CN106104034A - 车轮轴承装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置改进了防护罩的压入特性并增加了装配部的气密性，增加了质量稳定性并且增加了防护罩的生产和输送步骤中的可加工性。该防护罩(10)设置有具有圆管形状并挤压到外构件(2)内的装配部(10a)、在径向方向上向内延伸的圆盘状屏蔽部(10b)以及底部(10d)。装配部构造有位于外构件的圆管状装配表面(2c)处的圆管部(17)以及从该圆管部在轴向方向上延伸的圆管状直径减小部(18)。由合成橡胶构成的弹性构件(19)通过硫化粘结一体地结合至直径减小部，并且该弹性构件设置有：环状突起(19a)，该管状突起相对于圆管部(17)的外径在径向方向上向外突出；和接触唇缘(19b)，该接触唇缘在轴承的外侧处在径向方向上向外倾斜地延伸。当装配时，环状突起通过弹性变形而压力结合至外构件的装配表面(2c)，并且接触唇缘弹性地接触外构件的倒角部(2d)。

Description

车轮轴承装置
技术领域
本发明总体上涉及一种能够相对于悬架装置旋转地支撑车辆(诸如汽车)的车轮的车轮轴承装置，更具体地说，涉及这样一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置在车轮轴承的外构件上设置有防护罩，该防护罩能够防止密封在车轮轴承内的润滑脂泄漏以及防止外来物质进入车轮轴承内，并且具有用于检测车轮旋转速度的旋转速度检测传感器。
背景技术
通常已知嵌入有旋转速度传感器类型的车轮轴承装置，这种车轮轴承装置能够相对于悬架装置旋转地支撑车辆车轮，控制防抱死系统(ABS)并检测车轮的旋转速度。这种轴承装置通常包括布置在经由滚动元件相对彼此旋转的内构件和外构件之间的密封装置、与该密封装置成一体并且具有沿着其圆周交替布置的磁极的磁性编码器以及用于检测磁性编码器的磁极的变化的旋转速度传感器。
通常，在将车轮轴承装置安装在形成悬架装置的一部分的轴节上之后将旋转速度传感器安装在该轴节上。然而，近来已经提供了一种具有嵌入式旋转速度检测装置的车轮轴承装置，该旋转速度检测装置比较紧凑并且能够简化调节旋转速度编码器和磁性编码器之间的操作的空气间隙的复杂性。
作为旋转速度检测装置嵌入式的车轮轴承装置的一个示例，已知图12中所示的结构。该车轮轴承装置包括布置在外构件51和内圈52之间的密封件(未示出)和用于防止密封在车轮轴承内的润滑脂泄漏以及防止外来物质进入车轮轴承内的防护罩53。
脉冲环54压配合在内圈52的外圆周上。脉冲环54包括由钢板挤压形成为具有L形横截面的环状物的支撑构件55和一体地粘结至支撑构件55的磁性编码器56。支撑构件55包括压配合到内圈52的外圆周上的圆筒状装配部55a和从装配部55a径向向外延伸的直立部55b。磁性编码器56经由硫化粘结一体地粘结至直立部55b。
防护罩53被压配合到外构件51的内圆周内以将外构件51的开口封闭。防护罩53由奥氏体不锈钢板挤压形成为具有基本带凸缘的圆盘状构造，并且包括适合于压配合到外构件51的内圆周内的圆筒状装配部53a、从装配部53a径向向内延伸并适合于经由小的轴向间隙与磁性编码器56相对的圆盘状屏蔽部53b以及从屏蔽部53b经由弯曲部53c延伸的底部53d(图13)。
旋转速度传感器57的检测部与防护罩53相对地布置，接近或接触屏蔽部53b。检测部和磁性编码器56经由防护罩53彼此相对，在检测部和磁性编码器56之间留有预定空隙。防护罩53的装配部53a包括适合于以金属接触方式配合到形成于外构件51的内圆周上的配合表面51a的圆筒状部58和从圆筒状部58轴向延伸的圆筒状径向减小部59。另外，由合成橡胶构成的弹性构件60经由硫化粘结一体地粘结至径向减小部59。弹性构件60被粘结至径向减小部59，使得弹性构件60在从防护罩53的屏蔽部53b的侧面伸出的情况下不会干涉旋转速度传感器57。另外，弹性构件60具有从圆筒状部58的外圆周径向向外伸出的环状突起60a。环状突起60a在防护罩53的装配过程中压力触靠外构件51的端部的内圆周以提高密封性。
如图13(a)所示，这些防护罩53通常彼此堆叠以节省存储空间并且储存起来以等待下一个制造步骤。在这种情况下，为了防止在弹性构件60硫化粘结至防护罩53之前堆叠防护罩53被装配在彼此之中，将装配部53a的圆筒状部58的内径d1(图12)设置成小于径向减小部59的外径d2(d1<d2)。即使在如图13(b)所示弹性构件60的硫化粘结之后，这也可以防止防护罩53的“装配”，因而，进一步改善防护罩53的制造过程的可加工性(例如，参见下面提到的专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP 2012-202415A
发明内容
技术问题
在车轮轴承装置中，由合成橡胶构成的弹性构件60一体粘结至径向减小部59并且具有从装配部53a的圆筒状部58径向向外伸出的环状突起60a。由于在将防护罩53装配到外构件51内时环状突起60a弹性变形并压力触靠外构件51的内圆周，所以可以提高装配部53a的密封性。然而，防护罩53的问题在于：当将防护罩53压配合到外构件51内时，弹性构件60将被朝向内侧推出并从外构件51的端面凸出来，因而密封性将受到削弱。为了解决该问题，已经研发了一体地形成有唇缘的弹性构件，该唇缘弹性触靠外构件51的端部的内圆周。然而，这导致了另一个问题，即，当在防护罩的制造步骤过程中防护罩彼此堆叠时，新研发的弹性构件有时会被防护罩的金属部分损坏或切断。
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解决上述现有技术的问题，并因此改善压配合操作过程中的可加工性和装配部中的密封性以及制造步骤过程中的可加工型，因而提高车轮轴承装置的质量可靠性。
技术手段
为了实现上述目的，根据权利要求1的本发明，提供了一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括：外构件，该外构件在其内圆周上一体地形成有双列外滚道表面；内构件，该内构件包括毂轮和至少一个内圈，该毂轮在其一端上一体地形成有车轮安装凸缘并且具有从该车轮安装凸缘轴向延伸的圆筒状部，所述内圈被压配合在所述毂轮的所述圆筒状部上，所述内构件在其外圆周上形成有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，所述双列滚动元件容纳在所述外构件的所述外滚道表面和所述内构件的所述内滚道表面之间；以及安装在所述外构件的内侧端上的杯状钢防护罩，该防护罩包括适合于压配合到所述外构件的所述内侧端的内圆周内的圆筒状装配部、从所述装配部径向向内延伸的圆盘状屏蔽部以及从所述屏蔽部经由弯曲部延伸以将所述内构件的内侧端覆盖的底部，其特征在于，所述防护罩的所述装配部包括适合于以金属接触的方式装配到形成在所述外构件的端部的内圆周上的圆筒状装配表面内的圆筒状部和从该圆筒状部轴向延伸的径向减小部；由合成橡胶构成的弹性构件经由硫化粘结一体地粘结至所述径向减小部，所述弹性构件包括从所述圆筒状部的外圆周径向向外伸出的环状突起和在所述环状突起的内侧处倾斜地径向向外延伸的接触唇缘；并且当所述防护罩被装配到所述外构件内时，所述环状突起通过弹性变形而与所述装配表面紧密接触，并且所述接触唇缘与所述外构件的所述内侧端弹性接触。
根据本发明的权利要求1的车轮轴承装置，由于该车轮轴承装置包括安装在所述外构件的内侧端上的杯状钢防护罩，该防护罩包括适合于压配合到所述外构件的所述内侧端的内圆周内的圆筒状装配部、从所述装配部径向向内延伸的圆盘状屏蔽部以及从所述屏蔽部经由弯曲部延伸以将所述内构件的内侧端覆盖的底部，并且其特征在于，所述防护罩的所述装配部包括适合于以金属接触的方式装配到形成在所述外构件的端部的内圆周上的圆筒状装配表面内的圆筒状部和从该圆筒状部轴向延伸的径向减小部；由合成橡胶构成的弹性构件经由硫化粘结一体地粘结至所述径向减小部，所述弹性构件包括从所述圆筒状部的外圆周径向向外伸出的环状突起和在所述环状突起的内侧处倾斜地径向向外延伸的接触唇缘；并且当所述防护罩被装配到所述外构件内时，所述环状突起通过弹性变形而与所述装配表面紧密接触，并且所述接触唇缘与所述外构件的所述内侧端弹性接触，因此可以提高压配合操作中的可加工性，并且防止弹性构件被朝向内侧推出并且从外构件的端面突出，因而提高了防护罩的装配部的密封性。
如本发明的权利要求2中限定的，优选的是，在所述内圈上装配有脉冲环，该脉冲环的磁特性沿着该脉冲环的圆周方向交替变化，并且所述防护罩由非磁性钢板形成，旋转速度传感器与所述脉冲环相对地布置，所述旋转速度传感器和所述脉冲环经由所述防护罩以存在轴向空隙的方式分隔。可以将空隙设置得较小，并且可以提高检测精度。
如本发明的权利要求3中限定的，优选的是，所述防护罩的所述圆筒状部的顶端的外径被设置成小于所述弹性构件的所述接触唇缘的顶端的外径。这使得可以提供一种车轮轴承装置，当制造步骤之间进行转移的过程中将防护罩彼此堆叠时，该车轮轴承装置能够防止堆叠在下面的防护罩的接触唇缘被堆叠在上面的防护罩的圆筒状部的顶端损坏或切断，因而能够提高制造和转移步骤中的可加工性以及质量可靠性。
如本发明的权利要求4中限定的，优选的是，在所述防护罩的所述圆筒状部的顶端上形成有具有倾斜平坦表面的倒角部，并且该倒角部的倾角与所述接触唇缘的倾角对应。这使得可以容易地将防护罩压配合到外构件内，并且提高堆叠状态的稳定性，因而提高防护罩的可加工性。
如本发明的权利要求5中所限定的，优选的是，在所述防护罩的所述圆筒状部的顶端上形成有具有圆弧形表面的倒角部。这使得可以容易地将防护罩压配合到外构件内，并且可以防止接触唇缘被损坏或切断。
如本发明的权利要求6中限定的，优选的是，在所述防护罩的所述圆筒状部的顶端上形成有径向向内弯曲的弯曲边缘。这使得可以容易地将所述防护罩压配合到外构件内，并且可以防止接触唇缘被损坏和切断。
如本发明的权利要求7中限定的，优选的是，在所述弹性构件上、在所述接触唇缘的径向内侧一体地形成有圆筒状引导部，并且所述引导部的外径被设置成小于所述防护罩的所述圆筒状部的内径，且在所述引导部和所述防护罩的所述圆筒状部之间留有引导间隙。这使得可以提高防护罩的堆叠状态的稳定性以及防护罩制造中的可加工性，这是因为上面的防护罩的所述圆筒状部被下面的防护罩的引导部径向引导。
如本发明的权利要求8中所限定的，优选的是，所述弯曲部被形成为相对于所述屏蔽部以直角弯曲，并且所述防护罩被形成为具有这样的构造和尺寸，使得在将所述防护罩彼此堆叠时，彼此相邻的防护罩的金属部在所述圆筒状部抵靠所述弹性构件之前就彼此接触。这使得可以防止金属装配部触靠所述弹性构件，并且可以防止接触唇缘被损坏和切断，这是因为上面的防护罩的弯曲部和屏蔽部之间的角部抵靠下面的防护罩的底部和弯曲部之间的角部。
如本发明的权利要求9中所限定的，优选的是，所述防护罩包括较小圆筒状部，所述较小圆筒状部从所述弯曲部经由圆锥形台阶部轴向延伸并且所述较小圆筒状部的直径比所述弯曲部的直径小。由于所装配的彼此堆叠的防护罩之间的表面接触(这是因为在金属部的圆筒状部触靠弹性构件之前，上面的防护罩的弯曲部和屏蔽部之间的角部就抵靠下面的防护罩的台阶部)，这使得可以防止弹性构件触靠防护罩的圆筒状部并因而防止弹性构件被损坏和切断，并且相应地提高了稳定性和可加工性。
技术效果
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，该外构件在其内圆周上一体地形成有双列外滚道表面；内构件，该内构件包括毂轮和至少一个内圈，该毂轮在其一端上一体地形成有车轮安装凸缘并且具有从该车轮安装凸缘轴向延伸的圆筒状部，所述内圈被压配合在所述毂轮的所述圆筒状部上，所述内构件在其外圆周上形成有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，该双列滚动元件容纳在所述外构件的所述外滚道表面和所述内构件的所述内滚道表面之间；以及安装在所述外构件的内侧端上的杯状钢防护罩，该防护罩包括适合于压配合到所述外构件的所述内侧端的内圆周内的圆筒状装配部、从所述装配部径向向内延伸的圆盘状屏蔽部以及从所述屏蔽部经由弯曲部延伸以将所述内构件的内侧端覆盖的底部，其特征在于，所述防护罩的所述装配部包括适合于以金属接触的方式装配到形成在所述外构件的端部的内圆周上的圆筒状装配表面内的圆筒状部和从该圆筒状部轴向延伸的径向减小部；由合成橡胶构成的弹性构件经由硫化粘结一体地粘结至所述径向减小部，所述弹性构件包括从所述圆筒状部的外圆周径向向外伸出的环状突起和在所述环状突起的内侧处倾斜地径向向外延伸的接触唇缘；并且当所述防护罩被装配到所述外构件内时，所述环状突起通过弹性变形而与所述装配表面紧密接触，并且所述接触唇缘与所述外构件的所述内侧端弹性接触，所以可以提高防护罩到外构件的压配合能力，可以防止弹性构件被朝向轴承装置的内侧推出并且从外构件的端面突出，并且可以提高防护罩的装配部的密封性。
附图说明
图1是本发明的车轮轴承装置的第一实施方式的纵剖视图；
图2是示出了图1的检测部的部分放大图；
图3中的(a)是示出了图2的防护罩的堆叠状态的说明图，图3中的(b)是图3中的(a)的放大图，而图3中的(c)是示出了图3中的(b)的弹性构件的变型的放大图；
图4中的(a)是示出了作为图2的变型的防护罩的堆叠状态的说明图，而图4中的(b)是图4中的(a)的放大图；
图5中的(a)是示出了作为图2的另一个变型的防护罩的堆叠状态的说明图，而图5中的(b)是图5中的(a)的放大图；
图6中的(a)是示出了作为图2的另一个变型的防护罩的堆叠状态的说明图，而图6中的(b)是图6中的(a)的放大图；
图7中的(a)是示出了作为图2的另一个变型的防护罩的堆叠状态的说明图，而图7中的(b)是图7中的(a)的放大图；
图8中的(a)是示出了作为图2的另一个变型的防护罩的堆叠状态的说明图，而图8中的(b)是图8中的(a)的放大图；
图9中的(a)是示出了作为图2的另一个变型的防护罩的堆叠状态的说明图，而图9中的(b)是图9中的(a)的放大图；
图10中的(a)是示出了作为图9的变型的防护罩的堆叠状态的说明图，而图10中的(b)是图10中的(a)的放大图；
图11中的(a)是示出了作为图9的另一个变型的防护罩的堆叠状态的说明图，而图11中的(b)是图11中的(a)的放大图；
图12是示出了现有技术的车轮轴承装置的防护罩的安装部的放大图；以及
图13中的(a)是示出了硫化粘结之前图12的防护罩的堆叠状态的说明图，而图13中的(b)是示出了硫化粘结之后图12的防护罩的堆叠状态的说明图。
具体实施方式
用于实现本发明的优选方式是一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括：外构件，该外构件在其外圆周上具有一体地形成的、待安装在轴节上的本体安装凸缘，并且在其内圆周上具有双列外滚道表面；内构件，该内构件包括毂轮和内圈，该毂轮在其一端上一体地形成有车轮安装凸缘并且具有从该车轮安装凸缘轴向延伸的圆筒状部，所述内圈被压配合在所述毂轮的所述圆筒状部上，所述毂轮和所述内圈在它们的外圆周上分别形成有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，所述双列滚动元件容纳在所述内构件的所述内滚道表面和所述外构件的所述外滚道表面之间；装配在所述内圈的外圆周上并具有在圆周上等距地变化的磁特性的脉冲环；由非磁性钢板形成并安装在所述外构件的内侧端上的杯状钢防护罩，该防护罩包括适合于压配合到所述外构件的内侧端的内圆周内的圆筒状装配部、从所述装配部径向向内延伸的圆盘状屏蔽部以及从所述屏蔽部经由弯曲部延伸以将所述内构件的内侧端覆盖的底部；以及旋转速度传感器，该旋转速度传感器经由所述防护罩以预定轴向空隙与所述脉冲环相对地布置，其特征在于，所述防护罩的所述装配部包括适合于以金属接触的方式装配到形成在所述外构件的端部的内圆周上的圆筒状装配表面内的圆筒状部和从该圆筒状部轴向延伸的径向减小部；由合成橡胶构成的弹性构件经由硫化粘结一体地粘结至所述径向减小部，所述弹性构件包括从所述圆筒状部的外圆周径向向外伸出的环状突起和在所述环状突起的内侧处倾斜地径向向外延伸的接触唇缘；并且当所述防护罩被装配到所述外构件内时，所述环状突起通过弹性变形而与所述装配表面紧密接触，并且所述接触唇缘与所述外构件的内侧端弹性接触，并且所述防护罩的所述圆筒状部的顶端的外径被设置成小于所述弹性构件的所述接触唇缘的顶端的外径。
实施方式
将参照附图描述本发明的优选实施方式。图1是本发明的车轮轴承装置的一个实施方式的纵剖视图，图2是示出了图1的检测部的部分放大图，图3中的(a)是示出了图2的防护罩的堆叠状态的说明图，图3中的(b)是图3中的(a)的放大图，而图3中的(c)是示出了图3中的(b)的弹性构件的变型的放大图，图4中的(a)是示出了作为图2的变型的防护罩的堆叠状态的说明图，图4中的(b)是图4中的(a)的放大图，图5中的(a)是示出了作为图2的另一个变型的防护罩的堆叠状态的说明图，图5中的(b)是图5中的(a)的放大图，图6中的(a)是示出了作为图2的另一个变型的防护罩的堆叠状态的说明图，图6中的(b)是图6中的(a)的放大图，图7中的(a)是示出了作为图2的另一个变型的防护罩的堆叠状态的说明图，图7中的(b)是图7中的(a)的放大图，图8中的(a)是示出了作为图2的另一个变型的防护罩的堆叠状态的说明图，图8中的(b)是图8中的(a)的放大图，图9中的(a)是示出了作为图2的另一个变型的防护罩的堆叠状态的说明图，图9中的(b)是图9中的(a)的放大图，图10中的(a)是示出了作为图9的变型的防护罩的堆叠状态的说明图，图10中的(b)是图10中的(a)的放大图，图11中的(a)是示出了作为图9的另一个变型的防护罩的堆叠状态的说明图，而图11中的(b)是图11中的(a)的放大图。在描述该说明书时，将轴承装置安装在车辆上时的外侧称为“外侧”(图的左侧)，并且将轴承装置安装在车辆上时的内侧称为“内侧”(图的右侧)。
图1所示的车轮轴承装置是用于从动车轮的所谓“第三代”类型，并且包括内构件1、外构件2和容纳在内构件1和外构件2之间的双列滚动元件(滚珠)3、3。内构件1包括毂轮4和以预定干涉压配合到毂轮4上的内圈5。
毂轮4在其外侧端一体地形成有用于安装车轮(未示出)的车轮安装凸缘6并且在其外圆周上形成有一个(外侧)内滚道表面4a，从该内滚道表面4a轴向延伸出圆筒状部4b。毂螺栓6a在车轮安装凸缘6的圆周上的等距位置处固定在车轮安装凸缘6上。
内圈5在其外圆周上形成有另一个(内侧)内滚道表面5a，并且以预定干涉压配合到毂轮4的圆筒状部4b上，以形成所谓的背靠背双轴承。另外，在由砸边部7施加预定轴承预压力的情况下内圈5轴向固定在毂轮4上，砸边部7是通过使毂轮4的圆筒状部4b的端部径向向外塑性变形形成的。
毂轮4由含有0.40～0.80％(按照重量计算)的碳的中高碳钢(诸如S53C)制成，并且通过高频感应硬化而硬化成在内滚道表面4a上以及在从车轮安装凸缘6的内侧基部6b到圆筒状部4b的区域上具有58～64HRC的表面硬度。砸边部7没有被硬化以保持锻造之后的小于25HRC的硬度。这能够增加抵靠施加至车轮安装凸缘6的旋转弯曲载荷的机械强度并且提高压配合有内圈5的圆筒状部4b的抗磨蚀性，并且能够顺利地进行砸边部7的塑形变形而不会在砸边部7中导致微裂纹。
内圈5由高碳铬钢(诸如SUJ2)形成，并且被浸渍硬化到它们的芯部而具有58～64HRC的硬度，滚动元件3由高碳铬钢(诸如SUJ2)形成并且被硬化成具有62～67HRC的硬度。
外构件2在其外圆周上形成有适合于安装在轴节(未示出)上的本体安装凸缘2b，并且还在其内圆周上形成有双列外滚道表面2a、2a。双列外滚道表面2a、2a与内构件的内滚道表面4a、5a相对。与毂轮4类似，外构件2由含有0.40～0.80％(按照重量计算)的碳的中高碳钢(诸如S53C)形成，并且至少外滚道表面2a、2a通过高频感应硬化而具有58～64HRC的表面硬度。双列滚动元件3、3借助于保持架8可滚动地容纳在内滚道表面4a、5a和外滚道表面2a、2a之间。
密封件9安装在形成于外构件2和内构件1之间的外侧开口上，并且防护罩10安装在内侧开口上，以便将环状开口封闭和密封，并且防止密封在轴承内的润滑脂泄漏和防止雨水或灰尘从外部进入轴承内。
外侧密封件9形成为一体密封件，该一体密封件包括通过预定界面压配合到外构件2的外侧端内的芯金属11和通过硫化粘结而粘结至芯金属11的密封构件12。芯金属11由奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或冷轧钢板(JIS SPCC等)挤压形成，从而具有L形横截面。
另一方面，密封构件12由合成橡胶如NBR(丁腈橡胶)形成，并且包括：侧唇缘12a和防尘唇缘12b，侧唇缘12a和防尘唇缘12b径向向外倾斜并以预定干涉与车轮安装凸缘6的具有圆弧段的内侧基部6b滑动接触；以及润滑脂唇缘12c，润滑脂唇缘12c朝向内侧倾斜并以预定干涉与具有圆弧段的基部6b滑动接触。
除了NBR之外还有密封构件12的材料示例，诸如HNBR(氢化丁腈橡胶)、EPDM(三元乙丙橡胶)、耐热性和耐化学性优异的ACM(聚丙烯酸酯橡胶)、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3的双列角接触滚珠轴承形成的车轮轴承装置，但是本发明不限于这种轴承，并且可以是使用圆锥辊子作为滚动元件3的双列圆锥辊子轴承。另外，尽管这里示出了第三代类型的车轮轴承装置，但是本发明可以应用于其中一对内圈被压配合到毂轮的圆筒状部上的第一和第二代类型的轴承(未示出)。
在该实施方式中，脉冲环13被压配合到内圈5的外圆周上。脉冲环13包括：环状支撑构件14，环状支撑构件14具有大体环状构造并且由铁磁钢板(如铁素体不锈钢板(JISSUS 430等))或防腐冷轧钢板通过挤压加工而形成为具有L形横截面；以及磁性编码器15。
环状支撑构件14包括待压配合到内圈5的外圆周上的圆筒状装配部14a和从圆筒状装配部14a径向向外延伸的直立部14b。磁性编码器15通过硫化粘结一体地粘结至直立部14b。磁性编码器15由混合有铁素体磁性粉末的弹性体(如橡胶)形成，使得N极和S极沿着其圆周交替布置，以形成用于检测车轮旋转速度的旋转编码器。
尽管这里示出了脉冲环13具有由橡胶磁体构成的磁性编码器15，但是可以使用其他种类的编码器，诸如形成有多个贯通孔口或不规则部的由钢板形成或者由烧结合金形成的脉冲环或者粘结有塑料磁体板的脉冲环。
防护罩10压配合到外构件2的内侧端的内圆周内以封闭外构件2的内侧开口。防护罩10由具有抗腐蚀特性的非磁性奥氏体不锈钢板形成，从而不会不利地影响旋转速度传感器16的感测性能。
防护罩10具有杯状构造，并且包括：圆筒状装配部10a，圆筒状装配部10a适合于压配合到外构件2的内侧端的内圆周内；圆盘状屏蔽部10b，圆盘状屏蔽部10b从装配部10a径向向内延伸并且经由小的轴向间隙与磁性编码器15相对；和底部10d，底部10d从屏蔽部10b经由弯曲部10c延伸以覆盖内构件1的内侧端。
如图2的放大图所示，旋转速度传感器16的检测部被布置成该检测部相邻或接触防护罩10的屏蔽部10b，并且旋转速度传感器16的检测部和磁性编码器15经由防护罩10彼此相对，且在该检测部和磁性编码器15之间留有预定空隙(轴向间隙)。旋转速度编码器16由可注射成型的合成树脂(诸如PA66)形成，集成有霍尔元件的IC电路、磁阻元件(MR元件)和用于对磁性检测元件(未示出)的输出波形进行整形的波形整形电路被嵌入在该合成树脂中，并且旋转速度编码器16形成了用于检测车轮的旋转速度并对旋转速度进行控制的汽车ABS。
在该实施方式中，防护罩10的装配部10a包括适合于金属接触地装配到形成在外构件2的端部的内圆周上的圆筒状装配表面2c内的圆筒状部17以及从该圆筒状部17轴向延伸的径向减小部18。由合成橡胶(诸如NBR)构成的弹性构件19通过硫化粘结一体地粘结至径向减小部18。
弹性构件19被粘结至防护罩10，使得弹性构件19不会从防护罩10的屏蔽部10b伸出到内侧，以防止弹性构件19干涉旋转速度传感器16。弹性构件19包括从圆筒状部17的外圆周径向向外突出的环状突起19a和在环状突起19a的内侧处倾斜地径向向外延伸的接触唇缘19b。当防护罩10被装配到外构件2内时，环状突起19a通过弹性变形而与装配表面2c紧密接触，并且接触唇缘10b与形成在外构件2的内侧端上的倒角部2d弹性接触而形成所谓半金属结构。这使得可以提高压配合操作中的可加工性，并且防止弹性构件19被朝向内侧推出而从外构件2的端面2e凸出来，因而提高了防护罩10的装配部10a的密封性。
优选的是，外构件2的装配表面2c和倒角部2d通过切削操作(诸如研磨或车削操作)同时加工而成。当外构件2的装配表面2c和倒角部2d在通过成形研磨轮在热处理之后与双列外滚道表面2a、2a一起同时研磨时，可以提高装配表面2c和倒角部2d的圆度和同轴度的尺寸精度，并因此减少加工步骤并相应地降低制造成本。
如此制造的防护罩如图3中的(a)所示在制造步骤过程中通常彼此堆叠，以在储存过程中或等待制造操作时节省空间。在该实施方式中，防护罩10的圆筒状部17的顶端的外径D1被设置成小于弹性构件19的接触唇缘19b的顶端的外径D2(D1<D2)，如图3中的(b)所示。这使得可以提供一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置能够在防护罩彼此堆叠时防止堆叠在下面的防护罩10的接触唇缘19b被堆叠在上面的防护罩10的圆筒状部17的顶端损坏或切断，因而能够提高制造和转移步骤时的可加工性以及质量可靠性。还可以如图3中的(c)所示减小防护罩10的圆筒状部17的顶端的直径D1以保持圆筒状部17的顶端远离弹性构件19’的接触唇缘19b的顶端，使得圆筒状部17的顶端能够接触弹性构件19’的根部。
图4示出了图2的防护罩10的变型。该变型的防护罩20与防护罩10的基本不同仅在于装配部的结构，因而使用相同的附图标记来表示与之前描述的实施方式相同的结构元件，并且将省略它们的详细描述。
该防护罩20由非磁性奥氏体不锈钢板挤压形成为具有杯状构造，并且包括适合于压配合到外构件(未示出)的内侧端的内圆周内的圆筒状装配部20a、从装配部20a径向向内延伸的圆盘状屏蔽部10b以及从屏蔽部10b经由弯曲部10c延伸的底部10d。
在该实施方式中，防护罩20的装配部20a包括待金属配合到外构件的装配表面内的圆筒状部21和从该圆筒状部21轴向延伸的圆筒状径向减小部18。由合成树脂(诸如NBR等)形成的弹性构件19’一体地粘结至径向减小部18。
如图4中的(b)中的放大图所示，倒角部21a形成在防护罩20的圆筒状部21的顶端上，并且倒角部21a被设计成使其抵靠接触唇缘19b的根部，并且倒角部21a的倾角与接触唇缘19b的倾角对应并基本相同。这使得可以容易地将防护罩压配合到外构件内，并且提高堆叠状态的稳定性，因而提高防护罩的制造中的可加工性。在这种情况下，措辞“基本相同”是指倒角部21a的倾角仅仅是一目标值，因而在倒角部21a和接触唇缘19b的倾角之间基本没有差别。也就是说，应该允许因为制造误差而引起的角度差。
图5至图7示出了图2的防护罩10的其他变型。这些变型与之前描述的防护罩的基本不同仅在于装配部的结构，因而使用相同的附图标记表示与之前描述的实施方式相同的结构元件，并且将省略它们的详细描述。
图5中的(a)所示的防护罩22由非磁性奥氏体不锈钢板挤压形成为具有杯状构造，并且包括适合于压配合到外构件(未示出)的内侧端的内圆周内的圆筒状装配部22a、从装配部22a径向向内延伸的圆盘状屏蔽部10b以及从屏蔽部10b经由弯曲部10c延伸的底部10d。
在该变型中，防护罩22的装配部22a包括待金属配合到外构件的装配表面内的圆筒状部23和从该圆筒状部23轴向延伸的圆筒状径向减小部18。由合成树脂(诸如NBR等)形成的弹性构件19’一体地粘结至径向减小部18。
如图5中的(b)中的放大图所示，具有圆弧形表面的倒角部23a形成在防护罩22的圆筒状部23的顶端上，从而使得该倒角部23a能够抵靠唇缘19b的根部。这使得可以容易地将防护罩22压配合到外构件内，并且防止接触唇缘19b被损坏或切断。
图6中的(a)所示的防护罩24由非磁性奥氏体不锈钢板挤压形成为具有杯状构造，并且包括适合于压配合到外构件(未示出)的内侧端的内圆周内的圆筒状装配部24a、从装配部24a径向向内延伸的圆盘状屏蔽部10b以及从屏蔽部10b经由弯曲部10c延伸的底部10d。
在该变型中，防护罩24的装配部24a包括待金属配合到外构件的装配表面内的圆筒状部25和从圆筒状部25轴向延伸的圆筒状径向减小部18。由合成树脂(诸如NBR等)形成的弹性构件19一体地粘结至径向减小部18。
如图6中的(b)的放大图所示，径向向内弯曲的弯曲边缘25形成在防护罩24的圆筒状部25的顶端上，从而弯曲边缘25a能够抵靠弹性构件19而避开接触唇缘19b。这使得可以容易地将防护罩24压配合到外构件内并防止接触唇缘19b被损坏或切断。
图7中的(a)所示的防护罩26由非磁性奥氏体不锈钢板挤压形成为具有杯状构造，并且包括适合于压配合到外构件(未示出)的内侧端的内圆周内的圆筒状装配部26a、从装配部26a径向向内延伸的圆盘状屏蔽部10b以及从屏蔽部10b经由弯曲部10c延伸的底部10d。
在该变型中，防护罩26的装配部26a包括待金属配合到外构件的装配表面内的圆筒状部27和从该圆筒状部27轴向延伸的圆筒状径向减小部18。由合成树脂(诸如NBR等)形成的弹性构件19一体地粘结至径向减小部18。
如图7中的(b)的放大图所示，以直角径向向内弯曲的弯曲边缘27a形成在圆筒状部27的端部上，从而弯曲边缘27a的端面能够抵靠弹性构件19。这使得可以容易地将防护罩26压配合到外构件内并防止接触唇缘19b被损坏或切断。
图8示出了图2的防护罩10的进一步变型。该变型与之前描述的防护罩的基本不同仅在于防护罩10的弹性构件19的结构，因而使用相同的附图标记表示与之前描述的实施方式相同的结构元件，并且将省略它们的详细描述。
图8中的(a)所示的防护罩28由非磁性奥氏体不锈钢板挤压形成为具有杯状构造，并且包括适合于压配合到外构件(未示出)的内侧端的内圆周内的圆筒状装配部10a、从装配部10a径向向内延伸的圆盘状屏蔽部10b以及从屏蔽部10b经由弯曲部10c延伸的底部10d。
在该变型中，防护罩28的装配部10a包括待金属配合到外构件的装配表面内的圆筒状部17和从该圆筒状部17轴向延伸的圆筒状径向减小部18。由合成树脂(诸如NBR等)形成的弹性构件29一体地粘结至径向减小部18。
如图8中的(b)的放大图所示，弹性构件29包括从圆筒状部17的外圆周径向向外突出的环状突起19a和在环状突起19a的内侧倾斜地径向向外延伸的接触唇缘19b，圆筒状引导部29a在接触唇缘19b的径向内侧一体地形成在弹性构件29上，使得圆筒状引导部29a的侧表面变成与屏蔽部10b的侧表面齐平，并且引导部29a的外径D3被设置成小于防护罩28的圆筒状部17的内径D4(D3<D4)，且在引导部29a和圆筒状部17之间留有引导间隙。由于上面的防护罩28的圆筒状部17由下面的防护罩28的引导部29a径向引导，因此可以在防护罩的制造当中可以提高防护罩28的堆叠状态的稳定性以及可加工性。
图9示出了图2的防护罩10的进一步变型。该变型与之前描述的防护罩的基本不同仅在于防护罩10的金属部的构造，因而使用相同的附图标记表示与之前描述的实施方式相同的结构元件，并且将省略它们的详细描述。
图9中的(a)所示的该防护罩30由非磁性奥氏体不锈钢板挤压形成为具有杯状构造，并且包括适合于压配合到外构件(未示出)的内侧端的内圆周内的圆筒状装配部10a、从装配部10a径向向内延伸的圆盘状屏蔽部10b以及从屏蔽部10b以直角弯曲的弯曲部30a以及从弯曲部30a径向向内延伸的底部10d。
在该变型中，防护罩30被形成为具有这样的构造和尺寸，使得在彼此堆叠防护罩30时，彼此相邻的防护罩30的金属部在圆筒状部17抵靠弹性构件19之前就彼此接触。更具体地说，由于弯曲部30a从屏蔽部10b以直角弯曲，因此该弯曲部30a被设计成使得当彼此堆叠上面和下面的防护罩30时，上面和下面的防护罩30的金属部首先彼此抵靠并且装配部10a的高度H2小于从上面的防护罩30的屏蔽部10b到下面的防护罩30的弹性构件19的侧表面的高度H3(H2<H3)。
如图9中的(b)的放大图所示，上面的防护罩30的弯曲部30a和屏蔽部10b之间的角部抵靠下面的防护罩30的底部10d和弯曲部30a之间的角部，因而可以避免金属装配部10a接触弹性构件19并因而防止接触唇缘19b被损坏或切断。
图10和图11示出了图9的防护罩30的变型。该变型与之前描述的防护罩的基本不同仅在于防护罩30的金属部的构造，因而使用相同的附图标记表示与之前描述的实施方式相同的结构元件，并且将省略它们的详细描述。
图10中的(a)所示的该防护罩31由非磁性奥氏体不锈钢板挤压形成为具有杯状构造，并且包括适合于压配合到外构件(未示出)的内侧端的内圆周内的圆筒状装配部10a、从装配部10a径向向内延伸的圆盘状屏蔽部31a、从屏蔽部31a以直角弯曲的弯曲部30a以及从弯曲部30a径向向内延伸的底部31b。
与之前描述的变型(图9)类似，该变型的防护罩31被形成为具有这样的构造和尺寸，使得在彼此堆叠防护罩30时，彼此相邻的防护罩31的金属部在金属圆筒状部17抵靠弹性构件19之前就彼此接触。更具体地说，防护罩31被设计成使得当彼此堆叠上面和下面的防护罩31时，装配部10a的高度H2小于从上面的防护罩31的屏蔽部31a到下面的防护罩31的弹性构件19的侧表面的高度H3(H2<H3)。
如图10中的(b)的放大图所示，弯曲部30a和屏蔽部31a之间的角部32以及弯曲部30a和底部31b之间的角部33形成为具有锥形构造。这使得上面的防护罩31的弯曲部30a和屏蔽部31a之间的角部32抵靠下面的防护罩31的弯曲部30a和底部31b之间的角部33。因而，这使得可以避免金属的圆筒状部17接触弹性构件19并因而防止接触唇缘19b被损坏或切断。此外，使得上面和下面的防护罩31的角部32和33彼此进行表面接触，因而提高了堆叠时的稳定性以及制造步骤过程中的可加工性。
图11中的(a)所示的该防护罩34由非磁性奥氏体不锈钢板挤压形成为具有杯状构造，并且包括适合于压配合到外构件(未示出)的内侧端的内圆周内的圆筒状装配部10a、从装配部10a径向向内延伸的圆盘状屏蔽部31a、从屏蔽部31a以直角弯曲的弯曲部30a、从弯曲部30a经由锥形台阶部34a轴向延伸的圆筒状径向减小部34b、以及从径向减小部34b径向向内延伸的底部10d。
与之前图10的实施方式类似，防护罩34被形成为具有这样的构造和尺寸，使得在彼此堆叠防护罩34时，彼此相邻的防护罩34的金属部在金属的圆筒状部17抵靠弹性构件19之前就彼此接触。更具体地说，防护罩34被设计成使得：径向减小部34b的外径D5小于弯曲部30a的内径D6，并且在径向减小部34b和弯曲部30a之间留下小的径向间隙(D5<D6)，以便在堆叠防护罩34时使上面的防护罩34的弯曲部30a能够装配在下面的防护罩34的径向减小部34b上；并且装配部10a的高度H2小于从上面的防护罩34的屏蔽部31a到下面的防护罩34的弹性构件19的侧表面的高度H3(H2<H3)。
因而，上面的防护罩34的弯曲部30a和屏蔽部31a之间的角部32接触下面的防护罩34的台阶部34a。这使得可以避免金属圆筒状部17接触弹性构件19并因而防止接触唇缘10b被损坏。此外，这能够使得上面的防护罩34的角部32和和下面的防护罩34的台阶部34a彼此进行表面接触，并且因而提高堆叠时的稳定性以及制造步骤过程中的可加工性。
已经参照优选实施方式描述了本发明。显然，在阅读并理解前述详细描述时对本领域技术将容易想到变型和变化。旨在将本发明构造成包括所有这些变化和变型，如同它们落入所附权利要求或其等同物的范围内一样。
工业实用性
本发明的车轮轴承装置能够应用于内圈旋转类型的用于从动车轮的任何车轮轴承装置，该车轮轴承装置在外构件上具有防护罩并且使用滚珠或辊子作为滚动元件。
附图标记描述
1 内构件
2 外构件
2a 外滚道表面
2b 本体安装凸缘
2c 外构件的装配表面
2d 外构件的倒角表面
2e 外构件的端面
3 滚动元件
4 毂轮
4a，5a 内滚道表面
5 内圈
6 车轮安装凸缘
6a 毂螺栓
6b 车轮安装凸缘的内侧基部
7 砸边部
8 保持架
9 密封件
10，20，22，24，26，28，30，31，34 防护罩
10a，20a，22a，24a，26a 装配部
10b，31a 屏蔽部
10c，30a 弯曲部
10d，31b 底部
11 芯金属
12 密封构件
12a 侧唇缘
12b 防尘唇缘
12c 润滑脂唇缘
13 脉冲环
14 环状支撑构件
14b 直立部
15 磁性编码器
16 旋转速度传感器
17，21，23，25，27 圆筒状部
18 径向减小部
19， 19’，29 弹性构件
19a 环状突起
19b 接触唇缘
21a，23a 倒角部
25a，27a 弯曲边缘
29a 引导部
32，33 角部
34a 台阶部
34b 径向减小部
51 外构件
51a 装配表面
52 内圈
53，53’ 防护罩
53a，55a 装配部
53b 屏蔽部
53c 弯曲部
53d 底部
54 脉冲环
55 环状支撑构件
56 磁性编码器
56b 直立部
57 旋转速度传感器
58 圆筒状部
59 径向减小部
60 弹性构件
60a 环状突起
d1 防护罩的装配部的内径
d2 防护罩的径向减小部的外径
D1 圆筒状部的外径
D2 接触唇缘的外径
D3 引导部的外径
D4 圆筒状部的内径
D5 径向减小部的外径
D6 弯曲部的内径
H2 装配部的高度
H3 在堆叠时从上面的防护罩的屏蔽部到下面的防护罩的弹性构件的侧表面的高度
t0 防护罩除了装配部以外的厚度
t1 防护罩的装配部的厚度

Claims (9)

1.一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括：
外构件，该外构件在其内圆周上一体地形成有双列外滚道表面；
内构件，该内构件包括毂轮和至少一个内圈，该毂轮在其一端上一体地形成有车轮安装凸缘并且具有从该车轮安装凸缘轴向延伸的圆筒状部，所述内圈被压配合在所述毂轮的所述圆筒状部上，所述内构件在其外圆周上形成有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，所述双列滚动元件容纳在所述外构件的所述外滚道表面和所述内构件的所述内滚道表面之间；以及
安装在所述外构件的内侧端上的杯状钢制的防护罩，该防护罩包括适合于压配合到所述外构件的所述内侧端的内圆周内的圆筒状的装配部、从所述装配部径向向内延伸的圆盘状的屏蔽部以及从所述屏蔽部经由弯曲部延伸以将所述内构件的内侧端覆盖的底部，其特征在于，
所述防护罩的所述装配部包括圆筒状部和从该圆筒状部轴向延伸的径向减小部，该圆筒状部适合于以金属接触的方式装配到形成在所述外构件的端部的内圆周上的圆筒状装配表面内；
由合成橡胶构成的弹性构件经由硫化粘结一体地粘结至所述径向减小部，所述弹性构件包括从所述圆筒状部的外圆周径向向外伸出的环状突起和在所述环状突起的内侧处倾斜地径向向外延伸的接触唇缘；并且
当所述防护罩被装配到所述外构件内时，所述环状突起通过弹性变形而与所述装配表面紧密接触，并且所述接触唇缘与所述外构件的所述内侧端弹性接触。
2.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其中，在所述内圈上装配有脉冲环，该脉冲环的磁特性沿着该脉冲环的圆周方向交替变化，并且其中，所述防护罩由非磁性钢板形成，旋转速度传感器与所述脉冲环相对地布置，所述旋转速度传感器和所述脉冲环经由所述防护罩以存在轴向空隙的方式分隔。
3.根据权利要求1或2所述的车轮轴承装置，其中，所述防护罩的所述圆筒状部的顶端的外径被设置成小于所述弹性构件的所述接触唇缘的顶端的外径。
4.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其中，在所述防护罩的所述圆筒状部的顶端上形成有具有倾斜平坦表面的倒角部，并且该倒角部的倾角与所述接触唇缘的倾角对应。
5.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其中，在所述防护罩的所述圆筒状部的顶端上形成有具有圆弧形表面的倒角部。
6.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其中，在所述防护罩的所述圆筒状部的顶端上形成有径向向内弯曲的弯曲边缘。
7.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其中，在所述弹性构件上、在所述接触唇缘的径向内侧一体地形成有圆筒状引导部，并且所述引导部的外径被设置成小于所述防护罩的所述圆筒状部的内径，且在所述引导部和所述防护罩的所述圆筒状部之间留有引导间隙。
8.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其中，所述弯曲部被形成为相对于所述屏蔽部以直角弯曲，并且所述防护罩被形成为具有这样的构造和尺寸，使得在将所述防护罩彼此堆叠时，彼此相邻的防护罩的金属部在所述圆筒状部抵靠所述弹性构件之前就彼此接触。
9.根据权利要求8所述的车轮轴承装置，其中，所述防护罩包括较小圆筒状部，所述较小圆筒状部从所述弯曲部经由圆锥形台阶部轴向延伸并且所述较小圆筒状部的直径比所述弯曲部的直径小。
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