JP3821987B2 - プロペラシャフト用軸受けの支持装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用プロペラシャフトに取付けられた軸受けを車体側に連結支持する支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用プロペラシャフトにあっては、プロペラシャフトを複数に分割し、この分割した複数のプロペラシャフトを軸方向に連結して使用されるものがあり、この場合には、プロペラシャフトの所定位置に軸受けを設け、この軸受けが支持装置を介して車体側に連結支持されるようになっている。
【０００３】
前記軸受けの支持装置は、プロペラシャフトに取付けられた軸受けの外周側に可撓性を有するインシュレータを設け、このインシュレータの外周側にブラケットが設けられており、このブラケットが車体側に連結されるようになっている。なお、類似の構成は、例えば実開昭６２−７３１１９号公報に示されている。
【０００４】
ところで、自動車は静粛性が求められるところから、プロペラシャフトの回転に伴う振動の低減の要求度は高く、捩じり振動の低減と共に、プロペラシャフトに取付けられた軸受けの回転振動の低減が求められる。
【０００５】
前記プロペラシャフトに取付けられた軸受けは、プロペラシャフトの自重や曲げモーメントによるラジアル荷重が加わった状態で回転するために、軸受けの転動体が内外輪の軌道面を転動する場合に生じる振動（以下、転動体通過振動と称す。）が生じることが知られており、この転動体通過振動を減じることが軸受けの振動を減じる上で有効である。
【０００６】
また、一般に軸受けの転動体通過振動を低減するためには、軸受けに適当な大きさのスラスト荷重を与えるか、転動体と内外輪との間の軸受け隙間を可及的に小さくすることが有効であることが知られている（例えば、振動工学ハンドブック、１９７６年、養賢堂発行、参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来例にあっては、プロペラシャフトに取付けられた軸受けが可撓性を有するインシュレータを備えた支持装置によって支持されているから、適当な大きさのスラスト力を与えることが困難である。また、前記軸受けの転動体と内外輪との間の軸受け隙間を小さくすると、軸受け及び支持装置の取付け精度によっては逆に振動が増加する虞があるから、所定の隙間よりも小さくすることができない。
【０００８】
このため、前記プロペラシャフトに取付けられた軸受けの振動を所期するレベルに低減させることが困難であった。
【０００９】
本発明は前記従来の実情に鑑みて案出されたもので、プロペラシャフトに取付けられた軸受けの振動を低減させることが容易に可能な、プロペラシャフト用軸受けの支持装置を提供することを目的とする。
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１記載の発明は、プロペラシャフトに取付けられる軸受けの外周側に可撓性を有するインシュレータを設け、このインシュレータの外周側にリテーナリングを設け、このリテーナリングと車体とをブラケットを介して連結してなる、プロペラシャフト用軸受けの支持装置において、取付け前の状態において前記車体の取付け面とブラケットの取付け面との間に前記軸受けの軸方向に対して角度を持たせるように構成し、前記車体と前記ブラケットを前記両取付け面により連結した取付け状態において、前記リテーナリングを前記軸受けの軸方向に略直交する水平軸廻りに偏倚させることにより前記インシュレータ全体を撓ませるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、前記ブラケットの車体への取付け面が、軸受けの軸方向に対して傾斜している構成にしてある。
【００１２】
また、請求項３記載の発明は、前記ブラケットを取り付ける車体の取付け面が、軸受けの軸方向に対して傾斜している構成にしてある。
【００１３】
斯かる構成において、前記プロペラシャフトは、自動車のトランスミッションとファイナルドライブとの間を連繋して、エンジンで発生する駆動トルクを伝達する。
【００１４】
このとき、前記プロペラシャフトの所定位置に取付けられた軸受けは、支持装置を介して車体側に連結されており、プロペラシャフトの自重や曲げモーメントによるラジアル荷重が加わった状態で回転する。
【００１５】
ここで、前記軸受けの支持装置は、インシュレータを撓ませることによって、軸受けに対して、この軸受けの軸方向に直交する水平軸廻りのトルクが与えられるようにしてある。
【００１６】
具体的には、請求項２記載の発明によれば、前記ブラケットの車体への取付け面を、軸受けの軸方向に対して傾斜させることによってトルクが与えられるようにしてある。また、請求項３記載の発明によれば、前記ブラケットを取付ける車体の取付け面を、軸受けの軸方向に対して傾斜させることによってトルクが与えられるようにしてある。
【００１７】
これによって、前記軸受けの内輪に対して外輪が傾き、軸受けに作用するラジアル荷重の荷重方向における軸受け隙間が小さくなる。
【００１８】
このため、前記プロペラシャフトに取付けられた軸受けの転動体と内外輪との間の軸受け隙間が小さくなって、転動体通過振動が減じられる。
【００１９】
また、前記軸受けにはラジアル荷重に加えて水平軸廻りのトルクによる荷重が作用することになるから、軸受けの転動体は大きな押圧力を受けることになる。前記軸受けの転動体が大きな押圧力を受けると、多くの転動体が常に軌道面と接触するようになるから、転動体の幾何学的配置の変化（図３において実線で示す位置と破線で示す位置との変化）が小さくなり、結果として、転動体通過振動が減じられる。
【００２０】
したがって、プロペラシャフトに取付けられた軸受けの振動を低減させることが容易に可能な、プロペラシャフト用軸受けの支持装置が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳述する。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態を示す、プロペラシャフト用軸受けの支持装置の一部断面して示す説明図、図２は図１に示す支持装置を拡大して示す断面図で、インシュレータの自由状態を示す図面、図３は軸受けに対して、この軸受けの軸方向に直交する水平軸廻りのトルクが与えられた状態を説明する図面、図４は軸受けに対して、この軸受けの軸方向に直交する水平軸廻りのトルクと、垂直軸廻りのトルクとを変化させた場合の振動レベルの変化を示す線図である。
【００２３】
図において、１はプロペラシャフト、２はプロペラシャフト１に取付けられた軸受けで、この軸受け２が支持装置３を介して車体４側に連結支持されるようになっている。
【００２４】
前記プロペラシャフト１はこの実施の形態において２個のシャフト５，６が軸方向に連結して構成され、３個の自在接手７，８，９を備えている。また、前記プロペラシャフト１には、軸方向の略中央に位置する自在接手８の近傍に軸受け２が取付けられている。詳しくは、図２に示すように、一方のシャフト５を形成するプロペラチューブ１１の端部にスタブシャフト１２が取付けられ、このスタブシャフト１２に軸受け２が取付けられている。
【００２５】
１３はシャフト５とシャフト６とを連結するコンパニオンフランジ、１４はスタブシャフト１２にコンパニオンフランジ１３を連結するするためのナットである。
【００２６】
前記軸受け２はこの実施の形態において単列玉軸受けが採用されており、内輪１４がスタブシャフト１２に圧入され、外輪１５に支持装置３が取付けられるようになっている。
【００２７】
前記支持装置３は、軸受け２の外周側に設けられるインシュレータ１９と、このインシュレータ１９の外周側に設けられるブラケット２０とを主要素として構成されている。前記インシュレータ１９は、ゴム等の可撓性材料から形成されており、内周端がハウジング２１を介して軸受け２の外輪１６に取付けられ、中央部分で折り返された状態で、外周端がリテーナリング２２を介してブラケット２０に取付けられている。
【００２８】
前記ブラケット２０の車体４への取付け面２３は、軸受け２の軸方向に対して傾斜した構成にしてある。即ち、前記取付け面２３は、インシュレータ１９の自由状態において、軸受け２の軸芯線ｚに対して傾斜している。なお、前記ブラケット２０を取付ける車体４の取付け面４ａは、軸受け２の軸方向に対して略平行に形成されている。
【００２９】
これによって、前記ブラケット２０を車体４側に連結したとき、プロペラシャフト１は略水平に配置されるからインシュレータ１９が撓むことになり、軸受け２に対して、この軸受け２の軸方向に略直交する水平軸（図３のｙ軸）廻りのトルクが与えられるようになっている。
【００３０】
斯かる構成において、前記プロペラシャフト１は、自動車のトランスミッションとファイナルドライブ（図示せず）との間を連繋して、エンジンで発生する駆動トルクを伝達する。
【００３１】
このとき、前記プロペラシャフト１の所定位置に取付けられた軸受け２は、支持装置３を介して車体４側に連結されており、プロペラシャフト１の自重や曲げモーメントによるラジアル荷重が加わった状態で回転する。
【００３２】
ここで、前記軸受け２の支持装置３は、インシュレータ１９を撓ませることによって、軸受け２に対して、この軸受け２の軸方向に直交する水平軸（図３のｙ軸）廻りのトルクが与えられるようにしてある。具体的には、前記ブラケット２０の車体４への取付け面２３を、軸受け２の軸方向に対して傾斜させることによってトルクが与えられるようにしてある。換言すれば、リテーナリング２２を軸受け２の軸方向に略直交する水平軸廻りに偏倚させることになって、これにより、インシュレータ１９全体が撓むことになる。
【００３３】
これによって、前記軸受け２の内輪１５に対して外輪１６が傾き、軸受け２に作用するラジアル荷重の荷重方向における軸受け隙間が小さくなることになる（図３参照）。
【００３４】
このため、前記プロペラシャフト１に取付けられた軸受け２の転動体１７と内外輪１５，１６との間の軸受け隙間が小さくなって、転動体通過振動が減じられる。
【００３５】
また、前記軸受け２にはラジアル荷重に加えて水平軸廻りのトルクによる荷重が作用することになるから、軸受け２の転動体１７は大きな押圧力を受けることになる。前記軸受け２の転動体１７が大きな押圧力を受けると、多くの転動体１７が常に軌道面と接触するようになるから、転動体１７の幾何学的配置の変化（図３において実線で示す位置と破線で示す位置との変化）が小さくなり、結果として、転動体通過振動が減じられる。
【００３６】
したがって、プロペラシャフト１に取付けられた軸受け２の振動を低減させることが容易に可能な、プロペラシャフト用軸受けの支持装置３が得られる。
【００３７】
図５及び図６は本発明の別の実施の形態を示す図面で、この実施の形態が前記実施の形態と変わるところは、前記ブラケット２０を取付ける車体４の取付け面４ａを、軸受け２の軸方向に対して傾斜させることによって、軸受け２に対して、この軸受け２の軸方向に直交する水平軸廻りのトルクが与えられるようにした点である。
【００３８】
即ち、前記ブラケット２０の車体４への取付け面２３は、インシュレータ１９の自由状態において軸受け２の軸方向に対して略平行としてあり、このブラケット２０を取付ける車体４の取付け面４ａが、軸受け２の軸方向に対して傾斜した構成にしてある。つまり、前記車体４の取付け面４は、軸受け２の軸芯線ｚに対して傾斜している。
【００３９】
これによって、前記ブラケット２０を車体４側に連結したとき、プロペラシャフト１は略水平に配置されるからインシュレータ１９が撓むことになり、軸受け２に対して、この軸受け２の軸方向に略直交する水平軸（図３のｙ軸）廻りのトルクが与えられるようになっている。
【００４０】
なお、その他の構成は前記実施の形態と同様であるから、同一構成部分には同一符号を付し、その重複する説明を省略する。
【００４１】
斯かる構成においても、前記軸受け２の内輪１５に対して外輪１６が傾き、軸受け２に作用するラジアル荷重の荷重方向における軸受け隙間が小さくなる（図３参照）。
【００４２】
このため、前記プロペラシャフト１に取付けられた軸受け２の転動体１７と内外輪１５，１６との間の軸受け隙間が小さくなって、転動体通過振動が減じられる。
【００４３】
また、前記軸受け２にはラジアル荷重に加えて水平軸廻りのトルクによる荷重が作用することになるから、軸受け２の転動体１７は大きな押圧力を受けることになる。前記軸受け２の転動体１７が大きな押圧力を受けると、多くの転動体１７が常に軌道面と接触するようになるから、転動体１７の幾何学的配置の変化（図３において実線で示す位置と破線で示す位置との変化）が小さくなり、結果として、転動体通過振動が減じられる。
【００４４】
したがって、この実施の形態においても、プロペラシャフト１に取付けられた軸受け２の振動を低減させることが容易に可能な、プロペラシャフト用軸受けの支持装置３が得られる。
【００４５】
以上、実施の形態を図面に基づいて説明したが、具体的構成はこの実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００４６】
【実施例】
具体的には、軸受け２に対して、この軸受け２の軸方向に直交する水平軸（図３のｙ軸）廻りのトルクと、垂直軸（図３のｘ軸）廻りのトルクとを変化させた場合の振動レベルを測定した結果、図４に示すような結果が得られた。
【００４７】
即ち、前記軸受け２の軸方向に直交する水平軸廻りのトルクが零の場合には実線に示す結果が得られ、トルクが２．０Ｎｍの場合には破線に示す結果が得られ、トルクが６．０Ｎｍの場合には鎖線に示す結果が得られ、トルクが１０．０Ｎｍの場合には一点鎖線に示す結果が得られた。
【００４８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、プロペラシャフトに取付けられた軸受けの振動を低減させることが容易に可能な、プロペラシャフト用軸受けの支持装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す、プロペラシャフト用軸受けの支持装置の一部を断面して示す説明図である。
【図２】図１に示す支持装置を拡大して示す断面図で、インシュレータの自由状態を示す図面である。
【図３】軸受けに対して、この軸受けの軸方向に直交する水平軸廻りのトルクが与えられた状態を説明する図面である。
【図４】軸受けに対して、この軸受けの軸方向に直交する水平軸廻りのトルクと、垂直軸廻りのトルクとを変化させた場合の振動レベルの変化を示す線図である。
【図５】本発明の別の実施の形態を示す、図１と同様な図面である。
【図６】図５に示す支持装置を拡大して示す断面図で、インシュレータの自由状態を示す図面である。
【符号の説明】
１ プロペラシャフト
２ 軸受け
３ 支持装置
４ 車体
１９ インシュレータ
２０ ブラケット

Claims (3)

1. プロペラシャフトに取付けられる軸受けの外周側に可撓性を有するインシュレータを設け、このインシュレータの外周側にリテーナリングを設け、このリテーナリングと車体とをブラケットを介して連結してなる、プロペラシャフト用軸受けの支持装置において、
   取付け前の状態において前記車体の取付け面とブラケットの取付け面との間に前記軸受けの軸方向に対して角度を持たせるように構成し、
   前記車体と前記ブラケットを前記両取付け面により連結した取付け状態において、前記リテーナリングを前記軸受けの軸方向に略直交する水平軸廻りに偏倚させることにより前記インシュレータ全体を撓ませるようにしたことを特徴とするプロペラシャフト用軸受けの支持装置。
2. 前記ブラケットの車体への取付け面が、軸受けの軸方向に対して傾斜していることを特徴とする、請求項１記載のプロペラシャフト用軸受けの支持装置。
3. 前記ブラケットを取付ける車体の取付け面が、軸受けの軸方向に対して傾斜していることを特徴とする、請求項１記載のプロペラシャフト用軸受けの支持装置。

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