JP6269354B2 - Rolling bearing unit - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する転がり軸受ユニットに関する。 The present invention relates to a rolling bearing unit that supports, for example, a vehicle wheel rotatably with respect to a suspension device.
図5は、本発明転がり軸受ユニットの先行技術(特許文献1)の一例を示し、内輪回転タイプの従動輪用ハブ軸受が開示されている。
特許文献1では、ハブフランジ201側に開口する外輪100とハブ軸200との間の車輪側の開口を密封するため、図5に示すような密封装置(外側シール)300を装着している。
FIG. 5 shows an example of the prior art (Patent Document 1) of the rolling bearing unit of the present invention, in which an inner ring rotation type driven wheel hub bearing is disclosed.
In
前記外側シール300は、円板部401の外径側に、断面視で略V字形状を有する環状の嵌合部402を備えた円板状の芯金400と、前記芯金400の反嵌合部側の面部を覆うゴムなどの弾性材からなる被覆部500で構成されている。
被覆部500には、車輪側からハブフランジ201に沿って流れ込んでくる泥水などの異物の浸入を防ぐため、径の異なる二つの環状のサイドリップ(アキシャルリップともいう。)501,502を備えるとともに、軸受内からのグリース漏れを防ぐため環状のグリースリップ(ラジアルリップともいう。)503を備えて軸受密封性能を高めている。
The
The covering
そして、外側シール300の回転トルクと密封性の関係を予め確認した上で、外側シール300の回転トルクを規定の範囲内(密封性のよい領域内)としている。
この様なハブ軸受は、まず、保持器600のポケット601に玉700を組み込んだ玉保持器セットを、外輪100の内径に組付ける。
その後、外輪外端面101に前記芯金400の嵌合部402をアキシャル方向(図示する軸方向W1)から圧入して外側シール300を嵌合装着させる。
そして、内径側にハブ輪200を通した後、内輪800を挿入し、ハブ輪端部を加締めた後にキャップ900を組み付けて組み立てているものである。
すなわち、このようなハブ軸受の場合、トルク測定が可能になるハブ軸受(転がり軸受ユニット)組立完了後には、外側シール300の位置(ハブ輪摺接面202とのサイドリップ501,502の締め代)は既に決まっており、それに伴い、回転トルクも決まっている。
Then, after confirming in advance the relationship between the rotational torque of the
In such a hub bearing, first, a ball cage set in which the
Thereafter, the
Then, after passing the
That is, in the case of such a hub bearing, after the assembly of the hub bearing (rolling bearing unit) that enables torque measurement is completed, the position of the outer seal 300 (the allowance for tightening the
しかし、設計的に回転トルクを規定の範囲内に入れようとしても、シールはゴム製品ゆえ、加硫成形時の収縮などの影響で寸法のばらつきが大きくなってしまうことがある。
特に、薄い円錐形状であるサイドリップ501,502の長さ(芯金400の嵌合部402を被覆する被覆部分とサイドリップ先端の軸方向距離)のばらつきが大きく、ハブ軸受用シールの場合、例えば0.5mm程度の公差幅が必要となる。
図5の様なシール形状の場合、サイドリップ501,502の締め代が大きいと、グリースリップ503も締め代が増える方向に変形し、グリースリップ503側でも回転トルクが増大するので、この様なシール形状の場合、回転トルクをパラメータとしてリップの締め代及び密封性能を管理する事は困難であった。
However, even if an attempt is made to put the rotational torque within a specified range in terms of design, the seal is a rubber product, so that there may be a large dimensional variation due to shrinkage during vulcanization molding.
In particular, in the case of a seal for a hub bearing, the length of the
In the case of the seal shape as shown in FIG. 5, when the tightening margin of the
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、その課題とするところは、軸受の回転トルクを規定の範囲内(密封性のよい領域内)となるようにシールリップの締め代を調整し得る転がり軸受ユニットを提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and the problem is to seal the bearing so that the rotational torque of the bearing is within a specified range (in a region with good sealing performance). It is to provide a rolling bearing unit capable of adjusting a lip tightening allowance.
この目的を達成するために、本発明の第1の発明は、懸架装置に支持される静止側軌道輪と、
車輪を支持する回転側軌道輪と、
前記静止側軌道輪に設けられた静止側軌道面と、前記回転側軌道輪に設けられた回転側軌道面との間に、保持器を介して組み込まれた複数個の転動体と、
前記静止側軌道輪と前記回転側軌道輪との間で、少なくとも軸方向で車輪側に密封装置が配設されている転がり軸受ユニットであって、
前記密封装置は、
内径側に折り返しを持つ円板部と、前記円板部からアキシャル方向へ一体に連続して突設される2つの円筒部からなる断面F字形の芯金と、
弾性材からなり、前記芯金と一体に形成される被覆部とで構成され、
前記被覆部には、前記円筒部が突設される側と反対側に向けて一体に突設する円錐状のサイドリップと、
前記円板部の内径側からラジアル方向に向けて一体に突設するグリースリップを備え、
前記芯金の2つの円筒部のうち、小径側の円筒部は前記静止側軌道輪の内径部に嵌合固定され、
大径側の円筒部は、前記静止側軌道輪の外径部と非平行状に形成するとともに、組立完了後に静止側軌道輪の外径部方向に押圧変形させることで前記サイドリップに締め代を与えることを特徴とする転がり軸受ユニットとしたことである。
In order to achieve this object, the first invention of the present invention comprises a stationary side bearing ring supported by a suspension device,
A rotating side bearing ring that supports the wheel;
A plurality of rolling elements incorporated via a cage between a stationary side raceway surface provided on the stationary side raceway and a rotation side raceway surface provided on the rotation side raceway;
A rolling bearing unit in which a sealing device is disposed on the wheel side at least in the axial direction between the stationary side raceway and the rotation side raceway,
The sealing device includes:
A core part having an F-shaped cross-section composed of a disk part having a turn on the inner diameter side, and two cylindrical parts projecting integrally from the disk part in the axial direction;
It is made of an elastic material, and is composed of a covering portion formed integrally with the core metal,
The covering portion has a conical side lip projecting integrally toward the side opposite to the side on which the cylindrical portion projects.
A grease lip projecting integrally from the inner diameter side of the disc portion toward the radial direction;
Of the two cylindrical portions of the core metal, the small diameter cylindrical portion is fitted and fixed to the inner diameter portion of the stationary side raceway ring,
The cylindrical portion on the large diameter side is formed in a non-parallel manner with the outer diameter portion of the stationary raceway, and after the assembly is completed, the side lip is tightened by being deformed by pressing toward the outer diameter portion of the stationary raceway. This is a rolling bearing unit characterized by
本発明によれば、転がり軸受ユニットの組立完了時点では、密封装置のサイドリップは締め代を有しない。そして、組立完了後に、静止側軌道輪の外径部と非平行状に形成されている大径側の円筒部を押圧変形することでサイドリップに締め代を与えることが出来る。 According to the present invention, when the assembly of the rolling bearing unit is completed, the side lip of the sealing device has no allowance. Then, after assembly is completed, the side lip can be tightened by pressing and deforming the large-diameter cylindrical portion formed in a non-parallel manner with the outer-diameter portion of the stationary side race.
第2の発明は、第1の発明において、回転トルクの変化を監視しながら大径側の円筒部を押圧変形させて静止側軌道輪の外径部に向けて押圧変形させることで、芯金の円板部がアキシャル方向外方へと倒れてサイドリップの締め代を調整することを特徴とする転がり軸受ユニットとしたことである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the large diameter cylindrical portion is pressed and deformed toward the outer diameter portion of the stationary side race ring while monitoring a change in rotational torque, whereby the core metal This is a rolling bearing unit characterized in that the disc portion of the plate is tilted outward in the axial direction to adjust the tightening margin of the side lip.
本発明によれば、軸受の回転トルクを確認し、回転トルクの変化を監視しながら、大径側の円筒部を押圧変形して芯金の円板部をアキシャル方向外方へと倒すことでサイドリップに締め代を与えることができるため、回転トルクが規定の値の範囲内(密封性のよい領域内)になるまでサイドリップの締め代を調整することができる。 According to the present invention, by checking the rotational torque of the bearing and monitoring the change in the rotational torque, the cylindrical portion on the large diameter side is pressed and deformed, and the disc portion of the metal core is tilted outward in the axial direction. Since the tightening allowance can be given to the side lip, it is possible to adjust the tightening allowance of the side lip until the rotational torque is within a specified value range (within a region with good sealing performance).
本発明によれば、軸受の回転トルクを規定の範囲内(密封性のよい領域内)となるようにシールリップの締め代を調整し得る転がり軸受ユニットを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rolling bearing unit which can adjust the interference | tightening margin of a seal lip so that the rotational torque of a bearing may be in a predetermined | prescribed range (in the area | region where sealing property is good) can be provided.
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。図1乃至図3は第一実施形態、図4は第二実施形態をそれぞれ示す。
なお、本実施形態は、本発明の一実施形態であって、何等これらに限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で設計変更可能である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 to 3 show a first embodiment, and FIG. 4 shows a second embodiment.
Note that this embodiment is an embodiment of the present invention, and is not construed as being limited thereto, and can be modified within the scope of the present invention.
「第一実施形態」
本実施形態では、静止側軌道輪(外輪)1側が図示しない懸架装置のナックルに固定され、外輪1の内径11側に、保持器15によって回転可能に保持された複数個の転動体19を介して回転側軌道輪(ハブ輪)21を回転自在に支持するとともに、外輪1とハブ輪21との間の軸方向で車輪側の開口領域を密封する密封装置(外側シール)41を装着して軸受内部を密閉している車輪支持用転がり軸受ユニットが該当する。
本実施形態では、ハブ輪21のハブフランジ25側の密封装置41とともに、加締め側にはキャップ39を組み付けて軸受内部の密封を図っている従動輪用ハブ軸受を想定している(図1参照。)が、本願の技術は駆動輪用ハブ軸受にも適用可能である。
"First embodiment"
In this embodiment, the stationary raceway (outer ring) 1 side is fixed to a knuckle of a suspension device (not shown), and a plurality of
In the present embodiment, a hub bearing for a driven wheel is assumed in which a
本実施形態では外輪1の軸方向端部に、外径3よりも小径で、かつ内径11よりも大径の環状の段差部5を備えている。外輪1の内径11には複列の外輪軌道13を有している。
そして、前記外輪1の軸方向端部の段差部5の内径7に密封装置(外側シール)41を嵌合装着している。
In the present embodiment, an
A sealing device (outer seal) 41 is fitted and attached to the
ハブ輪21は、外周面の外側(自動車への組み付け状態で車両の幅方向外側で、図1の左側)にパイロット面23を設けるとともに、前記パイロット面23よりも内側(軸受内方)に、径方向(ラジアル方向)Hに突出するハブフランジ25を設けている。
The
また、パイロット面23と前記ハブフランジ25を挟んで反対側の反パイロット面側で、ハブ輪21の外周面に周方向に連続した第一の内輪軌道27を形成し、そして、その第一の内輪軌道27位置から連続し、かつ第一の内輪軌道27よりも一段下がった位置(第一の内輪軌道27の外径よりも小径とした外周位置)に、内輪嵌合面31を周方向に連続して形成し、この内輪嵌合面31に、周方向に連続した第二の内輪軌道35を有する別体の内輪構成部材33を嵌合するとともに、端部を加締め固定している。
Further, a first
そして、前記第一の内輪軌道27の溝肩29から軸方向(アキシャル方向)W2で軸受外方に連続して形成したグリースリップ摺接面37aと、該グリースリップ摺接面37aから径方向(ラジアル方向)Hに連続して形成されたサイドリップ摺接面37bとで構成された段差状のリップ摺接面37を設けている。
A grease lip sliding
密封装置(外側シール)41は、金属板から成る芯金43と、該芯金43を覆うゴムや合成樹脂材などの被覆部55で一体に形成(加硫形成)されており、軸受内部への泥水や埃などの浸入を防いでいる径の異なる2個のサイドリップ(アキシャルリップ)57,59と、軸受内部からのグリース漏れを防いでいる1個のグリースリップ(ラジアルリップ)61を備えている(図2参照。)。
The sealing device (outer seal) 41 is integrally formed (vulcanized) by a
芯金43は、内径側に折り返しを持つ円板部45と、前記円板部45からアキシャル方向へ一体に連続して突設される2つの円筒部47,51からなる断面F字形に形成されている(図2参照。)。
The cored
小径側の円筒部51は、前記外輪1の軸方向端部に形成された段差部5の内径7と略平行状で、かつ前記段差部5の内径7よりも僅かに大径に形成された平坦の周面(嵌合面)53を有する円筒状に形成され、前記段差部5の内径7に嵌合固定される(図3(a)参照。)。
The
大径側の円筒部47は、前記外輪1の段差部5の外径9よりも大径であるとともに、前記段差部5の外径9と非平行状に形成されているもので、本実施形態では断面視で円弧状に形成されて前記段差部5の外径9と僅かな隙間49を介して対向する部分球面状に形成されている(図3(a)参照。)。
The large-diameter
なお、大径側の円筒部47と外輪1の間には、泥水などの浸入を防止する為、大径側の円筒部47の先端部には段差部5との間を密封する為のガスケット63が設けられている(図2参照。)。
In addition, in order to prevent intrusion of muddy water between the large diameter side
被覆部55は、ゴムや合成樹脂材などの弾性材からなり、前記円筒部47,51が突設される側と反対側の芯金43の円板部45の面部を覆うとともに、前記円筒部47,51と反対側の軸方向(アキシャル方向)W2に向けて一体に突設する円錐状のサイドリップ57,59と、前記円板部45の内径側を覆う部位から径方向(ラジアル方向)Hに向けて一体に突設するグリースリップ61を備えている。前記サイドリップ57,59とグリースリップ61は、それぞれ独立した(リップの動きが連動しない)状態で芯金43と一体に加硫成形されている(図2参照。)。
The covering
サイドリップ57,59は、連続する基端57a,59aから、それぞれ先端のリップ部57b,59bに向けて径方向Hに傾斜状(円錐状)に形成するとともに、それぞれリップ部57b,59bを軸受外方に向けてハブ輪21のリップ摺接面37(サイドリップ摺接面37b)に弾性変形させて摺接させることにより、外部からの泥水や砂・埃などの異物が浸入しないようにするダストシールとして機能させている。
大径側のサイドリップ57と小径側のサイドリップ59はそれぞれ平行状に形成されている。
The
The large-
グリースリップ61は、円板部45の内径を覆う部位から連続する基端61aから、先端のリップ部61bに向けて軸受内部方向に狭まるように傾斜状(円錐状)に形成するとともに、リップ部61bを軸受内方に向けてハブ輪21のリップ摺接面37(グリースリップ摺接面37a)に弾性変形させて摺接させることにより、軸受内部の潤滑油・グリースなどが外部へ漏洩しないようにするグリースシール(オイルシール)として機能させている。
The
本実施形態によれば、まず、保持器15の各ポケット17にそれぞれ転動体(玉)19を組み込んだ転動体保持器セットを用意し、次に、外輪1の内径7に前記転動体保持器セットを組付ける。そしてその後、外側シール41を外輪1の外端面基準で段差部5に対して軸方向(アキシャル方向)W1に圧入して嵌合させる。
その後、前記外輪1の内径11側にハブ輪21を通した後、内輪構成部材33を挿入し、加締め後にキャップ39を組み付けてハブ軸受(転がり軸受ユニット)を組立完了する(図1参照。)。
According to this embodiment, first, a rolling element holder set in which rolling elements (balls) 19 are incorporated in the
Then, after passing the
外側シール41は、上述のとおり、外輪1の段差部5に嵌合装着し、軸受ユニットを組み立てた状態では、サイドリップ57,59は締め代を有せず、サイドリップ57,59とハブ輪21との間はわずかな隙間〜極軽接触となっている(図3(a)参照。)。
As described above, the
この状態で、軸受の回転トルクを確認し、回転トルクの変化を監視しながら大径側の円筒部47の弧状部分をローラ等で押圧し、段差部5の外径9方向に向けて平坦状となるように変形させる(伸ばす)と、芯金43の円板部45が軸方向(アキシャル方向)W2へと倒される(図3(b)参照。)。
このような作動により、サイドリップ57,59はサイドリップ摺接面37b方向へと締め代が与えられるため、シールトルクが規定の値となるまでサイドリップ57,59に締め代を与えていく。そして、シールトルクが規定の値となるところで大径側の円筒部47への押圧変形作用を解除する。なお、駆動輪用ハブ軸受の場合は、初期回転トルクの確認を、内側シールの装着後に行なえばよい。
In this state, the rotational torque of the bearing is confirmed, the change in rotational torque is monitored, the arc-shaped portion of the large-diameter
By such an operation, the
この時、グリースリップ61は外輪1との嵌合部に近い内側の円板部45に設けられている為、殆ど動くことは無く、ハブ輪21との関係は初期の状態(シールトルク)が保たれているので、回転トルクの増加分はすべてサイドリップ57,59の発生するシールトルクの増加とみなすことが出来る。
At this time, since the
従って、回転トルクをパラメータとしてリップの締め代を管理する事が可能になる。予め回転トルクと密封性の関係を確認した上で、外側シール41の回転トルクを規定(密封性のよい領域)の範囲内とすれば、回転トルクをパラメータとしてシールの密封性能を管理することが可能となる。
Accordingly, it is possible to manage the lip tightening margin using the rotational torque as a parameter. If the rotational torque of the
「第二実施形態」
次に、図4に基いて本発明の第二実施形態について説明する。なお、第二実施形態では、第一実施形態と密封装置(外側シール)において異なり、その他の箇所においては第一実施形態と同一であるため、第一実施形態の説明を援用し、ここでの説明を省略する。
"Second embodiment"
Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIG. The second embodiment differs from the first embodiment in the sealing device (outer seal), and is otherwise the same as the first embodiment, so the description of the first embodiment is used here, Description is omitted.
本実施形態の密封装置(外側シール)41は、第一実施形態の外側シール41と大径側の円筒部47の形状が異なっているものであり、その他の構成は第一実施形態と略同一である。なお、本実施形態では外輪1の段差部5の外端面の面取65を丸面取りとしている。
なお、本実施形態の作用効果は第一実施形態の作用効果と同一である。
The sealing device (outer seal) 41 of the present embodiment is different from the
In addition, the effect of this embodiment is the same as the effect of 1st embodiment.
大径側の円筒部47は、第一実施形態では円弧状に形成しているが、本実施形態では、段差部5の外径9から離れる方向(ラジアル方向)に傾斜状の平坦面に形成している。円板部45と円筒部47の傾斜角は90度よりも大きい鈍角状に形成されている(図4(a)参照。)。
そして、軸受ユニットの組立完了後に、軸受の回転トルクを確認し、回転トルクの変化を監視しながら大径側の円筒部47をローラ等で押圧して段差部5の外径9方向へと近づくように変形させてその傾斜角を変えていく。この作動により、芯金43の円板部45が軸方向(アキシャル方向)W2へと倒される(図4(b)参照。)。
このような作動により、サイドリップ57,59はサイドリップ摺接面37b方向へと締め代が与えられるため、シールトルクが規定の値となるまでサイドリップ57,59に締め代を与えていく(図4(b)参照。)。そして、シールトルクが規定の値となるところで大径側の円筒部47への押圧変形作用を解除する。
The
Then, after the assembly of the bearing unit is completed, the rotational torque of the bearing is confirmed, and while monitoring the change in the rotational torque, the
By such an operation, the
本実施形態では、従動輪用ハブ軸受に係る転がり軸受ユニットについて一例を挙げて説明したが、本発明は駆動輪用ハブ軸受であっても可能で、本発明の範囲内で適宜他の周知軸受ユニット形態に利用可能である。 In the present embodiment, the rolling bearing unit related to the driven wheel hub bearing has been described by way of example. However, the present invention may be a driving wheel hub bearing, and other known bearings may be used as appropriate within the scope of the present invention. Available in unit form.
1 静止側軌道輪(外輪)
3 外径
5 段差部
11 内径
13 外輪軌道
15 保持器
17 ポケット
19 転動体
21 回転側軌道輪(ハブ輪)
27 第一の内輪軌道
33 内輪構成部材
35 第二の内輪軌道
37 段差状のリップ摺接面
41 密封装置(外側シール)
43 芯金
45 円板部
47 円筒部(大径)
51 円筒部(小径)
55 被覆部
57 サイドリップ(大径)
59 サイドリップ(小径)
61 グリースリップ
H 径方向(ラジアル方向)
W1,W2 軸方向(アキシャル方向)
1 Stationary ring (outer ring)
3
27 First
43
51 Cylindrical part (small diameter)
55
59 Side lip (small diameter)
61 Grease lip H Radial direction (radial direction)
W1, W2 axial direction (axial direction)
Claims (2)
車輪を支持する回転側軌道輪と、
前記静止側軌道輪に設けられた静止側軌道面と、前記回転側軌道輪に設けられた回転側軌道面との間に、保持器を介して組み込まれた複数個の転動体と、
前記静止側軌道輪と前記回転側軌道輪との間で、少なくとも軸方向で車輪側に密封装置が配設されている転がり軸受ユニットであって、
前記密封装置は、
内径側に折り返しを持つ円板部と、前記円板部からアキシャル方向へ一体に連続して突設される2つの円筒部からなる断面F字形の芯金と、
弾性材からなり、前記芯金と一体に形成される被覆部とで構成され、
前記被覆部には、前記円筒部が突設される側と反対側に向けて一体に突設する円錐状のサイドリップと、
前記円板部の内径側からラジアル方向に向けて一体に突設するグリースリップを備え、
前記芯金の2つの円筒部のうち、小径側の円筒部は前記静止側軌道輪の内径部に嵌合固定され、
大径側の円筒部は、前記静止側軌道輪の外径部と非平行状に形成するとともに、組立完了後に静止側軌道輪の外径部方向に押圧変形させることで前記サイドリップに締め代を与えることを特徴とする転がり軸受ユニット。 A stationary bearing ring supported by the suspension device;
A rotating side bearing ring that supports the wheel;
A plurality of rolling elements incorporated via a cage between a stationary side raceway surface provided on the stationary side raceway and a rotation side raceway surface provided on the rotation side raceway;
A rolling bearing unit in which a sealing device is disposed on the wheel side at least in the axial direction between the stationary side raceway and the rotation side raceway,
The sealing device includes:
A core part having an F-shaped cross-section composed of a disk part having a turn on the inner diameter side, and two cylindrical parts projecting integrally from the disk part in the axial direction;
It is made of an elastic material, and is composed of a covering portion formed integrally with the core metal,
The covering portion has a conical side lip projecting integrally toward the side opposite to the side on which the cylindrical portion projects.
A grease lip projecting integrally from the inner diameter side of the disc portion toward the radial direction;
Of the two cylindrical portions of the core metal, the small diameter cylindrical portion is fitted and fixed to the inner diameter portion of the stationary side raceway ring,
The cylindrical portion on the large diameter side is formed in a non-parallel manner with the outer diameter portion of the stationary raceway, and after the assembly is completed, the side lip is tightened by being deformed by pressing toward the outer diameter portion of the stationary raceway. A rolling bearing unit characterized by giving.
While monitoring the change in rotational torque, the cylindrical part on the large diameter side is pressed and deformed toward the outer diameter part of the stationary side raceway, so that the disc part of the core metal falls down in the axial direction. The rolling bearing unit according to claim 1, wherein a tightening margin of the side lip is adjusted.
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