(57)【要約】【課題】ベアリングサポートの共振周波数を調整することができる、間隙調整部材を提供する。【解決手段】支持装置が、フロントプロペラシャフトを回転自在に支持するベアリングと、ベアリングを支持すると共に車体に取り付けられるベアリングサポートと、を備え、ブラケットを介して車体に取り付けられ、ブラケットと車体との間に間隙調整部材１０が配設されており、間隙調整部材１０は、その中央にボルトの軸部を通す貫通孔１１１を有すると共に、貫通孔１１１の軸Ｘを基準に対称の楕円形状に形成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントプロペラシャフトを回転自在に支持するベアリング及び該ベアリングを支持するベアリングサポートを備えた支持装置をボルトで車体に取り付けるために、上記ベアリングサポートのブラケットと上記車体との間に配設する間隙調整部材であって、
中央に上記ボルトの軸部を通す貫通孔を有し、該貫通孔の軸を基準に対称の楕円形状に形成されていることを特徴とする、間隙調整部材。
【請求項２】
剛性変更部とこの剛性変更部に一体に形成された取付部とから構成され、
上記剛性変更部が前記楕円形状に形成され、上記取付部が前記ブラケットの開口に差し込まれることを特徴とする、請求項１に記載の間隙調整部材。
【請求項３】
前記取付部が、前記ブラケットから脱落防止用の押さえ片を有することを特徴とする、請求項２に記載の間隙調整部材。
【請求項４】
支持装置が、フロントプロペラシャフトを回転自在に支持するベアリングと、上記ベアリングを支持すると共に車体に取り付けられるベアリングサポートと、を備え、
上記ベアリングサポートのブラケットと上記車体との間に間隙調整部材を配設して上記ブラケットを車体にボルト締結した、上記支持装置の取付構造であって、
ボルトの軸部が上下方向に沿うように該ボルトが配設され、
上記間隙調整部材が中央に上記軸部を通す貫通孔を有すると共に上記貫通孔の軸を基準に対称の楕円形状に形成されていて、
上記軸部まわりの設置角度を調節して上記間隙調整部材が上記ブラケットと上記車体との間に取り付けられていることを特徴とする、支持装置の取付構造。
【請求項５】
中央にボルトの軸部を通す貫通孔を有すると共に上記貫通孔の軸を基準に対称の楕円形状に形成されている間隙調整部材を、車体とベアリングサポートのブラケットとの間に組み付ける組付け方法であって、
上記ベアリングサポートの開口及び上記間隙調整部材の開口に、それらの下側から上記ボルトの軸部を差し込み、間隙調整部材の上方へ突き出た上記ボルトの軸部をボディパネルの開口に入れてナットで締結して仮止めする工程と、
上記間隙調整部材を上記ボルトの軸部まわりに回転させて設置角度を調節する工程と、
上記間隙調整部材を回転させた後、上記ボルトと上記ナットとを本締めする工程と、を含むことを特徴とする、間隙調整部材の組付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロペラシャフトを回転自在に支持する支持装置を車体に取り付ける構造に係り、特にプロペラシャフト用のベアリングを支持するベアリングサポートの共振周波数を調整する間隙調整部材、それを用いた支持装置の取付構造及び間隙調整部材の組付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フロントプロペラシャフトは支持装置を介して車体に取り付けられている。
例えば、図９に示すように支持装置２００は、プロペラシャフト３を回転自在に支持するベアリング２１０と、このベアリング２１０を支持すると共に車体パネル３００へ取り付けられるベアリングサポート２２０と、を備えている。ベアリングサポート２２０は、筒状に形成され内周面にベアリングの外環が固定される内環部材（図示省略）と、この内環部材より径の大きい筒状の外環部材２３０と、内環部材と外環部材２３０とを連結するゴム弾性体（図示省略）と、外環部材２３０に取り付けられたブラケット２４０と、を備えている。
【０００３】
ベアリングサポート２２０は車体パネル３００に取り付けられているため、デファレンシャル及びトランスミッションの振動がベアリング２３０を介してプロペラシャフトを車体に支持するベアリングサポート２２０の共振を励起すると、その振動がボデーに入力して車両の振動、騒音が増加する。
【０００４】
従来、デファレンシャル及びトランスミッションの振動を低減するため、ベアリングサポート２２０に防振部材を配設し、これによりボデーへの入力振動を低減していた。例えば、図９に示すようにベアリングサポート２２０には、防振部材としてのダイナミックダンパ２５０が取り付けられている。
【０００５】
特許文献１には、ベアリングサポート２２０に防振部材を配設したシャフト支持装置が開示されている。
【０００６】
図１０はベアリングサポート２２０の共振周波数と音圧レベルとの関係を示すグラフであり、実線Ａ１が防振部材を備えていない場合を示している。ベアリングサポート２２０の共振ピークに防振部材のチューニング周波数を当てると、図１０の破線Ａ２で示すように、振動入力が低減されて車内音も下がる。さらに、デファレンシャル及びトランスミッションを振動の低いものに変更すると、ベアリングサポート２２０の共振を励起する力が小さくなり、図１０で一点鎖線Ａ３によって示すように、振動入力が一層低減されて車内音も低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２２５０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ダイナミックダンパ２５０は個々の性能にバラツキがあるため、そのまま取り付けただけでは各車両で効果を同じに設定することができない。この場合、車体振動、騒音をさらに低減するためには、デファレンシャル及びトランスミッションを振動の低いものへ交換することが考えられるが、その作業は重労働である。また、ダイナミックダンパ２５０の取付作業も、ベアリングサポート２２０と共に車体に取り付ける必要があるため、煩雑になってしまう。
【０００９】
このため、ダイナミックダンパ２５０によらず、ベアリングサポート２２０の共振を励起する力を小さくすることが望まれる。しかしながら、単にダイナミックダンパ２５０を省略しただけでは、ベアリングサポート２２０の共振の励起を低減することはできない。ダイナミックダンパ２５０の設置を省略した場合でも、ブラケット２４０はシムやスペーサー（以下、これらを総称して間隙調整板と称する。）２７０を介して車体パネル３００に取り付けられることになるが、従来の間隙調整板２７０は一定の径の形状、例えば円形に形成されているため、当該間隙調整板２７０を介して車体に取り付けたベアリングサポート２２０の共振の値は一定になる。これでは、フロントプロペラシャフトの共振ピークが当該ベアリングサポート２２０の共振と近接する場合、振動が増幅され、騒音に悪影響を及ぼしかねない。
【００１０】
本発明は、以上の点に鑑みて創作されたもので、ベアリングサポートの共振周波数を調整することができる、間隙調整部材、それを用いた支持装置の取付構造及び間隙調整部材の組付け方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の第１の構成は、フロントプロペラシャフトを回転自在に支持するベアリング及び該ベアリングを支持するベアリングサポートを備えた支持装置をボルトで車体に取り付けるために、上記ベアリングサポートのブラケットと車体との間に配設する間隙調整部材であって、中央に上記ボルトの軸部を通す貫通孔を有していて、該貫通孔の軸を基準に対称の楕円形状に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の第２の構成は、支持装置が、フロントプロペラシャフトを回転自在に支持するベアリングと、ベアリングを支持すると共に車体に取り付けられるベアリングサポートと、を備え、ベアリングサポートのブラケットと車体との間に間隙調整部材を配設してブラケットを車体にボルト締結した、支持装置の取付構造であって、ボルトの軸部が上下方向に沿うように該ボルトを配設し、間隙調整部材が中央にボルトの軸部を通す貫通孔を有すると共に輪郭を貫通孔の軸を基準に対称の楕円形状に形成され、ボルトの軸部まわりの設置角度を調節して間隙調整部材をブラケットと車体との間に取り付けたものである。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の第３の構成は、中央にボルトの軸部を通す貫通孔を有すると共に輪郭を貫通孔の軸を基準に対称の楕円形状に形成されている間隙調整部材を、車体とベアリングサポートのブラケットとの間に組み付ける組付け方法であって、ベアリングサポートの開口及び間隙調整部材の開口に、それらの下側からボルトの軸部を差し込み、間隙調整部材の上方へ突き出たボルトの軸部をボディパネルの開口に入れてナットで締結して仮止めする工程と、間隙調整部材をボルトの軸部まわりに回転させて設置角度を調節する工程と、間隙調整部材を回転させた後、ボルトとナットとを本締めする工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、間隙調整部材を回転させることで、ベアリングサポートの共振周波数を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】車両の駆動系の部品の配置図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った本発明の実施形態に係る支持装置の断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るベアリングサポートの部分断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るベアリングサポートの平面図である。
【図５】（Ａ）は本発明の実施形態に係る間隙調整部材の正面図であり、（Ｂ）は底面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る間隙調整部材のブラケットへの取付例を説明するための図である。
【図７】駆動系の振動特性を示すグラフである。
【図８】車両走行時の車内音特性を示すグラフである。
【図９】従来の支持装置を示す部分断面図である。
【図１０】従来のベアリングサポートの振動特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図中の矢印Ｆｒは車両前方を、矢印Ｕｐは車両上方を、ＬＨは車幅方向であって左方を示す。
【００１７】
［第１実施形態］
図１は車両の駆動系の部品の配置図である。１はエンジン、２はトランスミッション、３はフロントプロペラシャフト、４はリアプロペラシャフト、５はデファレンシャル、６はユニバーサルジョイント、７は支持装置である。
【００１８】
図２は図１のＡ−Ａ線に沿った支持装置７の断面図である。支持装置７は、フロントプロペラシャフト３を回転自在に支持するベアリング７１と、このベアリング７１を支持するベアリングサポート７２と、を備えている。
【００１９】
図３はベアリングサポート７２の部分断面図である。ベアリングサポート７２は、筒状に形成され内周面にベアリング７１の外環７１Ａが固定される内環部材７２１と、この内環部材７２１より径の大きい筒状の外環部材７２２と、内環部材７２１と外環部材７２２とを連結するゴム弾性体７２３と、外環部材７２２の左右の側面に取り付けられたブラケット７２４Ｌ、７２４Ｒ（図２参照）と、を備えている。
【００２０】
内環部材７２１と外環部材７２２とは鋼材によって構成されている。
【００２１】
左側のブラケット７２４Ｌは下側部材７２５と上側部材７２６とで構成されている。下側部材７２５は、外環部材７２２の半円筒の左側外面で、外環部材７２２の高さ方向の４分の１程の位置から中間程度の位置までの湾曲面に固定される第１湾曲部７２５Ａと、この第１湾曲部７２５Ａの上縁から外環部材外側へ水平に延びる第１水平部７２５Ｂと、から構成されている。上側部材７２６は、外環部材７２２の半円筒の左側外面で、外環部材７２２の高さ方向の４分の３程の位置から中間程度の位置までの湾曲面に固定される第２湾曲部７２６Ａと、この第２湾曲部７２６Ａの下縁から外環部材外側へ水平に延びる第２水平部７２６Ｂと、から構成されている。下側部材７２５の第１水平部７２５Ｂと上側部材７２６の第２水平部７２６Ｂとは重ね合わせられている。例えば、第１水平部７２５Ｂと第２水平部７２６Ｂとはスポット溶接によって接合されている。以下、下側部材７２５の第１水平部７２５Ｂと上側部材７２６の第２水平部７２６Ｂとの重ね合わせた構造を重ね合わせ部７３と呼ぶ。右側のブラケット７２４Ｒも、左側のブラケット７２４Ｌと同様に構成されている。
【００２２】
図４はベアリングサポート７２の平面図であり、重ね合わせ部７３には開口７４が形成されている。この開口７４は重ね合わせ部７３を車体、具体的にはフロアトンネルを構成するパネル８０（図２参照）に固定するためのボルト９１（図２参照）の軸部を挿通させることに加え、後述する間隙調整部材１０の取付部１２を挿入できるように構成されている。
【００２３】
図５（Ａ）は本発明の実施形態に係る間隙調整部材１０の正面図であり、図５（Ｂ）は底面図である。間隙調整部材１０は、ベアリングサポート７２に向きを調節して取り付けられる剛性変更部１１と、重ね合わせ部７３に取り付けられる取付部１２と、から構成されている。
【００２４】
本実施形態では、剛性変更部１１は、厚みが例えば１〜６ｍｍ程度の板片状に形成されていると共に輪郭を楕円型に形成されている。剛性変更部１１の中央には、厚み方向に貫通した貫通孔１１１が形成されている。この貫通孔１１１はボルト９１の軸部を挿通可能に断面が円形に形成されていて、剛性変更部１１の輪郭形状はこの貫通孔１１１の軸Ｘを基準に対称に形成されている。なお、剛性変更部１１の輪郭は、楕円形の長軸側の両端部が弧状の他の外周縁部分より突出するように形成されている。以下、これらの突出部分を凸部１１２と呼ぶ。
【００２５】
さらに、剛性変更部１１の下面１１４には、図５（Ｂ）に示すように、貫通孔１１１のまわりに複数の凹部１１５が形成されている。これらの凹部１１５は、貫通孔１１１の軸Ｘからの距離が同じで、軸Ｘの周りに所定の角度間隔を置いて形成されている。
【００２６】
取付部１２は円筒部１２１（図５（Ａ）参照）とこの円筒部１２１の縁から突出した一対の押さえ片１２２（図５（Ｂ）参照）とから構成されている。円筒部１２１の軸と貫通孔１１１の軸Ｘとは同軸に設定されている。さらに、円筒部１２１の内周面は剛性変更部１１の貫通孔１１１の内周面と連続して形成されて、ボルト９１の軸部を挿通可能に形成されている。取付部１２は剛性変更部１１と一体に構成されており、押さえ片１２２と剛性変更部１１の下面１１４との間隔（図５（Ａ）に示すｄ）は重ね合わせ部７３の厚みに相当する。
【００２７】
一対の押さえ片１２２は、図５（Ｂ）に示すように、円筒部１２１の軸を基準に対称の位置に設けられている。剛性変更部１１の一対の凸部１１２を結ぶ仮想線をＬ１とし、一対の押さえ片１２２を結ぶ仮想線をＬ２とすると、仮想線Ｌ１と仮想線Ｌ２とが交差するように、一対の押さえ片１２２の位置が選定されている。また、前述の凹部１１５は、図５（Ｂ）に示すように、仮想線Ｌ１と仮想線Ｌ２とが挟む範囲、具体的には図中の角度αの範囲に対応する剛性変更部１１の下面１１４に形成されている。
【００２８】
取付部１２は、重ね合わせ部７３の開口７４に差し込まれた後、回転することができるように構成されている。前述の重ね合わせ部７３に形成された開口７４は、円筒部１２１の円形断面と略同じ大きさに形成されていると共に、一対の押さえ片１２２も挿通できるよう円形の外周の一部がさらに外側へ拡開して構成されている。押さえ片１２２を通す重ね合わせ部７３の開口部分を以下、拡開部７４Ａと呼ぶ。
【００２９】
円筒部１２２と共に剛性変更部１１も回転するが、本実施形態は剛性変更部１１を回転させた位置に維持できるように構成されている。具体的には、図４に示すように、重ね合わせ部７３の開口７４の周辺に一つの凹部７５が形成されており、この凹部７５内に図示を省略するスプリングが圧縮された状態で収容され、このスプリングの上に図示を省略するボールが載置されている。このボールはスプリングの付勢力によって押されて当該凹部７５から現れて剛性変更部１１の下面１１４に形成された複数の凹部１１５の何れかに嵌入する。これにより、剛性変更部１１の回転が規制され、その位置に保持される。
【００３０】
次に、本実施形態の間隙調整部材１０の組付け方法について説明する。
先ず、ベアリングサポート７２の凹部７５に、スプリングとボールとを収容する。間隙調整部材１０の一対の押さえ片１２２をベアリングサポート７２の開口７４の拡開部７４Ａの位置に合わせ、間隙調整部材１０の円筒部１２１をベアリングサポート７２の開口７４に差し込む。脱落を防止するために、間隙調整部材１０を回転させて押さえ片１２２を重ね合わせ部７３の底面に当てる。次に、ベアリングサポート７２の開口７４及び間隙調整部材１０の開口１１１に、それらの下側からボルト９１の軸部を差し込み、さらに間隙調整部材１０の上方へ突き出たボルト９１の軸部をパネル８０の開口に通した後、ナット９２で緩く締結して仮止めする。
【００３１】
さらに、本実施形態では、間隙調整部材１０を所望の角度位置に回転させる。具体的には、ベアリングサポート７２のボールが間隙調整部材１０の何れかの凹部１１５に入ることを確認しながら、図６に示すように回転させて、車両の前後方向に沿った間隙調整部材１０の長さＬを所望の長さに調節する。図示例では、軸Ｘ周りに回転させた３箇所の位置間隙調整部材１０を重ねて表しており、それらの前後長の差分がΔ１、Δ２、Δ３である。間隙調整部材１０を回転させた後、ボルト９１とナット９２とを固く締結して本締めすることで、ベアリングサポート７２のボデーへの取付けが完了する。このように、本実施形態の支持装置の車体への取付構造では、ベアリングサポートのブラケットと車体との間に向きを調節した間隙調整部材１０を配設している。
【００３２】
本発明によれば、間隙調整部材１０を回転させることで、前後方向の支持剛性を変化させ、ベアリングサポート７２の共振周波数を変更することができる。図７は、駆動系の振動特性を示すグラフであり、実線Ａがフロントプロペラシャフト、破線Ｂがベアリングサポート、を示している。図示例では、フロントプロペラシャフトの共振ピークに近接してベアリングサポートの共振ピークが存在するため、フロントプロペラシャフトの振動がベアリングサポートの共振を励起して騒音や振動が大きくなるが、本実施形態の間隙調整部材１０をベアリングサポート７２に取り付けた場合、例えば剛性変更部１１の長軸方向を車両前後方向に沿わせた場合、図の一点鎖線Ｃで示すように、ベアリングサポート７２の共振をフロントプロペラシャフト３からずらし、更にボルト軸周りに回転させて剛性を調整、具体的には低剛性にすることで、二点鎖線Ｄで示すようにフロントプロペラシャフト３との共振周波数の乖離ができる。
これにより、図８に示すように、向きを調整した間隙調整部材１０を用いた支持装置の取付構造では、走行時の車騒音を低減することができる。図中の実線Ｅが間隙調整部材１０を備えない場合で、破線Ｆが間隙調整部材１０を備える場合を示している。
【００３３】
フロントプロペラシャフト３の種類によって共振周波数が異なる場合も、ベアリングサポート７２の周波数変更が容易であるため、車内音を一定のレベルに保つことができる。また、従来のダイナミックダンパを省略することができることから、部品点数の削減、組付け作業が容易になる。
【００３４】
［その他の実施形態］
前述の実施形態では、ダイナミックダンパを省略した構成を例示したが、ダイナミックダンパを備えた支持装置で従来の間隙調整板、例えばスペーサーに代えて本実施形態の間隙調整部材１０を利用して、支持装置を構成してもよい。
【００３５】
以上詳述したが、本発明は発明の趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施をすることができる。
上記説明では、間隙調整部材１０が、円筒部１２１、押さえ片１２２から成る取付部１２、凹部１１５、ボール、スプリングを備えているが、これらの一部又は全部を省略して構成してもよい。
ベアリングサポート７２は、図１に示す２ジョイント式の駆動構造に限らず、図示省略する３ジョイント式の駆動構造のベアリングサポートにも利用できることは勿論である。
【符号の説明】
【００３６】
１      エンジン
２      トランスミッション
３      フロントプロペラシャフト
４      リアプロペラシャフト
５      デファレンシャル
６      ユニバーサルジョイント
７      支持装置
７１    ベアリング
７２    ベアリングサポート
７２１  内環部材
７２２  外環部材
７２３  ゴム弾性体
７２４Ｌ、７２４Ｒ  ブラケット
７３    重ね合わせ部
７４    開口
７４Ａ  拡開部
８０    パネル
９１    ボルト
９２    ナット
１０    間隙調整部材
１１    剛性変更部
１１１  間通孔
１１２  凸部
１１４  剛性変更部の下面
１１５  凹部
１２    取付部
１２１  円筒部
１２２  押さえ片
【図１】
2012192832.tif 000003
【図２】
2012192832.tif 000004
【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】
2012192832.tif 000009
【図８】
2012192832.tif 000010
【図９】
2012192832.tif 000011
【図１０】
2012192832.tif 000012