JP2013233873A - 軸受構造体 - Google Patents

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Abstract

【課題】ブラケットを軽量化しつつ、ブラケットの強度を十分に確保することができるとともに、見栄えを良くすることができる軸受構造体を提供することを課題とする。
【解決手段】推進軸1(軸部材)を軸回りに回転自在に支持する軸受構造体10であって、推進軸1に外嵌される軸受20と、軸受20に外嵌される防振部材30と、防振部材30に外嵌されるブラケット40と、を備え、防振部材30は、軸受20に外嵌される内環31と、内環31の径方向の外側で、内環31を取り囲んでいる外環32と、内環31と外環32との間に介設され、弾性を有するマウント33と、を有し、ブラケット40には径方向内側に突出したリブ41bが形成されており、外環32の開口縁部がリブ41bに覆われている。
【選択図】図2

Description

本発明は、軸部材を軸回りに回転自在に支持する軸受構造体に関する。
一般的に、後輪駆動または四輪駆動の自動車では、車体前部に搭載された変速装置からの動力を、車体下部に配置された推進軸(プロペラシャフト)を介して、左右の後輪の間に設けられた終減速装置に伝達している。推進軸は、曲げ共振点を実用域外へ設定する場合に、推進軸を軸方向に二分割あるいは三分割する場合も多く、それに伴って自在継手や鋼管の数も増加する。そして、中間の自在継手の近傍には、推進軸を車体側へ保持させるための軸受構造体が配置されており、推進軸が車体に回転自在に支持されている。
軸受構造体は、推進軸に外嵌される軸受と、軸受に外嵌される防振部材と、防振部材に外嵌されるとともに、車体下部に取り付けられるブラケットと、を備えている。
防振部材としては、軸受に外嵌される金属製の内環と、内環に外嵌されるゴム製のマウントと、を有し、ブラケットの内周面に形成された凹部に、マウントの外周面に形成された係合部を嵌め込むように構成されているものがある(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
特開2007−230296号公報 特開2007−245914号公報
前記したように、ブラケットの凹部にマウントの係合部を嵌め込む構成では、ブラケットにマウントを組み付ける作業が煩雑になるため、軸受構造体の生産性が低下するという問題がある。
また、防振部材が、金属製の内環および外環と、内環および外環の間に介設されたゴム製のマウントと、を有する場合には、マウントと外環とを加硫接着するため、外環の表面に防錆処理を施すことができない。そして、外環においてブラケットの開口部内に露出した部位に錆が生じると、軸受構造体の見栄えが良くないという問題がある。
なお、軸受構造体では、ブラケットの厚さを薄くして軽量化することが望まれているが、ブラケットの強度が低下するという問題がある。
本発明は、前記した問題を解決し、生産性を高めるとともに、軽量化することができ、さらに、見栄えを良くすることができる軸受構造体を提供することを課題とする。
前記課題を解決するため、本発明は、軸部材を軸回りに回転自在に支持する軸受構造体であって、前記軸部材に外嵌される軸受と、前記軸受に外嵌される防振部材と、前記防振部材に外嵌されるブラケットと、を備えている。前記防振部材は、前記軸受に外嵌される内環と、前記内環の径方向外側で、前記内環を取り囲んでいる外環と、前記内環と前記外環との間に介設され、弾性を有するマウントと、を有し、前記ブラケットには径方向内側に突出したリブが形成されており、前記外環は前記ブラケット内に圧入され、前記外環の開口縁部は前記リブに覆われるように構成されている。
この構成では、外環をブラケットに固定するための係合部を外環やブラケットに形成しなくても、ブラケット内に外環を圧入することで、ブラケットに防振部材を簡単に組み付けることができるため、軸受構造体の生産性を高めることができる。
また、ブラケットに形成されたリブによって、ブラケットが補強されるため、ブラケットの強度を確保しつつ、ブラケットの厚さを薄くすることができ、軸受構造体を軽量化することができる。
また、ブラケットの厚さが薄いため、ブラケットに外部部材への取付部品等を溶接する場合に、溶接入熱を抑えることができ、溶接に必要なエネルギーを少なくすることができる。
また、外環の開口縁部はリブによって覆われており、外環の開口縁部に錆が生じても、外部から見え難いため、軸受構造体の見栄えを良くすることができる。
なお、ブラケットにおいてリブが形成される位置および数は限定されるものではなく、例えば、ブラケットの一方の端部または両端部に形成してもよい。
また、前記リブを、前記ブラケットの周壁部の端部を径方向内側に向けて折り曲げることによって簡単に形成することが好ましい。
前記した軸受構造体において、前記リブの下部に切り欠き部等の排水口を形成した場合には、リブの内側に入り込んだ水が排水口から排水されるため、外環に錆を生じ難くすることができる。
前記した軸受構造体において、前記ブラケットをプレス加工によって形成することが好ましい。
この構成では、鋼管材の内周面を切削加工してブラケットを形成する場合に比べて、ブラケットを簡単に加工することができるとともに、ブラケットの内径寸法の加工精度を高めることができる。
また、従来は、ブラケット内に防振部材を圧入するときに、ブラケットの開口縁部に防振部材が接触することを考慮して、防振部材を圧入する側のブラケットの開口縁部を面取りしているが、前記したように、プレス加工によってブラケットを形成した場合には、ブラケットの開口縁部の角部が曲面に成形されるため、ブラケットの開口縁部を面取りする必要がなくなる。
このように、ブラケットをプレス加工によって形成した場合には、軸受構造体の生産性をより高めることができる。
本発明の軸受構造体では、ブラケットに防振部材を簡単に組み付けることができるため、生産性を高めることができる。
また、ブラケットはリブによって補強されるため、ブラケットの厚さを薄くすることができる。したがって、軸受構造体を軽量化するとともに、ブラケットに部品を溶接するために必要なエネルギーを低減することができる。
また、外環の開口縁部はリブによって覆われており、外環の開口縁部に錆が生じても、外部から見え難いため、軸受構造体の見栄えを良くすることができる。
本実施形態の軸受構造体および推進軸を示した全体構成図である。 本実施形態の軸受構造体および推進軸を示した平面断面図である。 本実施形態のブラケットを示した分解斜視図である。 本実施形態のブラケットの背面図である。
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、本発明の軸受構造体を自動車の推進軸(プロペラシャフト)に用いた場合を例として説明する。
以下の説明では、最初に推進軸の全体構成を説明した後に、軸受構造体について詳細に説明する。
図1に示す推進軸1(特許請求の範囲における「軸部材」)は、車体前部に搭載された変速装置(図示せず)からの動力を、左右の後輪の間に設けられた終減速装置(図示せず)に伝達させるものであり、車両の前後方向に延ばされている。
推進軸1は、車両前方寄りの第一推進軸3と、車両後方寄りの第二推進軸4と、第一推進軸3と第二推進軸4とを連結する等速ジョイント6と、を備えている。推進軸1は、二つの推進軸3,4からなる2ピース構造(二分割構造)である。
また、推進軸1の軸方向の略中間部は、軸受構造体10によって車体下部V(特許請求の範囲における「外部部材」、図4参照)に軸回りに回転自在に支持される。
第一推進軸3は、金属製の中空管であり、前端部は第一ジョイント5を介して変速装置(図示せず)に連結され、後端面には等速ジョイント6に連結される連結軸部3aが突設されている。
第一ジョイント5は、一対のU字形状のヨーク5a,5bと、両ヨーク5a,5bを連結する十字軸5cと、を備えた十字軸ジョイントであり、両ヨーク5a,5bが変速装置と第一推進軸3とにそれぞれ取り付けられる。
第二推進軸4は、金属製の中空管であり、前端部は等速ジョイント6に連結され、後端部は第二ジョイント7を介して終減速装置(図示せず)に連結される。
第二ジョイント7は、一対のU字形状のヨーク7a,7bと、両ヨーク7a,7bを連結する十字軸7cと、を備えた十字軸ジョイントであり、両ヨーク7a,7bが終減速装置と第二推進軸4とにそれぞれ取り付けられる。
等速ジョイント6は、図2に示すように、第一推進軸3と第二推進軸4とを連結する摺動式のジョイントである。本実施形態では、第二推進軸4に連結される外輪部材6aと、第一推進軸3の連結軸部3aに設けられた動力伝達部材6b(内輪部材)と、からなるトリポート型の等速ジョイント6が用いられている。
外輪部材6aは、有底円筒状の金属製の部品であり、その底部6cには、第二推進軸4の前端部が溶接等によって接合されている。
外輪部材6aの後端開口部6fには、連結軸部3aが挿入されており、後端開口部6fと連結軸部3aとの隙間は、ゴム製のブーツ6gによって封止されている。
外輪部材6aの内周面には、軸方向に延ばされた三つの摺動溝6dが周方向に等間隔で形成されている。各摺動溝6dには、動力伝達部材6bに設けられた三つのローラ6eがそれぞれ摺動自在に組み付けられている。
等速ジョイント6は、ローラ6eが摺動溝6d内を軸方向に摺動することで、外輪部材6aと動力伝達部材6bとが相対移動するように構成されている。また、ローラ6eの外周面は湾曲しているため、外輪部材6aに対して連結軸部3aが傾斜した状態でも、ローラ6eは摺動溝6d内をスムーズに摺動することができる。
軸受構造体10は、第一推進軸3の連結軸部3aに外嵌される軸受20と、軸受20に外嵌された防振部材30と、防振部材30に外嵌されるとともに、車体下部V(図4参照)に取り付けられるブラケット40と、を備えている。
軸受20は、図2に示すように、内輪21と外輪22との間に複数のボール23が設けられたラジアルボールベアリングである。内輪21は、第一推進軸3の連結軸部3aに外嵌される部位であり、推進軸1は軸受20に軸回りに回転自在に支持される。
防振部材30は、軸受20の外輪22に外嵌される内環31と、内環31の径方向の外側で、内環31を取り囲んでいる外環32と、内環31と外環32との間に介設されたマウント33と、を備えている。
内環31および外環32は、円筒状の金属製の部品であり、同心位置で径方向の内外に二重に配置されている。外環32の外径は、後記するリングブラケット41の内径よりも僅かに大きく形成されている。また、内環31の内径は、軸受20の外輪22の外径よりも僅かに小さく形成されている。
マウント33は、弾性を有する円筒状のゴム製の部品である。マウント33の内周部は内環31の外周面に接合され、外周部は外環32の内周面に接合されている。また、マウント33の内周部と外周部との間には屈曲部が形成されている。
防振部材30では、内環31の振動がマウント33に吸収されるため、内環31(推進軸1)の振動が外環32に伝わり難くなっている。
なお、マウント33と内環31および外環32とは、インサート成形によって一体に形成されている。すなわち、マウント33と内環31および外環32とは、加硫接着されている。したがって、内環31および外環32には、塗装等の防錆処理を行うことができない。本実施形態では、外環32の前側の開口縁部32aは、マウント33に覆われているが、後側の開口縁部32bは外部に露出している。
軸受20の後方には、連結軸部3aに外嵌されたストッパーピース70が配置される。ストッパーピース70は、円筒状の金属製の部品であり、連結軸部3aに圧入によって固定されている。
ストッパーピース70の前端部が、軸受20の内輪21の後面に当接することで、軸受20の抜け止めが構成されている。また、ストッパーピース70の後端部には、内環31の前端開口部を塞ぐように、フランジ部71が形成されている。このフランジ部71によって、内環31内に水等が浸入し難くなっている。
ブラケット40は、防振部材30に外嵌されるリングブラケット41と、リングブラケット41の外周面41aに取り付けられる取付ブラケット42と、を備えている(図4参照)。
リングブラケット41は、図3に示すように、金属製の円筒状の部品であり、プレス加工によって形成されている。なお、リングブラケット41としては、例えば、JIS G 3113 自動車構造用熱間圧延鋼板を用いることが好ましい。
リングブラケット41の後端部には、径方向内側に突出した環状のリブ41bが形成されている。
リブ41bは、リングブラケット41の周壁部の後端部を径方向内側に向けて折り曲げた部位である。リブ41bによって、リングブラケット41の剛性が確保されている。また、リブ41bの最下部には、切り欠き部によって排水口41cが形成されている。リブ41bの内側(リングブラケット41の内部側)に入り込んだ雨水等の水は、排水口41cから排水される。
図2に示すように、リングブラケット41内に防振部材30を圧入したときには、外環32の後側の開口縁部32bよりも後方にリブ41bが配置される。また、リブ41bの内周縁部が外環32の開口縁部32bよりも径方向内側に配置されるように、リブ41bの径方向の長さが設定されている。
したがって、外環32の後側の開口縁部32bがリブ41bに覆われた状態となり、ブラケット40を後方から見たときに、外環32の後側の開口縁部32bが外部から見え難くなっている。
取付ブラケット42は、図3に示すように、金属製の細長い板を略U字形状に曲げ加工したものであり、両上端部には、車体下部V(図4参照)に取り付けられる取付部42bが形成されている。
取付ブラケット42の内面42fには、図4に示すように、リングブラケット41の外周面41aの下半分が重ね合わされている。そして、リングブラケット41と取付ブラケット42とは抵抗溶接によって接合されている。
取付部42bは、取付ブラケット42の両上端部から左右外側に向けて水平に突出させた部位である(図3参照)。取付部42bには、取付穴42cが上下方向に貫通している。この取付穴42cに下方から挿通させたボルト(図示せず)を、車体下部Vに形成されたねじ穴(図示せず)に螺合させることで、ブラケット40を車体下部Vに取り付けることができる。
次に、前記した軸受構造体10の製造方法について説明する。
図4に示すように、取付ブラケット42の内面42fに、リングブラケット41の外周面41aの下半分を重ね合わせ、リングブラケット41および取付ブラケット42を二つの電極で挟み込み、両電極間に通電することで、リングブラケット41と取付ブラケット42とを抵抗溶接によって接合する。
そして、ブラケット40を塗装した後に、図2に示すように、リングブラケット41内に外環32を圧入し、リングブラケット41内に防振部材30を組み付ける。
さらに、連結軸部3aに外嵌された軸受20を内環31内に圧入し、ブラケット40の両取付部42bを車体下部V(図4参照)に取り付ける。これにより、推進軸1は、軸受構造体10によって、車体下部Vに回転自在に支持される。
以上のような本実施形態の軸受構造体10では、図2に示すように、外環32をリングブラケット41に固定するための係合部を外環32やリングブラケット41に形成しなくても、リングブラケット41内に外環32を圧入することで、リングブラケット41に防振部材30を簡単に組み付けることができるため、生産性を高めることができる。
また、リングブラケット41に形成されたリブ41bによって、リングブラケット41が補強されるため、リングブラケット41の強度を確保しつつ、リングブラケット41の厚さを薄くすることができ、軸受構造体10を軽量化することができる。
例えば、従来の鋼管材を用いたリングブラケットの厚さに対して、本実施形態のリングブラケット41の厚さを70%程度に設定しても、従来と同等の強度を確保することができる。
また、リングブラケット41の厚さが薄いため、リングブラケット41に取付ブラケット42を溶接する場合に、溶接入熱を抑えることができ、溶接に必要なエネルギーを少なくすることができる。
また、外環32の後側の開口縁部32bはリブ41bによって覆われており、外環32の後側の開口縁部32bに錆が生じても、外部(軸受構造体10の後方)から見え難くいため、軸受構造体10の見栄えを良くすることができる。
また、リブ41bは、リングブラケット41の周壁部の後端部を径方向内側に向けて折り曲げることによって簡単に形成することができる。
リングブラケット41は、プレス加工によって形成されているため、鋼管材の内周面を切削加工してリングブラケットを形成する場合に比べて、リングブラケット41を簡単に加工するとともに、リングブラケット41の内径寸法の加工精度を高めることができる。
また、従来は、リングブラケット内に防振部材30を圧入するときに、リングブラケットの開口縁部に防振部材30が接触することを考慮して、防振部材30が圧入される側のリングブラケットの開口縁部を面取りしているが、本実施形態のように、プレス加工によってリングブラケット41を形成した場合には、リングブラケット41の前側の開口縁部32aの角部が曲面に成形されるため、リングブラケット41の前側の開口縁部32aを面取りする必要がなくなる。
このように、リングブラケット41をプレス加工によって形成することで、軸受構造体10の生産性を高めることができる。
また、図4に示すように、リブ41bの最下部に排水口41cが形成されており、リブ41bの内側(リングブラケット41の内部側)に入り込んだ水は排水口41cから排水される。したがって、リブ41bの内側に水が溜まるのを防ぐことができ、外環32に錆を生じ難くすることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
本実施形態では、図2に示すように、外環32の前側の開口縁部32aは、マウント33に覆われているが、外環32の前側の開口縁部32aも外部に露出する場合には、リングブラケット41の前端部にリブを形成し、外環32の前側の開口縁部32aがリブに覆われるように構成してもよい。このように、リングブラケット41の一方の端部または両端部にリブを形成してもよい。
また、リブ41bが形成される位置は、リングブラケット41の端部に限定されるものではなく、端部よりも内側の内周面に形成してもよい。
また、外環32の後側の開口縁部32bがリブ41bに覆われるのであれば、リブ41bの径方向の長さは限定されるものではない。
また、図4に示すように、リブ41bの最下部に排水口41cが形成されているが、リブ41bの内側に入り込んだ雨水を排水することができるのであれば、その位置や形状は限定されるものではなく、例えば、リブ41bに形成した貫通穴によって排水口を構成してもよい。
本実施形態では、リングブラケット41と取付ブラケット42とを抵抗溶接しているが、リングブラケット41と取付ブラケット42との接合方法は限定されるものではなく、ボルト等の固定部材によって接合してもよい。または、ブラケット40を一つの部品で構成してもよい。
また、ブラケット40の取付部42bの形状は限定されるものではなく、車体下部の形状に対応して形成されるものである。
本実施形態では、図2に示すように、軸受20の前後にオイルシール(ダストシール)を設けているが、オイルシールを設けなくてもよい。
本実施形態では、図1に示すように、自動車の推進軸1を支持する軸受構造体10を例として説明しているが、本発明の軸受構造体は、各種の軸部材および外部部材に適用可能である。
1 推進軸
3 第一推進軸
3a 連結軸部
4 第二推進軸
5 第一ジョイント
6 等速ジョイント
6a 外輪部材
6b 動力伝達部材
6d 摺動溝
7 第二ジョイント
10 軸受構造体
20 軸受
30 防振部材
31 内環
32 外環
33 マウント
40 ブラケット
41 リングブラケット
41b リブ
41c 排水口
42 取付ブラケット
42b 取付部
V 車体下部

Claims (4)

  1. 軸部材を軸回りに回転自在に支持する軸受構造体であって、
    前記軸部材に外嵌される軸受と、
    前記軸受に外嵌される防振部材と、
    前記防振部材に外嵌されるブラケットと、を備え、
    前記防振部材は、
    前記軸受に外嵌される内環と、
    前記内環の径方向外側で、前記内環を取り囲んでいる外環と、
    前記内環と前記外環との間に介設され、弾性を有するマウントと、を有し、
    前記ブラケットには径方向内側に突出したリブが形成されており、
    前記外環は前記ブラケット内に圧入され、前記外環の開口縁部は前記リブに覆われることを特徴とする軸受構造体。
  2. 前記リブは、前記ブラケットの周壁部の端部を径方向内側に向けて折り曲げることで形成されていることを特徴とする請求項1に記載の軸受構造体。
  3. 前記リブの下部に排水口が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の軸受構造体。
  4. 前記ブラケットは、プレス加工によって形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の軸受構造体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108839557A (zh) * 2018-05-09 2018-11-20 河南鑫轴传动机械有限公司 一种用于传动轴的安装支架

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