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

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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