JP5423237B2 - Sealing device and rolling bearing - Google Patents
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Description
本発明は、密封装置に関する。本発明は、特に、軌道面を有する軌道部材が複数の筒部材のみからなる転がり軸受、車輪用転がり軸受、ウォータポンプ、または、転がり軸受を使用したモータに使用されれば好適な密封装置に関する。また、本発明は、転がり軸受および車輪用転がり軸受に関する。 The present invention relates to a sealing device. In particular, the present invention relates to a sealing device suitable for use in a rolling bearing, a rolling bearing for wheels, a water pump, or a motor using a rolling bearing, in which a raceway member having a raceway surface is composed of only a plurality of cylindrical members. The present invention also relates to a rolling bearing and a wheel rolling bearing.
従来、密封装置としては、特開２００４−１１７３２号公報（特許文献１）に記載されているものがある。 Conventionally, as a sealing device, there is one described in JP-A-2004-11732 (Patent Document 1).
この密封装置は、所謂パックシールであり、芯金部材と、芯金部材に固定された弾性部材と、断面Ｌ字状のスリンガとを備える。上記スリンガは、軸方向に延在する円筒部と、径方向に延在するフランジ部とからなる。 This sealing device is a so-called pack seal, and includes a metal core member, an elastic member fixed to the metal core member, and a slinger having an L-shaped cross section. The slinger is composed of a cylindrical portion extending in the axial direction and a flange portion extending in the radial direction.
上記弾性部材は、基部、アキシアルリップ、ラジアルリップ、および、グリースリップを有し、上記基部は、上記芯金部材に固着されている。上記アキシアルリップは、上記基部から延在して、上記フランジ部に摺動している。上記ラジアルリップは、上記基部から径方向の内方かつ軸方向のフランジ部側に延在して、スリンガの円筒部の円筒外周面に摺動している。また、上記グリースリップは、上記基部から径方向の内方かつ軸方向のフランジ部側とは反対側に延在して、スリンガの円筒部の円筒外周面に摺動している。 The elastic member has a base, an axial lip, a radial lip, and a grease lip, and the base is fixed to the core metal member. The axial lip extends from the base portion and slides on the flange portion. The radial lip extends radially inward and axially toward the flange portion from the base, and slides on the cylindrical outer peripheral surface of the cylindrical portion of the slinger. The grease lip extends from the base portion inward in the radial direction and opposite to the flange portion side in the axial direction, and slides on the cylindrical outer peripheral surface of the cylindrical portion of the slinger.
上記構成のパックシールにおいて、次に示す現象により、アキシアルリップに摩耗が発生することがある。 In the pack seal having the above configuration, the axial lip may be worn due to the following phenomenon.
詳しくは、この密封装置が備えられた車両等が運転されて、密封装置で密封された密封空間の温度が上昇すると、その密封空間内の空気が密封装置を通過して外に排出されることがある。この場合、その後、上記車両等が停止して密封空間内の温度が下がった際に、上記密封空間内の圧力が外部の大気圧に対して負圧になるから、この負圧に起因して、上記アキシアルリップが径方向の内方に押圧される。そして、このことによって、アキシアルリップがフランジ部に押し付けられ、アキシアルリップがフランジ部に長い時間に亘って吸着することがある。そして、このアキシアルリップのフランジ部への吸着に起因して、アキシアルリップの先端が異常に摩耗することがある。また、走行環境により泥水などが密封装置に到達し、アキシアルリップに泥がかみ込むことで、アキシアルリップの先端を摩耗させることがある。 Specifically, when a vehicle or the like equipped with this sealing device is operated and the temperature of the sealed space sealed by the sealing device rises, the air in the sealed space passes through the sealing device and is discharged outside. There is. In this case, after that, when the vehicle or the like stops and the temperature in the sealed space decreases, the pressure in the sealed space becomes negative with respect to the external atmospheric pressure. The axial lip is pressed inward in the radial direction. As a result, the axial lip is pressed against the flange portion, and the axial lip may be adsorbed to the flange portion for a long time. Then, the tip of the axial lip may be abnormally worn due to the adsorption of the axial lip to the flange portion. Further, depending on the traveling environment, muddy water or the like may reach the sealing device, and mud may bite into the axial lip, so that the tip of the axial lip may be worn.
そこで、本発明の課題は、アキシアルリップが摩耗したとしても、その密封性能が低下しにくい密封装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a sealing device in which even if the axial lip is worn, its sealing performance is unlikely to deteriorate.
また、本発明の課題は、そのような密封装置を備える転がり軸受を提供することにある。 Moreover, the subject of this invention is providing a rolling bearing provided with such a sealing device.
上記課題を解決するため、この発明の密封装置は、
円筒部と、この円筒部から上記円筒部の略径方向に延在する径方向延在部とを有する環状の芯金部材と、
上記芯金部材に固着された環状の弾性部材と
を備え、
上記弾性部材は、
上記径方向延在部に固着された基部と、
上記基部から延在して被摺動部に摺動する環状のリップ部と
を有し、
上記リップ部の密封側とは反対側の外部側の環状面は、その環状面の周方向に互いに間隔をおいて位置していると共に、上記周方向に傾斜している複数のリブを有し、
上記芯金部材の軸方向の断面において、上記リップ部の上記密封側の縁と上記被摺動部とがなす角を、α［°］とし、上記リップ部の上記外部側の縁と上記被摺動部とがなす角を、β［°］としたとき、α＜９０°かつβ＜９０°であり、
上記密封側に潤滑剤が充填される環境下で使用され、使用状態においては、上記密封側に充填されている潤滑剤が徐々に上記リップ部を通過して上記外部側にしみ出るようになっていて、そのしみ出た上記潤滑剤で上記潤滑剤のバリアが形成されるようになっており、
β−α＝γ１［°］＞０°であって、上記各リブが、上記被摺動部に対して間隔をおいて位置している第１状態と、その第１状態よりも上記リップ部が摩耗している状態であると共に、（β−α）＝γ２［°］＜γ１［°］であり、かつ、上記各リブが、上記被摺動部に接触している第２状態とをとり、α≧βでは、必ず第２状態になっていることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the sealing device of the present invention is:
An annular cored bar member having a cylindrical portion and a radially extending portion extending from the cylindrical portion in a substantially radial direction of the cylindrical portion;
An annular elastic member fixed to the core member,
The elastic member is
A base secured to the radially extending portion;
An annular lip portion extending from the base portion and sliding on the sliding portion;
The outer annular surface opposite to the sealing side of the lip portion has a plurality of ribs that are spaced apart from each other in the circumferential direction of the annular surface and that are inclined in the circumferential direction. ,
In the axial cross section of the cored bar member, an angle formed by the sealed edge of the lip portion and the sliding portion is α [°], and the external edge of the lip portion and the covered portion are When the angle formed by the sliding part is β [°], α <90 ° and β <90 °,
Used in an environment where the sealing side is filled with a lubricant, and in use, the lubricant filling the sealing side gradually passes through the lip and oozes out to the outside. The lubricant oozes out to form a barrier for the lubricant,
[beta]-[alpha] = [gamma] 1 [[deg.]> 0 [deg.], and each rib is positioned at a distance from the sliding portion, and the lip portion is more than the first state. And (β−α) = γ2 [°] <γ1 [°], and the ribs are in contact with the sliding portion. In other words, when α ≧ β, it is always in the second state.
尚、上記リブとして、所謂ヘリックスリブを採用できることは言うまでもない。 Needless to say, a so-called helix rib can be adopted as the rib.
本発明によれば、第１状態では、β−α＝γ１［°］＞０°であるから、密封側に充填されている潤滑剤が、徐々にリップ部を通過して外部側にしみ出ることになる。したがって、このしみだした潤滑剤で、油のバリアを形成できて、外部の異物が密封側に浸入することを抑制できる。 According to the present invention, in the first state, β−α = γ1 [°]> 0 °, so that the lubricant filled in the sealing side gradually passes through the lip portion and oozes out to the outside. It will be. Therefore, an oil barrier can be formed with this oozing lubricant, and external foreign matter can be prevented from entering the sealed side.
また、第２状態では、０［°］＜（β−α）＝γ２［°］＜γ１［°］になって、密封側に充填されている潤滑剤が、徐々にリップ部を通過して外部側にしみ出にくくなるか、または、一切外部側にしみ出なくなる。しかしながら、この場合でも、上記各リブが、被摺動部に接触しているから、雨水等の異物は、周方向に傾斜している各リブのポンプ効果によって、リップ部の外部側の環状面を弾性部材の基部の方に移動することになる。したがって、上記異物が、リップ部を密封側に通過することが抑制される。 In the second state, 0 [°] <(β−α) = γ2 [°] <γ1 [°], and the lubricant filled on the sealing side gradually passes through the lip portion. It is difficult to ooze out to the outside or not ooze out to the outside at all. However, even in this case, since each of the ribs is in contact with the sliding portion, foreign matter such as rainwater is caused by the pumping effect of each rib inclined in the circumferential direction, so that the annular surface on the outer side of the lip portion. Will move toward the base of the elastic member. Therefore, the foreign matter is suppressed from passing through the lip portion to the sealing side.
したがって、第１状態および第２状態のいずれの場合でも、外部の異物が、リップ部を通過しにくくすることができて、密封性能を、大きく向上させることができる。 Therefore, in either case of the first state or the second state, it is possible to make it difficult for foreign matter to pass through the lip portion, and the sealing performance can be greatly improved.
また、一実施形態では、
上記外部側の上記環状面は、円錐面と、その円錐面から突出する上記複数のリブとを有し
円筒部と、この円筒部から上記略径方向に延在するフランジ部とを有するスリンガを備え、
上記被摺動部は、上記フランジ部である。
In one embodiment,
The outer annular surface has a conical surface and a plurality of ribs protruding from the conical surface, and a slinger having a cylindrical portion and a flange portion extending in the substantially radial direction from the cylindrical portion. Prepared,
The sliding part is the flange part.
上記実施形態によれば、上記リブが円錐面から突出する構成であるから、リブを容易に形成できて、かつ、大きなポンプ効果を獲得できる。 According to the above embodiment, since the rib protrudes from the conical surface, the rib can be easily formed and a large pumping effect can be obtained.
また、上記実施形態によれば、スリンガを備え、上記被摺動部が、スリンガのフランジ部であるから、密封性能が高いパックシールを構築することができる。 Moreover, according to the said embodiment, since a slinger is provided and the said to-be-slid part is a flange part of a slinger, a pack seal with high sealing performance can be constructed | assembled.
また、本発明の転がり軸受は、
本発明の密封装置と、
上記芯金部材の上記円筒部が固定されると共に、軌道面を有する第１軌道部材と、
上記被摺動部を含むかまたは上記被摺動部が固定されると共に、軌道面を有する第２軌道部材と、
上記第１軌道部材の上記軌道面と、上記第２軌道部材の上記軌道面との間に配置された転動体と
を備えることを特徴としている。
The rolling bearing of the present invention is
A sealing device of the present invention;
The cylindrical portion of the cored bar member is fixed, and a first raceway member having a raceway surface;
A second raceway member that includes or is fixed to the slidable portion and has a raceway surface;
A rolling element is provided between the raceway surface of the first raceway member and the raceway surface of the second raceway member.
上記実施形態によれば、転がり軸受の密封性を高くできて、軌道面、転動体および封入されている潤滑剤の劣化を抑制できる。 According to the above embodiment, the sealing performance of the rolling bearing can be enhanced, and deterioration of the raceway surface, the rolling elements and the encapsulated lubricant can be suppressed.
本発明の密封装置によれば、第１状態では、リップ部を、密封側から外部側にしみだした潤滑剤で、油のバリアを形成できて、外部の異物が密封側に浸入することを抑制できる。 According to the sealing device of the present invention, in the first state, the lip portion can be formed with an oil barrier with a lubricant that has oozed from the sealing side to the outside side, and an external foreign matter can be prevented from entering the sealing side. it can.
また、第２状態では、リップ部の外部側の環状面の周方向に傾斜している複数のリブが、被摺動部に接触しているから、雨水等の異物を、それら複数のリブのポンプ効果によって、リップ部の外部側の環状面を弾性部材の基部の方に移動させることができる。したがって、異物が、リップ部を密封側に通過することを抑制できる。 Further, in the second state, since the plurality of ribs inclined in the circumferential direction of the annular surface on the outer side of the lip portion are in contact with the sliding portion, foreign matters such as rainwater are removed from the plurality of ribs. Due to the pump effect, the annular surface on the outer side of the lip portion can be moved toward the base portion of the elastic member. Therefore, it can suppress that a foreign material passes a lip | rip part to the sealing side.
したがって、第１状態および第２状態のいずれの場合でも、外部の異物が、リップ部を通過しにくくすることができて、密封性能を、大きく向上させることができる。 Therefore, in either case of the first state or the second state, it is possible to make it difficult for foreign matter to pass through the lip portion, and the sealing performance can be greatly improved.
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、本発明の第１実施形態である車輪用転がり軸受の軸方向の断面図である。 FIG. 1 is a sectional view in the axial direction of a wheel rolling bearing according to a first embodiment of the present invention.
この車輪用転がり軸受は、第１軌道部材としての外輪２と、第２軌道部材としての内軸３および内輪４と、複数の第１の玉５と、複数の第２の玉６と、第１密封装置８と、本発明の第１実施形態の第２密封装置９とを備える。上記第１の玉５および第２の玉６は、転動体を構成する。
The wheel rolling bearing includes an
上記内軸３は、軸方向の一端部に、ブレーキディスク１１を取り付けるための径方向に広がる円板状のブレーキディスク取付用フランジ１０を有する。このブレーキディスク取付用フランジ１０の略中心を中心とする同心円上には、複数のボルト貫通穴が形成されている。上記ブレーキディスク取付用フランジ１０に、ブレーキディスク１１を当接させ、さらに、ブレーキディスク１１にホイール部材１３を当接させた状態で、ホイール部材１３のブレーキディスク１１側とは反対側の端面と、ブレーキディスク取付用フランジ１０との間を、複数のボルト１５で固定している。
The
上記内軸３の軸方向の他端部には、内輪４が外嵌されて固定されている。上記内軸３における、内輪４と、ブレーキディスク取付用フランジ１０との間には、軌道面としてのアンギュラ型の軌道溝１６が形成されている。また、上記内輪４の外周面には、軌道面としてのアンギュラ型の軌道溝１７が形成されている。
An inner ring 4 is externally fitted and fixed to the other axial end portion of the
上記外輪２は、内軸３におけるブレーキディスク取付用フランジ１０よりも上記他端部側に、内軸３に径方向に対向するように、配置されている。上記外輪２は、軸方向の上記他端部側に、径方向に広がる車体側取付用フランジ１４を有する。この円板状の車体側取付用フランジ１４には、車体側取付用フランジ１４を車体側（ナックル）に取り付けるボルトを挿入するためのボルト貫通穴が複数形成されている。上記外輪２は、外輪２の内周面に軸方向に離間配置された第１軌道面としてのアンギュラ型の第１軌道溝２６および第２軌道面としてのアンギュラ型の第２軌道溝２７を有している。上記第１軌道溝２６は、第２軌道溝２７よりも上記一端部側に位置している。
The
上記複数の第１の玉５は、内軸３の軌道溝１６と外輪２の第１軌道溝２６との間に、保持器１８に保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて配置されている。また、上記複数の第２の玉６は、内輪４の軌道溝１７と外輪２の第２軌道溝２７との間に、保持器１９に保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて配置されている。
The plurality of
上記第１密封装置８は、内軸３と外輪２との間における、軸方向の上記一端部側（ブレーキディスク取付用フランジ１０側）の開口付近に配置されている。上記第１密封装置８は、内軸３と外輪２との間における上記一端部側の開口を密封している。
The
一方、上記第２密封装置９は、内輪４と外輪２との間における、軸方向の上記他端部側（車体取付用フランジ１４側）の開口付近に配置されている。上記第２密封装置９は、内輪４と外輪２との間における上記他端部側の開口を密封している。
On the other hand, the second sealing device 9 is disposed between the inner ring 4 and the
図２は、図１における第２密封装置９周辺の部分拡大断面図である。 FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view around the second sealing device 9 in FIG.
図２に示すように、上記第２密封装置（以下、単に密封装置という）９は、環状の芯金部材５０と、環状の弾性部材５１と、環状のスリンガ５２とを備える。上記弾性部材５１は、芯金部材５０に固着されて、芯金部材５０と一体になっている。
As shown in FIG. 2, the second sealing device (hereinafter simply referred to as a sealing device) 9 includes an annular cored
上記芯金部材５０は、断面Ｌ字状の形状を有している。上記芯金部材５０は、円筒部６０と、環状の径方向延在部６１とからなる。上記円筒部６０は、外輪２（図１参照）の内周面に内嵌されて固定されている。上記円筒部６０は、略軸方向に延在している。一方、径方向延在部６１は、円筒部６０の軸方向の上記一端部側（図２の紙面における左側）から径方向の内方に延在している。
The
上記スリンガ５２は、断面Ｌ字状の形状を有している。上記スリンガ５２は、円筒部６５と、環状のフランジ部６６とを有する。上記スリンガ５２の円筒部６５は、内輪４（図１参照）の外周面に外嵌されて固定されている。上記スリンガ５２のフランジ部６６は、被摺動部を構成している。
The
上記スリンガ５２の円筒部６５は、略軸方向に延在する一方、フランジ部６６は、円筒部６５の外周面の軸方向の他端部側（図２の紙面における右側）から径方向の外方に延在している。上記フランジ部６６は、芯金部材５０の径方向延在部６１よりも軸方向の外方に位置している。上記フランジ部６６において径方向の内方の一部を除いた大部分は、上記芯金部材５０の径方向延在部６１に対して隙間を介して軸方向に対向している。
The
上記弾性部材５１は、基部５３と、リップ部の一例としてのアキシアルリップ５５と、第１ラジアルリップ５６と、第２ラジアルリップ５７とを有する。上記弾性部材５１は、具体的には、ゴム材からなる。ゴム材としては、例えば、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムが好適に用いられることができる。
The
上記基部５３は、一体かつ環状であって、芯金部材５０の円筒部６０の内周面全面と、円筒部６０の内周面につながる径方向延在部６１の軸方向の外方側の端面の全面と、径方向延在部６１の径方向の内方の端部とを覆うように、芯金部材５０に固着されている。
The
上記アキシアルリップ５５は、基部５３の径方向延在部６１に固着している部分から軸方向の外方かつ径方向の外方に延在している。上記アキシアルリップ５５は、スリンガ５２のフランジ部６６に摺動している。
The
図２の軸方向の断面図において、アキシアルリップ５５は、鈍角三角形状の角部６４を有し、その角部６４をフランジ部６６に接触させている。上記断面において、アキシアルリップ５５の密封側の縁７０とフランジ部６６とがなす角を、α［°］とし、アキシアルリップ５５の外部側の縁７４とフランジ部６６とがなす角を、β［°］としたとき、α＜９０°かつβ＜９０°が成立している。図２に示すように、アキシアルリップ５５の先端の先端幅ｃは、アキシアルリップ５５の根本の幅ｂよりも幅広になっている。
In the axial sectional view of FIG. 2, the
上記第１ラジアルリップ５６は、基部５３において径方向延在部６１の径方向の内方の端部に固着している部分から径方向の内方かつ軸方向のフランジ部６６側に延在している。上記第１ラジアルリップ５６は、スリンガ５２の円筒部６５の外周面に摺動するようになっている。
The first
また、上記第２ラジアルリップ５７は、基部５３において径方向延在部６１の径方向の内方の端部に固着している部分から径方向の内方かつ軸方向のフランジ部６６側とは反対側に延在している。上記第２ラジアルリップ５７は、スリンガ５２の円筒部６５の外周面に摺動するようになっている。
In addition, the second
上記アキシアルリップ５５と、第１ラジアルリップ５６と、スリンガ５２とで形成される空間や、第１ラジアルリップ５６と、第２ラジアルリップ５７と、スリンガ５２とで囲まれた空間には、潤滑剤としてのグリースが適量封入または塗布されている。そして、上記グリースによって、アキシアルリップ５５とスリンガ５２との摺動部、第１ラジアルリップ５６とスリンガ５２との摺動部、および、第２ラジアルリップ５７とスリンガ５２との摺動部が、潤滑されるようになっている。また、図２において、密封装置９より軸方向の内方側（図２において左側）に位置する玉１８、１９が配置される玉配置室には、潤滑剤としてのグリースが封入されている。
The space formed by the
図３は、アキシアルリップ５５の外部側の環状面７９を示す図である。図３において、矢印Ａ方向は、環状面７９の周方向を示している。
FIG. 3 is a view showing an
上記環状面７９は、円錐面と、複数のリブ８０とを有し、複数のリブ８０は、円錐面の円周方向の複数箇所に、周方向に略等間隔に円錐面から突出している。上記リブ８０は、環状面７９の周方向に一定角度傾斜している。上記各リブ８０は、アキシアルリップ５５の摩耗が進行して、リブ８０の摩耗が進行した場合でも、ポンプ効果が急激に低下しないように設計されている。
The
詳しくは、上記各リブ８０の***は、図３に示すように、アキシアルリップ５５の先端側（摺接部側）の領域で低く、これ以外の領域で高く設定されている。すなわち、上記各リブ８０は、低***部９１と、高***部９２と、傾斜***部９３とを有し、傾斜***部９３は、低***部９１と、高***部９２とを連結している。上記傾斜***部９３は、低***部９１から高***部９２に行くにしたがって、リブ８０の高さ方向において、高さが高くなるように傾斜している。このように、上記各リブ８０は、段付形状になっている。
Specifically, as shown in FIG. 3, the protrusions of the
上記各リブ８０の低***部９１は、アキシアルリップ５５の先端部分から僅かな間隔をおいて、軸方向に、例えば、０．１〜０．７ｍｍの範囲に延在している。また、上記傾斜***部９３の傾斜角度、つまり、アキシアルリップ５５の環状面７９に対する傾斜角度は、例えば、３〜１０°に設定されている。さらに、低***部９１は、使用初期におけるスリンガ５２のフランジ部６６からのリブ８０の浮きを無くすために、例えば０．０２〜０．０７ｍｍに設定されている。また、上記高***部９２は、摩耗後においてフランジ部６６との接触状態を良好にするために、例えば０．１５〜０．３０ｍｍに設定されている。
The low raised
図４は、第１状態における、アキシアルリップ５５の摺動部付近を示す図である。尚、図４において、１００に示す山の形状の斜線部分は、アキシアルリップ５５の接触面圧の分布を示している。
FIG. 4 is a view showing the vicinity of the sliding portion of the
図４に示すように、第１状態では、アキシアルリップ５５の密封側の縁７０とフランジ部６６とがなす角α［°］は、アキシアルリップ５５の外部側の縁７４とフランジ部６６とがなす角β［°］よりも小さくなっている。また、上記各リブ８０は、フランジ部６６に対して間隔をおいて位置している。
As shown in FIG. 4, in the first state, the angle α [°] formed by the
上記構成において、この密封装置９は、アキシアルリップ５５の摩耗が進行するにつれて、次のように動作するようになっている。
In the above configuration, the sealing device 9 operates as follows as the wear of the
先ず、密封装置９の使用の初期状態では、図４に示すように、α＜βであって、かつ、各リブ８０が、フランジ部６６に対して間隔をおいて位置し、密封装置９が第１状態をとる。この第１状態では、α＜βであるから、上記アキシアルリップ５５と、第１ラジアルリップ５６と、スリンガ５２とで形成される空間に充填されているグリースが、外部側に移動して、アキシアルリップ５５を通過して、外部側に徐々にしみ出る。したがって、外部側へしみ出たグリースの油分で、外部の泥水等の異物が密封側に浸入することを防止できる。
First, in an initial state of use of the sealing device 9, as shown in FIG. 4, α <β and each
次に、この状態から、アキシアルリップ５５の摩耗が進むにつれて、β−αの値が、徐々に減少する。そして、アキシアルリップ５５の摩耗が進んだある段階で、各リブ８０がフランジ部６６に接触して、密封装置９が、第１状態から第２状態に移行する。
Next, from this state, as the wear of the
第２状態では、β−αの値が、第１状態と比較して小さくなるから、第１状態と比較して、アキシアルリップ５５を、通過するグリースの量が小さくなるか、または、密封側のグリースが、アキシアルリップ５５の外部側にしみ出なくなる。
In the second state, the value of β-α is smaller than that in the first state, so that the amount of grease passing through the
しかしながら、第２状態では、上記リブ８０が、フランジ部６６に接触しているから、外部側から密封側へ浸入しようとした泥水等の異物が、リブ８０のポンプ効果で、アキシアルリップ５５の外部側の環状面７９を、フランジ部６６から離れる方向に移動する効果が促進されて、上記泥水等の異物が、アキシアルリップ５５を通過しにくくなる。したがって、密封装置９が、第１状態から第２状態に移行したとしても、優れた密封性能を維持することができる。
However, in the second state, since the
尚、第２状態において、アキシアルリップ５５の摩耗が進むと、リブ８０は次のように変形することになる。すなわち、使用経過に伴いアキシアルリップ５５およびリブ８０が摩耗すると、リブ８０の低***部９１の接触幅が減少する。しかし、この場合でも、リブ８０の高***部９２が、フランジ部６６に対して接触して、リブ８０のフランジ部６６に対する接触幅が極端に小さくことがない。このことから、リブ８０が摩耗しても、リブ８０のポンプ効果が維持されることになる。この密封装置９は、このようにして、時間の経過によって、アキシアルリップ５５が摩耗した場合でも、密封性能を維持するようになっている。
In the second state, when the wear of the
上記実施形態の密封装置９によれば、第１状態では、β−α＝γ１［°］＞０°であるから、密封側に充填されているグリースが、徐々にアキシアルリップ５５を通過して外部側にしみ出ることになる。したがって、このしみだしたグリースで、油のバリアを形成できて、外部の異物が密封側に浸入することを抑制できる。
According to the sealing device 9 of the above embodiment, in the first state, β−α = γ1 [°]> 0 °, so that the grease filled on the sealing side gradually passes through the
また、第２状態では、０［°］＜（β−α）＝γ２［°］＜γ１［°］になって、密封側に充填されているグリースが、徐々にアキシアルリップ５５を通過して外部側にしみ出にくくなるか、または、一切外部側にしみ出なくなる。しかしながら、この場合でも、上記各リブ８０が、フランジ部６６に接触しているから、雨水等の異物は、周方向に傾斜している各リブ８０のポンプ効果によって、アキシアルリップ５５の外部側の環状面７９を弾性部材５１の基部５３の方に移動することになる。したがって、上記異物が、アキシアルリップ５５を密封側に通過することが抑制される。
In the second state, 0 [°] <(β−α) = γ2 [°] <γ1 [°], and the grease filled on the sealing side gradually passes through the
したがって、第１状態および第２状態のいずれの場合でも、外部の異物が、アキシアルリップ５５を通過しにくくすることができて、密封性能を、大きく向上させることができる。
Therefore, in both cases of the first state and the second state, it is possible to make it difficult for foreign matter to pass through the
尚、この実施形態では、β＝αの状態では、必ず、各リブ８０が、フランジ部６６に接触し、密封装置９が、第２状態をとるようになっている。このようにして、グリースが外部側にしみ出にくくなる、β＝αの状態で、必ず、リブ８０のポンプ効果が発揮されるようにしている。
In this embodiment, in the state of β = α, each
また、上記実施形態の密封装置９によれば、上記リブ８０が円錐面から突出する構成であるから、リブ８０を容易に形成できて、かつ、大きなポンプ効果を獲得できる。
Further, according to the sealing device 9 of the above embodiment, since the
また、上記実施形態の密封装置９によれば、スリンガ５２を備え、被摺動部が、スリンガ５２のフランジ部６６であるから、密封性能が高いパックシールを構築することができる。
Further, according to the sealing device 9 of the above embodiment, since the
尚、上記実施形態の密封装置９では、リブ８０が、環状面７９の周方向に対して一定角度傾斜していたが、この発明では、リブの環状面の周方向に対する傾きは、一定でなくて、リブの延在位置によって変動するようなものであっても良い。
In the sealing device 9 of the above embodiment, the
また、上記実施形態の密封装置９では、リブ８０の各種寸法の大きさを規定したが、リブの各種寸法の大きさが、上記実施形態で記載した値に限らないことは言うまでもない。
Moreover, in the sealing device 9 of the said embodiment, although the magnitude | size of the various dimensions of the
また、上記実施形態の密封装置９では、各リブ８０が、低***部９１と、高***部９２と、傾斜***部９３とを有する複雑な形状をしていたが、この発明では、各リブは、単純な螺旋状の形状を有していても良い。
Further, in the sealing device 9 of the above-described embodiment, each
また、上記実施形態の密封装置９では、上記各リブ８０は、円錐面から突出していたが、この発明では、各リブは、軸方向の断面における形状が直線形状でなくて曲線形状である周面から突出するような構成であっても良い。
In the sealing device 9 of the above embodiment, each
また、上記実施形態の密封装置９では、一つのアキシアルリップ５５が、リブ８０を有していたが、この発明では、Ｍ（Ｍは、２以上の自然数）個のアキシアルリップを有し、Ｎ（Ｎは、Ｎ≦Ｍを満たす自然数）個のアキシアルリップが、リブを有していても良い。また、上記実施形態の密封装置９では、ラジアルリップ５６,５７が二つ存在していたが、この発明では、ラジアルリップの数は、零、一または三以上であっても良い。すなわち、この発明では、弾性部材は、少なくとも一つのリブが形成されたアキシアルリップを有していさえすれば、他にどのようなシールリップが存在しても良く、また、他のシールリップが存在しなくても良い。
Further, in the sealing device 9 of the above embodiment, one
また、上記実施形態の密封装置９では、被摺動部がスリンガ５２のフランジ部６６であったが、この発明では、密封装置は、スリンガを有さなくても良く、使用時において、アキシアルリップが、外輪、内輪、中間輪または内軸の軸方向の端面に接触するようになっていても良い。尚、この場合、上記実施形態と異なり、被摺動部が、第２軌道部材に固定される構成でなくて、被摺動部が、第２軌道部材の一部であって、第２軌道部材に含まれる構成であることは、言うまでもない。
In the sealing device 9 of the above embodiment, the sliding portion is the
また、上記実施形態の密封装置９では、芯金部材５０を、静止部材である外輪２に固定したが、この発明では、外側軌道部材が回転部材であって、芯金部材を、静止部材である内側軌道部材に固定する構成であっても良い。また、芯金部材を、回転部材側に固定しても良い。
Further, in the sealing device 9 of the above embodiment, the cored
また、上記実施形態の密封装置９では、芯金部材５０およびスリンガ５２の両方が、断面略Ｌ字状の形状を有していたが、この発明では、芯金部材およびスリンガのうちの少なくとも一方が、断面Ｌ字形状でなくても良い。
Moreover, in the sealing device 9 of the said embodiment, although both the
また、上記実施形態の車輪用転がり軸受では、第１実施形態の密封装置９を、転動体（玉）配置室（潤滑剤封入室）の軸方向の上記他端部側（車体取付用フランジ１４側）の開口付近のみに配置したが、この発明では、本発明の密封装置を、転動体配置室（潤滑剤封入室）の軸方向のブレーキディスク取付用フランジ側のみに配置しても良い。また、この発明では、本発明の密封装置を、転動体配置室（潤滑剤封入室）の軸方向の両側の開口の近傍に、配置しても良い。 In the wheel rolling bearing of the above embodiment, the sealing device 9 of the first embodiment is connected to the other end side (the vehicle body mounting flange 14) in the axial direction of the rolling element (ball) arrangement chamber (lubricant enclosure chamber). However, according to the present invention, the sealing device of the present invention may be disposed only on the brake disk mounting flange side in the axial direction of the rolling element arrangement chamber (lubricant enclosure chamber). Moreover, in this invention, you may arrange | position the sealing apparatus of this invention in the vicinity of the opening of the both sides of the axial direction of a rolling element arrangement | positioning chamber (lubricant enclosure chamber).
また、車輪用転がり軸受において、転動体は、玉でなくて、ころであっても良い、また、玉ところの両方であっても良い。転動体が、ころであるとは、転動体が、円錐ころである場合と、円筒ころである場合と、凸面ころである場合とを含むが、転動体がころである場合、転動体が円錐ころであると好ましい。 Further, in the wheel rolling bearing, the rolling element is not a ball, but may be a roller or both balls. The rolling element is a roller includes a case where the rolling element is a tapered roller, a case where it is a cylindrical roller, and a case where it is a convex roller, but when the rolling element is a roller, the rolling element is a cone. It is preferable that it is a roller.
尚、本発明の一実施形態の密封装置９は、内輪４と外輪２との間における軸方向の上記他端部側の開口付近に配設され、ブレーキディスク取付け用フランジ１０がない側に配設されているから、内輪４にスリンガ５２を、外輪２に芯金部材５０を容易に取り付けることができる。
The sealing device 9 according to an embodiment of the present invention is disposed near the opening on the other end side in the axial direction between the inner ring 4 and the
図５は、第２実施形態のウォータポンプの密封装置１９９の周辺の拡大断面図である。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the periphery of the water
このウォータポンプは、ポンプ軸１００と、メカニカルシール１０１と、ポンプハウジング１０２と、外輪１０５と、本発明の一実施形態の密封装置１９９とを有している。上記ポンプハウジング１０２は、ポンプハウジング１０２を貫通する水抜き穴を有している。また、外輪１０５は、ポンプハウジング１０２の内周面に内嵌されて固定されている。
The water pump includes a
上記ポンプ軸１００、外輪１０５、および、密封装置１９９は、ウォータポンプのウォータポンプ軸受の一部をなしている。すなわち、図示しないが、外輪１０５の内周面の図３に矢印ａで示す側には、軸方向に間隔をおいて、密封装置１９９に近い方から、深溝型の軌道溝と、円筒軌道面が形成されている一方、ポンプ軸１００の外周面の図３に矢印ａで示す側には、軸方向に間隔をおいて、密封装置１９９に近い方から、深溝型の軌道溝と、円筒軌道面が形成されている。
The
外輪１０５の上記軌道溝と、ポンプ軸１００の上記軌道溝との間には、保持器に保持された状態の玉が、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。また、外輪１０５の上記円筒軌道面と、ポンプ軸１００の上記円筒軌道面との間には、保持器に保持された状態の円筒ころが、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。
Between the raceway groove of the
上記密封装置１９９の芯金部材１５０は、第１軌道部材としての外輪１０５の内周面に内嵌されて固定されている一方、密封装置１９９のスリンガ１５２は、第２軌道部材としてのポンプ軸１００の外周面に外嵌されて固定されている。また、上記密封装置１９９の弾性部材１５１は、芯金部材１５０に固着されている。上記スリンガ１５２のフランジ部１６６は、被摺動部を構成している。上記密封装置１９９は、外輪１０５と、ポンプ軸１００との間における、メカニカルシール１０１側の開口を密封している。このようにして、メカニカルシール１０１から矢印ｂで示す方向に漏れだしたポンプ室の冷却水が、ウォータポンプ軸受の内部に入ることを防止している。
The
上記漏れだしたポンプ室の冷却水は、ポンプハウジング１０２に形成された水抜き穴を介して矢印ｃに示す方向に外部に確実に排出されるようになっている。尚、図３において、１１１は、メカニカルシール１０１のゴムスリーブを示し、１１０は、メカニカルシール１０１のコイルバネを示している。
The leaked cooling water in the pump chamber is surely discharged to the outside in the direction indicated by the arrow c through the drain hole formed in the
図５に示すウォータポンプのように、本発明の密封装置１９９を、ウォータポンプに設置すると、上記漏れだしたポンプ室の冷却水が、密封装置１９９内に浸入することを大きく抑制でき、ウォータポンプ軸受の寿命を長くすることができる。
When the
尚、上記実施形態では、本発明の密封装置を、車輪用転がり軸受や、ウォータポンプに設定した。しかしながら、本発明の密封装置を、軌道面を有する軌道部材が外輪および内輪である転がり軸受において、上記外輪と上記内輪との間の少なくとも一方の開口を密封するように配置しても良い。また、本発明の密封装置を、モータにおける、ロータ部材とステータ部材との間に配設する転がり軸受に設置しても良い（尚、この明細書では、転がり軸受を、密封装置と、転動体と、その転動体が転動する軌道面とを有する装置として定義する）。 In the above embodiment, the sealing device of the present invention is set to a wheel rolling bearing or a water pump. However, the sealing device of the present invention may be arranged so as to seal at least one opening between the outer ring and the inner ring in a rolling bearing in which the race member having the raceway surface is an outer ring and an inner ring. In addition, the sealing device of the present invention may be installed in a rolling bearing disposed between the rotor member and the stator member in the motor. (In this specification, the rolling bearing includes the sealing device, the rolling element, and the like. And a track surface on which the rolling element rolls).
また、本発明の転がり軸受は、第１軌道部材は、一体部材であっても、複数の部材からなっていても良く、第２軌道部材も、一体部材であっても、複数の部材からなっていても良い。また、この発明の転がり軸受は、転動体が、単列で配置されても良く、転動体が、２列以上に亘って配置されていても良い。 In the rolling bearing of the present invention, the first race member may be an integral member or a plurality of members, and the second race member may be an integral member or a plurality of members. May be. In the rolling bearing of the present invention, the rolling elements may be arranged in a single row, or the rolling elements may be arranged in two or more rows.
２ 外輪
４ 内輪
５ 第１の玉
６ 第２の玉
９ 密封装置
５０,１５０ 芯金部材
５１,１５１ 弾性部材
５２,１５２ スリンガ
５３ 弾性部材の基部
５５ アキシアルリップ
６０ 芯金部材の円筒部
６１ 芯金部材の径方向延在部
６５ スリンガの円筒部
６６,１６６ スリンガのフランジ部
７０ 芯金部材の軸方向の断面におけるアキシアルリップの密封側の縁
７４ 芯金部材の軸方向の断面におけるアキシアルリップの外部側の縁
７９ アキシアルリップの外部側の環状面
８０ リブ
１９９ 密封装置
α 芯金部材の軸方向の断面において、アキシアルリップの密封側の縁とフランジ部とがなす角
β 芯金部材の軸方向の断面において、アキシアルリップの外部側の縁とフランジ部とがなす角
2 outer ring 4
Claims (3)
上記芯金部材に固着された環状の弾性部材と
を備え、
上記弾性部材は、
上記径方向延在部に固着された基部と、
上記基部から延在して被摺動部に摺動する環状のリップ部と
を有し、
上記リップ部の密封側とは反対側の外部側の環状面は、その環状面の周方向に互いに間隔をおいて位置していると共に、上記周方向に傾斜している複数のリブを有し、
上記芯金部材の軸方向の断面において、上記リップ部の上記密封側の縁と上記被摺動部とがなす角を、α［°］とし、上記リップ部の上記外部側の縁と上記被摺動部とがなす角を、β［°］としたとき、α＜９０°かつβ＜９０°であり、
上記密封側に潤滑剤が充填される環境下で使用され、使用状態においては、上記密封側に充填されている潤滑剤が徐々に上記リップ部を通過して上記外部側にしみ出るようになっていて、そのしみ出た上記潤滑剤で上記潤滑剤のバリアが形成されるようになっており、
β−α＝γ１［°］＞０°であって、上記各リブが、上記被摺動部に対して間隔をおいて位置している第１状態と、その第１状態よりも上記リップ部が摩耗している状態であると共に、（β−α）＝γ２［°］＜γ１［°］であり、かつ、上記各リブが、上記被摺動部に接触している第２状態とをとり、α≧βでは、必ず第２状態になっていることを特徴とする密封装置。 An annular cored bar member having a cylindrical portion and a radially extending portion extending from the cylindrical portion in a substantially radial direction of the cylindrical portion;
An annular elastic member fixed to the core member,
The elastic member is
A base secured to the radially extending portion;
An annular lip portion extending from the base portion and sliding on the sliding portion;
The outer annular surface opposite to the sealing side of the lip portion has a plurality of ribs that are spaced apart from each other in the circumferential direction of the annular surface and that are inclined in the circumferential direction. ,
In the axial cross section of the cored bar member, an angle formed by the sealed edge of the lip portion and the sliding portion is α [°], and the external edge of the lip portion and the covered portion are When the angle formed by the sliding part is β [°], α <90 ° and β <90 °,
Used in an environment where the sealing side is filled with a lubricant, and in use, the lubricant filling the sealing side gradually passes through the lip and oozes out to the outside. The lubricant oozes out to form a barrier for the lubricant,
[beta]-[alpha] = [gamma] 1 [[deg.]> 0 [deg.], and each rib is positioned at a distance from the sliding portion, and the lip portion is more than the first state. And (β−α) = γ2 [°] <γ1 [°], and the ribs are in contact with the sliding portion. In other words, the sealing device is always in the second state when α ≧ β.
上記外部側の上記環状面は、円錐面と、その円錐面から突出する上記複数のリブとを有し
円筒部と、この円筒部から上記略径方向に延在するフランジ部とを有するスリンガを備え、
上記被摺動部は、上記フランジ部であることを特徴とする密封装置。 The sealing device according to claim 1,
The outer annular surface has a conical surface and a plurality of ribs protruding from the conical surface, and a slinger having a cylindrical portion and a flange portion extending in the substantially radial direction from the cylindrical portion. Prepared,
The sealing device, wherein the sliding portion is the flange portion.
上記芯金部材の上記円筒部が固定されると共に、軌道面を有する第１軌道部材と、
上記被摺動部を含むかまたは上記被摺動部が固定されると共に、軌道面を有する第２軌道部材と、
上記第１軌道部材の上記軌道面と、上記第２軌道部材の上記軌道面との間に配置された転動体と
を備えることを特徴とする転がり軸受。 A sealing device according to claim 1;
The cylindrical portion of the cored bar member is fixed, and a first raceway member having a raceway surface;
A second raceway member that includes or is fixed to the slidable portion and has a raceway surface;
A rolling bearing comprising: a rolling element disposed between the raceway surface of the first raceway member and the raceway surface of the second raceway member.
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