CN100420869C - 车轮用轴承装置 - Google Patents

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CN100420869C CNB200580016762XA CN200580016762A CN100420869C CN 100420869 C CN100420869 C CN 100420869C CN B200580016762X A CNB200580016762X A CN B200580016762XA CN 200580016762 A CN200580016762 A CN 200580016762A CN 100420869 C CN100420869 C CN 100420869C
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Abstract

使转动体(3)介于外侧构件(1)和内侧构件(2)的轨道面(4、5)之间,设有分别密封两构件(1、2)之间的环状空间的两端的密封机构(7、8)。在内侧构件(2)的车轮安装用的凸缘(2a)上设有遮蔽板(11)。遮蔽板(11)具有靠近外侧构件(1)的外舷侧端的外周并构成迷宫式密封(10)的筒部(11a)。在外侧构件(1)的外周面(1b)设有将流入水引导至外侧构件(1)的下方的引导机构(1c)。引导机构(1c)将沿着所述凸缘(2a)以及遮蔽板(11)流入所述遮蔽板(11)与外侧构件(1)之间的水、以及沿着所述外侧构件(1)的外径面流入所述遮蔽板(11)与外侧构件(1)之间的水引导至下方。引导机构(1c)由环状的槽或突条等构成。

Description

车轮用轴承装置技术领域本发明涉及机动车等中的车轮用轴承装置,尤其涉及其密封构造。 背景技术由于机动车等车辆所使用的轴承装置处于暴露在路面等上的苛刻的环境下,所以要求可靠地防止来自外部的尘埃或泥水的侵入,另外,从保 守地不需要的方面考虑,还要求有效的防止润滑脂泄漏的效果。因此,釆用了例如图9所示那样的密封构造(例如特开2003—202028号公报)。该 图的轴承装置是使滚珠33介于外侧构件31和内侧构件32的多列轨道面 34、 35之间的装置,在内外的构件32、 31之间形成的环状空间的外舷侧 (outboard)的端部被密封构件37所密封。内舷侧(inboard)端通过在内 轮外径压入吊环(slinger) 38而被轴承盖(未图示)密封。此外,在特开 2003—202028号公报中,在内舷侧采用组合密封(未图示),实现了密封 性能的提高。图9 (B)放大表示了图9 (A)的X部分。外舷侧的密封构件37是 在芯构件39设置了弹性构件40的构件,弹性构件40具有与内侧构件32 的外周的密封接触面32c接触的三个密封唇40a、 40b、 40c。其中一个密 封唇40a是防止封入润滑脂流出的润滑脂唇(grease lip),在轴承空间的 内侧延伸。其它的密封唇40b、40c是防止尘埃或泥水的侵入的粉尘唇(dust lip)。这些密封唇40a〜40c的前端部在未组装于密封接触面32c的自然状 态下,如图9(B)所示,是从密封接触面32c的假想位置突出了的形状, 由此,各密封唇40a〜40c以规定的过盈量与密封接触面32c接触。但是,在上述轴承装置的外侧的密封构造中,由于设有具有多个密封 唇40a〜40c的密封构件37,所以密封构件37的轴向尺寸变长。因此,轴 承装置在轴向上变长,重量增加。在作为机动车部件的车轮用轴承装置中,由于燃料费的提高等,要求尽量降低重量。另外,由于使密封构件37的密封唇40a〜40c以规定的过盈量与内侧构件32的密封接触面32c接触, 所以接触阻力增大,轴承转矩增大。此外,上述三个密封唇40a〜40c以 密封接触面32c、即、毂轮(hub axle)作为滑动面,但由于该滑动面不断 地被泥水污损,所以滑动面容易生锈,其结果是密封唇的磨损增加,若长 期使用,泥水有可能会浸入轴承内部。为了防止泥水浸入到该轴承内部, 还考虑了进一步增大上述过盈量,但接触阻力会进一步变大,轴承转矩也 会进一步增大。因此,并非上策,希望对其进行改善。发明内容本发明的目的在于,提供一种车轮用轴承装置,其能够尽量抑制外舷 侧的密封唇的滑动面被泥水污损,且能够防止因密封唇的磨损而造成的密 封性的下降。本发明的车轮用轴承装置具备:在内周具有多列轨道面的外侧构件;具有与这些轨道面相对的轨道面且在外舷侧端的外周具有车轮安装用的凸缘的内侧构件;介于相对的轨道面之间的多列的转动体;和对所述外侧 构件和内侧构件之间的环状空间的两端进行密封的外舷侧及内舷侧的密 封机构,相对于车体旋转自如地支承车轮,其中,在所述车轮安装用的凸 缘的内舷侧端设有遮蔽板,所述遮蔽板具有接近所述外侧构件的外舷侧端 的外周并构成迷宫式密封的筒部,在所述外侧构件的外周面以被所述遮蔽 板覆盖且位于所述迷宫式密封内的方式设有引导机构,所述引导机构将沿 着所述凸缘及遮蔽板流入所述遮蔽板和外侧构件之间的水、以及沿着所述 外侧构件的外径面流入所述遮蔽板和外侧构件之间的水引导至外侧构件 的下方。根据该结构,能够得到如下作用,在外舷侧的密封机构中,通过所述 引导机构,将流入构成迷宫式密封的遮蔽板和外侧构件之间的水引导至外 侧构件的下方。由此,能够阻止泥水进入毂轮与接触密封的滑动面,从而 抑制该滑动面生锈。因此,能够抑制接触密封的磨损,从而防止密封性的 降低。另外,在遮蔽板和外侧构件之间构成的迷宫式密封起到防止主要来 自外部的尘埃或泥水等的侵入的功能。由此,由于能够阻止泥水等进入接 触密封部,所以可简化接触密封,降低因接触密封的接触阻力而产生的转矩。另外,通过接触密封的简化,可縮短内侧构件等的轴向长度,相应地 还可降低轴承重量。由此,可有助于提高车辆的里程。在本发明中,所述引导机构可设在所述外侧构件的被所述遮蔽板覆盖 的轴向范围的外周。通过这样在比遮蔽板的内舷侧端更靠外舷侧配置引导 机构,可利用引导机构将沿着内侧构件的车轮安装用凸缘及沿着外侧构件 的双方而流过来的水滴一同引导至外侧构件的下方,从而能够防止浸入到 外舷侧的密封机构。所述引导机构可以是在所述外侧构件的外周面沿着圆周方向设置的 槽,另外,所述引导机构也可以是在所述外侧构件的外周面沿着圆周方向 设置的突条,此外,还可以是在外侧构件的外周面安装的独立的构件。如果引导机构是槽或突条,则由于可与外侧构件一体地形成引导机 构,所以能够避免构件数目、组装工时的增加。如果引导机构是独立的构 件,虽然构件数目、组装工时会增加,不过可避免外侧构件的加工的复杂 化。在本发明中,所述遮蔽板的筒部可以是具有将沿着外周的水送返到筒 部的基端侧的回水部的形状。如果回水部设置于遮蔽板,则能够防止水沿 着遮蔽板的外周从其前端浸入,可进一步可靠地防止泥水流入密封机构。所述遮蔽板优选釆用具有耐腐蚀性的材质。遮蔽板是配置在容易被泥 水侵袭的位置的构件,另外,如果遮蔽板生锈,则该锈有可能与水一同流 入密封机构。因此,遮蔽板优选采用耐腐蚀性优异的材质。附图说明本发明可根据参考了附图的以下的适当的实施例的说明更加明确地 理解。但是,实施例以及附图仅用于图示及说明,不应用来确定本发明的 范围。本发明的范围由附加的权利要求书来确定。在附图中,多幅图中的 同一构件符号表示同一部分。图1 (A)是本发明的第一实施方式的车轮用轴承装置的剖面图,(B) 是(A)的A部的放大图;图2是表示图1的接触密封的其他例子的放大剖面图;图3是表示图1的接触密封的又一其他例子的放大剖面图;图4是本发明的第二实施方式的车轮用轴承装置的密封机构及遮蔽板周边的局部剖面图;图5是本发明的第三实施方式的车轮用轴承装置的密封机构及遮蔽 板周边的局部剖面图;图6是本发明的第四实施方式的车轮用轴承装置的密封机构及遮蔽 板周边的局部剖面图;图7是表示图6的实施方式的变形例的密封机构及遮蔽板周边的局部 剖面图;图8是表示第一实施方式的车轮用轴承装置的周边部的剖面图; 图9 (A)是现有例的剖面图,(B)是(A)的X部的放大图。具体实施方式参照图1说明本发明的第一实施方式。该实施方式是内轮旋转型、从 动轮支承用的车轮用轴承装置,被分类为第三代型。此外,在本说明书中, 在已组装于车辆的状态下,将车宽方向的靠近外侧的一侧称为外舷侧,将 车宽方向的靠近中央的一侧称为内舷侧。在图1中左侧为外舷侧,右侧为"该车轮用轴承装置具备:在内周具有多列轨道面4的外侧构件1;具 有分别与这些轨道面4相对的轨道面5的内侧构件2;介于这些多列轨道面4、 5之间的多列转动体3。转动体3由滚珠构成,在每个列均由保持 器6保持。该车轮用轴承装置为多列的角接触球轴承,各轨道面4、 5的 剖面形成为圆弧状,背面一致地形成有接触角。外侧构件1成为固定侧的构件,是具有车体安装凸缘la的一体的构 件。内侧构件2是旋转侧的构件,其由具有车轮安装凸缘2a的毂轮2A、 和与该毂轮2A的内舷侧端的外径嵌合的另外的内轮2B构成,在毂轮2A 及内轮2B上分别形成有各列轨道面5、 5。车轮安装凸缘2a在外侧构件1 的外舷侧位于靠近内侧构件2的一端的位置,形成为比外侧构件1的圆筒 部的外径面更向外径侧突出。内轮2B由在毂轮2A的内舷侧的端部设置 的紧固部在轴向上被靠紧固定于毂轮2A。在内外的构件2、 l之间形成的 环状空间的两侧的开口端部分别被密封机构7、 8密封。图1 (B)放大表示了图1 (A)的A部。如该图所示,外舷侧的密封 机构7由接触密封9和迷宫式密封10构成,所述接触密封9安装于外侧 构件1、并与内侧构件2相接,所述迷宫式密封10处于比该接触密封9 更靠轴承空间的外侧、且设置在内外的构件2、 l之间。迷宫式密封10是 由安装在内侧构件2的车轮安装凸缘2a上的遮蔽板11与外侧构件1的外 周面lb之间的间隙形成的非接触密封。遮蔽板11是由圆筒状的筒部lla 和在径方向上延伸的立板部lib构成的剖面为L字状的构件,将立板部 lib固定安装于车轮安装凸缘2a的内舷侧面2b。在该状态下,筒部lla 的内面接近于外侧构件1的外周面lb而形成迷宫式密封10。在外侧构件 1的外周面lb上形成有沿圆周方向的槽lc,该槽lc被遮蔽板11覆盖、 且位于迷宫式密封IO,该槽lc构成了引导机构。上述接触密封9由芯构件12和弹性构件13构成,所述芯构件12的 剖面大概形状为L字状、其由圆筒部12a和立板部12b构成,所述弹性构 件13由被固定安装于该芯构件12的橡胶之类的弹性材料构成。该接触密 封9,通过将芯构件12的圆筒部12a嵌合于外侧构件1的内径面,而被 安装于外侧构件l。在弹性构件13上形成有三个密封唇13a、 13b、 13c, 这些密封唇13a、 13b、 13c的前端朝向内侧构件2的外周的上述车轮安装 凸缘2a附近的密封面2c。其中,除了相对于内外的构件2、 l之间的轴承 空间而处于最内侧的密封唇13a之外,各密封唇13b、 13c是防止尘埃、泥水的侵入的粉尘唇,并被形成为:各自前端向轴承空间的外侧延伸。这 些粉尘唇13b、 13c在不具有过盈量的状态下与上述密封面2c接触。最内侧的密封唇13a是防止封入润滑脂的流出的润滑脂唇,并被形成为:其前 端向轴承空间的内侧延伸,具有过盈量地与上述密封面2c接触。图l (A)的内舷侧的密封机构8作为组合密封而构成,该组合密封 由芯构件14和接触密封15构成,所述芯构件14的剖面为L字状、其由 圆筒部14a和立板部14b构成,所述接触密封15与该芯构件14的立板部 14b的内侧接触。此时,在立板部14b的轴承空间的朝向外侧的侧面上, 还可固定安装后述的图8的多极磁铁19,形成为兼用磁性编码器的吊环。 多极磁铁是在圆周方向上使磁极交替地被磁化的环状的磁铁,通过从轴向 面对该多极磁铁来配置磁性传感器20,构成检测车轮转速的转速检测装置。该车轮用轴承装置的内舷侧端被安装在外侧构件上的密封盖17封闭了端面的整体。上述磁性传感器20安装于该密封盖17等。根据该结构的车轮用轴承装置,由接触密封9和迷宫式密封10构成 图1 (B)的外舷侧的密封机构7,由于位于该迷宫式密封10、且在外侧 构件1的外周面lb上形成有成为引导机构的沿圆周方向的槽lc,所以能 够防止来自外部的尘埃或泥水的侵入通过迷宫式密封10而浸入的情况。特别是沿着凸缘2a以及遮蔽板11而流入到遮蔽板11与外侧构件1 之间的水、以及沿着外侧构件1的外径面而流入到遮蔽板11与外侧构件 1之间的水,被槽lc引导至外侧构件1的下方,因此防止泥水侵入接触 密封部的效果高。因此,即使外舷侧的密封机构7处于被泥水污损的环境下,泥水也不 会浸入内侧构件2的密封面2c,从而能够抑制该部分的生锈。因此,即 使简化接触密封9,也能够确保充分的密封功能,并且,没有因密封面2c 的生锈而造成的接触密封9的磨损,从而不必担心密封性会下降。在该例 子中,作为简化接触密封9的方式,是成为粉尘唇的密封唇13b、 13c不 具有过盈量地与内侧构件2的密封面2c接触的方式。因此,尽管相比于 具有过盈量的情况,接触密封9的密封功能下降,但由于存在迷宫式密封 10及成为所述引导机构的槽lc,所以作为密封机构7整体能够确保充分 的密封功能。由此,因接触密封9的接触阻力而产生的转矩变小,可有助 于提高车辆的里程。此外,作为减小接触密封9的接触阻力的结构,在上述例子中举出了 作为粉尘唇的密封唇13b、 13c不具有过盈量地与密封面2c接触的结构, 但也可通过减小过盈量来减小接触阻力。图2及图3表示图1 (B)中的接触密封9的其他例子。通过如图2 所示那样省去图1 (B)中的成为粉尘唇的最外侧的密封唇13c,或者如图 3所示那样一同省去成为粉尘唇的两个密封唇13b、 13c,由此减小接触密 封9的接触阻力。在这样减少了密封唇的个数的情况下,通过简化接触密封9的形状, 接触密封9的轴向尺寸变短,相应地还能够縮短用于与接触密封9接触的 密封面2c的轴心长度,从而能够縮短轴承装置的轴向长度。由此,可实现车轮用轴承装置的轻量化,在这一点上也有助于提高车辆的里程。在图2、图3的例子中,由于接触密封9以外的结构与图1 (B)相同,所以对通用部分标注同一符号并省略其说明。图4表示本发明的第二实施方式。在该车轮用轴承装置中,外舷侧的 密封机构7的引导机构由在外侧构件1的外周面lb上沿圆周方向形成的 突条ld构成。该突条ld与上述同样,位于由安装在内侧构件2的车轮安 装凸缘2a上的遮蔽板11和外侧构件1的外周面lb之间的间隙形成的迷 宫式密封10。在该实施方式中,沿着凸缘2a以及遮蔽板11流入遮蔽板 11与外侧构件1之间的水、以及沿着外侧构件1的外径面流入遮蔽板11 与外侧构件l之间的水被突条ld阻挡,而并不流入到外舷侧,被直接引 导至外侧构件1的下方。因此,能够阻止泥水侵入到接触密封部。突条ld的这种泥水侵入阻止功能和迷宫式密封10的与上述同样的功 能相结合,能够进一步提高外舷侧的密封机构7的密封功能。因此,与上 述同样地,因接触密封9的接触阻力而产生的转矩变小,可有助于提高车 辆的里程。另外,通过该优异的密封功能,不言而喻,在该实施方式中当 然也可进行如图2及图3所示的接触密封的简化。其它的结构、效果与第 一实施方式相同,对于对应部分标注同一符号并省略其说明。图5表示本发明的第三实施方式。构成接触密封9的剖面大致形状为 L字状的芯构件12通过其圆筒部12a,从外舷侧嵌入并固定于外侧构件1 的外周面lb。该圆筒部12a的外周面和遮蔽板11的内周面的间隙为迷宫 式密封10。在该实施方式中,作为一构件的圆筒部12a的内舷侧的端部 lc起到引导机构的作用,沿着凸缘2a以及遮蔽板11流入遮蔽板11与外 侧构件1之间的水、以及沿着外侧构件1的外径面流入遮蔽板11与外侧 构件l之间的水被端部lc阻挡,而并不流入到外舷侧,被直接引导至外 侧构件l的下方。因此,能够提高阻止泥水侵入接触密封部的效果。作为引导机构的端部lc的这种泥水侵入阻止功能和迷宫式密封10的 与上述同样的功能相结合,与上述同样地能够进一步提高外舷侧的密封机 构7的密封功能。因此,与上述同样地,因接触密封9的接触阻力而产生 的转矩变小,可有助于提高车辆的里程。另外,通过该优异的密封功能, 不言而喻,在该实施方式中当然也可进行如图2及图3所示的接触密封的简化。其它的结构、效果与第一实施方式相同,对于对应部分标注同一符 号,在此也省略其说明。图6表示本发明的第四实施方式。该车轮用轴承装置,在图1所示的第一实施方式中,使外舷侧的密封机构7的遮蔽板11的筒部lla形成为 具有将沿外周的水送返到基端侧(筒部lla和立板部llb的角部llc)的 回水部(waterretum)的形状。具体而言,如图所示,通过形成使筒部lla 和立板部11b所成的角度cx小于90。的形状,筒部lla成形为前端的直径 大于基端的直径的锥筒状,从而形成回水部。在该结构的情况下,迷宫式 密封1的间隙具有朝向内舷侧扩大的倾向,沿着车轮安装凸缘2a的内舷 侧面2b及立板部lib流动的水、或者沿着筒部lla的外周流动的水集中 于角部llc,并被直接引导至遮蔽板ll的下方。另一方面,在外侧构件1的外周面lb上,与第一实施方式同样,形 成有沿圆周方向的槽lc,该槽lc被遮蔽板11覆盖且位于迷宫式密封10。 该槽lc构成了引导机构。因此,沿着外侧构件l的外径面流入遮蔽板ll 与外侧构件1之间的水被槽lc引导至外侧构件1的下方,因此,还与上 述筒部lla的具有回水部的形状所产生的功能相结合,基本能够完全阻止 泥水侵入接触密封部。其它的结构、效果与第一实施方式相同,对于对应 部分标注同一符号,在此也省略其说明。图7表示图6的第四实施方式的变形例。遮蔽板11的筒部lla形成 为圆筒状,在该筒部lla的内舷侧端部设有外向锷部lld。通过该外向锷 部lld形成具有回水部的形状。因此,沿着车轮安装凸缘2a的内舷侧面 2b及立板部lib流动的水或者沿着筒部lla的外周流动的水,从圆筒部 lla的外表面被直接引导至遮蔽板ll的下方。由于迷宫式密封10及槽lc 的结构与上述相同,所以通过它们的协同效果,能够提高阻止泥水侵入接 触密封部的作用。其它的结构与第一实施方式的情况相同。再有,图6及 图7的实施方式的遮蔽板11的形状也可适用于图4或图5所示的实施方 式。在所述各实施方式中采用的遮蔽板11,其筒部Ha靠近外侧构件的 外舷侧的外周而构成迷宫式密封10,起到上述密封功能,但由于在泥水 的暴露环境下会被不断污损,所以优选由具有耐腐蚀性的材质构成。由此,能够长期维持其密封功能。迷宫式密封10的间隙优选设为0.5mm左右(包 含公差为0.4〜0.8mm)。再有,在上述各实施方式中,对外侧构件l为固定侧构件、内侧构件 2为旋转侧构件的车轮用轴装置的情况进行了说明,但即使应用于与上述 相反的外侧构件1为旋转侧构件、内侧构件2为固定侧构件的车轮用轴装 置的情况,也能够获得与上述同样的效果。图8表示第一实施方式的车轮用轴承装置的周边构造。外侧构件1 由悬架装置的关节(knuckle) 16固定,在关节16上一体地设有密封盖部 17。另外,在图示的车轮用轴承装置中,内舷侧的密封机构8具备多极磁 铁19,形成为构成磁性编码器的结构,在关节16上设置有与该多极磁铁 19面对的磁性传感器20。在内侧构件2的车轮安装用凸缘2a中压入有轮 毂螺栓23。制动器转子21和车轮的轮缘(rim)部22以重叠状态安装在 轮毂螺栓23上,通过螺母24的拧合而紧固。由于其它的结构与图1所示 的实施方式相同,所以对通用部分标注同一符号并省略其说明。另外,该 周边构造并不限于第一实施方式,还可适用于上述的其它实施方式的车轮 用轴承装置的周边构造。

Claims (7)

1. 一种车轮用轴承装置, 其具备: 在内周具有多列轨道面的外侧构件; 具有与这些轨道面相对的轨道面且在外舷侧端的外周具有车轮安装用的凸缘的内侧构件; 介于相对的轨道面之间的多列的转动体;和 对所述外侧构件和内侧构件之间的环状空间的两端进行密封的外舷侧及内舷侧的密封机构, 该车轮用轴承装置相对于车体旋转自如地支承车轮, 其中, 在所述车轮安装用的凸缘的内舷侧端设有遮蔽板,所述遮蔽板具有接近所述外侧构件的外舷侧端的外周并构成迷宫式密封的筒部,在所述外侧构件的外周面以被所述遮蔽板覆盖且位于所述迷宫式密封内的方式设有引导机构,所述引导机构将沿着所述凸缘及遮蔽板流入所述遮蔽板和外侧构件之间的水、以及沿着所述外侧构件的外径面流入所述遮蔽板和外侧构件之间的水引导至外侧构件的下方。
2. 根据权利要求1所述的车轮用轴承装置,其中, 所述引导机构设在所述外侧构件的被所述遮蔽板覆盖的轴向范围的外周。
3. 根据权利要求1所述的车轮用轴承装置,其中, 所述引导机构是在所述外侧构件的外周面沿着圆周方向设置的槽。
4. 根据权利要求l所述的车轮用轴承装置,其中, 所述引导机构是在所述外侧构件的外周面沿着圆周方向设置的突条。
5. 根据权利要求l所述的车轮用轴承装置,其中, 所述引导机构是在所述外侧构件的外周面安装的构件。
6. 根据权利要求l所述的车轮用轴承装置,其中, 所述遮蔽板的筒部是具有将沿着外周的水送返到筒部的基端侧的回水部的形状。
7.根据权利要求1所述的车轮用轴承装置,其特征在于, 所述遮蔽板采用具有耐腐蚀性的材质。
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