JP2006046565A - Sealing device of rolling bearing, and hub unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転がり軸受の密封装置及びハブユニットに関し、より詳細には、外部からの塵埃、水、水蒸気、泥水等の軸受内部への侵入を防止するための転がり軸受の密封装置及び該密封装置が組み込まれたハブユニットに関する。
BACKGROUND OF THE
例えば、自動車や鉄道車両の車輪を支持する転がり軸受は、通常、雨水や風雪、塵埃等に曝されながら屋外で使用される。極端な場合には、水中に浸漬した状態で使用されることもある。そこで、従来の転がり軸受では、密封装置が使用されている。 For example, rolling bearings that support the wheels of automobiles and railway vehicles are usually used outdoors while being exposed to rainwater, wind and snow, and dust. In extreme cases, it may be used while immersed in water. Therefore, a sealing device is used in the conventional rolling bearing.
図2は、自動車の車輪を回転自在に支持する従来のハブユニットの一例を示す。ハブユニットOは、固定輪である外輪相当部材(外側軌道輪)1と、回転輪である内輪相当部材(内側軌道輪)3と、複数の転動体10とを備えている。外輪相当部材1は、その軸方向中間部の外周面に形成した取付部2により、懸架装置(図示せず)に支持固定される。
FIG. 2 shows an example of a conventional hub unit that rotatably supports the wheels of an automobile. The hub unit O includes an outer ring equivalent member (outer raceway ring) 1 that is a fixed ring, an inner ring equivalent member (inner raceway ring) 3 that is a rotating wheel, and a plurality of
また、内側相当部材3はハブ4と内輪5とを有する。ハブ4の外周面のアウトボード側端部(自動車への組み付け時に幅方向外側の端部:図2の左端部)には取付フランジ7が設けられ、取付フランジ7には車輪を取り付けるためのスタッド7aが周方向に略等間隔で複数植設されている。ハブ4の内周面にはスプライン溝6が形成されており、車両への組み付け時、スプライン溝6には等速ジョイントを介して回転駆動される駆動軸が挿入される。内輪5は、ハブ4のインボード側端部(自動車への組み付け時に幅方向内側の端部:図2の右端部)の小径段部に嵌め込まれる。
The inner
外輪相当部材1の内周面には複列の外輪軌道面8,8が、ハブ4の軸方向の中間部外周面と内輪5の外周面には内輪軌道面9,9が、それぞれ形成されている。そして、複列の外輪軌道面8,8と複列の内輪軌道面9,9との間には、それぞれ複数の転動体10,10が保持器11を介して周方向に転動可能に配設されている。尚、図示の例では、転動体10,10として玉を使用しているが、重量が嵩むハブユニットの場合には、転動体としてテーパころを使用する場合もある。
Double-row outer
さらに、外輪相当部材1のインボード側端部と内輪5との間、及び外輪相当部材1のアウトボード側端部とハブ4との間には、密封装置12a,12bが設けられ、ハブユニットOの軸受空間13の軸方向の両端部開口をシールするようにしている。
Further, between the inboard side end of the outer ring
密封装置12aは、図3に拡大して示されるように、芯金105、スリンガ106及びシール部材107を備えている。このうちの芯金105は、低炭素鋼板等の金属板にプレス加工等の打ち抜き加工並びに塑性加工を施す事により一体成形されている。芯金105は、外輪相当部材1のインボード側端部の内周面に内嵌固定自在な外径側円筒部109と、この外径側円筒部109の軸方向内端緑(図3の左端縁)から直径方向内方に折れ曲がった内側円環部110とを有して断面略L字形状に形成されている。
The
スリンガ106は、ステンレス鋼板等の優れた耐食性を有する金属板に、プレス加工等の打ち抜き加工並びに塑性加工を施す事により一体成形されている。スリンガ106は、内輪5の外周面に外嵌固定自在な内径側円筒部112と、この内径側円筒部112の軸方向外端縁(図3の右端縁)から直径方向外方に折れ曲がった外側円環部113とを有して断面L字形状に形成されている。
The
また、シール部材107はゴム等の弾性材料で形成されており、その基端部が芯金105に接着等により結合固定されており、外側、中間、内側の3本のシールリップ114、115、116を備えている。
Further, the
そして、最も外側に位置する外側シールリップ114の先端縁をスリンガ106の外側内環部113の内側面に摺接させ、残り2本のシールリップである中間シールリップ115及び内側シールリップ116の先端縁を、スリンガ106の内径側円筒部112の外周面に摺接させることにより、封入グリースの漏洩を防止するとともに、外部からの塵埃、水、泥水等の軸受空間13への侵入を防止する。
Then, the distal end edge of the
一方、密封装置12bは、図4に拡大して示されるように、それぞれが円環状に形成された芯金216とシール部材217とを備えている。芯金216は、低炭素鋼板等の金属板にプレス加工等の打ち抜き加工及び塑性加工を施す事により一体成形されている。芯金216は、外輪相当部材1のアウトボード側端部の内周面に内嵌固定自在な外径側円筒部222と、この外径側円筒部222の外端縁(図4の左端縁)から直径方向内方に折れ曲がった支持板部223とを備えている。
On the other hand, the
外径側円筒部222の内端寄り(図4の右端寄り)には大径部224が設けられており、この大径部224の自由状態における外径は外輪相当部材1のアウトボード側端部の内径よりも若干大きく設定されており、この大径部224は、外輪相当部材1のアウトボード側端部の内周面に締まり嵌めで内嵌固定自在とされている。
A large-
また、支持板部223は略S字形の断面形状を有し、直径方向内方(図4の下方)に向かうにつれて軸受空間13内に設置した転動体10に近づく方向(図4の右方向)に傾斜している。
Further, the
一方、シール部材217はゴム等の弾性材料で形成されており、芯金216に対してインサート成型するか、或いは接着等により芯金216に結合固定されている。また、シール部材217は芯金216の支持板部223の外側面(図4の左側面)全体を覆うと共に、その外周端部は外径側円筒部222から連続する傾斜部227の外周面と外輪相当部材1のアウトボード側端部の内周面との間で狭持されている。
On the other hand, the
シール部材217の外周端部で傾斜部227の外周面を覆っている部分の自由状態での外径は、外輪相当部材1のアウトボード側端部の内径よりも若干大きく設定されており、芯金216の大径部224を外輪相当部材1のアウトボード側端部の内周面に内嵌固定した状態では、シール部材217の外周端部で芯金216の傾斜部227の外周面を覆っている部分が、この傾斜部227の外周面と外輪相当部材1のアウトボード側端部の内周面との間で弾性的に押圧され、当該部分のシール性を確保する。
The outer diameter in the free state of the portion covering the outer peripheral surface of the
また、シール部材217は、外径側、内径側、2本のサイドシールリップ218,219と、1本のラジアルシールリップ220とを備えている。そして、2本のサイドシールリップ218,219を、先端縁(図4の左端縁)に向かう程直径方向外方(図4の上方)に傾斜させる事により、軸受空間13内へ外部からの塵埃、水、泥水等の異物の侵入を防止している。また、ラジアルシールリップ220を、先端縁(図4の右下縁)に向かう程、軸受空間13側(図4の右側)に傾斜させることにより、グリースの漏洩防止機能を確保している。
In addition, the
図5は、密封性向上の対策としてシール部材のシールリップ形状を変更した密封装置であり、この密封装置12cは、外輪相当部材1のインボード側端部を内輪5の端面より後退させ、この後退部に配置されている(例えば特許文献2参照)。
FIG. 5 shows a sealing device in which the sealing lip shape of the sealing member is changed as a measure for improving the sealing performance. The sealing device 12c is configured to retract the inboard side end of the outer ring
密封装置12cは、スリンガ316、芯金317及びシール部材318を備えており、スリンガ316の内径側円筒部320は内輪5の外径面に外嵌固定され、芯金317の外径側円筒部321は外輪相当部材1の外径面に外嵌固定されている。
The sealing device 12 c includes a
シール部材318は芯金317に接着等により一体に結合固定されており、直径方向の外側及び内側に配置されてスリンガ316の立板部319に摺接する2本のサイドシールリップ318a,318bと、スリンガ316の内径側円筒部320に摺接するラジアルシールリップ318cとを備えている。また、シール部材318には、先端近傍の内周面にスリンガ316の立板部319の先端が僅かな径方向隙間を介して対峙する円筒状の庇部318dが設けられている。
The
そして、シール部材318に設けられた2本のサイドシールリップ318a,318bが、スリンガ316の立板部319の内側面に摺接し、且つシール部材318の庇部318dにスリンガ316の立板部319の先端が近接してラビリンスシール部310を形成することで、耐水性、耐泥水性及び耐塵性が確保され、ラジアルシールリップ318cがスリンガ316の内径側円筒部320に摺接することで、グリース漏れ防止機能が確保されるとしている。
しかしながら、図3〜図5に示した密封装置12a,12b,12cにおいては、シール部材の各シールリップ間の空間にグリースを封入して潤滑を行うため、外部から軸受空間13へ侵入する泥水や塵埃等を大幅に減少させることは難しい。このような密封装置12a,12b,12cは、水がかかることが少なく、また、塵埃も少ない比較的清浄な環境においては十分なシール性能を示すが、周知のように、ハブユニットは屋外で使用され、時には雨水や風雪、塵埃に曝され、極端な場合、水中(例えば海水中や泥水中)に浸漬した状況で使用されることがあるため、このような劣悪な使用環境では十分なシール性能が得られないことがある。
However, in the
一方で、自動車等の燃費向上のためにハブユニットには低トルク化が求められており、密封装置においてはシール部材が低緊迫力に設定されて使用されることが多い。そのため、上述の劣悪な使用環境下、特に泥水中に浸漬した状態では、水圧も付加されるため密封装置のシール性能を維持することができなくなり、水とともに塵埃等が軸受内部に侵入して潤滑不良を引き起こす虞れがある。 On the other hand, in order to improve the fuel efficiency of automobiles and the like, the hub unit is required to have a low torque, and in a sealing device, the seal member is often used with a low tension. For this reason, under the above-mentioned poor use environment, especially when immersed in muddy water, water pressure is also applied, so that the sealing performance of the sealing device cannot be maintained, and dust and the like enter the bearing and lubricate together with water. There is a risk of causing defects.
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、シール性能の向上を図ることができると共に、潤滑剤を安定的に供給して長寿命とすることができ、更には剛性を高めることができる転がり軸受の密封装置及び該密封装置を組み込んだハブユニットを提供することにある。 The present invention has been made in order to eliminate such inconveniences, and the object thereof is to improve the sealing performance and to stably supply a lubricant to have a long life, Furthermore, it is providing the sealing device of a rolling bearing which can improve rigidity, and the hub unit incorporating this sealing device.
本発明の目的は、以下の構成によって達成される。
(1) 内側軌道輪と外側軌道輪との間に複数の転動体が周方向に転動可能に配設された転がり軸受に組み込まれる密封装置であって、
前記転がり軸受の軸受空間の軸方向の端部をシールするシール部材と、該シール部材に保持された潤滑剤含有プラスチック成形体とを有することを特徴とする転がり軸受の密封装置。
(2) 前記潤滑剤含有プラスチック成形体中のポリマーの割合は20〜90重量%であることを特徴とする(1)に記載の転がり軸受の密封装置。
(3) 内側軌道輪と外側軌道輪との間に複数の転動体が周方向に転動可能に配設され、前記内側軌道輪及び前記外側軌道輪のいずれか一方は車輪を結合固定するためのハブであり、(1)又は(2)に記載の密封装置が組み込まれたことを特徴とするハブユニット。
The object of the present invention is achieved by the following configurations.
(1) A sealing device incorporated in a rolling bearing in which a plurality of rolling elements are arranged so as to be able to roll in the circumferential direction between an inner race and an outer race,
A rolling bearing sealing device comprising: a sealing member that seals an axial end of a bearing space of the rolling bearing; and a lubricant-containing plastic molded body held by the sealing member.
(2) The rolling bearing sealing device according to (1), wherein a ratio of the polymer in the lubricant-containing plastic molded body is 20 to 90% by weight.
(3) A plurality of rolling elements are disposed between the inner raceway and the outer raceway so as to be able to roll in the circumferential direction, and either the inner raceway or the outer raceway is coupled and fixed to the wheel. A hub unit comprising the sealing device according to (1) or (2).
本発明によれば、シール部材の所定の空間に固形物である潤滑剤含有プラスチック成形体が保持されるので、泥水中等での使用のように過酷な環境下で使用されても密封性能の向上を図ることができると共に、剛性を高めることができ、しかも潤滑剤含有プラスチック成形体から潤滑剤が安定的に供給されるため長寿命とすることができる。
また、潤滑剤含有プラスチック成形体中のポリマーの割合を20〜90重量%とすることで、潤滑剤含有プラスチック成形体に十分な強度を付与することができると共に、必要な潤滑剤含有量を確保することができる。
According to the present invention, since the lubricant-containing plastic molded body that is a solid material is held in a predetermined space of the seal member, the sealing performance is improved even when used in a harsh environment such as in muddy water. In addition, the rigidity can be increased, and the lubricant can be stably supplied from the lubricant-containing plastic molded article, so that the life can be extended.
In addition, by setting the polymer ratio in the lubricant-containing plastic molded body to 20 to 90% by weight, sufficient strength can be imparted to the lubricant-containing plastic molded body and the necessary lubricant content can be ensured. can do.
以下、本発明の一実施形態に係る転がり軸受の密封装置及びハブユニットを図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a rolling bearing sealing device and a hub unit according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態であるハブユニットの密封装置を説明するための要部断面図であり、(a)は外輪のインボード側端部と内輪との間に設けられた密封装置、(b)は外輪のアウトボード側端部とハブとの間に設けられた密封装置である。なお、この実施形態では、ハブユニット及び密封装置の基本的構造については、既に図2〜図4で説明したハブユニットO及び密封装置12a,12bを例に採り、同等部分については同一符号を付して、その説明を省略或いは簡略化する。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part for explaining a hub unit sealing device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) is a sealing device provided between an inboard side end of an outer ring and an inner ring. , (B) is a sealing device provided between the end portion of the outer ring on the outboard side and the hub. In this embodiment, the basic structure of the hub unit and the sealing device is taken as an example of the hub unit O and the
図1(a)に示すように、外輪相当部材1のインボード側端部と内輪5との間に設けられた密封装置12aは、転がり軸受の軸受空間13の一端部をシールするシール部材107を備えると共に、シール部材107に保持された3つの円環状の潤滑剤含有プラスチック成形体100A,100B,100Cとを有する。潤滑剤含有プラスチック成形体100Aは、シール部材107の基端部と外側シールリップ114とスリンガ106の外側円環部113とによって囲まれる空間Aに保持され、潤滑剤含有プラスチック成形体100Bは、外側シールリップ114と中間シールリップ115とスリンガ106の外側円環部113とによって囲まれる空間Bに保持され、潤滑剤含有プラスチック成形体100Cは、内側シールリップ116と中間シールリップ115とスリンガ106の内径側円筒部112とによって囲まれる空間Cに保持される。
As shown in FIG. 1A, a
また、図1(b)に示すように、外輪相当部材1のアウトボード側端部とハブ4との間に設けられた密封装置12bは、転がり軸受の軸受空間13の他端部をシールするシール部材217を備えると共に、シール部材217に保持された4つの円環状の潤滑剤含有プラスチック成形体100D,100E,100F,100Gを有する。潤滑剤含有プラスチック成形体100Dは、シール部材217の外側サイドシールリップ218と外輪相当部材1とハブ4とによって囲まれる空間Dに保持され、潤滑剤含有プラスチック成形体100Eは、外側サイドシールリップ218と内側サイドシールリップ219とハブ4とによって囲まれる空間Eに保持される。潤滑剤含有プラスチック成形体100Fは、内側サイドシールリップ219とラジアルシールリップ220とハブ4とによって囲まれる空間Fに保持され、潤滑剤含有プラスチック成形体100Gは、ラジアルシールリップ220の軸方向内方(図1(b)の右方)位置でのハブ4の外径側の空間Gに保持される。
Further, as shown in FIG. 1B, the
なお、ここでは、説明の便宜上、空間A〜Gの全てに潤滑剤含有プラスチック成形体100A〜100Gを保持させているが、密封装置12aについては、空間A〜Cの内で任意の空間を少なくとも一箇所選定し、密封装置12bについては、空間D〜Gの内で任意の空間を少なくとも一箇所選定して、それぞれの選定空間に潤滑剤含有プラスチック成形体を保持させることができる。また、場所によって、例えば空間Gでは、環状のガータスプリングを用いて潤滑剤含有プラスチック成形体100Gを固定してもよい。
Here, for convenience of explanation, the lubricant-containing plastic molded
潤滑剤含有プラスチック成形体を配置しない空間には、従来どおりグリースを封入してもよく、潤滑剤含有プラスチック成形体とグリースを併用してもよい。また、各シールリップの先端にはグリース又は潤滑油を塗布することが好ましい。 In a space where the lubricant-containing plastic molded body is not disposed, grease may be sealed as usual, or the lubricant-containing plastic molded body and grease may be used in combination. Moreover, it is preferable to apply grease or lubricating oil to the tip of each seal lip.
ここで、潤滑剤含有プラスチック成形体は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系ポリマーから選定されたポリマーに、潤滑剤として、ポリα−オレフィン油のようなパラフィン系炭化水素油、ナフテン系炭化水素油、鉱油、ジアルキルジフェニルエーテルのようなエーテル油、トリメリット酸エステルのようなエステル油等のいずれかを混合して加熱溶融した後、所定の型に注入して加圧しながら冷却固化させて成形したものであり、例えば圧縮成形や射出成形により製造される。 Here, the lubricant-containing plastic molded article is a polymer selected from polyolefin-based polymers such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, polymethylpentene, etc., as a lubricant, paraffin-based hydrocarbon oil such as poly-α-olefin oil, Mix and heat melt any of naphthenic hydrocarbon oil, mineral oil, ether oil such as dialkyldiphenyl ether, ester oil such as trimellitic acid ester, etc. For example, it is manufactured by compression molding or injection molding.
ポリマーの平均分子量は1×103 〜5×106 の範囲にあるが、潤滑剤含有プラスチック成形体用としては、その中で平均分子量1×103 〜1×105 の比較的低分子量のものと、1×106 〜5×106 という超高分子量のものとを単独で、または成形後の剛性と成形性とに応じてこれらを混合して使用する。 Although the average molecular weight of the polymer is in the range of 1 × 10 3 to 5 × 10 6 , it is a relatively low molecular weight of 1 × 10 3 to 1 × 10 5 in the lubricant-containing plastic molding. And those having an ultrahigh molecular weight of 1 × 10 6 to 5 × 10 6 are used alone or in combination according to the rigidity and moldability after molding.
また、潤滑剤含有プラスチック成形体は、機械的強度を向上させる目的で、上記ポリオレフィン系ポリマー以外に、次に示すような熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を一種類または二種類以上含むものであってもよい。含有可能な熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ABS樹脂等が挙げられる。 The lubricant-containing plastic molded body contains one or more of the following thermoplastic resins and thermosetting resins in addition to the polyolefin-based polymer for the purpose of improving mechanical strength. May be. Examples of the thermoplastic resin that can be contained include polyamide, polycarbonate, polybutylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyamideimide, polystyrene, and ABS resin.
含有可能な熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。なお、これらの樹脂をポリオレフィン系ポリマーに対してより均一な状態で分散させるために、必要に応じて相溶化剤を加えて成形を行ってもよい。また、潤滑剤含有プラスチック成形体は、これら以外にも、酸化防止剤、錆止め剤、摩耗防止剤、泡消し剤、極圧剤等の各種添加剤を含むものであってもよい。 Examples of thermosetting resins that can be contained include unsaturated polyester resins, urea resins, melamine resins, phenol resins, polyimide resins, and epoxy resins. In addition, in order to disperse these resins in a more uniform state with respect to the polyolefin-based polymer, molding may be performed by adding a compatibilizing agent as necessary. In addition to these, the lubricant-containing plastic molded article may contain various additives such as an antioxidant, a rust inhibitor, an antiwear agent, a defoaming agent, and an extreme pressure agent.
ポリマーと潤滑剤との存在比は、ポリマー:潤滑剤=20〜90重量%:80〜10重量%であることが好ましい。ポリマーの含有量が20重量%未満であると、成形体としての強度が得られ難くなる。また、ポリマーの含有量が90重量%を超える(潤滑剤の含有量が10重量%未満となる)と、潤滑剤の供給量が不足する虞れがある。 The abundance ratio of the polymer to the lubricant is preferably polymer: lubricant = 20 to 90% by weight: 80 to 10% by weight. When the polymer content is less than 20% by weight, it is difficult to obtain strength as a molded body. Further, when the polymer content exceeds 90% by weight (the lubricant content is less than 10% by weight), the supply amount of the lubricant may be insufficient.
また、車でのラジオノイズ防止のため導電性シールを用いることがある。その場合、よ
り導電性を高めるために、この潤滑剤含有プラスチック成形体に導電性フィラーを含有し
てもよい。この潤滑剤含有プラスチック成形体に含有可能な導電性フイラーとしては、銀、銅、アルミニウム等の金属、アルミニウムドープ酸化亜鉛、アンチモンドープ酸化スズ被覆硫酸バリウム、アンチモンドープ酸化スズ被覆ホウ酸アルミニウム、アンチモンドープ酸化スズ被覆酸化チタン、アンチモンドープ酸化スズ、窒素ドープ酸化チタン(チタンブラック)、アンチモンドープ酸化スズ被覆チタン酸カリウム、カーボン被覆チタン酸カリウム等の非金属酸化物、オイルファーネスブラック、アセチレンブラック、黒鉛、カーボン繊維等の炭素材料、導電性カーボンブラック等が挙げられ、その形態としては、ウィスカー状あるいは針状のアスペクト比が高いものが好適である。このような導電性フィラーの添加量は、潤滑剤含有プラスチック成形体の全重量に対して10〜40重量%が適当である。
In addition, a conductive seal may be used to prevent radio noise in a car. In this case, in order to further increase the conductivity, the lubricant-containing plastic molded body may contain a conductive filler. The conductive fillers that can be contained in this lubricant-containing plastic molding include metals such as silver, copper, and aluminum, aluminum-doped zinc oxide, antimony-doped tin oxide-coated barium sulfate, antimony-doped tin oxide-coated aluminum borate, and antimony-doped. Non-metal oxides such as tin oxide coated titanium oxide, antimony doped tin oxide, nitrogen doped titanium oxide (titanium black), antimony doped tin oxide coated potassium titanate, carbon coated potassium titanate, oil furnace black, acetylene black, graphite, Examples thereof include carbon materials such as carbon fibers, conductive carbon black, and the like, and those having a high whisker-like or needle-like aspect ratio are preferable. The amount of the conductive filler added is suitably 10 to 40% by weight based on the total weight of the lubricant-containing plastic molded body.
潤滑剤含有プラスチック成形体の硬さとしては、JIS K 6301に記載のスプリング硬さAスケールで85以下、より好ましくは80以下である。また、引張試験においてJIS1号ダンベル試験片での破断強度が9MPa以下が好ましい。スプリング硬さAスケールが85を超えるか、破断強度が9MPaを超えると、潤滑剤含有プラスチック成形体がハブユニットやシールリップの動きに追随することができなくなる場合がある。 The hardness of the lubricant-containing plastic molded body is 85 or less, more preferably 80 or less on the spring hardness A scale described in JIS K 6301. In the tensile test, the breaking strength of the JIS No. 1 dumbbell test piece is preferably 9 MPa or less. If the spring hardness A scale exceeds 85 or the breaking strength exceeds 9 MPa, the lubricant-containing plastic molded article may not be able to follow the movement of the hub unit or the seal lip.
また、密封装置の組立方法については、潤滑剤含有プラスチック成形体を選定空間の断面形状と略同一の断面形状を有する円筒形に成形した後、選定空間に挿入して保持させる。この場合、潤滑剤含有プラスチック成形体は円筒形に限らず、周方向に2つ以上に分割されたものを用いて、選定空間に保持させるようにしてもよい。このようにすると、潤滑剤含有プラスチック成形体のシール部材の選定空間への組込作業を容易にすることができる。 As for the assembly method of the sealing device, the lubricant-containing plastic molded body is formed into a cylindrical shape having a cross-sectional shape substantially the same as the cross-sectional shape of the selected space, and is then inserted and held in the selected space. In this case, the lubricant-containing plastic molded body is not limited to the cylindrical shape, and may be held in the selected space by using one that is divided into two or more in the circumferential direction. In this way, it is possible to facilitate the work of assembling the lubricant-containing plastic molded body into the selected space of the seal member.
さらに、潤滑剤含有プラスチック成形体については、スリンガ106やハブ4と接触してもそれ自身から潤滑剤がでるので問題は生じない。むしろ、潤滑剤含有プラスチック成形体がスリンガ106やハブ4と接触している場合、外部からの水や異物等がそれ以上軸受空間13内に侵入することがないため密封性が向上する。また、シール部材のシールリップ部近傍では、例えば図1(a)を参照して、外側シールリップ114のリップ先端とスリンガ106の外側円環部113とが摺動してリップ114が動くことが考えられるため、リップ114と潤滑剤含有プラスチック成形体100Bとの間にはすき間を設けておくことが好ましい。
Further, the lubricant-containing plastic molded body does not cause a problem even if it comes into contact with the
このように、本実施形態の転がり軸受の密封装置及びハブユニットによれば、シール部材107、217の任意の選定空間A〜Gに固形物である潤滑剤含有プラスチック成形体100A〜100Gが保持されることで、泥水中等での使用のように過酷な環境下で使用されても密封性能の向上を図ることができると共に、剛性を高めることができ、しかも潤滑剤含有プラスチック成形体から潤滑剤が安定的に供給されるため長寿命とすることができる。
Thus, according to the rolling bearing sealing device and the hub unit of the present embodiment, the lubricant-containing plastic molded
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is further demonstrated, this invention is not restrict | limited at all by this.
図1における密封装置12aの空間B,C及び密封装置12bの空間E,Fに潤滑剤含有プラスチック成形体を保持させたものを実施例とし、密封装置12aの空間B,C及び密封装置12bの空間E,Fに空間体積の30%のグリースを封入したもの比較例として、それぞれハブユニットに組み込んだ状態でシール性能の比較試験を行った。なお、本実施例に用いた潤滑剤含有プラスチック成形体は、以下の条件で作製される。
In FIG. 1, spaces B and C of the
[使用材料]
(ポリオレフィン系ポリマー)
三井石油化学工業(株)製、超高分子量ポリエチレン、ミペロン(登録商標)XM220:9重量%
三菱油化(株)製、低分子量ポリエチレン PZ50U:21重量%
(潤滑剤)
日本石油(株)製、パラフィン系鉱油 FBKオイル「RO100」:50重量%
[成形条件]
成形方法:射出成形(インラインスクリュー式)
金型温度: 70°C
樹脂温度:170°C
成形圧力:400kg/cm2(39.2MPa)
[Materials used]
(Polyolefin polymer)
Made by Mitsui Petrochemical Co., Ltd., ultra high molecular weight polyethylene, Mipperon (registered trademark) XM220: 9% by weight
Low molecular weight polyethylene PZ50U manufactured by Mitsubishi Oil Chemical Co., Ltd. 21% by weight
(lubricant)
Made by Nippon Oil Co., Ltd., paraffinic mineral oil FBK oil “RO100”: 50% by weight
[Molding condition]
Molding method: injection molding (in-line screw type)
Mold temperature: 70 ° C
Resin temperature: 170 ° C
Molding pressure: 400 kg / cm 2 (39.2 MPa)
本発明の実施例及び比較例について、日本精工株式会社製回転試験機を用い、泥水中に浸漬された場合を想定して密封性の試験を実施した。 About the Example and comparative example of this invention, the test of sealing performance was implemented supposing the case where it was immersed in muddy water using the rotation testing machine by NSK Ltd.
試験は、以下の試験条件で100時間連続して回転させた後に、密封性を評価した。
回転速度:1000min-1
回転時間:100時間
軸偏心:0.5mmTIR
泥水組成:JIS 8種ダスト20%(軸中心まで浸漬)
グリース:ウレア石鹸、鉱油
In the test, the sealability was evaluated after rotating continuously for 100 hours under the following test conditions.
Rotational speed: 1000min -1
Rotation time: 100 hours Shaft eccentricity: 0.5mm TIR
Mud composition:
Grease: Urea soap, mineral oil
この結果、潤滑剤含有プラスチックを用いた実施例では、ハブユニットに塗布したグリース中に含まれる水分量は1%以下と、良好な密封性能が得られた。一方、グリースを封入した比較例では、グリース中に含まれる水分量が5%を超えてしまい、十分な密封性能が得られなかった。 As a result, in the example using the lubricant-containing plastic, the moisture content contained in the grease applied to the hub unit was 1% or less, and good sealing performance was obtained. On the other hand, in the comparative example in which the grease was enclosed, the amount of water contained in the grease exceeded 5%, and sufficient sealing performance was not obtained.
以上より、本発明の実施例は比較例より良好な密封性能を示した。つまり、密封装置のシール部材の選定空間に潤滑剤含有プラスチック成形体を保持させることで、優れた密封性能を有することが確認できた。 As mentioned above, the Example of this invention showed the sealing performance better than the comparative example. That is, it has been confirmed that the lubricant-containing plastic molded body is held in the selected space of the sealing member of the sealing device to have excellent sealing performance.
なお、本発明は上記実施形態及び実施例に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において、適宜、変形、改良等の変更が可能である。
本実施形態ではハブユニットについて説明したが、本発明の転がり軸受の密封装置は、鉄道車両の車輪を支持する軸受装置にも適用可能である。また、転がり軸受の構造や密封装置の構造は、本実施形態に限定されるものでない。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment and Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, a change, a modification, improvement, etc. are possible suitably.
Although the hub unit has been described in the present embodiment, the rolling bearing sealing device of the present invention can also be applied to a bearing device that supports wheels of a railway vehicle. Moreover, the structure of a rolling bearing and the structure of a sealing device are not limited to this embodiment.
また、本実施形態では、潤滑剤含有プラスチック成形体の断面形状をシール部材の選定空間の断面形状と略同一としているが、必ずしもこのようにする必要はなく、シール部材の選定空間に保持可能とされ、且つ本発明の作用効果を得ることができる範囲において、任意の断面形状の潤滑剤含有プラスチック成形体を用いてもよい。 Further, in this embodiment, the cross-sectional shape of the lubricant-containing plastic molded body is substantially the same as the cross-sectional shape of the seal member selection space, but this is not necessarily required and can be held in the seal member selection space. In addition, a lubricant-containing plastic molded article having an arbitrary cross-sectional shape may be used as long as the effects of the present invention can be obtained.
O ハブユニット
1 外輪相当部材(外側軌道輪)
3 内輪相当部材(内側軌道輪)
4 ハブ
5 内輪
10 転動体
12a,12b 密封装置
100A〜100G 潤滑剤含有プラスチック成形体
107,217 シール部材
3 Inner ring equivalent member (inner race)
4
Claims (3)
前記転がり軸受の軸受空間の軸方向の端部をシールするシール部材と、該シール部材に保持された潤滑剤含有プラスチック成形体とを有することを特徴とする転がり軸受の密封装置。 A sealing device incorporated in a rolling bearing in which a plurality of rolling elements are arranged so as to be able to roll in a circumferential direction between an inner race and an outer race,
A rolling bearing sealing device comprising: a sealing member that seals an axial end of a bearing space of the rolling bearing; and a lubricant-containing plastic molded body held by the sealing member.
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