轮毂轴承单元车轮侧用密封圈的制作方法

1.本实用新型涉及例如用于支承汽车车轮的轮毂轴承单元中使用的车轮侧用密封圈。


背景技术：

2.以往，对于用于支承汽车车轮的轮毂轴承单元，为了防止泥水等异物侵入到其内部，而使用了用于将内侧部件与外侧部件之间密封的轴承密封圈。这样的轴承密封圈安装于轮毂轴承单元的内侧部件与外侧部件之间。并且，在该轴承密封圈中，有时会如专利文献1记载那样，采用芯金侧构件+密封侧构件的密封圈设计。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2018-96444a号公报
6.但是，专利文献1没有考虑到芯金侧构件会发生移动的情况，并0且，在专利文献1的轴承密封圈中，关于芯金侧构件的形状，沿径向
7.由内到外具有多段弯折部，但第一段弯折部和第二段弯折部均设为以90
°
弯折。该方式的芯金侧构件的抗移动性较差。另外，在专利文献1中，没有考虑密封圈的自锁装置，芯金侧构件如果发生移动，则会碰撞到钢球，导致轴承失效的风险增大。


技术实现要素：

8.本实用新型是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种具有芯金侧构件和密封侧构件的轮毂轴承单元车轮侧用密封圈，能够提高芯金侧构件的抗移动性，并且即使发生移动时也能够避免芯金侧构件的端部触碰钢球。
9.具体地说，根据本实用新型的第1方案，提供一种轮毂轴承单元车轮侧用密封圈，包括设于轮毂轴承单元的轴承法兰侧的芯金侧构件和设于轮毂轴承单元的外圈侧的密封侧构件，其中，上述芯金侧构件的形状形成为，在组装于轮毂轴承单元的状态下，沿径向由内到外形成有第一段弯折部、第二段弯折部，并且，上述第一段弯折部从上述芯金侧构件的与轴向平行且与轮毂轴承单元的轮毂主轴相嵌合的水平部的轴向外侧端部，以相对于该水平部垂直或成锐角的方式延伸，上述第二段弯折部从上述第一段弯折部的径向外侧端部，以相对于上述水平部平行以外的角度向径向外侧且向轴承法兰内壁延伸。
10.根据本实用新型的第2方案，在第1方案的基础上，上述芯金侧构件还具有：第三段弯折部，其从上述第二段弯折部的径向外侧端部沿径向垂直地向径向外侧延伸；和第四段弯折部，其在上述第三段弯折部的径向外侧端部，以朝向上述密封侧构件延伸的方式延伸，上述芯金侧构件的第四段弯折部与上述密封侧构件之间的轴向间隙小于上述芯金侧构件的水平部的轴向内侧端部与上述轮毂轴承单元的钢球之间的轴向间隙。
11.根据本实用新型的第3方案，在第2方案的基础上，上述密封侧构件具备：在上述芯金侧构件的水平部的径向外侧沿径向垂直地向径向外侧延伸的第一部分；从上述第一部分
的径向外侧端部向上述芯金侧构件的第二段弯折部与第三段弯折部的边界延伸的第二部分；和从上述第二部分的轴向外侧端部与上述芯金侧构件的第三段弯折部平行地向径向外侧延伸的第三部分，在上述密封侧构件的上述第三部分，沿径向由内到外，以朝向上述芯金侧构件的第三段弯折部的方式形成有不与上述芯金侧构件接触的三个唇部、即第一唇部、第二唇部、第三唇部，上述芯金侧构件的上述第四段弯折部插入于上述密封侧构件的上述第二唇部与第三唇部之间且不与上述密封侧构件接触。
12.根据本实用新型的第4方案，在第2或第3方案的基础上，上述芯金侧构件的第三段弯折部与轴承法兰内壁接触或经由附于第三段弯折部的橡胶与轴承法兰内壁接触。
13.根据本实用新型的第5方案，在第3方案的基础上，在上述密封侧构件的第一部分的径向内侧端部，形成有分别与上述芯金侧构件的水平部及第一段弯折部接触的第一密封唇及第二密封唇。
14.实用新型效果
15.根据上述第1方案，由于第一段弯折部从水平部以相对于该水平部垂直或成锐角的方式延伸，即以90
°
直角或锐角弯折，第二段弯折部从第一段弯折部的径向外侧端部以相对于水平部平行以外的角度向径向外侧且向轴承法兰内壁延伸，所以芯金侧构件的抗移动性好。并且，在第一段弯折部以90
°
直角弯折的情况下，芯金侧构件的形状设计所需空间小。另外，第二段弯折部从第一段弯折部以相对于水平部平行以外的角度弯折即可，不限定角度，根据各型号轴承的内部空间可适当调整该角度值。
16.根据上述第2方案，如果芯金侧构件发生移动，则相较于芯金侧构件与钢球的接触，芯金侧构件会优先与密封侧构件接触，形成密封圈内部自锁效果，确保芯金侧构件的水平部的轴向内侧端部不会触碰到钢球，从而有效保证轮毂轴承单元的寿命。
17.根据上述第3方案，第三段弯折部及第四段弯折部与密封侧构件的三个唇部形成三层迷宫设计，能够确保良好的抗泥水性。并且，迷宫的入口方向为轴向外侧方向，入口方向隐蔽，能够最大限度地保证轴承密封圈的抗泥水性。此外，径向外侧的两层迷宫在轴承密封圈入口附近，能够从源头上阻止泥水等异物侵入。
18.根据上述第4方案，该芯金侧构件的第三段弯折部与轴承法兰内壁接触或经由附于第三段弯折部的橡胶与轴承法兰内壁接触，一定程度上阻止泥水等异物侵入轴承法兰内壁r角，从而有效保证轴承法兰内壁不被锈蚀。
19.根据上述第5方案，由于芯金侧构件和密封侧构件采用两唇接触的方式，所以能够有效降低摩擦力矩，在实现轴承密封圈的低摩擦力矩的效果的同时确保抗泥水性。
20.根据本实用新型，能够提供一种具有芯金侧构件和密封侧构件的轮毂轴承单元车轮侧用密封圈，能够提高芯金侧构件的抗移动性，并且，即使发生移动芯金侧构件时也能够避免芯金侧构件的端部触碰钢球。
附图说明
21.图1是表示用于支承汽车车轮的、能够适用本实用新型的轴承密封圈的轮毂轴承单元的纵剖视图。
22.图2是表示本实用新型的轴承密封圈的相对于图1的主要部分放大图。
23.附图标记说明
24.1：轮毂主轴，1a、2a：内圈滚道，2：内圈，3：内侧部件，4：钢球，5：外侧部件(外圈)，5a：外圈滚道，6：轴承法兰，6a：螺栓，8：螺栓孔，13：轻量孔，20：外侧密封圈，30：内侧密封圈，21：芯金侧构件，21a：水平部，21b：第一段弯折部，21c：第二段弯折部，21d：第三段弯折部，21e：第四段弯折部，22：密封侧构件，22a：第一部分，22b：第二部分，22c：第三部分，22d：第一唇部，22e：第二唇部，22f：第三唇部，22g：第一密封唇，22h：第二密封唇，23：支承芯金。
具体实施方式
25.以下，使用附图详细说明本实用新型的优选实施方式。此外，为了便于说明，存在结构要素的比例不一致及省略部分结构要素的情况。另外，关于轴向，“外”是指将轮毂轴承单元组装后的状态下的车宽方向外侧、即车轮侧，相当于图1的左侧。相反地，“内”是指将轮毂轴承单元组装后的状态下的车宽方向中央侧，相当于图1的右侧。关于径向，“外”是指远离轮毂轴承单元的轴心线的一侧，“内”是指接近轮毂轴承单元的轴心线的一侧。
26.首先，对能够适用本实用新型的轮毂轴承单元进行说明。图1是表示用于支承汽车车轮的、能够适用本实用新型的轴承密封圈的轮毂轴承单元的纵剖视图。此外，需要说明的是，作为能够适用本实用新型的轴承密封圈的轮毂轴承单元并不限定于此，也能够将本实用新型的轴承密封圈适用于其他轮毂轴承单元。
27.如图1所示，轮毂轴承单元具备：作为外圈的外侧部件5，其在内周面一体地形成有多列(例如两列)外圈滚道5a；由轮毂主轴1和压入到该轮毂主轴1的内圈2构成的内侧部件3，其在外周面形成有与多列的外圈滚道5a分别相对的多列(例如两列)的内圈滚道1a、2a；以及多列(例如两列)的作为滚动体的钢球4，其滚动自如地收纳在该内侧部件3与外侧部件5的滚道之间。在内侧部件3上一体地形成有用于经由刹车盘安装车轮的、向径向外侧突出的轴承法兰6，在该轴承法兰6的周向等距位置设有供用于紧固车轮的螺栓6a穿插的螺栓孔8。并且，在轴承法兰6的各螺栓孔8之间设有用于实现轻量化的轻量孔13。而且，为了防止泥水等异物侵入到内部，在内侧部件3与外侧部件5之间且在两端分别安装有外侧密封圈20及内侧密封圈30。在图1中，外侧密封圈20及内侧密封圈30仅被示意性示出。
28.接下来，对本实施方式的轮毂轴承单元车轮侧用密封圈进行说明。图2是表示本实用新型的轴承密封圈的相对于图1的主要部分放大图，本实施方式的轮毂轴承单元车轮侧用密封圈具体为图1中的外侧密封圈20(以下有时也称为轴承密封圈)。
29.如图2所示，外侧密封圈20包括设于轮毂轴承单元的轴承法兰6侧的芯金侧构件21和设于外侧部件(外圈)5侧的密封侧构件22。并且，芯金侧构件21的形状形成为，在组装于轮毂轴承单元的状态下，沿径向由内到外形成有多段的弯折部，具体地说，芯金侧构件21具有：与轴向平行且与轮毂主轴1相嵌合的水平部21a；从水平部21a的轴向外侧端部以与水平部21a垂直的方式延伸的第一段弯折部21b；从第一段弯折部21b的径向外侧端部以相对于水平部21a平行以外的角度向径向外侧且向轴承法兰内壁延伸的第二段弯折部21c；从第二段弯折部21c的径向外侧端部沿径向垂直地向径向外侧延伸的第三段弯折部21d。而且，在芯金侧构件21的第三段弯折部21d的径向外侧端部，以朝向密封侧构件22延伸的方式还形成有第四段弯折部21e。在此，第四段弯折部21e以与轴向平行的方式延伸。
30.第一段弯折部21b也可以以相对于水平部21a成锐角的方式延伸。第二段弯折部21c能够根据需要以适当角度弯折，并且，第三段弯折部21d与轴承法兰内壁接触。而且，虽
未图示，也可以对第三段弯折部21d的轴向外侧设置橡胶并使第三段弯折部21d经由附于第三段弯折部21d的橡胶而与轴承法兰内壁接触。
31.另外，如图2所示，密封侧构件22具备：在芯金侧构件21的水平部21a的径向外侧沿径向垂直地向径向外侧延伸的第一部分22a；从第一部分22a的径向外侧端部向芯金侧构件21的第二段弯折部21c与第三段弯折部21d的边界延伸的第二部分22b；和从第二部分22b的轴向外侧端部与芯金侧构件21的第三段弯折部22e平行地向径向外侧延伸的第三部分22c。
32.此外，密封侧构件22的第一部分22a也可以不是垂直地向径向外侧延伸，而是与芯金侧构件21的第一段弯折部21b同样地，以相对于水平部21a成锐角的方式延伸。
33.另外，如图2所示，在密封侧构件22的第三部分22c，沿径向由内到外，以朝向芯金侧构件21的第三段弯折部21d的方式形成有三个唇部、即第一唇部22d、第二唇部22e、第三唇部22f。
34.并且，如图2所示，在组装状态下，芯金侧构件21的第四段弯折部21e插入于密封侧构件22的第二唇部22e与第三唇部22f之间且不与密封侧构件22接触。
35.另外，密封侧构件22通常由橡胶构成，为了支承密封侧构件22，在密封侧构件22的轴向内表面，形成有通过常用的硫化粘合等方式一体地附着于在第一部分22a、第二部分22b、第三部分22c的支承芯金23，并且，支承芯金23的两端分别埋入于第一部分22a及第三部分22c。
36.而且，在密封侧构件22的第一部分22a的径向内侧端部，形成有分别与芯金侧构件21的水平部21a及第一段弯折部21b接触的第一密封唇22g及第二密封唇22h。
37.另外，如图2所示，芯金侧构件21的第四段弯折部21e与密封侧构件22(具体为第三部分22c)之间的轴向间隙m小于芯金侧构件21的水平部21a的轴向内侧端部与钢球4之间的轴向间隙n。
38.以上，对外侧密封圈20的具体结构进行了说明。接下来，说明通过本实施方式的外侧密封圈20得到的效果。
39.在本实施方式的外侧密封圈20中，芯金侧构件21具有：与轴向平行且与轮毂主轴1相嵌合的水平部21a；从水平部21a的轴向外侧端部以相对于水平部21a垂直或成锐角的方式延伸的第一段弯折部21b；从第一段弯折部21b的径向外侧端部以相对于水平部21a平行以外的角度向径向外侧且向轴承法兰内壁延伸的第二段弯折部21c；和从第二段弯折部21c的径向外侧端部沿径向垂直地向径向外侧延伸的第三段弯折部21d。也就是说，芯金侧构件21沿径向由内到外，先从水平部21a以相对于水平部21a垂直或成锐角的方式弯折，即以90
°
直角或锐角弯折，再根据需要以与水平部21a平行以外的适当角度(优选尽量不平行)弯折，再弯折至轴向垂直方向(即径向)。通过采用第一段弯折部从水平部以相对于该水平部垂直或成锐角的方式延伸且第二段弯折部从第一段弯折部的径向外侧端部以相对于水平部平行以外的角度向径向外侧且向轴承法兰内壁延伸的结构，根据解析和试验结果，可知芯金侧构件的抗移动性好。并且，优选第一段弯折部以90
°
弯折，这样的芯金侧构件的形状设计所需空间小。另外，第二段弯折部不限定角度，根据各型号轴承的内部空间可适当调整该角度值。
40.另外，在本实施方式的外侧密封圈20中，在芯金侧构件21的第三段弯折部21d的径向外侧端部，以朝向密封侧构件22延伸的方式还形成有第四段弯折部21e。芯金侧构件21的
第四段弯折部22e与密封侧构件22的第三部分22c之间的轴向间隙m小于芯金侧构件21的水平部21a的轴向内侧端部与钢球4之间的轴向间隙n。由此，如果芯金侧构件发生移动，则相较于芯金侧构件与钢球的接触，芯金侧构件会优先与密封侧构件接触，形成密封圈内部自锁效果，确保芯金侧构件的水平部的轴向内侧端部不会触碰到钢球，从而有效保证轮毂轴承单元的寿命。
41.另外，在本实施方式的外侧密封圈20中，密封侧构件22具备：在芯金侧构件21的水平部21a的径向外侧沿径向垂直地向径向外侧延伸的第一部分22a；从第一部分22a的径向外侧端部向芯金侧构件21的第二段弯折部21c与第三段弯折部21d的边界延伸的第二部分22b；和从第二部分22b的轴向外侧端部与芯金侧构件21的三段弯折部21d平行地向径向外侧延伸的第三部分22c。并且，在密封侧构件22的第三部分22c，沿径向由内到外，以朝向芯金侧构件21的第三段弯折部21d的方式形成有不与芯金侧构件21接触的三个唇部、即第一唇部22d、第二唇部22e、第三唇部22f。芯金侧构件21的第四段弯折部21e插入于密封侧构件22的第二唇部22e与第三唇部22f之间且不与密封侧构件22接触。
42.由此，第三段弯折部及第四段弯折部与密封侧构件的三个唇部形成三层迷宫设计，能够确保良好的抗泥水性。并且，迷宫的入口方向为轴向外侧方向，入口方向隐蔽，能够最大限度地保证轴承密封圈的抗泥水性。此外，径向外侧的两层迷宫在轴承密封圈入口附近，能够从源头上阻止泥水等异物侵入。
43.另外，在本实施方式的外侧密封圈20中，第三段弯折部21d与轴承法兰内壁接触或经由附于第三段弯折部21d的橡胶与轴承法兰内壁接触。由此，一定程度上阻止泥水等异物侵入轴承法兰内壁r角，从而有效保证轴承法兰内壁不被锈蚀。
44.另外，在本实施方式的外侧密封圈20中在密封侧构件22的第一部分22a的径向内侧端部，形成有分别与芯金侧构件21的水平部21a及第一段弯折部21b接触的第一密封唇22g及第二密封唇22h。由此，由于芯金侧构件和密封侧构件采用两唇接触的方式，所以有效降低摩擦力矩，在实现轴承密封圈的低摩擦力矩的效果的同时确保抗泥水性。
45.因此，根据本实施方式，在具有芯金侧构件和密封侧构件的轮毂轴承单元车轮侧用密封圈中，抗泥水性良好，能够提高芯金侧构件的抗移动性，并且即使发生移动芯金侧构件时也能够避免芯金侧构件的端部触碰钢球。
46.以上，仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行了详细说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施方式做出各种各样的变更和补充或采用类似的方式替代，本实用新型的技术范围应由权利要求书来确定，而且还应包括与权利要求书的记载内容相等同的含义及其范围内的所有变更。

技术特征：
1.一种轮毂轴承单元车轮侧用密封圈，包括设于轮毂轴承单元的轴承法兰侧的芯金侧构件和设于轮毂轴承单元的外圈侧的密封侧构件，其特征在于，所述芯金侧构件的形状形成为，在组装于轮毂轴承单元的状态下，沿径向由内到外形成有第一段弯折部、第二段弯折部，并且，所述第一段弯折部从所述芯金侧构件的与轴向平行且与轮毂轴承单元的轮毂主轴相嵌合的水平部的轴向外侧端部，以相对于该水平部垂直或成锐角的方式延伸，所述第二段弯折部从所述第一段弯折部的径向外侧端部，以相对于所述水平部平行以外的角度向径向外侧且向轴承法兰内壁延伸。2.根据权利要求1所述的轮毂轴承单元车轮侧用密封圈，其特征在于，所述芯金侧构件还具有：第三段弯折部，其从所述第二段弯折部的径向外侧端部沿径向垂直地向径向外侧延伸；和第四段弯折部，其在所述第三段弯折部的径向外侧端部，以朝向所述密封侧构件延伸的方式延伸，所述芯金侧构件的第四段弯折部与所述密封侧构件之间的轴向间隙小于所述芯金侧构件的水平部的轴向内侧端部与所述轮毂轴承单元的钢球之间的轴向间隙。3.根据权利要求2所述的轮毂轴承单元车轮侧用密封圈，其特征在于，所述密封侧构件具备：在所述芯金侧构件的水平部的径向外侧沿径向垂直地向径向外侧延伸的第一部分；从所述第一部分的径向外侧端部向所述芯金侧构件的第二段弯折部与第三段弯折部的边界延伸的第二部分；和从所述第二部分的轴向外侧端部与所述芯金侧构件的第三段弯折部平行地向径向外侧延伸的第三部分，在所述密封侧构件的所述第三部分，沿径向由内到外，以朝向所述芯金侧构件的第三段弯折部的方式形成有不与所述芯金侧构件接触的三个唇部、即第一唇部、第二唇部、第三唇部，所述芯金侧构件的所述第四段弯折部插入于所述密封侧构件的所述第二唇部与第三唇部之间且不与所述密封侧构件接触。4.根据权利要求2或3所述的轮毂轴承单元车轮侧用密封圈，其特征在于，所述芯金侧构件的第三段弯折部与轴承法兰内壁接触或经由附于第三段弯折部的橡胶与轴承法兰内壁接触。5.根据权利要求3所述的轮毂轴承单元车轮侧用密封圈，其特征在于，在所述密封侧构件的第一部分的径向内侧端部，形成有分别与所述芯金侧构件的水平部及第一段弯折部接触的第一密封唇及第二密封唇。

技术总结
提供一种具有芯金侧构件和密封侧构件的轮毂轴承单元车轮侧用密封圈，抗泥水性良好，并且能够提高芯金侧构件的抗移动性。上述芯金侧构件的形状形成为，在组装于轮毂轴承单元的状态下，沿径向由内到外形成有第一段弯折部、第二段弯折部，并且，上述第一段弯折部从芯金侧构件的与轴向平行且与轮毂轴承单元的轮毂主轴相嵌合的水平部的轴向外侧端部，以相对于水平部垂直或成锐角的方式延伸，上述第二段弯折部从上述第一段弯折部的径向外侧端部，以相对于上述水平部平行以外的角度向径向外侧且向轴承法兰内壁延伸。向轴承法兰内壁延伸。向轴承法兰内壁延伸。


技术研发人员：赵琼卓 张龙
受保护的技术使用者：恩斯克(中国)研究开发有限公司
技术研发日：2022.12.21
技术公布日：2023/7/19