説明

等速ジョイントに接続されたホイールハブアセンブリのための静的シールデバイス

【課題】ホイールハブアセンブリ、等速ジョイントと動作可能に関連した内側リング、ホイールハブアセンブリと連結され、個々の回転体を保護するために内側リングとホイールハブの外側リングとの間に配置された第1シールアセンブリを含んだ外側リング、および内側リングによって担持され、ホイールハブとジョイントの外側リングとにまたがって配置された第2シールアセンブリのために静的シールデバイスを提供する。
【解決手段】第1シールアセンブリはベアリングの内側リングに固定されたシールドを含み、ジョイントに向いた環状信号発生要素を担持したフランジ部がジョイントの側に設けられ、信号発生要素はフランジ部の環状径方向内側領域を覆っておらず、そこと内側リングとの間に環状シートを形成し、使用時には第2シールアセンブリの管状コアの外側に径方向に折り曲げられた端部がそこに連結される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は等速ジョイントに接続されたホイールハブアセンブリのための静的シールデバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
ホイールハブアセンブリは一側において自動車のホイールを支持しており、ホイールが駆動された場合、アセンブリは、駆動トルクをアクスルシャフトからホイール自身へと伝達するために、等速ジョイントに対してある角度で接続されている。ホイールハブアセンブリは回転軸Aを備え、内側リングと外側リングとを具備し、それらは互いに回転軸Aに対して同軸であり、それらの間の回転体のクラウン(crown)の配列によって互いに対して回転可能である。
【0003】
内側リングは、ホイールがアセンブリに取り付けられることが可能となるようにフラン字形状の内側リングであり、
− 回転軸Aに交差したフランジと、
− 回転軸Aに沿って伸び、フランジと一体に形成され且つフランジと同一の材料とされたアクスルと、
− アクスル自身に関してフランジと反対側のアクスルに軸方向に組み付けられ、且つ丸められたエッジによってアクスルのショルダに対して軸方向に係止されたインサートリングと、を具備している。
【0004】
等速ジョイントからホイールハブへの駆動トルクの伝達は、ホイールハブおよび等速ジョイントの外側リングが隣接し且つ向き合った端部に設けられた歯付き手段の伝達動作を結合することによって確実に行われる。歯付き手段は典型的なスプラインカップリング、または一組の前部の歯から成っていてもよく、それらは互いに面と向かって連結されており、特許文献1、特許文献2または特許文献3に示されたようなものである。
【0005】
特に、前部の歯が設けられている場合、ホイールハブと等速ジョイントとの間の結合ゾーンは外部の汚染物質(水、埃、泥、土)の侵入に対して保護されなければならず、同じことが内側リングと直立サスペンションへの固定手段が設けられた外側リングとの間に配置されて組み付けられた回転体にも当てはまる。
【0006】
そのような保護は、特許文献3によれば、2つの対向したシールドから形成された単一のシールアセンブリから得られており、第1シールドはベアリングの内側リングの等速ジョイントに面した側に固定され、第2シールドはベアリングの外側リングに固定され且つ第1シールドと接触して協働する1つ以上のスライドリップが設けられたシールリングを担持している。第1シールドは二重の折り曲げによって得られた複雑な形状であり、そのスリーブ部はベアリングの内側リングから等速ジョイントの外側リングに向かって突出し、結合ゾーンを覆うように伸びている。この突出部には、少なくともその自由端において、等速ジョイントの外側リングと正面向きに協働する環状シールが設けられていてもよく、さらに、第1シールドの突出部または使用時に等速ジョイントに面するフランジ部の面には、シールドが強磁性体材料から形成されている場合、突起部と陥没部との交互反復、もしくは磁化可能なエラストマ材料から形成された環状シール部から成る環状信号発生要素が設けられていてもよく、環状シール部は磁化および非磁化ゾーンの交互反復を備えるようにもしくは反対の極を備えるように磁化されてもよい。使用時に適切なセンサと連結されると、言われているものによれば内側ベアリングリングと一体化された「フォニックホイール(phonic wheel)」は信号を発生し、この信号は自動車のホイールの回転速度を検出するために提供されている。
【0007】
特許文献3の解決策は高価であり、製造が複雑且つ径方向および軸方向の両方において全体的に寸法が大きい。
【0008】
特許文献1の場合、第1シールドは径方向において単純なL字形状を備え、そのフランジ部に信号発生要素を担持している。結合ゾーンの保護は第2シールアセンブリによって実行され、回転体を保護するために配置され、内側ベアリングリングの外側面にその自由端においてその管状コアを介して組み付けられて適合されたシールアセンブリから離間され且つ隣接している。管状コアはジョイントの外側リングの径方向シールを形成した環状スリーブシールを担持している。この解決策は、同一の内側リングが両方のシールアセンブリの離間した組み着けを可能にするために十分に長く形成されなければならないため、ベアリングの軸方向の寸法を顕著に増大させる。さらに、第2シールアセンブリの適合を得るために、組み付けステップにおいて要求される押し付け力が負荷されるショルダを備えていることが望ましい。これは、その自由端のゾーンに向かったコアの内側リングの取り付けゾーンの端部において得られるべきであり、したがって、内側リングは組み付けステップにおいてピーク荷重を受け、容易に変形される。
【0009】
しかしながら、特許文献2は類似した解決策を教示しており、第2シールアセンブリは等速ジョイントの外側リングによって担持され且つ内側ベアリングリングと正面向きに協働するシールを備えているか、または第2シールアセンブリのコアの外側に径方向に取り付けられる第1シールアセンブリも受容することを意図された同一の領域において内側ベアリングリングによって担持されている。この解決策は軸方向寸法が特許文献1のものに対して減少されることを可能にしているが、径方向の寸法を増大させている。さらに、必然的に軸方向に極めて長いコアを備えた第2シールアセンブリの組み着けを変形することなく正確に実行することは、端部ショルダが第1シールアセンブリの第1シールドのフランジ部に向かって同一に得られていない限り困難である。しかしながら、このフランジによって追加的に担持された信号発生要素を伴った干渉の問題をこのことは引き起こす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】国際公開第2009/140996号パンフレット
【特許文献2】欧州特許第2 042 755号明細書
【特許文献3】国際公開第2008/006339号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明の目的は、等速ジョイントに接続されたホイールハブアセンブリのための静的シールを提供することであり、このシールは上述の欠点をなくし、低コスト且つ高度に製造容易であり、回転体およびジョイントとホイールハブとの間の連結ゾーンの高い保護効果を備え、軸方向および径方向の寸法を減少している。
【課題を解決するための手段】
【0012】
したがって、等速ジョイントに接続されたホイールハブアセンブリのための静的シールは、請求項1に定義されたように、本発明により提供される。
【0013】
したがって、全体的にコンパクトなデバイス構造が得られ、軸方向および径方向の両方の寸法の減少を伴い、製造および組み立てが容易であり、軸方向に長い部品がピーク荷重を受けることはない。ジョイントとホイールハブとの隣接した領域の優れた流体密なシールが等しく得られている。
【0014】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付図内の図を参照して形成された以下の非限定的な実施形態の記載から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】ホイールハブアセンブリと等速ジョイントとの間に取り付けられた、本発明による静的シールデバイスの径方向断面の長手正面の概略を示した図であり、簡略化のために部分的にのみ示されている。
【図2】図1のシールデバイスの変形の詳細の縮小図であり、径方向断面を概略的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図1および2を参照すると、参照符号1は全体的にホイールハブアセンブリ3および内側リング5のための静的シールデバイスを示しており(図1)、内側リング5は内側リングとともに一体に回転する等速ジョイント6と動作可能に関係付けられている。ホイールハブアセンブリ3は、リング5と同軸且つ同心にリング5の径方向外側に組み付けられた外側リング8と、リング5とリング8との間に配置された複数の回転体9と、をさらに具備している。内側リング5は、丸められた端部7によって軸方向に係止された独立要素として形成され且つ円筒外側面26によって外面を区切られたリング5aを具備し、一方の等速ジョイント6は、円筒外側面29および前方歯12が設けられた外側リング10を具備し、前方歯は端部7のその相互に隣接した点13(図2)において得られた類似の前方歯と係合するが、単純化のために図示されていない。
【0017】
デバイス1は、内側リング5(特にリング5a)と外側リング8との間に配置されて回転体9を保護している第1シールアセンブリ14と、内側リング5(特にリング5a)によって一体的に担持されてホイールハブ3とジョイント6の外側リング10とにまたがって配置された第2シールアセンブリと、を具備している。
【0018】
シールアセンブリ14は、互いに対面し且つそれぞれ内側リング5と外側リング8とに取り付けられた2つのシールド16および21と、シールド21と一体化され且つシールド16と接触してスライドするように配置された複数の環状リップ22,23,24を具備している。
【0019】
シールド16は径方向においてL字形状であり、内側リング5の径方向外側面26に固定されたスリーブ部17と、スリーブ部17から外側に且つ外側リング8に向かって突出するように径方向に伸びたフランジ部18と、を具備している。
【0020】
ジョイント6に面した個々の前面20上で、フランジ部18はフラット環状インサート19bによって形成された信号発生要素19を支持しており、フラット環状インサートは一定の軸方向厚さを有する略台形の径方向セクションを備え、磁化され且つ面20に固定された磁化可能なエラストマ材料で形成されている。環状インサート19bは、複数の磁化ゾーンおよび非磁化ゾーンを軸Aに関して互いに交互に備えているか、または反対の極性を備えた複数の磁化ゾーンを備えており、環状要素もしくはインサート19bが既知であるが図示されていないセンサと動作可能に連結されたときに、そのようなセンサがリング5の回転速度の関数の信号を放出する。
【0021】
本発明の特徴によれば、環状インサート19bは、フランジ部18の径方向環状内側領域25が面20においてカバーされないまま残されており、その領域は内側リング5(特にリング5a)の径方向外側面26に直接隣接しており、リング5a上においてシールド16のスリーブ部17および第2シールアセンブリ15の管状コア28の第1端部27は、軸方向に互いに直接隣接する位置において組み付けられている。環状要素19を構成した磁化可能なエラストマ材料のインサート19bは、次いで面20に連結されて固定され、前術のカバーされていない環状領域25を除いてフランジ部を全体的にカバーしている。
【0022】
管状コア28は全体的に金属材料をプレス加工して形成されており、リング5から軸方向に突出してリング5と同軸にジョイント6に向かって且つホイールハブ3および前方歯と相互に係合して設けられたジョイント6の外側リング10の隣接部の周りに、特に通常はリング5と略同軸に配置された外側リング10の円筒外側面29に一致して伸びている。
【0023】
本発明によれば、フランジ部18の径方向の拡張に対して径方向の拡張を減少した形状としたために、環状要素19はフランジ部18の径方向にカバーされていない内側環状領域25と、内側リング5の径方向外側面26との間を形成し、環状シート30はジョイント6に向かって前方に、したがってコア28に向かって開放され、図に見られるように、コア28の端部27の一部を受け入れるために適している。
【0024】
本発明によれば、要素19の形状のそのような特性の組み合わせにおいて、ジョイント6に対向した側に面したコア28の端部27には径方向外側にL字形状エッジ31が設けられ、環状シート30に連結して、ジョイント6に向かって面したリング19の面32と略同一平面状にある。特に、L字形状エッジ31は、ベアリング4の内側リング5上にシールアセンブリ15を組み付けるためのスラストショルダを形成するように適合されている。このようにして、折り曲げられた端部31によって形成されたショルダは、コア28の端部27によって担持され、使用時には組み付け方向に面し、これによって組み付け段階においてコア28へのあらゆるピーク荷重の負荷を回避している。さらに、組み付けられたとき、端部31は全体的に環状要素19の軸寸法内に含まれたままであり、したがって、コア28の軸寸法を増加させない。
【0025】
要素19の径方向の伸びに起因した、ある場合において満足でない信号発生を改善するために、環状インサート19bは径方向に伸び、シールド16のフランジ部18を画定した径方向外側エッジ33を越えて伸びており(図1)、且つ軸方向においてフランジ部18の全厚さにわたって且つ面20の反対側のフランジ部18の第2前面34に至るまで伸びている。このようにして、フランジ部18の径方向外側エッジ33はインサート19b内に埋め込まれている。
【0026】
内側リング5とジョイント6との(相対の前部歯を備えた)隣接した部分の流体密な保護を確実にするために、管状コア28の端部27は内側リング5の径方向外側面26と例えば締まり嵌めによって流体密に連結されており、それはリング5と傾斜して一体となったコア28も形成している。さらに、管状コア28に加えて、シールアセンブリ15も、端部27の反対側の、管状コア28の第2端部36によって担持された環状シール35を具備している。
【0027】
シール35はエラストマ材料から形成されており、少なくとも弾性変形可能な第1環状リップ37を具備している。この環状リップ37は径方向に伸びて第2端部から、コア28の内側且つ第1端部27のL字形状エッジ31の反対側に突出しており、ジョイント6の外側リング10の略円筒外側面29と干渉する位置まで伸びており、その上にスライドする径方向シールを得ている。
【0028】
環状シール35は第2環状リップ38をさらに具備している。第2環状リップ38は径方向に対して斜めに伸び、端部36から環状リップ37とは反対側に突出し、リップ37に対して端部27に向かって後退するように位置している。第2環状リップ38はシール35内において且つリップ37に向かってジョイント6に面した前方環状くぼみ39を形成し、リップ37に接近してくる可能性がある汚染物質に対して遠心分離要素としてリップ38が作用することを可能とするように形成されている。
【0029】
特に、リップ38は37よりも短く、軸方向に伸びて、内側リング5の反対側に面して正面向きのリップ37を画定した側方環状面40と同一平面となっている。さらに、管状コア28の端部36は端部27よりも小さい径であり、コア28の斜めに折り曲げられた段部41を介して第1端部27に接続されており、コア28自身の軸方向の剛性を増大させている。
【0030】
管状コア28のそのような第2端部36は、環状シール35内に全体的に嵌め込まれている。さらに、図2の代替的な実施形態によれば、コア28の端部36はL字形状エッジ42の内側に径方向に設けられ、このL字形状エッジ42は端部27のL字形状エッジ31と反対方向にかつ平行に伸びており、リップ37の基幹セグメントに平行に且つ直接隣接した位置においてシール35内にはめ込まれており、内側リング5に面した側の側面に位置している。
【0031】
本発明の別の態様によれば、インサート19bによって形成された信号発生要素19は端部27のL字形状エッジ向かって径方向内側面43によって画定されており、この径方向内側面43は実質的には単一または混合の円錐面である斜めに配列され、環状要素19によって区切られたエッジ31のためのシール30が、正面向きの開口、すなわちジョイント6に向かった側において径方向外向きに拡張されように向けられている。
【符号の説明】
【0032】
3 ・・・ホイールハブアセンブリ、 5 ・・・内側リング、 6 ・・・等速ジョイント、 8 ・・・外側リング、 10 ・・・外側リング、 12 ・・・前方歯、 14 ・・・第1シールアセンブリ、 15 ・・・第2シールアセンブリ、 16,21 ・・・シールド、 17 ・・・スリーブ部、 18 ・・・フランジ部、 19 ・・・信号発生要素、 19b ・・・環状インサート、 22,23,24 ・・・環状リップ、 25 ・・・径方向環状内側領域、 26 ・・・円筒外側面、 28 ・・・管状コア、 29 ・・・円筒外側面、 30 ・・・環状シート、 31,42 ・・・L字形状エッジ、 33 ・・・外側エッジ、 35 ・・・環状シール、 37 ・・・環状リップ、 38 ・・・第2環状リップ、 39 ・・・前方環状くぼみ、 40 ・・・側方環状面、 41 ・・・段部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
等速ジョイント(6)に接続されたホイールハブ(3)のための静的シールデバイスであって、該シールデバイスは、使用時に前記ホイールハブ(3)の内側リング(5)と外側リング(8)との間に入る第1シールアセンブリ(14)と、使用時に前記内側リング(5)によって一体的に担持され且つ前記ホイールハブ(3)と前記等速ジョイントの外側リング(10)とにまたがって配置される第2シールアセンブリ(15)と、を具備し、
− 前記第1シールアセンブリ(14)はスリーブ部(17)を利用して前記内側リング(5)に固定された第1シールド(16)を具備し、前記第1シールアセンブリには前記ジョイント(6)の側にフランジ部(18)が設けられ、該フランジ部は径方向に伸びて突出しており、
− 環状インサート(19b)が、前記フランジ部(18)の径方向環状内側領域(25)を覆わないように成形され、前記環状内側領域は前記内側リングの径方向外側面(26)に直接隣接して、この径方向外側面において、前記第1シールドのスリーブ部(17)と前記第2シールアセンブリ(15)の管状コア(28)の第1端部(27)とは、使用時に互いに直接隣接するように取り付けられており、
− リング(19)は、該リング自身と前記第1シールド(16)のフランジ部の前記覆われていない環状領域(25)と前記内側リングの径方向外側面(26)との間に、前記ジョイント(6)に向かって正面に開放した環状シート(30)を形成しており、
− 前記第2シールアセンブリの管状コアの前記第1端部(27)は前記ジョイント(6)の反対側に面し、前記第2端部(27)にはL字形状エッジ(31)が設けられ、該L字形状エッジは前記環状シート(30)内に連結されて、前記ジョイント(6)に向かって面した前記環状インサート(19b)の面(32)と略同一平面状にあるように成形されていることを特徴とするシールデバイス。
【請求項2】
前記管状コアの第1端部(27)は、前記内側リング(5)の径方向外側面(26)に流体密に連結されていることを特徴とする請求項1に記載のシールデバイス。
【請求項3】
前記第2シールアセンブリ(15)の管状コア(28)は軸方向に伸び、前記内側リング(5)から前記等速ジョイントに向かって突出しており、
前記第2シールアセンブリ(15)は前記管状コアの第1端部の反対側の第2端部によって担持され且つエラストマ材料から形成された管状シール(35)をさらに具備し、それに続いて弾性的に変形可能環状の第1リップ(37)を少なくとも具備し、
該環状リップは径方向に伸びて前記管状コアの第2端部(36)から前記管状コア(28)の内側に向かって、且つ前記管状コアの第1端部の前記L字形状エッジ(31)の反対側から突出し、スライド可能な径方向シールを形成するために、前記等速ジョイントの外側リング(10)の略円筒形の外側面(29)と干渉する位置まで伸びていることを特徴とする請求項1または2に記載のシールデバイス。
【請求項4】
前記管状コアの第2端部(36)によって担持された前記環状シール(35)はエラストマ材料から形成されており、第2環状リップ(37)をさらに具備し、
該第2環状リップは斜めの方向において径方向に伸びており、前記管状コアの第2端部から第1環状リップ(37)の概略反対側に突出し且つ前記第1環状リップ(37)に対して前記管状コアの第1端部(27)に向かって軸方向に後退した位置にあり、前記シール内において且つ前記第1環状リップ(27)に向かって前方環状くぼみ(39)を画定しており、
前記前方環状くぼみは前記第2環状リップ(38)が前記第1環状リップに接近する可能性がある汚染物質に対して遠心分離要素として作用することが可能なように形成されていることを特徴とする請求項3に記載のシールデバイス。
【請求項5】
前記第2環状リップ(38)は前記第1環状リップ(37)よりも短く、前記第1環状リップ(37)の前部を画定した環状側面を同一平面となるまで軸方向に伸び、且つ前記内側リング(5)の反対側に面していることを特徴とする請求項4に記載のシールデバイス。
【請求項6】
前記管状コア(28)の第2端部(36)は前記第1端部(27)よりも小さい径を有し、前記コアの斜めに折り曲げられた段部(41)を利用して前記第1端部に接続されて前記管状コア(28)の剛性を増大させており、前記管状コアの第2端部(36)全体は前記第2シールアセンブリ(15)に属した環状シール(35)内に組み込まれていることを特徴とする請求項4または5に記載のシールデバイス。
【請求項7】
前記管状コア(28)の第2端部(36)には径方向内側にL字形状エッジ(42)が設けられており、該L字形状エッジは前記第1端部(27)のL字形状エッジ(31)の反対方向に且つ平行に伸びており、前記弾性変形可能な第1環状リップ(37)の基幹セグメントに平行に且つ直接隣接した位置において前記環状シール(35)内に組み込まれており、前記ベアリングの内側リグ(5)に面した側の側面に位置していることを特徴とする請求項6に記載のシールデバイス。
【請求項8】
信号発生要素(19)を形成した前記環状インサート(19b)は、軸方向に測定して所定の厚さの環状インサートとして磁化可能なエラストマ材料によって形成され、前記インサートは前記等速ジョイント(6)に面した前記第1シールドのフランジ部の第1前面(20)に化学的に固定されており、前記フランジ部の覆われていない環状領域(25)を除いて前記フランジ部を全体的に覆っており、前記覆われていない環状領域は前記第2シールアセンブリの管状コアの第2端部のL字形状エッジのためのシート(30)を形成していることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のシールデバイス。
【請求項9】
磁化可能なエラストマ材料から形成された前記環状インサート(19b)は、径方向において前記第1シールド(16)のフランジ部を画定した径方向外側エッジ(33)を越えて伸びており、且つ軸方向において前記フランジ部(18)の全厚さにわたって且つ前記第1前面の反対側の前記第1シールドのフランジ部の第2前面(34)に至るまで伸びて、前記第1シールドのフランジ部の径方向外側エッジ(31)が前記インサート(19b)内に嵌め込まれていることを特徴とする請求項8に記載のシールデバイス。
【請求項10】
前記信号発生要素を形成した環状インサートは、斜めに配置され且つ配向された径方向内側面(43)によって前記第2シールアセンブリの管状コア(28)の第1端部のL字形状エッジに向かって画定されており、前記L字形状エッジのために、前記リングによって画定された前記シート(30)は径方向に開放した側において径方向外向きに拡張されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のシールデバイス。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2013−11349(P2013−11349A)
【公開日】平成25年1月17日(2013.1.17)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2012−143910(P2012−143910)
【出願日】平成24年6月27日(2012.6.27)
【出願人】(508282993)アクティエボラゲット・エスコーエッフ (42)
【Fターム(参考)】