JP4321772B2

JP4321772B2 - センターベアリング支持機構

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Publication number: JP4321772B2
Application number: JP2004251012A
Authority: JP
Inventors: 和巨岩野; 栄一寺田; 整哉池田; 慎也樋田
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2024-08-30
Also published as: JP2006064165A

Description

本発明は、自動車等においてプロペラシャフトを回転自在にかつ弾性的に支持するセンターベアリング支持機構に関する。

図４に示すように、従来のセンターベアリング支持機構１００として、プロペラシャフト（図示省略）が挿通されるボールベアリング１０２と、このボールベアリング１０２の外周側（径方向外側）に設けられプロペラシャフト軸方向に第１の隙間Ｔを有して並べられた一対の内環１０４、１０６と、内環１０４、１０６の外周側（径方向外側）に設けられプロペラシャフト軸方向に第２の隙間Ｑを有して並べられた一対の外環１０８、１１０と、内環１０４、１０６と外環１０８、１１０との間に配置され内環１０４、１０６と外環１０８、１１０にそれぞれ加硫接着されたベロー状を呈する一対の弾性部材１１２、１１４と、を有したものが知られている（下記特許文献１参照）。

このセンターベアリング支持機構１００は、自動車に装着されるのに先立って、プロペラシャフト（図示省略）の回転アンバランスを調整するためのバランス調整が行なわれる。すなわち、このバランス調整では、図５に示すように、ミッション側のジョイント１２０とデフ側のジョイント１２２との間に架設したプロペラシャフト１２４の略中間部に配設されたセンターベアリング支持機構１００を治具（図示省略）によって固定支持するとともにロードセル１２６を接続し、プロペラシャフト１２４を高速で回転させてプロペラシャフト１２４のアンバランスをアン測定し、この測定結果に基づいてプロペラシャフト１２４に重りを貼り付けてプロペラシャフト１２４のアンバランスが修正される。

ところで、上記バランス調整を行う関係上、センターベアリング支持機構を治具で固定支持するために、外環１０８と外環１１０との間に治具を挿入するための第２の隙間Ｑを必ず形成しなければならない。
また、内環１０４と内環１０６との間には第１の隙間Ｔを形成しない方が良いが、センターベアリング支持機構１００を組み付ける際に、部品寸法のバラツキ等によりボールベアリング１０２への圧入が不完全になってしまうことや、ボールベアリング１０２を圧入する際のプロペラシャフト軸方向の位置決め管理が容易になること等の関係から内環１０４と内環１０６との間に第１の隙間Ｔが形成されている。
登録実用新案第２５８６０２１号公報

しかしながら、外環と外環との間や内環と内環との間に隙間がそれぞれ形成されると、各隙間を通じてボールベアリング外輪側から内部に水等が浸入してしまい、ボールベアリングが錆びてしまうおそれがある。ボールベアリングが錆びてしまうと、プロペラシャフトの回転に悪影響を与えてしまう問題が生じる。このことは、水に限られることではなく、隙間が存在すると、ゴミ等の異物がその隙間から入り込み、ボールベアリングの回転性能やプロペラシャフトの回転性能および耐久性に悪影響を与えてしまう。

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、内環と内環との間に形成された隙間から水やゴミなどの異物がベアリングのアウターレースを通じてベアリングのインナーレース側に入り込むことを防止できるセンターベアリング支持機構を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、径方向内側にベアリングが配置され第１の隙間を有してベアリング軸方向に沿って配置された一対の内環と、前記一対の内環の径方向外側に配置されかつ第２の隙間を有してベアリング軸方向に沿って配置された一対の外環と、前記一対の内環と前記一対の外環との間に両者を接続するように配置された一対の弾性部材と、前記ベアリングへの異物の侵入を防止するシール手段と、を有するセンターベアリング支持機構であって、前記シール手段は、前記第１の隙間を閉塞するように充填された液体パッキンであり、前記内環の前記ベアリングと対向する内周面には、前記液体パッキンを溜めるための溝が形成されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、径方向内側にベアリングが配置された一対の内環が第１の隙間を有してベアリング軸方向に沿って配置されており、一対の外環が一対の内環の径方向外側に配置されかつ第２の隙間を有してベアリング軸方向に沿って配置されており、一対の弾性部材が一対の内環と一対の外環との間に両者を接続するように配置されている。このように、内環と弾性部材と外環とで構成される構成物がベアリング軸方向に沿って配置されている。
ここで、ベアリングへの異物の侵入を防止するシール手段が設けられているため、第２の隙間から侵入した異物がさらに第１の隙間からベアリングのインナーレース側に侵入することを防止できる。これにより、異物がボールベアリングの回転性能やプロペラシャフトの回転性能に悪影響を与えてしまうことを防止できる。
なお、本発明において、「異物」とは、ゴミ、埃、水など、常温で固定及び液体となるもの全てを意味するものとする。
また、第１の隙間にはシール手段としての液体パッキンが充填されて第１の隙間が閉塞されているため、ベアリングへの異物の侵入を確実に防止することができる。
また、第１の隙間が液体パッキンにより閉塞されると、外部から第１の隙間を通して内部のベアリングを視認することができないため、センターベアリング支持機構の意匠性を向上させることができる。
さらに、内環のベアリングと対向する内周面には、液体パッキンを溜めるための溝が形成されているため、内環とベアリングとの間に多量の液体パッキンを充填させることができる。これにより、シール性能を大幅に向上させることができる。

請求項２に記載の発明は、径方向内側にベアリングが配置され第１の隙間を有してベアリング軸方向に沿って配置された一対の内環と、前記一対の内環の径方向外側に配置されかつ第２の隙間を有してベアリング軸方向に沿って配置された一対の外環と、前記一対の内環と前記一対の外環との間に両者を接続するように配置された一対の弾性部材と、前記ベアリングへの異物の侵入を防止するシール手段と、を有するセンターベアリング支持機構であって、前記シール手段は、前記内環と前記ベアリングとの間に充填された液体パッキンであり、前記内環の前記ベアリングと対向する内周面には、前記液体パッキンを溜めるための溝が形成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、特に、内環とベアリングとの間にはシール手段としての液体パッキンが充填されているため、ベアリングへの異物の侵入を確実に防止することができる。
また、液体パッキンにより第１の隙間を閉塞するとともに、内環とベアリングとの間にも液体パッキンを充填させることにより、シール性能を格段に向上させることができる。
さらに、内環のベアリングと対向する内周面には、液体パッキンを溜めるための溝が形成されているため、内環とベアリングとの間に多量の液体パッキンを充填させることができる。これにより、シール性能を大幅に向上させることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のセンターベアリング支持機構において、前記液体パッキンは、弾性接着剤であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、液体パッキンとして弾性接着剤を用いることにより、シール性能の他に弾力性能を持たせることができるため、センターベアリング支持機構に作用する振動を吸収させることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のセンターベアリング支持機構において、前記一対の内環同士、前記一対の外環同士及び前記一対の弾性部材同士は、それぞれ同形状であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、一対の内環同士、一対の外環同士及び一対の弾性部材同士をそれぞれ同形状とすることにより、各内環、外環及び弾性部の部品共用化を図りセンターベアリング支持機構を製造することができる。これにより、別形状の内環、外環及び弾性部材を製造する必要がないため各構成部品の部品点数を削減できるとともに、新たな金型を製造する必要がなく製造コストも低減でき、部品管理も容易となる。

本発明によれば、シール手段が設けられているため、第２の隙間から入り込んだ水やゴミ等の異物がさらにベアリング側に入り込むことを防止できる。これにより、水やゴミ等の異物がボールベアリングの回転性能を劣化させプロペラシャフトの回転性能に悪影響を与えてしまうことを容易に防止できる。

次に、本発明の一実施形態に係るセンターベアリング支持機構について、図面を参照して説明する。

図１及び図２に示すように、センターベアリング支持機構１０は、内周側（径方向内側（図１中矢印Ｉ方向側））にプロペラシャフト１２が挿通されるボールベアリング（ベアリング）１４と、ボールベアリング（ベアリング）１４の外周側（径方向外側（図１中矢印Ｏ方向側））に設けられかつボールベアリング軸方向（図１中矢印Ｘ方向）に第１の隙間Ｔを有して並べられた一対の内環１６、１８と、内環１６、１８の外周側（径方向外側（図１中矢印Ｏ方向側））に設けられかつボールベアリング軸方向（図１中矢印Ｘ方向）に第２の隙間Ｑを有して並べられた一対の外環２０、２２と、内環１６、１８と外環２０、２２との間に配置され内環１６、１８と外環２０、２２にそれぞれ加硫接着されるベロー状を呈する一対のゴム部材（弾性部材）２４、２６と、外環２０、２２の外周側（径方向外側（図１中矢印Ｏ方向側））に配置され車体側に固定される外環保持ブラケット２８と、を有している。

ボールベアリング（ベアリング）１４は、ボール１４Ａと、ボール１４Ａを径方向内側（図１中矢印Ｉ方向側）から支持するインナーレース１４Ｂと、ボール１４Ａを径方向外側（図１中矢印Ｏ方向側）から支持するアウターレース１４Ｃと、で構成されている。このボール１４Ａの回転によりインナーレース１４Ｂがアウターレース１４Ｃに対して周方向に回転可能になっている。

各内環１６、１８は、それぞれ環状に形成されており、径方向外側（図１中矢印Ｏ方向側）に突出した各突出部１６Ａ、１８Ａと、ボールベアリング軸方向（図１中矢印Ｘ方向）に対して傾斜した各傾斜部１６Ｂ、１８Ｂと、をそれぞれ備えている。また、図２に示すように、各突出部１６Ａ、１８Ａは、径方向に延びる径方向延在部３０Ａ、３２Ａと、ボールベアリング軸方向に延びる軸方向延在部３０Ｂ、３２Ｂと、を備えている。また、各々の突出部１６Ａ、１８Ａには、ボールベアリング１４が圧入された構成となっている。また、各突出部１６Ａ、１８Ａの端部の間には、所定寸法の第１の隙間Ｔが形成されている。

ここで、各内環１６、１８を構成する各軸方向延在部３０Ｂ、３２Ｂの軸方向一方側端部には、径方向に対して傾斜した斜辺部３４、３６がそれぞれ形成されている。また、一方の突出部１６Ａを構成する径方向延在部３０Ａのボールベアリング１４と対向する部位には、液体パッキンＬが溜められる溝３８が形成されている。また、他方の突出部１８Ａを構成する軸方向延在部３２Ｂのボールベアリング１４と対向する部位には、液体パッキンＬが溜められる溝４０が形成されている。
また、各突出部１６Ａ、１８Ａを構成する各軸方向延在部３０Ｂ、３２Ｂの間に形成される第１の隙間Ｔには、液体パッキンＬが充填されており、この液体パッキンＬにより第１の隙間Ｔが閉塞されている。また、各軸方向延在部３０Ｂ、３２Ｂとボールベアリング１４のアウターレース１４Ｃとの間にも、同様に液体パッキンＬが充填されている。さらに、各径方向延在部３０Ａ、３２Ａとボールベアリング１４のアウターレース１４Ｃとの間にも、同様に液体パッキンＬが充填されている。
なお、液体パッキンとしては、弾力性に富む接着剤が最適であるが、接着剤に限られるものではなく、例えば、ゴム、シリコーン等弾性樹脂等のような液体パッキンとして周知のものでよい。

各ゴム部材（弾性部材）２４、２６は、各内環１６、１８の外周面と各外環２０、２２の内周面にそれぞれ加硫接着されている。各ゴム部材２４、２６は、各内環１６、１８に加硫接着した内側ベース部２４Ａ、２６Ａと、軸方向一方側に向かって大きく突出したバネ部２４Ｂ、２６Ｂと、各外環２０、２２に加硫接着した外側ベース部２４Ｃ、２６Ｃと、でそれぞれ構成されている。また、各ゴム部材２４、２６は、同じ形状となるように成形されている。

各外環２０、２２は、各ゴム部材２４、２６を構成する各外側ベース部２４Ｃ、２６Ｃの外周面に配置されている。各外環２０、２２には、各外側ベース部２４Ｃ、２６Ｃが加硫接着されている。各外環２０、２２の間には、所定寸法の第２の隙間Ｑが形成されている。また、各外環２０、２２は、同じ形状（対称配置）となるように成形されている。

なお、ブラケット２８は、各外環２０、２２の外周面に配置され、ボルトとナット等の固着具により外環保持環体２９と一体に車体側に取り付けられる。

次に、センターベアリング支持機構１０の組付方法について説明する。

先ず、所定の金型（図示省略）に、内環１６（１８）と、外環２０（２２）とを位置決めして、金型の所定の部位に未加硫のゴム部材２４（２６）を流し込む。そして、加熱することによりゴム部材２４（２６）を加硫させ、内環１６（１８）と外環２０（２２）とにそれぞれ加硫接着させて、内環１６（１８）と外環２０（２２）とゴム部材２４（２６）とで構成された支持機構本体を製造する。このように、支持機構本体を次々と製造していく。

次に、各内環１６、１８を構成する各突出部１６Ａ、１８Ａの内周面に液体パッキンＬを塗布して、２つの支持機構本体をボールベアリング軸方向に移動させていく。これにより、各支持機構本体の各内環１６、１８を構成する各突出部１６Ａ、１８Ａの内周面に、ボールベアリング１４が圧入されていく。各突出部１６Ａ、１８Ａの内周面に、ボールベアリング１４が圧入されると、各突出部１６Ａ、１８Ａを構成する各軸方向延在部３０Ｂ、３２Ｂの間に形成される第１の隙間Ｔが液体パッキンＬで閉塞されるとともに、各突出部１６Ａ、１８Ａを構成する各径方向延在部３０Ａ、３２Ａとボールベアリング１４のアウターレース１４Ｃとの間、及び各軸方向延在部３０Ｂ、３２Ｂとボールベアリング１４のアウターレース１４Ｃとの間には液体パッキンＬが充填された状態となる。
以上のように、センターベアリング支持機構１０の組付方法では、センターベアリング支持機構１０を容易に組み付けることができるとともに、第１の隙間Ｔを確実に塞ぐことができる。

次に、センターベアリング支持機構１０の作用について説明する。

図２に示すように、各内環１６、１８の間に形成された第１の隙間Ｔが液体パッキンＬにより塞がれ、かつ各径方向延在部３０Ａ、３２Ａとボールベアリング１４のアウターレース１４Ｃとの間、及び各軸方向延在部３０Ｂ、３２Ｂとボールベアリング１４のアウターレース１４Ｃとの間には液体パッキンＬが充填された状態となっているため、第２の隙間Ｑから内部に侵入した異物が第１の隙間Ｔからボールベアリング１４側に侵入しようとしても、液体パッキンＬにより阻止される。この結果、異物がボールベアリング１４側に侵入することができないため、ボールベアリング１４が錆びてしまうことを防止でき、ひいてはボールベアリング１４やプロペラシャフト１２の回転機能に支障が生じてしまうことを確実に防止できる。

特に、各内環１６、１８に液体パッキンＬを溜めるための溝３８、４０を形成することにより、この溝３８、４０に多量の液体パッキンＬを充填することができるため、各内環１６、１８とボールベアリング１４のアウターレース１４Ｃとの間に介在する液体パッキンＬの体積が多くなり、シール性能を格段に向上させることができ、ボールベアリング１４の圧入過程において溝３８、４０内に液体パッキンを滞留されることで接触擦れによる剥離を防ぎ確実なシール性が維持される。
また、各突出部１６Ａ、１８Ａを構成する各軸方向延在部３０Ｂ、３２Ｂの端部には斜辺部３４、３６がそれぞれ形成されているため、第１の隙間Ｔが大きくなり、第１の隙間Ｔに多量の液体パッキンＬを充填させることができるため、シール性能を格段に向上させることができる。
なお、溝３８、４０は複数形成されている構成がシール性能を大幅に向上させる点で好ましいが、内環１６（１８）の一部に少なくとも１つの溝が形成されていれば効果的である。

また、液体パッキンＬとして接着剤を用いることにより、シール性能の他に弾力性能を得ることができ、センターベアリング支持機構１０に作用する振動を吸収させることができる。

また、各内環１６、１８との間には第１の隙間Ｔが形成されているが、液体パッキンＬにより塞がれているため、外部からボールベアリング１４を視認することができない。このため、センターベアリング支持機構１０の意匠、商品性を向上させることができ、従来のようにボールベアリング１４が視認できたときの見た目の不安感を無くすことができる。

次に、センターベアリング支持機構１０の変形例について説明する。
なお、図３において、図２と重複する構成については、同符号を付し、適宜説明を省略する。

図３に示すように、各内環１６、１８に形成される溝の形成部位は、上記実施形態に限られるものではなく、例えば、各径方向延在部３０Ａ、３２Ａと各軸方向延在部３０Ｂ、３２Ｂとで形成される角部に液体パッキンＬを溜めるための溝４２を形成してもよい。
このように、各内環１６、１８の同じ部位に溝４２を形成することにより、同一形状の内環１６、１８、外環２０、２２、ゴム部材２４、２６を量産することができるため、別途の金型を用いて別形状の内環、外環、弾性部材を製造する必要がない。これにより、部品点数を削減することができるとともに、専用の金型を別途製作する必要がなく、センターベアリング支持機構１０の製造コストを低減することができ、部品管理も容易となる。

本発明の一実施形態に係るセンターベアリング支持機構の構成図である。本発明の一実施形態に係るセンターベアリング支持機構の要部を示した拡大図である。本発明の一実施形態に係るセンターベアリング支持機構の変形例の要部を示した拡大図である。従来のセンターベアリング支持機構の部分的な断面図である。センターベアリング支持機構のバランス調整装置の説明図である。

符号の説明

１０センターベアリング支持機構
１４ボールベアリング（ベアリング）
１６内環
１８内環
２０外環
２２外環
２４ゴム部材（弾性部材）
２６ゴム部材（弾性部材）
３８溝
４０溝
４２溝
Ｔ第１の隙間
Ｑ第２の隙間
Ｌ液体パッキン（シール手段）

Claims

径方向内側にベアリングが配置され第１の隙間を有してベアリング軸方向に沿って配置された一対の内環と、
前記一対の内環の径方向外側に配置されかつ第２の隙間を有してベアリング軸方向に沿って配置された一対の外環と、
前記一対の内環と前記一対の外環との間に両者を接続するように配置された一対の弾性部材と、
前記ベアリングへの異物の侵入を防止するシール手段と、
を有するセンターベアリング支持機構であって、
前記シール手段は、前記第１の隙間を閉塞するように充填された液体パッキンであり、
前記内環の前記ベアリングと対向する内周面には、前記液体パッキンを溜めるための溝が形成されていることを特徴とするセンターベアリング支持機構。
径方向内側にベアリングが配置され第１の隙間を有してベアリング軸方向に沿って配置された一対の内環と、
前記一対の内環の径方向外側に配置されかつ第２の隙間を有してベアリング軸方向に沿って配置された一対の外環と、
前記一対の内環と前記一対の外環との間に両者を接続するように配置された一対の弾性部材と、
前記ベアリングへの異物の侵入を防止するシール手段と、
を有するセンターベアリング支持機構であって、
前記シール手段は、前記内環と前記ベアリングとの間に充填された液体パッキンであり、
前記内環の前記ベアリングと対向する内周面には、前記液体パッキンを溜めるための溝が形成されていることを特徴とするセンターベアリング支持機構。
前記液体パッキンは、弾性接着剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載のセンターベアリング支持機構。
前記一対の内環同士、前記一対の外環同士及び前記一対の弾性部材同士は、それぞれ同形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のセンターベアリング支持機構。