CN103016539B - 带有防飞溅保护的轴承组件 - Google Patents

带有防飞溅保护的轴承组件 Download PDF

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Abstract

一种车轮轴承组件包括车轮轴承，限定了孔的转向节构件，和置于孔内的且被配置为转动地支撑车轮轮毂的轴承。轴承包括被配置为遮挡轴承内部工作件的密封构件。车轮轴承组件还包括置于车轮轮毂上的环状挡环，该环状挡环被配置为至少部分地遮挡密封组件以使轴承从外部环境中摄取的污染物最少化。车轮轴承组件进一步包括环状防护件，该防护件被配置为至少部分地为挡环遮挡污染物且为任意污染物从外部环境进入密封构件形成了曲折通道。同时揭露了使用上述的车轮轴承组件的车辆。

Description

带有防飞溅保护的轴承组件
技术领域
本发明涉及一种带有防飞溅保护的轴承组件
背景技术
当前平路和越野行驶的车辆一般使用包括多种轴承来支撑驱动轴和其他旋转件的悬架系统。在车辆的运转中，这些轴承可能暴露在各种污染物中，例如路面残片和泥浆。这些污染物可撞击轴承且穿过轴承的外部构造，这些，依次地，可导致轴承内部工作件的服饰和其他破坏，且负面地影响轴承的性能和可靠性。因此，需要保护轴承的内部部件，例如密封件，座圈，和球或滚珠不受这些潜在危害的污染和破坏。
附图说明
车轮轴承组件包括车轮轮毂，限定了孔的转向节构件，和置于孔中且被配置为转动地支撑车轮轮毂的轴承。轴承包括被配置为遮挡轴承的内部工作件的密封构件。车轮轴承组件还包括置于轮毂上的环状挡环，该环状挡环被配置为至少部分地遮挡密封构件，以使轴承从外部环境摄取的污染物最少化。车轮轴承组件还包括环状防护件，该防护件被配置为至少部分地为挡环遮挡污染物且针对任意污染物造成了从外部环境到密封构件的曲折路径。
车轮轴承组件还可包括防护件限定的排出通道，该排出通道被配置为允许排出进入了防护件的污染物至周围环境。
环状防护件可保持在轴承和转向节构件之间。
车轮轮毂可包括被配置为维持轴承在车轮轮毂上的辗制结构。这样，环状挡环可被压在辗制结构上。
挡环可包括被配置为卡扣在车轮轮毂上的多个突起部。
轴承可包括外座圈和内座圈，且车轮轮毂可至少部分地组成内座圈。
密封构件可置于内座圈和外座圈之间。
车轮轴承组件可包括被配置为在挡环和防护件之间延伸的环状聚合物唇缘。这样的聚合物唇缘可相对挡环和防护件中的一个固定。从而，聚合物唇缘可接触挡环和防护件中的每一个，且由低摩擦复合物形成，从而使挡环和防护件之间的拖拽最小化。
也揭露了使用以上描述的车轮轴承组件的车辆。
从下文中对实现本发明的最佳模式的有附图的详细描述可知，本发明的上述特征和优势以及其他特征和优势是很明显的。
附图说明
图1是装有包括车轮轴承在内的悬架系统的机动车辆的示意性俯视图；
图2是图1所示的车轮轴承组件的示意性剖面图，该车轮轴承组件展示为具有挡环和限定了排出通道的防护件；和
图3是图2所示的防护件所限定的排出通道关闭的示意性透视图。
具体实施方式
参考附图，其中相同的附图标记表示相同的部件，图1显示了相对路面12定位的机动车辆10的示意图。车辆包括车身14。车辆10还包括被配置为推进车辆的动力传动系16。如图1所示，动力传动系16可包括发动机18、变速器20以及一个或多个电动机/发电机（未示出）
车辆10还包括多个车轮22和24。多个车轮22和24中每个都包括安装在其上的可充气轮胎26。尽管图1显示了带有轮胎26的四个车轮22、24，但是也可类似地想到具有更少或更多车轮和轮胎的车辆。取决于动力传动系16的具体配置，发动机18的动力可通过车轮22、车轮24或通过车轮22和24传送至路面12。
如图1所示，车辆悬架系统25操作地将车身14连接到车轮22、24，用于维持车轮和路面12之间的接触，且用于维持车辆10的控制。如图所示，悬架系统25可包括多个上控制臂28和下控制臂30，其中一个上控制臂和一个下控制臂连接至车轮22、24中的一个。尽管图1显示了悬架系统25的具体配置，但是也可类似地想到其他车辆悬架设计。悬架系统25还包括弹簧32和减震器34。每个弹簧32和减震器34都被配置为在车辆10驶过路面12时控制相应车轮22，24的偏转和对象车轮的随后回弹。
如图1所示，每个相应的车轮可包括车轮轴承组件36。如图2所示，车轮轴承组件36操作地将车轮22、24中的一个连接至车身14。车轮轴承组件36包括被配置为附接至车轮22、24中的一个的车轮轮毂38。车轮轴承组件36还包括由车身14支撑的转向节构件40。转向节构件40限定了孔42。如图所示，孔42形成为穿过转向节构件40。轴承44安装在孔42中且被配置为可转动地支撑车轮轮毂38。轴承44包括多个球46，该球46被配置为在内座圈和外座圈48、50之间在润滑油中滚动，所述润滑油具体配方为在轴承运转过程中减小球和座圈之间的摩擦力。通常，润滑油的润滑性能会受污染物（例如周边环境中普遍存在的沙和盐）的负面影响。这些污染物可被从路面12飞溅起的泥浆带到轴承44上。
继续参考图2，轴承组件36包括内环39，该内环39与车轮轮毂38共同组成内座圈48。为了维持轴承44的一致的可靠性和滚动摩擦，轴承还包括被置于内座圈和外座圈48、50之间的密封构件52和密封构件53。密封构件52和53被配置为遮挡轴承的内部工作件，例如球46以及内座圈和外座圈48、50的球接触表面。密封构件52包括至少一个唇缘54，该唇缘54被用来使润滑油留在轴承44内部且阻止各种污染物和路上碎屑进入轴承的内部工作件。密封构件52、53一般被固定在内座圈48或外座圈50上，这样唇缘54在轴承44的运转过程中被置于与两个座圈48、50中的另一个滑动接触。通常，密封构件52、53由具体配方的聚合物模制，所述聚合物被配置为能够在大的温度范围内保持弹性性质且能经受与车辆10中使用的不同化学制品的接触。
从图2可看出，车轮轴承组件36还包括环状挡环56。挡环56由高强度材料（例如钢）形成，以承受在车辆10运行中可能从路面抛向轴承44的石块的冲击。挡环56置于车轮轮毂38上且被配置为至少部分地遮挡密封构件52，以使轴承44从环境中摄取的污染物和碎片减到最少。如图所示，车轮轮毂38包括被配置为将轴承44保持在车轮轮毂38上的辗制结构（rollform）58。辗制结构58还提供了让挡环56压入的表面60。相应地，挡环56固定在车轮轮毂38上以同内座圈48同步转动。如图所示，挡环56可包括多个突起部62，所述突起部围绕挡环的内径同心地布置，且被配置为卡扣到辗制结构58。突起部62的实际数目可以是3个或更多，例如取决于选择用于挡环56的材料。
如图2所示，车轮轴承组件36还包括环状防护件64，其被配置为至少部分地为挡环56遮挡污染物和路上碎物。防护件64被压到轴承44的外座圈50上。因此，防护件64目的是要被安装到外座圈50上，这样防护件在轴承44的运转中相对挡环56转动。与挡环56相似，防护件64也由高强度材料形成，例如钢，以承受从路面12抛起的石块的影响。挡环56和防护件64的组合布置形成了外界环境到密构件56之间的曲折路径66。曲折路径66有助于阻止任意污染物从外部环境直接进入密封构件52。
如图2和3所示，车轮轴承组件36还包括排出通道68。排出通道68由防护件64限定且被配置为允许已经进入防护件的污染物在进入密封构件52之前返回外部环境。当在车辆10中所安装的位置观察车轮轴承组件36时，排出通道68布置在防护件64的底部。排出通道的该布置允许进入防护件的液态污染物不被留在防护件64和密封构件52间，而是通过重力被排至外部环境。
为了协助将液态污染物保持在排出通道68附近，车轮轴承组件36可包括被配置为在挡环和防护件64之间延伸（如图2所示）的环状聚合物唇缘70。如图所示，环状唇缘70可相对挡环56或防护件64（未示出）固定。唇缘70可由低摩擦复合物（lowfrictioncompound）形成，例如DuPontTeflon或Vespel，这样挡环56和防护件64之间的拉力为最小。相应地，在车辆10的运转中，所选复合物的低摩擦特性可允许唇缘70与防护件64物理接触过程中与挡环56实际上物理接触接触（或如果安装在防护件上），不会发生严重拖拽影响。
尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。

Claims (9)

1.一种车轮轴承组件，包括：
车轮轮毂；
转向节构件，其限定了孔；
轴承，其置于孔中且被配置为转动地支撑车轮轮毂，且具有被配置为遮挡轴承的内部工作件的密封构件；
环状挡环，其置于车轮轮毂上且被配置为至少部分地屏蔽密封构件以使轴承从周围环境中摄取的污染物最少化；和
环状防护件，其被配置为至少部分地为挡环挡住污染物且针对任意污染物造成了从外部环境到密封构件的曲折路径；
其中，车轮轮毂包括被配置为将轴承保持在车轮轮毂上的辗制结构，环状挡环被压到辗制结构上且由此固定到车轮轮毂。
2.如权利要求1所述的车轮轴承组件，进一步包括由防护件限定的排出通道，该排出通道被配置为允许进入防护件的污染物被排出至周围环境。
3.如权利要求1所述的车轮轴承组件，其中环状防护件保持在轴承和转向节构件之间。
4.如权利要求1所述的车轮轴承组件，其中挡环包括被配置为卡扣在辗制结构上以压在其上的多个突起部。
5.如权利要求1所述的车轮轴承组件，其中轴承包括外座圈和内座圈，且其中车轮轮毂至少部分地组成了内座圈。
6.如权利要求1所述的车轮轴承组件，其中密封构件置于内座圈和外座圈之间。
7.如权利要求1所述的车轮轴承组件，进一步包括被配置为在挡环和防护件之间延伸的环状聚合物唇缘。
8.如权利要求7所述的车轮轴承组件，其中环状聚合物唇缘相对挡环和防护件的其中一个固定。
9.如权利要求7所述的车轮轴承组件，其中环状聚合物唇缘与挡环和防护件中的每一个接触，且由复合物形成，该复合物配置为使得挡环和防护件之间的拖拽最小化。
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