JPH08226441A - 中央軸受アセンブリ - Google Patents

中央軸受アセンブリ

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JPH08226441A
JPH08226441A JP7326294A JP32629495A JPH08226441A JP H08226441 A JPH08226441 A JP H08226441A JP 7326294 A JP7326294 A JP 7326294A JP 32629495 A JP32629495 A JP 32629495A JP H08226441 A JPH08226441 A JP H08226441A
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JP
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bearing assembly
central bearing
support member
vehicle
bag
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JP7326294A
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Inventor
James A Duggan
ジェイムズ、エイ、デュガン
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Dana Inc
Original Assignee
Dana Inc
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    • B60K17/22—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of main drive shafting, e.g. cardan shaft
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の変化する運転条件に従って調整するこ
とのできる振動減衰特性を持つ支持部材を備えた中央軸
受アセンブリを提供することにある。 【解決手段】 軸１１を受入れて回転可能に支えるのに
適するころ軸受５０と、車両フレームに固定するのに適
するブラケット２０とを、中央軸受アセンブリ１０は備
えている。ブラケット内にころ軸受を支える支持部材３
０を設ける。支持部材は、エラストマー質材料で形成し
た袋３１を備えている。袋には、適当なエネルギー界を
加えたときに流動する能力又はせん断する能力に著しい
変化を示すレオロジー流体を入れる。この袋は磁気−レ
オロジー磁性流体を入れるのがよい。袋に隣接して位置
させた電磁石３５に供給される電力を変えることによ
り、支持部材の振動減衰特性は車両の運転条件に従って
変化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に軸を回転するよ
うに支える軸受、ことに車両駆動ライン又は連結軸アセ
ンブリ（ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｈａｆｔ ａｓｓｅｍｂ
ｌｙ）の中間部分を回転できるように支える中央軸受ア
センブリ用の改良した構造に関する。
【０００２】
【背景技術】大部分の後輪駆動車両では、内燃機関又は
ディーゼル・エンジンのような回転エネルギーの源を車
両前部の近くに位置させる。このディーゼル・エンジン
は駆動ラインにより、車両の後部の近くに位置させた１
個又は複数個の従動車輪を回転するように連結してあ
る。駆動ラインは典型的には、エンジンに連結した変速
機と従動車輪に連結した差動装置との間に延びている。
若干の車両では変速機及び差動装置を隔てる距離が比較
的短い。これ等の車両では、駆動ラインは通常駆動軸と
呼ばれる単一の管から成っている。他の車両では差動装
置及び変速機を隔てる距離は比較的長く単一駆動軸の使
用が実際的でなくなる。これ等の車両では駆動ライン
は、駆動軸と１本又は複数本の連結軸（ｃｏｕｐｌｉｎ
ｇ ｓｈａｆｔ）とから成っている。これ等の連結軸
は、自在継手により駆動軸に（又相互に）連結してあ
る。
【０００３】駆動軸と１本又は複数本の連結軸とから成
る駆動ラインは、一般に中央軸受アセンブリと称する１
つ又は複数の中間弾性支持構造の使用を必要とする。典
型的な中央軸受アセンブリは、連結軸を回転できるよう
に支える環状のころ軸受を備えている。このころ軸受自
体は一般に環状の弾性支持部材内に配置してある。この
弾性支持部材は、車両フレームの側部レール間に延びる
クロス部材（ｃｒｏｓｓ ｍｅｍｂｅｒ）の下面に固定
した比較的剛性を持つ一般にＵ字形のブラケット内に配
置してある。
【０００４】弾性支持部材は、中央軸受アセンブリの付
近の駆動ラインの振動を減らし、このような振動が車両
フレームに伝わらないようにする。従来弾性支持部材は
ゴムのようなエラストマー質材料で形成されている。多
くの車両運転条件のもとでは、公知のゴム製支持部材
は、駆動ラインから車両フレームへの振動の伝達を実質
的に減らすのに有効である。しかし特別の材料とその特
定の形状とにより、このような公知の支持部材の振動減
衰特性は、車両の運転条件に関係なく一定のままであ
る。従って公知の支持部材の振動減衰特性は、単一の組
の運転条件に対してだけしか最適にすることができな
い。駆動ラインにより生ずる振動は又車両の運転条件の
変化に伴って絶えず変化する。従ってこれ等の支持部材
は、変動する運転条件のもとでは、最適の振動減衰作用
を生じない。従って車両の変化する運転条件に従って調
整することのできる振動減衰特性を持つ支持部材を備え
た、中央軸受アセンブリ用の改良された構造を設けるこ
とが望ましい。
【０００５】
【発明の開示】本発明は、回転可能な軸を車両フレーム
に回転できるように支えるようにした中央軸受アセンブ
リに関する。本発明中央軸受アセンブリは、回転可能な
軸を受入れ回転できるように支えるようにした環状のこ
ろ軸受と、車両フレームに固定するようにしたブラケッ
トを備えている。このブラケット内にころ軸受を支える
支持部材を設けてある。この支持部材は、エラストマー
質材料から形成され、レオロジー流体（ｒｈｅｏｌｏｇ
ｉｃａｌ ｆｌｕｉｄ）を入れる袋を備えている。「レ
オロジー流体」という用語はこの場合電界又は磁界のよ
うな適当なエネルギー界をくわえたときに流動する能力
又はせん断する能力に著しい変化を示す任意の流体を表
わすのに使う。すなわち本発明の新規な構造により、車
両の変化する運転条件に伴って変化する振動減衰特性を
持つ有効な中央軸受アセンブリ支持部材が得られる。
【０００６】本発明の種種の目的及び利点は添付図面に
よる好適な実施例についての以下の詳細な説明から当業
者には明らかである。
【０００７】
【実施例】図１及び２には本発明による中央軸受アセン
ブリ１０を例示してある。当業界にはよく知られている
ように中央軸受アセンブリ１０は、多ピース車両駆動ラ
イン（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｐｉｅｃｅ ｖｅｈｉｃｌｅ
ｄｒｉｖｅ ｌｉｎｅ）の回転可能な軸１１又は類似
の部品を車両のフレームのクロス部材１２の下面又はそ
の他の部分に回転できるように支えるようにしてある。
このことができるように、詳しく後述する方式で中央軸
受アセンブリ１０を締付けるための１対のねじ穴１３、
１４を持つクロス部材１２を形成してある。中央軸受ア
センブリ１０の一般的な構造及び作用は、当業界にはよ
く知られているが簡潔のために詳細には述べないことに
する。本発明の譲受人の所有になりレナルズ（Ｒｅｙｎ
ｏｌｄｓ）を発明者とする米国特許第４，３９２，６９
４号明細書には中央軸受アセンブリの一般構造及び作用
について記載されその説明は本説明に参照してある。
【０００８】中央軸受アセンブリ１０はブラケット２０
を備えている。ブラケット２０は、一般に環状の本体部
分２１と１対の互いに対向する外向きに延びる脚部分２
２、２３とを備えている。図に明らかなようにブラケッ
ト２０の本体部分２１は、これに強さを付与するために
実質的にＵ字形の横断面形状を持つように形成するのが
よい。脚部分２２、２３は、図示のように本体部分２１
に一体に形成し、或は溶接又はその他任意適当な方法に
より本体部分２１に固定してもよい。各穴２２ａ、２３
ａは、脚部分２２、２３の端部を貫いて形成される。ブ
ラケット２０の脚部分２２、２３を貫いて形成した穴２
２ａ、２３ａは、クロス部材１２に形成した穴１３、１
４と同じ距離だけ相互に間隔を置いている。すなわち詳
しく後述するように穴２２ａ、２３ａは穴１３、１４に
整合させブラケット２０を車両フレームのクロス部材１
２に固定することができる。
【０００９】補強棒２４は、ブラケット２０とクロス部
材１２との間に配置してある。補強棒２４は、中央本体
部分２５と、１対の端部部分２６、２７とを備えてい
る。中央本体部分２５は、くぼみ２５ａを持つように形
成してある。くぼみ２５ａ内にはブラケット２０の環状
の本体部分２１の一部が延びている。各穴２６ａ、２７
ａは補強棒２５の端部部分２６、２７を貫いて形成して
ある。補強棒２５を貫いて形成した穴２６ａ、２７ａ
は、クロス部材１２に形成した穴１３、１４と同じ距離
だけ相互に間隔を置いている。すなわち各穴２６ａ、２
７ａは、各穴２２ａ、２３ａに又各穴１３、１４に整合
させ、ブラケット２０を適当なねじファスナ３０´によ
り車両フレームのクロス部材１２に締付けることができ
るようにする。各ねじファスナ３０´は、互いに整合し
た穴２２ａ、２６ａ、１３を貫いて、又互いに整合した
穴２３ａ、２７ａ、１４を貫いて延び、ブラケット２０
及び補強棒２４をクロス部材１２に締付ける。
【００１０】中央軸受アセンブリ１０はさらに支持部材
３０を備えている。図２に明らかなように支持部材３０
は、たわみ性エラストマー質材料で形成した袋３１とし
て設けてある。袋３１は、一般に形状が環形で、ブラケ
ット２０の本体部分２１の内周面に固定した外周面を持
つ。袋３１は、直接ブラケット２０に成形し、又はブラ
ケット２０に接着のように他の任意適当な方法で固定し
てもよい。袋３１の内周面は、中央部を貫いて形成した
拡大した軸線方向に延びる穴３２を形成する。穴３２の
目的については後述する。袋３１内には、環状の空洞３
１ａを形成してある。袋３１の環状の空洞３１ａには適
当なレオロジー流体３３を満たしてある。
【００１１】前記したように本説明で使われる「レオロ
ジー流体」という用語は、適当なエネルギー界を付与し
たときに流動する能力又はせん断する能力に著しい変化
を示す流体のことである。好適な実施例ではレオロジー
流体は、磁界の存在に応答して流動し又はせん断する能
力が変化する磁気レオロジー（ＭＲ）［ｍａｇｎｅｔｏ
−ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ］流体である。ＭＲ流体は、
シリコーン油のような流体担体中のカルボニル鉄（ｃａ
ｒｂｏｎｙｌ ｉｒｏｎ）のような磁化できる粒子で形
成される。磁界に露出したときにこれ等の粒子は互いに
整合し流体の流動する能力を減らす。ＭＲ流体のせん断
抵抗は、印加磁界の強さの関数である。ＭＲ流体は、こ
れ等の流体が比較的高い流体せん断応力を生じ通常車両
に利用できる動力供給装置を使い制御することができる
ので、本発明に使うのに好適である。ＴＲＷ・インコー
ポレイテッドから市販されているＴＲＷ ＭＲ流体は、
本発明に使うのに適当と認められている公知のレオロジ
ー流体の１例である。しかし本発明によれば他のレオロ
ジー流体を使ってもよい。たとえば電界（たとえば電
圧）の存在に応答する電気−レオロジー（ＥＲ）［ｅｌ
ｅｃｔｒｏ−ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ］流体を使っても
よい。
【００１２】レオロジー流体に対しエネルギー界を選択
的に生じさせて印加する手段を設けてある。この手段の
特性は、使用のために選定する特定の種類のレオロジー
流体による。好適な実施例ではレオロジー流体としてＭ
Ｒ流体を使う場合に、エネルギー界を選択的に生じさせ
る手段は、ＭＲ流体３３を入れる袋３１の近くに設けた
１個又は複数個の電磁コイル３５を備える。電磁コイル
３５は、通電したときにＭＲ流体３３に磁界が印加され
るように任意の方式で配置すればよい。電磁コイル３５
は、印加される磁界がＭＲ流体３３を入れる袋３１の内
部に大体一様になるように配置するのがよい。電磁コイ
ル３５は、支持部材３０内になるべくは円周方向に埋込
まれ又はその他の方法で支えてある。電磁コイル３５
は、導線（図示してない）を経て電源に接続してある。
電磁コイル３５に供給される電力量を変えることによ
り、ＭＲ流体３３に加わる磁界の強さを変えることがで
きる。従って支持部材３０の振動減衰特性に影響を及ぼ
すＭＲ流体３３の流れ又はせん断に対する抵抗を変える
ことができる。電磁コイル３５に供給される電力を制御
する手段を以下に述べる。
【００１３】袋３１の中心の空洞３１ａ内には環状の支
持座４０を固定してある。袋３１は、支持座４０に直接
成形され又は支持座４０に接着によるような他の任意適
当な方法により固定してある。支持座４０内には環状の
ころ軸受５０を取付けてある。ころ軸受５０は典型的に
は玉形ころ軸受であるが、任意適当な減摩軸受でよい。
車両駆動ラインの回転軸１１の一端部は、ころ軸受５０
内に受入れられて回転できるように支えられる。
【００１４】前記したように電磁コイル３５に供給され
る電力の強さを変えることにより、支持部材３０の振動
減衰特性を変えることができる。このような変更は、車
両の１つ又は複数の運転条件の変更に応答して行うのが
よい。このために車両の１つ又は複数の運転条件を感知
するセンサを設けてある。図３に明らかなように、車両
運転条件の状態を監視しこの状態を表わす電気信号を生
ずる複数のセンサ６０、６１、６２を設けることができ
る。たとえばセンサ６０、６１、６２により監視するこ
とのできる車両運転条件の若干は、車両速度、車両加速
度、軸１１の回転速度、軸１１の角変位、中央軸受５０
の半径方向加速度、中央軸受５０の軸線方向加速度、中
央軸受５０の半径方向変位及び中央軸受５０の軸線方向
変位を含むことができる。しかし所望により車両の他の
運転条件も又感知して使用し支持部材３０の振動減衰特
性を制御するようにしてもよい。
【００１５】各センサ６０、６１、６２は、電子制御回
路７０に接続される。任意普通のマイクロプロセッサ又
は類似の計算デバイスとして形成する電子制御回路７０
は、各センサ６０、６１、６２からの電気信号を連続的
に読取り、プリ−プログラムド・アルゴリズム（ｐｒｅ
−ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）に応答
して電気制御信号を生ずるようにプログラムしてある。
電子制御回路７０に使うアルゴリズムは、既知の振動デ
ータを使い又は車両で試験することにより容易に誘導す
ることができる。本発明の最も簡単な実施例では信号セ
ンサ６０を使い単一の車両運転条件を監視する。感知さ
れた運転条件の与えられた値に対し生ずる振動の量を計
測することにより、感知された運転条件の値をこのよう
な振動の発生を最少にする制御信号に対する値に相関さ
せる参照用テーブルを生成することができる。２つ又は
それ以上の運転条件を感知するときも同じ手順を追従す
ることができる。
【００１６】電子制御回路７０の出力信号は、電流ドラ
イバ回路７１に送られる。電流ドライバ回路７１は、当
業界には普通のもので電子制御回路７０からの出力信号
を対応する電流に変換するように設けてある。電流ドラ
イバ回路７１により生ずる電流は、電磁コイル３５に送
られ、電磁コイル３５はこの電流に応答して磁界を生成
する。すなわち電子制御回路７０により生ずる出力信号
の強さにより、電磁コイル３５によって生ずる電磁界の
強さを定めるのは明らかである。従って袋３１の空洞３
１ａ内に入れたＭＲ流体３３が流動する能力又はせん断
する能力を変えることができる。従って支持部材３０の
振動減衰特性は、制御アルゴリズムと各センサ６０、６
１、６２により生ずる情報とに従って絶えず変えること
ができる。
【００１７】手動制御デバイス８０は、電流ドライバ回
路７１に直接接続してもよい。手動制御デバイス８０に
より車両の運転者が、電磁コイル３５に供給される電流
の強さを直接調整することができる。従って支持部材３
０の振動減衰特性の微調整が行われ車両フレームに伝わ
る残留振動を減らし又はなくすことができる。手動制御
デバイス８０は、手動操作に応答して出力信号を電流ド
ライバ回路７１に送る簡単なポテンショメータとして形
成できる。手動制御デバイス８０は、センサ６０、６
１、６２及び電子制御回路７０又はその代りの装置と協
働して使うことができる。
【００１８】さらに各センサ６０、６１、６２は図３に
破線により示すように電流ドライバ回路７１に直接接続
することにより、電子制御回路７０の必要がなくなるの
は明らかである。この配置ではセンサ６０、６１、６２
は、前記した手動制御デバイス８０と同様に機能するこ
とができる。この場合これ等のセンサからの出力信号は
電流ドライバ回路７１により直接使われ、電磁コイル３
５に供給される電流の強さを制御する。
【００１９】以上本発明の原理及び作動モードをその好
適な実施例について述べた。しかし本発明はその精神を
逸脱しないで種種の変化変型を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による中央軸受アセンブリの正面図であ
る。
【図２】図１の２−２線に沿う中央軸受アセンブリの断
面図である。
【図３】図１及び２に例示した中央軸受アセンブリ用の
制御システムのブロック図である。
【符号の説明】
１０ 中央軸受アセンブリ １１ 回転可能な軸 ２０ ブラケット ３０ 支持部材 ３１ 袋 ５０ 軸受

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転可能な軸を車両フレームに回転でき
    るように支えるのに適する中央軸受アセンブリにおい
    て、 前記回転可能な軸を回転できるように支えるのに適する
    軸受と、 前記車両フレームに固定されるのに適するブラケット
    と、 レオロジー流体を入れる袋を備え、前記軸受を前記ブラ
    ケット内に支える支持部材と、を包含する中央軸受アセ
    ンブリ。
  2. 【請求項２】 前記レオロジー流体にエネルギー界を選
    択的に加える手段を備えた請求項１の中央軸受アセンブ
    リ。
  3. 【請求項３】 前記レオロジー流体が、磁気レオロジー
    流体であり、エネルギー界を加える前記手段が、電磁石
    を備えた請求項２の中央軸受アセンブリ。
  4. 【請求項４】 前記中央軸受アセンブリ内に回転できる
    ように取付けた軸を備えた請求項１の中央軸受アセンブ
    リ。
  5. 【請求項５】 前記袋を、大体において環状の形状にし
    た請求項１の中央軸受アセンブリ。
  6. 【請求項６】 前記車両の運転条件を感知するセンサを
    備え、前記運転条件に応答して前記エネルギー界を変え
    るように、前記エネルギー界を選択的に加える前記手段
    を、前記センサに接続した請求項２の中央軸受アセンブ
    リ。
  7. 【請求項７】 前記センサにより、前記中央軸受アセン
    ブリの軸線方向変位、軸線方向加速度、半径方向変位又
    は半径方向加速度の１つを感知するようにした請求項６
    の中央軸受アセンブリ。
  8. 【請求項８】 前記中央軸受アセンブリ内に回転できる
    ように取付けた軸を備え、前記センサにより前記軸の角
    変位を感知するようにした請求項６の中央軸受アセンブ
    リ。
  9. 【請求項９】 前記軸を車両内に入れた請求項４の中央
    軸受アセンブリ。
JP7326294A 1994-11-22 1995-11-22 中央軸受アセンブリ Pending JPH08226441A (ja)

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