JP6293437B2 - 軸受構造 - Google Patents

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Description

本発明は、車軸の端部に車輪を回転自在に支持させるための軸受構造に関するものである。
図５はトラックの車軸に用いられている従来の軸受構造の一例を示すもので、鞘状の車軸１（アクスル）の端部には図示しない車輪を取り付けるためのハブ２がユニットベアリング３を介して回転自在に支持されている。このユニットベアリング３は、鞘状の車軸１の端部に車幅方向外側（図５中の右側）に向けて突設された軸部４の周囲に嵌挿されるインナーレース５と、該インナーレース５の外周に転動自在に設置される転動体（コロ）６と、前記インナーレース５の外周に配設されて前記転動体６を転動自在に抱持するアウターレース７と、該アウターレース７及び前記インナーレース５の相互間の隙間を車幅方向両側で塞ぐオイルシール８及びダストシール９とを予めユニット化したアッセンブリとなっている。ここで、前記ユニットベアリング３の車幅方向外側に設けられるオイルシール８は内部のグリースを封じ込める役割を有しており、又、車幅方向内側におけるダストシール９は、内部のグリースを封じ込める役割だけでなく、外部からの水や異物の侵入を防ぐ役割も果たすようになっている。
前記ユニットベアリング３は、アウターレース７がハブ２の内周部に対し圧入されて前記ハブ２の内周面とタイトな嵌め合い状態を成すようになっており、ハブ２における車幅方向内側（図５中の左側）には、ユニットベアリング３のアウターレース７を突き当てて位置決めするための突き当て部１０が形成されており、更に、ハブ２の内面には、ユニットベアリング３のアウターレース７が外側へ抜け出すのを防止するための止め部材１０ａを設けている。
一方、前記ユニットベアリング３のインナーレース５は、前記車軸１の軸部４の外周に対して作業性を考慮した隙間嵌め（ルーズフィット）となっており、前記インナーレース５の内側端を前記軸部４の段差１１に突き当てて設置した状態で、前記インナーレース５の車幅方向外側にワッシャ１２を配置し、軸部４に螺合するスピンドルナット１３を締め付けることでワッシャ１２を介しインナーレース５を固定している。
従って、隙間嵌めによる前記インナーレース５の内周面５ａと前記軸部４の外周面４ａとの間には、僅かな隙間Ｓが存在している。
更に、鞘状の車軸１の内部には、図示しない車輪をハブ２と共に回転駆動するためのドライブシャフト１４が車幅方向外側（図５の右側外部）から軸部４の内部に挿し込まれており、該ドライブシャフト１４の挿し込み方向手前側の端部に備えたフランジ部分１４ａが固定ネジ１５により前記ハブ２の車幅方向外側に締結されている。前記軸部４とドライブシャフト１４との間には所要の間隔１６を有している。図５中、１７はタイヤホイールをハブ２に取り付けるタイヤホイールの取付部材を示している。
この種の軸受構造に関連する先行技術文献情報としては特許文献１等がある。特許文献１では、前記ユニットベアリング３における車幅方向外側と、ドライブシャフト１４のフランジ部分１４ａの内側との間の空間に、オイル１８を予め充填したオイル溜まり１９を形成しておき、該オイル溜まり１９のオイル１８により、前記ユニットベアリング３のオイルシール８を常に潤滑するようにしている。
特開２０１２−０４０９７１号公報
図５に示す軸受構造においては、隙間嵌めにより前記軸部４の外周面４ａと前記インナーレース５の内周面５ａとの間には隙間Ｓが存在しているために、ドライブシャフト１４の回転・停止、及び、ハブ２の振動によって前記隙間Ｓに微動摩耗（フレッティング）を生じ、このために摩耗粉や錆が発生し、前記軸部４と前記インナーレース５が固着することが考えられる。
軸部４とインナーレース５が固着する問題を防止するために、軸部４の外周面４ａとインナーレース５の内周面５ａに予めオイル（グリース、ペースト）を塗布しておくことが行われている。このとき、前記スピンドルナット１３によってワッシャ１２の押付面１２ａがインナーレース５の被押付面５ｂに密着しており、前記隙間Ｓ部分はほぼ密封された状態となっている。従って、隙間Ｓ部分に塗布されたオイル（グリース、ペースト）は、大きな圧力を受けることによって、均一性が無くなり、そのためにインナーレース５と軸部４が固着する。
即ち、特許文献１のようにユニットベアリング３の車幅方向外側にオイル溜まり１８を形成しても、このオイル溜まり１９のオイル１８を、軸部４の外周面４ａとインナーレース５の内周面５ａとによる隙間Ｓ部分に対して供給することができないため、前記したように隙間Ｓ部分に予めオイル（グリース、ペースト）を塗布しても、経時的には前記隙間Ｓ部分が微動摩耗（フレッティング）によって固着する可能性を有していた。
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、軸部とインナーレースの隙間部分が固着する問題を防止できるようにした軸受構造を提供することを目的とする。
本発明は、鞘状の車軸の端部に突設された軸部に対しユニットベアリングを介してハブが回転自在に外嵌装着されており、前記車軸の内周部に間隔を有して車幅方向外側からドライブシャフトが挿し込まれ、且つ、該ドライブシャフトの車幅方向外側端部に備えたフランジ部分が前記ハブの車幅方向外側に締結されて前記ハブが前記ドライブシャフトにより回転駆動され、前記ユニットベアリングのアウターレースはハブの内周部に圧入され、前記ユニットベアリングのインナーレースは隙間嵌めにより軸部の外周部に装着され、且つ、軸部に螺合したスピンドルナットによりワッシャを介し押し付けられて軸部に固定された軸受構造において、
前記ハブ内における前記ユニットベアリングと前記ドライブシャフトのフランジ部分とで挟まれた空間にオイル溜りを形成し、
前記インナーレースの車幅方向外側の被押付面と前記ワッシャの押付面の少なくとも一方に、軸部の径方向に延びて前記インナーレースと軸部の隙間嵌めによる隙間を前記オイル溜まりに連通し、毛細管現象によって前記オイル溜まりからオイルを前記隙間に供給するオイル導入溝を形成し、
前記オイル導入溝は、前記オイルの供給により前記軸部と前記インナーレースの固着を防止するよう構成したことを特徴とする軸受構造、に係るものである。
上記本発明の軸受構造によれば、オイル溜まりに十分な量のオイルを予め充填して貯留させておくことができるので、前記インナーレースの被押付面と前記ワッシャの押付面の少なくとも一方に形成したオイル導入溝により、オイル溜まりのオイルはオイル導入溝を毛細管現象により流れて前記インナーレースと軸部との隙間嵌めによる隙間に安定して供給されるようになる。
上記軸受構造において、前記インナーレースと軸部が隙間嵌めされるインナーレースの内周面と軸部の外周面との少なくとも一方に、軸部の軸方向へ延びるオイル誘導溝を形成することは好ましい。前記オイル誘導溝を備えると、オイル導入溝から導入されたオイルを隙間嵌めによる隙間の全面に分散して供給することができる。
又、上記軸受構造において、前記車軸とドライブシャフトとの間に有する間隔を、前記インナーレースと軸部との隙間嵌めによる隙間に連通させる連通孔を形成することが好ましい。前記連通孔を備えると、デファレンシャルギアを潤滑して車軸とドライブシャフトとの間隔を流れてオイル溜りに供給されるオイルを、連通孔によりインナーレースと軸部との隙間に直接供給することができる。
上記した本発明の軸受構造によれば、インナーレースの被押付面とワッシャの押付面の少なくとも一方に、インナーレースと軸部の隙間をオイル溜まりに連通するオイル導入溝を形成したので、オイル溜まりのオイルがオイル導入溝を毛細管現象により流れて隙間嵌めの隙間に安定して供給されるようになり、これにより、軸部とインナーレースが固着する問題を効果的に防止できるようになる。
（ａ）は本発明の軸受構造の一実施例を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のユニットベアリングを取り出して示した断面図、（ｃ）は（ｂ）のユニットベアリングのＩＣ−ＩＣ方向矢視図である。 （ａ）は図１と関連する他の実施例を示すもので、ワッシャとスピンドルナットを取り出して示した断面図、（ｂ）は（ａ）のワッシャのＩＩＢ−ＩＩＢ方向矢視図である。 （ａ）は本発明の軸受構造の別の実施例を示す軸部の断面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ方向矢視図である。 本発明の軸受構造の更に別の実施例を示す断面図である。 従来の軸受構造の一例を示す断面図である。
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
図１は本発明の軸受構造の一実施例を示しており、図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
図１に示す実施例においては、先に図５で説明したように、鞘状の車軸１の軸部４とハブ２との間にはユニットベアリング３が設けられており、このとき、前記ユニットベアリング３のアウターレース７はハブ２の内周部に圧入されている。又、ユニットベアリング３のインナーレース５は、軸部４の外周に対して隙間嵌め（ルーズフィット）されており、前記インナーレース５は前記軸部４の段差１１に突き当てられ、前記インナーレース５の反対側からワッシャ１２を介してスピンドルナット１３で締め付けることにより軸部４に固定されている。
上記構成において、前記ハブ２内における前記ユニットベアリング３と、車幅方向外側から挿し込まれる前記ドライブシャフト１４のフランジ部分１４ａとで挟まれた空間には、オイル１８を充填したオイル溜り１９を形成している。
更に、前記インナーレース５の被押付面５ｂに対して、軸部４の径方向に延びて前記軸部４の外周面４ａとインナーレース５の内周面５ａとの間における隙間嵌めによる隙間Ｓを前記オイル溜まり１９に連通するようにしたオイル導入溝２０を形成している。このオイル導入溝２０は図１（ｃ）に示すように、放射状に複数（図示では４個）を設けることができる。尚、オイル導入溝２０の設置数は任意に選定することができる。又、オイル導入溝２０の幅、深さの寸法とその形状は任意に選定することができる。即ち、オイル導入溝２０は、前記オイル溜まり１９のオイル１８が毛細管現象によって前記隙間Ｓに導かれるように設ける。
図２は図１と関連する他の実施例を示すもので、図２の実施例では、前記ワッシャ１２の押付面１２ａに、軸部４の径方向に延びて前記インナーレース５と軸部４との隙間嵌めによる隙間Ｓを前記オイル溜まり１９に連通するようにしたオイル導入溝２０'を形成した場合を示している。この実施例においても、オイル導入溝２０'の設置数、幅、深さの寸法とその形状は任意に選定することができる。
尚、図１に示すようにインナーレース５の被押付面５ｂにオイル導入溝２０を形成した構成と、図２に示すようにワッシャ１２の押付面１２ａにオイル導入溝２０'を形成した構成の両方を備えることもできる。
図１、図２に示す実施例によれば、前記ハブ２内における前記ユニットベアリング３と前記ドライブシャフト１４のフランジ部分１４ａとで挟まれた空間にオイル溜まり１９を形成しているので、該オイル溜まり１９には十分な量のオイル１８を予め充填して貯留させておくことができる。
従って、前記オイル溜まり１９のオイル１８は、ユニットベアリング３のアウターレース７の抜け止めを行う止め部材１０ａとワッシャ１２との間を通して、前記オイルシール８を常に潤滑することができる。
更に、前記インナーレース５の被押付面５ｂと前記ワッシャ１２の押付面１２ａの少なくとも一方にオイル導入溝２０，２０'を形成したので、前記オイル溜まり１９のオイル１８はオイル導入溝２０，２０'を毛細管現象により流れて前記インナーレース５と軸部４との隙間嵌めによる隙間Ｓに安定して供給されるようになる。
従って、隙間Ｓに常にオイル１８が供給されることにより、隙間Ｓ部分に微動摩耗（フレッティング）が生じて前記軸部４と前記インナーレース５が固着するという問題を効果的に防止することができる。
図３は、本発明の別の実施例を示したものであり、図３の実施例では、図１、図２に示すように前記インナーレース５の被押付面５ｂと前記ワッシャ１２の押付面１２ａの少なくとも一方にオイル導入溝２０，２０'を備えた構成において、前記軸部４の外周面４ａに、軸部４の軸方向へ延びるオイル誘導溝２１を形成している。このオイル誘導溝２１は図３（ｂ）に示すように、前記軸部４の外周面４ａに複数（図示では４個）を設けることができる。このオイル誘導溝２１の設置数は任意に選定することができる。又、オイル誘導溝２１の幅、深さの寸法とその形状は任意に選定することができる。
又、図３の実施例では、前記軸部４の外周面４ａにオイル誘導溝２１を形成した場合について説明したが、前記軸部４に隙間嵌めされるインナーレース５（図１（ａ）参照）の内周面５ａに、前記オイル誘導溝２１と同様のオイル誘導溝２１を形成してもよい。前記軸部４の外周面４ａと、前記インナーレース５の内周面５ａの両方に、前記オイル誘導溝２１を形成してもよい。
図３に示す実施例によれば、前記軸部４の外周面４ａと、前記インナーレース５の内周面５ａの少なくとも一方に軸部４の軸方向へ延びるオイル誘導溝２１を形成したので、オイル溜まり１９からオイル導入溝２０，２０'を毛細管現象により流れて隙間嵌めによる隙間Ｓに供給されたオイル１８は、前記オイル誘導溝２１によって隙間Ｓの全面に分散して供給されるようになる。従って、隙間Ｓは確実にオイル１８で満たされるようになるので、前記軸部４と前記インナーレース５が固着する問題は更に効果的に防止されるようになる。
図４は、本発明の更に別の実施例を示したものであり、図４の実施例では、前記軸部４とドライブシャフト１４との間に有する間隔１６を前記インナーレース５と軸部４との隙間嵌めによる隙間Ｓに連通させるようにした連通孔２２を軸部４に形成している。この連通孔２２は軸部４を径方向に貫通するように複数設けることができる。尚、連通孔２２の設置数、口径の寸法とその形状は任意に選定することができる。又、図４の実施例に示す連通孔２２は、図１、図２に示したオイル導入溝２０，２０'、及び、図３に示すオイル誘導溝２１を備えた構成において、実施することができる。
図４に示す実施例によれば、前記軸部４とドライブシャフト１４との間に有する間隔１６を、前記インナーレース５と軸部４との隙間嵌めによる隙間Ｓに連通するようにした連通孔２２を形成したので、図示しないデファレンシャルギアを潤滑して軸部４とドライブシャフト１４との間隔１６を流れてオイル溜り１９に向かうオイル１８を、連通孔２２によってインナーレース５と軸部４との隙間Ｓに直接供給することができる。従って、オイル溜まり１９のオイル１８が何らかの原因で供給されなくなった場合にも、軸部４とドライブシャフト１４との間隔１６を流れるオイル１８が隙間Ｓに直接供給されることにより、微動摩耗（フレッティング）が生じて前記軸部４と前記インナーレース５が固着する問題を防止することができる。
尚、本発明の軸受構造は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
１ 鞘状の車軸
２ ハブ
３ ユニットベアリング
４ 軸部
５ インナーレース
５ａ 内周面
５ｂ 被押付面
７ アウターレース
１２ ワッシャ
１２ａ 押付面
１３ スピンドルナット
１４ ドライブシャフト
１４ａ フランジ部分
１６ 間隔
１８ オイル
１９ オイル溜り
２０ オイル導入溝
２０' オイル導入溝
２１ オイル誘導溝
２２ 連通孔
Ｓ 隙間

Claims (3)

  1. 鞘状の車軸の端部に突設された軸部に対しユニットベアリングを介してハブが回転自在に外嵌装着されており、前記車軸の内周部に間隔を有して車幅方向外側からドライブシャフトが挿し込まれ、且つ、該ドライブシャフトの車幅方向外側端部に備えたフランジ部分が前記ハブの車幅方向外側に締結されて前記ハブが前記ドライブシャフトにより回転駆動され、前記ユニットベアリングのアウターレースはハブの内周部に圧入され、前記ユニットベアリングのインナーレースは隙間嵌めにより軸部の外周部に装着され、且つ、軸部に螺合したスピンドルナットによりワッシャを介し押し付けられて軸部に固定された軸受構造において、
    前記ハブ内における前記ユニットベアリングと前記ドライブシャフトのフランジ部分とで挟まれた空間にオイル溜りを形成し、
    前記インナーレースの車幅方向外側の被押付面と前記ワッシャの押付面の少なくとも一方に、軸部の径方向に延びて前記インナーレースと軸部の隙間嵌めによる隙間を前記オイル溜まりに連通し、毛細管現象によって前記オイル溜まりからオイルを前記隙間に供給するオイル導入溝を形成し、
    前記オイル導入溝は、前記オイルの供給により前記軸部と前記インナーレースの固着を防止するよう構成したことを特徴とする軸受構造。
  2. 前記インナーレースと軸部が隙間嵌めされるインナーレースの内周面と軸部の外周面の少なくとも一方に、軸部の軸方向へ延びるオイル誘導溝を形成したことを特徴とする請求項１に記載の軸受構造。
  3. 前記車軸と前記ドライブシャフトとの間に有する間隔を、前記インナーレースと軸部との隙間嵌めによる隙間に連通させる連通孔を前記軸部に形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の軸受構造。
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