JP2010531966A - 向上した動的挙動を有するローラベアリングおよびシーリング結合部 - Google Patents

Abstract

本発明は、ローラベアリングに関し、該ローラベアリングは、固定体と、回転体と、上記両体部の間に形成されたローラ空間に配置されるローラ体とを有し、それらの相対回転を可能とし、ローラ空間の少なくとも１つの側面には、ベアリング体に固定された固定環状アセンブリ（１）に連携するシーリングエレメント（２）を備えるシーリング結合部が設けられ、上記シーリングエレメントは、他方のべアリング体に固定された外側表面（８ｂ）および内側表面（８ａ）にスライドして接触する外側リップ（４）および内側リップ（３）を備え、上記リップはそれらの間に、潤滑剤（９）が配置された環状ハウジングを規定するように配置され、上記ベアリングは、外側表面（８ｂ）が６０％より大きいベアリングキャパシティと０．５μｍよりも大きい粗さを有し、内側表面（８ａ）のベアリングキャパシティは外側表面（８ｂ）のものより常に大きく、内側表面（８ａ）の粗さは外側表面（８ｂ）のものより常に小さい。

Description

本発明は、ローラ空間における少なくとも１つの側面にシーリング結合部を設けたローラベアリングに関し、そのようなローラベアリングのシーリング結合部にも関するものである。

特に、本発明は、モーター車両のローラベアリングのローラ空間における少なくとも１つの側面におけるシーリングに適用され、特に車両ベアリングに適応される。

一方でローラ空間において存在する潤滑剤の漏れを防止するため、また、もう一方では、上記空間が外部の汚れで汚染されることを防止するため、シーリング結合部の使用において、ベアリングと連携する固定アセンブリと連携する柔軟シーリングエレメントを用いることが知られている。

特に、柔軟エレメントは外側リップと内側リップとを有し、それらの間には環状ハウジングが規定され、そこに潤滑剤が配置されている。したがって、上記ベアリングにおける他の部分に固定されている表面のベアリング体に固定されているリップを、スライドさせて接触させることによって、リップのスライドによるトルクを制限したまま、所望のシーリングを実現することができる。

ここで考慮される用途において、シーリングにおける制約は、特に結合部が受ける外部条件に対してシビアであり、接触表面におけるリップによって及ぼされるトルクを増加する必要がある。

しかし、ベアリングを回転させるのに必要なエネルギーに対するマイナスの衝撃に加え、実質的にはトルクによって、特に誘起された温度上昇効果によって、リップの早い段階での摩耗および破損が引き起こされる。

したがって、上記リップの磨耗および破損を防止するために、設けられるシーリングと誘起されるトルクとの間の関係を最適化することによって、接触表面におけるシーリングリップの動的挙動を向上する必要性がまだある。

上記課題を解決するために、本発明の第１側面によると、本発明は固定体、回転体、および、上記両体の間に形成されるローラ空間に配置されるローラ体とを有し、それらの相対回転を可能にし、上記ローラ空間の少なくとも１つの側面は、ベアリング体に固定された固定環状アセンブリと連携するシーリングエレメントを含むシーリング結合部を備え、上記シーリングエレメントは、他のベアリング体に固定されている外側および内側のそれぞれの表面でスライドして接触する外側リップと内側リップを有し、上記リップはそれらの間に環状ハウジングを規定するように配置され、上記外側表面は６０％よりも大きなベアリングキャパシティ（bearing capacity）と、０．５μｍよりも大きな粗さを有し、内側表面のベアリングキャパシティは、外側表面のものより厳密に大きく、内側表面の粗さは外側表面のものより厳密に小さい。

第２側面によると、本発明はローラベアリングのためのシーリング結合部を提供し、上記結合部は、上記ベアリングと連携する固定環状アセンブリと、それらの間の環状シーリング空間を形成するように上記アセンブリから横切って設けられるデフレクターとを有し、上記結合部はさらに、上記シーリング空間に配置された上記アセンブリと連携して、外側リップおよび内側リップを有するシーリングエレメントを備え、上記リップはデフレクターの外側表面および内側表面にスライドして接触し、それらの間に、潤滑剤が配置された環状ハウジングを規定するように配置され、上記外側表面は６０％よりも大きいベアリングキャパシティを有し、０．５μｍよりも大きい粗さを有しており、内側表面のベアリングキャパシティは、外側表面のものより厳密に大きく、内側表面の粗さは外側表面のものより厳密に小さい。

本発明の他の目的や有利な点は、添付の図面を参照に行われる以下の説明で明らかになるであろう。

本発明の実施形態に係るシーリング結合部の部分的な縦方向断面図である。 本発明の実施形態に係る外側表面のマーキングを表した図である。

図１と関連して、ローラベアリングのためのシーリング結合部を、特にモーター車両の車輪ベアリングまたはローラの点から説明する。

ベアリングは、固定体、回転体、および、上記両体部の間に形成されるローラ空間に、それらの相対回転が可能となるように設けられたローラ体を備える。

ローラ空間の１側面をふさぐため、ベアリングにはシーリング結合部が設けられ、該シーリング結合部は、上記ベアリングの体部の周辺を回転した状態で固定するように上記ベアリングと連携する固定環状アセンブリ１を有する。特に、アセンブリ１は、金属物質からなっていてもよく、また、打ち出されたプレートスチールからなってもよい。一実施形態によると、ローラ空間の各側面は、それぞれ１つのシーリング結合部でふさぐことができる。

ここで示す実施形態では、アセンブリ１は、フィレット１ｃによって接続される軸表面１ａおよび放射表面１ｂを備える。したがって、軸表面１ａは、ベアリングの体部の１つに形成される対応する表面にはめ込むことで連携する。

シーリング結合部はさらに、アセンブリ１と連携して、特にニトリドブタジエンラバー（ＮＢＲ）など、エラストマー物質からなり得る柔軟シーリングエレメント２を備え、該柔軟シーリングエレメント２は、カーボンブラック、水素化ＮＢＲ（ＨＮＢＲ）、フルオロポリマー、またはポリアクリレートなどの荷重により機械的に補強されてもよい。特に、シーリングエレメント２は、放射表面１ｂの内側面の少なくとも１部分に充分な成形を行うことによって連携させることができる。図面では、シーリングエレメント２は、アセンブリ１の内側面全体に沿って連携されている。

シーリングを行うために、シーリングエレメント２は外側リップ４および内側リップ３を有し、これらはベアリングの回転の最中、その他のベアリング体に固定されている外側表面と内側表面とそれぞれにスライドして接触している。誘起されたトルクを制限するために、リップ３および４は、潤滑剤９、例えばグリースなどが配置される環状ハウジングをそれらの間で規定するように配置されている。図示しない第１実施形態によると、接触表面は、アセンブリ１が連携されている体部の反対にあるベアリング体上に設けられている。例えば、外側リップ４は、外側表面で前面接触し得、内側リップ３は内側表面で放射接触し得る。

第２実施形態によると、シーリング結合部はさらに、他の体部に固定されるデフレクター８を備え、環状シーリング空間１１をデフレクターとアセンブリ１の間に形成するようにデフレクター８は備えられている。したがって、シーリングエレメント２は環状空間１１に配置され、外側および内側表面は上記デフレクターの上に形成されている。この種類のシーリング結合部は、ベアリングの上に搭載される前に予め搭載され円滑にされるという長所を有する。

図１では、シーリングエレメント２は、放射表面１ｂを越えて延びる自由部２ａを備え、上記部分は内側放射リップ３を有する。さらに、シーリングエレメント２は、放射リップ３に対して外側に設けられる外側面リップ４を備える。図示しない実施形態では、シーリングエレメント２は、自由部２ａから延び、面リップ４の反対に向けられる、すなわち、ベアリングの内側に（図１の左）向けられる第３リップを含み得る。

さらに、ここで示すシーリングエレメント２は、軸表面１ａおよび体部の間の適合ゾーンを保護するための静止シーリングラグ５を有し、上記ラグは、アセンブリ１の内側面の連続した箇所に、すなわち、軸表面１ａの自由端に形成されている。または、シーリングエレメント２は、放射表面１ｂの外側面を覆うことができ、上記シーリングラグはフィレット１ｃの上に形成される。

アセンブリ１上のシーリングエレメント２の連携の信頼性を向上させるため、放射表面１ｂの自由端は、軸方向にシフトしたゾーン６を有し、シーリングエレメント２の自由部２ａの連携は、上記シフトされたゾーンの外側面を囲む冠７によって達成される。ここに示す実施形態において、冠７は、放射表面１ｂの外面の配置構造に設けられる。さらに、面リップ４は、シフトされたゾーン６から横切って、冠の反対側に延びる。

デフレクター８は、アセンブリ１が連携されているものの反対に位置する体部にデフレクターを適合させるように形成されている軸表面８ａと、放射表面８ｂとを有している。この実施形態において、外側リップ４は、放射表面８ｂと前面で接触し、内側リップ３は、軸表面８ａと放射接触する。より正確には、外側リップ４は、略軸状基本部を越えて延びる超軸基礎部を有する。軸基礎部は、潤滑剤９を含むハウジングに対して分岐しており、環状空間１１および上記ハウジングの間での偏向をおこなう機能を与えるように、放射表面８ｂに対向する。

図１では、放射表面８ｂは、軸方向にシフトした部分をシーリングエレメント２側に有し、上記外側リップ４は、外側表面を形成する上記部分にスライドして接触する。

さらに、シケイン１０がデフレクター８およびアセンブリ１との間に形成され、上記デフレクターは、外側リップ４の側面の環状シーリング空間１１と連絡している。したがって、シーリングエレメント２は外部の汚れから保護されている。さらにまた、ベアリングにおいて、シーリングエレメント２の保護は、デフレクター８をアセンブリ１に対して側方外側に搭載することによって実行できる。

図示しない代替物では、デフレクター８がベアリングの回転体と連携されている場合、上記デフレクターの外側面には、上記体部の回転の符号器が、特にＥＰ-０ ６０７ ７１９に説明されるように、設けられてもよい。

外側表面８ｂは、６０％よりも大きいベアリングキャパシティを有する。標準ＩＳＯ ４２８７および１３５６５によれば、考慮されるベアリングキャパシティは、外側表面（Ｒｔ/２）のプロフィールの中間合計高さにおけるベアリング長Ｍｒの率である。標準ＩＳＯ ４２８７によれば、プロフィールの合計高さＲｔは、プロフィールにおける突き出た高さの最高の合計であり、評価長の内側のプロフィールの中空部分の最深部分である。

ベアリングキャパシティは、プロフィールと、外側表面８ｂの表面における***の均一性とを特徴とする。さらに、外側用面８ｂの粗さは、０．５μｍよりも大きく、上記***のサイズを特徴づける。標準ＩＳＯ ４２８７によれば、考慮される粗さは、基本長の内側の縦軸の絶対値の数学的平均である粗さＲａである。

ベアリングキャパシティと、外側表面８ｂの粗さとをこのように選択することによって、上記表面上の外側リップ４によって及ぼされるトルクを制限することができる。これにより、外側リップ４をあまり熱さずにすむ、特に１０℃単位で熱さずにすむので、磨耗や破損に対してより強い耐性が得られる。

さらに、実施される潤滑化では、水力学的挙動が起こり、潤滑剤の膜は、リップ４と表面８ｂとの間の接触箇所に設けられる。さらに、テストによると、外側リップ４はシーリング空間１１および潤滑剤９を含むハウジングの間における偏向をおこなう機能を主に有し、上記リップと表面８ｂの間のシーリングにおける密接な接触は、結合部に実現されるシーリングに対して決定的なものではない。

一方、内側リップ３は、補強シーリングを行う機能を有する。その結果、本発明は、内側表面８ａについて、粗さを低減することとベアリングキャパシティを高く維持することを可能とする。特に、内側表面８ａのベアリングキャパシティは、外側表面のものより厳密に大きく、内側表面８ａの粗さは、外側表面のものより厳密に小さい。一実施形態によれば、内側表面８ａのベアリングキャパシティおよび粗さは、打ち出されたプレートスチールのものであり、例えば、８０％より大きい容量であり、０．４μｍより小さい粗さである。

第１実施形態によると、外側表面８ｂは、そのベアリングキャパシティとその粗さに対して、その表面状態を調節するように、機械的に処理される。例えば、機械的処理には、ショットブラストやローラバニシ仕上げが含まれる。または、機械的処理は、プレートスチールの打ち出しの間、特に、外側表面８ｂの形成において粗くなるようにパンチまたはサンドブラストをかけられたマトリックスを与えることによって行われる。これらの実施形態によって、０．５μｍ以上０．７μｍ以下の粗さ、特に、０．５５μｍの大きさの粗さを得ることができ、シーリング、誘起トルク、外側リップ４の磨耗および破損に関するテストに対して良好な結果が得られた。

第２実施形態によると、外側表面８ｂは、そのベアリングキャパシティとその粗さに対して上記表面の表面状態を調節するために配置されたマーキングを有する。

特に、デフレクター８の変形を避けるという長所を有する、また、実現し得るマーキング形態に対して特に変調可能であり、その実行後にクリーニングを必要としない長所を有するレーザービームを用いて、上記マーキングを形成することができる。したがって、外側リップ４と外側表面８ｂの間において接触する潤滑剤の膜の形成に対して最適な表面状態を得ることができる。

特に、マーキングは直線の溝１２の一定のネットワークを有し得、該溝は特に、図２に示すように、結合部の回転１３の軸と関連して対称に分散される。実施形態における例において、
・溝１２は、角度４５°以上９０度以下で、特に図２では、３０度で組み合わされる。
・溝１２の深さは、５μｍ以上１０μｍ以下である。
・溝１２の空間は、３０μｍ以上８０μｍ以下、特に図２では、５０μｍ。

また、マーキングは、８．７μｍの合計高さＲｔについて１．２μｍの粗さＲａを有し得る。ベアリングキャパシティを６０％を超えるように増加させるために、マーキングは研磨してもよく、その際の合計高さＲｔは４μｍの大きさで、粗さは研磨後では１μｍの大きさである。

Claims (14)

1. 固定体と、回転体と、上記両体部の間に形成されたローラ空間に配置されるローラ体とを有し、それらの相対回転を可能とし、ローラ空間の少なくとも１つの側面には、ベアリング体に固定された固定環状アセンブリ（１）に連携するシーリングエレメント（２）を備えるシーリング結合部が設けられ、上記シーリングエレメントは、他方のべアリング体に固定された外側表面（８ｂ）および内側表面（８ａ）にスライドして接触する外側リップ（４）および内側リップ（３）を備え、上記リップはそれらの間に、潤滑剤（９）が配置された環状ハウジングを規定するように配置され、上記ベアリングは、外側表面（８ｂ）が６０％より大きいベアリングキャパシティ（bearing capacity）と０．５μｍよりも大きい粗さを有し、内側表面（８ａ）のベアリングキャパシティは外側表面（８ｂ）のものより厳密に大きく、内側表面（８ａ）の粗さは外側表面（８ｂ）のものより厳密に小さいことを特徴とする、ローラベアリング。
2. 外側リップ（４）は、外側表面（８ｂ）と前面接触し、内側リップ（３）は、内側表面（８ａ）と放射接触することを特徴とする、請求項１に記載のローラベアリング。
3. シーリング結合部は、他の体部に固定されたデフレクター（８）を、上記デフレクターとアセンブリ（１）の間に環状シーリング空間（１１）を形成するようにさらに備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のローラベアリング。
4. 上記デフレクター（８）は、アセンブリ（１）と連携して、ベアリングの外側に向かって側方に搭載されていることを特徴とする、請求項３に記載のローラベアリング。
5. 請求項３または４に記載のローラベアリングのシーリング結合部であって、
   上記結合部は、上記ベアリングと連携するための固定環状アセンブリ（１）と、上記アセンブリから横切って配置されるデフレクター（８）とを、それらの間の環状シーリング空間を形成するように備え、上記結合部は、上記アセンブリと連携され、上記シーリング空間に配置され、外側リップ（４）および内側リップ（３）を有するシーリングエレメント（２）をさらに備え、上記リップは、デフレクター（８）の外側表面(８ｂ)と内側表面（８ａ）とにスライドして接触し、それらの間に環状ハウジングを規定するように配置され、潤滑剤（９）が配置され、上記結合部は、外側表面（８ｂ）は、６０％より大きいベアリングキャパシティと、０．５μｍより大きい粗さを有し、内側表面（８ａ）のベアリングキャパシティは、外側表面（８ｂ）のものより厳密に大きく、内側表面（８ａ）の粗さは、外側表面（８ｂ）のものより厳密に小さいことを特徴とするシーリング結合部。
6. 外側表面（８ｂ）は、そのベアリングキャパシティとその粗さに対して、その表面状態を調節するように機械的に処理されることを特徴とする、請求項５に記載のシーリング結合部。
7. 外側表面（８ｂ）は、そのベアリングキャパシティとその粗さに対して、上記表面の表面状態を調節するように構成されているマーキングを有することを特徴とする、請求項５に記載のシーリング結合部。
8. マーキングは、直線溝（１２）の一定のネットワークを含むことを特徴とする、請求項７に記載のシーリング結合部。
9. 溝（１２）は、回転軸に対して対称に分散されていることを特徴とする、請求項８に記載のシーリング結合部。
10. 溝（１２）は、角度４５°以上９０°以下で組み合わされ、溝（１２）の深さは、５μｍ以上１０μｍ以下で、上記溝の空間は３０μｍ以上８０μｍ以下であることを特徴とする請求項８または９に記載のシーリング結合部。
11. マーキングは、６０％より大きいベアリングキャパシティの率を得るために研磨されることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれかに記載のシーリング結合部。
12. シケイン（１０）は、デフレクター（８）とアセンブリ（１）の間に形成され、上記デフレクターは、外側リップ（４）の側面の環状シーリング空間（１１）と連絡していることを特徴とする、請求項５〜１１のいずれかに記載のシーリング結合部。
13. デフレクター（８）は、ベアリングおよび放射表面（８ｂ）と連携を行うための軸表面（８ａ）を有し、外側リップ（４）は、放射表面（８ｂ）と前面接触をし、内側リップ（３）は、軸表面（８ａ）と放射接触をすることを特徴とする、請求項５〜１２のいずれかに記載のシーリング結合部。
14. 放射表面（８ｂ）は、軸方向にシフトする部分をシーリングエレメント（２）側に有し、外側リップ（４）は、外側表面を形成する上記部分にスライドして接触することを特徴とする、請求項１３に記載のシーリング結合部。

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