CN116771801B - 一种轮毂轴承 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种轮毂轴承，涉及轴承的技术领域，其包括外圈、内圈、保持架、第一密封件和第二密封件，保持架上安装有滚珠，并安装在外圈周向内壁上，外圈安装在内圈周向外壁上，第一密封件和第二密封件均安装在外圈和内圈的间隙处，其中第一密封件位于内圈法兰和外圈法兰之间，外圈正对内圈法兰的端面为第一端面，内圈法兰正对第一端面的部分为第二端面，第一密封件包括第一骨架、第二骨架；第一骨架设置有与外圈抵接的第一胶唇和第四胶唇，与第二骨架抵接的第二胶唇、第三胶唇。本申请具有提高轮毂轴承使用寿命和多工况下密封性的效果。

Description

一种轮毂轴承
技术领域
本申请涉及轴承的技术领域，尤其是涉及一种轮毂轴承。
背景技术
轮毂轴承是汽车的关键零部件之一，目前已经发展到第三代轮毂轴承。第三代轮毂轴承是采用了轴承单元和防抱刹系统ABS相配合。轮毂单元设计成有内法兰和外法兰，内法兰用螺栓固定在驱动轴上，外法兰将整个轴承安装在一起。
轮毂轴承由于使用在汽车轮毂上，其使用寿命与轴承的密封结构具有紧密的关联性，轴承的密封结构的主要作用是一方面减少外界杂质进入到轴承内使滚珠转动效率降低，另一方面是减少轴承内的润滑油脂的外泄来提高轴承的润滑效果。轮毂轴承上，由于安装位置的关系，两个密封结构均不相同。其中在轴承法兰内圈与法兰外圈处的密封结构会根据轴承的结构进行对应的改变，但主要也是包含骨架和橡胶唇进行顶紧密封。一般来说，骨架作为支持作用，通过唇与轴承法兰内圈的抵接来实现密封。理论上，唇的抵接结构越多，密封效果会越好，但是在实际中会通过唇的抵接来增加轴承法兰内圈和法兰外圈相互转动的摩擦力，也会增加唇的磨损，再加上轮毂轴承使用中的路况不同所带来的振动印象，因此轮毂轴承在设计上难以做到密封性和摩擦损耗上的平衡，进而造成用于轮毂密封结构的磨损和振动影响导致密封性降低的问题产生。
发明内容
为了改善轮毂轴承密封结构的磨损和振动影响会导致轮毂轴承密封性降低的缺陷，本申请提供一种轮毂轴承。
本申请提供的一种轮毂轴承采用如下技术方案：
一种轮毂轴承，包括外圈、内圈、保持架、第一密封件和第二密封件，保持架上安装有滚珠，并安装在外圈周向内壁上，外圈安装在内圈周向外壁上，第一密封件和第二密封件均安装在外圈和内圈的间隙处，其中第一密封件位于内圈法兰和外圈法兰之间，外圈正对内圈法兰的端面为第一端面，内圈法兰正对第一端面的部分为第二端面，第一密封件包括第一骨架、第二骨架；
第一骨架包括第一贴合部、第二贴合部、第一翻折部和第一延伸部，第一贴合部与第一端面贴合并与第二贴合部连接，第二贴合部与外圈的周向内壁贴合，第二贴合部末端与第一翻折部连接，第一翻折部向第二端面翻折设置，第一翻折部末端与第一延伸部连接，第一延伸部向内圈周向外壁延伸设置；
第二骨架包括第三贴合部、第一倾斜部和第二延伸部，第三贴合部与第二端面抵接，第三贴合部朝向内圈的端面与第一倾斜部连接，第一倾斜部向靠近第二密封件的方向上向内圈中心倾斜设置并与第二延伸部连接，第三贴合部朝向内圈设置并与内圈抵接，第三贴合部与内圈抵接的部分呈圆弧设置并向保持架进行部分延伸；
第一贴合部朝向第二端面的部分粘附有第一胶唇，第一胶唇与第二端面抵接；
第一贴合部朝向第二端面的部分粘附有第二胶唇，第二胶唇与第三贴合部和第一倾斜部抵接；
第一延伸部朝向第二端面的部分粘附有第三胶唇和第四胶唇，第三胶唇与第二延伸部抵接，第四胶唇与第二延伸部的圆弧弯折部分和内圈外壁抵接；
其中第一胶唇、第三胶唇均在远离保持架的方向上向远离内圈中心轴线的方向倾斜设置。
通过采用上述技术方案，第一骨架和第二骨架分别与外圈和内圈抵接，并通过所设置的胶唇结构将第一骨架和第二骨架相互向对应抵接的部分抵紧，并通过胶唇进行通道的密封，在轴承进行转动时，由于仅有第一胶唇与第二端面抵接、第四胶唇与内圈外壁抵接，其他部分为第二骨架的接触，因此在轴承转动时，第一密封件所带来的摩擦力减少，同时还能够通过胶唇对第一骨架和第二骨架之间的空间进行密封，第一骨架和第二骨架相对转动的摩擦由第二胶唇、第三胶唇和第四胶唇产生，同时也通过第二骨架的相对滑移来减少胶唇的摩擦损耗，来提高第一密封件的使用寿命。
可选的，第一翻折部在未到达第一贴合部和第二贴合部的连接处时到达第一延伸部的节点。
通过采用上述技术方案，第一翻折部在受到挤压力产生变形时能够有效的提高第一贴合部与第一端面贴合的牢固性。
可选的，第一贴合部与第二贴合部的连接处和第一翻折部与第一延伸部的连接处之间的空间与第一倾斜部相对。
第一倾斜部的位置设置能够使得第二延伸部更加靠近第三延伸部，进而减少第一延伸部和第二延伸部之间的胶唇延伸长度，提高胶唇强度和使用寿命。
可选的，第一骨架还包括抵接环板，抵接环板与第一延伸部末端连接，抵接环板在靠近第二密封件的方向上向靠近内圈中心的方向倾斜设置；
内圈周向外壁固设有凸环，凸环的位置相对于抵接环板的末端更靠近第二密封件，抵接环板能够与凸环抵接并通过凸环，第二骨架的第二延伸部的圆弧部分能够与凸环抵接并通过凸环；
外圈周向内壁靠近第一端面的部分开设有第一环槽，第二贴合部固设有抵接凸板，抵接凸板与第二环槽内壁抵紧；
凸环与抵接环板之间的距离不超过3mm。
通过采用上述技术方案，凸环的设置不会影响第一骨架和第二骨架的正常安装，同时在轴承内圈和外圈产生径向移动而相互远离使得第一端面和第二端面间距增大时，抵接环板能够通过与凸环抵接而使第一延伸部向第二延伸部移动，进而使得第一延伸部和第二延伸部之间的胶唇保持压紧关系，提高密封效果。
可选的，抵接环板末端间隔开设有多个分叉槽。
通过采用上述技术方案，抵接环板的分叉槽能够有效的提高抵接环板通过凸环的效率。
可选的，分叉槽还开设在第一延伸部上相同位置。
通过采用上述技术方案，第一延伸部的分叉槽的设置能够有效的提高第一延伸部向第二延伸部弯折移动的效果。
可选的，第二端面正对第三贴合部的部分开设有第二环槽，第三贴合部顶端翻折设置为第二翻折部，第二翻折部与第二环槽内壁抵紧。
通过采用上述技术方案，第二翻折部与第二环槽抵紧，进而提高第二骨架的安装牢固性。
可选的，第一贴合部与第一端面抵接部分粘附有第一胶层。
通过采用上述技术方案，第一胶层的设置能够有效的提高第一骨架与外圈的连接处密封效果。
可选的，第二延伸部朝向第二端面的部分粘附有与第二端面抵接的第五胶唇。
通过采用上述技术方案，第五胶唇能够有效的对第二延伸部和第二端面之间的空间进行利用，提高密封效果。
可选的，第二延伸部朝向第一延伸部的部分粘附有第六胶唇，第六胶唇与第一延伸部的胶层抵接并与第三胶唇保持相反的方向倾斜设置。
通过采用上述技术方案，第六胶唇的设置能够进一步提高密封性，同时减少轴承内的油脂外泄。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
通过第一骨架和第二骨架的支撑设置和之间胶唇的顶紧作用，在轴承转动时，外圈、第一骨架、第二骨架和内圈均会相对转动，使得第一骨架上仅有第一胶唇和第四胶唇与内圈抵接，第二骨架通过自身和第五胶唇与外圈抵接，有效的减少了胶唇的转动损耗，提高了第一密封件的使用寿命，同时保证了密封性；
在内圈和外圈产生相互远离的作用力时，抵接环板与凸环抵接，使得第一延伸部将胶唇与第二延伸部保持顶紧状态，即使第一端面和第二端面间距增大也能够有效的提高密封性。
附图说明
图1是本申请实施例的结构示意图；
图2是显示轴承内部结构的爆炸图；
图3是显示第一骨架和第二骨架安装关系的局部剖视图。
图中，1、内圈；11、第二端面；12、第二环槽；13、凸环；2、外圈；21、第一端面；22、第一环槽；3、保持架；4、第一密封件；5、第二密封件；6、第一骨架；61、第一贴合部；611、第一胶唇；612、第二胶唇；613、第一胶层；62、第二贴合部；621、抵接凸板；63、第一翻折部；64、第一延伸部；641、第三胶唇；642、第四胶唇；65、抵接环板；651、分叉槽；7、第二骨架；71、第三贴合部；711、第二翻折部；72、第一倾斜部；73、第二延伸部；731、第五胶唇；732、第六胶唇。
具体实施方式
以下结合图1至图3对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种轮毂轴承。
参考图1和图2，轮毂轴承包括外圈2、内圈1、保持架3、第一密封件4和第二密封件5，保持架3上安装有滚珠，并安装在外圈2周向内壁上，外圈2安装在内圈1周向外壁上，第一密封件4和第二密封件5均安装在外圈2和内圈1的间隙处，其中第一密封件4位于内圈1法兰和外圈2法兰之间，外圈2正对内圈1法兰的端面为第一端面21，内圈1法兰正对第一端面21的部分为第二端面11。
参考图2和图3，第一密封件4包括第一骨架6、第二骨架7。第一骨架6包括第一贴合部61、第二贴合部62、第一翻折部63、第一延伸部64和抵接环板65。第一贴合部61与第一端面21贴合并与第二贴合部62连接，第二贴合部62与外圈2的周向外壁贴合，第二贴合部62末端与第一翻折部63连接，第一翻折部63向第二端面11翻折设置，第一翻折部63末端与第一延伸部64连接，第一延伸部64向内圈1周向外壁延伸设置，抵接环板65与第一延伸部64末端连接，抵接环板65在靠近第二密封件5的方向上向靠近内圈1中心的方向倾斜设置。抵接环板65上等距开设有分叉槽651，分叉槽651还开设在第一延伸部64上相同位置并相互连通。第一翻折部63在未到达第一贴合部61和第二贴合部62的连接处时到达第一延伸部64的节点。
第二骨架7包括第三贴合部71、第一倾斜部72和第二延伸部73，第三贴合部71与第二端面11抵接，第三贴合部71朝向内圈1的端面与第一倾斜部72连接，第一倾斜部72向靠近第二密封件5的方向上向内圈1中心倾斜设置并与第二延伸部73连接，第三贴合部71朝向内圈1设置并与内圈1抵接，第三贴合部71与内圈1抵接的部分呈圆弧设置并向保持架3进行部分延伸。
第二端面11正对第三贴合部71的部分开设有第二环槽12，第三贴合部71顶端翻折设置为第二翻折部711，第二翻折部711与第二环槽12内壁抵紧。第一贴合部61与第二贴合部62的连接处和第一翻折部63与第一延伸部64的连接处之间的空间与第一倾斜部72相对，使得第二延伸部73能够更加靠近第一延伸部64。内圈1周向外壁固设有凸环13，凸环13的位置相对于抵接环板65的末端更靠近第二密封件5，抵接环板65能够与凸环13抵接并通过凸环13，第二骨架7的第二延伸部73的圆弧部分能够与凸环13抵接并通过凸环13，凸环13与抵接环板65之间的距离不超过3mm。
外圈2周向内壁靠近第一端面21的部分开设有第一环槽22，第二贴合部62固设有抵接凸板621，抵接凸板621与第二环槽12内壁抵紧。第一贴合部61与第一端面21抵接部分粘附有第一胶层613。第一贴合部61朝向第二端面11的部分粘附有第一胶唇611和第二胶唇612，第一胶唇611与第二端面11抵紧；第二胶唇612分为两瓣，一瓣与第三贴合部71抵紧，另一瓣与第一倾斜部72抵紧，第二胶唇612的两部分向相互远离的方向倾斜设置。第一延伸部64朝向第二端面11的部分粘附有第三胶唇641和第四胶唇642，第三胶唇641为两个，均与第二延伸部73抵紧；第四胶唇642分为两瓣，其中一瓣与第二延伸部73的圆弧面抵紧，另一部分与内圈1外壁抵紧，且末端均向保持架3倾斜设置。第一胶唇611和第三胶唇641均在远离第二密封件5的方向上向远离外圈2中心轴线的方向倾斜设置。
第二延伸部73朝向第二端面11的部分粘附有两组第五胶唇731，第五胶唇731均与第二端面11抵紧，其中靠近第二翻折部711的一组第五胶唇731向靠近第二翻折部711的方向倾斜设置，远离第二翻折部711的一组第五胶唇731向远离第二翻折部711的方向倾斜设置。第二延伸部73朝向第一延伸部64的部分粘附有第六胶唇732，第六胶唇732在两个第三胶唇641之间的位置与第一延伸部64上的胶层抵紧。第六胶唇732在靠近第二密封件5的方向上向内圈1的中心轴线倾斜设置，即倾斜方向与第三胶唇641的倾斜延伸方向相反。
第一端面21和第二端面11的理论间距不大于16mm。
进行安装时，先将第二骨架7安装在第二端面11上，第二延伸部73的圆弧部分能够与凸环13抵接变形后通过凸环13，通过第二翻折部711插入到第二环槽12的方式对第二骨架7进行预固定。随后即可将第一骨架6预安装在外圈2上，通过将外圈2安装在内圈1上的方式使第一骨架6通过胶唇向第二骨架7顶紧实现密封；也可通过先将第一骨架6移动到与胶唇与第二骨架7抵接，随后安装外圈2进行顶紧固定的方式进行安装。其中抵接环板65与凸环13抵接后会产生弹性形变而通过凸环13。
在外圈2和内圈1进行相互转动时，由于第一骨架6与外圈2密封并抵接，第二骨架7与内圈1密封并抵接，在转动时这些部分会产生转动和摩擦，第一骨架6和第二骨架7通过之间的胶唇相互抵紧密封，也会产生相互摩擦，第一骨架6的第一缴存和第四胶唇642与内圈1抵接对两端进行密封，进而使得各部分胶唇摩擦转动距离减少，提高对胶唇的保护，进而提高第一密封件4的使用寿命。其中第二胶唇612、第四胶唇642的设置能够与第二骨架7的结构相配合在拐角处进行严密抵紧密封，第六胶唇732和第四胶唇642的交错设置也有效的提高了第一骨架6和第二骨架7之间空间的密封性，第五胶唇731的设置能够有效的对第二骨架7和第二端面11之间的位置进行密封，第一骨架6能够通过第一胶层613对第一端面21的部分进行密封，提高了第一密封件4的密封效果。在轮毂轴承因路况等原因使得外圈2和内圈1产生相互远离的变化时，第一端面21和第二端面11距离增加，此时抵接环板65与凸环13抵接进而带动第一延伸部64向第二延伸部73靠近。此时由于抵接凸板621的卡紧关系，能够保持第一贴合部61和第二贴合部62的位置不变，还能够通过第一翻折部63的结构为第一延伸部64的移动提供结构支撑，分叉板的设置也提高了第一延伸部64的弹性形变能力，进而使得第一贴合部61的胶唇持续与第二延伸部73抵紧密封，提高了该情况时的密封效果。
本申请实施例一种轮毂轴承的实施原理为：第一骨架6和第二骨架7的设置和相互之间的胶唇抵紧关系能够使得外圈2和内圈1转动时，外圈2、内圈1、第一骨架6和第二骨架7均产生相互转动，进而减少了各部分胶唇的磨损程度，提高第一密封件4的使用寿命，同时通过第一胶唇611和第四胶唇642对两端面进行密封、第二胶唇612和第三胶唇641和第六胶唇732在第一骨架6和第二骨架7之间的部分进行抵紧密封、第五胶唇731对第二骨架7和第二端面11之间的部分进行密封、第一胶层613对第一骨架6和第一端面21之间的部分进行密封来提高密封效果。在轮毂轴承因路况原因使得轴承外圈2和内圈1相互远离导致第一端面21和第二端面11暂时距离增大时，能够通过抵接环板65与凸环13的抵接使得第一延伸部64的胶唇保持与第二延伸部73的顶紧关系，进而提高不同情况时第一密封件4的密封效果。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轮毂轴承，包括外圈(2)、内圈(1)、保持架(3)、第一密封件(4)和第二密封件(5)，保持架(3)上安装有滚珠，并安装在外圈(2)周向内壁上，外圈(2)安装在内圈(1)周向外壁上，第一密封件(4)和第二密封件(5)均安装在外圈(2)和内圈(1)的间隙处，其中第一密封件(4)位于内圈(1)法兰和外圈(2)法兰之间，外圈(2)正对内圈(1)法兰的端面为第一端面(21)，内圈(1)法兰正对第一端面(21)的部分为第二端面(11)，其特征在于：第一密封件(4)包括第一骨架(6)、第二骨架(7)；
第一骨架(6)包括第一贴合部(61)、第二贴合部(62)、第一翻折部(63)和第一延伸部(64)，第一贴合部(61)与第一端面(21)贴合并与第二贴合部(62)连接，第二贴合部(62)与外圈(2)的周向内壁贴合，第二贴合部(62)末端与第一翻折部(63)连接，第一翻折部(63)向第二端面(11)翻折设置，第一翻折部(63)末端与第一延伸部(64)连接，第一延伸部(64)向内圈(1)周向外壁延伸设置；
第二骨架(7)包括第三贴合部(71)、第一倾斜部(72)和第二延伸部(73)，第三贴合部(71)与第二端面(11)抵接，第三贴合部(71)朝向内圈(1)的端面与第一倾斜部(72)连接，第一倾斜部(72)向靠近第二密封件(5)的方向上向内圈(1)中心倾斜设置，并与第二延伸部(73)连接，第二延伸部(73)朝向内圈(1)设置并与内圈(1)抵接，第三贴合部(71)与内圈(1)抵接的部分呈圆弧设置并向保持架(3)进行部分延伸；
第一贴合部(61)朝向第二端面(11)的部分粘附有第一胶唇(611)，第一胶唇(611)与第二端面(11)抵接；
第一贴合部(61)朝向第二端面(11)的部分粘附有第二胶唇(612)，第二胶唇(612)与第三贴合部(71)和第一倾斜部(72)抵接；
第一延伸部(64)朝向第二端面(11)的部分粘附有第三胶唇(641)和第四胶唇(642)，第三胶唇(641)与第二延伸部(73)抵接，第四胶唇(642)与第二延伸部(73)的圆弧弯折部分和内圈(1)外壁抵接；
其中第一胶唇(611)、第三胶唇(641)均在远离保持架(3)的方向上向远离内圈(1)中心轴线的方向倾斜设置。
2.根据权利要求1所述的一种轮毂轴承，其特征在于：第一翻折部(63)在未到达第一贴合部(61)和第二贴合部(62)的连接处时到达第一延伸部(64)的节点。
3.根据权利要求2所述的一种轮毂轴承，其特征在于：第一贴合部(61)与第二贴合部(62)的连接处和第一翻折部(63)与第一延伸部(64)的连接处之间的空间与第一倾斜部(72)相对。
4.根据权利要求1所述的一种轮毂轴承，其特征在于：第一骨架(6)还包括抵接环板(65)，抵接环板(65)与第一延伸部(64)末端连接，抵接环板(65)在靠近第二密封件(5)的方向上向靠近内圈(1)中心的方向倾斜设置；
内圈(1)周向外壁固设有凸环(13)，凸环(13)的位置相对于抵接环板(65)的末端更靠近第二密封件(5)，抵接环板(65)能够与凸环(13)抵接并通过凸环(13)，第二骨架(7)的第二延伸部(73)的圆弧部分能够与凸环(13)抵接并通过凸环(13)；
外圈(2)周向内壁靠近第一端面(21)的部分开设有第一环槽(22)，第二贴合部(62)固设有抵接凸板(621)，抵接凸板(621)与第二环槽(12)内壁抵紧；
凸环(13)与抵接环板(65)之间的距离不超过3mm。
5.根据权利要求4所述的一种轮毂轴承，其特征在于：抵接环板(65)末端间隔开设有多个分叉槽(651)。
6.根据权利要求5所述的一种轮毂轴承，其特征在于：分叉槽(651)还开设在第一延伸部(64)上相同位置。
7.根据权利要求1所述的一种轮毂轴承，其特征在于：第二端面(11)正对第三贴合部(71)的部分开设有第二环槽(12)，第三贴合部(71)顶端翻折设置为第二翻折部(711)，第二翻折部(711)与第二环槽(12)内壁抵紧。
8.根据权利要求1所述的一种轮毂轴承，其特征在于：第一贴合部(61)与第一端面(21)抵接部分粘附有第一胶层(613)。
9.根据权利要求1所述的一种轮毂轴承，其特征在于：第二延伸部(73)朝向第二端面(11)的部分粘附有与第二端面(11)抵接的第五胶唇(731)。
10.根据权利要求1所述的一种轮毂轴承，其特征在于：第二延伸部(73)朝向第一延伸部(64)的部分粘附有第六胶唇(732)，第六胶唇(732)与第一延伸部(64)的胶层抵接并与第三胶唇(641)保持相反的方向倾斜设置。
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