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JP2005330987A - 密封ころがり軸受および密封シール - Google Patents

密封ころがり軸受および密封シール Download PDF

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Abstract

【課題】
密封シールのシールリップが泥水や砂などの異物の軸受内部への侵入を防止し、高密封性を維持することが出来る密封シールを備えたころがり軸受および密封シールを提供する。
【解決手段】
アキシャルリップが主リップと副リップを有し、フランジ部と主リップと副リップとで環状空間を画成し、該環状空間にグリースを充填したことを特徴とする密封シールを備えたころがり軸受によって、また前記密封シールによって課題の解決を図る。
【選択図】図1

Description

本発明は、密封ころがり軸受、特に、密封耐久性を向上した自動車車輪用密封ころがり軸受および密封シールに関する。
従来、車輪用密封ころがり軸受Hは、図5に示すように、外輪1z、内輪2z、前記外内輪の間に介装された転動体3z,3z、及び密封シール4z,4zとからなっており、密封シール4zとして、金属製の芯金41zにゴム等弾性シール部材45zを焼付け、該弾性シール部材45zに1つのアキシャルリップ451zと2つのラジアルリップ452z,453zとを設け、アキシャルリップ451zを軸受の外側に近く、ラジアルリップ452z,453zを内側に近く配置し、これらのリップに対向させて金属製のスリンガ60zを相手部材として設け、芯金41zを外輪内周面1czの、そして、スリンガ60zを内輪外周面2dzの所定位置にそれぞれ嵌合固定し、アキシャルリップ451zをスリンガ60zのフランジ62zに、ラジアルリップ452z,453zをスリンガ60zの円筒部61zにそれぞれ摺接させて密封シール部を構成しているものが広く使用されている。
しかしながら、特に、軸受の外方に近い位置に配置されているアキシャルリップ451zのスリンガ60zとの摺接面に泥水や砂などの異物が噛みこむことによりリップが磨耗したりする。また、長期の使用や高温に晒されることによる変形を起こしたりすることもあって、リップのスリンガへのリップ圧力が低下して異物が侵入してくると、軸受の内方に近く配置されているラジアルリップ452z,453zをも通過して、軸受の内部に前記異物が侵入するという問題が生じる虞がある。
異物の侵入の問題に対する提案がなされている。(例えば、特許文献1参照)
特開平11−82526号公報
特許文献1は軸受内部から外方に向けて順番に非接触型の副リップと接触型の主リップと非接触型の外側リップとを設け、転動体に近接した副リップと該副リップの外側の配置された主リップとの間にグリース溜りを形成して、該グリース溜りにグリースを充填してグリースシールとし、水や塵埃の侵入を防止しようと言う提案である。しかしながら、グリースシールは転動体に近接した位置にあるので、該グリースシールまで水が浸入し、この部分を通過すると近接した位置にある転動体は水に接触し、潤滑剤の劣化や錆の発生の虞がある。
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、密封耐久性の高い密封シールを備えた密封ころがり軸受を提供することを目的とし、また、密封耐久性の高い密封シールを提供することを目的としている。
上記の目的を達成するため、本発明は、
外輪と、
内輪と、
前記外輪と前記内輪間に介装される転動体と、
前記外輪と前記内輪との間に形成される軸受空間を密封するための密封シールと、
を有し、
前記密封シールが、外輪に固定される固定部材と、
前記固定部材と一体的に形成される弾性シール部材と、
を有し、
前記弾性シール部材が、軸受の軸方向外方に向けて延在するアキシャルリップと、前記アキシャルリップよりも軸受内方に配置され、半径方向内方に向けて延在するラジアルリップと、を有し
前記内輪には、前記弾性シール部材と摺接する相手部材が設けられている密封ころがり軸受において、
前記密封シールの前記アキシャルリップが前記相手部材と摺接する主リップと前記相手部材とラビリンスを形成する副リップとを有し、かつ、前記相手部材と前記主リップと前記副リップとで環状空間を画成し、該環状空間にグリースを充填したことを特徴とする密封ころがり軸受を提供する。
また、本発明は、
密封シールが、外輪に固定される固定部材と、
前記固定部材と一体的に形成される弾性シール部材と、
を有し、
前記弾性シール部材が、軸受の軸方向外方に向けて延在するアキシャルリップと、前記アキシャルリップよりも軸受内方に配置され、半径方向内方に向けて延在するラジアルリップとを有し、内輪に設けられる相手部材に摺接する密封シールにおいて、
前記密封シールの前記アキシャルリップが前記相手部材と摺接する主リップと前記相手部材とラビリンスを形成する副リップとを有し、かつ、前記相手部材と前記主リップと前記副リップとで環状空間を画成し、該環状空間にグリースを充填することを特徴とする密封シールを提供する。
また、本発明は、
相手部材が、内輪に固定されたスリンガであることを特徴とする密封ころがり軸受を提供する。
また、本発明は、
相手部材が、内輪と一体的に形成されているハブフランジであることを特徴とする密封ころがり軸受を提供する。
本発明によれば、密封耐久性の高いころがり軸受が得られる。また、密封耐久性の高い密封シールが得られる。
以下、本発明の実施形態に係わる密封ころがり軸受および密封シールを図面を参照しつつ説明する。
(実施形態1)
図1、図2によって本発明の実施形態1の密封ころがり軸受を説明する。
図1は本実施形態の密封ころがり軸受のX−X中心線より上側半分を示している断面図である。図2は図1の破線部Aの拡大図である。
図1において、密封ころがり軸受Huは、複列の内周軌道1a,1aを有する外輪1と、内周軌道1a,1aに対向する外周軌道2a,2bを有する一対の内輪要素2a,2bと、密封ころがり軸受Huの軸方向両端部で外輪1と、内輪要素2a,2b間の空間を密封する密封シール4と、外輪1、内輪要素2a,2b間に介装されているボール3,3と、ボール3,3を保持する保持器8,8とから構成されている。
外輪1は軸方向両端部内周に内周軌道1a,1aに連なる円筒部1cを備えている。
内輪要素2a,2bは、外周軌道2a,2bに連設されている小径の終端部2c、2cでそれぞれ互いに突き当てられて、全体として一対の内輪要素2a,2bからなる複列の内輪2を形成している。
保持器8は樹脂製の冠型保持器で、図1中、ころがり軸受の中央部からボール3を抱くように組み込まれ、ボール3を保持している。
密封シール4を図2と併せて説明する。
密封シール4は、芯金41と芯金41に焼き付けられている弾性シール部材45とからなり、密封シール4は後述する相手部材とによって密封シール部を形成している。
芯金41は円筒面42と円筒面42に直角に半径方向内方に折り曲げられたつば部43を有し、円筒面42とつば部43で形成する内側面44に弾性シール部材45が接着され、該弾性シール部材は複数のシールリップを有している。
芯金41の円筒面42は外輪1の端部内周の円筒部1cに嵌合固定されている。嵌合はつば部43の外側面をボール3に向けて取り付けられている。
複数のシールリップは弾性シール部材の半径方向略中央部から軸受の軸方向外方に延在するアキシャルリップ451と、アキシャルリップ451の半径方向内方に設けられている軸方向に軸受外側の第1及び内側の第2ラジアルリップ452,453とから成っている。
アキシャルリップ451は先端部が大径の主リップ451aと小径の副リップ451bとに別れている。
スリンガ60は円筒部61と、円筒部61に直角に半径方向外方に折り曲げられたフランジ62を有し、フランジ62が軸受の軸方向外方になるように、円筒部61によって、内輪要素2a の外周面2dに嵌合固定されている。
スリンガ60はアキシャルリップ451、第1ラジアルリップ452および第2ラジアルリップ453が摺接する相手部材となり、アキシャルリップ451はスリンガ60のフランジ62と、第1ラジアルリップ452と第2ラジアルリップ453はスリンガ60の円筒部61と摺接する。
アキシャルリップ451の主リップ451aとスリンガ60のフランジ62とは当接しているが、副リップ451bはラビリンスを形成していてフランジ62に接触はしていない。
主リップ451aと副リップ451bとフランジ62とで、環状空間Sを形成し、該環状空間SにグリースGを充填してある。このことにより、密封効果はさらに向上する。
密封シール4とスリンガ60のフランジ62は、アキシャルリップ451の主リップ451aがフランジ62に所定のリップ圧力で当接するように、外輪1の内周円筒面1cおよび内輪端部外周面2dの所定の位置に固定されている。
第1ラジアルリップ452と第2ラジアルリップ453もスリンガ60の円筒部61の外周面と所定のリップ圧力で当接するようになっている。
ここで、弾性シール部材は、ニトリルゴム、水素添加ニトリルゴム、フッ素ゴムなどから選択できる。
(実施形態2)
図3、図4によって本発明の実施形態2の密封ころがり軸受Uhを説明する。
図3は本実施形態の密封ころがり軸受のY−Y中心線より上側半分を示している断面図である。図4は図3の破線部Bの拡大図である。
同図において、ハブUは外端側に車輪(図示略)を取り付けるためのハブフランジUfと、軸方向中央部の外周面Umのうちハブフランジ側外周面には、前記外周面に直接第1軌道Uaが形成されている。
車両中心側の外周面はハブフランジ側外周面より段部Ucを介して、小径外周面Unが設けられ、該小径外周面Unの車両中心側終端部は、ボルトBおよびナットNにより締結されている。
内輪要素UはハブUの小径外周部Unに外嵌された後、段部UcとナットNによって固定されている。内輪要素Uの外周には第2軌道Ubが形成されている。
外輪UはハブUの第1軌道Uaおよび第2軌道Ubに対向する複列の内周軌道Ua,Ubを有している。外輪Uの外周部には車体に取り付けるフランジUfが一体に設けられている。
両端部にはハブUと外輪Uとの間の空間を密封する密封シールUa,Ubが取り付けられている。
ハブフランジUf側の密封シールUaを図3の破線部Bを示している図4を参照しながら説明する。
鋼板からなる芯金U41と、芯金U41に接着された芯金を覆うゴムなどの弾性シール部材U45からなる。芯金U41は円筒部U42と、円筒部U42に略直角に半径方向内方に折り曲げられたつば部U43が形成されている。つば部U43には、弾性シール部材U45がつば部U43の軸方向外側を覆うように接着されている。弾性シール部材U45の半径方向の略中央部には、軸受の軸方向外方に延在するアキシャルリップU451が設けられている。アキシャルリップU451の半径方向内方には、第1ラジアルリップU452および第1ラジアルリップU452より転動体U側に第2ラジアルリップU453が形成されている。
アキシャルリップU451は先端部において、主リップU451aとそれより小径の副リップU451bに別れている。本実施形態においては、相手部材は、ハブフランジUfの軸受側平面になる。主リップU451aはハブフランジUfと当接している。副リップU451bはハブフランジUfと非接触でラビリンスを形成している。主リップと副リップとハブフランジによって環状空間部Usを形成し、環状空間部UsにグリースUgを充填して、密封効果を向上している。
第1ラジアルリップU452及ぶ第2ラジアルリップU453はハブUの軸外周部Udに摺接している。
また、図3に示すように、車両中心側には内輪要素Uの端部外周部Udと該外周部に対向する外輪の端部内周部Udとの間に密封シール部Ubが取り付けられる。密封シール部Ubは本発明の実施形態1を使用しているので説明を省略する。なお、用途によっては、従来品も使用できる。
本発明の実施形態1の中心線より上半分の断面図を示す。 図1の破線部Aの拡大図を示す。 本発明の実施形態2の中心線より上半分の断面図を示す。 図3の破線部Bの拡大図を示す。 従来例の中心線より上半分の断面図を示す。
符号の説明
Hu、Uh:密封ころがり軸受
1、U:外輪
1a、1a、Ua、Ub:内周軌道
2:内輪
:ハブ
f:ハブフランジ
2a、2b、U:内輪要素
2a、2b:外周軌道
a:第1軌道
a:第2軌道
4、Ua:密封シール
41、U41:芯金
43、U43:芯金のつば部
45、U45:弾性シール部材
451、U451:アキシャルリップ
451a、U451a:主リップ
451b、U451a:副リップ
452、U452:第1ラジアルリップ
453、U453:第2ラジアルリップ
S、Us:環状空間
G、Ug:グリース
60:スリンガ
61:スリンガの円筒部
62:スリンガのフランジ

Claims (4)

  1. 外輪と、
    内輪と、
    前記外輪と前記内輪間に介装される転動体と、
    前記外輪と前記内輪との間に形成される軸受空間を密封するための密封シールと、
    を有し、
    前記密封シールが、外輪に固定される固定部材と、
    前記固定部材と一体的に形成される弾性シール部材と、
    を有し、
    前記弾性シール部材が、軸受の軸方向外方に向けて延在するアキシャルリップと、前記アキシャルリップよりも軸受内方に配置され、半径方向内方に向けて延在するラジアルリップと、を有し
    前記内輪には、前記弾性シール部材と摺接する相手部材が設けられている密封ころがり軸受において、
    前記密封シールの前記アキシャルリップが前記相手部材と摺接する主リップと前記相手部材とラビリンスを形成する副リップとを有し、かつ、前記相手部材と前記主リップと前記副リップとで環状空間を画成し、該環状空間にグリースを充填したことを特徴とする密封ころがり軸受。
  2. 密封シールが、外輪に固定される固定部材と、
    前記固定部材と一体的に形成される弾性シール部材と、
    を有し、
    前記弾性シール部材が、軸受の軸方向外方に向けて延在するアキシャルリップと、前記アキシャルリップよりも軸受内方に配置され、半径方向内方に向けて延在するラジアルリップとを有し、内輪に設けられる相手部材に摺接する密封シールにおいて、
    前記密封シールの前記アキシャルリップが前記相手部材と摺接する主リップと前記相手部材とラビリンスを形成する副リップとを有し、かつ、前記相手部材と前記主リップと前記副リップとで環状空間を画成し、該環状空間にグリースを充填することを特徴とする密封シール。
  3. 相手部材が、内輪に固定されたスリンガであることを特徴とする請求項1に記載の密封ころがり軸受。
  4. 相手部材が、内輪と一体的に形成されているハブフランジであることを特徴とする請求項1に記載の密封ころがり軸受。
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