JP2015183801A - 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車輪用軸受装置、特に、密封性能の向上を図った車輪用軸受装置に関するものである。 The present invention relates to a wheel bearing device for rotatably supporting a wheel of an automobile or the like, and more particularly to a wheel bearing device with improved sealing performance.
従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。この車輪用軸受装置には、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。一方、オフロードカーやトラック等、車体重量が嵩む車両には複列円錐ころ軸受が使用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a wheel bearing device for supporting a wheel of an automobile or the like is such that a hub wheel for mounting a wheel is rotatably supported via a rolling bearing, and there are a drive wheel and a driven wheel. For structural reasons, an inner ring rotation method is generally used for driving wheels, and an inner ring rotation method and an outer ring rotation method are generally used for driven wheels. As the wheel bearing device, a double-row angular ball bearing having a desired bearing rigidity, exhibiting durability against misalignment, and having a small rotational torque from the viewpoint of improving fuel efficiency is often used. On the other hand, double row tapered roller bearings are used in vehicles such as off-road cars and trucks that have a heavy vehicle body weight.
この種の車輪用軸受装置は泥水等がかかり易い部位に配置されるため、シール装置が装着されて外方部材と内方部材との間を密封するように構成されている。一般的に、シール装置は、シールリップを備えたシール部材が固定側部材となる外方部材に装着され、シールリップが内方部材の外周面に摺接されている。 Since this type of wheel bearing device is disposed at a site where muddy water or the like is likely to be applied, a seal device is mounted to seal between the outer member and the inner member. Generally, in a sealing device, a sealing member having a sealing lip is attached to an outer member serving as a stationary member, and the sealing lip is slidably contacted with an outer peripheral surface of the inner member.
こうした車輪用軸受装置の一例を図10に示す。この車輪用軸受装置50は、車体側に非回転に取り付けられる外方部材51と、外方部材51にボール60を介して回転支持される内方部材52とを有し、車輪(図示せず)は内方部材52に固定されて車体に対して回転可能とされている。そして、車輪用軸受装置50は、泥水等がかかり易い場所に配置されるため、密封装置を配置して内方部材52と外方部材51との間を密封するように構成されている。
An example of such a wheel bearing device is shown in FIG. The wheel bearing
この密封装置は、外方部材51の端部内周に嵌着されたシール53と、ハブ輪54の車輪取付フランジ55の基部56に嵌着された金属環57とからなる。シール53は、円環状の合成ゴム等の弾性部材からなるシール部材58と、このシール部材58を保持する芯金59で構成されている。シール部材58は、一対のサイドリップ58a、58bと、グリースリップ58cを有しており、各リップ58a、58b、58cは金属環57にそれぞれ摺接するように配置されている。
This sealing device includes a
金属環57は、ハブ輪54の肩部54aに外嵌される円筒状の嵌合部57aと、円弧状に形成された基部56に対応して円弧状に形成された湾曲部57bと、この湾曲部57bから径方向外方に延び、車輪取付フランジ55の側面55aに密着される円板部57cと、この円板部57cの外径部から車輪取付フランジ55に対して軸方向に離間して延びる傘部57dと、この傘部57dから径方向外方に突出して形成された折曲部57eとを備えている。
The
基部56は、ハブ輪54の肩部54aと車輪取付フランジ55との間の角部に所定の曲率半径rからなる円弧面に形成されている。そして、この円弧面に対応して、金属環57の湾曲部57bは所定の曲率半径Rからなる円弧面からなり、それぞれの曲率半径R、rがR≧rになるように設定されている。これにより、金属環57を基部56に嵌合した時に基部56の円弧面に金属環57の湾曲部57bが干渉して浮き上がるのを防止している。したがって、車輪取付フランジ55の側面55aと金属環57の円板部57cとの間に隙間が生じるのが防止されて両者が密着し、サイドリップ58a、58bのシメシロのバラツキを抑えて安定した密封性を確保することができる。
The
また、外方部材51の端部外周に所定の傾斜角θ1からなるテーパ面51aが形成されている。一方、金属環57の傘部57dは、この外方部材51のテーパ面51aに対応して所定の傾斜角θ2が設けられ、端部に向って漸次拡径するテーパ状に形成されている。そして、テーパ面51aとの間に環状の隙間Aが形成され、ラビリンスシールが構成されている。傾斜角θ1、θ2は、同一角度になるように15°〜30°の範囲に設定されると共に、隙間Aは0.05〜1.0mm(直径)の範囲に設定されている。
Further, a
このように、傘部57dの内周面と外方部材51のテーパ面51aとによって形成されたラビリンス効果により、シール53と金属環57との摺接部に泥水等が浸入するのを防止することができると共に、この隙間Aから金属環57の内部に泥水等が浸入したとしても、図中矢印にて示すように、金属環57の回転に伴う遠心力によって容易に外部に排出され、サイドリップ58a上に滞留することはない。したがって、泥水等がサイドリップ58aの摺接面に付着して摩耗するのを防止し、長期間に亘って安定した密封性を保持することができる(例えば、特許文献1参照。)。
Thus, the labyrinth effect formed by the inner peripheral surface of the
こうした従来の車輪用軸受装置50における密封装置では、金属環57の傘部57dの内周面と外方部材51のテーパ面51aとによって形成されたラビリンス効果により、シール53と金属環57との摺接部に泥水等が浸入するのを防止することができる特徴を備えている。ここで、金属環57と外方部材51のテーパ面51aとのラビリンス隙間Aは、さらに詰めることによりさらなる耐泥水性の向上を図ることができる。然しながら、このラビリンスシールは、プレス加工により成形されている金属環57と外方部材51とからなる金属同士で構成されているため、製造寸法のバラツキがあり、ラビリンス隙間Aを狭く設定するのに限界がある。また、金属環57が回転部材となるハブ輪54に固定されているため、ハブ輪54の回転により金属環57の傘部57dが遠心力によって膨らみ、却って運転中にラビリンス隙間Aが大きくなって、長期間に亘って安定した密封性を保持するのは難しい。
In such a conventional sealing device for the wheel bearing
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、金属環の遠心力による影響を最小限に抑え、外方部材とのラビリンス隙間をより狭く設定できるデフレクタシールを着想し、シールの密封性能の向上を図って、軸受性能を長期間に亘って維持することができる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, conceived of a deflector seal that can minimize the influence of the centrifugal force of the metal ring, and can set the labyrinth gap with the outer member more narrowly. An object of the present invention is to provide a wheel bearing device capable of improving the performance and maintaining the bearing performance over a long period of time.
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、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に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または等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に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、これらシールのうちアウター側のシールが、前記外方部材の端部内周に嵌合される芯金と、この芯金に一体に接合されたシール部材からなると共に、前記車輪取付フランジのインナー側の基部が断面円弧状に形成され、この基部に金属環が嵌着され、この金属環に前記シール部材が摺接された車輪用軸受装置において、前記金属環が、前記ハブ輪の肩部に外嵌される円筒状の嵌合部と、断面円弧状に形成された前記基部に対応して断面円弧状に形成された湾曲部と、この湾曲部から径方向外方に延び、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に密着される円板部と、を備えると共に、前記金属環に合成ゴム製の円環状のデフレクタ部材が接合され、この接合部から前記デフレクタ部材がインナー側に延び、前記外方部材のアウター側の端部の外周面を覆う傘部を備え、この傘部と前記外方部材の外周面との間にラビリンスシールが形成されている。
In order to achieve such an object, the invention according to
このように、アウター側のシールが、外方部材の端部内周に嵌合される芯金と、この芯金に一体に接合されたシール部材からなると共に、車輪取付フランジのインナー側の基部が断面円弧状に形成され、この基部に金属環が嵌着され、この金属環にシール部材が摺接された第3または第4世代構造の車輪用軸受装置において、金属環が、ハブ輪の肩部に外嵌される円筒状の嵌合部と、断面円弧状に形成された基部に対応して断面円弧状に形成された湾曲部と、この湾曲部から径方向外方に延び、車輪取付フランジのインナー側の側面に密着される円板部と、を備えると共に、金属環に合成ゴム製の円環状のデフレクタ部材が接合され、この接合部からデフレクタ部材がインナー側に延び、外方部材のアウター側の端部の外周面を覆う傘部を備え、この傘部と外方部材の外周面との間にラビリンスシールが形成されているので、シールと金属環との摺接部に泥水等が浸入するのを防止することができる。また、従来のように、ラビリンスシールがプレス加工により成形されている金属環と外方部材とからなる金属同士で構成されているのではなく、デフレクタ部材が合成ゴムで金属環に加硫成形されているため、製造寸法のバラツキを抑えることができ、ラビリンス隙間を狭く設定することができると共に、例えば、車両の旋回時に外方部材が傾いたり外周面が変形したりして傘部に接触したとしても傘部が弾性変形するだけで外方部材やデフレクタ部材が損傷する恐れはない。したがって、シールの密封性能の向上を図って、軸受性能を長期間に亘って維持することができる車輪用軸受装置を提供することができる。 Thus, the outer side seal is composed of a core metal fitted to the inner periphery of the end of the outer member, and a seal member integrally joined to the core metal, and the base part on the inner side of the wheel mounting flange is In a third or fourth generation wheel bearing device having a circular arc cross section, a metal ring fitted to the base, and a seal member in sliding contact with the metal ring, the metal ring is a shoulder of the hub ring. A cylindrical fitting portion that is externally fitted to the portion, a curved portion that is formed in an arc shape corresponding to the base portion that is formed in an arc shape in cross section, and a wheel mounting that extends radially outward from the curved portion. An annular deflector member made of synthetic rubber and joined to the metal ring, and the deflector member extends to the inner side from the joint portion, and is an outer member. An umbrella part covering the outer peripheral surface of the outer end of the Since the labyrinth seal is formed between the outer surface of the umbrella portion and the outer member, it is possible to prevent the muddy water or the like from entering the sliding contact portion between the seal and the metal ring. In addition, the labyrinth seal is not made of metal composed of a metal ring and an outer member formed by press working as in the prior art, but the deflector member is vulcanized and molded into a metal ring with synthetic rubber. Therefore, variations in manufacturing dimensions can be suppressed, the labyrinth gap can be set narrow, and, for example, the outer member is tilted or the outer peripheral surface is deformed when the vehicle turns, and the umbrella portion comes into contact with the umbrella portion. However, there is no fear that the outer member and the deflector member are damaged only by the elastic deformation of the umbrella portion. Accordingly, it is possible to provide a wheel bearing device capable of improving the sealing performance of the seal and maintaining the bearing performance over a long period of time.
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記デフレクタ部材の傘部が断面尖塔状に形成されていれば、基部から遠ざかるにつれて傘部の質量が減少し、遠心力が小さくなってその影響を最小限に抑え、ラビリンス隙間が拡大するのを防止することができる。 Preferably, if the umbrella part of the deflector member is formed in the shape of a spire as in the invention described in claim 2, the mass of the umbrella part decreases as the distance from the base part decreases, and the centrifugal force decreases. The influence can be minimized and the labyrinth gap can be prevented from expanding.
また、請求項3に記載の発明のように、前記デフレクタ部材の傘部の外径面に環状溝が形成されていれば、車輪取付フランジの側面と金属環の円板部との間に浸入しようとする泥水等の異物をこの環状溝によって下部に流入させて減少させ、基部および金属環の装着部の発錆を防止することができる。
If the annular groove is formed on the outer diameter surface of the umbrella portion of the deflector member as in the invention described in
また、請求項4に記載の発明のように、前記外方部材のアウター側の端部外周に環状の段部が形成されると共に、前記デフレクタ部材が、その基部からインナー側に延び、前記外方部材の段部を覆う傘部を備え、前記傘部の内径面と前記段部との間に環状の隙間と、前記傘部の先端部と前記段部の壁面との間に軸方向の隙間が形成され、L字状のラビリンスシールが構成されていれば、傘部と外方部材の段部とによって形成されるL字状のラビリンスシールによって、ラビリンス効果が一層発揮され、耐泥水性を向上させることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, an annular step is formed on the outer periphery of the outer side end of the outer member, and the deflector member extends from the base to the inner side, An umbrella portion covering the step portion of the side member, and an annular gap between the inner diameter surface of the umbrella portion and the step portion, and an axial direction between the tip portion of the umbrella portion and the wall surface of the step portion. If a gap is formed and an L-shaped labyrinth seal is formed, the labyrinth effect is further exerted by the L-shaped labyrinth seal formed by the umbrella portion and the stepped portion of the outer member. Can be improved.
また、請求項5に記載の発明のように、前記デフレクタ部材の基部が厚肉に形成されていれば、傘部の剛性が高くなり、金属環の回転に伴う遠心力の影響を最小限に抑えることができる。 Moreover, if the base part of the said deflector member is formed thickly like invention of Claim 5, the rigidity of an umbrella part will become high and the influence of the centrifugal force accompanying rotation of a metal ring will be minimized. Can be suppressed.
また、請求項6に記載の発明のように、前記金属環が、前記円板部の外径部から前記車輪取付フランジに対して軸方向に離間して径方向外方に延びる屈曲部を有し、この屈曲部からさらに径方向外方に傾斜して延びる先端部を備え、前記金属環の屈曲部から先端部に亙って前記デフレクタ部材が一体に接合されていれば、金属環の剛性が高くなると共に、傘部の剛性が高くなって金属環の回転に伴う遠心力の影響を最小限に抑えることができる。 According to a sixth aspect of the present invention, the metal ring has a bent portion that extends radially outward from the outer diameter portion of the disc portion in an axial direction with respect to the wheel mounting flange. If the deflector member is integrally joined from the bent portion to the distal end portion, the tip end portion is inclined and extended radially outward from the bent portion. And the rigidity of the umbrella is increased, and the influence of centrifugal force accompanying the rotation of the metal ring can be minimized.
また、請求項7に記載の発明のように、前記デフレクタ部材が、その基部からアウター側に延び、断面が三角形状に形成された弾性リップを備え、この弾性リップが前記車輪取付フランジのインナー側の側面に弾性接触されていれば、車輪取付フランジの側面と金属環の円板部との間から異物が浸入するのを防止して基部および金属環の装着部の発錆を長期間に亘って防止することができる。 According to a seventh aspect of the present invention, the deflector member includes an elastic lip that extends from the base portion to the outer side and has a triangular cross section, and the elastic lip is an inner side of the wheel mounting flange. If it is in elastic contact with the side surface of the metal ring, foreign matter can be prevented from entering between the side surface of the wheel mounting flange and the disk part of the metal ring, and rusting of the base part and the metal ring mounting part can occur over a long period of time. Can be prevented.
また、請求項8に記載の発明のように、前記デフレクタ部材の傘部と前記外方部材の外周面とのラビリンス隙間が0.2〜1.0mm(直径)の範囲に設定されていれば、傘部や外方部材の寸法バラツキや偏心等により、傘部の内径面が外方部材に干渉する恐れがなくなり、泥水等が浸入するのを効果的に防止することができる。 Further, as in the invention according to claim 8, if the labyrinth gap between the umbrella portion of the deflector member and the outer peripheral surface of the outer member is set in a range of 0.2 to 1.0 mm (diameter). Further, due to dimensional variation or eccentricity of the umbrella part or the outer member, there is no possibility that the inner diameter surface of the umbrella part interferes with the outer member, and muddy water or the like can be effectively prevented from entering.
本発明に係る車輪用軸受装置は、外周に懸架装置に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面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、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に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または等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に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、これらシールのうちアウター側のシールが、前記外方部材の端部内周に嵌合される芯金と、この芯金に一体に接合されたシール部材からなると共に、前記車輪取付フランジのインナー側の基部が断面円弧状に形成され、この基部に金属環が嵌着され、この金属環に前記シール部材が摺接された車輪用軸受装置において、前記金属環が、前記ハブ輪の肩部に外嵌される円筒状の嵌合部と、断面円弧状に形成された前記基部に対応して断面円弧状に形成された湾曲部と、この湾曲部から径方向外方に延び、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に密着される円板部と、を備えると共に、前記金属環に合成ゴム製の円環状のデフレクタ部材が接合され、この接合部から前記デフレクタ部材がインナー側に延び、前記外方部材のアウター側の端部の外周面を覆う傘部を備え、この傘部と前記外方部材の外周面との間にラビリンスシールが形成されているので、シールと金属環との摺接部に泥水等が浸入するのを防止することができる。また、従来のように、ラビリンスシールがプレス加工により成形されている金属環と外方部材とからなる金属同士で構成されているのではなく、デフレクタ部材が合成ゴムで金属環に加硫成形されているため、製造寸法のバラツキを抑えることができ、ラビリンス隙間を狭く設定することができると共に、例えば、車両の旋回時に外方部材が傾いたり外周面が変形したりして傘部に接触したとしても傘部が弾性変形するだけで外方部材やデフレクタ部材が損傷する恐れはない。したがって、シールの密封性能の向上を図って、軸受性能を長期間に亘って維持することができる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 an outer member integrally formed with a vehicle body mounting flange for mounting to a suspension device on the outer periphery, and an outer member formed integrally with a double row outer rolling surface on the inner periphery, and one end A wheel mounting flange for mounting the wheel on the part, an inner rolling surface facing one of the outer rolling surfaces of the double row on the outer periphery, and a small diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface And an outer joint member of an inner ring or a constant velocity universal joint that is fitted to the hub ring and has an inner rolling surface facing the other of the outer rolling surfaces of the double row on the outer periphery. Formed between the outer member and the inner member, a double row rolling element housed between the rolling surfaces of the inner member and the outer member. And seals mounted on both side openings of the annular space. And a base member fitted to the inner periphery of the end portion of the outer member and a seal member integrally joined to the core member, and a base portion on the inner side of the wheel mounting flange has an arcuate cross section. In the wheel bearing device formed and fitted with a metal ring on the base, and the seal member is slidably contacted with the metal ring, the metal ring has a cylindrical shape fitted on the shoulder of the hub ring. A fitting portion, a curved portion formed in a cross-section arc shape corresponding to the base portion formed in a cross-section arc shape, and extending radially outward from the curved portion, on the side surface on the inner side of the wheel mounting flange An annular deflector member made of synthetic rubber is joined to the metal ring, and the deflector member extends to the inner side from the joined portion, and is attached to the outer side of the outer member. It has an umbrella part that covers the outer peripheral surface of the end part. Since part labyrinth seal between the outer peripheral surface of the outer member is formed, it is possible to prevent the muddy water or the like from entering the sliding contact portion between the seal and the metal ring. In addition, the labyrinth seal is not made of metal composed of a metal ring and an outer member formed by press working as in the prior art, but the deflector member is vulcanized and molded into a metal ring with synthetic rubber. Therefore, variations in manufacturing dimensions can be suppressed, the labyrinth gap can be set narrow, and, for example, the outer member is tilted or the outer peripheral surface is deformed when the vehicle turns, and the umbrella portion comes into contact with the umbrella portion. However, there is no fear that the outer member and the deflector member are damaged only by the elastic deformation of the umbrella portion. Accordingly, it is possible to provide a wheel bearing device capable of improving the sealing performance of the seal and maintaining the bearing performance over a long period of time.
外周に懸架装置に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面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、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に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両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、これらシールのうちアウター側のシールが、前記外方部材の端部内周に嵌合される芯金と、この芯金に一体に接合されたシール部材からなると共に、前記車輪取付フランジのインナー側の基部が断面円弧状に形成され、この基部に鋼板からプレス加工にて形成された金属環が嵌着され、この金属環に前記シール部材のサイドリップが摺接された車輪用軸受装置において、前記金属環が、前記ハブ輪の肩部に外嵌される円筒状の嵌合部と、円弧状に形成された前記基部に対応して円弧状に形成された湾曲部と、この湾曲部から径方向外方に延び、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に密着される円板部と、この円板部の外径部から前記車輪取付フランジに対して軸方向に離間して径方向外方に延びる屈曲部と、を備えると共に、この屈曲部に合成ゴム製の円環状のデフレクタ部材が加硫接着によって一体に接合され、このデフレクタ部材が、前記外方部材のアウター側の端部の円筒状の外周面を覆い、当該デフレクタ部材の基部からインナー側に向って漸次縮径するテーパ状に形成された外径面と、円筒面に形成された内径面を有する傘部を備え、この内径面と前記外方部材の外周面との間にラビリンス隙間が形成されている。 An outer member integrally having a vehicle body mounting flange to be attached to the suspension device on the outer periphery, a double row outer rolling surface formed integrally on the inner periphery, and a wheel mounting flange for attaching a wheel to one end And a hub wheel in which an inner rolling surface facing one of the double row outer rolling surfaces and a small-diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface are formed on the outer periphery, and the hub An inner member composed of an inner ring that is fitted to a ring and has an inner race surface on the outer periphery that faces the other of the outer rows of the double row, and both the inner member and the outer member. A plurality of rolling elements accommodated in a freely rolling manner between the surfaces, and seals mounted on both side openings of the annular space formed between the outer member and the inner member. Outer side seal is a metal core fitted to the inner periphery of the end of the outer member, and the metal core A base member on the inner side of the wheel mounting flange is formed in an arc shape in cross section, and a metal ring formed by pressing from a steel plate is fitted to the base part. In the wheel bearing device in which the side lip of the seal member is slidably contacted, the metal ring includes a cylindrical fitting portion that is fitted on a shoulder portion of the hub wheel, and the base portion that is formed in an arc shape. Corresponding to the curved portion, a disc portion extending radially outward from the curved portion and being in close contact with the inner side surface of the wheel mounting flange, and an outer diameter of the disc portion And a bent portion extending radially outward from the wheel mounting flange in the axial direction, and an annular deflector member made of synthetic rubber is integrally joined to the bent portion by vulcanization adhesion This deflector member is The outer surface of the outer member is covered with a cylindrical outer peripheral surface, and is formed on a cylindrical surface and an outer diameter surface formed in a tapered shape that gradually decreases in diameter from the base of the deflector member toward the inner side. An umbrella portion having an inner diameter surface is provided, and a labyrinth gap is formed between the inner diameter surface and the outer peripheral surface of the outer member.
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、本発明に係るデフレクタ部材の遠心力による変形状態を示し、(a)は、比較例を示す模式図、(b)は、図2のデフレクタ部材を示す模式図、図4は、図2のデフレクタ部材の変形例を示す要部拡大図、図5は、図4のデフレクタ部材の変形例を示す要部拡大図、図6は、図2のデフレクタ部材の他の変形例を示す要部拡大図、図7は、図6のデフレクタ部材の変形例を示す要部拡大図、図8は、図7のデフレクタ部材の変形例を示す要部拡大図、図9は、図8の金属環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 portion of FIG. 1, and FIG. 3 is a centrifugal view of a deflector member according to the present invention. FIG. 4A is a schematic diagram showing a comparative example, FIG. 4B is a schematic diagram showing the deflector member of FIG. 2, and FIG. 4 is a main part showing a modified example of the deflector member of FIG. FIG. 5 is an enlarged view of a main part showing a modification of the deflector member in FIG. 4, FIG. 6 is an enlarged view of a main part showing another modification of the deflector member in FIG. 2, and FIG. FIG. 8 is a main part enlarged view showing a modification of the deflector member of FIG. 7, and FIG. 9 is a main part enlarged view showing a modification of the metal ring of FIG. is there. In the following description, the side closer to the outer side of the vehicle when assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in FIG. 1), and the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in FIG. 1).
この車輪用軸受装置は第3世代と呼称される駆動輪用であって、内方部材1と、この内方部材1に複列の転動体(ボール)3を介して外挿された外方部材2とを備えている。内方部材1は、ハブ輪4と、このハブ輪4に固定された内輪5とからなる。
This wheel bearing device is for a drive wheel called a third generation, and is an
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、外周に一方(アウター側)の内側転走面4aと、この内側転走面4aから軸方向に延びる円筒状の小径段部4bが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション(またはスプライン)4dが形成されている。車輪取付フランジ6にはハブボルト6aが周方向等配に植設されている。
The
内輪5は、外周に他方(インナー側)の内側転走面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。
The inner ring 5 is formed with the other (inner side)
ハブ輪4はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、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の範囲に硬化処理されている。なお、加締部4cは鍛造加工後の表面硬さのままで未焼入れ部とされている。これにより、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、内輪5の嵌合部となる小径段部4bの耐フレッティング性が向上すると共に、加締加工によって加締部4cに微小クラック等が発生するのを防止している。
The
外方部材2は、外周にナックル(図示せず)に取り付けられるための車体取付フランジ2bを一体に有し、内周に内方部材1の複列の内側転走面4a、5aに対向する複列の外側転走面2a、2aが一体に形成されている。この外方部材2はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面2a、2aが高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The outer member 2 integrally has a vehicle
一方、内輪5はSUJ2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。また、転動体3はSUJ2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで62〜67HRCの範囲に硬化処理されている。そして、外方部材2と内方部材1の両転走面間に複列の転動体3、3が収容され、保持器7、7によって転動自在に保持されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成している。
On the other hand, the inner ring 5 is made of high carbon chrome steel such as SUJ2, and is hardened in the range of 58 to 64 HRC up to the core part by quenching. Further, the rolling
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8、9が装着されている。これらのシール8、9によって、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に浸入するのを防止している。なお、インナー側シール9は、断面がL字状をなして互いに対向配置された環状のシール板10とスリンガ11とからなる、所謂パックシールを構成している。
Further, seals 8 and 9 are attached to the opening of the annular space formed between the outer member 2 and the
本実施形態では、車輪取付フランジ6のインナー側の基部6bに金属環12が嵌着され、アウター側のシール8は、この金属環12に摺接するように配設されている。具体的には、シール8は、図2に拡大して示すように、外方部材2のアウター側の端部内周に嵌合される芯金13と、この芯金13に加硫接着等により一体に接合されたシール部材14とからなる。芯金13は、金属環12に泥水がかからないため冷間圧延鋼板(JIS規格のSPCC系等)からプレス加工にて断面コの字状に形成されているが、防錆能を有するオーステナイト系ステンレス鋼板(JIS規格のSUS304系等)を用いても良い。
In the present embodiment, the
一方、シール部材14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、芯金13の外周部に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ14aとダストリップ14b、および芯金13の内縁部に接合され、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ14cを有している。これらのサイドリップ14aとダストリップ14bおよびグリースリップ14cは、車輪取付フランジ6のインナー側の基部6bに嵌着された金属環12に摺接されている。なお、芯金13の外方部にはシール部材14が回り込んで接合され、所謂ハーフメタル構造をなしている。これにより、外方部材2と芯金13との嵌合部の気密性を高め、泥水等の異物が軸受内部に浸入するのを防止している。
On the other hand, the
なお、シール部材14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。
As the material of the
金属環12は、耐食性を有する鋼板、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼板、フェライト系ステンレス鋼板(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形成され、ハブ輪4の肩部4eに外嵌される円筒状の嵌合部12aと、円弧状に形成された基部6bに対応して円弧状に形成された湾曲部12bと、この湾曲部12bから径方向外方に延び、車輪取付フランジ6のインナー側の側面6cに密着される円板部12cと、この円板部12cの外径部から車輪取付フランジ6に対して軸方向に離間して径方向外方に延びる屈曲部12dと、を備えている。この屈曲部12dは、後述するデフレクタ部材15を接合する部位で、金属環12の剛性を向上させて金属環12の寸法・形状精度を高めることができる。
The
なお、この金属環12は、素材となる鋼板の表面粗さがRa0.2〜0.6の範囲に設定されている。これにより、良好なシール摺接面を得ることができ、リップ摩耗を抑制すると共に、劣悪な環境で使用されても、シール8の密封性能の維持を図ることができる。なお、Raは、JISの粗さ形状パラメータの一つで(JIS B0601−1994)、算術平均粗さのことで、平均線から絶対値偏差の平均値を言う。
In addition, as for this
基部6bは、ハブ輪4の肩部4eと車輪取付フランジ6との間の角部に所定の曲率半径rからなる断面円弧面に形成されている。そして、この円弧面に対応して、金属環12の湾曲部12bは所定の曲率半径Rからなる円弧面からなり、それぞれの曲率半径R、rがR≧rになるように設定されている。これにより、金属環12を基部6bに嵌合した時に基部6bの円弧面に金属環12の湾曲部12bが干渉して浮き上がるのを防止している。
The
また、金属環12の屈曲部12dに円環状のデフレクタ部材15が加硫接着によって一体に接合されている。このデフレクタ部材15はNBR等の合成ゴムからなり、基部(接合部)15aからアウター側に延び、断面が三角形状に形成された弾性リップ15bと、基部15aからインナー側に延び、外方部材2のアウター側の端部の円筒状の外周面2cを覆う傘部16を備えている。弾性リップ15bは車輪取付フランジ6の側面6cに弾性接触され、車輪取付フランジ6の側面6cと金属環12の円板部12cとの間から異物が浸入するのを防止して基部6bおよび金属環12の装着部の発錆を長期間に亘って防止することができる。
An
また、傘部16は断面が尖塔状に形成され、インナー側に向って漸次縮径するテーパ状に形成された外径面16aと、円筒面に形成された内径面16bを備えている。この内径面16bは、外方部材2の円筒状の外周面2cとの間に環状のラビリンス隙間δが形成され、ラビリンスシールが構成されている。このラビリンス隙間δは0.2〜1.0mm(直径)の範囲に設定されている。なお、ラビリンス隙間δが0.2mm未満となると傘部16や外方部材2の寸法バラツキや偏心等により、傘部16の内径面16bが外方部材2に干渉する恐れがあると共に、1.0mmを超えて設定すると、泥水等が浸入し易くなるので好ましくない。
The
このように、傘部16の内径面16bと外方部材2の外周面2cとによって形成されたラビリンス効果により、シール8と金属環12との摺接部に泥水等が浸入するのを防止することができる。また、従来のように、ラビリンスシールがプレス加工により成形されている金属環と外方部材とからなる金属同士で構成されているのではなく、デフレクタ部材15が合成ゴムで金属環12に加硫成形されているため、製造寸法のバラツキを抑えることができ、ラビリンス隙間δを狭く設定することができると共に、例えば、車両の旋回時に外方部材2が傾いたり外周面2cが変形したりして傘部16に接触したとしても傘部16が弾性変形するだけで外方部材2やデフレクタ部材15が損傷する恐れはない。したがって、シール8の密封性能の向上を図って、軸受性能を長期間に亘って維持することができる車輪用軸受装置を提供することができる。
As described above, the labyrinth effect formed by the
さらに、本実施形態では、デフレクタ部材15の傘部16の外径面16aがインナー側に向って漸次縮径するテーパ状に形成されているので、金属環12の回転に伴う遠心力の影響を最小限に抑えることができる。すなわち、図3(a)に模式的に示すように、傘部16が肉厚一定の円筒状の場合、基部15aからの距離が遠いほど回転時の遠心力(F1=F2=F3)による回転軸P周りのモーメントが大きくなって膨らみ、図中破線にて示すように拡径してしまい、ラビリンス隙間δが拡大して泥水等が浸入し易くなるが、(b)に示す本実施形態のように、傘部16が尖塔状に形成されていれば、基部15aから遠ざかるにつれて傘部16の質量が減少し、遠心力(F1>F2>F3)が小さくなってその影響を最小限に抑え、ラビリンス隙間δが拡大するのを防止することができる。
Furthermore, in this embodiment, since the
なお、ここでは、車輪用軸受装置として従動輪側の第3世代構造を例示したが、本発明に係る車輪用軸受装置はこれに限らず、適用可能な構造であれば第4世代であっても良い。さらに、本実施形態では、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ものを例示したが、無論これに限らず、転動体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。
In addition, although the 3rd generation structure by the side of a driven wheel was illustrated here as a wheel bearing apparatus, the wheel bearing apparatus which concerns on this invention is not limited to this, If it is an applicable structure, it is 4th generation. Also good. Furthermore, in the present embodiment, an example of a double-row angular contact ball bearing using balls as the rolling
図4にデフレクタ部材の変形例を示す。この実施形態は基本的には前述した実施形態(図2)のシール8とデフレクタ部材15の傘部16および外方部材2の一部形状が異なるだけで、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詳細な説明を省略する。
FIG. 4 shows a modification of the deflector member. This embodiment is basically the same as that of the above-described embodiment (FIG. 2) except that the shapes of the seal 8 and the
前述した実施形態と同様、車輪取付フランジ6のインナー側の基部6bに金属環12が嵌着され、アウター側のシール17は、この金属環12に摺接するように配設されている。そして、この金属環12の屈曲部12dにデフレクタ部材18が加硫接着によって一体に接合されている。
Similar to the embodiment described above, the
シール17は、外方部材19のアウター側の端部内周に嵌合される芯金20と、この芯金20に加硫接着等により一体に接合されたシール部材21とからなる。芯金20は冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面コの字状に形成されている。一方、シール部材21はNBR等の合成ゴムからなり、芯金20の外周部に接合され、径方向外方に傾斜して延びる一対のサイドリップ21a、21bと、芯金20の内縁部に接合され、軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ21cを有している。これらのサイドリップ21a、21bおよびグリースリップ21cは、車輪取付フランジ6のインナー側の基部6bに嵌着された金属環12に摺接されている。なお、芯金20の外方部にはシール部材21が回り込んで接合されてハーフメタル構造をなしている。
The
外方部材19のアウター側の端部外周に所定の傾斜角β1からなるテーパ面19aが形成されている。デフレクタ部材18はNBR等の合成ゴムからなり、基部15aからアウター側に延び、断面が三角形状に形成された弾性リップ15bと、基部15aからインナー側に延び、外方部材19のテーパ面19aを覆う傘部22を備えている。傘部22は断面尖塔状に形成され、円筒面に形成された外径面22aと、インナー側に向って漸次拡径するテーパ状に形成された内径面22bと、を備えている。この内径面22bは、外方部材19のテーパ面19aに対応して所定の傾斜角β2が設けられ、テーパ面19aとの間に環状のラビリンス隙間δが形成されてラビリンスシールが構成されている。
A
このように、傘部22の内径面22bと外方部材19のテーパ面19aとによって形成されたラビリンス効果により、シール17と金属環12との摺接部に泥水等が浸入するのを防止することができると共に、デフレクタ部材18が合成ゴムで金属環12に加硫成形されているため、製造寸法のバラツキを抑えることができ、ラビリンス隙間δを狭く設定することができる。また、ラビリンス隙間δから金属環12の内部に泥水等が浸入したとしても、図中矢印にて示すように、金属環12の回転に伴う遠心力によって容易に外部に排出され、サイドリップ21a上に滞留することはない。したがって、泥水等がサイドリップ21aの摺接面に付着して摩耗するのを防止し、長期間に亘って安定した密封性を保持することができる。
As described above, the labyrinth effect formed by the
傾斜角β1、β2は、略同一角度になるように15°〜30°の範囲に設定されている。この傾斜角β1、β2が30°を超えると泥水等が浸入し易くなると共に、15°未満になると、ラビリンスシールを介して浸入した泥水等が遠心力によって排水し難くなるので好ましくない。なお、ここでいう「略同一」の略とは、例えば、設計の狙い値であって実質的に角度差がない状態、すなわち、加工誤差等によって生じる角度差は当然許容されるべきものである。 The inclination angles β1 and β2 are set in a range of 15 ° to 30 ° so as to be substantially the same angle. If the inclination angles β1 and β2 exceed 30 °, mud water or the like easily enters, and if it is less than 15 °, mud water or the like that has entered through the labyrinth seal becomes difficult to drain by centrifugal force, which is not preferable. The abbreviation “substantially the same” as used herein means, for example, a design target value that is substantially free from an angular difference, that is, an angular difference caused by a processing error or the like should be allowed. .
さらに、傘部22の内径面22bがインナー側に向って漸次拡径するテーパ状に形成されているので、前述した実施形態と同様、金属環12の回転に伴う遠心力の影響を最小限に抑えることができる。
Furthermore, since the
次に、図5〜8にデフレクタ部材の他の変形例を示す。図5に示す実施形態は、基本的には前述した実施形態(図4)のデフレクタ部材18の傘部22の一部形状が異なるだけで、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詳細な説明を省略する。
Next, other modified examples of the deflector member are shown in FIGS. The embodiment shown in FIG. 5 basically differs from the above-described embodiment (FIG. 4) only in that the shape of the
前述した実施形態と同様、車輪取付フランジ6のインナー側の基部6bに金属環12が嵌着され、アウター側のシール17は、この金属環12に摺接するように配設されている。そして、この金属環12の屈曲部12dにデフレクタ部材23が加硫接着によって一体に接合されている。
Similar to the embodiment described above, the
デフレクタ部材23はNBR等の合成ゴムからなり、基部15aからアウター側に延び、断面が三角形状に形成された弾性リップ15bと、基部15aからインナー側に延び、外方部材19のテーパ面19aを覆う傘部24を備えている。傘部24は断面尖塔状に形成され、断面円弧状の環状溝25が形成された外径面24aと、インナー側に向って漸次拡径するテーパ状に形成された内径面22bと、を備えている。
The
このように、本実施形態では、前述した実施形態と同様、傘部24の内径面22bと外方部材19のテーパ面19aとによって形成されたラビリンス効果により、シール17と金属環12との摺接部に泥水等が浸入するのを防止することができると共に、デフレクタ部材23が合成ゴムで金属環12に加硫成形されているため、製造寸法のバラツキを抑えることができ、ラビリンス隙間δを狭く設定することができ、また、傘部24の内径面22bがインナー側に向って漸次拡径するテーパ状に形成されているので、金属環12の回転に伴う遠心力の影響を最小限に抑えることができる。さらに、傘部24の外径面24aに環状溝25が形成されているので、車輪取付フランジ6の側面6cと金属環12の円板部12cとの間に浸入しようとする泥水等の異物をこの環状溝25によって下部(路面側)に流入させて減少させ、基部6bおよび金属環12の装着部の発錆を防止することができる。
As described above, in this embodiment, the sliding between the
図6に示す実施形態は、基本的には前述した実施形態(図2)のデフレクタ部材15の傘部16と外方部材2の一部形状が異なるだけで、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詳細な説明を省略する。
The embodiment shown in FIG. 6 is basically the same part or the same part other than the
前述した実施形態と同様、車輪取付フランジ6のインナー側の基部6bに金属環12が嵌着され、アウター側のシール8は、この金属環12に摺接するように配設されている。そして、この金属環12の屈曲部12dにデフレクタ部材26が加硫接着によって一体に接合されている。
Similar to the above-described embodiment, the
外方部材27のアウター側の端部外周に環状の段部28が形成されている。また、デフレクタ部材26はNBR等の合成ゴムからなり、基部15aからアウター側に延び、断面が三角形状に形成された弾性リップ15bと、基部15aからインナー側に延び、外方部材27の段部28を覆う傘部29を備えている。傘部29は、断面円弧状の環状溝25が形成された外径面29aと、円筒面に形成された内径面16bと、を備えている。そして、内径面16bと外方部材27の段部28との間に環状のラビリンス隙間δが形成されると共に、傘部29の先端部と段部28の壁面28aとの間に軸方向のラビリンス隙間δaが形成され、L字状のラビリンスシールが構成されている。なお、ここでは、軸方向のラビリンス隙間δaは0.2〜1.0mmの範囲に設定されている。なお、ラビリンス隙間δaが0.2mm未満となると傘部29や外方部材27の寸法バラツキや偏心等により、傘部29の先端面が外方部材27の壁面28aに干渉する恐れがあると共に、1.0mmを超えて設定すると、泥水等が浸入し易くなるので好ましくない。
An
このように、本実施形態では、前述した実施形態と同様、傘部29と外方部材27の段部28とによって形成されたラビリンス効果により、シール8と金属環12との摺接部に泥水等が浸入するのを防止することができると共に、デフレクタ部材26が合成ゴムで金属環12に加硫成形されているため、製造寸法のバラツキを抑えることができ、ラビリンス隙間δを狭く設定することができ、また、傘部29の外径面29aに環状溝25が形成されているので、車輪取付フランジ6の側面6cと金属環12の円板部12cとの間に浸入しようとする泥水等の異物をこの環状溝25によって下部(路面側)に流入させて減少させることができる。さらに、これらの効果に加えて、傘部29と外方部材27の段部28とによって形成されるL字状のラビリンスシールによって、ラビリンス効果が一層発揮され、耐泥水性を向上させることができる。
As described above, in this embodiment, muddy water is applied to the sliding contact portion between the seal 8 and the
図7に示す実施形態は、基本的には前述した実施形態(図6)のデフレクタ部材26の傘部29と外方部材27の一部形状が異なるだけで、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詳細な説明を省略する。
The embodiment shown in FIG. 7 is basically the same as that of the same component, except that the shape of the
前述した実施形態と同様、車輪取付フランジ6のインナー側の基部6bに金属環12が嵌着され、アウター側のシール8は、この金属環12に摺接するように配設されている。そして、この金属環12の屈曲部12dにデフレクタ部材30が加硫接着によって一体に接合されている。
Similar to the above-described embodiment, the
外方部材31のアウター側の端部外周が円筒状の外周面31aと、この外周面31aの端部に環状の段部28が形成されている。また、デフレクタ部材30はNBR等の合成ゴムからなり、基部15aからアウター側に延び、断面が三角形状に形成された弾性リップ15bと、基部15aからインナー側に延び、外方部材31の外周面31aと段部28を覆う傘部32を備えている。傘部32は、その先端部の外径面32aがインナー側に向って漸次縮径するテーパ状に形成されると共に、外方部材31の外周面31aと段部28の外郭形状に沿った内径面32c、32bを備えている。そして、内径面32bと外方部材31の段部28との間に環状のラビリンス隙間δが形成されると共に、傘部32と段部28の壁面28aとの間に軸方向のラビリンス隙間δaが形成され、さらに、外方部材31の外周面31aと傘部の内径面32cとの間にラビリンス隙間δが形成されているので、クランク状のラビリンスシールが構成されている。
The outer
このように、本実施形態では、前述した実施形態の効果に加え、金属環12の回転に伴う遠心力の影響を最小限に抑えることができると共に、傘部32と外方部材31の外周面31aと段部28とによって形成されるクランク状のラビリンスシールによって、ラビリンス区間が延長され、耐泥水性を一層向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, in addition to the effects of the above-described embodiments, the influence of the centrifugal force accompanying the rotation of the
図8に示す実施形態は、基本的には前述した実施形態(図7)のデフレクタ部材30の傘部32の一部形状が異なるだけで、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詳細な説明を省略する。
The embodiment shown in FIG. 8 is basically the same as the same part or a part having the same function, except that the shape of the
前述した実施形態と同様、車輪取付フランジ6のインナー側の基部6bに金属環12が嵌着され、アウター側のシール8は、この金属環12に摺接するように配設されている。そして、この金属環12の屈曲部12dにデフレクタ部材33が加硫接着によって一体に接合されている。
Similar to the above-described embodiment, the
デフレクタ部材33はNBR等の合成ゴムからなり、厚肉に形成された基部33aからアウター側に延び、断面が三角形状に形成された弾性リップ15bと、基部33aからインナー側に延び、外方部材31の外周面31aと段部28を覆う傘部34を備えている。傘部34は、インナー側に向って漸次縮径するテーパ状に形成された外径面34aと、外方部材31の外周面31aと段部28の外郭形状に沿った内径面32c、32bと、を備えている。そして、内径面32c、32bと外方部材31の段部28および外周面31aとの間に環状のラビリンス隙間δが形成されると共に、傘部34と段部28の壁面28aとの間に軸方向のラビリンス隙間δaが形成され、クランク状のラビリンスシールが構成されている。
The
このように、本実施形態では、前述した実施形態の効果に加え、テーパ状に形成された外径面34aと相俟って、デフレクタ部材33の基部33aが厚肉に形成されているので傘部34の剛性が高くなり、金属環12の回転に伴う遠心力の影響を最小限に抑えることができる。
As described above, in this embodiment, in addition to the effects of the above-described embodiment, the
図9に示す実施形態は、基本的には前述した実施形態(図8)の金属環12の一部構成が異なるだけで、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詳細な説明を省略する。
The embodiment shown in FIG. 9 is basically the same for the same parts or parts having the same function or the same function, except that the
車輪取付フランジ6のインナー側の基部6bには金属環35が嵌着され、アウター側のシール8は、この金属環35に摺接するように配設されている。金属環35は、耐食性を有する鋼板、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼板、フェライト系ステンレス鋼板、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形成され、ハブ輪4の肩部4eに外嵌される円筒状の嵌合部12aと、円弧状に形成された基部6bに対応して円弧状に形成された湾曲部12bと、この湾曲部12bから径方向外方に延び、車輪取付フランジ6のインナー側の側面6cに密着される円板部12cと、この円板部12cの外径部から車輪取付フランジ6に対して軸方向に離間して径方向外方に延びる屈曲部12dと、屈曲部12dからさらに径方向外方に傾斜して延びる先端部35aと、を備えている。そして、この金属環35の屈曲部12dから先端部35aに亙ってデフレクタ部材33が加硫接着によって一体に接合されている。
A
このように、本実施形態では、前述した実施形態の効果に加え、金属環35の剛性が高くなり、その結果、デフレクタ部材33の基部33aの厚肉化による剛性アップと相俟って傘部34の剛性が高くなり、金属環35の回転に伴う遠心力の影響を最小限に抑えることができる。
Thus, in this embodiment, in addition to the effects of the above-described embodiment, the rigidity of 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、駆動輪用、従動輪用に拘わらず、ハブ輪に直接内側転走面が形成された第3世代または4世代構造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 third-generation or fourth-generation wheel bearing device in which an inner rolling surface is directly formed on a hub wheel, regardless of whether it is for driving wheels or driven wheels. it can.
1 内方部材
2、19、27、31 外方部材
2a 外側転走面
2b 車体取付フランジ
2c、31a 外周面
3 転動体
4 ハブ輪
4a、5a 内側転走面
4b 小径段部
4c 加締部
4d セレーション
4e ハブ輪の肩部
5 内輪
6 車輪取付フランジ
6a ハブボルト
6b 基部
6c インナー側の側面
7 保持器
8、17 アウター側のシール
9 インナー側のシール
10 シール板
11 スリンガ
12、35 金属環
12a 嵌合部
12b 湾曲部
12c 円板部
12d 屈曲部
13、20 芯金
14、21 シール部材
14a、21a、21b サイドリップ
14b ダストリップ
14c、21c グリースリップ
15、18、23、26、30、33 デフレクタ部材
15a、33a デフレクタ部材の基部
15b 弾性リップ
16、22、24、29、32、34 傘部
16a、22a、24a、29a、32a、34a 傘部の外径面
16b、22b、32b、32c 傘部の内径面
25 環状溝
28 段部
28a 段部の壁面
35a 先端部
50 車輪用軸受装置
51 外方部材
51a 面取り部
52 内方部材
53 シール
54 ハブ輪
54a 肩部
55 車輪取付フランジ
55a 車輪取付フランジの側面
56 基部
57 金属環
57a 嵌合部
57b 湾曲部
57c 円板部
57d 傘部
57e 折曲部
58 シール部材
58a、58b サイドリップ
58c グリースリップ
59 芯金
60 ボール
A 環状の隙間
F1、F2、F3 遠心力
P 回転軸
r 基部の円弧面の曲率半径
R 金属環の湾曲部の曲率半径
β1 外方部材のテーパ面の傾斜角
β2 傘部の内径面の傾斜角
δ、δa ラビリンス隙間
θ1 外方部材のテーパ面の傾斜角
θ2 傘部の傾斜角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inner member 2, 19, 27, 31 Outer member 2a Outer rolling surface 2b Car body mounting flange 2c, 31a Outer peripheral surface 3 Rolling body 4 Hub wheel 4a, 5a Inner rolling surface 4b Small diameter step part 4c Clamping part 4d Serration 4e Hub ring shoulder 5 Inner ring 6 Wheel mounting flange 6a Hub bolt 6b Base 6c Inner side surface 7 Cage 8, 17 Outer side seal 9 Inner side seal 10 Seal plate 11 Slinger 12, 35 Metal ring 12a Fitting Part 12b Curved part 12c Disc part 12d Bent part 13, 20 Core metal 14, 21 Seal member 14a, 21a, 21b Side lip 14b Dustrip 14c, 21c Grease lip 15, 18, 23, 26, 30, 33 Deflector member 15a 33a Deflector member base 15b Elastic lips 16, 22, 24, 29, 32, 34 Umbrella 16 , 22a, 24a, 29a, 32a, 34a Umbrella part outer diameter surface 16b, 22b, 32b, 32c Umbrella part inner diameter surface 25 Annular groove 28 Step part 28a Step part wall surface 35a Tip part 50 Wheel bearing device 51 Outside Member 51a Chamfered portion 52 Inner member 53 Seal 54 Hub wheel 54a Shoulder portion 55 Wheel mounting flange 55a Side surface 56 of wheel mounting flange Base 57 Metal ring 57a Fitting portion 57b Curved portion 57c Disc portion 57d Umbrella portion 57e Bent portion 58 Seal member 58a, 58b Side lip 58c Grease lip 59 Metal core 60 Ball A Annular gaps F1, F2, F3 Centrifugal force P Rotating shaft r Radius of curvature of base arc surface R Radius of curvature of metal ring β1 Outer member Inclination angle β2 of the inner surface of the umbrella portion δ, δa Labyrinth gap θ1 Inclination angle of the tapered surface of the outer member θ2 Inclination angle of the umbrella portion
Claims (8)
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、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に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または等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に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、
これらシールのうちアウター側のシールが、前記外方部材の端部内周に嵌合される芯金と、この芯金に一体に接合されたシール部材からなると共に、
前記車輪取付フランジのインナー側の基部が断面円弧状に形成され、この基部に金属環が嵌着され、この金属環に前記シール部材が摺接された車輪用軸受装置において、
前記金属環が、前記ハブ輪の肩部に外嵌される円筒状の嵌合部と、断面円弧状に形成された前記基部に対応して断面円弧状に形成された湾曲部と、この湾曲部から径方向外方に延び、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に密着される円板部と、を備えると共に、前記金属環に合成ゴム製の円環状のデフレクタ部材が接合され、この接合部から前記デフレクタ部材がインナー側に延び、前記外方部材のアウター側の端部の外周面を覆う傘部を備え、この傘部と前記外方部材の外周面との間にラビリンスシールが形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 to be attached to the suspension device on the outer periphery, and an outer rolling surface of a double row integrally formed on the inner periphery;
A wheel mounting flange for integrally mounting a wheel at one end, an inner rolling surface facing one of the outer rolling surfaces of the double row on the outer periphery, and a small diameter step extending in the axial direction from the inner rolling surface Hub ring formed with a portion, and an outer joint member of an inner ring or a constant velocity universal joint that is fitted to the hub ring and has an inner rolling surface that is opposed to the other of the double row outer rolling surfaces on the outer periphery. An inner member comprising:
A double row rolling element housed so as to be freely rollable between both rolling surfaces of the inner member and the outer member;
A seal mounted on both side openings of an annular space formed between the outer member and the inner member;
Among these seals, the outer seal is composed of a core metal fitted to the inner periphery of the end of the outer member, and a seal member integrally joined to the core metal,
In the wheel bearing device in which the base portion on the inner side of the wheel mounting flange is formed in an arc shape in cross section, a metal ring is fitted to the base portion, and the seal member is slidably contacted with the metal ring,
The metal ring includes a cylindrical fitting portion that is externally fitted to a shoulder portion of the hub wheel, a curved portion that is formed in a cross-section arc shape corresponding to the base portion that is formed in a cross-section arc shape, and the curve A disc portion extending radially outward from the portion and being in close contact with the inner side surface of the wheel mounting flange, and an annular deflector member made of synthetic rubber is joined to the metal ring. The deflector member extends from the inner part to the inner side, and includes an umbrella part that covers the outer peripheral surface of the outer side end of the outer member, and a labyrinth seal is formed between the umbrella part and the outer peripheral surface of the outer member A bearing device for a wheel, characterized in that
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