JP2006105261A - センターベアリングサポート - Google Patents

Abstract

【課題】センターベアリングにおける弾性体４の内周基部４ｂの耐久性向上及びセンターベアリング５に対する内環３の抜け荷重の増大を図る。
【解決手段】環状のブラケット１に、その軸方向両側から圧入嵌着された一対の外環２，２と、この外環２，２の内周に配置され、被支持シャフトを回転自在に支承するセンターベアリング５のアウターレース５１にその軸方向両側から圧入嵌着された一対の内環３，３と、各外環２，２と各内環３，３の間を弾性的に連結するベロー状の弾性体４，４とからなる。内環３は、センターベアリング５に嵌着されるベアリング装着部３１における互いの対向端部に外周側へ延びる延長部３３を有し、この延長部３３が弾性体４の内周基部４ｂの変形を制限するストッパとして機能すると共に、内環３の抜け荷重を増大させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のプロペラシャフトを回転自在に支持するセンターベアリングを、車体側に弾性的に支持するセンターベアリングサポートに関する。

良く知られているように、自動車のプロペラシャフトは、センターベアリング（ボールベアリング）を介して、センターベアリングサポートにより、車体に弾性的に支持されており、走行中におけるプロペラシャフトの振動を抑制すると共に、プロペラシャフト側と車体側との間での振動伝達を低減するものである。

図３は、従来の技術によるセンターベアリングサポートの一例を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図、図４は、図３のセンターベアリングサポートにおいてストッパ１０４ａによる緩衝動作状態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。すなわちこのセンターベアリングサポートは、図３に示されるように、車体側に取り付けられる環状のブラケット１０１の内周面に、その軸方向両側から圧入嵌着される一対の外環１０２，１０２と、この外環１０２，１０２の内周に配置され、図示されていないプロペラシャフトを回転自在に支承するセンターベアリング１０５を保持する一対の内環１０３，１０３と、前記各外環１０２と各内環１０３の間を弾性的に連結する弾性体１０４，１０４とからなる。

外環１０２及び内環１０３は金属板からなるものである。また、弾性体１０４はゴム状弾性材料からなるものであって、軸心を通る平面で切断した断面（図３の断面形状）が径方向中間で軸方向外側へ凸の互いに対称なベロー形状を呈する。そして、この弾性体１０４の基部には、外周側かつ軸方向内側へ向けてテーパ状に延びるストッパ１０４ａが形成されている。

センターベアリング１０５はボールベアリングからなるものであって、そのアウターレース１０５ａに内環１０３，１０３が圧入嵌着され、インナーレース１０５ｂがプロペラシャフトの外周面に嵌着されるものである。また、センターベアリング１０５の鋼球１０５ｃはグリース１０６によって潤滑されている。

すなわちこの種のセンターベアリングサポートは、振動の入力によるプロペラシャフト側の内環１０３と車体側の外環１０２との反復的な相対偏心運動に伴って、弾性体１０４，１０４が曲げ変形を受け、この弾性体１０４，１０４はベロー状に形成されていることによってばね定数が低いので、振動を有効に絶縁することができる。また、入力される振幅が所定以上の大きさになった場合は、図４に示されるように、各外環１０２の内周面に、ゴム状弾性材料からなるストッパ１０４ａが接触することによって、ばね定数が上昇し、緩衝機能を奏する。

また、このセンターベアリングサポートは、高い耐久性を得るために、車両前後方向に二つの弾性体１０４，１０４を対称に配置して、外環１０２及び内環１０３をそれぞれブラケット１０１及びセンターベアリング１０５に圧入して組付けた構造としてある（例えば特許文献１参照）。
実公昭５０−２４２３号公報

しかしながら、従来のセンターベアリングサポートによれば、車両への組付け工程において、プロペラシャフトのバランス取り作業時に、内環１０３をチャックする必要があるため、内環１０３の外周面に弾性体１０４の内周部のゴムを廻せない部分があり、すなわち、内環１０３の外周面と接合された弾性体１０４の内周部には、バランス測定用の治具で内環１０３をチャックするための段差部１０４ｂが形成されている。したがって、径方向の過大振幅の入力においては、図４に示されるように、外環１０２側との圧接によって倒れ込んだストッパ１０４ａと、内環１０３の外周面との間で圧縮を受ける段差部１０４ｂの応力が大きくなり、破損するおそれが指摘される。

また、図３のような、内環１０３，１０３をセンターベアリング１０５のアウターレース１０５ａの両側から圧入する構造のものは、内環１０３の嵌着幅を、最大でアウターレース１０５ａの幅の１／２にしかできないため、アウターレース１０５ａに対する大きな抜け荷重を確保することが困難であった。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、弾性体の内周部の耐久性向上及びセンターベアリングに対する内環の抜け荷重の増大を図ることにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係るセンターベアリングサポートは、環状のブラケットに、その軸方向両側から圧入嵌着された一対の外環と、この外環の内周に配置され、被支持シャフトを回転自在に支承するセンターベアリングにその軸方向両側から圧入嵌着された一対の内環と、前記各外環と各内環の間を弾性的に連結する弾性体とからなり、前記一対の内環は、前記センターベアリングへのベアリング装着部における互いの対向端部に外周側へ延びる延長部を有するものである。

上記構成において、内環に形成された外周側への延長部が、径方向の過大振幅の入力時におけるストッパとして機能するので、弾性体の内周部には過大な圧縮応力が作用しない。また、この延長部は、内環におけるセンターベアリングへのベアリング装着部の径方向の剛性を増大させる補強機能を奏する。

請求項２の発明に係るセンターベアリングサポートは、請求項１に記載された構成において、一対の内環が、その延長部に、互いに軸方向に圧入嵌合される嵌合部を有するものである。

すなわち、この構成によれば、一対の内環が、センターベアリングにその軸方向両側から圧入嵌着されると共に、その延長部に形成された嵌合部同士で圧入嵌合される。また、この嵌合部が、径方向の過大振幅の入力時におけるストッパとして機能するので、弾性体の内周部には過大な圧縮応力が作用しない。

請求項１の発明に係るセンターベアリングサポートによれば、径方向の過大振幅の入力時に、弾性体の内周部には過大な圧縮応力が作用しないので、その耐久性を向上させることができる。また、内環におけるベアリング装着部の径方向の剛性が増大するため、センターベアリングに対する内環の抜け荷重が増大する。

請求項２の発明に係るセンターベアリングサポートによれば、一対の内環が、センターベアリングに圧入嵌着されるほか、その延長部に形成された嵌合部同士でも互いに圧入嵌合されるので、センターベアリングに対する内環の抜け荷重が一層増大する。しかもセンターベアリングの外周面全体が、前記内環によって覆われるので、センターベアリングの外周面における錆の発生が、有効に防止される。

以下、本発明に係るセンターベアリングサポートの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１は、本発明の第一の形態によるセンターベアリングサポートを、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。

図１に示されるセンターベアリングサポートは、車体側に取り付けられる環状のブラケット１の内周面に、その軸方向両側から圧入嵌着される一対の外環２，２と、この外環２，２の内周に配置され、図示されていないプロペラシャフトを回転自在に支承するセンターベアリング５を保持する一対の内環３，３と、前記各外環２と各内環３の間を弾性的に連結する弾性体４，４とからなる。

外環２，２は、例えば鋼材等の金属からなるものであって、断面形状が軸方向に互いに対称であり、ブラケット１の内周面に圧入嵌合される筒状嵌合部２１と、その互いに反対側を向いた端部に形成された鍔部２２とを有する。また、鍔部２２，２２がブラケット１の軸方向両端と当接されるまで筒状嵌合部２１，２１が圧入された状態において、この筒状嵌合部２１，２１の先端同士が、所定の距離をもって軸方向に対向している。

内環３，３も、外環２と同様の金属からなるものであって、断面形状が軸方向に互いに対称であり、その互いに軸方向に対向する端部にはセンターベアリング５のアウターレース５１を圧入嵌着するベアリング装着部３１が、またその反対側の端部には、前記ベアリング装着部３１より小径の円筒状の張出部３２が、それぞれ形成されている。また、前記ベアリング装着部３１，３１には、その互いの対向端部に、それぞれ、外周側へ軸心と略垂直な面をなして延びる延長部３３が形成されている。

すなわち、内環３，３の延長部３３，３３は、センターベアリング５のアウターレース５１の幅方向（軸方向）中間位置で互いに近接対向しており、その外周端部は、外環２，２の筒状嵌合部２１，２１の間で、ブラケット１の内周面と径方向に対向している。

弾性体４，４はゴム状弾性材料で加硫成形されたものであって、断面が径方向中間で軸方向外側へ凸の互いに対称なベロー形状を呈し、外周端部４ａがそれぞれ外環２の内周面に一体的に加硫接着され、内周基部４ｂがそれぞれ内環３の外側面に加硫接着されている。前記内周基部４ｂは、内環３の延長部３３の外周端部を覆う径方向肉厚を有し、その外周面にはそれぞれ小突起４１が形成されている。また、各内環３の張出部３２の内周面には、ゴム状弾性材料からなるシールリップ４２が加硫接着されており、弾性体４の内周基部４ｂから延びて前記張出部３２の外周面に加硫接着されたゴム層の端部には、リップ４３が形成されている。

なお、延長部３３の径方向高さは、延長部３３の外周端部がブラケット１の内周面と当接した時に、外環２の筒状嵌合部２１（弾性体４の外周端部４ａ）と内環３のベアリング装着部３１との間で径方向に圧縮を受ける弾性体４の内周基部４ｂの圧縮量と、許容される内環３と外環２の径方向相対変位量を考慮して、適切に設定される。

センターベアリング５は、基本的には互いに同心配置されたアウターレース５１及びインナーレース５２と、その間に円周方向等間隔で回転自在に保持された多数の鋼球５３とからなるボールベアリングであり、内環３のベアリング装着部３１，３１は、アウターレース５１の外周面に圧入嵌着され、インナーレース５２の内周面が、不図示のプロペラシャフトの外周面に嵌着されるものである。また、鋼球５３はグリース６により潤滑されており、このグリース６は、各内環３の張出部３２に設けられたシールリップ４２によってシールされる。

以上の構成によれば、車両の通常走行におけるプロペラシャフトからの振動の入力によって、プロペラシャフト側の内環３が車体側の外環２に対して反復的に偏心運動すると、ばね定数が低いベロー状の弾性体４，４の曲げ変形により、車体側への振動伝達が有効に絶縁される。

また、振幅の増大によって内環３と外環２の相対変位が所定の変位量に達すると、まず、各外環２における筒状嵌合部２１の内周面に加硫接着された弾性体４の外周端部４ａに、各内環３のベアリング装着部３１の外周に接合された弾性体４の内周基部４ｂの小突起４１が接触する。このため、弾性体４の曲げ変形に加えて、小突起４１が圧縮変形を受けるクッション材となり、ばね定数が上昇する。そして、内環３と外環２の相対変位量が更に大きくなると、内環３，３のベアリング装着部３１，３１の対向端部に形成された延長部３３，３３が、ブラケット１の内周面と接触するので、それ以上の内環３と外環２の相対変位が阻止され、言い換えれば弾性体４の内周基部４ｂの圧縮変形を制限するストッパとして機能する。

センターベアリング５のアウターレース５１の外周面に対する内環３のベアリング装着部３１の嵌着幅は、最大でアウターレース５１の幅の１／２しかないが、ベアリング装着部３１の先端から外周側へ軸心と略垂直な面をなして延びる延長部３３は、このベアリング装着部３１の径方向の剛性を増大させる補強機能を奏する。したがって、アウターレース５１の外周面に対するベアリング装着部３１の圧接力が大きくなり、十分な抜け荷重を確保することができる。

また、車両への組付け工程において、プロペラシャフトのバランス取り作業時に、内環３をバランス測定用の治具でチャックする場合には、その延長部３３，３３の外周端部をチャックすれば良い。このとき、前記治具によるチャック位置は、小突起４１，４１によって規定することができる。

次に図２は、本発明の第二の形態によるセンターベアリングサポートを、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。

この第二の形態において、上述した第一の形態と異なるところは、一対の内環３，３が、そのベアリング装着部３１，３１の対向端部から外周側へ延びる延長部３３，３３に、径方向に互いに重合した状態で互いに軸方向に圧入される嵌合部３４，３５を有することにある。

詳しくは、図中右側の内環３は、そのベアリング装着部３１、延長部３３及び嵌合部３４が、互いに略Ｕ字形の断面形状をなす折り返し形状に形成されており、図中左側の内環３は、そのベアリング装着部３１、延長部３３及び嵌合部３５が、互いに略Ｓ字形段差状の断面形状をなすように形成されている。そして、それぞれ円筒面状に形成された嵌合部３４の外周面と、嵌合部３５の内周面が、互いに、適当な締め代をもって圧入嵌合されるようになっている。

図中左側の弾性体４における内周基部４ｂは、内環３の外側面に加硫接着され、嵌合部３５の外周面と略同径に形成された外周面に、小突起４１が形成されている。一方、図中右側の弾性体４における内周基部４ｂは、内環３における互いに略Ｕ字形の断面形状をなすベアリング装着部３１、延長部３３及び嵌合部３４で囲まれた空間を埋めるように加硫接着され、嵌合部３４より外側で、図中左側の内環３における嵌合部３５の外周面と略同径に形成されると共に、その外周面に、小突起４１が形成されている。

その他の部分の構成は、先に説明した図１に示される第一の形態と、基本的に同様である。

以上の構成によれば、第一の形態と同様、車両の通常走行におけるプロペラシャフトの振動に対しては、ばね定数が低いベロー状の弾性体４，４の曲げ変形により、車体側への振動伝達が有効に絶縁される。

また、振幅の増大によって、内環３と外環２の相対変位が所定の変位量に達すると、まず、各外環２における筒状嵌合部２１の内周面に加硫接着された弾性体４の外周端部４ａに、各内環３のベアリング装着部３１の外周に接合された弾性体４の内周基部４ｂの小突起４１が接触する。このため、弾性体４の曲げ変形に加えて、小突起４１が圧縮変形を受けるクッション材となり、ばね定数が上昇する。そして、内環３と外環２の相対変位量が更に大きくなると、互いに重合した嵌合部３４，３５のうち、相対的に外周側の嵌合部３５（図中左側の内環３における嵌合部３５）が、図中右側の外環２における筒状嵌合部２１の内周面に加硫接着された弾性体４の外周端部４ａに接触するので、それ以上の内環３と外環２の相対変位が阻止され、言い換えれば弾性体４の内周基部４ｂの過大な圧縮変形が阻止される。

センターベアリング５のアウターレース５１の外周面に対する内環３のベアリング装着部３１の嵌着幅は、最大でアウターレース５１の幅の１／２しかないが、ベアリング装着部３１の先端から外周側へ延びる延長部３３は、このベアリング装着部３１の径方向の剛性を増大させる補強機能を奏する。したがって、アウターレース５１の外周面に対するベアリング装着部３１の圧接力が大きくなる。しかも、前記アウターレース５１の外周面に軸方向両側から圧入嵌合された内環３，３は、嵌合部３４，３５同士でも互いに適当な締め代をもって圧入嵌合されているので、センターベアリング５に対する内環３，３の十分な抜け荷重を確保することができる。

また、車両への組付け工程において、プロペラシャフトのバランス取り作業時に、内環３をバランス測定用の治具でチャックする場合には、嵌合部３５をチャックすれば良い。

また、内環３，３は、嵌合部３４，３５同士で互いに重合状態に圧接することによって、センターベアリング５のアウターレース５１の外周面全体を覆っているので、アウターレース５１の外周面における錆の発生を、有効に防止することができる。

本発明の第一の形態によるセンターベアリングサポートを、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。 本発明の第二の形態によるセンターベアリングサポートを、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。 従来の技術によるセンターベアリングサポートの一例を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。 図３のセンターベアリングサポートのストッパによる緩衝動作状態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。

符号の説明

１ ブラケット
２ 外環
２１ 筒状嵌合部
２２ 鍔部
３ 内環
３１ ベアリング装着部
３２ 張出部
３３ 延長部
３４，３５ 嵌合部
４ 弾性体
４ａ 外周端部
４ｂ 内周基部
４１ 小突起
４２ シールリップ
４３ リップ
５ センターベアリング
５１ アウターレース
５２ インナーレース
５３ 鋼球
６ グリース

Claims (2)

1. 環状のブラケット（１）に、その軸方向両側から圧入嵌着された一対の外環（２，２）と、この外環（２，２）の内周に配置され、被支持シャフトを回転自在に支承するセンターベアリング（５）にその軸方向両側から圧入嵌着された一対の内環（３，３）と、前記各外環（２，２）と各内環（３，３）の間を弾性的に連結する弾性体（４，４）とからなり、前記一対の内環（３，３）は、前記センターベアリング（５）に嵌着されるベアリング装着部（３１，３１）における互いの対向端部に外周側へ延びる延長部（３３，３３）を有することを特徴とするセンターベアリングサポート。
2. 一対の内環（３，３）が、その延長部（３３，３３）に、互いに軸方向に圧入嵌合される嵌合部（３４，３５）を有することを特徴とする請求項１に記載のセンターベアリングサポート。

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