JP3724570B2 - センターベアリングサポート - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、自動車のプロペラシャフトを回転自在に支持するセンターベアリングを、車体側に弾性的に支持するセンターベアリングサポートに関する。
背景技術
センターベアリングサポートは、自動車のプロペラシャフト（図示省略）の軸方向所定位置の外周に装着されるセンターベアリング（ボールベアリング）を、車体側に弾性的に支持することによって、走行中における前記プロペラシャフトの振動を抑制すると共に、プロペラシャフト側と車体側との間での振動伝達を低減するものである。
第５図に示されるように、従来、この種のセンターベアリングサポート１００としては、車体側に取り付けられる外環１０１と、その内周に配置されたセンターベアリング１０３に嵌着された内環１０２とを、エラストマ材料により成形された弾性体１０４を介して弾性的に連結した構造のものがある。
弾性体１０４は、内環１０２に加硫接着された厚肉の基部１０４ａの軸方向両端から、軸方向に対して互いに対称なＪ字形の屈曲形状を呈する一対の可撓本体１０４ｂ，１０４ｂが延び、その外周端部が、外環１０１の内周に固定的に圧入嵌合されている。また、前記基部１０４ａには、前記可撓本体１０４ｂ，１０４ｂ間を外周側へテーパ状に突出したストッパ１０４ｃが形成されている。このストッパ１０４ｃは、プロペラシャフトの振幅が一定以上に増大した時に、外環１０１と接触することによって緩衝を図るものである。
しかし、従来のセンターベアリングサポート１００によれば、ストッパ１０４ｃが弾性体１０４の基部１０４ａの外周に形成されているため、第６図の特性線図に示されるように、プロペラシャフトの径方向変位によってストッパ１０４ｃが外環１０１の内周面と接触した後、前記プロペラシャフトの変位が更に増大して行くと、ある変位量（この例においては８ｍｍ付近）からばね定数が急激に高くなり、したがって十分な緩衝性が得られない問題が指摘される。これは、ストッパ１０４ｃは、外環１０１と接触した当初は曲げ変形となり、軟らかいが、完全に倒れ込んだ時点で、外環１０１と弾性体１０４の基部１０４ａとの間で圧縮変形を受け、硬くなるからである。
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたもので、その主な技術的課題とするところは、被支持シャフトの振動変位の増大時におけるストッパによる緩衝性を向上させることにある。
発明の開示
上述の技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明は、車体側に固定される外環の内周に、エラストマ材料からなり径方向中間で軸方向外側へ凸の折り返し形状を呈する可撓本体を有する弾性体を介して内環が設けられ、この内環の内周に、被支持シャフトを回転自在に支持するセンターベアリングが装着されるセンターベアリングサポートにおいて、前記内環に接着された前記弾性体の内周基部から延びる前記可撓本体に、前記弾性体の外周端部と接触することにより曲げ変形可能なストッパが形成され、このストッパが、前記内周基部と前記可撓本体の折り返し部との間の部分から外周側かつ軸方向内側へテーパ状に延びるものである。すなわち、ストッパが可撓本体に形成されたことによって、このストッパが接触することによる変形力の一部が吸収され、急激なばね定数の上昇が抑えられる。
本発明において一層好ましくは、ストッパと、その根元から弾性体の内周基部にかけての部分との間に所定の位相間隔でリブが形成される。すなわち、このリブによって、ストッパの接触時における所要のばね定数を確保することができる。
発明を実施するための最良の形態
第１図は本発明に係るセンターベアリングサポートの好適な実施の形態を一部破断して示す部分正面図であり、第２図は第１図におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。
すなわちこのセンターベアリングサポート１は、図示されていないマウント等を介して車体側に固定される環状のブラケット２の内周面に、その軸方向両側から圧入嵌着される一対の外環１１，１１と、この外環１１，１１の内周に配置され、図示されていないプロペラシャフトを回転自在に支承するセンターベアリング３、及びその軸方向両側に配置されたオイルシール４，４を保持する一対の内環１２，１２と、前記各外環１１と各内環１２の間を弾性的に連結する弾性体１３とからなる。
外環１１，１１は、例えば日本工業規格によるＳＰＣＣあるいはＳＰＨＣ等の金属からなるものであって、軸心と直交する平面に対して互いに対称な形状を呈し、その互いに反対側を向いた端部に、それぞれブラケット２の軸方向両端縁と当接する鍔部１１ａが形成されている。
内環１２，１２は、例えば日本工業規格によるＳＰＣＣあるいはＳＰＣＥ等の金属からなるものであって、軸心と直交する平面に対して互いに対称な形状を呈し、その互いに軸方向に対向する端部にはセンターベアリング３のアウターレース３１を圧入嵌着するベアリング装着部１２ａが、またその反対側の端部には、前記ベアリング装着部１２ａより小径であって、内周にオイルシール４を圧入嵌着するオイルシール装着部１２ｂが、それぞれ形成されている。
弾性体１３，１３はエラストマ材料で加硫成形されたものであって、その可撓本体１３１は、断面が径方向中間で軸方向外側へ凸の互いに対称な折り返し形状を呈し、外周端部１３ａがそれぞれ外環１１の内周面に一体的に加硫接着され、内周基部１３ｂがそれぞれ内環１２の外周面に加硫接着されている。
各弾性体１３における内周基部１３ｂから延びる可撓本体１３１には、第３図の拡大図にも示されるように、この可撓本体１３１の折り返し部と前記内周基部１３ｂとの間の部分１３１ａから外周側かつ軸方向内側へテーパ状に延びるストッパ１３２が形成されており、その先端部が、前記弾性体１３（可撓本体１３１）における外周端部１３ａの内面に対して、所定の距離（例えば５．５ｍｍ程度）をもって径方向に対向している。また、このストッパ１３２と、その根元に相当する前記部分１３１ａから前記内周基部１３ｂにかけての部分との間には、半径方向に延びる多数のリブ１３３が、所定の位相間隔（例えば３０°間隔）で形成されている。
センターベアリング３は、基本的には互いに同心配置されたアウターレース３１及びインナーレース３２と、その間に円周方向等間隔で回転自在に保持された多数の鋼球３３とからなる既知の構造を有するボールベアリングが使用され、前記アウターレース３１が、内環１２，１２のベアリング装着部１２ａ，１２ａに圧入嵌着され、インナーレース３２の内周面が、プロペラシャフトの外周面に嵌着されるものである。また、前記鋼球３３はグリース３４により潤滑されており、このグリース３４は、前記各内環１２のオイルシール装着部１２ｂに圧入嵌着されて、内周端が前記プロペラシャフトの外周面に密接するオイルシール４によってシールされる。
以上の構成によれば、例えば自動車の通常走行においてプロペラシャフトに振動が発生した場合、振動の入力による前記プロペラシャフト側の内環１２と車体側の外環１１との反復的な相対偏心運動に伴って、弾性体１３，１３の可撓本体１３１，１３１のみが曲げ変形を受ける。このためばね定数が低く、前記車体側への振動伝達が有効に絶縁される。
また、入力される振動による変位が所定の変位量に達すると、各外環１１の内周面に加硫接着された弾性体１３の外周端部１３ａと、ストッパ１３２の先端部が互いに接触する。このため、弾性体１３の可撓本体１３１の曲げ変形に加えて、ストッパ１３２が第３図に矢印Ｆ１で示される方向へ曲げ変形を受け、その内周のリブ１３３が圧縮変形を受けるので、第４図の特性線図に実線で示されるように、ストッパ１３２の接触開始点からばね定数が上昇するが、その上昇率は小さく抑えられる。これは、エラストマ材料の圧縮ばね定数は、変位に対して非線形的な上昇を示すので、リブ１３３の圧縮変形初期にはそのばね定数が小さく、しかもストッパ１３２及びリブ１３３に加えられた変形力Ｆ１の一部は、可撓本体１３１の折り返し部と内周基部１３ｂとの間の部分１３１ａが、第３図に矢印Ｆ２で示される方向へ変位されることによって吸収されるからである。
そして、先に説明した第５図に示される従来構造のものにおいては、ストッパ１０４ｃが外環１０１に接触した後、更に外環１０１と内環１０２の相対変位量が増大すると、倒れ込んだストッパ１０４ｃが基部１０４ａと外環１０１との間で圧縮を受けることによって、第４図に破線で示されるようにばね定数が急激に上昇していたのに対し、本発明の構造によれば、上述したように、ストッパ１３２及びリブ１３３に加えられる径方向の変形力Ｆ１の一部が、可撓本体１３１の折り返し部と内周基部１３ｂとの間の部分１３１ａがＦ２方向へ変位することによって吸収されるため、ばね定数の上昇率が、従来に比較して緩やかになり、優れた緩衝性を発揮する。
しかも、例えばストッパ１３２を可撓本体１３１の湾曲した中腹部付近に形成した場合は、可撓本体１３１の通常の屈伸変形動作が、ストッパ１３２の挟み込みによって妨げられる恐れがあるのに対し、ストッパ１３２が各弾性体１３における可撓本体１３１の折り返し部と内周基部１３ｂとの間の部分１３１ａから延びる構成とすることによって、このような恐れもない。したがって、可撓本体１３１の通常の屈伸変形動作が確保されると共に、ストッパ１３２による優れた緩衝性を得ることができる。
上記構成のセンターベアリングサポート１の製造においては、軸方向に分割された金型内に外環１１と内環１２を互いに同心的に配置し、この外環１１と内環１２の間に画成された成形空間に、成形材料を充填して加硫成形することによって、弾性体１３を前記外環１１及び内環１２に一体的に加硫接着した成形品を得る。次に、前記内環１２におけるオイルシール装着部１２ｂにそれぞれオイルシール４を圧入嵌着してから、前記成形品における各外環１１をブラケット２の軸方向両側から圧入嵌着し、各内環１２のベアリング装着部１２ａをセンターベアリング３のアウターレース３１に圧入嵌着することによって、第１図及び第２図に示された状態に組み立てる。
ここで、例えば先に説明した第５図に示されるように、一対の可撓本体１０４ｂ，１０４ｂを有する弾性体１０４を、内環１０２の外周に一体的に加硫成形・加硫接着した従来構造のものは、弾性体１０４の成形後の離型方向が径方向となるため、弾性体１０４を、その可撓本体１０４ｂとストッパ１０４ｃが径方向に互いにオーバーラップするような形状にすることはできない。これに対し、第１図及び第２図に示される形態のセンターベアリングサポート１によれば、弾性体１３の成形後における金型の離型方向が軸方向であり、したがって、第２図のように、弾性体１３における可撓本体１３１の外周部とストッパ１３２及びリブ１３３が、径方向にオーバーラップした形状であっても、離型の困難性を生じない。
またこのため、弾性体１３を、可撓本体１３１の外周部とストッパ１３２が径方向にオーバーラップしない形状にした場合のように、可撓本体１３１の軸方向寸法が大きくなってしまうことがない。
また、センターベアリングサポート１は、プロペラシャフトをその中間ジョイント部の近傍で支持するため、前記プロペラシャフトがそのフロント側の端部を中心にして振れ回った場合、センターベアリングサポート１にはこじり方向の振動が入力され、弾性体１３，１３が受ける変位量は互いに異なるものとなる。本発明の構成によれば、弾性体１３，１３が互いに独立しているため、このようなこじり振動に対処して、例えば可撓本体１３１の屈曲形状あるいは肉厚や、エラストマ材質を変えることによって、前記両弾性体１３，１３に互いに異なるばね定数を与えたり、両ストッパ１３２，１３２の接触開始点を互いに異なるものとする等の変更が可能である。
なお、本発明は、図示の形態に限定されるものではなく、例えば弾性体１３が単一のセンターベアリングサポートについても、ストッパ１３２及びリブ１３３を第１図及び第２図と同様に形成して実施することができる。また、ストッパ１３２及びリブ１３３を可撓本体１３１の外周端部の内周に形成し、過大変位入力時に、このストッパ１３２が前記弾性体１３の内周基部と接触するようにしても、同様の効果が期待される。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明のセンターベアリングサポートによれば、自動車のプロペラシャフトに装着されるセンターベアリングを車体側に弾性的に支持することによって、走行中における前記プロペラシャフトの振動を抑制すると共に、プロペラシャフト側と車体側との間での振動伝達を低減するものであり、ストッパにリブを設けることによって、過大変位入力に対する所要のばね定数を確保すると共に、前記ストッパを、弾性体の内周基部と可撓本体の折り返し部との間の部分に形成したことによって、ストッパ及びリブに加えられる変形力の一部が、前記内周基部と可撓本体の折り返し部との間の部分の変位によって吸収されるため、ストッパの作動時に、ばね定数が急激に上昇することがなく、優れた緩衝性を発揮することができる。

Claims (2)

1. 車体側に固定される外環（１１）の内周に、エラストマ材料からなり径方向中間で軸方向外側へ凸の折り返し形状を呈する可撓本体（１３１）を有する弾性体（１３）を介して内環（１２）が設けられ、この内環（１２）の内周に、被支持シャフトを回転自在に支持するセンターベアリング（３）が装着されるセンターベアリングサポート（１）において、前記内環（１２）に接着された前記弾性体（１３）の内周基部（１３ｂ）から延びる前記可撓本体（１３１）に、前記弾性体（１３）の外周端部（１３ａ）と接触することにより曲げ変形可能なストッパ（１３２）が形成され、このストッパ（１３２）が、前記内周基部（１３ｂ）と前記可撓本体（１３１）の折り返し部との間の部分（１３１ａ）から外周側かつ軸方向内側へテーパ状に延びることを特徴とするセンターベアリングサポート。
2. ストッパ（１３２）と、その根元から弾性体（１３）の内周基部（１３ｂ）にかけての部分との間に、所定の位相間隔でリブ（１３３）が形成されたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のセンターベアリングサポート。

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