JP2012202417A - Wheel drive system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、モータおよびそのモータの回転を減速する減速機構を有し、その減速機構から出力される回転をホイールに伝達して、そのホイールを回転駆動する車両用ホイールの駆動装置に関する。 The present invention relates to a motor and a vehicle wheel drive device that has a speed reduction mechanism that decelerates the rotation of the motor, transmits the rotation output from the speed reduction mechanism to a wheel, and rotates the wheel.
この種のホイール駆動装置として、特許文献1に記載されたものが従来から知られている。このホイール駆動装置は、鉱山用ダンプトラックのホイール駆動装置を示し、車体に固定される筒状車軸の外径面上に一対の転がり軸受を取付け、その一対の転がり軸受によりホイールを回転自在に支持し、上記車軸のインボード側に設けられたモータを駆動源として回転駆動される駆動シャフトを車軸内に挿通し、その駆動シャフトの回転を上記車軸のアウトボード側に設けられた遊星歯車式の減速機構により減速してホイールに伝達するようにしている。
As this type of wheel drive device, one described in
なお、インボード側とは、車体の幅方向の内側方をいい、アウトボード側とは幅方向の外側方をいう。 The inboard side refers to the inner side in the width direction of the vehicle body, and the outboard side refers to the outer side in the width direction.
上記ホイール駆動装置においては、ホイールの両端開口を密閉し、そのホイール内に貯留されたオイルによって減速機構を潤滑し、同時、ホイールを回転自在に支持する一対の転がり軸受を潤滑するようにしている。 In the wheel drive device, the opening at both ends of the wheel is sealed, the speed reduction mechanism is lubricated with oil stored in the wheel, and at the same time, a pair of rolling bearings that rotatably support the wheel is lubricated. .
ここで、一対の転がり軸受には非常に大きなラジアル荷重が負荷されるため、その転がり軸受として円すいころ軸受を用い、その一対の円すいころ軸受を背面組み合わせとし、そのアウトボード側に配置された円すいころ軸受の内方軌道輪を加圧リングにより軸方向に押圧して、一対の円すいころ軸受に予圧を付与している。 Here, since a very large radial load is applied to the pair of rolling bearings, a tapered roller bearing is used as the rolling bearing, and the pair of tapered roller bearings are combined on the back surface, and the conical roller disposed on the outboard side is used. The inner race of the roller bearing is pressed in the axial direction by a pressure ring to apply a preload to the pair of tapered roller bearings.
ところで、上記従来のホイール駆動装置においては、ホイールを回転自在に支持する一対の円すいころ軸受がシールを有していないため、以下のような問題がある。 By the way, in the said conventional wheel drive device, since a pair of tapered roller bearing which supports a wheel rotatably has no seal, there exist the following problems.
すなわち、従来のホイール駆動装置においては、減速機構と一対の円すい軸受のそれぞれを共通のオイルによって潤滑する構成であり、そのオイルには歯車の摩耗粉(鉄粉等)等の異物が含まれているため、その異物が一対の円すいころ軸受内に侵入する可能性が非常に高く、その異物、特に、歯車等の摩耗粉が円すいころ軸受に侵入することにより、軌道面や転動面に剥離や傷、圧痕等の損傷が生じ、円すいころ軸受の耐久性を低下させることになる。 That is, in the conventional wheel drive device, each of the speed reduction mechanism and the pair of conical bearings is lubricated with a common oil, and the oil contains foreign matters such as gear wear powder (iron powder, etc.). Therefore, the possibility of the foreign matter entering the pair of tapered roller bearings is very high, and the foreign matter, particularly wear powder such as gears, enters the tapered roller bearing, thereby peeling off the raceway surface and the rolling surface. As a result, damage such as scratches, indentations and the like occurs, and the durability of the tapered roller bearing is lowered.
この発明の課題は、減速機構と一対の転がり軸受とを共通のオイルで潤滑するホイール駆動装置において、その転がり軸受内への異物の侵入を防止することである。 An object of the present invention is to prevent entry of foreign matter into a rolling bearing in a wheel drive device that lubricates a speed reduction mechanism and a pair of rolling bearings with a common oil.
上記の課題を解決するため、この発明においては、固定の配置とされた筒状の車軸と、その車軸の外径面上において軸方向に間隔をおいて設けられた一対の転がり軸受と、その一対の転がり軸受によって回転自在に支持されたホイールと、前記車軸内に挿通され、モータを駆動源として回転駆動される駆動シャフトと、前記車軸のアウトボード側に組込まれて前記駆動シャフトの回転を減速して前記ホイールに伝達する減速機構とを有し、前記一対の転がり軸受と減速機構のそれぞれを共通のオイルによって潤滑するようにしたホイール駆動装置において、前記一対の転がり軸受のうち前記減速機構側に位置するアウタボード側の転がり軸受が、シール部材を片側に有し、そのシール部材がアウタボード側に位置する組込みとされた片シール付き軸受とされ、その片シール付き軸受のシール部材に通油孔を形成し、その通油孔をフィルタで覆い、そのフィルタの周囲部に永久磁石を設けた構成を採用したのである。 In order to solve the above problems, in the present invention, a cylindrical axle that is fixedly arranged, a pair of rolling bearings that are provided on the outer diameter surface of the axle at an axial interval, and the A wheel rotatably supported by a pair of rolling bearings, a drive shaft that is inserted into the axle and is driven to rotate using a motor as a drive source, and incorporated on the outboard side of the axle to rotate the drive shaft. A wheel drive device having a speed reduction mechanism for decelerating and transmitting to the wheel, wherein each of the pair of rolling bearings and the speed reduction mechanism is lubricated by a common oil, wherein the speed reduction mechanism of the pair of rolling bearings Single-sided seal in which the outer-board-side rolling bearing located on the side has a seal member on one side, and the seal member is located on the outer-board side Is a pneumatic bearing, to form a through oil hole to seal member of the single sealed bearing covers the oil passage hole in the filter, it was adopted a structure in which a permanent magnet in the peripheral portion of the filter.
上記のように、アウタボード側の転がり軸受に片シール付き軸受を採用し、その転がり軸受をシール部材がアウトボード側に配置される組付けとして、そのシール部材に通油孔を形成することにより、減速機構を潤滑するオイルを流入孔から軸受内部に流入させることができ、一対の転がり軸受を減速機構と共通のオイルでもって潤滑することができる。 As described above, by adopting a bearing with a single seal as a rolling bearing on the outer board side, and assembling the rolling bearing on the outboard side, forming an oil passage hole in the sealing member, Oil for lubricating the speed reduction mechanism can flow into the bearing through the inflow hole, and the pair of rolling bearings can be lubricated with oil common to the speed reduction mechanism.
ここで、流入孔はフィルタで覆われているため、そのフィルタによって潤滑オイルに含まれる歯車摩耗粉等の異物を捕捉することができる。このため、軸受内への異物の侵入を防止し、転がり軸受の軌道面や転動面に剥離や傷、圧痕等の損傷が生じて耐久性が低下するのを抑制することができる。 Here, since the inflow hole is covered with a filter, foreign matter such as gear wear powder contained in the lubricating oil can be captured by the filter. For this reason, it is possible to prevent foreign matter from entering the bearing, and to suppress the deterioration of durability due to the occurrence of damage such as peeling, scratches, or indentations on the raceway surface or rolling surface of the rolling bearing.
また、フィルタの周囲部には永久磁石が設けられているため、その永久磁石によってオイルに混入する摩耗粉等の金属異物を吸着保持することができる。このため、オイル中の金属異物の混入量を減少させることができ、フィルタの目詰まりおよび潤滑性能の低下を抑制することができる。 In addition, since a permanent magnet is provided around the filter, it is possible to attract and hold metal foreign matters such as wear powder mixed in the oil by the permanent magnet. For this reason, the amount of metallic foreign matter in the oil can be reduced, and clogging of the filter and deterioration of the lubricating performance can be suppressed.
この発明に係るホイール駆動装置において、シール部材として、転がり軸受の外方軌道輪と内方軌道輪の一方の軌道輪の端部に取付けられる芯金にゴムシールが固着され、そのゴムシールに他方の軌道輪と接触するシールリップが設けられた軸受シールを採用することができる。 In the wheel drive device according to the present invention, as a seal member, a rubber seal is fixed to a core metal attached to an end of one of the outer race and the inner race of the rolling bearing, and the other race is attached to the rubber seal. A bearing seal provided with a seal lip that comes into contact with the ring can be employed.
上記のような軸受シールの採用において、芯金に複数の通油孔を周方向に間隔をおいて形成し、かつ、隣接する通油孔間に磁石取付部を設け、上記複数の通油孔のそれぞれを前記フィルタで覆い、上記磁石取付部に永久磁石を設けることによって、フィルタ付き軸受シールの組付けと同時に永久磁石の組付けを行うことができ、永久磁石の組付けの容易化を図ることができる。 In the use of the bearing seal as described above, a plurality of oil passage holes are formed in the core metal at intervals in the circumferential direction, and a magnet mounting portion is provided between adjacent oil passage holes, and the plurality of oil passage holes are provided. By covering each of these with the filter and providing a permanent magnet in the magnet mounting portion, the permanent magnet can be assembled simultaneously with the assembly of the bearing seal with the filter, and the assembly of the permanent magnet is facilitated. be able to.
また、上記のような軸受シールの採用において、磁石取付部を貫通孔とし、永久磁石を芯金の内表面に取付けて磁石取付部を覆い、あるいは、磁石取付部を凹部とし、その凹部の閉塞端部に永久磁石を取付けることにより、磁石取付部を磁性粉溜りとすることができるため、多くの磁性摩耗粉を吸着保持することができる。 In addition, in the use of the bearing seal as described above, the magnet mounting portion is a through hole, the permanent magnet is mounted on the inner surface of the cored bar to cover the magnet mounting portion, or the magnet mounting portion is a recess, and the recess is closed. By attaching a permanent magnet to the end portion, the magnet attachment portion can be made into a magnetic powder reservoir, so that a lot of magnetic wear powder can be adsorbed and held.
シール部材は、上記のような軸受シールに限定されるものでない。例えば、片シール付き軸受の外方軌道輪と内方軌道輪の一方の軌道輪端部に取付けられて他方の軌道輪との間に微小間隙を形成し、軸受空間のほぼ全体を覆う大きさの環状のスリンガからなるものであってもよい。 The seal member is not limited to the bearing seal as described above. For example, it is a size that is attached to one end of the outer ring and the inner ring of the bearing with a single seal and forms a minute gap between the other ring and covers almost the entire bearing space. It may be composed of a ring slinger.
上記のようなスリンガの採用において、そのスリンガに複数の通油孔を形成し、隣接する通油孔間に磁石取付部を設け、前記複数の通油孔のそれぞれをフィルタで覆い、磁石取付部に永久磁石を設けることによって、スリンガの組付けと同時に永久磁石の組付けを行うことができ、永久磁石の組付けの容易化を図ることができる。 In the adoption of the slinger as described above, a plurality of oil passage holes are formed in the slinger, a magnet attachment portion is provided between the adjacent oil passage holes, each of the plurality of oil passage holes is covered with a filter, and the magnet attachment portion By providing a permanent magnet in the permanent magnet, it is possible to assemble the permanent magnet at the same time as assembling the slinger, thereby facilitating the assembly of the permanent magnet.
また、スリンガの採用において、そのスリンガと他方の軌道輪との間に形成される前記微小間隙に近接して環状の永久磁石を設けておくことによって、微小間隙から軸受内部に摩耗粉等の金属粉が侵入するのを防止することができる。 In addition, when a slinger is used, an annular permanent magnet is provided in the vicinity of the minute gap formed between the slinger and the other raceway ring so that a metal such as wear powder is introduced into the bearing from the minute gap. It is possible to prevent the powder from entering.
なお、スリンガを採用する場合においても、磁石取付部を貫通孔とし、永久磁石を芯金の内表面に取付けて磁石取付部を覆うことにより、磁石取付部を磁性粉溜りとすることができるため、多くの磁性摩耗粉を吸着保持することができる。 Even when a slinger is used, the magnet mounting part can be made into a magnetic powder reservoir by using the magnet mounting part as a through-hole and mounting the permanent magnet on the inner surface of the cored bar to cover the magnet mounting part. Many magnetic wear powders can be adsorbed and held.
ここで、ホイールを回転自在に支持する一対の転がり軸受のうち、減速機構から離れた位置に配置されたインボード側の転がり軸受として、軸方向の一端部にホイールと一体に回転する外方軌道輪の回転速度を検出する回転センサ付き転がり軸受を採用し、その回転センサがインボード側に位置する組込みとすることにより、ホイールの回転速度を検出することができるため、トラクションコントロールシステム(TRC)やアンチスキッド・ブレーキ・システム(ABS)の制御部に制御信号を出力することができる。 Here, out of a pair of rolling bearings that rotatably support the wheel, an outer track that rotates integrally with the wheel at one end in the axial direction as a rolling bearing on the inboard side disposed at a position away from the speed reduction mechanism By adopting a rolling bearing with a rotation sensor that detects the rotation speed of the wheel and incorporating the rotation sensor located on the inboard side, it is possible to detect the rotation speed of the wheel, so a traction control system (TRC) A control signal can be output to the control unit of the anti-skid brake system (ABS).
インボード側の転がり軸受に回転センサを設けることにより、アウトボード側の転がり軸受に設けられたフィルタにより潤滑オイルが濾過されて異物が捕捉され、異物の混入のきわめて少ない清浄なオイルがインボード側の転がり軸受側に流れ込んで、その転がり軸受を潤滑することになるため、回転センサに異物が付着することが少なく、回転速度を精度よく検出することができる。 By providing a rotation sensor on the rolling bearing on the inboard side, the lubricating oil is filtered by the filter provided on the rolling bearing on the outboard side to trap foreign matter, and clean oil with very little foreign matter mixed in is obtained on the inboard side. Since the oil flows into the rolling bearing side and lubricates the rolling bearing, foreign matter is less likely to adhere to the rotation sensor, and the rotation speed can be detected with high accuracy.
ここで、一対の転がり軸受間における車軸の外径面やホイールの内径面に環状の永久磁石を取付けておくと、アウトボード側の転がり軸受を通過してインボード側の転がり軸受に向けて流れる潤滑オイルに金属粉が微量に混入している場合に、その金属粉を上記永久磁石で吸着除去することができ、回転センサに対する金属粉の付着をより効果的に防止することができる。 Here, if an annular permanent magnet is attached to the outer diameter surface of the axle or the inner diameter surface of the wheel between the pair of rolling bearings, it passes through the rolling bearing on the outboard side and flows toward the rolling bearing on the inboard side. When a small amount of metal powder is mixed in the lubricating oil, the metal powder can be adsorbed and removed by the permanent magnet, and the adhesion of the metal powder to the rotation sensor can be more effectively prevented.
なお、転がり軸受に回転センサを備える場合、外方軌道輪側のエンコーダをパルサリングとし、内方軌道輪側のセンサ部に、バックマグネット式の磁気センサを備えた構成とすることができる。ダンプトラック等の各種建設用機械の足回り等で使用される転がり軸受は比較的大径のものが多いので、回転センサを、このようにバックマグネット式とすることで、回転センサの性能を安定させることができる。 When the rolling bearing includes a rotation sensor, the encoder on the outer race ring side may be a pulsar ring, and the sensor unit on the inner race ring side may be provided with a back magnet type magnetic sensor. Since many rolling bearings used for suspensions of various construction machines such as dump trucks have relatively large diameters, the rotation sensor is made back-magnet type in this way to stabilize the performance of the rotation sensor. Can be made.
この発明においては、上記のように、アウタボード側の転がり軸受に片シール付き軸受を採用し、その転がり軸受をシール部材がアウトボード側に配置される組付けとして、そのシール部材に通油孔を形成したことにより、減速機構を潤滑するオイルを流入孔から軸受内部に流入させることができ、一対の転がり軸受を減速機構と共通のオイルでもって潤滑することができる。 In the present invention, as described above, a bearing with a single seal is adopted as the rolling bearing on the outer board side, and the rolling bearing is assembled as the sealing member is disposed on the outboard side. By forming, the oil for lubricating the speed reduction mechanism can flow into the bearing through the inflow hole, and the pair of rolling bearings can be lubricated with oil common to the speed reduction mechanism.
また、フィルタによって流入孔を覆うようにしたので、そのフィルタによって潤滑オイルに含まれる歯車摩耗粉等の金属異物を捕捉することができる。このため、軸受内への金属異物の侵入を防止し、転がり軸受の軌道面や転動面に剥離や傷、圧痕等の損傷が生じて耐久性が低下するのを抑制することができる。 Further, since the inflow hole is covered with the filter, the filter can capture metallic foreign matters such as gear wear powder contained in the lubricating oil. For this reason, it is possible to prevent intrusion of metallic foreign matter into the bearing, and to suppress the deterioration of durability due to the occurrence of damage such as peeling, scratches, or indentations on the raceway surface or rolling surface of the rolling bearing.
さらに、フィルタに周囲部に永久磁石を設けたことによって、その永久磁石により潤滑オイル中の摩耗粉等の金属異物を吸着保持することができる。このため、貯留オイルに混入する磁性摩耗粉の混入量を減少させることができ、フィルタの目詰まりおよび潤滑性能の低下を抑制することができる。 Furthermore, by providing a permanent magnet around the filter, the permanent magnet can attract and hold foreign metal such as wear powder in the lubricating oil. For this reason, the amount of magnetic wear powder mixed in the stored oil can be reduced, and clogging of the filter and deterioration of the lubricating performance can be suppressed.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、建設機械としてのダンプトラックにおけるホイール駆動装置を示す。図示のように、車軸としての固定スピンドル1は図示省略した車体に固定されている。固定スピンドル1の外径面上には一対の転がり軸受B1、B2が軸方向に間隔をおいて取付けられ、その転がり軸受B1、B2によって複列のタイヤ3を有するホイール2が回転自在に支持されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a wheel drive device in a dump truck as a construction machine. As shown, a
固定スピンドル1のインボード側にはモータ4が設けられ、そのモータ4を駆動源として回転駆動される駆動シャフト5が固定スピンドル1内に挿通されて、その固定スピンドル1と同軸上の配置とされている。
A
固定スピンドル1のアウトボード側には、固定スピンドル1の回転を減速してホイール2に伝達する減速機構10が設けられている。減速機構10は、第1遊星歯車式減速機構10aと第2遊星歯車式減速機構10bとからなる。
On the outboard side of the
第1遊星歯車式減速機構10aは、駆動シャフト5の軸端部に固定された太陽歯車11aと、その太陽歯車11aに噛合する遊星歯車12aと、その遊星歯車12aに噛合する内歯車13aとからなり、前記太陽歯車11aの回転を遊星歯車12aから内歯車13aに伝達して、その内歯車13aに連結された筒状のギヤカップリング14を減速回転させるようにしている。
The first planetary gear speed reduction mechanism 10a includes a
一方、第2遊星歯車式減速機構10bは、上記ギヤカップリング14の端部内に嵌合されてスプライン結合された太陽歯車11bと、その太陽歯車11bに噛合する遊星歯車12bと、その遊星歯車12bに噛合する内歯車13bとからなり、上記太陽歯車11bの回転により、その回転を遊星歯車12bから内歯車13bに伝達して、その内歯車13bが固定されたホイール2を減速回転させるようにしている。
On the other hand, the second planetary gear
ここで、第2遊星歯車減速機構10bの遊星歯車12bを回転自在に支持するキャリア13cは円筒部13dを端部に有し、その円筒部13dが固定スピンドル1のアウタボード側端部内に嵌合されてスプライン結合されている。
Here, the carrier 13c that rotatably supports the
第2遊星歯車式減速機構10bの上記内歯車13bはホイール2のアウトボード側端部に連結され、その内歯車13bのアウトボード側端面に取付けられたホイールキャップ15によってホイール2内に密閉空間16が形成されている。密閉空間16内にはオイルが貯留され、そのオイルによって減速機構10が潤滑されるようになっている。
The
なお、減速機構10として、実施の形態では遊星歯車式減速機構を採用したが、減速機構10は遊星歯車式減速機構に限定されず、周知の減速機構を採用することができる。
Although the planetary gear type reduction mechanism is employed as the
図2に示すように、ホイール2を回転自在に支持する前述の一対の転がり軸受B1、B2は、外輪20と、内輪21と、その両輪20、21間に組み込まれた円すいころ22およびその円すいころ22を保持する保持器23とで構成される円すいころ軸受からなる。この一対の円すいころ軸受B1、B2は、背面組み合わせとされてホイール2を回転自在に支持している。
As shown in FIG. 2, a pair of rolling
一対の円すいころ軸受B1、B2は、ホイール2内の密閉空間16内に貯留された前記オイルによって潤滑されるようになっている。このとき、オイルは、減速機構10も潤滑するため、そのオイルには歯車の摩耗粉(鉄粉等)等の異物が含まれている。これの異物が一対の円すいころ軸受B1、B2内に侵入すると、軌道面や転動面に剥離や傷、圧痕等の損傷が生じ、円すいころ軸受の耐久性を低下させることになる。
The pair of tapered roller bearings B 1 and B 2 are lubricated by the oil stored in the sealed
そのような問題点を解決するため、実施の形態においては、一対の円すいころ軸受B1、B2のうち、アウトボード側に配置された円すいころ軸受B1に片シール付き円すいころ軸受B1を採用している。一方、インボード側に配置された円すいころ軸受B2には、回転センサ付きの円すいころ軸受を採用している。 In order to solve such a problem, in the embodiment, among the pair of tapered roller bearings B 1 and B 2 , the tapered roller bearing B 1 with a single seal is added to the tapered roller bearing B 1 arranged on the outboard side. Is adopted. On the other hand, the tapered roller bearing B 2 disposed on the inboard side employs a tapered roller bearing with a rotation sensor.
図3乃至図6は、その片シール付き円すいころ軸受B1を示し、外輪20と内輪21間に形成された軸受空間の一端開口を軸受シール24によって密閉している。
FIGS. 3 to 6 show the tapered roller bearing B 1 with one seal, and one end opening of the bearing space formed between the
図5および図6に示すように、軸受シール24は、芯金25と、その芯金25に固着されたゴムシール26とからなる。芯金25は、円筒部25aの一端部に内向きフランジ25bを設けた構成とされ、上記円筒部25aが外輪20の一端部内周に形成されたシール嵌合面27に嵌合され、そのシール嵌合面27に形成されたシール取付溝28と円筒部25aの他端部外周に形成された突出部29の係合によって芯金25が抜止めされ、軸受シール24は取付け状態とされている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the bearing
ここで、芯金25は、合成樹脂の成形品とされているが、金属製のものであってもよい。
Here, the cored
ゴムシール26は、耐摩耗性および耐油性に優れたゴムからなっている。そのようなゴムとしてニトリルゴムを挙げることができる。このゴムシール26は芯金25の内周部に加硫接着され、その内周部には内向きシールリップ26aと外向きシールリップ26bが設けられている。内向きシールリップ26aの先端部は内輪大つば21aの外径面に形成されたシール溝30の内側面30aに弾性接触し、一方、外向きシールリップ26bの先端部は、内輪大つば21aのシール溝30より外側に形成された円筒状のシール面31に弾性接触している。
The
図3に示すように、芯金25には、複数の通油孔32と複数の磁石取付部33とが周方向に交互に形成され、その通油孔32および磁石取付部33のそれぞれは円弧状の貫通孔とされている。
As shown in FIG. 3, a plurality of oil passage holes 32 and a plurality of
なお、磁石取付部33は貫通孔に限定されるものではない。例えば、図11に示すように、円弧状の窪みからなるものであってもよい。また、実施の形態では、複数の通油孔32と複数の磁石取付部33とを周方向に交互に形成したが、交互の配列でなくてもよい。
The
図3および図6に示すように、複数の通油孔32のそれぞれはフィルタ34によって覆われている。フィルタ34として、ここでは、ガラスファイバからなるものを採用しているが、金属あるいは合成樹脂のメッシュ体からなるものであってもよい。このフィルタ34の取付けに際し、ここでは、芯金25の内表面に接着しているが、芯金25の成型時に、その芯金25にモールドしてもよい。
As shown in FIGS. 3 and 6, each of the plurality of oil passage holes 32 is covered with a
図3および図5に示すように、複数の磁石取付部33のそれぞれは板状の永久磁石35によって覆われている。永久磁石35として、ここでは、ニトリルゴムからなるゴム材にフェライト等の磁性粉を混合したゴム磁石を採用している。この永久磁石35は、芯金25の内表面に外周部が衝合されて接着により固定されている。
As shown in FIGS. 3 and 5, each of the plurality of
上記の構成からなる片シール付き円すいころ軸受B1は、軸受シール24がアウトボード側に配置される組込みとされている。片シール付き円すいころ軸受B1のそのような組み込みよって、減速機構10を潤滑するオイルは、通油孔32から軸受内部に流入して、その片シール付き円すいころ軸受B1を潤滑する。
Piece seals tapered roller bearing B 1 having the above structure, the bearing
このとき、減速機構10を潤滑するオイルには多くの歯車摩耗粉等の異物が混入しており、これらの異物を含むオイルが通油孔32に流入する際、その通油孔32はフィルタ34で覆われているため、オイル中の異物はフィルタ34で捕捉されることになる。
At this time, a lot of foreign matters such as gear wear powder are mixed in the oil that lubricates the
このため、片シール付き円すいころ軸受B1内に異物が侵入するようなことがなく、その異物の噛み込みによって片シール付き円すいころ軸受B1が損傷するのを防止することができる。 Therefore, there is no such foreign matter enters into pieces seals tapered roller bearing B 1, can be wedged by piece seals tapered roller bearing B 1 of the foreign matter is prevented from being damaged.
ここで、片シール付き円すいころ軸受B1を潤滑するオイルは、減速機構10を潤滑するオイルであり、そのオイルに含まれる異物は歯車摩耗粉等の金属異物を多く含む。その金属異物は減速機構10の作動によるホイール2の回転により徐々に増加し、その金属異物の増加によってフィルタ34が目詰まりし易くなる。
Here, the oil to lubricate the strip seals tapered roller bearing B 1 represents a oil lubricating the
しかし、軸受シール24には永久磁石35が設けられ、その永久磁石35は貯留オイル中を回転するため、その貯留オイルに混入する金属異物は永久磁石35により吸着保持されて、貯留オイル中から除去されることになり、貯留された貯留オイル中の金属異物は減少する。
However, since the
その結果、フィルタ34が早期に目詰まりするというようなことがなく、フィルタ34の目詰まりおよび潤滑性能の低下が抑制される。
As a result, the
ここで、永久磁石35は、芯金25に形成された貫通孔からなる磁石取付部33を芯金25の内表面から覆う構成であるため、磁石取付部33は金属異物の溜り場となり、多くの金属異物を吸着保持することができる。
Here, since the
図12は、インボード側に配置された回転センサ付きの円すいころ軸受B2を示し、その円すいころ軸受B2に組み込まれた回転センサ40でホイール2の回転速度を検出して、ABS制御やトラクションコントロールに用いることにしている。
FIG. 12 shows a tapered roller bearing B 2 with a rotation sensor arranged on the inboard side, and the rotational speed of the
ここで、回転センサ40は、回転側である外輪20に、エンコーダ41としてパルサリングを固定している。また、固定側である内輪21に、バックマグネット式の磁気センサからなるセンサ部42を備えたセンサケース43を固定している。
Here, the
なお、回転センサ40はバックマグネット式磁気センサに限定されるものではない。
The
上記回転センサ付きの円すいころ軸受B2は、図1に示すように、その回転センサ40がインボード側に配置される組込みとされている。このように、インボード側の円すいころ軸受B2に回転センサ40を設け、その回転センサ40がインボード側に配置される組込みとすることにより、アウトボード側の円すいころ軸受B1に設けられたフィルタ34により潤滑オイルが濾過されて異物が捕捉され、異物混入のきわめて少ない清浄なオイルがインボード側の転がり軸受B2側に流れ込んで、その転がり軸受B2を潤滑することになる。このため、回転センサ40に異物が付着することが少なく、回転速度を精度よく検出することができる。
Tapered roller bearing B 2 with the rotation sensor, as shown in FIG. 1, the
ここで、図2に示すように、一対の円すいころ軸受B1、B2間における固定スピンドル1の外径面およびホイール2の内径面に環状の永久磁石44を取付けておくと、アウトボード側の円すいころ軸受B1を通過してインボード側の円すいころ軸受B2に向けて流れる潤滑オイルに金属異物が微量に混入している場合に、その金属異物を上記永久磁石44で吸着除去することができ、回転センサ40に対する金属異物の付着をより効果的に防止することができる。
Here, as shown in FIG. 2, when an annular
図3乃至図6は、転がり軸受として円すいころ軸受を示したが、転がり軸受は円すいころ軸受に限定されるものではない。例えば、円筒ころ軸受であってもよく、あるいは、深みぞ玉軸受であってもよい。 Although FIG. 3 thru | or FIG. 6 showed the tapered roller bearing as a rolling bearing, a rolling bearing is not limited to a tapered roller bearing. For example, it may be a cylindrical roller bearing or a deep groove ball bearing.
また、図3乃至図6では、アウトボード側円すいころ軸受B1の外輪内径面に軸受シール24の芯金25に形成された円筒部25aを嵌合する取付けとしたが、上記芯金25を外輪外径面に取付けるようにしてもよい。なお、軸受シールを内輪に取付けるようにしてもよい。
Further, in FIGS. 3 to 6, but the mounting of fitting the
図3乃至図6では、アウトボード側円すいころ軸受B1の軸受空間の一端の開口を密封するシール部材として軸受シール24を示したが、シール部材は軸受シール24に限定されるものではない。
3 to 6, the bearing
図7乃至図10は、シール部材の他の例を示している。図7では、外輪20の端部内径面に取付けられるスリンガ50をシール部材としている。このスリンガ50は、外輪20の端部内径面に形成されたシール嵌合面27に嵌合される円筒部50aの一端部に内向きフランジ50bを設け、その内向きフランジ50bの内径部に内輪21の端部外径面間に微小間隙51を形成する内筒部50cを設けた構成とされ、上記円筒部50aをシール嵌合面27に圧入し、その円筒部50aの他端部外周に形成された突出部52とシール嵌合面27に形成されたシール取付溝28の係合により円筒部50aを抜止めしてスリンガ50を取付け状態としている。
7 to 10 show other examples of the seal member. In FIG. 7, the
ここで、スリンガ50の内向きフランジ50bには、図3に示す軸受シール24と同様に、複数の通油孔と複数の貫通孔かからなる磁石取付部33とが周方向に交互に設けられ、複数の通油孔のそれぞれがフィルタで覆われ、複数の磁石取付部33のそれぞれが板状の永久磁石35で覆われているが、通油孔およびフィルタについては図示省略している。また、内向きフランジ50bの外表面における内周部に環状の永久磁石53が微小間隙51に近接して取付けられている。
Here, similarly to the
図7に示されるスリンガ50においても、永久磁石35によってオイルに混入する金属異物を吸着保持することができ、フィルタの目詰まり防止に効果を挙げることができる。また、内向きフランジ50bの外表面に取付けた永久磁石53によって金属異物を吸着保持することができるため、多くの金属異物を吸着保持することができ、しかも、その永久磁石53によって微小間隙51から軸受内部に金属異物が侵入するのを防止することができる。
Also in the
図7では、外輪20の端部内径面にスリンガ50を取付けるようにしたが、図8に示すように、外輪20の端部外径面に形成された小径のシール嵌合面60にスリンガ50の外周部に形成された円筒部50aを嵌合し、その円筒部50aの他端部内周に形成された突出部61をシール嵌合面60に形成されたシール取付溝62に係合させるようにしてもよい。
In FIG. 7, the
ここで、図8では、内輪21の大つば21aにおける外径面に環状溝63を形成し、その環状溝63に環状の永久磁石64を取付けて、その永久磁石64により金属異物を吸着保持し、微小間隙51から軸受内部に金属異物が侵入するのを防止している。
Here, in FIG. 8, an
図9では、外輪20の端部に形成されたシール嵌合面60に嵌合される円筒部70aの一端に内向きフランジ70bを設けたスリンガ70をシール部材としている。このスリンガ70は、外輪20のシール嵌合面60に円筒部70aを嵌合し、その円筒部70aの端部内周に形成された突出部71とシール嵌合面60に形成されたシール取付溝62の係合によって取付状態とされる。その取付状態において、内向きフランジ70bは、内輪21の端部に形成された小径円筒面72およびその小径円筒面72の端部から径方向外方に向く端面73との間でラビリンス74を形成している。
In FIG. 9, a
上記スリンガ70の内向きフランジ70bには、図3に示す軸受シール24と同様に、複数の通油孔と複数の貫通孔からなる磁石取付部33とが周方向に交互に設けられ、複数の通油孔のそれぞれがフィルタで覆われ、複数の磁石取付部33のそれぞれが板状の永久磁石35で覆われているが、通油孔およびフィルタについては図示省略している。
Similarly to the
図9では、内輪21の大つば21aの外周に設けられた小径円筒面72に環状溝75を形成し、その環状溝75に環状の永久磁石76を取付けて、ラビリンス74から軸受内部に金属異物が侵入するのを防止するようにしている。
In FIG. 9, an
図9に示されるスリンガ70においても、永久磁石35によってオイルに混入する金属異物を吸着保持することができ、フィルタの目詰まり防止に効果を挙げることができる。また、小径円筒面72の環状溝75に取付けた永久磁石76よっても金属異物を吸着保持することができるため、多くの金属異物を吸着保持することができ、しかも、その永久磁石76によってラビリンス74から軸受内部に金属異物が侵入するのを防止することができる。
Also in the
図9では、小径円筒面72に環状溝75を形成し、その環状溝75に永久磁石76を取付けるようにしたが、図10に示すように、内向きフランジ70bの内表面における内周部に環状の永久磁石77を取付けて、ラビリンス74から軸受内部に金属異物が侵入するのを防止するようにしてもよい。
In FIG. 9, an
1 固定スピンドル(車軸)
2 ホイール
4 モータ
5 駆動シャフト
10 減速機構
B1 円すいころ軸受(転がり軸受)
B2 円すいころ軸受(転がり軸受)
20 外輪(外方軌道輪)
21 内輪(内方軌道輪)
24 軸受シール(シール部材)
25 芯金
26 ゴムシール
32 通油孔
33 磁石取付部
34 フィルタ
35 永久磁石
40 回転センサ
44 永久磁石
50 スリンガ
51 微小間隙
53 永久磁石
64 永久磁石
70 スリンガ
74 ラビリンス
76 永久磁石
1 Fixed spindle (axle)
2
B 2 Tapered Roller Bearing (Rolling Bearing)
20 Outer ring (outer raceway)
21 Inner ring (inner race)
24 Bearing seal (seal member)
25
Claims (10)
前記一対の転がり軸受のうち前記減速機構側に位置するアウタボード側の転がり軸受が、シール部材を片側に有し、そのシール部材がアウタボード側に位置する組込みとされた片シール付き軸受とされ、その片シール付き軸受のシール部材に通油孔を形成し、その通油孔をフィルタで覆い、そのフィルタの周囲部に永久磁石を設けたことを特徴とするホイール駆動装置。 A cylindrical axle having a fixed arrangement, a pair of rolling bearings provided on the outer diameter surface of the axle at an axial interval, and a wheel rotatably supported by the pair of rolling bearings; A drive shaft that is inserted into the axle and is driven to rotate by using a motor as a drive source; and a speed reduction mechanism that is incorporated on the outboard side of the axle and decelerates the rotation of the drive shaft and transmits it to the wheel. In the wheel drive device in which each of the pair of rolling bearings and the speed reduction mechanism is lubricated with a common oil,
Of the pair of rolling bearings, the outer-board-side rolling bearing located on the speed reduction mechanism side has a sealing member on one side, and the sealing member is a built-in single-seal bearing located on the outer-board side, A wheel drive device characterized in that an oil passage hole is formed in a seal member of a bearing with a single seal, the oil passage hole is covered with a filter, and a permanent magnet is provided around the filter.
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