CN106321629B - 中心轴承支撑件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种中心轴承支撑件(1)，其不使用油封件等接触式密封件，即使在旋转轴停止时，也能够有效地抑制泥水等向中心轴承(4)侧流入。在中心轴承支撑件(1)中，在固定于车体侧的外环(11)的内周，通过由橡胶状弹性材料构成的弹性体(14)设置保持中心轴承(4)的内环(12)，在由弹性体(14)的波纹状弯曲部(14c)形成的凸面上，形成将泥水等的流动向圆周方向引导的肋部(142)。

Description

中心轴承支撑件
本申请是申请号为201210342126.8，申请日为2012年9月14日，发明名称为“中心轴承支撑件”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种通过中心轴承在车体侧旋转自如并且弹性地支撑汽车的传动轴，同时进行振动吸收以及缓冲的中心轴承支撑件。
背景技术
安装于汽车的传动轴的外周的中心轴承通过中心轴承支撑件在车体侧被弹性地支撑，由此，降低行驶中的传动轴侧和车体侧之间的振动传递。
如图10或图11所示，这种中心轴承支撑件100具备：外环101，嵌接于车体侧的环状的支架110；内环102，配置于该中心轴承支撑件100的内周，嵌接于中心轴承120的外座圈121；压环103，嵌合一体化于该内环102，按压上述外座圈121；弹性体104，由橡胶状弹性材料(橡胶材料或者具有橡胶状弹性的合成树脂材料)构成，将上述外环101和内环102弹性地连接，呈波纹状的弯曲形状。
而且，其中，图10中示出的中心轴承支撑件100为，内环102以及压环103中的相互轴向相反侧的端部102a、103a向内径侧弯曲，通过微小的间隙和传动轴130的外周面对向，另外，在该内环102以及压环103中的上述端部102a、103a的附近的筒部内周面上，安装能够滑动地密接于传动轴130的外周面的油封件105、106。另外，在传动轴130的外周面上，通过安装包围内环102以及压环103的端部102a、103a的外径侧的防尘罩107、108，在油封件105、106的外侧形成迷宫式密封LS1、LS2。而且，通过这样的构成，防止在汽车行驶中飞来的泥水和尘土等向填充有未图示的润滑油并且中心轴承120所存在的内环102以及压环103的内周空间侵入(例如参照下述的专利文献1)。
但是，由于油封件105、106为接触式密封件，所以由于其紧迫力，成为对于传动轴130的旋转的阻力，招致驱动力的损耗，即耗油量的恶化。而且，由于装入油封件105、106，所以存在部件件数变多，成本上升的问题。
与此相对，图11中示出的中心轴承支撑件100为，内环102以及压环103中的相互轴向相反侧的端部102b、103b向外径侧弯曲，同时，与安装于传动轴130的外周面的一对防尘罩107、108的内周面对向，所以，在弹性体104以及内环102的端部102b和防尘罩107以及传动轴130的外周面之间，形成由弯曲成Z字形的间隙构成的迷宫式密封LS1，在压环103的端部103b和防尘罩108以及传动轴130的外周面之间，形成由弯曲成Z字形的间隙构成的迷宫式密封LS2。而且，通过这样的构成，在汽车行驶中飞来的泥水和尘土等难以向填充有未图示的润滑油并且中心轴承120所存在的内环102以及压环103的内周空间侵入(例如参照下述的专利文献2)。
但是，在图11的构成中，当在停车时或者分时(パートタイム)四轮驱动车中的二轮驱动行驶时的前轮用传动轴停止时，迷宫式密封LS1、LS2的密封性下降。特别地，如图中虚线所示，在泥水附着于弹性体104的波纹状弯曲部中传动轴130的上侧的凸面上部的情况下，存在该泥水沿着弹性体104的表面落下，容易向内环102的内周侵入的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-286221号公报
专利文献2：日本特开2001-280342号公报
发明内容
(发明要解决的问题)
本发明鉴于以上问题点而作成，其技术问题在于提供一种不使用油封件等接触式密封件，即使在旋转轴停止时，也能够有效地抑制泥水等向中心轴承侧流入的中心轴承支撑件。
(解决技术问题的技术方案)
作为有效地解决上述技术问题的手段，本发明第一方面的中心轴承支撑件，在固定于车体侧的外环的内周，通过由橡胶状弹性材料(橡胶材料或者具有橡胶状弹性的合成树脂材料)构成的弹性体设置保持中心轴承的内环，所述中心轴承支撑件的特征在于，在由所述弹性体的波纹状弯曲部形成的凸面上，形成向圆周方向延伸的肋部。
本发明第二方面的中心轴承支撑件的特征在于，在本发明第一方面中，在以由弹性体的波纹状弯曲部形成的凸面的顶部为中心的适当的径向宽度的区域中，设置多条肋部。
本发明第三方面的中心轴承支撑件的特征在于，在本发明第一或第二方面中，在由弹性体的波纹状弯曲部形成的凸面中成为中心轴承的下侧的位置，形成和肋部交叉的排水槽。
(发明的效果)
根据本发明的第一方面所涉及的中心轴承支撑件，在泥水附着于弹性体的波纹状弯曲部中中心轴承的上侧的凸面的情况下，由于重力而产生的该泥水的流动被肋部拦截而被引导向圆周方向，所以朝向内环的内周的流下被抑制，从而有效地防止泥水向中心轴承侧的浸入。
根据本发明的第二方面所涉及的中心轴承支撑件，即使弹性体受到如其弯曲位置变化那样的变形，由于设置多条肋部，所以任何一条肋部易于被保持于中心轴承的上侧的凸面或者其上侧，能够更加确实地得到由肋部产生的泥水的拦截效果。
根据本发明的第三方面所涉及的中心轴承支撑件，一边被肋部向圆周方向引导一边沿弹性体的表面流落至中心轴承的下侧的泥水通过和肋部交叉的排水槽被迅速排出。
附图说明
图1是从前侧看本发明所涉及的中心轴承支撑件的第一实施方式的图。
图2是被通过轴心的平面切断示出本发明所涉及的中心轴承支撑件的第一实施方式的安装状态的剖视图。
图3是示出本发明所涉及的中心轴承支撑件的第一实施方式的立体图。
图4是从前侧看本发明所涉及的中心轴承支撑件的第二实施方式的图。
图5是被通过轴心的平面切断示出本发明所涉及的中心轴承支撑件的第二实施方式的安装状态的剖视图。
图6是示出本发明所涉及的中心轴承支撑件的第二实施方式的立体图。
图7是示出本发明所涉及的中心轴承支撑件的第二实施方式的作用说明图。
图8是被通过轴心的平面切断示出第二实施方式中的排水槽的形状变更例的安装状态的半剖视图。
图9是被通过轴心的平面切断示出第二实施方式中的排水槽的形状变更例的安装状态的半剖视图。
图10是被通过轴心的平面切断示出现有技术所涉及的中心轴承支撑件的安装状态的半剖视图。
图11是被通过轴心的平面切断示出其他的现有技术所涉及的中心轴承支撑件的安装状态的半剖视图。
符号说明
1 中心轴承支撑件
11 外环
12 内环
13 压环
14 弹性体
14c 波纹状弯曲部
142、142a～142c 肋部
143 排水槽
2 支架
3 传动轴
4 中心轴承
5、6 防尘罩。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明所涉及的中心轴承支撑件的优选实施方式进行说明。首先，图1～图3示出第一实施方式。
图1以及图2中示出的参照符号1为第一实施方式的中心轴承支撑件，参照符号2为通过底座(マウント)等而固定于车体侧的环状的支架，图2中示出的参照符号3为传动轴，参照符号4为中心轴承。并且，图2中的左侧为汽车的前侧，右侧为后侧。
传动轴3由传动轴主体31、安装于其外周面的轴环32构成，其中，传动轴主体31从后侧朝向前侧，通过多个台阶部31a、31b依次形成大径，轴环32安装于传动轴主体31中相比于小径侧台阶部31a后侧的外周面31c，在外周面上形成和传动轴主体31中的大径侧台阶部31b对称的台阶部32a。
中心轴承4为滚珠轴承，该滚珠轴承具有由相互同心配置的外座圈41以及内座圈42和以圆周方向等间隔被旋转自如地保持在外座圈41和内座圈42之间的多个钢球43构成的已知的构造，钢球43和外座圈41以及内座圈42之间通过未图示的润滑油润滑。
第一实施方式的中心轴承支撑件1由如下部件构成：外环11，压入嵌接于车体侧的支架2的内周面；内环12，配置于该外环11的内周，嵌合于旋转自如地支撑传动轴3的中心轴承4的外座圈41；压环13，嵌合一体化于该内环12，按压上述外座圈41；弹性体14，将上述外环11和内环12之间弹性地连接。
外环11、内环12以及压环13由钢材等金属制作，弹性体14由橡胶状弹性材料(橡胶材料或者具有橡胶状弹性的合成树脂材料)成形。弹性体14的外周端部14a一体地硫化粘接于外环11，内周端部14b一体地硫化粘接于内环12的外周面，在外周端部14a和内周端部14b之间，形成有弯曲成向前侧凸的截面大致U字形的波纹状弯曲部14c。
在弹性体14的内周端部14b上突出形成圆锥筒状的缓冲止动部141，其前端以规定的距离在径方向上与被从弹性体14延伸的弹性膜部14d覆盖的外环11的内周面对向。该缓冲止动部141在输入车体侧和传动轴3的相对的大振幅的振动位移时，通过在外环11和内环12之间变形而实现缓冲功能。
中心轴承4的外座圈41压入内环12中的轴向中间部的内周面，同时通过内环12和压环13从轴向两侧夹入，中心轴承4的内座圈42嵌合于传动轴主体31的外周面，同时通过其台阶部和轴环32从轴向两侧夹入。
在传动轴3的传动轴主体31中的大径侧台阶部31b的后侧，安装位于内环12的前侧并由钢材等金属构成的防尘罩5，在传动轴3的轴环32中的台阶部32a的前侧，安装位于压环13的后侧并由钢材等金属构成的防尘罩6。
其中，前侧的防尘罩5具有罩主体5a，该罩主体5a从和传动轴主体31以及轴环32的嵌接部，朝向内环12和弹性体14的波纹状弯曲部14c之间的空间，延伸成前端侧成为大径的圆锥筒状，内环12的内径部从和中心轴承4的外座圈41的嵌合部向中心轴承4的前侧延伸，其端部12a向外径侧弯曲，和上述罩主体部5a的内周面对向。因此，在内环12的端部12a以及弹性体14的波纹状弯曲部14c和防尘罩5以及传动轴主体31的外周面之间，形成由弯曲成Z字形的间隙构成的迷宫式密封LS1。
另外，后侧的防尘罩6具有罩主体部6a，该罩主体部6a从和传动轴主体31以及轴环32的嵌接部，朝向压环13对内环12的嵌合部13b和位于其内径侧的压环13的端部13a之间的空间，延伸成前端侧成为大径的圆锥筒状，压环13的内径部从和中心轴承4的外座圈41的抵接部向中心轴承4的后侧延伸，其端部13a向外径侧弯曲，和上述罩主体部6a的内周面对向。因此，在压环13的嵌合部13b以及端部13a和防尘罩6以及轴环32的外周面之间，形成由弯曲成Z字形的间隙构成的迷宫式密封LS2。
在由弹性体14的波纹状弯曲部14c形成的凸面的顶部，形成向圆周方向连续延伸的一条环状的肋部142。该肋部142相对于上述凸面垂直地突出，朝向前侧。另外，该肋部142的截面的大小和形状为不对产生波纹状弯曲部14c的共振的喘振频率带来影响的程度。
另外，在由弹性体14的波纹状弯曲部14c形成的凸面中成为中心轴承4的正下方的位置，形成有排水槽143。该排水槽143比波纹状弯曲部14c的厚度薄，即非贯通，以与肋部142交叉的方式，换言之，以切断肋部142的方式向上下方向延伸。而且，该排水槽143形成为在内径侧(上侧)宽度较宽，在外径侧(下侧)宽度较窄。
具备以上构成的中心轴承支撑件1通过中心轴承4将传动轴3弹性地并且旋转自如地支撑于车体侧的支架2，在旋转的传动轴3上产生振动的情况下，伴随内环12和外环11的相对偏心运动，弹性体14的波纹状弯曲部14c反复地屈伸，能够有效地隔绝向车体侧的振动传递。
在此，由于将要从前侧或者后侧向中心轴承4侵入的泥水等必须通过弯曲成Z字形的迷宫式密封LS1或者LS2，所以非常难以侵入。另外，由于防尘罩5、6的罩主体部5a、6a形成前端侧成为大径的圆锥筒状，所以通过和传动轴3同时进行旋转而产生甩开作用，有效地阻止泥水等的浸入。
而且，由于迷宫式密封LS1或者LS2为非接触式的密封，所以不会由于设置如油封件的接触式密封件的情况下的滑动阻力而产生的耗油量的恶化。
另外，在停车时或者分时四轮驱动车中的二轮驱动行驶时的前轮用传动轴停止等时，由于没有如上述的由于防尘罩5、6的旋转而产生的甩开作用，所以迷宫式密封LS1、LS2的密封性下降，在这种情况下，如图2中符号D1所示，在泥水附着于弹性体14的波纹状弯曲部14c中例如中心轴承4(传动轴3)的上侧并且肋部142的外径侧的面的情况下，由于重力产生的该泥水D1的流下被肋部142拦截，如图1中虚线箭头标记F1所示，通过该肋部142，一边向圆周方向引导一边到达成为中心轴承4的正下方的位置并滴下，所以抑制向内环12侧的流入，有效地阻止泥水向中心轴承4侧的浸入。
同样地，在停车时或者分时四轮驱动车中的二轮驱动行驶时的前轮用传动轴停止等时，如图2中符号D2所示，在泥水附着于弹性体14的波纹状弯曲部14c中例如中心轴承4(传动轴3)的上侧并且肋部142的内径侧的面的情况下，该泥水D2从波纹状弯曲部14c的内径部的斜面向内环12的端部12a的外周面流落，如图1中虚线箭头标记F2所示，通过该内环12的端部12a一边向圆周方向引导一边向中心轴承4的下侧流动，之后进一步沿波纹状弯曲部14c的内周部的斜面向排水槽143侧流动，通过该排水槽143并滴下，所以抑制向内环12侧的流下，有效地防止泥水向中心轴承4侧的浸入。然而，由于排水槽143在内径侧(上侧)宽度变宽，所以来自其上侧的泥水容易流入。
因此，即使在停车时或者分时四轮驱动车中的二轮驱动行驶时的前轮用传动轴停止等时，能够有效地防止在润滑中心轴承4的润滑油中混入泥水和尘土，从而能够有效地防止该中心轴承4损坏或劣化。
另外，排水槽143能够作为将该中心轴承支撑件1安装于支架2时的圆周方向定位手段而利用。在这种情况下，具体而言，例如通过在安装用的夹具上设置突起，并使其嵌合于排水槽143，从而能够进行圆周方向的定位。
此外，由于排水槽143形成为在外径侧(下侧)宽度较窄，所以在车辆行驶时也能够有效地抑制由于泥水从路面溅起等而产生的泥水从下方浸入。
其次，图4～图6示出本发明所涉及的中心轴承支撑件的第二实施方式。
在该第二实施方式中，和上述的第一实施方式不同之处在于，设置多条(图示的例子中为142a～142c三条)肋部142，详细地说，这些肋部142(142a～142c)在以弹性体14的波纹状弯曲部14c中的凸面的顶部为中心的适当的径向宽度的区域内相互同心设置。在这种情况下，排水槽143以和所有的肋部142a～142c交叉的方式，即以切断所有的肋部142a～142c的方式向上下方向延伸。其他的部分基本能够和第一实施方式同样地构成。
详细地说，肋部142a位于波纹状弯曲部14c中与凸面的顶部相比的外径侧，肋部142b大致沿着波纹状弯曲部14c中的凸面的顶部延伸，肋部142c位于波纹状弯曲部14c中与凸面的顶部相比的内径侧。而且，这些肋部142a～142c中任何一条都和第一实施方式中的肋部142同样，具有拦截泥水从上侧流动并引导向圆周方向流动的作用，通过设置多条，所以更加确实地发挥其作用。
这是因为，例如即使在中心轴承4(传动轴3)的上侧，附着于波纹状弯曲部14c中与凸面的顶部相比的外径侧(上侧)的泥水越过最外周的肋部142a而流下，该泥水也会被肋部142b拦截，而被引导向圆周方向流动，此外，即使越过该肋部142b而流下，也会被肋部142c拦截，被引导向圆周方向流动。
另外，例如如图7中一点划线所示，在外环11相对于内环12向前侧相对地位移的情况下，与此相伴而受到变形的弹性体14的波纹状弯曲部14c中的弯曲位置(凸面的顶部)向外径侧移动，由于在该状态下最外周的肋部142a位于凸面的顶部附近，所以通过肋部142a能够发挥泥水的拦截以及向圆周方向的引导作用。
另外，例如如图7中双点划线所示，在外环11相对于内环12向后侧相对地位移的情况下，与此相伴而受到变形的弹性体14的波纹状弯曲部14c中的弯曲位置(凸面的顶部)向内径侧移动，由于在该状态下所有的肋部142a～142c位于凸面的顶部附近以及其外径侧，所以通过这些肋部142a～142c能够发挥稳定的泥水的拦截以及向圆周方向的引导作用。
并且，在上述各实施方式中，虽然在图中示出排水槽143的槽底大致垂直地延伸，但是也可以形成图8或者图9中示出的形状。其中，图8中示出的例子为，使排水槽143的槽底143a倾斜，使得排水槽143在弹性体14的与凸面的顶部相比的下侧变短并且在上侧变长，从而使排水性提高，同时实现抑制泥水从下方浸入。在图9中示出的排水槽143中，通过将其槽底143a形成和弹性体14的波纹状弯曲部14c中的凸面对应的弯曲形状，从而轻微地抑制由于排水槽143的形成而产生的弹性体14的弹力特性变化或者耐久性降低。
另外，如图1或者图4所示，排水槽143形成为在内径侧(上侧)宽度较宽，在外径侧(下侧)宽度较窄，同时，能够将槽底143a形成如图8中示出的倾斜状或者如图9中示出的弯曲形状。

Claims (1)

1.一种中心轴承支撑件，在固定于车体侧的外环的内周，通过由橡胶状弹性材料构成的弹性体设置保持中心轴承的内环，所述中心轴承支撑件的特征在于，在由所述弹性体的波纹状弯曲部形成的凸面上，形成向圆周方向延伸并且用于拦截泥水从上侧流动并引导向圆周方向流动的肋部，在以由弹性体的波纹状弯曲部形成的凸面的顶部为中心的适当的径向宽度的区域中与所述凸面的顶部相比的外径侧、所述凸面的顶部以及与所述凸面的顶部相比的内径侧，分别设置所述肋部。
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