(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用プロペラシャフトの中央支持構造体であって、前記プロペラシャフトの長手方向に沿った所定位置に配置され、前記車両の下面に対して垂直位置で前記プロペラシャフトを支持するようなされ、前記車両と別個の対象物との間での前端衝突の際に前記プロペラシャフトが後方へ移動することを許容するようなされた車両用プロペラシャフトの中央支持構造体において、
前記所定位置において前記車両の前記下面と連結されると共に、前記プロペラシャフトの少なくとも下側部分を取り囲む支持ブラケットと、
前記所定位置において前記プロペラシャフトを実質的に取り囲むと共に、前記支持ブラケットによって支持されている可撓性環状支持体と、
前記所定位置に隣接すると共に、前端衝突の際に前記プロペラシャフトを前記支持ブラケット内を通るよう案内する寸法且つ位置とされている偏向器と、
を備えており、
前記偏向器は、前記プロペラシャフトに対向する湾曲面と、前記車両の前記下面に連結されている結着面と、を備えており、前記結着面は、前記湾曲面が延びる方向を横切る方向に延びていることを特徴とする車両用プロペラシャフトの中央支持構造体。
【請求項２】
前記プロペラシャフトが水平方向軸線及び回転方向を有し、前記偏向器が前記回転方向における前記長手方向軸線からオフセットした位置に配置されている請求項１に記載の中央支持構造体。
【請求項３】
前記偏向器が前記所定位置の前方である位置に配置されている請求項２に記載の中央支持構造体。
【請求項４】
前記プロペラシャフトが長手方向軸線及び回転方向を有し、前記偏向器が前記回転方向における前記長手方向軸線からオフセットされている位置に配置されている請求項１に記載の中央支持構造体。
【請求項５】
前記偏向器が前記所定位置の前方である位置に配置されている請求項４に記載の中央支持構造体。
【請求項６】
車両用プロペラシャフトの中央支持構造体であって、前記プロペラシャフトの長手方向に沿った所定位置に配置されて、前記車両の下面に対して垂直位置で前記プロペラシャフトを支持するようなされ、前記車両と別個の対象物との間での前端衝突の際に前記プロペラシャフトが後方へ移動することを許容するようなされ、支持ブラケット及び可撓性環状支持体を含んでおり、前記支持ブラケットが前記所定位置において前記車両の前記下面と連結されると共に前記プロペラシャフトの少なくとも下側部分を取り囲んでおり、前記可撓性環状支持体が前記所定位置において前記プロペラシャフトを実質的に取り囲むと共に前記支持ブラケットによって支持されている車両用プロペラシャフトの中央支持構造体において、
前記所定位置の前方に位置すると共に、前端衝突の際に前記プロペラシャフトを前記支持ブラケット内を通るよう案内する偏向器を含み、
前記偏向器は、前記プロペラシャフトに対向する湾曲面と、前記車両の前記下面に連結されている結着面と、を備えており、前記結着面は、前記湾曲面が延びる方向を横切る方向に延びていることを特徴とする車両用プロペラシャフトの中央支持構造体。
【請求項７】
前記プロペラシャフトが長手方向軸線及び回転方向を有し、前記偏向器が前記回転方向における前記長手方向軸線からオフセットされている位置に配置されている請求項６に記載の中央支持構造体。
【請求項８】
前端衝突における車両の衝突ストロークを増大する方法であって、前記車両がプロペラシャフトを含むと共に該プロペラシャフト用中央支持体を有し、該中央支持体が、前記プロペラシャフトに対向する湾曲面を有する偏向器と、支持ブラケットと、前記プロペラシャフトの回りに配置すると共に前記支持ブラケットによって支持された可撓性環状支持体と、を含む、車両の衝突ストロークを増大する方法において、
前記支持ブラケットが前記プロペラシャフトの下方に位置するように、前記車両に前記支持ブラケットを取り付ける工程と、
前記車両の下面に前記偏向器を取り付ける工程と、
前記前端衝突の際に、前記プロペラシャフトを前記偏向器の前記湾曲面に係合させ、もって、前記偏向器の前記湾曲面が前記プロペラシャフトを前記支持ブラケット内を通って後方へ案内することによって、前記車両の衝突ストロークを増大する工程と、
を含み、
前記支持ブラケットは、前記プロペラシャフトの長手方向に沿った第１の位置にあり、前記偏向器は、前記プロペラシャフトの長手方向に沿った第２の位置にあり、前記第２の位置は、前記第１の位置から離れていることを特徴とする車両の衝突ストロークを増大する方法。
【請求項９】
前記偏向器は、前記支持ブラケットの前方に配置されており、前記偏向器が前端衝突の際に前記プロペラシャフトを前記支持ブラケット内を通るよう案内する請求項８に記載の車両の衝突ストロークを増大する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に自動車駆動システムに関し、より詳細には前端衝突の際にエンジン及び他の構造的構成要素の移動を許容するようなされた車両アセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両が前端衝突に巻き込まれた際、車両のエンジン及び他の構成要素が押し潰される（クラッシュ）か或は移動するかして、その衝突による運動エネルギーの吸収を補助するような充分なスペースを許容することが重要である。最も激しい衝突においては、クラッシュ・スペースが不充分であり、車両エンジン及び構造アセンブリの各種構成要素が乗員コンパートメント内へ押し込まれ得る。
【０００３】
ボディパネル及びフレームにおけるもみくちゃ領域は所望の衝突吸収を提供するように構成されている一方で、前端衝突の負荷を吸収する車両の全能力はドライブトレイン（回転力伝達機構）によって常に制限され、特に従動後輪を有する車両におけるドライブトレインによって常に制限される（即ち、後輪駆動車両或は四輪駆動車両の何れか）。この制限は、部分的には、エンジン及び後輪シャフトの間に存して、プロペラシャフトによって例示される剛性ある連結による。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
プロペラシャフトはワンピース或はツゥーピース構造であり得る。何れの場合においてもプロペラシャフトの中央は、へたり又は垂れを防止すべく、典型的には中央支持体によって案内される。従来のツゥーピース・プロペラシャフト及び中央支持体は、米国特許第４，７３２，２３０号によって教示され、その開示は特にその全体をそのままここに合体させる。中央支持体は、通常、Ｕ-形状ブラケットによって取り囲まれている可撓性ケージングを含む。このケージング及びブラケットは協働してプロペラシャフトの重量を支持し、ツゥーピース・プロペラシャフトの場合、２つのプロペラ・ピース間の接合部又は結合部に隣接している。残念ながら前端衝突において、その中央支持体もプロペラシャフトが車両の下面に対して押し当たって詰まる又はジャムする箇所にあり、それによってエンジンンの後方ストロークを制限している。
【０００５】
この問題に対する従来の解決策は、プロペラシャフトが衝突に巻き込まれた際に破壊するように該プロペラシャフトを製造することであった。しかしながら、各々が異なる激しさ及び負荷を伴う数多くのタイプの衝突によって、この解決策は実験的に信頼性がないことが判明し、一貫しない結果に至る可能性がある。それ故に、前端衝突の際に中央支持体に対するプロペラシャフトの後方移動を促進補助するための方法及び装置がこの業界において要望されている。前端衝突の際にエンジンの衝突ストロークを増大する装置及び方法も当業界において要望されている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前端衝突の際にプロペラシャフトを後方へ案内すると共に、プロペラシャフトが詰まって動かなくなることを防止する補助を為す装置に向けられている。更に本発明は、前端衝突の際、車両衝突ストロークと車両によるエネルギー吸収とを効果的に増大する装置に向けられている。
【０００７】
本発明によれば、車両プロペラシャフトに対する改善された中央支持構造体が提供される。この中央支持構造体はプロペラシャフトの長手方向に沿った所定位置に配置されると共に、車両の下面に対して垂直位置でプロペラシャフトを支持すべく適合されている。この支持構造体は、車両と別の対象との間における前端衝突の際、プロペラシャフトの後方への移動を許容すると共に促進する。
【０００８】
更に本発明によれば、中央支持構造体は、支持ブラケット、可撓性環状支持体、並びに、偏向器（デフレクタ）を含む。支持ブラケットは所定位置で車両の下面と連結して、プロペラシャフトの少なくとも下側部分を取り囲む。可撓性環状支持体は前記所定位置でプロペラシャフトを実質的に取り囲むと共に、支持ブラケットによって支持されている。偏向器は前記所定位置に隣接して車両の下面と連結している。偏向器は、前端衝突の際、プロペラシャフトを前記支持ブラケット内を通るよう案内する寸法、位置とされている。
【０００９】
更に本発明によれば、偏向器は湾曲面を含み、それがプロペラシャフトに対向している。前端衝突の際、その湾曲面はプロペラシャフトと係合され、該プロペラシャフトを前記支持ブラケット内を通るよう指向する。
【００１０】
更に本発明によれば、プロペラシャフトは長手方向軸線及び回転方向を有する。偏向器の内の少なくとも一部は前記所定位置に対して前方の位置に配置されて、前記回転方向における前記長手方向軸線からオフセットしている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図面を参照するに、プロペラシャフト１０及び該プロペラシャフトの中央支持体１２が図示されている。図示されたプロペラシャフト１０は、前方プロペラシャフト１４及び後方プロペラシャフト１６を有するツーピース・プロペラシャフトである。しかしながら、以下の説明及び中央支持体が全てのプロペラシャフトに使用されることから明らかなように、本発明はワンピースのプロペラシャフトに同等に適用され得る。
【００１２】
中央支持体１２は、前方及び後方プロペラシャフトの接合部又は結合部に隣接して設けられると共に、支持ブラケット１８、可撓性環状支持部材２０、並びに、偏向器２２を含む。前方及び後方プロペラシャフト間におけるこの接合部又は結合部は従来技術であり、後方プロペラシャフト１６のベル形前端部が前方プロペラシャフト１４の後方端部回りに配置されている。前方及び後方プロペラシャフト間の接合部又は結合部は、支持部ブラケット１８に対して前方にある。
【００１３】
図６に最も明示されるように、支持ブラケット１８は、車両下面及びプロペラシャフト１０に対して所定位置における車両の下面と連結されている。車両下面は、半円筒状凹部２６及び取付箇所対２８を画成する取付プラットフォーム２４を含む。半円筒状凹部２６は、プロペラシャフト１０の一部或はより詳細には可撓性環状支持部材２０を収受している。
【００１４】
取付箇所２８は支持ブラケット１８の結着用領域であり、そうしたことで従来の固着技術を用いて支持ブラケット１８の両端部連結用に半円筒状凹部２６の両側にボス部を提供している。取付プラットフォーム２４の面３０は取付箇所２８に対して前方に配置されている。この取付プラットフォーム面３０は、図示の如くに、半円筒状凹部２６の長手方向に対して横切ると共に、取付ブラケット１８に対して前方である。取付プラットフォーム面３０は、前方及び後方プロペラシャフトの接合部又は結合部に対して後方である。以下で十分に説明されるように、偏向器２２は、半円筒状凹部２６及びプロペラシャフト長手方向軸線から横方向に離間した箇所で取付プラットフォーム面３０と連結されている。
【００１５】
可撓性の環状支持部材２０は後方プロペラシャフト１６の前方部分を取り囲み、次いで支持ブラケット１８と取付プラットフォーム２４の半円筒状凹部２６との間に収容されている。この可撓性支持部材２０はプロペラシャフト１０のある程度の横方向及び長手方向の移動を許容すると共に、車両の動作中に通常的に遭遇する振動を吸収或は緩衝する。
【００１６】
本発明の好適実施例に従った偏向器２２は図２乃至図５に図示されているが、本発明はそれら図示された実施例の特定の構造的特徴に限定されることが無いことを理解されたい。また、本発明による偏向器２２は、特許請求の範囲に記載のごとく、数多くの異なる形状を採用可能であり、本発明による偏向器の形状は特定車両に適合するよう特別に設計される。
【００１７】
偏向器２２は湾曲係合面３２と略平面状結着面３４とを含む。この結着面３４は、先に簡単に説明したように、偏向器２２を取付プラットフォーム面３０と連結するために留め具が貫通延在する一対の取付穴３６を含む。係合面３２は湾曲或は凹状であり、プロペラシャフト１０と対向するように一般的には下側へ向けられている（図１及び図６）。更には、係合面の末端部３２ａ（即ち、結着面３４から遠ざかった端部）は当該係合面の基端部３２ｂ（結着面３４と隣接する端部）と比べてより高くなっている。そのようなことで、係合面３２はその末端部３２ａからその基端部３２ｂへ向かって下側へ傾斜し、当業者には理解して頂けるように、この傾斜はプロペラシャフト１０が相対的に下側へ且つ中央支持体１２を通って方向を変えることを補助している。係合面３２の側方エッジ３２ｃと結着面下側部分の側方エッジ３４ａとは、好ましくは、各面に対して傾くように曲げられて、それらの面３２，３４を強化する補助を為し、それによってプロペラシャフト１０との係合によってもたらされる負荷を支持している。
【００１８】
図７の（ａ）及び（ｂ）で参照されるように、前端衝突前の車両における車両構成要素とプロペラシャフト１０の配向との相対的位置が概略的に図示されている。図示されるように車両は、フロア５４、一連のフレーム・ボルト４２を有する前方サブフレーム４０、並びに、後方ディファレンシャルギア４８用の一連のマウント４４，４６を有する後方サブフレーム４３を含む。前方及び後方のプロペラシャフト１４，１６は、これら前方及び後方のサブフレーム４０，４３の間に延在している。中央支持ブラケット１８を含む中央支持体１２は、中央支持ブラケット１８及び前方サブフレーム４０の間に配置されている別の支持ブラケット５０と一緒に示されている。図７の（ｂ）に最も明示されているように、製造及び組立を考慮することによって、前方プロペラシャフト１４は後方プロペラシャフト１６との接合部に向かって後方へ延在するに連れて僅かに上方へ傾斜している。他方、後方プロペラシャフト１６は、前方プロペラシャフト１４との接合部から後方へ向かって延在するに連れて相対的に水平である。前方プロペラシャフト１４の傾斜配向は、前端衝突の際、中央支持体１２でジャムする傾向（又は詰まって動かなく成る傾向）に寄与すると信じられる。
【００１９】
図８の（ａ）及び（ｂ）は、前端衝突の後の、本発明を組み入れている車両の各種構成要素を概略的に図示している。前方サブフレーム・ボルト４２は剪断され、前方プロペラシャフト１４は垂直方向に座屈しているが、ジャムすることはない。後方ディファレンシャルギアの前方マウント４４は剪断されて、その後方ディファレンシャルギア４８を落下させ、後方サブフレーム４３に底を当てさせる。前方プロペラシャフト１４は中央支持体１２を通って後方へ移動させられている。これら活動全ての正味の効果は、エンジン及びプロペラシャフト１０の衝突ストロークが増大されることである。留意することは、本発明の偏向器２２がない場合、前方プロペラシャフト１４は中央支持体１２でジャムしてしまうことになり、そうしたことで車両の衝突ストロークを効果的に制限してしまうことである。
【００２０】
本発明は以上に明確に説明したが、本発明がそれらに限定されることないことは明らかであろう。例えば、本発明に従った偏向器の形状及び配向は特定の据え付けに対して変動すると共に適合されることが意図されている。それ故に、本発明の範囲は、以上に説明した好適実施例に限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によって規定されるだけである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるプロペラシャフト、支持ブラケット及び偏向器の部分分解斜視図。
【図２】偏向器を右上方から見た斜視図。
【図３】偏向器の正面図。
【図４】偏向器の右側面図。
【図５】偏向器の平面図。
【図６】本発明によるプロペラシャフト、支持ブラケット及び偏向器の取付けを示す車両下側部分概略図。
【図７】前端衝突前の各種構成要素を平面視及び側面視で示す概略図。
【図８】前端衝突後の各種構成要素を平面視及び側面視で示す概略図。
【符号の説明】
１０  プロペラシャフト
１２  中央支持体
１４  前方プロペラシャフト
１６  後方プロペラシャフト
１８  支持ブラケット
２０  可撓性環状支持部材
２２  偏向器
２４  車両下面における取付プラットフォーム
３２  偏向器の湾曲係合面
３４  偏向器の結着面
４０  前方サブフレーム
４３  後方サブフレーム
４８  後方ディファレンシャルギア
５４  車両フロア
【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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