JP2009014180A - Pack seal rolling bearing - Google Patents

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Yasuhiro Shiono
泰宏 塩野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pack seal having improved performance while preventing an increase of seal torque even when consisting of a plurality of lip seals, and to provide a rolling bearing to which the pack seal is applied. <P>SOLUTION: The pack seal comprises a sectionally L-shaped core metal 3 having a seal member integrally provided and formed of an elastic material having a side lip seal 4 and a main lip seal 3, and an annular portion 33 integrally provided extending from one end 32 of an cylinder portion 31 in the direction of the outer diameter, a cylinder portion 21 opposed to the cylinder portion of the core metal and having slide contact with the front end of the main lip seal, and a slinger 2 integrally provided extending from one end 22 of the cylinder portion in the direction of the outer diameter, opposed to the annular portion of the core metal, and sectionally L-shaped at the annular portion 23 having slide contact with the front end of the side lip seal. All or part of a base end 52 of the main lip seal is formed adjacent to all or part of a base end 42 of the side lip seal, and the front end 51 of the main lip seal is linked with the front end 41 of the side lip seal. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、被保護物の内側と外側を密封するパックシールに関し、詳細には、ハブユニット軸受に使用されるパックシールの性能向上に関するものである。   The present invention relates to a pack seal that seals the inside and outside of an object to be protected, and more particularly, to an improvement in the performance of a pack seal used for a hub unit bearing.

従来から、例えば自動車の車輪を懸架するハブユニット軸受には、軸受外部からの泥水等の侵入を防ぐとともに、軸受内部からの潤滑油の流出を防いで、軸受内部を軸受外部から密封するためにパックシールが配されている。また、パックシールをハブユニット軸受に配する場合には、ハブユニット軸受のパックシールを配置する領域が狭く、パックシールのサイズが比較的小さくなることから、パックシールに複数のリップシールを設けることによって密封性能を向上させている。   Conventionally, for example, in hub unit bearings that suspend automobile wheels, in order to prevent the intrusion of muddy water and the like from the outside of the bearing and to prevent the lubricating oil from flowing out from the inside of the bearing, the inside of the bearing is sealed from the outside of the bearing. Pack seal is arranged. In addition, when the pack seal is arranged on the hub unit bearing, the area where the pack seal of the hub unit bearing is arranged is narrow and the size of the pack seal is relatively small. Therefore, a plurality of lip seals should be provided on the pack seal. The sealing performance is improved.

そのようなパックシールとして、従来から、図5(a)に示すように、円筒部21の一端22から外径方向に円環部23を一体に延設して断面視L字型に構成されたスリンガー2と、円筒部31の一端32から外径方向に円環部33を一体に延設して断面視L字型に構成された芯金3が、一方の円筒部21と他方の円筒部31が対向するとともに、一方の円環部23と他方の円環部33が対向して配されており、該芯金3には、芯金3に一体に備えられた弾性材からなるシール部材3aによってリップシールが構成されている。また、芯金3は、図5(b)に示すように、円環部33が段部34を有している場合もある。   As such a pack seal, conventionally, as shown in FIG. 5 (a), an annular portion 23 is integrally extended in an outer diameter direction from one end 22 of the cylindrical portion 21, and is configured in an L shape in cross section. The slinger 2 and the metal core 3 that is formed in an L-shape in cross-section by integrally extending the annular portion 33 in the outer diameter direction from one end 32 of the cylindrical portion 31 are formed in one cylindrical portion 21 and the other cylindrical portion. While the part 31 is opposed, one annular part 23 and the other annular part 33 are arranged to face each other, and the cored bar 3 is a seal made of an elastic material provided integrally with the cored bar 3. The member 3a constitutes a lip seal. Further, as shown in FIG. 5B, the metal core 3 may have a circular ring portion 33 having a stepped portion 34.

図5に示すパックシールの場合、リップシールは、サイドリップシール4と、メインリップシール5と、オイルリップシール6が同一材料によって一体に形成されている。
前記サイドリップシール4は、芯金3の内周端33aに一体に固定された基端部42と、該基端部42から円環部23に向けて延びた先端部41が円環部23の内周面23aに摺接している。
前記メインリップシール5は、芯金3の内周端33aに一体に固定された基端部52と、該基端部52から円筒部21の一端22側(円環部23延設側)に向けて延びた先端部51が円筒部21の内周面21aに摺接している。
前記オイルリップシール6は、芯金3の内周端33aに一体に固定された基端部62と、該基端部62から円筒部21の遊端側に向けて延びた先端部61が円筒部21の内周面21aに摺接している。
In the case of the pack seal shown in FIG. 5, the side lip seal 4, the main lip seal 5, and the oil lip seal 6 are integrally formed of the same material.
The side lip seal 4 has a base end portion 42 that is integrally fixed to the inner peripheral end 33 a of the core metal 3, and a tip end portion 41 that extends from the base end portion 42 toward the annular portion 23. Is in sliding contact with the inner peripheral surface 23a.
The main lip seal 5 includes a base end portion 52 that is integrally fixed to the inner peripheral end 33a of the core metal 3, and the base end portion 52 to the one end 22 side of the cylindrical portion 21 (the ring portion 23 extending side). The leading end 51 extending toward the inner surface is in sliding contact with the inner peripheral surface 21 a of the cylindrical portion 21.
The oil lip seal 6 has a base end portion 62 fixed integrally to the inner peripheral end 33a of the core metal 3 and a tip end portion 61 extending from the base end portion 62 toward the free end side of the cylindrical portion 21 in a cylindrical shape. The portion 21 is in sliding contact with the inner peripheral surface 21 a.

このとき、メインリップシール5の基端部52とオイルリップシール6の基端部62が近接して形成されるとともに、基端部52及び基端部62と、サイドリップシール4の基端部42との間には、スリンガー2の円環部23と直交する方向に肉厚を薄く形成した、くびれ7が形成されている。このくびれ7によって、メインリップシール5の先端部41が摩耗等によって移動した場合に、メインリップシール5の移動量は、くびれ7が変形することで吸収され、メインリップシール5の先端部51が連動して移動することがない。   At this time, the base end portion 52 of the main lip seal 5 and the base end portion 62 of the oil lip seal 6 are formed close to each other, and the base end portion 52 and the base end portion 62 and the base end portion of the side lip seal 4 are formed. A constriction 7 having a small thickness in the direction orthogonal to the annular portion 23 of the slinger 2 is formed between the slinger 2 and the ring portion 42. When the tip portion 41 of the main lip seal 5 is moved due to wear or the like by the constriction 7, the movement amount of the main lip seal 5 is absorbed by the deformation of the constriction 7, and the tip portion 51 of the main lip seal 5 is It does not move in conjunction.

このような構成のパックシールでは、サイドリップシール4とメインリップシール5がスリンガー2の円環部23方向に延出することで、外部からの泥水等の侵入を防止するダストシールの役割を果たし、オイルリップシール6がスリンガー2の円環部23方向と逆向きに延出することで内部からの潤滑油の流出を防止するオイルシールの役割を果たす。
また、特許文献1は、メインリップシールの外径側に弾性リングを嵌め合わせ、メインリップシールを常にスリンガー2の円筒部21の内周面21aに押し付けることにより、ダストシールの機能を確実に果たし得る構成を開示している。この場合にも、メインリップシールの基端部とオイルリップシールの基端部が近接して形成されるとともに、それらの基端部とサイドリップシールの基端部との間にはくびれ部分が形成されて、メインリップシールがサイドリップシールの移動の影響を受けないように構成されている。
In the pack seal having such a configuration, the side lip seal 4 and the main lip seal 5 extend in the direction of the annular portion 23 of the slinger 2 to serve as a dust seal that prevents intrusion of muddy water from the outside. The oil lip seal 6 extends in a direction opposite to the direction of the annular portion 23 of the slinger 2 to serve as an oil seal that prevents the lubricating oil from flowing out from the inside.
In Patent Document 1, an elastic ring is fitted on the outer diameter side of the main lip seal, and the main lip seal is always pressed against the inner peripheral surface 21a of the cylindrical portion 21 of the slinger 2, so that the function of the dust seal can be reliably achieved. The configuration is disclosed. Also in this case, the base end portion of the main lip seal and the base end portion of the oil lip seal are formed close to each other, and a constricted portion is formed between the base end portion and the base end portion of the side lip seal. The main lip seal is formed so as not to be affected by the movement of the side lip seal.

特開平11−93961公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-93961

ところが、近年、環境保護の問題や燃料の高騰という問題が背景となって、ハブユニット軸受を回転させるときに、ハブユニット軸受の回転トルクによる動力の消費が問題視されている。この場合、リップシール(サイドリップシール4及びメインリップシール5及びオイルリップシール6)がスリンガー2と摺接するときのシールトルクが、ハブユニット軸受の回転トルクが上昇する原因の大きな部分を占めている。
そこで、本願出願人は、前記従来のパックシール1において、ダストシールの役割を果たすサイドリップシール4とメインリップシール5の双方の先端部41,51が、常にスリンガー2と摺接しており、シールトルクを増加させて動力の損失となっていることに着目した。
However, in recent years, the problem of environmental protection and the problem of soaring fuel have caused the consumption of power due to the rotational torque of the hub unit bearing to be a problem when the hub unit bearing is rotated. In this case, the seal torque when the lip seal (the side lip seal 4, the main lip seal 5, and the oil lip seal 6) is in sliding contact with the slinger 2 occupies a large part that causes the rotational torque of the hub unit bearing to increase. .
In view of this, the applicant of the present application, in the conventional pack seal 1, the tip portions 41 and 51 of both the side lip seal 4 and the main lip seal 5 that play the role of dust seal are always in sliding contact with the slinger 2, and the seal torque We focused on the fact that the loss of power by increasing.

すなわち、サイドリップシール4の先端部41がスリンガー2の円環部23の内周面23aと摺接しているとき、メインリップシール5の先端部51は、スリンガー2の円筒部21の内周面21aと常に摺接している。このとき、サイドリップシール4の先端部41は摩耗しておらず、該先端部41がスリンガー2との摺接することによってダストシールの役割を充分に果たしている健全な状態であるため、メインリップシール5までは泥水が到達しないので、本来、メインリップシール5のダストシールとしての機能は必要がない。従って、このメインリップシール5とスリンガー2との摺接によって発生したシールトルクは、ハブユニット軸受にとって無駄に増加した回転トルクとなってしまう。
また、メインリップシール5とスリンガー2が、未だダストシールとしての役割を要さない状態においても摺接していることによって、メインリップシール5の先端部51が無駄に摩耗することとなり、サイドリップシール4の先端部41が摩耗してダストシールとして機能できなくなったときには、メインリップシール5の先端部51が既に摩耗してしまって、メインリップシール5もダストシールとしての役割を充分に果たせなくなる虞もあった。
そこで、サイドリップシール4が健在であって、メインリップシール5に軸受外部からの泥水等が到達していない状態では、メインリップシール5の締め代を低下させて、メインリップシール5とスリンガー2とのシールトルクを減少させることで、ハブユニット軸受の回転トルクとメインリップシール5の摩耗を軽減することが望まれるが、現在、そのような技術は知られていない。
That is, when the front end 41 of the side lip seal 4 is in sliding contact with the inner peripheral surface 23 a of the annular portion 23 of the slinger 2, the front end 51 of the main lip seal 5 is the inner peripheral surface of the cylindrical portion 21 of the slinger 2. 21a is always in sliding contact. At this time, the front end portion 41 of the side lip seal 4 is not worn, and the front end portion 41 is in a healthy state in which the role of the dust seal is sufficiently fulfilled by sliding contact with the slinger 2. Therefore, the function of the main lip seal 5 as a dust seal is not necessary. Therefore, the seal torque generated by the sliding contact between the main lip seal 5 and the slinger 2 becomes a rotational torque that is increased unnecessarily for the hub unit bearing.
Further, since the main lip seal 5 and the slinger 2 are in sliding contact with each other even when the role as a dust seal is not yet required, the front end portion 51 of the main lip seal 5 is worn wastefully, and the side lip seal 4 When the front end portion 41 of the main body is worn and cannot function as a dust seal, the front end portion 51 of the main lip seal 5 has already been worn out, and the main lip seal 5 may not be able to perform the role of a dust seal sufficiently. .
Therefore, in the state where the side lip seal 4 is alive and muddy water or the like from the outside of the bearing has not reached the main lip seal 5, the tightening allowance of the main lip seal 5 is reduced, and the main lip seal 5 and the slinger 2 It is desired to reduce the rotational torque of the hub unit bearing and the wear of the main lip seal 5 by reducing the seal torque. However, such a technique is not known at present.

本発明の目的は、複数のリップシールを備えてもシールトルクの増加を防止することを可能にして、性能を向上したパックシールを提供し、そのパックシールを適用した転がり軸受を提供することである。   An object of the present invention is to provide a pack seal with improved performance by preventing an increase in seal torque even if a plurality of lip seals are provided, and to provide a rolling bearing to which the pack seal is applied. is there.

上記課題を達成するために、本発明が成した技術的手段は、少なくとも、サイドリップシールとメインリップシールを有する弾性材で構成されたシール部材が一体に備えられ、円筒部の一端から外径方向に円環部を一体に延設して断面視L字型に構成された芯金と、前記芯金の円筒部と対向し、メインリップシールの先端部が摺接する円筒部と、該円筒部の一端から外径方向に一体に延設され、前記芯金の円環部と対向してサイドリップシールの先端部が摺接する円環部とで断面視L字型に構成されたスリンガーとからなるパックシールにおいて、メインリップシールの基端部の全部又は一部は、サイドリップシールの基端部の全部又は一部と近接して形成され、メインリップシールの先端部は、サイドリップシールの先端部と連動することを特徴とするパックシールとしたことである。また、先端部がスリンガーの円筒部に摺接するオイルリップシールを含み、オイルリップシールの基端部と、サイドリップシールの基端部及びメインリップシールの基端部は、離間して一体に備えられ、オイルリップシールの先端部は、サイドリップシールの先端部及びメインリップシールの先端部と連動しないようにしても良い。また、上述のパックシールを適用した転がり軸受としても良い。   In order to achieve the above object, the technical means achieved by the present invention includes at least a seal member made of an elastic material having a side lip seal and a main lip seal, and has an outer diameter from one end of the cylindrical portion. An annular part integrally extending in the direction to form an L-shaped cross-sectional view, a cylindrical part facing the cylindrical part of the cored bar and having the main lip seal slidably contacted, and the cylinder A slinger that is integrally extended in an outer diameter direction from one end of the portion, and is configured in an L shape in cross-section with an annular portion that is opposed to the annular portion of the core metal and that is in sliding contact with the tip portion of the side lip seal; In this pack seal, all or part of the base end portion of the main lip seal is formed close to all or part of the base end portion of the side lip seal, and the tip end portion of the main lip seal is the side lip seal. Interlocking with the tip of the It resides in that the pack seal according to claim. In addition, the front end includes an oil lip seal that is in sliding contact with the cylindrical portion of the slinger, and the base end of the oil lip seal, the base end of the side lip seal, and the base end of the main lip seal are separately provided. The tip of the oil lip seal may not be interlocked with the tip of the side lip seal and the tip of the main lip seal. Moreover, it is good also as a rolling bearing which applied the above-mentioned pack seal.

本発明によれば、複数のリップシールを備えてもシールトルクの増加を防止することを可能にして、性能を向上したパックシールを提供し、そのパックシールを適用した転がり軸受を提供することができる。   According to the present invention, even if a plurality of lip seals are provided, it is possible to prevent an increase in seal torque, to provide a pack seal with improved performance, and to provide a rolling bearing to which the pack seal is applied. it can.

以下、本発明の一実施の形態に係るパックシール1について、添付図面に基づいて説明する。なお、本実施形態のパックシール1は、リップシールの構成に特徴を有し、芯金3及びスリンガー2は、従来の構成によるパックシール1を使用可能であるので、ここでは、その特徴部分であるリップシールの構成を中心に説明し、上記芯金3及びスリンガー2の構成の説明は省略する。
なお、ハブユニット軸受の構成は従来の一般的なハブユニット軸受の構成と同様であり、例えば、車体側に固定される固定輪(例えば外輪)と、該外輪と相対回転可能に外輪の内側に対向して設けられ且つ車輪側に接続(固定)されて車輪と共に回転する回転輪(例えば内輪)と、内外輪間に複列(例えば2列)で回転可能に組み込まれた複数の転動体とを備える構成が適用可能である。
Hereinafter, pack seal 1 concerning one embodiment of the present invention is explained based on an accompanying drawing. Note that the pack seal 1 of the present embodiment has a feature in the configuration of the lip seal, and the core metal 3 and the slinger 2 can use the pack seal 1 having a conventional configuration. The description will focus on the structure of a certain lip seal, and the description of the structure of the core metal 3 and slinger 2 will be omitted.
The configuration of the hub unit bearing is the same as the configuration of a conventional general hub unit bearing. For example, a fixed ring (for example, an outer ring) fixed to the vehicle body side and an inner side of the outer ring so as to be relatively rotatable with the outer ring. A rotating wheel (for example, an inner ring) provided oppositely and connected (fixed) to the wheel side and rotating together with the wheel; and a plurality of rolling elements rotatably incorporated in a double row (for example, two rows) between the inner and outer wheels A configuration including the above is applicable.

本実施形態によるリップシールは、図1(a)に示すように、サイドリップシール4と、メインリップシール5が同一材料によって一体に形成されている。なお、リップシールが形成される材料として、本実施形態では、ニトリルゴムやアクリルゴム等の弾性材が使用される。なお、リップシールを形成する材料は、これに限定されず、スリンガー2と摺接して軸受の内部を密封することができれば、どのような材料で形成されていても良い。例えば、ゴムやプラスチックや合成樹脂等で形成されていても良い。
なお、パックシールは、従来と同様に、サイドリップシール4とメインリップシール5がスリンガー2の円環部23方向に延出することで、外部からの泥水等の侵入を防止するダストシールの役割を果たして、軸受内部を密封する。
In the lip seal according to the present embodiment, as shown in FIG. 1A, the side lip seal 4 and the main lip seal 5 are integrally formed of the same material. In this embodiment, an elastic material such as nitrile rubber or acrylic rubber is used as a material for forming the lip seal. The material for forming the lip seal is not limited to this, and any material may be used as long as it can slide in contact with the slinger 2 and seal the inside of the bearing. For example, it may be formed of rubber, plastic, synthetic resin, or the like.
As in the conventional case, the pack seal functions as a dust seal that prevents intrusion of muddy water and the like from the outside by extending the side lip seal 4 and the main lip seal 5 toward the annular portion 23 of the slinger 2. As a result, the inside of the bearing is sealed.

前記サイドリップシール4は、芯金3の内周端33aに一体に固定された基端部42と、該基端部42からスリンガー2の円環部23に向けて延びた先端部41が、スリンガー2の円環部23の内周面23aに摺接している。
前記メインリップシール5は、芯金3の内周端33aに一体に固定された基端部52と、該基端部52からスリンガー2の円筒部21の一端22側(円環部23延設側)に向けて延びた先端部51が、スリンガー2の円筒部21の内周面21aに摺接している。
The side lip seal 4 includes a base end portion 42 integrally fixed to the inner peripheral end 33a of the core metal 3, and a tip end portion 41 extending from the base end portion 42 toward the annular portion 23 of the slinger 2. The slinger 2 is in sliding contact with the inner peripheral surface 23 a of the annular portion 23.
The main lip seal 5 includes a base end portion 52 that is integrally fixed to the inner peripheral end 33a of the core metal 3, and one end 22 side of the cylindrical portion 21 of the slinger 2 extending from the base end portion 52 (an extension of the annular portion 23). The tip 51 extending toward the side) is in sliding contact with the inner peripheral surface 21 a of the cylindrical portion 21 of the slinger 2.

本実施形態によるパックシールの特徴的な構成として、メインリップシール5の基端部52の全部は、サイドリップシール4の基端部42の全部と近接して形成されるとともに、そのメインリップシール5の基端部52とサイドリップシール4の基端部42が分岐する分岐部分9は、肉厚に形成されている(図中の寸法D1参照)。
また、サイドリップシール4の締め代(図2中の実線及び寸法D3参照)と、メインリップシール5の締め代(図2中の実線及び寸法D4参照)との関係は、D3>D4の関係を有する。さらに、サイドリップシール4とメインリップシール5の剛性は、サイドリップシール4の剛性の方がメインリップシール5の剛性よりも高く設定されている。
As a characteristic configuration of the pack seal according to the present embodiment, the entire base end portion 52 of the main lip seal 5 is formed in close proximity to all the base end portions 42 of the side lip seal 4, and the main lip seal The branch part 9 where the base end part 52 of 5 and the base end part 42 of the side lip seal 4 branch is formed thick (see dimension D1 in the figure).
The relationship between the tightening margin of the side lip seal 4 (see the solid line and dimension D3 in FIG. 2) and the tightening margin of the main lip seal 5 (see the solid line and dimension D4 in FIG. 2) is D3> D4. Have Further, the rigidity of the side lip seal 4 and the main lip seal 5 is set so that the rigidity of the side lip seal 4 is higher than the rigidity of the main lip seal 5.

このように構成されたサイドリップシール4とメインリップシール5にスリンガー2を嵌合させた場合には、図1及び、図2中の二点鎖線で示すように、円環部23に向けて外径方向に延びたサイドリップシール4の先端部41は、スリンガー2の円環部23の内周面23aに当接した際、反時計回りに押し上げられ(図中左回り円弧矢印参照)、該内周面23aに沿って変形しながら摺接するとともに、円筒部21に向けて延びたメインリップシール5の先端部51は、スリンガー2の円筒部21の内周面21aに当接した際、反時計回りに押し上げられ(図中左向き円弧矢印参照)、該内周面21aに沿って変形しながら摺接する。   When the slinger 2 is fitted to the side lip seal 4 and the main lip seal 5 thus configured, as shown by the two-dot chain line in FIG. 1 and FIG. The distal end portion 41 of the side lip seal 4 extending in the outer diameter direction is pushed up counterclockwise when contacting the inner peripheral surface 23a of the annular portion 23 of the slinger 2 (see the counterclockwise arc arrow in the figure) When the tip 51 of the main lip seal 5 extending toward the cylindrical portion 21 abuts against the inner peripheral surface 21a of the cylindrical portion 21 of the slinger 2 while being slidably contacted while being deformed along the inner peripheral surface 23a, It is pushed up counterclockwise (refer to the left-pointed arc arrow in the figure), and comes into sliding contact with deformation along the inner peripheral surface 21a.

このとき、サイドリップシール4には、その剛性が高く設定されるとともに、メインリップシール5よりも大きな締め代を有しているので、サイドリップシール4の先端部41が反時計回りに押し上げられたことによって反時計回りの大きな力が発生する。さらに、このサイドリップシール4に発生した力は、サイドリップシール4の基端部42を反時計回りに移動させるように作用する。すなわち、サイドリップシール4の基端部42とメインリップシール5の基端部52が形成する分岐部分9が、サイドリップシール4に連動して反時計回りに持ち上げられる。   At this time, the side lip seal 4 is set to have high rigidity and has a larger tightening allowance than the main lip seal 5, so that the tip 41 of the side lip seal 4 is pushed up counterclockwise. As a result, a large counterclockwise force is generated. Further, the force generated in the side lip seal 4 acts to move the base end portion 42 of the side lip seal 4 counterclockwise. That is, the branch portion 9 formed by the base end portion 42 of the side lip seal 4 and the base end portion 52 of the main lip seal 5 is lifted counterclockwise in conjunction with the side lip seal 4.

前記分岐部分9からは、メインリップシール5の基端部52が延出しているので、前記分岐部分9が反時計回りに持ち上げられることによって、メインリップシール5の基端部52も反時計回りに持ち上げられる。これにより、メインリップシール5の先端部51がサイドリップシール4に連動して移動することとなる。
この場合、メインリップシール5の先端部51は、スリンガー2の円筒部21の内周面21aから離間する方向に引き上げられるので、メインリップシール5の締め代が、引き上げられる前と比べて少なくなる。従って、メインリップシール5の先端部51とスリンガー2の円筒部21の内周面21aとのあたりが弱くなるので、リップトルクが減少するとともに、先端部51の摩耗を軽減することができる。
Since the base end portion 52 of the main lip seal 5 extends from the branch portion 9, the base end portion 52 of the main lip seal 5 is also counterclockwise when the branch portion 9 is lifted counterclockwise. Lifted to. As a result, the front end portion 51 of the main lip seal 5 moves in conjunction with the side lip seal 4.
In this case, the front end portion 51 of the main lip seal 5 is pulled up in a direction away from the inner peripheral surface 21a of the cylindrical portion 21 of the slinger 2. Therefore, the tightening allowance of the main lip seal 5 is smaller than before the pull-up. . Therefore, since the contact between the front end portion 51 of the main lip seal 5 and the inner peripheral surface 21a of the cylindrical portion 21 of the slinger 2 is weakened, the lip torque is reduced and the wear of the front end portion 51 can be reduced.

この際、メインリップシール5は、サイドリップシール4よりも剛性が低く設定されているので、メインリップシール5の先端部51には、時計回りの引っ張り応力(図3中、左回り円弧矢印B参照)が作用し、メインリップシール5が反時計方向(図3中、右回り円弧矢印A参照)に突出した円弧状に変形する。この変形によって、メインリップシール5の先端部51は、スリンガー2(図中の破線参照)の円筒部21の内周面21aに対して、切り立った交差角で対峙することとなる。メインリップシール5の先端部51とスリンガー2の円筒部21の内周面21aとの交差角が切り立った場合(図中の実線参照)の接触幅(図中の寸法D6参照)は、交差角が切り立っていない場合(図中の2点鎖線参照)の接触幅(図中の寸法D5参照)よりも短い幅で接触するので、メインリップシール5のリップトルクは更に減少する。   At this time, since the main lip seal 5 is set to be lower in rigidity than the side lip seal 4, a clockwise tensile stress (a counterclockwise arc arrow B in FIG. 3) is applied to the distal end portion 51 of the main lip seal 5. The main lip seal 5 is deformed into an arc shape protruding in the counterclockwise direction (see the clockwise arc arrow A in FIG. 3). By this deformation, the front end portion 51 of the main lip seal 5 is opposed to the inner peripheral surface 21a of the cylindrical portion 21 of the slinger 2 (see the broken line in the figure) at a sharp intersection angle. When the crossing angle between the front end 51 of the main lip seal 5 and the inner peripheral surface 21a of the cylindrical part 21 of the slinger 2 is sharp (see the solid line in the figure), the crossing angle (see the dimension D6 in the figure) Since the contact is made with a width shorter than the contact width (see the dimension D5 in the figure) in the case where is not standing (see the two-dot chain line in the figure), the lip torque of the main lip seal 5 is further reduced.

また、サイドリップシール4の先端部41の摩耗が進行するにつれて(図4参照)、サイドリップシール4の先端部41の形状は、その先端が削り取られて短くなり(図中の符号41aと符号41参照)、これにより、サイドリップシール4の先端部41は徐々に時計回りに移動する。サイドリップシール4の先端部41が時計回りに移動すると、基端部42(分岐部分9)も時計回りに移動し、分岐部分9と一体に形成されているメインリップシール5も反時計回りに移動する。これにより、メインリップシール5の先端部51は、スリンガー2の円筒部21の内周面21aに近づく方向に引き下げられ(図中の符号51aと符号51参照)、メインリップシール5は、徐々に、本来の締め代を取り戻す。なお、このときまで、メインリップシール5の摩耗は軽減されているので、摩耗したサイドリップシール4の代わりとして、ダストシールの役割を充分に果たすことができる。従って、サイドリップシール4とメインリップシール5からなるダストシールの寿命が延長する効果を得ることができる。   Further, as wear of the tip portion 41 of the side lip seal 4 progresses (see FIG. 4), the shape of the tip portion 41 of the side lip seal 4 is shortened by scraping the tip (reference numeral 41a in the figure). 41), the tip 41 of the side lip seal 4 is thereby gradually moved clockwise. When the distal end portion 41 of the side lip seal 4 moves clockwise, the base end portion 42 (branch portion 9) also moves clockwise, and the main lip seal 5 formed integrally with the branch portion 9 also rotates counterclockwise. Moving. Thereby, the front-end | tip part 51 of the main lip seal 5 is pulled down in the direction which approaches the internal peripheral surface 21a of the cylindrical part 21 of the slinger 2 (refer the code | symbol 51a and the code | symbol 51 in a figure), and the main lip seal 5 gradually , Get back the original allowance. Until this time, since the wear of the main lip seal 5 has been reduced, the role of the dust seal can be sufficiently fulfilled in place of the worn side lip seal 4. Therefore, the effect of extending the life of the dust seal composed of the side lip seal 4 and the main lip seal 5 can be obtained.

なお、本実施形態では、メインリップシール5の基端部52の全部と、サイドリップシール4の基端部42の全部と近接して形成した場合を説明したが、メインリップシール5の先端部51が、サイドリップシール4の先端部41と連動する限りにおいて、これに限定されるものではなく、他の構成であっても良い。例えば、図示を省略するが、メインリップシール5の基端部52の全部が、サイドリップシール4の基端部42の一部と近接して形成されていても良い。すなわち、サイドリップシール4の内径側からメインリップシール5の基端部52が延出していても良い。
また、他の例では、図示を省略するが、メインリップシール5の基端部52の一部が、サイドリップシール4の基端部42の全部と近接して形成されていても良い。すなわち、メインリップシール5の内径側からサイドリップシール4の基端部42が延出していても良い。
In this embodiment, the case where the main lip seal 5 is formed in the vicinity of the base end portion 52 and the base end portion 42 of the side lip seal 4 is described. As long as 51 is interlocked with the front end portion 41 of the side lip seal 4, the configuration is not limited to this, and other configurations may be used. For example, although not shown, the entire base end portion 52 of the main lip seal 5 may be formed close to a part of the base end portion 42 of the side lip seal 4. That is, the base end portion 52 of the main lip seal 5 may extend from the inner diameter side of the side lip seal 4.
In another example, although not shown, a part of the base end portion 52 of the main lip seal 5 may be formed close to the entire base end portion 42 of the side lip seal 4. That is, the base end portion 42 of the side lip seal 4 may extend from the inner diameter side of the main lip seal 5.

本実施形態によるパックシールでは、サイドリップシール4の基端部42及びメインリップシール5に加えて、上記芯金3の内周端33aに、軸受内部からの潤滑油の流出を防止するオイルリップシール6が設けられている。該オイルリップシール6は、芯金3の内周端33aに一体に固定された基端部62と、該基端部62からスリンガー2の円筒部21の遊端側に向けて延びた先端部61が、スリンガー2の円筒部21の内周面21aに摺接している。
また、サイドリップシール4の基端部42及びメインリップシール5の基端部52と、オイルリップシール6の基端部62との間には、スリンガー2の円筒部21と直交する方向にくびれ8が形成されている。この場合、該くびれ8の肉厚(図中の寸法D2参照)は、前記サイドリップシール4の基端部42とメインリップシール5の基端部52の分岐部分9の肉厚(図中の寸法D1参照)よりも薄い厚みに形成されている。
In the pack seal according to the present embodiment, in addition to the base end portion 42 and the main lip seal 5 of the side lip seal 4, an oil lip that prevents the lubricating oil from flowing out from the inside of the bearing is provided at the inner peripheral end 33 a of the core 3. A seal 6 is provided. The oil lip seal 6 includes a base end portion 62 integrally fixed to the inner peripheral end 33a of the core metal 3, and a tip end portion extending from the base end portion 62 toward the free end side of the cylindrical portion 21 of the slinger 2. 61 is in sliding contact with the inner peripheral surface 21 a of the cylindrical portion 21 of the slinger 2.
Also, the base end portion 42 of the side lip seal 4 and the base end portion 52 of the main lip seal 5 and the base end portion 62 of the oil lip seal 6 are constricted in a direction perpendicular to the cylindrical portion 21 of the slinger 2. 8 is formed. In this case, the thickness of the constriction 8 (see dimension D2 in the figure) is the thickness of the branch portion 9 of the base end part 42 of the side lip seal 4 and the base end part 52 of the main lip seal 5 (in the figure). The thickness is smaller than the dimension D1).

これにより、サイドリップシール4が、その締め代によって反時計回りに押し上げられた場合に、前記肉厚に形成された分岐部分9は変形し難いので、基端部42(分岐部分9)の移動量は、肉厚が薄く剛性の低いくびれ8に集中し、該くびれ8が図中右肩上がりに変形する。従って、このくびれ8が変形することによって、分岐部分9の移動量は、オイルリップシール6には伝達されず、オイルリップシール6は、サイドリップシール4及びメインリップシール5の連動の影響を受けることなく、設定された締め代で、オイルシールの役割を果たすことができる。   Thereby, when the side lip seal 4 is pushed up counterclockwise by the tightening margin, the branch portion 9 formed to be thick is not easily deformed, so that the base end portion 42 (branch portion 9) moves. The amount concentrates on the constriction 8 having a small thickness and low rigidity, and the constriction 8 is deformed so as to rise to the right shoulder in the figure. Therefore, when the constriction 8 is deformed, the movement amount of the branch portion 9 is not transmitted to the oil lip seal 6, and the oil lip seal 6 is affected by the interlocking of the side lip seal 4 and the main lip seal 5. Without any restriction, it can serve as an oil seal with a set tightening allowance.

本実施形態では、パックシール1に配されるリップシールとして、ダストシールとしてのサイドリップシール及びメインリップシールが配された場合を説明したが、これに限定されず、ダストシールは3つ以上配されていても良い。その場合であっても、サイドリップシールの締め代によって、その他のダストシールが反時計回りに引き上げられて、シールトルクと摩耗が軽減されるとともに、サイドリップシールの摩耗にともなって、その他のダストシールが、サイドリップシールの代わりにダストシールの役割を果たす。
その際、スリンガー2の円環部23の内周面23aと摺接するリップを複数設けた場合には、それらのリップの剛性と締め代に差を持たせるようにして、初期状態において、剛性を弱く設定したリップのシールトルクと摩耗を軽減するようにしても良い。
また、本実施形態では、パックシール1にオイルシールの役割をするオイルリップシール6を備えた場合を説明したが、これに限定されず、オイルリップシール6を備えない構成としても良い。
In the present embodiment, the case where the side lip seal and the main lip seal as the dust seal are arranged as the lip seal arranged on the pack seal 1 is not limited to this, but three or more dust seals are arranged. May be. Even in such a case, the tightening margin of the side lip seal raises the other dust seals counterclockwise, reducing the seal torque and wear, and as the side lip seal wears, the other dust seals , Acts as a dust seal instead of a side lip seal.
At that time, when a plurality of lips that are in sliding contact with the inner peripheral surface 23a of the annular portion 23 of the slinger 2 are provided, the rigidity of the lips and the tightening allowance are made different so that the rigidity is improved in the initial state. A weakly set lip seal torque and wear may be reduced.
In this embodiment, the case where the pack seal 1 is provided with the oil lip seal 6 serving as an oil seal has been described. However, the present invention is not limited to this, and the oil lip seal 6 may not be provided.

本実施形態におけるパックシール1が備える芯金3及びスリンガー2は、図1及び図2の形状に限定されず、その他の一般的な芯金及びスリンガーを使用しても良い。例えば、例えば、図5に示すような、従来の芯金及びスリンガーが適用されていても良い。
なお、本実施形態におけるパックシール1をハブユニット軸受に適用した場合には、パックシール1の回転トルクを軽減することができるので、動力が無駄に損なわれることが無く、燃費向上の効果を期待することができる。さらに、長期間にわたって軸受内部が密封されるので、パックシールの交換時期の延長(寿命の延長)による車両品質が向上する。また、本実施形態におけるパックシール1は、回転トルクの軽減と長寿命なパックシールを望まれる軸受ユニットであれば、ハブユニット軸受以外の軸受ユニットに適用することも本発明の範囲内である。
The core metal 3 and the slinger 2 provided in the pack seal 1 in the present embodiment are not limited to the shapes shown in FIGS. 1 and 2, and other general core bars and slinger may be used. For example, a conventional metal core and slinger as shown in FIG. 5 may be applied.
In addition, when the pack seal 1 in this embodiment is applied to a hub unit bearing, the rotational torque of the pack seal 1 can be reduced, so that power is not spoiled and an effect of improving fuel consumption is expected. can do. Furthermore, since the inside of the bearing is sealed for a long period of time, the vehicle quality is improved by extending the replacement time of the pack seal (extending the life). Further, the pack seal 1 in the present embodiment is also applicable to bearing units other than the hub unit bearing as long as it is a bearing unit in which a reduction in rotational torque and a long-life pack seal are desired.

本発明によるパックシールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the pack seal by this invention. パックシールのスリンガーを嵌め合わせる前後におけるサイドリップシール及びメインリップシールの形状の変化を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the change of the shape of the side lip seal and main lip seal before and after fitting the slinger of a pack seal. メインリップシールの形状の変化を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the change of the shape of a main lip seal. メインリップシールの形状の変化を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the change of the shape of a main lip seal. 従来のパックシールを示す説明断面図であり、(a)は、芯金の円環部が直線状に形成された例を示し、(b)は芯金の円環部に段部を有する例を示す。It is explanatory sectional drawing which shows the conventional pack seal, (a) shows the example by which the annular part of the metal core was formed in linear form, (b) shows the example which has a step part in the annular part of the metal core Indicates.

符号の説明Explanation of symbols

1 パックシール
2 スリンガー
3 芯金
4 サイドリップシール
5 メインリップシール
21 スリンガーの円筒部
22 スリンガーの円筒部の一端
23 スリンガーの円環部
31 芯金の円筒部
32 芯金の円筒部の一端
33 芯金の円環部
3a シール部材
41 サイドリップシールの先端部
42 サイドリップシールの基端部
51 メインリップシールの先端部
52 メインリップシールの基端部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pack seal 2 Slinger 3 Metal core 4 Side lip seal 5 Main lip seal 21 Cylindrical part 22 of a slinger 23 One end of a cylindrical part of a slinger 23 Annular part 31 of a core metal 32 A cylindrical part of a core metal 32 One end 33 of a cylindrical part of a core metal Gold ring part 3a Seal member 41 Side lip seal distal end 42 Side lip seal proximal end 51 Main lip seal distal end 52 Main lip seal proximal end

Claims (3)

少なくとも、サイドリップシールとメインリップシールを有する弾性材で構成されたシール部材が一体に備えられ、円筒部の一端から外径方向に円環部を一体に延設して断面視L字型に構成された芯金と、
前記芯金の円筒部と対向し、メインリップシールの先端部が摺接する円筒部と、該円筒部の一端から外径方向に一体に延設され、前記芯金の円環部と対向してサイドリップシールの先端部が摺接する円環部とで断面視L字型に構成されたスリンガーとからなるパックシールにおいて、
メインリップシールの基端部の全部又は一部は、サイドリップシールの基端部の全部又は一部と近接して形成され、メインリップシールの先端部は、サイドリップシールの先端部と連動することを特徴とするパックシール。
At least a seal member made of an elastic material having a side lip seal and a main lip seal is integrally provided, and an annular portion is integrally extended in an outer diameter direction from one end of the cylindrical portion so as to have an L shape in cross section. A structured mandrel,
A cylindrical portion facing the cylindrical portion of the core metal, and a tip portion of the main lip seal slidably in contact with each other, and extending integrally from one end of the cylindrical portion in the outer diameter direction, facing the annular portion of the core metal In a pack seal consisting of a slinger configured in an L shape in cross-section with an annular portion in which the tip of the side lip seal is in sliding contact,
All or part of the base end portion of the main lip seal is formed close to all or part of the base end portion of the side lip seal, and the tip end portion of the main lip seal is interlocked with the tip end portion of the side lip seal. Pack seal characterized by that.
先端部がスリンガーの円筒部に摺接するオイルリップシールを含み、
オイルリップシールの基端部は、サイドリップシールの基端部及びメインリップシールの基端部と離間して一体に備えられ、オイルリップシールの先端部は、サイドリップシールの先端部及びメインリップシールの先端部と連動しないことを特徴とする請求項1に記載のパックシール。
Including an oil lip seal whose tip is in sliding contact with the cylindrical portion of the slinger,
The base end of the oil lip seal is provided integrally with the base end of the side lip seal and the base end of the main lip seal, and the tip of the oil lip seal is the tip of the side lip seal and the main lip. The pack seal according to claim 1, wherein the pack seal is not interlocked with a tip portion of the seal.
請求項1又は請求項2のいずれかに記載のパックシールを適用した転がり軸受。   A rolling bearing to which the pack seal according to claim 1 is applied.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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