JP2005226800A - 車輪用ハブ及び関連機構の密封装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】エンコ−ダ、軸受けに潤滑液体内の汚染物質の進入を防止する。
【解決手段】車輪用ハブ及び関連機構の密封装置1であって、前記密封装置は、ベアリング9のアウターレース10に取り付けられた第1のシールド22、前記ベアリング9のインナーレース11に取り付けられていて前記第1のシールド22に対面している第2のシールド23及び前記第1と第2のシールド22,23の間に介在しているダイナミック密封要素24を備え、前記第2のシールド23は、ベアリング9において前記第1のシールド22の内側に配置されており、前記第2のシールド23は、エンコーダ27が設けられている外側部26を備え、前記第1のシールド22は、エンコーダ27からの信号を読み取るセンサー39が取り付けられる少なくとも一つのスリット38が設けられている。
【選択図】図1

Description

この発明は、車輪用ハブ及び関連機構の封止装置(シーリング装置)に関するものである。
この発明が対象とするものは、自動車の差動装置に連結される車輪用ハブ及び関連機構(車輪用ハブ機構)であり、これには、回転ベアリングが設けられていて、差動装置に使用される潤滑液体(汚染物質を含む)が前記回転ベアリングに向けて漏洩しないように保護する必要がある。
前記の車輪用ハブ機構においては、自動車の差動装置と前記ハブ機構とがアクスル軸を介して相互に連結されており、このアクスル軸は、潤滑液体が存在している密封ハウジング(差動装置から延びている)を通るようになっていて、前記差動装置及び密封ハウジング内には、汚染物質を含む潤滑液体が封入されている。そして、前記密封ハウジングは、ベアリングのアウターレースに取り付けらえる第1のシールド、ベアリングのインナーレースに取り付けられ、第1のシールドと対面する第2のシールド及びこれらの中間にあるシールドを備えている。
近来の技術の発展に伴い、車輪用ハブの運動機能パラメータを測定するエンコーダのような装置を車輪用ハブ機構に取り付けるようになっている。これらの装置は、前記した密封ハウジングに内蔵させている。
しかしながら、前記差動装置及び密封装置内に存在している潤滑液体には、必然的に金属の汚染物質が混じり、この金属の汚染物質の存在が前記エンコーダから発信の信号に悪影響を及ぼすことが判明している。このような汚染物質が前記エンコーダに作用しないように、汚染物質からエンコーダを保護し、そして、ベアリング機構にも汚染物質が侵入してこないようにすることが、この発明の解決課題である。
この発明は、前記車輪用ハブ機構を密閉し、この密閉された機構内にエンコーダを配置し、潤滑液体に含まれている金属性の汚染物質が前記エンコーダに作用しないように、汚染物質からエンコーダを保護し、そして、ベアリング機構にも汚染物質が侵入してこないようにする車輪用ハブ機構を提供し、前記課題を解決するものである。
前記課題を解決するため、この発明によれば、差動装置と連結装置と連結し、回転ベアリングを備え、前記差動装置のための潤滑液体が前記ベアリングに漏洩しないようにする密封装置を有する車輪用ハブ及び関連機構の密封装置であって、前記密封装置は、前記ベアリングのアウターレースに取り付けられた第1のシールド、前記ベアリングのインナーレースに取り付けられていて前記第1のシールドに対面している第2のシールド及び前記第1と第2のシールドの間に介在しているダイナミック密封要素を備え、前記第2のシールドは、ベアリングにおいて前記第1のシールドの内側に配置されており、前記第2のシールドは、インナーレースに取り付けられている金属素材からなる支持部とシリンドリカルなエンコーダが設けられている外側部とを備え、前記第1のシールドは、金属素材から作られていて、前記エンコーダと共軸の状態でアウターレースに取り付けられている第1のシリンドリカルな部分を備え、前記第1のシリンドリカルな部分には、エンコーダからの信号を読み取るセンサーが取り付けられる少なくとも一つのスリットが設けられていることを特徴とする前記密封装置が提供される。
つぎに、この発明の実施の態様をまず図1を参照して説明すると、符号1は、車輪用ハブ機構2の密封装置(シーリング装置)を示す。
前記ハブ機構2は、アクスル軸4を介して自動車の差動装置3に連結されており、このアクスル軸4は、密封ボックス(密封ハウジング又は密封ケース)5の内部に配置されており、この密封ボックスは、差動装置3から前記ハブ機構2へ達しており、潤滑液体が前記密封ボックス5内に納められて、差動装置3とアクスル軸4とが潤滑されるようになっている。
前記ハブ機構2は、長さ方向軸Aを有し、筒状本体6を備え、この筒状本体6の内部には、シリンドリカル状のハウジング7が前記軸Aと共軸になって設けられており、前記筒状本体は、アクスル軸4の溝つき端部により軸方向にスライドするが、角度方向には一体的に係合している。前記ハブ機構2は、また、ハウジング7を封止する封止プラグ8を備えており、前記筒状本体6の外側に回転するインナーレース11と固定アウターレース10とが配置され、これらレースの間に回転ベアリング9が設けられており、前記インナーレースは、回転する筒状本体6の端縁部12により筒状本体6に取り付けられている。
前記アウターレース10は、長さ方向軸Aに直交する環状外側面13によりハブ機構2の内面及び差動装置3に対面し、さらにシリンドリカルの側面14が外側に向いていて、前記面13に対しL状になって連なっている。
前記インナーレース11から前記アウターレース10に向けて環状端部15が突き出ており、この端部15は、軸方向Aを横切る方向になっており、境界部12に接し、前記インナーレース11においては、前記端部15に連なって環状外側面16が一段高く形成されている。端部15は、側面13に対し軸方向にずれており、前記側面14と側面16とは、軸Aと共軸関係になっていて、密封装置1により合体し、密封装置1がベアリング9に取り付けられ、差動装置3の潤滑液体がベアリング9に流れ込まないようになっている。
図2,3に示すように、密封装置1は、シールド22、シールド23及びダイナミック・シーリング要素24を備え、シールド22は、アウターレース10に取り付けられ、シールド23は、インナーレース11に取り付けられ、ダイナミック・シーリング要素24は、シールド22,23の間に介在する。
ベアリング9においては、シールド23は、シールド22の内側にあって、金属素材から作られた支持部材25と外側側部26とを備え、前記支持部材は、インナーレース11の側面16に取り付けられており、前記外側側部26は、前記支持部材と一体であり、この外側側部のシリンドリカルの壁28の外側にそってシリンドリカルのエンコーダ27が設けられ、壁28と支持部材25との間にL状のフランジ29が介在している。
前記フランジ29は、支持部材25から立ち上がり、前記フランジから壁30がエンコーダ27にそって傾斜して連なっている。
エンコーダ27は、例えば、エラストマーッ・ラバー又はプラスチックのような磁性素材から作られ、壁28,30の外側に位置している。
さらに、支持部材25は、シリンドリカルな壁31と端縁部32とを備え、壁31を介して支持部材25が側面15にはめ込まれ、端縁部32がベアリング9に向けて軸方向に位置し、この端縁部32は、壁31よりも内径が細くなっていて、インナーレース11の端縁部12にしっかり当接するようになっている。
シールド22は、シリンドリカルの外壁33と内壁34とを備え、外壁33は、少なくともエンコーダ27と共軸で、内壁34は、外壁33に連なっていて、外壁33と同様にエンコーダ27と対面している。外壁33と内壁34とは、金属素材から作られ、環状の中間壁35を中間において一体になっており、この壁35は、軸Aに直交する位置にあり、外壁33,内壁34及び中間壁35によりエンコーダ27を囲むトロイダル状(ドーナッツ状)のチャンバ36を構成している。
さらに、外壁33は、二つのシリンドリカルの部分33a,33bを有し、これら部分は、直径が互いに相違している。また、前記外壁33は、前記二つの部分33a,33bをつなぐ連結部33cを有し、前記シリンドリカルの部分33aが側面13に嵌合され、連結部33cと共働して曲げられたエッジ37を作り、側面13と側面14とにぴったり当接するようになっている。前記部分33bをエンコーダ27に当接させ、スリット38を設けて、これにセンサ39を係合し、エンコーダ27による信号を読み取るようにすることができる。密封装置1をベアリング9に取り付けやすくするには、前記部分33bに別のスリット38(複数)(軸Aまわりに均等に)を設ける。
壁34は、中間壁35の反対側に支持部40を有し、この支持部は、軸Aに向かって曲げられ、前記要素24を支持する。
シールド22は、ゴム素材などから作られたライニング41を備え、このライニングは、シールド22の外側面に配置され、環状の部分33c、シリンドリカルな部分33b、環状の壁35、壁34及び端縁部40を完全にライニングし、端縁部40の部分から密封要素24を形成するために二つのリップ42,43に分岐し、リップ42は、ベアリング9の内側へ延びて壁31に密接し、リップ43は、ベアリング9の外側へ延びて壁31に密接するが、環状スプリング44が設けられて、壁31に対する密接力が増大するようになっている。
ライニング41をスリット38にさしこんで、これを完全に塞ぎ、四角な形状の凹部45を構成し、前記ライニングと同じ素材で作られた薄いバッフル46を該凹部の底に配置し、ここにセンサ39を配置する。特に、バッフル46は、エンコーダ27に直接に対面し、センサ39は、凹部45内に配置される、その読取り面の一つ39aがバッフル46に直接に接する。このようにして、読み取り面39aをエンコーダ27に極めて接近させ、センサ39とエンコーダ27との間の空隙を極めて少なくすることができる。そして読み取り面39aをバッフル46に接触させることで、潤滑液体に存在している金属汚染物質から保護することができる。
ライニング41は、また、静的密封要素47を備え、この要素は、曲がり部37にそって位置し、ハウジング5をシールし、さらに、ハウジング5からの潤滑液体の漏洩を防ぐもので、丸く突き出て入る部分を有し、前記部分33aの直径よりも大きな外径をもっている。
前記のことから、シールド22,23により、エンコーダ27が外部から完全に遮断され、潤滑液体に存在している金属汚染物質によるエンコーダの汚染を防ぎ、センサ38の少なくとも読み取り面38aを保護する。
この発明は、記載した実施の態様に限定されるものではなく、その技術的範囲は、特許請求の範囲の記載により判断されるべきものである。
この発明の一つの実施の態様における車輪用ハブ機構及び関連装置の略図的断面図。 図1に示された機構の要部断面図。 図1に示された機構の要部断面斜視図。 図3に示した要部の説明図。
符号の説明
1 密封装置
3 差動装置
9 回転ベアリング
10 アウターレース
11 インナーレース
22 第1のシール
23 第2のシールドド
24 ダイナミック密封要素
25 支持部
26 外側部
27 エンコーダ
33 第1のシリンドリカルな部分
38 スリット
39 センサー

Claims (13)

  1. 差動装置(3)と連結装置(3)と連結し、回転ベアリング(9)を備え、前記差動装置のための潤滑液体が前記ベアリング(9)に漏洩しないようにする密封装置(1)を有する車輪用ハブ及び関連機構の密封装置(1)であって、前記密封装置は、前記ベアリング(9)のアウターレース(10)に取り付けられた第1のシールド(22)、前記ベアリング(9)のインナーレース(11)に取り付けられていて前記第1のシールド(22)に対面している第2のシールド(23)及び前記第1と第2のシールド(22,23)の間に介在しているダイナミック密封要素(24)を備え、前記第2のシールド(23)は、ベアリング(9)において前記第1のシールド(22)の内側に配置されており、前記第2のシールド(23)は、インナーレース(11)に取り付けられている金属素材からなる支持部(25)とシリンドリカルなエンコーダ(27)が設けられている外側部(26)とを備え、前記第1のシールド(22)は、金属素材から作られていて、前記エンコーダ(27)と共軸の状態でアウターレース(10)に取り付けられている第1のシリンドリカルな部分(33)を備え、前記第1のシリンドリカルな部分(33)には、エンコーダ(27)からの信号を読み取るセンサー(39)が取り付けられる少なくとも一つのスリット(38)が設けられていることを特徴とする前記密封装置。
  2. 第1のシールド(22)は、第2のシリンドリカルな部分(34)を有し、これは、金属素材から作られていて、前記第1のシリンドリカルな部分(33)の延長部分で、前記エンコーダ(27)と対面していることを特徴とする請求項1による密封装置。
  3. 第1のシールド(22)は、ラバー素材からなるライニング(41)を備え、このライニングは、前記第1と第2のシリンドリカルな部分(33,34)の外側に配置され、前記スリット(38)に近接していることを特徴とする請求項2による密封装置。
  4. 前記ライニング(41)は、前記スリット(38)を塞ぐベースバッフル(46)を備え、このベースバッフルにより前記エンコーダ(27)が密封装置(1)の外側から遮断され、密封されていることを特徴とする請求項3による密封装置。
  5. 前記バッフル(46)は、前記エンコーダ(27)により発生される信号をモニターするセンサ(39)の読み取り面(39a)に当接することを特徴とする請求項3による密封装置。
  6. 前記ダイナミック密封右要素(24)は、ライニング(41)と一体的に接続しており、さらに、前記第2のシリンドリカルな部分(34)と一体的に接続していることを特徴とする請求項3、請求項4又は請求項5のいずれかによる密封装置。
  7. 前記第2のシリンドリカルな部分(34)は、前記ダイナミック密封要素(24)のための支持部(40)を内側に備えていることを特徴とする請求項6による密封装置。
  8. 前記第1のシリンドリカルな部分(33)は、互いに径が相違している二つのシリンドリカルな部分(33a,33b)と、これら部分をつなぐ連結部(33c)とを備え、前記二つのシリンドリカルな部分(33a,33b)の前者は、前記アウターレーシ(10)に取り付けられ、前記連結部(33c)の隅部(37)が前記アウターレース(10)に当接していることを特徴とする請求項7による密封装置。
  9. 前記ライニング(41)は、静的密封要素(47)を備え、この要素は、前記隅部(37)にあって差動装置(3)から車輪用ハブ機構(2)に達する密封ハウジング(5)に密着することを特徴とする請求項8による密封装置。
  10. 前記密封要素(47)は、丸く角がとられていて、前記第1のシリンドリカルな部分(33a)の直径よりも大きな直径になっていることを特徴とする請求項9による密封装置。
  11. 前記支持部(25)は、端縁部(32)を備え、この端縁部は、直径が狭まれていて、前記インナーレース(11)に密着すると共に前記インナーレース(11)の側縁部(12)に密着していることを特徴とする請求項1による密封装置。
  12. 前記支持部(26)は、シリンドリカルな壁(28)を有し、この壁とテーパーつき壁(30)の外面にそってエンコーダ(27)が配置されているに、ことを特徴とする請求項11による密封装置。
  13. 前記密封装置(1)は、車輪用ハブ機構(2)に取りつけられていて、この機構には、内部にシリンドリカルなハウジング(7)が貫通し、そのハウジングの外面は、密閉プラグ(8)で閉止され、前記ハウジング(7)には、前記差動装置(3)から突出しているアクスル軸(4)の端部が取り付けられることを特徴とする前記請求項のいずれか一つによる密封装置。
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