车轮用轴承装置的制作方法

专利名称：车轮用轴承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于自由旋转地支撑诸如汽车之类的车辆的车轮的 车轮用轴承装置，更具体涉及一种密封性能得以改进的车轮用轴承装置。
背景技术：
用于支撑车轮的车轮用轴承装置经由滚动轴承自由旋转地支撑用于 安装车轮的毂轮，在驱动轮和从动轮中都使用这样的车轮用轴承装置。 由于结构的原因，驱动轮采用内圈旋转型，从动轮采用内圈旋转型和外 圈旋转型。在这样的车轮用轴承装置中广泛使用双列角接触滚珠轴承， 因为其具有几个优点，例如期望的轴承刚度、高耐错位性以及有助于改
进燃料消耗的小转矩阻力。另一方面，双列角接触圆锥滚柱轴承广泛应 用于重型车辆中，如越野车和卡车等。
由于这些车轮用轴承装置布置在容易被污水溅到的位置，因此它们 设置有用于密封外部构件和内部构件之间的空间的密封装置。通常，密 封装置的具有密封唇的密封部件安装在形成固定构件的外部构件上，密 封唇适于与内部构件的外周表面滑动接触。特别是对于在恶劣条件下使 用的车辆，如越野车和卡车等，已经采用了若干改善密封性能的方法。
图23中示出了这类车轮用轴承装置的一个示例。该车轮用轴承装置
包括固定在底盘上的转向节51;穿过转向节51延伸的轴52;安装在轴
52上的穀轮54，经由螺栓53将车轮(未示出)紧固在毂轮54上；可旋 转地支撑毂轮54和轴52的车轮用轴承55;离合器56，通过气压控制离 合器56而使轴52和毂轮54接合和分离。
在转向节51和轴52之间形成环形室(真空室)57，室57与设置在 外侧(图23中的右侧)的密封室58中的离合器56连通。在离合器56 上作用负压力，从而当环形室57中的压力小于大气压时，离合器56作用而使轴52和毂轮54接合，另一方面，当环形室57处于大气压下时， 离合器56作用而使轴52和毂轮54分离。环形室57经由穿过转向节51 倾斜延伸的真空通道59与真空泵(未示出)连通。
车轮用轴承55为双列圆锥滚柱轴承，包括外部构件60，其外周 上形成有安装在转向节51上的体安装凸缘60b，其内周上形成有双列锥 形外滚道表面60a、 60a;内圈6K 62，其外周上形成有分别与双列锥形 外滚道表面60a， 60a相对的锥形内滚道表面61a、 62a;双列锥形滚柱63、 63，其容纳于外滚道表面60a、 60a和内滚道表面61a、 62a之间；保持架 64、 64，其可自由滚动地保持双列锥形滚柱63、 63。
毂轮54具有在其一端与其一体形成的车轮安装凸缘65，以及从车 轮安装凸缘65轴向延伸的筒形部54a。车轮用轴承55压配合在毂轮54 的筒形部54a上，并通过固定螺母66轴向不可移动地固定。滑动轴承67 设置在轴52和毂轮54之间以允许轴52和毂轮54相对转动。
密封件68、 69设置在车轮用轴承55两端，从而密封在外部构件60 和内圈61、 62之间形成的环形空间的开口，并将它们与环形室57及周 围环境隔离。密封件68包括压配合在外部构件60内的外壳体70和压配 合在内圈61上的内壳体71。密封唇70a、 71a—体结合到外壳体70的内 周和内壳体71的外周，从而可分别与内壳体71和外壳体70滑动接触。 车轮用轴承55的内侧与环形室57之间的压力差使这些密封唇70a、 71a 发生偏转，从而将车轮用轴承55内侧中的空气排至环形室57。因此当环 形室57排空后，车轮用轴承55内侧的压力变为与环形室57内的压力相 等。
另一方面，密封件69包括压配合在外部构件60内的外壳体72和压 配合在内圈62上的内壳体73，如图24所示。与内壳体73滑动接触的密 封唇72a和与车轮安装凸缘65的侧面滑动接触的侧唇72b —体结合到外 壳体72的两端。此外，密封唇73a —体结合到内壳体73的外周缘侧。 该密封件69具有施加压力差使得车轮用轴承55内侧的压力保持为预定 减小值的功能，并具有防止雨水或灰尘进入车轮用轴承内侧的功能。
专利文献1:日本特开专利申请No.2001/510534。

发明内容
本发明要解决的技术问题
在现有技术的车轮用轴承装置中，由于除密封唇72a、 73a分别与内 壳体72和外壳体73滑动接触外，还设置有与车轮安装凸缘65的侧面滑 动接触的侧唇72b，所以车轮用轴承装置可具有很好的密封性能。但是， 由于构造成侧唇72b与车轮安装凸缘65的侧面直接滑动接触，所以与侧 唇72b接触的车轮安装凸缘65的侧面需进行精加工以具有预定的表面粗 糙度。这增加了加工步骤，从而使制造成本升高。此外，由碳钢制成的 毂轮54的表面会很容易发生侵蚀。因此在侧唇72b与车轮安装凸缘65 的侧面直接接触的结构中，由于车轮安装凸缘65的侵蚀侧面将导致侧唇 72b过早地损坏，所以难以长期保持稳定的密封性能。
从而本发明的目的在于提供一种车轮甩轴承装置，该车轮用轴承装 置可提高密封性能，从而还能长期保持良好的轴承性能。
解决问题的方案
为了实现本发明的目的，提供了一种车轮用轴承装置，其包括外 部构件，在该外部构件的外周上形成有待安装在车辆悬架上的体安装凸 缘，在该外部构件的内周上形成有双列外滚道表面；内部构件，该内部 构件包括毂轮和压配合到该毂轮上的内圈或等速万向接头的外接头部 件，所述毂轮在一端上形成有车轮安装凸缘，在该毂轮的外周上形成有 筒形部，所述内部构件在其外周上形成有与所述双列外滚道表面相对设 置的内滚道表面；双列滚动元件，该双列滚动元件通过保持架可自由滚 动地容纳在所述外部构件的所述外滚道表面和所述内部构件的内滚道表
的密封件，、所述车轮用轴承装i:特征在(,在所述密封件的外侧密封
件的径向外侧设置有备用密封件，该备用密封件包括密封唇，该密封唇 朝向外侧径向向外倾斜，并且所述密封唇与环形金属件滑动接触，该环 形金属件由具有抗蚀性能的钢板冲压制成，并螺栓连接在所述车轮安装 凸缘的内侧侧面上。
根据本发明的第二代至第四代车轮用轴承装置包括毂轮，在其一端上一体形成有车轮安装凸缘；外部构件；内部构件；可滚动地容纳在 所述外部构件和内部构件之间的双列滚动元件；以及安装在由所述外部 构件和内部构件形成的环形开口中的密封件，由于所述车轮用轴承装置 的特征在于在所述密封件的外侧密封件的径向外侧设置有备用密封件， 该备用密封件包括密封唇，该密封唇朝向外侧径向向外倾斜，并且所述 密封唇与环形金属件滑动接触，该环形金属件由具有抗蚀性能的钢板冲
压制成，并螺栓连接在车轮安装凸缘的内侧侧面上，所以可以提供这样 的车轮用轴承装置，其不需将与侧唇滑动接触的车轮安装凸缘的内侧侧 面精加工至预定的表面粗糙度，并且能通过保持良好的密封接触表面而 提高密封性能，从而能长期保持良好的轴承性能。……(权利要求l)
优选的是，所述环形金属件在其外周上形成有轴向延伸的筒形部， 该筒形部装配在所述车轮安装凸缘的外周上。这样能够改善环形金属件 和车轮安装凸缘的内侧侧面之间的密封性能。……(权利要求2)
优选的是，在所述环形金属件的筒形部的端部与所述车轮安装凸缘 的外侧侧面之间设有间隙。这样不用担心环形金属件和车轮之间的干 涉。……(权利要求3)
还优选的是，所述车轮安装凸缘的外周形成有周向台阶状凹部，所 述环形金属件的所述筒形部装配在该凹部内。这样能够避免环形金属件 与制动器等部件之间的干涉。……(权利要求4)
优选的是，所述环形金属件的所述筒形部通过千涉配合安装在所述 外周上。这样在组装车轮用轴承装置时能够容易地将环形金属件安装在 车轮安装凸缘上。……(权利要求5)
优选的是，所述车轮安装凸缘的外周形成有朝向内侧轴向延伸的筒 形部，所述环形金属件的所述筒形部装配在该筒形部中。这样可以防止 雨水或灰尘进入环形金属件内，从而长期保持较好的密封性能。……(权 利要求6)
优选的是，所述环形金属件的所述筒形部干涉配合在所述车轮安装 凸缘的所述筒形部上。这样，尽管没有通过毂螺栓将环形金属件夹持在 安装凸缘的内侧侧面上，也可以将环形金属件保持在车轮安装凸缘上，从而改善组装和维护过程中安装毂螺栓的可操作性。……(权利要求7) 还优选的是，所述环形金属件被精加工，而使其具有预定的表面硬 度和表面粗糙度。这样仅通过简单地将环形金属件安装在车轮安装凸缘 上就可以具有良好的密封滑动接触表面，抑制密封唇(或唇部)与环形 金属件的磨损，从而长期保持较好的密封性能。……(权利要求8)
优选的是，在所述环形金属件和所述车轮安装凸缘之间插设弹性部 件。这样能够增强环形金属件和车轮安装凸缘之间的结合强度。……(权 利要求9)
优选的是，所述备用密封件包括多个彼此一体形成的密封唇。这样， 即使密封接触侧面被侵蚀并且外唇磨损，仍可以通过内唇长期保持稳定 的密封性能。……(权利要求10)
还优选的是，所述密封唇形成为朝外侧径向向外倾斜的侧唇，使它 们向其末端形成外扩结构。……(权利要求ll)
还优选的是，所述环形金属件包括与所述车轮安装凸缘的内侧侧面 紧密接触的盘形部和从盘形部的内周向内侧轴向延伸的筒形部，所述密 封唇形成为径向唇，并与所述环形金属件的所述筒形部的内周表面接 触。……(权利要求12)
优选的是，所述备用密封件与所述外侧密封件一体形成。……(权 利要求13)
还优选的是，所述一对密封唇的径向内侧的密封唇以比径向外侧的 密封唇大的过盈量与所述环形金属件接触。这样，可以抑制备用密封件 施加到车轮安装凸缘的旋转转矩阻碍作用，从而即使外密封唇会磨损， 也可以通过内密封唇长期保持稳定的密封性能。……(权利要求14)
发明效果
根据本发明的车轮用轴承装置，由于该车轮用轴承装置包括外部 构件，在该外部构件的外周上形成有待安装在车辆悬架上的体安装凸缘， 在该外部构件的内周上形成有双列外滚道表面；内部构件，该内部构件 包括毂轮和压配合到该毂轮上的内圈或等速万向接头的外接头部件，所 述毂轮在一端上形成有车轮安装凸缘，在该毂轮的外周上形成有筒形部，所述内部构件在其外周上形成有与所述双列外滚道表面相对设置的内滚
道表面；双列滚动元件，该双列滚动元件通过保持架可自由滚动地容纳 在所述外部构件的所述外滚道表面和所述内部构件的所述内滚道表面之 间；以及在形成于所述外部构件和内部构件之间的环形开口中安装的密 封件，并且所述车轮用轴承装置的特征在于在所述密封件的外侧密封 件的径向外侧设置有备用密封件，该备用密封件包括密封唇，该密封唇 朝向外侧径向向外倾斜，并且所述密封唇与环形金属件滑动接触，该环 形金属件由具有抗蚀性能的钢板冲压制成，并螺栓连接在车轮安装凸缘 的内侧侧面上，所以可以提供这样的车轮用轴承装置，其不需将与侧唇 滑动接触的车轮安装凸缘的内侧侧面精加工至预定的表面粗糙度，并且 能通过保持良好的密封接触表面而提高密封性能，从而能长期保持良好 的轴承性能。
本发明的最佳实施方式
本发明的最佳实施方式是一种车轮用轴承装置，其包括毂轮，在 其一端上形成有车轮安装凸缘，在该毂轮的外周上形成有从所述车轮安 装凸缘轴向延伸的筒形部；压配合到所述筒形部上的车轮用轴承，该车 轮用轴承包括外部构件，在该外部构件的外周上形成有待安装在车辆 悬架上的体安装凸缘，在该外部构件的内周上形成有双列外滚道表面； 一对内圈，在其外周上形成有与所述双列外滚道表面相对设置的内滚道 表面；双列滚动元件，其通过保持架可自由滚动地容纳在所述外部构件 的所述外滚道表面和所述内部构件的所述内滚道表面之间；以及在形成 于所述外部构件和内部构件之间的环形开口中安装的密封件，通过使所 述筒形部的端部径向向外塑性变形形成的敛缝部将所述车轮用轴承轴向 不可移动地固定，所述车轮用轴承装置的特征在于在所述外部构件的 外侧端的周边上安装有备用密封件，该备用密封件包括密封唇，该密封 唇朝向外侧径向向外倾斜，并且所述密封唇与环形金属件滑动接触，该 环形金属件由具有抗蚀性能的钢板冲压制成，所述环形金属件在其外周 上形成有轴向延伸的筒形部，该筒形部待装配在所述车轮安装凸缘的外 周上，并且通过安装在所述车轮安装凸缘上的毂螺栓将所述环形金属件固定在车轮安装凸缘的内侧侧面上。


图1是表示本发明的车轮用轴承装置的第一实施方式的纵向剖面
图2是图1的局部放大图3是本发明的环形金属件的前视图4是本发明的车轮用轴承装置的前视图5是本发明的车轮用轴承装置的第二实施方式的局部放大纵向剖 面图6是图5的环形金属件的修改例的前视图7是设有图6的环形金属件的车轮用轴承装置的前视图8是图6的环形金属件的另一修改例的前视图9是设有图8的环形金属件的车轮用轴承装置的前视图10是表示本发明的车轮用轴承装置的第三实施方式的纵向剖面
图11是图IO的局部放大图12是图10的环形金属件的前视图13是图10的车轮用轴承装置的前视图14是图12的环形金属件的修改例的前视图15是设有图14的环形金属件的车轮用轴承装置的前视图16是图12的环形金属件的另一修改例的前视图17是设有图16的环形金属件的车轮用轴承装置的前视图18是表示本发明的车轮用轴承装置的第四实施方式的纵向剖面
图19是图18的局部放大图20是表示本发明的车轮用轴承装置的第五实施方式的纵向剖面
图21是图20的局部放大图；图22是表示本发明的车轮用轴承装置的第六实施方式的纵向剖面
图23是表示现有技术的车轮用轴承装置的纵向剖面图；并且 图24是图23的局部放大图。
附图标记说明
1.......................毂^
la.....................筒形部
lb.....................齿部
lc......................敛缝部
ld......................肩部
2........................车轮用轴承
3........................外部构件
3a.......................外滚道表面
3b.......................体安装凸缘
4........................滚动元件
5a.......................内滚道表面
5b.......................大凸缘
5c........................小凸缘
6， 32.....................车轮安装凸缘
6a........................毂螺栓
6b........................车轮安装凸缘的基部
6c........................车轮安装凸缘的侧面
6d........................台阶部
6e， 10a， 16a, 18a， 23a， 40b...........筒形部
7..........................保持架
8， 35......................密封件
9， 36......................密封板10........................抛油环
10b.......................直立部
11， 14， 30， 38， 41.........芯金属
12， 15， 31， 42.............密封部件
12a， 12b, 15b， 31b， 31c， 37a， 37b............侧唇
12c， 42b， 42c.............径向唇
13， 29， 37， 39..............备用密封件
15a........................基部
16， 18， 19， 21， 23， 25， 27， 33， 40.........环形金属件
17， 20， 22， 26， 28..........螺栓插入孔
24.........................填料
31a， 42a...................固定部
34.........................固定螺栓
40a........................盘形部
51..........................转向节
52..........................轴
53..........................螺栓
54..........................毂轮
54a..........................筒形部
55...........................车轮用轴承
56...........................离合器
57...........................环形室
58...........................密封室
59...........................真空通道
60...........................外部构件
60a..........................外滚道表面
60b..........................体安装凸缘
61， 62........................内圈
61a， 62a.....................内滚道表面63............................圆锥滚柱
64............................保持架
65............................车轮安装凸缘
66............................固定螺母
67............................滑动轴承
68， 69.........................密封件
70， 72.........................外壳体
70a， 71a， 72a， 73a............密封唇
71， 73.........................内壳体
具体实施方式
第一实施方式
下面将结合

本发明的优选实施方式。
图1是表示本发明的车轮用轴承装置的第一实施方式的纵向剖面 图，图2是图1的局部放大图，图3是环形金属件的前视图；图4是本 发明的车轮用轴承装置的前视图。在以下的描述中，车轮用轴承装置的 用词"外侧"是指在车轮用轴承装置安装在车辆上时位于车体外侧的一 侧(附图左侧)，用词"内侧"是指位于车体内侧的一侧(附图右侧)。
该车轮用轴承装置是用于驱动轮的第二代，包括毂轮1和车轮用轴 承2。车轮用轴承2包括外部构件3、以及通过双列滚动元件(圆锥滚柱) 4、 4装配在毂轮1上的一对内圈5、 5。
毂轮1具有位于其一端上的用于安装车轮(未示出)的车轮安装凸 缘6、以及从车轮安装凸缘6轴向延伸的筒形部la，筒形部la在其内周 上形成齿部(或者花键)lb。毂螺栓6a沿着车轮安装凸缘6的周边等间 距地安装在车轮安装凸缘6上。车轮用轴承2通过预定干涉压配合到筒 形部la上，通过使筒形部la的端部径向向外塑性变形形成的敛缝部lc， 将车轮用轴承2相对于毂轮1轴向不可移动地固定。毂轮l由碳含量按重量计为0.40 0.80%的中碳钢(例如S53C)制 成，并通过高频感应淬火而硬化，使得从凸缘基部6b经过肩部到筒形部 lb的区域具有58 64HRC的表面硬度。从而，毂轮1具有足以抵抗施加 到车轮安装凸缘6上的旋转弯曲负载的机械强度，并可提高装配有内圈5、 5的筒形部la的抗微振磨损强度。
车轮用轴承2的外部构件3在其外周上一体形成有待安装在转向节 (未示出)上的体安装凸缘3b，在其内周上形成有均向外发散的双列外 滚道表面3a、 3a。外部构件3由碳含量按重量计为0.40 0.80%的中碳 钢(例如S53C)制成，双列外滚道表面3a、 3a通过高频感应淬火被硬化 为具有58 64HRC的表面硬度。
每个内圈5在其外周上形成有与双列外滚道表面3a、 3a之一相对设 置的内滚道表面5a、用于引导圆锥滚柱4的大凸缘5b和形成在内圈5的 直径较小侧以防止圆锥滚柱4脱落的小凸缘5c。内圈5、 5和滚动元件4 由例如SUJ2的高碳铬钢制成，并通过浸入淬火硬化至其芯部而具有58 64 HRC的表面硬度。多个滚动元件4、 4容纳在外部构件3的外滚道表 面与所述一对内圈5、 5的内滚道表面之间，并被保持架7、 7可自由滚 动地支撑。车轮用轴承2是所谓的背对背双列圆锥滚柱轴承，其中车轮 用轴承2与毂轮1的肩部ld抵接，并且两个内圈5的小凸缘5c彼此抵 接。
密封件8、 8安装在形成于外部构件3和内圈5之间的环形开口中， 以防止容纳在轴承内的油脂渗漏，并防止雨水和灰尘从外部进入轴承内。 如图2中的放大图所示，每个密封件8都包括所谓的填料密封，该填料 密封包括环形密封板9和抛油环10， 二者均具有L形横截面且彼此相对 设置。密封板9包括装配在外部构件3端部中的芯金属11和通过硫化粘 接一体粘附至芯金属11的密封部件12。芯金属11由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或抗蚀冷轧钢板(JIS SPCC等)制成，并通过冲压处理形 成为具有大致L形的截面。
另一方面，抛油环10由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或抗蚀 冷轧钢板(JISSPCC等)制成，并通过冲压处理形成为具有大致L形的截面，包括压配合到内圈5的大凸缘5b上的筒形部10a、以及从筒形部 10a径向向外延伸的直立部10b。与密封部件12—体形成的一对侧唇12a、 12b与抛油环10的直立部10b滑动接触，径向唇12c与筒形部10a滑动 接触。
根据本发明，除一对密封件8、 8外，还设置有压配合在外部构件3 的端部的外周上的备用密封件13。备用密封件13包括芯金属14和通过 硫化粘接一体粘附到芯金属14的密封部件15。芯金属14由奥氏体不锈 钢板UISSUS304等)或抗蚀冷轧钢板(JISSPCC等)制成，并通过冲 压处理形成为具有大致L形的截面。另一方面，密封部件15包括固定在 芯金属14外周缘上的基部15a和从基部15a径向向外延伸的侧唇15b， 侧唇15b倾斜形成外扩结构。侧唇15b与安装在车轮安装凸缘6的内侧 表面6c上的环形金属件16滑动接触，并防止雨水和灰尘进入密封件8。 因此，可以防止雨水和灰尘停留在毂轮1和车轮用轴承2之间的环形空 间内，还可以防止车轮安装凸缘6的基部6b产生侵蚀以及其强度下降。
环形金属件16由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或抗蚀冷轧钢 板(JISSPCC等)制成，通过冲压处理形成，并利用毂螺栓6a固定在车 轮安装凸缘6上，毂螺栓6a被夹持在环形金属件16与车轮安装凸缘6 之间。可以使用填料(未示出)固定环形金属件16以增强环形板16相 对于车轮安装凸缘6的内侧表面之间的密闭性。
环形金属件16具有大致盘形结构，在其外周设有朝向外侧轴向延伸 且截面基本为L形的筒形部16a，并且环形金属件16被精加工而具有预 定的表面硬度和粗糙度。筒形部16a适于装配在车轮安装凸缘6的外周 上。从而筒形部16a可以防止雨水进入环形金属件16的内部，通过保持 良好的密封接触表面提高了密封性能，从而长期保持良好的轴承性能。
环形金属件16的筒形部16a干涉配合在车轮安装凸缘6的外周上。 这样在组装车轮用轴承组件时可以容易地将环形金属件16安装到车轮安 装凸缘6上。此外，在环形金属件16的筒形部16a的端部与车轮安装凸 缘的外侧(安装车轮的一侧)侧面之间设置间隙，如图2中"t"所示。 这样不用担心环形金属件和车轮之间的干涉。如图3所示，环形金属件16沿其周边形成有彼此等间距隔开的六个 螺栓插入孔17。备用密封件13的侧唇15b与环形金属件16滑动接触， 如图3中虚线和图4中实线所示。
尽管在这里例示了用于驱动轮的第二代车轮用轴承装置，但应注意 的是，本发明还可以应用于第三代或第四代车轮用轴承装置及从动轮中。 此外，尽管在这里示出了双列圆锥滚柱轴承，但本发明还可以应用于双 列角接触滚珠轴承。
第二实施方式
以下将说明本发明的车轮用轴承装置的第二实施方式。图5是本发 明的车轮用轴承装置的第二实施方式的局部放大纵向剖面图。由于第二 实施方式与第一实施方式的基本不同之处仅在于车轮安装凸缘的一部分 和环形金属件的结构，因此，与前述实施方式所用相同的附图标记也用 于该修改例，并省略对相同部件的详细描述。
在本实施方式中，在车轮安装凸缘6的外周上形成较浅的台阶形凹 部6d。环形金属件18的筒形部18a装配在台阶形凹部6d上。筒形部18a 的长度小于第一实施方式的筒形部16a的长度，筒形部18a的端部延伸 至台阶形凹部6d的附近。由于环形金属件18的筒形部18a装配在车轮 安装凸缘6的台阶形凹部6d中，因此可以避免环形金属件18与制动器 等部件之间的干涉。
图6是环形金属件19的前视图，环形金属件19是图5中环形金属 件的修改例，图7是设有图6的环形金属件19的车轮用轴承装置的前视 图。由于本实施方式与第一实施方式的基本不同之处仅在于车轮安装凸 缘的一部分和环形金属件的结构，因此，与前述实施方式所用相同的附 图标记也用于该修改例，并省略对相同部件的详细描述。
如图6所示，环形金属件19沿其周边形成有彼此等间距隔开的六个 拉长的螺栓插入孔20。拉长的孔20能够容易地将插入孔20和用于车轮 安装凸缘6的毂螺栓6a的孔定位，从而使毂螺栓6a容易插入。备用密 封件13的侧唇15b与环形金属件19滑动接触，如图7所示。
图8是图6的环形金属件的另一修改例的前视图，图9是设有图8的环形金属件的车轮用轴承装置的前视图。与前述实施方式所用相同的 附图标记也用于该修改例，并省略对相同部件的详细描述。
图8所示的环形金属件21形成有彼此等间距隔开的两个螺栓插入孔 22。这些螺栓插入孔22都具有例如通过将图6的三个拉长孔20连接而 形成的长开口。螺栓插入孔22均具有很长的开口，从而能够使环形金属 件21在组装时更容易定位。备用密封件13的侧唇15b可与环形金属件 21滑动接触，如图9所示。
第三实施方式
图10是表示本发明的车轮用轴承装置的第三实施方式的纵向剖面 图，图11是图IO的局部放大图，图12是图IO的环形金属件的前视图， 图13是图10的车轮用轴承装置的前视图。由于本实施方式与前述实施 方式(图1和5)的基本不同之处仅在于车轮安装凸缘的一部分和环形金 属件的结构，因此，与前述实施方式所用相同的附图标记也用于该修改 例，并省略对相同部件的详细描述。
本实施方式中，除一对密封件8、 8外，还设置有压配合在外部构件 3的端部的外周上的备用密封件13。备用密封件13包括芯金属14和通 过硫化粘接一体粘附到芯金属14的密封部件15。侧唇15b与安装在车轮 安装凸缘6的内侧表面6c上的环形金属件23滑动接触，并防止雨水和 灰尘进入密封件8。因此，可以防止雨水和灰尘停留在毂轮l和车轮用轴 承2之间的环形空间内，还可以防止车轮安装凸缘6的基部6b产生侵蚀 以及其强度下降。
环形金属件23由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或抗蚀冷轧钢 板(JISSPCC等)制成，并通过冲压处理形成，适于通过毂螺栓6a固定 在车轮安装凸缘上，毂螺栓6a被夹持在环形金属件23与车轮安装凸缘 之间。
环形金属件23具有大致盘形结构，在其外周设有朝向内侧轴向延伸 且截面基本为L形的筒形部23a，并且环形金属件23被精加工而具有预 定的表面硬度和粗糙度，如图11的放大图所示。该环形金属件固定在车 轮安装凸缘6上，并且在其间插设有填料24，以提高与车轮安装凸缘6的内侧侧面6c的结合强度。车轮安装凸缘6的外周形成有突起，即，朝 内侧轴向延伸的筒形部6e。环形金属件23的筒形部23a的外周通过干涉 配合装配在车轮安装凸缘6的筒形部6e的内周中。车轮安装凸缘6和环 形金属件23各自的筒形部6e和23a之间的干涉配合可以提供这样的车 轮用轴承装置，该车轮用轴承装置可防止雨水进入环形金属件23的内部，
从而通过保持良好的密封接触表面而改善密封件8的密封性能，由此长 期保持良好的轴承性能。此外，筒形部6e和23a之间的干涉配合能够将 环形金属件23保持在车轮安装凸缘6上，从而改善了组装和维护过程中 安装穀螺栓的可操作性。
如图12所示，环形金属件23沿其周边形成有彼此等间距隔开的六 个螺栓插入孔17。备用密封件13的侧唇15b与环形金属件23滑动接触， 如图12中虚线和图13中实线所示。
图14是环形金属件23的修改例的前视图，图15是设有图14的环 形金属件25的车轮用轴承装置的前视图。与前述实施方式所用相同的附 图标记也用于该修改例，并省略对相同部件的详细描述。
如图14所示，环形金属件25沿其周边形成有彼此等间距隔开的六 个拉长的螺栓插入孔26。拉长的孔26能够容易地将插入孔26和用于车 轮安装凸缘6的毂螺栓6a的孔定位，从而使毂螺栓6a容易插入。备用 密封件13的侧唇15b与环形金属件25滑动接触，如图15所示。
图16是环形金属件23的另一修改例的前视图，图17是设有图16 的经修改的环形金属件的车轮用轴承装置的前视图。与前述实施方式所 用相同的附图标记也用于该修改例，并省略对相同部件的详细描述。
图16所示的环形金属件27形成有彼此等间距隔开的两个螺栓插入 孔28。这些螺栓插入孔28都具有例如通过将图14的三个拉长孔26连接 而形成的长开口。螺栓插入孔28均具有很长的开口，从而能够使环形金 属件27在组装时更容易定位。备用密封件13的侧唇15b可与环形金属 件27滑动接触，如图17所示。
第四实施方式
图18是表示本发明的车轮用轴承装置的第四实施方式的纵向剖面图，图19是图18的局部放大图。由于本实施方式与第一实施方式(图1) 的基本不同之处仅在于备用密封件的结构，因此，与前述实施方式所用 相同的附图标记也用于该修改例，并省略对相同部件的详细描述。
同样在本实施方式中，密封件8、 8设置在形成于外部构件3和内圈 5之间的环形开口中，以防止容纳在轴承内的油脂渗漏并防止雨水和灰尘 从外部进入轴承。备用密封件29压配合在外部构件3的端部的外周上。 如图19的放大图所示，备用密封件29包括压配合在外部构件3的外侧 端的外周上的芯金属30，以及通过硫化粘接一体粘附至芯金属30的密封 部件31。芯金属30由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或抗蚀冷轧钢 板(JISSPCC等)制成，并通过冲压处理形成为具有大致L形的截面。
另一方面，密封部件31包括固定在芯金属30上的固定部31a，以及 从固定部31a径向向外延伸的一对侧唇31b、 31c，侧唇31b、 31c倾斜形 成外扩结构。侧唇31b、 31c与车轮安装凸缘6内侧的侧表面6c直接接 触，从而防止雨水或灰尘等直接进入密封件8。所述一对密封唇31b、 31c 的径向内侧的密封唇31c以比径向外侧的密封唇31b大的过盈量与车轮 安装凸缘6接触。这可以防止雨水或灰尘停留在毂轮1和车轮用轴承2 之间的小环形空间内，还可以抑制车轮安装凸缘6的基部6b产生侵蚀以 及其强度降低。此外，还可以抑制备用密封件29施加到车轮安装凸缘的 旋转转矩阻碍作用，并且即使在密封接触侧面6c上产生侵蚀并且外侧唇 31b磨损，也可以通过内侧唇31c长期保持稳定的密封性能。
第五实施方式
图20是表示本发明的车轮用轴承装置的第五实施方式的纵向剖面 图，图21是图20的局部放大图。由于本实施方式与第四实施方式(图 18)的基本不同之处仅在于备用密封件的结构，因此，与前述实施方式 所用相同的附图标记也用于该修改例，并省略对相同部件的详细描述。
该车轮用轴承装置具有第二代结构，包括毂轮1和双列滚柱轴承2。 毂轮1具有位于其一端的用于安装车轮(未示出)的车轮安装凸缘32和 从车轮安装凸缘32轴向延伸的筒形部la。
同样在本实施方式中，密封件35、 8设置在形成于外部构件3和内圈5之间的环形开口中，以防止容纳在轴承内的油脂渗漏并防止雨水和 灰尘从外部进入轴承。
在本实施方式中，形成密封接触表面的环形金属件33通过固定螺栓 34固定在车轮安装凸缘32内侧的侧面6c上。环形金属件33由奥氏体不 锈钢板(JISSUS304等)或抗蚀冷轧钢板(JISSPCC等)制成，并通过 冲压处理形成。优选将环形金属件33固定到车轮安装凸缘32上，且在 环形金属件33与车轮安装凸缘32之间间插设填料(未示出)，以提高与 车轮安装凸缘32的结合强度。环形金属件33被精加工而具有预定的表 面硬度和粗糙度。
外侧密封件35具有如图21所示的基本L形截面，并形成填料密封， 该填料密封包括彼此相对设置的环形密封板36和抛油环10。外侧密封件 35与其径向外侧的备用密封件37 —体形成。密封板36包括压配合在外 部构件3端部的内周中的芯金属38和通过硫化粘接一体粘附至芯金属38 的密封部件12。芯金属38由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或抗蚀 冷轧钢板(JISSPCC等)制成，并通过冲压处理形成。
另一方面，密封部件12包括与抛油环10的直立部10b滑动接触的 一对侧唇12a、 12b，以及与筒形部10a滑动接触的径向唇12c。备用密封 件37—体连接到密封部件12的径向外侧，并包括一对侧唇37a、 37b， 密封部件12通过硫化粘接一体粘附至芯金属38。侧唇37a、 37b经由预 定界面与环形金属件33滑动接触，从而防止雨水或灰尘等直接进入填料 密封部。这样，可以抑制雨水或灰尘停留在毂轮1和车轮用轴承2之间 的小环形空间内，还可以抑制车轮安装凸缘32的基部6b产生侵蚀以及 其强度和耐久性降低。此外，仅通过将环形金属件33安装在车轮安装凸 缘32的侧表面6c上，就可抑制侧唇37a、 37b的磨损，从而具有良好的 密封接触表面。另外，尽管外侧唇37a会磨损，也可以通过内侧唇37b 而长期保持稳定的密封性能。
第六实施方式
图22是本发明的车轮用轴承装置的第六实施方式的纵向剖面图。由 于本实施方式与第五实施方式(图20)的基本不同之处仅在于备用密封
20件和环形金属件的结构，因此，与前述实施方式所用相同的附图标记也 用于该修改例，并省略对相同部件的详细描述。
在本实施方式中，备用密封件39压配合在外部构件3的端部的外周 上，形成备用密封件39的密封接触表面的环形金属件40固定在车轮安 装凸缘32的侧面6c上。备用密封件39包括压配合在外部构件3的外侧 端的外周上的芯金属41、以及通过硫化粘接一体粘附至芯金属41的密封 部件12。芯金属41由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或抗蚀冷轧钢 板(nsspcc等)制成，并通过冲压处理形成。
另一方面，密封部件42包括固定在芯金属41上的固定部42a，以及 从固定部42a径向向外倾斜延伸的一对径向唇42b、 42c，径向唇42b、 42c轴向并排设置。径向唇42b、 42c与环形金属件40直接接触，并且防 止雨水或灰尘等直接进入密封件8内。
环形金属件40由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或抗蚀冷轧钢 板(JIS SPCC等)制成，并通过冲压处理形成盘形部40a和从盘形部40a 轴向延伸的筒形部40b，备用密封件39的径向唇42b、 42c与筒形部40b 滑动接触。与环形金属件33 (第五实施方式)类似，环形金属件40被精 加工而具有预定的表面硬度和表面粗糙度，从而可以抑制径向唇42b、42c
的磨损，由此具有良好的密封滑动接触表面。
已经参照优选实施方式对本发明进行描述。很显然，通过阅读和理 解以上详细描述，本领域普通技术人员可进行修改和替代。本发明旨在 理解为包括落在所附权利要求或其等同物的范围内的所有这些替代和修 改。
工业实用性
本发明的车轮用轴承装置无论是用于驱动轮还是从动轮都可应用于 第二代、第三代或第四代的任一代轴承装置。
权利要求
1、一种车轮用轴承装置，该车轮用轴承装置包括外部构件，在该外部构件的外周上形成有待安装在车辆悬架上的体安装凸缘，而在该外部构件的内周上形成有双列外滚道表面；内部构件，该内部构件包括毂轮和压配合到该毂轮上的内圈或等速万向接头的外接头部件，所述毂轮在一端上形成有车轮安装凸缘，在该毂轮的外周上形成有筒形部，所述内部构件在其外周上形成有与所述双列外滚道表面相对设置的内滚道表面；双列滚动元件，该双列滚动元件通过保持架可自由滚动地容纳在所述外部构件的所述外滚道表面和所述内部构件的所述内滚道表面之间；以及在形成于所述外部构件和内部构件之间的环形开口中安装的密封件，所述车轮用轴承装置的特征在于在所述密封件的外侧密封件的径向外侧设置有备用密封件，所述备用密封件包括密封唇，该密封唇朝向外侧径向向外倾斜，并且所述密封唇与环形金属件滑动接触，该环形金属件由具有抗蚀性能的钢板冲压制成，并螺栓连接在所述车轮安装凸缘的内侧侧面上。
2、 根据权利要求1所述的车轮用轴承装置，其特征在于所述环形 金属件在其外周上形成有轴向延伸的筒形部，该筒形部装配在所述车轮 安装凸缘的外周上。
3、 根据权利要求2所述的车轮用轴承装置，其特征在于在所述环 形金属件的筒形部的端部与所述车轮安装凸缘的外侧侧面之间设有间 隙。
4、 根据权利要求1至3中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在 于所述车轮安装凸缘的外周形成有周向台阶状凹部，所述环形金属件的所述筒形部装配在该凹部内。
5、 根据权利要求2至4中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于所述环形金属件的所述筒形部通过干涉配合安装在所述车轮安装凸 缘的外周上。
6、 根据权利要求1所述的车轮用轴承装置，其特征在于所述车轮 安装凸缘的外周形成有朝向内侧轴向延伸的筒形部，所述环形金属件的 所述筒形部装配在该筒形部中。
7、 根据权利要求6所述的车轮用轴承装置，其特征在于所述环形 金属件的所述筒形部干涉配合在所述车轮安装凸缘的所述筒形部上。
8、 根据权利要求1至7中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在 于所述环形金属件被精加工，而使其具有预定的表面硬度和表面粗糙 度。
9、 根据权利要求1至8中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于在所述环形金属件和所述车轮安装凸缘之间插设弹性部件。
10、 根据权利要求1至9中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于所述备用密封件包括多个彼此一体形成的密封唇。
11、 根据权利要求IO所述的车轮用轴承装置，其特征在于所述密 封唇形成为朝外侧径向向外倾斜的侧唇，使它们向其末端形成外扩结构。
12、 根据权利要求10所述的车轮用轴承装置，其特征在于所述环 形金属件包括与所述车轮安装凸缘的内侧侧面紧密接触的盘形部和从该 盘形部的内周向内侧轴向延伸的筒形部，并且其中所述密封唇形成为径 向唇，并与所述环形金属件的所述筒形部的内周表面接触。
13、 根据权利要求10至12中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于所述备用密封件与所述外侧密封件一体形成。
14、 根据权利要求10至13中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于所述一对密封唇的径向内侧的密封唇以比径向外侧的密封唇大 的过盈量与所述环形金属件接触。
全文摘要
问题一种车轮用轴承装置，其中密封件改进了密封性能以长期保持轴承性能。解决问题的方式备用密封件(13)安装在外部构件(3)的端部的外周上，该备用密封件(13)一体具有径向向外倾斜延伸的密封唇(13b)。与密封唇(13b)滑动接触的金属环(16)在其外径部分具有中空筒形部(16a)，并由具有抗蚀性质的钢板通过挤压加工而形成为基本L形。金属环(16)的中空筒形部(16a)装配在车轮安装凸缘(6)的外径表面上，并通过毂螺栓(6a)固定在适当位置，栓接在车轮安装凸缘(6)中，同时保持在毂螺栓与内侧侧面(6c)之间。雨水等不能进入金属环(16)的内侧，这样提高了密封件(8)的密封性能而长期保持轴承性能。
文档编号F16C33/78GK101529106SQ20078003744
公开日2009年9月9日 申请日期2007年9月20日 优先权日2006年10月6日
发明者有竹恭大, 服部直志 申请人:Ntn株式会社