CN213655484U - 盒式轮毂轴承单元外密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盒式轮毂轴承单元外密封结构，涉及轮毂轴承领域，包括内骨架和外骨架，内骨架与外圈外径及外圈端面紧贴，外骨架具有与法兰外径紧贴的底面及与法兰端面紧贴的直面，底面与直面相互垂直并通过圆弧过渡，直面沿法兰端面的方向向上延伸，直面顶部向内骨架倾斜形成斜坡，斜坡顶部向上延伸形成上折；内骨架顶部向上折叠形成内折结构，内折沿外圈的轴线方向朝法兰侧延伸；内橡胶包覆在内骨架外周并通过胶接粘附为一体，内橡胶上设有至多两个接触式唇口用于配合外骨架。本实用新型具有高密封性能，满足各种工况下对外界泥水的侵入抵御；对轴承内部润滑油脂的抗泄漏能力强；采用两唇接触式结构，大幅降低轴承摩擦水平。

Description

盒式轮毂轴承单元外密封结构

技术领域

本实用新型涉及轮毂轴承的领域，具体涉及一种盒式轮毂轴承单元外密封结构。

背景技术

汽车轮毂轴承单元处的密封结构主要用于密封轴承，防止杂质或水进入轴承内造成轴承过早磨损，以优化轴承的性能。

轮毂轴承单元处的密封结构除要求良好的密封性能外，还需要不增大密封结构处的摩擦力矩，以使汽车具有良好的性能。

现有的三代轮毂轴承单元的外密封普遍采用了三个接触式唇口，因接触带来了较大的摩擦，从而影响整车能耗。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种盒式轮毂轴承单元外密封结构，仅采用两个接触唇，并结合采用若干个非接触的迷宫唇口进行预密封，从而不仅实现降低摩擦力矩，也实现对轮毂轴承的良好密封。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的：这种盒式轮毂轴承单元外密封结构，置于轮毂轴承单元的外圈与法兰之间，所述外圈具有外圈外径和外圈端面，所述法兰具有法兰外径和法兰端面；该结构包括内骨架和外骨架，所述内骨架与外圈外径及外圈端面紧贴，所述外骨架具有与法兰外径紧贴的底面及与法兰端面紧贴的直面，底面与直面相互垂直并通过圆弧过渡，该直面沿法兰端面的方向向上延伸，直面顶部向内骨架倾斜形成斜坡，该斜坡顶部向上延伸形成上折；内骨架顶部向上折叠形成内折结构，该内折沿所述外圈的轴线方向朝法兰侧延伸并至少覆盖一部分斜坡；内橡胶包覆在内骨架外周并通过胶接粘附为一体，内橡胶上设有至多两个接触式唇口用于配合外骨架，实现轮毂轴承单元的外密封。

作为进一步的技术方案，所述内橡胶上从上至下依次设有内顶唇、内预唇A、内预唇B、内接唇A和内接唇B，由内橡胶顶部向上延伸而成的内顶唇与外圈配合形成内导槽，外骨架的上折及斜坡与法兰配合形成外导槽；由内橡胶靠近斜坡处向外骨架延伸形成的内预唇A位于上折下方，并至少有一部分被上折覆盖；由内橡胶靠近直面处向外骨架延伸形成的内预唇B位于斜坡下方，并至少有一部分被斜坡覆盖；由内橡胶靠近直面处向外骨架延伸形成的内接唇A位于内预唇B下方，该内接唇A与外骨架过盈配合；内橡胶尾部靠近底面处向外骨架延伸形成内接唇B并与外骨架过盈配合。

作为进一步的技术方案，所述内橡胶与上折之间具有间隙。

作为进一步的技术方案，所述内预唇A与上折之间设有间隙，使内预唇A与外骨架间隙配合。

作为进一步的技术方案，所述内预唇B与斜坡之间设有间隙，使内预唇B与外骨架间隙配合。

作为进一步的技术方案，所述内接唇A与外骨架过盈配合处采用润滑脂润滑。

作为进一步的技术方案，所述直面与底面圆弧过渡处设有封胶。

作为进一步的技术方案，所述内骨架与外圈外径之间采用过盈配合。

作为进一步的技术方案，所述外骨架与法兰外径之间采用过盈配合。

本实用新型的有益效果为：

1、满足轮毂轴承单元在各种工况条件下对外界泥水的侵入抵御，达到了高密封性能；

2、满足轮毂轴承单元在各种工况条件下对内部油脂的抗泄漏，达到了高抗泄漏能力；

3、采用独特的两唇接触式的结构设计，大大降低了轴承的摩擦水平；

4、通过对密封与外圈外径的匹配设计，扩大了密封设计的空间范围，增加了对多密封唇口的布置可能性，提高了密封设计的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中A区域的局部放大示意图。

图3为本实用新型在抵御泥水时的示意图。

图4为泥水在重力作用下沿内导槽流动路径示意图。

附图标记说明：外圈1、外圈外径2、外圈端面3、内骨架4、内折5、内橡胶6、内顶唇7、内预唇A8、内预唇B9、内接唇A10、内接唇B11、法兰12、法兰外径13、法兰端面14、外骨架15、上折16、斜坡17、直面18、底面19、封胶20、泥水21、内导槽22、外导槽23。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：

实施例：如附图1所示，这种盒式轮毂轴承单元外密封结构，置于第三代轮毂轴承单元的外侧(外圈1与法兰12之间)，即靠近于车轮侧，对轮毂轴承的外侧产生密封作用。

该盒式轮毂轴承单元外密封结构包括内骨架4和外骨架15。如图2所示，所述内骨架4与所述外圈1具有的外圈外径2和外圈端面3紧贴，内骨架4与外圈外径2之间采用过盈配合(保证该处的无缝配合)；所述法兰12具有法兰外径13和法兰端面14，所述外骨架15具有与法兰外径13紧贴的底面19及与法兰端面14紧贴的直面18，外骨架15与法兰外径13之间采用过盈配合，底面19与直面18相互垂直并通过圆弧过渡(优选地，该圆弧过渡处设有封胶20，提升外骨架15与法兰12的配合紧密性)。

如图2所示，直面18沿法兰端面14的方向向上延伸，直面18顶部向内骨架4倾斜形成斜坡17，该斜坡17顶部向上延伸形成上折16；内骨架4顶部向上折叠形成内折5结构，该内折5沿所述外圈1的轴线方向朝法兰12侧延伸并至少覆盖一部分斜坡17；内橡胶6包覆在内骨架4外周并通过胶接粘附为一体，内橡胶6上朝向法兰12的一侧从上至下依次设有内顶唇7、内预唇A8、内预唇B9、内接唇A10和内接唇B11用于配合外骨架15，实现轮毂轴承单元的外密封。

如图3所示，由内橡胶6顶部向上延伸而成的内顶唇7与外圈1配合形成内导槽22，外骨架15的上折16及斜坡17与法兰12配合形成外导槽23，上折16与内橡胶6之间具有间隙；由内橡胶6靠近斜坡17处向外骨架15延伸形成的内预唇A8位于上折16下方，并至少有一部分被上折16覆盖，内预唇A8与上折16之间设有间隙，使内预唇A8与外骨架15间隙配合；由内橡胶6靠近直面18处向外骨架15延伸形成的内预唇B9位于斜坡17下方，并至少有一部分被斜坡17覆盖，内预唇B9与斜坡17之间设有间隙，使内预唇B9与外骨架15间隙配合；由内橡胶6靠近直面18处向外骨架15延伸形成的内接唇A10位于内预唇B9下方，该内接唇A10与外骨架15过盈配合(优选地，两者之间采用润滑脂润滑)；内橡胶6尾部靠近底面19处向外骨架15延伸形成内接唇B11并与外骨架15过盈配合，可有效阻挡轴承内部的润滑脂泄漏。

当汽车行驶工作时，外圈1与车身固定，不发生旋转，因此，外圈1、内骨架4及内橡胶6均为静止零件。同时，车轮带动法兰12一起旋转，因此，法兰12及外骨架15均为旋转零件。

轮毂轴承运转工作时，其内部温度将增加，并使得轴承内部温度远大于外部温度，由内外温差而产生了压强差，且内部压强大于外部。参考图2，内接唇B11将因内部压力作用而紧贴于外骨架15内沿，从而有效防止轴承内部的润滑脂外泄。

本实用新型的工作过程：参考附图3，外圈1与内骨架4配合而自然形成了内导槽22，同时，法兰12与外骨架15配合而自然形成了外导槽23。当外界泥水21侵入时，本实用新型结构共具有5道阻拦，分别如下：

第1道阻拦：泥水21分别从三个方向导入，第一个方向是外圈1侧壁(即图3中最左侧的箭头)，第二个方向是外圈1与法兰12的之间的空间段(即图3中位于中间的箭头)，第三个方向是从法兰12侧壁(即图3中最右侧的箭头)，这三个方向的泥水21汇入内导槽22和外导槽23，同时，若内导槽22因外界泥水21的流量较大也会溢出进入外导槽23。参考图4，首先汇入到内导槽22内的泥水21，在内导槽22内因自重作用，从两侧圆周方向沿着外圈1的侧壁顺流而下，脱离轮毂轴承单元。在外导槽23内的泥水21也会以图4类似的模式，从两侧圆周方向沿着法兰12侧壁顺流而下，脱离轮毂轴承单元。同时，由于法兰12具有工作时旋转的效果，将加快泥水21的导流。

第2道阻拦：当外界的泥水21流量侵入过大时，将从外导槽23中溢出，沿着上折16侵入至内预唇A8处，在内预唇A8处被阻挡(汇聚在内预唇A8与上折16之间的间隙内)，也会发生图4类似的模式，泥水21沿着内预唇A8顺流而下，脱离轮毂轴承单元。同时，由于上折16随法兰12一起旋转，也将加快泥水21导流并脱离轴承。

第3道阻拦：当外界的泥水21流量侵入超过内预唇A8的承受能力时，泥水21将进一步侵入至内预唇B9(汇聚在内预唇B9与斜坡17之间的间隙内)，同理，也会发生图4类似的模式，沿着内预唇B9顺流而下，脱离轮毂轴承单元。同时，由于斜坡17随法兰12一起旋转，加剧了泥水21导流并脱离轴承的效果。

第4道阻拦：当外界的泥水21流量侵入超过内预唇B9的承受能力时，泥水21将进一步侵入至内接唇A10(汇聚在内接唇A10与直面18之间)，同理，也会发生图4类似的模式，沿着内接唇A10顺流而下，脱离轮毂轴承单元。同时，由于直面18随法兰12一起旋转，也加剧了泥水21导流并脱离轴承的效果。

第5道阻拦：因内接唇A10为接触式的密封，完全阻隔了外界泥水21的侵入，在该处泥水21与轴承内部的通道被内接唇A10隔开了。当轮毂轴承工作时，法兰12旋转使得外骨架15与内接唇A10之间产生相对运动，由于外骨架15与内接唇A10之间应用了润滑脂，降低了内接唇A10的摩擦磨损。显然，因泥水21侵入该接触界面，也会加剧该处的摩擦磨损，不过，当泥水21经过了前面4道的阻拦，能够进入到第5道阻拦位置的泥水量已经很少了，并且，只要外骨架15与内接唇A10之间的磨损量不大于接触过盈量，在该处将始终保持对外界泥水21的阻挡效果。

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本实用新型的技术方案及实用新型构思加以等同替换或改变都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种盒式轮毂轴承单元外密封结构，置于轮毂轴承单元的外圈(1)与法兰(12)之间，所述外圈(1)具有外圈外径(2)和外圈端面(3)，所述法兰(12)具有法兰外径(13)和法兰端面(14)，其特征在于：包括内骨架(4)和外骨架(15)，所述内骨架(4)与外圈外径(2)及外圈端面(3)紧贴，所述外骨架(15)具有与法兰外径(13)紧贴的底面(19)及与法兰端面(14)紧贴的直面(18)，底面(19)与直面(18)相互垂直并通过圆弧过渡，该直面(18)沿法兰端面(14)的方向向上延伸，直面(18)顶部向内骨架(4)倾斜形成斜坡(17)，该斜坡(17)顶部向上延伸形成上折(16)；内骨架(4)顶部向上折叠形成内折(5)结构，该内折(5)沿所述外圈(1)的轴线方向朝法兰(12)侧延伸并至少覆盖一部分斜坡(17)；内橡胶(6)包覆在内骨架(4)外周并通过胶接粘附为一体，内橡胶(6)上设有至多两个接触式唇口用于配合外骨架(15)，实现轮毂轴承单元的外密封。

2.根据权利要求1所述的盒式轮毂轴承单元外密封结构，其特征在于：所述内橡胶(6)上从上至下依次设有内顶唇(7)、内预唇A(8)、内预唇B(9)、内接唇A(10)和内接唇B(11)，由内橡胶(6)顶部向上延伸而成的内顶唇(7)与外圈(1)配合形成内导槽(22)，外骨架(15)的上折(16)及斜坡(17)与法兰(12)配合形成外导槽(23)；由内橡胶(6)靠近斜坡(17)处向外骨架(15)延伸形成的内预唇A(8)位于上折(16)下方，并至少有一部分被上折(16)覆盖；由内橡胶(6)靠近直面(18)处向外骨架(15)延伸形成的内预唇B(9)位于斜坡(17)下方，并至少有一部分被斜坡(17)覆盖；由内橡胶(6)靠近直面(18)处向外骨架(15)延伸形成的内接唇A(10)位于内预唇B(9)下方，该内接唇A(10)与外骨架(15)过盈配合；内橡胶(6)尾部靠近底面(19)处向外骨架(15)延伸形成内接唇B(11)并与外骨架(15)过盈配合。

3.根据权利要求2所述的盒式轮毂轴承单元外密封结构，其特征在于：所述内橡胶(6)与上折(16)之间具有间隙。

4.根据权利要求2所述的盒式轮毂轴承单元外密封结构，其特征在于：所述内预唇A(8)与上折(16)之间设有间隙，使内预唇A(8)与外骨架(15)间隙配合。

5.根据权利要求2所述的盒式轮毂轴承单元外密封结构，其特征在于：所述内预唇B(9)与斜坡(17)之间设有间隙，使内预唇B(9)与外骨架(15)间隙配合。

6.根据权利要求2所述的盒式轮毂轴承单元外密封结构，其特征在于：所述内接唇A(10)与外骨架(15)过盈配合处采用润滑脂润滑。

7.根据权利要求1所述的盒式轮毂轴承单元外密封结构，其特征在于：所述直面(18)与底面(19)圆弧过渡处设有封胶(20)。

8.根据权利要求1所述的盒式轮毂轴承单元外密封结构，其特征在于：所述内骨架(4)与外圈外径(2)之间采用过盈配合。

9.根据权利要求1所述的盒式轮毂轴承单元外密封结构，其特征在于：所述外骨架(15)与法兰外径(13)之间采用过盈配合。

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