JP4748050B2 - Sealed thrust ball bearing - Google Patents
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Description
本発明は、例えば車両のストラット式サスペンション装置等に使用される密封型スラスト玉軸受に関するものである。 The present invention relates to a sealed thrust ball bearing used for, for example, a strut suspension device of a vehicle.
例えば車両のストラット式サスペンション装置において、アッパーマウントとロアーマウントとの間に密封型スラスト玉軸受が用いられており(例えば、特許文献1及び3参照。)、該密封型スラスト玉軸受には、泥水等の異物の軸受内への侵入防止及び軸受内部に充填されたグリースの漏洩防止のためにゴム製のシール材が設けられ、該シール材を利用して軸受の分離が防止される(例えば、特許文献1〜3参照。)。 For example, in a strut suspension device for a vehicle, a sealed thrust ball bearing is used between an upper mount and a lower mount (see, for example, Patent Documents 1 and 3). A rubber sealing material is provided to prevent foreign matter from entering the bearing and leakage of grease filled in the bearing, and separation of the bearing is prevented using the sealing material (for example, (See Patent Documents 1 to 3.)
このような軸受(第1レースと第2レース、内輪と外輪)の分離防止構造として、特許文献1では、第1レースの外径側円筒フランジの外周面に接着された第2シールリップを第2レースの円筒フランジの内周面に圧接しており、特許文献2では、第1レースの内側壁の外周面に保持溝を形成して、該保持溝に第2レースの第2エラストマー密封リップを係合させており、特許文献3では、外側弾性シール材が焼付けられた円筒状の芯金を第2レースの円筒部内面に圧入し、該外側シール材のリップを第1レース外側の屈曲部の外面に圧接している。
As a structure for preventing the separation of such bearings (the first race and the second race, the inner race and the outer race), in Patent Document 1, the second seal lip bonded to the outer peripheral surface of the outer diameter side cylindrical flange of the first race is used as the first seal lip. It is press-contacted to the inner peripheral surface of the cylindrical flange of the two races. In
以上のような従来の軸受の分離防止構造において、特許文献1の構成では、前記の通りラジアル方向に接触するシールリップの弾性変形による復元力のみで軸受の分離防止を行うものであり、分離防止を確実にするには前記復元力を大きくする必要がある。したがって、摩擦抵抗が増大するため、軸受の回転トルクが増大する。また、特許文献2の構成では、第1レースの内側壁の外周面に前記保持溝を加工する必要があるため、製造コストが上昇する。さらに、特許文献3の構成では、弾性シール材を焼付けた円筒状の芯金が必要であり、部品点数及び組立工数が増加するため、製造コストが上昇する。
In the conventional bearing separation preventing structure as described above, in the configuration of Patent Document 1, as described above, the bearing separation is prevented only by the restoring force due to the elastic deformation of the seal lip that contacts in the radial direction. In order to ensure the above, it is necessary to increase the restoring force. Therefore, since the frictional resistance increases, the rotational torque of the bearing increases. Moreover, in the structure of
そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、軸受の回転トルクの増大を抑制しながら確実に分離防止をすることができるとともに、製造コストの上昇を抑制することができる密封型スラスト玉軸受を提供する点にある。 Therefore, in view of the above-described situation, the present invention intends to solve a sealed type capable of reliably preventing separation while suppressing an increase in rotational torque of the bearing and suppressing an increase in manufacturing cost. A thrust ball bearing is provided.
本発明に係る密封型スラスト玉軸受は、前記課題解決のために、軸方向に対向する環状の一対のレースと、これらのレースの対向面間に転動可能に配列された複数のボールと、前記一対のレースの内周部相互間及び外周部相互間を密封する内側弾性シール材及び外側弾性シール材とを備えた密封型スラスト玉軸受であって、前記弾性シール材が、弾性体を前記レースに被覆して一体化したものであり、前記内側弾性シール材及び外側弾性シール材の少なくとも一方が、該シール材と別体の前記レースの圧接面に向かって延びるリップを備えるとともに、該シール材と一体化されたレースの円筒部の端部に繋がる円筒状基部を備えたシールとされ、前記一対のレースを軸方向に近づけて組付ける際に、前記リップが組付け方向に弾性変形した後、組付け完了時には前記弾性変形の方向と逆方向に反転して弾性変形するように前記圧接面を傾斜させてなり、さらに組付け完了時において、前記リップの弾性変形の復元力を前記傾斜させた圧接面に作用させてなるものである。
In order to solve the above problems, the sealed thrust ball bearing according to the present invention includes a pair of annular races facing each other in the axial direction, and a plurality of balls arranged so as to roll between the facing surfaces of these races, A sealed-type thrust ball bearing comprising an inner elastic seal material and an outer elastic seal material that seal between the inner peripheral portions and between the outer peripheral portions of the pair of races, wherein the elastic seal material includes an elastic body is obtained by integrally covering the race, at least one of the inner elastic seal member and the outer elastic seal member, Rutotomoni comprises a lip extending toward the contact face of the race of the seal member and another member, the The seal is provided with a cylindrical base connected to the end of the cylindrical portion of the race integrated with the seal material, and the lip is elastically deformed in the assembly direction when the pair of races are assembled close to the axial direction. After When the assembly is completed, the pressure contact surface is inclined so as to be elastically deformed by reversing in the direction opposite to the direction of the elastic deformation, and when the assembly is completed, the restoring force of the elastic deformation of the lip is inclined. It acts on the pressure contact surface.
ここで、前記傾斜させた圧接面が、前記ボールの軌道部とされる湾曲部の外周面であり、該湾曲外周面に前記外側弾性シール材の内方へ延びるリップを圧接させてなると好ましい。 Here, it is preferable that the inclined pressure contact surface is an outer peripheral surface of a curved portion serving as a track portion of the ball, and a lip extending inward of the outer elastic sealing material is pressed into the curved outer peripheral surface.
本発明に係る密封型スラスト玉軸受によれば、軸方向に対向する環状の一対のレースと、これらのレースの対向面間に転動可能に配列された複数のボールと、前記一対のレースの内周部相互間及び外周部相互間を密封する内側弾性シール材及び外側弾性シール材とを備えた密封型スラスト玉軸受であって、前記弾性シール材が、弾性体を前記レースに被覆して一体化したものであり、前記内側弾性シール材及び外側弾性シール材の少なくとも一方が、該シール材と別体の前記レースの圧接面に向かって延びるリップを備えるとともに、該シール材と一体化されたレースの円筒部の端部に繋がる円筒状基部を備えたシールとされ、前記一対のレースを軸方向に近づけて組付ける際に、前記リップが組付け方向に弾性変形した後、組付け完了時には前記弾性変形の方向と逆方向に反転して弾性変形するように前記圧接面を傾斜させてなり、さらに組付け完了時において、前記リップの弾性変形の復元力を前記傾斜させた圧接面に作用させてなるので、一対のレースを軸方向に組付ける組立作業時において、例えば加硫接着によりレースと一体化された弾性シール材のリップが、上記のように組付け方向に変形した後に該変形方向と逆方向に反転して弾性変形した状態で組立作業が完了する。そして、この状態では前記リップが前記傾斜させた圧接面に圧接され、確実に軸受の分離が防止されるため、前記リップの弾性変形の復元力を大きくする必要がない。したがって、特許文献1のような構成のように軸受の回転トルクが増大することがない。また、部品点数及び組立工数が増加することがないため、特許文献1のような構成に対しては製造コストの上昇を抑制することができ、特許文献2又は3のような構成に対しては製造コストを低減することができる。すなわち、軸受の回転トルクの増大を抑制しながら確実に分離防止をすることができるとともに、製造コストの上昇を抑制することができる密封型スラスト玉軸受が得られる。
According to the sealed thrust ball bearing of the present invention, a pair of annular races facing each other in the axial direction, a plurality of balls arranged so as to roll between opposing surfaces of these races, and the pair of races A sealed-type thrust ball bearing comprising an inner elastic seal member and an outer elastic seal member for sealing between inner peripheral portions and between outer peripheral portions, wherein the elastic seal member covers an elastic body on the race. is obtained by integrating, integral at least one of the inner elastic seal member and the outer elastic seal member, Rutotomoni comprises a lip extending toward the contact face of the race of the seal member and another member, and the seal member The seal is provided with a cylindrical base connected to the end of the cylindrical portion of the race, and the lip is elastically deformed in the assembly direction when the pair of races are assembled close to the axial direction, and then assembled. Upon completion The pressure contact surface is inclined so as to be elastically deformed by reversing the direction of the elastic deformation, and when the assembly is completed, the restoring force of the elastic deformation of the lip acts on the inclined pressure contact surface. Therefore, at the time of assembly work for assembling a pair of races in the axial direction, for example, the lip of the elastic seal material integrated with the races by vulcanization adhesion is deformed after being deformed in the assembly direction as described above. The assembling work is completed in a state in which it is reversed and elastically deformed in the opposite direction. In this state, the lip is pressed against the inclined pressure contact surface and the bearing is reliably prevented from being separated, so that it is not necessary to increase the restoring force of the elastic deformation of the lip. Therefore, the rotational torque of the bearing does not increase unlike the configuration as in Patent Document 1. Moreover, since the number of parts and the number of assembly steps do not increase, an increase in manufacturing cost can be suppressed for a configuration such as Patent Document 1, and for a configuration such as
また、前記傾斜させた圧接面が、前記ボールの軌道部とされる湾曲部の外周面であり、該湾曲外周面に前記外側弾性シール材の内方へ延びるリップを圧接させてなると、前記効果に加え、前記傾斜させた圧接面を新たに形成せずに、例えば鋼板の板金プレス加工により製作され、軌道部を形成するために必ず設けられる湾曲部の外周面を前記圧接面としているため、製造コストを低減することができる。 Further, the inclined press contact surface is an outer peripheral surface of a curved portion used as a track portion of the ball, and the effect is obtained when the lip extending inward of the outer elastic seal material is pressed into the curved outer peripheral surface. In addition, since the inclined press contact surface is not newly formed, for example, it is manufactured by sheet metal pressing of a steel plate, and the outer peripheral surface of the curved portion that is always provided to form the raceway portion is used as the press contact surface. Manufacturing cost can be reduced.
次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。なお、本明細書においては、第1レース(内輪)に対して第2レースを組付ける方向(図2の矢印の方向)を組付け方向、上方、上側とし、その反対側を下方、下側とする。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments shown in the accompanying drawings, and includes all the embodiments that satisfy the requirements described in the claims. It is a waste. In this specification, the direction in which the second race is assembled to the first race (inner ring) (the direction of the arrow in FIG. 2) is the assembling direction, upward, and upward, and the opposite side is downward and downward. And
図1は本発明の実施の形態に係る密封型スラスト玉軸受の構成を示す縦断側面図であり、図1(a)は軸受全体を示す図、図1(b)は要部拡大図である。また、図2は、一対のレースを軸方向に組付ける組立作業時における第1レース(内輪)の主リップの弾性変形の様子を示す概略図であり、図2(a)から(e)の順序で組立が進み、図2(e)は組立完了状態を示している。 FIG. 1 is a longitudinal side view showing a configuration of a sealed thrust ball bearing according to an embodiment of the present invention, FIG. 1 (a) is a view showing the entire bearing, and FIG. 1 (b) is an enlarged view of a main part. . FIG. 2 is a schematic view showing the state of elastic deformation of the main lip of the first race (inner ring) during assembly work for assembling a pair of races in the axial direction, and FIG. 2 (a) to FIG. 2 (e). Assembling proceeds in order, and FIG. 2 (e) shows an assembled state.
図1に示すように、密封型スラスト玉軸受は、例えば、鋼板の板金プレス加工により製作された、軸方向に対向する環状の第1レース(内輪)1及び第2レース(外輪)2、これら上下のレース1,2の対向面間に転動可能に配列され、合成樹脂製の保持器4により保持された、鋼製の複数のボール3,…、一対のレース1,2の内周部相互間及び外周部相互間を密封する、合成ゴム等の弾性体製の内側弾性シール材5及び外側弾性シール材6、並びに、第1レース1と第2レース2との間に封入される潤滑剤であるグリースからなる。なお、図1に示す例は、自動車のストラットサスペンションに使用される構造であり、第2レース2の下側に、スプリングの受け部となるスプリングシート7が配設される。
As shown in FIG. 1, the sealed thrust ball bearing includes, for example, an annular first race (inner ring) 1 and second race (outer ring) 2 which are manufactured by sheet metal pressing of steel plates, and are opposed to each other in the axial direction. A plurality of
図1(b)に示すように、第1レース1の湾曲部1A及び第2レース2の湾曲部2Aがボール3,…の軌道部とされ、第1レース1の内側において下方に延びる内側円筒部1Bの下端部に内側弾性シール5が設けられ、第1レース1の外側において下方に延びる外側円筒部1Cの下端部に外側弾性シール6が設けられる。ここで、内側弾性シール5及び外側弾性シール6は、第1レース1(金属製軌道内輪)を芯金として合成ゴム等の弾性体を加硫接着により被覆して該第1レース1と一体化され、その先端部をリップ構造としたものである。なお、前記合成ゴムとしては、ニトリルゴム(NBR)、アクリルゴム(ACM)又はフッ素ゴム(FPA)等が用いられる。
As shown in FIG. 1 (b), the
第2レース2には、その外側において前記湾曲部2Aに繋がって上方に延びる外側円筒部2C、及び、その内側において下方に延びる内側円筒部2Bが形成されており、該内側円筒部2Bがスプリングシート7の内側において下方に延びる円筒部7Aの内径側に圧入され、第2レース2の湾曲部2Aの下部から前記内側円筒部2Bの上端部に繋がる水平部の下面が、スプリングシート7の前記円筒部7Aの上端部から外方に延びるフランジ部7Bの上面に当接する。このようにして、スプリングシート7付きの密封型スラスト玉軸受としてユニット化される。また、スプリングシート7には、前記フランジ部7Bから段落ちし外方に延びるフランジ部7Cと、これらフランジ部7B,7Cを繋ぐ傾斜部7Dが形成される。
The
図1のように組立が完了した状態の密封型スラスト玉軸受では、第1レース1の内側円筒部1Bの下端部から外方斜め下側へ延びている内側弾性シール5が第2レース2の内側円筒部2Bの内周面に圧接されるため、一対のレース1,2の内周部相互間が密封される。また、第1レース1の外側円筒部1Cの下端部に設けられる外側弾性シール6は、内方へ延びて第2レース2の湾曲部2Aの外周面に圧接される主リップ6Aと、略下方に延びてスプリングシート7の傾斜部7Dに圧接されるダストリップ6Bとからなり、これらのリップ6A,6Bにより、一対のレース1,2の外周部相互間が密封される。ここで、主リップ6Aは軸受内部に充填されたグリースの漏洩防止及び軸受の分離防止という機能を、ダストリップ6Bは外部からの泥水等の異物の侵入防止という機能を有している。
In the sealed thrust ball bearing in the assembled state as shown in FIG. 1, the inner
次に、一対のレース1,2を軸方向に組付ける組立作業時における主リップ6Aの弾性変形について説明する。第1レース1と第2レース2とが軸方向に離れている状態では、図2(a)に示すように、主リップ6Aは自由状態(弾性変形していない状態)となっている。この自由状態から第1レース1に対して第2レース2を上方(組付け方向、図中矢印の方向)に近づけると、第2レース2の外側円筒部2Cの端縁により主リップ6Aが押し上げられ、図2(a)〜(d)のように主リップ6Aは組み付け方向に大きく弾性変形する。この状態における主リップ6Aの弾性変形による復元力は下方(組付け方向と反対の方向)に作用する。なお、主リップ6Aの基部である円筒部が外方へ弾性変形するため、主リップ6Aが大きく弾性変形した状態でも、第2レース2の組付け方向への移動を容易に行うことができる。
Next, elastic deformation of the
図2(d)の状態では、弾性変形した主リップ6Aは第2レース2の外側円筒部2Cの外周面に当接している。そして、さらに第1レース1に対して第2レース2を組付け方向に近づけると、第2レース2の外側円筒部2Cの下側にはボール3,…(図1参照。)の軌道部とされる湾曲部2Aが形成されているため、主リップ6Aは前記湾曲部2Aの外周面に当接する。したがって、さらに第2レース2を組付け方向に移動させると、前記湾曲部2Aの外周面は下方(組付け方向と反対の方向)に行くにしたがって径が小さくなるように傾斜しているため、主リップ6Aの弾性変形が次第に小さくなり、組み付け方向に弾性変形していた主リップ6Aは前記復元力により前記弾性変形の方向と逆方向に反転して弾性変形する(図2(e)参照。)
2D, the elastically deformed
そして、図2(e)に示す一対のレース1,2を軸方向に組付ける組立作業が完了した状態では、主リップ6Aは前記のように傾斜している湾曲部2Aの外周面に圧接されて確実に軸受の分離が防止されるため、軸受の分離防止のために主リップ6Aの弾性変形の復元力を大きくする必要がない。したがって、前記復元力による摩擦抵抗により軸受の回転トルクが増大することがない。また、部品点数が増加することもなく、さらには、第1レース1と第2レース2とを軸方向に組付ける作業を行えば図2(e)の状態となるため、組立工数が増加することも全くない。よって、軸受の回転トルクの増大を抑制しながら確実に分離防止をすることができるとともに、製造コストの上昇を抑制することができる密封型スラスト玉軸受を得ることができる。その上、前記のような主リップ6Aの弾性変形の方向を反転させるために形成される傾斜させた圧接面(主リップ6Aが圧接される面)を新たに形成せずに、例えば鋼板の板金プレス加工により製作され、軌道部を形成するために必ず設けられる湾曲部2Aの外周面を前記傾斜させた圧接面としているため、製造コストを低減することができる。
Then, in the state where the assembly work for assembling the pair of
以上の説明においては、一対のレース1,2の外周部相互間を密封する、第1レース(内輪)1に取り付けられる外側弾性シール材6に軸受の分離防止機能を持たせた例を示したが、内側弾性シール材及び外側弾性シール材の少なくとも一方に軸受の分離防止機能を持たせればよい。また、第2レース(外輪)にシールを取り付ける構造では、該シールに軸受の分離防止機能を持たせればよい。すなわち、内側弾性シール材及び外側弾性シール材の少なくとも一方が、該シール材と別体のレースの圧接面に向かって延びるリップを備えたシールとされ、一対のレースを軸方向に近づけて組付ける際に、前記リップが組付け方向に弾性変形した後、組付け完了時には前記弾性変形の方向と逆方向に反転して弾性変形するように前記圧接面を傾斜させ、組付け完了時において、前記リップの弾性変形の復元力を前記傾斜させた圧接面に作用させるように構成すればよい。
In the above description, an example has been shown in which the outer
1 第1レース(内輪)
1A 湾曲部
1B 内側円筒部
1C 外側円筒部
2 第2レース(外輪)
2A 湾曲部
2B 内側円筒部
2C 外側円筒部
3 ボール
4 保持器
5 内側弾性シール
6 外側弾性シール
6A 主リップ
6B ダストリップ
7 スプリングシート
7A 円筒部
7B,7C フランジ部
7D 傾斜部
1 First race (inner ring)
1A
2A
Claims (2)
前記弾性シール材が、弾性体を前記レースに被覆して一体化したものであり、
前記内側弾性シール材及び外側弾性シール材の少なくとも一方が、該シール材と別体の前記レースの圧接面に向かって延びるリップを備えるとともに、該シール材と一体化されたレースの円筒部の端部に繋がる円筒状基部を備えたシールとされ、前記一対のレースを軸方向に近づけて組付ける際に、前記リップが組付け方向に弾性変形した後、組付け完了時には前記弾性変形の方向と逆方向に反転して弾性変形するように前記圧接面を傾斜させてなり、さらに組付け完了時において、前記リップの弾性変形の復元力を前記傾斜させた圧接面に作用させてなる密封型スラスト玉軸受。
A pair of annular races facing each other in the axial direction, a plurality of balls arranged so as to be able to roll between opposing surfaces of these races, and a gap between inner and outer circumferences of the pair of races are sealed. A sealed thrust ball bearing comprising an inner elastic sealing material and an outer elastic sealing material,
The elastic sealing material is formed by covering and integrating an elastic body with the race,
Wherein at least one of the inner elastic seal member and the outer elastic seal member, Rutotomoni comprises a lip extending toward the contact face of the race of the seal member and another member, the cylindrical portion of the race which is integral with the sealing member The seal is provided with a cylindrical base connected to the end, and when the pair of races are assembled close to each other in the axial direction, the lip is elastically deformed in the assembling direction, and the direction of elastic deformation when the assembling is completed. The sealing surface is formed by inclining the pressure contact surface so as to be elastically deformed by being reversed in the reverse direction, and further, when the assembly is completed, the restoring force of the elastic deformation of the lip is applied to the inclined pressure contact surface. Thrust ball bearing.
2. The inclined press contact surface is an outer peripheral surface of a curved portion serving as a track portion of the ball, and a lip extending inward of the outer elastic seal material is pressed into the curved outer peripheral surface. Sealed thrust ball bearing.
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