JP2008173990A - プロペラシャフトの支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】取付ボルトの締め付け時におけるボルト軸力の低下を防止し得るプロペラシャフトの支持構造を提供する。
【解決手段】支持構造の防振機構は、取付ボルト３の外周側に嵌挿されて、該ボルトとナット４によってクロスメンバの下面側に取り付けられるカラー６と、該カラーの外周面に嵌合保持されて、前記ブラケットの端部を挟持状態に支持する上下一対のゴムブッシュ７，８と、カラーの下端面とボルトの座面との間に介装されたワッシャ５と、前記一方のゴムブッシュのボルトの座面側の端面に加硫接着されて、カラーの一端部外周面に嵌合した環状シート部材９と、を備え、ワッシャが当接するカラーの下端面６ｄを、シート部材のゴムブッシュと反対側の下面よりも突出形成して、ボルト締め付け時にワッシャの上面とシート部材の下面との間に微小隙間Ｃを形成した。
【選択図】 図１

Description

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を、車体フロアメンバにセンターベアリングを介して回転自在に支持する支持構造の改良技術に関する。

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、軸方向の所定部位がセンターベアリングによって回転自在に軸受されていると共に、該センターベアリングの外周に設けられた支持構造によって車体フロアメンバの下部に弾性的に支持されており、この支持構造の一つとして、本出願人が先に出願した以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

概略を説明すれば、このプロペラシャフトの支持構造は、車体フロアメンバ（クロスメンバ）の下面に取り付けられたほぼＵ字形状に折曲された金属板状のブラケットと、該ブラケットの中央に防振部材としてのラバーマウントと、該ラバーマウントの内周側に設けられて、プロペラシャフトを回転自在に軸受けするセンターベアリングと、を備えている。

前記ブラケットは、ほぼ円環状の本体の上端部に径方向へ延出された左右一対のプレート部にボルト挿通孔がそれぞれ穿設され、該各ボルト挿通孔に下から挿通した２つの取付ボルトと車体フロアパネルの上部に位置するナットとによって車体フロアパネルにカラーを介して締め付け固定されている。

また、前記カラーの外周には、上下一対の円環状のゴムブッシュが嵌合配置されており、フロアパネル側に位置する上方側のゴムブッシュは、上端面がフランジに加硫接着によって接合されていて内周面はカラーに単に嵌合している。一方、下方側のゴムブッシュは、カラーに接合されることなく単に嵌合していると共に、ボルト頭部側の下端面には金属若しくは硬質合成樹脂材からなる円環状のシート部材が加硫接着により接合されている。

このシート部材は、その下端面がボルト頭部の着座面に配置されたワッシャの上面に対向配置されていると共に、内周側が前記カラーの外周面に嵌合保持されており、この嵌合保持によって、下側のゴムブッシュのカラーからの脱落を防止するようになっている。

そして、前記ブラケットの両プレート部が、前記上下の各ゴムブッシュの間に挟持された状態で、前記ボルトをナットに対して締め付けて行くことによって、カラーを介してプロペラシャフトのセンターベアリングの部位が車体フロアメンバに取り付けられると共に、各ゴムブッシュによって弾性的に支持されることになる。
実公平７−３９６９７号公報

しかしながら、この従来の支持構造にあっては、前記下側のゴムブッシュにシート部材を加硫接着した際に、該ゴムブッシュとシート部材の軸方向（上下方向）の長さが精度良く管理されていないため、プロペラシャフトをボルトによって車体へ取り付ける際に、前記シート部材の下部がカラーの下端面から下方へ突出してしまう場合がある。

したがって、前記ボルトを締め付けていくと、ワッシャの上面外周側がまずシート部材の下面に弾接して下側のゴムブッシュを僅かに圧縮変形させながら該ワッシャの上面内周側がカラーの下端面に当接しつつ該カラーを介してナットとの締結力を増加させるようになっている。

このように、シート部材を介して下側のゴムブッシュを圧縮変形させながらボルトを締め付けていくため、かかるゴムブッシュの弾性反力によって、予め設定したボルトの軸力が得られないおそれがある。

また、ゴムブッシュが圧縮変形することによって、該ゴムブッシュの弾性力特性が変化してしまい、前記ブラケットに対する支持力が低下するおそれもある。

本発明は、従来のプロペラシャフトの支持構造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、プロペラシャフトの軸方向の中間部位に有するセンターベアリングを保持するブラケットを、防振機構を介して例えば車体のフロアメンバにボルト及びナットによって取り付けるプロペラシャフトの支持構造であって、前記防振機構は、前記ボルトの外周側に嵌挿されて、該ボルトとナットによって前記フロアメンバの下面側に取り付けられるカラーと、該カラーの外周面に嵌合保持されて、前記ブラケットの端部を挟持状態に支持する一対のゴムブッシュと、前記カラーの端面とボルトまたはナットの座面との間に介装されたワッシャと、前記一方のゴムブッシュのボルトまたはナットの前記座面側の端面に加硫接着されて、カラーの一端部外周面に嵌合した環状のシート部材と、を備え、前記ワッシャが当接する前記カラーの一端面を、前記シート部材の前記ゴムブッシュと反対側の外面よりも突出形成したことを特徴としている。

この発明によれば、カラーの一端面がシート部材の外面よりも突出形成したことにより、前記ボルトをナットに対して締め付けてブラケットを固定する際に、ワッシャの座面がカラーの一端面に直接かつ予め設定した軸トルク（締め付け力）によって確実に圧接する。したがって、ボルトの軸力を十分に得ることが可能になる。この結果、例えば車両の搬送中などにおける振動などによる不用意なボルトとナットの緩みを防止できる。

請求項２に記載の発明は、前記シート部材の内周面を、前記カラーの一端部外周面に圧入によって嵌合固定したことを特徴としている。

この発明によれば、シート部材をカラーの外周面に対して圧入によって固定したため、カラーに対するシート部材の強固な固定状態が得られる。このため、組み付け前において、経時的にゴムブッシュの膨張などによってシート部材の外面がカラーの一端面よりも突出することがない。したがって、組み付け後におけるボルトの軸力を十分に確保できる。

請求項３に記載の発明は、前記ゴムブッシュが前記シート部材に対して加硫接着される側の内周面に、凹部を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のプロペラシャフトの支持構造。

ゴムブッシュをシート部材に加硫接着する際に、前記凹部によって加硫成形時のゴムのシート部材外面への回り込みが防止されるため、ボルトの締め付け時におけるシート部材の外面とワッシャとの間にゴム材が介装されることがなくなる。

請求項４に記載の発明は、前記ボルトの締め付け時に形成される前記カラーの一端面とシート部材の外面との間の隙間を、少なくともシート部材の圧入時における傾きを吸収し得る程度の大きさに設定したことを特徴としている。

シート部材をカラーに圧入する際に、たとえシート部材が傾いたとしても前記隙間によってその傾きを吸収するため、ボルト締め付け時におけるシート部材の外面とワッシャとの接触を回避でき、締め付け時及び締め付け後のボルトの軸力に影響がない。したがって、締め付け時の安定化が図れる。

以下、本発明にかかるプロペラシャフトの支持構造の実施例を図面に基づいて詳述する。

この実施例では、車両用に適用したもので、このプロペラシャフト（図示せず）は、トランスミッション側の駆動側シャフト及び十字継手を介して連結されたセンターシャフトと、該センターシャフトにセンターベアリングと等速ジョイント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とを備え、前記センターベアリングは、所定の基体である車体のフロアメンバ（クロスメンバ）１（図１参照）にブラケット２によって回転自在に支持されている。

前記クロスメンバ１は、所定位置に後述する取付ボルト３が挿通するボルト挿通孔１ａが上下に貫通形成されていると共に、該ボルト挿通孔１ａの上部開口縁にナット４が溶接などによって固定されている。

前記ブラケット２は、プレス成形により金属材によって一体に形成されて、図３に示すように、前記センターベアリングを内部に支持する円環状のブラケット本体２ａと、該ブラケット本体２ａの下端部に溶接などによって一体に固定され、径方向へ延出した左右一対のプレート部２ｂ、２ｂとから構成されている。この各プレート部２ｂ、２ｂの外端部には、後述する保持金具が嵌合する取付孔２ｃ、２ｃが穿設されている。

前記取付ボルト３は、図１に示すように、頭部３ａの座面にワッシャ５が設けられていると共に、外周側に金属製のカラー６が嵌挿されている。このカラー６は、上下方向へ所定の長さに形成されて、上端部外周にフランジ部６ａが一体に有していると共に、外周には上下一対の円環状の防振部材であるゴムブッシュ７，８が嵌合配置されている。

この一対のゴムブッシュ７，８は、両者の接合面を中心としてほぼ対称形状に形成されており、クロスメンバ１側に位置する上側のゴムブッシュ７は、その上端部７ａのみがカラー６のフランジ部６ａの下面に加硫接着によって接合されて、内周面はカラー６の外周に単に嵌合している。

一方、ボルト頭部３ａ側に位置する下側のゴムブッシュ８は、図１及び図２に示すように、下端部８ａにシート部材９が加硫接着によって接合されて、カラー６に接合されることなく単に嵌合していると共に、前記下端部８ａの外周に環状凹溝８ｂが形成されている。

前記シート部材９は、金属材によって円環状に形成され、外径が前記ワッシャ５の外径よりも僅かに大きく形成されていると共に、内径が前記カラー６の外径と殆ど同じか若干小さく形成されて適正な締め代が設定され、この内周面９ａがカラー６の下端部６ｂの外周面６ｃに圧入によって固定されるようになっている。これにより、車両への取付前の下側のゴムブッシュ８の脱落を防止するようになっている。

また、前記上下ゴムブッシュ７，８の互いの対向面間には、上下合わせて横断面ほぼコ字形状の上下２つのブラケット保持金具１０，１１が加硫接着によって接合されており、この各ブラケット保持金具１０，１１の間に前記プレート部２ｂが取付孔を介して挟持されている。つまり、両保持金具１０，１１が合わさった形成される環状凹溝内にプレート部２ｂの取付孔が嵌合配置されている。

なお、前記カラー６と上下のゴムブッシュ７，８、シート部材９及びブラケット保持金具１０，１１によって防振機構が構成されている。

そして、前記カラー６の下端部６ｂは、図１及び図２に示すように、各構成部材がボルト３とナット４を介して組み付けられた際に、前記シート部材９の下面９ｂから下方へ突出形成されている。これによって、前記シート部材９の下面９ｂとワッシャ５の上面５ａとの間には、微小隙間Ｃが形成されている。つまり、この隙間Ｃ分の長さだけカラー６の下端部６ｂが突出形成されている。

この微小隙間Ｃは、前記シート部材９をカラー６の下端部６ｂの外周面６ｃに圧入した際に、該シート部材９の僅かな傾きを吸収できる程度の大きさに設定されている。

以下、前記ブラケット２を車体に取り付けるための作業手順を説明すると、まず、上下のゴムブッシュ７、８のブラケット保持金具１０，１１間にプレート部２ｂの取付孔を嵌合させると共に、シート部材９が一体になった下側のゴムブッシュ８をカラー６の下端部６ｂ下方から嵌挿すると共に、シート部材９が下方から圧入され、これによって、プレート部２ｂを挟持状態に保持する。

次に、ワッシャ５を備えた取付ボルト３をカラー６の内部に挿入してナット４に対して締め付けていく。

この取付ボルト６の締め付けの際における前記ワッシャ５は、その上面５ａの外周側は前記シート部材９の下面９ｂに微小隙間Ｃを介して対向すると共に、その内周側が前記カラー６の下端部６ｂの下端面に直接圧接する。

このように、取付ボルト６の締め付け中及び締め付け完了後においても、ワッシャ５の上面とシート部材９の下面９ｂとの間は、微小隙間Ｃによって接触することなく、ワッシャ５の上面内周部側が前記カラー６の下端面６ｄに直接かつ強固に圧接する。したがって、取付ボルト３の予め設定された軸力を十分に得られる。この結果、例えば車両の搬送中などにおける振動などによって、不用意に取付ボルト３のナット４に対する緩みを防止できる。

しかも、従来のように、シート部材９を介して下側のゴムブッシュ８が圧縮変形して、該ゴムブッシュ８の弾性力特性が変化することがなくなるので、ブラケット２の常時安定かつ確実な支持が可能になる。

また、前記シート部材９を、カラー６の外周面６ｃに対して圧入によって固定したため、カラー６に対するシート部材９の強固な固定状態が得られると共に、組み付け前において、経時的にゴムブッシュの膨張などによってシート部材９の下面９ｂがカラー６の下端面６ｄよりも突出することがない。したがって、組み付け後における取付ボルト３の軸力を十分に確保できる。

しかも、前記下側のゴムブッシュ８の下端部８ａの内周面に環状凹溝８ｂを形成したことによって、ゴムブッシュ８をシート部材９に加硫接着する際に、前記凹溝８ｂによって加硫成形時にゴムのシート部材９の外面への回り込みが防止されるため、取付ボルト３の締め付け時におけるシート部材９の外面とワッシャ５との間にゴム材が介装されることがなくなる。これによって、ボルト３の軸力低下をさらに防止することが可能になる。

さらに、前記ワッシャ５とシート部材９との間に微小隙間Ｃを形成したため、シート部材９をカラー６に圧入する際に、たとえシート部材９が傾いたとしても前記隙間Ｃによってその傾きを吸収するため、シート部材９の下端面とワッシャ５の上面との接触を回避できる。したがって、締め付け時及び締め付け後のボルト３の軸力に影響を与えることがない。

本発明は、前記各実施例の構成に限定されるものではなく、例えばシート部材９を硬質の合成樹脂材によって形成することも可能である。また、この支持構造を、車両以外の船舶などにも適用することも可能である。

本発明に係るプロペラシャフトの支持構造の一実施例を示す縦断面図である。 本実施例の要部拡大断面図である。 本実施例の支持構造の全体正面図である。

符号の説明

１…クロスメンバ（所定の基体）
２…ブラケット
２ａ…ブラケット本体
２ｂ…プレート部
３…取付ボルト
４…ナット
５…ワッシャ
５ａ…上面
６…カラー
６ａ…フランジ部
６ｂ…下端部
６ｃ…外周面
６ｄ…下端面
７…上側ゴムブッシュ
８…下側ゴムブッシュ
８ｂ…環状凹溝
９…シート部材
９ａ…内周面
９ｂ…下面

Claims (4)

1. プロペラシャフトの軸方向のほぼ中間部位に有するセンターベアリングを保持するブラケットを、防振機構を介して所定の基体にボルト及びナットによって取り付けるプロペラシャフトの支持構造であって、
   前記防振機構は、前記ボルトの外周側に嵌挿されて、該ボルトとナットによって前記所定の基体の下面側に取り付けられるカラーと、該カラーの外周面に嵌合保持されて、前記ブラケットの端部を挟持状態に支持する一対のゴムブッシュと、前記カラーの端面とボルトまたはナットの座面との間に介装されたワッシャと、前記一方のゴムブッシュのボルトまたはナットの前記座面側の端面に加硫接着されて、カラーの一端部外周面に嵌合したシート部材とを備え、
   前記ワッシャが当接する前記カラーの一端面を、前記シート部材の前記ゴムブッシュと反対側の外端面よりも突出形成したことを特徴とするプロペラシャフトの支持構造。
2. 前記シート部材の内周面を、前記カラーの一端部外周面に圧入によって嵌合固定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構造。
3. 前記ゴムブッシュが前記シート部材に対して加硫接着される側の内周面に、凹部を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のプロペラシャフトの支持構造。
4. 前記ボルトの締め付け時に形成される前記ワッシャの端面とシート部材の外面との間の隙間を、少なくともシート部材の圧入時における傾きを吸収し得る程度の大きさに設定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロペラシャフトの支持構造。

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