專利名稱：具有帶密封件的軸承蓋的車輪組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及用于車輛的車輪組件，更具體地，涉及用于所述車輪組件的軸承 蓋的密封件。
背景技術：
典型的車輪組件包括接頭(knuckle)，接頭被配置為將車輪組件連接到車輛。接 頭限定了沿縱軸延伸的環(huán)形孔。車輪組件還包括至少部分地置于所述孔內的外圈。外圈包 括外徑基本等于接頭的環(huán)形孔的內徑的部分，并且在其間的嚙合接口中嚙合環(huán)形孔，以相 對于接頭放置外圈。車輪組件還包括置于外圈的內部空間內的軸承，以及置于外圈端部的 軸承蓋。軸承蓋一般被壓配到外圈的外表面上，并且橫跨外圈的內部空間，從而防止污染軸 承。然而，軸承蓋并不防止接頭的嚙合接口與外圈之間的污染。為了維修或更換軸承，經常需要將外圈從接頭移除。然而，車輪組件的污染，特別 是來自用于融化雪和冰的鹽和/或氯化物的污染，可能導致接頭與外圈之間的嚙合接口的 腐蝕。如果腐蝕足夠嚴重，外圈可能在接頭內卡住，從而阻止將外圈從接頭移除。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種車輪組件。車輪組件包括限定環(huán)形孔的接頭。接頭被配置為連接 到車輛。車輪組件還包括至少部分地置于接頭的環(huán)形孔內的外圈。外圈限定內部空間。軸 承蓋被壓配到外圈的外徑上。軸承蓋被配置為橫跨外圈的內部空間的端部以防止污染軸 承。軸承蓋包括與接頭的環(huán)形孔密封嚙合的密封件。密封件被配置為防止接頭與外圈之間 的污染。在本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于車輪組件的外圈的軸承蓋。軸承蓋包括正 面和套管(collar)，套管從所述正面的外圍沿縱軸延伸到遠端邊緣，其中，所述正面被配置 為橫跨外圈的內部空間，并且所述套管被配置為嚙合外圈的外徑。軸承蓋包括密封件，所述 密封件置于套管上并且被配置為嚙合接頭的環(huán)形孔和外圈的外徑以防止接頭與外圈之間 的污染。相應地，軸承蓋上的密封件密封環(huán)形孔的內徑和外圈的外徑以內在地密封接頭與 外圈之間的車輪組件。密封車輪組件以防止接頭與外圈之間的污染有助于防止接頭與外圈 之間的腐蝕，這有助于確保外圈不在接頭的環(huán)形孔內卡住。本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢以及其他特征和優(yōu)勢從以下結合附圖對實施本發(fā)明的 最佳模式的詳細描述中容易顯而易見。本發(fā)明還提供了以下方案1. 一種車輪組件，包括
接頭，其限定環(huán)形孔并且被配置為連接到車輛；
外圈，其至少部分地置于所述接頭的所述環(huán)形孔內并且限定內部空間；
軸承，其置于所述外圈的所述內部空間內；以及
軸承蓋，其被壓配到所述外圈的外徑并且被配置為橫跨所述外圈的所述內部空間的端 部以防止污染所述軸承；
其中，所述軸承蓋包括密封件，所述密封件與所述接頭的所述環(huán)形孔密封嚙合以防止 所述接頭與所述外圈之間的污染。2.根據方案1所述的車輪組件，其中，所述軸承蓋包括橫跨所述內部開口的正面 以及從所述正面的外圍沿縱軸延伸到遠端邊緣的套管。3.根據方案2所述的車輪組件，其中，所述套管包括嚙合所述外圈的所述外徑的 中間部分，以及相對于所述中間部分從所述縱軸徑向向外并且鄰近所述套管的所述遠端邊 緣放置的凸起緣。4.根據方案3所述的車輪組件，其中，所述密封件鄰近所述套管的所述遠端邊緣 放置，并且包括置于所述凸起緣與所述外圈之間的第一部分，以及徑向向外延伸到與所述 接頭的所述環(huán)形孔密封嚙合的第二部分。5.根據方案4所述的車輪組件，其中，所述密封件包括置于所述凸起緣與所述環(huán) 形孔之間的第三部分，并且所述第三部分與所述第一部分協(xié)作以限定所述第一部分與所述 第三部分之間用于在其中接納所述套管的所述遠端邊緣的通道。6.根據方案5所述的車輪組件，其中，所述密封件的所述第三部分沿所述縱軸從 所述套管的所述遠端邊緣延伸到所述套管的所述中間部分以封裝所述凸起緣。7.根據方案5所述的車輪組件，其中，所述密封件的所述第一部分、所述第二部 分和所述第三部分整體地形成在一起。8.根據方案3所述的車輪組件，其中，所述密封件被圍繞所述套管的所述中間部 分環(huán)狀放置，并且在所述環(huán)形孔的外邊緣附近嚙合所述環(huán)形孔。9.根據方案8所述的車輪組件，其中，所述密封件被耦合到所述套管的所述中間 部分的外表面。10.根據方案3所述的車輪組件，其中，所述外圈包括外部分和內部分，所述外部 分具有外徑，所述內部分沿所述縱軸與所述外部分軸向間隔并且具有小于所述外部分的所 述外徑的外徑，其中，所述外圈的所述外部分嚙合所述接頭的所述環(huán)形孔以限定其之間的
嚙合接口。11.根據方案10所述的車輪組件，其中，所述套管的所述中間部分嚙合所述外圈 的所述內部分的所述外徑。12.根據方案10所述的車輪組件，其還包括置于所述環(huán)形孔與所述外圈的所述 外部分之間的第二密封件。13.根據方案11所述的車輪組件，其中，所述環(huán)形孔包括底切，所述第二密封件 部分地置于所述底切內并且以密封嚙合而嚙合所述外圈的所述外部分。14.根據方案12所述的車輪組件，其中，所述外圈包括法蘭，所述法蘭從所述外 部分遠離所述縱軸向外徑向延伸以用于嚙合所述接頭的表面，并且所述環(huán)形孔包括倒角端，所述第二密封件置于所述環(huán)形孔的所述倒角端和在所述法蘭與所述外圈的所述外部分 之間限定的交叉部分之間。15. 一種用于在車輪組件的外圈和接頭之間密封的軸承蓋，所述軸承蓋包括 正面，其被配置為橫跨所述外圈的內部空間；
套管，其沿縱軸從所述正面的外圍延伸到遠端邊緣并且被配置為嚙合所述外圈的外 徑；以及
密封件，其置于所述套管上并且被配置為嚙合所述接頭的環(huán)形孔以防止所述接頭與所 述外圈之間的污染。16.根據方案15所述的軸承蓋，其中，所述套管包括中間部分和凸起緣，所述中 間部分被配置為嚙合所述外圈的所述外徑，所述凸起緣被相對于所述中間部分從所述縱軸 向外徑向放置并且鄰近所述套管的所述遠端邊緣。17.根據方案16所述的軸承蓋，其中，所述密封件鄰近所述套管的所述遠端邊緣 放置，并且包括第一部分和第二部分，所述第一部分置于所述凸起緣與所述外圈之間，所述 第二部分徑向向外延伸到與所述接頭的所述環(huán)形孔密封嚙合。18.根據方案17所述的軸承蓋，其中，所述密封件包括第三部分，所述第三部分 置于所述凸起緣與所述環(huán)形孔之間并且與所述第一部分協(xié)作以限定所述第一部分與所述 第三部分之間用于在其中接納所述套管的所述遠端邊緣的通道。19.根據方案18所述的軸承蓋，其中，所述密封件的所述第三部分沿所述縱軸從 所述套管的所述遠端邊緣延伸到所述套管的所述中間部分以封裝所述凸起緣。20.根據方案16所述的軸承蓋，其中，所述密封件被圍繞所述套管的所述中間部 分環(huán)狀放置并且在所述環(huán)形孔的外邊緣附近嚙合所述環(huán)形孔。


圖1是車輪組件的局部示意截面圖，示出用于軸承蓋的密封件的第一實施例。圖2是圖1所示的密封件的第一實施例的放大的局部示意截面圖。圖3是車輪組件的局部示意截面圖，示出用于軸承蓋的密封件的第二實施例。圖4是圖3所示的密封件的第二實施例的放大的局部示意截面圖。圖5是車輪組件的局部示意截面圖，示出用于軸承蓋的密封件的第三實施例。圖6是圖5所示的密封件的第三實施例的放大的局部示意截面圖。圖7是車輪組件的局部示意截面圖，示出用于軸承蓋的密封件的第四實施例。圖8是圖7所示的密封件的第四實施例的放大的局部示意截面圖。圖9是圖1所示的車輪組件的放大的局部示意截面圖，示出第二密封件的第一實 施例。圖10是圖3所示的車輪組件的放大的局部示意截面圖，示出第二密封件的第二實 施例。
具體實施例方式參考附圖，其中，相同標記在幾個圖中均指示對應的部件，一般以20示出車輪組 件。車輪組件20用于車輛，并且相對車輛可旋轉地支撐車輪(未示出)。
車輪組件20包括接頭22。接頭22被配置為連接到車輛。可以以任何合適的方 式配置接頭22來連接到車輛，并且可以根據需要配置接頭22以滿足任何特定的設計參數。 接頭22限定了沿縱軸沈延伸的環(huán)形孔M。環(huán)形孔M在接頭22的外表面觀與接頭22的 內表面30之間延伸通過接頭22。環(huán)形孔M包括鄰近接頭22的外表面觀放置的倒角端 32。如下文所述，倒角端32使得容易將外圈34插入到環(huán)形孔M中。車輪組件20還包括也被另外稱為輪轂的外圈34。外圈34至少部分地置于接頭 22的環(huán)形孔M內。外圈34包括外部分36和內部分38。內部分38沿縱軸沈與外部分36 軸向間隔。外圈；34的外部分36鄰近接頭22的外表面28放置，外圈34的內部分38鄰近 接頭22的內表面30放置。外圈34的外部分36和內部分38每一個均包括和/或限定外 徑。內部分38的外徑小于外部分36的外徑，即，外圈34的內部分38在徑向上小于外圈34 的外部分36。因此，外圈34從外圈34的外部分36沿縱軸沈向下變細至外圈34的內部分 38。外圈34的外部分36嚙合接頭22的環(huán)形孔M以限定其之間的嚙合接口 40。外圈 34的外部分36的外徑基本等于接頭22的環(huán)形孔M的內徑。因此，接頭22的環(huán)形孔M與 外圈34的外部分36之間的緊密嚙合接口 40沿縱軸沈與環(huán)形孔M內的外圈34同心地對齊。外圈34還包括法蘭42，法蘭42從外圈34的外部分36遠離縱軸沈向外徑向延 伸。法蘭42嚙合接頭22的外表面28。當與接頭22的外表面28毗鄰嚙合時，法蘭42沿縱 軸26相對于接頭22軸向定位外圈34。外圈34還限定了內部空間44。內部空間44被配置為在其中支撐軸承46。相應 地，軸承46置于外圈34的內部空間44內。軸承46可旋轉地支撐主軸(未示出)用于相對 于車輪組件20圍繞縱軸26旋轉。軸承46的特定形狀、大小和配置與本發(fā)明的描述不相關。 因此，全部附圖中僅示意性地示出軸承46，此處不詳細描述軸承46的細節(jié)。接頭22和外圈34優(yōu)選地包括諸如鋼的金屬，并且由其制成。然而，應當理解，接 頭22和外圈34可包括能夠滿足車輪組件20的任何特定設計要求的某種其他合適的材料， 并且由其制成，所述材料此處不予以描述。車輪組件20還包括軸承蓋48。軸承蓋48被安裝到外圈34的外徑上，與接頭22 的內表面相鄰。更具體地，軸承蓋48被壓配到外圈34的內部分38的外徑上。軸承蓋48 被配置為橫跨外圈；34的內部空間44的端部以防止污染軸承46。軸承蓋48包括正面50和 套管52。正面50橫跨，即，至少部分地覆蓋，外圈34的與外圈34的內部分38相鄰的內部 開口。套管52從正面50的外圍沿縱軸沈延伸到遠端邊緣M。套管52包括中間部分56 和凸起緣(raised lip) 58。中間部分56嚙合外圈34的外徑。更具體地，中間部分56以 摩擦嚙合而嚙合外圈；34的內部分38的外徑，以將軸承蓋48固定到外圈34。凸起緣58置 于環(huán)形孔M和外圈34的內部分38之間，相對于中間部分56從縱軸沈徑向向外，并且與 套管52的遠端邊緣M相鄰。相應地，凸起緣58置于套管52的遠端邊緣M處，并且圍繞 縱軸沈相對于中間部分56徑向擴展。因此，凸起緣58與外圈34的內部分38的外徑橫向 間隔一段距離，并且還與環(huán)形孔M的內表面50橫向間隔一段距離。軸承蓋48包括密封件，即，軸承蓋密封件60。軸承蓋密封件60與接頭22的環(huán)形 孔M密封嚙合，并且還與外圈34的外徑密封嚙合。更具體地，軸承蓋密封件60與外圈34的內部分38的外徑密封嚙合。軸承蓋密封件60防止污染通過車輪組件20的內側進入并 且變成置于接頭22與外圈34之間。接頭22與外圈34之間的任何污染都可能導致接頭22 與外圈34之間的縫隙腐蝕(crevice corrosion).此外，如果22接頭包括鋁并且由鋁制 造，并且軸承46包括鋼并且由鋼制造，則任何污染都可能導致和/或加速鋁接頭22與鋼軸 承46之間的電化腐蝕(galvanic corrosion)。接頭22與外圈34之間的任何污染和/或 腐蝕都可能導致外圈34在接頭22內卡住。因此，防止污染置于接頭22與外圈34之間有 助于防止腐蝕和/或外圈34在接頭22內卡住，并且延長軸承46的性能。軸承蓋密封件60的第一實施例在圖1和圖2中示出。軸承蓋密封件60鄰近套管 52的遠端邊緣M放置。軸承蓋密封件60包括第一部分62和第二部分64。第一部分62 置于凸起緣58與外圈34之間。更具體地，第一部分62置于凸起緣58與外圈34的內部分 38之間。第二部分64從第一部分62遠離縱軸沈向外徑向延伸到與接頭22的環(huán)形孔M 密封嚙合。第二部分64鄰近套管52的遠端邊緣M放置。優(yōu)選地，軸承蓋密封件60的第一部分62和第二部分64整體地形成在一起。然而， 應當理解，第一部分62和第二部分64可以是耦合在一起的獨立元件。軸承蓋密封件60可 以包括適合用于車輪組件20中能夠在組裝時壓縮和密封外圈34和接頭22的任何密封材 料。例如，軸承蓋密封件60可以包括橡膠材料或諸如此類。應當理解，軸承蓋密封件60可 以包括此處沒有描述的某種其他材料。在組裝期間，軸承蓋48被安裝到外圈34上，外圈34壓縮在凸起緣58與外圈34的 內部分38的外徑之間的軸承蓋密封件60的第一部分62。然后，外圈34被插入到接頭22 的環(huán)形孔M中。在將外圈34和軸承蓋48插入到環(huán)形孔M中時，軸承蓋密封件60的第二 部分64被壓向環(huán)形孔M的內表面50。相應地，一旦安裝，軸承蓋密封件60密封接頭22與 外圈34之間的嚙合接口 40，以防止污染從車輪組件20的內側進入。參考圖3和圖4，一般以66示出軸承蓋密封件的第二實施例。軸承蓋密封件66鄰 近套管52的遠端邊緣M放置。軸承蓋密封件66包括第一部分68、第二部分70和第三部 分72。第一部分68置于凸起緣58與外圈34之間。更具體地，第一部分68置于凸起緣58 與外圈34的內部分38之間。第二部分70從第一部分68遠離縱軸沈徑向向外延伸到與 接頭22的環(huán)形孔M密封嚙合。第二部分70鄰近套管52的遠端邊緣M放置。第三部分 72置于凸起緣58與環(huán)形孔M之間，并且沿縱軸沈向套管52的中間部分56延伸但不達到 套管52的中間部分56。軸承蓋密封件66的第三部分72與第一部分68協(xié)作來限定第一部 分68與第三部分72之間的通道74。通道74在其中接納套管52的遠端邊緣54，并且將軸 承蓋密封件66固定到凸起緣58。第三部分72提供斜面(angled surface) 76，斜面76朝 向縱軸沈向內延伸。第三部分72的斜面76使得容易將外圈34/軸承蓋48部件安裝到接 頭22的環(huán)形孔M中。優(yōu)選地，軸承蓋密封件66的第一部分68、第二部分70和第三部分72整體地形成 在一起。然而，應當理解，第一部分68、第二部分70和第三部分72可以是耦合在一起的獨 立元件。參考圖5和圖6，一般以78示出軸承蓋密封件的第三實施例。軸承蓋密封件78鄰 近套管52的遠端邊緣M放置。軸承蓋密封件78包括第一部分80、第二部分82和第三部 分84。第一部分80置于凸起緣58與外圈34之間。更具體地，第一部分80置于凸起緣58與外圈34的內部分38之間。第二部分82從第一部分80遠離縱軸沈向外徑向延伸到與 接頭22的環(huán)形孔M密封嚙合。第二部分82鄰近套管52的遠端邊緣M放置。第三部分 84置于凸起緣58與環(huán)形孔M之間，并且沿縱軸沈朝向套管52的中間部分56延伸并且延 伸到套管52的中間部分56上。相應地，第三部分84沿縱軸沈延伸，超出凸起緣58以封 裝凸起緣58，并且部分地覆蓋套管52的中間部分56。軸承蓋密封件78的第三部分84與 第一部分80協(xié)作來限定第一部分80與第三部分84之間的通道86。通道86在其中接納 套管52的遠端邊緣54，并且將軸承蓋密封件78固定到凸起緣58。第三部分84提供斜面 88，斜面88朝向縱軸沈向內延伸。第三部分84的斜面88使得容易將外圈34/軸承蓋48 部件安裝到接頭22的環(huán)形孔M中。優(yōu)選地，軸承蓋密封件78的第一部分80、第二部分82和第三部分84整體地形成 在一起。然而，應當理解，第一部分80、第二部分82和第三部分84可以是耦合在一起的獨 立元件。參考圖7和圖8，一般以90示出軸承蓋密封件的第四實施例。軸承蓋密封件90的 第四實施例包括具有鐘形的橫截面。軸承蓋密封件90被圍繞套管52的中間部分56環(huán)狀 放置，并且在環(huán)形孔M的外邊緣附近嚙合環(huán)形孔對，鄰近接頭22的內表面30。安裝后，軸 承蓋密封件90被壓縮在套管52的中間部分56與環(huán)形孔M的內表面50之間。軸承蓋密封件90被耦合到套管52的中間部分56的外表面28。優(yōu)選地，軸承蓋密 封件90被模制到中間部分56的外表面觀上。然而，應當理解，可以以此處沒有描述的某 種其他方式將軸承蓋密封件90耦合到中間部分56。參考圖1和圖9，車輪組件20可以包括第二密封件92。一般在圖1和圖9中以92 示出第二密封件的第一實施例。第二密封件92置于環(huán)形孔M與外圈34的外部分36之間。 優(yōu)選地，第二密封件92包括橡膠0型圈或類似的密封裝置。然而，應當理解，第二密封件92 可以包括此處沒有描述的某種其他類型的密封件。環(huán)形孔M包括底切(undercut) 94，第 二密封件92部分地置于底切94內。在將外圈34安裝到接頭22的環(huán)形孔M中時，第二密 封件92密封嚙合外圈34的外部分36。第二密封件92操作以密封接頭22與外圈34之間的嚙合接口 40，以防止可能從車 輪組件20的外側進入嚙合接口 40的污染。相應地，應當理解，第二密封件92和軸承蓋48 一起密封操作來密封嚙合接口 40，以防止來自車輪組件20的內側和外側的污染，從而使接 頭22與外圈34之間發(fā)生腐蝕的可能性減到最少。參考圖3和圖10，一般以96示出第二密封件的第二實施例。第二密封件96置于 環(huán)形孔M的倒角端32和在法蘭42與外圈34的外部分36之間限定的交叉部分之間。相 應地，環(huán)形孔M中不需要底切。應當理解，無論是第二密封件92的第一實施例還是第二密封件96的第二實施例， 都可以獨立于或結合軸承蓋密封件60的第一實施例、軸承蓋密封件66的第二實施例、軸承 蓋密封件78的第三實施例或軸承蓋密封件90的第四實施例的任何一個使用。盡管已詳細描述了實施本發(fā)明的最佳模式，本發(fā)明所涉及領域的技術人員將意識 到用于在所附權利要求范圍內實踐本發(fā)明的各種替代設計和實施例。
權利要求
1.一種車輪組件，包括接頭，其限定環(huán)形孔并且被配置為連接到車輛；外圈，其至少部分地置于所述接頭的所述環(huán)形孔內并且限定內部空間；軸承，其置于所述外圈的所述內部空間內；以及軸承蓋，其被壓配到所述外圈的外徑并且被配置為橫跨所述外圈的所述內部空間的端 部以防止污染所述軸承；其中，所述軸承蓋包括密封件，所述密封件與所述接頭的所述環(huán)形孔密封嚙合以防止 所述接頭與所述外圈之間的污染。
2.根據權利要求1所述的車輪組件，其中，所述軸承蓋包括橫跨所述內部開口的正面 以及從所述正面的外圍沿縱軸延伸到遠端邊緣的套管。
3.根據權利要求2所述的車輪組件，其中，所述套管包括嚙合所述外圈的所述外徑的 中間部分，以及相對于所述中間部分從所述縱軸徑向向外并且鄰近所述套管的所述遠端邊 緣放置的凸起緣。
4.根據權利要求3所述的車輪組件，其中，所述密封件鄰近所述套管的所述遠端邊緣 放置，并且包括置于所述凸起緣與所述外圈之間的第一部分，以及徑向向外延伸到與所述 接頭的所述環(huán)形孔密封嚙合的第二部分。
5.根據權利要求4所述的車輪組件，其中，所述密封件包括置于所述凸起緣與所述環(huán) 形孔之間的第三部分，并且所述第三部分與所述第一部分協(xié)作以限定所述第一部分與所述 第三部分之間用于在其中接納所述套管的所述遠端邊緣的通道。
6.根據權利要求5所述的車輪組件，其中，所述密封件的所述第三部分沿所述縱軸從 所述套管的所述遠端邊緣延伸到所述套管的所述中間部分以封裝所述凸起緣。
7.根據權利要求5所述的車輪組件，其中，所述密封件的所述第一部分、所述第二部分 和所述第三部分整體地形成在一起。
8.根據權利要求3所述的車輪組件，其中，所述密封件被圍繞所述套管的所述中間部 分環(huán)狀放置，并且在所述環(huán)形孔的外邊緣附近嚙合所述環(huán)形孔。
9.根據權利要求8所述的車輪組件，其中，所述密封件被耦合到所述套管的所述中間 部分的外表面。
10.一種用于在車輪組件的外圈和接頭之間密封的軸承蓋，所述軸承蓋包括正面，其被配置為橫跨所述外圈的內部空間；套管，其沿縱軸從所述正面的外圍延伸到遠端邊緣并且被配置為嚙合所述外圈的外 徑；以及密封件，其置于所述套管上并且被配置為嚙合所述接頭的環(huán)形孔以防止所述接頭與所 述外圈之間的污染。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有帶密封件的軸承蓋的車輪組件。具體地，一種用于車輪組件的軸承蓋包括用于密封接頭的環(huán)形孔的軸承蓋密封件。軸承蓋被耦合到外圈，所述外圈置于接頭的環(huán)形孔內。軸承蓋包括正面和沿縱軸延伸到環(huán)形孔中的套管。軸承蓋密封件在環(huán)形孔內被圍繞套管環(huán)狀放置。軸承蓋密封件防止污染接頭與外圈之間的嚙合接口。
文檔編號F16C35/00GK102133839SQ20111002676
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權日2010年1月25日
發(fā)明者R.G.薩瑟林, T.D.阿爾伯特森, V.R.西奇利亞 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司