JP2006292039A - 車輪支持用転がり軸受ユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】高荷重条件や高温条件で使用された場合にも優れた耐久寿命を有するとともに、優れたトルク性能を有する車輪支持用転がり軸受ユニットを提供する。
【解決手段】車輪支持用転がり軸受ユニット2は、100℃における動粘度が4×10-6m2 /s以上13.6×10-6m2 /s以下である基油と、スルフィド,ジスルフィド,ポリスルフィド,硫化脂肪酸,硫化エステル,硫化オレフィン,及び硫化油脂のうちの少なくとも1種のイオウ系添加剤と、を含有するグリースで潤滑されている。このグリース中のイオウ系添加剤の含有量は、イオウ系添加剤が備えるイオウの濃度がグリース全体の0.09質量%以上5質量%以下となるような量である。
【選択図】 図1
【解決手段】車輪支持用転がり軸受ユニット2は、100℃における動粘度が4×10-6m2 /s以上13.6×10-6m2 /s以下である基油と、スルフィド,ジスルフィド,ポリスルフィド,硫化脂肪酸,硫化エステル,硫化オレフィン,及び硫化油脂のうちの少なくとも1種のイオウ系添加剤と、を含有するグリースで潤滑されている。このグリース中のイオウ系添加剤の含有量は、イオウ系添加剤が備えるイオウの濃度がグリース全体の0.09質量%以上5質量%以下となるような量である。
【選択図】 図1
Description
本発明は、自動車等の懸架装置に対して車輪を回転自在に支持する車輪支持用転がり軸受装置に関する。
特許文献1には、図6,7に示すような構造の車輪支持用転がり軸受ユニットが記載されている。まず、図6の第一従来例について説明する。車輪を構成するホイール101が、車輪支持用転がり軸受ユニット102により、懸架装置を構成する車軸103の端部に回転自在に支持されている。すなわち、この車軸103の端部に固定された支持軸104に、車輪支持用転がり軸受ユニット102を構成する静止側軌道輪である内輪105,105が外嵌され、ナット106により固定されている。一方、車輪支持用転がり軸受ユニット102を構成する回転側軌道輪であるハブ107に、複数本のスタッド108とナット109とにより、ホイール101が固定されている。
ハブ107の内周面には複列の外輪軌道面110a,110bが形成されており、外周面には取付フランジ111が形成されている。ホイール101は、制動装置を構成するためのドラム112とともに、取付フランジ111の片側面(図示の例では外側面)に、各スタッド108とナット109とにより、固定されている。
各外輪軌道面110a,110bと、内輪105,105の外周面に形成された内輪軌道面113,113との間には、転動体である玉114,114が複数個ずつ、それぞれ保持器115,115により保持された状態で転動自在に配されている。各構成部材をこのように組み合わせることにより、背面組み合わせである複列アンギュラ型の玉軸受を構成し、内輪105,105の周囲にハブ107を、回転自在に、且つ、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支承自在に支持している。
各外輪軌道面110a,110bと、内輪105,105の外周面に形成された内輪軌道面113,113との間には、転動体である玉114,114が複数個ずつ、それぞれ保持器115,115により保持された状態で転動自在に配されている。各構成部材をこのように組み合わせることにより、背面組み合わせである複列アンギュラ型の玉軸受を構成し、内輪105,105の周囲にハブ107を、回転自在に、且つ、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支承自在に支持している。
なお、ハブ107の両端部内周面と内輪105,105の端部外周面との間には、それぞれシールリング116a,116bが設られ、玉114,114を配した内部空間117と外部空間とが遮断されている。さらに、ハブ107の外端(本明細書においては、軸方向に関して外とは、車輪支持用転がり軸受ユニットを自動車等の車両に取り付けた状態での車両の幅方向外側を意味する。同じく、幅方向中央側を内と言う。)開口部は、キャップ118により塞がれている。
このような車輪支持用転がり軸受ユニット102の使用時には、図6に示すように、内輪105,105を外嵌固定した支持軸104を車軸103に固定するとともに、ハブ107の取付フランジ111に、図示しないタイヤを組み合わせたホイール101及びドラム112を固定する。また、このうちのドラム112と、車軸3の端部に固定のバッキングプレート119に支持された図示しないホイルシリンダ及びシューとを組み合わせて、制動用のドラムブレーキを構成する。制動時には、ドラム112の内径側に設けた1対のシューをこのドラム112の内周面に押し付ける。なお、内部空間117内にはグリースを封入して、外輪軌道面110a,110b及び内輪軌道面113,113と玉114の転動面との転がり接触部の潤滑を行なうようにしている。
次に、図7の第二従来例について説明する。この車輪支持用転がり軸受ユニット202は、静止側軌道輪である外輪220の内径側に、回転側軌道輪であるハブ207が、転動体である複数の玉214,214により回転自在に支持された構造を有している。外輪220の内周面には複列の外輪軌道面210a,210bが、ハブ207の外周面には第一、第二の内輪軌道面221,222が、それぞれ形成されている。
このハブ207は、ハブ本体223と内輪224とを組み合わせてなる。このうちのハブ本体223の外周面の外端部には、車輪を支持するための取付フランジ211が、同じく中間部には第一の内輪軌道面221が、同じく中間部内端寄り部分には、第一の内輪軌道面221を形成した部分よりも小径である小径段部225が、それぞれ設けられている。そして、この小径段部225に、断面円弧状である第二の内輪軌道面222を外周面に有する内輪224が外嵌されている。さらに、ハブ本体223の内端部を径方向外方に塑性変形させてなるかしめ部226により、内輪224の内端面が抑え付けられて、内輪224がハブ本体223に固定されている。
また、外輪220の両端部内周面とハブ本体223の中間部外周面及び内輪224の内端部外周面との間には、それぞれシールリング216a,216bが設けられ、外輪220の内周面とハブ207の外周面との間で玉214,214が配された内部空間217と、外部空間とが遮断されている。この内部空間217内にはグリースを封入して、外輪軌道面210a,210b及び第一、第二の内輪軌道面221,222と玉214,214の転動面との転がり接触部の潤滑を行なうようにしている。なお、符号215は、玉214を保持する保持器である。
特開2001−221243号公報
特開2003−239999号公報
このような車輪支持用転がり軸受ユニット102,202には、従来は、内部空間117,217に封入するグリースとして、100℃での動粘度が10×10-6〜16×10-6m2 /s(10〜16cSt)程度のものが使用されていた。その結果、ハブ107,207の回転に要するトルク(車輪支持用転がり軸受ユニットの回転抵抗)は、必ずしも十分に低くくできず、車輪支持用転がり軸受ユニット102,202を組み込んだ車両の、加速性能,燃費性能を中心とする走行性能が低い場合があった。
そのため、近年における省エネルギ化の流れを受けて改良が望まれており、例えば特許文献2には、100℃での動粘度が5.0×10-6〜9.0×10-6m2 /s(5〜9cSt)のグリースが使用された車輪支持用転がり軸受ユニットが提案されている。
そのため、近年における省エネルギ化の流れを受けて改良が望まれており、例えば特許文献2には、100℃での動粘度が5.0×10-6〜9.0×10-6m2 /s(5〜9cSt)のグリースが使用された車輪支持用転がり軸受ユニットが提案されている。
しかしながら、特許文献2に記載のグリースは、車輪支持用転がり軸受ユニットの低トルク化には有効であるものの、基油が従来よりも低粘度であるために、摩擦面における油膜厚さが十分に確保されにくい傾向があった。そのため、従来よりも高荷重条件や高温条件で使用された場合には、車輪支持用転がり軸受ユニットの耐久寿命が不十分となるおそれがあった。したがって、設計上の手段により車輪支持用転がり軸受ユニットの高性能化を達成しようとした場合に、特許文献2に記載のグリースをどのような設計の車輪支持用転がり軸受ユニットに対しても適用できるわけではなかった。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、高荷重条件や高温条件で使用された場合にも優れた耐久寿命を有するとともに、優れたトルク性能を有する車輪支持用転がり軸受ユニットを提供することを課題とする。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、高荷重条件や高温条件で使用された場合にも優れた耐久寿命を有するとともに、優れたトルク性能を有する車輪支持用転がり軸受ユニットを提供することを課題とする。
前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項1の車輪支持用転がり軸受ユニットは、懸架装置に固定される静止側軌道輪と、車輪が取り付けられる回転側軌道輪と、互いに対向する前記静止側軌道輪の軌道面と前記回転側軌道輪の軌道面との間に転動自在に配された複数の転動体と、前記両軌道面と前記転動体との転がり接触部を潤滑するグリースと、を備える車輪支持用転がり軸受ユニットにおいて、前記グリースは、100℃における動粘度が4×10-6m2 /s以上13.6×10-6m2 /s以下である基油と、スルフィド,ジスルフィド,ポリスルフィド,硫化脂肪酸,硫化エステル,硫化オレフィン,及び硫化油脂のうちの少なくとも1種のイオウ系添加剤と、を含有し、前記イオウ系添加剤の含有量は、前記イオウ系添加剤が備えるイオウの前記グリース全体に対する濃度が前記グリース全体の0.09質量%以上5質量%以下となるような量であることを特徴とする。
このような構成であれば、軌道面と転動体との転がり接触部の潤滑性が十分であるとともに、回転トルクが低い。
まず、回転トルクが低い理由について、図5を参照しながら説明する。図5のグラフは、イオウ系添加剤(ポリスルフィド)を添加したグリースと無添加のグリースについて、グリースの基油の100℃における動粘度と、該グリースにより潤滑される車輪支持用転がり軸受ユニットの回転トルク(回転抵抗)との関係を示している。イオウ系添加剤を添加したグリースには、イオウ系添加剤が備えるイオウの濃度がグリース全体の2質量%となるように、イオウ系添加剤が添加されている。
まず、回転トルクが低い理由について、図5を参照しながら説明する。図5のグラフは、イオウ系添加剤(ポリスルフィド)を添加したグリースと無添加のグリースについて、グリースの基油の100℃における動粘度と、該グリースにより潤滑される車輪支持用転がり軸受ユニットの回転トルク(回転抵抗)との関係を示している。イオウ系添加剤を添加したグリースには、イオウ系添加剤が備えるイオウの濃度がグリース全体の2質量%となるように、イオウ系添加剤が添加されている。
このグラフから分かるように、基油の動粘度が高くなるほど回転トルクは高くなるが、イオウ系添加剤が添加されていないグリースの場合は、基油の動粘度が9.0×10-6m2 /s(9.0cSt)を超えると回転トルクが急激に高くなる。これに対して、イオウ系添加剤が添加されたグリースの場合は、イオウ系添加剤が添加されているために転がり接触部における摩擦が低減され、その結果、イオウ系添加剤無添加の場合に比べて車輪支持用転がり軸受ユニットの回転トルクが低い。また、イオウ系添加剤が極圧剤として機能することから、グリースの耐荷重性能も上昇するので、前述の特許文献2に記載のグリースよりも、優れた耐久寿命を車輪支持用転がり軸受ユニットに付与することができる。
イオウ系添加剤が添加されたグリースにおいて基油の動粘度が13.6×10-6m2 /s(13.6cSt)である場合の回転トルクと、イオウ系添加剤無添加のグリースにおいて基油の動粘度が9.0×10-6m2 /s(9.0cSt)である場合の回転トルクとが、ほぼ同等であることから、イオウ系添加剤の添加によって基油の動粘度の適用範囲を広げることが可能であることが分かる。
また、後述する耐久試験の結果から、イオウ系添加剤をグリースに添加すると、基油の動粘度が4.0×10-6m2 /s(4.0cSt)までは、車輪支持用転がり軸受ユニットの耐久性能を良好に維持できることが判明している。
また、後述する耐久試験の結果から、イオウ系添加剤をグリースに添加すると、基油の動粘度が4.0×10-6m2 /s(4.0cSt)までは、車輪支持用転がり軸受ユニットの耐久性能を良好に維持できることが判明している。
次に、グリースにおけるイオウ系添加剤の作用について説明する。イオウ系添加剤は、摩擦面において複数の反応を経て最終的には硫化鉄を生成する。生成した硫化鉄は、鉄よりも剪断応力が小さいため、母材の直接接触による破損を防止しつつ摩擦係数を低減する。また、母材である鉄の直接接触が起きると接触部位にて異常発熱が生じ、潤滑状態が悪化して摩耗,スカッフィング等の破損が発生するが、イオウ系添加剤が添加されたグリースを使用した場合は、低剪断性の硫化鉄が生成することによって母材間の直接接触が防止されるため、そのような事態の発生が回避される。
ところで、硫化鉄は、摩擦面においてイオウ系添加剤に備えられたイオウと母材中の鉄とが反応して鉄メルカプチドが生成し、さらにイオウ系添加剤のC−S結合が解離することにより生成する。したがって、イオウ系添加剤による焼付き防止作用は、C−S結合が切れやすいほど高くなる。
C−S結合の切れやすさは、イオウ系添加剤中に導入されている官能基の種類によって異なる。例えば、アリル基,ベンジル基,シンナミル基の中では、焼付き防止能はアリル基が最も小さくシンナミル基が最も大きい。これは、取り得る共鳴構造数が多いほど、C−S結合が切れやすいためである(下記の化学式を参照)。本発明においては、アリル基,ベンジル基,シンナミル基等のような多くの共鳴構造を取り得る官能基がイオウ原子に結合した分子構造を持つイオウ系添加剤が、C−S結合の結合エネルギーが小さいため好ましく、優れた低摩擦性,耐摩耗性をグリースに付与することとなる。
C−S結合の切れやすさは、イオウ系添加剤中に導入されている官能基の種類によって異なる。例えば、アリル基,ベンジル基,シンナミル基の中では、焼付き防止能はアリル基が最も小さくシンナミル基が最も大きい。これは、取り得る共鳴構造数が多いほど、C−S結合が切れやすいためである(下記の化学式を参照)。本発明においては、アリル基,ベンジル基,シンナミル基等のような多くの共鳴構造を取り得る官能基がイオウ原子に結合した分子構造を持つイオウ系添加剤が、C−S結合の結合エネルギーが小さいため好ましく、優れた低摩擦性,耐摩耗性をグリースに付与することとなる。
また、イオウ系添加剤の解離するC−S結合の数が少ない方が、より優れた焼付き防止能を示す。例えばジスルフィド化合物とモノスルフィド化合物とでは、ジスルフィド化合物の方が焼付き防止能が高い。これは以下に示すように、硫化鉄皮膜の生成過程から理解できる。
モノスルフィド化合物の場合は、金属面にイオウ(−S−)が吸着した後の鉄メルカプチドの生成に際して一つのC−S結合が解離し、さらに鉄メルカプチドが分解して硫化鉄を生じるに際して残余のC−S結合が解離する。すなわち、2つのC−S結合が解離する。これに対してジスルフィド化合物の場合は、まず−S−S−結合が金属面に吸着した後に比較的弱い結合であるS−S結合が切れて鉄メルカプチドを生成し、その後にC−S結合が一つだけ解離して硫化鉄を生じる。したがって、ジスルフィド化合物はモノスルフィド化合物よりも反応性が高く、少ないエネルギーで硫化鉄反応膜が生成される。ジスルフィド化合物とポリスルフィド化合物においても同様である。
モノスルフィド化合物の場合は、金属面にイオウ(−S−)が吸着した後の鉄メルカプチドの生成に際して一つのC−S結合が解離し、さらに鉄メルカプチドが分解して硫化鉄を生じるに際して残余のC−S結合が解離する。すなわち、2つのC−S結合が解離する。これに対してジスルフィド化合物の場合は、まず−S−S−結合が金属面に吸着した後に比較的弱い結合であるS−S結合が切れて鉄メルカプチドを生成し、その後にC−S結合が一つだけ解離して硫化鉄を生じる。したがって、ジスルフィド化合物はモノスルフィド化合物よりも反応性が高く、少ないエネルギーで硫化鉄反応膜が生成される。ジスルフィド化合物とポリスルフィド化合物においても同様である。
ただし、S−S結合においてイオウの個数が多くなるほど、その反応性が増す反面、イオウ系添加剤の有する腐食性が顕在化しやすくなる。つまり、一分子中のイオウ原子の個数が多すぎると耐摩耗性が発揮されず、かえって摩耗を促進する傾向がある。したがって、ポリスルフィド化合物に含まれるイオウ原子鎖のイオウの個数は、一分子あたり2個以上8個以下が適当である。
また、イオウ系添加剤中に導入されている官能基の炭化水素鎖長が短いものほど、グリースは優れた性能を示す。これは、炭素数が少なくなるほど、摩擦面におけるイオウの表面濃度が相対的に大きくなるためと考えられる。
イオウ系添加剤の含有量は、イオウ系添加剤が備えるイオウの濃度がグリース全体の0.09質量%以上5質量%以下となるような量である。0.09質量%未満では、硫化鉄の生成量が少ないため、車輪支持用転がり軸受ユニットの耐久性が不十分となったり摩擦係数が大きくなったりするおそれがある。一方、5質量%超過では、それ以上の添加効果が得られないばかりでなく、腐食性が顕在化して車輪支持用転がり軸受ユニットの耐久性が不十分となるおそれがある。
イオウ系添加剤の含有量は、イオウ系添加剤が備えるイオウの濃度がグリース全体の0.09質量%以上5質量%以下となるような量である。0.09質量%未満では、硫化鉄の生成量が少ないため、車輪支持用転がり軸受ユニットの耐久性が不十分となったり摩擦係数が大きくなったりするおそれがある。一方、5質量%超過では、それ以上の添加効果が得られないばかりでなく、腐食性が顕在化して車輪支持用転がり軸受ユニットの耐久性が不十分となるおそれがある。
本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットは、高荷重条件や高温条件で使用された場合にも優れた耐久寿命を有するとともに、優れたトルク性能を有する。
本発明に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
〔第一実施形態〕
図1は、本発明に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの一実施形態の構造を示す断面図である。この車輪支持用転がり軸受ユニット2は、懸架装置に固定される静止側軌道輪である外輪20の内径側に、車輪が取り付けられる回転側軌道輪であるハブ7が、保持器15,15に保持された複数の玉(転動体)14,14により回転自在に支持された構造を有している。外輪20の内周面には複列の外輪軌道面10a,10bが、ハブ7の外周面には第一、第二の内輪軌道面21,22が、それぞれ形成されている。
〔第一実施形態〕
図1は、本発明に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの一実施形態の構造を示す断面図である。この車輪支持用転がり軸受ユニット2は、懸架装置に固定される静止側軌道輪である外輪20の内径側に、車輪が取り付けられる回転側軌道輪であるハブ7が、保持器15,15に保持された複数の玉(転動体)14,14により回転自在に支持された構造を有している。外輪20の内周面には複列の外輪軌道面10a,10bが、ハブ7の外周面には第一、第二の内輪軌道面21,22が、それぞれ形成されている。
このハブ7は、ハブ本体23と内輪24とを組み合わせてなる。このうちのハブ本体23の外周面の外端部には、車輪を支持するための取付フランジ11が、同じく中間部には第一の内輪軌道面21が、同じく中間部内端寄り部分には、第一の内輪軌道面21を形成した部分よりも小径である小径段部25が、それぞれ設けられている。そして、この小径段部25に、断面円弧状である第二の内輪軌道面22を外周面に有する内輪24が外嵌されている。さらに、ハブ本体23の内端部を径方向外方に塑性変形させてなるかしめ部26により、内輪24の内端面が抑え付けられて、内輪24がハブ本体23に固定されている。
また、内端側開口部がキャップ18で塞がれているとともに、外輪20の外端部内周面とハブ本体23の中間部外周面との間には、シールリング16aが設けられており、外輪20の内周面とハブ7の外周面との間で玉14,14が配された内部空間17と、外部空間とが遮断されている。よって、泥水等の異物の侵入は、シールリング16aとキャップ18とにより防止される。
この内部空間17内には図示しないグリースを封入して、外輪軌道面10a,10b及び第一、第二の内輪軌道面21,22と玉14,14の転動面との転がり接触部の潤滑を行なうようにしている。このグリースは、100℃における動粘度が4×10-6m2 /s以上13.6×10-6m2 /s以下である基油と、スルフィド,ジスルフィド,ポリスルフィド,硫化脂肪酸,硫化エステル,硫化オレフィン,及び硫化油脂のうちの少なくとも1種のイオウ系添加剤と、を含有している。そして、イオウ系添加剤の含有量(複数種のイオウ系添加剤を併用した場合には、それらの合計の含有量)は、イオウ系添加剤が備えるイオウの濃度がグリース全体の0.09質量%以上5質量%以下となるような量である。
このような車輪支持用転がり軸受ユニットは、外輪軌道面10a,10b及び第一、第二の内輪軌道面21,22と玉14,14の転動面との転がり接触部の潤滑性が十分であるため、高荷重条件や高温条件で使用された場合にも優れた耐久寿命を有するとともに、優れたトルク性能を有する。特に、内端側開口部をシールではなくキャップ18を用いて塞いだので、車輪支持用転がり軸受ユニットの回転トルクがシールを用いた場合(前述の第二従来例)よりも低い。なお、前述の第一従来例に本発明を適用してもよい。
〔第二実施形態〕
図2は、本発明に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの別の実施形態の構造を示す断面図である。本実施形態の車輪支持用転がり軸受ユニットの構成及び作用は、第一実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。なお、図2においては、図1と同一又は相当する部分には、図1と同一の符号を付してある。
ハブ7を構成するハブ本体23の内端部に雄ねじ部27を設け、この雄ねじ部27に螺着したナット28により、ハブ本体23の小径段部25に外嵌された内輪24の内端面を押さえ付けている。これに合わせて、外輪20の内端側開口部に被着したキャップ18の形状を膨らませ、雄ねじ部27及びナット28との干渉を防止している。
図2は、本発明に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの別の実施形態の構造を示す断面図である。本実施形態の車輪支持用転がり軸受ユニットの構成及び作用は、第一実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。なお、図2においては、図1と同一又は相当する部分には、図1と同一の符号を付してある。
ハブ7を構成するハブ本体23の内端部に雄ねじ部27を設け、この雄ねじ部27に螺着したナット28により、ハブ本体23の小径段部25に外嵌された内輪24の内端面を押さえ付けている。これに合わせて、外輪20の内端側開口部に被着したキャップ18の形状を膨らませ、雄ねじ部27及びナット28との干渉を防止している。
〔第三実施形態〕
図3は、本発明に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの別の実施形態の構造を示す断面図である。本実施形態の車輪支持用転がり軸受ユニットの構成及び作用は、第一実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。なお、図3においては、図1と同一又は相当する部分には、図1と同一の符号を付してある。
図3は、本発明に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの別の実施形態の構造を示す断面図である。本実施形態の車輪支持用転がり軸受ユニットの構成及び作用は、第一実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。なお、図3においては、図1と同一又は相当する部分には、図1と同一の符号を付してある。
前述した第一及び第二実施形態が、自動車等の従動輪(FR車及びRR車の前輪、FF車の後輪)を支持するためのものであるのに対して、本実施形態は、自動車等の駆動輪(FR車及びRR車の後輪、FF車の前輪、4輪駆動車の全輪)を支持するためのものである。このため、本実施形態の場合には、回転側軌道輪であるハブ7を構成するハブ本体23の中心部にスプライン孔29が形成されている。車両に組み付けられた状態では、このスプライン孔29には、等速ジョイントに付属のスプライン軸(図示せず)が挿入される。
また、ハブ本体23の内端部に形成された小径段部25に外嵌された内輪24の内端面を、ハブ本体23の内端部を径方向外方に塑性変形させてなるかしめ部26で押さえ付けて、内輪24をハブ本体23に対し固定し、ハブ7を構成している。そして、外輪20の両端部内周面と、ハブ本体23の中間部外周面及び内輪24の内端部外周面との間には、それぞれシールリング16a,16bが設けられており、外輪20の内周面とハブ7の外周面との間で玉14,14が配された内部空間17と、外部空間とが遮断されている。
〔第四実施形態〕
図4は、本発明に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの別の実施形態の構造を示す断面図である。本実施形態の車輪支持用転がり軸受ユニットの構成及び作用は、第三実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。なお、図4においては、図3と同一又は相当する部分には、図3と同一の符号を付してある。
本実施形態の場合には、ハブ本体23の内端部に形成された小径段部25に外嵌されてハブ本体23とともにハブ7を構成する内輪24の内端面を、ハブ本体23の内端面よりも内方に突出させている。車両に組み付けられた状態では、内輪24の内端面には、図示しない等速ジョイントの外端面が突き当たり、内輪24が小径段部25から抜け落ちることが防止されている。
図4は、本発明に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの別の実施形態の構造を示す断面図である。本実施形態の車輪支持用転がり軸受ユニットの構成及び作用は、第三実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。なお、図4においては、図3と同一又は相当する部分には、図3と同一の符号を付してある。
本実施形態の場合には、ハブ本体23の内端部に形成された小径段部25に外嵌されてハブ本体23とともにハブ7を構成する内輪24の内端面を、ハブ本体23の内端面よりも内方に突出させている。車両に組み付けられた状態では、内輪24の内端面には、図示しない等速ジョイントの外端面が突き当たり、内輪24が小径段部25から抜け落ちることが防止されている。
〔実施例〕
以下に、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。図4に示す車輪支持用転がり軸受ユニットに、ポリスルフィドを含有するグリースを封入し、回転トルク及び耐久寿命を測定した。このグリースの増ちょう剤はリチウム石けんであり、基油は100℃における動粘度が5.0×10-6m2 /sの鉱油であり、混和ちょう度は280である。また、試験条件は、雰囲気温度80℃,回転速度1000min-1,最大接触面圧2.7GPaである。結果を図8のグラフに示す。なお、図8のグラフに示した回転トルク及び耐久寿命の数値は、ポリスルフィドを含有していないグリースを封入した車輪支持用転がり軸受ユニットの回転トルク及び耐久寿命を1とした場合の相対値である。
以下に、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。図4に示す車輪支持用転がり軸受ユニットに、ポリスルフィドを含有するグリースを封入し、回転トルク及び耐久寿命を測定した。このグリースの増ちょう剤はリチウム石けんであり、基油は100℃における動粘度が5.0×10-6m2 /sの鉱油であり、混和ちょう度は280である。また、試験条件は、雰囲気温度80℃,回転速度1000min-1,最大接触面圧2.7GPaである。結果を図8のグラフに示す。なお、図8のグラフに示した回転トルク及び耐久寿命の数値は、ポリスルフィドを含有していないグリースを封入した車輪支持用転がり軸受ユニットの回転トルク及び耐久寿命を1とした場合の相対値である。
図8から、グリース全体に対するイオウ(ポリスルフィドに含まれているイオウ)の濃度が0.09質量%以上5質量%以下であれば、耐久寿命及び回転トルクがともに優れており、0.2質量%以上4.0質量%以下であれば耐久寿命及び回転トルクがさらに優れていることが分かる。
次に、表1に示すような組成の種々のグリースを製造し、図4に示す車輪支持用転がり軸受ユニットに封入して、図8のグラフにおける試験の場合と同様にして、回転トルク及び耐久寿命を測定した。なお、グリースの混和ちょう度は、いずれのグリースの場合も280であり、グリース全体に対するイオウの濃度は、いずれのグリースの場合も0.5質量%である。
次に、表1に示すような組成の種々のグリースを製造し、図4に示す車輪支持用転がり軸受ユニットに封入して、図8のグラフにおける試験の場合と同様にして、回転トルク及び耐久寿命を測定した。なお、グリースの混和ちょう度は、いずれのグリースの場合も280であり、グリース全体に対するイオウの濃度は、いずれのグリースの場合も0.5質量%である。
使用したイオウ系添加剤は以下の通りであり、ジチオリン酸亜鉛(Zn−DTP)を除いてはいずれも大日本インキ化学工業株式会社製である。
・ジスルフィド:DAILUBE S−700
・ポリスルフィドA:DAILUBE GS−800
・ポリスルフィドB:DAILUBE GS−870
・硫化脂肪酸:DAILUBE GS−520
・硫化エステル:DAILUBE GS−230
・硫化オレフィンA:DAILUBE S−120
・硫化オレフィンB:DAILUBE GS−420
・硫化オレフィンC:DAILUBE GS−440
・硫化油脂:DAILUBE S−290
・ジスルフィド:DAILUBE S−700
・ポリスルフィドA:DAILUBE GS−800
・ポリスルフィドB:DAILUBE GS−870
・硫化脂肪酸:DAILUBE GS−520
・硫化エステル:DAILUBE GS−230
・硫化オレフィンA:DAILUBE S−120
・硫化オレフィンB:DAILUBE GS−420
・硫化オレフィンC:DAILUBE GS−440
・硫化油脂:DAILUBE S−290
結果を表1に示す。なお、回転トルクについては、全てのグリースにおいて同程度の結果であったため、表示は割愛した。また、耐久寿命は、図8のグラフにおける試験で使用したイオウ系添加剤無添加のグリースを封入した車輪支持用転がり軸受ユニットの耐久寿命を1とした場合の相対値で示してある。さらに、比較例1のグリースは、市販の車輪支持用転がり軸受ユニット用グリースである。
実施例1,12,13及び比較例2の結果から、基油の100℃における動粘度が4.0×10-6m2 /s以上であると耐久寿命が優れており、4.5×10-6m2 /s以上であると耐久寿命がさらに優れていることが分かる。
また、実施例9,10,11の結果から、耐熱性に優れているジウレア化合物や金属複合石けんが増ちょう剤として好ましいことが分かる。基油については、安価な鉱油で問題ないが、低温トルク性能や耐熱性を勘案して、エステル油,ポリα−オレフィンのような合成炭化水素油や、アルキルジフェニルエーテル油等を採用しても問題ない。また、これらの基油を目的に応じて混合して使用しても差し支えない。
また、実施例9,10,11の結果から、耐熱性に優れているジウレア化合物や金属複合石けんが増ちょう剤として好ましいことが分かる。基油については、安価な鉱油で問題ないが、低温トルク性能や耐熱性を勘案して、エステル油,ポリα−オレフィンのような合成炭化水素油や、アルキルジフェニルエーテル油等を採用しても問題ない。また、これらの基油を目的に応じて混合して使用しても差し支えない。
2 車輪支持用転がり軸受ユニット
7 ハブ
10a 外輪軌道面
10b 外輪軌道面
11 取付フランジ
14 玉
20 外輪
21 第一の内輪軌道面
22 第二の内輪軌道面
23 ハブ本体
24 内輪
7 ハブ
10a 外輪軌道面
10b 外輪軌道面
11 取付フランジ
14 玉
20 外輪
21 第一の内輪軌道面
22 第二の内輪軌道面
23 ハブ本体
24 内輪
Claims (1)
- 懸架装置に固定される静止側軌道輪と、車輪が取り付けられる回転側軌道輪と、互いに対向する前記静止側軌道輪の軌道面と前記回転側軌道輪の軌道面との間に転動自在に配された複数の転動体と、前記両軌道面と前記転動体との転がり接触部を潤滑するグリースと、を備える車輪支持用転がり軸受ユニットにおいて、
前記グリースは、100℃における動粘度が4×10-6m2 /s以上13.6×10-6m2 /s以下である基油と、スルフィド,ジスルフィド,ポリスルフィド,硫化脂肪酸,硫化エステル,硫化オレフィン,及び硫化油脂のうちの少なくとも1種のイオウ系添加剤と、を含有し、前記イオウ系添加剤の含有量は、前記イオウ系添加剤が備えるイオウの前記グリース全体に対する濃度が0.09質量%以上5質量%以下となるような量であることを特徴とする車輪支持用転がり軸受ユニット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005112181A JP2006292039A (ja) | 2005-04-08 | 2005-04-08 | 車輪支持用転がり軸受ユニット |
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JP2005112181A JP2006292039A (ja) | 2005-04-08 | 2005-04-08 | 車輪支持用転がり軸受ユニット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=37412810
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JP2005112181A Pending JP2006292039A (ja) | 2005-04-08 | 2005-04-08 | 車輪支持用転がり軸受ユニット |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2006292039A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013046598A1 (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-04 | 日本精工株式会社 | グリース組成物及びそのグリース組成物が封入された車輪支持用転がり軸受ユニット |
WO2015016376A1 (ja) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | 協同油脂株式会社 | グリース組成物 |
-
2005
- 2005-04-08 JP JP2005112181A patent/JP2006292039A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105492582A (zh) * | 2013-08-02 | 2016-04-13 | 协同油脂株式会社 | 润滑脂组合物 |
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US10077411B2 (en) | 2013-08-02 | 2018-09-18 | Kyodo Yushi Co., Ltd. | Grease composition |
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