JP2006064165A - Center bearing support mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等においてプロペラシャフトを回転自在にかつ弾性的に支持するセンターベアリング支持機構に関する。 The present invention relates to a center bearing support mechanism that rotatably and elastically supports a propeller shaft in an automobile or the like.
図4に示すように、従来のセンターベアリング支持機構100として、プロペラシャフト(図示省略)が挿通されるボールベアリング102と、このボールベアリング102の外周側(径方向外側)に設けられプロペラシャフト軸方向に第1の隙間Tを有して並べられた一対の内環104、106と、内環104、106の外周側(径方向外側)に設けられプロペラシャフト軸方向に第2の隙間Qを有して並べられた一対の外環108、110と、内環104、106と外環108、110との間に配置され内環104、106と外環108、110にそれぞれ加硫接着されたベロー状を呈する一対の弾性部材112、114と、を有したものが知られている(下記特許文献1参照)。
As shown in FIG. 4, as a conventional center
このセンターベアリング支持機構100は、自動車に装着されるのに先立って、プロペラシャフト(図示省略)の回転アンバランスを調整するためのバランス調整が行なわれる。すなわち、このバランス調整では、図5に示すように、ミッション側のジョイント120とデフ側のジョイント122との間に架設したプロペラシャフト124の略中間部に配設されたセンターベアリング支持機構100を治具(図示省略)によって固定支持するとともにロードセル126を接続し、プロペラシャフト124を高速で回転させてプロペラシャフト124のアンバランスをアン測定し、この測定結果に基づいてプロペラシャフト124に重りを貼り付けてプロペラシャフト124のアンバランスが修正される。
The center
ところで、上記バランス調整を行う関係上、センターベアリング支持機構を治具で固定支持するために、外環108と外環110との間に治具を挿入するための第2の隙間Qを必ず形成しなければならない。
また、内環104と内環106との間には第1の隙間Tを形成しない方が良いが、センターベアリング支持機構100を組み付ける際に、部品寸法のバラツキ等によりボールベアリング102への圧入が不完全になってしまうことや、ボールベアリング102を圧入する際のプロペラシャフト軸方向の位置決め管理が容易になること等の関係から内環104と内環106との間に第1の隙間Tが形成されている。
In addition, it is better not to form the first gap T between the
しかしながら、外環と外環との間や内環と内環との間に隙間がそれぞれ形成されると、各隙間を通じてボールベアリング外輪側から内部に水等が浸入してしまい、ボールベアリングが錆びてしまうおそれがある。ボールベアリングが錆びてしまうと、プロペラシャフトの回転に悪影響を与えてしまう問題が生じる。このことは、水に限られることではなく、隙間が存在すると、ゴミ等の異物がその隙間から入り込み、ボールベアリングの回転性能やプロペラシャフトの回転性能および耐久性に悪影響を与えてしまう。 However, if gaps are formed between the outer ring and the outer ring or between the inner ring and the inner ring, water or the like enters the ball bearing from the outer ring side through the gaps, and the ball bearing is rusted. There is a risk that. If the ball bearing rusts, there will be a problem of adversely affecting the rotation of the propeller shaft. This is not limited to water, and if there is a gap, foreign matter such as dust enters from the gap, which adversely affects the rotation performance of the ball bearing and the rotation performance and durability of the propeller shaft.
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、内環と内環との間に形成された隙間から水やゴミなどの異物がベアリングのアウターレースを通じてベアリングのインナーレース側に入り込むことを防止できるセンターベアリング支持機構を提供することを目的とする。 Therefore, in consideration of the above circumstances, the present invention can prevent foreign matters such as water and dust from entering the inner race side of the bearing through the outer race of the bearing from the gap formed between the inner ring and the inner ring. An object is to provide a bearing support mechanism.
請求項1に記載の発明は、径方向内側にベアリングが配置され第1の隙間を有してベアリング軸方向に沿って配置された一対の内環と、前記一対の内環の径方向外側に配置されかつ第2の隙間を有してベアリング軸方向に沿って配置された一対の外環と、前記一対の内環と前記一対の外環との間に両者を接続するように配置された一対の弾性部材と、前記ベアリングへの異物の侵入を防止するシール手段と、を有することを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a pair of inner rings disposed along the bearing axial direction with a first gap between the bearings disposed radially inward, and radially outward of the pair of inner rings. And a pair of outer rings disposed along the bearing axial direction with a second gap, and disposed between the pair of inner rings and the pair of outer rings. It has a pair of elastic members and sealing means for preventing foreign matter from entering the bearing.
請求項1に記載の発明によれば、径方向内側にベアリングが配置された一対の内環が第1の隙間を有してベアリング軸方向に沿って配置されており、一対の外環が一対の内環の径方向外側に配置されかつ第2の隙間を有してベアリング軸方向に沿って配置されており、一対の弾性部材が一対の内環と一対の外環との間に両者を接続するように配置されている。このように、内環と弾性部材と外環とで構成される構成物がベアリング軸方向に沿って配置されている。
ここで、ベアリングへの異物の侵入を防止するシール手段が設けられているため、第2の隙間から侵入した異物がさらに第1の隙間からベアリングのインナーレース側に侵入することを防止できる。これにより、異物がボールベアリングの回転性能やプロペラシャフトの回転性能に悪影響を与えてしまうことを防止できる。
なお、本発明において、「異物」とは、ゴミ、埃、水など、常温で固定及び液体となるもの全てを意味するものとする。
According to the first aspect of the present invention, the pair of inner rings in which the bearings are arranged on the radially inner side are arranged along the bearing axial direction with the first gap, and the pair of outer rings is a pair. The inner ring is disposed radially outside and disposed along the bearing axial direction with a second gap, and the pair of elastic members are disposed between the pair of inner rings and the pair of outer rings. Arranged to connect. In this way, the structure constituted by the inner ring, the elastic member, and the outer ring is arranged along the bearing axial direction.
Here, since the sealing means for preventing foreign matter from entering the bearing is provided, foreign matter that has entered from the second gap can be further prevented from entering the inner race side of the bearing from the first gap. Thereby, it can prevent that a foreign material exerts a bad influence on the rotational performance of a ball bearing or the rotational performance of a propeller shaft.
In the present invention, the term “foreign matter” means all things that are fixed and liquid at room temperature, such as dust, dust, and water.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のセンターベアリング支持機構において、前記シール手段は、前記第1の隙間を閉塞するように充填された液体パッキンであることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the center bearing support mechanism according to the first aspect, the sealing means is a liquid packing filled so as to close the first gap.
請求項2に記載の発明によれば、第1の隙間にはシール手段としての液体パッキンが充填されて第1の隙間が閉塞されているため、ベアリングへの異物の侵入を確実に防止することができる。
また、第1の隙間が液体パッキンにより閉塞されると、外部から第1の隙間を通して内部のベアリングを視認することができないため、センターベアリング支持機構の意匠性を向上させることができる。
According to the second aspect of the present invention, since the first gap is filled with the liquid packing as the sealing means and the first gap is closed, it is possible to reliably prevent foreign matter from entering the bearing. Can do.
Further, when the first gap is closed by the liquid packing, the internal bearing cannot be visually recognized from the outside through the first gap, so that the design of the center bearing support mechanism can be improved.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のセンターベアリング支持機構において、前記シール手段は、前記内環と前記ベアリングとの間に充填された液体パッキンであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the center bearing support mechanism according to the first or second aspect, the sealing means is a liquid packing filled between the inner ring and the bearing. .
請求項3に記載の発明によれば、内環とベアリングとの間にはシール手段としての液体パッキンが充填されているため、ベアリングへの異物の侵入を確実に防止することができる。
特に、液体パッキンにより第1の隙間を閉塞するとともに、内環とベアリングとの間にも液体パッキンを充填させることにより、シール性能を格段に向上させることができる。
According to the third aspect of the present invention, since the liquid packing as the sealing means is filled between the inner ring and the bearing, it is possible to reliably prevent foreign matter from entering the bearing.
In particular, the sealing performance can be significantly improved by closing the first gap with the liquid packing and filling the liquid packing between the inner ring and the bearing.
請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載のセンターベアリング支持機構において、前記内環の前記ベアリングと対向する内周面には、前記液体パッキンを溜めるための溝が形成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the center bearing support mechanism according to the second or third aspect, a groove for storing the liquid packing is formed on an inner peripheral surface of the inner ring facing the bearing. It is characterized by being.
請求項4に記載の発明によれば、内環のベアリングと対向する内周面には、液体パッキンを溜めるための溝が形成されているため、内環とベアリングとの間に多量の液体パッキンを充填させることができる。これにより、シール性能を大幅に向上させることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the groove for storing the liquid packing is formed on the inner peripheral surface facing the bearing of the inner ring, a large amount of liquid packing is provided between the inner ring and the bearing. Can be filled. Thereby, sealing performance can be improved significantly.
請求項5に記載の発明は、請求項2乃至4のいずれか1項に記載のセンターベアリング支持機構において、前記液体パッキンは、弾性接着剤であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the center bearing support mechanism according to any one of the second to fourth aspects, the liquid packing is an elastic adhesive.
請求項5に記載の発明によれば、液体パッキンとして弾性接着剤を用いることにより、シール性能の他に弾力性能を持たせることができるため、センターベアリング支持機構に作用する振動を吸収させることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, by using an elastic adhesive as the liquid packing, it is possible to give elasticity performance in addition to sealing performance, so that vibration acting on the center bearing support mechanism can be absorbed. it can.
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のセンターベアリング支持機構において、前記一対の内環同士、前記一対の外環同士及び前記一対の弾性部材同士は、それぞれ同形状であることを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the center bearing support mechanism according to any one of
請求項6に記載の発明によれば、一対の内環同士、一対の外環同士及び一対の弾性部材同士をそれぞれ同形状とすることにより、各内環、外環及び弾性部の部品共用化を図りセンターベアリング支持機構を製造することができる。これにより、別形状の内環、外環及び弾性部材を製造する必要がないため各構成部品の部品点数を削減できるとともに、新たな金型を製造する必要がなく製造コストも低減でき、部品管理も容易となる。 According to the invention described in claim 6, by making the pair of inner rings, the pair of outer rings, and the pair of elastic members the same shape, each inner ring, the outer ring, and the elastic part can be shared. The center bearing support mechanism can be manufactured. This eliminates the need to manufacture differently shaped inner rings, outer rings, and elastic members, thus reducing the number of parts for each component, reducing the manufacturing cost without the need to manufacture new molds, and managing parts. Is also easier.
本発明によれば、シール手段が設けられているため、第2の隙間から入り込んだ水やゴミ等の異物がさらにベアリング側に入り込むことを防止できる。これにより、水やゴミ等の異物がボールベアリングの回転性能を劣化させプロペラシャフトの回転性能に悪影響を与えてしまうことを容易に防止できる。 According to the present invention, since the sealing means is provided, it is possible to prevent foreign matters such as water and dust that have entered from the second gap from further entering the bearing side. Thereby, it is possible to easily prevent foreign matters such as water and dust from deteriorating the rotational performance of the ball bearing and adversely affecting the rotational performance of the propeller shaft.
次に、本発明の一実施形態に係るセンターベアリング支持機構について、図面を参照して説明する。 Next, a center bearing support mechanism according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1及び図2に示すように、センターベアリング支持機構10は、内周側(径方向内側(図1中矢印I方向側))にプロペラシャフト12が挿通されるボールベアリング(ベアリング)14と、ボールベアリング(ベアリング)14の外周側(径方向外側(図1中矢印O方向側))に設けられかつボールベアリング軸方向(図1中矢印X方向)に第1の隙間Tを有して並べられた一対の内環16、18と、内環16、18の外周側(径方向外側(図1中矢印O方向側))に設けられかつボールベアリング軸方向(図1中矢印X方向)に第2の隙間Qを有して並べられた一対の外環20、22と、内環16、18と外環20、22との間に配置され内環16、18と外環20、22にそれぞれ加硫接着されるベロー状を呈する一対のゴム部材(弾性部材)24、26と、外環20、22の外周側(径方向外側(図1中矢印O方向側))に配置され車体側に固定される外環保持ブラケット28と、を有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the center
ボールベアリング(ベアリング)14は、ボール14Aと、ボール14Aを径方向内側(図1中矢印I方向側)から支持するインナーレース14Bと、ボール14Aを径方向外側(図1中矢印O方向側)から支持するアウターレース14Cと、で構成されている。このボール14Aの回転によりインナーレース14Bがアウターレース14Cに対して周方向に回転可能になっている。
The ball bearing (bearing) 14 includes a
各内環16、18は、それぞれ環状に形成されており、径方向外側(図1中矢印O方向側)に突出した各突出部16A、18Aと、ボールベアリング軸方向(図1中矢印X方向)に対して傾斜した各傾斜部16B、18Bと、をそれぞれ備えている。また、図2に示すように、各突出部16A、18Aは、径方向に延びる径方向延在部30A、32Aと、ボールベアリング軸方向に延びる軸方向延在部30B、32Bと、を備えている。また、各々の突出部16A、18Aには、ボールベアリング14が圧入された構成となっている。また、各突出部16A、18Aの端部の間には、所定寸法の第1の隙間Tが形成されている。
The
ここで、各内環16、18を構成する各軸方向延在部30B、32Bの軸方向一方側端部には、径方向に対して傾斜した斜辺部34、36がそれぞれ形成されている。また、一方の突出部16Aを構成する径方向延在部30Aのボールベアリング14と対向する部位には、液体パッキンLが溜められる溝38が形成されている。また、他方の突出部18Aを構成する軸方向延在部32Bのボールベアリング14と対向する部位には、液体パッキンLが溜められる溝40が形成されている。
また、各突出部16A、18Aを構成する各軸方向延在部30B、32Bの間に形成される第1の隙間Tには、液体パッキンLが充填されており、この液体パッキンLにより第1の隙間Tが閉塞されている。また、各軸方向延在部30B、32Bとボールベアリング14のアウターレース14Cとの間にも、同様に液体パッキンLが充填されている。さらに、各径方向延在部30A、32Aとボールベアリング14のアウターレース14Cとの間にも、同様に液体パッキンLが充填されている。
なお、液体パッキンとしては、弾力性に富む接着剤が最適であるが、接着剤に限られるものではなく、例えば、ゴム、シリコーン等弾性樹脂等のような液体パッキンとして周知のものでよい。
Here,
Further, the first gap T formed between the axially extending
As the liquid packing, an adhesive having a high elasticity is optimal, but the liquid packing is not limited to an adhesive, and may be a well-known liquid packing such as an elastic resin such as rubber or silicone.
各ゴム部材(弾性部材)24、26は、各内環16、18の外周面と各外環20、22の内周面にそれぞれ加硫接着されている。各ゴム部材24、26は、各内環16、18に加硫接着した内側ベース部24A、26Aと、軸方向一方側に向かって大きく突出したバネ部24B、26Bと、各外環20、22に加硫接着した外側ベース部24C、26Cと、でそれぞれ構成されている。また、各ゴム部材24、26は、同じ形状となるように成形されている。
The rubber members (elastic members) 24 and 26 are vulcanized and bonded to the outer peripheral surfaces of the
各外環20、22は、各ゴム部材24、26を構成する各外側ベース部24C、26Cの外周面に配置されている。各外環20、22には、各外側ベース部24C、26Cが加硫接着されている。各外環20、22の間には、所定寸法の第2の隙間Qが形成されている。また、各外環20、22は、同じ形状(対称配置)となるように成形されている。
The outer rings 20 and 22 are disposed on the outer peripheral surfaces of the
なお、ブラケット28は、各外環20、22の外周面に配置され、ボルトとナット等の固着具により外環保持環体29と一体に車体側に取り付けられる。
The
次に、センターベアリング支持機構10の組付方法について説明する。
Next, a method for assembling the center bearing
先ず、所定の金型(図示省略)に、内環16(18)と、外環20(22)とを位置決めして、金型の所定の部位に未加硫のゴム部材24(26)を流し込む。そして、加熱することによりゴム部材24(26)を加硫させ、内環16(18)と外環20(22)とにそれぞれ加硫接着させて、内環16(18)と外環20(22)とゴム部材24(26)とで構成された支持機構本体を製造する。このように、支持機構本体を次々と製造していく。 First, the inner ring 16 (18) and the outer ring 20 (22) are positioned in a predetermined mold (not shown), and an unvulcanized rubber member 24 (26) is placed in a predetermined part of the mold. Pour. Then, the rubber member 24 (26) is vulcanized by heating, and vulcanized and bonded to the inner ring 16 (18) and the outer ring 20 (22), respectively, so that the inner ring 16 (18) and the outer ring 20 ( 22) and a support mechanism main body composed of the rubber member 24 (26). In this way, the support mechanism main body is manufactured one after another.
次に、各内環16、18を構成する各突出部16A、18Aの内周面に液体パッキンLを塗布して、2つの支持機構本体をボールベアリング軸方向に移動させていく。これにより、各支持機構本体の各内環16、18を構成する各突出部16A、18Aの内周面に、ボールベアリング14が圧入されていく。各突出部16A、18Aの内周面に、ボールベアリング14が圧入されると、各突出部16A、18Aを構成する各軸方向延在部30B、32Bの間に形成される第1の隙間Tが液体パッキンLで閉塞されるとともに、各突出部16A、18Aを構成する各径方向延在部30A、32Aとボールベアリング14のアウターレース14Cとの間、及び各軸方向延在部30B、32Bとボールベアリング14のアウターレース14Cとの間には液体パッキンLが充填された状態となる。
以上のように、センターベアリング支持機構10の組付方法では、センターベアリング支持機構10を容易に組み付けることができるとともに、第1の隙間Tを確実に塞ぐことができる。
Next, the liquid packing L is applied to the inner peripheral surfaces of the projecting
As described above, in the method for assembling the center bearing
次に、センターベアリング支持機構10の作用について説明する。
Next, the operation of the center bearing
図2に示すように、各内環16、18の間に形成された第1の隙間Tが液体パッキンLにより塞がれ、かつ各径方向延在部30A、32Aとボールベアリング14のアウターレース14Cとの間、及び各軸方向延在部30B、32Bとボールベアリング14のアウターレース14Cとの間には液体パッキンLが充填された状態となっているため、第2の隙間Qから内部に侵入した異物が第1の隙間Tからボールベアリング14側に侵入しようとしても、液体パッキンLにより阻止される。この結果、異物がボールベアリング14側に侵入することができないため、ボールベアリング14が錆びてしまうことを防止でき、ひいてはボールベアリング14やプロペラシャフト12の回転機能に支障が生じてしまうことを確実に防止できる。
As shown in FIG. 2, the first gap T formed between the
特に、各内環16、18に液体パッキンLを溜めるための溝38、40を形成することにより、この溝38、40に多量の液体パッキンLを充填することができるため、各内環16、18とボールベアリング14のアウターレース14Cとの間に介在する液体パッキンLの体積が多くなり、シール性能を格段に向上させることができ、ボールベアリング14の圧入過程において溝38、40内に液体パッキンを滞留されることで接触擦れによる剥離を防ぎ確実なシール性が維持される。
また、各突出部16A、18Aを構成する各軸方向延在部30B、32Bの端部には斜辺部34、36がそれぞれ形成されているため、第1の隙間Tが大きくなり、第1の隙間Tに多量の液体パッキンLを充填させることができるため、シール性能を格段に向上させることができる。
なお、溝38、40は複数形成されている構成がシール性能を大幅に向上させる点で好ましいが、内環16(18)の一部に少なくとも1つの溝が形成されていれば効果的である。
In particular, by forming the
Further, since the oblique sides 34 and 36 are formed at the end portions of the
A configuration in which a plurality of
また、液体パッキンLとして接着剤を用いることにより、シール性能の他に弾力性能を得ることができ、センターベアリング支持機構10に作用する振動を吸収させることができる。
Further, by using an adhesive as the liquid packing L, elasticity performance can be obtained in addition to sealing performance, and vibrations acting on the center bearing
また、各内環16、18との間には第1の隙間Tが形成されているが、液体パッキンLにより塞がれているため、外部からボールベアリング14を視認することができない。このため、センターベアリング支持機構10の意匠、商品性を向上させることができ、従来のようにボールベアリング14が視認できたときの見た目の不安感を無くすことができる。
In addition, a first gap T is formed between the
次に、センターベアリング支持機構10の変形例について説明する。
なお、図3において、図2と重複する構成については、同符号を付し、適宜説明を省略する。
Next, a modified example of the center bearing
In FIG. 3, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
図3に示すように、各内環16、18に形成される溝の形成部位は、上記実施形態に限られるものではなく、例えば、各径方向延在部30A、32Aと各軸方向延在部30B、32Bとで形成される角部に液体パッキンLを溜めるための溝42を形成してもよい。
このように、各内環16、18の同じ部位に溝42を形成することにより、同一形状の内環16、18、外環20、22、ゴム部材24、26を量産することができるため、別途の金型を用いて別形状の内環、外環、弾性部材を製造する必要がない。これにより、部品点数を削減することができるとともに、専用の金型を別途製作する必要がなく、センターベアリング支持機構10の製造コストを低減することができ、部品管理も容易となる。
As shown in FIG. 3, the formation site of the groove formed in each
In this way, by forming the
10 センターベアリング支持機構
14 ボールベアリング(ベアリング)
16 内環
18 内環
20 外環
22 外環
24 ゴム部材(弾性部材)
26 ゴム部材(弾性部材)
38 溝
40 溝
42 溝
T 第1の隙間
Q 第2の隙間
L 液体パッキン(シール手段)
10 Center bearing
16
26 Rubber member (elastic member)
38
Claims (6)
前記一対の内環の径方向外側に配置されかつ第2の隙間を有してベアリング軸方向に沿って配置された一対の外環と、
前記一対の内環と前記一対の外環との間に両者を接続するように配置された一対の弾性部材と、
前記ベアリングへの異物の侵入を防止するシール手段と、
を有することを特徴とするセンターベアリング支持機構。 A pair of inner rings disposed along the axial direction of the bearing with a bearing disposed radially inside and having a first gap;
A pair of outer rings disposed radially outside the pair of inner rings and disposed along the bearing axial direction with a second gap;
A pair of elastic members arranged to connect the pair of inner rings and the pair of outer rings;
Sealing means for preventing foreign matter from entering the bearing;
A center bearing support mechanism characterized by comprising:
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