JP2019184043A - Hub unit bearing - Google Patents

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良雄 神谷
Yoshio Kamiya
良雄 神谷
達男 若林
Tatsuo Wakabayashi
達男 若林
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Abstract

To suppress a degree of an increase of a fastening margin of a seal lip constituting a sealing device for blocking an end part opening of a bearing internal space in an axial direction accompanied by a pressure change in a sealing space.SOLUTION: A sealing device 4a for air-tightly blocking an end part opening of a bearing internal space 11 in an axial direction comprises a core grid 12a and a seal material 13a fixed to the core grid. The seal material 13 has a plurality of pieces of seal lips 14a, 15a and 16a, and makes tip edges of the seal lips slide-contact with a seal slide-contact face formed on a surface of a hub over the whole periphery. An sublimation substance is sealed into a sealing space which is defined by the adjacent seal lips and the seal slide-contact face.SELECTED DRAWING: Figure 1

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ハブユニット軸受に関する。   The present invention relates to a hub unit bearing used for rotatably supporting a wheel of an automobile with respect to a suspension device.

自動車の車輪を懸架装置に支持する為に、従来から各種構造のハブユニット軸受が使用されている。図4は、この様なハブユニット軸受の従来構造の1例を示している。このハブユニット軸受は、外輪1と、ハブ2と、複数個の転動体3と、1対の密封装置4、5と、を備えている。   Conventionally, various types of hub unit bearings have been used to support automobile wheels on a suspension system. FIG. 4 shows an example of a conventional structure of such a hub unit bearing. The hub unit bearing includes an outer ring 1, a hub 2, a plurality of rolling elements 3, and a pair of sealing devices 4 and 5.

外輪1は、内周面に複列の外輪軌道6a、6bを有し、外周面に静止側フランジ7を有している。外輪1は、使用時に、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。ハブ2は、外輪1と同心に設けられており、外輪軌道6a、6bと対向する外周面の部分に、複列の内輪軌道8a、8bを有している。ハブ2は、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を有している。ハブ2は、使用時に、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回転部材を支持固定した状態で、車輪及び制動用回転部材と共に回転する。又、図示のハブユニット軸受は、駆動輪用である為、ハブ2の径方向中心部に、駆動軸であるスプライン軸を係合させる為のスプライン孔10を形成している。
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。反対に、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 outer ring raceways 6a and 6b on the inner peripheral surface and a stationary flange 7 on the outer peripheral surface. The outer ring 1 does not rotate while being supported by the suspension device by connecting and fixing the stationary flange 7 to a knuckle of the suspension device (not shown) during use. The hub 2 is provided concentrically with the outer ring 1, and has double-row inner ring raceways 8 a and 8 b on the outer peripheral surface facing the outer ring raceways 6 a and 6 b. The hub 2 has a rotation-side flange 9 at a portion protruding outward in the axial direction from the outer ring 1. In use, the hub 2 rotates together with the wheels and the braking rotating member in a state where a braking rotating member such as a wheel and a disc (not shown) is supported and fixed to the rotation side flange 9. Further, since the hub unit bearing shown in the figure is for a drive wheel, a spline hole 10 for engaging a spline shaft as a drive shaft is formed in the central portion in the radial direction of the hub 2.
Note that “outside” in the axial direction refers to the left side of each figure, which is the outer side in the width direction of the vehicle when assembled to the automobile. On the contrary, the right side of each figure, which is the center side in the width direction of the vehicle, is referred to as “inside” in the axial direction.

転動体3は、複列の外輪軌道6a、6bと複列の内輪軌道8a、8bとの間に、各列に複数個ずつ、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ハブユニット軸受の場合には、玉に代えて円すいころを使用する場合もある。密封装置4、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気密に塞いでいる。密封装置4、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 rolling elements 3 are provided between each of the outer ring raceways 6a and 6b in the double row and the inner ring raceways 8a and 8b in the double row so as to roll freely. In the illustrated example, a ball is used as the rolling element 3, but in the case of a hub unit bearing for an automobile that is heavy in weight, a tapered roller may be used instead of the ball. The sealing devices 4 and 5 hermetically block the axial opening at both ends of the bearing inner space 11 that exists between the inner peripheral surface of the outer ring 1 and the outer peripheral surface of the hub 2. The sealing devices 4 and 5 prevent foreign matters such as muddy water from entering the bearing internal space 11 and prevent the lubricating grease sealed in the bearing internal space 11 from leaking to the outside.

密封装置4、5は、特許文献1の図12〜13等に記載されて従来から広く知られている密封装置と同様の構造を有している。即ち、密封装置を構成する外側(中間)シールリップを、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た状態で、シール摺接面に接触している。これにより、外側(中間)シールリップによる、異物侵入防止機能を高めている。これに対し、内側シールリップは、基端部から先端縁に向かう程、軸受内部空間11に向かう方向に傾斜させている。これにより、内側シールリップによる、グリース漏洩防止機能を高めている。   The sealing devices 4 and 5 have the same structure as the sealing devices that are described in FIGS. That is, the outer (intermediate) seal lip constituting the sealing device is inclined on the seal sliding contact surface in a state in which the outer (intermediate) seal lip is inclined in the direction toward the outside (opposite to the bearing internal space 11) from the base end to the tip edge. In contact. Thereby, the foreign matter intrusion prevention function by the outer (intermediate) seal lip is enhanced. On the other hand, the inner seal lip is inclined in the direction toward the bearing internal space 11 as it goes from the base end to the tip edge. This enhances the grease leakage prevention function by the inner seal lip.

ところで、ハブユニット軸受の場合、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、軸受内部空間11内の圧力が変化する。密封装置4、5を構成する内側シールリップは、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、内側シールリップの姿勢が弾性的に変化する。軸受内部空間11内の圧力が急上昇する場合には、内側シールリップの先端部が、軸受内部空間11から外部空間側に向かう力を受けて、シール摺接面に対してより広い接触面積で押し付けられた(貼り付いた)状態になったり、最悪、内側シールリップが反転する可能性がある。   By the way, in the case of a hub unit bearing, the pressure in the bearing internal space 11 changes as the temperature in the bearing internal space 11 changes as the use environment and the operating state change. The inner seal lips constituting the sealing devices 4 and 5 are provided at a position in contact with the bearing inner space 11, that is, at a position directly receiving the pressure in the bearing inner space 11. For this reason, when the pressure in the bearing internal space 11 changes, the posture of the inner seal lip changes elastically. When the pressure in the bearing inner space 11 suddenly increases, the tip of the inner seal lip receives a force from the bearing inner space 11 toward the outer space and presses against the seal sliding contact surface with a wider contact area. There is a possibility that the inner seal lip may be reversed.

特許文献2は、図5に示す様に、芯金12に固定されたシール材13が、複数のシールリップ(外側シールリップ14、中間シールリップ15、内側シールリップ16)を備えており、軸受内部空間11側と外部側との気圧差がある場合に(軸受内部空間11内の圧力が上昇、或いは、中間シールリップ15と内側シールリップ16との間に存在するシール密封空間の圧力が低下)、外部側への大きな力を受けた内側シールリップ16が、外部側へ反転しにくい密封装置4を開示している。密封装置4の内側シールリップ16は、軸受内部空間11とは反対側の面に、径方向に互いに隣接する複数の突出部40を有している。そして、内側シールリップ16の変形によって隣接する突出部40が互いに接触して、内側シールリップ16の反転を防止している。   In Patent Document 2, as shown in FIG. 5, the seal member 13 fixed to the core metal 12 includes a plurality of seal lips (an outer seal lip 14, an intermediate seal lip 15, and an inner seal lip 16). When there is a pressure difference between the internal space 11 side and the external side (the pressure in the bearing internal space 11 increases, or the pressure in the seal sealed space existing between the intermediate seal lip 15 and the inner seal lip 16 decreases) ), The sealing device 4 is disclosed in which the inner seal lip 16 that receives a large force on the outside is not easily reversed to the outside. The inner seal lip 16 of the sealing device 4 has a plurality of protrusions 40 that are adjacent to each other in the radial direction on the surface opposite to the bearing internal space 11. The adjacent protrusions 40 come into contact with each other due to the deformation of the inner seal lip 16 to prevent the inner seal lip 16 from being reversed.

しかしながら、密封装置4は、内側シールリップ16の反転に起因する過大なトルクの発生を抑制できるが、突出部40が無いシールリップと比較して、より強くシール摺接面に押し付けられる。この結果、内側シールリップ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すると共に、内側シールリップ16の摩耗が促進される。   However, although the sealing device 4 can suppress the generation of excessive torque due to the reversal of the inner seal lip 16, it is more strongly pressed against the seal sliding contact surface than a seal lip without the protrusion 40. As a result, the frictional force acting on the sliding contact portion between the front end portion of the inner seal lip 16 and the seal sliding contact surface is increased, and the wear of the inner seal lip 16 is promoted.

特開2005−016603号公報JP 2005-016603 A 特開2011−106617号公報JP 2011-106617 A

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密封装置を構成するシールリップの締め代が、密封空間内の圧力変化に伴って増大する程度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 can suppress the extent to which the tightening margin of the seal lip constituting the sealing device that closes the axial end opening of the bearing internal space increases with the pressure change in the sealed space. It was invented to realize the structure.

本発明のハブユニット軸受は、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有するハブと、前記複列の外輪軌道と前記複列の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密封装置と、を備え、
前記密封装置は、前記外輪の軸方向端部に固定された円環状の芯金と、前記芯金に固定されたシール材とを備え、前記シール材は、複数本のシールリップを備えると共に、各シールリップの先端縁を、前記ハブ又は前記ハブに固定したスリンガの表面に設けたシール摺接面に全周に亙って摺接させている。
The hub unit bearing of the present invention includes an outer ring having a double row outer ring raceway on an inner peripheral surface, a hub having a double row inner ring raceway on an outer peripheral surface, the double row outer ring raceway and the double row inner ring raceway. A plurality of rolling elements provided between the outer ring and the inner peripheral surface of the outer ring and the outer peripheral surface of the hub, and a sealing device that closes an axial end opening of the bearing internal space. With
The sealing device includes an annular metal core fixed to the axial end of the outer ring, and a seal material fixed to the metal core, and the seal material includes a plurality of seal lips, The leading edge of each seal lip is slidably contacted over the entire circumference with a seal slidable contact surface provided on the hub or the surface of a slinger fixed to the hub.

特に、本発明のハブユニット軸受に於いては、隣接する前記シールリップと前記シール摺接面とにより画成される空間内に昇華性物質が封入されている。
さらに、本発明のハブユニット軸受は、前記密封装置のうちで前記軸受内部空間に面する部分に、昇華性物質が封入されている。
In particular, in the hub unit bearing of the present invention, a sublimable substance is enclosed in a space defined by the adjacent seal lip and the seal sliding contact surface.
Further, in the hub unit bearing of the present invention, a sublimable substance is sealed in a portion of the sealing device that faces the bearing internal space.

上述の様に構成する本発明のハブユニット軸受によれば、密封装置を構成するシールリップの締め代が、密封空間内の圧力変化に伴って増大する程度を抑えられる。
即ち、シール密封空間(軸受内部空間)内の圧力が低下(上昇)すると、その影響を受けて昇華性物質が昇華(凝固)する事に伴い、圧力変化が緩和されて、シールリップの締め代が増大する事を抑えられる。従って、シールリップ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する事を抑えて、自動車の燃費の向上を図れる。さらに、シールリップの摩耗の促進を抑えられ、シールリップの寿命延長を図れる。
According to the hub unit bearing of the present invention configured as described above, it is possible to suppress the extent to which the tightening margin of the seal lip constituting the sealing device increases with the pressure change in the sealed space.
That is, when the pressure in the seal sealed space (bearing internal space) decreases (increases), the sublimation substance sublimates (solidifies) under the influence of the pressure, so that the pressure change is alleviated and the seal lip tightening allowance is reduced. Can be prevented from increasing. Therefore, an increase in the frictional force acting on the sliding contact portion between the tip end portion of the seal lip and the seal sliding contact surface can be suppressed, and the fuel efficiency of the automobile can be improved. Furthermore, the promotion of wear of the seal lip can be suppressed, and the life of the seal lip can be extended.

本発明の第1実施形態を示す、シールリングの断面図。The sectional view of the seal ring which shows a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態を示す、組み合わせシールリングの断面図。Sectional drawing of the combination seal ring which shows 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態を示す、シールリングの断面図。Sectional drawing of the seal ring which shows 2nd Embodiment of this invention. 従来構造の1例を示す、ハブユニット軸受の断面図。Sectional drawing of a hub unit bearing which shows an example of the conventional structure. 従来構造の1例を示す、密封装置の断面図。Sectional drawing of the sealing device which shows an example of a conventional structure.

[第1実施形態]
図1,2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の軸方向両端開口を塞ぐ1対の密封装置4a、5a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4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、本実施形態の特徴部分を中心に説明する。
[First Embodiment]
1 and 2 show a first embodiment of the present invention. The feature of the present embodiment is that the structure of a pair of sealing devices 4a and 5a that closes both axial openings of the bearing internal space 11 is devised. Since the structure and operation of the other parts are the same as in the case of the example of the conventional structure shown in FIG. 4 described above, the same parts are denoted by the same reference numerals, and overlapping illustrations and descriptions are omitted or simplified. Hereinafter, the characteristic part of this embodiment will be mainly described.

本実施形態のハブユニット軸受は、内周面に複列の外輪軌道6a,6bを有する外輪1と、外周面に複列の内輪軌道8a,8bを有するハブ2と、複列の外輪軌道6a,6bと複列の内輪軌道8a,8b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3と、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の軸方向端部開口を塞ぐ1対の密封装置4a,5aと、を備えている(図4参照)。   The hub unit bearing of this embodiment includes an outer ring 1 having double-row outer ring raceways 6a and 6b on the inner peripheral surface, a hub 2 having double-row inner ring raceways 8a and 8b on the outer peripheral surface, and a double-row outer ring raceway 6a. , 6b and a plurality of inner ring raceways 8a, 8b, a plurality of rolling elements 3 provided in a freely rotatable manner, and a bearing that exists between the inner peripheral surface of the outer ring 1 and the outer peripheral surface of the hub 2. And a pair of sealing devices 4a and 5a for closing the axial end opening of the internal space 11 (see FIG. 4).

1対の密封装置4a、5aのうち、軸受内部空間11の軸方向外端開口を塞ぐ、軸方向外側の密封装置4aは、図1に示す様に、芯金12aと、シール材13aとから成るシールリングを構成している。芯金12aは、金属板により、断面略L字状で全体を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13a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12aの全周に結合固定されている。シール材13aは、外側シールリップ14a、中間シールリップ15a、内側シールリップ16aの、3本のシールリップを備えている。外側、中間シールリップ14a、15aの各先端縁は、シール摺接面である、回転フランジ9の軸方向内側面に全周に亙って摺接している。内側シールリップ16a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側部分(回転フランジ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。   Of the pair of sealing devices 4a and 5a, the axially outer sealing device 4a that closes the axially outer end opening of the bearing inner space 11 includes a cored bar 12a and a sealing material 13a as shown in FIG. The seal ring which comprises is comprised. The cored bar 12a is made of a metal plate and has a substantially L-shaped cross section, and is formed into an annular shape as a whole. The sealing material 13a is formed in an annular shape by an elastic material such as an elastomer such as rubber, and is bonded and fixed to the entire circumference of the core metal 12a. The seal material 13a includes three seal lips, that is, an outer seal lip 14a, an intermediate seal lip 15a, and an inner seal lip 16a. The respective leading edges of the outer and intermediate seal lips 14a, 15a are in sliding contact with the inner peripheral surface of the rotary flange 9, which is the seal sliding contact surface, over the entire circumference. The leading edge of the inner seal lip 16a extends over the entire circumference on the axially outer portion of the outer peripheral surface of the hub 2 (the portion between the rotating flange 9 and the axially outer ring raceway 8a), which is the seal sliding surface. Are in sliding contact.

一方、軸受内部空間11の軸方向内端開口を塞ぐ、軸方向内側の密封装置5aは、図2に示す様に、スリンガ17とシールリング21とを組み合わせる事で、組み合わせシールリングを構成している。スリンガ17は、金属板により全体を円環状に造られたもので、回転側円筒部18と、回転側円筒部18の軸方向内端縁から径方向外方に折れ曲がった回転側円輪部19とを備えている。スリンガ17は、回転側円筒部18を、ハブ2の軸方向内端部に締り嵌めで外嵌した状態で、ハブ2に支持固定されている。回転側円輪部19の軸方向内側面に、回転速度検出装置を構成する円輪状のエンコーダ20を固定している。   On the other hand, the axially inner side sealing device 5a that closes the axially inner end opening of the bearing internal space 11 constitutes a combined seal ring by combining a slinger 17 and a seal ring 21 as shown in FIG. Yes. The slinger 17 is made of a metal plate in an annular shape as a whole, and includes a rotation-side cylindrical portion 18 and a rotation-side annular portion 19 that is bent radially outward from the axial inner end edge of the rotation-side cylindrical portion 18. And. The slinger 17 is supported and fixed to the hub 2 in a state in which the rotation-side cylindrical portion 18 is externally fitted to the inner end of the hub 2 in the axial direction. An annular encoder 20 that constitutes the rotational speed detection device is fixed to the inner surface in the axial direction of the rotation-side annular portion 19.

シールリング21は、芯金22と、シール材23とを備えている。芯金22は、金属板により全体を円環状に造られたもので、静止側円筒部24と、静止側円筒部24の軸方向外端縁から径方向内方に折れ曲がった静止側円輪部25とを備えている。芯金22は、静止側円筒部24を外輪1の軸方向内端部に締り嵌めで内嵌した状態で、外輪1に支持固定されている。シール材23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22の全周に結合固定されている。シール材23は、外側シールリップ26、中間シールリップ27、内側シールリップ28の、3本のシールリップを備えている。そして、外側、中間シールリップ26,27の先端縁は、シール摺接面である、回転側円輪部19の軸方向外側面に全周に亙って摺している。内側シールリップ28の先端縁は、シール摺接面である、回転側円筒部18の外周面に全周に亙って摺接している。   The seal ring 21 includes a cored bar 22 and a sealing material 23. The metal core 22 is made of a metal plate in an annular shape as a whole, and includes a stationary side cylindrical portion 24 and a stationary side annular portion bent radially inward from the axial outer end edge of the stationary side cylindrical portion 24. 25. The cored bar 22 is supported and fixed to the outer ring 1 in a state where the stationary side cylindrical part 24 is fitted into the inner end in the axial direction of the outer ring 1 with an interference fit. The sealing material 23 is formed in an annular shape by an elastic material such as an elastomer such as rubber, and is bonded and fixed to the entire circumference of the cored bar 22. The seal material 23 includes three seal lips, that is, an outer seal lip 26, an intermediate seal lip 27, and an inner seal lip 28. And the front-end edge of outer side and intermediate seal lips 26 and 27 is slid over the perimeter to the axial direction outer side surface of the rotation side annular ring part 19, which is a seal sliding contact surface. The leading edge of the inner seal lip 28 is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotation-side cylindrical portion 18, which is a seal sliding contact surface, over the entire periphery.

本実施形態の場合、密封装置4aは、隣接した状態で設けられた2本のシールリップとシール摺接面との間に形成される密封空間に、昇華性物質を封入している。具体的には、隣接する外側シールリップ14aと中間シールリップ15aと、シール摺接面である回転フランジ9の軸方向内側面と、により画成されるシール密封空間31a内に、昇華性物質30aを封入している。昇華性物質30aは、外側シールリップ14aの基端部の内周面に全周に亙って配置されている。さらに、隣接する中間シールリップ15aと内側シールリップ16aと、シール摺接面である回転フランジ9の軸方向内側面とハブ2の外周面と、により画成されるシール密封空間31bに、昇華性物質30bを封入している。昇華性物質30bは、中間シールリップ15aの基端部の内周面、及び内側シールリップ16aの基端部の内周面に、それぞれ全周に亙って配置されている。   In the case of the present embodiment, the sealing device 4a encloses a sublimable substance in a sealed space formed between two seal lips provided in an adjacent state and the seal sliding contact surface. Specifically, the sublimable substance 30a is contained in the seal sealed space 31a defined by the adjacent outer seal lip 14a, intermediate seal lip 15a, and the axially inner side surface of the rotary flange 9 that is the seal sliding contact surface. Is enclosed. The sublimable substance 30a is disposed over the entire circumference on the inner peripheral surface of the base end portion of the outer seal lip 14a. Further, the seal sealing space 31b defined by the adjacent intermediate seal lip 15a and inner seal lip 16a, the inner surface in the axial direction of the rotary flange 9 that is the seal sliding contact surface, and the outer peripheral surface of the hub 2 is sublimated. The substance 30b is enclosed. The sublimable substance 30b is disposed over the entire circumference on the inner peripheral surface of the base end portion of the intermediate seal lip 15a and the inner peripheral surface of the base end portion of the inner seal lip 16a.

シール密封空間31a,31b内部の圧力が低下した場合、昇華性物質30a,30bは、固体から気体に変化する(昇華する)。一方、シール密封空間31a,31b内部の圧力が上昇した場合、昇華性物質30a,30bは、気体から固体に戻る(凝固する)。昇華性物質30a,30bとしては、例えば、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン、ナフタレン、ヨウ素、フェノール、及びこれらの誘導体などを使用する事ができる。   When the pressure inside the sealed seal spaces 31a and 31b decreases, the sublimable substances 30a and 30b change from solid to gas (sublimate). On the other hand, when the pressure inside the sealed seal spaces 31a and 31b increases, the sublimable substances 30a and 30b return from gas to solid (solidify). As the sublimable substances 30a and 30b, for example, benzotriazole, benzophenone, naphthalene, iodine, phenol, and derivatives thereof can be used.

同様に、密封装置5aは、隣接するシールリップとシール摺接面との間に形成される密封空間に、昇華性物質を封入している。具体的には、隣接する外側シールリップ26と中間シールリップ27と、シール摺接面である回転側円輪部19の軸方向外側面と、により画成されるシール密封空間32a内に、昇華性物質30aを封入している。昇華性物質30aは、外側シールリップ26の基端部の内周面と、中間シールリップ27の基端部の外周面と、の間部分に、全周に亙って配置されている。さらに、隣接する中間シールリップ27と内側シールリップ28と、シール摺接面である回転側円輪部19の軸方向外側面と回転側円筒部18の外周面と、により画成されるシール密封空間32b内に、昇華性物質30bを封入している。昇華性物質30bは、中間シールリップ27の基端部の内周面に、全周に亙って配置されている。   Similarly, the sealing device 5a encloses a sublimable substance in a sealed space formed between the adjacent seal lip and the seal sliding contact surface. Specifically, sublimation is provided in a seal sealed space 32a defined by the adjacent outer seal lip 26, intermediate seal lip 27, and the axially outer surface of the rotary side ring portion 19 that is the seal sliding contact surface. The active substance 30a is enclosed. The sublimable substance 30 a is disposed over the entire circumference between the inner peripheral surface of the base end portion of the outer seal lip 26 and the outer peripheral surface of the base end portion of the intermediate seal lip 27. Further, the seal sealing defined by the adjacent intermediate seal lip 27 and inner seal lip 28, the axially outer side surface of the rotating side annular portion 19 and the outer peripheral surface of the rotating side cylindrical portion 18 which are seal sliding contact surfaces. A sublimable substance 30b is enclosed in the space 32b. The sublimable substance 30b is disposed on the inner peripheral surface of the base end portion of the intermediate seal lip 27 over the entire circumference.

上述の様に構成する本実施形態のハブユニット軸受によれば、密封装置4a、5aを構成する各シールリップの締め代が、密封空間内の圧力変化に伴って増大する程度を抑えられる。
即ち、各シール密封空間30a,30b,31a,31bは気密の空間である為、ルシャトリエの原理による気固平衡が成立する。従って、シール密封空間内部の圧力が低下した場合、昇華性物質の昇華が進み、昇華性物質は気化すると体積が数千倍に膨れるので、圧力の低下が緩和される。逆に、シール密封空間内部の圧力が上昇した場合、昇華性物質は凝固し(昇華性物質の体積は数千分の1に小さくなる)、圧力の上昇が緩和される。また、シール密封空間内部の圧力が変動しない場合、昇華性物質の昇華と凝固とが平衡するので、シール密封空間に封入された昇華性物質の総量は変化しない。
この結果、各シールリップの先端部が、内圧の変化に伴いシール摺接面に沿う方向に弾性変形(貼り付き現象)する事を抑えられる為、各シールリップの締め代が増大することを抑えられる。従って、各シールリップの先端部とシール摺接面に作用する摩擦力が増大することを抑えられ、自動車の燃費の向上を図れる。さらに、各シールリップの摩耗の促進を抑え、各シールリップの寿命延長を図れる。
According to the hub unit bearing of the present embodiment configured as described above, the extent to which the tightening allowance of each seal lip constituting the sealing devices 4a and 5a increases with a change in pressure in the sealed space can be suppressed.
That is, since each seal sealed space 30a, 30b, 31a, 31b is an airtight space, a gas-solid equilibrium is established based on Le Chatelier's principle. Therefore, when the pressure inside the sealed seal space is reduced, the sublimation substance is further sublimated, and when the sublimation substance is vaporized, the volume expands several thousand times, so that the pressure drop is alleviated. Conversely, when the pressure inside the sealed space increases, the sublimable substance solidifies (the volume of the sublimable substance is reduced to a thousandth), and the pressure increase is alleviated. Further, when the pressure inside the sealed seal space does not fluctuate, sublimation and solidification of the sublimable substance are balanced, so that the total amount of sublimable substance enclosed in the sealed seal space does not change.
As a result, the tip of each seal lip can be prevented from elastically deforming (sticking phenomenon) in the direction along the seal sliding contact surface as the internal pressure changes, so that the tightening margin of each seal lip is prevented from increasing. It is done. Therefore, it is possible to suppress an increase in the frictional force acting on the front end portion of each seal lip and the seal sliding contact surface, thereby improving the fuel efficiency of the automobile. Further, the promotion of wear of each seal lip can be suppressed, and the life of each seal lip can be extended.

ハブユニット軸受は使用時に温度が上昇するので、昇華性物質の融点は、使用時のハブユニット軸受の温度以上とし、融解によって昇華性物質が失われることを防止することが好ましい。
なお、一般に昇華性物質は分子量が低く、分子が細かい。従って、昇華した物質が、例えばシールリップやシール摺接面上で凝固した場合でも、摺接部の摩擦熱で再び昇華しやすいので、結果的に、昇華性物質は、摺接部には凝固し難く、密封性能を低下させることはない
Since the temperature of the hub unit bearing rises during use, it is preferable that the melting point of the sublimable substance be equal to or higher than the temperature of the hub unit bearing at the time of use to prevent loss of the sublimable substance due to melting.
In general, sublimable substances have a low molecular weight and fine molecules. Therefore, even if the sublimated material solidifies on the seal lip or the seal sliding contact surface, for example, the sublimable material is easily solidified on the sliding contact portion because the sublimation material is easily sublimated by the frictional heat of the sliding contact portion. Hard to seal and does not degrade sealing performance

[第2実施形態]
図3は、本発明の第2実施形態を示している。本実施形態の密封装置(シールリング)4bは、芯金12aの軸方向内側面で、軸受内部空間11に面する部分に、軸方向外側に凹んだ(軸方向内側に開口した)円環状の凹溝33を設けている。そして、昇華性物質30cが、凹溝33の全周に亙って封入されている。軸受内部空間11は、1対の密封装置4b,5aにより気密の状態で塞がれており、この軸受内部空間11にも昇華性物質30cを配置する事で、軸受内部空間11の内部圧力を安定させている。従って、軸受内部空間11の圧力上昇により、内側シールリブ16a(28)がシール摺接面に向かって弾性変形する(貼り付く)ことによる、回転トルクの上昇、及びシールリップの磨耗の進行を抑制している。
[Second Embodiment]
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. The sealing device (seal ring) 4b of the present embodiment is an annular inner surface of the cored bar 12a that is recessed in the axially outer side (opened inward in the axial direction) at a portion facing the bearing internal space 11. A concave groove 33 is provided. Then, the sublimable substance 30 c is enclosed over the entire circumference of the concave groove 33. The bearing inner space 11 is closed in an airtight state by a pair of sealing devices 4b and 5a, and the internal pressure of the bearing inner space 11 is reduced by disposing the sublimable substance 30c in the bearing inner space 11 as well. It is stabilized. Therefore, an increase in rotational torque and an increase in wear of the seal lip due to elastic deformation (sticking) of the inner seal rib 16a (28) toward the seal sliding contact surface due to an increase in pressure in the bearing internal space 11 are suppressed. ing.

なお、一般に昇華性物質は分子量が低く、分子が細かい。また、昇華性物質が凝集した塊は軟らかい。従って、昇華した物質が、例えば軌道面上(外輪軌道6a,6b、または内輪軌道8a,8b)で凝固しても、軌道面と転動体3の接触部の摩擦熱で、再び昇華しやすく、結果的に、昇華性物質は、接触部分に凝固し難いので、軸受寿命に悪影響を与えたり、異音を発生させたりすることはない。   In general, sublimable substances have a low molecular weight and fine molecules. Moreover, the lump which the sublimable substance aggregated is soft. Therefore, even if the sublimated material solidifies on the raceway surface (outer ring raceway 6a, 6b or inner ring raceway 8a, 8b), for example, it easily sublimates again due to the frictional heat of the contact portion between the raceway surface and the rolling element 3, As a result, the sublimable substance is difficult to solidify at the contact portion, and thus does not adversely affect the bearing life or generate abnormal noise.

本発明は、各種構造のハブユニット軸受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外端開口のみをシールリングにより塞いでおり、軸方向内端開口を外輪の軸方向内端部に装着したカバーにより塞いでいる、従動輪用のハブユニット軸受にも適用可能である。
The present invention is applicable to hub unit bearings having various structures.
For example, in the present invention, only the axial outer end opening of the bearing inner space is closed by a seal ring, and the axial inner end opening is closed by a cover attached to the axial inner end of the outer ring. It can also be applied to hub unit bearings.

1 外輪
2 ハブ
3 転動体
4,4a,4b 密封装置(シールリング)
5、5a 密封装置(組み合わせシールリング)
6a、6b 外輪軌道
7 静止フランジ
8a、8b 内輪軌道
9 回転フランジ
10 スプライン孔
11 軸受内部空間
12,12a 芯金
13,13a シール材
14,14a 外側シールリップ
15,15a 中間シールリップ
16,16a 内側シールリップ
17 スリンガ
18 回転側円筒部
19 回転側円輪部
20 エンコーダ
21 シールリング
22 芯金
23 シール材
24 静止側円筒部
25 静止側円輪部
26 外側シールリップ
27 中間シールリップ
28 内側シールリップ
30a,30b,30c 昇華性物質
31a,30b シール密封空間
32a,32b シール密封空間
33 環状溝
40 突出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer ring 2 Hub 3 Rolling element 4, 4a, 4b Sealing device (seal ring)
5, 5a Sealing device (combination seal ring)
6a, 6b Outer ring raceway 7 Static flange 8a, 8b Inner ring raceway 9 Rotating flange 10 Spline hole 11 Bearing inner space 12, 12a Core metal 13, 13a Sealing material 14, 14a Outer seal lip 15, 15a Intermediate seal lip 16, 16a Inner seal Lip 17 Slinger 18 Rotating side cylindrical part 19 Rotating side annular part 20 Encoder 21 Seal ring 22 Core 23 Seal material 24 Static side cylindrical part 25 Static side annular part 26 Outer seal lip 27 Intermediate seal lip 28 Inner seal lip 30a, 30b, 30c Sublimable material 31a, 30b Seal sealed space 32a, 32b Seal sealed space 33 Annular groove 40 Projection

Claims (2)

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有するハブと、前記複列の外輪軌道と前記複列の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密封装置と、を備え、
前記密封装置は、前記外輪の軸方向端部に固定された円環状の芯金と、前記芯金に固定されたシール材とを備え、前記シール材は、複数本のシールリップを備えると共に、各シールリップの先端縁を、前記ハブ又は前記ハブに固定したスリンガの表面に設けたシール摺接面に全周に亙って摺接させているハブユニット軸受であって、
隣接する前記シールリップと前記シール摺接面とにより画成される空間内に昇華性物質が封入されている事を特徴とするハブユニット軸受。
A plurality of outer rings having a double row outer ring raceway on the inner peripheral surface, a hub having a double row inner ring raceway on the outer peripheral surface, and a plurality of rolls each between the double row outer ring raceway and the double row inner ring raceway. A rolling element provided freely, and a sealing device for closing an axial end opening of a bearing internal space existing between an inner peripheral surface of the outer ring and an outer peripheral surface of the hub,
The sealing device includes an annular metal core fixed to the axial end of the outer ring, and a seal material fixed to the metal core, and the seal material includes a plurality of seal lips, A hub unit bearing in which the front end edge of each seal lip is slidably contacted over the entire circumference with a seal slidable contact surface provided on the surface of the hub or slinger fixed to the hub,
A hub unit bearing, wherein a sublimable substance is enclosed in a space defined by the adjacent seal lip and the seal sliding contact surface.
前記密封装置のうちで前記軸受内部空間に面する部分に、昇華性物質が封入されている、請求項1に記載したハブユニット軸受。   The hub unit bearing according to claim 1, wherein a sublimable substance is sealed in a portion of the sealing device that faces the bearing internal space.
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