JP7237420B2 - プロペラシャフトガード - Google Patents

Description

本発明は、プロペラシャフトが地面に落下するのを防止するプロペラシャフトガードに関する。

ＦＲ式（Front-engine Rear-wheel-drive layout：フロントエンジン・リヤドライブ式）および４ＷＤ（four-wheel-drive：四輪駆動）式の車両では、エンジンの動力がトランスミッションなどを介してプロペラシャフトに伝達され、プロペラシャフトからリヤデファレンシャルギヤ（リヤデフ）およびドライブシャフトを介して左右の後輪に伝達される。

図６に示されるように、車両のボディの下面を構成するフロアパネル９１には、上側に向けて凹んだフロアトンネル９２が前後方向に延びて形成されており、プロペラシャフト９３は、フロアトンネル９２内に配置されている。プロペラシャフト９３のジョイント部分の破損などが生じた場合に、片持ち状態となったプロペラシャフト９３が地面に落下するのを防止すべく、プロペラシャフトガード９４がプロペラシャフト９３の側方および下方を取り囲むように設けられる。

プロペラシャフトガード９４の一方の端部９５および他方の端部９６は、同一平面上に配置される平板状に形成されている。端部９５，９６は、それぞれプロペラシャフト９３の左側および右側において、フロアパネル９１に面で当接されて、フロアパネル９１にボルトで締結される。プロペラシャフトガード９４は、端部９５，９６の間に、互いに対向する対向部９７，９８と、対向部９７，９８を連結する連結部９９とを一体で有している。対向部９７，９８は、端部９５，９６と前後方向に同じ位置で、それぞれ端部９５，９６から直角に屈曲して下方に延びる平板状に形成されている。連結部９９は、対向部９７，９８に連続し、下側に凸湾曲する湾曲板状に形成されている。

特開２０１１－１１６２２２号公報

プロペラシャフト９３が片持ち状態になると、その遊端が落下し、プロペラシャフト９３がプロペラシャフトガード９４の連結部９９に受け止められる。これにより、プロペラシャフト９３の遊端が地面と接触することを防止できる。しかしながら、プロペラシャフト９３とプロペラシャフトガード９４との間に比較的大きな空間があるため、プロペラシャフト９３がプロペラシャフトガード９４内で大きく振れ回り、プロペラシャフト９３がその周辺に配置された燃料タンクなどの部品に干渉（当接）するおそれがある。

本発明の目的は、プロペラシャフトが振れ回る範囲の縮小を図ることができる、プロペラシャフトガードを提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係るプロペラシャフトガードは、車両のボディの下側で前後方向に延びるプロペラシャフトを左右方向に跨いで設けられ、プロペラシャフトが地面に落下するのを防止するプロペラシャフトガードであって、プロペラシャフトに対する左右方向の一方側でボディに固定される第１端部と、プロペラシャフトに対する左右方向の一方側と反対側の他方側でボディに固定される第２端部と、第１端部と第２端部との間に形成され、前後方向に見て下側に凸となる円弧状に湾曲した湾曲部とを有し、第１端部の他方側の端は、湾曲部の一方側の端よりも他方側に位置している。

この構成によれば、プロペラシャフトガードは、プロペラシャフトを左右方向に跨いで設けられる。これにより、プロペラシャフトが片持ち状態となったときに、プロペラシャフトの遊端が地面に落下することを防止できる。

プロペラシャフトガードの第１端部と第２端部との間に形成された湾曲部は、前後方向に見て下側に凸となる円弧状に湾曲しており、第１端部の他方側の端は、湾曲部の一方側の端よりも他方側に位置している。これにより、第１端部の他方側の端が湾曲部の一方側の端と左右方向に同じ位置に位置する構成（図６に示される構成）と比較して、第１端部の他方側の端がプロペラシャフトに近づき、プロペラシャフトとプロペラシャフトガードとの間の隙が小さくなる。そのため、プロペラシャフトが片持ち状態となったときに、プロペラシャフトがプロペラシャフトガードの内側で振れ回る範囲の縮小を図ることができる。その結果、プロペラシャフトがその周辺に配置される部品と干渉することを抑制でき、それらの干渉による部品の破損の発生を抑制できる。

また、第１端部の他方側の端が湾曲部の一方側の端よりも他方側に位置する構成により、ボディにおける第１端部が固定される部分に対して第１端部と湾曲部とを接続する部分が傾斜する。そのため、プロペラシャフトが第１端部と湾曲部とを接続する部分に沿って第１端部に向かう方向に振れ回る場合に、図６に示される構成と比較して、プロペラシャフトがボディに衝突したときの衝撃を低減することができる。

第１端部および第２端部は、互いに交差する方向に延びる平板状に形成されていてもよい。これにより、第１端部と直交する方向の振動に対する第２端部とボディとの固定の強度が上がり、第２端部と直交する方向の振動に対する第１端部とボディとの固定の強度が上がる。その結果、プロペラシャフトガードの振動を抑制することができる。また、第１端部および第２端部がボルトでボディに締結される場合、振動によるボルトの緩みを低減でき、第１端部または第２端部がボディから外れることを抑制できる。さらには、プロペラシャフトガードが左右非対称となるので、プロペラシャフトガードが左右逆でボディに組み付けられる誤組付けの発生を抑制できる。

第１端部および第２端部は、湾曲部と前後方向に位置をずらして形成されていることが好ましい。これにより、第１端部および第２端部をボディに固定する際に、その固定に用いられる工具が湾曲部と干渉することを抑制できる。そのため、プロペラシャフトガードのボディへの組付作業を容易化することができる。

湾曲部は、第１端部に対して前後方向に位置をずらして形成されていてもよく、この場合、第１端部に対して片持ち状態のプロペラシャフトの基端側に位置をずらして形成されていることが好ましい。これにより、プロペラシャフトが片持ち状態となったときに、プロペラシャフトの軸線方向に対してプロペラシャフトガードにおけるプロペラシャフトの当接位置と第１端部とを結ぶ方向がなす角度が直角に近づく。その結果、プロペラシャフトからプロペラシャフトガードへの入力を効率よく吸収でき、プロペラシャフトガードの変形量を低減することができる。

第２端部の上下方向の位置は、第１端部の上下方向の位置よりも低いことが好ましい。これにより、車両の走行中にプロペラシャフトガードが路面上の氷塊などに衝突したときに、その衝突部位（プロペラシャフトガードの下端）と第２端部との距離（モーメントアーム）が近くなるので、第２端部に発生するモーメントを低減することができる。その結果、第２端部が破損したり、第２端部がボディから外れたりすることを抑制できる。

第１端部または第２端部の一方に、その一方を前後方向に位置決めするための位置決め部が形成されていてもよい。これにより、プロペラシャフトガードに前後方向の入力が生じた際に、第１端部または第２端部の一方が動くことを抑制でき、プロペラシャフトガードの変形を抑制できる。また、第１端部および第２端部がボルトでボディに締結される場合、ボディに対する第１端部または第２端部の一方の前後方向の位置が決まるので、プロペラシャフトガードの位置調整のためのボルトの仮締めが不要となり、プロペラシャフトガードのボディへの組付作業を容易化することができる。

第１端部の幅は、湾曲部の幅よりも大きく、第１端部と湾曲部とを接続する部分の幅は、湾曲部に近づくにつれて小さくなっていてもよい。これにより、プロペラシャフトガードが片持ち状態となったプロペラシャフトを受けたときの第１端部およびその付近における破断に対する強度を増すことができる。また、第１端部の前後方向の変形に対する強度を増すことができる。

本発明によれば、プロペラシャフトが片持ち状態となったときに、プロペラシャフトの遊端が地面に落下することを防止できる。また、片持ち状態となったプロペラシャフトが振れ回る範囲の縮小を図ることができる。その結果、プロペラシャフトがその周辺に配置される部品と干渉することを抑制でき、それらの干渉による部品の破損の発生を抑制できる。

本発明の一実施形態に係るプロペラシャフトガードが用いられたプロペラシャフト落下防止構造を示す側面図である。 プロペラシャフト落下防止構造の正面図（車両の前側から見た図）である。 プロペラシャフトガードの正面図である。 プロペラシャフトガードの左側面図（車両の左側から見た図）である。 プロペラシャフトガードの平面図（上側から見た図）である。 従来のプロペラシャフトガードの構成を示す正面図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜プロペラシャフト落下防止構造＞
図１は、本発明の一実施形態に係るプロペラシャフトガード５が用いられたプロペラシャフト落下防止構造を示す側面図である。

ＦＲ式または四輪駆動式の車両では、車両の前部に配置されたエンジンの動力がトランスミッションなどを介してプロペラシャフト１に伝達され、プロペラシャフト１からリヤデファレンシャルギヤおよびドライブシャフトを介して左右の後輪に伝達される。

プロペラシャフト１は、前後方向に延びており、前側シャフト２と後側シャフト３とに前後２分割で構成されている。前側シャフト２および後側シャフト３は、ユニバーサルジョイント４を介して連結されている。そのため、後側シャフト３がユニバーサルジョイント４から外れると、後側シャフト３の前端が遊端となって、後側シャフト３が片持ち状態となる。

車両の走行中に後側シャフト３が片持ち状態になると、遊端である後側シャフト３の前端が地面に落下する。車両では、それを防止するプロペラシャフト落下防止構造として、後側シャフト３を金属製のプロペラシャフトガード５で受け止める構造が採用される。

＜プロペラシャフトガード＞
図２は、プロペラシャフト落下防止構造の正面図（車両の前側から見た図）である。図３は、プロペラシャフトガード５の正面図である。図４は、プロペラシャフトガード５の左側面図（車両の左側から見た図）である。図５は、プロペラシャフトガード５の平面図（上側から見た図）である。

図２に示されるように、車両のボディの下面を構成するフロアパネル６には、上側に向けて凹んだフロアトンネル７が車両の前後方向に延びて形成されている。プロペラシャフト１は、フロアトンネル７内に配置されている。フロアトンネル７は、プロペラシャフトガード５が設けられる部分において、プロペラシャフト１の後側シャフト３の左側に、前後方向および左右方向に延びる平面を下面に有する平坦部８を有し、プロペラシャフト１の後側シャフト３の右側に、前後方向および左右方向に対して右下がりに傾斜する方向に延びる傾斜部９を有している。

プロペラシャフトガード５は、長尺状の金属板を湾曲ないし屈曲させた形状に形成され、プロペラシャフト１の後側シャフト３の前端部を左右方向に跨ぐように設けられる。そして、プロペラシャフトガード５は、左端部１１がフロアパネル６の平坦部８にボルトＢで締結され、右端部１２がフロアパネル６の傾斜部９にボルトＢで締結されることにより、フロアパネル６に取り付けられる。

以下では、プロペラシャフトガード５がフロアパネル６に取り付けられた状態を基準に、プロペラシャフトガード５の具体的な形状（構成）を説明する。

プロペラシャフトガード５は、図３、図４および図５に示されるように、左端部１１と右端部１２との間に、湾曲部１３、第１接続部１４および第２接続部１５を一体に有している。

左端部１１は、フロアパネル６の平坦部８と平行に延びる板状をなしている。左端部１１の左端縁は、半円弧状に湾曲している。

右端部１２は、フロアパネル６の傾斜部９と平行に延びる板状をなしている。右端部１２の右端縁は、半円弧状に湾曲している。右端部１２には、位置決め部１６が一体に形成されている。位置決め部１６は、右端部１２の前端縁から前方に延出し、右上側に屈曲して延びている。位置決め部１６は、たとえば、フロアパネル６の傾斜部９に形成された切欠に挿通されて、その切欠の端面に前側から当接する。これにより、右端部１２が前後方向に位置決めされる。また、右端部１２の上下方向の位置は、左端部１１の上下方向の位置よりも低い。

湾曲部１３は、前後方向に見て下側に凸となる円弧状に湾曲する板状をなしている。湾曲部１３は、左端部１１および右端部１２に対して前後方向に位置がずれている。すなわち、湾曲部１３は、前後方向において、左端部１１および右端部１２よりも後方に位置している。これにより、図４に示されるように、右端部１２に形成されているボルト挿通孔２１は、湾曲部１３と左右方向に対向していない（重なっていない）。ボルト挿通孔２１は、ボルトＢが挿通される円形の貫通孔である。

また、図３に示されるように、左右方向において、湾曲部１３の左側の端２２の位置は、左端部１１の右側の端２３の位置よりも左側に位置し、左端部１１の左側の端２４の位置よりも右側に位置している。そして、左端部１１に形成されているボルト挿通孔２５は、湾曲部１３と上下方向に対向していない（重なっていない）。ボルト挿通孔２５は、ボルトＢが挿通される円形の貫通孔である。

第１接続部１４は、板状をなし、左端部１１と湾曲部１３とに接続され、左端部１１と湾曲部１３とを一体に連結している。左端部１１の板幅は、湾曲部１３の板幅よりも大きく、第１接続部１４は、湾曲部１３に近づくにつれてその板幅が狭くなっている。

第２接続部１５は、板状をなし、右端部１２と湾曲部１３とに接続され、右端部１２と湾曲部１３とを一体に連結している。右端部１２の板幅は、湾曲部１３の板幅と同じであり、第２接続部１５の板幅は、右端部１２および湾曲部１３の板幅と同じで一定である。

＜作用効果＞
以上のように、プロペラシャフトガード５は、プロペラシャフト１の後側シャフト３を左右方向に跨いで設けられる。これにより、後側シャフト３が片持ち状態となったときに、後側シャフト３の遊端である前端が地面に落下することを防止できる。

プロペラシャフトガード５の左端部１１と右端部１２との間に形成された湾曲部１３は、前後方向に見て下側に凸となる円弧状に湾曲しており、左端部１１の右側の端２３は、湾曲部１３の左側の端２２よりも右側に位置している。これにより、左端部１１の右側の端２３が湾曲部１３の左側の端２２と左右方向に同じ位置に位置する構成（図６参照）と比較して、左端部１１の右側の端２３が後側シャフト３に近づき、後側シャフト３とプロペラシャフトガード５との間の隙が小さくなる。そのため、後側シャフト３が片持ち状態となったときに、後側シャフト３がプロペラシャフトガード５の内側で振れ回る範囲の縮小を図ることができる。その結果、後側シャフト３がその周辺に配置される部品（たとえば、燃料タンク）と干渉することを抑制でき、それらの干渉による部品の破損の発生を抑制できる。

また、左端部１１の右側の端２３が湾曲部１３の左側の端２２よりも右側に位置する構成により、ボディにおける左端部１１が固定される平坦部８に対して左端部１１と湾曲部１３とを接続する第１接続部１４が傾斜する。そのため、図２に白抜き矢印で示されるように、後側シャフト３が左端部１１と湾曲部１３とを接続する部分に沿って左端部１１に向かう方向に振れ回る場合に、図６に示される構成と比較して、後側シャフト３がボディに衝突したときの衝撃を低減することができる。

なお、プロペラシャフト１は、車両の前進時に前側から見て反時計回りに回転する。

左端部１１および右端部１２は、互いに交差する方向に延びる平板状に形成され、左端部１１は、左右方向に延び、右端部１２は、右下がりに傾斜して延びている。これにより、上下方向の振動に対する右端部１２とボディの傾斜部９との固定の強度が上がり、右端部１２と直交する方向の振動に対する左端部１１と傾斜部９との固定の強度が上がる。その結果、プロペラシャフトガード５の振動を抑制することができる。また、振動によるボルトＢの緩みを低減でき、左端部１１または右端部１２がそれぞれ平坦部８および傾斜部９から外れることを抑制できる。さらには、プロペラシャフトガード５が左右非対称となるので、プロペラシャフトガード５が左右逆でボディに組み付けられる誤組付けの発生を抑制できる。

左端部１１および右端部１２は、湾曲部１３と前後方向に位置をずらして形成されており、右端部１２に形成されているボルト挿通孔２１は、湾曲部１３と左右方向に対向しておらず、左端部１１に形成されているボルト挿通孔２５は、湾曲部１３と上下方向に対向していない。これにより、左端部１１および右端部１２をボルトＢでそれぞれ平坦部８および傾斜部９に固定する際に、その固定に用いられる工具が湾曲部１３と干渉することを抑制できる。そのため、プロペラシャフトガード５のボディへの組付作業を容易化することができる。

湾曲部１３は、左端部１１に対して後側に位置をずらして形成されている。これにより、図４に示されるように、後側シャフト３が片持ち状態となったときに、後側シャフト３の軸線方向に対してプロペラシャフトガード５における後側シャフト３の当接位置と左端部１１とを結ぶ方向がなす角度αが直角に近づく。その結果、後側シャフト３からプロペラシャフトガード５への入力を効率よく吸収でき、プロペラシャフトガード５の変形量を低減することができる。

右端部１２の上下方向の位置は、左端部１１の上下方向の位置よりも低い。これにより、車両の走行中にプロペラシャフトガード５が路面上の氷塊などに衝突したときに、その衝突部位（プロペラシャフトガード５の下端）と右端部１２との距離（モーメントアーム）が近くなるので、右端部１２に発生するモーメントを低減することができる。その結果、右端部１２が破損したり、右端部１２がボディから外れたりすることを抑制できる。

右端部１２には、右端部１２を前後方向に位置決めするための位置決め部１６が形成されている。これにより、プロペラシャフトガード５に前後方向の入力が生じた際に、左端部１１または右端部１２の一方が動くことを抑制でき、プロペラシャフトガード５の変形を抑制できる。また、右端部１２の前後方向の位置が決まるので、プロペラシャフトガード５の位置調整のためのボルトＢの仮締めが不要となり、プロペラシャフトガード５のボディへの組付作業をさらに容易化することができる。

左端部１１の幅は、湾曲部１３の幅よりも大きく、左端部１１と湾曲部１３とを接続する部分の幅は、湾曲部１３に近づくにつれて小さくなっている。これにより、プロペラシャフトガード５が片持ち状態となった後側シャフト３を受けたときの左端部１１およびその付近における破断に対する強度を増すことができる。また、左端部１１の前後方向の変形に対する強度を増すことができる。

＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、前述の実施形態では、プロペラシャフトガード５の左端部１１が本発明の第１端部であり、右端部１２が本発明の第２端部である場合を例にとったが、プロペラシャフトガード５の左右が反転されて、左端部１１が第２端部となり、右端部１２が第１端部となる構成が採用されてもよい。

また、プロペラシャフトガード５は、前側シャフト２が片持ち状態となった場合に、その前側シャフト２の遊端となる後端が地面に落下するのを防止するために用いられてもよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：プロペラシャフト
２：前側シャフト
３：後側シャフト
５：プロペラシャフトガード
６：フロアパネル（ボディ）
８：平坦部
９：傾斜部
１１：左端部
１２：右端部
１３：湾曲部
１６：位置決め部
２２，２３，２４：端

Claims (2)

1. 車両のボディの下側で前後方向に延びるプロペラシャフトを左右方向に跨いで設けられ、前記プロペラシャフトが地面に落下するのを防止するプロペラシャフトガードであって、
   前記プロペラシャフトに対する左右方向の一方側で前記ボディに固定される第１端部と、
   前記プロペラシャフトに対する左右方向の前記一方側と反対側の他方側で前記ボディに固定される第２端部と、
   前記第１端部と前記第２端部との間に形成され、前後方向に見て下側に凸となる円弧状に湾曲した湾曲部とを有し、
   左右方向において、前記第１端部の前記他方側の端は、前記湾曲部の前記一方側の端よりも前記他方側に位置し、前記湾曲部の前記一方側の端は、前記第１端部の前記一方側の端よりも前記他方側に位置しており、
   前記第１端部に形成されているボルト挿通孔は、前記湾曲部と上下方向に対向していない、プロペラシャフトガード。
2. 前記第１端部および前記第２端部は、互いに交差する方向に延びる平板状に形成されている、請求項１に記載のプロペラシャフトガード。

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