JP6936109B2 - 軸受構造体のブラケット - Google Patents

Description

本発明は、軸受構造体のブラケットに関する。

車体前部にエンジンを搭載する後輪駆動車又は四輪駆動車は、車体前部に搭載された変速装置から車体後部に搭載された終減速装置に動力を伝達するため、推進軸（プロペラシャフト）を備える。
このような推進軸は、変速装置と終減速装置との距離が一定でないこと、そして、変速装置の出力軸と終減速装置の入力軸との回転中心が同軸上にないことから、自在継手を介して変速装置や終減速装置と連結している。
また、推進軸が所定の長さを超える場合、推進軸は軸方向に分割された複数の鋼管により構成される。また、複数の鋼管は自在継手により連結され、そして、自在継手の近傍が軸受を備えた軸受構造体により回転自在に支持される。

上記した軸受構造体は、軸受以外に、軸受に外嵌される環状の防振部材と、車体底面に固定されて防振部材を支持するブラケットと、を備える。
また、防振部材は、環状の防振ゴムと、防振ゴムの内周に接着され軸受に外嵌される内環と、防振ゴムの外周に接着された外環と、を備える。ブラケットは、防振部材の外環が内嵌される環状の円環部と、円環部から車体側に延びて車体に固定される脚部と、を備える。ブラケットにおいて、一般に円環部と脚部とは、別部品であり、スポット溶接により接合されて一体化している。

近年の車両において、車体前部にクラッシャブルゾーン（衝突の際に車体前部が変形して衝突エネルギーを吸収できる空間）が設けられ、前方衝突の衝撃から客室内の乗員を保護するようになっている。
このような構造では、衝突の際に車体前部の変形を促すため、車体前部に搭載されたエンジン及び変速機が衝突により速やかに後退することが要求されるが、車両が推進軸を備える場合、推進軸がエンジン等の後退を妨げる要因になりかねない。
このような事情から、車両前方からの衝突荷重が推進軸に作用した場合、軸受構造体から軸受が離脱し、推進軸の支持が解除されるようになっている。この結果、推進軸の屈曲、折損等が可能となり、推進軸がエンジン及び変速機の後退を阻害しない（下記特許文献１，２参照）。

特開２０１６−５５７９７号公報 国際公開第２０１２−５４９１７号

ところで、軸受とともにブラケットが車体から離脱すると、推進軸から径方向外側に突出するブラケットの脚部が周辺の部品を破損させる、という二次損傷のおそれがある。
よって、上記特許文献１の軸受構造体のブラケットは、円環部と脚部との接合部に脆弱部を形成し、衝突時に、脚部が車体に固定された状態（車体側に残った状態）を保持しつつ、円環部及び軸受のみが離脱するようになっている。
一方で、上記特許文献２の軸受構造体のブラケットは、車両の燃費向上のため、アルミニウム材により円環部と脚部とが一体形成されているが、このようなアルミニウム材により一体形成されたブラケットにおいても、上記した二次損傷を回避できることが望まれている。

本発明は、このような課題を解決するために創作されたものであり、一体形成され、二次損傷を回避できる軸受構造体のブラケットを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る軸受構造体のブラケットは、軸受及び防振部材を介して推進軸を回転自在に支持する軸受構造体のブラケットであって、前記推進軸の軸方向に開口する円筒状を呈し、前記防振部材が内嵌されて前記推進軸に作用した衝突荷重が伝達する円環部と、前記円環部の外周から延びて車体に取り付けられる脚部と、を備え、前記円環部と前記脚部とは一体形成され、前記円環部は、径方向の厚みが所定の厚みに設定された肉厚部と、前記肉厚部よりも肉薄となっている肉薄部と、を備えていることを特徴とする。

前記発明によれば、衝突荷重が円環部に伝達すると、円環部において強度が低い肉薄部が破断し易く、円環部に支持（内嵌）される防振部材が離脱する。よって、衝突時にブラケットの脚部が車体から離脱しないため、二次損傷を回避できる。

また、前記発明において、前記脚部は、前記肉厚部に接続していることが好ましい。

脚部が肉薄部に接続すると肉薄部の強度が向上して破断し難くなるが、前記構成によれば、脚部が肉厚部に接続するため、肉薄部の強度が向上しない。よって、円環部に所定の衝突荷重が作用すると肉薄部が確実に破断し、衝突時にブラケットの脚部が車体から離脱することを防止できる。

また、前記発明において、前記脚部は、前記軸方向から視て、略鉛直方向に延在し、かつ、前記円環部に向うにつれて拡幅する平面部を備え、前記肉厚部に接続している部分が拡大していることが好ましい。

前記構成によれば、脚部の円環部側の強度が向上し、大きな衝突荷重が伝達しても、脚部の車体側が破断し難い。よって、衝突時にブラケットの脚部が離脱することを防止できる。

また、前記発明において、前記脚部は、前記平面部の右端及び左端から前記軸方向に突出する壁部を備え、前記壁部の前記軸方向の高さは、車体側に向うにつれて拡大していることが好ましい。

前記構成によれば、脚部の車体側の強度が向上し、大きな衝突荷重が伝達しても、脚部の車体側が破断し難い。よって、衝突時にブラケットの脚部が車体から離脱することを防止できる。

また、前記発明において、前記平面部から前記軸方向に突出するリブが形成されていることが好ましい。

前記構成によれば、脚部が補強されるため、脚部が破断し難い。

また、前記発明において、前記肉薄部には、切り欠きが形成されていることが好ましい。

前記構成によれば、衝突時に肉薄部が確実に破断するようになるため、衝突時にブラケットの脚部が離脱する可能性が極めて低くなる。

また、前記発明において、前記ブラケットは、アルミニウム合金を用いた鋳造物であってもよい。

本発明によれば、一体形成され、二次損傷を回避できる軸受構造体のブラケットを提供することができる。

実施形態に係る推進軸を平面視した平面図である。 図１の枠線ＩＩで囲まれた範囲の拡大図である。 実施形態のブラケットを前側から視た前面図である。 実施形態のブラケットを上方かつ左前側から視た斜視図である。 実施形態のブラケットを左側から視た左側面図である。 図３のＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。 変形例のブラケットを上方かつ左前側から視た斜視図である。

次いで、本発明の実施形態について適宜図面を参照しながら説明する。また、実施形態において、軸受構造体を説明する前に、軸受構造体に支持される推進軸について説明する。

（推進軸）
推進軸１００は、ＦＦ（Front-engine Front-drive）ベースの四輪駆動車に搭載され、フロアパネル２００（図３参照）の下方で車体前部から車体後部に亘って延在し、車体前部の変速装置（不図示）からの動力を車体後部の終減速装置（不図示）に伝達するための軸部材である。
なお、図３に示すように、フロアパネル２００には、上方に窪む凹部２０１が形成されており、その凹部２０１内に推進軸１００が収容されている。

図１に示すように、推進軸１００は、車両前方寄りに配置される第１推進軸１と、車両後方寄りに配置される第２推進軸２と、第１推進軸１と第２推進軸２とを連結する等速ジョイント３と、を備え、前後方向の中間部で分割された２ピース構造となっている。

第１推進軸１及び第２推進軸２は、前後方向に延びる金属製の円筒体である。
第１推進軸１の前端には十字軸ジョイント４が連結し、この十字軸ジョイント４を介して第１推進軸が図示しない変速装置と接続している。
第２推進軸２の後端には十字軸ジョイント５が連結し、この十字軸ジョイント５を介して第２推進軸２が図示しない終減速装置と接続している。

等速ジョイント３は、トリポード型の等速ジョイントであり、第１推進軸１の後端に接合されたスタブシャフト３ａと、スタブシャフト３ａの後端部に設けられた動力伝達部材３ｂと、第２推進軸２の前端に接合された外輪部材３ｃと、を備えている。

外輪部材３ｃは、前方に向かって開口する有底円筒状の金属製部品である。外輪部材３ｃ内には、スタブシャフト３ａの後端部及び動力伝達部材３ｂが収容されている。外輪部材３ｃの開口部とスタブシャフト３ａとの隙間は、ゴム製のブーツ３ｄによって封止されている。

外輪部材３ｃの内周面には、回転軸Ｏ方向に延びる３つの摺動溝３ｅが周方向に等間隔で形成されている。動力伝達部材３ｂは、周方向に等間隔で配置された３つのローラ３ｆを有している。この３つのローラ３ｆのそれぞれは、外輪部材３ｃの摺動溝３ｅ内で周方向に係合するとともに、軸方向に摺動自在に組み付けられている。そして、推進軸１００に対して回転軸Ｏ方向に伸縮するような荷重が作用した場合、ローラ３ｆが摺動溝３ｅ内を回転軸Ｏ方向に摺動又は転動し、第１推進軸１と第２推進軸２とが相対移動するように構成されている。

（軸受構造体）
軸受構造体１０は、等速ジョイント３のスタブシャフト３ａに外嵌された軸受２０と、軸受２０に外嵌された防振部材３０と、防振部材３０に外嵌されたブラケット４０と、を備えている。

図２に示すように、軸受２０は、内輪２１と外輪２２との間に複数のボール２３が設けられたラジアルボールベアリングである。また、内輪２１は、後方に配置されたストッパーピース２４により抜けないように規制されている。なお、ストッパーピース２４は、内輪２１の抜け止め以外に、軸受２０に泥水が到達することを防止する役割を果たしている。

防振部材３０は、軸受２０の外輪２２に外嵌された内環３１と、内環３１の外周側を周回する外環３２と、内環３１と外環３２の間に介在する防振ゴム３３と、備えている。
内環３１は、円筒状の鋼製の部品である。外環３２は、円筒状のアルミニウム合金製の部品である。外環３２の前端には、径方向外側に張り出すフランジ３２ａが形成されている。このフランジ３２ａは、環状を呈し、外環３２の前端の全周に亘って形成されている。
防振ゴム３３は、円筒状を呈するゴム製の弾性材であり、内周部３４と、外周部３５と、内周部３４と外周部３５との間で屈曲する屈曲部３６と、を備えている。なお、内周部３４、外周部３５は、インサート成形により内環３１及び外環３２と一体になっている。

図３に示すように、ブラケット４０は、推進軸１００の回転軸Ｏ方向に開口する円筒状の円環部４１と、円環部４１の外周から延びて車体に取り付けられた脚部４２と、を備えている。
ブラケット４０は、例えばアルミニウム合金製の部品であり、ダイキャストにより成形された鋳造物である。よって、円環部４１と脚部４２とが一体形成されている。

円環部４１には、防振部材３０の外環３２が内嵌されている。また、円環部４１の前端面４１ａには、外環３２のフランジ３２ａが当接している（図２参照）。このため、車両が前方から衝突され推進軸１００に後方へ向う荷重が作用すると、外環３２のフランジ３２ａが円環部４１の前端面４１ａを後方へ押圧し、衝突荷重が円環部４１に伝達する。なお、フランジ３２ａは、環状を呈することから、円環部４１の全周に伝達する。

円環部４１は、径方向の厚みが異なる肉厚部４３と肉薄部４４とを備える。
図６に示すように、肉厚部４３は、径方向の厚みがＬ１に設定され比較的肉厚に形成されている。一方で、肉薄部４４は、径方向の厚みがＬ２に設定され肉厚部４３よりも薄く形成されている。また、肉厚部４３と肉薄部４４は、前後方向の長さがＬ３に設定され、同じ長さとなっている。よって、円環部４１には、強度が高い部分（肉厚部４３）と、強度が低い部分（肉薄部４４）とが形成されている。

なお、肉薄部４４の厚みＬ２は、円環部４１に伝達する衝突荷重が所定値以上の場合、言い換えると、車両前方からの衝突エネルギーが大きく、エンジン、変速機を後退させてエンジンルームで衝突エネルギーを吸収する必要がある場合、肉薄部４４が破断するような厚みに設定されている。

図３に示すように、肉厚部４３は、円環部４１の下部を構成し、肉薄部４４は、円環部４１の上部を構成してる。また、円環部４１において、肉薄部４４よりも肉厚部４３が占める割合がやや高く設定されている（肉厚部４３と肉薄部４４の境界を示す境界線Ｋを参照）。

脚部４２は、円環部４１の右部から右下方へ延びる右脚部４５と、円環部４１の左部から左下方へ延びる左脚部４６と、を備えている。
右脚部４５の下端には、フロアパネル２００の下面に沿って延在する右取付座部４５ａが形成されている。同様に、左脚部４６の下端には、フロアパネル２００の下面に沿って延在する左取付座部４６ａが形成されている。
図１、図４に示すように、右取付座部４５ａ及び左取付座部４６ａには、上下方向に貫通するボルト挿通孔４５ｂ、４６ｂが形成されている。
そして、図３に示すように、右取付座部４５ａ及び左取付座部４６ａは、ボルト挿通孔４５ｂ，４６ｂに挿通されてフロアパネル２００に螺合するボルト２０２に締結され、ブラケット４０がフロアパネル２００に固定されている。

右脚部４５及び左脚部４６の上端側は、円環部４１の肉厚部４３に接続している。つまり、右脚部４５及び左脚部４６は、円環部４１の肉薄部４４に接続していない。このため、右脚部４５及び左脚部４６が肉薄部４４に接続して肉薄部４４の強度が向上する、ということが回避されている。この結果、円環部４１に所定の衝突荷重が伝達した場合、肉薄部４４が確実に破断するようになっている。

左脚部４６の断面形状は略Ｈ字状を呈しており、左脚部４６は、肉厚部４３から略鉛直方向下方に延在する板状の平面部４６ｃと、平面部４６ｃの右端と左端から前後方向に突出する壁部４６ｄ，４６ｅと、を備えている。
同様に、右脚部４５の断面形状は略Ｈ字状を呈しており、右脚部４５は、肉厚部４３から略鉛直方向下方に延在する板状の平面部４５ｃと、平面部４５ｃの右端と左端から前後方向に突出する壁部４５ｄ，４５ｅと、を備えている。

右脚部４５の平面部４５ｃ及び左脚部４６の平面部４６ｃは、前後方向から視て略三角形状を呈しており、下端から上端に向うにつれて左右の幅が拡幅している。このため、右脚部４５及び左脚部４６の上端側（円環部４１側）の強度が向上している。よって、円環部４１に伝達された衝突荷重が所定値を大きく超える場合であっても、右脚部４５及び左脚部４６の上端側が破断し難い。
また、右脚部４５の平面部４５ｃ及び左脚部４６の平面部４６ｃの上端部は、上記したように拡幅しているため、右脚部４５及び左脚部４６と肉厚部４３との接合部の強度も向上している。よって、脚部４２（右脚部４５，左脚部４６）と肉厚部４３との接合部が破断し難い。
なお、右脚部４５の平面部４５ｃは、左脚部４６の平面部４６ｃよりも下方へ延出する長さが短く、平面部４５ｃの下端が右取付座部４５ａまで延在していない。このため、円環部４１から下方に延出する右脚部４５の壁部４５ｄ，４５ｅは、途中で合流して右取付座部４５ａに接続するようになっている。

図３から図５に示すように、左脚部４６の壁部４６ｄ，４６ｅは、上端から下端に向うにつれて回転軸Ｏ方向の高さＬ４（図５参照）が拡大している。
また、特に図示しないが、右脚部４５の壁部４５ｄ，４５ｅも上端から下端に向うにつれて回転軸Ｏ方向の高さが拡大している。
つまり、右脚部４５及び左脚部４６の下端側（右取付座部４５ａ，左取付座部４６ａ側）の強度が向上している。よって、円環部４１に伝達された衝突荷重が所定値を大きく超える場合であっても、右脚部４５及び左脚部４６の下端側が破断し難い。

また、左脚部４６の上部側には、平面部４６ｃの前面から前方に突出するリブ４６ｆが２つ形成されている。以上から、左脚部４６は、壁部４６ｄ，４６ｅ及びリブ４６ｆにより左脚部４６の強度が補強されている。

以上、実施形態のブラケット４０によれば、円環部４１に伝達する衝突荷重が所定値の場合、ブラケット４０において最も強度が低い肉薄部４４が破断し、防振部材３０はブラケット４０による支持が解除される。よって、防振部材３０、軸受２０及び推進軸１００が車体から離脱し、推進軸１００の後退等が可能となる。
また、脚部４２（右脚部４５、左脚部４６）の強度が高くなっているため、円環部４１に伝達する衝突荷重が所定値を大きく超える場合であっても、脚部４２（右脚部４５、左脚部４６）が破断する可能性が極めて低い。よって、前方衝突時においてブラケット４０の脚部４２が車体（フロアパネル２００）から離脱して周辺の部品を破損する、という二次損傷が回避されるようになっている。

以上、実施形態について説明したが、本発明は、実施形態で説明した例に限定されない。実施形態において、脚部４２が肉厚部４３に接続しているが、脚部４２が肉薄部４４に接続するように構成してもよい。ただし、このような場合において、脚部４２が肉薄部４４の全周でなく一部に接続するようにし、破断し易い部位を確保しておく必要がある。

また、脚部４２の壁部４５ｄ，４５ｅ，４６ｄ，４６ｅに関し、実施形態では回転軸Ｏ方向の高さが下端側に向うにつれて拡大しているが、本発明において回転軸Ｏ方向の高さが上端側から下端側に向って変わることなく、均一に形成されていてもよい。

同様に、脚部４２の平面部４５ｃ、４６ｃに関し、実施形態では回転軸Ｏ方向から視て円環部４１に向うにつれて拡幅しているが、本発明において平面部４５ｃ、４６ｃの幅が上端側から下端側に向って変わることなく、均一に形成されていてもよい。

また、図７に示すように、肉薄部４４の一部に切り欠き４７を設けてもよい。これによれば、肉薄部４４においてさらに強度が低い部位が形成されるため、衝突荷重を受けた場合、確実に肉薄部４４で破断するようになり、脚部４２が破断するおそれがない。

また、ブラケット４０は、同一材料により一体形成されたものであれば特に限定されず、押し出し成型により製造されたアルミニウム合金製のブラケットや、射出成型により製造された合成樹脂製のブラケットであってもよい。

１ 第１推進軸
２ 第２推進軸
３ 等速ジョイント
４，５ 十字軸ジョイント
１０ 軸受構造体
２０ 軸受
３０ 防振部材
３１ 内環
３２ 外環
３２ａ フランジ
３３ 防振ゴム
４０ ブラケット
４１ 円環部
４２ 脚部
４３ 肉厚部
４４ 肉薄部
４５ 右脚部
４６ 左脚部
４５ｃ，４６ｄ 平面部
４５ｄ，４５ｅ，４６ｄ，４６ｅ 壁部
４６ｆ リブ
１００ 推進軸
２００ フロアパネル

Claims (5)

1. 軸受及び防振部材を介して推進軸を回転自在に支持する軸受構造体のブラケットであって、
   前記推進軸の軸方向に開口する円筒状を呈し、前記防振部材が内嵌されて前記推進軸に作用した衝突荷重が伝達する円環部と、
   前記円環部の外周から延びて車体に取り付けられる脚部と、を備え、
   前記円環部と前記脚部とは一体形成され、
   前記円環部は、
   前記円環部の少なくとも鉛直方向下半分の径方向の厚みが所定の厚みに設定された肉厚部と、
   前記肉厚部よりも肉薄となっている肉薄部と、
   を備え、
   前記脚部は、前記肉厚部に接続しており、
   前記脚部は、前記軸方向から視て、略鉛直方向に延在し、かつ、前記円環部に向うにつれて拡幅する平面部を備え、
   前記脚部は、前記平面部の右端及び左端から前記軸方向に突出する壁部を備え、
   前記壁部の前記軸方向の高さは、車体側に向うにつれて拡大しており、
   前記脚部には、前記平面部から前記軸方向に突出する左右一対のリブが形成され、
   前記左右一対のリブは、前記肉厚部に近づくほど互いの間隔が近づく
   ことを特徴とする軸受構造体のブラケット。
2. 前記円環部は前記肉薄部よりも前記肉厚部が占める割合が高いことを特徴とする請求項１に記載の軸受構造体のブラケット。
3. 前記左右一対のリブの一端は、左右の前記壁部にそれぞれ接続され、
   前記左右一対のリブの他端は、前記肉厚部に接続している
   ことを特徴とする請求項１に記載の軸受構造体のブラケット。
4. 前記肉薄部には、切り欠きが形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の軸受構造体のブラケット。
5. 前記ブラケットは、アルミニウム合金を用いた鋳造物であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の軸受構造体のブラケット。

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