CN113302412A - 车轮用轴承装置 - Google Patents

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CN113302412A CN202080009909.7A CN202080009909A CN113302412A CN 113302412 A CN113302412 A CN 113302412A CN 202080009909 A CN202080009909 A CN 202080009909A CN 113302412 A CN113302412 A CN 113302412A
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Abstract

本发明的课题在于提供一种能够通过提高相对于弯曲力矩的刚性并且抑制外方侧密封构件的密封性的降低来实现轴承寿命的提高的车轮用轴承装置。车轮用轴承装置(1)具备：外侧构件(2)，其具有双列外侧轨道面(2c、2d)；内侧构件(3)，其由轮毂圈(31)以及内圈(32)构成，且具有双列内侧轨道面(3c、3d)；双列滚动构件(4)·(5)，其夹装于外侧构件(2)与内侧构件(3)的各自的轨道面(2c、2d、3c、3d)间；以及外方侧密封构件(6)，其将由外侧构件(2)与内侧构件(3)形成的环状空间(S)的外方侧开口端封堵，其中，在轮毂圈(31)处的车轮安装凸缘(3e)的内方侧基端部分设置有以轮毂圈(31)的旋转轴(A)为中心的圆环状的凹部(3m)，外侧构件(2)的外方侧端部(2i)插入凹部(3m)，并且外方侧密封构件(6)的至少一部分收容于凹部(3m)。

Description

车轮用轴承装置
技术领域
本发明涉及一种车轮用轴承装置。
背景技术
已知将车轮支承为旋转自如的车轮用轴承装置(参照专利文献1)。在车轮用轴承装置中，外侧构件的内侧配置有内侧构件，在外侧构件与内侧构件的各自的轨道面间夹装有滚动构件。这样，车轮用轴承装置构成滚动轴承结构，并使得安装于内侧构件的车轮旋转自如。
然而，在车轮用轴承装置的外侧构件与内侧构件之间形成有环状空间，且设置有将该环状空间的外方侧开口端封堵的密封构件(参照图6)。在这样的车轮用轴承装置中，需要在外侧构件的内侧确保用于收容密封构件的空间，其结果是，存在内方侧的滚动构件与外方侧的滚动构件的相对距离变短这样的问题。因此，相对于弯曲力矩的刚性降低，进而存在轴承寿命变短这样的问题。
另外，在构成内侧构件的轮毂圈形成有车轮安装凸缘(参照图6)。并且，该车轮安装凸缘与外侧构件的外方侧端部隔着间隙地配置。在上述那样的车轮用轴承装置中，存在沿车轮安装凸缘流动的泥水、沿外侧构件流动的泥水穿过间隙而到达密封构件，从而密封构件卷入泥水中包含的异物而破损或磨损这样的问题。因此，存在密封构件的密封性降低这样的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-145881号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明提供一种能够通过提高相对于弯曲力矩的刚性并且抑制外方侧密封构件的密封性的降低来实现轴承寿命的提高的车轮用轴承装置。
用于解决课题的方案
在本发明的车轮用轴承装置中，具备：
外侧构件，其具有双列外侧轨道面；
内侧构件，其由轮毂圈以及内圈构成，且具有双列内侧轨道面；
双列滚动构件，其夹装于所述外侧构件与所述内侧构件的各自的轨道面间；以及
外方侧密封构件，其将由所述外侧构件与所述内侧构件形成的环状空间的外方侧开口端封堵，
优选在所述车轮用轴承装置中，
在所述轮毂圈处的车轮安装凸缘的内方侧基端部分设置有以该轮毂圈的旋转轴为中心的圆环状的凹部，
所述外侧构件的外方侧端部插入所述凹部，并且所述外方侧密封构件的至少一部分收容于所述凹部。
在本发明的车轮用轴承装置中，
所述凹部的内周面与所述外侧构件的外方侧端部处的外周面相互接近而构成迷宫部。
在本发明的车轮用轴承装置中，
所述迷宫部随着朝向内侧而向径向外侧倾斜。
发明效果
作为本发明的效果，起到以下所示的效果。
根据本发明的车轮用轴承装置，在轮毂圈处的车轮安装凸缘的内方侧基端部分设置有以轮毂圈的旋转轴为中心的圆环状的凹部。另外，外侧构件的外方侧端部插入凹部，并且外方侧密封构件的至少一部分收容于凹部。根据该车轮用轴承装置，由于使外侧构件沿轴向扩展，并且能够在外侧构件的内侧确保用于收容外方侧密封构件的空间，因此能够使得内方侧的滚动构件与外方侧的滚动构件的相对距离较长。从而，相对于弯曲力矩的刚性提高，因此能够实现轴承寿命的提高。另外，根据该车轮用轴承装置，由车轮安装凸缘的内方侧基端部分与外侧构件的外方侧端部形成的间隙变得复杂，因此能够抑制沿车轮安装凸缘流动的泥水、沿外侧构件流动的泥水到达外方侧密封构件。从而，能够抑制外方侧密封构件的密封性的降低，因此能够实现轴承寿命的提高。
根据本发明的车轮用轴承装置，凹部的内周面与外侧构件的外方侧端部处的外周面相互接近而构成迷宫部。根据该车轮用轴承装置，即使泥水浸入迷宫部，也能够防止泥水穿过从而抑制泥水到达外方侧密封构件。从而，能够抑制外方侧密封构件的密封性的降低，因此能够实现轴承寿命的提高。
根据本发明的车轮用轴承装置，迷宫部随着朝向内侧而向径向外侧倾斜。根据该车轮用轴承装置，即使泥水浸入迷宫部，也能够利用通过轮毂圈的旋转产生的离心力而将泥水排出。因此，能够进一步抑制外方侧密封构件的密封性的降低。
附图说明
图1是示出车轮用轴承装置的结构的图。
图2是示出车轮用轴承装置安装于车身的状态的图。
图3是示出第一实施方式所涉及的车轮用轴承装置的局部结构的图。
图4是示出第一实施方式所涉及的车轮用轴承装置的特征点的图。
图5是示出第二实施方式所涉及的车轮用轴承装置的局部结构的图。
图6是示出以往品的车轮用轴承装置的结构的图。
具体实施方式
首先，利用图1对车轮用轴承装置1的结构进行说明。
车轮用轴承装置1将车轮支承为旋转自如。车轮用轴承装置1具备外侧构件2、内侧构件3以及滚动构件4、5。需要说明的是，在本说明书中，“内方侧”表示车轮用轴承装置1安装于车身时的车身侧，“外方侧”表示车轮用轴承装置1安装于车身时的车轮侧。另外，“径向外侧”表示从内侧构件3的旋转轴A远离的方向，“径向内侧”表示向内侧构件3的旋转轴A接近的方向。并且，“轴向”表示沿着旋转轴A的方向。
外侧构件2构成滚动轴承结构的外圈部分。在外侧构件2的内方侧端部处的内周形成有嵌合面2a。另外，在外侧构件2的外方侧端部处的内周形成有嵌合面2b。并且，在外侧构件2的轴向中央部处的内周形成有两个外侧轨道面2c、2d。并且，在外侧构件2形成有从其外周面向径向外侧延伸的车身安装凸缘2e。在车身安装凸缘2e设置有多个螺栓孔2f。
内侧构件3构成滚动轴承结构的内圈部分。内侧构件3由轮毂圈31与内圈32构成。
轮毂圈31配置于外侧构件2的径向内侧。在轮毂圈31的内方侧端部处的外周形成有直至轴向中央部的小径台阶部3a。小径台阶部3a是指轮毂圈31的外径变小的部分，其外周面形成为以旋转轴A为中心的圆筒形状。另外，在轮毂圈31形成有从其内方侧端部贯穿至外方侧端部的花键孔3b。并且，在轮毂圈31的轴向中央部处的外周形成有内侧轨道面3d。另外，在轮毂圈31形成有从其外周面向径向外侧延伸的车轮安装凸缘3e。在车轮安装凸缘3e以旋转轴A为中心而设置有多个螺栓孔3f，轮毂螺栓33压入各个螺栓孔3f。
内圈32外嵌于轮毂圈31的小径台阶部3a。在内圈32的内方侧端部处的外周形成有嵌合面3g。另外，在与嵌合面3g邻接的外周形成有内侧轨道面3c。由此，在内圈32的外周上构成内侧轨道面3c。
滚动构件4、5构成滚动轴承结构的滚动部分。滚动构件4、5是所谓的钢球，分别通过保持器而在圆周上等间隔地排列。内方侧的滚动构件4夹装于外侧构件2的外侧轨道面2c与内圈32的内侧轨道面3c之间。另外，外方侧的滚动构件5夹装于外侧构件2的外侧轨道面2d与轮毂圈31的内侧轨道面3d之间。需要说明的是，在本车轮用轴承装置1中，滚动构件4、5双方都是球形状，但任一方或者双方也可以是圆筒形状或者圆锥形状。
接下来，利用图2对用于将车轮用轴承装置1安装于车身的结构进行说明。
在将圆筒形状的导向部2g嵌入转向节9的嵌合孔9a且使车身安装凸缘2e的端面与转向节9的端面相抵接的状态下，车轮用轴承装置1经由转向节螺栓91而安装。此时，转向节螺栓91从内方侧穿过转向节9的螺栓孔9b且与车身安装凸缘2e的螺栓孔2f螺合。或者，转向节螺栓91从外方侧穿过车身安装凸缘2e的螺栓孔2f且与转向节9的螺栓孔9b螺合。需要说明的是，在车身回转时、车轮越过凹凸时等的情况下，在内侧构件3上作用有弯曲力矩M。
接下来，利用图3以及图4对第一实施方式所涉及的车轮用轴承装置1的特征点及其效果进行说明。图4示出作为比较对象的以往品的车轮用轴承装置。在此，对于以往品的车轮用轴承装置中的相同构件也标注相同的附图标记。
首先，对构成车轮用轴承装置1的密封构件6进行说明。车轮用轴承装置1为了将在外侧构件2与内侧构件3(轮毂圈31以及内圈32)之间形成的环状空间S的两侧开口端封堵而具备一对密封构件6、7。以下，着眼于将环状空间S的外方侧开口端封堵的密封构件(以下称“外方侧密封构件”)6而进行说明。
外方侧密封构件6是将弹性构件62硫化粘接于芯骨61而形成的构件。芯骨61具有：内嵌于外侧构件2的嵌合面2b的嵌合部61a；以及从嵌合部61a的外方侧端部向径向内侧延伸的侧板部61b。弹性构件62形成有侧唇62a，侧唇62a的前端缘与平端面3h接触。另外，在侧唇62a的径向内侧形成有中间唇62b，中间唇62b的前端缘与圆弧面3i接触。并且，在弹性构件62形成有油脂唇62c，油脂唇62c的前端缘与轴周面3j接触。
在第一实施方式所涉及的车轮用轴承装置1中，在轮毂圈31处的车轮安装凸缘3e的内方侧基端部分设置有以轮毂圈31的旋转轴A为中心的圆环状的凹部3m。凹部3m是从车轮安装凸缘3e的内方侧端面3n朝向外方侧凹陷的部位，其底面即平端面3h垂直于旋转轴A。另外，凹部3m的径向内侧的内周面即圆弧面3i将平端面3h与轴周面3j连接为连续。并且，轴周面3j在凹部3m的外侧与旋转轴A平行。并且，至少在平端面3h、圆弧面3i以及轴周面3j上实施研磨加工精加工。需要说明的是，车轮安装凸缘3e的外方侧基端部分设置有从外方侧端面3o朝向外方侧突出的加强部3p。这是为了防止强度因设置了凹部3m而降低。
同时，在第一实施方式所涉及的车轮用轴承装置1中，外侧构件2的外方侧端部2i插入凹部3m(越过图中的双点划线而插入凹部3m)。并且，内嵌于外侧构件2的外方侧端部2i的外方侧密封构件6的至少一部分收容于凹部3m的内侧(越过图中的双点划线而收容于凹部3m的内侧)。具体说明的话，外方侧密封构件6的包含侧唇62a与中间唇62b在内的一部分收容于凹部3m。但是，除侧唇62a与中间唇62b外，包含油脂唇62c在内的一部分也可以收容于凹部3m的内侧。这一点并非对“外方侧密封构件6的至少一部分”进行限定。
这样，相比以往品的车轮用轴承装置，本车轮用轴承装置1使外侧构件2沿轴向扩展。另外，在外侧构件2的内侧确保用于收容外方侧密封构件6的空间。因此，本车轮用轴承装置1能够使内方侧的滚动构件4与外方侧的滚动构件5的相对距离L大于以往品的车轮用轴承装置中的相对距离Lp。在图4中，相对距离L与相对距离Lp的差异由值D表示。
并且，在本车轮用轴承装置1中，由车轮安装凸缘3e的内方侧基端部分与外侧构件2的外方侧端部2i形成的间隙3q形成为沿着凹部3m的内周面。因此，本车轮用轴承装置1的所述间隙3q与以往品的车轮用轴承装置间隙103q相比而形成为复杂交错的形状。这样，沿车轮安装凸缘3e流动的泥水、沿外侧构件2流动的泥水难以进入间隙3q。并且，泥水难以到达外方侧密封构件6。在图3中，从凹部3m的径向外侧的内周面即倾斜面3k至外侧构件2的外方侧端部2i处的外周面2k的尺寸由值d1表示。值d1即使在车身回转时也为0.1mm以上。并且，从凹部3m的底面即平端面3h至外侧构件2的外方侧端面2h的尺寸由值d2表示。值d2即使在车身回转时也为0.5mm以上。
如以上那样，第一实施方式所涉及的车轮用轴承装置1在轮毂圈31处的车轮安装凸缘3e的内方侧基端部分设置有以轮毂圈31的旋转轴A为中心的圆环状的凹部3m。而且，外侧构件2的外方侧端部2i插入凹部3m，并且外方侧密封构件6的至少一部分收容于凹部3m。根据该车轮用轴承装置1，由于使外侧构件2沿轴向扩展，并且能够在外侧构件2的内侧确保用于收容外方侧密封构件6的空间，由此能够使得内方侧的滚动构件4与外方侧的滚动构件5的相对距离L较长。从而，相对于弯曲力矩M的刚性提高，因此能够实现轴承寿命的提高。并且，根据该车轮用轴承装置1，由车轮安装凸缘3e的内方侧基端部分与外侧构件2的外方侧端部2i形成的间隙3q复杂的，因此能够抑制沿车轮安装凸缘3e流动的泥水、沿外侧构件2流动的泥水到达外方侧密封构件6。从而，由于能够抑制外方侧密封构件6的密封性的降低，因此能够实现轴承寿命的提高。
除此之外，在本车轮用轴承装置1中，能够使得内方侧的滚动构件4与外方侧的滚动构件5的相对距离L较长。从而，相对于弯曲力矩M的刚性提高，因此能够实现轴承寿命的提高。
接下来，利用图5对第二实施方式所涉及的车轮用轴承装置1的特征点及其效果进行说明。需要说明的是，着眼于与第一实施方式所涉及的车轮用轴承装置1比较而不同的部分来进行说明。
第二实施方式所涉及的车轮用轴承装置1具有甩油环7。甩油环7是将钢板弯曲而形成的构件，且以沿着凹部3m的内周面的方式嵌入。并且，弹性构件62的侧唇62a的前端缘与平端面7h接触。另外，弹性构件62的中间唇62b的前端缘与圆弧面7i接触。并且，弹性构件62的油脂唇62c的前端缘与轴周面7j接触。
第二实施方式所涉及的车轮用轴承装置1电起到与第一实施方式所涉及的车轮用轴承装置1相同的作用效果。
接下来，利用图3至图6对涉及各实施方式的车轮用轴承装置1的其他特征点及其效果进行说明。
在各实施方式所涉及的车轮用轴承装置1中，通过凹部3m的径向外侧的内周面即倾斜面3k与外侧构件2的外方侧端部2i处的外周面2k而形成有较细的间隙3q。由此，泥水被较细的间隙3q捕捉，因此泥水难以到达外方侧密封构件6。换句话说，即使泥水浸入间隙3q，也能够防止泥水穿过从而抑制泥水到达外方侧密封构件6。在本说明书中，将该间隙3q定义为“迷宫部R”。
另外，迷宫部R具有将浸入的泥水排出的功能。也就是说，凹部3m的径向外侧的内周面即倾斜面3k随着朝向内方侧而向径向外侧倾斜。另外，外侧构件2的外方侧端部2i处的外周面2k也随着朝向内侧而向径向外侧倾斜。从而，由倾斜面3k与外周面2k构成的迷宫部R随着朝向内方侧而向径向外侧倾斜。由此，停留于迷宫部R的泥水随着轮毂圈31的旋转而共同旋转。于是，该泥水受到朝向径向外侧的离心力。这样，泥水从该迷宫部R向外部排出(参照箭头F)。
如以上那样，在本车轮用轴承装置1中，凹部3m的内周面与外侧构件2的外方侧端部2i处的外周面2k相互接近而构成迷宫部R。根据该车轮用轴承装置1，即使泥水浸入迷宫部R，也能够防止泥水穿过从而抑制泥水到达外方侧密封构件6。从而，由于能够抑制外方侧密封构件6的密封性的降低，因此能够实现轴承寿命的提高。
除此之外，本车轮用轴承装置1的迷宫部R随着朝向内方侧而向径向外侧倾斜。根据该车轮用轴承装置1，即使泥水浸入迷宫部R，也能够利用通过轮毂圈31的旋转产生的离心力而将泥水排出。从而，能够进一步抑制外方侧密封构件6的密封性的降低。
最后，虽然本说明书公开的车轮用轴承装置1的结构是在外侧构件2具有车身安装凸缘2e且内侧构件3为由具有车轮安装凸缘3e的轮毂圈31与内圈32构成的第三代结构，但不限定于此。例如，也可以是在外侧构件具有车身安装凸缘且能够相对于作为内侧构件的内圈而使具有车轮安装凸缘的轮毂圈穿过这样的第二代结构。还可以是在外侧构件具有车身安装凸缘且内侧构件为由具有车轮安装凸缘的轮毂圈与万向联轴器形成的嵌合体这样的第四代结构。
产业上的可利用性
本发明能够应用于车轮用轴承装置。
附图标记说明
1 车轮用轴承装置
2 外侧构件，2c 外侧轨道面，2d 外侧轨道面，2i 外方侧端部
3 内侧构件，3c 内侧轨道面，3d 内侧轨道面，3e 车轮安装凸缘，
3m 凹部，3q 间隙
31 轮毂圈
32 内圈
4 滚动构件
5 滚动构件
6 外方侧密封构件
A 旋转轴
R 迷宫部
S 环状空间。

Claims (3)

1.一种车轮用轴承装置，具备：
外侧构件，其具有双列外侧轨道面；
内侧构件，其包括轮毂圈以及内圈，且具有双列内侧轨道面；
双列滚动构件，其夹装于所述外侧构件与所述内侧构件的各自的轨道面间；以及
外方侧密封构件，其将由所述外侧构件与所述内侧构件形成的环状空间的外方侧开口端封堵，
所述车轮用轴承装置的特征在于，
在所述轮毂圈处的车轮安装凸缘的内方侧基端部分设置有以该轮毂圈的旋转轴为中心的圆环状的凹部，
所述外侧构件的外方侧端部插入所述凹部，并且所述外方侧密封构件的至少一部分收容于所述凹部。
2.根据权利要求1所述的车轮用轴承装置，其特征在于，
所述凹部的内周面与所述外侧构件的外方侧端部处的外周面相互接近而构成迷宫部。
3.根据权利要求2所述的车轮用轴承装置，其特征在于，
所述迷宫部随着朝向内方侧而向径向外侧倾斜。
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