JP2020094593A

JP2020094593A - 軸受組立体およびその製造方法、推進軸の製造方法

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Publication number: JP2020094593A
Application number: JP2018230494A
Authority: JP
Inventors: 祥梅澤; Sho Umezawa; 大珍申; Da Zhen Shen
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2018-12-10
Filing date: 2018-12-10
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2038-12-10
Also published as: CN112639314A; US20210180649A1; US11421733B2; CN112639314B; WO2020121537A1; JP6560809B1

Abstract

【課題】生産性を高めるとともに、防振性能を向上させる設計の自由度を高めた軸受組立体およびその製造方法、推進軸の製造方法を提供する。【解決手段】軸受２と、屈伸部８と内環９と外環１０とを備えて内環９が軸受２に軸心Ｏ方向の両側から外嵌する一対の第１防振部材３Ａ，３Ｂと、一対の第１防振部材３Ａ，３Ｂに軸心Ｏ方向に挟持されて内環９の径外側に配置され、外周から内周にかけて貫通する複数の内側ピン孔１２を有する環状の第２防振部材４と、外環１０に外嵌し、内側ピン孔１２と重なるように外周から内周にかけて貫通する複数の外側ピン孔１６を有する環状保持部材１４と、を備える軸受組立体１とした。【選択図】図１

Description

本発明は、軸受組立体およびその製造方法、推進軸の製造方法に関する。

自動車の推進軸は、車両前方の原動機で発生し変速装置で減速された動力を、車両後方に搭載された終減速装置に伝達するものである。推進軸は二つ以上の自在継手を有し、その間を鋼管で構成するほか、必要に応じて自在継手を増やし、中間軸受ユニットを設けて車体に取り付ける等の構造がとられている。中間軸受ユニットは、一般に、推進軸の軸部材を内嵌する軸受と、軸受を内嵌する防振部材（第１防振部材という）と、第１防振部材を内嵌するとともに車体フロアに取り付けられるブラケットと、を備えている。

第１防振部材としては、軸方向に凸となるゴム製の屈伸部を背中合わせに形成し、その内周に一体成型した内環に軸受を内嵌するとともに、外周に一体成型した外環をブラケットに内嵌させたものがある。また、車両の発進時のように急激な径方向の偶力が作用した際に、屈伸部の変形が大きくなって底突きを起こした場合、不快な振動を生じることがある。そのため、第１防振部材の屈伸部の内部に別の防振部材（第２防振部材という）をストッパとして配置する構成が特許文献１に記載されている。

推進軸は、組立が完了するとその全数にバランス修正の作業が行われる。その際に中間軸受ユニットの軸受の外径部を強固に保持する必要がある。そのため、軸受の外径部側を保持ピンで保持する必要があり、第１防振部材には保持ピンを通すための挿通孔が径方向に貫通して形成されている（例えば、特許文献２参照）。
また、中間軸受ユニットのブラケットに関する技術が特許文献３に記載されている。

特開平８−１７５２０５号公報実開平６−７８６１９号公報実公平１−３８３３８号公報

例えば、特許文献２においては、第２防振部材は、推進軸のバランス修正の工程後に取り付けられることとなる。第２防振部材は、帯状に延びたものが円環状に弾性変形されて第１防振部材の内径部に巻き付けられる。そして、その円環状態を維持するため、第２防振部材に凹凸を設けるなどして固定する必要があり、手作業による組立作業が煩雑になりやすいという問題がある。

また、第１防振部材をブラケットに圧入で内嵌させることは困難であることから、特許文献３に記載されているように、ブラケットは上下に二分割され、第１防振部材が上下のブラケットで挟持される構成となっている。しかし、この技術は、推進軸が完成してから車両に取り付けられるまでの間に上下のブラケットが分離しないように保持しておく必要があり、特許文献３にはクリップで仮止めする技術が記載されている。しかしながら、クリップを用いる方法は、組立作業が煩雑となりやすい。

本発明は、以上のような問題を解決するために行われたもので、その目的は、生産性を高めるとともに、防振性能を向上させる設計の自由度を高めた軸受組立体およびその製造方法、推進軸の製造方法を提供するものである。

前記課題を解決するため、本発明は、軸受と、環状の屈伸部と、前記屈伸部の内周側に配置される内環と、前記屈伸部の外周側に配置される外環とを備え、前記内環が前記軸受に軸方向の両側から外嵌する一対の第１防振部材と、前記一対の第１防振部材に軸方向に挟持されて前記内環の径外側に配置され、外周から内周にかけて貫通する複数の内側ピン孔を有する環状の第２防振部材と、前記外環に外嵌し、前記内側ピン孔と重なるように外周から内周にかけて貫通する複数の外側ピン孔を有する環状保持部材と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、次のような効果が奏される。
（１）環状の第２防振部材を一対の第１防振部材で挟持する簡単な構造の軸受組立体となり、組立作業性が向上する。
（２）環状保持部材を備えるため、従来のように保持部材を二分割した際にクリップで仮止めする作業が不要となり、軸受組立体の組立作業性が向上する。
（３）第２防振部材と環状保持部材とにそれぞれ内側ピン孔、外側ピン孔を設けたことにより、完成された軸受組立体が組み込まれた状態で、軸受に内嵌する軸部材のバランス修正を行うことが可能となり、軸部材の組立作業性が向上する。
（４）第２防振部材は予め環状に成型されているので、第２防振部材を帯状態から弾性変形させて組み付ける従来の構造に比して、第２防振部材の形状と材質選択の自由度が大きくなり、第２防振部材の振動減衰特性の設計自由度が向上する。

前記第２防振部材はゴム材料で構成することが好ましい。

前記第２防振部材に、径外方向に向けて傾斜し且つ次第に肉薄となる舌片部を全周にわたり形成すれば、屈伸部において径方向に過大な変位が生じた際、屈伸部の外周側が舌片部に接触すると、舌片部が径内方向にしなやかに撓むことでばね定数がなだらかに変化し、振動が減衰される。

前記第２防振部材の端面に、周方向に画成された複数の凹部を形成しても、凹部が存在することにより第２防振部材の外周面がしなやかに撓んで、ばね定数がなだらかに変化し、振動が減衰される。

また、前記第２防振部材を発泡材料で構成してもよい。

前記第１防振部材の外環が前記環状保持部材に圧入される構成とすれば、組立作業性が一層向上する。

また、本発明は、軸受と、環状の屈伸部と、前記屈伸部の内周側に配置される内環と、前記屈伸部の外周側に配置される外環とを備え、前記内環が前記軸受に軸方向の両側から外嵌する一対の第１防振部材と、前記外環に外嵌し、外周から内周にかけて貫通する複数のピン孔を有する環状保持部材と、を備えた軸受組立体の製造方法であって、前記ピン孔から、前記一対の第１防振部材間に第２防振部材を充填することを特徴とする。

本発明によれば、次のような効果が奏される。
（１）第２防振部材を一対の第１防振部材間に充填する簡単な方法で軸受組立体を製造できる。
（２）環状保持部材を備えるため、従来のように保持部材を二分割した際にクリップで仮止めする作業が不要となり、軸受組立体の組立作業性が向上する。

また、本発明は、軸受と、環状の屈伸部と、前記屈伸部の内周側に配置される内環と、前記屈伸部の外周側に配置される外環とを備え、前記内環が前記軸受に軸方向の両側から外嵌する一対の第１防振部材と、前記外環に外嵌し、外周から内周にかけて貫通する複数のピン孔を有する環状保持部材と、を備えた軸受組立体に保持される推進軸の製造方法であって、前記ピン孔から前記一対の第１防振部材間にノズルを挿入し、該ノズルから前記第２防振部材を充填し、充填後に前記ノズルを抜き取ることで形成されるノズル抜き取り孔に、前記内環を保持する保持ピンを挿入して前記推進軸のバランス修正を行うことを特徴とする。

本発明によれば、次のような効果が奏される。
（１）第２防振部材を一対の第１防振部材間に充填する簡単な方法で軸受組立体を製造できる。
（２）環状保持部材を備えるため、従来のように保持部材を二分割した際にクリップで仮止めする作業が不要となり、軸受組立体の組立作業性が向上する。
（３）完成された軸受組立体が組み込まれた状態で推進軸のバランス修正を行うことが可能となり、推進軸の組立作業性が向上する。

本発明によれば、軸受組立体の生産性を高めるとともに、防振性能を向上させる設計の自由度を高めることができる。

第１実施形態の軸受組立体の側断面図である。第１実施形態の軸受組立体の正断面図である。第１実施形態の軸受組立体の正面図である。第１実施形態の軸受組立体を上方から見た平面図である。第１実施形態の軸受組立体を下方から見た平面図である。第２実施形態の軸受組立体の側断面図である。第２実施形態の軸受組立体の正断面図であり、ノズルを挿入して第２防振部材を充填した状態を示す。第２実施形態の軸受組立体の正断面図であり、第２防振部材の充填後、ノズルを抜いた状態を示す。第３実施形態の軸受組立体の側断面図である。第４実施形態の軸受組立体の側断面図である。第４実施形態の軸受組立体の正断面図である。

「第１実施形態」
図１ないし図５を参照して第１実施形態を説明する。図１において、軸受組立体１は、軸受２と、一対の第１防振部材３Ａ，３Ｂと、第２防振部材４と、保持部材５と、を備えている。

軸受２には、例えば自動車の推進軸の一部を構成するスタブシャフトＳが内嵌される。スタブシャフトＳは、例えば、一端が図示しない等速ジョイントの動力伝達部材に連結し、他端が鋼管等の中空軸材に連結される中実の軸部材である。軸受２の軸心Ｏ方向の一端寄り、他端寄りには、軸受２への泥水や塵等の浸入を防止するシール部材６，７が設けられている。

第１防振部材３Ａ，３Ｂは、それぞれ、環状の屈伸部８と、屈伸部８の内周側に配置される内環９と、屈伸部８の外周側に配置される外環１０とを備えている。第１防振部材３Ａにおいて、屈伸部８は軸心Ｏ方向の一端側に向け略Ｕ字に突出するように形成されている。屈伸部８はゴム材で形成されている。第１防振部材３Ａは、屈伸部８が弾性変形することで、スタブシャフトＳからの振動を減衰し、車体への振動の伝達を低減させる。

屈伸部８の内周側には内環接合部８Ａが形成されており、この内環接合部８Ａの内周に内環９が加硫接着されている。内環９は、軸受２の外輪の一端寄りに圧入で外嵌する外嵌筒部９Ａと、外嵌筒部９Ａの一端から径内方向に延び軸受２の外輪の端面に当接する鍔部９Ｂと、鍔部９Ｂの内端から屈伸部８の突端位置と同程度まで軸心Ｏ方向の一端側に延びるカバー筒部９Ｃと、を備えている。

外嵌筒部９Ａの外周に関して、一端寄りは内環接合部８Ａの他端寄りに加硫接着されているが、他端寄りは、後述するバランス修正の作業時に保持ピン１７を突き当てるため、内環接合部８Ａと加硫接着されることなく露出している。内環接合部８Ａの他端には、軸心Ｏと直交するように段差端面８Ｂが形成される。内環９は金属材料で形成されている。

屈伸部８の外周には外環１０が加硫接着されている。外環１０は、後述する環状保持部材１４の一端寄りに圧入で内嵌する内嵌筒部１０Ａと、内嵌筒部１０Ａの一端から径外方向に延び環状保持部材１４の端面に当接する鍔部１０Ｂと、を備えている。外環１０も金属材料で形成されている。

第１防振部材３Ｂは第１防振部材３Ａと同一形状の部材であり、第１防振部材３Ａに対し軸心Ｏ方向に逆向きに配置されて、内環９の外嵌筒部９Ａが軸受２の外輪の他端寄りに外嵌し、外環１０の内嵌筒部１０Ａが環状保持部材１４の他端寄りに内嵌している。これにより、第１防振部材３Ａ，３Ｂの各内環９が軸受２に軸心Ｏ方向の両側から外嵌することとなり、各屈伸部８はＵ字形状内の空間が対向して連通するように配置される。また、第１防振部材３Ａ，３Ｂの各段差端面８Ｂ間には矩形状の溝１１が形成される。

第２防振部材４は、一対の第１防振部材３Ａ，３Ｂに軸心Ｏ方向に挟持されて内環９の径外側に配置され、外周から内周にかけて貫通する複数の内側ピン孔１２を有する部材である。本実施形態では、内側ピン孔１２は３つ形成されている。内側ピン孔１２は、軸心Ｏの径方向に沿ってもよいし、径方向に対して傾斜してもよい。また、孔の形状は円形の他、角形であってもよい。第２防振部材４は、無端環状に成型されており、材質は、エチレンプロピレンゴム等のゴム材でもよいし、発泡材料等であってもよい。

屈伸部８において径方向に過大な変位が生じ、屈伸部８の剛体部分同士が接触する、いわゆる底突きが生じると、ばね定数が急激に立ち上がることで、推進軸の振動がダイレクトに不快な振動として車体に伝達されるおそれがある。第２防振部材４は、これを防止するために設けられたストッパであり、屈伸部８の剛体部分同士が接触する前に屈伸部８に接触することで、ばね定数をなだらかに変化させ、振動を減衰する。

第２防振部材４は、断面略矩形状を呈しており、内周側には軸心Ｏ方向の幅寸法が前記溝１１の幅と同程度の嵌合部１３が形成されている。第２防振部材４は、前後方向に第１防振部材３Ａ，３Ｂの少なくとも一方と外環１０が接着されている剛体部に対して、重なり代Ｌをもって重なるように配置されることで、底突き時の振動の減衰を行うようにしている。第２防振部材４は、嵌合部１３が溝１１に嵌合することで、第１防振部材３Ａ，３Ｂの各段差端面８Ｂによって軸心Ｏ方向に挟持され、屈伸部８の内周側に装着される。

保持部材５は、環状保持部材１４と車体取付部材１５とを備えている。環状保持部材１４は、外環１０が内嵌する短筒形状の環状部材である。車体取付部材１５は、図３に示すように、環状保持部材１４の下半分を囲うように軸心Ｏ方向視で半円弧状を呈する半円弧状部１５Ａと、半円弧状部１５Ａの左右の上端からそれぞれ左方、右方に延びる一対の締結部１５Ｂと、を備えている。車体取付部材１５は、各締結部１５Ｂのボルト孔１５Ｃに挿通されるボルト（図示せず）により車体に締結される。

環状保持部材１４には、第２防振部材４の３つの内側ピン孔１２とそれぞれ直線状に重なるように、外周から内周にかけて貫通する３つの外側ピン孔１６が形成されている。孔の形状は図４のように円形でもよいし、図５のように角形であってもよい。

推進軸のバランス修正の作業時には、図２に示すように、３カ所の外側ピン孔１６、内側ピン孔１２に保持ピン１７を挿入し、各ピンの先端を内環９に突き当てて軸受２を強固に保持する。

以上のように、軸受２と、屈伸部８と内環９と外環１０とを備えて内環９が軸受２に軸心Ｏ方向の両側から外嵌する一対の第１防振部材３Ａ，３Ｂと、一対の第１防振部材３Ａ，３Ｂに軸心Ｏ方向に挟持されて内環９の径外側に配置され、外周から内周にかけて貫通する複数の内側ピン孔１２を有する環状の第２防振部材４と、外環１０に外嵌し、内側ピン孔１２と重なるように外周から内周にかけて貫通する複数の外側ピン孔１６を有する環状保持部材１４と、を備える構成とすれば、次のような効果が奏される。

（１）環状の第２防振部材４を一対の第１防振部材３Ａ，３Ｂで挟持する簡単な構造の軸受組立体１となり、組立作業性が向上する。
（２）環状保持部材１４を備えるため、従来のように保持部材を二分割した際にクリップで仮止めする作業が不要となり、軸受組立体１の組立作業性が向上する。
（３）第２防振部材４と環状保持部材１４とにそれぞれ内側ピン孔１２、外側ピン孔１６を設けたことにより、完成された軸受組立体１が組み込まれた状態で、軸受２に内嵌するスタブシャフトＳ、すなわち推進軸のバランス修正を行うことが可能となり、推進軸の組立作業性が向上する。
（４）第２防振部材４は予め環状に成型されているので、第２防振部材を帯状態から弾性変形させて組み付ける従来の構造に比して、第２防振部材４の形状と材質選択の自由度が大きくなり、第２防振部材４の振動減衰特性の設計自由度が向上する。

また、第１防振部材３Ａ，３Ｂの各外環１０が環状保持部材１４に圧入される構成とすれば、軸受組立体１の組立作業性が一層向上する。

「第２実施形態」
図６ないし図８を参照して第２実施形態を説明する。なお、第１実施形態と同じ構成要素については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。図６において、軸受組立体１Ａは、軸受２と、一対の第１防振部材３Ａ，３Ｂと、第１防振部材３Ａ，３Ｂの内部に充填される第２防振部材２０と、保持部材５と、を備えている。第１防振部材３Ａ，３Ｂと保持部材５の構成は第１実施形態と同じである。以下、第２防振部材２０の充填方法を説明する。

図７において、環状保持部材１４には、第１実施形態と同様に３つの外側ピン孔１６が形成されており、各外側ピン孔１６から筒状のノズル２１が第１防振部材３Ａ，３Ｂ間に挿入される。ノズル２１の先端面は内環９の外周に突き当てられる。ノズル２１の先端側の周面には、複数の噴出口２１Ａが形成されている。ノズル２１の基端側の外周には、外側ピン孔１６とノズル２１との隙間から第２防振部材２０が漏れ出るのを防止するシール材２３が取り付けられている。

第２防振部材２０がノズル２１の噴出口２１Ａから噴出し、第１防振部材３Ａ，３Ｂの内部に充填される。第２防振部材２０は例えば発泡材料である。第２防振部材２０の充填・固化後、ノズル２１を抜き取ることにより、図８に示すように、第２防振部材２０にはノズル抜き取り孔２２が形成される。これにより、推進軸のバランス修正の作業時には、第１実施形態と同様にして、保持ピン１７（図２）を３カ所の外側ピン孔１６、ノズル抜き取り孔２２に挿入し、各ピンの先端を内環９に突き当てて軸受２を強固に保持する。

以上のように、軸受２と、屈伸部８と内環９と外環１０とを備えて内環９が軸受２に軸心Ｏ方向の両側から外嵌する一対の第１防振部材３Ａ，３Ｂと、外環１０に外嵌し、外周から内周にかけて貫通する複数の外側ピン孔１６を有する環状保持部材１４と、を備え、外側ピン孔１６から、一対の第１防振部材３Ａ，３Ｂ間に第２防振部材２０を充填する方法によれば、次のような効果が奏される。

（１）第２防振部材２０を一対の第１防振部材３Ａ，３Ｂ間に充填する簡単な方法で軸受組立体１Ａを製造できる。
（２）環状保持部材１４を備えるため、従来のように保持部材を二分割した際にクリップで仮止めする作業が不要となり、軸受組立体１の組立作業性が向上する。

また、外側ピン孔１６から第１防振部材３Ａ，３Ｂ間にノズル２１を挿入し、ノズル２１から第２防振部材２０を充填し、充填後にノズル２１を抜き取ることで形成されるノズル抜き取り孔２２に、内環９を保持する保持ピン１７を挿入して推進軸のバランス修正を行う推進軸の製造方法とすれば、完成された軸受組立体１Ａが組み込まれた状態で推進軸のバランス修正を行うことが可能となり、推進軸の組立作業性が向上する。

「第３実施形態」
図９を参照して第３実施形態を説明する。第３実施形態の軸受組立体１Ｂが第１実施形態の軸受組立体１と異なる点は、第２防振部材４に舌片部２５を形成した点であり、それ以外の構成は第１実施形態と同じであるので、説明は省略する。

舌片部２５は、断面形状が、第２防振部材４の外周面から軸心Ｏの径外方向に向けて傾斜し且つ次第に肉薄となっており、第２防振部材４の全周にわたって形成されている。このような舌片部２５を設ければ、屈伸部８において径方向に過大な変位が生じた際、屈伸部８の外周側が舌片部２５に接触すると、舌片部２５が径内方向にしなやかに撓むことでばね定数がなだらかに変化し、振動が減衰される。

「第４実施形態」
図１０、図１１を参照して第４実施形態を説明する。第４実施形態の軸受組立体１Ｃが第１実施形態の軸受組立体１と異なる点は、第２防振部材４の端面に、周方向に画成された複数の凹部２６を形成した点であり、それ以外の構成は第１実施形態と同じであるので、説明は省略する。

凹部２６は、第２防振部材４の外周面が傾斜していることにより、端面での開口面積が最も大きく、奥に向かうにしたがって開口断面形状が小さくなっている。このような凹部２６を設けることによっても、屈伸部８において径方向に過大な変位が生じた際、屈伸部８の外周側が第２防振部材４の外周面に接触すると、凹部２６が存在することにより第２防振部材４の外周面がしなやかに撓んで、ばね定数がなだらかに変化し、振動が減衰される。

１，１Ａ〜１Ｃ軸受組立体
２軸受
３Ａ，３Ｂ第１防振部材
４第２防振部材
５保持部材
８屈伸部
９内環
１０外環
１１溝
１２内側ピン孔
１４環状保持部材
２０第２防振部材
２１ノズル
２２ノズル抜き取り孔
２５舌片部
２６凹部
Ｓスタブシャフト

Claims

軸受と、
環状の屈伸部と、前記屈伸部の内周側に配置される内環と、前記屈伸部の外周側に配置される外環とを備え、前記内環が前記軸受に軸方向の両側から外嵌する一対の第１防振部材と、
前記一対の第１防振部材に軸方向に挟持されて前記内環の径外側に配置され、外周から内周にかけて貫通する複数の内側ピン孔を有する環状の第２防振部材と、
前記外環に外嵌し、前記内側ピン孔と重なるように外周から内周にかけて貫通する複数の外側ピン孔を有する環状保持部材と、
を備えることを特徴とする軸受組立体。
前記第２防振部材がゴム材料で構成されている請求項１に記載の軸受組立体。
前記第２防振部材に、径外方向に向けて傾斜し且つ次第に肉薄となる舌片部が全周にわたり形成されている請求項２に記載の軸受組立体。
前記第２防振部材の端面に、周方向に画成された複数の凹部が形成されている請求項２に記載の軸受組立体。
前記第２防振部材が発泡材料で構成されている請求項１に記載の軸受組立体。
前記第１防振部材の外環が前記環状保持部材に圧入されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の軸受組立体。
軸受と、
環状の屈伸部と、前記屈伸部の内周側に配置される内環と、前記屈伸部の外周側に配置される外環とを備え、前記内環が前記軸受に軸方向の両側から外嵌する一対の第１防振部材と、
前記外環に外嵌し、外周から内周にかけて貫通する複数のピン孔を有する環状保持部材と、
を備えた軸受組立体の製造方法であって、
前記ピン孔から、前記一対の第１防振部材間に第２防振部材を充填することを特徴とする軸受組立体の製造方法。
軸受と、
環状の屈伸部と、前記屈伸部の内周側に配置される内環と、前記屈伸部の外周側に配置される外環とを備え、前記内環が前記軸受に軸方向の両側から外嵌する一対の第１防振部材と、
前記外環に外嵌し、外周から内周にかけて貫通する複数のピン孔を有する環状保持部材と、
を備えた軸受組立体に保持される推進軸の製造方法であって、
前記ピン孔から前記一対の第１防振部材間にノズルを挿入し、該ノズルから前記第２防振部材を充填し、
充填後に前記ノズルを抜き取ることで形成されるノズル抜き取り孔に、前記内環を保持する保持ピンを挿入して前記推進軸のバランス修正を行うことを特徴とする推進軸の製造方法。