(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記リブ部は、前記ゴム状弾性体の左右両側の外縁部に上下に延びて形成される縦リブ部と、前記縦リブ部の上端から屈曲され前記ゴム状弾性体の上辺に沿って延びる上リブ部と、前記縦リブ部の下端から屈曲され前記ゴム状弾性体の下辺に沿って延びる下リブ部とを備えた
請求項2に記載のセンターベアリング。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、ブラケットには、ゴム状弾性体の縁部を前後から挟んで保持する複数の爪が設けられる。また、前後の爪に挟まれるゴム状弾性体の縁部には、硬質のプレートが埋め込まれる。これにより、爪近傍のゴム状弾性体の変形が抑制され、ゴム状弾性体がブラケットから離脱し難くなっている。
【0005】
しかしながら、例えば、プロペラシャフトが前方に変位したとき、ゴム状弾性体の前面には引張方向の力が生じ、後面には圧縮方向の力が生じる。そして、これら引張方向の力及び圧縮方向の力は、ゴム状弾性体の前後方向の寸法が大きいほど大きくなる。このため、車両の大きさ等に応じてゴム状弾性体の前後方向の寸法が大きく設定された場合、プレート近傍のゴム状弾性体の歪が大きくなり、プレート近傍のゴム状弾性体に過大な応力が負荷される可能性がある。この場合、プレートとゴム状弾性体が剥離したり、ゴム状弾性体が破断する可能性があり、ブラケットからゴム状弾性体が離脱する虞がある。
【0006】
そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、ゴム状弾性体の軸方向変位に対する耐久性を確保しながらブラケットに対するゴム状弾性体の耐離脱性を高めることができるセンターベアリングを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一の態様によれば、
板状に形成されたゴム状弾性体と、
前記ゴム状弾性体の中央部に設けられ回転駆動シャフトを軸受を介して軸支する軸受保持部と、
前記軸受保持部を囲む枠状に形成され前記ゴム状弾性体を車体に取り付けるためのブラケットと、
前記ゴム状弾性体の前面及び後面の外縁部に形成されたリブ部と、
前後の前記リブ部間に亘って埋設された骨部と、
前記ブラケットに前後に離間して設けられ、前記骨部が埋設されたリブ部を前後方向の外側から挟むための一対の爪と、
前記リブ部に臨む前記ゴム状弾性体に形成され、リブ部が形成される位置のゴム状弾性体より前後方向の寸法が小さい薄肉部とを備えた
ことを特徴とするセンターベアリングが提供される。
【0008】
好ましくは、前記リブ部は、前記ゴム状弾性体の左右両側に形成され、前記一対の爪は、前記ブラケットの左右両側のそれぞれに設けられる。
【0009】
好ましくは、前記リブ部は、前記ゴム状弾性体の左右両側の外縁部に上下に延びて形成される縦リブ部と、前記縦リブ部の上端から屈曲され前記ゴム状弾性体の上辺に沿って延びる上リブ部と、前記縦リブ部の下端から屈曲され前記ゴム状弾性体の下辺に沿って延びる下リブ部とを備える。
【0010】
好ましくは、左右の前記上リブ部間及び前記下リブ部間には、前記薄肉部が形成される。
【0011】
好ましくは、前記上リブ部及び前記下リブ部の先端部には、前記薄肉部に対する突起高さが先端に向かうにつれて低くなる傾斜部が形成される。
【0012】
好ましくは、前記薄肉部の前後方向の寸法は、前記骨部の前後方向の寸法より小さく設定される。
【0013】
好ましくは、前記軸受保持部より径方向外方の前記ゴム状弾性体には、前記軸受保持部の径方向の変位を吸収するスリットが
前記回転駆動シャフトの周方向に延びて形成されると共に、前記軸受保持部の径方向の移動を規制するストッパが前記スリットの内周側及び外周側の一方から他方に突起して形成される。
【発明の効果】
【0014】
上記の態様によれば、ゴム状弾性体の軸方向変位に対する耐久性を確保しながらブラケットに対するゴム状弾性体の耐離脱性を高めることができる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお、後述する実施の形態における前後左右上下の各方向は、車両の各方向をいうものとする。具体的には、
図1に示す動力伝達系は、車両前方に配設されるトランスミッションT/Mからの動力を車両後方に配設されるディファレンシャルギアDIFFに伝達するプロペラシャフト1を含む。図中の左方は車両における前方であり、図中の上方は車両における上方である。
【0017】
まず、センターベアリング2が支持する回転駆動シャフトたるプロペラシャフト1について説明する。なお、回転駆動シャフトは、プロペラシャフト1に限るものではない。回転駆動シャフトは、その出力側から軸方向の力を受ける他のシャフトであってもよい。この場合、回転駆動シャフトは、車両以外のものであってもよい。
【0018】
図1及び
図5に示すように、センターベアリング2は、回転駆動シャフトたるプロペラシャフト1に取り付けられる。
【0019】
プロペラシャフト1は、トランスミッションT/Mの出力軸(図示せず)に接続される第1ユニバーサルジョイント3と、第1ユニバーサルジョイント3の出力側に接続される摺動式等速ジョイント4と、摺動式等速ジョイント4の出力軸5に接続される第2ユニバーサルジョイント6と、第2ユニバーサルジョイント6の出力側に接続される主シャフト部7と、主シャフト部7及びディファレンシャルギアDIFFを接続する第3ユニバーサルジョイント8とを備える。
【0020】
摺動式等速ジョイント4は、屈曲可能に形成されると共に、軸方向に伸縮可能に形成される。摺動式等速ジョイント4の出力軸5は、軸受たるラジアルベアリング9を介してセンターベアリング2に軸支される。摺動式等速ジョイント4の出力軸5は、ラジアルベアリング9のインナーレース10に嵌入される小径部5aと、小径部5aより前方に形成される大径部5bとを備える。大径部5b及び小径部5a間に形成される段部5cは、インナーレース10の前端面10aに当接する。また、小径部5aの後端には、ナット11が締結される。これにより、ラジアルベアリング9のインナーレース10は、段部5cと第2ユニバーサルジョイント6との間に挟まれて固定される。なお、軸受はラジアルベアリング9に限るものではない。例えば、軸受は、アンギュラ玉軸受で構成されてもよい。
【0021】
第2ユニバーサルジョイント6は、小径部5aにナット11で締結される入力軸6aと、入力軸6aに設けられ二股に分かれて後方に延びる第1ヨーク6bと、第1ヨーク6bに十字状の連結軸(スパイダー)6cを介して屈曲可能に連結される第2ヨーク6dと、第2ヨーク6dに設けられる出力軸6eとを備える。入力軸6aは、小径部5aを挿入させる筒状に形成される。
【0022】
なお、プロペラシャフト1はこれに限るものではない。例えば、プロペラシャフト1は、第2ユニバーサルジョイント6を備えないものであってもよい。
【0023】
図2及び
図3に示すように、センターベアリング2は、正面視略正方形の板状に形成されたゴム状弾性体12と、ゴム状弾性体12の中央部に設けられた軸受保持部13と、軸受保持部13を囲む枠状に形成されたブラケット14と、ゴム状弾性体12の前面及び後面の外縁部に形成されたリブ部15と、前後のリブ部15間に亘って埋設された骨部16と、ブラケット14に形成されリブ部15を前後方向の外側から挟むための爪17と、リブ部15に臨むゴム状弾性体12に形成される薄肉部18とを備える。
【0024】
図4、
図5及び
図6に示すように、ゴム状弾性体12は、ゴム等の軟質の樹脂で構成される。また、ゴム状弾性体12の上辺12a及び下辺12bには、凹部19及び傾斜面20が形成される。凹部19は左右方向の中央に位置して形成される。傾斜面20は、凹部19より左右方向の上辺12a及び下辺12bに形成される。傾斜面20は、上辺12aにおいては左右方向の両端部より中央部が低くなるように傾斜される。また、傾斜面20は、下辺12bにおいては、左右方向の両端部より中央部が高くなるように傾斜される。
【0025】
また、ゴム状弾性体12には、軸受保持部13の径方向の変位を吸収するためのスリット21が形成される。スリット21は、軸受保持部13より径方向外方のゴム状弾性体12に、軸受保持部13を囲むように複数形成される。本実施の形態では、スリット21は、同一円周上に等間隔で4つ形成される。さらに具体的には、スリット21は、ゴム状弾性体12の4隅に形成される。またさらに、スリット21は、軸受保持部13の外周に沿うように円弧状に形成される。また、スリット21の両端部は、曲面状に形成される。これにより、スリット21が変形されたとき、ゴム状弾性体12に発生する応力を分散させることができ、スリット21の両端部からゴム状弾性体12にき裂等が発生することを防止又は抑制できる。
【0026】
また、ゴム状弾性体12には、軸受保持部13の径方向の変位を規制するストッパ22が形成される。ストッパ22は、スリット21の外周側から内周側に突起して形成される。なお、ストッパ22はスリット21の内周側から外周側に突起して形成されてもよい。
【0027】
また、ゴム状弾性体12は、正面視略正方形に形成されるものとしたが、これに限るものではない。例えばゴム状弾性体12は正方形以外の矩形状であってもよい。また、ゴム状弾性体12は、矩形と半円を合体させた形状等であってもよい。この場合、下辺12b又は上辺12aが円弧状に形成されるとよい。
【0028】
軸受保持部13は、ゴム状弾性体12の薄肉部18に前後方向に貫通して形成される貫通孔部23と、薄肉部18に貫通孔部23と同軸に設けられ前方に延出する前筒部24と、薄肉部18に貫通孔部23と同軸に設けられ後方に延出する後筒部25と、薄肉部18、前筒部24及び後筒部25に埋設される補強部材26とを備える。
【0029】
貫通孔部23は、薄肉部18の前端部に形成される小径部23aと、小径部23aより後方の薄肉部18に形成される大径部23bと、小径部23a及び大径部23bの間に形成される段部23cとを備える。小径部23aは大径部23bより小径に形成される。また、小径部23aと大径部23bは同軸に形成される。大径部23bには、ラジアルベアリング9のアウターレース33が圧入されて嵌合される。これにより、大径部23bの内周面は、アウターレース33の外周面に圧着される。段部23cはアウターレース33の前端面33aに当接され、ラジアルベアリング9の前方への移動を規制する。
【0030】
前筒部24の内径は、小径部23aの内径と同じに設定される。また、後筒部25の内径は、大径部23bの内径と同じに設定される。
【0031】
リブ部15は、ゴム状弾性体12の前面及び後面の外縁部に形成される。ゴム状弾性体12の前面に形成される前リブ部27は、前方に突起される。ゴム状弾性体12の後面に形成される後リブ部28は、後方に突起される。
【0032】
前リブ部27は、略U字状に形成され、ゴム状弾性体12の前面に左右対称に一対形成される。具体的には、前リブ部27は、ゴム状弾性体12の左辺又は右辺に沿って形成される前方縦リブ部27aと、前方縦リブ部27aの上端から屈曲されゴム状弾性体12の上辺12aに沿って形成される前方上リブ部27bと、前方縦リブ部27aの下端から屈曲されゴム状弾性体12の下辺12bに沿って形成される前方下リブ部27cとを備える。左右の前リブ部27間には、後述する薄肉部18が形成される。具体的には、左右の前リブ部27の前方上リブ部27b間には、薄肉部18が形成される。また、左右の前リブ部27の前方下リブ部27c間には、薄肉部18が形成される。また、前方上リブ部27b及び前方下リブ部27cの先端部には、薄肉部18に対する突起高さが先端に向かうにつれて低くなる傾斜部27dが形成される。
【0033】
後リブ部28は、前方縦リブ部27aに対して前後対称に形成される後方縦リブ部28aと、前方上リブ部27bに対して前後対称に形成される後方上リブ部28bと、前方下リブ部27cに対して前後対称に形成される後方下リブ部28cとを備える。また、後方上リブ部28b及び後方下リブ部28cの先端部には、薄肉部18に対する突起高さが先端に向かうにつれて低くなる傾斜部28dが形成される。
【0034】
骨部16は、金属等の硬質の材料にて板状に形成される。具体的には、骨部16は長方形の平板状に形成される。骨部16は、前方縦リブ部27a、後方縦リブ部28a及びこれらが形成されるゴム状弾性体12の外縁部に埋設される。骨部16は、長辺が上下方向に延び、短辺が前後方向に延びるように配置される。骨部16の短辺の長さは、前方縦リブ部27aの前端から後方縦リブ部28aの後端までの長さと略同じに設定される。すなわち、骨部16は、前方縦リブ部27aの前端近傍から後方縦リブ部28aの後端近傍までの間に延在される。なお、骨部16は金属に限るものではない。骨部16は金属と同等又はそれ以上の強度を備える他の材料で形成されてもよい。
【0035】
薄肉部18は、ゴム状弾性体12のリブ部15及び軸受保持部13を除く部分に形成される。薄肉部18の前後方向の寸法tは、リブ部15が形成される位置のゴム状弾性体12の前後方向の寸法T1より小さく、かつ、骨部16の前後方向の寸法T2より小さく設定される。また、薄肉部18の前後方向の寸法tは、ゴム状弾性体12に求められるばね定数に応じて決定される。なお、薄肉部18は、左右の前リブ部27及び左右の後リブ部28を分けるように形成されればよく、配置や形状は上述に限るものではない。例えば、スリット21に臨むゴム状弾性体12には、前後方向に突起する厚肉部(図示せず)が形成されてもよい。
【0036】
図7、
図8及び
図9に示すように、ブラケット14は、金属板をプレス加工して形成される。ブラケット14は、正面視略U字状に形成される。ブラケット14は、左右方向に延びて形成される下枠部29と、下枠部29の両端から上方に延びて形成される左右一対の側枠部30と、これら側枠部30の上端から左右方向の外側に延びて形成される取付フランジ部31とを備える。
【0037】
下枠部29は、断面U字状に形成される。下枠部29は、水平に配置される下枠本体部29aと、下枠本体部29aの前端及び後端から下方に屈曲されて下方に延びる下枠フランジ部29bとを備える。
【0038】
側枠部30は、断面U字状に形成される。側枠部30は、両面が左右方向に向くように配置される側枠本体部30aと、側枠本体部30aの前端及び後端からブラケット14の外方に屈曲されて外方に延びる側枠フランジ部30bとを備える。側枠本体部30aには、矩形状の開口32が上下に離間して2箇所形成される。開口32に臨む側枠本体部30aには、後述する爪17が設けられる。
【0039】
取付フランジ部31は、水平に配置される。取付フランジ部31の前端及び後端には、側枠フランジ部30bが接続される。取付フランジ部31には、図示しないボルトを挿通させるボルト挿通孔31aが形成される。取付フランジ部31は、ボルトにてシャシフレーム等の車体(図示せず)に締結される。
【0040】
爪17は、前リブ部27に前方から当接される前爪17aと後リブ部28に後方から当接される後爪17bとを一組として側枠部30に設けられる。具体的には、各側枠部30には、2組の爪17が上下に間隔を隔てて設けられる。前爪17a及び後爪17bは、側枠本体部30aの開口32の前縁及び後縁からブラケット14の内側に延びて設けられる。具体的には、前爪17a及び後爪17bは、側枠本体部30aの一部をブラケット14の内側に屈曲させて形成される。
【0041】
図3に示すように、前爪17a及び後爪17bの前後方向の間隔sは、ブラケット14内にゴム状弾性体12が収容されたとき、前リブ部27及び後リブ部28を前後から挟むように設定される。
図2及び
図3に示すように、ブラケット14内にゴム状弾性体12が収容されたとき、上段に位置される前爪17a及び後爪17bは、骨部16が埋設される前リブ部27及び後リブ部28の上端部を前後方向の外側から挟む。下段に位置される前爪17a及び後爪17bは、骨部16が埋設される前リブ部27及び後リブ部28の下端部を前後方向の外側から挟む。またこのとき、左右の側枠部30はゴム状弾性体12を左右方向の外方から挟み、ゴム状弾性体12に圧着される。そして、下枠部29はゴム状弾性体12の下辺12bに当接される。また、ゴム状弾性体12は、取付フランジ部31が車体に締結されたとき、下枠部29と車体との間に挟まれて下枠部29及び車体に圧着される。
【0042】
次に本実施の形態の作用について述べる。
【0043】
車体に取り付けられる前のセンターベアリング2は、予めラジアルベアリング9を介してプロペラシャフト1に取り付けられた状態となっている。具体的には、プロペラシャフト1には、予めラジアルベアリング9が設けられており、ラジアルベアリング9は予め軸受保持部13に嵌合されている。また、プロペラシャフト1は、ラジアルベアリング9及びセンターベアリング2が取り付けられた状態で調心されている。
【0044】
車体にセンターベアリング2を取り付ける場合、ゴム状弾性体12にブラケット14を取り付け、ブラケット14の取付フランジ部31を図示しないボルト等で車体に締結する。ゴム状弾性体12にブラケット14を取り付けることでゴム状弾性体12の左辺及び右辺は左右の側枠フランジ部30bに圧着される。そして、前リブ部27は前爪17aに圧着され、後リブ部28は後爪17bに圧着される。また、ブラケット14の取付フランジ部31を車体に締結することで、ゴム状弾性体12は、車体と下枠部29との間に挟まれ、車体及び下枠部29に圧着される。
【0045】
トランスミッションT/Mからの回転駆動力がプロペラシャフト1に伝達されると、プロペラシャフト1はラジアルベアリング9に軸支された状態で回転される。このとき、ゴム状弾性体12には回転方向の力が作用する。しかし、ゴム状弾性体12は、矩形状に形成され、上下左右の各辺をブラケット14又は車体に圧着されている。このため、ゴム状弾性体12がプロペラシャフト1と一緒に回転することはない。
【0046】
また、車両が走行してその車輪が上下動すると、ディファレンシャルギアDIFFも上下動する。この上下動は、プロペラシャフト1を上下動させると共に、前後方向に往復動させる。これにより軸受保持部13はプロペラシャフト1に追従して上下方向に変位しつつ前後方向に変位する。このとき、軸受保持部13の上下方向の変位は、ゴム状弾性体12に形成されたスリット21がプロペラシャフト1の径方向に潰れることで吸収される。また、スリット21に作用する力が過大である場合、ストッパ22がスリット21の内周側の内面に当接する。これにより、スリット21及びゴム状弾性体12の過度な変形が抑制され、ゴム状弾性体12がブラケット14から離脱されることが防止又は抑制される。
【0047】
また、軸受保持部13の前後方向の変位は、
図10に示すように、薄肉部18が屈曲されることで吸収される。このとき、薄肉部18は骨部16より前後方向の寸法を小さく設定されている。このため、例えば薄肉部18の左右方向の中央部が前方に張り出すように薄肉部18が変形された場合、薄肉部18の前面に発生する引張力と薄肉部18の後面に発生する圧縮力とを比較的小さく抑えることができる。また、これら引張力と圧縮力が、骨部16の前後両端近傍のゴム状弾性体12に伝わることを抑制できる。そしてこれにより、骨部16の前後両端近傍のゴム状弾性体12が大きく歪むことは抑制され、骨部16とゴム状弾性体12が剥離したり、ゴム状弾性材が破断することが防止又は抑制される。そして、ブラケット14からゴム状弾性体12が離脱することが防止又は抑制される。
【0048】
このように、センターベアリング2は、リブ部15に臨むゴム状弾性体12に形成される薄肉部18を備える。このため、ゴム状弾性体12がプロペラシャフト1から前後方向の力を受けたとき、骨部16とゴム状弾性体12が剥離したり、ゴム状弾性体12が破断することを防止又は抑制でき、ブラケット14からゴム状弾性体12が離脱することを防止又は抑制できる。すなわち、本実施の形態に係るセンターベアリング2は、ゴム状弾性体12の軸方向変位に対する耐久性を確保しながらブラケット14に対するゴム状弾性体12の耐離脱性を高めることができる。
【0049】
また、リブ部15は、縦リブ部27a、28aと、上リブ部27b、28bと、下リブ部27c、28cとを備える。上リブ部27b、28b及び下リブ部27c、28cは、ゴム状弾性体12の左右両側部の形状を保つように作用する。このため、ゴム状弾性体12が前爪17a及び後爪17bから離脱されることがより効果的に防止又は抑制される。
【0050】
左右の上リブ部27b、28b間及び下リブ部27c、28c間には、薄肉部18が形成される。このため、ゴム状弾性体12の左右方向の中央を両側部より屈曲し易くでき、センターベアリング2に対するゴム状弾性体12の追従性を高めることができる。
【0051】
上リブ部27b、28b及び下リブ部27c、28cの先端部には、薄肉部18に対する突起高さが先端に向かうにつれて低くなる傾斜部27d、28dが形成される。このため、ゴム状弾性体12の曲がりやすさを左右方向の両側部から中央に向かうにつれて徐々に高めることができ、センターベアリング2に対するゴム状弾性体12の追従性を更に高めることができる。
【0052】
薄肉部18の前後方向の寸法tは、骨部16の前後方向の寸法T2より小さく設定される。このため、薄肉部18に発生する力が骨部16に臨むゴム状弾性体12に伝達されることを抑制でき、骨部16とゴム状弾性体12が剥離することを防止又は抑制できる。
【0053】
ゴム状弾性体12には、スリット21が形成されると共に、ストッパ22が形成される。このため、センターベアリング2に対するゴム状弾性体12の径方向の追従性を高められると共に、ゴム状弾性体12の径方向における過度な変形を防止又は抑制できる。
【0054】
以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示は以下のような他の実施形態も可能である。
【0055】
(1)
図11に示すように、ブラケット40は、上下二つ割りに形成されるものであってもよい。この場合、ブラケット40は、正面視U字状に形成される一対の半割ブラケット41と、これら半割ブラケット41を締結するボルト42とを備えるとよい。
【0056】
(2)骨部16は、ゴム状弾性体12の左右両側に埋設されるものとしたが、これに限るものではない。例えば、
図11に示すように、骨部16は、ゴム状弾性体12の上下の縁部に埋設されてもよい。この場合、リブ部15は、ゴム状弾性体12の上下の縁部に形成されるとよい。また、爪17は、骨部16が埋設されるリブ部15に当接するように配置されるとよい。
【0057】
(3)骨部16は長方形の平板状に形成されるものとしたが、これに限るものではない。例えば、
図12に示すように、骨部44は、その板厚方向にL字状に屈曲されてもよい。この場合、骨部44はゴム状弾性体12の隅部に埋設されるとよい。またリブ部45は、ゴム状弾性体12の前後両面の隅部に形成されるとよい。また爪17は、骨部44が埋設されるリブ部45を前後方向の外側から挟むように配置されるとよい。
【0058】
前述の各実施形態の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。