JP2018127132A - プロペラシャフトの支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両前突時におけるプロペラシャフトの支持状態の解除を良好に行うことができるプロペラシャフトの支持構造を提供する。【解決手段】プロペラシャフト１を、センタサポートブラケット３を介して車体パネル２に回転自在に支持する。センタサポートブラケット３のフランジ部３２ｂを車体パネル２の下面にボルト止めする。車体パネル２におけるフランジ部３２ｂの左右両側に凸部２３，２３を形成する。車両前突時、プロペラシャフト１のディフレクタ１２がセンタサポートブラケット３に当接した際、凸部２３，２３によって、センタサポートブラケット３の曲がりが規制され、センタサポートブラケット３が車両前後方向に沿って移動する。これにより、フランジ部３２ｂの車体パネル２からの離脱を良好に行い、プロペラシャフト１の支持状態の解除を良好に行うことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両におけるプロペラシャフトの支持構造に係る。特に、本発明は、車両前突時にプロペラシャフトの支持状態を解除するための構造の改良に関する。

従来、例えば特許文献１に開示されているように、自動車等の車両にあっては、プロペラシャフトの長手方向の中間部が車体に回転自在に支持されている。

このプロペラシャフトの支持構造としては、図６（ａ）（従来のプロペラシャフトｃの支持部分を下側から見た図）に示すように、フロアパネルａにボルト止めされたセンタサポートブラケットｂによってプロペラシャフトｃの長手方向の中間部が回転自在に支持されている。具体的に、センタサポートブラケットｂは、プロペラシャフトｃの外周囲を囲み且つ図示しないベアリングやゴムブッシュを介してプロペラシャフトｃを支持する包囲部ｄと、この包囲部ｄの車両幅方向外側端から水平方向外側に向かって延びるフランジ部ｅ，ｅとを有している。そして、このフランジ部ｅ，ｅに形成された長孔（車両前後方向に沿って延びる長孔）で成るボルト孔ｆ，ｆおよびフロアパネルａに形成されたボルト孔（図示省略）に亘ってボルトｇ，ｇが挿通されることで、センタサポートブラケットｂがフロアパネルａに取り付けられている。これによって、プロペラシャフトｃがセンタサポートブラケットｂを介してフロアパネルａに支持されている。また、プロペラシャフトｃにおけるセンタサポートブラケットｂの前側位置にはディフレクタｈが一体的に設けられている。

そして、車両前突時には、センタサポートブラケットｂに対してプロペラシャフトｃが相対的に後方側に移動し、ディフレクタｈがセンタサポートブラケットｂの包囲部ｄに当接する。この際の理想的な動作としては、センタサポートブラケットｂがディフレクタｈからの荷重を受けることで、ボルトｇ，ｇがフランジ部ｅ，ｅのボルト孔ｆ，ｆの内縁前端に当接してフランジ部ｅ，ｅが破損し（ボルト孔ｆ，ｆが車両前方側に開放し）、ボルトｇ，ｇがボルト孔ｆ，ｆから抜け出る。これにより、センタサポートブラケットｂがフロアパネルａから分離され、プロペラシャフトｃの支持状態が解除される。その結果、車体前部における変形可能領域が拡大し、車体の荷重吸収性能が高められることになる。

特開２０１３−１０３６３９号公報

しかしながら、実際の車両前突時にあっては、図６（ｂ）に示すように、ディフレクタｈがセンタサポートブラケットｂの包囲部ｄに当接した際、センタサポートブラケットｂに曲がりが生じることになる。具体的には、ボルトｇ，ｇの締結位置を中心としてセンタサポートブラケットｂの中央部分が後方側へ移動するように曲がりが生じ（図６（ｂ）に矢印で示すように、センタサポートブラケットｂの中央部分よりも図中の上側はボルトｇの締結位置を中心として図中の反時計回り方向に回動し、センタサポートブラケットｂの中央部分よりも図中の下側はボルトｇの締結位置を中心として図中の時計回り方向に回動し）、その後、センタサポートブラケットｂのフランジ部ｅ，ｅが破損することになる。

このような状況では、図６（ｃ）に示すように、前記センタサポートブラケットｂに曲がりが生じていることに起因して、センタサポートブラケットｂに形成されている長孔で成るボルト孔ｆ，ｆの長手方向が車両前後方向に対して傾斜することになり、フランジ部ｅ，ｅが破損しても（ボルト孔ｆ，ｆが開放されても）、ボルトｇ，ｇがボルト孔ｆ，ｆから抜け出ず、センタサポートブラケットｂがフロアパネルａから分離され難くなって、プロペラシャフトｃの支持状態を解除できなくなる可能性がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両前突時におけるプロペラシャフトの支持状態の解除を良好に行うことができるプロペラシャフトの支持構造を提供することにある。

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、プロペラシャフトに設けられたディフレクタよりも車両後方側で、車体部材の下面に取り付けられたセンタサポートブラケットによって前記プロペラシャフトを回転自在に支持し、前記プロペラシャフトと前記センタサポートブラケットとが車両前後方向で相対的に移動して前記ディフレクタが前記センタサポートブラケットに当接した際、該センタサポートブラケットが前記車体部材に対して相対的に車両後方側へ移動することにより、前記センタサポートブラケットにおける前記車体部材への取り付け部の取り付け状態が解除されるプロペラシャフトの支持構造を前提とする。そして、このプロペラシャフトの支持構造は、前記センタサポートブラケットの車両幅方向外側端に近接し且つ該車両幅方向外側端における車両後方側の部位に対向して、前記車体部材から下方に延びる凸部が設けられていることを特徴とする。

車両前突時、プロペラシャフトに設けられたディフレクタとセンタサポートブラケットとが当接した際、センタサポートブラケットはディフレクタからの荷重を受けることになる。本解決手段では、センタサポートブラケットの車両幅方向外側端に近接し且つ該車両幅方向外側端における車両後方側の部位に対向して、車体部材から下方に延びる凸部が設けられていることにより、この凸部がセンタサポートブラケットの曲がり（センタサポートブラケットの車両幅方向外側端が外側に変位する曲がり）を規制することになる。このため、センタサポートブラケットが曲がることに起因してセンタサポートブラケットにおける車体部材への取り付け部の取り付け状態が解除されなくなる、といった状況を回避することができる。つまり、センタサポートブラケットは、殆ど曲がりを生じることなく車両前後方向に沿って移動（車体部材に対して相対的に後方側に移動）することになり、このセンタサポートブラケットにおける車体部材への取り付け部の取り付け状態が良好に解除されることになる。このため、車両前突時におけるプロペラシャフトの支持状態の解除を良好に行うことができる。

本発明では、プロペラシャフトを回転自在に支持しているセンタサポートブラケットの車両幅方向外側端に近接し且つ該車両幅方向外側端における車両後方側の部位に対向して、車体部材から下方に延びる凸部を設けている。これにより、車両前突時におけるセンタサポートブラケットの曲がりを規制することができ、このセンタサポートブラケットにおける車体部材への取り付け部の取り付け状態を良好に解除することができる。その結果、車両前突時におけるプロペラシャフトの支持状態の解除を良好に行うことができる。

実施形態に係るプロペラシャフトの支持部分を下側から見た図である。 図１におけるII−II線に沿った断面図である。 車両前突時においてプロペラシャフトの支持が解除された状態を示す図１相当図である。 変形例１における図１相当図である。 変形例２における図１相当図である。 従来技術の課題を説明するためのプロペラシャフトの支持部分を下側から見た図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、自動車に備えられたプロペラシャフトの支持構造として本発明を適用した場合について説明する。

−プロペラシャフトの支持構造−
図１は、本実施形態に係るプロペラシャフト１の支持部分を下側から見た図である。この図１では図中の左側が車両前方側である。また、図２は、図１におけるII−II線に沿った断面図である。

これらの図に示すように、プロペラシャフト１は、車体パネル２（例えばフロアパネル；本発明でいう車体部材）の下面に取り付けられたセンタサポートブラケット３によって回転自在に支持されている。

具体的に、前記プロペラシャフト１は、車両前後方向に延在し、図示しないエンジンからの回転駆動力を受けることによって軸線Ｏ回りに回転可能となっている。このプロペラシャフト１は、その後端に図示しないリヤプロペラシャフトを連結するためのフランジ部材１１が設けられ、このフランジ部材１１よりも車両前方側にディフレクタ１２が設けられている。フランジ部材１１およびディフレクタ１２は軸線Ｏに対して直交する方向に延在する円板形状となっている。フランジ部材１１はボルト等の取り付け手段によってプロペラシャフト１の後端に取り付けられている。また、ディフレクタ１２は溶接等の手段によってプロペラシャフト１に一体的に接合されている。

センタサポートブラケット３は、前記フランジ部材１１とディフレクタ１２との間であって、これらフランジ部材１１およびディフレクタ１２に対し軸線Ｏに沿う方向で所定間隔を存した位置に配置されている。つまり、このセンタサポートブラケット３はディフレクタ１２よりも車両後方側に配設されている。センタサポートブラケット３はアッパブラケット３１およびロアブラケット３２によって構成されている。アッパブラケット３１およびロアブラケット３２は、それぞれ金属板のプレス加工によって成形され、断面半円弧状の包囲部３１ａ，３２ａと、この包囲部３１ａ，３２ａの両外側端（車両幅方向外側端）から水平方向外側に向かって延びる一対のフランジ部３１ｂ，３２ｂとを有している。

プロペラシャフト１にはベアリング４が嵌合されており、このベアリング４の周囲には全周に亘ってゴムブッシュ５が嵌合されている。各包囲部３１ａ，３２ａは互いに対向するよう配置され、互いに共働してベアリング４およびゴムブッシュ５を取り囲むよう実質的に半円筒形をなしている。

なお、前記ベアリング４は、フランジ部材１１がプロペラシャフト１の後端から取り外された状態でセンタサポートブラケット３およびゴムブッシュ５と共にプロペラシャフト１に嵌め込まれることにより、プロペラシャフト１に取り付けられている。これにより、プロペラシャフト１から車体パネル２への振動の伝達はゴムブッシュ５によって抑制されるようになっている。

一対のフランジ部３１ｂ，３２ｂは水平方向に延在する平板状をなし、溶接により互いに一体的に接合されている。なお、これらフランジ部３１ｂ，３２ｂは互いに接合されていなくてもよい。

一対のフランジ部３１ｂ，３２ｂそれぞれにはボルト孔３１ｃ，３２ｃが設けられている。このボルト孔３１ｃ，３２ｃは軸線Ｏに沿う方向に延在する長孔となっている。また、車体パネル２におけるセンタサポートブラケット３の取り付け位置にはボルト孔２１，２１が設けられている。また、このボルト孔２１，２１に対応して車体パネル２の上面にはナットＮ１，Ｎ１が接合されている。そして、車体パネル２の下面とアッパブラケット３１のフランジ部３１ｂの上面との間にスペーサ２２が介在された状態で、フランジ部３１ｂ，３２ｂのボルト孔３１ｃ，３２ｃが車体パネル２のボルト孔２１，２１に位置決めされ、フランジ部３１ｂ，３２ｂの下側からボルトＢ１，Ｂ１が挿通されると共に、このボルトＢ１，Ｂ１がナットＮ１，Ｎ１にねじ込まれることにより、センタサポートブラケット３が車体パネル２の下面に取り付けられている。このようにしてセンタサポートブラケット３が取り付けられた状態にあっては、ボルトＢ１，Ｂ１は、ボルト孔３１ｃ，３２ｃの中央（車両前後方向の中央）よりも僅かに車両後方側の位置にある。

また、図１に示すように、ディフレクタ１２の外径寸法は、センタサポートブラケット３の包囲部３１ａ，３２ａの外径寸法よりも大きく設定されており、ディフレクタ１２がセンタサポートブラケット３に対して相対的に後方側に移動した際（例えば、車両前突時においてセンタサポートブラケット３が車体パネル２と共にプロペラシャフト１に対して相対的に前方側に移動した際）には、このディフレクタ１２の後端面とセンタサポートブラケット３の包囲部３１ａ，３２ａの前端面とが当接する構造となっている。

−車体パネルの凸部−
本実施形態の特徴は、車体パネル２から下方に突出された略直方体形状の凸部２３，２３が設けられている点にある。この凸部２３，２３は、車体パネル２の加工時（プレス加工時）に一体成形されたものであって、前記センタサポートブラケット３のフランジ部３１ｂ，３２ｂに対して車両幅方向外側に配設されている。

具体的に、この凸部２３，２３は、その前端面（車両前方側に位置する面）２３ａ，２３ａが前記ボルトＢ１，Ｂ１の中心位置（図１における一点鎖線Ｔ１を参照）よりも僅かに車両前方側に位置している。また、凸部２３，２３の後端面（車両後方側に位置する面）２３ｂ，２３ｂは前記フランジ部３１ｂ，３２ｂの後端（図１における一点鎖線Ｔ２を参照）に一致した位置となっている。つまり、この凸部２３，２３の後端面２３ｂ，２３ｂとフランジ部３１ｂ，３２ｂの後端とは同一仮想平面上に位置している。

また、この凸部２３，２３における車両幅方向の内側面２３ｃ，２３ｃの位置は、センタサポートブラケット３のフランジ部３１ｂ，３２ｂの外側端３１ｄ，３２ｄに近接した位置に設定されている。この凸部２３，２３の内側面２３ｃ，２３ｃとフランジ部３１ｂ，３２ｂの外側端３１ｄ，３２ｄとの間の間隔寸法は、実験またはシミュレーションによって設定されるものであり、車両前突時における凸部２３，２３とセンタサポートブラケット３との相対移動（車両前後方向での相対移動）に支障を来さない範囲でできるだけ短い寸法に設定されていることが好ましい。このように、凸部２３，２３は、車体パネル２から下方に延びており、センタサポートブラケット３の外側端（車両幅方向外側端）３１ｄ，３２ｄに近接し且つ該外側端３１ｄ，３２ｄにおける車両後方側の部位に対向して設けられている。

このような凸部２３，２３が形成されていることにより、車両前突時には、ディフレクタ１２の当接によってセンタサポートブラケット３に曲がり（センタサポートブラケット３の外側端３１ｄ，３２ｄが車両幅方向外側に変位する曲がり）が生じるような状況であっても、センタサポートブラケット３の外側端３１ｄ，３２ｄが凸部２３，２３の内側面２３ｃ，２３ｃに当接することで、このセンタサポートブラケット３の曲がりを規制することができるようになっている。また、凸部２３，２３の内側面２３ｃ，２３ｃは車両前後方向に沿って延びているので、車両前突時におけるセンタサポートブラケット３の車両前後方向に沿った方向への移動をこの内側面２３ｃ，２３ｃによって案内（ガイド）することができる。このように、凸部２３，２３は、センタサポートブラケット３の曲がりを規制するストッパ機能と、センタサポートブラケット３の車両前後方向への移動を案内するガイド機能とを備えている。

−車両前突時−
次に、車両前突時においてプロペラシャフト１の支持状態を解除する動作について説明する。

車両前突時には、エンジンおよびプロペラシャフト１に対して車体が前方側へ移動することになる。つまり、前記車体パネル２がプロペラシャフト１に対して前方側へ移動することになる。これにより、車体パネル２に取り付けられているセンタサポートブラケット３も、プロペラシャフト１に対して前方側へ移動し、ディフレクタ１２に近づいていく。

そして、センタサポートブラケット３の包囲部３１ａ，３２ａの前端面とディフレクタ１２の後端面とが当接すると、センタサポートブラケット３の前方側への移動は停止するのに対し、車体パネル２の前方側への移動は継続される状況となる。つまり、センタサポートブラケット３のフランジ部３１ｂ，３２ｂに設けられているボルト孔３１ｃ，３２ｃの内側でボルトＢ１，Ｂ１が前方側へ移動していく。

本実施形態では、センタサポートブラケット３の外側端３１ｄ，３２ｄに近接し且つ該外側端３１ｄ，３２ｄにおける車両後方側の部位に対向して、車体パネル２から下方に延びる凸部２３，２３が設けられていることにより、この凸部２３，２３がセンタサポートブラケット３の曲がり（センタサポートブラケット３の外側端３１ｄ，３２ｄが車両幅方向外側に変位する曲がり）を規制することになる。このため、長孔で成るボルト孔３１ｃ，３２ｃの長手方向が車両前後方向に対して傾斜することは殆どない。

そして、前記ボルトＢ１，Ｂ１がボルト孔３１ｃ，３２ｃの内縁前端に当接すると、図３に示すように、ボルトＢ１，Ｂ１によってボルト孔３１ｃ，３２ｃが車両前方側に開放し、ボルトＢ１，Ｂ１がボルト孔３１ｃ，３２ｃから抜け出る。これにより、センタサポートブラケット３が車体パネル２から分離され、プロペラシャフト１の支持状態が解除される。

このように、本実施形態では、センタサポートブラケットが曲がることに起因してセンタサポートブラケットにおける車体パネルへの取り付け部の取り付け状態が解除されなくなる、といった状況（図６（ｃ）に示す状況）が回避される。つまり、センタサポートブラケット３は、殆ど曲がりを生じることなく車両前後方向に沿って移動（車体パネル２に対して相対的に後方側に移動）することになり、このセンタサポートブラケット３における車体パネル２への取り付け部の取り付け状態が良好に解除されることになる。このため、車両前突時におけるプロペラシャフト１の支持状態の解除を良好に行うことができる。その結果、車体前部における変形可能領域が拡大し、車体の荷重吸収性能を高めることができる。

（変形例１）
次に、変形例１について説明する。本変形例は凸部の位置が前記実施形態のものと異なっている。従って、ここでは凸部の位置についてのみ説明する。

図４は本変形例における図１相当図である。この図４に示すように、本変形例における凸部２４，２４は、その前端面２４ａ，２４ａが前記ボルトＢ１，Ｂ１の中心位置（図４における一点鎖線Ｔ１を参照）に一致した位置となっている。つまり、この凸部２４，２４の前端面２４ａ，２４ａとボルトＢ１，Ｂ１の中心位置とは同一仮想平面上に位置している。また、この凸部２４，２４の後端面２４ｂ，２４ｂは、前記実施形態の場合と同様に、前記フランジ部３１ｂ，３２ｂの後端（図４における一点鎖線Ｔ２を参照）に一致した位置となっている。つまり、この凸部２４，２４の後端面２４ｂ，２４ｂとフランジ部３１ｂ，３２ｂの後端とは同一仮想平面上に位置している。

この構成によれば、前記実施形態の場合と同様の作用効果を得ながらも、凸部２４，２４における車両前後方向の長さ寸法を必要最小寸法とすることができる。

（変形例２）
次に、変形例２について説明する。本変形例も凸部の位置が前記実施形態のものと異なっている。従って、ここでも凸部の位置についてのみ説明する。

図５は本変形例における図１相当図である。この図５に示すように、本変形例における凸部２５，２５は、その前端面２５ａ，２５ａが、前記変形例１の場合と同様に、前記ボルトＢ１，Ｂ１の中心位置（図５における一点鎖線Ｔ１を参照）に一致した位置となっている。つまり、この凸部２５，２５の前端面２５ａ，２５ａとボルトＢ１，Ｂ１の中心位置とは同一仮想平面上に位置している。また、この凸部２５，２５の後端面２５ｂ，２５ｂは、前記フランジ部３２ｂの後端（図５における一点鎖線Ｔ２を参照）よりも僅かに車両後方側に位置している。この凸部２５，２５の後端面２５ｂ，２５ｂとフランジ部３２ｂの後端との間の長さ（図５における寸法β１）は、ボルト孔３１ｃ，３２ｃの前端とボルトＢ１のネジ部（図示省略）の前端との間の長さ（図５における寸法β２）に略一致している。

この構成によれば、車両前突時にボルトＢ１がボルト孔３１ｃ，３２ｃの内縁前端に当接した状況であってもフランジ部３２ｂの車両幅方向外側に凸部２５が存在することになり、センタサポートブラケット３の曲がり（センタサポートブラケット３の外側端が車両幅方向外側に変位する曲がり）を確実に規制することが可能になる。

−他の実施形態−
なお、本発明は、前記実施形態および前記各変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲および当該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。

例えば、前記実施形態および各変形例では、凸部２３（２４，２５）は車体パネル２の加工時に一体成形されたものとしていた。本発明はこれに限らず、凸部を構成する別部材（例えば金属製のブロック）を車体パネル２の下面に溶接によって接合したりボルト止め等によって取り付けたりしてもよい。

また、前記実施形態および各変形例では、センタサポートブラケット３のフランジ部３１ｂ，３２ｂの外側端３１ｄ，３２ｄと凸部２３の内側面２３ｃとの間に所定間隔を設けるようにしていた。本発明はこれに限らず、車両前突時における凸部２３，２３とセンタサポートブラケット３との相対移動（車両前後方向での相対移動）が可能な程度に、フランジ部３１ｂ，３２ｂの外側端３１ｄ，３２ｄと凸部２３の内側面２３ｃとを接触させておく構造としてもよい。

本発明は、車両前突時にプロペラシャフトの支持状態を解除するプロペラシャフト支持構造に適用可能である。

１ プロペラシャフト
１２ ディフレクタ
２ 車体パネル（車体部材）
２３ 凸部
３ センタサポートブラケット

Claims (1)

1. プロペラシャフトに設けられたディフレクタよりも車両後方側で、車体部材の下面に取り付けられたセンタサポートブラケットによって前記プロペラシャフトを回転自在に支持し、前記プロペラシャフトと前記センタサポートブラケットとが車両前後方向で相対的に移動して前記ディフレクタが前記センタサポートブラケットに当接した際、該センタサポートブラケットが前記車体部材に対して相対的に車両後方側へ移動することにより、前記センタサポートブラケットにおける前記車体部材への取り付け部の取り付け状態が解除されるプロペラシャフトの支持構造において、
   前記センタサポートブラケットの車両幅方向外側端に近接し且つ該車両幅方向外側端における車両後方側の部位に対向して、前記車体部材から下方に延びる凸部が設けられていることを特徴とするプロペラシャフトの支持構造。

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