JP2013050114A - Seal device and wheel supporting rolling bearing unit with the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a structure capable of preventing changes of fastening margins of respective seal lips 42 to 44 constituting a seal device 14c, even if the moment is applied to a hub 2.SOLUTION: A seal ring 32 having the seal lips 42 to 44 freely supports a relative rotation with respect to the hub 2 by using a rolling bearing 33 with respect to the hub 2. Furthermore, a fixing core bar 52 is internally fittingly fixed at the inner peripheral surface of an outer ring 1, and the fixing core bar 52 and the seal ring 32 are connected to each other by a bellows seal 53 which is non-linear in cross section in such a manner that relative displacement to the axial direction and the radial direction is enabled, and the relative displacement to the circumferential direction is disenabled. By such a constitution, when the hub 2 is inclined with respect to the outer ring 1, the seal ring 32 can be inclined together with the hub 2. Accordingly, the fastening margins of the respective seal lips 42 to 44 can be prevented from being changed.

Description

本発明は、例えば車両(自動車)の車輪を懸架装置に支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニット等、各種機械装置の回転支持部に組み込む転がり軸受の開口端部を塞ぐ為のシール装置、及び、このシール装置を備えたシール装置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、モーメント荷重等に基づき、回転側軌道輪の中心軸と静止側軌道輪の中心軸とが互いに傾斜した場合にも、シールリップの締め代が変化する事を防止できる構造を実現すべく発明したものである。   The present invention relates to, for example, a seal device for closing an opening end of a rolling bearing incorporated in a rotation support portion of various mechanical devices such as a wheel support rolling bearing unit for supporting a vehicle (automobile) wheel on a suspension device, and the like. Further, the present invention relates to an improvement of a rolling bearing unit for supporting a wheel with a seal device provided with the seal device. Specifically, based on the moment load, etc., a structure that prevents the seal lip tightening margin from changing even when the center axis of the rotating raceway and the center axis of the stationary raceway are inclined to each other is realized. Invented as much as possible.

各種機械装置の回転支持部に、玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受等の転がり軸受が組み込まれている。この様な転がり軸受にはシール装置を組み込んで、この転がり軸受の内部空間に封入したグリースが外部に漏洩する事を防止すると共に、外部に存在する雨水、泥、塵等の各種異物が転がり軸受の内部に入り込む事を防止している。図4は、この様なシール装置を備えた、シール装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの1例として、車両の駆動輪を懸架装置に回転自在に支持する為の構造を示している。   Rolling bearings such as ball bearings, cylindrical roller bearings, and tapered roller bearings are incorporated in the rotation support portions of various mechanical devices. Such a rolling bearing incorporates a sealing device to prevent the grease enclosed in the inner space of the rolling bearing from leaking to the outside, and various foreign matters such as rainwater, mud, and dust existing outside the rolling bearing. To prevent it from getting inside. FIG. 4 shows a structure for rotatably supporting a driving wheel of a vehicle on a suspension device as an example of a wheel bearing rolling bearing unit with a sealing device provided with such a sealing device.

前記シール装置付車輪支持用転がり軸受ユニットは、特許請求の範囲に記載した静止側軌道輪に相当する外輪1と、同じく回転側軌道輪に相当するハブ2と、複数個の転動体3、3とから成る。このうちのハブ2は、ハブ本体4と内輪5とを組み合わせて成る。又、前記各転動体3、3は、前記外輪1の内周面に形成した複列の外輪軌道6、6と、前記ハブ2の外周面に形成した複列の内輪軌道7、7との間に、それぞれ複数個ずつ、転動自在に設けている。そして、懸架装置に対し車輪を回転自在に支持する為に、前記外輪1を懸架装置を構成するナックル8に固定すると共に、前記ハブ本体4に設けた取付フランジ9に車輪を結合固定する。又、図4に示す構造は、駆動輪を支持する為の構造であるので、このハブ本体4の中心部に設けたスプライン孔10に、等速ジョイント11に付属のスプライン軸12を係合させている。   The wheel support rolling bearing unit with a seal device includes an outer ring 1 corresponding to a stationary side bearing ring, a hub 2 also corresponding to a rotating side bearing ring, and a plurality of rolling elements 3, 3. It consists of. Of these, the hub 2 is formed by combining a hub body 4 and an inner ring 5. Each of the rolling elements 3, 3 includes a double row outer ring raceway 6, 6 formed on the inner peripheral surface of the outer ring 1 and a double row inner ring raceway 7, 7 formed on the outer peripheral surface of the hub 2. A plurality of them are provided so as to roll freely. Then, in order to rotatably support the wheel with respect to the suspension device, the outer ring 1 is fixed to a knuckle 8 constituting the suspension device, and the wheel is coupled and fixed to a mounting flange 9 provided on the hub body 4. Further, since the structure shown in FIG. 4 is a structure for supporting the drive wheel, the spline shaft 12 attached to the constant velocity joint 11 is engaged with the spline hole 10 provided in the central portion of the hub body 4. ing.

上述の様なシール装置付車輪支持用転がり軸受ユニットのうちで、前記外輪1の内周面と前記ハブ2の外周面との間部分に存在する、前記各転動体3、3を設置した内部空間13には、グリースを封入して、これら各転動体3、3の転動面と、前記各外輪軌道6、6及び内輪軌道7、7との転がり接触部を潤滑する様にしている。又、前記外輪1の軸方向両端部内周面と、前記内輪5の軸方向内端部外周面及び前記ハブ本体4の軸方向中間部外周との間には、それぞれシール装置14a、14bを設けて、前記内部空間13の軸方向両端開口部を塞いでいる。尚、本明細書中で、軸方向に関して内とは、車両への組み付け状態で車両の幅方向中寄りとなる側を言い、各図の右側を言う。これに対し、各図の左側で、車両の幅方向外寄りとなる側を、軸方向に関して外と言う。   Among the rolling bearing units for supporting a wheel with a sealing device as described above, the interior in which the rolling elements 3 and 3 are installed, which are present between the inner peripheral surface of the outer ring 1 and the outer peripheral surface of the hub 2. Grease is sealed in the space 13 to lubricate the rolling contact portions of the rolling surfaces of the rolling elements 3 and 3 and the outer ring raceways 6 and 6 and the inner ring raceways 7 and 7. Sealing devices 14a and 14b are provided between the inner peripheral surface of both ends in the axial direction of the outer ring 1, the outer peripheral surface of the inner end portion in the axial direction of the inner ring 5 and the outer periphery of the intermediate portion in the axial direction of the hub body 4, respectively. Thus, both end portions in the axial direction of the internal space 13 are closed. In the present specification, “inner with respect to the axial direction” means a side that is closer to the middle in the width direction of the vehicle when assembled to the vehicle, and the right side of each figure. On the other hand, on the left side of each figure, the side that is outward in the width direction of the vehicle is referred to as outside in the axial direction.

前記両シール装置14a、14bのうち、前記内部空間13の軸方向内端側の開口部を塞ぐシール装置14aは、図5に示す様に構成している。このシール装置14aは、組み合わせシールリングと呼ばれるもので、シールリング15と、スリンガ16とを備える。このうちのシールリング15は、芯金17とシール材18とから成り、この芯金17は、前記外輪1の軸方向内端部内周面に内嵌固定可能な外径側円筒部19と、この外径側円筒部19の軸方向外端縁から直径方向内方に折れ曲がった外径側円輪部20とを備えた、断面L字形で全体を円環状としている。又、前記シール材18は、ゴムの如きエラストマー等の弾性材により造られて、外側、中間、内側の、3本のシールリップ21〜23を備え、前記芯金17にその基端部を結合固定している。   Of the sealing devices 14a and 14b, the sealing device 14a for closing the opening on the inner end side in the axial direction of the internal space 13 is configured as shown in FIG. The seal device 14 a is called a combination seal ring, and includes a seal ring 15 and a slinger 16. The seal ring 15 includes a metal core 17 and a seal material 18, and the metal core 17 includes an outer diameter side cylindrical part 19 that can be fitted and fixed to the inner peripheral surface of the inner end of the outer ring 1 in the axial direction. The outer diameter side cylindrical portion 19 includes an outer diameter side annular portion 20 that is bent inward in the diameter direction from the outer edge in the axial direction. The sealing material 18 is made of an elastic material such as an elastomer such as rubber and includes three sealing lips 21 to 23 on the outer side, the middle side, and the inner side, and the base end portion is coupled to the cored bar 17. It is fixed.

又、前記スリンガ16は、前記内輪5の軸方向内端部外周面に外嵌固定可能な内径側円筒部24と、この内径側円筒部24の軸方向内端縁から直径方向外方に折れ曲がった内径側円輪部25とを備えた、断面L字形で全体を円環状としている。そして、前記シールリング15を構成する3本シールリップ21〜23のうちで、サイドリップと呼ばれる、最も外径側に、軸方向内方に突出する状態で設けられた、外側シールリップ21の先端縁を、前記スリンガ16を構成する内径側円輪部25の軸方向外側面に全周に亙り摺接させている。これに対して、残り2本の、中間、内側シールリップ22、23の先端縁を、前記スリンガ16を構成する内径側円筒部24の外周面に全周に亙り摺接させている。   The slinger 16 is bent radially outwardly from the inner diameter side cylindrical portion 24 that can be externally fitted and fixed to the outer peripheral surface of the inner ring 5 in the axial direction, and from the inner edge of the inner diameter side cylindrical portion 24 in the axial direction. In addition, the entire inner ring portion 25 is L-shaped in cross section and has an annular shape. Of the three seal lips 21 to 23 constituting the seal ring 15, the end of the outer seal lip 21, called a side lip, is provided on the outermost diameter side so as to protrude inward in the axial direction. The edge is slidably contacted with the outer circumferential surface of the inner diameter side annular portion 25 constituting the slinger 16 over the entire circumference. In contrast, the leading edges of the remaining two intermediate and inner seal lips 22 and 23 are in sliding contact with the outer peripheral surface of the inner diameter side cylindrical portion 24 constituting the slinger 16 over the entire circumference.

一方、前記内部空間13の軸方向外端側の開口部を塞ぐシール装置14bは、図6に示す様に、スリンガを持たない、単体のシールリング26により構成されている。このシールリング26は、芯金27とシール材28とから成る。このうちのシール材28は、ゴムの如きエラストマー等の弾性材により造られて、外側、中間、内側の、3本のシールリップ29〜31を備え、前記芯金27にそれぞれの基端部を結合固定している。そして、サイドリップと呼ばれる、軸方向外方に突出する状態で設けられた外側シールリップ29の先端縁を、前記取付フランジ9の基端部内側面に全周に亙り摺接させ、残り2本の、中間、内側シールリップ30、31の先端縁を、この基端部内側面と前記ハブ本体4の軸方向中間部外周面との連続部乃至この軸方向中間部外周面に、全周に亙り摺接させている。   On the other hand, the sealing device 14b that closes the opening on the outer end side in the axial direction of the internal space 13 is constituted by a single seal ring 26 having no slinger as shown in FIG. The seal ring 26 includes a core metal 27 and a seal material 28. Of these, the sealing material 28 is made of an elastic material such as an elastomer such as rubber, and includes three sealing lips 29 to 31 on the outer side, the middle side, and the inner side. Bonded and fixed. Then, the distal end edge of the outer seal lip 29, which is called a side lip and protrudes outward in the axial direction, is brought into sliding contact with the inner surface of the base end portion of the mounting flange 9 over the entire circumference, and the remaining two The intermediate edge of the inner and inner seal lips 30, 31 is slid over the entire circumference from a continuous portion of the inner surface of the base end portion and the outer peripheral surface of the hub body 4 in the axial direction to the outer peripheral surface of the axial direction intermediate portion. Touching.

以上の様に、前記シール装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、それぞれ上述の様なシール装置14a、14bで前記内部空間13の軸方向両端開口部を塞ぐ事により、この内部空間13内に泥水等の異物が入り込む事を防止すると共に、この内部空間13内に封入したグリースが外部に漏洩する事を防止している。従って、前記各シール装置14a、14bによるシール性を良好にする為には、これら各シール装置14a、14bを構成する各シールリップ21〜23、29〜31の先端縁と相手面との摺接状態が適正である事が必要である。   As described above, in the case of the wheel support rolling bearing unit with the seal device, the internal space 13 is formed by closing the axial end openings of the internal space 13 with the seal devices 14a and 14b as described above. In addition to preventing foreign matter such as muddy water from entering the interior, the grease enclosed in the internal space 13 is prevented from leaking to the outside. Therefore, in order to improve the sealing performance of the sealing devices 14a and 14b, the sliding contact between the tip edges of the sealing lips 21 to 23 and 29 to 31 constituting the sealing devices 14a and 14b and the mating surface is possible. It is necessary that the state is appropriate.

但し、上述の様なシール装置14a、14bを備えた車輪支持用転がり軸受ユニットの場合、例えば特許文献1に記載されている様に、車両の旋回時、前記ハブ2に対し、車輪を構成するタイヤの接地面から取付フランジ9を介してモーメント荷重が加わる。この結果、構成各部材が弾性変形し、前記各シールリップ21〜23、29〜31(特に外側シールリップ21、29)の先端縁と相手面との摺接状態が円周方向に関して不均一になって、これら各シールリップ21〜23、29〜31の耐久性低下やシール性能の低下と言った問題を生じる。この点に就いて、前記内部空間13の軸方向内端開口側のシール装置14aを例に、各シールリップ21〜23のうちで締め代の変化が大きくなり易い外側シールリップ21に着目して、図7〜8により説明する。   However, in the case of the wheel bearing rolling bearing unit provided with the sealing devices 14a and 14b as described above, for example, as described in Patent Document 1, a wheel is configured with respect to the hub 2 when the vehicle turns. A moment load is applied through the mounting flange 9 from the ground contact surface of the tire. As a result, the constituent members are elastically deformed, and the sliding contact state between the leading edge of each of the seal lips 21 to 23 and 29 to 31 (particularly the outer seal lips 21 and 29) and the mating surface is uneven in the circumferential direction. Thus, problems such as a decrease in durability and a decrease in sealing performance of the seal lips 21 to 23 and 29 to 31 occur. With regard to this point, focusing on the outer seal lip 21 where the change in the tightening margin tends to be large among the seal lips 21 to 23, taking the seal device 14a on the axially inner end opening side of the internal space 13 as an example. 7 to 8 will be described.

図7に矢印で示す様に、前記ハブ2に、旋回走行に伴うモーメントMが、図7の時計方向に加わった場合に就いて説明する。この場合、各部の弾性変形により、前記外輪1及び前記ハブ2共に傾きを生じるが、前記各転動体3、3と前記各外輪軌道6、6及び前記各内輪軌道7、7との接触部分での弾性変形量が最も大きくなる為、その傾き(傾斜角度)は前記外輪1に比べて前記ハブ2の方が大きくなる。ここで、前記外輪1が傾斜していない(外輪1を中立状態に固定した)と仮定すれば、前記ハブ2の中心軸は、この外輪1の中心線を表すα位置からβ位置にまで、角度θ分だけ、相対的に傾斜する(ハブ2に相対傾きが発生した)事になる。この結果、前記外輪1に支持されたシールリング15に対しても、前記ハブ2を構成する内輪5の軸方向内端部に外嵌固定したスリンガ16は、ほぼ前記角度θ分だけ相対的に傾斜する。図7に示した状態の場合には、同図の上側部分で、図8(A)に示す様に前記スリンガ16を構成する内径側円輪部25が、芯金17から離れる方向に変位する。この結果、前記上側部分では、前記外側シールリップ21の締め代が低下する。一方、前記図7の下側部分では、図8(B)に示す様に前記内径側円輪部25が、芯金17に近づく方向に変位する。この結果、前記下側部分では、前記外側シールリップ21の締め代が増大する。一方、前記内部空間13の軸方向外端開口部を塞ぐシール装置14bに関しては、前記内端側のシール装置14aとは逆の動きをする。何れにしても、これらシール装置14a、14bのうちで前記外側シールリップ21、29の締め代が低下した部分では、これら各外側シールリップ21、29による異物浸入防止作用が損なわれる。   As shown by an arrow in FIG. 7, a description will be given of a case where a moment M associated with turning travel is applied to the hub 2 in the clockwise direction of FIG. 7. In this case, the outer ring 1 and the hub 2 are inclined due to the elastic deformation of each part, but at the contact portion between the rolling elements 3, 3 and the outer ring raceways 6, 6 and the inner ring raceways 7, 7. Therefore, the inclination (inclination angle) of the hub 2 is larger than that of the outer ring 1. Here, assuming that the outer ring 1 is not inclined (the outer ring 1 is fixed in a neutral state), the central axis of the hub 2 extends from the α position representing the center line of the outer ring 1 to the β position. It is relatively inclined by the angle θ (relative inclination occurs in the hub 2). As a result, the slinger 16 that is externally fitted and fixed to the inner end of the inner ring 5 that constitutes the hub 2 is also relative to the seal ring 15 supported by the outer ring 1 by the angle θ. Tilt. In the state shown in FIG. 7, in the upper part of FIG. 7, the inner diameter side annular portion 25 constituting the slinger 16 is displaced in the direction away from the core metal 17 as shown in FIG. . As a result, the tightening margin of the outer seal lip 21 is reduced in the upper portion. On the other hand, in the lower portion of FIG. 7, the inner diameter side annular ring portion 25 is displaced in a direction approaching the cored bar 17 as shown in FIG. As a result, the allowance for tightening the outer seal lip 21 increases in the lower portion. On the other hand, the sealing device 14b that closes the axially outer end opening of the internal space 13 moves in the opposite direction to the sealing device 14a on the inner end side. In any case, in the portions of the sealing devices 14a and 14b where the tightening allowance of the outer seal lips 21 and 29 is reduced, the foreign matter intrusion preventing action by the outer seal lips 21 and 29 is impaired.

この為に従来は、モーメントMに基づいて、外輪とハブとが相対的に傾き、シールリップの締め代が部分的に低下した場合でも、当該部分のシール性を確保できる様に、これら各シールリップの締め代を設定していた。具体的には、中立状態でのこれら各シールリップの締め代を大きめに設定して、外輪とハブとの相対的な傾きが発生しても、これら各シールリップに関する締め代を、全周に亙ってシール性確保を図れる分だけ残る様にしていた。ところが、この様に締め代を大きめに設定した場合には、その代償として、各シールリップに関する摺動抵抗が増大する他、これら各シールリップが摩耗したり、へたり易くなる。摺動抵抗の増大は、前記ハブの回転抵抗の増大に結び付き、燃費性能や加速性能を中心とする走行性能の悪化に結び付く為、好ましくない。又、摩耗したりへたり易くなる事は、転がり軸受の耐久性低下に結び付く為、やはり好ましくない。   For this reason, conventionally, based on the moment M, even if the outer ring and the hub are relatively inclined and the seal lip tightening margin is partially reduced, these seals can be secured so that the sealability of the part can be secured. The lip tightening margin was set. Specifically, the tightening allowance of each seal lip in the neutral state is set to be large, and even if the relative inclination between the outer ring and the hub occurs, the allowance for each seal lip is set to the entire circumference. As a result, it was left as much as possible to ensure sealing performance. However, when the tightening margin is set to be large in this way, as a compensation, the sliding resistance with respect to each seal lip is increased, and each of these seal lips is easily worn or set. An increase in sliding resistance is not preferable because it leads to an increase in rotational resistance of the hub and a deterioration in driving performance centering on fuel efficiency and acceleration performance. In addition, it is not preferable that the roller bearing is easily worn or worn because it leads to a decrease in durability of the rolling bearing.

近年、上述の様なシール装置付車輪支持用転がり軸受ユニットを、大型車両に適用する場合が増加している。但し、この様な大型車両用のシール装置付車輪支持用転がり軸受ユニットは、上述した様なシールリップの締め代の変化の問題をより生じ易くなる。即ち、モーメント荷重に基づき外輪とハブとに生じる相対的な傾き角度は、車両の操縦性、安定性等に影響する為、大型車両用と小型車用(乃至は中型車用)とでほぼ同じになる様に設計されているが、大型車両用の車輪支持用転がり軸受ユニットは、小型車或いは中型車用のものに比べて、外径寸法が大きい為、組み込むシール装置の外径寸法も大きくなる。特に、前記図4に示した様な、駆動輪用の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合、内側にスプライン軸を挿入する必要上、外径寸法が一層大きくなり、組み込むシール装置の外径寸法もより大きくなる。そして、この様にシール装置の外径寸法が大きくなると、外輪とハブとに相対的な傾きが発生した場合のシールリップの変位量が大きくなる為、シールリップの締め代の変化も大きくなる。この結果、シールリップの耐久性低下やシール性能の低下と言った問題を生じ易くなる。   In recent years, the rolling bearing unit for supporting a wheel with a seal device as described above is applied to a large vehicle. However, such a wheel-supporting rolling bearing unit with a seal device for a large vehicle is more likely to cause the problem of change in the tightening margin of the seal lip as described above. That is, the relative inclination angle generated between the outer ring and the hub based on the moment load affects the controllability, stability, etc. of the vehicle, so it is almost the same for large vehicles and small vehicles (or medium vehicles). However, since the rolling bearing unit for supporting a wheel for a large vehicle has a larger outer diameter than that for a small vehicle or a medium-sized vehicle, the outer diameter of the sealing device to be incorporated is also increased. In particular, in the case of a rolling bearing unit for supporting wheels for driving wheels as shown in FIG. 4, the outer diameter dimension is further increased due to the necessity of inserting a spline shaft inside, and the outer diameter dimension of the sealing device to be incorporated is also increased. Become bigger. When the outer diameter of the seal device is increased in this way, the amount of displacement of the seal lip when the relative inclination occurs between the outer ring and the hub increases, so that the change in the tightening allowance of the seal lip also increases. As a result, problems such as a decrease in the durability of the seal lip and a decrease in the sealing performance are likely to occur.

上述の様に、大型車両用の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合に、シールリップの締め代の変化が大きくなる(締め代が不足し易くなる)点に就いて、より具体的に詳しく説明する。例えば、前記図5に示した様な、3本のシールリップを備えたシール装置の場合、これら3本のシールリップのうちで最も傾斜中心(ハブの中心軸が外輪の中心軸に対し傾斜する場合の傾斜中心)からの距離が大きい、言い換えれば、締め代の変化が大きくなり易いサイドリップ(外側シールリップ)を例に考えた場合、一般的に、サイドリップの基端部から先端縁までの軸方向寸法(幅寸法)は、シール装置全体の軸方向寸法(幅寸法)の2/3程度であり、その締め代の大きさは、サイドリップの軸方向寸法の1/3程度である。この為、この締め代の大きさは、シール装置全体の軸方向寸法の2/9程度となる。これに対して、シールリップ(サイドリップ)が追従可能な変位量(振幅)は、このシールリップの材質、即ち、硬さにより変化する。一般的な車輪支持用転がり軸受ユニットでは、シールリップの材質として、硬さが70(デュロメータA)程度のアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)が使用される場合が多く、この場合には、シールリップが追従可能な変位量は、締め代の1/3程度となる(非特許文献1参照)。従って、サイドリップが追従可能な締め代変化(振幅)は、シール装置全体の軸方向寸法の2/27程度となる。一方、シール装置の外径(直径)に比例して締め代を設定すると、径の2乗に比例してシールトルクが増加してしまう為、大型車両用の車輪支持用転がり軸受ユニットに組み込むシール装置の場合(大径のシール装置の場合)でも、締め代を安易に増加させる事はできない。この為、大型車両用の車輪支持用転がり軸受ユニットに組み込む大径のシール装置ほど、締め代は不足し易くなる。   As described above, in the case of a rolling bearing unit for supporting a wheel for a large vehicle, the change in the tightening margin of the seal lip becomes large (the tightening margin tends to be insufficient), which will be described in more detail. . For example, in the case of a sealing device having three seal lips as shown in FIG. 5, the center of the three inclined seal lips (the central axis of the hub is inclined with respect to the central axis of the outer ring). In the case of a side lip (outer seal lip) that has a large distance from the inclination center), in other words, a change in tightening margin is likely to be large, generally, from the base end of the side lip to the tip edge The axial dimension (width dimension) of this is about 2/3 of the axial dimension (width dimension) of the entire sealing device, and the size of the tightening margin is about 1/3 of the axial dimension of the side lip. . For this reason, the size of the tightening margin is about 2/9 of the axial dimension of the entire sealing device. On the other hand, the amount of displacement (amplitude) that the seal lip (side lip) can follow varies depending on the material of the seal lip, that is, the hardness. In general rolling bearing units for supporting wheels, acrylonitrile butadiene rubber (NBR) having a hardness of about 70 (durometer A) is often used as the material of the seal lip. In this case, the seal lip follows. The possible amount of displacement is about 1/3 of the fastening allowance (see Non-Patent Document 1). Accordingly, the tightening allowance change (amplitude) that the side lip can follow is about 2/27 of the axial dimension of the entire sealing device. On the other hand, if the tightening margin is set in proportion to the outer diameter (diameter) of the sealing device, the seal torque increases in proportion to the square of the diameter, so the seal incorporated in the wheel bearing rolling bearing unit for large vehicles. Even in the case of a device (in the case of a large-diameter sealing device), the tightening allowance cannot be increased easily. For this reason, the larger the diameter of the sealing device incorporated in the wheel bearing rolling bearing unit for a large vehicle, the more likely the fastening margin is insufficient.

尚、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献2、3に記載された発明がある。これら特許文献2、3には、外側シールリップの締め代の変化が摺接部の圧力変化に結び付きにくくすべく、この外側シールリップの基端部に、肉厚が小さくなった括れ部を設ける構造が記載されている。この様な構造によれば、旋回走行時に生じる外輪とハブとの相対的な傾きに起因する外側シールリップの締め代の変化に対して、当該外側シールリップの先端縁と相手面との接触圧力の変化が鈍感になる。但し、この様な特許文献2、3に記載された構造の場合にも、中立状態での締め代の大きさを大きめに設定する為、外側シールリップの摺動抵抗並びに摩耗が、締め代の大きさを大きくしない場合に比べて、増大する事は避けられない。   In addition, there exist invention described in patent document 2, 3 as a prior art document relevant to this invention. In these Patent Documents 2 and 3, a constricted portion with a reduced thickness is provided at the base end portion of the outer seal lip so that the change in the tightening allowance of the outer seal lip is less likely to be connected to the pressure change in the sliding contact portion. The structure is described. According to such a structure, the contact pressure between the leading edge of the outer seal lip and the mating surface against changes in the tightening margin of the outer seal lip due to the relative inclination between the outer ring and the hub that occurs during turning. Changes are insensitive. However, even in the case of the structures described in Patent Documents 2 and 3, since the size of the tightening allowance in the neutral state is set to be large, the sliding resistance and wear of the outer seal lip are reduced by the tightening allowance. Compared to the case where the size is not increased, an increase is unavoidable.

特開2003−240003号公報JP 2003-240003 A 実開平5−73364号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-73364 実開平5−73365号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-73365

近森徳重、河原由夫共著、「トライボロジー叢書7 密封装置」、株式会社幸書房、昭和50年12月1日初版発行、第150頁Co-authored by Toshige Chikamori and Yoshio Kawahara, “Tribology Series 7 Sealing Device”, Koshobo Co., Ltd., published on December 1, 1975, first edition, page 150

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、モーメント荷重等に基づき、回転側軌道輪の中心軸と静止側軌道輪の中心軸とが互いに傾斜した場合にも、シールリップの締め代が変化する事を防止できる構造を実現すべく発明したものである。   In the present invention, in view of the circumstances as described above, even when the central axis of the rotating raceway and the central axis of the stationary raceway are inclined to each other based on the moment load or the like, the tightening margin of the seal lip changes. The invention was invented to realize a structure capable of preventing this.

本発明のシール装置は、互いに対向する回転側周面と静止側周面との間部分に存在する空間の端部開口を塞ぐ為に使用するものであり、シールリングと、転がり軸受と、シール機能付回り止め機構とを備える。
このうちのシールリングは、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る。又、このシール材には、前記回転側軌道輪若しくはこの回転側軌道輪と共に回転する部材(例えばスリンガ)に対し全周に亙り摺接する、1乃至複数本のシールリップが設けられている。
又、前記転がり軸受は、外輪相当部材と内輪相当部材と複数個の転動体とを有し、前記回転側軌道輪と前記シールリングとの間部分に設けられている。そして、このシールリングをこの回転側軌道輪に対し相対回転可能に支持している。
又、前記シール機能付回り止め機構は、前記静止側周面と前記シールリングとの間部分をシールすると共に、前記回転側軌道輪の中心軸と前記静止側軌道輪の中心軸とが互いに傾斜する事に伴う前記シールリングとこの静止側軌道輪との相対変位を許容しつつ、このシールリングがこの静止側軌道輪に対して相対回転(シールリングの中心軸周りに回転)する事を阻止するものである。
The sealing device of the present invention is used to close an end opening of a space existing between a rotating side peripheral surface and a stationary side peripheral surface facing each other, and includes a seal ring, a rolling bearing, and a seal And a detent mechanism with a function.
Of these, the seal ring includes a cored bar and an elastic sealing material reinforced by the cored bar. Further, the seal material is provided with one or more seal lips that are in sliding contact with the rotation side raceway or a member (for example, a slinger) that rotates together with the rotation side raceway.
The rolling bearing has an outer ring equivalent member, an inner ring equivalent member, and a plurality of rolling elements, and is provided at a portion between the rotating side race ring and the seal ring. And this seal ring is supported so that relative rotation with respect to this rotation side raceway ring is possible.
The detent mechanism with a sealing function seals a portion between the stationary peripheral surface and the seal ring, and the central axis of the rotating side raceway and the central axis of the stationary side raceway are inclined with respect to each other. This prevents the seal ring from rotating relative to the stationary ring (rotating around the center axis of the seal ring) while allowing relative displacement between the seal ring and the stationary ring. To do.

本発明を実施する場合に好ましくは、例えば請求項2に記載した発明の様に、前記シール機能付回り止め機構を、固定部材と、撓みシールとにより構成する。
このうちの固定部材は、前記静止側周面に嵌合固定されている。
又、前記撓みシールは、全体形状が略円輪状で、中心線を含む仮想平面に関する断面形状が非直線状(例えばく字形状、蛇腹状、鋸歯状等)であり、その径方向両周縁部を、前記固定部材と前記シールリングを構成する芯金とにそれぞれ接着固定している。
In the case of carrying out the present invention, preferably, as in the invention described in claim 2, for example, the detent mechanism with a sealing function is constituted by a fixing member and a flexible seal.
Of these, the fixing member is fitted and fixed to the stationary peripheral surface.
In addition, the flexible seal has a substantially annular shape as a whole, and a cross-sectional shape with respect to a virtual plane including the center line is non-linear (for example, a square shape, a bellows shape, a sawtooth shape, etc.) Are bonded and fixed to the fixing member and the core metal constituting the seal ring, respectively.

或いは、請求項3に記載した発明の様に、前記シール機能付回り止め機構を、前記芯金の一部に形成した凸面部と、Oリングとにより構成する。
このうちの凸面部は、前記芯金のうちで、前記静止側周面に対向する部分に形成されており、中心線を含む仮想平面に関する断面形状が円弧形である。
又、前記Oリングは、断面円形であり、前記静止側周面に形成された凹溝内に配置され、この凹溝の底部と前記凸面部との間で、全周に亙り弾性的に挟持(圧縮)されている。
尚、請求項3に記載した発明を実施する場合に好ましくは、前記凸面部の外面形状(外周面形状或いは内周面形状)を、前記回転側軌道輪の中心軸と前記静止側軌道輪の中心軸とが互いに傾斜する場合での傾斜中心をその中心とした部分球状凸面とする。
Alternatively, as in the invention described in claim 3, the detent mechanism with a sealing function is constituted by a convex surface portion formed on a part of the core metal and an O-ring.
Among these, the convex surface portion is formed in a portion of the core bar that faces the stationary peripheral surface, and the cross-sectional shape with respect to the virtual plane including the center line is an arc shape.
The O-ring has a circular cross section and is disposed in a groove formed on the stationary peripheral surface, and is elastically sandwiched between the bottom of the groove and the convex surface over the entire circumference. (Compressed).
Preferably, when the invention described in claim 3 is carried out, preferably, the outer surface shape (outer peripheral surface shape or inner peripheral surface shape) of the convex surface portion is set such that the center axis of the rotating side raceway and the stationary side raceway are A partial spherical convex surface with the center of inclination when the central axis is inclined to each other as its center is defined.

更に、本発明を実施する場合に好ましくは、例えば請求項4に記載した発明の様に、車輪を懸架装置に回転自在に支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットに組み込むシール装置を、請求項1〜3のうちの何れかに記載された発明のシール装置とする。   Further, when the present invention is carried out, preferably, as in the invention described in claim 4, for example, a seal device incorporated in a wheel bearing rolling bearing unit for rotatably supporting a wheel on a suspension device is claimed. It is set as the sealing apparatus of the invention described in any one of 1-3.

上述の様に構成する本発明のシール装置及びシール装置付車輪支持用転がり軸受ユニットによれば、モーメント荷重等に基づき、回転側軌道輪の中心軸と静止側軌道輪の中心軸とが互いに傾斜した場合にも、シールリップの締め代が変化する事を有効に防止できる。
即ち、本発明のシール装置の場合には、シール機能付回り止め機構によって、静止側軌道輪に対する相対回転を阻止されたシールリングが、転がり軸受により、回転側軌道輪に対して相対回転自在に支持されている。又、前記シール機能付回り止め機構は、モーメント荷重が加わる等して、前記回転側軌道輪の中心軸と前記静止側軌道輪の中心軸とが互いに傾斜した場合の、前記シールリングとこの静止側軌道輪との相対変位を許容できるだけでなく、この様な相対変位が生じた場合にも、これらシールリングと静止側軌道輪との間部分をシールできる。従って、本発明のシール装置を構成するシールリングは、前記回転側軌道輪と共に回転する事はない(静止側軌道輪と共に静止している)が、モーメント荷重等が加わった場合には、前記静止側軌道輪との間のシール性が確保された状態のまま、この静止側軌道輪に対し前記回転側軌道輪と共に傾斜する。この結果、本発明のシール装置によれば、モーメント荷重等が加わる事により、前記回転側軌道輪の中心軸と前記静止側軌道輪の中心軸とが互いに傾斜した場合にも、シールリップの締め代が変化する事を有効に防止できる。
これにより、本発明のシール装置によれば、シール性の確保の為に、中立状態でのシールリップの締め代を大きめに設定しなくて済む為、シールリップによる摩擦(トルク)低減と、シールリップの耐久性向上とを図れる。そして、例えばシール装置付車輪支持用転がり軸受ユニットに適用した場合に、このシール装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの耐久性向上を図れると同時に、燃費性能や加速性能を中心とする車両の走行性能を向上させる事ができる。
特に本発明は、車両の旋回時に於ける旋回加速度が、通常の運転では発生し得ないか稀に発生する程度のレベル(例えば1G好ましくは0.8G)に於いて、シール装置のシールリップ(サイドリップ)の締め代変化(振幅)が、シール装置全体の軸方向寸法の2/27を超える様な条件となる、大型車両用の車輪支持用転がり軸受ユニットに適用した場合に、より顕著に有利な効果が得られる。
According to the sealing device of the present invention configured as described above and the rolling bearing unit for supporting a wheel with the sealing device, the central axis of the rotating side raceway and the central axis of the stationary side raceway are inclined with respect to each other based on moment load or the like. Even in this case, it is possible to effectively prevent the seal lip fastening margin from changing.
That is, in the case of the sealing device of the present invention, the seal ring, which is prevented from rotating relative to the stationary side race ring by the detent mechanism with a sealing function, can be rotated relative to the rotation side race ring by the rolling bearing. It is supported. Further, the anti-rotation mechanism with a seal function is configured so that the center ring of the rotation side raceway and the center axis of the stationary side raceway are inclined with respect to each other due to a moment load, for example. Not only can the relative displacement with the side raceway be allowed, but also when such relative displacement occurs, the portion between the seal ring and the stationary side raceway can be sealed. Therefore, the seal ring constituting the seal device of the present invention does not rotate with the rotating side raceway (still with the stationary side raceway), but when a moment load or the like is applied, the stationary ring The stationary bearing ring is tilted together with the rotating bearing ring while maintaining a sealing property with the bearing ring. As a result, according to the sealing device of the present invention, even when the center axis of the rotating side raceway and the center axis of the stationary side raceway are inclined with respect to each other due to a moment load or the like, the seal lip is tightened. It is possible to effectively prevent changes in bills.
As a result, according to the sealing device of the present invention, it is not necessary to set a large margin for the sealing lip in the neutral state in order to ensure sealing performance. The durability of the lip can be improved. For example, when applied to a wheel support rolling bearing unit with a seal device, the durability of the wheel support rolling bearing unit with a seal device can be improved, and at the same time, the running performance of a vehicle centering on fuel efficiency and acceleration performance. Can be improved.
In particular, the present invention provides a seal lip (for a seal device) at a level (for example, 1G, preferably 0.8G) at which the turning acceleration during turning of the vehicle does not occur during normal driving or rarely occurs. When applied to a wheel bearing rolling bearing unit for a large vehicle, the change (amplitude) of the side lip) exceeds 2/27 of the axial dimension of the entire sealing device. An advantageous effect is obtained.

本発明の実施の形態の第1例を示す、図4のX部に相当する拡大図。The enlarged view equivalent to the X section of FIG. 4 which shows the 1st example of embodiment of this invention. 同じく第2例を示す、図4のY部に相当する拡大図。The enlarged view equivalent to the Y section of Drawing 4 showing the 2nd example similarly. 同じく第3例を示す、図4のX部に相当する拡大図。The enlarged view equivalent to the X section of Drawing 4 showing the 3rd example similarly. 従来構造の第1例を示す、シール装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの断面図。Sectional drawing of the rolling bearing unit for wheel support with a sealing apparatus which shows the 1st example of a conventional structure. 図4のX部に組み付けているシール装置の部分拡大断面図。The partial expanded sectional view of the sealing device assembled | attached to the X section of FIG. 同じくY部に組み付けているシール装置の部分拡大断面図。The partial expanded sectional view of the sealing device similarly assembled | attached to the Y part. 車両の走行時に加わるモーメント荷重によりハブが傾斜する状態を示す、シール装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの断面図。Sectional drawing of the rolling bearing unit for wheel support with a sealing device which shows the state which a hub inclines with the moment load added at the time of driving | running | working of a vehicle. 図7に示したシール装置付車輪支持用転がり軸受ユニットに組み付けているシール装置のスリンガの変位状態を示す部分拡大断面図。The partial expanded sectional view which shows the displacement state of the slinger of the sealing device assembled | attached to the rolling bearing unit for wheel support with a sealing device shown in FIG.

[実施の形態の第1例]
図1は、請求項1、2、4に対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。本例のシール装置14cは、シールリング32と、転がり軸受33と、シール機能付回り止め機構34と、スリンガ35とを組み合わせて、組み合わせシールリングを構成したものである。又、前記シール装置14cは、互いに相対回転する静止側軌道輪である外輪1と回転側軌道輪であるハブ2(内輪5)との間に装着されており、この外輪1の内周面とこのハブ2の外周面との間部分に存在する内部空間13のうちの軸方向内端開口部を塞いでいる。この内部空間13の軸方向外端開口部を塞ぐシール装置14bを含め、前記シール装置14c以外のその他の部分の構成及び作用・効果に就いては、前述した従来構造の場合と同様である。
[First example of embodiment]
FIG. 1 shows a first example of an embodiment of the present invention corresponding to claims 1, 2 and 4. The seal device 14c of this example is configured by combining a seal ring 32, a rolling bearing 33, a detent mechanism 34 with a sealing function, and a slinger 35 to form a combined seal ring. The sealing device 14c is mounted between an outer ring 1 that is a stationary side race ring that rotates relative to each other and a hub 2 (inner ring 5) that is a rotary side race ring. The axially inner end opening of the internal space 13 existing between the outer peripheral surface of the hub 2 is blocked. The structure, operation, and effects of the other parts other than the sealing device 14c including the sealing device 14b that closes the axially outer end opening of the internal space 13 are the same as those of the conventional structure described above.

前記シールリング32は、芯金36と、シール材37とから成る。このうちの芯金36は、径方向外側部分に設けられた略円筒状の静止側円筒部38と、この静止側円筒部38の軸方向外端部から直径方向内方に向けて折れ曲がった外径側円輪部39と、この外径側円輪部39の内径側端部から軸方向外方に向けて折れ曲がり、その中間部を軸方向内方に180度折り返して成る折り返し筒部40と、この折り返し筒部40の軸方向内端部から直径方向内方に向けて折れ曲がった内径側円輪部41とを備えている。そして、前記シール材37は、この様な構成を有する前記芯金36により補強されている。このシール材37は、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製で、複数本(図示の例では3本)のシールリップ42〜44を備えている。尚、本例を実施する場合に、前記外径側円輪部39を省略し、前記静止側円筒部38と前記折り返し筒部40の外径側部分とを直接(同径で)連続させる事もできる。   The seal ring 32 includes a core metal 36 and a seal material 37. The core metal 36 includes a substantially cylindrical stationary-side cylindrical portion 38 provided on the radially outer portion, and an outer portion bent from the axially outer end of the stationary-side cylindrical portion 38 toward the radially inner side. A diameter-side annular ring portion 39, a folded tube portion 40 that is bent from the inner diameter-side end portion of the outer-diameter-side annular portion 39 toward the axially outward direction, and an intermediate portion thereof is folded axially inward by 180 degrees; And an inner diameter side circular ring portion 41 that is bent inwardly in the diameter direction from the axially inner end portion of the folded tube portion 40. The sealing material 37 is reinforced by the cored bar 36 having such a configuration. The sealing material 37 is made of an elastic material such as an elastomer such as rubber, and includes a plurality of (three in the illustrated example) sealing lips 42 to 44. In the case of carrying out this example, the outer diameter side annular portion 39 is omitted, and the stationary side cylindrical portion 38 and the outer diameter side portion of the folded tube portion 40 are directly connected (with the same diameter). You can also.

又、前記スリンガ35は、金属板を断面略L字形に曲げ形成して成るもので、前記ハブ2を構成する内輪5の軸方向内端部外周面に外嵌固定された回転側円筒部45と、この回転側円筒部45の軸方向内端部から直径方向外方に向けて折れ曲がった回転側円輪部46とを備えている。そして、本例の場合には、この様なスリンガ35に対して、前記各シールリップ42〜44の先端縁を摺接させている。具体的には、これら各シールリップ42〜44のうち、サイドリップと呼ばれる、外側シールリップ42の先端縁を前記回転側円輪部46の軸方向外側面に、全周に亙り摺接させている。一方、ラジアルリップと呼ばれる、中間シールリップ43及び内側シールリップ44の先端縁を、前記回転側円筒部45の外周面にそれぞれ全周に亙り摺接させている。特に本例の場合、中立状態での前記各シールリップ42〜44の締め代の大きさを、モーメント荷重が作用した場合の前記ハブ2の傾斜を考慮して大きめに設定する事はしていない{通常の大きさ(中立状態での摺動抵抗並びに摩耗が過大にならない大きさ)に設定している}。   The slinger 35 is formed by bending a metal plate into a substantially L-shaped cross section, and is a rotation-side cylindrical portion 45 that is externally fitted and fixed to the outer peripheral surface in the axial direction inner end portion of the inner ring 5 constituting the hub 2. And a rotation-side circular ring portion 46 that is bent from the axially inner end of the rotation-side cylindrical portion 45 toward the outside in the diameter direction. In the case of this example, the leading edge of each of the seal lips 42 to 44 is brought into sliding contact with such a slinger 35. Specifically, of these seal lips 42 to 44, the tip edge of the outer seal lip 42, called a side lip, is slidably contacted with the outer circumferential surface of the rotation-side annular portion 46 over the entire circumference. Yes. On the other hand, the end edges of the intermediate seal lip 43 and the inner seal lip 44, called radial lips, are in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotation-side cylindrical portion 45 over the entire circumference. In particular, in the case of this example, the size of the fastening allowance of each of the seal lips 42 to 44 in the neutral state is not set to be large in consideration of the inclination of the hub 2 when a moment load is applied. {Set to normal size (sliding resistance and neutral wear in neutral state)}.

又、前記転がり軸受33は、転がり軸受用外輪47と、転がり軸受用内輪48と、複数個の玉(転動体)49とから成るもので、図示の例では、モーメント荷重に対する剛性の高い、4点接触型のラジアル玉軸受としている。このうちの転がり軸受用外輪47の内周面には、深溝型の外輪軌道50が形成されており、前記転がり軸受用内輪48の外周面には、深溝型の内輪軌道51が形成されている。又、これら両軌道50、51の断面形状は、前記各玉49の転動面の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する1対の円弧を幅方向中央部で交差させた、所謂ゴシックアーチ状としている。これにより、前記各玉49の転動面と、前記各軌道50、51とが、それぞれ2点ずつ(合計4点)で接触する様にしている。そして、本例の場合には、この様な構成を有する転がり軸受33を、前記内輪5に外嵌固定したスリンガ35と前記シールリング32を構成する芯金36との間部分に設けている。具体的には、前記転がり軸受33を構成する転がり軸受用内輪48を、前記スリンガ35を構成する回転側円筒部45の軸方向外半部外周面に外嵌固定すると共に、前記転がり軸受用外輪47を、前記芯金36を構成する折り返し筒部40の内周面に内嵌固定している。本例の場合には、この様な転がり軸受33を設ける事により、前記シールリング32を、前記ハブ2(内輪5)に対して相対回転自在に且つ軸方向に関する相対変位を不能に支持している。   The rolling bearing 33 includes a rolling bearing outer ring 47, a rolling bearing inner ring 48, and a plurality of balls (rolling elements) 49. In the illustrated example, the rolling bearing 33 has a high rigidity against a moment load. It is a point contact type radial ball bearing. A deep groove type outer ring raceway 50 is formed on the inner peripheral surface of the rolling bearing outer ring 47, and a deep groove type inner ring raceway 51 is formed on the outer peripheral surface of the rolling bearing inner ring 48. . The cross-sectional shapes of both the tracks 50 and 51 are so-called gothic arch shapes in which a pair of arcs having a radius of curvature larger than the radius of curvature of the rolling surface of each ball 49 intersect at the center in the width direction. Yes. Thereby, the rolling surfaces of the balls 49 and the tracks 50 and 51 are in contact with each other at two points (four points in total). In the case of this example, the rolling bearing 33 having such a configuration is provided between the slinger 35 that is externally fitted and fixed to the inner ring 5 and the core metal 36 that constitutes the seal ring 32. Specifically, the rolling bearing inner ring 48 constituting the rolling bearing 33 is externally fitted and fixed to the outer peripheral surface of the outer half portion in the axial direction of the rotating cylindrical portion 45 constituting the slinger 35, and the outer ring for rolling bearing is provided. 47 is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the folded tube portion 40 constituting the cored bar 36. In the case of this example, by providing such a rolling bearing 33, the seal ring 32 is supported so as to be relatively rotatable with respect to the hub 2 (inner ring 5) and impossible to relatively displace in the axial direction. Yes.

又、前記シール機能付回り止め機構34は、特許請求の範囲に記載した固定部材に相当する略円筒状の固定用芯金52と、同じく撓みシールに相当する全体形状が略円輪状のベローズシール(ダイアフラム)53とを備える。このうちの固定用芯金52は、前記外輪1の軸方向内端部内周面に嵌合固定されている。又、前記ベローズシール53は、前記シールリング32を構成するシール材37と同様に、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製(本例の場合には同じ材料製)である。尚、前記ベローズシール53に負荷される円周方向の力は、前記各シールリップ42〜44が発生する摩擦トルク、及び、前記ベローズシール53と前記各シールリップ42〜44とによる弾力と前記シールリング32の自重とをそれぞれ支承した前記転がり軸受33に生じる転がり抵抗(動トルク)だけであるので、前記ベローズシール53の円周方向に関する弾性変形量(伸縮量)は無視できる程度に小さい(実質的に円周方向に伸縮する事はない)。又、前記ベローズシール53の外周縁部は、前記固定用芯金52の軸方向内端部内周面に全周に亙り加硫接着されており、同じく内周縁部は、前記シールリング32の芯金36のうちで、前記固定用芯金52の径方向内方に配置された前記静止側円筒部38の軸方向内端部外周面に全周に亙り加硫接着されている。又、本例の場合には、前記ベローズシール53の外周縁部を、前記固定用芯金52の軸方向内端部外周面及び軸方向内端面を覆った、ノーズガスケットとして機能する外径側シール材54に連続させると共に、同じく内周縁部を、前記シールリング32を構成するシール材37の外周縁部(静止側円筒部38の軸方向内端面を覆った部分)に連続させている。これにより、前記両シール材37、54と、前記ベローズシール53とを、一体的に構成している。   The anti-rotation mechanism 34 with a sealing function includes a substantially cylindrical fixing core metal 52 corresponding to the fixing member described in the claims, and a bellows seal having an overall ring shape that is also equivalent to a flexible seal. (Diaphragm) 53. Among these, the fixing core metal 52 is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the inner end portion in the axial direction of the outer ring 1. The bellows seal 53 is made of an elastic material such as an elastomer such as rubber (same material in this example), like the seal material 37 constituting the seal ring 32. The circumferential force applied to the bellows seal 53 includes the friction torque generated by the seal lips 42 to 44, the elasticity of the bellows seal 53 and the seal lips 42 to 44, and the seal. Since only the rolling resistance (dynamic torque) generated in the rolling bearing 33 that supports the own weight of the ring 32, the amount of elastic deformation (expansion / contraction amount) in the circumferential direction of the bellows seal 53 is small enough to be ignored (substantially). It does not expand or contract in the circumferential direction). The outer peripheral edge portion of the bellows seal 53 is vulcanized and bonded to the inner peripheral surface of the axially inner end portion of the fixing metal core 52 over the entire periphery. Similarly, the inner peripheral edge portion is the core of the seal ring 32. Of the gold 36, vulcanized and bonded to the outer peripheral surface of the axially inner end portion of the stationary-side cylindrical portion 38 disposed radially inward of the fixing core metal 52. In the case of this example, the outer peripheral side of the bellows seal 53 covers the outer peripheral surface and the inner end surface of the axial inner end of the fixing core metal 52 and functions as a nose gasket. The inner peripheral edge portion is made to continue to the sealing material 54, and the outer peripheral edge portion of the sealing material 37 constituting the seal ring 32 (the portion covering the inner end surface in the axial direction of the stationary side cylindrical portion 38). Thereby, both the said sealing materials 37 and 54 and the said bellows seal 53 are comprised integrally.

又、前記ベローズシール53は、その中心線を含む仮想平面に関する断面形状を非直線状としている。図示の例では、この断面形状を、径方向中間部が軸方向内方に向けて突出した断面略く字形として、このベローズシール53に撓み(可撓性)を持たせている。従って、この様なベローズシール53を介して連結された前記固定用芯金52と前記シールリング32とは、このベローズシール53の撓み量分だけ、径方向及び軸方向に相対変位可能になる。但し、このベローズシール53の両周縁部は、前記固定用芯金52と前記シールリング32とに全周に亙り接着されており、前記ベローズシール53は円周方向に伸縮できない為、前記固定用芯金52と前記シールリング32との円周方向への相対変位は阻止される。尚、前記ベローズシール53の断面形状に関しては、図示のものに限定されず、例えば蛇腹状、鋸歯状等、撓みを有するものであれば良い。   The bellows seal 53 has a non-linear cross-sectional shape with respect to a virtual plane including the center line. In the example shown in the drawing, this bellows seal 53 is bent (flexible) by making this cross-sectional shape into a substantially cross-sectional shape with a radially intermediate portion protruding inward in the axial direction. Accordingly, the fixing core metal 52 and the seal ring 32 connected via such a bellows seal 53 can be relatively displaced in the radial direction and the axial direction by the amount of bending of the bellows seal 53. However, both peripheral portions of the bellows seal 53 are bonded to the fixing core metal 52 and the seal ring 32 over the entire circumference, and the bellows seal 53 cannot expand and contract in the circumferential direction. The relative displacement in the circumferential direction between the cored bar 52 and the seal ring 32 is prevented. The cross-sectional shape of the bellows seal 53 is not limited to that shown in the drawings, and may be any shape having a bend, such as a bellows shape or a sawtooth shape.

この様な構成を有する前記シール機能付回り止め機構34は、前記外輪1の内周面と前記シールリング32(静止側円筒部38)との間部分をシール(密封)し、当該部分を通じて、前記内部空間13内に泥水等の異物が入り込む事を防止すると共に、この内部空間13内に封入したグリースが外部に漏洩する事を防止する。又、前記シール機能付回り止め機構34は、前記ベローズシール53の撓みを利用して、前記ハブ2の中心軸が前記外輪1の中心軸に対し傾斜した場合の、前記シールリング32(静止側円筒部38)のこの外輪1に対する傾斜(図1の矢印A方向の相対変位)を許容する。但し、前記シールリング32が前記外輪1に対し、このシールリング32の中心軸周りに回転する事は阻止する。   The anti-rotation mechanism 34 with the sealing function having such a configuration seals (seals) a portion between the inner peripheral surface of the outer ring 1 and the seal ring 32 (stationary side cylindrical portion 38), and through the portion, In addition to preventing foreign matter such as muddy water from entering the internal space 13, the grease enclosed in the internal space 13 is prevented from leaking to the outside. Further, the detent mechanism 34 with the sealing function utilizes the bending of the bellows seal 53 to cause the seal ring 32 (stationary side) when the center axis of the hub 2 is inclined with respect to the center axis of the outer ring 1. The inclination of the cylindrical portion 38) relative to the outer ring 1 (relative displacement in the direction of arrow A in FIG. 1) is allowed. However, the seal ring 32 is prevented from rotating around the central axis of the seal ring 32 with respect to the outer ring 1.

以上の様な構成を有する本例の場合には、車両の旋回時、車輪を構成するタイヤの接地面から取付フランジ9(図4、7参照)を介して、前記ハブ2にモーメント荷重が加わり、このハブ2の中心軸が前記外輪1の中心軸に対し傾斜した(外輪1とハブ2とに相対的な傾きが発生した)場合にも、前記各シールリップ42〜44の締め代が変化する事を防止できる。
即ち、本例のシール装置14cの場合には、前記シール機能付回り止め機構34によって、前記外輪1に対する相対回転を阻止された前記シールリング32が、前記転がり軸受33により、前記ハブ2(スリンガ35)に対して相対回転自在に支持されている。又、前記シール機能付回り止め機構34は、車両の旋回時、前記ハブ2にモーメント荷重が加わり、このハブ2の中心軸が前記外輪1の中心軸に対して傾斜した場合の、前記シールリング32(静止側円筒部38)のこの外輪1に対する傾斜を許容できる。しかも、この様に傾斜した場合にも、このシールリング32(静止側円筒部38)と前記外輪1との間部分のシール性(密封性)を確保できる。
In the case of this example having the above-described configuration, a moment load is applied to the hub 2 from the ground contact surface of the tire constituting the wheel via the mounting flange 9 (see FIGS. 4 and 7) when the vehicle turns. Even when the central axis of the hub 2 is inclined with respect to the central axis of the outer ring 1 (relative inclination occurs between the outer ring 1 and the hub 2), the tightening allowance of the seal lips 42 to 44 is changed. Can be prevented.
That is, in the case of the sealing device 14c of the present example, the seal ring 32, which is prevented from rotating relative to the outer ring 1 by the anti-rotation mechanism 34 with the sealing function, is connected to the hub 2 (slinger) by the rolling bearing 33. 35) is supported so as to be relatively rotatable. Further, the detent mechanism 34 with the sealing function is configured so that a moment load is applied to the hub 2 when the vehicle turns, and the center ring of the hub 2 is inclined with respect to the center axis of the outer ring 1. The inclination of 32 (stationary side cylindrical portion 38) with respect to the outer ring 1 can be allowed. Moreover, even when tilted in this way, the sealing performance (sealing performance) between the seal ring 32 (stationary side cylindrical portion 38) and the outer ring 1 can be secured.

この為、前記シールリング32は、前記ハブ2(スリンガ35)と共に回転する事はない(外輪1と共に静止している)が、このハブ2にモーメント荷重が加わった場合には、前記外輪1との間部分のシール性が確保された状態で、前記ハブ2(スリンガ35)と共に傾斜する。特に、本例の場合には、前記シールリング32が、4点接触型の転がり軸受33を用いて前記ハブ2(スリンガ35)に支持されている為、前記シールリング32の傾斜角度はこのハブ2(スリンガ35)の傾斜角度とほぼ等しくなる。この結果、本例の場合には、前記ハブ2にモーメント荷重が加わり、このハブ2の中心軸が前記外輪1の中心軸に対して傾斜した場合にも、前記各シールリップ42〜44の締め代が変化する事を有効に防止できる。これにより、本例の場合には、シール性の確保の為に、中立状態での前記各シールリップ42〜44の締め代を大きめに設定しなくて済む為、これら各シールリップ42〜44による摩擦(トルク)低減と、これら各シールリップ42〜44の耐久性向上(へたれ防止)とを図れる。そして、シール装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの耐久性向上を図れると同時に、燃費性能や加速性能を中心とする車両の走行性能を向上させる事ができる。
その他の構成及び作用・効果に就いては、前述した従来構造の場合と同様である。
For this reason, the seal ring 32 does not rotate with the hub 2 (slinger 35) (still with the outer ring 1), but when a moment load is applied to the hub 2, the seal ring 32 and the outer ring 1 With the hub 2 (slinger 35) inclined, the sealability of the intermediate portion is ensured. In particular, in the case of this example, the seal ring 32 is supported by the hub 2 (slinger 35) using a four-point contact type rolling bearing 33. 2 (slinger 35) is substantially equal to the inclination angle. As a result, in the case of this example, even when a moment load is applied to the hub 2 and the central axis of the hub 2 is inclined with respect to the central axis of the outer ring 1, the sealing lips 42 to 44 are tightened. It is possible to effectively prevent changes in bills. Thereby, in the case of this example, in order to ensure sealing performance, it is not necessary to set a large margin for tightening the seal lips 42 to 44 in the neutral state. The friction (torque) can be reduced and the durability of each of the seal lips 42 to 44 can be improved (sag prevention). And while improving the durability of the wheel bearing rolling bearing unit with the seal device, it is possible to improve the running performance of the vehicle centering on fuel efficiency and acceleration performance.
Other configurations and operations / effects are the same as those of the conventional structure described above.

[実施の形態の第2例]
図2は、やはり請求項1、2、4に対応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例のシール装置14dは、外輪1の内周面とハブ2の外周面との間部分に存在する内部空間13のうちの軸方向外端開口部を塞ぐものである。この内部空間13の軸方向内端開口部を塞ぐシール装置14cとしては、上述した実施の形態の第1例で示したものを使用している。本例のシール装置14dは、この第1例のシール装置14cからスリンガ35(図1参照)を省略した如き構造を有している。
[Second Example of Embodiment]
FIG. 2 shows a second example of the embodiment of the present invention, which also corresponds to the first, second and fourth aspects. The sealing device 14d of the present example closes the axially outer end opening of the internal space 13 existing between the inner peripheral surface of the outer ring 1 and the outer peripheral surface of the hub 2. As the sealing device 14c for closing the axially inner end opening of the internal space 13, the one shown in the first example of the above-described embodiment is used. The sealing device 14d of this example has a structure in which the slinger 35 (see FIG. 1) is omitted from the sealing device 14c of the first example.

即ち、本例の場合には、転がり軸受33を構成する転がり軸受用内輪48を、ハブ本体4の軸方向中間部外周面に直接外嵌固定している。又、シールリング32を構成する各シールリップ42〜44のうち、外側シールリップ42の先端縁を、取付フランジ9の基端部内側面に全周に亙り摺接させると共に、中間、内側シールリップ43、44の先端縁を、この基端部内側面と前記ハブ本体4の軸方向中間部外周面との連続部乃至この軸方向中間部外周面に、全周に亙り摺接させている。この様な構成を有する本例の場合には、前記内部空間13の軸方向外端開口部を塞ぐシール装置14dに関しても、前記各シールリップ42〜44の締め代の変化を有効に防止できる。
その他の部分の構成は、軸方向に関する内外が逆になった以外、前記第1例のシール装置14cと基本的に同じであり、得られる作用・効果に就いても同じである為、同等部分には同一符号を付し、説明は省略する。
That is, in the case of this example, the inner ring 48 for the rolling bearing constituting the rolling bearing 33 is directly fitted and fixed to the outer circumferential surface of the intermediate portion in the axial direction of the hub body 4. Of the seal lips 42 to 44 constituting the seal ring 32, the distal end edge of the outer seal lip 42 is brought into sliding contact with the entire inner surface of the base end portion of the mounting flange 9, and the intermediate and inner seal lips 43 are also brought into contact. , 44 is in sliding contact with the entire periphery of the continuous portion of the inner surface of the base end portion and the outer peripheral surface of the hub body 4 in the axial direction or the outer peripheral surface of the intermediate portion in the axial direction. In the case of this example having such a configuration, a change in the tightening allowance of each of the seal lips 42 to 44 can be effectively prevented even with respect to the seal device 14d that closes the axially outer end opening of the internal space 13.
The configuration of the other parts is basically the same as that of the sealing device 14c of the first example except that the inside and outside in the axial direction are reversed, and the same operation and effect are obtained. Are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

[実施の形態の第3例]
図3は、請求項1、3、4に対応する、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例のシール装置14eも、前述した実施の形態の第1例の場合と同様に、外輪1の内周面とハブ2の外周面との間部分に存在する内部空間13のうちの軸方向内端開口部を塞ぐものである。本例のシール装置14eと、前記第1例のシール装置14cとは、シール機能付回り止め機構34aの構成が異なる以外、その他の部分の構成はほぼ同じであるので、異なる部分を中心に説明する。
[Third example of embodiment]
FIG. 3 shows a third example of an embodiment of the present invention corresponding to claims 1, 3 and 4. Similarly to the case of the first example of the above-described embodiment, the sealing device 14e of this example is also an axial direction of the internal space 13 existing between the inner peripheral surface of the outer ring 1 and the outer peripheral surface of the hub 2. The inner end opening is closed. The sealing device 14e of the present example and the sealing device 14c of the first example are substantially the same in the other parts except for the configuration of the detent mechanism 34a with a sealing function. To do.

本例の場合、シールリング32aの芯金36aを構成する外径側円輪部39aの径方向寸法を大きくする(径方向外方に延長する)と共に、この外径側円輪部39aの外径側端部から軸方向内方に向けて折れ曲がる状態で形成した、静止側円筒部38aの形状を前記第1例の場合とは異ならせている。具体的には、この静止側円筒部38aを部分球面状として、前記外輪1の内周面に対向(近接対向)するこの静止側円筒部38aの外周面形状を、前記ハブ2の中心軸が前記外輪1の中心軸に対し傾斜する場合の傾斜中心{外輪1及びハブ2の中心軸上で両列の転動体3、3の軸方向中央部に位置する点γ(図7参照)}をその中心とする、曲率半径がR55である部分球状凸面55としている。従って、前記静止側円筒部38aの外周面を、前記芯金36aの中心軸を含む仮想平面で切断した場合の断面形状は、円弧形となっている。又、この様な本例の場合には、前記ハブ2が前記点γを中心として前記外輪1に対し傾斜した場合にも、この点γから前記部分球状凸面55と後述するOリング57との当接部までの距離が一定となる。 In the case of this example, the radial dimension of the outer diameter side annular portion 39a constituting the core metal 36a of the seal ring 32a is increased (extended radially outward), and the outer diameter side annular portion 39a The shape of the stationary side cylindrical portion 38a formed in a state of being bent inward in the axial direction from the radial side end portion is different from that of the first example. Specifically, the stationary-side cylindrical portion 38a is formed into a partial spherical shape, and the outer peripheral surface shape of the stationary-side cylindrical portion 38a facing (closely facing) the inner peripheral surface of the outer ring 1 The center of inclination when tilting with respect to the central axis of the outer ring 1 {the point γ (see FIG. 7) located at the axial center of both rows of rolling elements 3, 3 on the central axis of the outer ring 1 and the hub 2} as its center, a curvature radius is a partially spherical convex surface 55 is R 55. Therefore, the cross-sectional shape when the outer peripheral surface of the stationary-side cylindrical portion 38a is cut by a virtual plane including the central axis of the cored bar 36a is an arc shape. Further, in the case of this example, even when the hub 2 is inclined with respect to the outer ring 1 with the point γ as the center, the partial spherical convex surface 55 and an O-ring 57 which will be described later are formed from this point γ. The distance to the contact portion is constant.

又、前記外輪1の内周面のうちで、前記部分球状凸面55と対向する部分に、断面矩形状の凹溝56を形成し、この凹溝56内に、弾性材製で断面円形のOリング57の外径側半部をほぼ隙間なく収納している。そして、このOリング57を、この凹溝56の底部と前記部分球状凸面55との間で全周に亙り弾性的に挟持(圧縮)している。この様な状態で、前記Oリング57は、断面中心O57回りの回転(Oリング57の中心軸を含む仮想平面で切断した場合の断面形状の中心を回転中心とした回転、図3中の矢印B方向の回転)のみが可能になる{周方向に関する回転(Oリング57の中心軸回りの回転)は不能になる}。特に、本例の場合、前記点γから前記Oリング57と前記部分球状凸面55との当接部までの距離を一定としている為、前記シールリング32aが傾斜した場合にも、前記Oリング57にそれ以上の圧縮応力を作用させずに済む。 Further, a concave groove 56 having a rectangular cross section is formed in a portion of the inner peripheral surface of the outer ring 1 facing the partial spherical convex surface 55, and an O-shaped cross section made of an elastic material is formed in the concave groove 56. The outer diameter side half of the ring 57 is accommodated with almost no gap. The O-ring 57 is elastically sandwiched (compressed) over the entire circumference between the bottom of the groove 56 and the partial spherical convex surface 55. In such a state, the O-ring 57 rotates around the cross-sectional center O 57 (rotation about the center of the cross-sectional shape when cut along a virtual plane including the central axis of the O-ring 57, as shown in FIG. Only rotation in the direction of arrow B is possible {rotation in the circumferential direction (rotation around the central axis of the O-ring 57) is disabled}. In particular, in the case of the present example, since the distance from the point γ to the contact portion between the O-ring 57 and the partial spherical convex surface 55 is constant, the O-ring 57 can be used even when the seal ring 32a is inclined. No further compressive stress is applied to the surface.

又、本例の場合には、前記Oリング57の断面中心O57回りの回転を容易に(部分球状凸面55との間に作用する摩擦力により)行わせる為に、このOリング57の近傍(特に凹溝56内)にグリースを保持している。この為に、前記静止側円筒部38aの軸方向内端部外周面と前記外輪1の軸方向内端部内周面との間部分に、外径側シールリップ(ノーズガスケット)58を設け、前記Oリング57の近傍のグリースが軸方向内方に漏れ出す事を防止している。又、このOリング57を設置した部分に、泥水等の異物が入り込む事も防止している。尚、本例の場合には、前記外径側シールリップ58を、前記シールリング32aを構成するシール材37の一部により形成している。 In the case of this example, in order to easily rotate the O-ring 57 around the cross-sectional center O 57 (by the frictional force acting between the partial spherical convex surface 55), Grease is held (particularly in the concave groove 56). For this purpose, an outer-diameter side seal lip (nose gasket) 58 is provided at a portion between the outer circumferential surface of the axially inner end portion of the stationary side cylindrical portion 38a and the inner circumferential surface of the outer ring 1 in the axial direction. The grease in the vicinity of the O-ring 57 is prevented from leaking inward in the axial direction. Further, foreign matter such as muddy water is prevented from entering the portion where the O-ring 57 is installed. In the case of this example, the outer diameter side seal lip 58 is formed by a part of the seal material 37 constituting the seal ring 32a.

以上の様な構成を有する本例の場合、前記Oリング57と前記外径側シールリップ58とにより、前記外輪1と前記シールリング32a(静止側円筒部38a)との間部分をシールし、当該部分を通じて、前記内部空間13内に泥水等の異物が入り込む事を防止すると共に、この内部空間13内に封入したグリースが外部に漏洩する事を防止する。又、前記シール機能付回り止め機構34aは、前記ハブ2の中心軸が前記外輪1の中心軸に対し傾斜した場合に、前記部分球状凸面55との当接部に作用する摩擦力により前記Oリング57を断面中心O57回りに回転させる事で、前記シールリング32aが前記外輪1に対して傾斜する事を許容する。但し、このシールリング32aが前記外輪1に対して相対回転する事は、前記Oリング57と前記部分球状凸面55及び前記凹溝56の内面との間にそれぞれ作用する摩擦抵抗により阻止される。 In the case of this example having the above-described configuration, the portion between the outer ring 1 and the seal ring 32a (stationary side cylindrical portion 38a) is sealed by the O-ring 57 and the outer diameter side seal lip 58, Through this portion, it is possible to prevent foreign matters such as muddy water from entering the internal space 13 and to prevent the grease enclosed in the internal space 13 from leaking to the outside. Further, the anti-rotation mechanism 34a with a sealing function causes the O 2 due to the frictional force that acts on the contact portion with the partial spherical convex surface 55 when the central axis of the hub 2 is inclined with respect to the central axis of the outer ring 1. By rotating the ring 57 around the cross-sectional center O 57 , the seal ring 32 a is allowed to tilt with respect to the outer ring 1. However, the relative rotation of the seal ring 32 a with respect to the outer ring 1 is prevented by the frictional resistance acting between the O-ring 57 and the inner surfaces of the partial spherical convex surface 55 and the concave groove 56.

以上の様な構成を有する本例の場合にも、車両の旋回時、車輪を構成するタイヤの接地面から取付フランジ9(図4参照)を介して、前記ハブ2にモーメント荷重が加わり、このハブ2の中心軸が前記外輪1の中心軸に対し傾斜した場合にも、前記各シールリップ42〜44の締め代が変化する事を防止できる。又、本例の場合には、ベローズシール53(図1参照)を使用せずに済む分、前記第1例の場合に比べて、前記シール装置14eの径方向寸法を小さくする上で有利になる。
その他の構成及び作用・効果に就いては、前記第1例の場合と同様である。
Also in the case of this example having the above-described configuration, when the vehicle turns, a moment load is applied to the hub 2 from the ground contact surface of the tire constituting the wheel via the mounting flange 9 (see FIG. 4). Even when the center axis of the hub 2 is inclined with respect to the center axis of the outer ring 1, it is possible to prevent the tightening allowance of the seal lips 42 to 44 from changing. Further, in the case of this example, since it is not necessary to use the bellows seal 53 (see FIG. 1), it is advantageous in reducing the radial dimension of the sealing device 14e as compared with the case of the first example. Become.
Other configurations and operations / effects are the same as in the case of the first example.

前述した実施の形態の各例では何れも、シール装置を構成する転がり軸受として、4点接触型の転がり軸受を用いた場合に就いて説明したが、本発明のシール装置を構成する転がり軸受は、この様な4点接触型(多点接触型)の転がり軸受に限定されない。シールリップの締め代に関して僅かな変化を許容する(シールリングの傾斜角度と回転側軌道輪の傾斜角度との間に僅かな差を許容する)場合には、各軌道面の断面形状に関する曲率半径の玉径比を小さくした、単列深溝玉軸受を使用する事も可能である。又、アンギュラ玉軸受、ラジアルニードル軸受、円筒ころ軸受等、各種の転がり軸受を用いる事もできる。又、複数の転がり軸受や滑り軸受を組み合わせて用いる事もできる。更に、転がり軸受を構成する外輪相当部材並びに内輪相当部材に就いては、前記各例の場合の様に、転がり軸受用外輪及び転がり軸受用内輪を、芯金やスリンガとは別に設ける事もできるが、各軌道を直接形成した芯金やスリンガ(或いはハブを構成する内輪、ハブ本体)等により代用しても良い。この場合には、芯金やスリンガ等の部材を浸炭処理或いは窒化処理により硬化させる事が好ましい。この様に、芯金やスリンガ等の部材により代用する場合には、部品点数の減少に伴うコストの低減と、シール装置の軽量化、径方向寸法の短縮化を図れる。   In each example of the embodiment described above, the case where a four-point contact type rolling bearing is used as the rolling bearing constituting the seal device has been described. However, the rolling bearing constituting the seal device of the present invention is described below. The invention is not limited to such a four-point contact type (multi-point contact type) rolling bearing. When a slight change is allowed with respect to the tightening margin of the seal lip (a slight difference is allowed between the inclination angle of the seal ring and the inclination angle of the rotating side raceway), the radius of curvature with respect to the cross-sectional shape of each raceway surface It is also possible to use a single row deep groove ball bearing with a reduced ball diameter ratio. Various rolling bearings such as an angular ball bearing, a radial needle bearing, and a cylindrical roller bearing can also be used. Also, a plurality of rolling bearings and sliding bearings can be used in combination. Further, for the outer ring equivalent member and the inner ring equivalent member constituting the rolling bearing, the outer ring for the rolling bearing and the inner ring for the rolling bearing can be provided separately from the core metal and the slinger, as in the case of the respective examples. However, a metal core or slinger (or an inner ring constituting a hub, a hub body) directly forming each track may be substituted. In this case, it is preferable to harden a member such as a core metal or a slinger by carburizing or nitriding. As described above, when a member such as a core bar or slinger is used as a substitute, it is possible to reduce the cost associated with the reduction in the number of parts, reduce the weight of the sealing device, and shorten the radial dimension.

更に、本発明を実施する場合に、シール装置を構成するシールリップの数は1本(好ましくは締め代の変化を生じ易いサイドリップのみ)でも良いし、2本或いは前記各例の場合の様に3本、又はそれ以上でも良い。又、前述した実施の形態の各例では、外輪が静止側軌道輪でハブ(内輪)が回転側軌道輪である構造(内輪回転型の車輪支持用転がり軸受ユニット)に就いて示したが、外輪が回転側軌道輪であり、内輪が静止側軌道輪である構造(外輪回転型の車輪支持用軸受ユニット)にも、本発明を適用できる。   Further, when the present invention is carried out, the number of seal lips constituting the seal device may be one (preferably only the side lips that are liable to change the tightening allowance), or two or as in the case of the above examples. Three or more may be used. In each example of the above-described embodiment, the outer ring is a stationary side race ring and the hub (inner ring) is a rotation side race ring (inner ring rotation type wheel support rolling bearing unit). The present invention can also be applied to a structure (outer ring rotation type wheel support bearing unit) in which the outer ring is a rotation side race and the inner ring is a stationary side race.

1 外輪
2 ハブ
3 転動体
4 ハブ本体
5 内輪
6 外輪軌道
7 内輪軌道
8 ナックル
9 取付フランジ
10 スプライン孔
11 等速ジョイント
12 スプライン軸
13 内部空間
14a〜14e シール装置
15 シールリング
16 スリンガ
17 芯金
18 シール材
19 外径側円筒部
20 外径側円輪部
21 外側シールリップ
22 中間シールリップ
23 内側シールリップ
24 内径側円筒部
25 内径側円輪部
26 シールリング
27 芯金
28 シール材
29 外側シールリップ
30 中間シールリップ
31 内側シールリップ
32、32a シールリング
33 転がり軸受
34、34a シール機能付回り止め機構
35 スリンガ
36、36a 芯金
37 シール材
38、38a 静止側円筒部
39、39a 外径側円輪部
40 折り返し筒部
41 内径側円輪部
42 外側シールリップ
43 中間シールリップ
44 内側シールリップ
45 回転側円筒部
46 回転側円輪部
47 転がり軸受用外輪
48 転がり軸受用内輪
49 玉
50 外輪軌道
51 内輪軌道
52 静止側筒状部
53 ベローズシール
54 シール材
55 部分球状凸面
56 凹溝
57 Oリング
58 外径側シールリップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer ring 2 Hub 3 Rolling element 4 Hub body 5 Inner ring 6 Outer ring raceway 7 Inner ring raceway 8 Knuckle 9 Mounting flange 10 Spline hole 11 Constant velocity joint 12 Spline shaft 13 Internal space 14a-14e Sealing device 15 Seal ring 16 Slinger 17 Core metal 18 Seal material 19 Outer diameter side cylindrical portion 20 Outer diameter side annular portion 21 Outer seal lip 22 Intermediate seal lip 23 Inner seal lip 24 Inner diameter side cylindrical portion 25 Inner diameter side annular portion 26 Seal ring 27 Core metal 28 Seal material 29 Outer seal Lip 30 Intermediate seal lip 31 Inner seal lip 32, 32a Seal ring 33 Rolling bearings 34, 34a Non-rotating mechanism with seal function 35 Slinger 36, 36a Core metal 37 Sealing material 38, 38a Cylindrical part 39, 39a Outside diameter side circle Ring portion 40 Folded tube portion 41 Inner diameter side annular portion 42 Side seal lip 43 Intermediate seal lip 44 Inner seal lip 45 Rotating side cylindrical portion 46 Rotating side annular portion 47 Rolling bearing outer ring 48 Rolling bearing inner ring 49 Ball 50 Outer ring raceway 51 Inner ring raceway 52 Stationary side tubular portion 53 Bellows seal 54 Seal material 55 Partial spherical convex surface 56 Concave groove 57 O-ring 58 Outer diameter side seal lip

Claims (4)

互いに対向する回転側軌道輪に形成された回転側周面と静止側軌道輪に形成された静止側周面との間部分に存在する空間の端部開口を塞ぐ為に使用するもので、シールリングと、転がり軸受と、シール機能付回り止め機構とを備え、
このうちのシールリングは、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、このシール材には、前記回転側軌道輪若しくはこの回転側軌道輪と共に回転する部材に対し全周に亙り摺接するシールリップが設けられており、
前記転がり軸受は、前記回転側軌道輪と前記シールリングとの間部分に設けられ、このシールリングをこの回転側軌道輪に対し相対回転可能に支持しており、
前記シール機能付回り止め機構は、前記静止側周面と前記シールリングとの間部分をシールすると共に、前記回転側軌道輪の中心軸と前記静止側軌道輪の中心軸とが互いに傾斜する事に伴う前記シールリングとこの静止側軌道輪との相対変位を許容しつつ、このシールリングがこの静止側軌道輪に対して相対回転する事を阻止するものである、
シール装置。
It is used to seal the end opening of the space that exists between the rotating side circumferential surface formed on the rotating side races facing each other and the stationary side circumferential surface formed on the stationary side races. A ring, a rolling bearing, and a detent mechanism with a sealing function;
Of these, the seal ring is composed of a cored bar and an elastic sealant reinforced by the cored bar, and this sealant is a member that rotates together with the rotating side raceway or the rotating side raceway. On the other hand, there is a seal lip that slidably contacts the entire circumference.
The rolling bearing is provided in a portion between the rotation-side raceway and the seal ring, and supports the seal ring so as to be rotatable relative to the rotation-side raceway,
The detent mechanism with a sealing function seals a portion between the stationary side peripheral surface and the seal ring, and the central axis of the rotating side raceway and the central axis of the stationary side raceway are inclined with respect to each other. The seal ring is allowed to rotate relative to the stationary side raceway while allowing relative displacement between the seal ring and the stationary side raceway.
Sealing device.
シール機能付回り止め機構が、静止側周面に嵌合固定された固定部材と、全体形状が略円輪状で、その径方向両周縁部がこの固定部材とシールリングを構成する芯金とにそれぞれ接着された、中心線を含む仮想平面に関する断面形状が非直線状である撓みシールとを備える、請求項1に記載したシール装置。   An anti-rotation mechanism with a sealing function includes a fixing member fitted and fixed to the stationary peripheral surface, and an overall shape of a substantially annular shape, and both peripheral portions in the radial direction thereof are formed of the fixing member and a core metal constituting the seal ring. The sealing device according to claim 1, further comprising: a flexible seal bonded to each other and having a non-linear cross-sectional shape with respect to a virtual plane including a center line. シール機能付回り止め機構が、シールリングを構成する芯金のうちで静止側周面に対向する部分に形成された、中心線を含む仮想平面に関する断面形状が円弧形である凸面部と、この静止側周面に形成された凹溝内に配置され、この凹溝の底部とこの凸面部との間で全周に亙り弾性的に挟持されたOリングとを備える、請求項1に記載したシール装置。   A detent mechanism with a sealing function is formed in a portion facing the stationary side peripheral surface of the core metal constituting the seal ring, and a convex surface portion whose cross-sectional shape with respect to a virtual plane including the center line is an arc shape, It is arrange | positioned in the ditch | groove formed in this stationary-side surrounding surface, and is equipped with the O-ring elastically pinched over the perimeter between the bottom part of this ditch | groove, and this convex surface part. Sealing device. 回転側周面に回転側軌道を有する回転側軌道輪と、静止側周面に静止側軌道を有する静止側軌道輪と、これら回転側軌道と静止側軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、前記回転側周面と前記静止側周面との間部分に存在する空間の端部開口を塞ぐシール装置とを備えた、シール装置付車輪支持用転がり軸受ユニットに於いて、このシール装置が、請求項1〜3のうちの何れか1項に記載したシール装置である事を特徴とするシール装置付車輪支持用転がり軸受ユニット。   Rotation side raceway having a rotation side raceway on the rotation side circumferential surface, stationary side raceway ring having a stationary side raceway on the stationary side circumferential surface, and provided between these rotation side raceway and stationary side raceway so as to be capable of rolling. A rolling bearing unit for supporting a wheel with a seal device, comprising: a plurality of rolling elements; and a seal device that closes an end opening of a space existing between the rotating side peripheral surface and the stationary side peripheral surface. A wheel bearing rolling bearing unit with a seal device, wherein the seal device is the seal device according to any one of claims 1 to 3.
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