JP2002307963A - 車両用プロペラシャフトの中央支持構造体 - Google Patents

車両用プロペラシャフトの中央支持構造体

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 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
を提供する。 【解決手段】 車両プロペラシャフト用の中央支持構造
体は、支持ブラケットと、環状支持体と、偏向器とから
成る。偏向器はプロペラシャフトの上方で、支持ブラケ
ットの前方に配置される。前端衝突時、偏向器はプロペ
ラシャフトを前記支持ブラケット内を通るよう指向或は
案内し、もって車両の衝突ストロークを向上する。

Description

【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２
６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３
６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３
２ａ（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３
２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１
２は、中央支持ブラケット１８及び前方サブフレーム４
０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

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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して前記車両の前記下面と連結され
    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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【請求項４】 前記偏向器は、前記プロペラシャフトに
    対向する湾曲面を含み、前記湾曲面は、前記プロペラシ
    ャフトによって係合されると共に、前記プロペラシャフ
    トを前記支持ブラケットを通るよう指向する請求項１に
    記載の中央支持構造体。
  5. 【請求項５】 前記偏向器が前記湾曲面の方向を横切る
    ように方向付けられている結着面を含み、該結着面が前
    記車両下面と連結されている請求項４に記載の中央支持
    構造体。
  6. 【請求項６】 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５に記載の中央支持構造体。
  7. 【請求項７】 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６に記載の中央支持構造
    体。
  8. 【請求項８】 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っれ、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おける前記車両の前記下面と連結
    されると共に、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む
    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。
  9. 【請求項９】 前記偏向器が前記プロペラシャフトに対
    向する湾曲面を含み、該湾曲面は、前記プロペラシャフ
    トによって係合されると共に、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指向する請求項８に記
    載の中央支持構造体。
  10. 【請求項１０】 前記偏向器が前記湾曲面の方向を横切
    るように方向付けられている結着面を含み、該結着面が
    前記車両下面と連結されている請求項９に記載の中央支
    持構造体。
  11. 【請求項１１】 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１０に記載の中央支持構造体。
  12. 【請求項１２】 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、支持ブラケット及び前記プロペラ
    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を含む、車両衝突ス
    トローク増大方法において、 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
    後方へ案内し、もって前記車両の衝突ストロークを増大
    する工程を含むことを特徴とする車両衝突ストローク増
    大方法。
  13. 【請求項１３】 前記中央支持体が前記支持ブラケット
    の前方に配置されている偏向器を含み、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請求項１２に記載の車両衝突ストロ
    ーク増大方法。
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