CN103477103B - 车轮轴承装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置构造成通过提高外构件和转向节之间的密封性能而防尘，密封件的抗泥水性提高，并且能够长期确保密封件的密封性能。密封件(9)包括：抛油环(11)，其具有压配合到内圈(3)中的圆筒状部(11a)以及从圆筒状部(11a)径向向外延伸的立板部(11b)；以及密封板(12)，其包括压配合到外构件(10)中的金属芯(13)以及具有一对侧唇(14a，14b)和油脂唇(14c)的密封构件(14)，所述一对侧唇(14a，14b)结合至金属芯(13)，所述一对侧唇(14a，14b)以倾斜方式径向向外延伸并与立板部(11b)滑动接触，油脂唇(14c)在侧唇(14a，14b)的内径侧以倾斜方式向轴承的内部延伸。密封构件(14)包绕金属芯(13)的端部外表面并从该端部径向向外延伸而形成具有基本L形截面的外周唇(17)。外周唇(17)布置成装配在外构件(10)与转向节(K)的凸缘部(18)之间。

Description

车轮轴承装置
技术领域
本发明涉及一种用于可旋转地支撑车轮的车轮轴承装置，更具体而言涉及这样一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置能够通过提高轴承的外构件和转向节之间的密封性而防止产生腐蚀并且能够通过提高密封件的抗泥水性而长期确保密封件的密封性能。
背景技术
一般来说，车轮轴承装置借助于双列滚动轴承旋转支撑用于安装车轮的毂轮，并且分类成用于驱动轮和用于从动轮。出于结构原因，内圈旋转型车轮轴承装置用于驱动轮，而内圈旋转型和外圈旋转类型都可用于从动轮。一般来说，车轮轴承装置分类成：包括双列角接触球轴承的车轮轴承装配在转向节和毂轮之间的所谓第一代类型；车体安装凸缘或车轮安装凸缘一体地形成在外构件的外周上的第二代类型；一个内滚道表面直接形成在毂轮的外周上的第三代类型；以及内滚道表面直接分别形成在毂轮的外周和等速万向接头的外接头构件的外周上的第四代类型。
车轮轴承装置设置有用于防止容纳在轴承装置内的润滑油泄漏并防止雨水或灰尘从轴承装置外部进入的密封件。近年来，随着汽车的免维护趋势，期望轴承装置具有长期耐用性。在这些情况下，已经证明许多维修都是由于在轴承装置的密封件中因雨水或灰尘进入轴承而引起的问题，而不是由于轴承的结构元件剥落或断裂。因而，为了延长轴承装置的寿命，提高其密封性非常重要。
已经提出了若干种密封性得以提高的密封件，图8中示出了现有技术的密封件的一个示例。该密封件50安装在形成于外构件和内圈的端部之间的环状空间的一个开口中。密封件50包括彼此对置的环状抛油环51和环状密封板52。抛油环51由钢板压制成具有基本L形纵向截面并且包括待压配合到内构件（内圈，未示出）上的圆筒状部51a和从圆筒状部51a径向向外延伸的直立部51b。
另一方面，密封板52具有基本L形纵向截面并包括待压配合到外构件（未示出）内的金属芯53和通过硫化粘合而附着至金属芯53的密封构件54。密封构件54由弹性材料形成并包括与抛油环51的直立部51b滑动接触的侧唇54a、54b以及与抛油环51的圆筒状部51a滑动接触的油脂唇54c。侧唇54a、54b倾斜地径向向外延伸，并且它们的前端以预定过盈与抛油环51的直立部51b滑动接触。另外，磁性编码器55通过硫化粘合一体地附着至抛油环51的直立部51b的侧表面。
在这种情况下，如果该对侧唇54a、54b之间的距离C被设定为0.1mm以上，则密封件50的截面高度H将减至大约6mm，而不会损坏抗泥水性，因而也能够减小车轮轴承的重量和尺寸（例如参见以下专利文献1）。
尽管通过现有技术的这种密封件50能够实现防止泥水进入车轮轴承内部的高性能，但是难以在恶劣情况下也具有高防止泥水性，诸如在其中密封件50和外构件之间以及外构件和装配外构件的转向节之间的配合部直接暴露于泥水的情况下。
另一方面，已知图9所示的位于外构件58和转向节66之间的密封性得以提高的密封件56。类似于以上描述的密封件50，该密封件也包括环状抛油环59和密封板60，二者相互对置地分别安装在内圈57和外构件58上，用于密封内圈57和外构件58之间的环状空间。
抛油环59由金属板压制而成并包括待压配合到内圈57的外周上的圆筒状部59a和从圆筒状部59a径向向外延伸的直立部59b。由橡胶磁体形成的磁性编码器61通过硫化粘合一体地附着至抛油环59的直立部59b的侧表面。磁性编码器61被磁化而具有沿着其圆周交替布置的N极和S极，从而形成用于检测车轮转速的旋转编码器。
另一方面，密封板60由钢板压制而成并包括待压配合到外构件58上的金属芯62和通过硫化粘合而附着至金属芯62的密封构件63。密封构件63由橡胶或合成树脂之类的弹性材料形成并包括侧唇63a和与抛油环59的圆筒状部59a滑动接触的一对径向唇63b、63c。抛油环59的直立部59b以微小径向间隙与密封构件63的外周相对，并形成迷宫式密封64。
另外，密封构件63的外周端部的边缘部形成有径向向外延伸的外周唇65。外周唇65具有L形纵向截面并适合于装配在外构件58和转向节66之间的间隙“e”中。因而，可将该间隙“e”密封并防止泥水等进入该间隙“e”内，相应地防止在外构件58和转向节66上产生腐蚀（例如参见专利文献2）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2009-127790号公报
专利文献2：JP特开2003-56579号公报
发明内容
本发明所要解决的问题
然而，在现有技术的这种密封件56中，如果没有适当地设定顶端部65b的弯曲角，则不能确保外周唇65在两个点处，即在唇顶点65a和顶端部65b处，与转向节66和外构件58接触。也就是说，如果没有适当地设定顶端部65b的弯曲角，则外周唇65将卷曲并因而坍塌在外构件58的端面和转向节66之间。这将在外构件58和转向节66之间导致未密封的间隙，因而无法实现二者之间的可靠密封性。
因此，本发明的目的是提供一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置能够通过提高外构件和转向节之间的密封性而防止产生腐蚀并且能够通过提高抗泥水性而长期确保密封性能。
解决问题的手段
为了实现本发明的目的，根据本发明的第一方面，提供了一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括：外构件，该外构件待压配合到形成车辆悬架装置的转向节内，并且在该外构件的内周上形成有双列外滚道表面；内构件，该内构件的外周上形成有分别与所述双列外滚道表面中的一个外滚道表面相对的内滚道表面；双列滚动元件，所述双列滚动元件能自由滚动地容纳在所述内构件的内滚道表面和所述外构件的外滚道表面之间；以及密封件，该密封件安装在所述外构件和所述内构件之间形成的环状开口内，其特征在于：所述密封件中的内侧密封件包括环状抛油环和密封板，所述抛油环包括待装配到所述内构件上的圆筒状部和从该圆筒状部径向向外延伸的直立部，所述密封板包括待压配合到所述外构件的端部内周内的金属芯和通过硫化粘合一体地附着至所述金属芯并具有一对侧唇的密封构件，这一对侧唇倾斜地径向向外延伸并适合于以预定轴向过盈与所述抛油环的所述直立部滑动接触；所述密封构件在所述金属芯的端部外周上延伸而固定至所述金属芯；并且所述密封构件形成有从该密封构件的周向端部径向向外延伸的外周唇，该外周唇具有基本L型纵向截面并适合于装配在所述外构件的内侧端部与所述转向节的凸缘部之间的间隙中。
根据第一方面的车轮轴承装置，由于其具备如下特征：所述密封件中的内侧密封件包括环状抛油环和密封板，所述抛油环包括待装配到所述内构件上的圆筒状部和从该圆筒状部径向向外延伸的直立部，所述密封板包括待压配合到所述外构件的端部内周内的金属芯和通过硫化粘合一体地附着至所述金属芯并具有一对侧唇的密封构件，这一对侧唇倾斜地径向向外延伸并适合于以预定轴向过盈与所述抛油环的所述直立部滑动接触；所述密封构件在所述金属芯的端部外周上延伸而固定至所述金属芯；并且所述密封构件形成有从该密封构件的周向端部径向向外延伸的外周唇，该外周唇具有基本L型纵向截面并适合于装配在所述外构件的内侧端部与所述转向节的凸缘部之间的间隙中，因此通过提高抗泥水性可长期确保密封性能，通过防止外周唇被损坏可防止泥水进入外构件和转向节之间的间隙内，并且通过提高外构件和转向节之间的密封性可防止发生腐蚀。
根据本发明的第二方面，所述侧唇中的径向外侧侧唇被布置成使得：即使该径向外侧侧唇已经磨损并且相对于所述抛油环的直立部已经不具有过盈，也会相对于径向内侧侧唇的最外周留有间隙。这使得即使径向外侧侧唇已经磨损也可以防止径向外侧侧唇与径向内侧侧唇接触，并因而保持径向内侧侧唇的良好滑动接触状态，并且提高了密封件的抗泥水性。一般来说，径向外侧侧唇的过盈与径向内侧侧唇的过盈相同或更大。
根据本发明的第三方面，若所述密封构件进一步形成有在所述侧唇的径向内侧的位置处朝向所述轴承的内部倾斜地延伸的油脂唇，则可以防止油脂泄漏。
根据本发明的第四方面，在将所述密封板设置到所述抛油环之前的状态下，所述外周唇相对于轴承轴线的倾角与所述一对侧唇相对于轴承轴线的倾角基本相同。这使得可以提高密封构件的模制过程中的脱模能力。
根据本发明的第五方面，若所述密封构件一体地形成有从所述金属芯的侧表面向外侧方向轴向延伸的舌部，则可以防止在车辆轴承的组装线上密封件彼此堆叠时外周唇接触金属芯，因而防止密封唇被损坏。另外，如果磁性编码器接触相邻的金属芯，则该磁性编码器将紧密地附着至该金属芯，因而无法容易地将密封件彼此分离。舌部的设置能够解决这类问题，因而提高了将密封件组装到车轮轴承时的可作业性。
根据本发明的第六方面，所述密封构件进一步形成有在所述侧唇的径向外侧的位置处倾斜地径向向外延伸的辅助唇，并且该辅助唇以预定轴向间隙与所述抛油环的直立部的外侧表面对置，这可以防止径向外侧唇直接暴露于将会从外部进入密封件的泥水，并因而提高密封件的抗泥水性和耐用性。
根据本发明的第七方面，所述外周唇的顶端部相对于与所述外构件的端面垂直的直线所成的弯曲角为10°以上，并且在将所述车轮轴承装置组装到所述转向节之后，所述外周唇的顶端部和唇顶点以适当过盈与两个点弹性接触，即分别与所述外构件的端面和所述转向节的凸缘部弹性接触，这可以通过提高抗泥水性而长期确保密封特性，通过防止外周唇被损坏而防止泥水进入外构件和转向节之间的间隙内，并且通过提高外构件和转向节之间的密封性而防止产生腐蚀。
根据本发明的第八方面，在所述外周唇的基部处在所述外周唇上形成有平坦部，并且该平坦部的高度为1.35mm以上，这可以提高压配合的可作业性并防止外周唇被损坏。
根据本发明的第九方面，在所述外周唇上预先施加有油料，并且所述唇顶点在接触容限区内与所述转向节的凸缘部接触，这可以提高密封件的可作业性并防止外周唇从转向节鼓出。
根据本发明的第十方面，在所述抛油环的直立部的内侧表面上通过硫化粘合一体地附着有磁性编码器，该磁性编码器由混合有磁性粉末的弹性体形成并且沿着其周向交替布置N极和S极；并且所述磁性编码器的外周上一体地形成有倾斜地径向向外延伸的屏蔽唇，该屏蔽唇以略微接触或微小迷宫式间隙与所述外周唇的基部相对。这使得可以防止泥水从外部进入密封件内。
根据本发明的第十一方面，所述屏蔽唇预先施加有油脂，这使得即使在屏蔽唇在车辆运行过程中会与密封件略微接触，也可以防止扭矩过度增加。
根据本发明的第十二方面，从所述抛油环的内周到所述密封板的外周的密封件纵向截面高度H与所述密封件的宽度B之比H/B设定在1.2～1.8的范围内，这可以保持抗泥水性并显著减小密封件截面高度。
最后，根据本发明的第十三方面，所述密封构件由以下这样的橡胶材料形成，该橡胶材料的物理特性的压缩永久变形为在120℃×70小时下为40%以下，并且TR10值为-35℃以下，这使得即使在低温区域中也可以获得良好的应变回复性能，因而可保持期望的密封性能。
发明效果
根据本发明的车轮轴承装置，由于该车轮轴承装置包括：外构件，该外构件待装配到形成车辆悬架装置的转向节内，并且在该外构件的内周上形成有双列外滚道表面；内构件，该内构件的外周上形成有分别与所述双列外滚道表面中的一个外滚道表面相对的内滚道表面；双列滚动元件，所述双列滚动元件能自由滚动地容纳在所述内构件的内滚道表面和所述外构件的外滚道表面之间；以及密封件，该密封件安装在所述外构件和所述内构件之间形成的环状开口内，其特征在于：所述密封件中的内侧密封件包括环状抛油环和密封板，所述抛油环包括待装配到所述内构件上的圆筒状部和从该圆筒状部径向向外延伸的直立部，所述密封板包括待压配合到所述外构件的端部内周内的金属芯和通过硫化粘合一体地附着至所述金属芯并具有一对侧唇的密封构件，这一对侧唇倾斜地径向向外延伸并适合于以预定轴向过盈与所述抛油环的所述直立部滑动接触；所述密封构件在所述金属芯的端部外周上延伸而固定至所述金属芯；并且所述密封构件形成有从该密封构件的周向端部径向向外延伸的外周唇，该外周唇具有基本L型纵向截面并适合于装配在所述外构件的内侧端部与所述转向节的凸缘部之间的间隙中，因此通过提高抗泥水性而可长期确保密封性能，通过防止外周唇被损坏而可防止泥水进入外构件和转向节之间的间隙内，并且通过提高外构件和转向节之间的密封性可防止发生腐蚀。
附图说明
图1是示出了本发明的车轮轴承装置的一个优选实施方式的纵向剖视图；
图2是示出了图1的密封件的局部放大图；
图3（a）是仅示出了图2的密封板的局部放大图；
图3（b）是示出了图2的密封单元的局部放大图；
图3（c）是图3（b）的局部放大图；
图4（a）是示出了将车轮轴承装置组装到转向节的组装过程中的状态的说明图；
图4（b）是示出了将车轮轴承装置组装到转向节之后的状态的说明图；
图5是示出了本发明的密封件的堆叠状态的说明图；
图6是示出了图2的密封件的变型例的纵向剖视图；
图7（a）是示出了图2的密封件的另一个变型例的纵向剖视图；
图7（b）是示出了图（a）的密封件的局部放大图；
图8是示出了现有技术的车轮轴承装置的密封单元的纵向剖视图；以及
图9是示出了现有技术的另一个车轮轴承装置的密封部的局部放大图。
具体实施方式
实施本发明的一个优选方式是这样一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括：外构件，该外构件待装配到形成车辆悬架装置的转向节内，并且在该外构件的内周上形成有双列外滚道表面；内构件，该内构件包括毂轮和内圈，该毂轮的一端一体形成有车轮安装凸缘并且该毂轮具有从该车轮安装凸缘轴向延伸的圆筒状部，该内圈被压配合到毂轮的圆筒状部中，毂轮和内圈的外周上形成有分别与所述双列外滚道表面相对的双列内滚道表面；双列滚动元件，所述双列滚动元件经由保持架能自由滚动地容纳在所述内构件的内滚道表面和所述外构件的外滚道表面之间；以及密封件，该密封件安装在所述外构件和所述内构件之间形成的环状开口内，其特征在于：所述密封件中的内侧密封件包括环状抛油环和密封板，所述抛油环包括待装配到所述内构件上的圆筒状部和从该圆筒状部径向向外延伸的直立部，所述密封板包括待压配合到所述外构件的端部内周内的金属芯和通过硫化粘合一体地附着至所述金属芯并具有一对侧唇的密封构件，这一对侧唇倾斜地径向向外延伸并适合于以预定轴向过盈与所述抛油环的所述直立部滑动接触；所述密封构件在所述金属芯的端部外周上延伸而固定至所述金属芯；并且所述密封构件形成有从该密封构件的周向端部径向向外延伸的外周唇，该外周唇具有基本L型纵向截面并适合于装配在所述外构件的内侧端部与所述转向节的凸缘部之间的间隙中。
实施方式
下面将参照附图描述本发明的优选实施方式。
图1是示出了本发明的车轮轴承装置的一个优选实施方式的纵向剖视图，图2是示出了图1的密封件的局部放大图，图3（a）是仅示出了图2的密封板的局部放大图，图3（b）是示出了图2的密封单元的局部放大图，图4（a）是示出了将车轮轴承装置组装到转向节的组装过程中的状态的说明图，图4（b）是示出了将车轮轴承装置组装到转向节之后的状态的说明图，图5是示出了本发明的密封件的堆叠状态的说明图，图6是示出了图2的密封件的变型例的纵向剖视图，图7（a）是示出了图2的密封件的另一个变型例的纵向剖视图，而图7（b）是示出了图7（a）的密封件的局部放大图。在如下描述中，术语“外侧”定义为当轴承装置安装在车体上时位于车体外侧（图中的左手侧）的那一侧，而术语“内侧”定义为当轴承装置安装在车体上时位于车体内侧（图中的右手侧）的那一侧。
本发明的车轮轴承装置是所谓的用于驱动轮的“第三代”类型，并包括内构件1、外构件2以及双列滚动元件（滚珠）7、7。内构件1包括毂轮2和以预定过盈压配合到毂轮2上的内圈3。
毂轮2的外侧端部上一体地形成有用于安装车轮（未示出）的车轮安装凸缘4，并且毂轮2的外周上一体地形成有一个（外侧）内滚道表面2a和从该内滚道表面2a轴向延伸的圆筒状部2b。毂轮2的内周上还形成有用于传递扭矩的锯齿部（或花键）2c。毂螺栓5在车轮安装凸缘4的周向等距的位置处沿着圆周固定在车轮安装凸缘4上。内圈3的外周上形成有另一个（内侧）内滚道表面3a，并且内圈3以预定过盈压配合到毂轮2的圆筒状部2b上。
毂轮2由碳含量按重量计为0.40～0.80%的诸如S53C之类的中高碳钢形成，并且在内滚道表面2a和从车轮安装凸缘4的内侧基部到圆筒状部2b的区域上通过高频感应淬火而被硬化成具有58～64HRC的表面硬度。另一方面，内圈3和滚动元件7由诸如SUJ2之类的高碳铬钢形成，并且被渍淬至芯部而具有58～64HRC的硬度。
外构件10的外周上形成有待安装在转向节K上的车体安装凸缘10b，并且外构件10的内周上形成有与内构件1的内滚道表面2a、3a相对的双列外滚道表面10a、10a。双列滚动元件7、7可滚动地容纳在内滚道表面2a、3a与外滚道表面10a、10a之间的环状空间中。
在外构件10和内构件1的两端形成环状开口，密封件8、9安装在该环状开口中而闭合并密封所述环状开口，以防止容纳在轴承内的润滑油脂泄漏，并防止雨水或灰尘从外部进入轴承内。
密封件8、9当中的内侧密封件9包括如图2的放大图所示的彼此对置的抛油环11和密封板12而形成所谓的“组合密封件”。抛油环11由诸如铁素体不锈钢板（JISSUS430等）之类的铁磁钢板或防腐冷轧钢板（JISSPCC等）压制成具有基本L形纵向截面，并包括待压配合到内圈3上的圆筒状部11a和从圆筒状部11a径向向外延伸的直立部11b。
磁性编码器15由混合有诸如铁素体之类的磁性粉末的橡胶之类的弹性体形成，并通过硫化粘合一体地附着在抛油环11的直立部11b的内侧表面上。磁性编码器15被磁化而具有沿着其圆周交替布置的N极和S极，形成用于检测车轮转速的旋转编码器。
另一方面，密封板12包括金属芯13和硫化粘合至该金属芯13的密封构件14，金属芯13包括待压配合到外构件10的端部内的圆筒状部13a和从圆筒状部13a的一个端部径向向内延伸的直立部13b。金属芯13由奥氏体不锈钢板（JISSUS304等）或防腐冷轧钢板压制成具有基本L形纵向截面。
密封构件14由NBR（丁腈橡胶）之类的合成橡胶形成，并包括倾斜地径向向外延伸的一对侧唇14a、14b和倾斜地朝向轴承内部延伸的油脂唇14c。侧唇14a、14b以预定轴向过盈滑动接触抛油环11的直立部11b的外侧表面，油脂唇14c滑动接触抛油环11的圆筒状部11a。磁性编码器15的外周以预定径向间隙与密封板12相对从而形成迷宫式密封16。迷宫式密封16能够防止雨水或灰尘直接流到侧唇14a上，从而提高了密封性。除了NBR之外，密封构件12的材料还有其他实施例，例如HNBR（氢化丁晴橡胶）、EPDM（乙烯丙烯橡胶）、耐热和耐化学性优良的ACM（聚丙烯酸酯橡胶）、或者FKM（氟橡胶）或硅橡胶。
尽管这里示出了由使用滚珠作为滚动元件7的双列角接触球轴承形成的车轮轴承装置，但本发明不限于这种轴承，也可以是使用锥形辊子作为滚动元件的双列锥形辊子轴承。另外，尽管这里示出了其中内滚道表面2a直接形成在毂轮2上的第三代类型，但是本申请可以应用于例如一对内圈压配合在毂轮的圆筒状部上的第一代和第二代类型，或者是应用于第四代类型。
根据本发明，密封构件14固定至金属芯13且在金属芯13的端部外周上延伸，从而使密封构件14能够与外构件10的配合部紧密接触。另外，密封构件14形成有从密封构件14的周向端部径向向外延伸的外周唇17。外周唇17具有基本L形纵向截面并适合于装配在外构件10的内侧端部和转向节K的凸缘部18之间的间隙“e”中。诸如油脂或防腐油之类的油料提前施加在外周唇17上。这使得可以提高密封件9的密封性。
如图4（a）所示，外周唇17的唇顶点17a的直径D1被设定为预定值，使得在将车轮轴承装置组装到转向节K的过程中在外周唇17的顶端部17b与外构件10的端面之间存在预定轴向间隙“e0”的状态下，该唇顶点17a在接触容限区“δ”内与转向节K的凸缘部18接触。也就是说，将外周唇17的唇顶点17a的直径D1设定为比转向节K的凸缘部18的内倒角部18a的直径D2大Φ0.1以上。如图4（b）所示，这可使得在将车轮轴承装置组装到转向节K之后外周唇17的顶端部17b和唇顶点17a以预定过盈与两个点（即分别与外构件10的端面和转向节K的凸缘部18）弹性接触，因而可以确保防止外周唇17从转向节K鼓出。
另外，当顶端部17b以近似90°的角接触外构件10的端面时，外周唇17的顶端部17b有可能会径向向内翻转而不是径向向外展开，如图3（b）所示。因而，本申请的发明人已经注意到外周唇17的顶端部17b的弯曲角θ（图3（a）），并且发现在将该弯曲角θ设定成相对于与外构件10的端面垂直的直线成10°以上，优选15°以上时，在将车轮轴承装置组装到转向节K的过程中可以确保顶端部17b径向向外展开。这可使得在将车轮轴承装置组装到转向节K之后，外周唇17的顶端部17b和唇顶点17a以适当的过盈与两个点弹性接触，即分别与外构件10的端面和转向节K的凸缘部18弹性接触。因而，可长期确保密封性能，并且通过防止外周唇17受到损坏而防止泥水进入外构件10和转向节K之间的间隙内而提高抗泥水性，并通过提高外构件10和转向节K之间的密封性而防止产生腐蚀。
此外，根据本发明，如图3（a）所示，在将密封板12设置在抛油环11上之前的状态下，外周唇17相对于轴承轴线的倾角α与一对侧唇14a、14b相对于轴承轴线的倾角β、γ基本相同。这使得可以在密封构件的模制过程中提高脱模能力。图3（b）示出了密封板12被设置在抛油环11上的状态。在该状态下，由于侧唇14a、14b以相应过盈与抛油环11接触，侧唇14a、14b的倾角β、γ分别改变至倾角β’、γ’。根据本发明，侧唇14a、14b的径向外侧侧唇14a被布置成使得即使径向外侧侧唇14a已经磨损并且相对于抛油环11的直立部11b已经没有过盈，也会相对于径向内侧侧唇14b的最外周留有间隙。也就是说，由于设置成使得即使在侧唇14a、14b之间的距离“C”最小（C>0）的状态下，也能留有间隙，因此径向内侧侧唇14b不与径向外侧侧唇14a接触，因而能够维持相对于抛油环11的直立部11b的期望滑动接触，因而能够长期保持密封件9的抗泥水性。
如图3（b）所示，设定成这样：从抛油环11的内周到密封板12的外周的密封件纵向截面高度H为6～8mm，高度H与密封件9的包括磁性编码器15在内的宽度B之比H/B设定在1.2～1.8的范围内。如之前所述，由于即使在其中一对侧唇14a、14b之间的距离“C”最小的状态下，也能够使这对侧唇14a、14b留有间隙，因此能保持抗泥水性并能将密封件截面高度H降低到最小。在这种情况下，如果比H/B小于1.2，则将难以具有必要的密封件截面高度H，例如6mm以上的高度。相反，如果比H/B超过1.8，则密封件宽度B将太小以致于无法具有足够的抗泥水性。
如图3（c）所示，在外周唇17的基部处形成有平坦部17c，并且平坦部17c的高度L被设定为1.35mm以上。这使得可以提高压配合的可作业性并防止在压配合操作过程中外周唇17受到损坏。
根据本发明，密封件9的密封构件14由以下这样的橡胶材料形成，该橡胶材料的物理特性的压缩永久变形为在120℃×70小时下为40%以下，并且TR10值（伸长率为50％）为-35℃以下。这使得即使在低温区域中也可以获得更好的应变回复能力，因而保持期望的密封性能。TR10值是指材料预先施加应变获得10%的回复时的温度，并且靠近TR10值的一个值根据经验而被用作低温极限值。
另外，如图5所示，密封构件12一体地形成有舌部19，舌部19从金属芯13的直立部13b的径向内部的侧表面向外侧方向轴向延伸。舌部19的突出量W1被设置成使得金属芯13和外周唇17之间的间隙W2变成W2>0。这使得可以防止外周唇17在车轮轴承的组装线上将密封件9彼此堆叠在一起时与金属芯13接触，因而防止密封唇被损坏。另外，如果磁性编码器15接触相邻的金属芯13，磁性编码器15会被紧密地附着至金属芯13，因而可能会不容易将密封件12彼此分离。舌部19的设置能够解决这样的问题，因而提高了将密封件9组装到车轮轴承时的可作业性。
图6示出了上述密封件9的一个变型例。该密封件20与密封件9仅部分不同。因而，使用相同的附图标记表示与之前实施方式相同的结构元件，并且将省略其详细描述。
密封件20包括彼此对置的环状抛油环11和环状密封板21。密封板21包括金属芯13和通过硫化粘合而附着至该金属芯13的密封构件22。密封构件22由诸如NBR等的合成橡胶形成，并包括倾斜地径向向外延伸的一对侧唇14a、14b、朝向车轮轴承的内部倾斜地延伸的油脂唇14c和在侧唇14a、14b的径向外侧的位置倾斜地径向向外延伸的辅助唇22a。辅助唇22a以预定轴向间隙与抛油环11的直立部11b的外侧表面对置。辅助唇22a使得可以防止侧唇14a直接暴露于会从外部进入密封件的泥水，因而既提高了密封件20的抗泥水性又提高了密封件20的耐用性。
图7（a）示出了上述密封件9的另一个变型例。该密封件23包括环状抛油环11和密封板12。类似于以上描述的实施方式，磁性编码器24通过硫化粘合一体地附着至抛油环11的直立部11b的内侧表面上。磁性编码器24由混合有诸如铁素体之类的磁性粉末的橡胶之类的弹性体形成，并被磁化而具有沿着其圆周交替布置的N极和S极，形成用于检测车轮转速的旋转编码器。
磁性编码器24的外周上一体地形成有倾斜地径向向外延伸的屏蔽唇24a。如图7（b）所示，屏蔽唇24a与外周唇17的基部以略微接触或微小的迷宫间隙相对，并且油脂（由交叉影线表示）预先施加至屏蔽唇24a。这使得可以防止泥水从外部进入密封件23内，并且即使屏蔽唇24a与密封构件14接触时也可防止扭矩负载大幅提高。
已经参照优选实施方式描述了本发明。显然，通过阅读并理解之前的详细描述，本领域普通技术人员将会想到各种变型和变更。本发明理应解释为包括所有这种改变和变型，只要它们落入所附权利要求或其等同物的范围内即可。
工业实用性
本发明能够应用于第一至第四代车轮轴承装置，不管是驱动轮用的车轮轴承装置还是从动轮用的车轮轴承装置。
附图标记和符合说明
1.……………内构件
2……………毂轮
2a，3a……………内滚道表面
2b……………圆筒状部
2c……………锯齿
3……………内圈
4……………车轮安装凸缘
5……………毂螺栓
6……………保持架
7……………滚动元件
8……………外侧密封件
9，20，23……………内侧密封件
10……………外构件
10a……………外滚道表面
10b……………车体安装凸缘
11…………抛油环
11a，13a……………圆筒状部
11b，13b……………直立部
12，21……………密封板
13……………金属芯
14,22……………密封构件
14a,14b……………侧唇
14c……………油脂唇
15,24……………磁性编码器
16……………迷宫式密封
17……………外周唇
17a……………唇顶点
17b……………唇的顶端部
17c……………平坦部
18……………转向节的凸缘部
18a……………凸缘部的倒角部
19……………舌部
22a……………辅助唇
24a……………屏蔽唇
50,56……………密封件
51,59……………抛油环
51a,59a……………圆筒状部
51b,59b……………直立部
52,60……………密封板
53,62……………金属芯
54,63……………密封构件
54a……………外侧唇
54b……………内侧唇
54c……………油脂唇
55,61……………磁性编码器
57……………内圈
58……………外构件
63a……………侧唇
63b,63c……………径向唇
64……………迷宫式密封
65……………外周唇
65a……………唇顶点
65b……………唇的顶端部
66……………转向节
B……………密封件宽度
C……………侧唇之间的距离
D1……………外周唇顶点的直径
D2……………转向节凸缘的内倒角部的直径
e……………外构件和转向节之间的间隙
e0………………外构件和唇顶端之间的间隙
H…………密封件截面高度
K…………转向节
L……………平坦部的宽度
W1……………舌部的突出量
W2……………外周唇和金属芯之间的间隙
α……………外周唇的倾角
β,γ……………侧唇的倾角
δ……………接触容限区
θ……………弯曲角
β’,γ’……………抛油环组装之后侧唇的倾角

Claims (13)

1.一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括：
外构件，该外构件待装配到形成车辆悬架装置的转向节内，并且在该外构件的内周上形成有双列外滚道表面；
内构件，该内构件的外周上形成有分别与所述双列外滚道表面中的一个外滚道表面相对的内滚道表面；
双列滚动元件，所述双列滚动元件能自由滚动地容纳在所述内构件的内滚道表面和所述外构件的外滚道表面之间；以及
密封件，该密封件安装在所述外构件和所述内构件之间形成的环状开口内，
其特征在于：
所述密封件中的内侧密封件包括环状抛油环和密封板，所述抛油环包括待压配合到所述内构件上的圆筒状部和从该圆筒状部径向向外延伸的直立部，所述密封板包括待压配合到所述外构件的端部内周内的金属芯和通过硫化粘合一体地附着至所述金属芯并具有一对侧唇的密封构件，这一对侧唇倾斜地径向向外延伸并适合于以预定轴向过盈与所述抛油环的所述直立部滑动接触；
所述密封构件在所述金属芯的端部外周上延伸而固定至所述金属芯；并且
所述密封构件形成有从该密封构件的周向端部径向向外延伸的外周唇，该外周唇具有基本L型纵向截面并适合于装配在所述外构件的内侧端部与所述转向节的凸缘部之间的间隙中，
在将所述密封板设置到所述抛油环之前的状态下，所述外周唇相对于轴承轴线的倾角与所述一对侧唇相对于轴承轴线的倾角基本相同。
2.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其中，所述侧唇中的径向外侧侧唇被布置成使得：即使该径向外侧侧唇已经磨损并且相对于所述抛油环的直立部已经不具有过盈，也会相对于径向内侧侧唇的最外周留有间隙。
3.根据权利要求1或2所述的车轮轴承装置，其中，所述密封构件进一步形成有在所述侧唇的径向内侧的位置处朝向轴承的内部倾斜地延伸的油脂唇。
4.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其中，所述密封构件一体地形成有从所述金属芯的侧表面向外侧方向轴向延伸的舌部。
5.根据权利要求1或2所述的车轮轴承装置，其中，所述密封构件进一步形成有在所述侧唇的径向外侧的位置处倾斜地径向向外延伸的辅助唇；并且其中，该辅助唇以预定轴向间隙与所述抛油环的直立部的外侧表面对置。
6.根据权利要求3所述的车轮轴承装置，其中，所述密封构件进一步形成有在所述侧唇的径向外侧的位置处倾斜地径向向外延伸的辅助唇；并且其中，该辅助唇以预定轴向间隙与所述抛油环的直立部的外侧表面对置。
7.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其中，所述外周唇的顶端部相对于与所述外构件的端面垂直的直线所成的弯曲角为10°以上；并且其中，在将所述车轮轴承装置组装到所述转向节之后，所述外周唇的顶端部和唇顶点以适当过盈与两个点弹性接触，即分别与所述外构件的端面和所述转向节的凸缘部弹性接触。
8.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其中，在所述外周唇的基部处在所述外周唇上形成有平坦部；并且其中，该平坦部的高度为1.35mm以上。
9.根据权利要求1或7所述的车轮轴承装置，其中，在所述外周唇上预先施加油料；并且其中，所述唇顶点在接触容限区内与所述转向节的凸缘部接触。
10.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其中，在所述抛油环的直立部的内侧表面上通过硫化粘合一体地附着有磁性编码器，该磁性编码器由混合有磁性粉末的弹性体形成并且沿着其周向交替布置N极和S极；并且其中，所述磁性编码器的外周上一体地形成有倾斜地径向向外延伸的屏蔽唇，该屏蔽唇以略微接触或微小迷宫式间隙与所述外周唇的基部相对。
11.根据权利要求10所述的车轮轴承装置，其中，所述屏蔽唇被预先施加有油脂。
12.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其中，从所述抛油环的内周到所述密封板的外周的密封件纵向截面高度H与所述密封件的宽度B之比H/B设定在1.2～1.8的范围内。
13.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其中，所述密封构件由以下这样的橡胶材料形成，该橡胶材料的物理特性的压缩永久变形为在120℃×70小时下为40％以下，并且TR10值为-35℃以下。
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