JPH04224421A - 車両用プロペラシャフトの支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用のプロペラシャフ
トの支持装置に関し、特に、プロペラシャフトが、複数
のシャフトと、隣り合って位置するシャフトを相互に連
結する自在継手とからなる場合に適する支持装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】プロペラシャフトが、複数のシャフトと
、隣り合って位置するシャフトを相互に連結する自在継
手とからなる場合、ころがり軸受を含む支持装置でプロ
ペラシャフトを支持するが、この支持装置をはさんで前
方に位置するシャフトと後方に位置するシャフトとがな
すジョイント角が、車両発進時の駆動トルクによって変
化し、二次偶力が生ずる。この二次偶力により、１０〜
１５Ｈｚの振動が発生する。他方、車両走行時に、プロ
ペラシャフトの回転のアンバランスにより、４５〜５０
０Ｈｚの振動が発生する。

【０００３】前記周波数の異なる２種類の振動を低減す
るため、中空のクッション内に収容した液体の流動抵抗
を、車両の発進時と走行時とで変化させるようにした支
持装置（実開平２−１８７２３号公報）、その他の支持
装置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】いずれの支持装置も、
構造の複雑化または大型化を招く上、周波数の異なる２
種類の振動の低減効果は必ずしも十分ではない。

【０００５】ところで、発進時の二次偶力に起因する振
動の発生を抑えるには、クッションのばね定数を高くし
、ジョイント角の変化を少なくすればよく、他方、走行
時の振動の発生を抑えるには、クッションのばね定数を
低くすればよい。発進時のばね定数は、いわば静ばね定
数であり、走行時のばね定数は動ばね定数であるが、ク
ッションの動ばね定数と静ばね定数との比である動倍率
は、クッションが通常のゴムからなる場合、高い値とな
り、前記要求を満たすことができなかった。

【０００６】本発明の目的は、構造を複雑にまたは大型
にすることなく、発進時に発生する振動と走行時に発生
する振動の低減効果を高めることの可能な車両用プロペ
ラシャフトの支持装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る車両用プロ
ペラシャフトの支持装置は、プロペラシャフトを回転可
能に支持するころがり軸受と、該ころがり軸受の半径方
向の外方に配置された短繊維強化ゴムからなる環状のク
ッションと、該クッションの半径方向の外方に配置され
、車体に取り付けられる支持部材とを備える。

【０００８】

【作用および効果】短繊維強化ゴムからなるクッション
では、動倍率が低いことが発明者らによって確認された
。この事実によれば、クッションの静ばね定数を大きな
値に定めても、動ばね定数は小さな値に保たれることと
なる。これにより、発進時の二次偶力によるジョイント
角の変化に起因する振動を低減できると共に、走行時の
プロペラシャフトの回転アンバランスによる振動を低減
できる。

【０００９】支持装置が、ころがり軸受と、クッション
と、支持部材とからなり、クッションに流体室などを設
けることを要しないため、全体の構造が簡単であり、ま
た小型化が可能である。

【００１０】

【実施例】車両用プロペラシャフトの支持装置は、図１
および図２に示すように、ころがり軸受１０と、クッシ
ョン１２と、支持部材１４とを備える。

【００１１】ころがり軸受１０は、図示の実施例では、
内輪１６と、外輪１８と、両輪間に配置された複数のボ
ール２０と、ケース２２とを備える。プロペラシャフト
２４が内輪１６に固定され、ボール２０によって回転可
能に支持されている。外輪１８はケース２２に嵌合され
ている。

【００１２】クッション１２は環状に形成され、ころが
り軸受１０の半径方向の外方に配置されるもので、短繊
維強化ゴムからなる。短繊維２６は、たとえば、平均径
が０．３μｍ以下、長さが１〜数μｍのナイロン６であ
り、ゴムは、硬度が３０ないし５０Ｈｓである天然ゴム
である。

【００１３】クッション１２は、図１および図２に示す
実施例では、短繊維２６を半径方向に配列して形成され
ている。短繊維２６のこの配列により、クッション１２
は半径方向では硬く、軸線方向では軟らかとなる。クッ
ション１２のばね定数は、硬くなるほど大きくなる傾向
があることから、半径方向のばね定数が軸線方向のばね
定数より大きい。この実施例の場合、短繊維量は、ゴム
の５〜１０重量％でよい。

【００１４】図３および図４に示す実施例では、短繊維
２６は軸線方向に配列されており、図５および図６に示
す実施例では、短繊維２６は円周方向に配列されている
。これら実施例の場合、短繊維量は、ゴムの１０〜２０
重量％とする。

【００１５】ゴムに短繊維を混合し、十分に分散させた
後、押し出し成形または射出成形すると、ゴムが一方向
へ流動するが、短繊維はゴムの流動方向に配列する傾向
がある。この性質を利用して短繊維に方向性をもたせる
ことができる。

【００１６】クッション１２を、短繊維２６に所要の方
向性をもたせて環状に成形した後、その内周面でケース
２２に、また外周面で支持部材１４に接着する。

【００１７】支持部材１４は円筒形であって、クッショ
ン１２の半径方向の外方に配置され、車体（図示せず）
に取り付けられる。

【００１８】周波数がゼロ付近の単位振幅あたりの荷重
の大きさを静ばね定数といい、これに対して、ある周波
数の単位振幅あたりの荷重の大きさを動ばね定数という
。そして、動ばね定数は、図７のようになるゴムのクッ
ションのモデルに示すように、共に周波数に依存する、
貯蔵ばね定数をＫｄ、減衰係数をＣとし、さらに周波数
をｆとすると、次式で与えられる絶対ばね定数と等しい
。なお、これらの関係については、「防振ゴム」（社団
法人　　日本鉄道車両工業会発行）５５頁以下に記載さ
れている。

【００１９】

【数１】

【００２０】従来のゴムだけで形成したクッションの場
合、その静ばね定数は６．４０ｋｇｆ／ｍｍであったが
、図１および図２に示すように、短繊維２６を半径方向
に配列して得た強化ゴムのクッション１２の静ばね定数
は１１．５７ｋｇｆ／ｍｍ　となった。クッション１２
の絶対ばね定数の周波数特性は、図８の実線となり、そ
のときの動倍率は破線となった。これに対して、従来の
ゴムだけのクッションの絶対ばね定数の周波数特性は図
９の実線となり、そのときの動倍率は破線となった。

【００２１】図８の短繊維強化ゴムのクッションでは、
動倍率は高々２であるが、図９のゴムだけのクッション
では、動倍率は４．６となっている。したがって、短繊
維強化ゴムのクッションでは、絶対ばね定数ないし動ば
ね定数は、２３．１４ｋｇｆ／ｍｍ　となるのに対し、
ゴムだけのクッションでは、２９．４４ｋｇｆ／ｍｍ　
となる。すなわち、本発明の場合、クッションの静ばね
定数が大きいにもかかわらず、動ばね定数が小さくなっ
ており、発進時の二次偶力に起因する振動も、また走行
時のプロペラシャフトの回転アンバランスに起因する振
動も低減できることが分る。

【００２２】なお、前記実施例において、クッション１
２がころがり軸受１０に対して偏心して位置する。これ
により、次のような効果が得られる。すなわち、支持装
置を車両に組み付けたとき、ころがり軸受１０の内輪１
６にプロペラシャフトの重量がかかってクッション１２
がたわみ、クッション１２の中心と内輪１６の中心とを
一致させることができる。その結果、クッション１２内
の短繊維の配列方向を対称にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両用プロペラシャフトの支持装
置の断面図である。

【図２】支持装置の右側面図で、左半分を示す。

【図３】支持装置の別の実施例の断面図である。

【図４】支持装置の別の実施例の右側面図で、左半分を
示す。

【図５】支持装置のさらに別の実施例の断面図である。

【図６】支持装置のさらに別の実施例の右側面図で、左
半分を示す。

【図７】ゴムのクッションの振動モデル図である。

【図８】短繊維強化ゴムからなるクッションの絶対ばね
定数の周波数特性図である。

【図９】ゴムだけのクッションの絶対ばね定数の周波数
特性図である。

【符号の説明】

１０　　ころがり軸受 １２　　クッション １４　　支持部材 ２６　　短繊維

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　プロペラシャフトを回転可能に支持す
   るころがり軸受と、該ころがり軸受の半径方向の外方に
   配置された短繊維強化ゴムからなる環状のクッションと
   、該クッションの半径方向の外方に配置され、車体に取
   り付けられる支持部材とを備える、車両用プロペラシャ
   フトの支持装置。