JP2015137754A - Wheel bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承すると共に、軸受内部を密封するカバーが装着され、懸架装置を構成するナックルとの間でラビリンスシールを構成して密封性を向上させた車輪用軸受装置に関するものである。 The present invention is for a wheel in which a wheel of an automobile or the like is rotatably supported and a cover for sealing the inside of the bearing is mounted, and a labyrinth seal is formed with a knuckle constituting a suspension device to improve a sealing performance. The present invention relates to a bearing device.
車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置において、懸架装置の一種である独立懸架式サスペンションに車輪を回転自在に支承するため、この独立懸架式サスペンションを構成するナックルの支持孔に、軸受の外方部材(外輪)が内嵌されると共に、この外方部材とナックルとが複数のボルトにより結合されたものが従来から使用されている。 In a wheel bearing device that rotatably supports a wheel with respect to a suspension device, a knuckle support hole that constitutes the independent suspension suspension is used to rotatably support a wheel on an independent suspension suspension that is a kind of suspension device. In addition, an outer member (outer ring) of the bearing is internally fitted, and the outer member and the knuckle are coupled by a plurality of bolts.
このような車輪用軸受装置の一例として図6に示すような構造が知られている。この車輪用軸受装置は、カバー51の内径側円筒部52を、ハブ輪53に圧入固定された内輪54に外嵌固定した状態で、このカバー51の円輪部55の外径側円輪部56の軸方向外側面と、外輪57の軸方向内端面との間にラビリンスシール58が設けられている。また、カバー51の外径側円筒部59の内周面と、外輪57の外輪小径部60の外周面との間にラビリンスシール61が設けられている。さらに、ナックル62の支持孔63の内周面と、外輪57の外周面とカバー51の外径側円筒部59との開口部との間にラビリンスシール64が設けられている。
As an example of such a wheel bearing device, a structure as shown in FIG. 6 is known. This wheel bearing device is configured such that the inner diameter side cylindrical portion 52 of the cover 51 is fitted and fixed to the inner ring 54 that is press-fitted and fixed to the
また、カバー51の内径側円輪部65と、ボール66を収容するボール設置空間67の軸方向両端開口を塞いでいるシールリング68を構成するスリンガ69の軸方向内側面との距離は、外径側円輪部56の軸方向外側面と、外輪57の軸方向内端面との距離よりも大きくして、この部分に十分な容積を有する空間を設けている。
Further, the distance between the inner diameter side
カバー51の外径側円筒部59の先端縁と、外輪小径部60の奥端部に存在する段差面とを近接対向させて空間70を設け、当該部分の空間70の軸方向寸法をある程度大きくして、ラビリンスシール61とラビリンスシール64との間に、比較的大きな容積を有する空間70を設けることにより、ラビリンス効果を一層高めることができる。こうしたラビリンスシール58、61、64を採用することによって、走行中に路面から車輪用軸受装置に加わるモーメント荷重に基づいて、ハブ輪53と外輪57とが揺動変位して、空間70の軸方向のすきまが変動した場合でも、この変動によるポンピング作用を抑えて、ラビリンス効果の低下を抑えることができる(例えば、特許文献1参照。)。
A space 70 is provided by causing the tip edge of the outer diameter side cylindrical portion 59 of the cover 51 and the step surface existing at the inner end of the outer ring small diameter portion 60 to face each other, and the axial dimension of the space 70 of the portion is increased to some extent. Then, by providing the space 70 having a relatively large volume between the labyrinth seal 61 and the labyrinth seal 64, the labyrinth effect can be further enhanced. By adopting such labyrinth seals 58, 61, 64, the
然しながら、こうした従来の車輪用軸受装置では、カバー51と外輪57およびナックル62によるラビリンスシール58、61、64で、シールリング68への雨水や泥水等の異物が浸入し難い構造となっているが、カバー51と外輪57の金属同士の干渉を避けるため、ラビリンスシール58、61、64のすきまを大きく設定しなければならない。
However, in such a conventional wheel bearing device, the labyrinth seals 58, 61, 64 by the cover 51, the outer ring 57, and the knuckle 62 have a structure in which foreign matters such as rain water and muddy water do not easily enter the
こうした車輪用軸受装置では、雨水や泥水等に直接曝される環境下にあるため、この雨水や泥水等が軸受内部に浸入しないように強固な密封性を有するシールリング68が装着されているが、近年、こうした厳しい環境下で使用されるこの種の車輪用軸受装置において、さらなる長寿命化が要求されるようになっている。したがって、シールリング68の密封性を高めることは無論のこと、このシールリング68の軸方向内側に装着される前述したカバー51の密封性をさらに高める必要がある。
Since such a wheel bearing device is in an environment where it is directly exposed to rainwater, muddy water, and the like, a
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軸受内部を密封するカバーが装着され、ナックルとの間でラビリンスシールを構成すると共に、このラビリンスシールのすきまを小さくし、強固なラビリンス構造として密封性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances. A cover that seals the inside of the bearing is mounted, and a labyrinth seal is formed with the knuckle, and a gap between the labyrinth seal is reduced to provide a strong labyrinth. An object of the present invention is to provide a wheel bearing device that is improved in sealing performance as a structure.
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1記載の発明は、外周に懸架装置を構成するナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両側開口部に装着されたシールと、を備え、前記ナックルに形成された支持孔に前記外方部材のインナー側の外径部が内嵌されると共に、前記内輪のインナー側の端部に金属製のカバーが圧入固定されて前記外方部材と内輪の間の開口部が閉塞され、前記カバーが前記ナックルの支持孔に近接対向してラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置において、前記カバーが、前記内輪に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に延びる円輪部を備え、前記シールのうちインナー側のシールが、当該シールの端部からインナー側に径方向外方に傾斜して延びるシールリップを一体に有し、このシールリップが前記カバーの円輪部の側面に対向してシールが構成されている。
In order to achieve such an object, the invention according to
このように、外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両側開口部に装着されたシールを備え、ナックルに形成された支持孔に外方部材のインナー側の外径部が内嵌されると共に、内輪のインナー側の端部に金属製のカバーが圧入固定されて外方部材と内輪の間の開口部が閉塞され、カバーがナックルの支持孔に近接対向してラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置において、カバーが、内輪に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に延びる円輪部を備え、シールのうちインナー側のシールが、当該シールの端部からインナー側に径方向外方に傾斜して延びるシールリップを一体に有し、このシールリップがカバーの円輪部の側面に対向してシールが構成されているので、外部空間に近いラビリンスシールと相俟って、長期間に亘って密封性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。 As described above, a seal mounted on both side openings of the annular space formed between the outer member and the inner member is provided, and an outer diameter portion on the inner side of the outer member is provided in the support hole formed in the knuckle. And a metal cover is press-fitted and fixed to the inner ring end of the inner ring, the opening between the outer member and the inner ring is closed, and the cover is close to the support hole of the knuckle so that the labyrinth In the wheel bearing device in which the seal is configured, the cover includes a cylindrical fitting portion that is press-fitted into the inner ring, and an annular portion that extends radially outward from the fitting portion. The seal integrally has a seal lip extending from the end portion of the seal to the inner side so as to incline radially outward, and the seal lip is configured to face the side surface of the annular portion of the cover. So labyrinth seal close to the external space Coupled with, it is possible to provide a wheel bearing apparatus with improved sealability over a long period of time.
また、請求項2に記載の発明のように、前記カバーが、前記円輪部から軸方向軸受内方側に延びる円筒状の外径部を備え、この外径部が、前記外方部材のインナー側の端部に形成された小径部と前記ナックルの支持孔によって形成される環状空間内に入り込み、当該外径部が前記ナックルの支持孔に近接対向してラビリンスシールが構成されていれば、従来のように、カバーの外径部と外方部材との干渉を考慮する必要がなくなり、外部空間に近いラビリンスシールのすきまを極力小さく設定することができるため、強固なラビリンス構造を提供することができる。 According to a second aspect of the present invention, the cover includes a cylindrical outer diameter portion that extends from the ring portion toward the axial bearing inward side, and the outer diameter portion is formed on the outer member. If the labyrinth seal is configured by entering the annular space formed by the small-diameter portion formed at the inner side end portion and the support hole of the knuckle, and the outer-diameter portion facing the support hole of the knuckle Thus, unlike the conventional case, it is not necessary to consider the interference between the outer diameter portion of the cover and the outer member, and the clearance of the labyrinth seal close to the outer space can be set as small as possible, thereby providing a strong labyrinth structure. be able to.
また、請求項3に記載の発明のように、前記インナー側のシールが、互いに対向配置されたスリンガと環状のシール板とからなるパックシールで構成され、前記スリンガが鋼板からプレス加工にて断面L字状に形成され、前記内輪の外径部に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部を備えると共に、前記シール板が、前記外方部材の端部に内嵌される芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、前記スリンガの立板部に摺接するサイドリップを有するシール部材を備え、このシール部材の端部から前記シールリップが前記芯金の嵌合部の先端部を越えてインナー側に延びて前記カバーの円輪部に対向していれば、雨水や泥水等に直接曝される環境下であっても、この雨水や泥水等が軸受内部に浸入しない強固な密封性を備えた車輪用軸受装置を提供することができる。 According to a third aspect of the present invention, the inner-side seal is composed of a pack seal composed of a slinger and an annular seal plate arranged to face each other, and the slinger is cross-sectioned by pressing from a steel plate. A cylindrical portion formed in an L shape and press-fitted into the outer diameter portion of the inner ring, and a standing plate portion extending radially outward from the cylindrical portion, and the seal plate is an end portion of the outer member And a seal member that is integrally joined to the core metal by vulcanization adhesion and has a side lip that is in sliding contact with the standing plate portion of the slinger, and the seal lip extends from the end of the seal member. If it extends beyond the tip of the fitting portion of the cored bar to the inner side and faces the annular portion of the cover, this rainwater can be used even in an environment where it is directly exposed to rainwater, muddy water, etc. And muddy water does not enter the bearing It is possible to provide a wheel bearing apparatus provided with a sealing performance.
また、請求項4に記載の発明のように、前記シールリップが前記カバーの円輪部の側面に近接対向してラビリンスシールが構成されていれば、軸受トルクを増大させることなく、強固なラビリンス構造となり、長期間に亘って密封性の維持を図ることができる。
If the labyrinth seal is configured such that the seal lip is close to and opposed to the side surface of the annular portion of the cover as in the invention described in
また、請求項5に記載の発明のように、前記カバーがステンレス鋼板からプレス加工によって形成されると共に、前記シールリップが前記カバーの円輪部の側面に摺接して接触シールが構成されていれば、カバーの耐食性、耐摩耗性が向上し、長期間に亘って密封性の維持を図ることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, the cover is formed from a stainless steel plate by pressing, and the seal lip is in sliding contact with the side surface of the annular portion of the cover to form a contact seal. Accordingly, the corrosion resistance and wear resistance of the cover are improved, and the sealing performance can be maintained for a long period.
また、請求項6に記載の発明のように、前記スリンガの立板部のインナー側の側面に周方向に交互に磁極N、Sが着磁された磁気エンコーダが一体に接合されると共に、前記カバーがオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によって形成され、このカバーの円輪部に回転速度センサが近接され、当該カバーを介して前記磁気エンコーダと回転速度センサが対向配置されていれば、磁気エンコーダの表面に鉄粉等の強磁性体の小片、粉末等の異物が付着するのを防止できると共に、非磁性体製のカバーが内輪と共に回転するため、カバーの表面にも異物が付着し難くなり、回転速度センサによる検出精度が高くなり、信頼性を向上させることができる。 Further, as in the invention described in claim 6, a magnetic encoder having magnetic poles N and S alternately magnetized in the circumferential direction is integrally joined to the side surface on the inner side of the standing plate portion of the slinger, If the cover is formed by press working from an austenitic stainless steel plate, the rotational speed sensor is brought close to the ring portion of the cover, and the magnetic encoder and the rotational speed sensor are arranged to face each other through the cover, the magnetic encoder While it is possible to prevent foreign particles such as iron powder and other small ferromagnetic particles and powder from adhering to the surface, and the non-magnetic cover rotates with the inner ring, it is difficult for foreign objects to adhere to the surface of the cover, The detection accuracy by the rotation speed sensor is increased, and the reliability can be improved.
また、請求項7に記載の発明のように、前記スリンガが前記カバーの嵌合部に外嵌され、前記インナー側のシールとカバーが一体化されると共に、前記磁気エンコーダが前記カバーの円輪部の側面に当接されていれば、カバーに対向するシールリップと、スリンガに摺接するサイドリップの位置決め管理が単体の時点で容易にでき、カバーの位置決め精度を厳しく管理しなくても各リップの位置決め管理を行うことができるので、組立工数を削減することができる。 According to a seventh aspect of the invention, the slinger is externally fitted to the fitting portion of the cover, the inner side seal and the cover are integrated, and the magnetic encoder is an annular ring of the cover. If it is in contact with the side surface of the part, the positioning of the seal lip facing the cover and the side lip slidably contacting the slinger can be easily managed at a single point, and each lip can be managed without strictly managing the positioning accuracy of the cover. As a result, it is possible to reduce the number of assembly steps.
本発明に係る車輪用軸受装置は、外周に懸架装置を構成するナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両側開口部に装着されたシールと、を備え、前記ナックルに形成された支持孔に前記外方部材のインナー側の外径部が内嵌されると共に、前記内輪のインナー側の端部に金属製のカバーが圧入固定されて前記外方部材と内輪の間の開口部が閉塞され、前記カバーが前記ナックルの支持孔に近接対向してラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置において、前記カバーが、前記内輪に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に延びる円輪部を備え、前記シールのうちインナー側のシールが、当該シールの端部からインナー側に径方向外方に傾斜して延びるシールリップを一体に有し、このシールリップが前記カバーの円輪部の側面に対向してシールが構成されているので、外部空間に近いラビリンスシールと相俟って、長期間に亘って密封性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。 A wheel bearing device according to the present invention has a vehicle body mounting flange integrally attached to a knuckle constituting a suspension device on an outer periphery, and an outer side in which a double row outer rolling surface is integrally formed on an inner periphery. And a hub wheel integrally having a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end thereof and having a small-diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery, and at least one press-fitted into the small-diameter step portion of the hub ring An inner member formed of two inner rings and formed on the outer periphery with a double row inner rolling surface facing the outer row rolling surface of the double row, and between the respective rolling surfaces of the inner member and the outer member Formed in the knuckle, and a double row rolling element housed in a freely rotatable manner, and seals mounted on both side openings of an annular space formed between the outer member and the inner member. The outer diameter portion on the inner side of the outer member is fitted into the supported support hole. In addition, a metal cover is press-fitted and fixed to the inner side end of the inner ring so that the opening between the outer member and the inner ring is closed, and the cover is close to and opposed to the support hole of the knuckle to form a labyrinth seal. In which the cover includes a cylindrical fitting portion that is press-fitted into the inner ring, and an annular portion that extends radially outward from the fitting portion. The seal on the side integrally has a seal lip extending radially inwardly from the end of the seal toward the inner side, and this seal lip is opposed to the side surface of the annular portion of the cover. Therefore, in combination with the labyrinth seal close to the outer space, it is possible to provide a wheel bearing device that improves the sealing performance over a long period of time.
外周に懸架装置を構成するナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両側開口部に装着されたシールと、を備え、前記ナックルに形成された支持孔に前記外方部材のインナー側の外径部が内嵌されると共に、前記内輪のインナー側の端部に金属製のカバーが圧入固定されて前記外方部材と内輪の間の開口部が閉塞され、前記カバーが前記ナックルの支持孔に近接対向してラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置において、前記カバーが、前記内輪に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に延びる円輪部と、この円輪部から軸方向軸受内方側に延びる円筒状の外径部と、を備え、この外径部が、前記外方部材のインナー側の端部に形成された小径部と前記ナックルの支持孔によって形成される環状空間内に入り込み、当該外径部が前記ナックルの支持孔に近接対向してラビリンスシールが構成されると共に、前記シールのうちインナー側のシールが、当該シールの端部からインナー側に径方向外方に傾斜して延びるシールリップを一体に有し、このシールリップが前記カバーの円輪部の側面に近接対向してラビリンスシールが構成されている。 An outer member that integrally has a vehicle body mounting flange to be attached to a knuckle constituting a suspension device on the outer periphery, and an outer member in which a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery, and a wheel on one end A hub wheel integrally having a wheel mounting flange and having an inner rolling surface opposed to one of the double-row outer rolling surfaces and a small-diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface. And an inner member formed of an inner ring press-fitted into a small diameter step portion of the hub wheel and formed with an inner rolling surface facing the other of the double row outer rolling surfaces, and the inner member and the outer member. A double row rolling element housed between the rolling surfaces of the member so as to be freely rollable, and a seal attached to both side openings of the annular space formed between the outer member and the inner member; And a support hole formed in the knuckle on the inner side of the outer member. And a metal cover is press-fitted and fixed to the inner side end of the inner ring to close the opening between the outer member and the inner ring, and the cover is in the support hole of the knuckle. In the wheel bearing device in which the labyrinth seal is configured so as to face each other, the cover includes a cylindrical fitting portion that is press-fitted into the inner ring, and an annular portion that extends radially outward from the fitting portion, A cylindrical outer diameter portion extending inwardly from the annular portion toward the axial bearing, and the outer diameter portion includes a small diameter portion formed at an inner end of the outer member and the knuckle. A labyrinth seal is formed by entering the annular space formed by the support hole, and the outer diameter portion is in close proximity to the support hole of the knuckle, and the inner seal of the seal is an end portion of the seal Radially outward from the inner side Has a sealing lip extending inclined integrally labyrinth seal is constructed the seal lip closely opposed to the side surface of the annular portion of the cover.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図、図2は、図1のシール部を示す要部拡大図、図3は、図2のシール部の変形例を示す要部拡大図、図4は、図3のシール部の変形例を示す要部拡大図、図5は、図3のシール部の他の変形例を示す要部拡大図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側(図1の左側)、中央寄り側をインナー側(図1の右側)という。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a wheel bearing device according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a main part showing a seal part of FIG. 1, and FIG. 3 is a modified example of the seal part of FIG. FIG. 4 is an enlarged view of a main part showing a modification of the seal part of FIG. 3, and FIG. 5 is an enlarged view of a main part showing another modification of the seal part of FIG. In the following description, the side closer to the outer side of the vehicle when assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in FIG. 1), and the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in FIG. 1).
図1に示す車輪用軸受装置は第3世代と称される従動輪用であって、内方部材1と外方部材2、および両部材1、2間に転動自在に収容された複列の転動体(ボール)3、3とを備えている。内方部材1は、ハブ輪4と、このハブ輪4に所定のシメシロを介して圧入された内輪5とからなる。
The wheel bearing device shown in FIG. 1 is for a driven wheel referred to as a third generation, and is a double row accommodated in a freely rollable manner between an
外方部材2はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼からなり、外周にナックル7に取り付けるための車体取付フランジ2bを一体に有し、内周に複列の外側転走面2a、2aが一体に形成されている。これら複列の外側転走面2a、2aは、高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化層が形成されている。
The
ハブ輪4は、アウター側の端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ6を一体に有し、この車輪取付フランジ6の円周等配位置にハブボルト6aが植設されている。また、外周に前記複列の外側転走面2a、2aの一方(アウター側)に対向する内側転走面4aと、この内側転走面4aから軸方向に延びる小径段部4bが形成されている。
The
一方、内輪5は外周に前記複列の外側転走面2a、2aの他方(インナー側)に対向する内側転走面5aが形成され、ハブ輪4の小径段部4bに所定のシメシロを介して圧入され、小径段部4bの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部4cによって所定の軸受予圧が付与された状態でハブ輪4に対して軸方向に固定されている。
On the other hand, the
外方部材2の複列の外側転走面2a、2aと、これらに対向する複列の内側転走面4a、5a間には複列の転動体3、3がそれぞれ収容され、保持器8、8によって転動自在に保持されている。また、外方部材2と内方部材1との間に形成される環状空間の開口部にはシール9、10が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。
Between the double row
ハブ輪4はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼からなり、内側転走面4aをはじめ、車輪取付フランジ6のインナー側の基部6bから小径段部4bに亙って高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理が施されている。これにより、シール9のシールランド部となる基部6bの耐摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付フランジ6に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪4の耐久性が向上する。なお、内輪5はSUJ2等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで58〜64HRCの範囲で硬化処理されている。また、転動体3はSUJ2等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで62〜67HRCの範囲で硬化処理されている。
The
シール9、10のうちアウター側のシール9は、外方部材2のアウター側端部の内周に所定のシメシロを介して圧入された芯金11と、この芯金11に加硫接着により接合されたシール部材12とからなる一体型のシールで構成されている。芯金11は、冷間圧延鋼板(JIS規格のSPCC系等)をプレス加工にて形成されている。
The seal 9 on the outer side of the
一方、シール部材12はNBR(アクリロニトリル−ブタジエンゴム)等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して延び、車輪取付フランジ6のインナー側の側面に所定のシメシロを介して摺接するサイドリップ12aと、この内径側で、径方向外方に傾斜して延び、断面が円弧状に形成された基部6bに所定の軸方向シメシロを介して摺接するダストリップ12bと、軸受内方側に傾斜して延び、基部6bに所定の径方向のシメシロを介して摺接するグリースリップ12cを有している。なお、シール部材12の材質としては、例示したNBR以外にも、例えば、耐熱性に優れたHNBR(水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム)、EPDM(エチレンプロピレンゴム)等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたACM(ポリアクリルゴム)、FKM(フッ素ゴム)、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
On the other hand, the
また、インナー側のシール10は、図2に拡大して示すように、互いに対向配置されたスリンガ13と環状のシール板14とからなる、所謂パックシールで構成されている。スリンガ13は、鋼板、例えば、フェライト系のステンレス鋼板(JIS規格のSUS430系等)、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面が略L字状に形成され、内輪5の大径部5bに圧入される円筒部13aと、この円筒部13aから径方向外方に延びる立板部13bとからなる。
Further, as shown in an enlarged view in FIG. 2, the
一方、シール板14は、外方部材2の端部に内嵌される芯金16と、この芯金16に加硫接着により一体に接合されたシール部材17とからなる。芯金16は、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面が略L字状に形成され、外方部材2に圧入され、端部が僅かに縮径されて薄肉に形成された円筒状の嵌合部16aと、この嵌合部16aから径方向内方に延びる内径部16bとを備えている。そして、嵌合部16aの先端部を覆うようにシール部材17が回り込んで接合され、この部分が外方部材2に弾性嵌合するハーフメタル構造をなしている。これにより、適切な嵌合力を確保することができると共に、シール部材17の圧着により嵌合面から泥水等が浸入するのを防止して気密性を高めることができる。
On the other hand, the
なお、芯金16の防錆処理として、カチオン電着塗装や硬質クロムメッキ等の金属メッキを例示することができる。ここでは、シール部材17が芯金16の露出した外表面を覆っているため、芯金16の材質を高価なステンレス鋼板で必ずしも形成しなくても発錆を防止することができ、加工性の良好な冷間圧延鋼板を使用することができ、低コスト化を図ることができる。
Examples of the rust prevention treatment of the cored
シール部材17はNBR等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ17aと、この内径側で、二股状に形成されたグリースリップ17bとダストリップ17cを有している。サイドリップ17aはスリンガ13の立板部13bのアウター側の側面に所定の軸方向のシメシロを介して摺接すると共に、グリースリップ17bとダストリップ17cは円筒部13aに所定の径方向のシメシロを介して摺接している。
The
また、スリンガ13の立板部13bの外縁とシール板14とは僅かな径方向すきまを介して対向し、ラビリンスシール15が構成されている。なお、シール部材17の材質としては、例示したNBR以外にも、例えば、耐熱性に優れたHNBR、EPDM等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたACM、FKM、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
Further, the outer edge of the standing
なお、ここでは、転動体3にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず、転動体3に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されていても良い。また、ここでは、ハブ輪4の外周に直接内側転走面4aが形成された第3世代構造を例示したが、図示はしないが、第1世代あるいは第2.5世代構造であっても良い。
In addition, although the wheel bearing apparatus comprised by the double row angular contact ball bearing which used the ball for the rolling
本実施形態では、懸架装置の一種である独立懸架式サスペンションに車輪を回転自在に支承するため、この独立懸架式サスペンションの一部を構成するナックル7に形成された支持孔7aに、外方部材2のインナー側の大径部2cが内嵌されると共に、この外方部材2とナックル7とが複数の固定ボルト(図示せず)により締結されている。
In the present embodiment, in order to rotatably support the wheel on an independent suspension that is a kind of suspension device, an outer member is formed in the
ここで、内輪5の大径部5bから段部5cを介して小径部5dが形成され、この小径部5dにカバー18が圧入されると共に、外方部材2と内輪5との間の開口部を閉塞している。カバー18は、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて形成され、内輪5の小径部5dに圧入される円筒状の嵌合部18aと、この嵌合部18aから径方向外方に延びる円輪部18bと、この円輪部18bから軸方向アウター側(軸受内方側)に延びる円筒状の外径部18cと、を備えている。この外径部18cは、外方部材2のインナー側の端部に形成された小径部2dとナックル7の支持孔7aによって形成される環状空間内に入り込み、外方部材2のインナー側の端部を覆い、外方部材2と内輪5の間の開口部が閉塞されている。そして、外径部18cがナックル7の支持孔7aに僅かな径方向すきま(ラビリンスすきま)2δを介して近接対向し、ラビリンスシール19が構成されている。
Here, a small-
なお、ここでは、径方向すきま2δは0.2〜1.5mmの範囲に設定されている。カバー18の外径部18cは通常プレスでは公差レンジが±0.3、精密プレスでは±0.1で製作可能である。精密プレスで加工し、製造上の寸法バラツキを加味したとしても外径部18cが公差最悪でも、ナックル7との干渉を防止してラビリンスすきまが残るように設定されている。一方、1.5mmを超えると、ラビリンスすきまが大きくなり、ラビリンス効果が著しく低下する恐れがあって好ましくない。
Here, the radial clearance 2δ is set in a range of 0.2 to 1.5 mm. The
また、芯金16の嵌合部16aの先端部を越えて、シール部材17の端部からインナー側に径方向外方に傾斜して延びるシールリップ20が一体に形成されている。そして、このシールリップ20がカバー18の円輪部18bのアウター側の側面に僅かな軸方向すきま(ラビリンスすきま)Saを介して対向し、ラビリンスシール21を構成している。
In addition, a
ここでは、軸方向すきまSaは0.2〜1.0mmの範囲に設定されている。カバー18を圧入する際、圧入治具(図示せず)によって円輪部18bを押圧することによって嵌合部18aが内輪5の小径部5dに圧入されるが、シール10とカバー18の位置決め精度を±0.1として、製造上の板厚のバラツキを加味したとしても、また、位置決め精度の公差が悪くても、シールリップ20とカバー18の円輪部18bとのラビリンスすきまが残るか、僅かに摺接するように設定されている。一方、1.0mmを超えると、ラビリンスすきまが大きくなり、ラビリンス効果が著しく低下するので好ましくない。
Here, the axial clearance Sa is set in the range of 0.2 to 1.0 mm. When the
このように、本実施形態では、ナックル7の支持孔7aとカバー18の外径部18cとの間にラビリンスシール19を形成すると共に、シール10にシールリップ20が一体に形成され、このシールリップ20とカバー18の円輪部18bとの間にさらにラビリンスシール21が形成されているので、従来のように、カバー18の外径部18cと外方部材2との干渉を考慮する必要がなくなり、外部空間に近いラビリンスシール19のすきまを極力小さく設定することができるため、軸受トルクを増大させることなく、強固なラビリンス構造となり、長期間に亘って密封性の維持を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
Thus, in this embodiment, the
図3は、前述したシール10の変形例である。このシール22は、前述したシール10と基本的にはシールリップ20の形状・寸法が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
FIG. 3 is a modification of the above-described
このシール22は、互いに対向配置されたスリンガ13と環状のシール板23とからなるパックシールで構成されている。シール板23は、外方部材2の端部に内嵌される芯金16と、この芯金16に加硫接着により一体に接合されたシール部材24とからなる。シール部材24はNBR等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ17aと、この内径側で、二股状に形成されたグリースリップ17bとダストリップ17c、および芯金16の嵌合部16aの先端部を越えて、シール部材24の端部からインナー側に径方向外方に傾斜して延びるシールリップ25を一体に有している。
The
一方、カバー26はオーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、フェライト系のステンレス鋼板等のステンレス鋼板からプレス加工によって形成され、内輪5の小径部5dに圧入される円筒状の嵌合部18aと、この嵌合部18aから径方向外方に延びる円輪部18bと、この円輪部18bから軸方向アウター側に延びる円筒状の外径部18cと、を備えている。そして、シールリップ25がカバー26の円輪部18bのアウター側の側面に所定の軸方向シメシロを介して摺接している。
On the other hand, the
このように、本実施形態では、ナックル7の支持孔7aとカバー18の外径部18cとの間にラビリンスシール19を形成すると共に、シール22のシール部材24にシールリップ25が一体に形成され、このシールリップ25がカバー26の円輪部18bに摺接されているので、外部空間に近いラビリンスシール19のすきまを極力小さく設定することができると共に、さらなる接触シールによって、長期間に亘って密封性の向上を図ることができる。
As described above, in this embodiment, the
図4に示すシールは、前述したシール22(図3)の変形例である。このシール27は、前述したシール22と基本的には、スリンガ13の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
The seal shown in FIG. 4 is a modification of the above-described seal 22 (FIG. 3). The
このシール27は、互いに対向配置されたスリンガ28と環状のシール板23とからなるパックシールで構成されている。シール板23は、外方部材2の端部に内嵌される芯金16と、この芯金16に加硫接着により一体に接合されたシール部材24とからなる。一方、スリンガ28は、強磁性体のフェライト系のステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面が略L字状に形成され、内輪5の大径部5bに圧入される円筒部13aと、この円筒部13aから径方向外方に延びる立板部13bとからなる。そして、立板部13bのインナー側の側面から外縁の外周面に亙って磁気エンコーダ28aが加硫接着等で一体に接合されている。磁気エンコーダ28aはゴム等のエラストマにフェライト等の磁性体粉が混入され、周方向に交互に磁極N、Sが着磁されて車輪の回転速度検出用のロータリエンコーダを構成している。
The
ここで、カバー26は、後述する回転速度センサ29の感知性能に悪影響を及ぼさないように、耐食性を有する非磁性体の鋼板、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によって形成され、内輪5の小径部5dに圧入される円筒状の嵌合部18aと、この嵌合部18aから径方向外方に延びる円輪部18bと、この円輪部18bから軸方向アウター側に延びる円筒状の外径部18cと、を備えている。そして、シールリップ25がカバー26の円輪部18bのアウター側の側面に所定の軸方向シメシロを介して摺接している。
Here, the
本実施形態では、回転速度センサ29がカバー26の円輪部18bに近接され、回転速度センサ29と磁気エンコーダ28aとは、このカバー26を介して所定のエアギャップ(軸方向すきま)で対向配置されている。カバー26が非磁性体のため磁束の流れ経路に影響せず、また、耐食性に優れ、長期間に亘って耐久性を向上させることができる。
In the present embodiment, the
このように、本実施形態では、カバー26を介して磁気エンコーダ28aと回転速度センサ29が対向配置されているので、磁気エンコーダ28aの表面に鉄粉等の強磁性体の小片、粉末等の異物が付着するのを防止できると共に、非磁性体製のカバー26が内輪5と共に回転するため、カバー26の表面にも異物が付着し難くなり、回転速度センサ29による検出精度が高くなり、信頼性を向上させることができる。
Thus, in this embodiment, since the
図5に示す実施形態は、前述したシール部(図3)の他の変形例である。このシール部は、基本的には、前述したシール27(図4)とカバー26の構成が異なり、シール30を構成するスリンガ28がカバー33に圧入され、シール30とカバー33が一体化されている。その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
The embodiment shown in FIG. 5 is another modification of the above-described seal portion (FIG. 3). The seal portion basically has a different structure from the above-described seal 27 (FIG. 4) and the
シール30は、互いに対向配置されたスリンガ28と環状のシール板31とからなるパックシールで構成されている。シール板31は、外方部材2の端部に内嵌される芯金16と、この芯金16に加硫接着により一体に接合されたシール部材32とからなる。このシール部材32はNBR等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ17aと、この内径側で、径方向内方に傾斜して延びるグリースリップ32a、および芯金16の嵌合部16aの先端部を越えて、シール部材32の端部からインナー側に径方向外方に傾斜して延びるシールリップ25を一体に有している。そして、サイドリップ17aはスリンガ28の立板部13bのアウター側の側面に所定の軸方向シメシロを介して摺接されると共に、グリースリップ32aは、円筒部13aに所定の径方向シメシロを介して摺接されている。
The
カバー33は、耐食性を有する非磁性体の鋼板、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によって形成され、内輪5の大径部5bに圧入される円筒状の嵌合部33aと、この嵌合部33aから径方向外方に延びる円輪部33bと、この円輪部33bから屈曲部33cを介して径方向外方に延びる鍔部33dと、を備えている。
The
本実施形態では、外方部材2’のインナー側の端部には前述したような大径部2cと小径部2dは形成されておらず、車体取付フランジ2bからインナー側に延びる円筒状の外径面2eが形成されている。この外径面2eがナックル7に形成された支持孔7aに内嵌され、外方部材2’とナックル7とが複数の固定ボルト(図示せず)により締結されている。
In the present embodiment, the large-
カバー33の鍔部33dは、その外縁がナックル7の支持孔7aに僅かな径方向すきま(ラビリンスすきま)2δを介して対向し、ラビリンスシール34が構成されている。さらに、鍔部33dは、そのアウター側の側面が外方部材2’のインナー側の端面2fに所定の軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシール35を構成している。そして、シール30のシールリップ25がカバー33の円輪部33bのアウター側の側面に所定の軸方向シメシロを介して摺接している。
The
ここで、スリンガ28の円筒部13aがカバー33の嵌合部33aに圧入され、シール30とカバー33が一体化されている。具体的には、磁気エンコーダ28aがカバー33の円輪部33bのアウター側の側面に当接するまで、予めスリンガ28が圧入されると共に、このスリンガ28にシール板31が嵌挿され、シール30とカバー33が一体に組み立てられる。このシール30とカバー33が一体化した状態で、外方部材2’と内輪5との間の環状空間に圧入固定される。
Here, the
このように、本実施形態では、前述した実施形態と同様、カバー33を介して磁気エンコーダ28aと回転速度センサ29が対向配置されているので、磁気エンコーダ28aの表面に鉄粉等の強磁性体の小片、粉末等の異物が付着するのを防止できると共に、非磁性体製のカバー33が内輪5と共に回転するため、カバー33の表面にも異物が付着し難くなり、回転速度センサ29による検出精度が高くなり、信頼性を向上させることができる。
As described above, in this embodiment, since the
また、シール30とカバー33が一体化されているため、カバー33に摺接するシールリップ25と、スリンガ28に摺接するサイドリップ17aの軸方向シメシロの管理が単体の時点で容易にでき、カバー33の位置決め精度を厳しく管理しなくてもシメシロ管理を行うことができるので、組立工数を削減することができる。
Further, since the
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.
本発明に係る車輪用軸受装置は、内輪回転タイプの第2.5世代および第1乃至第3世代構造の駆動輪側の車輪用軸受装置に適用することができる。 The wheel bearing device according to the present invention can be applied to a wheel bearing device on the driving wheel side of the 2.5th generation and first to third generation structures of the inner ring rotation type.
1 内方部材
2、2’ 外方部材
2a 外側転走面
2b 車体取付フランジ
2c 外方部材のインナー側の大径部
2d 外方部材のインナー側の小径部
2e 外方部材の外径面
2f 外方部材のインナー側の端面
3 転動体
4 ハブ輪
4a、5a 内側転走面
4b 小径段部
4c 加締部
5 内輪
5b 内輪の大径部
5c 内輪の段差
5d 内輪の小径部
6 車輪取付フランジ
6a ハブボルト
6b 車輪取付フランジのインナー側の基部
7 ナックル
7a 支持孔
8 保持器
9 アウター側のシール
10、22、27、30 インナー側のシール
11、16 芯金
12、17、24、32 シール部材
12a、17a サイドリップ
12b、17c ダストリップ
12c、17b、32a グリースリップ
13、28 スリンガ
13a 円筒部
13b 立板部
14、23、31 シール板
15、19、21、34、35 ラビリンスシール
16a、18a、33a 嵌合部
16b 内径部
18、26、33 カバー
18b、33b 円輪部
18c 外径部
20、25 シールリップ
28a 磁気エンコーダ
29 回転速度検出センサ
33c 屈曲部
33d 鍔部
51 カバー
52 内径側円筒部
53 ハブ輪
54 内輪
55 円輪部
56 外径側円輪部
57 外輪
58、61、64 ラビリンスシール
59 外径側円筒部
60 外輪小径部
62 ナックル
63 支持孔
65 内径側円輪部
66 ボール
67 ボール設置空間
68 シールリング
69 スリンガ
70 空間
δ 径方向すきま
Sa 軸方向すきま
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inner member 2, 2 'Outer member 2a Outer rolling surface 2b Car body mounting flange 2c Large diameter part 2d of inner side of outer member Small diameter part 2e of inner side of outer member Outer diameter surface 2f of outer member End surface 3 on the inner side of the outer member Rolling element 4 Hub wheel 4a, 5a Inner rolling surface 4b Small diameter step portion 4c Clamping portion 5 Inner ring 5b Inner ring large diameter portion 5c Inner ring step 5d Inner ring small diameter portion 6 Wheel mounting flange 6a Hub bolt 6b Inner side base 7 of wheel mounting flange 7 Knuckle 7a Support hole 8 Retainer 9 Outer side seal 10, 22, 27, 30 Inner side seal 11, 16 Core metal 12, 17, 24, 32 Seal member 12a , 17a Side lip 12b, 17c Dustrip 12c, 17b, 32a Grease lip 13, 28 Slinger 13a Cylindrical portion 13b Standing plate portions 14, 23, 31 Seal plate 1 , 19, 21, 34, 35 Labyrinth seals 16a, 18a, 33a Fitting portion 16b Inner diameter portion 18, 26, 33 Cover 18b, 33b Ring portion 18c Outer diameter portion 20, 25 Seal lip 28a Magnetic encoder 29 Rotation speed detection sensor 33c Bending portion 33d Gutter portion 51 Cover 52 Inner diameter side cylindrical portion 53 Hub ring 54 Inner ring 55 Circular ring portion 56 Outer diameter side annular portion 57 Outer ring 58, 61, 64 Labyrinth seal 59 Outer diameter side cylindrical portion 60 Outer ring small diameter portion 62 Knuckle 63 Support hole 65 Inner ring portion 66 Ball 67 Ball installation space 68 Seal ring 69 Slinger 70 Space δ Radial clearance Sa Axial clearance
Claims (7)
一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両側開口部に装着されたシールと、を備え、
前記ナックルに形成された支持孔に前記外方部材のインナー側の外径部が内嵌されると共に、
前記内輪のインナー側の端部に金属製のカバーが圧入固定されて前記外方部材と内輪の間の開口部が閉塞され、前記カバーが前記ナックルの支持孔に近接対向してラビリンスシールが構成された車輪用軸受装置において、
前記カバーが、前記内輪に圧入される円筒状の嵌合部と、この嵌合部から径方向外方に延びる円輪部を備え、前記シールのうちインナー側のシールが、当該シールの端部からインナー側に径方向外方に傾斜して延びるシールリップを一体に有し、このシールリップが前記カバーの円輪部の側面に対向してシールが構成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 An outer member integrally having a vehicle body mounting flange for being attached to a knuckle constituting a suspension device on the outer periphery, and an outer rolling surface of a double row integrally formed on the inner periphery;
From a hub wheel integrally having a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end and having a small-diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery, and at least one inner ring press-fitted into the small-diameter step portion of the hub ring An inner member in which a double row inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row is formed on the outer periphery,
A double row rolling element housed movably between the rolling surfaces of the inner member and the outer member;
A seal mounted on both side openings of the annular space formed between the outer member and the inner member;
An outer diameter portion on the inner side of the outer member is fitted in a support hole formed in the knuckle, and
A metal cover is press-fitted and fixed to an inner side end portion of the inner ring so that an opening between the outer member and the inner ring is closed, and a labyrinth seal is configured so that the cover is closely opposed to the support hole of the knuckle. In a wheel bearing device,
The cover includes a cylindrical fitting portion that is press-fitted into the inner ring, and a circular ring portion that extends radially outward from the fitting portion, and an inner seal of the seal is an end portion of the seal A seal lip integrally extending radially inwardly from the inner side to the inner side, wherein the seal lip is opposed to the side surface of the annular portion of the cover, and the seal is configured Bearing device.
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- 2014-01-24 JP JP2014011570A patent/JP2015137754A/en active Pending
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