JP2011117584A

JP2011117584A - プロペラシャフト装置

Info

Publication number: JP2011117584A
Application number: JP2009277996A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Kato; 大助加藤; Tomoya Kondo; 知哉近藤
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2009-12-07
Publication date: 2011-06-16
Anticipated expiration: 2029-12-07
Also published as: DE102010022823A1; JP5452199B2; US20110133413A1

Abstract

【課題】プロペラシャフト装置において、第１と第２のリップのねじれ角のアンバランスに伴う異音の発生を低減すること。
【解決手段】プロペラシャフト１１がベアリング３０を介して支持装置３１に支持され、支持装置３１の内周に取着されてプロペラシャフト１１の外周に摺接するダストシール４０によりベアリング３０を外界に対してシールするプロペラシャフト装置１０において、ダストシール４０が軸方向の両側に延びる少なくとも第１と第２のリップ４１、４２を備え、第１と第２のリップ４１、４２のうちの一方のリップの先端内径を他方のリップの先端内径より小径にし、かつ一方のリップの横断面積を他方のリップの横断面積より大きくしてなるもの。
【選択図】図２

Description

本発明はプロペラシャフト装置に関する。

プロペラシャフト装置として、特許文献１に記載の如く、プロペラシャフトがベアリングを介して支持装置に支持され、支持装置の内周に取着されてプロペラシャフトの外周に摺接するダストシールによりベアリングを外界に対してシールするものがある。

特許文献１に記載のプロペラシャフト装置では、ダストシールが芯金の内周から軸方向の両側に延びる第１と第２のリップを備える。そして、第１のリップをベアリングの側に臨ませ、第２のリップをベアリングに対する反対側の外界に臨ませている。第１のリップによりベアリングに充填されたグリースの流出を防止するとともに、第２のリップにより外界のダスト、泥水の侵入を防止し、第１のリップと第２のリップの間に一定量のグリースを保持するものである。

特開2008-273267

特許文献１に記載のプロペラシャフト装置で採用されているダストシールでは、第１と第２のリップがプロペラシャフトの外周から付与される摩擦力によってねじれるねじれ角と、それら各リップの寸法形状との関係についての考慮がない。このため、第１と第２のリップのねじれ角のアンバランスによって異音を生じ易く、早期劣化も招き易い。

また、ベアリングの側に臨む第１のリップがプロペラシャフトの外周に及ぼす緊縛力が小さい。このため、第１のリップと第２のリップの間に保持されたグリースが外界のダスト、泥水の影響を受けて少しでも汚れると、この汚れが第１のリップからベアリングの側に容易に侵入してベアリングの側のグリースを汚損し、耐コンタミ性を損なうおそれがある。

本発明の課題は、プロペラシャフト装置において、第１と第２のリップのねじれ角のアンバランスに伴う異音の発生を低減することにある。

本発明の他の課題は、ベアリングの側のグリースを清浄に保って耐コンタミ性を向上することにある。

請求項１の発明は、プロペラシャフトがベアリングを介して支持装置に支持され、支持装置の内周に取着されてプロペラシャフトの外周に摺接するダストシールによりベアリングを外界に対してシールするプロペラシャフト装置において、ダストシールが軸方向の両側に延びる少なくとも第１と第２のリップを備え、第１と第２のリップのうちの一方のリップの先端内径を他方のリップの先端内径より小径にし、かつ一方のリップの横断面積を他方のリップの横断面積より大きくしてなるようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記一方のリップがベアリングの側に臨むように配置されてなるようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項１の発明において更に、前記一方のリップがベアリングに対する反対側の外界に臨むように配置されてなるようにしたものである。

請求項４の発明は、請求項３の発明において更に、前記他方のリップがベアリングの側に臨むように配置され、かつ該他方のリップの先端部が該ベアリングに対する反対側に向けて折り返されてなるようにしたものである。

（請求項１）
(a)第１と第２のリップのうちの一方のリップの先端内径を他方のリップの先端内径より小径にしたから、小内径の一方のリップがプロペラシャフトの外周に及ぼす緊縛力が大きくなる。このため、小内径の一方のリップがプロペラシャフトの外周から付与される摩擦力が大きくなり、この摩擦力に起因してこの一方のリップに作用するねじりモーメントも大きくなる。他方、大内径の他方のリップに作用するねじりモーメントは小さい。

このとき、小内径の一方のリップの横断面積は大きく、高剛性になるため、ねじりモーメントが大きくても、ねじれ角はその高剛性分だけ抑制される。他方、大内径の他方のリップの横断面積は小さく、低剛性になるため、ねじりモーメントが小さくても、ねじれ角は抑制されない。結果として、第１と第２のリップのねじれ角を概ね同等にしてバランスすることができ、第１と第２のリップのねじれ角のアンバランスに伴う異音の発生を低減し、早期劣化を防止できる。

（請求項２）
(b)小内径で緊縛力の大きい一方のリップがベアリングの側に臨む。従って、一方のリップと他方のリップの間に保持されたグリースが他方のリップを介して外界のダスト、泥水の影響を受けて汚れても、この汚れが一方のリップからベアリングの側に容易には侵入しない。ベアリングの側のグリースを汚損させずに清浄に保って耐コンタミ性を向上できる。

（請求項３）
(c)小内径で緊縛力の大きい一方のリップが外界に臨む。従って、一方のリップと他方のリップの間に保持されたグリースは、一方のリップの存在によって外界のダスト、泥水の影響を受けずに汚れ難い。よって、一方のリップと他方のリップの間に保持されたグリースが仮に他方のリップからベアリングの側に侵入しても、ベアリングの側のグリースを汚損させずに清浄に保って耐コンタミ性を向上できる。

（請求項４）
(d)上述(c)でベアリングの側に臨む他方のリップの先端部が該ベアリングに対する反対側に向けて折り返される。従って、一方のリップと他方のリップの間に保持されたグリースが他方のリップからベアリングの側に侵入することを、他方のリップの先端折り返し部が確実に防止する。ベアリングの側のグリースを汚損させずに清浄に保って耐コンタミ性を確実に向上できる。

図１は実施例１のプロペラシャフト装置を示す平面図である。図２は図１の要部拡大図である。図３はダストシールを示す断面図である。図４は実施例２のプロペラシャフト装置を示す平面図である。図５は図４の要部拡大図である。図６はダストシールを示す断面図である。

（実施例１）（図１〜図３）
自動車用プロペラシャフト装置１０は、図１、図２に示す如く、３分割等の複数分割されたプロペラシャフト１１、１２等の連結体であり、例えばその一部において、エンジン側のプロペラシャフト１１と後輪側のプロペラシャフト１２（不図示）を等速継手２０（不図示）により連結するとともに、プロペラシャフト１１をセンタベアリング３０により車体に対して回転自在に支持してなるものである。

ここで、プロペラシャフト１１は中空パイプ１１Ａの一端にスタブシャフト１１Ｂが溶接され、スタブシャフト１１Ｂの小径中間部にセンタベアリング３０が挿着され、更にスタブシャフト１１Ｂに対しストッパピース１３が圧入され、スタブシャフト１１Ｂの大径段差面とストッパピース１３の端面との間にセンタベアリング３０を挟圧固定化する。プロペラシャフト１２は中空パイプ１２Ａ（不図示）の一端に筒状アウタ１２Ｂ（不図示）が溶接される。そして、プロペラシャフト１１のスタブシャフト１１Ｂとプロペラシャフト１２の筒状アウタ１２Ｂが等速継手２０により連結される。

更に、プロペラシャフト装置１０は、図２に示す如く、プロペラシャフト１１のスタブシャフト１１Ｂに挿着されるセンタベアリング３０が予め環状支持装置３１に嵌着され、環状支持装置３１は車体の側に固定される支持ブラケット３２で支持される。センタベアリング３０は、外輪３０Ａ、内輪３０Ｂ、ボール３０Ｃ、ボールシールド３０Ｄを備える。環状支持装置３１は、外環３１Ａと内環３１Ｂをゴム状弾性部材３１Ｃを介して接合したものであり、外環３１Ａは支持ブラケット３２に嵌合されて固定され、内環３１Ｂにセンタベアリング３０の外輪３０Ａが嵌合されて固定される。内環３１Ｂはセンタベアリング３０の両側に延在され、内環３１Ｂの両側延在部の内周にはダストシール４０、６０が装填され、ダストシール４０、６０はプロペラシャフト１１のスタブシャフト１１Ｂとストッパピース１３の外周に摺接してセンタベアリング３０を外界に対して両側からシールする。プロペラシャフト１１は、環状支持装置３１の内環３１Ｂに嵌合されたセンタベアリング３０の内輪３０Ｂをスタブシャフト１１Ｂの小径中間部に挿着し、この状態で、スタブシャフト１１Ｂにストッパピース１３を圧入し、結果としてスタブシャフト１１Ｂの大径段差面とストッパピース１３の端面との間にセンタベアリング３０を挟圧固定化する。

しかるに、プロペラシャフト装置１０は、ダストシール４０を以下の如くに構成している。

ダストシール４０は、図３に示す如く、第１と第２のリップ４１、４２を形成するゴム体が芯金４３の周囲に焼付成形された環状成形体である。ダストシール４０は、第１のリップ４１と第２のリップ４２を芯金４３の内周端から軸方向の両側に延在させ、第１のリップ４１をセンタベアリング３０の側に臨ませ、第２のリップ４２をセンタベアリング３０に対する反対側の外界の側に臨ませるように配置している。第１のリップ４１は芯金４３の内周端に焼付取着されている基端部４１Ａからセンタベアリング３０の側に向けて次第に縮径され、プロペラシャフト１１のスタブシャフト１１Ｂの外周に摺接する先端部４１Ｂを備える。第２のリップ４２は芯金４３の内周端に焼付取着されている基端部４２Ａから外界の側に向けて次第に縮径され、プロペラシャフト１１のスタブシャフト１１Ｂの外周に摺接する先端部４２Ｂを備える。

ダストシール４０は、図３に示す自由状態で、第１と第２のリップ４１、４２のうちの一方たる第１のリップ４１の先端部４１Ｂの内径Ｄ1を、他方たる第２のリップ４２の先端部４２Ｂの内径Ｄ2より小径にし、かつ第１のリップ４１の横断面積（ダストシール４０の半径上における基端部４１Ａ〜先端部４１Ｂの断面積）を第２のリップ４２の横断面積（ダストシール４０の半径上における基端部４２Ａ〜先端部４２Ｂの断面積）より大きくしている。

尚、第１のリップ４１において、基端部４１Ａ〜先端部４１Ｂの軸方向長さをＬ1、半径方向長さをＲ1とし、第２のリップ４２において、基端部４２Ａ〜先端部４２Ｂの軸方向長さをＬ2、半径方向長さをＲ2とするとき、Ｌ1＞Ｌ2、Ｒ1＞Ｒ2である。

ダストシール４０にあっては、第１のリップ４１によりセンタベアリング３０に充填したグリースの流出を防止するとともに、第２のリップ４２により外界のダスト、泥水の侵入を防止し、第１のリップ４１と第２のリップ４２の間（図３に示す斜線領域）に一定量のグリースを保持する。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)第１と第２のリップ４１、４２のうちの第１のリップ４１の先端内径を第２のリップ４２の先端内径より小径にしたから、小内径の第１のリップ４１がプロペラシャフト１１のスタブシャフト１１Ｂの外周に及ぼす緊縛力が大きくなる。このため、小内径の第１のリップ４１がプロペラシャフト１１のスタブシャフト１１Ｂの外周から付与される摩擦力（回転摺動抵抗力）が大きくなり、この摩擦力に起因してこの第１のリップ４１に作用するねじりモーメントも大きくなる。尚、このモーメントは、基端部４１Ａに大きく作用する。他方、大内径の第２のリップ４２の摩擦力は、リップ内径が大きい分だけ小さく、作用するねじりモーメントも小さい。

このとき、小内径の第１のリップ４１の横断面積は大きく、高剛性になるため、ねじりモーメントが大きくても、ねじれ角（変形量）はその高剛性分だけ抑制される。他方、大内径の第２のリップ４２の横断面積は小さく、低剛性になるため、ねじりモーメントが小さくても、ねじれ角は相対して大きくなる。結果として、第１と第２のリップ４１、４２の基端部４１Ａ、４２Ａ間でのねじれ角を概ね同等にしてバランスさせることができ、第１と第２のリップ４１、４２の基端部４１Ａ、４２Ａ間でのねじれ変形に起因する異音の発生を低減し、リップの早期劣化を防止できる。

(b)小内径で緊縛力の大きい第１のリップ４１がセンタベアリング３０の側に臨む。従って、第１のリップ４１と第２のリップ４２の間に保持されたグリースが第２のリップ４２を介して外界のダスト、泥水の影響を受けて汚れても、この汚れが第１のリップ４１からセンタベアリング３０の側に容易には侵入しない。センタベアリング３０の側のグリースを汚損させずに清浄に保って耐コンタミ性を向上できる。更に、大内径側の第２のリップ４２をセンタベアリング３０に対する反対側の外界の側に臨ませて配置し、摩擦力を小さくできるので、スティックスリップを防止できる。

（実施例２）（図４〜図６）
実施例２が実施例１と異なる点は、図４〜図６に示す如く、ダストシール４０に代わるダストシール５０を採用したことにある。ダストシール５０は、図６に示す如く、第１と第２のリップ５１、５２を形成するゴム体が芯金５３の周囲に焼付成形された環状成形体である。ダストシール５０は、第１のリップ５１と第２のリップ５２を芯金５３の内周端から軸方向の両側に延在させ、第１のリップ５１をセンタベアリング３０の側に臨ませ、第２のリップ５２をセンタベアリング３０に対する反対側の外界の側に臨ませるように配置している。第１のリップ５１は芯金５３の内周端に焼付取着されている基端部５１Ａからセンタベアリング３０の側に向けて次第に縮径され、プロペラシャフト１１のスタブシャフト１１Ｂの外周に摺接する先端部５１Ｂを備える。第２のリップ５２は芯金５３の内周端に焼付取着されている基端部５２Ａから外界の側に向けて次第に縮径され、プロペラシャフト１１のスタブシャフト１１Ｂの外周に摺接する先端部５２Ｂを備える。

ダストシール５０は、図６に示す自由状態で、第１と第２のリップ５１、５２のうちの一方たる第２のリップ５２の先端部５２Ｂの内径Ｄ2を、他方たる第１のリップ５１の先端部５１Ｂの内径Ｄ1より小径にし、かつ第２のリップ５２の横断面積（ダストシール５０の半径上における基端部５２Ａ〜先端部５２Ｂの断面積）を第１のリップ５１の横断面積（ダストシール５０の半径上における基端部５１Ａ〜先端部５１Ｂの断面積）より大きくしている。

尚、第２のリップ５２において、基端部５２Ａ〜先端部５２Ｂの軸方向長さをＬ2、半径方向長さをＲ2とし、第１のリップ５１において、基端部５１Ａ〜先端部５１Ｂの軸方向長さをＬ1、半径方向長さをＲ1とするとき、Ｌ2＞Ｌ1、Ｒ2＞Ｒ1である。

ダストシール５０は、第１のリップ５１の先端部５１Ｂがセンタベアリング３０に対する反対側に向けてＵ字状又はＶ字状をなすように折り返された折り返し部５１Ｃとされている。

ダストシール５０にあっては、第１のリップ５１によりセンタベアリング３０に充填したグリースの流出を防止するとともに、第２のリップ５２により外界のダスト、泥水の侵入を防止し、第１のリップ５１と第２のリップ５２の間（図６に示す斜線領域）に一定量のグリースを保持する。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)第１と第２のリップ５１、５２のうちの第２のリップ５２の先端内径を第１のリップ５１の先端内径より小径にしたから、小内径の第２のリップ５２がプロペラシャフト１１のスタブシャフト１１Ｂの外周に及ぼす緊縛力が大きくなる。このため、小内径の第２のリップ５２がプロペラシャフト１１のスタブシャフト１１Ｂの外周から付与される摩擦力が大きくなり、この摩擦力に起因してこの第２のリップ５２に作用するねじりモーメントも大きくなる。他方、大内径の第１のリップ５１に作用するねじりモーメントは小さい。

このとき、小内径の第２のリップ５２の横断面積は大きく、高剛性になるため、ねじりモーメントが大きくても、ねじれ角はその高剛性分だけ抑制される。他方、大内径の第１のリップ５１の横断面積は小さく、低剛性になるため、ねじりモーメントが小さくても、ねじれ角（変形量）は相対的に大きくなる。結果として、第１と第２のリップ５１、５２のねじれ角を概ね同等にしてバランスすることができ、第１と第２のリップ５１、５２の基端部５１Ａ、５２Ａ間でのねじれ変形に起因する異音の発生を低減し、リップの早期劣化を防止できる。

(b)小内径で緊縛力の大きい第２のリップ５２が外界に臨む。従って、第２のリップ５２と第１のリップ５１の間に保持されたグリースは、第２のリップ５２の存在によって外界のダスト、泥水の影響を受けずに汚れ難い。よって、第２のリップ５２と第１のリップ５１の間に保持されたグリースが仮に第１のリップ５１からセンタベアリング３０の側に侵入しても、センタベアリング３０の側のグリースを汚損させずに清浄に保って耐コンタミ性を向上できる。

(c)上述(b)でセンタベアリング３０の側に臨む第１のリップ５１の先端部５１Ｂが該センタベアリング３０に対する反対側に向けて折り返される。従って、第２のリップ５２と第１のリップ５１の間に保持されたグリースが第１のリップ５１からセンタベアリング３０の側に侵入することを、第１のリップ５１の先端折り返し部５１Ｃが確実に防止する。センタベアリング３０の側のグリースを汚損させずに清浄に保って耐コンタミ性を確実に向上できる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

本発明は、プロペラシャフトがベアリングを介して支持装置に支持され、支持装置の内周に取着されてプロペラシャフトの外周に摺接するダストシールによりベアリングを外界に対してシールするプロペラシャフト装置において、ダストシールが軸方向の両側に延びる第１と第２のリップを備え、第１と第２のリップのうちの一方のリップの先端内径を他方のリップの先端内径より小径にし、かつ一方のリップの横断面積を他方のリップの横断面積より大きくしてなるものである。これにより、プロペラシャフト装置において、第１と第２のリップのねじれ角のアンバランスに伴う異音の発生を低減することができる。また、ベアリングの側のグリースを清浄に保って耐コンタミ性を向上することができる。

１０プロペラシャフト装置
１１プロペラシャフト
１１Ｂスタブシャフト
３０ベアリング
３１支持装置
４０ダストシール
４１第１のリップ
４２第２のリップ
５１第１のリップ
５１Ｃ折り返し部
５２第２のリップ

Claims

プロペラシャフトがベアリングを介して支持装置に支持され、支持装置の内周に取着されてプロペラシャフトの外周に摺接するダストシールによりベアリングを外界に対してシールするプロペラシャフト装置において、
ダストシールが軸方向の両側に延びる少なくとも第１と第２のリップを備え、
第１と第２のリップのうちの一方のリップの先端内径を他方のリップの先端内径より小径にし、かつ一方のリップの横断面積を他方のリップの横断面積より大きくしてなることを特徴とするプロペラシャフト装置。
前記一方のリップがベアリングの側に臨むように配置されてなる請求項１に記載のプロペラシャフト装置。
前記一方のリップがベアリングに対する反対側の外界に臨むように配置されてなる請求項１に記載のプロペラシャフト装置。
前記他方のリップがベアリングの側に臨むように配置され、かつ該他方のリップの先端部が該ベアリングに対する反対側に向けて折り返されてなる請求項３に記載のプロペラシャフト装置。