CN112477509A - 一种车用三代轮毂轴承单元及车辆 - Google Patents

一种车用三代轮毂轴承单元及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车用三代轮毂轴承单元及车辆，属于车辆技术领域。所述车用三代轮毂轴承单元包括：轴承结构设置在外法兰与内法兰之间；磁性编码器固定设置在外法兰朝向内法兰的轴向端面上；保护罩固定设置在磁性编码器的外表面上；内法兰的法兰盘上固定设置有若干固定支座，若干固定支座与若干轮速传感器一一对应，轮速传感器的固定端与相对应的固定支座固定连接；轮速传感器的探头沿内法兰的轴向向外法兰延伸，且穿过固定支座与磁性编码器对应。本发明车用三代轮毂轴承单元及车辆轮毂轴承密封罩盖无孔洞，实现了全密封，密封效果良好且耐久性能优异，可降低轮毂轴承失效的风险，同时，有效地减小了轮毂轴承的轴向尺寸。

Description

一种车用三代轮毂轴承单元及车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车用三代轮毂轴承单元及车辆。
背景技术
轮毂轴承单元是连接车身与车轮之间最为重要的承载件之一，工作条件极为恶劣，除了要传递来自路面的各种冲击外还有承受泥水、砂石的侵袭，因此轮毂轴承单元必须具有良好的密封性能。
在现有技术中，三代轮毂轴承单元的磁性编码器一般都布置于轴承内部，并通过轴承密封罩进行密封；轮速传感器探头通过轴承密封罩上的孔洞伸入轴承内部对磁性编码器输出的信号进行读取，使得轴承内部的密封效果不好，导致泥水、灰尘等杂质容易侵入轴承内部，引起轴承早期失效。
发明内容
本发明提供一种车用三代轮毂轴承单元及车辆，解决了或部分解决了现有技术中泥水、灰尘等杂质容易侵入轴承内部，引起轴承早期失效的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种车用三代轮毂轴承单元包括：外法兰、内法兰、轴承结构、磁性编码器、保护罩及若干轮速传感器；所述轴承结构设置在所述外法兰与所述内法兰之间；所述磁性编码器固定设置在所述外法兰朝向所述内法兰的轴向端面上；所述保护罩固定设置在所述磁性编码器的外表面上；所述内法兰的法兰盘上固定设置有若干固定支座，若干所述固定支座与若干所述轮速传感器一一对应，所述轮速传感器的固定端与相对应的所述固定支座固定连接；所述轮速传感器的探头沿所述内法兰的轴向向所述外法兰延伸，且穿过所述固定支座与所述磁性编码器对应。
进一步地，所述轮速传感器的探头与所述磁性编码器在所述内法兰的径向上错位。
进一步地，所述内法兰的法兰盘的外周缘沿径向延伸形成制动两个制动卡钳支架；两个所述制动卡钳支架呈90°设置。
进一步地，所述轴承结构包括：外侧滚道圈、内侧滚道圈、外侧保持架、内侧保持架、第一组钢球及第二组钢球；所述外侧滚道圈及所述内侧滚道圈设置在所述内法兰和外法兰相对面之间；所述外侧保持架及所述第一组钢球设置在所述外侧滚道圈与所述外法兰之间；所述内侧保持架及所述第二组钢球设置在所述内侧滚道圈与所述外法兰之间。
进一步地，所述外侧滚道圈上开设有第一滚道槽，所述第一组钢球设置在所述第一滚道槽内；所述内侧滚道圈上开设有第二滚道槽，所述第二组钢球设置在所述第二滚道槽内。
进一步地，所述外侧保持架为环状结构，所述外侧保持架的环状带上开设有第一钢球槽，所述第一组钢球设置在所述第一钢球槽内；所述内侧保持架为环状结构，所述内侧保持架的环状带上开设有第二钢球槽，所述第二组钢球设置在所述第二钢球槽内。
进一步地，所述外法兰的轴承外圈的径向内侧攻有第三滚道槽及第四滚道槽；所述第三滚道槽与所述外侧滚道圈相对应，所述外侧保持架及所述第一组钢球设置在所述外侧滚道圈与所述第三滚道槽之间；所述第四滚道槽与所述内侧滚道圈相对应，所述内侧保持架及所述第二组钢球设置在所述内侧滚道圈与所述第四滚道槽之间。
进一步地，所述车用三代轮毂轴承单元还包括：内侧密封圈；所述内侧密封圈固定设置在所述内侧滚道圈与所述外法兰的内侧之间。
进一步地，所述车用三代轮毂轴承单元还包括：外侧密封罩；所述外侧密封罩固定设置在所述外法兰的法兰盘外端面上。
本申请还提供一种车辆，包括所述的车用三代轮毂轴承单元。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于轴承结构设置在外法兰与内法兰之间，磁性编码器固定设置在外法兰朝向内法兰的轴向端面上，保护罩固定设置在磁性编码器的外表面上，所以，通过保护罩防石击，同时防止磁性编码器表面吸附铁屑等杂质，引起磁信号异常或丢失，由于内法兰的法兰盘上固定设置有若干固定支座，若干固定支座与若干轮速传感器一一对应，轮速传感器的固定端与相对应的固定支座固定连接，轮速传感器的探头沿内法兰的轴向向外法兰延伸，且穿过固定支座与磁性编码器对应，所以，轮速传感器的探头正对磁性编码器的外表面，磁性圈编码器跟随外法兰旋转，由此引起磁场信号的变化，轮速传感器从磁性编码器外径向上径向读取磁场信号，获取轮速，磁性编码器设置于外法兰面向内法兰的轴向端面上，实现磁性编码器外置，从而无需于轮毂轴承密封罩盖预留用于供轮速传感器的探头伸入的孔结构，保证轮毂轴承单元内部的完全密封，不破坏轮毂轴承单元密封性能，保证轮毂轴承单元密封效果良好且耐久性能优异，可降低因密封不良导致轮毂轴承失效的风险，同时，磁性编码器位于外法兰与内法兰在轴向固有的间隙内，而无需额外占用外法兰和内法兰相对两端的轴向端面，缩短整个轮毂轴承单元轴向尺寸，有效地减小了轮毂轴承的轴向尺寸。
附图说明
图1为本发明实施例提供的车用三代轮毂轴承单元的正视图；
图2为图1中车用三代轮毂轴承单元的A-A向剖视图；
图3为图2中车用三代轮毂轴承单元的B处放大示意图；
图4为图1中车用三代轮毂轴承单元的俯视图。
具体实施方式
参见图1-4，本发明实施例提供的一种车用三代轮毂轴承单元包括：外法兰1、内法兰2、轴承结构3、磁性编码器4、保护罩5及若干轮速传感器。
轴承结构3设置在外法兰1与内法兰2之间。
磁性编码器4固定设置在外法兰1朝向内法兰2的轴向端面上。
保护罩5固定设置在磁性编码器4的外表面上。
内法兰2的法兰盘上固定设置有若干固定支座6，若干固定支座6与若干轮速传感器一一对应，轮速传感器的固定端与相对应的固定支座6固定连接。
轮速传感器的探头沿内法兰2的轴向向外法兰延伸，且穿过固定支座 6与磁性编码器4对应。
本申请具体实施方式由于轴承结构3设置在外法兰1与内法兰2之间，磁性编码器4固定设置在外法兰1朝向内法兰2的轴向端面上，保护罩5 固定设置在磁性编码器4的外表面上，所以，通过保护罩5防石击，同时防止磁性编码器4表面吸附铁屑等杂质，引起磁信号异常或丢失，由于内法兰2的法兰盘上固定设置有若干固定支座6，若干固定支座6与若干轮速传感器一一对应，轮速传感器的固定端与相对应的固定支座6固定连接，轮速传感器的探头沿内法兰2的轴向向外法兰延伸，且穿过固定支座6与磁性编码器4对应，所以，轮速传感器的探头正对磁性编码器4的外表面，磁性圈编码器4跟随外法兰1旋转，由此引起磁场信号的变化，轮速传感器从磁性编码器4外径向上径向读取磁场信号，获取轮速，磁性编码器4设置于外法兰1面向内法兰2的轴向端面上，实现磁性编码器3外置，从而无需于轮毂轴承密封罩盖预留用于供轮速传感器的探头伸入的孔结构，保证轮毂轴承单元内部的完全密封，不破坏轮毂轴承单元密封性能，保证轮毂轴承单元密封效果良好且耐久性能优异，可降低因密封不良导致轮毂轴承失效的风险，同时，磁性编码器4位于外法兰1与内法兰2在轴向固有的间隙内，而无需额外占用外法兰1和内法兰2相对两端的轴向端面，缩短整个轮毂轴承单元轴向尺寸，有效地减小了轮毂轴承的轴向尺寸。
其中，磁性编码器4可通过过盈配合压装的方式设置在外法兰1设置内侧密封圈8的外表面上，保护罩5可通过压装的方式设置在磁性编码器 10外表面上。
具体地，轮速传感器的探头与磁性编码器4在内法兰1的径向上错位，实现传感器探头的磁信号读取方式为径向读取，保证读取数据的准确性。
具体地，内法兰2的法兰盘的外周缘沿径向延伸形成制动两个制动卡钳支架7；两个制动卡钳支架7呈90°设置。
制动卡钳支架7上攻有两个卡钳安装孔，以用于安装制动卡钳，提高了轮边结构的集成程度，有利于零部件的轻量化及降低成本。
外法兰1通过螺栓与制动盘、车轮总成固定，车轮在转动时带动外法兰1相对内法兰7旋转运动，即制动盘固定在轴承外法兰1，制动卡钳通过制动卡钳支架7固定在内法兰2上，制动盘与制动卡钳同时固定在轮毂轴承上，有利于控制及降低制动盘端面跳动，从而提升车轮总成动平衡性能。
具体地，轴承结构3包括：外侧滚道圈3-1、内侧滚道圈3-2、外侧保持架3-3、内侧保持架3-4、第一组钢球3-5及第二组钢球3-6。
外侧滚道圈3-1及内侧滚道圈3-2设置在内法兰2和外法兰1相对面之间。在本实施方式中，
内侧滚道圈3-2与外侧滚道圈3-1轴向套装在内法兰2的销轴上，其中，内侧滚道圈3-2靠近内法兰2的法兰盘的一侧，内侧滚道圈3-2的外端面与内法兰2的轴径轴向档肩贴合，内表面与内法兰2的销轴接触，内侧滚道圈3-2的内端面与外侧滚道圈3-1的内端面贴合。外侧滚道圈3-1 的内表面与内法兰2的销轴接触，外侧滚道圈3-1的外端面与内法兰2的销轴卷边接触。
外侧保持架3-3及第一组钢球3-5设置在外侧滚道圈3-1与外法兰1之间。外侧保持架3-3为环状结构，外侧保持架3-3的环状带上开设有第一钢球槽，第一组钢球3-5设置在第一钢球槽内，对第一组钢球3-5起到限位作用，与外侧滚道圈3-1、外法兰1组成轴承结构。
内侧保持架3-4及第二组钢球3-6设置在内侧滚道圈3-1与外法兰1之间。内侧保持架3-4为环状结构，内侧保持架3-4的环状带上开设有第二钢球槽，第二组钢球3-6设置在第二钢球槽内，对第二组钢球3-6起到限位作用，与内侧滚道圈3-2、外法兰1组成轴承结构。
外侧滚道圈3-1上开设有第一滚道槽，第一组钢球3-5设置在第一滚道槽内。在本实施方式中，外侧滚道圈3-1的外表面上攻有第一滚道槽，第一滚道槽与第一组钢球3-5接触。
内侧滚道圈3-2上开设有第二滚道槽，第二组钢球3-6设置在第二滚道槽内。在本实施方式中，内侧滚道圈3-2的外表面上攻有第二滚道槽，第二滚道槽与第二组钢球3-6接触。
具体地，外法兰1的轴承外圈的径向内侧攻有第三滚道槽及第四滚道槽。
第三滚道槽与外侧滚道圈3-1相对应，外侧保持架3-3及第一组钢球 3-5设置在外侧滚道圈与第三滚道槽之间。
第四滚道槽与内侧滚道圈3-2相对应，内侧保持架3-4及第二组钢球 3-6设置在内侧滚道圈与第四滚道槽之间。
第三滚道槽与外侧滚道圈3-1组成对应的轴承结构，第四滚道槽与内侧滚道圈3-2组成对应的轴承结构。外法兰1的法兰盘上均布有制动盘、车轮总成安装螺栓孔，通过螺栓实现与制动盘、车轮总成的连接。轮毂轴承单元润滑方式油脂润滑，在第一组钢球3-5与外侧滚道圈3-1及外侧保持架3-3之间注有油脂，在第二组钢球3-6与内侧滚道圈3-2及内侧保持架3-4之间注有油脂。
具体地，车用三代轮毂轴承单元还包括：内侧密封圈8。
内侧密封圈8固定设置在内侧滚道圈3-2与外法兰1的内侧之间，通过密封唇口结构实现密封。内法兰2与外法兰1通过内侧密封圈8实现轴承的内侧密封。
其中，内侧密封圈8为多唇口橡胶密封。
具体地，车用三代轮毂轴承单元还包括：外侧密封罩9。
外侧密封罩9固定设置在外法兰1的法兰盘外端面上。外侧密封罩9 通过过盈配合实现轮毂轴承外侧的密封。
其中，通过外侧密封罩9实现外侧密封，外侧密封9为金属间的过盈配合密封。
内侧密封圈8与外侧密封罩9共同在轴向方向上对轮毂轴承单元进行密封。
轮毂轴承单元通过内法兰2的法兰盘的轴肩和内法兰2的销轴外侧的卷边实现轴向限位。
同时，磁性编码器4设置于外法兰1面向内法兰7的轴向端面上，且独立于内侧密封圈8外，从而无需于内侧密封圈8预留用于供传感器探头伸入的孔结构，保证轮毂轴承单元内部的完全密封，不破坏轮毂轴承单元密封性能。磁性编码器4设置于外法兰1面向内法兰2的轴向端面，即磁性编码器4位于外法兰1与内法兰2在轴向固有的间隙内，而无需额外占用外法兰1和内法兰2相对两端的轴向端面(例如传统一代、二代、三代的布置方式)，缩短整个轮毂轴承单元轴向尺寸。轮速传感器的探头沿内法兰2的销轴的轴向伸出至，位于内法兰2的法兰盘上与内法兰2的销轴相同的一侧，并与磁性编码器4在轮毂轴承单元的径向上错位，实现传感器探头的磁信号读取方式为径向读取，同时，整个轮毂轴承单元在轴向上的尺寸就是外法兰1和内法兰2相对两个的轴向端面之间的距离，而无需要增加磁性编码器4在轴向的厚度或轮速传感器的探头与磁性编码器4之间的读取距离等。
即：实现磁性编码器4外置，轮毂轴承密封罩盖无孔洞，从结构上实现了全密封，且密封方式为金属件的过盈配合，密封效果良好且耐久性能优异，可大大降低因密封不良导致轮毂轴承失效的风险，解决了现有技术中将磁性编码器设置于密封结构内，轴承密封失效将导致信号异常；且轮速传感器需要伸入轴承内部读取信号，使得轴承内部的密封效果不好，泥水、灰尘等杂质容易侵入内部引起轴承早期失效，密封效果差的技术问题。
磁性编码器4中置，内法兰2端无需再有磁性编码器保护罩，有效地减小了轮毂轴承的轴向尺寸，为车桥的总体布置留出了更多设计空间，解决了现有技术中的磁性编码器设置在外法兰的外侧面，而非内外法兰的固有间隙处，轴向位置位于两列钢球之外，磁感应信号为轴向读取，轴向尺寸大的技术问题。
本发明还提出一种车辆，该车辆采用了上述实施例中的车用三代轮毂轴承单元，该车用三代轮毂轴承单元的具体结构参照上述实施例，由于本车用三代轮毂轴承单元采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
为了更清楚介绍本发明实施例，下面从本发明实施例的使用方法上予以介绍。
内法兰2的法兰盘上攻有4个均布的螺纹孔，通过这4个螺纹孔，并采用螺栓将轮毂轴承单元固定在车桥上。轮速传感器通过螺栓固定在内法兰2的固定支座6上，轮速传感器探头正对磁性编码器4的外表面并固定在内法兰2上保持不动，磁性圈编码器4跟随外法兰1旋转，由此引起磁场信号的变化，轮速传感器从磁性编码器4的外径向上径向读取磁场信号。外法兰1通过螺栓与制动盘、车轮总成固定，车轮在转动时，带动外法兰1相对内法兰2旋转运动，即制动盘固定在轴承外法兰1，卡钳通过卡钳支架固定在内法兰2，制动盘与卡钳同时固定在轮毂轴承上，有利于控制及降低制动盘端面跳动，从而提升车轮总成动平衡性能。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种车用三代轮毂轴承单元，其特征在于，包括：外法兰、内法兰、轴承结构、磁性编码器、保护罩及若干轮速传感器；
所述轴承结构设置在所述外法兰与所述内法兰之间；
所述磁性编码器固定设置在所述外法兰朝向所述内法兰的轴向端面上；
所述保护罩固定设置在所述磁性编码器的外表面上；
所述内法兰的法兰盘上固定设置有若干固定支座，若干所述固定支座与若干所述轮速传感器一一对应，所述轮速传感器的固定端与相对应的所述固定支座固定连接；
所述轮速传感器的探头沿所述内法兰的轴向向所述外法兰延伸，且穿过所述固定支座与所述磁性编码器对应。
2.根据权利要求1所述的车用三代轮毂轴承单元，其特征在于：
所述轮速传感器的探头与所述磁性编码器在所述内法兰的径向上错位。
3.根据权利要求1所述的车用三代轮毂轴承单元，其特征在于：
所述内法兰的法兰盘的外周缘沿径向延伸形成制动两个制动卡钳支架；
两个所述制动卡钳支架呈90°设置。
4.根据权利要求1所述的车用三代轮毂轴承单元，其特征在于，所述轴承结构包括：外侧滚道圈、内侧滚道圈、外侧保持架、内侧保持架、第一组钢球及第二组钢球；
所述外侧滚道圈及所述内侧滚道圈设置在所述内法兰和外法兰相对面之间；
所述外侧保持架及所述第一组钢球设置在所述外侧滚道圈与所述外法兰之间；
所述内侧保持架及所述第二组钢球设置在所述内侧滚道圈与所述外法兰之间。
5.根据权利要求4所述的车用三代轮毂轴承单元，其特征在于：
所述外侧滚道圈上开设有第一滚道槽，所述第一组钢球设置在所述第一滚道槽内；
所述内侧滚道圈上开设有第二滚道槽，所述第二组钢球设置在所述第二滚道槽内。
6.根据权利要求4所述的车用三代轮毂轴承单元，其特征在于：
所述外侧保持架为环状结构，所述外侧保持架的环状带上开设有第一钢球槽，所述第一组钢球设置在所述第一钢球槽内；
所述内侧保持架为环状结构，所述内侧保持架的环状带上开设有第二钢球槽，所述第二组钢球设置在所述第二钢球槽内。
7.根据权利要求4所述的车用三代轮毂轴承单元，其特征在于：
所述外法兰的轴承外圈的径向内侧攻有第三滚道槽及第四滚道槽；
所述第三滚道槽与所述外侧滚道圈相对应，所述外侧保持架及所述第一组钢球设置在所述外侧滚道圈与所述第三滚道槽之间；
所述第四滚道槽与所述内侧滚道圈相对应，所述内侧保持架及所述第二组钢球设置在所述内侧滚道圈与所述第四滚道槽之间。
8.根据权利要求4所述的车用三代轮毂轴承单元，其特征在于，所述车用三代轮毂轴承单元还包括：内侧密封圈；
所述内侧密封圈固定设置在所述内侧滚道圈与所述外法兰的内侧之间。
9.根据权利要求1所述的车用三代轮毂轴承单元，其特征在于，所述车用三代轮毂轴承单元还包括：外侧密封罩；
所述外侧密封罩固定设置在所述外法兰的法兰盘外端面上。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的车用三代轮毂轴承单元。
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