JP2012131452A - Wheel supporting rolling bearing unit with sealing ring - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車の車輪を懸架装置に支持する為のシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットの改良に関する。具体的には、シールリングによるシール性能を向上させて転動体設置空間への異物侵入防止効果を良好にし、優れた耐久性を有するシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットを、回転抵抗を大きくする事なく実現するものである。又、必要に応じて、シールリングの取扱い性及び輸送性の向上を図れる構造を実現するものである。 The present invention relates to an improvement of a wheel bearing rolling bearing unit with a seal ring for supporting a vehicle wheel on a suspension device. Specifically, the sealing performance of the seal ring is improved to improve the effect of preventing foreign matter from entering the rolling element installation space, and the rolling bearing unit for wheel support with seal ring having excellent durability is increased in rotational resistance. It will be realized without any problems. Moreover, the structure which can aim at the improvement of the handleability and transportability of a seal ring as needed is implement | achieved.
自動車の車輪は、例えば図7に示す様な、シールリング付車輪支持用転がり軸受ユニット1により、懸架装置に対し回転自在に支持する。このシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニット1は、外輪2の内径側にハブ3を、複数個の転動体4、4を介して回転自在に支持して成る。このうちの外輪2は、外周面に懸架装置に支持固定する為の静止側フランジ5を、内周面に複列の外輪軌道6、6を、それぞれ設けている。又、上記ハブ3は、ハブ本体7と内輪8とをナット9により組み合わせ固定したもので、外周面に複列の内輪軌道10、10を有する。又、上記各転動体4、4は、これら両内輪軌道10、10と上記両外輪軌道6、6との間に、各列毎に複数個ずつ、それぞれ保持器11、11により保持された状態で転動自在に設けられている。
The wheels of the automobile are rotatably supported with respect to the suspension device by a wheel bearing rolling bearing unit 1 with a seal ring as shown in FIG. 7, for example. The wheel bearing rolling bearing unit 1 with a seal ring is configured such that a
又、上記ハブ本体7の外端寄り部分で、上記外輪2の外端開口部から突出した部分には、特許請求の範囲に記載したフランジに相当する、回転側フランジ12を設けている。この回転側フランジ12には複数本のスタッド13の基端部を支持固定しており、これら各スタッド13によりこの回転側フランジ12に、車輪を構成するホイールを支持固定できる様にしている。
Further, a
又、上記外輪2の外端部内周面と上記ハブ3の中間部外周面との間にシールリング14を装着して、これら外輪2の内周面とハブ3の外周面との間に存在し、上記複数個の転動体4、4を設けた内部空間15の外端開口部を塞いでいる。又、上記外輪2の内端開口部をカバー16で塞ぐ事により、この内端開口部から上記内部空間15内への塵芥や雨水等の異物の侵入防止、及び、この内部空間15内に充填したグリースの外部への漏洩防止を図っている。尚、軸方向に関して内とは、車両への組み付け状態で幅方向中央側を言い、同じく外とは、幅方向外側を言う。
A
尚、図示の例では、上記各転動体4、4として玉を使用しているが、重量の嵩む自動車に組み込むシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、各転動体として円すいころを使用する場合もある。又、ハブ本体と内輪とを結合固定する為に、図示の様にハブ本体7の内端部にナット9を螺合固定する構造に代えて、ハブ本体の内端部を径方向外方に塑性変形させて形成したかしめ部により、このハブ本体に外嵌した内輪の内端面を抑え付ける事もできる。更に、図示の例は、従動輪(FR車、RR車、MR車の前輪、FF車の後輪)用のシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットである為、ハブ本体7が充実体であるが、駆動輪(FR車、RR車、MR車の後輪、FF車の前輪、4WD車の全輪)用のシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、ハブ本体の中心部にスプライン孔を、このハブ本体を軸方向に貫通する状態で設ける。
In the illustrated example, balls are used as the
何れの構造の場合も、各転動体を設置した内部空間の外端開口部のシールに関しては、外輪の外端部内周面とハブ本体の中間部外周面との間に設けたシールリング14により図る。これに対して、上記内部空間の内端開口部のシールに関しては、従動輪用の場合には、図示の様なカバー16、或いは、外輪の内端部内周面と内輪の内端部外周面との間に設置した組み合わせシールリングにより、駆動輪用の場合には、組み合わせシールリングにより、それぞれ図る。
In any structure, the seal of the outer end opening of the inner space where each rolling element is installed is provided by a
上記内部空間15内への異物侵入防止と、この内部空間15内に充填したグリースの漏洩防止とを十分に図る為には、この内部空間15の両端開口部を十分にシールする必要がある。特に、この内部空間15の外端開口部をシールする為のシールリングに就いては、回転側フランジ12の内側面に沿って径方向内方に導かれた異物が上記内部空間15内に入り込むのを防止する為に、優れたシール性能を要求される。しかも、この内部空間15の外端開口部に関しては、図7に示す様な、カバー16によるシールは行えない。
In order to sufficiently prevent foreign matter from entering the
この様な事情に鑑みて従来から、上記内部空間15の外端開口部をシールする為のシールリングとして、各種構造のものが考えられている。例えば特許文献1には、回転側フランジの内側面或いはハブの中間部外周面に先端部を全周に亙って摺接させた3本のシールリップを備えたシールリングが記載されている。しかし、この様な構成を有するシールリングの場合、使用条件が厳しくなると、必ずしも十分なシール性能を発揮できなくなる可能性がある。即ち、外輪の外端面と回転側フランジの内側面とが接触(金属接触)する事を防止する為に設けられた、これら外輪の外端面と回転側フランジの内側面との間の隙間から比較的大きな砂粒等の異物が侵入し、この異物が、上記シールリングを構成するシールリップの先端縁と上記回転側フランジの内側面との摺接部に入り込み、この摺接部に、異常摩耗等の損傷を発生する可能性がある。
これに対し、特許文献2には、外輪の外端面と回転側フランジの内側面との間の隙間から異物が侵入する事を防止する為に、組み合わせシールリングの大径側部分に接触式のシールリップを付加する構造が開示されている。但し、この様な構造の場合には、シールトルクが増大し、シールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットの回転抵抗が大きくなる。この為、自動車の走行性能、燃費性能の低下を招き、好ましくない。
In view of such circumstances, conventionally, various types of seal rings have been considered as seal rings for sealing the outer end opening of the
On the other hand, in
この様な事情に鑑みて従来から、最も径方向外側に位置するシールリップよりも更に径方向外方に、ラビリンスシールを設ける事が考えられている(例えば特許文献3〜7参照)。このうちの特許文献3に記載された従来構造の場合には、回転側フランジの内側面或いはハブの中間部外周面に先端部を全周に亙って摺接させた3本のシールリップのうち、最も径方向外側に設けられたシールリップよりも更に径方向外方にラビリンスリップを設け、このラビリンスリップの先端縁と回転側フランジの内側面との間にラビリンスシールを形成している。
しかし、この様な従来構造の場合には、上記ラビリンスリップの先端縁と上記回転側フランジの内側面とを、単に軸方向に近接対向させただけの構造である為、これらラビリンスリップの先端縁と回転側フランジの内側面との間に形成されるラビリンスシールは、泥水等の飛散方向と一致し易い径方向にその経路を有する構造となる。この様な径方向のラビリンスシールによるシール性能を確保する為には、上記ラビリンスリップの先端縁部分の肉厚を大きく(厚く)して上記ラビリンスシールの全長を確保する必要があるが、現実的には、全長を十分に長く確保する事は難しい。又、タイヤと路面との当接部から加わる負荷等の外力により、上記外輪と上記ハブとが相対的に傾き、上記ラビリンスリップの先端縁と上記フランジの内側面とが接触した場合には、上記ハブの回転抵抗(シールトルク)が増大してしまう。これを防ぐ為には、このハブと上記外輪とが相対的に傾いた場合にも、上記ラビリンスリップの先端縁と上記フランジの内側面とが非接触となる様に、これらラビリンスリップの先端縁とフランジの内側面との間の隙間を確保する必要がある。従って、使用条件が厳しくなった場合にも十分なシール性能を発揮させる事は難しい。又、上記特許文献3に記載された従来構造の場合には、シールリングの外径寸法が、外輪の外端部外周面の外径寸法よりも小さい為、この外輪の外周面に付着した水分が、この外輪の外周面を伝って上記ラビリンスリップの外周面へと滴り落ち、ラビリンスシール内に進入し易くなる。
In view of such circumstances, conventionally, it has been considered to provide a labyrinth seal further outward in the radial direction than the seal lip positioned on the outermost radial direction (see, for example,
However, in the case of such a conventional structure, the leading edge of the labyrin slip and the inner surface of the rotating side flange are simply made close to each other in the axial direction. The labyrinth seal formed between the rotary side flange and the inner surface of the rotation side flange has a structure having a path in a radial direction that easily matches the scattering direction of muddy water or the like. In order to ensure the sealing performance by such a radial labyrinth seal, it is necessary to increase the thickness of the tip edge portion of the labyrinth slip to ensure the total length of the labyrinth seal. Therefore, it is difficult to secure the full length sufficiently long. Further, when the outer ring and the hub are relatively inclined by an external force such as a load applied from the contact portion between the tire and the road surface, and the leading edge of the labyrin slip and the inner side surface of the flange are in contact with each other, The rotational resistance (seal torque) of the hub increases. In order to prevent this, even when the hub and the outer ring are relatively inclined, the leading edge of the labyrin slip is not in contact with the leading edge of the labyrin slip and the inner surface of the flange. It is necessary to secure a gap between the flange and the inner surface of the flange. Therefore, it is difficult to exhibit sufficient sealing performance even when the use conditions become severe. In the case of the conventional structure described in
前述した様な問題を解決する為に、特許文献8に記載された技術がある。この特許文献8に係る従来構造の1例に就いて、図8〜10により説明する。
この従来構造のシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットに組み込むシールリング14aは、芯金17とシール材18とから成る。このうちの芯金17は、軟鋼板等の金属板を曲げ形成して成るもので、嵌合筒部22と、この嵌合筒部22の外端縁から径方向内方に折れ曲がった円輪部23と、この円輪部23の内周縁から内方に折れ曲がった折れ曲がり部24とを備える。そして、このうちの嵌合筒部22を、外輪2の外端部外周面に締り嵌めで外嵌固定すると共に、上記円輪部23の内側面を、この外輪2の外端面に突き当てている。
In order to solve the above-described problems, there is a technique described in
The
上記シール材18は、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製で、上記芯金17に接合固定しており、3本の接触式のシールリップ19a、19b、19cと、ラビリンスシールを構成する、庇状のラビリンスリップ21とを備える。このうちの各シールリップ19a〜19cは、それぞれの先端縁を回転側フランジ12の内側面或いはハブ3の中間部外周面に、全周に亙って摺接させている。尚、上記図8、及び後述する図1、2、5は、各シールリップ19a〜19cの自由状態での形状を示している。
The sealing
一方、上記ラビリンスリップ21は、最も径方向外側に設けられた上記シールリップ19aよりも更に径方向外方に設けられており、その形成位置を、上記回転側フランジ12の内側面に設けられた段部25との関係で規制している。尚、この段部25は、上記回転側フランジ12に加わるモーメント荷重に対する曲げ剛性を確保すべく、この回転側フランジ12の基端寄り部分(根元部分)に設けられた厚肉部26と、同じく先端寄り部分に設けられた、この厚肉部26よりも肉厚の小さい薄肉部27とを連続させる部分である。
On the other hand, the
上記ラビリンスリップ21(の先端部乃至基端部)は、上述の様な段部25よりも径方向外方に位置させると共に、これらラビリンスリップ21の先半部と段部25とを軸方向に重畳させている。そして、このラビリンスリップ21の先端部内周面とこの段部25の外周面とを、全周に亙り近接対向させている。これにより、図示の従来構造の場合には、上記ラビリンスリップ21の先端縁と上記回転側フランジ12の内側面との間に、径方向のラビリンスシール28aを形成すると共に、この径方向のラビリンスシール28aから軸方向内方に折れ曲がる状態で、上記ラビリンスリップ21の先端部内周面と上記段部25の外周面との間に、軸方向のラビリンスシール28bを形成している。
The labyrinth slip 21 (the front end portion or the base end portion thereof) is positioned radially outward from the
上述の様なラビリンスリップ21の先半部の円周方向複数個所には、図9に示す様に、それぞれがこのラビリンスリップ21の先端縁に迄達する切れ目29、29を形成している。更に、このラビリンスリップ21の先半部のうちで、シールリング付車輪支持用転がり軸受ユニット1(図7参照)を車両に組み付けた状態で、この車両の下方に位置する部分に、図10の(A)及び(B)に示す様に、円周方向に隣り合う切れ目29、29同士の間部分を除肉する事により形成した、矩形(或いは半楕円形)の開口部を有する、水抜き孔30a(30b)を設けている。
As shown in FIG. 9, cuts 29 and 29 each reaching the leading edge of the
上述の様な従来構造の場合には、上記ラビリンスリップ21の先半部に複数の切れ目29、29を設けている為、このラビリンスリップ21の先端縁と上記フランジ12の内側面とが万が一接触した場合にも、上記ハブ3の回転抵抗の増大を抑える事ができる。又、この様に回転抵抗の増大を抑えられる事に起因して、上記ラビリンスリップ21の先端縁と上記フランジ12の内側面との間の隙間をより小さく設定する事ができる。
In the case of the conventional structure as described above, since a plurality of
又、上記ラビリンスリップ21の外周面は円筒面状としており、その外径寸法を、上記外輪2の外端部外周面の外径寸法よりも大きくしている。更に、上記シールリング14aを構成するシール材18のうちで、上記ラビリンスリップ21の基端部から内方に連続する部分により、上記芯金17を構成する嵌合筒部22を覆い、当該部分に水の侵入を堰き止める為の堰部31を形成している。又、上記ラビリンスリップ21の先半部内周面は、先端縁に向かう程内径寸法が大きくなる方向に傾斜した円すい凹面状とし、これにより上記ラビリンスリップ21の内径側に侵入した泥水等の異物の排出を容易に行える様にすると共に、圧入治具を案内する為の案内面としている。又、上記ラビリンスリップ21の基半部内周面は、円筒面状としている。
In addition, the outer peripheral surface of the
以上の様な構成を有する従来構造のシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、上記シールリング14aによるシール性能を向上させて、上記各転動体4を設置した内部空間15への異物侵入防止効果を良好にし、優れた耐久性を有するシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニット1(図7参照)を、回転抵抗を大きくする事なく実現できる。
即ち、図示の従来構造の場合には、それぞれが前述の様な径方向のラビリンスシール28aと軸方向のラビリンスシール28bとを設けている為、ラビリンスシールの全長を、前述した特許文献3に係る構造に比べて十分に長くできる。更に、上記ラビリンスリップ21を径方向外方に位置させている為、このラビリンスリップ21の先端部を、上記回転側フランジ12の内側面のうちで周速の速い部分に近接対向させる事ができて、上記ラビリンスリップ21によるラビリンス効果を向上させる事ができる。
In the case of a wheel bearing rolling bearing unit with a seal ring having a conventional structure having the above-described configuration, the sealing performance by the
That is, in the case of the conventional structure shown in the figure, since the
又、前述の様に、上記外輪2の外端部外周面よりも大きな外径寸法を有する堰部31を設けている為、この外輪2の外周面に付着した水分がこの外輪2の外周面を伝って、上記ラビリンスリップ21の外周面に迄達する事を阻止できる。従って、ラビリンスシール内に、上記外輪2の外周面に付着した水分が侵入する事を防止できる。
Further, as described above, since the
又、図示の従来構造の場合には、上記ラビリンスリップ21の先半部に、複数の切れ目29、29を形成している為、上記外輪2と上記ハブ3とが相対変位する事で、上記ラビリンスリップ21の先端部と上記回転側フランジ12の内側面とが摺接(接触)した場合にも、このラビリンスリップ21に円周方向応力が作用する事を防止できる。この為、このラビリンスリップ21によるシール性能を向上すべく、このラビリンスリップ21の剛性を確保し、しかも、このラビリンスリップ21と上記ハブ3との距離を短くして、これらラビリンスリップ21とハブ3とが摺接した場合にも、シールトルクの増大を抑える事ができると共に、摺接部での発熱を抑える事もできる。従って、上記フランジ12の内側面と上記ラビリンスリップ21の先端部とをより一層近接させる事ができるので、本例の場合には、十分なシール性能を確保できる。
Further, in the case of the conventional structure shown in the figure, since the plurality of
更に、図示の従来構造の場合には、上記ラビリンスリップ21の厚さ寸法を確保して、その剛性を高くしている為、このラビリンスリップ21の外周面に勢い良く水滴や小石等の異物が衝突した場合にも、このラビリンスリップ21が径方向内方に弾性変形する事を防止できて、上記異物がこのラビリンスリップ21の内径側に侵入する事を防止できる。又、このラビリンスリップ21の先半部内周面を、先端縁に向かう程内径寸法が大きくなる方向に傾斜させている為、このラビリンスリップ21の内径側に水分等の異物が侵入した場合にも、この異物を外部に向けて効果的に排出する事ができる。更に、上記ラビリンスリップ21の先半部のうちで、シールリング付車輪支持用転がり軸受ユニット1(図7参照)を車両に組み付けた状態で、この車両の下方に位置する部分の複数箇所には、水抜き孔30a(30b)を設けている為、侵入した水分等の異物を、これら各水抜き孔30a(30b)を通じて外部に排出する事もできる。この為、図8〜10に示した従来構造の場合には、上記ラビリンスリップ21と最も径方向外側に設けられた上記シールリップ19aとの間の空間に水分が溜まる事も防止できる。
Further, in the case of the conventional structure shown in the figure, the thickness dimension of the
しかし、上述の様な従来構造の場合も、上記外輪2の外端部外周面を覆う様に設けた堰部31によって堰き止められた水分が許容量を超えた場合には、この水分が、上記シールリング14aの外周面を伝って、上記各ラビリンスシール28a、28bに侵入する可能性がある。
又、シールリング付車輪支持用転がり軸受ユニット1(図7参照)の使用状態で、回転側フランジ12に固定された車輪によって跳ね上げられた小石や泥水等の異物が、上記水抜き孔30a(30b)を通って、ラビリンスリップ21の内径側に侵入し、上記回転側フランジ12の内側面に付着する可能性がある。そして、一旦このラビリンスリップ21の内径側でこの回転側フランジ12に付着した異物は、上記各ラビリンスシール28a、28bのシール効果によって、外部空間への排出が妨げられてしまう。
However, even in the case of the conventional structure as described above, when the moisture blocked by the
Further, when the rolling bearing unit 1 with a wheel support with a seal ring (see FIG. 7) is in use, foreign matter such as pebbles and muddy water splashed up by the wheel fixed to the
本発明は、前述の様な事情に鑑み、シールリングによるシール性能を向上させて転動体設置空間への異物侵入防止効果をより一層良好にし、優れた耐久性を有するシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットを、回転抵抗を大きくする事なく実現すべく発明したものである。又、本発明は、必要に応じて、シールリングの取扱い性及び輸送性の向上を図る事のできる構造を実現する事を目的とする。 In view of the circumstances as described above, the present invention improves the sealing performance by the seal ring, further improves the effect of preventing foreign matter from entering the rolling element installation space, and has a wheel ring with a seal ring having excellent durability. This invention was invented to realize a bearing unit without increasing the rotational resistance. Moreover, an object of this invention is to implement | achieve the structure which can aim at the improvement of the handleability and transportability of a seal ring as needed.
本発明のシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットは、例えば前述した図7に示した従来構造のシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットと同様に、外輪と、ハブと、複数個の転動体と、フランジと、シールリングとを備える。
又、上記ハブは、外周面のうちで上記外輪軌道と対向する部分に内輪軌道を有し、上記外輪と同心に配置されている。
又、上記各転動体は、上記外輪軌道と上記内輪軌道との間に転動自在に設けられている。
又、上記フランジは、上記ハブの外周面のうちで上記外輪の外端開口部よりも外方に突出した部分に設けられたもので、上記ハブに対し車輪を支持固定する為のものである。
又、上記シールリングは、上記外輪の内周面と上記ハブの外周面との間に存在する内部空間の外端開口部を塞ぐ。
更に、上記フランジは、基端寄り部分に設けられた厚肉部と先端寄り部分に設けられた薄肉部とを、内側面に形成した段部により連続して成るものである。
又、上記シールリングは、上記外輪の外端部に固定される芯金と、この芯金により補強された弾性材製のシール材とから構成される。そして、このシール材は、上記フランジの内側面若しくは上記ハブの外周面に全周に亙り摺接する、少なくとも1本のシールリップと、このシールリップよりも更に径方向外方に設けられ、その先端部を上記フランジの内側面に全周に亙り近接対向させて、これら先端部とフランジの内側面との間に非接触式のラビリンスシールを形成する、庇状のラビリンスリップとを備える。
The wheel support rolling bearing unit with a seal ring of the present invention includes, for example, an outer ring, a hub, a plurality of rolling elements, like the wheel support rolling bearing unit with a seal ring of the conventional structure shown in FIG. A flange and a seal ring.
The hub has an inner ring raceway at a portion of the outer peripheral surface facing the outer ring raceway, and is arranged concentrically with the outer ring.
Each of the rolling elements is provided between the outer ring raceway and the inner ring raceway so as to freely roll.
The flange is provided at a portion of the outer peripheral surface of the hub that protrudes outward from the outer end opening of the outer ring, and is used for supporting and fixing the wheel to the hub. .
The seal ring closes an outer end opening of an internal space existing between the inner peripheral surface of the outer ring and the outer peripheral surface of the hub.
Furthermore, the said flange consists of the thick part provided in the base end part, and the thin part provided in the front end part by the step part formed in the inner surface.
The seal ring includes a metal core fixed to the outer end of the outer ring and an elastic seal material reinforced by the metal core. The seal material is provided at least one seal lip that is in sliding contact with the inner surface of the flange or the outer peripheral surface of the hub over the entire circumference, and more radially outward than the seal lip, and its tip A hook-shaped labyrinth slip is provided, which is opposed to the inner surface of the flange over the entire circumference and forms a non-contact type labyrinth seal between the tip and the inner surface of the flange.
又、本発明のシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、上記ラビリンスリップの先端部を、上記段部よりも径方向外方に位置させると共に、これらラビリンスリップの先端部と段部とを径方向に重畳させて、このラビリンスリップの先端部内周面を、この段部(の外周面)に全周に亙り近接対向させている。且つ、上記シールリングを構成するシール材のうちで、上記ラビリンスリップの基端部から内方に連続した部分に、上記外輪の外端部外周面の外径寸法よりも大きな外径寸法を有し、上記外輪の外端面外周縁よりも径方向外方に突出する止水部を設けている。
特に、本発明のシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットに於いては、上記止水部の内側面の径方向外端部乃至は中間部に、内周面を上記外輪の外周面に、全周に亙る環状隙間を介して対向させた、庇部を設けている。
In the case of the rolling bearing unit for supporting a wheel with a seal ring according to the present invention, the tip of the labyrin slip is positioned radially outward from the step, and the tip and the step of the labyrin slip. Are overlapped in the radial direction so that the inner peripheral surface of the tip of the labyrin slip is closely opposed to the stepped portion (the outer peripheral surface thereof) over the entire periphery. In addition, among the sealing materials constituting the seal ring, an outer diameter dimension larger than an outer diameter dimension of an outer peripheral surface of the outer end portion of the outer ring is provided in a portion continuous inward from the base end portion of the labyrin slip. And the water stop part which protrudes to radial direction outward rather than the outer periphery of the outer end surface of the said outer ring | wheel is provided.
In particular, in the rolling bearing unit for supporting a wheel with a seal ring according to the present invention, the radially outer end or intermediate portion of the inner surface of the water stop portion, the inner peripheral surface on the outer peripheral surface of the outer ring, A collar portion is provided opposite to each other via an annular gap extending around the circumference.
又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項2に記載した発明の様に、上記ラビリンスリップの先半部のうち、車両への組み付け状態でこの車両の下方に位置する部分に、水抜き孔を設ける。そして、上記シールリングのうち、上記車両への組み付け状態でこの水抜き孔を設けた直上位置に、先端縁を上記フランジの内側面に近接対向させた掻き出し部を設ける。
Further, when the present invention is carried out, preferably, as in the invention described in
又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項3に記載した発明の様に、上記庇部のうち外径側半部に対して軸方向内方に突出させた内径側半部の外周面を小径部とし、この外径側半部の外周面と上記ラビリンスリップの外周面とを、単一円筒面状の大径部とする。又、これら小径部と大径部の間に形成された段差面の径方向の高さを、上記ラビリンスリップのうち少なくとも先半部の、径方向に関する厚さと等しくする。
更に、上記小径部の軸方向の長さを、上記ラビリンスリップの先半部(外半部)の軸方向の長さよりも長くして、複数のシールリングを軸方向に重ね合わせた状態で、軸方向に隣り合う1対のシールリングのうちの一方のシールリングの上記段差面と、同じく他方のシールリングの上記ラビリンスリップの先端縁との間とに、全周に亙って凹溝部が形成される様にする。
Further, when the present invention is carried out, it is preferable that, as in the invention described in
Furthermore, the axial length of the small diameter portion is longer than the axial length of the leading half (outer half) of the labyrin slip, and a plurality of seal rings are overlapped in the axial direction, A groove is formed over the entire circumference between the step surface of one seal ring of a pair of seal rings adjacent in the axial direction and the leading edge of the labyrin slip of the other seal ring. To be formed.
前述の様に構成する本発明のシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットによれば、前述の図8に示した従来構造と同様に、シールリングによるシール性能を向上させて、転動体設置空間への異物侵入防止効果をより一層良好にし、優れた耐久性を有するシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットを、回転抵抗を大きくする事なく実現できる。
特に、本発明の場合には、上記シールリングを構成するシール材のうちで、上記ラビリンスリップの基端部から内方に連続した部分に、外輪の外端部外周面の外径寸法よりも大きな外径寸法を有し、この外輪の外端面外周縁よりも径方向外方に突出する止水部を設け、更にこの止水部の内側面の径方向外端部乃至は中間部に、内周面を全周に亙り上記外輪の外周面に、全周に亙る環状隙間を介して対向させた、庇部を設けている。この為、上記図8に示した従来構造の場合に比べて、上記外輪の外周面を伝って上記各ラビリンスシールに侵入しようとする、この外輪の外周面に付着した水分を堰き止める事ができる容量を増大させる事ができる。更に、この水分の流れ方向を逆方向に変換する事ができる。従って、ラビリンスシール内に、上記外輪の外周面に付着した水分が侵入するのを有効に防止する事ができる。
この結果、本発明の場合には、シールリングによるシール性能を向上させて転動体設置空間への異物侵入防止効果を良好にし、優れた耐久性を有するシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットを、回転抵抗を大きくする事なく実現できる。
According to the wheel bearing rolling bearing unit with a seal ring of the present invention configured as described above, the sealing performance by the seal ring is improved and the rolling element installation space is improved, as in the conventional structure shown in FIG. It is possible to realize a rolling bearing unit for supporting a wheel with a seal ring, which further improves the effect of preventing foreign matter intrusion and has excellent durability without increasing the rotational resistance.
In particular, in the case of the present invention, among the sealing materials constituting the seal ring, the portion that continues inward from the base end portion of the labyrin slip is larger than the outer diameter of the outer peripheral surface of the outer end portion of the outer ring. A water stop portion having a large outer diameter dimension and projecting radially outward from the outer peripheral edge of the outer end surface of the outer ring is provided, and further, at a radially outer end portion or an intermediate portion of the inner side surface of the water stop portion, A collar portion is provided so that the inner circumferential surface extends over the entire circumference and is opposed to the outer circumferential surface of the outer ring via an annular gap extending over the entire circumference. Therefore, as compared with the conventional structure shown in FIG. 8, it is possible to block the moisture adhering to the outer peripheral surface of the outer ring, which tries to enter the labyrinth seals along the outer peripheral surface of the outer ring. The capacity can be increased. Furthermore, this moisture flow direction can be converted to the opposite direction. Therefore, it is possible to effectively prevent moisture adhering to the outer peripheral surface of the outer ring from entering the labyrinth seal.
As a result, in the case of the present invention, the sealing performance by the seal ring is improved, the foreign matter intrusion prevention effect into the rolling element installation space is improved, and the wheel bearing rolling bearing unit with seal ring having excellent durability is obtained. This can be achieved without increasing the rotational resistance.
又、請求項2に係る発明によれば、車両への組み付け状態で水抜き孔の直上位置に設けられた掻き出し部によって、この水抜き孔を通して、小石や泥水等の異物がラビリンスリップの内径側に侵入するのを防止する事ができる。そして、仮にこのラビリンスリップの内径側にこれら異物が侵入した場合でも、上記掻き出し部によって、回転側フランジの内側面に付着したこれら異物を、上記水抜き孔を通じて外部空間に掻き出す事ができる。 According to the second aspect of the present invention, foreign matter such as pebbles and muddy water is passed through the drainage hole by the scraping portion provided immediately above the drainage hole in the assembled state to the vehicle. Can be prevented from entering. Even if these foreign matters enter the inner diameter side of the labyrinth slip, the foreign matter attached to the inner surface of the rotation side flange can be scraped out to the external space through the drain hole by the scraping portion.
又、請求項3に係る発明によれば、複数のシールリングを積み重ねた状態で、これら各シールリングの外周面は、凹溝部が形成される部分を除き、単一円筒面状となる為、所謂棒巻き包装時に、軸方向に積み重ねられた上記各シールリングが偏心しにくい。
又、本発明に係るシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットを組み立て時に、上記棒巻き包装された各シールリングを定配装置にセットした状態で、上記凹溝部にこの定配装置の爪を引っ掛ける等により、上記棒巻き包装された各シールリング同士の分離を容易に行う事ができる。
Further, according to the invention according to
In addition, when assembling the wheel bearing rolling bearing unit with seal ring according to the present invention, the nail of the distributor is hooked into the concave groove portion in a state in which each of the stick-wrapped seal rings is set in the distributor. Etc., it is possible to easily separate the seal rings wrapped in the above-mentioned bar winding.
[実施の形態の第1例]
図1〜3は、請求項1、2に対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。尚、本例の特徴は、外輪2の外周面に付着した水分がこの外輪2の外周面を伝って、ラビリンスリップ21aの内径側に侵入する事を防止する為の、止水部34及び庇部35の構造、並びに、小石や泥水等の異物が水抜き孔30a(30b)を通って上記ラビリンスリップ21aの内径側に侵入する事を防止し、仮にこれら異物がこのラビリンスリップ21aの内径側に侵入した場合には、これら異物をこのラビリンスリップ21aの外径側に排出する為の、掻き出し部36の構造にある。車輪支持用転がり軸受ユニットの構造を含め、シールリング14b以外の構造及び作用効果に就いては、先に述べた、図8〜10に示した従来構造の場合とほぼ同じであるから、重複する説明並びに図示は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分に就いて説明する。
[First example of embodiment]
1-3 show a first example of an embodiment of the present invention corresponding to
本例の場合にも、上記シールリング14bは、芯金17aとシール材18aとから成る。このうちの芯金17aは、軟鋼板等の金属板を曲げ形成して成るもので、嵌合筒部22aと、この嵌合筒部22aの外端縁から径方向外方に折れ曲がった円輪部23aと、この嵌合筒部22aの内端縁から径方向内方及び軸方向外方に向けてU字形に折り返された折れ曲がり部24aと、上記円輪部23aの外周縁から軸方向内方に折れ曲がった円筒部37とを備える、そして、このうちの嵌合筒部22aを、外輪2の外端部内周面に締め嵌めで内嵌固定すると共に、上記円輪部23aの内側面を、上記外輪2の外端面に、上記シール材18aの一部を介在させた状態で突き当てている。
Also in this example, the
上記シール材18aは、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製で、上記芯金17aに接合固定しており、3本の接触式のシールリップ19a、19b、19cと、ラビリンスシールを構成する、庇状のラビリンスリップ21aとを備える。このうちの各シールリップ19a〜19cは、それぞれの先端縁を回転側フランジ12の内側面或いはハブ3の中間部外周面に、全周に亙り摺接させている。
The sealing
上記ラビリンスリップ21aの外周面は円筒面状としており、その外径寸法を、上記外輪2の外端部外周面の外径寸法よりも、十分に大きくしている。更に、本例の場合には、上記シールリング14bを構成するシール材18aにより、止水部34及び庇部35を設けている。このうちの止水部34は、上記ラビリンスリップ21aの基端部から内方に連続する部分により、上記芯金17aを構成する円輪部23aのうち、上記外輪2の外端面外周縁よりも径方向外方に突出した部分を覆う事により構成している。又、上記庇部35は、上記円輪部23aの外側縁から軸方向内方に折れ曲がった円筒部37を覆う事により構成している。上記庇部35の内径寸法は、外輪2の外端部外周面の外径寸法よりも大きくして、これら庇部35の内周面と外輪2の外端部外周面との間に環状隙間47を、全周に亙り設けている。言い換えれば、上記外輪2の外端部外周面の全周に亙って、この外輪2の外端部外周面と上記止水部34と上記庇部35とにより三方を囲まれて、軸方向内方が開口した、凹溝を形成している。
The outer peripheral surface of the
又、上記ラビリンスリップ21aの先半部の円周方向複数箇所に、従来構造と同様に、図9に示す様な、それぞれがこのラビリンスリップ21aの先端縁に迄達する切れ目29、29を形成している。更に、このラビリンリップ21aの先半部のうちでシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニット1(図7参照)を車両に組み付けた状態で、この車両の下方に位置する部分に、図10の(A)又は(B)に示す様に、円周方向に隣り合う切れ目29、29同士の間部分を除く事により形成した、矩形(或は半楕円形)の開口部を有する、水抜き孔30a(30b)を設けている。
Further, as in the conventional structure, as shown in FIG. 9, cut
本例の場合には、上記シールリング14bのうち、シールリング付車輪支持用転がり軸受ユニット1(図7参照)の使用状態で上記水抜き孔30a(30b)の直上位置に、図2、3に示す様な、掻き出し部36を設けている。この掻き出し部36は、上記シールリング14bを構成する弾性材のうちで、上記円輪部23aの外側面を覆った部分から回転側フランジ12の厚肉部26の内側面に向って突出した掻き出し面部38、38と、上記水抜き孔30a(30b)の開口部の径方向内方に位置し、これら両掻き出し面に連続する様に設けられた凹面部39とから成る。これら両掻き出し面部38、38及び凹面部39は、少なくとも先端部が、軸方向外方に向うに従って、径方向外側に向う方向に傾斜している。そして、上記両掻き出し面部38、38と上記凹面部39との先端縁にそれぞれ形成された、掻き出し縁部40、40と凹縁部41とを、上記回転側フランジ12の厚肉部26の内側面に近接対向させている。
In the case of the present example, among the
又、本例の場合には、上記両掻き出し縁部40、40と上記回転側フランジ12の回転方向αとの成す角度θが鋭角(好ましくは20〜40度程度)となる様にしている。更に、上記両掻き出し面部38、38の外径側先端部の外周面を、上記回転側フランジ12の厚肉部26より径方向外方に向けて突出させている。
又、本例の場合には、上記掻き出し部36のうち、シールリング付車輪支持用転がり軸受ユニット1(図7参照)の使用状態で上記水抜き孔30a(30b)の開口部の直上に位置する部分に設けた凹面部39を、径方向内方に向け凹ませている。
In the case of this example, the angle θ formed by the two scraped
In the case of this example, the scraping
以上の様な構成を有する本例のシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、上記ラビリンスリップ21aの内径側への異物侵入防止効果を良好にし、仮にこのラビリンスリップ21aの内径側に異物が侵入し、回転側フランジ12の内側面に付着した場合にも、この異物が容易に排出できる構造を実現できる。
即ち、上記外輪2の外端部外周面と、この外輪2の外端部外周縁よりも径方向外方に突出した止水部34と、この外輪2の外端部の外径寸法よりも大きな内径寸法を有する庇部35とにより、この外輪2の外端部の周囲に、全周に亙って軸方向内方が開口した環状隙間47を設けている。この為、この外輪2の外周面に付着した水分がこの外輪2を伝って、上記ラビリンスリップ21aの外周面に迄達する事を、上記止水部34により阻止できる。更に、この止水部34に堰き止められた水分が許容量(上記環状隙間47の容積)を超えた場合には、上記外輪2を伝って新たにこの止水部34に侵入した水分によって、上記環状隙間47内の水分の一部が押し出される。そして、押し出された水分は、上記止水部34の内側面と上記庇部35の内周面とに案内され、流れ方向が逆方向が変換され、上記外輪2の外周面を軸方向内方に向って押し返される。この為、本例の場合には、図8に示す様な従来構造に比べて、上記外輪2の外周面に付着した水分が上記シールリング14bの外周面を伝って、各ラビリンスシール28a、28bに侵入するのを防止する効果を向上させる事ができる。
In the case of the rolling ring bearing unit with a seal ring of this example having the above-described configuration, the effect of preventing foreign matter from entering the inner diameter side of the
That is, the outer peripheral surface of the outer end portion of the
又、本例の場合には、上記水抜き孔30a(30b)の直上位置に設けた掻き出し部36を構成する、1対の掻き出し面部38、38の外径側先端部の外周面を、上記回転側フランジ12の厚肉部26より径方向外方に向けて突出させている。この為、上記ラビリンスリップ21aの径方向内方に侵入して、上記回転側フランジ12の内側面に付着した小石や泥水等の異物を、上記両掻き出し面部38、38が、上記回転側フランジ12の回転運動に伴い、上記ラビリンスリップ21aの外径側の外部空間に掻き出す。この結果、このラビリンスリップ21aの内径側に存在する異物の量を僅少に抑えて、シールリング付転がり軸受ユニット1の耐久性の向上を図れる。
更に、本例の場合には、上記水抜き孔30a(30b)の直上に位置する上記掻き出し部36の凹面部39を径方向内方に凹ませる事により、上記シールリング14b及び上記回転側フランジ12の内側面のうち、上記掻き出し部36よりも外径側部分に、この回転側フランジ12に固定された車輪によって撥ね上げられた小石や泥水等の異物を効率良く捕集可能としている。そして、この様な異物が、上記回転側フランジ12の内側面に付着しにくくできる。
Further, in the case of this example, the outer peripheral surface of the distal end portion on the outer diameter side of the pair of scraping
Furthermore, in the case of this example, the
上述の様な掻き出し部36は、上記シール材18aを射出成形、圧縮成形する際に、このシール材18aと一体に形成する。
尚、上記水抜き孔30a(30b)及び上記掻き出し部36は、シールリング付車輪支持用転がり軸受ユニット1(図7参照)を車両に組み付けた状態で、この車両の下方に位置する部分の複数箇所に設けても良い。この様な場合には、上記シールリング14bの組み付け時に、上記シール材18aのうちで、上記円輪部23aの外側面を覆った部分に存在する押圧面32をシール押圧治具により押圧して、上記シールリング14bを適切に組み込む為に、隣接する各掻き出し部36は不連続に(隣接する各掻き出し部36の間に、シール押圧治具により押圧する為の押圧面32を確保)する。
The scraping
The
[実施の形態の第2例]
図4は、請求項1、3に対応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合には、庇部35aの外径側半部に対して内径側半部を軸方向内方に突出させると共に、この内径側半部の外周面を小径部43としている。又、上記庇部35aの外径側半部の外周面とラビリンスリップ21bの外周面とを、単一円筒面状の大径部44としている。又、これら小径部43と大径部44との間の段差面45の高さhを、上記ラビリンスリップ21bの先半部で、基半部よりも薄肉となった部分の肉厚t(厚さ)と、不可避的な製造誤差等、実用上問題を生じない程度の誤差を除き、実質的に等しく(h≒t)している。
又、上記小径部43の軸方向の長さWを、ラビリンスリップ21bの先半部の軸方向の長さDよりも長く(W>D)している。この為、複数のシールリング14c、14cを、上記小径部43と上記ラビリンスリップ21bの先半部とを嵌合させつつ軸方向に重ね合わせた状態で、一方のシールリング14cの段差面45と、他方のシールリング14cのラビリンスリップ21bの先端縁との間に、凹溝部46、46が形成される。
[Second Example of Embodiment]
FIG. 4 shows a second example of an embodiment of the present invention corresponding to
Further, the axial length W of the
この結果、複数のシールリング14c、14cを軸方向に重ね合わせた状態で、これら各シールリング14c、14cの外周面は、上記凹溝部46、46が形成される部分を除き、単一円筒面状となる。この為、所謂棒巻き包装時に、軸方向に積み重ねられた上記各シールリング14c、14cが偏心しにくくなる。この為、棒巻き包装を行い易くする事ができて、これら各シールリング14cの輸送性(輸送作業性)の向上を図れる。
又、本発明に係るシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットの組み立て時に、上記棒巻き包装された各シールリング14c、14cを包装を除いてから定配装置にセットすれば、上記凹溝部46にこの定配装置の爪を引っ掛ける等により、上記棒巻き包装された各シールリング14cの分離を容易に行う事ができる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した第1例の場合とほぼ同様である。
As a result, in a state where the plurality of
Further, when assembling the wheel bearing rolling bearing unit with seal ring according to the present invention, if the seal rings 14c, 14c wrapped around the rod are removed from the packaging and set in the distribution device, the
Other configurations and operational effects are substantially the same as in the case of the first example described above.
[実施の形態の第3例]
図5〜6は、請求項1にのみ対応する、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の場合には、ラビリンスリップ21cを、軸方向外側に向うに従って径方向外側に向う方向に傾斜させている。又、止水部34aの内端面にリップ部42を形成している。車輪支持用転がり軸受ユニットへの組み付け状態で、このリップ部42の内周縁部(先端縁部)は、所定の緊迫力で外輪2の外端部外周面に接触する。この為、この外輪2の外端部と上記止水部34aとの間から水滴等の異物が侵入する事を、より確実に防止できる。
又、図6に示した様に、複数のシールリング14d、14dを重ね合わせて。前述した様な棒巻き包装を施した結果、ラビリンスリップ21cの先端縁が径方向内方に、図6に仮想線で示す様に弾性変形した場合でも、このラビリンスリップ21cの先端縁と庇部35bの内端面が干渉する事がない様に、嵌合筒部22bの軸方向長さを確保している。この結果、上記棒巻き包装時に、上記ラビリンスリップ21cの先端縁部を損傷しにくくできて、これら各シールリング14d、14dの輸送性(輸送作業性)の向上を図れる。
[Third example of embodiment]
FIGS. 5-6 has shown the 3rd example of embodiment of this invention corresponding to only Claim 1. FIG. In the case of this example, the
Also, as shown in FIG. 6, a plurality of
前述した実施の形態の第1例〜第3例の場合には、シールリングを外輪に対して内嵌固定する形状としたが、これらシールリングの形状を外輪に対して、外嵌固定する形状とする事もできる。又、請求項1〜3に記載した発明は、全て組み合わせて(同時に)実施する事もできる。 In the case of the first to third examples of the above-described embodiment, the seal ring is shaped to be fitted and fixed to the outer ring, but the shape of the seal ring is shaped to be fitted and fixed to the outer ring. It can also be. Further, the inventions described in claims 1 to 3 can be implemented in combination (simultaneously).
1 シールリング付車輪支持用転がり軸受ユニット
2 外輪
3 ハブ
4 転動体
5 静止側フランジ
6 外輪軌道
7 ハブ本体
8 内輪
9 ナット
10 内輪軌道
11 保持器
12 回転側フランジ
13 スタッド
14、14a〜14d シールリング
15 内部空間
16 カバー
17、17a、17b 芯金
18、18a、18b シール材
19a〜19c シールリップ
21、21a〜21c ラビリンスリップ
22、22a、22b 嵌合筒部
23、23a、23b 円輪部
24、24a 折れ曲がり部
25 段部
26 厚肉部
27 薄肉部
28a 径方向のラビリンスシール
28b 軸方向のラビリンスシール
29 切れ目
30a、30b 水抜き孔
31 堰部
32 押圧面
33 先端部
34 止水部
35、35a、35b 庇部
36 掻き出し部
37 円筒部
38 掻き出し面部
39 凹面部
40 掻き出し縁部
41 凹縁部
42 リップ部
43 小径部
44 大径部
45 段差面
46 凹溝部
47 環状隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling bearing unit for wheel support with
Claims (3)
上記フランジは、基端寄り部分に設けられた厚肉部と先端寄り部分に設けられた薄肉部とを、内側面に形成した段部により連続して成るものであり、上記シールリングは、上記外輪の外端部に固定される芯金と、この芯金により補強された弾性材製のシール材とから成り、このシール材は、上記フランジの内側面若しくは上記ハブの外周面に全周に亙り摺接する、少なくとも1本のシールリップと、このシールリップよりも更に径方向外方に設けられ、その先端部を上記フランジの内側面に全周に亙り近接対向させて、これら先端部とフランジの内側面との間にラビリンスシールを形成する、ラビリンスリップとを備え、上記ラビリンスリップの先端部を上記段部よりも径方向外方に位置させると共に、これらラビリンスリップの先端部と段部とを径方向に重畳させて、このラビリンスリップの先端部内周面をこの段部に全周に亙り近接対向させ、且つ、上記シールリングを構成するシール材のうちで、上記ラビリンスリップの基端部から内方に連続する部分に、上記外輪の外端部外周面よりも大きな外径寸法を有し、上記外輪の外端面外周縁よりも径方向外方に突出する止水部を設けた、シールリング付車輪支持用転がり軸受ユニットに於いて、
上記止水部の内側面の径方向外端部乃至は中間部に設けられ、内周面を上記外輪の外周面に、全周に亙る環状隙間を介して対向させた、庇部を有する事を特徴とするシールリング付車輪支持用転がり軸受ユニット。 The outer ring has an outer ring raceway on the inner peripheral surface and does not rotate while being supported by the suspension device, and the inner ring raceway is disposed in a portion of the outer peripheral surface facing the outer ring raceway, and is arranged concentrically with the outer ring. A hub, a plurality of rolling elements provided between the outer ring raceway and the inner ring raceway so as to be capable of rolling, and a portion of the outer peripheral surface of the hub projecting outward from the outer end opening of the outer ring. A flange for supporting and fixing the wheel to the hub, and a seal ring for closing the outer end opening of the internal space existing between the inner peripheral surface of the outer ring and the outer peripheral surface of the hub. Prepared,
The flange is formed by continuously forming a thick portion provided at the proximal end portion and a thin portion provided at the distal end portion by a step portion formed on the inner surface, and the seal ring includes It consists of a metal core fixed to the outer end of the outer ring and a sealing material made of an elastic material reinforced by this metal core, and this sealing material is arranged on the entire inner surface of the flange or the outer peripheral surface of the hub. At least one seal lip that is in slidable contact with the seal lip, and further provided radially outward from the seal lip, with its tip end closely facing the inner surface of the flange over the entire circumference, and the tip end and flange A labyrinth slip that forms a labyrinth seal with the inner surface of the labyrinth, and the tip of the labyrin slip is positioned radially outward from the step, and the tip and the step of the labyrin slip Are overlapped in the radial direction so that the inner peripheral surface of the tip end portion of the labyrin slip is closely opposed to the step portion over the entire circumference, and the base end of the labyrin slip among the sealing materials constituting the seal ring. A water stop portion having a larger outer diameter than the outer peripheral surface of the outer end portion of the outer ring and protruding outward in the radial direction from the outer peripheral edge of the outer end surface of the outer ring is provided in a portion that continues inward from the portion. In the wheel bearing rolling bearing unit with seal ring,
Provided at the radially outer end or intermediate portion of the inner surface of the water stop portion, and has a flange portion with the inner peripheral surface opposed to the outer peripheral surface of the outer ring with an annular gap extending over the entire circumference. A rolling bearing unit for wheel support with seal ring.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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