JP5733080B2 - Rolling bearing - Google Patents
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本発明は、転がり軸受に関する。 The present invention relates to a rolling bearing.
車両の車輪に用いる転がり軸受は、雨水や泥水の影響を受けるような悪環境で使用されるため、軸受の外部と内部との間を弾性部材からなる泥水耐久性に優れた密封装置により密封し、密封性を高めている。 Rolling bearings used for vehicle wheels are used in adverse environments that are affected by rainwater and muddy water. Therefore, the outside and inside of the bearings are sealed with a sealing device that is made of elastic material and has excellent durability for muddy water. , Has improved sealing.
車輪用転がり軸受は、車両の運転初期に急激に転がり軸受の回転速度が高まり、転がり軸受の温度が上昇することにより、転がり軸受内部の圧力が上昇し、転がり軸受の内部に封入したグリースが軸受内部から押し出され、漏洩することがある。また、その際には、密封装置のリップが転がり軸受の外方に向かって変形し、リップと摺接面との間隔が開くことにより、外部から転がり軸受の内部に水や塵埃が浸入する場合がある。 In rolling bearings for wheels, the rotational speed of the rolling bearings suddenly increases in the initial operation of the vehicle, and the temperature of the rolling bearings rises. As a result, the pressure inside the rolling bearings rises, and the grease sealed inside the rolling bearings It may be pushed out from inside and leak. Also, at that time, when the lip of the sealing device is deformed toward the outside of the rolling bearing and the gap between the lip and the sliding contact surface is widened, water or dust enters the inside of the rolling bearing from the outside. There is.
また、転がり軸受が定常状態で運転されていても、車両が水溜りの中等を走行して車輪が水や泥水を巻き上げることにより、転がり軸受が水や泥水に曝されることとなる。この場合は、温度が上昇している転がり軸受が急激に冷却されるため、転がり軸受内部の圧力が低下して、リップと摺接面との間から転がり軸受内部に水や塵埃が吸引される場合がある。さらに、リップの先端部が摺接面に強く押し付けられ、摩擦抵抗が上昇して、リップの先端部に著しい磨耗をきたすことがある。このようにして、リップの先端部が磨耗してしまうと、転がり軸受の密封性が低下する場合がある。 Further, even when the rolling bearing is operated in a steady state, the rolling bearing is exposed to water or muddy water when the vehicle travels in a puddle or the like and the wheels wind up water or muddy water. In this case, since the rolling bearing whose temperature is rising is rapidly cooled, the pressure inside the rolling bearing is reduced, and water and dust are sucked into the rolling bearing from between the lip and the sliding contact surface. There is a case. Further, the tip of the lip is strongly pressed against the sliding contact surface, the frictional resistance is increased, and the tip of the lip may be significantly worn. If the tip of the lip is worn in this way, the sealing performance of the rolling bearing may be lowered.
このため、軸受内部と軸受外部との両方に露出している密封装置が、軸受内外の圧力差によって弾性変形することにより軸受内部の体積が変化して、軸受内部の圧力が軸受外部の圧力に近づくように調整する内圧調整手段を備えた車輪用転がり軸受がある。(特許文献1) For this reason, the sealing device exposed both inside and outside the bearing is elastically deformed by the pressure difference between the inside and outside of the bearing, so that the volume inside the bearing changes, and the pressure inside the bearing changes to the pressure outside the bearing. There is a rolling bearing for a wheel provided with an internal pressure adjusting means which adjusts so that it may approach. (Patent Document 1)
しかしながら、上記の転がり軸受は、軸受の組立工程において、内輪と外輪と転動体とを組み立て、次にグリースを封入し、最後に密封装置を圧入するが、密封装置を圧入するときに、軸受内部の体積が密封装置の体積分減少するので、軸受内部の圧力が上昇する。密封装置を圧入するときの軸受内部の圧力上昇は、上記の温度変化による圧力上昇に比べてはるかに大きく、転がり軸受が密封装置を圧入するときの圧力上昇を、上記の内圧調整手段では調整しきれないことがある。そこで、転がり軸受は、密封装置を圧入するときの軸受内部の圧力上昇を抑制することが課題となっていた。 However, in the above rolling bearing, in the assembly process of the bearing, the inner ring, the outer ring, and the rolling element are assembled, then grease is sealed, and finally the sealing device is press-fitted. As the volume of the bearing decreases, the pressure inside the bearing increases. The pressure increase inside the bearing when the sealing device is press-fitted is much larger than the pressure increase due to the temperature change described above, and the pressure increase when the rolling bearing press-fits the sealing device is adjusted by the internal pressure adjusting means. There are times when I can't. Therefore, it has been a problem for the rolling bearing to suppress an increase in pressure inside the bearing when the sealing device is press-fitted.
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、密封装置を圧入するときの軸受内部の圧力上昇を抑制することができる転がり軸受を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a rolling bearing capable of suppressing an increase in pressure inside the bearing when the sealing device is press-fitted.
上記の課題を解決するため、請求項1に係る転がり軸受の構成上の特徴は、外径面に軌道面が形成された内輪と、内径面に軌道面が形成された外輪と、前記内輪と前記外輪との間の軸受内部空間のアキシャル方向の両端に配置されて、前記軸受内部空間を圧入密封する密封装置とを備え、
前記内輪及び前記外輪は、いずれか一方が回転輪となり他方が固定輪となり、
前記密封装置は、前記固定輪の軌道面側周面の軸方向端部に嵌合する嵌合部を有し、
前記嵌合部は、軸方向に軸受内部と軸受外部とを連通する少なくとも1個の排気溝を備える転がり軸受において、
前記嵌合部は、軸方向に前記嵌合部の軸受外部側端部から軸受内部側に向かう途中位置まで弾性部材により連続形成される弾性嵌合部を備え、
前記弾性嵌合部は、固定輪との間で所定の締め代を有し、固定輪に対する対向間隔を軸受内部側端部から軸受外部側端部に向かって漸次縮小し、嵌合面の周方向に形成される山形の歯と、軸方向に軸受内部側端部と軸受外部とを連通する少なくとも1個の弾性溝部と、を備え、
前記排気溝の一部が前記弾性溝部により形成され、
前記密封装置を軸受に圧入後は、前記歯が押しつぶされて前記軸受内部空間を密封することである。
In order to solve the above problems, the structural features of the rolling bearing according to
One of the inner ring and the outer ring is a rotating wheel and the other is a fixed ring,
The sealing device has a fitting portion that fits in an axial end portion of the raceway side peripheral surface of the fixed ring,
In the rolling bearing provided with at least one exhaust groove that communicates the inside of the bearing and the outside of the bearing in the axial direction,
The fitting portion includes an elastic fitting portion that is continuously formed by an elastic member from an end portion on the bearing outer side of the fitting portion in the axial direction to a midway position toward the bearing inner side,
The elastic fitting portion has a predetermined interference with the fixed ring, and gradually reduces the facing distance to the fixed ring from the bearing inner side end toward the bearing outer side end. An angled tooth formed in the direction, and at least one elastic groove that communicates the bearing inner side end and the bearing exterior in the axial direction,
A part of the exhaust groove is formed by the elastic groove part,
After press-fitting the sealing device into the bearing, the teeth are crushed to seal the bearing internal space.
請求項1の転がり軸受によれば、密封装置の圧入開始時からは密封装置を圧入する体積分が軸受内部空間から排気溝を介して軸受外部に排気され、また、圧入途中からは排気溝及び弾性溝部を介して軸受外部に排気されるので、軸受内部の圧力上昇はない。これにより、密封装置を圧入するときの軸受内部の圧力上昇を抑制することができる。 According to the rolling bearing of the first aspect, the volume which press-fits the sealing device from the start of press-fitting of the sealing device is exhausted from the bearing inner space to the outside of the bearing through the exhaust groove, and from the middle of press-fitting, the exhaust groove and Since the exhaust gas is exhausted to the outside of the bearing through the elastic groove portion, there is no pressure increase inside the bearing. Thereby, the pressure rise inside a bearing when press-fitting a sealing device can be suppressed.
請求項2に係る転がり軸受の構成上の特徴は、前記嵌合部は、前記嵌合部の軸受内部側端部から前記弾性嵌合部の軸受内部側端部まで前記弾性部材に一体的に接合され、前記弾性部材を補強する補強部材により連続形成される補強嵌合部を備え、
前記補強嵌合部は、軸方向に軸受内部と軸受外部側端部とを連通する少なくとも1個の補強溝部を備え、
前記排気溝の一部が前記補強溝部により形成されることである。
The structural feature of the rolling bearing according to
The reinforcing fitting portion includes at least one reinforcing groove portion that communicates the bearing inner side and the bearing outer side end portion in the axial direction,
A part of the exhaust groove is formed by the reinforcing groove portion.
請求項2の転がり軸受によれば、密封装置の圧入開始時からは密封装置を圧入する体積分が軸受内部空間から補強溝部を介して軸受外部に排気され、また、圧入途中からは補強溝部及び弾性溝部を介して軸受外部に排気されるので、軸受内部の圧力上昇はない。これにより、密封装置を圧入するときの軸受内部の圧力上昇を抑制するとともに、補強部材により密封装置の強度を上げて密封性を向上させることができる。
According to the rolling bearing of
請求項3に係る転がり軸受の構成上の特徴は、前記弾性嵌合部は、前記歯が嵌合面の全周にわたって連続形成され、前記弾性溝部が複数形成されることである。
A structural feature of the rolling bearing according to
請求項3の転がり軸受によれば、嵌合部の軸受内部側に設けられる補強嵌合部に形成される補強溝部と、嵌合部の軸受外部側に設けられる弾性嵌合部に形成される弾性溝部とを周方向に一致させることが容易となり、軸受内部と軸受外部とを確実に連通させることができるので、密封装置を圧入するときの軸受内部の圧力上昇を確実に抑制することができる。
According to the rolling bearing of
本発明によれば、密封装置を圧入するときの軸受内部の圧力上昇を抑制することができる転がり軸受を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rolling bearing which can suppress the pressure rise inside a bearing when press-fitting a sealing device can be provided.
以下、本発明の転がり軸受を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の一実施形態である転がり軸受を備えたハブユニット1の縦断面図である。図1を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、車両インナ側とは図1における左側を示し、車両アウタ側とは図1における右側を示すものとする。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment in which a rolling bearing of the present invention is embodied will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a
ハブユニット1は、例えば前輪駆動車の前輪用(駆動軸用)のものであり、複列外向きのアンギュラ玉軸受構造とされている。具体的には、ハブユニット1は、車体側のナックル20に固定される外輪2(固定輪)と、この外輪2の中心軸線01と同軸に配置されて車軸側のタイヤホイール(図示省略)及びブレーキディスクロータ30に固定される内軸3(内輪、回転輪)と、内軸3の車両インナ側端に一体形成された嵌め合い部3aの外周面に嵌着される内輪4(回転輪)と、外輪2と内軸3及び内輪4との間にて周方向に配置される複列の玉5とを備えている。
The
外輪2の内周面には、車両インナ側に配列された玉5用の軌道面2aと、車両アウタ側に配列された玉5用の軌道面2bとが形成されている。外輪2の外周面には、径方向に突出形成された車体取付フランジ部2cが形成されている。
On the inner peripheral surface of the
内軸3の外周面には、外輪2の軌道面2bに対向する軌道面3bが形成され、軌道面3bよりもさらに車両アウタ側には、径方向に突出形成された車輪取付フランジ部3cが形成されている。
A
内輪4は、嵌め合い部3aに外嵌圧入され、嵌め合い部3aと一体化されている。内輪4の外周面には、外輪2の軌道面2aに対向する軌道面4aが形成されている。
The
外輪2と内軸3及び内輪4との間には、転動体としての玉5を配置するための環状空間が形成されており、この環状空間は、車両アウタ側にて弾性部材からなる環状の密封装置7により、車両インナ側にて弾性部材からなる環状の密封装置8により、外輪2と内軸3及び内輪4とのそれぞれの相対回転を許容した状態で密封されている。
An annular space for disposing
図2(a)は本発明の一実施形態である転がり軸受の組立工程で密封装置8の圧入開始状態の要部拡大断面図であり、図2(b)は密封装置8を圧入する途中状態の要部拡大断面図であり、図2(c)は密封装置8の圧入終了状態の要部拡大断面図である。また、図3(a)は第1実施形態の図2(a)の密封装置8のC1矢視図であり、図3(b)は図2(b)の密封装置8のC2矢視図であり、図3(c)は図2(c)の密封装置8のC3矢視図である。
FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view of a main part in a press-fitting start state of the
密封装置8は、環状のパックシールであり、芯金81(補強部材)、スリンガ84及び弾性部材82からなる。
The
芯金81は、金属板を屈曲してなり、円筒状芯金部81bと、この円筒状芯金部81bの端部から径方向内側に延在する環状芯金部81cとからなる断面L字形に形成されている。円筒状芯金部81bは、外周面に、外輪2の軌道面側内周の軸方向端部の外輪嵌合面21に嵌合する補強嵌合部83aを有する。補強嵌合部83aには、軸受内部側端部P1から軸受外部側に向かう途中位置P2まで連通する補強溝部81aが形成される。芯金81の材料としては、例えば、冷延鋼板のSPCCが用いられる。
The cored
スリンガ84は、防錆処理された圧延鋼板などの金属板を屈曲してなり、円筒状スリンガ部84aと、この円筒状スリンガ部84aの端部から径方向外側に延在する環状スリンガ部84bとからなる断面L字形に形成されている。円筒状スリンガ部84aが、内輪4の軌道面側外周の軸方向端部に嵌合する。スリンガ84の材料としては、例えば、ステンレス鋼が用いられる。
The
芯金81とスリンガ84は、円筒状芯金部81bと円筒状スリンガ部84aとを、また、環状芯金部81cと環状スリンガ部84bとを対峙させて組み合わされ、パックシールと呼ばれる構成となっている。
The cored
芯金81には、ゴムからなる弾性部材82が取り付けられている。この弾性部材82は、芯金81の全周に沿って延設される長尺のものであり、スリンガ84の環状スリンガ部84bの内周面に摺接するリップ82aと、円筒状スリンガ部84aの内周面に摺接するリップ82b,82cと、途中位置P2から軸方向の軸受外部側端部P3まで外輪2との間で所定の締め代を持って形成されて、外輪2の軌道面側内周の軸方向端部の外輪嵌合面21に嵌合する弾性嵌合部83bと、を有している。
ここで、本発明の嵌合部83は、補強嵌合部83aと弾性嵌合部83bとからなる。
An
Here, the
弾性嵌合部83bは、外径が途中位置P2から軸受外部側端部P3に向かって漸次拡大し、外周面の周方向には連続する山形の歯82dと、軸方向に途中位置P2と軸受外部とを連通する複数の弾性溝部82eと、を形成している。
ここで、本発明の排気溝85は、補強溝部81aと弾性溝部82eとからなる。
The elastic
Here, the
図3(a)に示すように、周方向における補強溝部81aの幅Wは、少なくとも2個の山数を含む歯82dの周方向長さとすることにより、補強溝部81aと弾性溝部82eとを周方向に一致させることが容易となり、補強溝部81aと弾性溝部82eとを介して軸受内部空間6と軸受外部とを確実に連通することができる。
As shown in FIG. 3A, the width W of the reinforcing
ハブユニット1の組立工程は、外輪2と内軸3及び内輪4と玉5と密封装置7とを組み立て、次に軸受内部空間6にグリースを封入し、次に密封装置8を圧入する。図2(a)及び図3(a)に示す密封装置8の圧入開始時は、外輪嵌合面21の軸方向軸受外部側端部である外輪端部P10と軸受内部側端部P1とが一致しているので、密封装置8の体積分が軸受内部空間6から補強溝部81a及び弾性溝部82eを介して矢印B1及び矢印B2に示すように軸受外部に排気されて、これ以降、軸受内部空間6の圧力上昇はない。
In the assembly process of the
そして、補強嵌合部83aを外輪嵌合面21に嵌合しながら密封装置8を圧入し続け、図2(b)及び図3(b)に示す密封装置8を圧入する途中状態である外輪端部P10が途中位置P2に一致すると、密封装置8の体積分が軸受内部空間6から補強溝部81a及び弾性溝部82eを介して矢印B2に示すように軸受外部空間に排気されて、これ以降、軸受内部空間6の圧力上昇はない。
Then, the
さらに、弾性嵌合部83bを外輪嵌合面21に嵌合しながら密封装置8を圧入し続け、図2(c)及び図3(c)に示す外輪端部P10が弾性嵌合部83bの軸受外部側端部P3に一致すると、密封装置8の圧入を終了する。この嵌合においては、密封装置8は、弾性嵌合部83bの山形の歯82dが徐々に押しつぶされて、圧入終了時には弾性溝部82eが消滅して軸受内部空間6を密封する。また、密封装置8は、弾性嵌合部83bが外拡がりに形成されているので、軸受外部側の締め代が大きくなり密封性を高めることができる。
Further, the
以上のように、本実施の形態に係るハブユニット1によれば、密封装置8を圧入するときには、補強溝部81a及び弾性溝部82eを介して軸受外部に排気されるので、軸受内部の圧力上昇はない。これにより、密封装置8を圧入するときの軸受内部空間6の圧力上昇を抑制することができる。
As described above, according to the
なお、上記実施形態では、補強部材の芯金81により密封装置8の強度を上げて密封性を向上させる構成としたが、それに限るものではなく、例えば、密封装置の形状が小さく強度をあまり必要としない場合、芯金81を備えていない構成に適用してもよい。
In the above embodiment, the strength of the
また、上記実施形態では、弾性嵌合部83bは、山形の歯82dが外周面に連続形成され、弾性溝部82eが複数形成される構成としたが、それに限るものではなく、例えば、山形の歯82dが2個連続形成され、この歯82dの間に弾性溝部82eが1個形成され、弾性部材82を芯金81に取り付ける際は、芯金81に形成される補強溝部81aと弾性溝部82eとを周方向に一致させる構成に適用してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the elastic
また、上記実施形態では、スリンガ81を備える構成としたが、それに限るものではなく、例えば、密封装置が芯金及び弾性部材からなり、弾性部材のリップが回転輪の軌道面に摺接する構成に適用してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure provided with the
1:ハブユニット(転がり軸受)、 2:外輪(固定輪)、 3:内軸(内輪、回転輪)、 4:内輪(回転輪)、 5:玉、 6:軸受内部空間、 7,8:密封装置、 81:芯金(補強部材)、 81a:補強溝部、 82:弾性部材、 82d:歯、 82e:弾性溝部、 83:嵌合部、 83a:補強嵌合部、 83b:弾性嵌合部、 84:スリンガ、 85:排気溝、 P1:軸受内部側端部、 P2:途中位置、 P3:軸受外部側端部
1: hub unit (rolling bearing), 2: outer ring (fixed ring), 3: inner shaft (inner ring, rotating ring), 4: inner ring (rotating ring), 5: ball, 6: bearing internal space, 7, 8: Sealing device 81: Metal core (reinforcing member) 81a: Reinforcing groove portion 82:
Claims (3)
前記内輪及び前記外輪は、いずれか一方が回転輪となり他方が固定輪となり、
前記密封装置は、前記固定輪の軌道面側周面の軸方向端部に嵌合する嵌合部を有し、
前記嵌合部は、軸方向に軸受内部と軸受外部とを連通する少なくとも1個の排気溝を備える転がり軸受において、
前記嵌合部は、軸方向に前記嵌合部の軸受外部側端部から軸受内部側に向かう途中位置まで弾性部材により連続形成される弾性嵌合部を備え、
前記弾性嵌合部は、固定輪との間で所定の締め代を有し、固定輪に対する対向間隔を軸受内部側端部から軸受外部側端部に向かって漸次縮小し、嵌合面の周方向に形成される山形の歯と、軸方向に軸受内部側端部と軸受外部とを連通する少なくとも1個の弾性溝部と、を備え、
前記排気溝の一部が前記弾性溝部により形成され、
前記密封装置を軸受に圧入後は、前記歯が押しつぶされて前記軸受内部空間を密封することを特徴とする転がり軸受。 An inner ring having a raceway surface formed on an outer diameter surface, an outer ring having a raceway surface formed on an inner diameter surface, and axial ends of a bearing inner space between the inner ring and the outer ring, A sealing device for press-fitting and sealing the space;
One of the inner ring and the outer ring is a rotating wheel and the other is a fixed ring,
The sealing device has a fitting portion that fits in an axial end portion of the raceway side peripheral surface of the fixed ring,
In the rolling bearing provided with at least one exhaust groove that communicates the inside of the bearing and the outside of the bearing in the axial direction,
The fitting portion includes an elastic fitting portion that is continuously formed by an elastic member from an end portion on the bearing outer side of the fitting portion in the axial direction to a midway position toward the bearing inner side,
The elastic fitting portion has a predetermined interference with the fixed ring, and gradually reduces the facing distance to the fixed ring from the bearing inner side end toward the bearing outer side end. An angled tooth formed in the direction, and at least one elastic groove that communicates the bearing inner side end and the bearing exterior in the axial direction,
A part of the exhaust groove is formed by the elastic groove part,
A rolling bearing characterized in that after press-fitting the sealing device into the bearing, the teeth are crushed to seal the bearing internal space.
前記補強嵌合部は、軸方向に軸受内部と軸受外部側端部とを連通する少なくとも1個の補強溝部を備え、
前記排気溝の一部が前記補強溝部により形成されることを特徴とする請求項1に記載の転がり軸受。 The fitting portion is integrally joined to the elastic member from the bearing inner end of the fitting portion to the bearing inner end of the elastic fitting portion, and is continuously formed by a reinforcing member that reinforces the elastic member. With a reinforced fitting
The reinforcing fitting portion includes at least one reinforcing groove portion that communicates the bearing inner side and the bearing outer side end portion in the axial direction,
The rolling bearing according to claim 1, wherein a part of the exhaust groove is formed by the reinforcing groove portion.
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