JP2009287651A - Bearing device for wheel - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車輪用軸受装置、特に内方部材を固定し、外方部材を回転させる車輪用軸受装置に関するものである。 The present invention relates to a wheel bearing device, and more particularly to a wheel bearing device that fixes an inner member and rotates an outer member.
従来の転がり軸受は、例えば、特開2005−321070号公報(特許文献1)に開示されている。図3を参照して、同公報に開示されている転がり軸受101は、車輪ハブ(図示省略)と一体回転する内輪102と、ナックル(図示省略)に固定される外輪103と、内輪102および外輪103の間に配置される複数の転動体104と、内輪102および外輪103の軸方向両端部を密封する密封装置105とを備える。
A conventional rolling bearing is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2005-321070 (Patent Document 1). Referring to FIG. 3, a rolling
密封部材105は、固定側軌道輪としての外輪103に取り付けられるシール部材105aと、回転側軌道輪としての内輪102に取り付けられるスリンガ105bとを接触させて、軸受内部を密封している。
上記構成の転がり軸受101は、内輪102を非回転側軌道輪とし、外輪103を回転側軌道輪として使用される場合もある。この場合、シール部材105aは、外輪103の回転に伴う遠心力を受けて変形する。図3の場合、シール部材105aとスリンガ105bとの締め代が減少する。その結果、軸受内部を適切に密封できないおそれがある。
In the rolling
そこで、この発明の目的は、内方部材を固定し、外方部材を回転させる車輪用軸受装置において、軸受内部を適切に密封できる密封部材を有する車輪用軸受装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a wheel bearing device having a sealing member capable of appropriately sealing the inside of the bearing in a wheel bearing device in which an inner member is fixed and an outer member is rotated.
この発明に係る車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が外周に形成された内方部材と、内方部材と外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着された密封部材とを備え、外方部材が回転側部材である。密封部材は、断面が略L字状に形成されたスリンガと、環状のシール部材とからなる。スリンガは、内方部材の外径面に嵌合固定される円筒部と、円筒部の軸方向一方側端部から径方向外側に突出する外向きフランジ部とを含む。そして、シール部材は、外方部材に内嵌された形状保持部材と、この形状保持部材に一体に加硫接着された弾性シールとからなると共に、この弾性シールに設けられたアキシアルリップは、内径側に傾斜して形成され、先端がスリンガに所定の締め代をもって摺接することを特徴とする。 In the wheel bearing device according to the present invention, an outer member having a double-row outer rolling surface formed on the inner periphery, and a double-row inner rolling surface facing the double-row outer rolling surface are formed on the outer periphery. Between the outer member, the inner member and the inner member and the outer member, the double row rolling elements accommodated between the rolling surfaces of the inner member and the outer member via a cage. And an outer member is a rotation side member. The sealing member includes a slinger having a substantially L-shaped cross section and an annular sealing member. The slinger includes a cylindrical portion that is fitted and fixed to the outer diameter surface of the inner member, and an outward flange portion that protrudes radially outward from one axial end of the cylindrical portion. The seal member includes a shape holding member fitted in the outer member and an elastic seal integrally vulcanized and bonded to the shape holding member, and the axial lip provided on the elastic seal has an inner diameter. It is characterized in that it is inclined to the side, and its tip is in sliding contact with the slinger with a predetermined allowance.
外方部材を回転させると、アキシアルリップに径方向外側への遠心力が作用する。これにより、アキシアルリップと外向きフランジ部との締め代が増加する。その結果、車輪用軸受装置の内部を適切に密封することが可能となる。また、アキシアルリップと外向きフランジ部との摺接部分を軸受外部から遠ざけることにより、密封部材の密封性能がさらに向上する。 When the outer member is rotated, a centrifugal force radially outward acts on the axial lip. As a result, the tightening allowance between the axial lip and the outward flange portion increases. As a result, the inside of the wheel bearing device can be properly sealed. Further, the sealing performance of the sealing member is further improved by moving the sliding contact portion between the axial lip and the outward flange portion away from the outside of the bearing.
好ましくは、シール部材は複数のアキシアルリップを含む。これにより、密封部材の密封性能がさらに向上する。 Preferably, the seal member includes a plurality of axial lips. Thereby, the sealing performance of the sealing member is further improved.
好ましくは、外向きフランジ部は、アキシアルリップに対して車輪用軸受の軸方向内側に位置する。これにより、車輪用軸受の外部側からの泥水の侵入に対して、アキシアルリップとスリンガとの締め代を増加する方向に作用する事から、アキシアルリップがスリンガに対し浮き上がることが無く、密封部材の密封性能がさらに向上する。 Preferably, the outward flange portion is located on the axially inner side of the wheel bearing with respect to the axial lip. As a result, against the intrusion of muddy water from the outside of the wheel bearing, it acts in the direction of increasing the tightening margin between the axial lip and the slinger, so that the axial lip does not lift up against the slinger and the sealing member The sealing performance is further improved.
好ましくは、スリンガは、その軸方向他方側端部から径方向外側に突出して、シール部材の分離を防止する係止部を含む。これにより、密封部材の分解を防止できるので、車輪用軸受装置への取付けが容易になる。 Preferably, the slinger includes a locking portion that protrudes radially outward from an end portion on the other side in the axial direction to prevent separation of the seal member. Thereby, since decomposition | disassembly of a sealing member can be prevented, the attachment to the wheel bearing apparatus becomes easy.
さらに好ましくは、係止部の外径寸法は、シール部材の内径寸法より大きく、形状保持部材の内径寸法より小さい。これにより、予め係止部を形成しておき、シール部材を弾性変形させながら組み立てることができるので、密封部材の組立が簡単になる。 More preferably, the outer diameter of the locking portion is larger than the inner diameter of the seal member and smaller than the inner diameter of the shape holding member. Thereby, since the latching part can be formed in advance and the seal member can be assembled while being elastically deformed, the assembly of the sealing member is simplified.
好ましくは、スリンガおよび形状保持部材のうちの少なくともいずれか一方は、ステンレスによって形成されている。ステンレスは、スリンガおよび形状保持部材の外気と接触する部分の防錆に有効である。 Preferably, at least one of the slinger and the shape holding member is made of stainless steel. Stainless steel is effective for rust prevention of the portions of the slinger and shape retaining member that come into contact with the outside air.
好ましくは、シール部材は、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ化ゴムから選ばれたいずれかの材料によって形成されている。上記の材料は、いずれもシール部材の材料として好適である。 Preferably, the seal member is made of any material selected from nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, acrylic rubber, and fluorinated rubber. Any of the above materials is suitable as a material for the seal member.
この発明によれば、外方部材の回転に伴う遠心力によって密封性能の低下しない密封部材を有する車輪用軸受装置を得ることができる。 According to this invention, it is possible to obtain a wheel bearing device having a sealing member whose sealing performance does not deteriorate due to the centrifugal force accompanying the rotation of the outer member.
図1および図2を参照して、この発明の一実施形態に係る車輪用軸受装置(以下「車輪ハブ軸受」という)を説明する。なお、図1は車輪ハブ軸受1を示す図、図2は図1の密封部材16周辺の拡大図である。
A wheel bearing device (hereinafter referred to as “wheel hub bearing”) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 is a view showing the wheel hub bearing 1, and FIG. 2 is an enlarged view around the sealing
まず、図1を参照して、車輪ハブ軸受1は、自動車の従動輪を支持するものであって、非回転側軌道輪としての内方部材2と、回転側軌道輪としての外方部材3と、内方部材2および外方部材3の間に配置される転動体としての複数の球4と、隣接する球4の間隔を保持する保持器5と、内方部材2および外方部材3の軸方向両端部を密封する密封部材16とを備える。軸受の形式は特に限定されないが、この実施形態においては、複列のアンギュラ球軸受を採用している。
First, referring to FIG. 1, a wheel hub bearing 1 supports a driven wheel of an automobile, and includes an
内方部材2は、固定の車軸(図示省略)に嵌合固定されると共に、外径面に第1および第2の内側転走面2a,2bを有する。外方部材3は、内径面の第1および第2の内側転走面2a,2bに対面する位置に第1および第2の外側転走面3a,3bと、外径面から張り出して車輪(図示省略)を保持する車輪取付フランジ3cとを有し、車輪と一体回転する。
The
上記構成の内方部材2および外方部材3は、例えば、炭素含有量が0.40〜0.80wt%の中炭素鋼(S53C)で形成されており、高周波焼入れを施すことによって表面硬さHRCを58〜64の範囲に設定している。
The
球4は、第1の内側転走面2aと第1の外側転走面3aとの間、および第2の内側転走面2bと第2の外側転走面3bとの間にそれぞれ複数個配置されている。また、内方部材2、外方部材3、および密封部材16で囲まれた空間(「軸受内部空間」という)には、潤滑剤としてのグリースが封入されている。
A plurality of
自動車が悪路や雨天で走行すると、上記構成の車輪ハブ軸受1は大量の泥水等と接することとなる。そこで、この車輪ハブ軸受1を密封する密封部材として、図2に示したようなこの発明の一実施形態に係る密封部材16を採用することにより、密封性能の低下を防止することができる。なお、上記の実施形態においては、車輪ハブ軸受1の軸方向両端部に密封部材16を配置した例を示したが、これに限ることなく、少なくとも一方に配置すれば、この発明の効果を得ることができる。
When the automobile travels on rough roads or rainy weather, the wheel hub bearing 1 having the above configuration comes into contact with a large amount of muddy water. Therefore, by adopting a sealing
次に、図2を参照して、密封部材16の構成を説明する。密封部材16は、弾性シール17および形状保持部材としての芯金18(これらを合わせて「シール部材」という)と、スリンガ19とで構成される。
Next, the configuration of the sealing
弾性シール17は、車輪ハブ軸受1の回転軸線に向かって延びる3枚のアキシアルリップ17a,17b,17cを有する。すなわち、アキシアルリップ17a,17b,17cの内径寸法は、先端に向かって徐々に小さくなっている。
The
芯金18は、外方部材3の内径面に嵌まり込む円筒部18aと、円筒部18aの軸方向一方側(図2中の右側)から径方向内側に突出する内向きフランジ部18bとを有する。弾性シール17は、芯金18に加硫接着される。つまり、芯金18は、弾性シール17を外方部材3に固定すると共に、弾性シール17の形状を保持する形状保持部材として機能する。
The
スリンガ19は、断面が略L字状に形成された部材であって、内方部材2の外径面に嵌合固定される円筒部19aと、円筒部19aの軸方向一方側端部(図2中の左側)から径方向外側に突出する外向きフランジ部19bと、軸方向他方側端部(図2中の右側)から径方向外側に突出して、シール部材の分離を防止する係止部19cとを有する。
The
なお、弾性シール17は、例えば、ニトリルゴム(NBR)、水素化ニトリルゴム(H−NBR)、アクリルゴム(ACM)、フッ化ゴム(FKM)等の合成ゴムによって形成されている。一方、芯金18およびスリンガ19は、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼(SUS304)等のステンレスで形成されている。ステンレスは、芯金18およびスリンガ19の外気と接触する部分(暴露部)の防錆に有効である。
The
上記構成の密封部材16は、アキシアルリップ17a,17b,17cと外向きフランジ部19bとが所定の締め代をもって摺接することによって軸受内部を密封している。より具体的には、内径側に傾斜したアキシアルリップ17a,17b,17cの先端が外向きフランジ部19bに接触する。
The sealing
ここで、外方部材3を回転させると、アキシアルリップ17a,17b,17cに径方向外側への遠心力が作用する。これにより、アキシアルリップ17a,17b,17cと外向きフランジ部19bとの締め代が増加する。その結果、車輪ハブ軸受1の内部を適切に密封することが可能となる。
Here, when the
なお、弾性シール17に複数のアキシアルリップ17a,17b,17cを設けることにより、さらに密封部材16の密封性能が向上する。ただし、アキシアルリップを1枚だけ設けてもこの発明の効果を得ることはできる。
The sealing performance of the sealing
また、外向きフランジ部19bは、弾性シール17に対して車輪ハブ軸受1の軸方向内側(図2中の左側)に位置している。アキシアルリップ17a,17b,17cと外向きフランジ部19bとの摺接部分を軸受外部から遠ざけることにより、密封部材16の密封性能をさらに向上させることができる。ただし、外向きフランジ部19bを弾性シール17に対して車輪ハブ軸受1の軸方向外側(図2中の右側)に配置しても、この発明の効果を得ることはできる。
Further, the
また、アキシアルリップ17a,17b,17cを内径側に傾斜させ、かつ、外向きフランジ部19bを弾性シール17より内側に配置すると、アキシアルリップ17a,17b,17cは、外部から侵入しようとする泥水等によって外向きフランジ部19bに押し付けられる。つまり、アキシアルリップ17a,17b,17cと外向きフランジ部19bとの締め代が増加するので、さらに密封部材16の密封性能が向上する。
Further, when the
また、係止部19cの外径寸法は、弾性シール17の内径寸法より大きく、内向きフランジ部18bの内径寸法より小さく設定する。これにより、予め係止部19cを形成しておき、弾性シール17を弾性変形させて密封部材16を組み立てることが可能となる。
Further, the outer diameter of the locking
ただし、係止部19cを内向きフランジ部18bの内径端より径方向外側にまで延ばしてもよい。この場合、シール部材とスリンガ19とを組み立ててから円筒部19aの端部を曲げて係止部19cを形成しなければならない。一方、内向きフランジ部18bと係止部19cとの間にラビリンス効果が生じるので、密封部材16の密封性能は向上する。
However, you may extend the latching | locking
なお、上記の実施形態においては、車輪ハブ軸受1として第2世代構造を例示したが、本発明はこれに限らず、本発明に係る車輪用軸受装置は、外輪回転方式であれば、例示した第2世代構造以外の車輪用軸受装置にも適用することができる。また、第1および第2世代の場合、本発明に係るシールは、インナー側だけでなくアウター側にも適用することができる。 In addition, in said embodiment, although 2nd generation structure was illustrated as the wheel hub bearing 1, this invention is not limited to this, The wheel bearing apparatus which concerns on this invention illustrated if it was an outer ring | wheel rotation system The present invention can also be applied to a wheel bearing device other than the second generation structure. In the case of the first and second generations, the seal according to the present invention can be applied not only to the inner side but also to the outer side.
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.
この発明は、内方部材を固定し、外方部材を回転させる車輪用軸受装置に有利に利用される。 The present invention is advantageously used in a wheel bearing device that fixes an inner member and rotates an outer member.
1 車輪ハブ軸受、2 内方部材、2a,2b 内側転走面、3 外方部材、3a,3b 外側転走面、3c 車輪取付フランジ、4 球、101 転がり軸受、102 内輪、103 外輪、104 転動体、5 保持器、16,105 密封部材、17 弾性シール、17a,17b,17c アキシアルリップ、18 芯金、18a,19a 円筒部、18b 内向きフランジ部、19 スリンガ、19b 外向きフランジ部、19c 係止部、105a シール部材、105b スリンガ。
1 wheel hub bearing, 2 inner member, 2a, 2b inner rolling surface, 3 outer member, 3a, 3b outer rolling surface, 3c wheel mounting flange, 4 ball, 101 rolling bearing, 102 inner ring, 103 outer ring, 104 Rolling element, 5 cage, 16, 105 sealing member, 17 elastic seal, 17a, 17b, 17c axial lip, 18 cored bar, 18a, 19a cylindrical part, 18b inward flange part, 19 slinger, 19b outward flange part, 19c Locking part, 105a Seal member, 105b Slinger.
Claims (7)
前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が外周に形成された内方部材と、
前記内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外方部材と前記内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着された密封部材とを備え、前記外方部材が、回転側部材である車輪用軸受装置において、
前記密封部材は、断面が略L字状に形成されたスリンガと、環状のシール部材とからなり、
前記スリンガは、前記内方部材の外径面に嵌合固定される円筒部と、前記円筒部の軸方向一方側端部から径方向外側に突出する外向きフランジ部とを含み、
前記シール部材は、前記外方部材に内嵌された形状保持部材と、この形状保持部材に一体に加硫接着された弾性シールとからなると共に、この弾性シールに設けられたアキシアルリップは、内径側に傾斜して形成され、先端が前記スリンガに所定の締め代をもって摺接することを特徴とする車輪用軸受装置。 An outer member having a double row outer raceway formed on the inner periphery;
An inner member in which an inner rolling surface of a double row facing the outer rolling surface of the double row is formed on the outer periphery;
A double row rolling element housed between the rolling surfaces of the inner member and the outer member via a cage so as to roll freely;
In a wheel bearing device, comprising: a sealing member attached to an opening of an annular space formed between the outer member and the inner member, wherein the outer member is a rotation side member;
The sealing member includes a slinger having a substantially L-shaped cross section and an annular seal member.
The slinger includes a cylindrical portion that is fitted and fixed to the outer diameter surface of the inner member, and an outward flange portion that protrudes radially outward from one axial end of the cylindrical portion,
The seal member includes a shape holding member fitted in the outer member and an elastic seal integrally bonded to the shape holding member, and an axial lip provided on the elastic seal has an inner diameter. A wheel bearing device, wherein the wheel bearing device is formed so as to be inclined to the side, and the tip is in sliding contact with the slinger with a predetermined allowance.
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