JP2001215133A - Bearing for wheel - Google Patents
Bearing for wheelInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車等におけ
る車輪用軸受に関し、特に回転検出用のエンコーダ格子
を一体化した密封構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bearing for a wheel in an automobile or the like, and more particularly, to a sealing structure in which an encoder lattice for detecting rotation is integrated.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、図5に示すように転動体103を
介して転接する内方部材101および外方部材102間
にシール装置105を設けた車輪用軸受において、シー
ル装置105にエンコーダ格子106を一体化させたも
のが提案されている(例えば、特開平6−281018
号)。シール装置105は、各々断面L字状とされた第
1,第2のシール板107,108を内方部材101お
よび外方部材102にそれぞれ嵌合させ、第2のシール
板107にリップ109を設けたものである。第1のシ
ール板107は、スリンガと呼ばれる。エンコーダ格子
106は、磁性体粉が混入された弾性部材であり、第1
のシール板107に加硫接着されている。エンコーダ格
子106は、円周方向に交互に磁極が形成されたもので
あり、対面配置された磁気センサ110で検出される。2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 5, in a wheel bearing in which a sealing device 105 is provided between an inner member 101 and an outer member 102 which are in rolling contact with each other via a rolling element 103, an encoder grating 106 is provided on the sealing device 105. (For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-281018).
issue). The sealing device 105 fits the first and second seal plates 107 and 108, each having an L-shaped cross section, with the inner member 101 and the outer member 102, respectively, and attaches the lip 109 to the second seal plate 107. It is provided. The first seal plate 107 is called a slinger. The encoder grating 106 is an elastic member mixed with magnetic powder,
Is vulcanized and adhered to the seal plate 107 of FIG. The encoder grating 106 is formed by alternately forming magnetic poles in the circumferential direction, and is detected by the magnetic sensor 110 disposed in a face-to-face manner.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】スリンガとなるシール
板107と回転輪となる内方部材101とは、圧入状態
に嵌合しているが、この嵌合部には表面粗さや形状精度
のために、微小な凹凸が生じている。そのため、嵌合部
111から微量の水が軸受内部へ浸入する恐れがある。
このような水の浸入が生じると、シール板107,10
8に錆が発生し、また内部のグリースが劣化し、軸受寿
命が低下する。そこで、シール板107の内方部材10
1との嵌合部111にゴム層を設けることを考えた。し
かし、厚いゴム層を介在させると、嵌合力が不足し、シ
ール板107の抜けや軸受内への移動が生じる恐れがあ
る。上記嵌合部111にパッキングを介在させた場合
も、抜けや移動の問題が発生する。弾性部材を介在させ
る代わりに、シール板107自体の材質を柔らかなもの
として密着性を向上させることは可能であるが、そのよ
うな材質は非磁性体であるため、エンコーダ格子106
の磁気コアとなる機能が得られず、磁束密度が不足す
る。The seal plate 107 serving as a slinger and the inner member 101 serving as a rotating wheel are fitted in a press-fitted state. Have minute irregularities. Therefore, a small amount of water may enter the inside of the bearing from the fitting portion 111.
When such intrusion of water occurs, the sealing plates 107, 10
8, rust is generated, the internal grease is deteriorated, and the bearing life is shortened. Therefore, the inner member 10 of the seal plate 107
It is considered that a rubber layer is provided in the fitting portion 111 with the first member. However, if a thick rubber layer is interposed, the fitting force becomes insufficient, and there is a possibility that the seal plate 107 may come off or move into the bearing. In the case where the packing is interposed in the fitting portion 111, the problem of detachment or movement occurs. Instead of interposing an elastic member, it is possible to improve the adhesion by making the material of the seal plate 107 itself soft, but since such a material is a non-magnetic material, the encoder grid 106
The function of the magnetic core cannot be obtained, and the magnetic flux density is insufficient.
【0004】シール板107の防錆性については、一般
的に使用されるSUS430等の耐食性の劣る磁性材に
代えて、SUS304相当の耐食性を有する磁性ステン
レス(SUS430MA、SUS430にニオブ,Ni
等を添加して耐食性を向上させたもの)を使用すること
で対応でき、磁束密度についても、SUS430MAで
はSUS430と同様に得られる。しかし、材質が高価
であるうえ、このような材質を用いても、水の浸入は防
げず、グリースの劣化による軸受寿命の低下は防げな
い。[0004] Regarding the rust prevention of the seal plate 107, a magnetic stainless steel (SUS430MA, SUS430 with niobium or Ni) having corrosion resistance equivalent to SUS304 is used instead of a generally used magnetic material such as SUS430 having poor corrosion resistance.
SUS430MA can be obtained in the same manner as SUS430 in terms of magnetic flux density. However, the material is expensive, and even if such a material is used, intrusion of water cannot be prevented, and reduction in bearing life due to deterioration of grease cannot be prevented.
【0005】この発明の目的は、シール板の嵌合部にお
ける水の浸入が防止できて、軸受寿命の向上が図れ、ま
たシール板の抜けや移動の問題が生じず、かつ磁束密度
の確保が容易な車輪用軸受を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to prevent water from entering a fitting portion of a seal plate, thereby improving the life of the bearing, preventing the seal plate from coming off or moving, and ensuring the magnetic flux density. It is to provide an easy wheel bearing.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明の車輪用軸受
は、内方部材および外方部材と、これら内外の部材間に
収容される複数の転動体と、上記内外の部材間の端部環
状空間を密封するシール装置とからなる車輪用軸受にお
いて、上記シール装置は、上記内方部材と外方部材のう
ちの互いに異なる部材に各々取付けられた第1および第
2の環状のシール板を有し、両シール板は、各々円筒部
と立板部とでなる断面L字状に形成されて互いに対向
し、第1のシール板は上記内方部材および外方部材のう
ちの回転側の部材に嵌合され、立板部は軸受外方側に配
されると共に、この立板部に磁性体粉が混入された弾性
部材が加硫接着されて、この弾性部材は周方向に交互に
磁極が形成され、第2のシール板は上記立板部に摺接す
るサイドリップと円筒部に摺接するラジアルリップとを
一体に有し、この第2のシール板の円筒部と上記第1の
シール板の立板部の先端とを僅かな径方向隙間をもって
対峙させ、上記第1,第2のシール板のうち、少なくと
も第1のシール板が、磁性体からなる鋼板の表面に、上
記回転側の部材よりもヤング率の低い金属層を形成した
ものであることを特徴とする。この構成によると、第1
のシール板の立板部に、磁性体粉の混入された弾性部材
が加硫接着され、周方向に交互に磁極が形成されている
ため、この弾性部材でいわゆるエンコーダ格子が構成さ
れ、これに対面する磁気センサで回転検出を行うことが
できる。内外の部材間のシールについては、第2のシー
ル板に設けられた各シールリップの摺接と、第2のシー
ル板の円筒部に第1のシール板の立板部先端が僅かな径
方向隙間で対峙することで構成されるラビリンスシール
とで得られる。第1のシール板と回転側の部材との嵌合
部には、表面粗さや形状精度のために微小な凹凸が形成
されているが、回転側の部材よりもヤング率の低い金属
層がシール板の表面に形成されているため、その凹凸の
凹所が、上記金属層の軟質の金属によって埋められ、密
封性が向上する。したがって、軸受内への浸入水でグリ
ースが劣化することが防止され、軸受寿命が向上する。
第1のシール板は鋼板が用いられているため、エンコー
ダ格子の磁束密度を高めることができる。鋼板表面の金
属層は薄いので、非磁性体であっても磁束密度への影響
は僅かである。SUMMARY OF THE INVENTION A wheel bearing according to the present invention comprises an inner member and an outer member, a plurality of rolling elements housed between the inner and outer members, and an annular end portion between the inner and outer members. In a wheel bearing comprising a seal device for sealing a space, the seal device has first and second annular seal plates respectively attached to different ones of the inner member and the outer member. The two seal plates are formed in an L-shaped cross section including a cylindrical portion and an upright plate portion, and face each other. The first seal plate is a member on the rotating side of the inner member and the outer member. The upright portion is disposed on the outer side of the bearing, and an elastic member containing magnetic powder mixed therein is vulcanized and bonded to the upright portion. Is formed, and the second sealing plate is formed of a side lip and a cylinder which are in sliding contact with the standing plate portion. A radial lip slidingly contacting the first and second seal plates. The cylindrical portion of the second seal plate and the tip of the upright plate portion of the first seal plate face each other with a slight radial gap. Of the two seal plates, at least the first seal plate is characterized in that a metal layer having a lower Young's modulus than the rotating member is formed on the surface of a steel plate made of a magnetic material. According to this configuration, the first
An elastic member mixed with magnetic powder is vulcanized and bonded to the standing plate portion of the seal plate, and magnetic poles are alternately formed in the circumferential direction. Thus, a so-called encoder lattice is formed by this elastic member. The rotation can be detected by the facing magnetic sensor. As for the seal between the inner and outer members, the sliding contact of each seal lip provided on the second seal plate and the tip of the upright plate portion of the first seal plate on the cylindrical portion of the second seal plate have a slight radial direction. It is obtained with a labyrinth seal constituted by facing each other with a gap. At the fitting portion between the first seal plate and the member on the rotating side, minute irregularities are formed for surface roughness and shape accuracy, but a metal layer having a lower Young's modulus than the member on the rotating side seals. Since it is formed on the surface of the plate, the recesses of the unevenness are filled with the soft metal of the metal layer, and the sealing property is improved. Therefore, it is possible to prevent the grease from being deteriorated due to water entering the bearing, and the bearing life is improved.
Since a steel plate is used for the first seal plate, the magnetic flux density of the encoder lattice can be increased. Since the metal layer on the surface of the steel sheet is thin, even a non-magnetic material has little effect on the magnetic flux density.
【0007】この発明において、上記金属層がメッキ層
であっても良い。メッキ層であると、金属層の形成が容
易に行える。この発明の上記各構成の場合に、上記ヤン
グ率の低い金属が、亜鉛、錫、金、銀、銅から選択した
一の金属であっても良い。In the present invention, the metal layer may be a plating layer. If it is a plating layer, a metal layer can be easily formed. In each of the above structures of the present invention, the metal having a low Young's modulus may be one metal selected from zinc, tin, gold, silver, and copper.
【0008】この発明の上記各構成の場合に、上記金属
層の厚さを5〜30μmとしても良い。第1のシール板
を嵌合した部材の嵌合面の表面粗さが、Rmax3.0
(あるいはRa0.63)程度であると、この表面粗さ
による凹凸を埋めるためには、金属層の厚さは少なくと
も5μm以上必要となる。一方、この厚さを30μm以
上にしても、その効果は同程度で変わらず、逆に平坦度
が崩れ、しかも金属層の形成に多大な時間を要すること
になるため、コスト増になる。したがって、金属層の厚
さは上記の範囲であることが好ましい。このように金属
層の厚さを5〜30μmとするのは、特に、金属層がメ
ッキ層である場合に効果的である。In each of the above-described configurations of the present invention, the thickness of the metal layer may be 5 to 30 μm. The surface roughness of the fitting surface of the member fitted with the first seal plate is Rmax 3.0.
(Or Ra 0.63), the thickness of the metal layer needs to be at least 5 μm or more in order to fill the unevenness due to the surface roughness. On the other hand, even if the thickness is set to 30 μm or more, the effect is not changed to the same extent. Conversely, the flatness is lost, and a great amount of time is required for forming the metal layer, resulting in an increase in cost. Therefore, the thickness of the metal layer is preferably in the above range. Making the thickness of the metal layer 5 to 30 μm in this way is particularly effective when the metal layer is a plating layer.
【0009】この発明の上記各構成の場合に、第1のシ
ール板の嵌合面の表面粗さをRmax3.0以下として
も良く、Rmax0.5〜2.2とすることが好まし
い。このようなシール板は、従来はRmax3.0より
も大きく、7.5以下とされているが、このように表面
粗さの精度を上げることで、表面粗さによる凹凸を金属
層によって埋める作用が、効果的となる。In each of the above configurations of the present invention, the surface roughness of the fitting surface of the first seal plate may be Rmax 3.0 or less, preferably Rmax 0.5 to 2.2. Conventionally, such a sealing plate is larger than Rmax 3.0 and not more than 7.5, but by increasing the accuracy of the surface roughness in this way, the unevenness due to the surface roughness is filled with a metal layer. Will be effective.
【0010】この発明の上記各構成の場合に、上記回転
側の部材の上記シール板との嵌合面が、プランジカット
された研削面に形成されていても良い。プランジカット
によると、回転側部材の転動体の軌道面と上記嵌合面と
が同時研削により形成でき、両者の芯ずれ等が防止でき
る。すなわち、別々に研削を行うと、シール面となる嵌
合面と軌道面との芯ずれが発生するばかりでなく、セン
サレス研削等で嵌合面を形成すれば、その研削面が螺旋
状となり、ダスト等の侵入が懸念される。プランジカッ
トは、砥石車を工作物に対して直角に切り込む研削であ
るため、上記のような問題が解消できる。このように、
回転側の部材の上記シール板との嵌合面が、プランジカ
ットされた研削面である場合に、この嵌合面が、Rma
x3.0以下の表面粗さに仕上げられていることが望ま
しい。この嵌合面も、Rmax0.5〜2.2の範囲で
あることが好ましい。この嵌合面の表面粗さの精度を上
げることによっても、表面粗さによる凹凸を金属層によ
って埋める作用が、効果的となる。In each of the above configurations of the present invention, a fitting surface of the rotating side member with the seal plate may be formed on a plunge-cut ground surface. According to the plunge cut, the raceway surface of the rolling element of the rotating side member and the fitting surface can be formed by simultaneous grinding, and misalignment of the two can be prevented. In other words, when grinding is performed separately, not only is the misalignment between the fitting surface serving as the sealing surface and the raceway surface generated, but also if the fitting surface is formed by sensorless grinding or the like, the ground surface becomes spiral, There is a concern about intrusion of dust and the like. Plunge cutting is grinding in which a grinding wheel is cut at a right angle to a workpiece, so that the above problem can be solved. in this way,
When the fitting surface of the rotating side member with the seal plate is a plunge-cut ground surface, the fitting surface is Rma
It is desirable that the surface is finished to a surface roughness of x3.0 or less. This fitting surface is also preferably in the range of Rmax 0.5 to 2.2. By increasing the accuracy of the surface roughness of the fitting surface, the effect of filling the unevenness due to the surface roughness with the metal layer becomes effective.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】この発明の実施形態を図面と共に
説明する。図1に示すように、この車輪用軸受は、内方
部材1および外方部材2と、これら内外の部材1,2間
に収容される複数の転動体3と、内外の部材1,2間の
端部環状空間を密封するシール装置5とからなる。内方
部材1および外方部材2は、転動体3の軌道面1a,2
aを有しており、各軌道面1a,2aは溝状に形成され
ている。内方部材1および外方部材2は、各々転動体3
を介して互いに回転自在となった内周側の部材および外
周側の部材のことであり、軸受内輪および軸受外輪の単
独であっても、これら軸受内輪や軸受外輪と別の部品と
が組合わさった組立部材であっても良い。また、内方部
材1は、軸であっても良い。転動体3は、ボールまたは
ころからなり、この例ではボールが用いられている。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the wheel bearing includes an inner member 1 and an outer member 2, a plurality of rolling elements 3 housed between the inner and outer members 1 and 2, and an inner member 1 and an outer member 2. And a sealing device 5 for sealing the annular space at the end. The inner member 1 and the outer member 2 are connected to the raceway surfaces 1a, 2 of the rolling element 3.
a, and each track surface 1a, 2a is formed in a groove shape. The inner member 1 and the outer member 2 each include a rolling element 3
Inner and outer members that are rotatable with respect to each other through the bearing. Even if the bearing inner ring and the bearing outer ring are used alone, the bearing inner ring and the bearing outer ring are combined with another component. It may be an assembled member. Further, the inner member 1 may be a shaft. The rolling element 3 is formed of a ball or a roller. In this example, a ball is used.
【0012】図3は、車輪用軸受の全体構成の一例を示
す。この車輪用軸受は複列の転がり軸受、詳しくは複列
のアンギュラ玉軸受とされていて、その軸受内輪は、ハ
ブ輪6と、このハブ輪6の端部外径に嵌合した別体の内
輪1Aとで構成される。これらハブ輪6および別体内輪
1Aに各転動体列の軌道面が形成されている。上記の別
体内輪1Aが、図1の例における内方部材1となる。ハ
ブ輪6には、等速自在継手7の一端(例えば外輪)が連
結され、ハブ輪6のハブ部6aに車輪(図示せず)がボ
ルト8で取付けられる。等速自在継手7は、その他端
(例えば内輪)が駆動軸に連結される。外方部材2は、
フランジ2bを有する軸受外輪からなり、ナックル等か
らなるハウジング10に取付けられる。外方部材2は、
両転動体列の軌道面を有するものとされている。転動体
3は各列毎に保持器4で保持されている。内方部材1と
外方部材2の間の環状空間は、一端、つまり車軸中央側
の端部が上記のシール装置5で密封されている。外方部
材2とハブ輪6との間の環状空間の端部は、別のシール
装置13で密封されている。FIG. 3 shows an example of the overall configuration of the wheel bearing. The wheel bearing is a double row rolling bearing, more specifically, a double row angular contact ball bearing. The bearing inner ring has a hub wheel 6 and a separate body fitted to the end outer diameter of the hub wheel 6. It is composed of the inner ring 1A. A raceway surface of each rolling element row is formed on the hub wheel 6 and the separate inner ring 1A. The separate inner ring 1A serves as the inner member 1 in the example of FIG. One end (for example, an outer ring) of a constant velocity universal joint 7 is connected to the hub wheel 6, and a wheel (not shown) is attached to a hub portion 6 a of the hub wheel 6 with a bolt 8. The other end (for example, the inner ring) of the constant velocity universal joint 7 is connected to the drive shaft. The outer member 2 is
It is composed of a bearing outer ring having a flange 2b and is attached to a housing 10 composed of a knuckle or the like. The outer member 2 is
It has a raceway surface of both rolling element rows. The rolling elements 3 are held by a holder 4 for each row. One end of the annular space between the inner member 1 and the outer member 2, that is, the end on the center side of the axle, is sealed by the sealing device 5. The end of the annular space between the outer member 2 and the hub wheel 6 is sealed with another sealing device 13.
【0013】シール装置5は、図1,図2に示すよう
に、内方部材1と外方部材2に各々取付けられた第1お
よび第2の環状のシール板11,12を有する。これら
シール板11,12は、各々内方部材1および外方部材
2に圧入状態に嵌合させることで取付けられている。両
シール板11,12は、各々円筒部11a,12aと立
板部11b,12bとでなる断面L字状に形成されて互
いに対向する。第1のシール板11は、内方部材1およ
び外方部材2のうちの回転側の部材である内方部材1に
嵌合され、スリンガとなる。第1のシール板1の立板部
11bは、軸受外方側に配され、磁性体粉が混入された
弾性部材14が加硫接着されている。この弾性部材14
は、エンコーダ格子となるものであり、周方向に交互に
磁極N,S(図2)が形成され、いわゆるゴム磁石とさ
れている。磁極N,Sは、ピッチ円PCDにおいて、所
定のピッチpとなるように形成されている。このエンコ
ーダ格子となる弾性部材14に対面して、図1のように
磁気センサ15を配置することで、車輪回転速度の検出
用のロータリエンコーダが構成される。As shown in FIGS. 1 and 2, the seal device 5 has first and second annular seal plates 11 and 12 attached to the inner member 1 and the outer member 2, respectively. These seal plates 11 and 12 are attached to the inner member 1 and the outer member 2 by being fitted in a press-fit state. The two seal plates 11 and 12 are formed in an L-shaped cross section including the cylindrical portions 11a and 12a and the upright plates 11b and 12b, and face each other. The first seal plate 11 is fitted to the inner member 1, which is a member on the rotation side, of the inner member 1 and the outer member 2, and serves as a slinger. The upright portion 11b of the first seal plate 1 is disposed on the outer side of the bearing, and an elastic member 14 mixed with magnetic powder is vulcanized and bonded. This elastic member 14
Is an encoder lattice, and magnetic poles N and S (FIG. 2) are formed alternately in the circumferential direction, and is a so-called rubber magnet. The magnetic poles N and S are formed to have a predetermined pitch p in the pitch circle PCD. By arranging the magnetic sensor 15 as shown in FIG. 1 so as to face the elastic member 14 serving as the encoder lattice, a rotary encoder for detecting the wheel rotation speed is configured.
【0014】第2のシール板12は、第1のシール板1
1の立板部11bに摺接するサイドリップ16aと円筒
部11aに摺接するラジアルリップ16b,16cとを
一体に有する。これらリップ16a〜16cは、第2の
シール板12に加硫接着された弾性部材16の一部とし
て設けられている。これらリップ16a〜16cの枚数
は任意で良いが、図1の例では、1枚のサイドリップ1
6aと、軸方向の内外に位置する2枚のラジアルリップ
16c,16bとを設けている。この外側のラジアルリ
ップ16bは、例えば、図4に示すようにサイドリップ
に代えても良く、また省略しても良い。The second seal plate 12 is a first seal plate 1
One side lip 16a slidingly contacting the upright plate portion 11b and radial lips 16b and 16c slidingly contacting the cylindrical portion 11a are integrally provided. These lips 16a to 16c are provided as a part of the elastic member 16 which is vulcanized and bonded to the second seal plate 12. Although the number of these lips 16a to 16c may be arbitrary, in the example of FIG.
6a and two radial lips 16c and 16b located inward and outward in the axial direction. The outer radial lip 16b may be replaced with, for example, a side lip as shown in FIG. 4, or may be omitted.
【0015】第2のシール板12の円筒部12aと第1
のシール板11の立板部11bの先端とは僅かな径方向
隙間をもって対峙させ、その隙間でラビリンスシール1
7を構成している。The cylindrical portion 12a of the second seal plate 12 and the first
Of the sealing plate 11 with a slight radial gap, and the labyrinth seal 1
7.
【0016】第1のシール板11および第2のシール板
12のうち、少なくとも第1のシール板11は、磁性体
からなる鋼板の表面に、内方部材1よりもヤング率の低
い金属層20を形成したものとされている。同図の例で
は、第1,第2の両部材1,2に金属層20を形成して
いる。金属層20は、例えばメッキ層とされる。内方部
材1は、例えば軸受鋼等の鋼材からなる。上記のヤング
率の低い金属は、亜鉛、錫、金、銀、銅から選択した一
の金属が用いられる。金属層20の厚さは、5〜30μ
mとされる。特に、金属層20がメッキ層である場合
に、この厚さ範囲が好ましい。At least the first seal plate 11 of the first seal plate 11 and the second seal plate 12 is provided on the surface of a steel plate made of a magnetic material by a metal layer 20 having a Young's modulus lower than that of the inner member 1. Is formed. In the example of FIG. 1, a metal layer 20 is formed on both the first and second members 1 and 2. The metal layer 20 is, for example, a plating layer. The inner member 1 is made of, for example, a steel material such as bearing steel. As the metal having a low Young's modulus, one metal selected from zinc, tin, gold, silver, and copper is used. The thickness of the metal layer 20 is 5 to 30 μm.
m. In particular, when the metal layer 20 is a plating layer, this thickness range is preferable.
【0017】第1のシール板11は、金属層20を形成
したため、高価なステンレス鋼を使用しなくても、機械
的強度の高い磁性材料、例えば圧延鋼板(SPCC等の
冷間圧延鋼板)や、SK5等の炭素工具鋼、S45C等
の炭素鋼板等が使用できる。このような鋼板を使用して
も、その表面に防錆性のある金属層20が形成されてい
るため、防錆性が高く得られる。このような安価な鋼板
を使用することで、コスト的に有利になる。第2のシー
ル板12も、金属層20を形成した場合は防錆性が高く
なるため、錆の発生し難い材質を選択する必要がなく、
安価な材質が選択できる。ただし第2のシール板12
は、非磁性体の金属板であることが好ましい。Since the first seal plate 11 has the metal layer 20 formed thereon, a magnetic material having high mechanical strength, for example, a rolled steel plate (a cold rolled steel plate such as SPCC) or the like can be used without using expensive stainless steel. , SK5 and the like, and carbon steel plates such as S45C and the like. Even if such a steel plate is used, the metal layer 20 having rust resistance is formed on the surface thereof, so that high rust resistance can be obtained. Use of such an inexpensive steel plate is advantageous in terms of cost. When the metal layer 20 is formed, the second seal plate 12 also has a high rust prevention property, so that there is no need to select a material that is unlikely to generate rust.
Inexpensive materials can be selected. However, the second seal plate 12
Is preferably a non-magnetic metal plate.
【0018】内方部材1のシール板11との嵌合面1b
は、軌道面1aと同時研削され、プランジカットされて
いる。この嵌合面1bの表面粗さは、Rmax3.0以
下、またはRa0.63以下に仕上げられており、Rm
ax0.5〜2.2の範囲とすることが好ましい。第1
のシール板11の内方部材1との嵌合面11aaにおけ
る鋼板の表面粗さも、Rmax3.0以下、またはRa
0.63以下とされ、Rmax0.5〜2.2の範囲と
することが好ましい。A fitting surface 1b of the inner member 1 with the seal plate 11
Are ground at the same time as the raceway surface 1a and are plunge cut. The surface roughness of this fitting surface 1b is finished to Rmax 3.0 or less or Ra 0.63 or less.
ax is preferably in the range of 0.5 to 2.2. First
The surface roughness of the steel plate on the fitting surface 11aa of the seal plate 11 with the inner member 1 is also not more than Rmax 3.0 or Ra.
0.63 or less, and Rmax is preferably in the range of 0.5 to 2.2.
【0019】この構成の車輪用軸受によると、第1のシ
ール板11の立板部11bに、磁性体粉の混入された弾
性部材14が加硫接着され、周方向に交互に磁極N,S
が形成されているため、この弾性部材14でいわゆるエ
ンコーダ格子が構成され、これに対面する磁気センサ1
5で回転検出を行うことができる。内外の部材1,2間
のシールについては、第2のシール板12に設けられた
各シールリップ16a〜16cの摺接と、第2のシール
板12の円筒部12aに第1のシール板11の立板部1
1bの先端が僅かな径方向隙間で対峙することで構成さ
れるラビリンスシール17とで得られる。According to the wheel bearing of this configuration, the elastic member 14 mixed with the magnetic powder is vulcanized and bonded to the upright portion 11b of the first seal plate 11, and the magnetic poles N and S are alternately arranged in the circumferential direction.
Is formed, the elastic member 14 forms a so-called encoder lattice, and the magnetic sensor 1 facing the encoder lattice is formed.
5, the rotation can be detected. Regarding the seal between the inner and outer members 1 and 2, the first seal plate 11 is attached to the cylindrical portion 12 a of the second seal plate 12 by sliding contact of the seal lips 16 a to 16 c provided on the second seal plate 12. Standing plate part 1
The labyrinth seal 17 is formed by the front ends of the labyrinth seals 1b facing each other with a slight radial gap.
【0020】第1のシール板11と内方部材1との嵌合
部には、内方部材1の嵌合面1bの表面粗さや形状精度
のために微小な凹凸が形成されており、またシール板1
1の嵌合面11aaの鋼板部分にも微小な凹凸が形成さ
れている。しかし、内方部材1よりもヤング率の低い金
属層20がシール板11の表面に形成されているため、
その凹凸の凹所が、上記金属層20の軟質の金属によっ
て埋められ、密封性が向上する。したがって、軸受内へ
の浸入水でグリースが劣化することが防止され、軸受寿
命が向上する。第1のシール板11は、鋼板が用いられ
ているため、エンコーダ格子の磁束密度を高めることが
できる。鋼板表面の金属層は薄いので、磁束密度への影
響は僅かである。また、第1のシール板11に金属層2
0が設けられているため、第1のシール板11は、機械
的強度の高い磁性材料である圧延鋼板など、前記の各種
の鋼板を使用しても、防錆性が得られる。そのため、高
価なステンレス鋼等を使用せずに済み、コスト的に有利
になる。In the fitting portion between the first seal plate 11 and the inner member 1, minute irregularities are formed for the surface roughness and shape accuracy of the fitting surface 1b of the inner member 1, and Seal plate 1
Fine irregularities are also formed on the steel plate portion of the first fitting surface 11aa. However, since the metal layer 20 having a lower Young's modulus than the inner member 1 is formed on the surface of the seal plate 11,
The concave portion of the unevenness is filled with the soft metal of the metal layer 20, and the sealing performance is improved. Therefore, it is possible to prevent the grease from being deteriorated due to water entering the bearing, and the bearing life is improved. Since the first seal plate 11 is made of a steel plate, the magnetic flux density of the encoder lattice can be increased. Since the metal layer on the surface of the steel sheet is thin, the influence on the magnetic flux density is small. Further, the metal layer 2 is provided on the first seal plate 11.
Since 0 is provided, the first seal plate 11 can provide rust prevention even if the above various steel plates such as a rolled steel plate which is a magnetic material having high mechanical strength are used. Therefore, it is not necessary to use expensive stainless steel or the like, which is advantageous in cost.
【0021】金属層20の厚さを上記のように5〜30
μmとした場合は、嵌合面の表面粗さによる凹凸を十分
に埋めることができ、かつ嵌合面の平坦度が確保され、
また低コストで済む。すなわち、第1のシール板11を
嵌合した内方部材1の嵌合面1bの表面粗さがRmax
3.0(またはRa0.63)程度であると、この表面
粗さによる凹凸を埋めるためには、金属層の厚さは少な
くとも5μm以上必要となる。一方、この厚さを30μ
m以上にしても、その効果は同様で、逆に平坦度が崩
れ、また金属層20の形成に多大な時間を要することに
なるため、コスト増になる。そのため、金属層20の厚
さは上記の範囲が好ましい。The thickness of the metal layer 20 is set to 5 to 30 as described above.
In the case of μm, unevenness due to the surface roughness of the mating surface can be sufficiently filled, and the flatness of the mating surface is secured,
Also, the cost can be reduced. That is, the surface roughness of the fitting surface 1b of the inner member 1 fitted with the first seal plate 11 is Rmax
When the thickness is about 3.0 (or Ra 0.63), the thickness of the metal layer needs to be at least 5 μm or more in order to fill the unevenness due to the surface roughness. On the other hand, this thickness is 30μ
Even if it is more than m, the effect is the same, and conversely, the flatness is lost, and the formation of the metal layer 20 requires a lot of time, so that the cost increases. Therefore, the thickness of the metal layer 20 is preferably in the above range.
【0022】第1のシール板11の嵌合面11aaの表
面粗さをRmax3.0以下とした場合、特に、Rma
x0.5〜2.2とした場合は、表面粗さによる凹凸を
金属層20によって埋める作用がより効果的となる。When the surface roughness of the fitting surface 11aa of the first seal plate 11 is set to Rmax 3.0 or less, particularly, Rmax
In the case of x0.5 to 2.2, the effect of filling the unevenness due to the surface roughness with the metal layer 20 becomes more effective.
【0023】内方部材1の嵌合面1bをプランジカット
による研削面とした場合は、軌道面1aと嵌合面1bと
が同時研削により形成でき、両者の芯ずれ等が防止でき
る。プランジカットによる場合は、嵌合面1bの表面粗
さをRmax3.0以下とする加工が容易であり、この
ように表面粗さ精度を上げることで、より一層の密封性
の向上が得られる。When the fitting surface 1b of the inner member 1 is formed as a ground surface by plunge cutting, the raceway surface 1a and the fitting surface 1b can be formed by simultaneous grinding, so that misalignment of the two can be prevented. In the case of the plunge cut, it is easy to reduce the surface roughness of the fitting surface 1b to Rmax 3.0 or less. By thus increasing the surface roughness accuracy, it is possible to further improve the sealing performance.
【0024】なお、上記実施形態では、図1の例では、
1枚のサイドリップ16aと、軸方向の内外に位置する
2枚のラジアルリップ16c,16bとを設けたが、こ
の外側のラジアルリップ16bは、例えば、図4に示す
ようにサイドリップに代えても良く、また省略しても良
い。In the above embodiment, in the example of FIG.
Although one side lip 16a and two radial lips 16c and 16b positioned inward and outward in the axial direction are provided, the outer radial lip 16b is replaced with, for example, a side lip as shown in FIG. Or may be omitted.
【0025】[0025]
【発明の効果】この発明の車輪用軸受は、エンコーダ格
子となる弾性部材を設けた第1のシール板と、シールリ
ップを設けた第2のシール板のうち、少なくとも第1の
シール板を、磁性体からなる鋼板の表面に、上記回転側
の部材よりもヤング率の低い金属層を形成したものとし
たため、シール板の嵌合部における水の浸入が防止でき
て、軸受寿命の向上が図れ、またシール板の抜けや移動
の問題が生じず、かつ磁束密度の確保が容易という利点
が得られる。According to the wheel bearing of the present invention, at least the first seal plate of the first seal plate provided with the elastic member serving as the encoder grid and the second seal plate provided with the seal lip is provided. Since a metal layer having a lower Young's modulus than the rotating member is formed on the surface of the steel plate made of a magnetic material, water can be prevented from entering the fitting portion of the seal plate, and the bearing life can be improved. In addition, there is obtained an advantage that the problem of detachment or movement of the seal plate does not occur and that the magnetic flux density can be easily secured.
【図1】(A)はこの発明の一実施形態にかかる車輪用
軸受の部分断面図、(B)はそのシール装置の拡大断面
図である。FIG. 1A is a partial sectional view of a wheel bearing according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an enlarged sectional view of a sealing device thereof.
【図2】そのエンコーダ格子となる弾性部材の部分正面
図である。FIG. 2 is a partial front view of an elastic member serving as the encoder lattice.
【図3】同車輪用軸受の全体例の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of an overall example of the wheel bearing.
【図4】シール装置の変形例の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a modified example of the sealing device.
【図5】従来例の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a conventional example.
1…内方部材 2…外方部材 3…転動体 5…シール装置 11…第1のシール板 12…第2のシール板 11a,12a…円筒部 11b,12b…立板部 14…弾性部材 16a〜16c…リップ部 20…金属層 N,S…磁極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inner member 2 ... Outer member 3 ... Roller element 5 ... Seal device 11 ... First seal plate 12 ... Second seal plate 11a, 12a ... Cylinder portion 11b, 12b ... Stand plate portion 14 ... Elastic member 16a 1616c: lip portion 20: metal layer N, S: magnetic pole
フロントページの続き Fターム(参考) 2F077 AA41 NN04 NN08 NN26 PP05 VV03 VV09 VV11 VV13 VV33 VV35 3J006 AE23 AE40 3J016 AA02 BB03 CA04 Continued on front page F term (reference) 2F077 AA41 NN04 NN08 NN26 PP05 VV03 VV09 VV11 VV13 VV33 VV35 3J006 AE23 AE40 3J016 AA02 BB03 CA04
Claims (7)
の部材間に収容される複数の転動体と、上記内外の部材
間の端部環状空間を密封するシール装置とからなる車輪
用軸受において、 上記シール装置は、上記内方部材と外方部材のうちの互
いに異なる部材に各々取付けられた第1および第2の環
状のシール板を有し、両シール板は、各々円筒部と立板
部とでなる断面L字状に形成されて互いに対向し、第1
のシール板は上記内方部材および外方部材のうちの回転
側の部材に嵌合され、立板部は軸受外方側に配されると
共に、この立板部に磁性体粉が混入された弾性部材が加
硫接着されて、この弾性部材は周方向に交互に磁極が形
成され、第2のシール板は上記立板部に摺接するサイド
リップと円筒部に摺接するラジアルリップとを一体に有
し、この第2のシール板の円筒部と上記第1のシール板
の立板部の先端とを僅かな径方向隙間をもって対峙さ
せ、 上記第1,第2のシール板のうち、少なくとも第1のシ
ール板を、磁性体からなる鋼板の表面に、上記回転側の
部材よりもヤング率の低い金属層を形成したものとした
ことを特徴とする車輪用軸受。1. A wheel bearing comprising an inner member and an outer member, a plurality of rolling elements housed between the inner and outer members, and a seal device for sealing an end annular space between the inner and outer members. In the above, the sealing device has first and second annular seal plates respectively attached to different ones of the inner member and the outer member, and both seal plates are respectively formed with a cylindrical portion. A plate portion is formed in an L-shaped cross section and faces each other.
The seal plate is fitted to the rotating member of the inner member and the outer member, the upright portion is disposed on the outer side of the bearing, and the magnetic powder is mixed in the upright portion. The elastic member is vulcanized and bonded, and the elastic member is alternately formed with magnetic poles in the circumferential direction. The second seal plate integrally includes a side lip slidingly contacting the upright plate portion and a radial lip slidingly contacting the cylindrical portion. And a cylindrical portion of the second seal plate and a tip of an upright portion of the first seal plate are opposed to each other with a slight radial gap. The wheel bearing according to claim 1, wherein the seal plate is formed by forming a metal layer having a lower Young's modulus than the rotating member on the surface of a steel plate made of a magnetic material.
記載の車輪用軸受。2. The wheel bearing according to claim 1, wherein the metal layer is a plating layer.
金、銀、銅から選択した一の金属である請求項1または
請求項2に記載の車輪用軸受。3. The metal having a low Young's modulus is zinc, tin,
The wheel bearing according to claim 1 or 2, wherein the bearing is one metal selected from gold, silver, and copper.
る請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の車輪用軸
受。4. The wheel bearing according to claim 1, wherein the thickness of the metal layer is 5 to 30 μm.
をRmax3.0以下とした請求項1ないし請求項4の
いずれかに記載の車輪用軸受。5. The wheel bearing according to claim 1, wherein the fitting portion of the first seal plate has a surface roughness of Rmax 3.0 or less.
合面が、プランジカットされた研削面に形成されている
請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の車輪用軸
受。6. The wheel bearing according to claim 1, wherein a fitting surface of the rotating side member with the seal plate is formed as a plunge-cut ground surface.
の嵌合面が、Rmax3.0以下の表面粗さに仕上げら
れている請求項6に記載の車輪用軸受。7. The wheel bearing according to claim 6, wherein a fitting surface of the rotating side member with the seal plate is finished to a surface roughness of Rmax 3.0 or less.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000023816A JP2001215133A (en) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | Bearing for wheel |
US09/709,390 US6637754B1 (en) | 1999-11-17 | 2000-11-13 | Wheel bearing and sealing device therefor |
DE10056175A DE10056175A1 (en) | 1999-11-17 | 2000-11-13 | Wheel bearing for automobiles and other motor vehicles comprises a sealing unit which is provided with a peripheral array of alternating magnetic poles |
US10/607,198 US6979001B2 (en) | 1999-11-17 | 2003-06-27 | Wheel bearing and sealing device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2000023816A JP2001215133A (en) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | Bearing for wheel |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001215133A true JP2001215133A (en) | 2001-08-10 |
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Family Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005016603A (en) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Nsk Ltd | Sealing device and roller bearing unit comprising the same |
US7547146B2 (en) | 2002-02-27 | 2009-06-16 | Nsk Ltd. | Rolling bearing seal or shield member |
-
2000
- 2000-02-01 JP JP2000023816A patent/JP2001215133A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005016603A (en) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Nsk Ltd | Sealing device and roller bearing unit comprising the same |
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