具有密封圈的车轮支承滚动轴承单元的制作方法

专利名称：具有密封圈的车轮支承滚动轴承单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有密封圏的车轮支^a动轴^^元的改进，该单元用于将车辆的车轮支^i，j悬綠置上。*^^说，其实现一种结构，当一个或多个密封 唇从与正确的方向相反的状态进^^iL^ (错"^ia^)的情况下，可以容易地识别该情况。 背景絲^jt匕以前，例如专利文献1到6所述，#^地支和气车的车轮到悬^置上的具有密封圏的车轮支^a动轴科元的一类结构是已知的。附图2示出了传统的已知结构的一个例子，该结构^/Hf在专利文献2中。所述具有密封圏的 车轮支^^动轴林元包^卜圈1、旨2、多个滚动体3、密封圏4和盖5。 外圏1在外周表面上具有外凸缘形附属部分6以用于支承并固定外圏1至悬架 装置上，并在内周表面上具有^#外圏絲7。 j^卜，她2由^^体8和内 圏9联接在一^，絲过螺母10紧固而形成。支承并固定车轮的凸缘1HU汽车丄时^Mt向方;的外侧:在附图中k左侧。与jt沐i的是，相对于轴向的 内侧指的是在镜向上朝着中心的一侧，是附图的右侧。在整^H兌明书和权利要 求书中也是类似的。)，该部分是在轴向Ji^Jt圏l向外凸出的部分，并iL^排 内圏-;titl2iU在中心朝向轴向内侧端的部分上。近年来，i^一^H皮广^ 知道和实施的结构，其中轮^^体和内圏由巻曲部分联合在^，该巻曲部分 由在^fe^体的轴向内侧端部上形成的圆筒部分径向向外塑性变形而形成。在 ^fiHW下，在两个外圏'絲7和两个内圏絲12之间的双排中的每排中^i 多个上述的滚动体3，这两个外圏絲7和两个内圏絲12雖它们由各自的 絲架13##的状态。在附图中的例子中，i^K用作滚动体3。然而，在具有密封圏的车轮支^a动轴承单元用于重型车辆的情形时，可以佳月锥形滚子用作滚动体。j)^卜，密封圏4诏i在外圏1的外端内周表面和l^:2的中间部分的外周表面之间，封闭内部空间14的夕卜侧开口，该内部空间14#外圏1的内周表 面和M2的外周表面之间，滚动体3i^在该内部空间14中。而且，盖5封 闭外圏l的内侧开口。通过盖5和密封圏4，阻止iH^灰尘、雨水之类的异物进 入内部空间14，并阻止内部空间14中的润滑油泄漏到夕h^。为了充分FJjL异物iix内部空间14，以及FJjL填^(t内部空间14中的润 滑油漏泄，必须保证密封圏4的密封性能。为了提^-种考虑剖所述目的的密 封圏。专利文献l公开了一种如附图3所示密封圏4a，专利文献2公开了一种 如附图4所示密封圏4b。密封圏4a和4b分别由环形^r属芯15a和15b以及环 状密封元件16a和16b形成。jtl^t的金属芯15a和15b由金属板制成，并在内 部固定到夕卜圏1的夕卜侧端上。》b^卜，密封元件16a和16b由i射口包才^^等的 弹性体制成，^1皿烤等方式固定在金属芯15a和15b上。而且，每个密封 元件16a和16b具有三个密封唇17a、 18a和19a，或17b、 18b和19b。密封唇 17a、 18a、 19a、 17b、 18b和19b中的密封唇17a、 18a、 17b和18b ^J巨内 部空间14的最远侧(外侧)和中间，并在径向朝它们的^倾斜。每个末端围 绕凸缘ll的轴向内,滚面或曲面部分20的整个周边形成滑动4^触，该曲面部 分20位于凸缘U的轴向内,滚面和轮毂2的外周表面之间的连续部分上。此 夕卜，絲最靠近内部空间14侧(内侧)的密封唇19a和19b在轴向上朝内部边 缘向内倾斜而形M末端，这些末端围绕位于皿2的轴向中间部分上的圆筒 形外周表面(圆筒面21)的整个周边形成滑动接触。在如上所述的诏^^述密封圏4a和4b中的密封唇17a、 18a、 19a、 17b、 18b和19b中，在夕卜侧和中间的密封唇17a、 18a、 17b和18b主要用来IIlIJi异 物^Jt^5空间iiA内部空间14。相M，在内侧的密封唇19a和19b主要用来 阻止内部空间14中的润滑油泄漏到外面。由于示出在附图2的具有密封图的车辆的后轮)，外圏1的内侧开口由盖5封闭。相反的，在具有密封圏的车轮支承 滚动轴^^元用于驱动鄉Tt或MR车辆的后轮，FF车辆的前轮，4驱车辆的 所有车轮)情况下，内部空间的内侧开口由例如组合密封圏之类的密封圏进行封 闭。无论是使用用于非驱动lfe^是驱动轮的具有密封圏的车轮支^a动轴^ 元，内部空间14的外侧开口通常都由密封圏4a和4b封闭，所述密封圏4a和4b具有三个密封唇17a、 18a和19a或者17b、 18b和19b。在中部密封唇18a 和18b如附图3和4所示与凸缘11的轴向内#滚面或曲面部分20滑动^触的 情形下，这种密封圏4a和4b在保证密封性能方面并不总是有利的构造。亦即，头&#位。在它们被移位的情形下，在中部密封唇18a和18b的末端与轴向内侧 表面或曲面部分20之间的粘附变差，这样密封唇18a和18b的密封性能下降。 考虑到这种情况，如专利文献5和6//^f的结构那样，枯望中部密封^位 于M2的轴向中间部分上的圆筒形外周表面形成滑动接触。附图5示出了考虑到这种情况的密封圏4c。在与金属芯15c —^^且成密封 圏4c的密封元件16c的三个密封唇17c、 18c和19c之中，外侧的密封唇17c和 内侧的密封唇19c分别围绕凸缘U的轴向内#滚面和位于称歐2的轴向中间部 分的外周表面上的圆筒面21的整个周边形成滑动接触，类似于示出在附图3和 4中的结构。特别地，在示出于附图5中的结构情况下，中部密封唇18c在轴向 上向夕卜朝内部ii^倾斜而形成其末端，所ii^围绕圆筒面21的整个周边形成 滑动接触。示出在附图5中的结构也勤以于附图3和4中的结构，在外侧和中 间的密封唇17c和18c主要用于P^BLih异物^Np空间^内部空间14，内侧的 密封唇19c主要用于P且止内部空间14中的润滑油漏泄出去。无论在4愤时;^ 到4^:2上的力矩如何，在中部和内侧的密封唇18c和19c的末端与圆筒面21 之间的滑动接触状态可以##^急定。因此，示出在附图5中的结构与示出在附 图3和4中的结构相比，提高了 piLih异物:SiA内部空间14的性能。然而，在示出于附图5中结构的情况下，由于中部密封唇18c的形状可能 出现以下问题。就是说，由于密封唇18c的末端必须与圓筒面21在围绕整个周 边确保所需接触压力的状态下进行接触，在自由状态下的密封唇18c的内径略 孩她小于圆筒面21的直径(外径)。当^J己具有密封圏的车轮支^a动轴^元 时，已经预狄内部固定到夕卜圏1的轴向夕卜侧端的密封圏4c安^J"旨2的中 间部分上。此时，在其内径棒l^k^开时，中部密封唇18c的内部棘由iU 2的中间部分的外周表面上的轴向外侧内圏滚逸12和圆筒面21之间的 倾斜导向面22引导，并滑动到圆筒面21上。如上i^斤述的具有密封圏的车轮支^a动轴^^元的细L^^t通过将外圏 l和械2对准完成。然而，如^i斤述两个元件l和2的中心轴由于某种原因甚至是4#^#动时，中部密封唇18c和倾斜导向面22的重叠也会变得过大。在 这种情况下，如附图5中点划线所示，有一种可能，即密封唇18c在轴向上朝 其末端向内弹性变形(折回)，以与正确的状态相反的方向进^^且装。在中部密封 唇18c如aH^向-錄的情况下，不仅密封唇18c的密封性能变差，而JLjt密封 唇18c的末端和圆筒面21之间的摩擦增加，由此，具有密封圏的车轮支^ia动 轴^^元的动转头Eit加。由于异物i^A内部空间14,密封性能的恶化成为具有 密封圏的车轮支^a动轴^"元的耐用性下降的原因。jH^卜，由于车^t转阻 力增加，动转矩的增加成为加:i^l和燃料消耗性能下降的原因。如果导致这种，^jt的中部密封唇18c的不正确叙i可以容易ilk^^i只 别，就可以通过拆卸和重新姿l^/斤述具有密封圏的滚动轴^^元来防止故障发 生。然而，在具有密封圏的滚动轴^^til^之后，不^^外面看到中部密封 唇18c。 jH^卜，由于动转矩的增加很小，通过测量动转头摊以^y测到不正确叙己。专利文献1日本实用新型申请公开no.H7-3422专利文献2日本专利申请^Hf: No,H9-287619专利文献3日本专利申请公开No.Hll-210770专利文献4日本专利申请公开No.2003-5657专利文献5日本专利申请公开No.2004-20489专利文献6日本专利申请7^Hf: No.2004-205277 发明内容本发明解决的技术问题考虑剖上述的情况，本发明一个目的是实现一种具有密封圏的车轮支絲 动轴M元，其中中部密封唇的不正确叙己可以容易^i^i^只别。 解决问题的手段本发明的具有密封圏的车轮支^a动轴轉元包^卜圈、她、多个滚动 体和密封圏。i!E，所必卜圈在其内周表面上iM期Mt圏絲。 jH^卜，所ii^^其外周表面上具有双排内圏'^ii。jtb^卜，多个滚动体i缓在内圏ia^外圏itii之间的^-排中。 J^卜，所述密封圏诏！在外圏的轴向外侧端与i^的中间部分的外周表面 之间，并J^斤述密封圏封闭其中设有滚动体的内部空间的轴向外侧开口 。jM^卜，所述密封圏具有固定到夕卜圏的轴向外侧端的金属芯、以及三个密封唇，每个密封唇都由浙生材料制成并且其基端部分由金属芯支承。在所述密封 唇中，位于作为3&^斤述内部空间最远一侧的外侧的密封唇在径向上朝其末端向 外倾斜，所ii^围绕凸缘的轴向内表面的整个周边形成滑动接触，所述凸缘iU在g的朝向轴向外侧端的一部分的外周表面上，该-"^分是A^斤述外圏 在轴向向外凸出的部分。jH^卜，位于作为最靠i^斤述内部空间"HW的内侧的密封唇在轴向上朝其内 部*向内倾斜，形成其末端，所i^端围绕位于g轴向中间部分上的圆筒 形外周表面的M周边形成滑动接触。*向内倾斜，形成其末端，所ii^端围绕位于^^轴向中间部分上的圆简形 外周表面的整个周边形成滑动接触。特别地，拟娥本发明的具有密封圏的车轮支^a动轴M元的情况下，中间密封唇的"-^分(在通过BW斤述中间密封唇的举f生弯曲所述中间密封唇 而将MAS'j金属芯的内径侧的情况下，该部分位于金属芯的内径侧)在自由 状态下的厚度和在径向上位于比所述金属芯的内部*更内侧的所*^#料 在自由状态下的厚度^，大于在金属芯的内部ii^4^:的中间部分之间的 环形间隙在径向上的￡^1寸。>^发明的 ^^本发明如上所,造的具有密封圏的车轮支^a动轴^元，可以容易地确定中间密封唇的不正确叙己。也ti4说，拟娥本发明的具有密封圏的车轮支^a动轴^"元的情况下， 如果中间密封唇^IJL^期间折回，所述中间密封唇iiAJ'J金属芯的内部ii^ i^t的中间部分的外周表面之间的环形间隙。所述环形间隙在径向上的MA 寸小于所述中间密封唇的iiA^斤述间隙的该部分在自由状态下的厚度。因此， 在中间密封,随不正确^J&i^A到环形间隙的状态下，中间密封唇的该部分 在金属芯的内部i4^^4^:的中间部分的外周表面之间举l"tt^缩。因此，M的中间部分的外周表面和中间密封唇t间的接触面的压力增加了 ，从而^fe的中间部分的外周表面和中间密封唇的接触面之间产生大的摩 擦。^it种状态下，显;W^FiLiL转动的阻力(具有密封圏的车轮支^a动轴承单元的动转矩)与中间密封唇以正确的状态^L^的情;;^目比变大了。因此，通过 在纟i^抵靠外圏旋转轮毂，同时测量需要的转矩，能够容易地和可靠地确定 中间密封唇是否以正确的状态进^^a^。


附图l是对应于附图2的A部分的放大剖面图，示出了本发明的一个实施例。附图2是示出作为本发明目的的具有密封图的车轮支^a动轴^"元的一 个例子的剖面图。附图3是对应于附图2的A部分的放大图，示出了第一种传统结构密封圏的例子。附图4是与附图3相似的视图，示出了第^t传统结构密封圏的例子。 附图5是与附图3相似的视图，示出了第三种传统结构密封圏的例子。 M实施方式附图1示出了本发明的一个实施例。所述例子的特征在于在与金属芯15d "^SA密封圏4d的密封元件16d的三个密封唇17d、 18d和19d之中，中间 密封唇18d的厚^寸T18由所述金属芯15d的内径R,s和皿2(其圓筒面21) 的外径D2之间的关系控制。在其它方面，所述具有密封圏的整个车轮支^^动 轴^"元的结构^Mt类似于附图2，所C个密封唇17d、 18d和19d的倾斜 方向和每个密封唇的滑动接触位置糊以于附图5示出的结构。因此，与相似 部分联系的描述^i兌明省略了或简化了 。下述内容主^"是针对所述例子的特征 部分的描述。在当前示例的情况下，金属芯15d的内径R，s小iHU在附图5所示的结 构中金属芯15c的内径，金属芯15d的内部ii4^近并面对"iO^^:2的轴 向中间部分的外周表面上的圆筒面21。由于圆筒面21的夕卜径是D2，并且密封 圏4d和m2 i4目同心定位，所以在直径方向上的^A寸是"(R^D2)/2"的环 形间隙23围绕金属芯15d的内部ii^圆筒面21之间的整个周边形成。jH^卜， 中间密封唇18d的中间部分的厚JLX^寸T18和密封元件16d的-"^分的厚度AT ^大于环形间隙23的￡^寸{118+厶1>(1115-02)/2}，其中扭iiiJW斤述中 间密封唇18d的举f生将其在轴向上向内(附图1中的右侧)弯曲而在金属芯15d 的内径侧上插入的情况下该中间密封唇18d的中间部分位于金属芯15d的内径侧，而密封元件16d的该部分在径向上位于比所述金属芯15d的内部*更内 侧的位置。元，可以容易地确定中间密封唇的不正确叙己。也承>^^说，在当前示例的具有密封圏的车轮支^a动轴^"元的情况下，如果密封唇18d在ia^期间由于中间密封唇18d的末端和g2的外周表面的itl重叠而4斤回(倾斜方向变为与 图1所示状态相反)或勤以的情况，密封唇18d ii/^金属芯15d的内部ii^ 圆筒面21之间的环形间隙23中，所述圓筒面21是g2的中间部分的外周表 面。所述环形间隙23在径向的宽度"(R^D2)/2"小于密封唇18d的iiA环形间隙 23的中间部分在自由状态的厚度Tw和密封元件16d的一^分的厚度AT之和。 因此，在密封唇18d伴随不正确叙ei^v环形间隙23的状态下，密封唇18d的 ,分在金属芯15d的内部ii^p圆筒面21之间举fiitk^缩。因此，圆筒面21和密封唇18d的接触面压力增加，使得在圆筒面21和密 封唇18d的接触面之间出现大的摩擦。扭b^态下，显^^:2 FiUii^^的阻 力(具有密封圏的车轮支^^动轴^"元的动转矩)与密封唇18d以正确的状态 桑JL^的'It^相比变大了 。因此，通过抵靠外圏1旋转,2，同时测量需要的转 矩，能够容易地和可靠地确定密封唇18d是否以正确的状态组装。
权利要求
1、一种具有密封圈的车轮支承滚动轴承单元，包括在其内周表面上具有双排外圈滚道的外圈、在其外周表面具有双排内圈滚道的轮毂、在所述外圈滚道和内圈滚道之间对每一排滚道设置的多个滚动体、以及设置在所述外圈轴向外侧端和轮毂中间部分的外周表面之间的密封圈，所述密封圈用于封闭其中设置有滚动体的内部空间的轴向外侧开口，所述密封圈具有固定到所述外圈轴向外侧端上的金属芯、以及三个密封唇，每个密封唇都由弹性材料制成并且其基端部分由所述金属芯支承，在所述密封唇中一个密封唇位于作为距所述内部空间最远一侧的外侧，其在径向上朝其末端向外倾斜，所述末端围绕凸缘的轴向内表面的整个周边形成滑动接触，所述凸缘设置在所述轮毂的朝向轴向外侧端的一部分的外周表面上，所述轮毂的这一部分是从所述外圈在轴向向外凸出的部分；一个密封唇位于作为最靠近所述内部空间一侧的内侧，其在轴向上朝其内部边缘向内倾斜而形成其末端，所述末端围绕位于所述轮毂的轴向中间部分上的圆筒形外周表面的整个周边形成滑动接触；以及一个位于所述外侧密封唇和内侧密封唇之间的中间密封唇，其在轴向上朝其内部边缘向外倾斜而形成其末端，所述末端围绕位于所述轮毂的轴向中间部分上的圆筒形外周表面的整个周边形成滑动接触，以及所述中间密封唇的一部分在自由状态下的厚度和在径向上位于比所述金属芯的内部边缘更内侧的所述弹性材料在自由状态下的厚度之和，大于在金属芯的内部边缘和轮毂的中间部分的外周表面之间的环形间隙在径向上的宽度尺寸，其中在通过克服所述中间密封唇的弹性弯曲所述中间密封唇而将其插入到金属芯的内径侧的情况下，所述中间密封唇的这一部分位于金属芯的内径侧。
全文摘要
提供了一种具有密封圈的车轮支承滚动轴承单元。其结构能够容易地识别获得良好密封的结构中的中间密封唇(18d)的不正确装配。位于外侧密封唇(17d)和内侧密封唇(19d)之间的中间密封唇(18d)在轴向上朝其内部边缘倾斜，形成其末端。该末端围绕位于轮毂(2)的轴向中间部分上的圆筒面(21)的整个周边形成滑动接触。中间密封唇(18d)在自由状态的厚度T₁₈和密封元件(16d)的一部分的厚度ΔT之和大于位于金属芯(15d)内部边缘和圆筒面(21)之间的环形间隙(23)在径向的宽度尺寸“(R₁₅-D₂)/2”。在不正确装配的状态下，密封唇(18d)有力地夹紧在金属芯(15d)的内部边缘和圆筒面(21)之间，在中间密封唇(18d)和圆筒面(21)之间产生很大的摩擦，因此可以容易地识别出不正确的装配状态。
文档编号F16C33/78GK101251153SQ20071030354
公开日2008年8月27日 申请日期2007年11月29日 优先权日2006年11月29日
发明者清水屋雅由 申请人:日本精工株式会社