JP2011069422A - Bearing device for wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、雨水や泥水等の異物が多量に存在する環境下においても充分な密封性を有するシールが装着された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 for rotatably supporting a wheel of an automobile or the like, and in particular, a wheel bearing equipped with a seal having a sufficient sealing property even in an environment where a large amount of foreign matter such as rainwater and muddy water exists. It relates to the device.
自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する車輪用軸受装置は、雨水や泥水等に直接曝される環境下にあるため、この雨水や泥水等が軸受内部に浸入しないように強固な密封性を有するシールが装着されている。近年、こうした厳しい環境下で使用されるこの種の車輪用軸受装置において、さらなる長寿命化が要求されるようになっているが、市場回収品の軸受損傷状況を検証すると、剥離等の本来の軸受寿命よりも、シール不具合による損傷が多くを占めている。したがって、シールの密封性と耐久性を高めて軸受寿命の向上を図った車輪用軸受装置が種々提案されている。 Since the wheel bearing device that supports the wheel of the automobile rotatably with respect to the suspension device is in an environment where it is directly exposed to rainwater, muddy water, etc., it is strong so that this rainwater, muddy water, etc. does not enter the inside of the bearing. A seal having a sealing property is attached. In recent years, this type of wheel bearing device used in such a harsh environment has been required to have a longer service life. Damage due to seal failure accounts for more than the bearing life. Accordingly, various wheel bearing devices have been proposed in which the sealability and durability of the seal are improved to improve the bearing life.
図7に示す車輪用軸受装置はこの代表的な一例である。この車輪用軸受装置は、固定側となる外方部材56と、この外方部材56に対してボール57を介して回転自在に支承されたハブ輪53と、外方部材56とハブ輪53との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシール50とを備えている。
The wheel bearing device shown in FIG. 7 is a typical example of this. The wheel bearing device includes an
シール50は、芯金51の外周面にシール部材52を付加して構成され、芯金51は、外方部材56の内周面に内嵌する中空円筒部51aと、中空円筒部51aからハブ輪53に向けて逆S字状に屈曲した環状屈曲部51bとから構成されている。シール部材52には、ハブ輪53の環状曲面部Csに向けて延出した3つのリップ52a、52b、52cが設けられ、外径側リップ52aの環状曲面部Cs側の面、内径側リップ52bと最内径側リップ52cとの間の環状曲面部Cs側の面には、それぞれ肉盛部P1、P2が形成されている。そして、3つのリップ52a、52b、52cのうち少なくとも2つがハブ輪53の環状曲面部Csに摺接している。
The
環状曲面部Csは、車輪取付フランジ54の根元部分よりも軸受側、具体的には、ハブボルト55のボルト頭部55aよりも矢印範囲Eだけ軸受内部に位置付けられ、周方向に沿って連続して形成されている。この場合、ハブ輪53と外方部材56とが相対回転する間あるいは静止状態において、少なくとも2つのリップが常に環状曲面部Csに対して摺接状態となるため、ハブ輪53の一方側からの潤滑剤の漏洩や異物の浸入が防止される。
The annular curved surface portion Cs is positioned on the bearing side with respect to the root portion of the
具体的には、外径側リップ52aの肉盛部P1および内径側リップ52bと最内径側リップ52cとの間の肉盛部P2が弾性的に環状曲面部Csに摺接する。すなわち、肉盛部P1は外径側リップ52aの弾性力(外径側リップ52aが環状曲面部Cs方向に戻ろうとする力)により環状曲面部Csに摺接し、肉盛部P2は内径側リップ52bおよび最内径側リップ52cの弾性力(内径側リップ52bおよび最内径側リップ52cが環状曲面部Cs方向に戻ろうとする力)により環状曲面部Csに摺接する。この場合、主に肉盛部P1により異物の浸入防止が図られると共に、肉盛部P2により潤滑剤の漏洩防止が図られ、この肉盛部P2を環状曲面部Csに摺接させることにより低トルク化が図られる(例えば、特許文献1参照。)。
Specifically, the built-up part P1 of the outer
また、図8(a)に示す車輪用軸受は、内周に複列の外側転走面58a、58aを有する外輪58と、外周にこれら複列の外側転走面58a、58aに対向する内側転走面59aを有する一対の内輪59、59と、外輪58と内輪59との間に形成される環状空間の開口部に装着されるシール60、60と、外輪58と内輪59との間に介装される複列のボール61、61と、これら複列のボール61、61を回転自在に保持する保持器62から構成されている。
Further, the wheel bearing shown in FIG. 8A has an
シール60は、(b)に示すように、外輪58の内周面に内嵌される円筒面63aと、この円筒面63aに直角に半径方向内方に折り曲げられた鍔部63bとからなる芯金63と、この芯金63に焼き付けられている弾性シール部材64とからなる。弾性シール部材64は、円筒面63aと鍔部63bで形成される内側面64aに接着され、複数のシールリップを有している。
As shown in (b), the
複数のシールリップは、弾性シール部材64の半径方向略中央部から軸方向外方に延在するアキシアルリップ65と、このアキシアルリップ65の半径方向内方に設けられる第1および第2のラジアルリップ66、67とからなっている。アキシアルリップ65は、先端部が大径の主リップ65aと小径の副リップ65bとに別れている。
The plurality of seal lips include an
スリンガ68は、内輪59の外径面に外嵌される円筒部68aと、この円筒部68aに直角に半径方向外方に折り曲げられたフランジ68bを有し、アキシアルリップ65の主リップ65aはこのフランジ68bに摺接すると共に、副リップ65bはラビリンスを形成してフランジ68bには摺接していない。また、第1および第2のラジアルリップ66、67は円筒部68aに摺接している。
The
ここで、主リップ65aと副リップ65bとスリンガ68のフランジ68bとで、環状空間Sが形成され、この環状空間SにグリースGが充填されている。これにより、シール60の密封効果をさらに向上させることができる(例えば、特許文献2参照。)。
Here, an annular space S is formed by the
然しながら、こうした従来のシール50、60のうち前者のシール50では、肉盛部P1により異物の浸入防止が図られると共に、肉盛部P2により潤滑剤の漏洩防止と低トルク化が図られるものの、ハブ輪53の回転による遠心力で外径側リップ52aと内径側リップ52bが半径方向外方に変形し、潤滑剤が外部へ流出する恐れがある。
However, among the
また、後者のシール60では、主リップ65aと副リップ65bとスリンガ68のフランジ68bとで環状空間Sが形成され、この環状空間Sに充填されたグリースGにより、シール60の密封効果を向上させることができるものの、これでは一般的なシールに比べ、スペース的に制約があり設計自由度が低下すると共に、主リップ65aと副リップ65bの厚みが必然的に薄くなるため、主リップ65aの耐摩耗性が低下する恐れがあった。
In the
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、シールの回転トルクを抑えると共に、密封性と耐久性を高めて軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and provides a wheel bearing device that suppresses the rotational torque of the seal and enhances the sealing performance and durability to extend the life of the bearing. With the goal.
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この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、前記外方部材と内方部材との間に形成された環状空間の開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、前記シールのうち少なくとも一方のシールが、前記外方部材の端部に内嵌される芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、複数のシールリップを有するシール部材とを備え、前記シールリップの根元部の内周面に環状凹所が形成され、この環状凹所にグリースが充填されている。
In order to achieve such an object, the invention according to
このように、外方部材と内方部材との間に形成された環状空間の開口部に装着されたシールを備えた車輪用軸受装置において、シールのうち少なくとも一方のシールが、外方部材の端部に内嵌される芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、複数のシールリップを有するシール部材とを備え、シールリップの根元部の内周面に環状凹所が形成され、この環状凹所にグリースが充填されているので、回転トルクを抑制しつつリップの耐摩耗性が向上し、長期間に亘って摺接部の潤滑膜を維持して密封性を向上することができる。 Thus, in the wheel bearing device including the seal mounted in the opening of the annular space formed between the outer member and the inner member, at least one of the seals is the outer member. A core metal fitted into the end, and a seal member integrally joined to the metal core by vulcanization and having a plurality of seal lips. An annular recess is formed on the inner peripheral surface of the base of the seal lip. Since this annular recess is filled with grease, the wear resistance of the lip is improved while suppressing the rotational torque, and the lubricating film at the sliding contact portion is maintained for a long period of time to improve the sealing performance. can do.
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記環状凹所の内周面に独立した複数の環状溝が形成されていれば、グリースの保持力を高めることができる。 Preferably, as in the second aspect of the present invention, if a plurality of independent annular grooves are formed on the inner peripheral surface of the annular recess, the holding force of the grease can be increased.
また、請求項3に記載の発明のように、前記内方部材が、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、前記車輪取付フランジの基部が断面が円弧状の曲面に形成されると共に、前記シールが、前記外方部材の端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から屈曲して略コの字状に形成され、径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップと、このサイドリップの内径側で、径方向外方に傾斜して延びるダストリップと、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップとを有し、前記サイドリップとダストリップが前記基部に所定の軸方向シメシロをもって摺接すると共に、前記グリースリップが前記基部に所定の径方向シメシロをもって摺接するシール部材とからなる一体型のシールで構成され、前記サイドリップの根元部の内周面と、前記ダストリップとグリースリップの間の内周面に前記環状凹所が形成されていれば、グリースポケット内のグリースが回転中に遠心力によってサイドリップおよびダストリップの摺接部に微量ずつ移動してグリース補給することができる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a hub wheel in which the inner member integrally has a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end portion, and a small-diameter step portion is formed on the outer periphery. It comprises at least one inner ring press-fitted into a small-diameter step portion of the hub wheel, the base of the wheel mounting flange is formed in a curved surface having a circular cross section, and the seal is formed on the inner periphery of the end of the outer member. A cylindrical fitting portion to be fitted, a core bar formed from an inner diameter portion bent inward from the fitting portion and extending radially inward, and inclined radially outward. A side lip that extends, a dust lip that extends radially inwardly on the inner diameter side of the side lip, and a grease lip that extends to incline toward the inner side of the bearing. Sliding contact with the base in a predetermined axial direction In addition, the grease lip is constituted by an integral seal comprising a seal member that is slidably contacted with the base portion with a predetermined radial squeezing, and the inner peripheral surface of the base portion of the side lip, the dust lip and the grease lip If the annular recess is formed in the inner peripheral surface, the grease in the grease pocket can be replenished by moving by a small amount to the sliding contact portion of the side lip and the dust lip by centrifugal force during rotation. .
好ましくは、請求項4に記載の発明のように、前記環状凹所の近傍に径方向内方に突き出した突起が形成されると共に、前記ダストリップの先端部に径方向外方に突き出した突起が形成され、前記サイドリップの根元部からダストリップの外周に亙ってグリースポケットが形成されていれば、遠心力によるグリースの移動を抑制し、グリースが外部に流出するのを防止することができる。 Preferably, as in the invention described in claim 4, a protrusion protruding radially inward is formed in the vicinity of the annular recess, and a protrusion protruding radially outward at the tip of the dust lip If a grease pocket is formed from the base of the side lip to the outer periphery of the dust lip, it is possible to suppress the movement of grease due to centrifugal force and prevent the grease from flowing out. it can.
また、請求項5に記載の発明のように、前記シール部材が、前記内輪の外径に所定の径方向シメシロを介して摺接する二股状のラジアルリップを有し、これらラジアルリップの間の内周面に前記環状凹所が形成されていても良い。 According to a fifth aspect of the present invention, the seal member has a bifurcated radial lip that is slidably contacted with the outer diameter of the inner ring via a predetermined radial shimoshiro. The annular recess may be formed on the peripheral surface.
また、請求項6に記載の発明のように、前記シール部材が前記芯金の嵌合部の開口端部から内径部の内端部に亙る範囲に接合され、当該シール部材の外径が前記芯金の嵌合部の外径よりも僅かに大径に形成され、前記外方部材の端部内周に弾性嵌合されていていれば、外部に露出した芯金の表面部を覆うと共に、外部に露出した芯金の表面部を覆って芯金の発錆を防止すると共に、芯金の嵌合部から雨水や泥水等が浸入しないように気密性を高めることができる。
Further, as in the invention according to
また、請求項7に記載の発明のように、前記シールが、前記外方部材の端部に内嵌された円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ、およびこのサイドリップの内径側で、径方向内方に傾斜して延び、二股状に形成されたラジアルリップを有するシール部材とからなる環状のシール板と、このシール板に対向配置され、前記内方部材に外嵌され、前記ラジアルリップが所定の径方向シメシロを介して摺接する円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延び、前記サイドリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接される立板部からなるスリンガとで構成されると共に、前記サイドリップの根元部の内周面と、前記グリースリップと中間リップの間の内周面に前記環状凹所が形成されていれば、グリースポケット内のグリースが回転中に遠心力によってサイドリップおよび中間リップの摺接部に微量ずつ移動してグリース補給することができる。 Further, as in the invention according to claim 7, the seal includes a cylindrical fitting portion that is fitted in an end portion of the outer member, and an inner diameter portion that extends radially inward from the fitting portion. And a seal member having a radial lip formed in a bifurcated shape and extending inward in the radial direction on the inner diameter side of the side lip, An annular seal plate, a cylindrical portion disposed opposite to the seal plate, externally fitted to the inner member, and in which the radial lip is slidably contacted via a predetermined radial shimoshiro, and radially outward from the cylindrical portion And a slinger comprising a standing plate portion slidably in contact with the side lip through a predetermined axial direction shimiro, and an inner peripheral surface of the base portion of the side lip, and the grease lip Inner peripheral surface between lips If the are annular recess is formed and can be grease in the grease pocket is grease moved to the sliding contact portion of the side lip and the intermediate lip portions trace by centrifugal force during rotation.
また、請求項8に記載の発明のように、前記シールが、前記外方部材の端部に内嵌された円筒状の嵌合部、およびこの嵌合部から径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、径方向外方に傾斜して延びる一対のサイドリップ、およびこれらサイドリップの内径側で、径方向内方に傾斜して延びるグリースリップを有するシール部材とからなる環状のシール板と、このシール板に対向配置され、前記内方部材に外嵌され、前記グリースリップが所定の径方向シメシロを介して摺接する円筒部、およびこの円筒部から径方向外方に延び、前記サイドリップが所定の軸方向シメシロを介して摺接される立板部からなるスリンガとで構成されると共に、前記一対のサイドリップの根元部の内周面に前記環状凹所が形成されていれば、グリースポケット内のグリースが回転中に遠心力によってサイドリップの摺接部に微量ずつ移動してグリース補給することができる。
Further, as in the invention according to
好ましくは、請求項9に記載の発明のように、前記環状凹所の近傍に径方向内方に突き出した突起が形成されていれば、遠心力によるグリースの移動を抑制し、グリースが外部に流出するのを防止することができる。
Preferably, as in the invention described in
また、請求項10に記載の発明のように、前記芯金が防錆能を有する鋼板から形成されていれば、芯金が発錆するのを確実に防止することができる。
Moreover, if the said metal core is formed from the steel plate which has rust prevention ability like invention of
また、請求項11に記載の発明のように、前記シール部材の各リップの摺接部に予めグリースが塗布されていれば、回転トルクを抑制しつつ各リップの耐摩耗性を向上させることができる。
Further, as in the invention described in
また、請求項12に記載の発明のように、前記軸受に封入されるグリースと同じグリースが前記シールに使用されていれば、稠度変化を抑えて耐久性を確保すると共に、コストを抑えることができる。
Moreover, if the same grease as the grease enclosed in the bearing is used for the seal as in the invention described in
また、請求項13に記載の発明のように、前記シールに使用されるグリースが前記各リップ間の空間容積の60%以下に規制されていれば、運転中の軸受内部温度の上昇に伴い、軸受内部圧力が高くなってもグリースが外部に漏れるのを効果的に防止することができる。
If the grease used for the seal is regulated to 60% or less of the space volume between the lips as in the invention described in
本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一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この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、前記外方部材と内方部材との間に形成された環状空間の開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、前記シールのうち少なくとも一方のシールが、前記外方部材の端部に内嵌される芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、複数のシールリップを有するシール部材とを備え、前記シールリップの根元部の内周面に環状凹所が形成され、この環状凹所にグリースが充填されているので、回転トルクを抑制しつつリップの耐摩耗性が向上し、長期間に亘って摺接部の潤滑膜を維持して密封性を向上することができる。 The wheel bearing device according to the present invention includes an outer member in which a double row outer rolling surface is integrally formed on an inner periphery, and a double row inner rolling that faces the outer rolling surface of the double row on an outer periphery. An inner member having a surface formed thereon, a double row rolling element housed between the rolling surfaces of the inner member and the outer member via a cage, and the outer member; In a wheel bearing device including a seal mounted in an opening of an annular space formed between the inner member and at least one of the seals is fitted into an end of the outer member. And a sealing member integrally bonded to the core by vulcanization and having a plurality of sealing lips, and an annular recess is formed on the inner peripheral surface of the root portion of the sealing lip. Since the annular recess is filled with grease, the wear resistance of the lip is improved while suppressing rotational torque. It is possible to improve the sealability by keeping the lubricating film of the sliding contact portion for a long period of time.
外周に懸架装置に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この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、前記外方部材と内方部材との間に形成された環状空間の開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、前記車輪取付フランジの基部が断面が円弧状の曲面に形成されると共に、前記シールのうちアウター側のシールが、前記外方部材の端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から屈曲して略コの字状に形成され、径方向内方に延びる内径部からなる芯金と、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップと、このサイドリップの内径側で、径方向外方に傾斜して延びるダストリップと、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップとを有し、前記サイドリップとダストリップが前記基部に所定の軸方向シメシロをもって摺接すると共に、前記グリースリップが前記基部に所定の径方向シメシロをもって摺接するシール部材とからなる一体型のシールで構成され、前記サイドリップの根元部の内周面と、前記ダストリップとグリースリップの間の内周面に独立した複数の環状溝を有する環状凹所が形成されている。 An outer member integrally having a vehicle body mounting flange to be attached to the suspension device on the outer periphery, a double row outer rolling surface formed integrally on the inner periphery, and a wheel mounting flange for attaching a wheel to one end And a hub wheel in which one inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row is formed on the outer periphery, and a small-diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, and the hub An inner member formed of an inner ring press-fitted into a small-diameter step portion of the ring and having the other inner rolling surface opposed to the outer rolling surface of the double row on the outer periphery; and the inner member and the outer member A double-row rolling element accommodated between the rolling surfaces via a cage, and a seal attached to an opening of an annular space formed between the outer member and the inner member. The wheel mounting flange has a base with a curved surface with an arc-shaped cross section. The outer seal of the seals is formed into a cylindrical fitting portion that is fitted into the inner periphery of the end of the outer member, and is bent from the fitting portion into a substantially U-shape. A cored bar formed of an inner diameter portion extending radially inward, a side lip extending inclined outward in the radial direction, and a dust lip extending inclined outward in the radial direction on the inner diameter side of the side lip A grease lip extending in an inward direction of the bearing, wherein the side lip and the dust lip are in sliding contact with the base portion with a predetermined axial squeeze, and the grease lip has a predetermined radial shimeoshiro with the base portion. An annular seal having a plurality of independent grooves formed on an inner peripheral surface of the base portion of the side lip and an inner peripheral surface between the dust lip and the grease lip. The place is formed.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図、図2は、図1の一方のシール部を示す要部拡大図、図3は、図2のシール単体を示す拡大断面図、図4(a)は、図1の他方のシール部を示す要部拡大図、(b)は、(a)のシールにグリースを塗布した状態を示す要部拡大図、図5は、図4(a)のシールの変形例を示す要部拡大図、図6は、図4(a)のシールの他の変形例を示す要部拡大図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側(図1の左側)、中央寄り側をインナー側(図1の右側)という。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a wheel bearing device according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a main part showing one seal part of FIG. 1, and FIG. 3 is a single seal of FIG. 4 (a) is an enlarged view of the main part showing the other seal part of FIG. 1, and FIG. 4 (b) is an enlarged view of the main part showing a state where grease is applied to the seal of (a). 5 is a main part enlarged view showing a modification of the seal of FIG. 4A, and FIG. 6 is a main part enlarged view showing another modification of the seal of FIG. 4A. In the following description, the side closer to the outer side of the vehicle when assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in FIG. 1), and the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in FIG. 1).
この車輪用軸受装置は駆動輪用で、内方部材1と外方部材10、および両部材1、10間に収容された複列の転動体(ボール)6、6とを備え、第3世代と称される構成をなしている。内方部材1は、ハブ輪2と、このハブ輪2に所定のシメシロを介して圧入された内輪3とからなる。
This wheel bearing device is for a drive wheel, and includes an
ハブ輪2は、アウター側の端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ4を一体に有し、外周に一方(アウター側)の内側転走面2aと、この内側転走面2aから軸方向に延びる円筒状の小径段部2bが形成され、内周にはトルク伝達用のセレーション(またはスプライン)2cが形成されている。また、車輪取付フランジ4の周方向等配位置にハブボルト5が植設されている。内輪3は、外周に他方(インナー側)の内側転走面3aが形成され、ハブ輪2の小径段部2bに所定のシメシロを介して圧入固定されている。
The
ハブ輪2はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面2aをはじめ、後述するシール8のシールランド部となる車輪取付フランジ4のインナー側の基部4aから小径段部2bに亙って高周波焼入れによって58〜64HRCの範囲に表面が硬化処理されている。一方、内輪3および転動体6はSUJ2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
外方部材10は、外周に懸架装置を構成するナックル(図示せず)に取り付けられるための車体取付フランジ10bを一体に有し、内周に内方部材1の内側転走面2a、3aに対向する複列の外側転走面10a、10aが一体に形成されている。これら両転走面10a、2aおよび10a、3a間には保持器7を介して複列の転動体6、6が転動自在に収容されている。この外方部材10はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面10a、10aが、高周波焼入れによって58〜64HRCの範囲に表面が硬化処理されている。そして、外方部材10と内方部材1との間に形成される環状空間の開口部にシール8、9が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に浸入するのを防止している。
The
なお、ここでは、転動体6にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置を例示したが、本発明はこれに限らず、転動体6に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されていても良い。また、本発明に係る車輪用軸受装置は、例示した第3世代構造に限らず、シールが装着された第1世代乃至第4世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。
In addition, although the wheel bearing apparatus comprised by the double row angular contact ball bearing which used the ball for the rolling
シール8、9のうちアウター側のシール8は、図2に拡大して示すように、芯金11と、この芯金11に加硫接着により一体に接合されたシール部材12とからなる一体型のシールで構成されている。芯金11は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)や防錆処理された冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて形成され、外方部材10の端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部11aと、この嵌合部11aから屈曲して略コの字状に形成され、径方向内方に延びる内径部11bとを備えている。
The
一方、シール部材12は、NBR(アクリロニトリル−ブタジエンゴム)等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金11に一体に接合されている。このシール部材12は、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ12aと、このサイドリップ12aの内径側で、径方向外方に傾斜して延びるダストリップ12bと、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ12cとを有している。車輪取付フランジ4の基部4aは断面が円弧状の曲面に形成され、この基部4aにサイドリップ12aとダストリップ12bが所定の軸方向シメシロをもって摺接すると共に、ラジアルリップ12cが基部4aに所定の径方向シメシロをもって摺接している。なお、シール部材12の材質としては、NBR以外にも、例えば、耐熱性に優れたHNBR(水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム)、EPM、EPDM(エチレン・プロピレンゴム)等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたACM(ポリアクリルゴム)、FKM(フッ素ゴム)、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
On the other hand, the
ここで、シール部材12は、図3に拡大して示すように、芯金11の嵌合部11aの端部から内径部11bの内端部に亙る範囲に接合され、外部に露出した芯金11の表面部を覆うと共に、シール部材12の外径が嵌合部11aの外径よりも僅かに大径に形成され、外方部材10の端部内周に弾性嵌合されている。これにより、芯金11の露出した部分の発錆を防止すると共に、芯金11の嵌合部11aから雨水や泥水等が浸入しないように気密性を高めている。
Here, as shown in an enlarged view in FIG. 3, the
また、サイドリップ12aの根元部の内周面とダストリップ12bとグリースリップ12cの間の内周面に環状凹所13、14が形成され、環状凹所13の近傍に径方向内方に突き出した突起15が形成されると共に、ダストリップ12bの先端部に径方向外方に突き出した突起16が形成され、サイドリップ12aの根元部からダストリップ12bの外周に亙ってグリースポケット17が形成されている。
Further,
なお、サイドリップ12a、ダストリップ12b、グリースリップ12cの摺接部に予めグリースが塗布されると共に、グリースポケット17内に予めグリースが充填されている。これにより、回転トルクを抑制しつつ各リップ12a、12b、12cの耐摩耗性が向上すると共に、グリースポケット17内のグリースが回転中に遠心力によってサイドリップ12aおよびダストリップ12bの摺接部に微量ずつ移動してグリース補給することができ、長期間に亘って摺接部の潤滑膜を維持して密封性を向上することができる。
In addition, the grease is applied in advance to the sliding contact portions of the
さらに、本実施形態では、環状凹所13、14の内周面に独立した複数の環状溝13a、14aが形成されている。この環状溝13a、14aによってグリースの保持力を高めると共に、各突起15、16と相俟って、遠心力によるグリースの移動を抑制し、グリースが外部に流出するのを防止することができる。
Further, in the present embodiment, a plurality of independent
ここで使用されるグリースは、自動車用ホイールベアリンググリース、種別1、稠度2、3号(JIS K2220−1993)を例示することができる。このようにシール8に予め塗布されるグリースを軸受に封入されるグリースと同じものを使用することにより、稠度変化を抑えて耐久性を確保すると共に、コストを抑えることができる。
The grease used here may be exemplified by wheel bearing grease for automobiles,
インナー側のシール9は、図4(a)に示すように、環状のシール板18とスリンガ19とからなる、所謂パックシールを構成している。シール板18は外方部材10に装着された芯金20と、この芯金20に加硫接着により一体に接合されたシール部材21とからなる。芯金20は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)や防錆処理された冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)からプレス加工にて断面略L字状に形成され、外方部材10のインナー側の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部20aと、この嵌合部20aから径方向内方に延びる内径部20bとを有している。
As shown in FIG. 4A, the
シール部材21は、NBR等の合成ゴムからなり、芯金20の嵌合部20aの端部から内径部20bの内端部に亙る範囲に接合され、芯金20の開口端部を覆うと共に、シール部材21の外径が嵌合部20aの外径よりも僅かに大径に形成され、外方部材10の端部内周に弾性嵌合されている。これにより、芯金20の嵌合部20aから雨水や泥水等が軸受内部に浸入しないように気密性を高めている。そして、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ21aと、二股状に形成されたグリースリップ21cと中間リップ21bとを有している。
The
一方、スリンガ19は、内輪3の外径に圧入された円筒部19aと、この円筒部19aから径方向外方に延びる立板部19bを備えている。そして、シール部材21のサイドリップ21aが立板部19bに所定の軸方向シメシロを介して摺接すると共に、グリースリップ21cと中間リップ21bが円筒部19aに所定の径方向シメシロを介して摺接している。また、スリンガ19における立板部19bの外縁は、シール部材21の端部と僅かな径方向すきまを介して対峙しラビリンスシール22を構成している。
On the other hand, the
スリンガ19は、フェライト系のステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS430系等)やオーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)からプレス加工にて断面が略L字状に形成されている。これにより、スリンガ19が雨水や泥水等に曝されても、また、内輪3との嵌合部に雨水や泥水等が付着しても発錆するのを防止することができる。
The
ここで、サイドリップ21aの根元部の内周面と中間リップ21bとグリースリップ21cの間の内周面に環状凹所23、24が形成され、グリースポケットが構成されている。そして、このグリースポケット内に予めグリースが充填されている。これにより、環状凹所23内のグリースが回転中に遠心力によってサイドリップ21aに微量ずつ移動してグリース補給することができると共に、環状凹所24内のグリースが中間リップ21bおよびグリースリップ21cの摺接部の潤滑膜を維持して耐摩耗性と密封性を向上することができる。
Here,
なお、充填するグリースは可能な限り多い方がシール耐久性の面で有利と思われるが、ここでは、図4(b)に示すように、サイドリップ21aからグリースリップ21cに亙る空間容積の60%以下に規制されている。これにより、運転中の軸受内部温度の上昇に伴い、軸受内部圧力が高くなってもグリースが外部に漏れるのを効果的に防止することができる。
It should be noted that as much grease as possible is advantageous in terms of sealing durability, but here, as shown in FIG. 4B, the space volume extending from the
図5に示すシール25は、基本的には前述したシール9(図4)とシール部材27の構成が異なる。このシール25は、環状のシール板26とスリンガ19とからなるパックシールを構成している。シール板26は外方部材10の端部内周に弾性嵌合された芯金20と、この芯金20に加硫接着により一体に接合されたシール部材27とからなる。このシール部材27は、径方向外方に傾斜して延びる一対のサイドリップ27a、27bと、グリースリップ27cを有している。
The
シール部材27のサイドリップ27a、27bが立板部19bに所定の軸方向シメシロを介して摺接すると共に、グリースリップ27cが円筒部19aに所定の径方向シメシロを介して摺接している。また、スリンガ19における立板部19bの外縁は、シール部材27の端部と僅かな径方向すきまを介して対峙しラビリンスシール22を構成している。
The
ここで、サイドリップ27a、27bの根元部の内周面に環状凹所28、29が形成され、これら環状凹所28、29の内周面に独立した複数の環状溝28a、29aが形成されている。この環状溝28a、29aによってグリースの保持力を高めることができる。さらに、これら環状凹所28、29の近傍に径方向内方に突き出した突起30、31が形成され、グリースポケットが構成されている。そして、このグリースポケット内に予めグリースが充填されている。これにより、環状凹所28、29内のグリースが回転中に遠心力によってサイドリップ27a、27bに微量ずつ移動してグリース補給することができ、摺接部の潤滑膜を維持して耐摩耗性と密封性を向上することができる。
Here,
図6に示すシール32は、芯金33と、この芯金33に加硫接着により一体に接合されたシール部材34とからなる一体型のシールで構成されている。芯金33は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)や防錆処理された冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて形成され、外方部材10のインナー側の端部内周に内嵌される円筒状の嵌合部33aと、この嵌合部333aから屈曲して略コの字状に形成され、径方向内方に延びる内径部33bとを備えている。
The
一方、シール部材34は、NBR等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金33に一体に接合されている。このシール部材34は、内輪3の外径に所定の径方向シメシロを介して摺接する二股状のダストリップ34a、グリースリップ34bを有している。ここで、シール部材34は、芯金33の嵌合部33aの端部から内径部33bの内端部に亙る範囲に接合され、外部に露出した芯金33の表面部を覆うと共に、シール部材34の外径が嵌合部33aの外径よりも僅かに大径に形成され、外方部材10の端部内周に弾性嵌合されている。これにより、芯金33の露出した部分の発錆を防止すると共に、芯金33の嵌合部33aから雨水や泥水等が浸入しないように気密性を高めている。
On the other hand, the
ここで、ダストリップ34a、グリースリップ34b間の内周面に環状凹所35が形成されると共に、この環状凹所35の内周面に独立した複数の環状溝35aが形成され、グリースポケットが構成されている。そして、この環状凹所35に予めグリースが充填されている。これにより、前述した実施形態と同様、回転トルクを抑制しつつ各リップ34a、34bの耐摩耗性が向上すると共に、長期間に亘って摺接部の潤滑膜を維持して密封性を向上することができる。
Here, an
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.
本発明に係る車輪用軸受装置は、芯金と、この芯金に接合されたシール部材とからなるシールが装着された第1世代乃至第4世代構造の車輪用軸受装置に適用できる。 The wheel bearing device according to the present invention can be applied to a wheel bearing device having a first generation to a fourth generation structure in which a seal including a metal core and a seal member joined to the metal core is mounted.
1 内方部材
2 ハブ輪
2a、3a 内側転走面
2b 小径段部
2c セレーション
3 内輪
4 車輪取付フランジ
4a 車輪取付フランジのインナー側の基部
5 ハブボルト
6 転動体
7 保持器
8 アウター側のシール
9、25、32 インナー側のシール
10 外方部材
10a 外側転走面
10b 車体取付フランジ
11、20、33 芯金
11a、20a、33a 嵌合部
11b、20b、33b 内径部
12、21、27、34 シール部材
12a、21a、27a、27b サイドリップ
12b、34a ダストリップ
12c、21c、27c、34b グリースリップ
13、14、23、24、28、29、35 環状凹所
13a、14a、28a、29a、35a 環状溝
15、16、30、31 突起
17 グリースポケット
18 シール板
19 スリンガ
19a 円筒部
19b 立板部
21b 中間リップ
22 ラビリンスシール
50、60 シール
51、63 芯金
51a 中空円筒部
51b 環状屈曲部
52 シール部材
52a 外径側リップ
52b 内径側リップ
52c 最内径側リップ
53 ハブ輪
54 車輪取付フランジ
55 ハブボルト
55a ボルト頭部
56 外方部材
57、61 ボール
58 外輪
58a 外側転走面
59 内輪
59a 内側転走面
62 保持器
63a 円筒面
63b 鍔部
64 弾性シール部材
64a 内側面
65 アキシアルリップ
65a 主リップ
65b 副リップ
66 第1のラジアルリップ
67 第2のラジアルリップ
68 スリンガ
68a 円筒部
68b フランジ
Cs 環状曲面部
G グリース
P1、P2 肉盛部
S 環状空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inner member 2 Hub wheel 2a, 3a Inner rolling surface 2b Small diameter step part 2c Serration 3 Inner ring 4 Wheel mounting flange 4a Base part of the inner side of a wheel mounting flange 5 Hub bolt 6 Rolling body 7 Cage 8 Outer side seal 9, 25, 32 Inner side seal 10 Outer member 10a Outer rolling surface 10b Car body mounting flange 11, 20, 33 Core metal 11a, 20a, 33a Fitting portion 11b, 20b, 33b Inner diameter portion 12, 21, 27, 34 Seal Member 12a, 21a, 27a, 27b Side lip 12b, 34a Dustrip 12c, 21c, 27c, 34b Grease lip 13, 14, 23, 24, 28, 29, 35 Annular recess 13a, 14a, 28a, 29a, 35a Annular Groove 15, 16, 30, 31 Protrusion 17 Grease pocket 18 Seal plate 19 Slinger 19a Cylindrical portion 19b Standing plate portion 21b Intermediate lip 22 Labyrinth seal 50, 60 Seal 51, 63 Core metal 51a Hollow cylindrical portion 51b Annular bent portion 52 Seal member 52a Outer diameter side lip 52b Inner diameter side lip 52c Outermost diameter side lip 53 Hub wheel 54 Wheel mounting flange 55 Hub bolt 55a Bolt head 56 Outer member 57, 61 Ball 58 Outer ring 58a Outer rolling surface 59 Inner ring 59a Inner rolling surface 62 Cage 63a Cylindrical surface 63b Ridge portion 64 Elastic seal member 64a Inner side surface 65 Axial lip 65a main lip 65b sub lip 66 first radial lip 67 second radial lip 68 slinger 68a cylindrical portion 68b flange Cs annular curved surface portion G grease P1, P2 build-up portion S annular space
Claims (13)
外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
この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、
前記外方部材と内方部材との間に形成された環状空間の開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、
前記シールのうち少なくとも一方のシールが、前記外方部材の端部に内嵌される芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、複数のシールリップを有するシール部材とを備え、前記シールリップの根元部の内周面に環状凹所が形成され、この環状凹所にグリースが充填されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 An outer member in which a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery;
An inner member in which a double row inner rolling surface facing the outer row 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 so as to roll freely through a cage;
In a wheel bearing device comprising a seal mounted in an opening of an annular space formed between the outer member and the inner member,
At least one of the seals includes a core metal fitted into an end portion of the outer member, and a seal member integrally bonded to the core metal by vulcanization and having a plurality of seal lips. An annular recess is formed in the inner peripheral surface of the base portion of the seal lip, and grease is filled in the annular recess.
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