高めるために最大限にされる。
【００１１】
円盤状の定速度固定継手の場合は、外側継手部材は両端で開放されており、ケージは、関節結合された負荷条件の下でボール排除力によってケージがその方向に圧迫される端部とは反対側の端部から組み付けられる。外側継手部材内へのケージの組付けは、一般的にはケージ組付けノッチを外側継手部材内の１つの、または一対のランドに組み込むか、またはボール・ケージを外側継手部分へと誘導できるように、外側継手部分の内径を充分に増大させることによって達成される。
【００１２】
「単一ブロック高速度固定継手」ともよばれる単一ブロックの定速度固定継手の場合、外側の継手部分は閉鎖端を有するベル形部材である。したがって、ケージは外側継手部材の開放端から組み付けなければならない。ケージの外側継手部分への組付けに対処するために、ケージを誘導できるように組み付け、および／または組付けノッチを外側継手部材の少なくとも一対の対向するランドへと組み込むことができるように、外側継手部分の内径を充分に増大させなければならない。
【００１３】
標準的なドライブライン系統は一対のプロペラ・シャフト（フロントおよびリヤ）をパワー・テイクオフ・ユニットおよびリヤ・ドライブライン・モジュールにそれぞれ連結するために１つまたは複数の上記の継手を組み込んでいる。これらのプロペラ・シャフト（「プロプシャフト」）は後輪駆動車両または全輪駆動車両内のリヤ・アクスルへとトルクを伝達する機能を果たす。プロプシャフトは標準的には軸方向に剛性であり、ある環境下では、特に前部での衝突において車両の前後軸に力が伝達される結果をもたらすことがある。このようなエネルギーの伝達は、車両内に強い力が加わり、したがって乗員に高い加速度をもたらす原因になることがある。さらに、このようなエネルギーはプロプシャフト自体の制御されない座屈につながり、その結果乗員のコンパートメントまたは燃料タンクの破裂などによる損傷を生ずることがある。
【００１４】
したがって、上記の問題点に対応し、解決する改良されたプロペラ・シャフトのカップリング・ブラケット、または実装ブラケットが必要とされている。
【００１５】
【特許文献１】米国特許第５，６６０，２５６
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主要な目的は、プロペラ・シャフトを自動車に取り外し可能に取り付けるための改良形ブラケットを提供することにある。
【００１７】
本発明のさらに別の目的は、衝撃中にプロペラ・シャフトが車両から下向きに引き離されるように、プロペラ・シャフトを自動車に取り外し可能に取り付けるための改良形のブラケットを提供することにある。
【００１８】
さらに、本発明の目的は、車両が衝撃が加わると所定の負荷に応動してプロペラ・シャフトが予測できる態様で自動車から離脱できるように調整可能な、前述の種類の改良型ブラケットを提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を遂行するため、プロペラ・シャフトまたはプロペラ・シャフト・セクションを自動車の中心に取り外し可能に連結するための、衝突に対して最適化されたブラケットが提供される。衝突に対して最適化されたブラケットは、必ずしも不可欠ではないが、好適にはブラケットの長さに対して垂直方向に縦に配設された複数の刻み線、もしくは弱くされたスロットを有する細長部材を備えている。好適な実施形態では、衝撃が加わるとブラケットが予測可能な、また制御された態様でほぼ下向きに引き離されるように、スロットは所定の脆弱さで所定の位置に配設される。このような配置、構成、および脆弱さの設定によって、ブラケット、したがって対応するプロペラ・シャフト、またはプロペラ・シャフト・セクションを所定の負荷に応動するように調整することができる。
【００２０】
好適な実施態様では、衝突に対して最適化されたブラケットは、その長さ全体にわたって可変的な厚みを有しているほぼ細長い部材を備えている。厚みは中心部が厚く、両端部ではかなり薄くてよい。しかし、特定の用途に応じて適宜のどのような形状、長さ、厚みを用いてもよいことが理解されよう。
【００２１】
本発明の上記の、およびその他の目的、特徴、および利点は、同様の参照番号が同様の部品に対応している、本発明の以下の詳細な説明を参照することでより容易に理解されよう。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１および図２３を参照すると、全般的に参照番号１０で自動車の代表的なドライブ・ライン系統が示されている。ドライブ系統１０は参照番号１２および１４でそれぞれ示された一対のフロント・ハーフ・シャフト・アセンブリを備えている。フロント・ハーフ・シャフト・アセンブリ１２および１４はフロント差動装置１６に作用的に連結されている。フロント差動装置１６にはパワー・テイクオフ・ユニット１７が連結されている。パワー・テイクオフ１７は高速度固定継手１８に作用的に連結されている。高速度固定継手１８にはフロント・プロペラ・シャフト（「プロプシャフト」）アセンブリ２０が作用的に連結されている。フロント・プロプシャフト・アセンブリ２０には参照番号２２で示された「ＶＬ」型のプランジング定速度継手が作用的に連結されている。「ＶＬ」型のプランジング定速度継手２２にはリヤ・プロプシャフト・アセンブリ２４が連結されている。リヤ・プロプシャフト・アセンブリ２４の一端はカルダン継手アセンブリ２６に連結されている。カルダン継手アセンブリ２６を速度検出トルク・デバイス２８に作用的に連結してもよい。速度検出トルク・デバイス２８はリヤ差動装置アセンブリ３０に作用的に連結されている。一対のリヤ・ハーフ・シャフト・アセンブリ３２および３４は各々がリヤ差動装置アセンブリ３０に連結されている。
【００２３】
フロント・ハーフ・シャフト・アセンブリ１２および１４は固定定速度継手４０と、相互連結シャフト４２と、プランジ型定速度継手４４とを備えている。プランジ形速度継手４４はフロット差動装置１６に作用的に連結されている。プランジ型定速度継手４４はこの実施形態ではプラグイン型である。しかし、用途に応じてどの形式の定速度継手ハーフ・シャフト・アセンブリを使用してもよい。図１に示すように、柄の部分４６は、自動車のフロント・ホイールと相互作用するようにスプライン嵌合され、かつホイール４９をハーフ・シャフト・アセンブリ１２に連結できるようにするねじ山部４８を有している。
【００２４】
図１にはさらに、この分野ではよく知られており、定速度継手を潤滑するために使用される定速度継手グリースを収容するために使用される定速度継手ブーツ５０および５２も示されている。さらに、この分野では公知である外装ダイナミック・ダンパ５４も示されている。本発明の譲受人への米国特許第５，６６０，２５６号が参照により本明細書に組み込まれる。
【００２５】
パワー・テイクオフ・ユニット１７はトランスミッション６２の前面に実装され、フロント差動装置１６からのトルクを受ける。トランスミッション６２は自動車のエンジン６４に作用的に連結されている。パワー・テイクオフ・ユニット１７はリヤ差動装置３０と同じ変速比を有し、フロント差動軸から９０°にある高速度固定継手１８を介してフロント・プロプシャフト２０を駆動する。
【００２６】
前述のように、プロペラ・シャフト（「プロプシャフト」）２０および２４は後輪駆動車両、および全輪駆動車両のリヤ・アクスルにトルクを伝達する機能を果たす。これらのプロプシャフトは標準的には軸方向に剛性であり、ある環境下では、特に前部での衝突において車両の前後軸の下向きに力が伝達される結果をもたらすことがある。このようなエネルギーの伝達は、車両内に強い力が加わる原因になることがある。さらに、このようなエネルギーはプロプシャフト自体の制御されない座屈に寄与することがある。さらに、このようなエネルギーによって過度の、また不都合な振動、すなわちノイズが乗員のコンパートメント内に生ずる。
【００２７】
本発明は、衝撃中にプロペラ・シャフトが車両からほぼ下方へと制御されて」引き離されるように、プロペラ・シャフトを自動車に取り外し可能に取り付けるための改良形のブラケットを提供することによって前述の問題に対処し、これを克服するものである。
【００２８】
図２および図３を参照すると、本発明の引き離しブラケットと共に使用するのに適したスリー・ピースのプロペラ・シャフト・アセンブリの透視図および拡大部分断面図が示されている。アセンブリは全般的に参照番号１００で示され、リヤ・セクション１０２と、センター・セクション１０４と、フロント・セクション１０６をそれぞれ含み、各々が互いに伝達トルクに作用的に連結されている。もちろん、アセンブリ１００は本発明の一実施形態である。しかし、それに限定されるものではないがここに図示し、説明しているものを含む、いずれかのプロペラ・シャフト、またはプロペラ・シャフト・セクションに関連してカップリングを使用してもよい。
【００２９】
図４〜図１０により詳細に図示されているように、リヤ・プロペラ・シャフト・セクション１０２は例えばプロペラ・セクションをドライブライン・モジュールへと取り付けるための可撓カップリング１０８ａのような保持部材１０８を備えている。図６を参照すると、保持部材１０８は例えば、共通軸１１２の周囲に配設された複数の溝を有する円形部材からなっていてもよい。円形部材はさらに、同様に共通軸の周囲に配設され、不可欠ではないが好適には各々の溝１１０と同軸に配設された複数のボス１１４を備えていてもよい。好適な実施形態では、ボス１１４を例えば交互の溝と同軸であるような所定のパターンで共通軸の周囲に配設してもよい。さらに、円形部材のそれぞれの側の交互の溝が反対側のボスに対応し、またその逆であるようにボス１１４を配置してもよい。
【００３０】
保持部材１０８はさらに、カップリングをプロペラ・シャフト、および図５に示したリヤ・ドライブライン・モジュールのフランジ１１８のようなドライブライン・モジュール・フランジに連結するための保持デバイス１１６を含んでいる。保持デバイス１１６は、ここではリヤ・プロペラ・セクション１０２であるプロペラ・シャフトが継手またはファスナの故障時に車両から離脱することを防止する機能を果たす。より具体的には、ボルト１２０が何らかの理由でトルクを喪失した場合、ドライブライン・モジュールの心立てスタブ１２２が保持部材１１６のネスト１２４内に収納されているので、プロペラ・シャフトが離脱し、落下することはあり得ない。
【００３１】
保持部材１０８は不可欠ではないが標準的には、可撓材料からなっている。しかし、用途に応じて、これらに限定されるものではないがゴム、プラスチック、セラミック、金属、合金、およびそれらの組合せを含む適宜のどの材料を使用してもよいことが理解され、考えられよう。さらに、ここではプロペラ・アセンブリのリヤ・プロペラ・セクションをリヤ・ドライブライン・モジュールに結合するように組み込んで図示されているが、部材１０８は適宜のどの用途で使用してもよい。したがってさらに、保持部材１０８をそれに限定されるものではないが図１および図２に示した従来型の種類のアセンブリを含む他のプロペラ・シャフト・アセンブリおよびその一部またはセクションに使用してもよいものと考えられる。
【００３２】
特に車両の後部にこのような可撓カップリング１０８ａを使用することにはいくつかの利点がある。これは境界で系統内の振動を切り離す。その上、これは継手の故障時にプロペラ・シャフトの後部を拘束するための自己保持機構として作用する。特に、可撓カップリング１０８ａを使用することは振動がリヤ・モジュールからプロペラ・シャフト・セクション１０２へと伝達することを防止し、しかもアクスルとプロペラ・シャフトとの間の小さい角度変化を吸収することができる効率よく経済的な方法である。それによってリヤ作動装置、および一方向クラッチ内に発生するノイズおよび振動を車両内の乗員から遮断することができる。
【００３３】
ここで図１１に移ると、リヤ・プロペラ・セクション１０２の拡大部分断面図が示されている。本発明との調和を保つために、リヤ・プロペラ・セクションはプロペラ・シャフト・セクション１０２の回転に起因する振動エネルギーを吸収するために内部の自己緩衝手段１２６を含んでいる。緩衝手段１２６は例えばフォーム、プラスチック、ボール紙等のような任意の適宜の材料からなっているものでよい。図示した好適な実施形態では、緩衝手段１２６は、最大限にエネルギーを吸収するようにプロペラ・シャフトの回転方向とは逆方向に巻き込まれた従来型のボール紙のような耐熱性材料からなっている。特に、プロペラ・シャフト１０２の回転によってボール紙が解かれる。図１１にさらに示すように、ボール紙は端部１２８が共通の半径とほぼ位置合わせされて少なくとも２回巻き込まれる。
【００３４】
さらに、緩衝手段１２６はリヤ・プロペラ・シャフト・セクション１０２内に挿入されるように図示されているが、これは、いずれかの、または全てのプロペラ・シャフト・セクション１０２、１０４、または１０６、ならびに、それに限定されるものではないが図１および図２３の従来型のシャフト１２６および１２８を含む他の任意の回転シャフトに使用してもよく、リヤ・アクスルおよび／またはクラッチによって発生する回転エネルギー、ならびにノイズを吸収することが望ましい。
【００３５】
図４を再び参照すると、リヤ・プロペラ・シャフト・セクション１０２はさらに、カップリング部材１３２によって保持部材１０８に結合された中心ベアリング１３０を含んでいる。好適な実施形態では、カップリング部材１３２は保持部材１０８を自動車に装着するために工具の遊隙を許容できるようにスエージ加工される。すなわち、これは異なる直径の両端を連結するために長さ全体にわたって可変直径を有している。長さはさらに、この遊隙を許容し、しかし座屈を防止するように調整される。図示のように、リヤ・セクションのカップリング部材１３２の長さは後述のようにフロント・セクションのカップリング部材よりも大幅に短いことが好適であるが、それに限定されるものではない。もちろん、特定の用途に応じて適宜の任意の長さを採用してよい。その上、いずれかの、または全てのプロペラ・シャフト・セクション１０２、１０４、または１０６はスエージ加工されたカップリング部材を組み込んでもよい。さらに、カップリングが所定の負荷に応動してそれ自体の内部で座屈または圧潰できるための応力集中ゾーンを作成するように、それに限定されるものではないが前述のプロペラ・シャサフト・セクション、ならびに従来型のプロプシャフト１２６および１２８を含む任意の回転シャフトが組み込まれたスエージ加工カップリングを組み込んでもよい。
【００３６】
図示のように、このようにリヤ・プロペラ・シャフト１０２は可撓カップリング１０８および、自動車に取り付け可能な中心ベアリング・ブラケット１３０によって支持されるスタブ・シャフト１３１を、特にクロスメンバ１０３ａを備えている。自動車の燃料タンク（図示せず）の下に延びにリヤ・セクション１０２はその長さにわたっては定速度継手を有しておらず、両端が固く支持されている。このセクションに継手をなくすることによって、それには応力集中が比較的ないようにでき、さらに、所定位置にしっかりと固定させ、衝突中に車両の下での座屈または故障、および場合によっては燃料タンクの損傷が防止される。
【００３７】
ここで図１２〜図１７に移ると、中心プロペラ・シャフト・セクション１０４がより詳細に示されている。図示のように、センター・セクション１０４はこれをリヤ・セクション１０２に取り外し可能に取り付けるための単一ブロックの高速度固定継手１３４を備えている。当業者は理解するように、単一ブロック高速度固定継手は、継手外部が閉鎖端を有するベル形部材である固定定速度継手の一種である。
【００３８】
センター・セクション１０４はさらに、スタブ・シャフト１３８を支持するための中心ベアリング１３６を備えている。本発明との調和を保つために、センター・セクションはさらに中心ベアリング１３６を自動車１０３ｂに取り外し可能に結合するための衝突に対して最適化されたブラケット１４０を含んでいる。図１４を参照すると、ブラケット１４０はそれに限定されるものではないが好適にはブラケット１４０の長さに対して垂直な方向に縦に配置された複数の刻み線、もしくは脆弱にされたスロット１４２を有する細長部材１４１を備えている。好適な実施形態では、スロット１４２は、衝撃が加わるとブラケット１４０が予測でき、制御された態様でほぼ下方に引き離されるように、所定の脆弱さで所定の位置に配設される。このような配置、構成、および脆弱さの設定によって、ブラケット、したがって対応するプロペラ・シャフト、またはプロペラ・シャフト・セクションを所定の負荷に応動するように調整することができる。
【００３９】
好適な実施形態では、ブラケット１４０は長さ全体にわたって可変的な厚みを有するほぼ細長い部材１４１を備えている。図示のとおり、厚みは中心部では厚く、各々の端部ではかなり薄くてよい。しかし、特定の用途に応じて適宜のどのような形状、長さ、厚みを用いてもよいことが理解されよう。さらに、ブラケット１４０は、これに限定されるものではないがここに記載したプロペラ・シャフト１２６および１２８、およびプロペラ・シャフト・セクション１０２、１０４、および１０６を含む、いずれかの、または全ての回転シャフトと共に使用してもよい。
【００４０】
ここで図１８〜２２を参照すると、プロペラ・シャフト・アセンブリ１００のフロント・プロペラ・シャフト・セクション１０６がより詳細に示されている。セクション１０６はスエージ加工された管材１４６によって連結された単一ブロックの高速度固定継手１４２、およびプランジング型ＶＬ定速度継手１４４を備えている。プランジング継手１４４は、管材１４６の移動を誘発することなくエンジン６２、およびパワー・テイクオフ・ユニット１７が移動でき、さらにエンジン６２が衝突の最初の瞬間に後方に移動できるようにする機能を果たす。その結果、衝撃、特に前部での衝撃中にプロペラ・シャフトの長さの下方に、仮にあるとしても低減された力が伝達される。
【００４１】
図２１に示すように、管材１４６は異なる直径（大と小）を有する両端間に特殊に設計された移行部を有している。この移行部は図２１および図２２に示すように、管材１４６がそれ自体の内側に圧潰し、または座屈できるようにする応力集中ゾーン１４７を作成するように設計されている。このゾーンは座屈ポイント、または圧潰機構として利用されると、衝撃時のエネルギーを吸収し、シャフトの合力を最小限にするプロペラ・シャフトの能力を増強する。
【００４２】
要約すると、フロントからリヤへのプロペラ・シャフト・アセンブリの部品の流れはパワー・テイクオフ・ユニット１７からＶＬ型のプランジング継手１４４からフロント・プロペラ・シャフト・セクション１０６へと至っている。セクション１０６は例えば単一ブロックの高速度固定継手１４２のような定速度固定継手に取り付け可能なスエージ加工された管材１４６を含んでいる。センター・プロペラ・シャフト・セクション１０４が単一ブロックの高速度固定継手１４２と境界を接している。センター・セクション１０４の前側には、フロント・プロペラ・シャフト・セクション１０６の単一ブロック高速度固定継手１４２と境界を接するスタブシャフト１３８がある。スタブシャフト１３８は中心ベアリング１３６とブラケット・アセンブリ１４０を位置決めするためにも利用される。スタブシャフト１３８には（不可欠ではないが好適には溶接によって）ほぼ均一な断面の管材１３９が固定される。管材１３９にはさらに、例えば単一ブロック高速度固定継手１３４のようなさらに別の定速度固定継手が取り付け可能である。単一ブロック高速度固定継手１３４にはリヤ・プロペラ・シャフト・セクション１０８のスタブシャフトが境界を接している。この場合も、センター・セクション１０４と同様に、リヤ・スタブシャフトは中心ベアリングおよびブラケットを位置決めする。スタブシャフトは後端部で工具の遊隙を許容できるように、スエージ加工された管材に取り付け可能である。管材にはさらに、それ自体が速度検出トルク・デバイスと境界を接していてもよい可撓カップリングにボルト留めされた３アーム・カップリングが取り付けられている。
【００４３】
本発明の実施形態を図示し、説明してきたが、これらの実施形態が本発明の可能な形態の全てを図示し、説明するものではない。逆に、明細書で用いられている用語は限定的ではなく説明的な用語であり、本発明の趣旨と範囲から離れることなく種々の変更を行うことができることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の衝突に対して最適化されたブラケットを組み込んだプロペラ・シャフト・アセンブリを受けるようになされた、代表的なツー・ピース・ドライブ系統の透視図である。
【図２】本発明の衝突に対して最適化されたブラケットを組み込んだスリー・ピース・プロペラ・シャフト・アセンブリの透視図である。
【図３】図１および図２のプロペラ・シャフト・アセンブリの拡大部分断面図である。
【図４】図１〜図３のプロペラ・シャフト・アセンブリのリヤ・セクションの透視図である。
【図５】可撓カップリングによってリヤ・ドライブライン・モジュールに取り付けて示された、プロペラ・シャフト・アセンブリのリヤ・セクションの拡大部分断面図である。
【図６】図５の可撓カップリングの透視図である。
【図７】図５の可撓カップリングの上面図であり、底面図はその対称形である。
【図８】図５の可撓カップリングの右側面図であり、左側面図はその対称形である。
【図９】図７の可撓カップリングのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１０】図７の可撓カップリングのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１１】図１〜図５のリヤ・プロペラ・シャフト・セクションに組み込まれた内部の自己緩衝手段の拡大部分断面図である。
【図１２】図１〜図３のプロペラ・シャフト・アセンブリのセンター・セクションの透視図である。
【図１３】図１〜図３のプロペラ・シャフト・アセンブリのセンター・セクションに組み込まれた単一ブロックの高速度固定継手の拡大部分断面図である。
【図１４】図１〜図３のプロペラ・シャフト・アセンブリのセンター・セクションに取り付け可能な本発明の衝突に対して最適化されたブラケットの透視図である。
【図１５】図１４の衝突に対して最適化されたブラケットの上面図である。
【図１６】図１４の衝突に対して最適化されたブラケットの前面立面図である。
【図１７】図１４の衝突に対して最適化されたブラケットのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１８】図１〜図３のプロペラ・シャフト・アセンブリのフロント・セクションの透視図である。
【図１９】図１８のプロペラ・シャフト・アセンブリのフロント・セクションの単一ブロック高速度固定継手の拡大部分断面図である。
【図２０】図１〜図３のプロペラ・シャフト・アセンブリのフロント・セクションのスエージ加工された部分の上面図である。
【図２１】衝撃後の圧潰された位置で示した図１〜図３のプロペラ・シャフトのフロント・セクションの透視図である。
【図２２】衝撃後の座屈位置で示した図１〜図３のプロペラ・シャフトのフロント・セクションの透視図である。
【図２３】自動車のドライブライン系統の概略図である。
【符号の説明】
１０　ドライブ系統
１２、１４　フロント・ハーフ・シャフト・アセンブリ
１６　フロント差動装置
１７　パワー・テイクオフ・ユニット
１８　高速度固定継手
２０　フロント・プロプシャフト・アセンブリ
２２　「ＶＬ」型のプランジング定速度継手
２４　リヤ・プロプシャフト・アセンブリ
３０、３２、３４　アセンブリ
４０　固定定速度継手
４２　相互連結シャフト
４４　プランジ型定速度継手
４８　ねじ山部
４９　ホイール
５０、５２　定速度継手ブーツ
５４　外装ダイナミック・ダンパ
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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