JP2009286258A

JP2009286258A - 転がり軸受装置

Info

Publication number: JP2009286258A
Application number: JP2008140810A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Matsui; 俊一松井
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2008-05-29
Publication date: 2009-12-10

Abstract

【課題】スティックスリップ音の発生を防止する構造の改良であり、当該発生箇所の摩擦係数を下げ、かつそれに必要な部材の装着・組み付けを簡易にできるようにした転がり軸受装置を提供する。
【解決手段】車両インナー側の車両固定部材３に接続される外輪２ａと、車両アウター側の車輪に接続される内輪２ｂと、内輪２ｂと外輪２ａとの間に介在される転動体２ｃと、を備える転がり軸受装置１であって、駆動軸５の連結軸部５ｂをハブ４の連結挿通孔４ｄに動力伝達可能となすように通し、駆動軸５の連結軸部５ｂが延出される軸端面５ａと、この軸端面５ａと対向する内輪２ｂにおける平坦面状の内輪端面２ｂ３との間に、低摩擦係数、耐摩耗性を備えた固体潤滑材を含有した潤滑膜部材７を介在させた状態で、連結軸部５ｂをねじ締結手段６によって締め付け固定して、潤滑膜部材７を挟持させたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両に使用する転がり軸受装置に関する。

自動車等の車両の車輪を装着する軸受装置は、車輪と接続される内輪に連結されるドライブシャフトとの間で、車両の加速・減速によってドライブシャフトに捻じれを生じ、その結果、軸受装置の内輪とドライブシャフトとの接合面間で急激なスリップによりいわゆるスティックスリップ音が発生する。

このスティックスリップ音を防止する対策として、軸受装置の内輪とドライブシャフトとの接合面間に、グリース溝を形成する等の表面処理を行って、当接個所でのすべりを良くし、スティックスリップ音を防止もしくは抑制しているものが知られている（特許文献１参照）。

特開２０００−１１０８４０号公報

しかしながら、特許文献１の軸受装置は、長期使用で当接個所に介在するグリース等の潤滑剤が減ってくると、スティックスリップ音が発生したり、グリースに異物付着が発生する課題を有している。

本発明の課題は、スティックスリップ音の発生を防止する構造の改良であり、当該発生箇所のすべり特性を向上させ、それに必要な部材の装着・組み付けを簡易にできるようにした転がり軸受装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を解決するために、本発明の転がり軸受装置は、車両インナー側の車両固定部材に接続される外輪と、車両アウター側の車輪に接続される内輪と、前記内輪と前記外輪との間に介在される転動体と、を備える転がり軸受装置であって、平坦面状の軸端面の一部から延出される連結軸部を有して動力を伝達する駆動軸と、前記内輪に圧入嵌装される圧入軸部および前記連結軸部が挿通される連結挿通孔を有するハブと、を備え、前記駆動軸の連結軸部を前記ハブの前記連結挿通孔に動力伝達可能となすように通し、前記駆動軸における軸端面と、この軸端面と対向する前記内輪側における平坦面上の内輪端面との間に、低摩擦係数、耐摩耗性を備えた固体潤滑材を含有させて別体形成される潤滑膜部材を介在させた状態で、前記連結軸部をねじ締結手段によって締め付け固定して、前記潤滑膜部材を挟持させたことを特徴とする。

上記構成とすることにより、駆動軸の軸端面と内輪の内輪端面との間に相対位置ズレが生じても、かかる箇所の摺動に対して、潤滑膜部材が良好なすべり特性を付与できるので、スティックスリップ音を防止できる。また、潤滑膜部材は別体形成されるため、取り扱いやすく、駆動軸と内輪との組み付けの際には、当該個所に潤滑膜部材を貼り付けることもでき、この結果、背景技術のような表面処理が不要となり、しかも、その貼り付け作業は作業がしやすく、駆動軸の軸端面と内輪の内輪端面との間への装着も容易となって組み付けを簡易にすることができる。

上記課題を解決するために、本発明の転がり軸受装置の前記潤滑膜部材は低摩擦係数、耐摩耗性を備えた前記固体潤滑材を、分散させた状態でバインダーによって接着結合されて、薄膜状に形成されることを特徴とすることにより、潤滑膜部材の表裏面から磨耗が生じても、その厚み全域にわたって固体潤滑材が分散されているため、長期にわたってスベリ特性を付与できる。

上記課題を解決するために、本発明の転がり軸受装置の前記潤滑膜部材は基材の片面若しくは両面に、低摩擦係数、耐摩耗性を備えた固体潤滑材を含有させた潤滑表面層を形成することを特徴とすることにより、駆動軸の軸端面と、内輪側の内輪端面とに加わる締め付け力に対し、肉厚方向に対する変形量が少ない材質としての金属材を使用でき、この結果、耐圧性を具有させることができるため、締め付けによる軸力の低下を防止できる。

以下、本発明の実施の形態につき図面に示す実施例を参照して説明する。図１は、本発明に係る転がり軸受装置の取付状態の断面図である。図１において、転がり軸受装置１は、固定輪としての外輪２ａと、回転輪としての内輪２ｂと、該内輪２ｂと外輪２ａとの間に介在される複数列で配列される転動体２ｃから構成される転がり軸受２を備えている。

また、内輪２ｂは図示のごとく軸方向Ｚで分割された２体の別体からなる内輪分割体２ｂ１、２ｂ２で形成されたものであるか、図示しないも内輪分割体２ｂ１、２ｂ２を一体化したものであるか、さらには、車両アウター側の内輪分割体２ｂ２と後述するハブ４の圧入軸部４ｃとを一体化させるようにするかは限定されない。また、内輪２ｂと外輪２ａとの間の軸受内部の環状空間室２ｄ内にはグリースが封入される。

この転がり軸受２には、外輪２ａと内輪２ｂとの間の環状空間室２ｄを外部から密封するための密封装置２ｅが設けられる。該密封装置２ｅは転がり軸受２の軸方向Ｚの両端側に設けられる。

転がり軸受２は車両における懸架装置の車両インナー側のナックル、アクスルハウジングなどの車両固定部材３の取付口３ａに接続される。この接続は転がり軸受２の外輪２ａを取付口３ａ内に挿入して嵌装するとともに、外輪２ａから外方へ突設されるフランジ部２ａ１をボルト・ナットなどの締結部材２ｆを介して車両固定部材３の取付口３ａの周辺面（車両アウター側）に固定させている。

転がり軸受２の内輪２ｂはハブ４と接続されている。ハブ４は車両アウター側に車輪（図示せず）を装着するためのハブボルト４ａが固定され、外方へ突設される円盤状のハブフランジ部４ｂが形成されている。

また、ハブ４の車両インナー側には、転がり軸受２の内輪２ｂに圧入嵌装される圧入軸部４ｃを有しており、該圧入軸部４ｃを内輪２ｂに圧入固定してハブ４を内輪２ｂとともに回転可能に設けている。

また、このハブ４は、動力を伝達する駆動軸としてのドライブシャフト５に対してスプライン結合される。かかるスプライン結合は、ドライブシャフト５における車両アウター側の平坦面状に形成される軸端面５ａの一部から同方向へ延出され、外周にスプラインを形成した連結軸部５ｂを備えている。

この連結軸部５ｂを、ハブ４の圧入軸部４ｂの内周におけるスプラインが形成された連結挿通孔４ｄに、動力伝達を可能となすように通している。そして、ドライブシャフト５の軸端面５aを、この軸端面５aと対向する転がり軸受２の内輪２ｂにおける車両インナー側の平坦面状に形成される内輪端面２ｂ３に当接させるようにして、連結軸部５ｂにける延出側の端部にねじ締結手段としてのナット６を螺合することにより固定されている。

かかるスプライン結合によるドライブシャフト５の軸端面５ａと、転がり軸受２の内輪２ｂの内輪端面２ｂ３との間には、別体形成される潤滑膜部材７が介在される。この潤滑膜部材７は、図３に示すように、低摩擦係数（摩擦係数；０．２以下）、耐摩耗性を備えた固体潤滑材７ａとしての二硫化モリブデン、グラファイト、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などを含有し、これらを接着結合させるバインダー７ｂ（ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられる）によって、固体潤滑材７ａを分散させるようにしてリング状の形態となして薄膜形成される。この潤滑膜部材７の厚みは、一般的な金属箔の厚み３〜１００ミクロンと同程度で形成することが望ましい。また、ドライブシャフト５の軸端面５ａと、転がり軸受２の内輪２ｂの内輪端面２ｂ３とのいすれか一方に、潤滑膜部材７を貼り付けることもできる。この貼り付け作業は作業がしやすく、組み付けを簡易にすることができる。

また、内輪２ｂの内輪分割体２ｂ１は、図４に示すように、ハブ４の圧入軸部４ｃの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部４ｅによって軸方向Ｚに抜けないように固定することもできる。この場合において、潤滑膜部材７を挟み込む箇所としての内輪２ｂ側の内輪端面２ｂ３は、内輪分割体２ｂ１を固定している加締部４ｅの端面４ｅ１となる。この端面４ｅ１は潤滑膜部材７と面接触されるように平坦面状に形成されている。

また、図５に示すように、潤滑膜部材７の他の実施の形態としては、潤滑膜部材７自体の厚みを３〜１００ミクロンとなすように、基材７ｃの表面側に潤滑表面層７ｄを積層形成するものである。基材７ｃはドライブシャフト５の軸端面５ａと、転がり軸受２の内輪２ｂの内輪端面２ｂ３とにかかる締め付け力によって、肉厚方向に対する変形量が少ない材質、例えば銅合金系、アルミ合金系、ステンレス系の金属材などによって形成している。

この基材７ｃの片面若しくは両面に、低摩擦係数、耐摩耗性を備えた固体潤滑材７ａとしての二硫化モリブデン、グラファイト、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などをバインダー７ｂによって、固体潤滑材７ａを分散させるように接着結合させるように印刷して潤滑表面層７ｄを形成するようにしている。なお、潤滑膜部材７の厚みが３〜１００ミクロンであるため、ドライブシャフト５を固定するナット６による締め付け力によって変形しても、微小なる変形量であるためドライブシャフト５の緩みも発生しない。

このように構成される転がり軸受装置１の作用について説明する。駆動軸であるドライブシャフト５の回転が車両の加速・減速によって変化する。この状態でドライブシャフト５に捩れが発生し、ドライブシャフト５の軸端面５ａと内輪２ｂの内輪端面２ｂ３との間で相対変位が発生する。この相対変位の発生箇所には、摩擦係数の低い潤滑膜部材７が介在されていることにより、ドライブシャフト５の軸端面５ａと内輪２ｂの内輪端面２ｂ３との間のすべり特性が向上する。この結果、スティックスリップ音を防止できる。

本発明に係る転がり軸受装置の取付状態の断面図。転がり軸受装置の部分拡大図。潤滑膜部材の模式部分断面図。転がり軸受装置の他の実施形態の部分拡大図。潤滑膜部材の他の実施形態の模式部分断面図。

符号の説明

１転がり軸受装置
２ａ外輪
２ｂ内輪
２ｂ３内輪端面
２ｃ転動体
３車両固定部材
４ハブ
４ｃ圧入軸部
４ｄ連結挿通孔
５ドライブシャフト（駆動軸）
５ａ軸端面
５ｂ連結軸部
６ナット（ねじ締結手段）
７潤滑膜部材
７ａ基材
７ｂ潤滑表面層

Claims

車両インナー側の車両固定部材に接続される外輪と、車両アウター側の車輪に接続される内輪と、前記内輪と前記外輪との間に介在される転動体と、を備える転がり軸受装置であって、
平坦面状の軸端面の一部から車両アウター側に延出される連結軸部を有して動力を伝達する駆動軸と、
前記内輪に圧入嵌装される圧入軸部および前記連結軸部が挿通される連結挿通孔を有するハブと、を備え、
前記駆動軸の前記連結軸部を前記ハブの前記連結挿通孔に動力伝達可能となすように通し、前記駆動軸の前記連結軸部が延出される前記軸端面と、この軸端面と対向する前記内輪側における平坦面の内輪端面との間に、低摩擦係数、耐摩耗性を備えた固体潤滑材を含有させて別体形成される潤滑膜部材を介在させた状態で、前記連結軸部をねじ締結手段によって締め付け固定して、前記潤滑膜部材を挟持させたことを特徴とする転がり軸受装置。
前記潤滑膜部材は低摩擦係数、耐摩耗性を備えた固体潤滑材を分散させた状態でバインダーによって接着結合されて、薄膜状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受装置。
前記潤滑膜部材は基材の片面若しくは両面に、低摩擦係数、耐摩耗性を備えた固体潤滑材を含有させた潤滑表面層を形成することを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受装置。