JP2015143564A - Wheel support bearing unit with seal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為に利用する、シール付車輪支持用軸受ユニットの改良に関する。具体的には、軸受内部空間の軸方向端部開口を塞ぐシールリングの寿命延長等を図るものである。 The present invention relates to an improvement of a bearing unit for supporting a wheel with a seal, which is used for rotatably supporting a wheel of an automobile with respect to a suspension device. Specifically, the life of the seal ring that closes the axial end opening of the bearing internal space is extended.
従来より、自動車の車輪を懸架装置に支持する為に、各種構造のシール付車輪支持用軸受ユニットが使用されている。図5〜7は、この様なシール付車輪支持用軸受ユニットの従来構造の1例を示している。このシール付車輪支持用軸受ユニットは、外輪1と、ハブ2と、複数個の転動体3と、シールリング4と、非磁性板製のカバー5とを備えている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a wheel support bearing unit with a seal having various structures has been used to support a vehicle wheel on a suspension device. 5 to 7 show an example of the conventional structure of such a sealed wheel supporting bearing unit. This sealed wheel support bearing unit includes an outer ring 1, a
外輪1は、内周面に複列の外輪軌道6a、6bを、外周面に静止側フランジ7を、それぞれ有している。この様な外輪1は、静止側フランジ7を図示しない懸架装置のナックルに結合固定する事により、懸架装置に支持された状態で回転しない。又、ハブ2は、外輪1の内径側に、外輪1と同心に設けられていて、外周面のうちで両外輪軌道6a、6bと対向する部分に複列の内輪軌道8a、8bを、同じく外輪1よりも軸方向外側に突出した部分に回転側フランジ9を、それぞれ有している。この様なハブ2は、回転側フランジ9に図示しない車輪及びディスク等の制動用部材を支持固定した状態で、車輪及び制動用部材と共に回転する。尚、軸方向に関して「外」とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向外側となる、各図の左側を言う。一方、車両の幅方向中央側となる、各図の右側を、軸方向に関して「内」と言う。
The outer ring 1 has double-row
転動体3は、各外輪軌道6a、6bと各内輪軌道8a、8bとの間に、各列毎に複数個ずつ、転動自在に設けられている。尚、図示の例では、転動体3として玉を使用しているが、重量が嵩む自動車用の車輪支持用軸受ユニットの場合には、玉に代えて円すいころを使用する場合もある。シールリング4及びカバー5は、外輪1の内周面とハブ2の外周面との間に存在する軸受内部空間11の軸方向両端開口を、それぞれ塞ぐ状態で設けられている。そして、シールリング4及びカバー5により、軸受内部空間11内に泥水等の異物が入り込む事を防止すると共に、軸受内部空間11内に封入した潤滑用のグリースが外部に漏洩する事を防止している。
A plurality of
シールリング4は、特許文献1等に記載されて従来から広く知られているシールリングと同様の構造を有している。即ち、軸受内部空間11の軸方向外端開口を塞ぐシールリング4は、図6に詳示する様に、芯金12と、シール材13とから成る。芯金12は、金属板により円環状に造られたもので、外輪1の軸方向外端部に内嵌固定されている。シール材13は、ゴムの如きエラストマー等の弾性材により円環状に造られたもので、芯金12の全周に結合固定されている。
The
シール材13は、サイドリップ14、メインリップ15、グリースリップ16の3本の接触式のシールリップと、ラビリンスシールを構成する1本のラビリンスリップ17とを備えている。接触式のシールリップ14〜16のうち、サイドリップ14及びメインリップ15は、シール摺接面である、回転側フランジ9の軸方向内側面の径方向内端部に全周に亙って摺接している。そして、グリースリップ16の先端縁は、シール摺接面である、ハブ2の外周面の軸方向外端寄り部分(回転側フランジ9と軸方向外側の内輪軌道8aとの間部分)に、全周に亙って摺接している。
The
最も径方向外側に設けられたサイドリップ14よりも更に径方向外方に庇状のラビリンスリップ17を設け、このラビリンスリップ17の先端部内周面を、回転側フランジ9の軸方向内側面の段部に全周に亙り近接対向させて、ラビリンスシールを形成している。さらに、シール材13のうちで、ラビリンスリップ17の基端部から連続した部分に、外輪1の軸方向外端面の外周縁よりも径方向外方に突出する堰部18を設けている。この堰部18により、外輪1の外周面に付着した水分が外輪1を伝って、ラビリンスリップ17の外周面に迄達する事を阻止している。
A saddle-
シールリング4に就いては、グリースリップ16の軸受内部空間11とは反対側の空間に設けられたサイドリップ14及びメインリップ15を、それぞれ基端部から先端縁に向かう程、外部(軸受内部空間11と反対側)に向かう方向に傾斜させている。これにより、サイドリップ14及びメインリップ15による、異物侵入防止機能を高めている。又、本構成により、サイドリップ14及びメインリップ15は、軸受内部空間11側から外部に向かっては、漏洩が容易となっている。これに対し、グリースリップ16は、基端部である外径側端縁から先端縁である内径側端縁に向かう程、内部(軸受内部空間11の側)に向かう方向に傾斜させている。これにより、グリースリップ16による、軸受内部空間11に封入したグリースの漏洩防止機能を高めている。
With respect to the
又、ハブ2の軸方向内側端部で、ハブ2を構成する内輪20の外周面には円環状のエンコーダ21が外嵌固定されている。このエンコーダ21は、ゴム磁石或いはプラスチック磁石等の永久磁石であり、被検出面である軸方向内側面は、周方向に関して等間隔にN極とS極とが交互に着磁されている。
外輪1の軸方向内側寄り部分の内周面にはカバー5が内嵌固定され、軸受内部空間11の軸方向内端開口を塞いでいる。このカバー5は、非磁性体のオーステナイト系ステンレス鋼鈑(SUS304等)を、プレス加工によりシャーレ状に成形したものであり、円板状の底板部分が、エンコーダ21の被検出面に僅かな軸方向隙間を介して近接対向している。
An
A
カバー5の軸方向内側には、センサホルダ22が装着されている。このセンサホルダ22は、圧延鋼鈑等をプレス加工によりシャーレ状に形成した後、カチオン塗装等の防錆処理を施したものであり、外輪1の軸方向内端部の内周面に内嵌固定されている。このセンサホルダ22の底部にはセンサ挿入孔23が形成されると共に、ナット24が圧入固定されている。そして、図示しないセンサの検出部をセンサ挿入孔23に挿入して、検出部がカバー5を介してエンコーダ21の被検出面と対向した状態で、センサをナット24に締結固定している。これにより、車輪の回転速度を検出して、自動車のアンチロックブレーキシステム等の制御に使用される。
A
ところで、上述した様なシール付車輪支持用軸受ユニットを組み立てる際は、シールリング4が装着され、外輪1とハブ2と複数の転動体3とが組み合わされた状態で、カバー5を軸方向内側から外輪1に圧入する。この時、軸受内部空間11の軸方向外端開口を密封するシールリング4が既に装着されているので、カバー5の圧入により、軸受内部空間11内の圧力が上昇する。
又、シール付車輪支持用軸受ユニットの場合には、使用環境や運転状態の変化に伴って、軸受内部空間11内の温度が変化する事に伴い、ボイルシャルルの法則に従って軸受内部空間11内の圧力が変化する。特に、シール付車輪支持用転がり軸受ユニットをコールドスタート(温度が十分に低下している状態から始動)させる場合には、軸受内部空間11内の圧力が急上昇する。
By the way, when assembling the above-described bearing unit for supporting a wheel with a seal, the
Further, in the case of a bearing unit for supporting a wheel with a seal, the temperature in the bearing
シールリング4を構成するグリースリップ16は、軸受内部空間11に接する位置、即ち、軸受内部空間11内の圧力を直接受ける位置に設けられている。この為、軸受内部空間11内の圧力が変化すると、グリースリップ16の姿勢が弾性的に変化する。特に、軸受内部空間11内の圧力が急上昇する場合には、グリースリップ16の姿勢が、図7に示す様に、弾性的に変化する。即ち、グリースリップ16の先端部が、その内周面とシール摺接面との交角が小さくなる方向に弾性変形して、これらシール摺接面に対し、より広い接触面積で押し付けられる(締め代が増大した)状態となる。この結果、グリースリップ16の先端部とシール摺接面との摺接部に作用する摩擦力が増大して燃費の低下を招くと共に、グリースリップ16の摩耗が促進されて、グリースリップ16の寿命の低下を招く。
又、軸受内部空間11の内圧上昇により、外輪1に嵌合固定されたカバー5が、軸方向内側(軸受の外部側)に変位してしまう可能性がある。
The
Further, the
本発明は、上述の様な事情に鑑み、軸受内部空間の軸方向端部開口を塞ぐシールリングを構成するグリースリップの締め代が、軸受内部空間内の圧力変化に伴って増大する事を抑えられる構造を実現すべく発明したものである。 In view of the circumstances as described above, the present invention suppresses an increase in the tightening margin of the grease lip constituting the seal ring that closes the axial end opening of the bearing inner space with a change in pressure in the bearing inner space. Invented to realize the structure to be realized.
上記問題を解決するために、本発明のシール付車輪支持用軸受ユニットは、内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、外周面に複列の内輪軌道を、軸方向外側に車輪を支持固定する為の回転側フランジを、それぞれ有するハブと、前記各外輪軌道と前記各内輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けられた転動体と、前記外輪の内周面と前記ハブの外周面との間に存在する軸受内部空間の軸方向端部開口を塞ぐシールリングとを備えている。前記シールリングは、前記外輪の軸方向端部に固定された円環状の芯金と、前記芯金の全周に固定されたシール材とを備えたもので、前記シール材は、複数本のシールリップを備えると共に、前記各シールリップのうちで前記軸受内部空間に接する位置に配置されたシールリップであるグリースリップの先端縁を、前記ハブの外周面に設けたシール摺接面に全周に亙って摺接させており、且つ、前記グリースリップを、基端部である外径側端縁から先端縁である内径側端縁に向かう程、前記軸受内部空間の軸方向中央側に向かう方向に傾斜させている。
特に本発明のシール付車輪支持用軸受ユニットは、前記軸受内部空間内の圧力変化に伴い、前記グリースリップの先端部と前記シール摺接面との角度が変化する事により開閉する弁機構を、前記グリースリップの先端部に設けている。
In order to solve the above problems, the sealed wheel support bearing unit of the present invention includes an outer ring having a double row outer ring raceway on the inner peripheral surface, a double row inner ring raceway on the outer peripheral surface, and a wheel on the outer side in the axial direction. A hub having rotation-side flanges for supporting and fixing; a plurality of rolling elements each provided between the outer ring raceways and the inner ring raceways so as to be capable of rolling; and an inner peripheral surface of the outer ring. And a seal ring that closes an axial end opening of a bearing internal space existing between the outer peripheral surface of the hub. The seal ring includes an annular cored bar fixed to an axial end portion of the outer ring, and a sealing material fixed to the entire circumference of the cored bar. A seal lip is provided, and a tip end edge of a grease lip, which is a seal lip disposed at a position in contact with the bearing internal space among the seal lips, is arranged on the seal sliding contact surface provided on the outer peripheral surface of the hub. And the grease lip is moved closer to the axially central side of the inner space of the bearing as the grease lip is moved from the outer diameter side edge as the base end toward the inner diameter side edge as the tip edge. It is inclined in the direction of heading.
In particular, the bearing unit for supporting a wheel with a seal according to the present invention includes a valve mechanism that opens and closes due to a change in the angle between the tip of the grease lip and the seal sliding contact surface in accordance with a pressure change in the bearing internal space. Provided at the tip of the grease lip.
更に、前記弁機構が、前記グリースリップの先端部に設けられた突起であり、前記軸受内部空間内の圧力が上昇した際に、前記突起が支点となり、前記グリースリップの先端縁と前記シール摺動面とが離間して、前記軸受内部空間が外部と連通する。
又、前記弁機構が、前記グリースリップの先端部に設けられた軸方向に延在する通気溝であり、前記軸受内部空間内の圧力が上昇した際に、前記通気溝の内周面が前記シール摺動面と摺接して、前記通気溝により前記軸受内部空間が外部と連通する。
又、前記シール材は、前記グリースリップの前記軸受内部空間とは反対側の空間に、前記シールリップであるサイドリップ及びメインリップを備えており、これらシールリップの先端縁を、前記シール摺接面に全周に亙って摺接させると共に、基端部から先端縁に向かう程前記軸受内部空間とは反対側に向かう方向に傾斜させており、前記弁機構を、全ての前記各シールリップの先端部に設けている。
Further, the valve mechanism is a projection provided at the tip of the grease lip, and when the pressure in the bearing internal space rises, the projection serves as a fulcrum, and the tip edge of the grease lip and the seal slide The moving surface is spaced apart and the bearing internal space communicates with the outside.
The valve mechanism is an axially extending ventilation groove provided at the tip of the grease lip, and when the pressure in the bearing internal space rises, the inner circumferential surface of the ventilation groove is The bearing inner space communicates with the outside through the ventilation groove in sliding contact with the seal sliding surface.
Further, the seal material includes a side lip and a main lip which are the seal lips in a space opposite to the bearing internal space of the grease lip. The valve mechanism is slidably brought into contact with the entire surface, and is inclined in a direction toward the opposite side to the bearing internal space from the base end portion toward the tip end edge. It is provided at the tip.
上述の様に構成する本発明のシール付車輪支持用軸受ユニットによれば、シールリングを構成するグリースリップの締め代が、軸受内部空間内の圧力上昇に伴って増大する事を抑えられる。即ち、本発明の場合、軸受内部空間内の圧力が上昇すると、その影響を受けて、グリースリップの姿勢が弾性的に変化する事に伴い、グリースリップの先端部とシール摺接面との角度が小さくなる。この結果、グリースリップの先端部に設けられた弁機構が作動して開状態となり、軸受内部空間内の空気を外部に排出する。この為、軸受内部空間の圧力上昇を抑制して、グレースリップの締め代が増大する事を抑えられる。従って、グリースリップの先端部とシール摺動面とに作用する摩擦力が増大する事を抑えられ、その分だけ燃費の向上を図れる。これと共に、グリースリップの摩耗の促進を抑えられ、その分だけグリースリップの寿命延長を図れる。更に、カバー5の変位を防止して、密封性と回転速度検出の信頼性とを確保できる。
According to the sealed wheel supporting bearing unit of the present invention configured as described above, it is possible to suppress an increase in the tightening allowance of the grease lip constituting the seal ring as the pressure in the bearing internal space increases. That is, in the case of the present invention, when the pressure in the bearing internal space increases, the angle between the tip of the grease lip and the seal sliding contact surface is affected by the elastic change in the posture of the grease lip. Becomes smaller. As a result, the valve mechanism provided at the tip of the grease lip is activated to be opened, and the air in the bearing internal space is discharged to the outside. For this reason, an increase in pressure in the bearing internal space is suppressed, and an increase in gray slip tightening margin can be suppressed. Therefore, an increase in the frictional force acting on the tip of the grease lip and the seal sliding surface can be suppressed, and fuel efficiency can be improved accordingly. At the same time, the promotion of wear of the grease lip can be suppressed, and the life of the grease lip can be extended accordingly. Furthermore, the displacement of the
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態を示している。尚、本実施形態の特徴は、軸受内部空間11の軸方向外端開口を塞ぐシールリング4aを構成するグリースリップ16a先端部の構造を工夫した点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図5〜7に示した従来構造の1例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that the structure of the tip of the
本実施形態の場合、図1(a)に示す様に、グリースリップ16aの先端部で、ハブ2の外周面に摺接するグリースリップ16aの先端縁から僅かに軸方向外側(軸受内部空間11とは反対側)部分に、弁機構である突起30を設けている。そして、この突起30は、グリースリップ16aの先端部の内周面に、径方向内方に突出した状態で円周方向に関して複数設けられており、軸受内部空間11の圧力が通常(大気圧と同程度)の場合、突起30の先端部分とシール摺動面であるハブ2の外周面との間には僅かな隙間が存在している。従って、軸受内部空間11の圧力が通常の状態では、グリースリップ16aの先端縁のみがシール摺動面と摺接しているので、軸受内部空間11の内部に封入されたグリースが外部に漏洩したり、グリースリップ16aの摩擦抵抗が増大する事はない。
In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 1 (a), at the tip end portion of the
上述の様に構成する本実施形態のシール付車輪支持用軸受ユニットによれば、シールリング4を構成するグリースリップ16aの締め代が、軸受内部空間11内の圧力上昇に伴って増大する事を抑えられる。即ち、グリースリップ16aの先端部の内周面には、シール摺動面に向かって突出する突起30が設けられている。この為、軸受内部空間11内の圧力が上昇すると、その影響を受けて、グリースリップ16aの姿勢が、その先端部の内周面と軸受ユニットの中心軸との交角が小さくなる方向(径方向内方に向かって凸となる形状)に弾性的に変化する事に伴い、グリースリップ16aの先端部の内周面とシール摺接面と(即ち、突起30とシール摺動面と)が近接する。そして、突起30とシール摺動面とが接触した後、さらに圧力が上昇すると、図1(b)に示す様に、突起30が支点となりグリースリップ16aの先端縁がシール摺動面から離間して隙間が発生する。この隙間により、軸受内部空間11とグリースリップ16aの外部側空間とが連通した状態となり、軸受内部空間11内の空気は外部に排出される。これにより、軸受内部空間11内の圧力が低下すると、グリースリップ16aは弾性変形して図1(a)に示した通常の形状に戻る。尚、グリースリップ16aの外部側に存在するサイドリップ14及びメインリップ15は、軸受内部空間11から外部側に向かっては漏洩が容易な構成であるので、グリースリップ16aを通過した空気は、サイドリップ14及びメインリップ15を通過して大気中に排気される。
According to the sealed wheel supporting bearing unit of the present embodiment configured as described above, the tightening allowance of the
一方、軸受温度の低下等により軸受内部空間11内の圧力が低下すると、グリースリップ16aの姿勢が、その先端部の内周面と軸受ユニットの中心軸との交角が大きくなる方向に弾性的に変化する事に伴い、図1(c)に示す様に、グリースリップ16aの先端部の内周面とシール摺接面とが大きく離間する。この時、突起30とシール摺動面とは接触せず、グリースリップ16aの先端縁とシール摺動面とは摺接した状態を保持し、且つグリースリップ16aの締め代が増大する事もない。
On the other hand, when the pressure in the bearing
以上の様に、軸受組立時やコールドスタート時等において、軸受内部空間11内の圧力が急激に上昇した場合でも、弁機構である突起30により、グリースリップ16aの締め代が増大する事を抑制している。従って、グリースリップ16aの先端部とシール摺動面であるハブ2の外周面とに作用する摩擦力が増大する事を抑えられ、その分だけ燃費の向上を図れる。これと共に、グリースリップ16aの摩耗の促進を抑えられ、その分だけ、グリースリップ16aの寿命延長を図れる。更に、圧力上昇によるカバー5の軸方向の変位を防止できる。
As described above, even when the pressure in the bearing
尚、軸受組立時におけるカバー5の圧入に伴う軸受内部空間11の圧力上昇のみを防止する場合には、突起30の突出量は、シール付車輪支持用軸受ユニットの使用に伴うグリースリップ16aの摩耗と共に摩耗して消滅する程度の小さな突出量とする事もできる。
又、上記実施形態に於いては、グリースリップ16aの先端部に複数の突起30を設けているが、突起30を1つだけ設ける構成とする事もできる。又、複数の突起30を設けた場合、各突起30の軸方向位置を僅かに異ならせ、これに伴い突起30の高さ(突出量)を異ならせる構成とする事もできる。
When only the pressure increase in the bearing
In the above embodiment, the plurality of
[第2実施形態]
図2は、本発明の第2実施形態を示している。本実施形態の場合には、図2(a)に示す様に、グリースリップ16bの先端部で、ハブ2の外周面に摺接するグリースリップ16bの先端縁から僅かに軸方向外側部分に、弁機構である通気溝31を設けている。そして、この通気溝31は、グリースリップ16bの先端部の内周面に円周方向に関して複数個、径方向外方に向かって凹み、且つ軸方向に延在する状態で設けられており、軸受内部空間11の圧力が通常の場合、通気溝31の内周面部分とシール摺動面であるハブ2の外周面との間には僅かな隙間が存在している。従って、軸受内部空間11の圧力が通常の状態では、グリースリップ16bの先端縁のみがシール摺動面と摺接しているので、軸受内部空間11の内部に封入されたグリースが外部に漏洩したり、グリースリップ16bの摩擦抵抗が増大する事はない。
[Second Embodiment]
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 2 (a), at the tip end portion of the
軸受内部空間11内の圧力が上昇すると、グリースリップ16bの姿勢が、その先端部の内周面と軸受ユニットの中心軸との交角が小さくなる方向に弾性的に変化する事に伴い、グリースリップ16bの先端部の内周面とシール摺接面と(即ち、通気溝31とシール摺動面と)が近接する。そして、通気溝31の内周面とシール摺動面とが接触した後、さらに圧力が上昇すると、図2(b)に示す様に、通気溝31の内周面部分が支点となりグリースリップ16bの先端縁がシール摺動面から離間して隙間が発生する。この隙間と通気溝31により、軸受内部空間11とグリースリップ16bの外部側空間とが連通した状態となり、軸受内部空間11内の空気は、サイドリップ14及びメインリップ15を通過して外部に排出される。これにより、軸受内部空間11内の圧力が低下すると、グリースリップ16bは弾性変形して図2(a)の示した通常の形状に戻る。
When the pressure in the bearing
一方、軸受温度の低下等により軸受内部空間11内の圧力が低下すると、グリースリップ16bの姿勢が、その先端部の内周面と軸受ユニットの中心軸との交角が大きくなる方向に弾性的に変化する事に伴い、図2(c)に示す様に、グリースリップ16bの先端部の内周面とシール摺接面とが大きく離間する。この時、通気溝31とシール摺動面とは接触せず、グリースリップ16bの先端縁とシール摺動面とは摺接した状態を保持し、且つグリースリップ16bの締め代が増大する事もない。
On the other hand, when the pressure in the bearing
尚、軸受組立時におけるカバー5の圧入に伴う軸受内部空間11の圧力上昇のみを防止する場合には、通気溝31の溝深さは、シール付車輪支持用軸受ユニットの使用に伴うグリースリップ16bの摩耗と共に摩耗して消滅する程度の溝深さとする事もできる。
又、上記実施形態に於いては、グリースリップ16bの先端部に複数の通気溝31を設けているが、通気溝31を1つだけ設ける構成とする事もできる。
その他の構成及び作用は、上述した第1実施形態の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
In order to prevent only the pressure increase in the bearing
In the above embodiment, the plurality of
Other configurations and operations are the same as in the case of the first embodiment described above, and therefore illustrations and descriptions regarding equivalent parts are omitted.
[第3実施形態]
図3は、本発明の第3実施形態を示している。本実施形態の場合には、図3(a)に示す様に、グリースリップ16cの先端部で、ハブ2の外周面に摺接するグリースリップ16cの先端縁から僅かに軸方向外側部分に、弁機構である突起32を設けている。そして、この突起32は、グリースリップ16cの先端部の内周面に円周方向に関して複数個、径方向内方に向かって突出する状態で設けられており、軸受内部空間11の圧力が通常の場合、突起32の内周面部分とシール摺動面であるハブ2の外周面との間には僅かな隙間が存在している。そして、図3(b)に示す様に、この突起32は、径方向内方から見ると、軸方向外側に向かうに従い幅広となるV字形状としている。
[Third Embodiment]
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 3 (a), at the tip end portion of the
軸受内部空間11内の圧力が上昇すると、グリースリップ16cの姿勢が、その先端部の内周面と軸受ユニットの中心軸との交角が小さくなる方向に弾性的に変化する事に伴い、グリースリップ16cの先端部の内周面とシール摺接面とが近接する。そして、突起32が支点となりグリースリップ16cの先端縁がシール摺動面から離間して隙間が発生する。この隙間と各突起32間の円周方向隙間とにより、軸受内部空間11とグリースリップ16cの外部側空間とが連通した状態となり、軸受内部空間11内の空気は外部に排出される。この時、空気と共に軸受内部空間11に封入されたグリースも外部に漏洩しようとするが、V字形状である突起32の各辺がグリースを軸受内部空間11内に押し戻すので、グリースが漏洩する事を防止している。
When the pressure in the bearing
図3(c)は、本実施形態の変形例を示している。本変形例の場合には、V字形状である突起32aの個数を減らすと共に、一部の突起32同士を円周方向の凸状により連続させ構成としている。本構成により、軸受内部空間11の圧力が上昇して、突起32aがシール摺動面と摺接した際に、シールの摩擦抵抗が増大する程度を抑制している。
その他の構成及び作用は、上述した第1実施形態の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
FIG. 3C shows a modification of the present embodiment. In the case of this modification, the number of the V-shaped
Other configurations and operations are the same as in the case of the first embodiment described above, and therefore illustrations and descriptions regarding equivalent parts are omitted.
[第4実施形態]
図4は、本発明の第4実施形態を示している。本実施形態のシールリング4dの場合は、前述した第1実施形態のグリースリップ16aに設けた突起30に加えて、サイドリップ14a及びメインリップ15aの各先端縁から僅かに軸方向内側部分に、弁機構である突起30a,30bをそれぞれ設けている。サイドリップ14aに設けられた突起30a及びメインリップ15aに設けられた突起30bは、それぞれ各リップの先端部の内周面に円周方向に関して複数個、径方向内方に向かって突出する状態で設けられている。そして、メインリップ14aとサイドリップ15aとハブ2の外周面とにより形成される第1シール空間33の圧力が通常(大気圧とほぼ同等)の場合、突起30aの先端部分とシール摺動面であるハブ2の外周面との間には僅かな隙間が存在している。又、サイドリップ15aとグリースリップ16aとハブ2の外周面とにより形成される第2シール空間34の圧力が通常の場合、突起30bの先端部分とハブ2の外周面との間には僅かな隙間が存在している。
[Fourth Embodiment]
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention. In the case of the
軸受内部空間11内の圧力が低下すると、グリースリップ16aの姿勢が図1(c)に示す様に弾性変形する事に伴い、第2シール空間34の圧力も低下して、メインリップ15aの先端部の内周面とシール摺接面とが近接する。そして、突起30bが支点となりメインリップ15aの先端縁がシール摺動面から離間して隙間が発生する。この隙間により、第2シール空間34と第1シール空間33とが連通した状態となり、第1シール空間33から第2シール空間34に空気が流入する。これに伴い、第1シール空間33内の圧力が低下するが、突起30aが支点となりサイドリップ14aの先端縁がシール摺動面から離間して隙間が発生する。この隙間により、第1シール空間33と外部空間とが連通した状態となり、外部空間から第1シール空間33に空気が流入する。
When the pressure in the bearing
以上の構成により、軸受内部空間11内の圧力が低下した場合でも、弁機構である突起30a,30bにより、サイドリップ14a及びメインリップ15aの締め代が増大する事を抑制している。従って、サイドリップ14a及びメインリップ15aの各先端部とシール摺動面であるハブ2の外周面とに作用する摩擦力が増大して、回転トルクが上昇する事を抑えられる。尚、本実施形態の各リップに設けられた弁機構は、前述した第2,3実施形態の弁機構の構成を任意に組み合わせて適用する事が可能である。
その他の構成及び作用は、上述した第1実施形態の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
With the above configuration, even when the pressure in the bearing
Other configurations and operations are the same as in the case of the first embodiment described above, and therefore illustrations and descriptions regarding equivalent parts are omitted.
本発明は、自動車の車輪を回転自在に支持する各種構造のシール付車輪支持用軸受ユニットに対して適用可能である。
例えば、本発明は、軸受内部空間の軸方向両端開口のうち、軸方向外端開口をシールリングにより塞ぎ、軸方向内端開口を組み合わせシールリングにより塞いでいる、駆動輪用のシール付車輪支持用軸受ユニットや、軸受内部空間の軸方向両端開口をそれぞれ組み合わせシールリングにより塞いでいるシール付車輪支持用軸受ユニットにも適用可能である。
組み合わせシールリングの場合には、ハブに嵌合固定されるスリンガに摺接し、外輪に嵌合固定されるシールリングを構成するグリースリップに対して本発明を適用する。
The present invention is applicable to a bearing unit for supporting a wheel with a seal having various structures for rotatably supporting a wheel of an automobile.
For example, the present invention provides a wheel support with a seal for a drive wheel in which the axially outer end opening is closed with a seal ring and the axially inner end opening is closed with a combination seal ring among the axially opposite end openings of the bearing internal space. The present invention can also be applied to a bearing unit for a wheel and a bearing unit for supporting a wheel with a seal in which both ends in the axial direction of the inner space of the bearing are closed with a combination seal ring.
In the case of a combined seal ring, the present invention is applied to a grease lip that constitutes a seal ring that is slidably contacted with a slinger fitted and fixed to a hub and fitted and fixed to an outer ring.
1 外輪
2 ハブ
3 転動体
4,4a,4b,4c,4d シールリング
5 カバー
6a、6b 外輪軌道
7 静止側フランジ
8a、8b 内輪軌道
9 回転側フランジ
11 軸受内部空間
12 芯金
13 シール材
14,14a サイドリップ
15,15a メインリップ
16,16a,16b,16c,16d グリースリップ
17 ラビリンスリップ
18 堰部
20 内輪
21 エンコーダ
22 センサホルダ
23 センサ挿入穴
24 ナット
30,30a,30b 突起
31 通気溝
32,32a 突起
33 第1シール空間
34 第2シール空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記軸受内部空間内の圧力変化に伴い、前記グリースリップの先端部と前記シール摺接面との角度が変化する事により開閉する弁機構を、前記グリースリップの先端部に設けた事を特徴とするシール付車輪支持用軸受ユニット。 An outer ring having a double row outer ring raceway on the inner peripheral surface, a hub having a double side inner ring raceway on the outer peripheral surface, and a rotation side flange for supporting and fixing the wheel on the outside in the axial direction; and each outer ring raceway, A plurality of rolling elements provided between each of the inner ring raceways so as to be freely rotatable, and an axial end opening of a bearing inner space existing between the inner peripheral surface of the outer ring and the outer peripheral surface of the hub A seal ring that closes the outer ring, and the seal ring includes an annular metal core fixed to the axial end of the outer ring, and a seal material fixed to the entire circumference of the metal core, The seal material includes a plurality of seal lips, and a tip edge of a grease lip which is a seal lip disposed at a position in contact with the bearing internal space among the seal lips is provided on the outer peripheral surface of the hub. Slid over the entire circumference of the seal sliding surface And the grease lip is inclined in the direction toward the axially central side of the bearing internal space as it goes from the outer diameter side edge as the base end to the inner diameter side edge as the tip edge. In the sealed wheel support bearing unit,
A valve mechanism that opens and closes when the angle between the tip of the grease lip and the seal sliding contact surface changes in accordance with the pressure change in the bearing internal space is provided at the tip of the grease lip. Bearing unit for wheel support with seal.
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