プロペラシャフトのガード構造
【課題】製造コストの高騰や車両重量の増加などのデメリットを未然に防止した上で、プロペラシャフトの脱落及びそれに伴う振れ回りによる種々のトラブルを確実に防止できるプロペラシャフトのガード構造を提供する。
【解決手段】車両のクロスメンバ２の下方にプロペラシャフト３を配設し、クロスメンバ２の後端縁２ｂに略Ｕ字状のガード枠５を吊下してプロペラシャフト３の脱落を防止する。クロスメンバ２の前端縁２ａにはリレーバルブ９支持用のブラケット８を固定し、ブラケット８の下端をリレーバルブ９よりも下方に延設して、そのブラケット８のの下端によりプロペラシャフト３の振れ回りによる上方への変位を規制する。
【解決手段】車両のクロスメンバ２の下方にプロペラシャフト３を配設し、クロスメンバ２の後端縁２ｂに略Ｕ字状のガード枠５を吊下してプロペラシャフト３の脱落を防止する。クロスメンバ２の前端縁２ａにはリレーバルブ９支持用のブラケット８を固定し、ブラケット８の下端をリレーバルブ９よりも下方に延設して、そのブラケット８のの下端によりプロペラシャフト３の振れ回りによる上方への変位を規制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプロペラシャフトのガード構造に係り、詳しくはジョイント部の外れなどに起因するプロペラシャフトの振れ回りによるトラブルを防止するプロペラシャフトのガード構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばトラックや乗用車などのフロントエンジン・リアドライブの駆動方式を採用した車両では、エンジンと共に車両前部に搭載された変速機をプロペラシャフトを介して車両後部のリアアクスルの差動装置と連結することによりエンジン駆動力の伝達を行っている。プロペラシャフトは前後両端や中間にジョイント部を備え、これにより変速機側と差動装置側との間の高低差や入出力方向の差を吸収しながら駆動力を伝達するように配慮されている。
当然ながらプロペラシャフトの仕様は伝達すべき駆動力を考慮した上で十分な安全率をもって設定されているが、何らかの原因によりプロペラシャフトが変速機または差動装置から外れた場合などには車体から脱落してしまう。このときのプロペラシャフトは変速機側或いは差動装置側から切り離されて路面と接触するだけでなく、エンジン停止或いは車両停止まで所謂振れ回りを発生させる。振れ回りにより上方に変位したプロペラシャフトは車両のボディに衝突したり、或いはシャーシフレームに配設した補機に衝突したりして、これらの部材を破損させるトラブルを引き起こしてしまうおそれがある。そこで、このようなトラブルを防止するために対策が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
当該特許文献１に記載された技術では、上記したプロペラシャフトの脱落及びそれに伴う振れ回りによって発生するトラブルをガード枠により防止している。ガード枠は帯状の鋼板をＵ字状に湾曲形成して製作され、ガード枠内にプロペラシャフトを挿通させた状態で、ガード枠の上部両端が車両のクロスメンバの下面に固定されている。
ガード枠の内面の左右両側には、帯状の鋼板をく字状に屈曲形成したプロテクタがそれぞれ溶接され、ガード枠内で対峙した両プロテクタの間隙はプロペラシャフトの直径よりも小さく設定されている。これによりプロペラシャフトの脱落時の路面との接触をガード枠の下部により規制する一方、振れ回りに伴うプロペラシャフトの上方への変位を両プロテクタにより規制して車両のボディや補機などの破損防止を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−８００３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようにガード枠はプロペラシャフトの脱落及びそれに伴う振れ回りによる種々のトラブルを防止する非常に重要な部材ではあるが、その機能はプロペラシャフトの脱落が生じた緊急時に限定され、通常時において車両の走行性能などに何ら貢献するものではない。従って、製造コストや車両重量などを考慮すると、ガード枠の構成は可能な限り簡素であることが望ましい。
しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、プロペラシャフトの上方への変位を規制するためにガード枠内にプロテクタを設けている。このため、別部材としてプロテクタを設けたことに付随する重量増加や材料費の追加、或いはプロテクタの製作及びガード枠内への溶接に伴う組立工数の増加などが発生する。そして、これらの諸要因により製造コストの高騰及び車両重量の増加などの望ましくない問題が生じた。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、製造コストの高騰や車両重量の増加などのデメリットを未然に防止した上で、プロペラシャフトの脱落及びそれに伴う振れ回りによる種々のトラブルを確実に防止することができるプロペラシャフトのガード構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、車両の前後方向に延設された左右一対のサイドメンバを相互に連結してシャーシフレームを構成するクロスメンバと、クロスメンバの下方に配設されて、エンジンからの駆動力をリアアクスル側に伝達するプロペラシャフトと、プロペラシャフトの脱落による路面との接触を規制する下方規制部材と、プロペラシャフトの上方でクロスメンバに固定され、補機が取り付けられたブラケットとを備えた車両において、ブラケットの下端を補機よりも下方に延設し、ブラケットをプロペラシャフトの振れ回りに伴う上方への変位を規制する上方規制部材として機能させるものである。
請求項２の発明は、請求項１において、プロペラシャフトが、車両前方から車両後方に下るように傾斜して配設され、下方規制部材が、プロペラシャフトを下方及び左右両側方から包囲するように略Ｕ字状に形成されて、クロスメンバの後端部に吊下されたガード枠であり、ブラケットが、クロスメンバの前端部に固定されたものである。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように請求項１の発明のプロペラシャフトのガード構造によれば、車両のシャーシフレームを構成するクロスメンバの下方にプロペラシャフトを配設すると共に、プロペラシャフトの脱落による路面との接触を規制する下方規制部材を設け、クロスメンバに固定された補機取付用のブラケットの下端を下方に延設して、プロペラシャフトの振れ回りに伴う上方への変位を規制する上方規制部材として機能させるようにした。
従って、プロペラシャフトが脱落したときには下方規制部材により路面との接触が防止され、脱落に伴う振れ回りによりプロペラシャフトが上方に変位すると、ブラケットの支持面の下端に衝突して規制される。このため、例えばブラケットに取り付けられた補機やその周辺に配設された別の補機などへのプロペラシャフトの衝突が防止され、これらの部材の破損を未然に防止することができる。
【０００８】
そして、補機の取付のために備えられた既存のブラケットを利用し、その下端を下方に延設して上方規制部材として機能させているため、これによる重量増加及び材料費の増加はごく僅かである。また、ブラケットの形状変更だけで対応可能なため、新たに別部材の製作などにより組立工数が増加することもない。よって、製造コストの高騰や車両重量の増加などのデメリットを回避した上で実施することができる。
請求項２の発明のプロペラシャフトのガード構造によれば、請求項１に加えて、クロスメンバの後端部に下方規制部材としてのガード枠を吊下し、クロスメンバの前端部にブラケットを固定して、その支持面を上部規制部材として機能させるようにした。
従って、クロスメンバの後端部にブラケットを固定した場合に比較して前端部に固定した場合には、車両前方から車両後方に下るように傾斜して配設されたプロペラシャフトに対してブラケットが接近する。このため、ブラケットの支持面をそれほど下方に延設しなくてもプロペラシャフトの変位を規制可能となり、支持面の下方への延設量を極力縮小してブラケットの重量や材料費を一層節減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態のトラックのプロペラシャフトを斜め下方より見た斜視図である。
【図２】同じくプロペラシャフトを側方より見た図１のII−II線断面図である。
【図３】同じくプロペラシャフトを前方より見た図２のIII−III線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明をトラック用のプロペラシャフトのガード構造に具体化した一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のトラックのプロペラシャフトを斜め下方より見た斜視図、図２は同じくプロペラシャフトを側方より見た図１のII−II線断面図、図３は同じくプロペラシャフトを前方より見た図２のIII−III線断面図である。
トラックのシャーシフレームは、左右一対の前後方向に延設したサイドメンバ１、及びこれらのサイドメンバ１を前後方向の複数箇所において相互に連結する複数のクロスメンバ２からなる所謂ラダーフレームとして構成されている。なお、各図では車両前方より２番目のクロスメンバ２が示されている。
図示はしないが、図１，２の左方に相当する車両前部にはシャーシフレーム上にエンジン及び変速機が搭載され、右方に相当する車両後部にはシャーシフレーム上に差動装置を含めたリアアクスルが設けられている。変速機と差動装置とはプロペラシャフト３により連結され、上記クロスメンバ２はプロペラシャフト３の上方、且つ前後方向の略中間に位置している。
【００１１】
変速機の出力位置に対して差動装置の入力位置は低く、このためプロペラシャフト３は車両前方から車両後方に下るように傾斜して配設されている。プロペラシャフト３の前後両端にはジョイント部が備えられ、これにより変速機と差動装置との高低差や入出力方向の差を吸収しながらプロペラシャフト３が駆動力を伝達するようになっている。
上記クロスメンバ２は鋼板をプレス成型して製作され、その左右両端は下方に直角に屈曲されてサイドメンバ１の内側面に対してそれぞれ一対のボルト４により結合されている。クロスメンバ２は剛性確保のために、図２に示すように側方より見た断面形状が全体として下方に開口するコ字状に形成されており、その前端縁２ａ（前端部）は前方に向けて水平に延設され、後端縁２ｂ（後端部）は後方に向けて水平に延設されている。
【００１２】
クロスメンバ２の後端縁２ｂの下面にはガード枠５（下方規制部材）が取り付けられている。ガード枠５は帯状の鋼板をＵ字状に湾曲形成して製作され、その上部両端は互いに接近方向に屈曲されてそれぞれ固定面５ａを形成している。これらの固定面５ａはクロスメンバ２の後端縁２ｂの下面に対してそれぞれボルト６で固定され、これによりガード枠５は後端縁２ｂの下面から吊下された姿勢でシャーシフレームに取り付けられている。上記プロペラシャフト３はガード枠５内に挿通されて略中央に位置し、ガード枠５の内面と接触することなく自由に回転可能となっている。
ここで、各図から明らかなように本実施形態のガード枠５は、プロペラシャフト３を下方及び左右両側方から包囲するものの、例えば特許文献１に記載されたガード枠が有するプロテクタに相当する部材は備えていない。このため、後述するプロペラシャフト３の振れ回り時には、その上方への変位を規制する役割をガード枠５が果すことはない。
【００１３】
一方、クロスメンバ２の前端縁２ａには固定面８ａ及び支持面８ｂからなる断面Ｌ字状のブラケット８（上方規制部材）が配設され、その固定面８ａは前端縁２ａの上面に当接して溶接されている。ブラケット８の支持面８ｂは固定面８ａから車両下方側に屈曲するように設けられ、その前面にはリレーバルブ９（補機）が取り付けられている。ブラケット８及びリレーバルブ９は左右方向においてプロペラシャフト３の上方に位置し、リレーバルブ９はプロペラシャフト３から十分な間隙Ｌ１をもって上方に離間している。
リレーバルブ９は車両のエアブレーキシステムの一部を構成するバルブユニットであり、より具体的には、車両駐車時に各車輪に制動力を作用させるホイールパーキングブレーキ装置のためのエア制御用のバルブユニットである。リレーバルブ９からは多数のエア配管１０が左右方向に向けて延設されて、それぞれ図示しないエアタンクや各車輪のブレーキ装置などに接続されている。車両駐車時のリレーバルブ９は、エアタンクからの圧縮エアを切換制御してエア配管１０を介して各車輪のブレーキ装置に供給して作動させ、これによりパーキングブレーキ機能を奏する。
【００１４】
リレーバルブ９への衝撃はエア切換不能につながり、エア配管１０への衝撃はエア漏れにつながり、何れもパーキングブレーキ機能を損ねる要因になる。このため、振れ回り時のプロペラシャフト３が上方に変位したときに、リレーバルブ９、エア配管１０に衝突する事態を防止する対策が必須となる。
ところで、リレーバルブ９支持の観点からは、リレーバルブ９と対応する高さにブラケット８の支持面８ｂを形成すれば、何ら問題なくリレーバルブ９を取付可能である。このときのブラケット８の支持面８ｂの下端はプロペラシャフト３よりも上方に十分に離間することになるが、本実施形態では、リレーバルブ９支持に必要な領域を越えてブラケット８の支持面８ｂがさらに下方に延設されている。詳しくは、ブラケット８の支持面８ｂはリレーバルブ９の下面に相当する高さよりもさらに下方に延設され、支持面８ｂの下端はプロペラシャフト３の直上に位置して僅かな間隙Ｌ２（＜Ｌ１）をもって離間している。
【００１５】
当然であるが、プロペラシャフト３の回転時にはブラケット８の支持面８ｂがプロペラシャフト３に干渉しないように、間隙Ｌ２の大きさが設定されている。なお、各図では支持面８ｂの下端を直線状に形成しているが、これに限ることはなく、例えば円弧状に凸または凹となるように支持面８ｂの下端を形成してもよい。
また、特に図３に示すように、ブラケット８の支持面８ｂの左右幅はリレーバルブ９支持に必要な最小限の領域を確保した上で、ガード枠５の左右幅よりも格段に狭くなっている。このため、ブラケット８の支持面８ｂの左端及び右端とガード枠５の内面との間にはそれぞれ間隙Ｌ３が形成され、各間隙Ｌ３はプロペラシャフト３の直径Ｄよりも狭く設定されている（Ｄ＞Ｌ３）。
【００１６】
次に、以上のように構成されたプロペラシャフト３のガード構造による作用を説明する。
車両走行時においてプロペラシャフト３は回転しながら変速機からの駆動力を差動装置側に伝達しており、このときのプロペラシャフト３はガード枠５の内面やブラケット８の支持面８ｂと干渉することなく動力伝達を行う。
例えばプロペラシャフト３の前後両端に設けられたジョイント部などが何らかの原因により変速機または差動装置から外れたりすると、プロペラシャフト３は変速機側或いは差動装置側から切り離されて脱落してしまう。このようなプロペラシャフト３の脱落はガード枠５により規制され、これによりプロペラシャフト３と路面との接触が防止される。
【００１７】
また、上記したようにガード枠５は特許文献１に記載されたプロテクタに相当する部材を備えないため、脱落に伴ってプロペラシャフト３が振れ回りを発生したとき、プロペラシャフト３の上方への変位を規制する役割は果たさない。しかし、このプロテクタの機能は、本実施形態ではブラケット８の支持面８ｂにより代替される。
即ち、振れ回りにより上方に変位したプロペラシャフト３は、その直上に位置するブラケット８の支持面８ｂの下端に衝突して規制される。ブラケット８の支持面８ｂの左右に形成された間隙Ｌ３はプロペラシャフト３の直径Ｄよりも狭いため、図３に二点鎖線で示すように、プロペラシャフト３の上方への変位がガード枠５内の左側または右側で生じたときでも、プロペラシャフト３は支持面８ｂに衝突して確実に規制される。
【００１８】
そして、支持面８ｂの下端よりもリレーバルブ９の下面が上方に位置していることから、プロペラシャフト３のリレーバルブ９への衝突が防止されると共に、エア配管１０への衝突も防止される。よって、このようなプロペラシャフト３の振れ回りが発生した場合であっても、ホイールパーキングブレーキ装置は障害を受けることなく正常な機能を維持する。
なお、振れ回りによりプロペラシャフト３は左右両側方にも変位するが、これらの方向への変位は従来の特許文献１の技術と同じくガード枠５により規制される。よって、シャーシフレーム上のプロペラシャフト３の左右何れかの位置にリレーバルブとは別の補機が配置されていても、当該機器へのプロペラシャフト３の衝突による破損がガード枠５により防止される。
【００１９】
以上のようにプロペラシャフト３の脱落及びそれに伴う振れ回りによる種々のトラブルは、ガード枠５とブラケット８の支持面８ｂが協調することにより確実に防止される。
ここで、パーキングブレーキ機能を維持するためにリレーバルブ９及びエア配管１０の保護は特に優先すべきものであるが、本実施形態では、リレーバルブ９を支持するブラケット８自体がプロペラシャフト３の上方への変位を規制する役割を果たしているため、リレーバルブ９及びエア配管１０の破損をより確実に防止できる。
【００２０】
そして、本実施形態のプロペラシャフト３のガード構造を特許文献１の技術と比較した場合、製造コストや車両重量の面で格段に有利になる。
即ち、本実施形態は、特許文献１の技術のプロテクタをブラケット８の支持面８ｂで代替したものであるが、元々ブラケット８はリレーバルブ９の取付のために備えられた既存の部材であり、その支持面８ｂを下方に延設して利用しているに過ぎない。よって、これによる重量増加及び材料費の増加はごく僅かであり、またブラケット８の形状変更だけで対応できることから、別部材のプロテクタの製作や溶接などで組立工数が増加することもない。結果として、特許文献１の技術が抱える製造コストの高騰や車両重量の増加などのデメリットを未然に回避した上で、上記のようなプロペラシャフト３の振れ回りによる種々のトラブルを確実に防止することができる。
【００２１】
一方、プロペラシャフト３は車両後方に下るように傾斜しているため、クロスメンバ２の後端縁２ｂにブラケット８を配設すると、その支持面８ｂをかなり下方に延設しなければプロペラシャフト３の変位を規制できない。これに対して本実施形態のようにクロスメンバ２の前端縁２ａにブラケット８を配設した場合には、プロペラシャフト３に対してブラケット８が接近することから、支持面８ｂをそれほど下方に延設しなくてもプロペラシャフト３の変位を規制可能となる。このため、ブラケット８の支持面８ｂの下方への延設量を極力縮小でき、もって重量や材料費のさらなる節減を達成することができる。
但し、本発明は、クロスメンバ２の前端縁２ａにブラケット８を配設した構成に限定されるものではない。よって、例えばクロスメンバ２の後端縁２ｂにブラケット８を配設し、前端縁８ａにガード枠５を吊下してもよい。この場合、ブラケット８の支持面８ｂは後方に面し、その支持面８ｂにリレーバルブ８などの補機が取り付けられることになる。
【００２２】
また、ブラケット８の支持面８ｂの左右幅は、リレーバルブ９を支障なく支持可能であり且つプロペラシャフト３の上方への変位を規制可能な必要最小限の大きさに設定されている。この要因もブラケット８の重量や材料費の節減に貢献している。
ところで、本実施形態では、補機としてホイールパーキングブレーキ装置のリレーバルブ９をブラケット８に支持したが、本発明の補機はリレーバルブ９に限定されるものではない。プロペラシャフト３の周辺には種々の補機が配設されているため、それらの補機の中からプロペラシャフト３の直上に位置変更可能なものを選択し、その補機をクロスメンバ２からブラケット８を介して取り付け、ブラケット８の支持面を振れ回り時のプロペラシャフト３の上方への変位を規制するために利用すればよい。
【００２３】
具体的には、トラックに搭載されたディーゼルエンジンの排気系には排気浄化装置としてＳＣＲ触媒が装備されると共に、その上流側に尿素水の噴射ノズルが設けられ、尿素水から生成されたアンモニアを利用してＳＣＲ触媒がＮＯx浄化作用を奏している。そして、噴射ノズルの近接位置には噴射量を定量調整するためのドージングバルブが配設されているが、このドージングバルブを補機と見なしてクロスメンバ２からブラケット８で支持してもよい。
また、噴射ノズルには尿素水をエアと混合して噴射する方式のものが存在するが、この場合にはエアの供給を制御するためのエア制御バルブを噴射ノズルの近接位置に設けている。そこで、このエア制御バルブを補機と見なしてクロスメンバ２からブラケット８で支持してもよい。
【００２４】
また、トラックの燃料タンクは車両の側部や後部に配設され、燃料タンク内の燃料は燃料配管を介して車両前部のエンジンに供給されている。従って、燃料配管はプロペラシャフト３の近接位置を経て配設され、燃料配管上には燃料ポンプやストレーナなどが介装されている。そこで、燃料ポンプやストレーナを補機と見なしてクロスメンバ２からブラケット８で支持してもよいし、燃料配管自体を補機と見なしてブラケット８で支持してもよい。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態ではトラック用のプロペラシャフト３のガード構造に具体化したが、対象となる車両はこれに限定されるものではなく、プロペラシャフト３を備えた車両であれば任意に変更可能であり、例えば乗用車やバスに適用してもよい。
【００２５】
また、上記実施形態では、帯状の鋼板をＵ字状に湾曲形成したガード枠５をブラケット８と共通のクロスメンバ２に固定したが、ガード枠５の形状や取付位置は上記に限定されるものではない。例えばブラケット８とは別のクロスメンバにガード枠５を取り付けてもよいし、ガード枠５の形状を四角枠状などに変更してもよい。
また、上記実施形態では、一体型のプロペラシャフト３を対象としたが、前後に２分割したプロペラシャフトに適用してもよい。その場合には前後のプロペラシャフトの振れ回りをそれぞれ想定して、各プロペラシャフトに個別に上記のようなガード枠５及びブラケット８を設けてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１ サイドメンバ
２ クロスメンバ
２ａ 前端縁（前端部）
２ｂ 後端縁（後端部）
３ プロペラシャフト
５ ガード枠（下方規制部材）
８ ブラケット（上方規制部材）
８ｂ 支持面（上方規制部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明はプロペラシャフトのガード構造に係り、詳しくはジョイント部の外れなどに起因するプロペラシャフトの振れ回りによるトラブルを防止するプロペラシャフトのガード構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばトラックや乗用車などのフロントエンジン・リアドライブの駆動方式を採用した車両では、エンジンと共に車両前部に搭載された変速機をプロペラシャフトを介して車両後部のリアアクスルの差動装置と連結することによりエンジン駆動力の伝達を行っている。プロペラシャフトは前後両端や中間にジョイント部を備え、これにより変速機側と差動装置側との間の高低差や入出力方向の差を吸収しながら駆動力を伝達するように配慮されている。
当然ながらプロペラシャフトの仕様は伝達すべき駆動力を考慮した上で十分な安全率をもって設定されているが、何らかの原因によりプロペラシャフトが変速機または差動装置から外れた場合などには車体から脱落してしまう。このときのプロペラシャフトは変速機側或いは差動装置側から切り離されて路面と接触するだけでなく、エンジン停止或いは車両停止まで所謂振れ回りを発生させる。振れ回りにより上方に変位したプロペラシャフトは車両のボディに衝突したり、或いはシャーシフレームに配設した補機に衝突したりして、これらの部材を破損させるトラブルを引き起こしてしまうおそれがある。そこで、このようなトラブルを防止するために対策が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
当該特許文献１に記載された技術では、上記したプロペラシャフトの脱落及びそれに伴う振れ回りによって発生するトラブルをガード枠により防止している。ガード枠は帯状の鋼板をＵ字状に湾曲形成して製作され、ガード枠内にプロペラシャフトを挿通させた状態で、ガード枠の上部両端が車両のクロスメンバの下面に固定されている。
ガード枠の内面の左右両側には、帯状の鋼板をく字状に屈曲形成したプロテクタがそれぞれ溶接され、ガード枠内で対峙した両プロテクタの間隙はプロペラシャフトの直径よりも小さく設定されている。これによりプロペラシャフトの脱落時の路面との接触をガード枠の下部により規制する一方、振れ回りに伴うプロペラシャフトの上方への変位を両プロテクタにより規制して車両のボディや補機などの破損防止を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−８００３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようにガード枠はプロペラシャフトの脱落及びそれに伴う振れ回りによる種々のトラブルを防止する非常に重要な部材ではあるが、その機能はプロペラシャフトの脱落が生じた緊急時に限定され、通常時において車両の走行性能などに何ら貢献するものではない。従って、製造コストや車両重量などを考慮すると、ガード枠の構成は可能な限り簡素であることが望ましい。
しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、プロペラシャフトの上方への変位を規制するためにガード枠内にプロテクタを設けている。このため、別部材としてプロテクタを設けたことに付随する重量増加や材料費の追加、或いはプロテクタの製作及びガード枠内への溶接に伴う組立工数の増加などが発生する。そして、これらの諸要因により製造コストの高騰及び車両重量の増加などの望ましくない問題が生じた。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、製造コストの高騰や車両重量の増加などのデメリットを未然に防止した上で、プロペラシャフトの脱落及びそれに伴う振れ回りによる種々のトラブルを確実に防止することができるプロペラシャフトのガード構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、車両の前後方向に延設された左右一対のサイドメンバを相互に連結してシャーシフレームを構成するクロスメンバと、クロスメンバの下方に配設されて、エンジンからの駆動力をリアアクスル側に伝達するプロペラシャフトと、プロペラシャフトの脱落による路面との接触を規制する下方規制部材と、プロペラシャフトの上方でクロスメンバに固定され、補機が取り付けられたブラケットとを備えた車両において、ブラケットの下端を補機よりも下方に延設し、ブラケットをプロペラシャフトの振れ回りに伴う上方への変位を規制する上方規制部材として機能させるものである。
請求項２の発明は、請求項１において、プロペラシャフトが、車両前方から車両後方に下るように傾斜して配設され、下方規制部材が、プロペラシャフトを下方及び左右両側方から包囲するように略Ｕ字状に形成されて、クロスメンバの後端部に吊下されたガード枠であり、ブラケットが、クロスメンバの前端部に固定されたものである。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように請求項１の発明のプロペラシャフトのガード構造によれば、車両のシャーシフレームを構成するクロスメンバの下方にプロペラシャフトを配設すると共に、プロペラシャフトの脱落による路面との接触を規制する下方規制部材を設け、クロスメンバに固定された補機取付用のブラケットの下端を下方に延設して、プロペラシャフトの振れ回りに伴う上方への変位を規制する上方規制部材として機能させるようにした。
従って、プロペラシャフトが脱落したときには下方規制部材により路面との接触が防止され、脱落に伴う振れ回りによりプロペラシャフトが上方に変位すると、ブラケットの支持面の下端に衝突して規制される。このため、例えばブラケットに取り付けられた補機やその周辺に配設された別の補機などへのプロペラシャフトの衝突が防止され、これらの部材の破損を未然に防止することができる。
【０００８】
そして、補機の取付のために備えられた既存のブラケットを利用し、その下端を下方に延設して上方規制部材として機能させているため、これによる重量増加及び材料費の増加はごく僅かである。また、ブラケットの形状変更だけで対応可能なため、新たに別部材の製作などにより組立工数が増加することもない。よって、製造コストの高騰や車両重量の増加などのデメリットを回避した上で実施することができる。
請求項２の発明のプロペラシャフトのガード構造によれば、請求項１に加えて、クロスメンバの後端部に下方規制部材としてのガード枠を吊下し、クロスメンバの前端部にブラケットを固定して、その支持面を上部規制部材として機能させるようにした。
従って、クロスメンバの後端部にブラケットを固定した場合に比較して前端部に固定した場合には、車両前方から車両後方に下るように傾斜して配設されたプロペラシャフトに対してブラケットが接近する。このため、ブラケットの支持面をそれほど下方に延設しなくてもプロペラシャフトの変位を規制可能となり、支持面の下方への延設量を極力縮小してブラケットの重量や材料費を一層節減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態のトラックのプロペラシャフトを斜め下方より見た斜視図である。
【図２】同じくプロペラシャフトを側方より見た図１のII−II線断面図である。
【図３】同じくプロペラシャフトを前方より見た図２のIII−III線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明をトラック用のプロペラシャフトのガード構造に具体化した一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のトラックのプロペラシャフトを斜め下方より見た斜視図、図２は同じくプロペラシャフトを側方より見た図１のII−II線断面図、図３は同じくプロペラシャフトを前方より見た図２のIII−III線断面図である。
トラックのシャーシフレームは、左右一対の前後方向に延設したサイドメンバ１、及びこれらのサイドメンバ１を前後方向の複数箇所において相互に連結する複数のクロスメンバ２からなる所謂ラダーフレームとして構成されている。なお、各図では車両前方より２番目のクロスメンバ２が示されている。
図示はしないが、図１，２の左方に相当する車両前部にはシャーシフレーム上にエンジン及び変速機が搭載され、右方に相当する車両後部にはシャーシフレーム上に差動装置を含めたリアアクスルが設けられている。変速機と差動装置とはプロペラシャフト３により連結され、上記クロスメンバ２はプロペラシャフト３の上方、且つ前後方向の略中間に位置している。
【００１１】
変速機の出力位置に対して差動装置の入力位置は低く、このためプロペラシャフト３は車両前方から車両後方に下るように傾斜して配設されている。プロペラシャフト３の前後両端にはジョイント部が備えられ、これにより変速機と差動装置との高低差や入出力方向の差を吸収しながらプロペラシャフト３が駆動力を伝達するようになっている。
上記クロスメンバ２は鋼板をプレス成型して製作され、その左右両端は下方に直角に屈曲されてサイドメンバ１の内側面に対してそれぞれ一対のボルト４により結合されている。クロスメンバ２は剛性確保のために、図２に示すように側方より見た断面形状が全体として下方に開口するコ字状に形成されており、その前端縁２ａ（前端部）は前方に向けて水平に延設され、後端縁２ｂ（後端部）は後方に向けて水平に延設されている。
【００１２】
クロスメンバ２の後端縁２ｂの下面にはガード枠５（下方規制部材）が取り付けられている。ガード枠５は帯状の鋼板をＵ字状に湾曲形成して製作され、その上部両端は互いに接近方向に屈曲されてそれぞれ固定面５ａを形成している。これらの固定面５ａはクロスメンバ２の後端縁２ｂの下面に対してそれぞれボルト６で固定され、これによりガード枠５は後端縁２ｂの下面から吊下された姿勢でシャーシフレームに取り付けられている。上記プロペラシャフト３はガード枠５内に挿通されて略中央に位置し、ガード枠５の内面と接触することなく自由に回転可能となっている。
ここで、各図から明らかなように本実施形態のガード枠５は、プロペラシャフト３を下方及び左右両側方から包囲するものの、例えば特許文献１に記載されたガード枠が有するプロテクタに相当する部材は備えていない。このため、後述するプロペラシャフト３の振れ回り時には、その上方への変位を規制する役割をガード枠５が果すことはない。
【００１３】
一方、クロスメンバ２の前端縁２ａには固定面８ａ及び支持面８ｂからなる断面Ｌ字状のブラケット８（上方規制部材）が配設され、その固定面８ａは前端縁２ａの上面に当接して溶接されている。ブラケット８の支持面８ｂは固定面８ａから車両下方側に屈曲するように設けられ、その前面にはリレーバルブ９（補機）が取り付けられている。ブラケット８及びリレーバルブ９は左右方向においてプロペラシャフト３の上方に位置し、リレーバルブ９はプロペラシャフト３から十分な間隙Ｌ１をもって上方に離間している。
リレーバルブ９は車両のエアブレーキシステムの一部を構成するバルブユニットであり、より具体的には、車両駐車時に各車輪に制動力を作用させるホイールパーキングブレーキ装置のためのエア制御用のバルブユニットである。リレーバルブ９からは多数のエア配管１０が左右方向に向けて延設されて、それぞれ図示しないエアタンクや各車輪のブレーキ装置などに接続されている。車両駐車時のリレーバルブ９は、エアタンクからの圧縮エアを切換制御してエア配管１０を介して各車輪のブレーキ装置に供給して作動させ、これによりパーキングブレーキ機能を奏する。
【００１４】
リレーバルブ９への衝撃はエア切換不能につながり、エア配管１０への衝撃はエア漏れにつながり、何れもパーキングブレーキ機能を損ねる要因になる。このため、振れ回り時のプロペラシャフト３が上方に変位したときに、リレーバルブ９、エア配管１０に衝突する事態を防止する対策が必須となる。
ところで、リレーバルブ９支持の観点からは、リレーバルブ９と対応する高さにブラケット８の支持面８ｂを形成すれば、何ら問題なくリレーバルブ９を取付可能である。このときのブラケット８の支持面８ｂの下端はプロペラシャフト３よりも上方に十分に離間することになるが、本実施形態では、リレーバルブ９支持に必要な領域を越えてブラケット８の支持面８ｂがさらに下方に延設されている。詳しくは、ブラケット８の支持面８ｂはリレーバルブ９の下面に相当する高さよりもさらに下方に延設され、支持面８ｂの下端はプロペラシャフト３の直上に位置して僅かな間隙Ｌ２（＜Ｌ１）をもって離間している。
【００１５】
当然であるが、プロペラシャフト３の回転時にはブラケット８の支持面８ｂがプロペラシャフト３に干渉しないように、間隙Ｌ２の大きさが設定されている。なお、各図では支持面８ｂの下端を直線状に形成しているが、これに限ることはなく、例えば円弧状に凸または凹となるように支持面８ｂの下端を形成してもよい。
また、特に図３に示すように、ブラケット８の支持面８ｂの左右幅はリレーバルブ９支持に必要な最小限の領域を確保した上で、ガード枠５の左右幅よりも格段に狭くなっている。このため、ブラケット８の支持面８ｂの左端及び右端とガード枠５の内面との間にはそれぞれ間隙Ｌ３が形成され、各間隙Ｌ３はプロペラシャフト３の直径Ｄよりも狭く設定されている（Ｄ＞Ｌ３）。
【００１６】
次に、以上のように構成されたプロペラシャフト３のガード構造による作用を説明する。
車両走行時においてプロペラシャフト３は回転しながら変速機からの駆動力を差動装置側に伝達しており、このときのプロペラシャフト３はガード枠５の内面やブラケット８の支持面８ｂと干渉することなく動力伝達を行う。
例えばプロペラシャフト３の前後両端に設けられたジョイント部などが何らかの原因により変速機または差動装置から外れたりすると、プロペラシャフト３は変速機側或いは差動装置側から切り離されて脱落してしまう。このようなプロペラシャフト３の脱落はガード枠５により規制され、これによりプロペラシャフト３と路面との接触が防止される。
【００１７】
また、上記したようにガード枠５は特許文献１に記載されたプロテクタに相当する部材を備えないため、脱落に伴ってプロペラシャフト３が振れ回りを発生したとき、プロペラシャフト３の上方への変位を規制する役割は果たさない。しかし、このプロテクタの機能は、本実施形態ではブラケット８の支持面８ｂにより代替される。
即ち、振れ回りにより上方に変位したプロペラシャフト３は、その直上に位置するブラケット８の支持面８ｂの下端に衝突して規制される。ブラケット８の支持面８ｂの左右に形成された間隙Ｌ３はプロペラシャフト３の直径Ｄよりも狭いため、図３に二点鎖線で示すように、プロペラシャフト３の上方への変位がガード枠５内の左側または右側で生じたときでも、プロペラシャフト３は支持面８ｂに衝突して確実に規制される。
【００１８】
そして、支持面８ｂの下端よりもリレーバルブ９の下面が上方に位置していることから、プロペラシャフト３のリレーバルブ９への衝突が防止されると共に、エア配管１０への衝突も防止される。よって、このようなプロペラシャフト３の振れ回りが発生した場合であっても、ホイールパーキングブレーキ装置は障害を受けることなく正常な機能を維持する。
なお、振れ回りによりプロペラシャフト３は左右両側方にも変位するが、これらの方向への変位は従来の特許文献１の技術と同じくガード枠５により規制される。よって、シャーシフレーム上のプロペラシャフト３の左右何れかの位置にリレーバルブとは別の補機が配置されていても、当該機器へのプロペラシャフト３の衝突による破損がガード枠５により防止される。
【００１９】
以上のようにプロペラシャフト３の脱落及びそれに伴う振れ回りによる種々のトラブルは、ガード枠５とブラケット８の支持面８ｂが協調することにより確実に防止される。
ここで、パーキングブレーキ機能を維持するためにリレーバルブ９及びエア配管１０の保護は特に優先すべきものであるが、本実施形態では、リレーバルブ９を支持するブラケット８自体がプロペラシャフト３の上方への変位を規制する役割を果たしているため、リレーバルブ９及びエア配管１０の破損をより確実に防止できる。
【００２０】
そして、本実施形態のプロペラシャフト３のガード構造を特許文献１の技術と比較した場合、製造コストや車両重量の面で格段に有利になる。
即ち、本実施形態は、特許文献１の技術のプロテクタをブラケット８の支持面８ｂで代替したものであるが、元々ブラケット８はリレーバルブ９の取付のために備えられた既存の部材であり、その支持面８ｂを下方に延設して利用しているに過ぎない。よって、これによる重量増加及び材料費の増加はごく僅かであり、またブラケット８の形状変更だけで対応できることから、別部材のプロテクタの製作や溶接などで組立工数が増加することもない。結果として、特許文献１の技術が抱える製造コストの高騰や車両重量の増加などのデメリットを未然に回避した上で、上記のようなプロペラシャフト３の振れ回りによる種々のトラブルを確実に防止することができる。
【００２１】
一方、プロペラシャフト３は車両後方に下るように傾斜しているため、クロスメンバ２の後端縁２ｂにブラケット８を配設すると、その支持面８ｂをかなり下方に延設しなければプロペラシャフト３の変位を規制できない。これに対して本実施形態のようにクロスメンバ２の前端縁２ａにブラケット８を配設した場合には、プロペラシャフト３に対してブラケット８が接近することから、支持面８ｂをそれほど下方に延設しなくてもプロペラシャフト３の変位を規制可能となる。このため、ブラケット８の支持面８ｂの下方への延設量を極力縮小でき、もって重量や材料費のさらなる節減を達成することができる。
但し、本発明は、クロスメンバ２の前端縁２ａにブラケット８を配設した構成に限定されるものではない。よって、例えばクロスメンバ２の後端縁２ｂにブラケット８を配設し、前端縁８ａにガード枠５を吊下してもよい。この場合、ブラケット８の支持面８ｂは後方に面し、その支持面８ｂにリレーバルブ８などの補機が取り付けられることになる。
【００２２】
また、ブラケット８の支持面８ｂの左右幅は、リレーバルブ９を支障なく支持可能であり且つプロペラシャフト３の上方への変位を規制可能な必要最小限の大きさに設定されている。この要因もブラケット８の重量や材料費の節減に貢献している。
ところで、本実施形態では、補機としてホイールパーキングブレーキ装置のリレーバルブ９をブラケット８に支持したが、本発明の補機はリレーバルブ９に限定されるものではない。プロペラシャフト３の周辺には種々の補機が配設されているため、それらの補機の中からプロペラシャフト３の直上に位置変更可能なものを選択し、その補機をクロスメンバ２からブラケット８を介して取り付け、ブラケット８の支持面を振れ回り時のプロペラシャフト３の上方への変位を規制するために利用すればよい。
【００２３】
具体的には、トラックに搭載されたディーゼルエンジンの排気系には排気浄化装置としてＳＣＲ触媒が装備されると共に、その上流側に尿素水の噴射ノズルが設けられ、尿素水から生成されたアンモニアを利用してＳＣＲ触媒がＮＯx浄化作用を奏している。そして、噴射ノズルの近接位置には噴射量を定量調整するためのドージングバルブが配設されているが、このドージングバルブを補機と見なしてクロスメンバ２からブラケット８で支持してもよい。
また、噴射ノズルには尿素水をエアと混合して噴射する方式のものが存在するが、この場合にはエアの供給を制御するためのエア制御バルブを噴射ノズルの近接位置に設けている。そこで、このエア制御バルブを補機と見なしてクロスメンバ２からブラケット８で支持してもよい。
【００２４】
また、トラックの燃料タンクは車両の側部や後部に配設され、燃料タンク内の燃料は燃料配管を介して車両前部のエンジンに供給されている。従って、燃料配管はプロペラシャフト３の近接位置を経て配設され、燃料配管上には燃料ポンプやストレーナなどが介装されている。そこで、燃料ポンプやストレーナを補機と見なしてクロスメンバ２からブラケット８で支持してもよいし、燃料配管自体を補機と見なしてブラケット８で支持してもよい。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態ではトラック用のプロペラシャフト３のガード構造に具体化したが、対象となる車両はこれに限定されるものではなく、プロペラシャフト３を備えた車両であれば任意に変更可能であり、例えば乗用車やバスに適用してもよい。
【００２５】
また、上記実施形態では、帯状の鋼板をＵ字状に湾曲形成したガード枠５をブラケット８と共通のクロスメンバ２に固定したが、ガード枠５の形状や取付位置は上記に限定されるものではない。例えばブラケット８とは別のクロスメンバにガード枠５を取り付けてもよいし、ガード枠５の形状を四角枠状などに変更してもよい。
また、上記実施形態では、一体型のプロペラシャフト３を対象としたが、前後に２分割したプロペラシャフトに適用してもよい。その場合には前後のプロペラシャフトの振れ回りをそれぞれ想定して、各プロペラシャフトに個別に上記のようなガード枠５及びブラケット８を設けてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１ サイドメンバ
２ クロスメンバ
２ａ 前端縁（前端部）
２ｂ 後端縁（後端部）
３ プロペラシャフト
５ ガード枠（下方規制部材）
８ ブラケット（上方規制部材）
８ｂ 支持面（上方規制部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後方向に延設された左右一対のサイドメンバを相互に連結してシャーシフレームを構成するクロスメンバと、
上記クロスメンバの下方に配設されて、エンジンからの駆動力をリアアクスル側に伝達するプロペラシャフトと、
上記プロペラシャフトの脱落による路面との接触を規制する下方規制部材と、
上記プロペラシャフトの上方で上記クロスメンバに固定され、補機が取り付けられたブラケットと
を備えた車両において、
上記ブラケットの下端を上記補機よりも下方に延設し、該ブラケットを上記プロペラシャフトの振れ回りに伴う上方への変位を規制する上方規制部材として機能させることを特徴とするプロペラシャフトのガード構造。
【請求項２】
上記プロペラシャフトは、車両前方から車両後方に下るように傾斜して配設され、
上記下方規制部材は、上記プロペラシャフトを下方及び左右両側方から包囲するように略Ｕ字状に形成されて、上記クロスメンバの後端部に吊下されたガード枠であり、
上記ブラケットは、上記クロスメンバの前端部に固定されたことを特徴とする請求項１記載のプロペラシャフトのガード構造。
【請求項１】
車両の前後方向に延設された左右一対のサイドメンバを相互に連結してシャーシフレームを構成するクロスメンバと、
上記クロスメンバの下方に配設されて、エンジンからの駆動力をリアアクスル側に伝達するプロペラシャフトと、
上記プロペラシャフトの脱落による路面との接触を規制する下方規制部材と、
上記プロペラシャフトの上方で上記クロスメンバに固定され、補機が取り付けられたブラケットと
を備えた車両において、
上記ブラケットの下端を上記補機よりも下方に延設し、該ブラケットを上記プロペラシャフトの振れ回りに伴う上方への変位を規制する上方規制部材として機能させることを特徴とするプロペラシャフトのガード構造。
【請求項２】
上記プロペラシャフトは、車両前方から車両後方に下るように傾斜して配設され、
上記下方規制部材は、上記プロペラシャフトを下方及び左右両側方から包囲するように略Ｕ字状に形成されて、上記クロスメンバの後端部に吊下されたガード枠であり、
上記ブラケットは、上記クロスメンバの前端部に固定されたことを特徴とする請求項１記載のプロペラシャフトのガード構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２５４７２６（Ｐ２０１２−２５４７２６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２９０４１（Ｐ２０１１−１２９０４１）
【出願日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【出願人】（５９８０５１８１９）ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト (1,147)
【氏名又は名称原語表記】Ｄａｉｍｌｅｒ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １３７，７０３２７ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【出願人】（５９８０５１８１９）ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト (1,147)
【氏名又は名称原語表記】Ｄａｉｍｌｅｒ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １３７，７０３２７ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
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