JP7776937B2 - Wheel bearing device - Google Patents
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Description
本発明は、車輪用軸受装置に関する。 The present invention relates to a wheel bearing device.
従来より、自動車等の車両の懸架装置において、車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置が知られている。
前記車輪用軸受装置は、例えば、車輪に接続されるハブ輪(内方部材)が、転動体を介して外方部材に回転自在に支持された構成からなる。
また、車輪用軸受装置は、主に上記懸架装置、車輪のタイヤホール、及びブレーキロータ等によって囲まれた空間内にて、外部に露出した状態で配置されることが多い。
このため、車輪用軸受装置には、泥水等の異物が、外部から転動体の設置空間内に侵入するのを防止するために、外方部材と内方部材との間に形成される環状空間において、そのインナー側及びアウター側のそれぞれの開口端に、シール部材が設けられている。
BACKGROUND ART Wheel bearing devices that rotatably support wheels have been known in suspension systems for vehicles such as automobiles.
The wheel bearing device has, for example, a configuration in which a hub ring (inner member) connected to a wheel is rotatably supported on an outer member via rolling elements.
Furthermore, the wheel bearing device is often disposed in a space surrounded mainly by the suspension device, the wheel well, the brake rotor, etc., in an exposed state.
For this reason, in order to prevent foreign matter such as muddy water from entering the installation space of the rolling elements from the outside, the wheel bearing device is provided with sealing members at the opening ends of the inner and outer sides of the annular space formed between the outer member and the inner member.
ところで、図4は、従来の車輪用軸受装置101におけるアウター側のシール部材107の一例を示した図であるが、本図の(a)に示すように、シール部材107が有する複数のシールリップ172b・172b・172b(外側アキシアルリップ173、内側アキシアルリップ174、及びラジアルリップ175)の先端部は、全て内方部材であるハブ輪103が有する摺動面(平面部131a、軸周面部131b、及び円弧面部131c)と当接した状態となっている。
従って、これら複数のシールリップ172b・172b・172bと、ハブ輪103の上記摺動面との間には、内側アキシアルリップ174によって区切られた密閉空間、即ち、外側アキシアルリップ173と内側アキシアルリップ174とによって隔絶された第1リップ空間P1、及びラジアルリップ175と内側アキシアルリップ174とによって隔絶された第2リップ空間P2が形成されている。
Incidentally, Figure 4 is a diagram showing an example of an outer-side sealing member 107 in a conventional wheel bearing device 101, and as shown in (a) of this figure, the tip portions of the multiple sealing lips 172b, 172b, 172b (outer axial lip 173, inner axial lip 174, and radial lip 175) of the sealing member 107 are all in contact with the sliding surfaces (flat portion 131a, axial circumferential surface portion 131b, and arc surface portion 131c) of the hub wheel 103, which is the inner member.
Therefore, between these multiple seal lips 172b, 172b, 172b and the sliding surface of the hub wheel 103, an enclosed space separated by the inner axial lip 174 is formed, i.e., a first lip space P1 separated by the outer axial lip 173 and the inner axial lip 174, and a second lip space P2 separated by the radial lip 175 and the inner axial lip 174.
そして、これらの第1リップ空間P1及び第2リップ空間P2において、各シールリップ172bの先端部と上記摺動面とによって形成される円環状の隙間には、潤滑材であるグリースZが各々封入されている。 In the first lip space P1 and the second lip space P2, the annular gap formed by the tip of each seal lip 172b and the sliding surface is filled with grease Z, a lubricant.
このような車輪用軸受装置101が備えられた車両が運転され、上記の各密閉空間内の温度が上昇すると、これらの密閉空間内の空気は膨張し、シール部材107を通過して外部に排出される場合がある。
例えば、第1リップ空間P1内の空気は、体積の増加に伴い径方向外側(矢印Bの方向側)へと押出されて外部に排出され、また第2リップ空間P2内の空気は、体積の増加に伴い軸方向の一方側(矢印Cの方向側)へと押出されて外部に排出される。
When a vehicle equipped with such a wheel bearing device 101 is driven and the temperature inside each of the above-mentioned sealed spaces rises, the air inside these sealed spaces expands and may pass through the sealing member 107 and be discharged to the outside.
For example, as the volume of the air in the first lip space P1 increases, it is pushed radially outward (toward the direction of arrow B) and discharged to the outside, and as the volume of the air in the second lip space P2 increases, it is pushed axially to one side (toward the direction of arrow C) and discharged to the outside.
そして、その後車両の運転が停止し、各密閉空間内の温度が常温付近にまで下がると、第1リップ空間P1内の圧力、及び第2リップ空間P2内の圧力は低下して、それぞれ外部の大気圧に対して負圧となることから、図4(b)に示すように、各シールリップ172bの先端部は、上記摺動面に沿って張り付くように接触し、上述した円環状の隙間は、押し潰されることとなる。
これにより、当該円環状の隙間に封入されていたグリースZは、各シールリップ172bの先端部を通過して、それぞれ外部に押出される。
Then, when the vehicle stops operating and the temperature in each sealed space drops to near room temperature, the pressure in the first lip space P1 and the pressure in the second lip space P2 drop and become negative pressure relative to the external atmospheric pressure, so that, as shown in Figure 4(b), the tip of each seal lip 172b comes into contact with the sliding surface in a sticking manner, and the annular gap described above is crushed.
As a result, the grease Z sealed in the annular gap passes through the tip end of each seal lip 172b and is forced outward.
その結果、車輪用軸受装置101が備えられた車両の運転が再開された場合、各シールリップ172bの先端部と上記摺動面との間に封入されるグリースZの供給量が不足して、十分な油膜効果を得ることができず、各シールリップ172bの先端部全面においては著しく摩耗が進み、シール性能が低下するだけでなく、各シールリップ172bの先端部と上記摺動面との接触面積が増大することから、車輪に接続されるハブ輪を回転させる際のトルクも増大し、不経済となる虞があった。 As a result, when operation of a vehicle equipped with the wheel bearing device 101 is resumed, the amount of grease Z sealed between the tip of each seal lip 172b and the sliding surface will be insufficient, making it impossible to obtain a sufficient oil film effect. This will result in significant wear across the entire tip of each seal lip 172b, not only reducing sealing performance but also increasing the contact area between the tip of each seal lip 172b and the sliding surface, which will increase the torque required to rotate the hub wheel connected to the wheel, potentially resulting in uneconomical operation.
そこで、このような問題点を解決するための技術の一例が、特許文献1によって開示されている。
即ち、特許文献1においては、各シールリップの先端部に、周方向に連続して形成される複数の環状突起または環状凹溝を設ける技術が開示されている。
An example of a technique for solving such problems is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-222299.
That is, Patent Document 1 discloses a technique in which a plurality of annular projections or annular grooves are formed continuously in the circumferential direction at the tip end of each seal lip.
前記特許文献1における技術によれば、例えば巨視的には、各シールリップの先端部が前記摺動面に沿って張り付くように接触し、封入されていたグリースが外部に押出されたとしても、微視的には、互いに隣接する環状突起の隙間、或いは環状凹溝を介して、所定量のグリースを捕集することが可能であるため、少なくとも必要最低限度の油膜効果を得ることができる。
従って、各シールリップの先端部全面において著しく摩耗が進むのを抑制し、シール部材の交換時期が早まるのを防止することができるとともに、各シールリップの先端部と上記摺動面との接触面積が増大するのを抑制し、車輪に接続されるハブ輪を回転させる際のトルクが増大するのを防止することができる。
According to the technology of Patent Document 1, even if, for example, macroscopically, the tip ends of each seal lip come into contact and stick to the sliding surface, and the enclosed grease is forced outward, microscopically, a predetermined amount of grease can be collected through the gaps between adjacent annular protrusions or annular grooves, and therefore at least the minimum necessary oil film effect can be obtained.
Therefore, it is possible to prevent significant wear across the entire tip of each seal lip, preventing the seal member from needing to be replaced earlier, and it is also possible to prevent the contact area between the tip of each seal lip and the sliding surface from increasing, preventing an increase in torque when rotating the hub wheel connected to the wheel.
しかしながら、上記複数の環状突起または環状凹溝は、微細な突起形状からなり、その突出した端面において前記摺動面と当接することから、摩耗等によって当該突起形状が消滅するまでの期間が比較的短く、上記突起形状が消滅した後は、直ちに従来のシールリップの先端部と同等の状態となる。
従って、各シールリップの先端部と前記摺動面との間において、少なくとも必要最低限度の油膜効果を比較的長期間に亘って維持し、各シールリップの先端部全面における摩耗が著しく進むのを抑制するとともに、各シールリップの先端部と上記摺動面との接触面積が増大するのを抑制することが困難であった。
However, the multiple annular protrusions or annular grooves are made up of minute protrusion shapes, and their protruding end faces come into contact with the sliding surface. Therefore, the period until the protrusion shapes disappear due to wear, etc. is relatively short, and after the protrusion shapes disappear, the tip portion immediately returns to a state equivalent to that of a conventional seal lip.
Therefore, it has been difficult to maintain at least the minimum necessary oil film effect between the tip end of each seal lip and the sliding surface for a relatively long period of time, to prevent significant progress of wear over the entire surface of the tip end of each seal lip, and to prevent an increase in the contact area between the tip end of each seal lip and the sliding surface.
本発明は、以上に示した現状の問題点に鑑みてなされたものであり、シールリップの先端部と、当該先端部が摺接する摺動面との間において、予め封入されたグリースが外部に押出されたとしても、比較的長期間に亘って、少なくとも必要最低限度の油膜効果を維持することができ、シールリップの先端部全面における摩耗を抑制することができるシール部材を備えた、車輪用軸受装置を提供することを課題とする。 The present invention was made in consideration of the current problems described above, and aims to provide a wheel bearing device equipped with a sealing member that can maintain at least the minimum necessary oil film effect for a relatively long period of time between the tip of the seal lip and the sliding surface with which the tip makes sliding contact, even if the grease previously sealed between the tip and the sliding surface with which the tip slides is forced out, and that can suppress wear across the entire tip of the seal lip.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The above is the problem that this invention aims to solve, and next we will explain the means for solving this problem.
即ち、本発明に係る車輪用軸受装置は、内周に複列の外側軌道面を有する外方部材と、外周において軸方向に延びる小径段部を有するハブ輪、及び当該ハブ輪の前記小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側軌道面と対向する複列の内側軌道面を有する内方部材と、前記外方部材及び前記内方部材の各々の軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材及び前記内方部材によって形成された環状空間の開口端を塞ぐシール部材とを備える車輪用軸受装置において、前記シール部材は、前記外方部材に嵌合される芯金と、前記芯金に接合された弾性体からなるシール体と備え、前記シール体は、軸方向に延び、その先端部にて前記内方部材が有する摺動面と摺動可能に接触するシールリップを有し、前記シールリップの前記先端部には、周方向断面視において、前記曲面の円弧形状に沿って連続する略三角形状に形成された複数の円環状の突起部と、互いに隣接する前記突起部の間に各々形成された、複数の略逆三角形状の溝部とにより構成される環状溝部が形成されることを特徴とする。 That is, the bearing device for a wheel according to the present invention is a bearing device for a wheel comprising an outer member having a double-row outer raceway surface on its inner periphery, a hub ring having a small-diameter stepped portion extending axially on its outer periphery, and at least one inner ring press-fitted into the small-diameter stepped portion of the hub ring, an inner member having a double-row inner raceway surface on its outer periphery that faces the double-row outer raceway surface, double-row rolling elements accommodated in a rollable manner between the raceway surfaces of the outer member and the inner member, and a seal member that closes an open end of an annular space formed by the outer member and the inner member, The sealing member comprises a core bar fitted to the outer member and a sealing body made of an elastic material joined to the core bar, the sealing body extending in the axial direction and having a sealing lip at its tip that is in sliding contact with the sliding surface of the inner member, and the tip of the sealing lip is formed with an annular groove portion that, when viewed in circumferential cross section, is composed of a plurality of annular protrusions formed in an approximately triangular shape that continues along the arc shape of the curved surface , and a plurality of approximately inverted triangular grooves each formed between adjacent protrusions.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明に係る車輪用軸受装置によれば、シールリップの先端部と、当該先端部が摺接する摺動面との間において、予め封入されたグリースが外部に押出されたとしても、比較的長期間に亘って、少なくとも必要最低限度の油膜効果を維持することができ、シールリップの先端部全面における摩耗を抑制することができるシール部材を実現することができる。
The present invention has the following effects.
In other words, with the wheel bearing device of the present invention, even if the grease that has been sealed in advance between the tip of the seal lip and the sliding surface with which the tip makes sliding contact is forced out, it is possible to maintain at least the minimum necessary oil film effect for a relatively long period of time, and it is possible to realize a sealing member that can suppress wear across the entire tip of the seal lip.
次に、本発明の一実施形態について、図1乃至図5を用いて説明する。
なお、本明細書においては便宜上、図1中の矢印の方向によって規定された、インナー側及びアウター側に基づき記述する。
ここで、「インナー側」とは、自動車等の車体に取り付けられた状態における車輪用軸受装置1に対して、当該車体の内側の方向を意味する。
また、「アウター側」とは、自動車等の車体に取り付けられた状態における車輪用軸受装置1に対して、上記インナー側との反対側、即ち、当該車輪用軸受装置1によって、回転自在に支持された車輪側の方向を意味する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
For convenience, the description in this specification will be based on the inner side and the outer side defined by the direction of the arrow in FIG.
Here, the "inner side" refers to the direction toward the inside of the vehicle body with respect to the wheel bearing device 1 when it is attached to the vehicle body of an automobile or the like.
In addition, the "outer side" means the side opposite to the inner side of the wheel bearing device 1 when it is attached to the body of a vehicle such as an automobile, i.e., the direction of the wheel side that is rotatably supported by the wheel bearing device 1.
また、本明細書においては、車輪用軸受装置1の回転軸G(図1を参照)と平行な方向を「軸方向」、当該車輪用軸受装置1の回転軸Gと直交する方向を「径方向」、当該車輪用軸受装置1の回転軸Gを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」と規定して記述する。 In addition, in this specification, the direction parallel to the rotation axis G of the wheel bearing device 1 (see Figure 1) is defined as the "axial direction," the direction perpendicular to the rotation axis G of the wheel bearing device 1 is defined as the "radial direction," and the direction along the arc centered on the rotation axis G of the wheel bearing device 1 is defined as the "circumferential direction."
[車輪用軸受装置1(第1実施形態)の全体構成]
先ず、本発明を具現化した第1実施形態における車輪用軸受装置1の全体構成について、図1を用いて説明する。
[Overall configuration of wheel bearing device 1 (first embodiment)]
First, the overall configuration of a wheel bearing device 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
車輪用軸受装置1は、自動車等の車両の懸架装置において、車輪を回転自在に支持するものである。
車輪用軸受装置1は、主に、外方部材の一例である外輪2と、ハブ輪3及び内輪4と、複列(本実施形態においては二列)の転動体であるボール列5・5と、シール部材の一例であるインナー側シール部材6及びアウター側シール部材7とを備える。
The wheel bearing device 1 is a device for supporting a wheel rotatably in a suspension system of a vehicle such as an automobile.
The wheel bearing device 1 mainly comprises an outer ring 2 which is an example of an outer member, a hub ring 3, an inner ring 4, double-row (two-row in this embodiment) ball rows 5/5 which are rolling elements, and an inner side sealing member 6 and an outer side sealing member 7 which are examples of sealing members.
外輪2は、ハブ輪3及び内輪4を支持するものである。
外輪2は、略中空円筒状の部材からなり、そのインナー側の端部には、インナー側シール部材6を嵌合可能なインナー側開口部2aが設けられ、且つそのアウター側の端部には、アウター側シール部材7を嵌合可能なアウター側開口部2bが設けられている。
The outer ring 2 supports the hub ring 3 and the inner ring 4 .
The outer ring 2 is made of a substantially hollow cylindrical member, and its inner end is provided with an inner opening 2a into which an inner seal member 6 can be fitted, and its outer end is provided with an outer opening 2b into which an outer seal member 7 can be fitted.
そして、外輪2の内周には、周方向に環状の複列(本実施形態においては二列)の外側軌道面2c・2cが、軸方向に離間して同軸上に設けられるとともに、外輪2の外周には、懸架装置のナックルに取付可能なフランジ(図示せず)が、一体に設けられている。 The inner circumference of the outer ring 2 is provided with a circumferentially annular double row (two rows in this embodiment) of outer raceways 2c, 2c that are spaced apart axially and coaxially arranged, and the outer circumference of the outer ring 2 is integrally provided with a flange (not shown) that can be attached to the knuckle of a suspension system.
ハブ輪3は、内輪4とともに内方部材を構成する部材であって、車両の車輪(図示せず)を回転自在に支持するものである。
ハブ輪3は、略中実円柱状の部材からなり、そのインナー側の外周には、軸方向に延びる縮径された小径段部3aが設けられている。
また、ハブ輪3のアウター側の端部には、上記車輪を取付可能な車輪取り付けフランジ3bが、径方向断面視にて円弧状に拡径するように一体的に設けられている。
The hub wheel 3 is a member that constitutes an inner member together with the inner ring 4, and supports a vehicle wheel (not shown) so that it can rotate freely.
The hub ring 3 is made of a substantially solid cylindrical member, and has a small-diameter stepped portion 3a on the outer periphery of its inner side, which extends in the axial direction and has a reduced diameter.
A wheel mounting flange 3b, to which the wheel can be mounted, is integrally provided at the outer end of the hub wheel 3 so as to expand in diameter in an arc shape when viewed in radial cross section.
そして、車輪取り付けフランジ3bには、上記車輪をハブ輪3に締結するための、複数本のハブボルト3c・3c・・・が圧入されている。
また、ハブ輪3のアウター側の外周には、周方向に環状の内側軌道面3dが、上述したアウター側の外側軌道面2cと対向して設けられている。
A plurality of hub bolts 3c, 3c . . . for fastening the wheel to the hub 3 are press-fitted into the wheel mounting flange 3b.
Additionally, an inner raceway surface 3d having an annular shape in the circumferential direction is provided on the outer periphery of the outer hub wheel 3, facing the outer raceway surface 2c on the outer side.
ハブ輪3の小径段部3aには、内輪4が圧入されている。
内輪4は、ハブ輪3とともに内方部材を構成する部材であって、略中空円筒状の部材からなり、その外周には、周方向に環状の内側軌道面4aが、上述したインナー側の外側軌道面2cと対向して設けられている。
An inner ring 4 is press-fitted into the small diameter step 3 a of the hub wheel 3 .
The inner ring 4 is a component that constitutes the inner member together with the hub ring 3, and is made of a substantially hollow cylindrical component, with a circumferentially annular inner raceway surface 4a on its outer periphery, facing the inner-side outer raceway surface 2c described above.
そして、内輪4は、ハブ輪3のインナー側の端部が、径方向外側に向かって塑性変形(加締め)されることにより、当該ハブ輪3に固定される。
なお、ハブ輪3との内輪4の固定方法については、本実施形態に限定されるものではなく、例えば、ハブ輪3のインナー側の端部において、ナット等の締結部材を螺合固定することとしてもよい。
The inner ring 4 is fixed to the hub wheel 3 by plastically deforming (crimping) the inner end of the hub wheel 3 radially outward.
The method of fixing the inner ring 4 to the hub wheel 3 is not limited to this embodiment, and for example, a fastening member such as a nut may be screwed and fixed at the inner end of the hub wheel 3.
このように、ハブ輪3及び内輪4によって構成される内方部材において、そのインナー側の端部には、内輪4に設けられる内側軌道面4aが配置され、且つそのアウター側の端部には、ハブ輪3に設けられる内側軌道面3dが配置されるとともに、これら複列(本実施形態においては二列)の内側軌道面3d・4aは、上述した外輪2に設けられる二列の外側軌道面2c・2cと、互いに対向して配置されている。 In this way, the inner member formed by the hub ring 3 and inner ring 4 has the inner raceway 4a provided on the inner ring 4 disposed at its inner end, and the inner raceway 3d provided on the hub ring 3 disposed at its outer end, with these double-row (two-row in this embodiment) inner raceway surfaces 3d and 4a disposed opposite the two-row outer raceway surfaces 2c and 2c provided on the outer ring 2 described above.
二列のボール列5・5は、外輪2に対して相対的に、ハブ輪3及び内輪4からなる内方部材を回転自在に支持するものである。
各列におけるボール列5は、環状に配置された複数のボール5a・5a・・・、及びこれらのボール5a・5a・・・を転動自在に保持する保持器5bによって構成されている。
The two rows of balls 5 , 5 support an inner member consisting of the hub ring 3 and the inner ring 4 so as to be rotatable relative to the outer ring 2 .
Each ball row 5 is made up of a plurality of balls 5a arranged in a ring, and a cage 5b that holds the balls 5a so that they can roll freely.
そして、これら二列のボール列5・5は、外輪2のインナー側及びアウター側の端部に各々設けられる二列の外側軌道面2c・2cと、内方部材(ハブ輪3及び内輪4)のインナー側及びアウター側の端部に各々設けられる二列の内側軌道面3d・4aとの間に形成された、二列の設置空間Q1・Q1内において、各々転動自在に収容されている。 These two rows of balls 5 are each housed in a rollable manner within two installation spaces Q1 formed between two rows of outer raceways 2c, 2c provided at the inner and outer ends of the outer ring 2 and two rows of inner raceways 3d, 4a provided at the inner and outer ends of the inner member (hub ring 3 and inner ring 4).
このように、本実施形態における車輪用軸受装置1は、外輪2、ハブ輪3、内輪4、及び二列のボール列5・5からなる複列アンギュラ玉軸受として構成されている。
なお、車輪用軸受装置1の構成については、本実施形態に限定されるものではなく、例えば、ボール列5に代替して円錐ころ列を用いた、複列円錐ころ軸受として構成されていてもよい。
As described above, the wheel bearing device 1 in this embodiment is configured as a double-row angular contact ball bearing comprising the outer ring 2, the hub ring 3, the inner ring 4, and two rows of balls 5.
The configuration of the wheel bearing device 1 is not limited to this embodiment, and may be configured as a double-row tapered roller bearing, for example, using a tapered roller row instead of the ball row 5.
インナー側シール部材6は、外輪2及び内方部材(ハブ輪3及び内輪4)によって形成された環状空間Q2におけるインナー側の開口端を塞ぐものである。
インナー側シール部材6は、略円筒状のシール板6a、及び略円筒状のスリンガ6b等を備える。
The inner seal member 6 closes the inner open end of the annular space Q2 formed by the outer ring 2 and the inner member (hub ring 3 and inner ring 4).
The inner seal member 6 includes a substantially cylindrical seal plate 6a, a substantially cylindrical slinger 6b, and the like.
シール板6aは、例えば、フェライト系ステンレス鋼板(JIS規格のSUS430系等)、オーステナイト系ステンレス鋼板(JIS規格のSUS304系等)、または防塵処理された冷間圧延鋼板(JIS規格のSPCC系等)等からなる円環状の鋼板を、プレス加工することによって形成される。
また、シール板6aは、環状、且つ周方向視にてL字状に屈曲形成され、そのインナー側には、例えば合成ゴムからなる複数のシールリップ6a1・6a1・6a1が加硫接着されている。
The sealing plate 6a is formed by pressing a circular steel plate made of, for example, a ferritic stainless steel plate (such as JIS standard SUS430 series), an austenitic stainless steel plate (such as JIS standard SUS304 series), or a dustproof treated cold rolled steel plate (such as JIS standard SPCC series).
The seal plate 6a is annular and bent in an L-shape when viewed in the circumferential direction, and a plurality of seal lips 6a1, 6a1, 6a1 made of, for example, synthetic rubber are vulcanized and bonded to the inner side thereof.
なお、シールリップ6a1は、例えば、NBR(アクリロニトリル-ブタジエンゴム)、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)、耐熱性及び耐薬品性に優れたACM(ポリアクリルゴム)、FKM(フッ素ゴム)、またはシリコンゴム等の合成ゴムからなる弾性体によって形成される。 The seal lip 6a1 is formed from an elastic material such as NBR (acrylonitrile butadiene rubber), HNBR (hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber) which has excellent heat resistance, EPDM (ethylene propylene rubber), ACM (polyacrylic rubber) which has excellent heat and chemical resistance, FKM (fluororubber), or synthetic rubber such as silicone rubber.
一方、スリンガ6bも、シール板6aと同様に、例えば、フェライト系ステンレス鋼板(JIS規格のSUS430系等)、オーステナイト系ステンレス鋼板(JIS規格のSUS304系等)、または防塵処理された冷間圧延鋼板(JIS規格のSPCC系等)等からなる円環状の鋼板を、プレス加工することによって形成される。
また、スリンガ6bは環状、且つ周方向視にてL字状に屈曲形成された鋼板等により構成され、そのインナー側には、環状の磁気エンコーダ6b1が加硫接着されている。
On the other hand, like the sealing plate 6a, the slinger 6b is also formed by pressing a circular steel plate made of, for example, a ferritic stainless steel plate (such as JIS standard SUS430 series), an austenitic stainless steel plate (such as JIS standard SUS304 series), or a dustproof treated cold rolled steel plate (such as JIS standard SPCC series).
The slinger 6b is annular and is made of a steel plate or the like bent into an L-shape when viewed in the circumferential direction, and an annular magnetic encoder 6b1 is vulcanization-bonded to the inner side thereof.
なお、磁気エンコーダ6b1は、ゴム等のエラストマにフェライト等の磁性体粉が混入されることにより、周方向に交互、且つ等間隔に磁極N、Sが着磁されて磁気特性が変化する、車輪の回転速度検出用のロータリエンコーダとして構成される。 The magnetic encoder 6b1 is configured as a rotary encoder for detecting the rotational speed of a wheel, in which magnetic powder such as ferrite is mixed into an elastomer such as rubber, thereby magnetizing N and S poles alternately and at equal intervals around the circumference, changing the magnetic properties.
そして、シール板6aは、外輪2と同軸上、且つ複数のシールリップ6a1・6a1・6a1をスリンガ6b側に向けた状態で、当該外輪2のインナー側開口部2aに嵌合される。
また、スリンガ6bは、内輪4と同軸上、且つシール板6aのインナー側において、当該シール板6aと対向させた状態で、内輪4の外周に嵌合される。
これにより、インナー側シール部材6は、シール板6a及びスリンガ6bからなるパックシールとして構成される。
The seal plate 6a is fitted into the inner opening 2a of the outer ring 2 so as to be coaxial with the outer ring 2 and with the plurality of seal lips 6a1, 6a1, 6a1 facing the slinger 6b side.
The slinger 6b is fitted onto the outer periphery of the inner ring 4 coaxially with the inner ring 4 and on the inner side of the sealing plate 6a, facing the sealing plate 6a.
As a result, the inner seal member 6 is configured as a pack seal consisting of the seal plate 6a and the slinger 6b.
アウター側シール部材7は、外輪2及び内方部材(ハブ輪3及び内輪4)によって形成された環状空間Q2におけるアウター側の開口端(より具体的には、外輪2のアウター側開口部2b)を塞ぐものである。
なお、アウター側シール部材7の構成の詳細については、後述する。
The outer side sealing member 7 seals the outer side opening end (more specifically, the outer side opening 2b of the outer ring 2) of the annular space Q2 formed by the outer ring 2 and the inner member (hub ring 3 and inner ring 4).
The configuration of the outer seal member 7 will be described in detail later.
以上のように、本実施形態における車輪用軸受装置1は、ハブ輪3の外周に、アウター側のボール列5が転動可能な内側軌道面3dが、直接形成されている第3世代構造の車輪用軸受装置として構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、一対の内輪が、ハブ輪の外周において互いに同軸上に圧入固定されるとともに、各々の内輪の外周に、ボール列が転動可能な内側軌道面が、直接形成されている第2世代構造の車輪用軸受装置として構成されていてもよい。 As described above, the wheel bearing device 1 in this embodiment is configured as a wheel bearing device with a third-generation structure in which the inner raceway surface 3d, on which the outer ball row 5 can roll, is formed directly on the outer periphery of the hub wheel 3. However, this is not limited to this. For example, the wheel bearing device may be configured as a wheel bearing device with a second-generation structure in which a pair of inner rings are press-fitted coaxially to each other on the outer periphery of the hub wheel, and an inner raceway surface, on which the ball row can roll, is formed directly on the outer periphery of each inner ring.
[アウター側シール部材7の構成]
次に、アウター側シール部材7の構成について、図2、図3及び図5を用いて詳細に説明する。
図2に示すように、アウター側シール部材7は、外輪2に嵌合される芯金71、及び当該芯金71に接合された弾性体からなるシール体72等を備える。
[Configuration of outer seal member 7]
Next, the configuration of the outer seal member 7 will be described in detail with reference to FIGS. 2, 3 and 5. FIG.
As shown in FIG. 2, the outer seal member 7 includes a core metal 71 fitted to the outer ring 2, and a seal body 72 made of an elastic material joined to the core metal 71.
芯金71は、例えば、フェライト系ステンレス鋼板(JIS規格のSUS430系等)、オーステナイト系ステンレス鋼板(JIS規格のSUS304系等)、または防塵処理された冷間圧延鋼板(JIS規格のSPCC系等)等からなる円環状の鋼板を、プレス加工することによって形成される。
また、芯金71は、主に円筒部71a、湾曲部71b、及び円板部71c等により構成される。
The core wire 71 is formed by pressing a circular steel plate made of, for example, a ferritic stainless steel plate (such as JIS standard SUS430 series), an austenitic stainless steel plate (such as JIS standard SUS304 series), or a dustproof treated cold rolled steel plate (such as JIS standard SPCC series).
The core metal 71 is mainly composed of a cylindrical portion 71a, a curved portion 71b, a disk portion 71c, and the like.
円筒部71aは、軸方向に延出する中空円筒状に形成され、その外径は、外輪2のアウター側開口部2bの内径と略同等に設定されている。
また、湾曲部71bは、周方向視において軸方向のアウター側(図1を参照)に凸状となる円環状に形成され、円筒部71aのアウター側の端部より、径方向内側に向かって連続して設けられている。
さらに、円板部71cは、直立する円板状に形成され、湾曲部71bの端部より径方向内側に向かって連続して設けられている。
The cylindrical portion 71 a is formed in a hollow cylindrical shape extending in the axial direction, and the outer diameter thereof is set to be approximately equal to the inner diameter of the outer side opening 2 b of the outer ring 2 .
The curved portion 71b is formed in a circular ring shape that is convex toward the outer side in the axial direction (see Figure 1) when viewed in the circumferential direction, and is provided continuously from the outer end of the cylindrical portion 71a toward the radially inner side.
Furthermore, the disk portion 71c is formed in an upright disk shape and is provided continuously from the end of the curved portion 71b toward the inside in the radial direction.
一方、芯金71のアウター側の側面には、シール体72が、円筒部71aの外周面に向かって回り込むように接合されており、アウター側シール部材7は、所謂ハーフメタル構造を成している。 Meanwhile, a seal body 72 is joined to the outer side of the core metal 71 so that it wraps around toward the outer periphery of the cylindrical portion 71a, giving the outer seal member 7 a so-called half-metal structure.
そして、アウター側シール部材7は、芯金71の円筒部71aを介して、外輪2のアウター側開口部2b(即ち、前述した環状空間Q2(図1を参照)のアウター側の端部であって、外輪2の内周)に嵌合される。
これにより、車輪用軸受装置1の環状空間Q2は気密性が高めら、アウター側シール部材7によって軸受内部を保護することができる。
The outer seal member 7 is fitted into the outer opening 2b of the outer ring 2 (i.e., the outer end of the annular space Q2 (see Figure 1) mentioned above, which is the inner circumference of the outer ring 2) via the cylindrical portion 71a of the core metal 71.
As a result, the annular space Q2 of the wheel support bearing device 1 is made more airtight, and the outer seal member 7 can protect the inside of the bearing.
シール体72は、例えば、NBR(アクリロニトリル-ブタジエンゴム)、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)、耐熱性及び耐薬品性に優れたACM(ポリアクリルゴム)、FKM(フッ素ゴム)、またはシリコンゴム等の合成ゴムからなる弾性体によって形成され、加硫接着により芯金71と一体的に接合されている。
また、シール体72は、芯金71のアウター側の側面を覆う基部72a、及び当該基部72aより軸方向に延び、その先端部にて、内方部材であるハブ輪3が有する摺動面(後述する平面部31a、軸周面部31b、及び円弧面部31c)と摺動可能に接触する、複数のシールリップ72b・72b・72bを有する。
The sealing body 72 is formed from an elastic body made of synthetic rubber such as NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), HNBR (hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber) which has excellent heat resistance, EPDM (ethylene propylene rubber), ACM (polyacrylic rubber) which has excellent heat resistance and chemical resistance, FKM (fluororubber), or silicone rubber, and is integrally joined to the core metal 71 by vulcanization bonding.
The seal body 72 also has a base 72a that covers the outer side of the core wire 71, and a plurality of seal lips 72b, 72b, 72b that extend axially from the base 72a and whose tip ends are in slidable contact with the sliding surfaces (flat surface portion 31a, axial circumferential surface portion 31b, and arc surface portion 31c, described later) of the hub wheel 3, which is the inner member.
これら複数のシールリップ72b・72b・72bは、図3(a)に示すように、各々円環状に形成され、同軸上に配置される外側アキシアルリップ73、内側アキシアルリップ74、及びラジアルリップ75により構成される。 As shown in Figure 3(a), each of these multiple seal lips 72b, 72b, 72b is formed in an annular shape and is composed of an outer axial lip 73, an inner axial lip 74, and a radial lip 75 arranged coaxially.
具体的には、図2に示すように、外側アキシアルリップ73は、周方向断面視において、径方向外側に傾斜して軸方向のアウター側(図1を参照)に延びるように形成されている。
また、内側アキシアルリップ74は、外側アキシアルリップ73の径方向内側に位置し、且つ周方向断面視において、径方向外側に傾斜して軸方向のアウター側に延びるように形成されている。
さらに、ラジアルリップ75は、内側アキシアルリップ74の径方向内側に位置し、且つ周方向断面視において、径方向内側に傾斜して軸方向のインナー側(図1を参照)の方向)に延びるように形成されている。
Specifically, as shown in FIG. 2, the outer axial lip 73 is formed so as to be inclined radially outward and extend axially toward the outer side (see FIG. 1) in the circumferential cross section.
The inner axial lip 74 is located radially inward of the outer axial lip 73 and is formed so as to extend axially outward while inclining radially outward in a circumferential cross-sectional view.
Furthermore, the radial lip 75 is located radially inward of the inner axial lip 74, and is formed so as to extend in the axial inner direction (see Figure 1) while inclining radially inward when viewed in circumferential cross section.
そして、これらの外側アキシアルリップ73、内側アキシアルリップ74、及びラジアルリップ75は、それぞれ先端部において、ハブ輪3の段差部31に摺接される。 The outer axial lip 73, inner axial lip 74, and radial lip 75 each have their tip portions in sliding contact with the stepped portion 31 of the hub wheel 3.
ここで、上記段差部31は、ハブ輪3における車輪取り付けフランジ3bの基端部において、インナー側へ突出して設けられた部位を指す。
具体的には、段差部31は、回転軸G(図1を参照)に対して垂直な平面からなる平面部31a、当該平面部31aの径方向内側に位置し、回転軸Gと同軸上に延出する軸周面部31b、並びにこれらの平面部31a及び軸周面部31bを滑らかに繋げる円弧面部31cなどにより構成されている。
また、段差部31の外周面部31dは、所定の曲率にて傾斜しており、平面部31aの外縁からハブボルト3c(図1を参照)の座面31eまで、滑らかに繋がっている。
Here, the step portion 31 refers to a portion provided at the base end of the wheel mounting flange 3 b of the hub wheel 3 that protrudes toward the inner side.
Specifically, the step portion 31 is composed of a flat portion 31a consisting of a plane perpendicular to the rotation axis G (see Figure 1), an axial circumferential surface portion 31b located radially inside the flat portion 31a and extending coaxially with the rotation axis G, and an arc surface portion 31c that smoothly connects the flat portion 31a and the axial circumferential surface portion 31b.
Additionally, the outer peripheral surface 31d of the step portion 31 is inclined at a predetermined curvature, and smoothly connects from the outer edge of the flat portion 31a to the bearing surface 31e of the hub bolt 3c (see FIG. 1).
そして、外側アキシアルリップ73の先端部は、潤滑材であるグリースZの油膜を介して、段差部31の平面部31aと接触し、また、内側アキシアルリップ74の先端部は、当該油膜を介して、段差部31の円弧面部31cと接触し、さらに、ラジアルリップ75の先端部は、当該油膜を介して、段差部31の軸周面部31bと接触している。
これにより、これら複数のシールリップ72b・72b・72bと、ハブ輪3の段差部31との間には、内側アキシアルリップ74によって区切られた密閉空間、即ち、外側アキシアルリップ73と内側アキシアルリップ74とによって隔絶された第1リップ空間P1、及びラジアルリップ75と内側アキシアルリップ74とによって隔絶された第2リップ空間P2が形成される。
The tip of the outer axial lip 73 contacts the flat surface 31a of the step portion 31 via an oil film of grease Z, which is a lubricant, and the tip of the inner axial lip 74 contacts the arc surface 31c of the step portion 31 via the oil film, and further, the tip of the radial lip 75 contacts the axial circumferential surface 31b of the step portion 31 via the oil film.
As a result, between these multiple seal lips 72b, 72b, 72b and the step portion 31 of the hub wheel 3, an enclosed space separated by the inner axial lip 74 is formed, i.e., a first lip space P1 separated by the outer axial lip 73 and the inner axial lip 74, and a second lip space P2 separated by the radial lip 75 and the inner axial lip 74.
ところで、図3(b)に示すように、本実施形態において、シールリップ72bの一例である外側アキシアルリップ73及び内側アキシアルリップ74の先端部には、当該先端部の外縁に沿って周方向に延びる円環状の膨出部10・10が、各々設けられている。
なお、これらの膨出部10・10は、互いに略同等の構成からなるため、以下の説明においては、主に外側アキシアルリップ73に設けられる膨出部10について記載し、内側アキシアルリップ74に設けられる膨出部10についての記載は省略する。
As shown in FIG. 3(b), in this embodiment, the outer axial lip 73 and the inner axial lip 74, which are examples of the seal lip 72b, are each provided at their tip ends with annular bulges 10, 10 extending circumferentially along the outer edges of the tip ends.
Since these bulge portions 10, 10 have approximately the same configuration, the following explanation will mainly describe the bulge portion 10 provided on the outer axial lip 73, and will omit the description of the bulge portion 10 provided on the inner axial lip 74.
膨出部10は、図2に示すように、周方向断面視において、段差部31に設けられた摺動面としての平面部31aに向かって、円弧状に膨出するように形成される。
また、膨出部10における上記摺動面(平面部31a)と対向する曲面10aには、周方向に連続して延びる環状溝部11が形成されている(図3(a)(b)を参照)。
As shown in FIG. 2, the bulging portion 10 is formed so as to bulge in an arc shape toward a flat portion 31a serving as a sliding surface provided on the step portion 31 in a circumferential cross section.
Furthermore, an annular groove 11 extending continuously in the circumferential direction is formed on a curved surface 10a of the bulging portion 10 that faces the sliding surface (flat surface portion 31a) (see FIGS. 3(a) and 3(b)).
なお、膨出部10の曲率半径R1については特に限定されないが、例えば、摺動面である円弧面部31cと接触する内側アキシアルリップ74の先端部に、膨出部10が設けられる場合であっても、後述するように、当該膨出部10の曲面10aと、円弧面部31cとが線接触の状態となるように、膨出部10の曲率半径R1は、円弧面部31cの曲率半径R2以下であることが望ましい(R1<R2)。 The radius of curvature R1 of the bulge portion 10 is not particularly limited. However, even if the bulge portion 10 is provided at the tip of the inner axial lip 74 that contacts the arc surface portion 31c, which is the sliding surface, as will be described later, it is desirable that the radius of curvature R1 of the bulge portion 10 be less than or equal to the radius of curvature R2 of the arc surface portion 31c (R1 < R2) so that the curved surface 10a of the bulge portion 10 and the arc surface portion 31c are in line contact with each other.
環状溝部11は、膨出部10の周方向断面視において、曲面10aの円弧形状に沿って連続する複数の凹凸形状により構成される。
具体的には、環状溝部11は、周方向断面視にて略三角形状に形成された、複数の円環状の突起部11a・11a・・・が、同軸上に、且つ曲面10aに沿って径方向に連続するように配置された構成からなる。
換言すると、互いに隣接する突条部11a・11a間には、周方向断面視にて略逆三角形状の溝部11bが形成されることとなり、環状溝部11は、凸部を構成する複数の突条部11a・11a・・・と、凹部を構成する複数の溝部11b・11b・・・とが、曲面10aに沿って径方向に交互に連続するように配置された構成からなる。
The annular groove 11 is formed by a plurality of convex and concave shapes that are continuous along the arc shape of the curved surface 10 a in a circumferential cross section of the bulging portion 10 .
Specifically, the annular groove portion 11 is configured with a plurality of annular protrusions 11a, 11a..., which are formed in an approximately triangular shape when viewed in circumferential cross section, and are arranged coaxially and radially continuous along the curved surface 10a.
In other words, between adjacent protrusions 11a, 11a, grooves 11b having an approximately inverted triangular shape when viewed in circumferential cross section are formed, and the annular groove 11 is configured such that a plurality of protrusions 11a, 11a... constituting the convex portion and a plurality of grooves 11b, 11b... constituting the concave portion are alternately arranged in succession in the radial direction along the curved surface 10a.
なお、各突起部11aの形状については、本実施形態に限定されるものではなく、例えば、周方向断面視にて略台形状、略略矩形状、または略円弧状等に形成されていてもよい。 The shape of each protrusion 11a is not limited to that of this embodiment, and may be, for example, generally trapezoidal, generally rectangular, or generally arc-shaped when viewed in circumferential cross section.
ここで、外側アキシアルリップ73の先端部に対して、例えば、径方向外側に向かって屈曲させようとする過大な外力が付加された場合、環状溝部11には応力集中が生じるため、必要以上の形成範囲に環状溝部11を設けることは、外側アキシアルリップ73の剛性を低下させる要因となり得る。 If an excessive external force is applied to the tip of the outer axial lip 73, for example, bending it radially outward, stress will concentrate in the annular groove 11. Therefore, providing the annular groove 11 in an area larger than necessary can reduce the rigidity of the outer axial lip 73.
そこで、本実施形態においては、予め検証実験を行い、このような過大な外力が付加された場合であっても、十分な剛性を確保することが可能な形成範囲を導き出し、その結果に基づき、当該形成範囲内に環状溝部11が形成されることとしている。 In this embodiment, therefore, verification experiments were conducted in advance to determine the formation range that would ensure sufficient rigidity even when such excessive external forces were applied, and based on the results, the annular groove portion 11 was formed within that formation range.
即ち、本実施形態においては、環状溝部11における径方向の幅寸法Pと、外側アキシアルリップ73の基端から先端に亘る径方向のリップ長さLとが、P≦(3/4)×Lを満たすように設定されている。
これにより、例えば、外部の大気圧との差圧によって、外側アキシアルリップ73の先端部が、段差部31に設けられた摺動面(平面部31a)に張り付くように接触する場合などのように、径方向外側に向かって外側アキシアルリップ73の先端部を屈曲させようとする過大な外力が付加されたとしても、外側アキシアルリップ73は、十分な剛性を確保することができる。
That is, in this embodiment, the radial width dimension P of the annular groove portion 11 and the radial lip length L from the base end to the tip end of the outer axial lip 73 are set to satisfy P≦(3/4)×L.
As a result, even if an excessive external force is applied that tends to bend the tip of the outer axial lip 73 radially outward, such as when the tip of the outer axial lip 73 comes into adhesive contact with the sliding surface (flat surface portion 31a) provided on the step portion 31 due to a pressure difference with the external atmospheric pressure, the outer axial lip 73 can maintain sufficient rigidity.
また、各溝部11bの深さ寸法Hについても同様に、予め検証実験を行い、十分な油膜効果を得るために最低限必要となるグリースZの所定量を予め導き出し、その結果に基づき、当該所定量のグリースZを捕集することが可能な寸法に設定されている。
即ち、本実施形態においては、環状溝部11における互いに隣接する突起部11a及び溝部11bにおいて、突起部11aの突先に対する、溝部11bの底面の深さ寸法Hは、1mm以下となるように設定されている。つまり、溝部11bの深さ寸法Hは環状溝部11の深さ寸法であり、環状溝部11の深さ寸法は1mm以下に設定されている。
Similarly, the depth dimension H of each groove portion 11b is also determined by conducting verification experiments in advance to determine the minimum amount of grease Z required to obtain a sufficient oil film effect, and based on the results, the dimension is set to be capable of collecting that predetermined amount of grease Z.
That is, in this embodiment, the depth H of the bottom surface of the groove 11b relative to the tip of the protrusion 11a is set to 1 mm or less in the adjacent protrusion 11a and groove 11b in the annular groove 11. In other words, the depth H of the groove 11b is the depth of the annular groove 11, and the depth of the annular groove 11 is set to 1 mm or less.
このような構成を有することにより、例えば、外側アキシアルリップ73の先端部と、段差部31に設けられた摺動面(平面部31a)との間に封入されるグリースZが、当該先端部を通過して外側アキシアルリップ73の外部に押出されたとしても、複数の溝部11b・11b・・・を介して、所定量のグリースZを捕集することが可能であり、少なくとも必要最低限度の油膜効果を得ることができる。 With this configuration, even if grease Z sealed between the tip of the outer axial lip 73 and the sliding surface (flat surface portion 31a) provided on the stepped portion 31 passes through the tip and is forced out of the outer axial lip 73, a predetermined amount of grease Z can be collected via the multiple grooves 11b, 11b..., and at least the minimum necessary oil film effect can be obtained.
なお、各溝部11bの深さ寸法Hを大きく設定すればするほど、外側アキシアルリップ73の先端部を径方向外側に向かって屈曲させようとする過大な外力に対して、剛性が低下する虞があるところ、各溝部11bの深さ寸法Hは、1mmを超えないことから、このような外力に対しても、十分な剛性を確保することができる。 However, the greater the depth dimension H of each groove portion 11b is set, the greater the risk of reduced rigidity against excessive external forces that tend to bend the tip of the outer axial lip 73 radially outward. However, because the depth dimension H of each groove portion 11b does not exceed 1 mm, sufficient rigidity can be ensured even against such external forces.
このように、本実施形態においては、外側アキシアルリップ73の先端部に、周方向断面視にて円弧状に膨出する膨出部10が形成されており、当該膨出部10を介して、外側アキシアルリップ73は、上記摺動面(平面部31a)と当接される。
微視的には、膨出部10の曲面10a上における、上記摺動面(平面部31a)と線接触する頂点X1に位置した突起部11a(図2中の突起部11a1)を介して、外側アキシアルリップ73は、上記摺動面(平面部31a)と当接される。
In this manner, in this embodiment, a bulge portion 10 that bulges out in an arc shape when viewed in circumferential cross section is formed at the tip of the outer axial lip 73, and the outer axial lip 73 abuts against the sliding surface (flat surface portion 31a) via this bulge portion 10.
Microscopically, the outer axial lip 73 abuts against the sliding surface (flat surface 31a) via the protrusion 11a (protrusion 11a1 in Figure 2) located at the vertex X1 on the curved surface 10a of the bulge portion 10, which is in line contact with the sliding surface (flat surface 31a).
そして、例えば、外部の大気圧との差圧によって、先端部が上記摺動面(平面部31a)に張り付くように変形された場合には、曲面10a上における上記摺動面(平面部31a)との接触箇所は、頂点X1に対して径方向内側に位置する頂点X2、頂点X3・・・と順に変移することとなり、外側アキシアルリップ73は、常に先端部に設けられる突起部11aを介して、上記摺動面(平面部31a)と当接される。 For example, if the tip end is deformed so as to stick to the sliding surface (flat surface 31a) due to a pressure difference with the external atmosphere, the contact point on the curved surface 10a with the sliding surface (flat surface 31a) will shift sequentially from vertex X1 to vertex X2, vertex X3, and so on, which are located radially inward from vertex X1, and the outer axial lip 73 will always abut against the sliding surface (flat surface 31a) via the protrusion 11a provided at the tip end.
従って、例えば図5(b)に示すように、従来の外側アキシアルリップ173のような、外部の大気圧との差圧による変形によって、当該外側アキシアルリップ173の先端部と、ハブ輪103の摺動面(平面部131a)との接触面積が増大することもなく、本実施形態の外側アキシアルリップ73によれば、車輪(図示せず)に接続されるハブ輪3を回転させる際のトルクの増大を、抑制することができる。 As shown in Figure 5(b), for example, the contact area between the tip of the outer axial lip 173 and the sliding surface (flat surface portion 131a) of the hub wheel 103 does not increase due to deformation caused by the pressure difference with the external atmospheric pressure, as is the case with conventional outer axial lip 173.The outer axial lip 73 of this embodiment can therefore suppress an increase in torque when rotating the hub wheel 3 connected to a wheel (not shown).
また、図5(a)に示すように、従来の外側アキシアルリップ173では、車輪用軸受装置101にシール部材107が装着された状態において、基端から最も離れた外縁上の頂点Yに緊迫力(外側アキシアルリップ173の先端を摺動面である平面部131aに押付ける力)が集中するため、シール部材107とハブ輪103との相対回転による、外側アキシアルリップ173の先端部における摩耗が促進されることとなる。 Furthermore, as shown in Figure 5(a), with the conventional outer axial lip 173, when the seal member 107 is mounted on the wheel bearing device 101, tension force (the force pressing the tip of the outer axial lip 173 against the flat surface 131a, which is the sliding surface) is concentrated at the vertex Y on the outer edge that is farthest from the base end, which accelerates wear at the tip of the outer axial lip 173 due to the relative rotation between the seal member 107 and the hub wheel 103.
しかしながら、図2に示すように、本実施形態においては、例えば、外側アキシアルリップ73の先端部が、頂点X1に位置した突起部11a(突起部11a1)を介して上記摺動面(平面部31a)と当接された状態において、当該突起部11a(突起部11a1)の摩耗が進むと、続いて、頂点X2に位置した突起部11a(図2中の突起部11a2)、頂点X3に位置した突起部11a(図2中の突起部11a3)・・・、と順に介して、上記摺動面(平面部31a)と当接されることとなる。
つまり、本実施形態においては、たとえ外側アキシアルリップ73の先端部に摩耗が発生したとしても、曲面10aに沿って径方向に連続する複数の突起部11a・11a・・・によって、シール機能(密封性)を再生可能な構成となっている。
However, as shown in FIG. 2, in this embodiment, for example, when the tip end of the outer axial lip 73 abuts against the sliding surface (flat surface portion 31 a) via the protrusion 11 a (protrusion portion 11 a1) located at vertex X1, as the wear of the protrusion 11 a (protrusion portion 11 a1) progresses, the protrusion 11 a will then abut against the sliding surface (flat surface portion 31 a) via the protrusion 11 a located at vertex X2 (protrusion portion 11 a2 in FIG. 2), the protrusion 11 a located at vertex X3 (protrusion portion 11 a3 in FIG. 2), and so on, in that order.
In other words, in this embodiment, even if wear occurs at the tip of the outer axial lip 73, the sealing function (sealing ability) can be restored by the multiple protrusions 11a, 11a... that are continuous radially along the curved surface 10a.
このようなことから、本実施形態においては、上記緊迫力を複数の突起部11a・11a・・・に分散して付加させることができるため、アウター側シール部材7とハブ輪3との相対回転による、外側アキシアルリップ73の先端部における摩耗を緩和することが可能である。
また、車輪用軸受装置1に装着された時点における、アウター側シール部材7の初期的な密封性の確保、並びに摩耗が進行した場合における、当該密封性の維持・確保を実現することが可能である。
For this reason, in this embodiment, the above-mentioned tension force can be distributed and applied to multiple protrusions 11a, 11a..., making it possible to reduce wear at the tip of the outer axial lip 73 due to relative rotation between the outer seal member 7 and the hub wheel 3.
In addition, it is possible to ensure the initial sealing performance of the outer seal member 7 when it is attached to the wheel bearing device 1, and to maintain and ensure this sealing performance even when wear progresses.
以上のように、本実施形態における車輪用軸受装置1において、シールリップ72b・72b(より具体的には、外側アキシアルリップ73及び内側アキシアルリップ74)の先端部には、周方向断面視にて、内方部材であるハブ輪3が有する摺動面、即ち平面部31a及び軸周面部31bに向かって各々円弧状に膨出する膨出部10・10が設けられている。
また、各膨出部10は、外側アキシアルリップ73(または内側アキシアルリップ74)の先端部の外縁に沿って円環状に設けられ、その曲面10a(摺動面と対向する面)には、当該曲面10aに沿って連続する複数の凹凸形状(突起部11aおよび溝部11b)からなり、且つ周方向に連続する環状溝部11が形成されている。
As described above, in the wheel bearing device 1 of this embodiment, the tip portions of the seal lips 72b/72b (more specifically, the outer axial lip 73 and the inner axial lip 74) are provided with bulge portions 10/10 that bulge in an arc shape toward the sliding surface of the inner member, the hub wheel 3, i.e., the flat portion 31a and the axial surface portion 31b, when viewed in circumferential cross section.
In addition, each bulge portion 10 is provided in a circular ring shape along the outer edge of the tip of the outer axial lip 73 (or inner axial lip 74), and its curved surface 10a (the surface opposite the sliding surface) is formed with an annular groove portion 11 consisting of multiple uneven shapes (protrusions 11a and grooves 11b) that are continuous along the curved surface 10a and that are continuous in the circumferential direction.
そして、外側アキシアルリップ73(または内側アキシアルリップ74)の先端部は、膨出部10を介して上記摺動面(平面部31aまたは軸周面部31b)と接触しており、微視的には、周方向断面視にて円弧状の環状溝部11を構成する複数の凹凸形状のうち、膨出部10の頂点(例えば、頂点X1)に位置する凸部(例えば、突起部11a1)を介して上記摺動面と当接している。 The tip of the outer axial lip 73 (or inner axial lip 74) contacts the sliding surface (flat surface portion 31a or shaft circumferential surface portion 31b) via the bulge portion 10, and microscopically, it abuts against the sliding surface via a convex portion (e.g., protrusion 11a1) located at the apex (e.g., apex X1) of the bulge portion 10, among the multiple concave-convex shapes that make up the arc-shaped annular groove portion 11 in a circumferential cross-section.
従って、上記突起部11a1が摩耗等によって消滅したとしても、直ちに外側アキシアルリップ73(または内側アキシアルリップ74)の先端部全面が上記摺動面と接触することはなく、膨出部10の一部分(突起部11a1が設けられていた部分)のみが上記摺動面と接触することとなるため、従来のように、外側アキシアルリップ73(または内側アキシアルリップ74)の先端部全面において著しく摩耗が進むのを抑制することができる。 Therefore, even if the protrusion 11a1 disappears due to wear or the like, the entire tip of the outer axial lip 73 (or inner axial lip 74) will not immediately come into contact with the sliding surface. Only a portion of the bulge 10 (the portion where the protrusion 11a1 was located) will come into contact with the sliding surface. This prevents significant wear from progressing across the entire tip of the outer axial lip 73 (or inner axial lip 74), as was the case in the past.
また、上記突起部11a1が摩耗等によって消滅した後には、当該突起部11a1と隣接する新たな凸部(例えば、頂点X2に位置する突起部11a2)が、引き続き上記摺動面と接触することとなる。
このような構成を有することにより、車輪用軸受装置1に装着された時点における、アウター側シール部材7の初期的な密封性の確保、並びに摩耗が進行した場合における、当該密封性の維持・確保を実現することが可能である。
また、当該突起部11a2と隣接する凹部(溝部11b)を介して、所定量のグリースZを捕集することが可能であるため、このような作用を継続することにより、少なくとも必要最低限度の油膜効果を、比較的長期間に亘って維持することができる。
Furthermore, after the protrusion 11a1 disappears due to wear or the like, a new convex portion adjacent to the protrusion 11a1 (for example, the protrusion 11a2 located at the vertex X2) continues to come into contact with the sliding surface.
By having such a configuration, it is possible to ensure the initial sealing performance of the outer seal member 7 when it is attached to the wheel bearing device 1, and to maintain and ensure this sealing performance even when wear progresses.
Furthermore, since it is possible to collect a predetermined amount of grease Z through the recess (groove portion 11b) adjacent to the protrusion portion 11a2, by continuing this action, it is possible to maintain at least the minimum necessary oil film effect for a relatively long period of time.
なお、本実施形態においては、外側アキシアルリップ73及び内側アキシアルリップ74の先端部のみに、膨出部10・10が設けられているが、これに限定されることはなく、例えば、シールリップ72bの他の一例である、ラジアルリップ75の先端部に、摺動面である軸周面部31bに向かって膨出する膨出部が設けられていてもよい。 In this embodiment, the bulges 10 are provided only at the tips of the outer axial lip 73 and the inner axial lip 74, but this is not limited to this. For example, the tip of the radial lip 75, which is another example of the seal lip 72b, may be provided with a bulge that bulges toward the shaft circumferential surface 31b, which is the sliding surface.
[車輪用軸受装置201(第2実施形態)の構成]
次に、第2実施形態における車輪用軸受装置201の構成について、図1及び図4(a)を用いて説明する。
図1において、第2実施形態における車輪用軸受装置201は、前述した第1実施形態における車輪用軸受装置1と略同等な構成を有する一方、主に、アウター側シール部材207の構成が、堰部276(図4(a)を参照)を備えるタイプである点について、車輪用軸受装置1と相違する。
よって、以下の説明においては、主に前述した車輪用軸受装置1との相違点について記載し、当該車輪用軸受装置1と同等な構成についての記載は省略する。
[Configuration of wheel bearing device 201 (second embodiment)]
Next, the configuration of a wheel bearing device 201 according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 4(a).
In Figure 1, the wheel bearing device 201 in the second embodiment has a configuration that is approximately the same as the wheel bearing device 1 in the first embodiment described above, but differs from the wheel bearing device 1 mainly in that the configuration of the outer side seal member 207 is a type that includes a dam portion 276 (see Figure 4 (a)).
Therefore, in the following description, differences from the wheel bearing device 1 described above will be mainly described, and descriptions of configurations equivalent to those of the wheel bearing device 1 will be omitted.
図4(a)に示すように、アウター側シール部材207は、外輪2に嵌合される芯金271、及び当該芯金271に接合された弾性体からなるシール体272等を有する。 As shown in Figure 4(a), the outer seal member 207 includes a core 271 that fits into the outer ring 2, and a seal body 272 made of an elastic material that is bonded to the core 271.
芯金271は、主に円筒部271a、屈曲部271b、円板部271c、及び鍔部271d等により構成される。
なお、芯金271の材質については、前述した車輪用軸受装置1におけるアウター側シール部材7の芯金71と同等であるため、説明は省略する。
The core metal 271 is mainly composed of a cylindrical portion 271a, a bent portion 271b, a disk portion 271c, and a flange portion 271d.
The material of the core metal 271 is the same as that of the core metal 71 of the outer seal member 7 in the wheel bearing device 1 described above, and therefore a description thereof will be omitted.
円筒部271aは、外輪2のアウター側(図1を参照)の端部からインナー側(同じく、図1を参照)に向かって延出し、その外径は、外輪2のアウター側開口部2bの内径と略同等に設定されている。
また、屈曲部271bは、円筒部271aのインナー側の端部より、径方向内側に向かって一旦屈曲するとともに、アウター側に向かって上記円筒部271aの軸方向中途部にまで延出している。
さらに、円板部271cは、屈曲部271bのアウター側の端部より、径方向内側に向かってハブ輪3の外周近傍にまで延出している。
The cylindrical portion 271a extends from the end of the outer side (see Figure 1) of the outer ring 2 toward the inner side (also see Figure 1), and its outer diameter is set to be approximately equal to the inner diameter of the outer side opening 2b of the outer ring 2.
The bent portion 271b is bent radially inward from the inner end of the cylindrical portion 271a, and then extends axially toward the outer side to the middle of the cylindrical portion 271a.
Furthermore, the disk portion 271 c extends radially inward from the outer end of the bent portion 271 b to the vicinity of the outer periphery of the hub wheel 3 .
また、鍔部271dは、円筒部271aのアウター側の端部より、径方向外側に向かって延出している。
なお、鍔部271dの径方向外側の端部は、外輪2のアウター側の端部における外周面に比べて径方向外側に位置し、当該鍔部271dの径方向外側の端部には、上記外周面に対して所定の隙間を有しつつ、インナー側に向かって延出する外縁部271eが設けられている。
The flange portion 271d extends radially outward from the outer end of the cylindrical portion 271a.
In addition, the radially outer end of the flange portion 271d is located radially outward compared to the outer peripheral surface at the outer end of the outer ring 2, and the radially outer end of the flange portion 271d is provided with an outer edge portion 271e that extends toward the inner side while having a predetermined gap with the outer peripheral surface.
一方、シール体272は、芯金271の円板部271cに設けられる複数のシールリップ272b・272b・272bや、芯金271の外縁部271eに設けられる堰部276などを有し、これら複数のシールリップ272b・272b・272bは、外側アキシアルリップ273、内側アキシアルリップ274、及びラジアルリップ275により構成されている。
なお、シール体272の材質については、前述した車輪用軸受装置1におけるアウター側シール部材7のシール体72と同等であるため、説明は省略する。
On the other hand, the seal body 272 has a plurality of seal lips 272b, 272b, 272b provided on the disc portion 271c of the core bar 271, a dam portion 276 provided on the outer edge portion 271e of the core bar 271, and the plurality of seal lips 272b, 272b, 272b are composed of an outer axial lip 273, an inner axial lip 274, and a radial lip 275.
The material of the seal body 272 is the same as that of the seal body 72 of the outer seal member 7 in the wheel bearing device 1 described above, and therefore a description thereof will be omitted.
外側アキシアルリップ273は、アウター側且つ径方向外側に向かって延出するように形成されている。
また、内側アキシアルリップ274は、外側アキシアルリップ273に対して径方向内側に設けられ、アウター側に向かって延出するように形成されている。
さらに、ラジアルリップ275は、内側アキシアルリップ274に対して径方向内側に設けられ、インナー側且つ径方向内側に向かって延出するように形成されている。
The outer axial lip 273 is formed to extend toward the outer side and radially outward.
The inner axial lip 274 is provided radially inward relative to the outer axial lip 273 and is formed so as to extend toward the outer side.
Furthermore, the radial lip 275 is provided radially inward relative to the inner axial lip 274 and is formed so as to extend toward the inner side and radially inward.
そして、これらの外側アキシアルリップ273、内側アキシアルリップ274、及びラジアルリップ275は、互いに同軸上に配置され、ハブ輪3に設けられた摺動面(平面部31a、軸周面部31b、及び円弧面部31c)に対して、それぞれ摺接されている。 The outer axial lip 273, inner axial lip 274, and radial lip 275 are arranged coaxially with one another and are in sliding contact with the sliding surfaces (flat surface portion 31a, circumferential shaft surface portion 31b, and arcuate surface portion 31c) provided on the hub wheel 3.
堰部276は、周方向断面視にて略矩形状に設けられ、外輪2のアウター側の端部において、外周面と接触しつつ、径方向外側に突出するように配置されている。
また、堰部276は、芯金271において、鍔部271dの径方向外側の端部、及び外縁部271eを覆うようにして設けられている。
The dam portion 276 is provided in a generally rectangular shape in a circumferential cross section, and is arranged at the outer end of the outer ring 2 so as to protrude radially outward while contacting the outer peripheral surface.
The dam portion 276 is provided on the core metal 271 so as to cover the radially outer end of the flange portion 271d and the outer edge portion 271e.
以上のような構成からなるアウター側シール部材207において、シールリップ272bの一例である外側アキシアルリップ273及び内側アキシアルリップ274の先端部には、当該先端部の外縁に沿った円環状の膨出部210・210が、各々設けられている。
また、各膨出部210の曲面210aには、周方向に連続する環状溝部(図示せず)が形成されている。
なお、膨出部210及び環状溝部の構成については、前述した車輪用軸受装置1における膨出部10及び環状溝部11と各々同等であるため、説明は省略する。
In the outer seal member 207 having the above-described configuration, the outer axial lip 273, which is an example of the seal lip 272b, and the inner axial lip 274 each have a circular bulge portion 210/210 at the tip portion along the outer edge of the tip portion.
Furthermore, a circular groove (not shown) that continues in the circumferential direction is formed on the curved surface 210a of each bulging portion 210.
The configurations of the bulge portion 210 and the annular groove portion are the same as those of the bulge portion 10 and the annular groove portion 11 in the wheel bearing device 1 described above, and therefore a description thereof will be omitted.
このような構成からなる、第2実施形態におけるアウター側シール部材207によっても、前述した車輪用軸受装置1におけるアウター側シール部材7と同様に、従来のように、外側アキシアルリップ273(または内側アキシアルリップ274)の先端部全面において著しく摩耗が進むのを抑制することができる。
また、車輪用軸受装置201に装着された時点における、アウター側シール部材207の初期的な密封性の確保、並びに摩耗が進行した場合における、当該密封性の維持・確保を実現することが可能である。
さらに、外側アキシアルリップ273(または内側アキシアルリップ274)の先端部において、摩耗の進行に応じて、上記環状溝部を構成する複数の溝部(図示せず)を介して、所定量のグリースZを捕集することが可能であるため、このような作用を継続することにより、少なくとも必要最低限度の油膜効果を、比較的長期間に亘って維持することができる。
The outer side seal member 207 of the second embodiment, which has this configuration, can also suppress significant wear over the entire tip end of the outer axial lip 273 (or inner axial lip 274), as was the case with the outer side seal member 7 in the wheel bearing device 1 described above.
In addition, it is possible to ensure the initial sealing performance of the outer seal member 207 when it is attached to the wheel bearing device 201, and to maintain and ensure this sealing performance even when wear progresses.
Furthermore, at the tip of the outer axial lip 273 (or inner axial lip 274), as wear progresses, it is possible to collect a predetermined amount of grease Z through the multiple grooves (not shown) that make up the annular groove portion, and by continuing this action, it is possible to maintain at least the minimum necessary oil film effect for a relatively long period of time.
[車輪用軸受装置301(第3実施形態)の構成]
次に、第3実施形態における車輪用軸受装置301の構成について、図1及び図4(b)を用いて説明する。
図1において、第3実施形態における車輪用軸受装置301は、前述した第1実施形態における車輪用軸受装置1と略同等な構成を有する一方、主に、インナー側シール部材306におけるシールリップ306a1の先端部に、膨出部310が設けられている点について、車輪用軸受装置1と相違する。
よって、以下の説明においては、主に前述した車輪用軸受装置1との相違点について記載し、当該車輪用軸受装置1と同等な構成についての記載は省略する。
[Configuration of wheel bearing device 301 (third embodiment)]
Next, the configuration of a wheel bearing device 301 according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 4B.
In Figure 1, the wheel bearing device 301 in the third embodiment has a configuration that is approximately the same as the wheel bearing device 1 in the first embodiment described above, but differs from the wheel bearing device 1 mainly in that a bulge portion 310 is provided at the tip of the seal lip 306a1 in the inner side seal member 306.
Therefore, in the following description, differences from the wheel bearing device 1 described above will be mainly described, and descriptions of configurations equivalent to those of the wheel bearing device 1 will be omitted.
図4(b)に示すように、インナー側シール部材306は、略円筒状のシール板306a、及び略円筒状のスリンガ306b等を備える。
なお、シール板306a及びスリンガ306bの主な構成については、前述した車輪用軸受装置1におけるシール板6a及びスリンガ6bと同等であるため、説明は省略する。
As shown in FIG. 4B, the inner seal member 306 includes a substantially cylindrical seal plate 306a, a substantially cylindrical slinger 306b, and the like.
The main configurations of the sealing plate 306a and the slinger 306b are the same as those of the sealing plate 6a and the slinger 6b in the wheel bearing device 1 described above, and therefore a description thereof will be omitted.
シールリップ306a1は、各々円環状に形成され、同軸上に配置される外側アキシアルリップ373、内側アキシアルリップ374、及びラジアルリップ375により構成される。 The seal lip 306a1 is composed of an outer axial lip 373, an inner axial lip 374, and a radial lip 375, each of which is formed in an annular shape and arranged coaxially.
外側アキシアルリップ373は、周方向断面視において、径方向外側に傾斜して軸方向のインナー側(図1を参照)に延びるように形成されている。
また、内側アキシアルリップ374は、外側アキシアルリップ373の径方向内側に位置し、且つ周方向断面視において、径方向外側に傾斜して軸方向のインナー側に延びるように形成されている。
さらに、ラジアルリップ375は、内側アキシアルリップ374の径方向内側に位置し、且つ周方向断面視において、径方向内側に傾斜して軸方向のアウター側(図1を参照)に延びるように形成されている。
The outer axial lip 373 is formed so as to be inclined radially outward and extend axially toward the inner side (see FIG. 1) in the circumferential cross section.
The inner axial lip 374 is located radially inward of the outer axial lip 373 and is formed so as to extend axially inward while inclining radially outward in a circumferential cross-sectional view.
Furthermore, the radial lip 375 is located radially inward of the inner axial lip 374, and is formed so as to incline radially inward and extend axially outward (see FIG. 1) when viewed in circumferential cross section.
そして、外側アキシアルリップ373及び内側アキシアルリップ374は、それぞれ先端部において、内方部材である内輪4が有する摺動面、即ちスリンガ306bのアウター側の平面に摺接される。
また、ラジアルリップ375は、先端部において、内方部材である内輪4が有する摺動面、即ちスリンガ306bの外周面に摺接される。
The outer axial lip 373 and the inner axial lip 374 are in sliding contact at their respective tip ends with the sliding surface of the inner ring 4, which is the inner member, that is, the flat surface on the outer side of the slinger 306b.
The radial lip 375 has a tip end that is in sliding contact with the sliding surface of the inner ring 4, which is the inner member, that is, the outer peripheral surface of the slinger 306b.
以上のような構成からなるインナー側シール部材306において、シールリップ306a1の一例である外側アキシアルリップ373及び内側アキシアルリップ374の先端部には、当該先端部の外縁に沿った円環状の膨出部310・310が、各々設けられている。
また、各膨出部310の曲面310aには、周方向に連続する環状溝部(図示せず)が形成されている。
なお、膨出部310及び環状溝部の構成については、前述した車輪用軸受装置1における膨出部10及び環状溝部11と各々同等であるため、説明は省略する。
In the inner side seal member 306 having the above-described configuration, the outer axial lip 373, which is an example of the seal lip 306a1, and the inner axial lip 374 each have a circular bulge portion 310/310 at the tip portion along the outer edge of the tip portion.
Furthermore, a continuous annular groove (not shown) is formed in the curved surface 310a of each bulging portion 310 in the circumferential direction.
The configurations of the bulge portion 310 and the annular groove portion are the same as those of the bulge portion 10 and the annular groove portion 11 in the wheel bearing device 1 described above, and therefore a description thereof will be omitted.
このような構成からなる、第3実施形態におけるインナー側シール部材306によっても、前述した車輪用軸受装置1におけるアウター側シール部材7と同様に、従来のように、外側アキシアルリップ373(または内側アキシアルリップ374)の先端部全面において著しく摩耗が進むのを抑制することができる。
また、車輪用軸受装置301に装着された時点における、インナー側シール部材306の初期的な密封性の確保、並びに摩耗が進行した場合における、当該密封性の維持・確保を実現することが可能である。
さらに、外側アキシアルリップ373(または内側アキシアルリップ374)の先端部において、摩耗の進行に応じて、上記環状溝部を構成する複数の溝部(図示せず)を介して、所定量のグリースZを捕集することが可能であるため、このような作用を継続することにより、少なくとも必要最低限度の油膜効果を、比較的長期間に亘って維持することができる。
The inner side seal member 306 of the third embodiment, which has this configuration, can also suppress significant wear over the entire tip end portion of the outer axial lip 373 (or inner axial lip 374), as was the case with the outer side seal member 7 in the wheel bearing device 1 described above.
In addition, it is possible to ensure the initial sealing performance of the inner seal member 306 when it is attached to the wheel bearing device 301, and to maintain and ensure this sealing performance even when wear progresses.
Furthermore, at the tip of the outer axial lip 373 (or inner axial lip 374), as wear progresses, it is possible to collect a predetermined amount of grease Z through the multiple grooves (not shown) that make up the annular groove portion, and by continuing this action, it is possible to maintain at least the minimum necessary oil film effect for a relatively long period of time.
[車輪用軸受装置401(第4実施形態)の構成]
次に、第4実施形態における車輪用軸受装置401の構成について、図1及び図4(c)を用いて説明する。
図1において、第4実施形態における車輪用軸受装置401は、前述した第1実施形態における車輪用軸受装置1と略同等な構成を有する一方、主に、ラビリンス構造からなる、インナー側シール部材406におけるシールリップ406a1の先端部に、膨出部410が設けられている点について、車輪用軸受装置1と相違する。
よって、以下の説明においては、主に前述した車輪用軸受装置1との相違点について記載し、当該車輪用軸受装置1と同等な構成についての記載は省略する。
[Configuration of wheel bearing device 401 (fourth embodiment)]
Next, the configuration of a wheel bearing device 401 according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 4C.
In Figure 1, the wheel bearing device 401 in the fourth embodiment has a configuration that is approximately the same as the wheel bearing device 1 in the first embodiment described above, but differs from the wheel bearing device 1 mainly in that a bulge portion 410 is provided at the tip of the seal lip 406a1 of the inner side seal member 406, which has a labyrinth structure.
Therefore, in the following description, differences from the wheel bearing device 1 described above will be mainly described, and descriptions of configurations equivalent to those of the wheel bearing device 1 will be omitted.
図4(c)に示すように、インナー側シール部材406は、略円筒状のシール板406a、及び略円筒状のスリンガ406b等を備える。
なお、シール板406a及びスリンガ406bの主な構成については、前述した車輪用軸受装置1におけるシール板6a及びスリンガ6bと同等であるため、説明は省略する。
As shown in FIG. 4C, the inner seal member 406 includes a substantially cylindrical seal plate 406a, a substantially cylindrical slinger 406b, and the like.
The main configurations of the sealing plate 406a and the slinger 406b are the same as those of the sealing plate 6a and the slinger 6b in the wheel bearing device 1 described above, and therefore a description thereof will be omitted.
シールリップ406a1は、各々円環状に形成され、同軸上に配置されるアキシアルリップ473、ラジアルリップ474、及びグリスリップ475により構成される。 The seal lip 406a1 is composed of an axial lip 473, a radial lip 474, and a grease lip 475, each of which is formed in an annular shape and arranged coaxially.
アキシアルリップ473は、周方向断面視において、径方向外側に傾斜して軸方向のインナー側(図1を参照)に延びるように形成されている。
また、ラジアルリップ474は、アキシアルリップ473の径方向内側に位置し、且つ周方向断面視において、径方向内側に傾斜して軸方向のインナー側に延びるように形成されている。
さらに、グリスリップ475は、アキシアルリップ473の径方向内側に位置し、且つ周方向断面視において、径方向内側に傾斜して軸方向のアウター側(図1を参照)に延びるように形成されている。
なお、ラジアルリップ474は、剛性の向上を目的として、先端に向かうにつれて肉厚が増加するように設定されている。
The axial lip 473 is formed so as to be inclined radially outward and extend axially toward the inner side (see FIG. 1) in the circumferential cross section.
The radial lip 474 is located radially inward of the axial lip 473 and is formed so as to extend axially inward and inclined radially inward in a circumferential cross-sectional view.
Furthermore, the grease lip 475 is located radially inward of the axial lip 473, and is formed so as to incline radially inward and extend axially outward (see FIG. 1) in a circumferential cross-sectional view.
The radial lip 474 is designed to have a thickness that increases toward the tip in order to improve rigidity.
そして、アキシアルリップ473は、先端部において、内方部材である内輪4が有する摺動面、即ちスリンガ406bのアウター側の平面に摺接される。
また、ラジアルリップ474及びグリスリップ475は、先端部において、内方部材である内輪4が有する摺動面、即ちスリンガ406bの外周面に摺接される。
The axial lip 473 has a tip end that is in sliding contact with the sliding surface of the inner ring 4, which is the inner member, that is, the flat surface on the outer side of the slinger 406b.
Furthermore, the radial lip 474 and the grease lip 475 are in sliding contact at their tip ends with the sliding surface of the inner ring 4, which is the inner member, that is, the outer peripheral surface of the slinger 406b.
以上のような構成からなるインナー側シール部材406において、シールリップ406a1の一例であるアキシアルリップ473及びラジアルリップ474の先端部には、当該先端部の外縁に沿った円環状の膨出部410・410が、各々設けられている。
また、各膨出部410の曲面410aには、周方向に連続する環状溝部(図示せず)が形成されている。
なお、膨出部410及び環状溝部の構成については、前述した車輪用軸受装置1における膨出部10及び環状溝部11と各々同等であるため、説明は省略する。
In the inner side seal member 406 having the above-described configuration, the axial lip 473 and the radial lip 474, which are examples of the seal lip 406a1, each have annular bulge portions 410, 410 provided at the tip portion along the outer edge of the tip portion.
Furthermore, a continuous annular groove (not shown) is formed in the curved surface 410a of each bulging portion 410 in the circumferential direction.
The configurations of the bulge portion 410 and the annular groove portion are the same as those of the bulge portion 10 and the annular groove portion 11 in the wheel bearing device 1 described above, and therefore a description thereof will be omitted.
このような構成からなる、第4実施形態におけるインナー側シール部材406によっても、前述した車輪用軸受装置1におけるアウター側シール部材7と同様に、従来のように、アキシアルリップ473(またはラジアルリップ474)の先端部全面において著しく摩耗が進むのを抑制することができる。
また、車輪用軸受装置401に装着された時点における、インナー側シール部材406の初期的な密封性の確保、並びに摩耗が進行した場合における、当該密封性の維持・確保を実現することが可能である。
さらに、アキシアルリップ473(またはラジアルリップ474)の先端部において、摩耗の進行に応じて、上記環状溝部を構成する複数の溝部(図示せず)を介して、所定量のグリースZを捕集することが可能であるため、このような作用を継続することにより、少なくとも必要最低限度の油膜効果を、比較的長期間に亘って維持することができる。
The inner side seal member 406 of the fourth embodiment, which has this configuration, can also suppress significant wear over the entire tip end of the axial lip 473 (or radial lip 474), as was the case with the outer side seal member 7 in the wheel bearing device 1 described above.
In addition, it is possible to ensure the initial sealing performance of the inner seal member 406 when it is attached to the wheel bearing device 401, and to maintain and ensure this sealing performance even when wear progresses.
Furthermore, at the tip of the axial lip 473 (or radial lip 474), as wear progresses, it is possible to collect a predetermined amount of grease Z through the multiple grooves (not shown) that make up the annular groove portion, and by continuing this action, it is possible to maintain at least the minimum necessary oil film effect for a relatively long period of time.
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、及び範囲内のすべての変更を含む。 The above describes the embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these embodiments, which are merely examples, and it goes without saying that the present invention can be embodied in various other forms without departing from the spirit of the present invention. The scope of the present invention is indicated by the claims, and further includes the equivalent meanings set forth in the claims, as well as all modifications within the scope of the claims.
1、201、301、401 車輪用軸受装置
2c 外側軌道面
2 外輪(外方部材)
3 ハブ輪(内方部材)
3a 小径段部
3d、4a 内側軌道面
4 内輪(内方部材)
5 ボール列
6 インナー側シール部材(シール部材)
7 アウター側シール部材(シール部材)
10、210、310、410 膨出部
10a、210a、310a、410a 曲面
11 環状溝部
11a 突起部(凸部)
11b 溝部(凹部)
31a 平面部(摺動面)
31b 軸周面部(摺動面)
31c 円弧面部(摺動面)
71、271 芯金
72、272 シール体
72b、272b、306a1、406a1 シールリップ
306b スリンガ(摺動面)
406b スリンガ(摺動面)
H 溝部の深さ寸法
L シールリップの基端から先端に亘る径方向のリップ長さ
P 環状溝部における径方向の幅寸法
Q2 環状空間
1, 201, 301, 401 Wheel bearing device 2c Outer raceway surface 2 Outer ring (outer member)
3 Hub ring (inner member)
3a Small diameter step portion 3d, 4a Inner raceway surface 4 Inner ring (inner member)
5 Ball row 6 Inner seal member (seal member)
7 Outer seal member (seal member)
10, 210, 310, 410 Bulging portion 10a, 210a, 310a, 410a Curved surface 11 Annular groove portion 11a Projection portion (convex portion)
11b Groove portion (recess)
31a Plane part (sliding surface)
31b Shaft peripheral surface (sliding surface)
31c Arc surface part (sliding surface)
71, 271 Core metal 72, 272 Seal body 72b, 272b, 306a1, 406a1 Seal lip 306b Slinger (sliding surface)
406b Slinger (sliding surface)
H: Depth dimension of the groove L: Length of the lip in the radial direction from the base end to the tip end of the seal lip P: Width dimension in the radial direction of the annular groove Q2: Annular space
Claims (3)
外周において軸方向に延びる小径段部を有するハブ輪、及び当該ハブ輪の前記小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側軌道面と対向する複列の内側軌道面を有する内方部材と、
前記外方部材及び前記内方部材の各々の軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外方部材及び前記内方部材によって形成された環状空間の開口端を塞ぐシール部材とを備える車輪用軸受装置において、
前記シール部材は、
前記外方部材に嵌合される芯金と、
前記芯金に接合された弾性体からなるシール体と備え、
前記シール体は、軸方向に延び、その先端部にて前記内方部材が有する摺動面と摺動可能に接触するシールリップを有し、
前記シールリップの前記先端部には、周方向断面視にて前記摺動面に向かって円弧状に膨出し、周方向に延びる円環状の膨出部が設けられ、
前記膨出部の前記摺動面と対向する曲面には、
周方向断面視において、
前記曲面の円弧形状に沿って連続する略三角形状に形成された複数の円環状の突起部と、
互いに隣接する前記突起部の間に各々形成された、複数の略逆三角形状の溝部とにより構成される環状溝部が形成される、
ことを特徴とする車輪用軸受装置。 an outer member having a double-row outer raceway surface on its inner periphery;
an inner member including a hub ring having an axially extending small diameter stepped portion on its outer periphery and at least one inner ring press-fitted into the small diameter stepped portion of the hub ring, the inner member having a double row inner raceway surface on its outer periphery that faces the double row outer raceway surface;
double-row rolling elements rollably housed between the raceway surfaces of the outer member and the inner member;
a seal member that closes an open end of an annular space formed by the outer member and the inner member,
The sealing member is
a core metal fitted to the outer member;
a seal body made of an elastic body joined to the core metal,
the seal body extends in the axial direction and has a seal lip at a tip end thereof that is in slidable contact with a sliding surface of the inner member,
The tip end portion of the seal lip is provided with an annular bulging portion that bulges in an arc shape toward the sliding surface in a circumferential cross section and extends in the circumferential direction,
The curved surface of the bulging portion facing the sliding surface has
In a circumferential cross section,
a plurality of annular protrusions formed in a substantially triangular shape that are continuous along the arc shape of the curved surface;
an annular groove portion is formed by a plurality of groove portions each having a substantially inverted triangular shape, the groove portions being respectively formed between the adjacent protrusion portions;
A wheel bearing device characterized in that:
ことを特徴とする、請求項1に記載の車輪用軸受装置。 a radial width dimension P of the annular groove portion and a radial lip length L from a base end to a tip end of the seal lip satisfy P≦(3/4)×L;
2. The wheel bearing device according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の車輪用軸受装置。 The depth dimension H of the annular groove portion is 1 mm or less.
3. The wheel bearing device according to claim 1 or 2, wherein:
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