車輪軸承用密封裝置制造方法
【專利摘要】[目的]提供一種車輪軸承用密封裝置，其基于封裝式密封件中徑向唇的扣緊力建立最優(yōu)規(guī)格，從而提高低溫環(huán)境和泥水環(huán)境下的密封性能。[方案]本發(fā)明包括：密封板（12)，其由通過(guò)硫化粘合結(jié)合至芯金屬（14)的密封構(gòu)件（15)構(gòu)成;以及擋油環(huán)（13)，其包括筒狀部（13a)和徑向向外延伸的立板部(13b)?密封構(gòu)件(15)包括：側(cè)唇（15b)，其沿徑向以一角度向外延伸并以軸向過(guò)盈抵靠立板部（13b)滑動(dòng)；以及徑向唇，其以分叉形狀形成在側(cè)唇（15b)的內(nèi)徑側(cè)并由以預(yù)定徑向過(guò)盈滑動(dòng)接觸筒狀部（13a)的油脂唇（15c)及防塵唇（15d)構(gòu)成。夾緊盤簧（17)安裝在防塵唇(15d)上，并且其扣緊力設(shè)定成總扣緊力的50%以上，而無(wú)夾緊盤簧（17)時(shí)的扣緊力設(shè)定為至少3N。
【專利說(shuō)明】車輪軸承用密封裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于相對(duì)于車輛的懸架裝置可旋轉(zhuǎn)地支撐車輪的車輪軸承用密封裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]車輪軸承裝置意圖借助雙列滾動(dòng)元件可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐用于安裝車輪的轂輪，并且存在用于驅(qū)動(dòng)輪與從動(dòng)輪的車輪軸承裝置。出于結(jié)構(gòu)的原因，內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)型用于驅(qū)動(dòng)輪，內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)型與外圈旋轉(zhuǎn)型兩者都用于從動(dòng)輪。車輪軸承裝置中存在四代類型，即:第一代類型，其中，包括雙列角接觸滾珠軸承等的車輪軸承裝配在懸架裝置的轉(zhuǎn)向節(jié)形成部與轂輪之間；第二代類型，其中，車體安裝凸緣或車輪安裝凸緣直接形成在車輪軸承裝置的外構(gòu)件的外周上；第三代類型，其中，一個(gè)內(nèi)滾道面直接形成在轂輪的外周上；以及第四代類型，其中，內(nèi)滾道面直接形成在轂輪與等速萬(wàn)向節(jié)的外接頭構(gòu)件各自的外周上。
[0003]在這種車輪軸承中，設(shè)置有密封裝置，以防止密封在軸承內(nèi)部中的油脂泄露并且防止雨水或塵土從外部進(jìn)入到軸承中。在低溫及泥水的惡劣環(huán)境下使用密封裝置是導(dǎo)致密封裝置過(guò)早損壞的原因之一。令人擔(dān)憂的是:即便密封構(gòu)件由低溫性能改良的材料形成也會(huì)因低溫環(huán)境時(shí)彈性減小而導(dǎo)致密封構(gòu)件的扣緊力及跟隨能力退化，從而過(guò)早導(dǎo)致泥水進(jìn)入軸承內(nèi)部。可通過(guò)在密封構(gòu)件上設(shè)置即使在低溫時(shí)也能維持扣緊力及跟隨能力的夾緊盤簧提高低溫環(huán)境下的密封性。
[0004]圖7中示出了現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)置有這種夾緊盤簧的密封裝置的一個(gè)實(shí)施例。此密封裝置50是封裝密封件，其包括布置在相互同軸布置的內(nèi)構(gòu)件51與外構(gòu)件52之間的擋油環(huán)53及密封板54。
[0005]擋油環(huán)53包括壓配合到內(nèi)構(gòu)件51的外周上的筒狀部53a與從筒狀部53a徑向向外延伸的環(huán)形部53b。另一方面，密封板54包括芯金屬55及經(jīng)硫化粘合一體粘附至芯金屬55的密封構(gòu)件56，并且芯金屬包括壓配合到外構(gòu)件52的外周上的筒狀部55a及從筒狀部55a徑向向內(nèi)延伸的環(huán)形部55b。
[0006]密封構(gòu)件56由橡膠材料構(gòu)成，并且包括與擋油環(huán)53的筒狀部53a滑動(dòng)接觸的油脂唇56a和防塵唇56b以及與環(huán)形部53b滑動(dòng)接觸的軸向唇56c。
[0007]擋油環(huán)53的筒狀部53a與芯金屬55的筒狀部55a以預(yù)定的徑向距離在徑向方向上相對(duì)布置。擋油環(huán)53的環(huán)形部53b與芯金屬55的環(huán)形部55b以預(yù)定的軸向距離在軸向方向上也相對(duì)布置，前者定位在軸向內(nèi)側(cè)并且后者定位在軸向外側(cè)。在擋油環(huán)53的環(huán)形部53b的徑向最外端面57與芯金屬55的筒狀部55a之間形成環(huán)形間隙“S”，從而形成迷宮式密封。
[0008]擋油環(huán)53的環(huán)形部53b的徑向最外端面57通過(guò)機(jī)加工精整，使得擋油環(huán)53的環(huán)形部53b的外直徑的尺寸“Φ&2”與間隙“S”的尺寸“e2”具有高精度。這使得能夠?qū)较蜃钔舛嗣?7精加工成具有無(wú)任何諸如毛邊之類的余料的表面，從而通過(guò)盡可能減小間隙“S”而提高密封性(參見(jiàn)以下專利文獻(xiàn)I)。
[0009]引用文獻(xiàn)列表
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)I JP2010-190323A


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0013]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的密封裝置50，夾緊盤簧58安裝在防塵唇56b上，從而能夠保持扣緊力，并能夠防止跟隨能力的退化。然而，因?yàn)槠駷橹共坏丛治黾翱刂品缐m唇56b的扣緊力，而且也未分析及控制夾緊盤簧58的扣緊力在防塵唇56b的總扣緊力中的比例，所以常溫與低溫時(shí)的密封性存在變化。
[0014]因此，本發(fā)明的目的是基于封裝式密封裝置的徑向唇的扣緊力建立最優(yōu)規(guī)格，并且提供這樣一種車輪軸承用密封裝置，該密封裝置在低溫環(huán)境與泥水環(huán)境下均可提高密封性。
[0015]解決問(wèn)題的手段
[0016]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面提供一種車輪軸承用密封裝置，該車輪軸承包括:外構(gòu)件，在其內(nèi)周上一體形成有雙列外滾道面；內(nèi)構(gòu)件，該內(nèi)構(gòu)件包括轂輪、以及裝配到所述轂輪的筒狀部上的至少一個(gè)內(nèi)圈或等速萬(wàn)向節(jié)的外接頭構(gòu)件，所述轂輪的一端上一體形成有車輪安裝凸緣并且該轂輪具有從所述車輪安裝凸緣軸向延伸的筒狀部，所述內(nèi)構(gòu)件的外周上形成有與所述雙列外滾道面相對(duì)的雙列內(nèi)滾道面；以及以可滾動(dòng)的方式容納在所述外滾道面與所述內(nèi)滾道面之間的雙列滾動(dòng)元件；所述密封裝置安裝在所述車輪軸承上，以密封在所述外構(gòu)件與所述內(nèi)構(gòu)件之間形成的環(huán)形空間的開(kāi)口 ；所述密封裝置形成為封裝式密封件，其包括均具有大致L形截面并且彼此對(duì)置的環(huán)形密封板與環(huán)形擋油環(huán)；所述密封板包括芯金屬與經(jīng)硫化粘合一體粘附至所述芯金屬的密封構(gòu)件，所述芯金屬由鋼板壓制而成并且包括適于以預(yù)定過(guò)盈壓配合到所述外構(gòu)件的端部?jī)?nèi)周中的筒形配合部以及從所述配合部的一端徑向向內(nèi)延伸的徑向內(nèi)部；所述擋油環(huán)包括適于壓配合到所述內(nèi)構(gòu)件的外周上的筒狀部以及從所述筒狀部徑向向外延伸的直立部；并且所述密封構(gòu)件包括覆蓋所述芯金屬的內(nèi)周表面的基部、從所述基部徑向向外傾斜并且以預(yù)定軸向過(guò)盈與所述擋油環(huán)的所述直立部滑動(dòng)接觸的側(cè)唇、以及從所述側(cè)唇徑向向內(nèi)傾斜并以預(yù)定徑向過(guò)盈與所述擋油環(huán)的所述筒狀部滑動(dòng)接觸的徑向唇，其特征在于:夾緊盤簧安裝在所述徑向唇上，所述夾緊盤簧的扣緊力設(shè)定為所述徑向唇的總扣緊力的50%以上，并且無(wú)所述夾緊盤簧時(shí)所述徑向唇的扣緊力設(shè)定為3N以上。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第一方面的密封裝置，因?yàn)槠湫纬蔀榉庋b式密封件，包括均具有大致L形截面并且彼此對(duì)置的環(huán)形密封板與環(huán)形擋油環(huán)；所述密封板包括芯金屬與經(jīng)硫化粘合一體粘附至所述芯金屬的密封構(gòu)件，所述芯金屬由鋼板壓制而成并且包括適于以預(yù)定過(guò)盈壓配合到所述外構(gòu)件的端部?jī)?nèi)周中的筒形配合部以及從所述配合部的一端徑向向內(nèi)延伸的徑向內(nèi)部；所述擋油環(huán)包括適于壓配合到所述內(nèi)構(gòu)件的外周上的筒狀部以及從所述筒狀部徑向向外延伸的直立部；并且所述密封構(gòu)件包括覆蓋所述芯金屬的內(nèi)周表面的基部、從所述基部徑向向外傾斜并且以預(yù)定軸向過(guò)盈與所述擋油環(huán)的所述直立部滑動(dòng)接觸的側(cè)唇、以及從所述側(cè)唇徑向向內(nèi)傾斜并以預(yù)定徑向過(guò)盈與所述擋油環(huán)的所述筒狀部滑動(dòng)接觸的徑向唇，其特征在于:夾緊盤簧安裝在所述徑向唇上，所述夾緊盤簧的扣緊力設(shè)定為所述徑向唇的總扣緊力的50%以上，并且無(wú)所述夾緊盤簧時(shí)所述徑向唇的扣緊力設(shè)定為3N以上，所以能夠提供這樣一種車輪軸承用密封裝置，該密封裝置可消除常溫與低溫時(shí)密封性的變化，并且能夠提高低溫環(huán)境與泥水環(huán)境兩種環(huán)境下的密封性。此外，能夠保證維持足以保持夾緊盤簧的剛性的徑向唇的扣緊力。
[0018]優(yōu)選如第二方面中限定的，常溫20°C下所述徑向唇的扣緊力被設(shè)定為12N以上。這使得能夠保持穩(wěn)定的密封性。
[0019]優(yōu)選第三方面中限定的，低溫_20°C下所述徑向唇的扣緊力被設(shè)定為1N以上。這使得能夠保證保持低溫下的密封性。
[0020]還優(yōu)選如第四方面中限定的，所述密封構(gòu)件的TRlO被設(shè)定為-35°C以下。這使得能夠保持低溫環(huán)境下唇的跟隨能力，并因此提高抗泥水性。
[0021]優(yōu)選如第五方面中限定的，所述夾緊盤簧由不銹鋼形成。這使得能夠長(zhǎng)期保持高抗腐蝕性。
[0022]如第六方面中限定的，還可使得所述芯金屬的所述配合部的末端變薄，并且所述密封構(gòu)件附著至所述末端從而包裹該末端以形成“半金屬結(jié)構(gòu)”。這使得能夠提高所述芯金屬的所述配合部的密封性，并因而保護(hù)軸承的內(nèi)部。
[0023]優(yōu)選如第七方面中限定的，所述密封構(gòu)件的所述基部朝所述芯金屬的所述配合部的所述末端傾斜，并且其中所述擋油環(huán)的所述直立部的外周邊緣以微小的徑向間隙與所述密封構(gòu)件的末端相對(duì)，從而在二者之間形成迷宮式密封，并且所述徑向間隙被設(shè)定為
0.75mm以下。這使得能夠防止雨水或塵土從外部進(jìn)入軸承內(nèi)部，并能夠借助離心力將萬(wàn)一進(jìn)入的雨水或塵土排放到軸承外部，從而提高軸承的密封性。
[0024]發(fā)明效果
[0025]根據(jù)所述車輪軸承用密封裝置，因?yàn)樵撥囕嗇S承包括:外構(gòu)件，在其內(nèi)周上形成有雙列外滾道面；內(nèi)構(gòu)件，該內(nèi)構(gòu)件包括轂輪、以及裝配到所述轂輪的筒狀部上的至少一個(gè)內(nèi)圈或等速萬(wàn)向節(jié)的外接頭構(gòu)件，所述轂輪的一端上一體形成有車輪安裝凸緣并且該轂輪具有從所述車輪安裝凸緣軸向延伸的筒狀部，所述內(nèi)構(gòu)件的外周上形成有與所述雙列外滾道面相對(duì)的雙列內(nèi)滾道面；以及以可滾動(dòng)的方式容納在所述外滾道面與所述內(nèi)滾道面之間的雙列滾動(dòng)元件；所述密封裝置安裝在所述車輪軸承上，以密封在所述外構(gòu)件與所述內(nèi)構(gòu)件之間形成的環(huán)形空間的開(kāi)口 ；所述密封裝置形成為封裝式密封件，其包括均具有大致L形截面并且彼此對(duì)置的環(huán)形密封板與環(huán)形擋油環(huán)；所述密封板包括芯金屬與經(jīng)硫化粘合一體粘附至所述芯金屬的密封構(gòu)件，所述芯金屬由鋼板壓制而成并且包括適于以預(yù)定過(guò)盈壓配合到所述外構(gòu)件的端部?jī)?nèi)周中的筒形配合部以及從所述配合部的一端徑向向內(nèi)延伸的徑向內(nèi)部；所述擋油環(huán)包括適于壓配合到所述內(nèi)構(gòu)件的外周上的筒狀部以及從所述筒狀部徑向向外延伸的直立部；并且所述密封構(gòu)件包括覆蓋所述芯金屬的內(nèi)周表面的基部、從所述基部徑向向外傾斜并且以預(yù)定軸向過(guò)盈與所述擋油環(huán)的所述直立部滑動(dòng)接觸的側(cè)唇、以及從所述側(cè)唇徑向向內(nèi)傾斜并以預(yù)定徑向過(guò)盈與所述擋油環(huán)的所述筒狀部滑動(dòng)接觸的徑向唇，其特征在于:夾緊盤簧安裝在所述徑向唇上，所述夾緊盤簧的扣緊力設(shè)定為所述徑向唇的總扣緊力的50%以上，并且無(wú)所述夾緊盤簧時(shí)所述徑向唇的扣緊力設(shè)定為3N以上，所以能夠提供這樣一種車輪軸承用密封裝置，該密封裝置可消除常溫與低溫時(shí)密封性的變化，并且能夠提高低溫環(huán)境與泥水環(huán)境兩種環(huán)境下的密封性。此外，能夠保證維持足以保持夾緊盤簧的剛性的徑向唇的扣緊力。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是本發(fā)明的車輪軸承用密封裝置的一個(gè)實(shí)施方式的縱向剖面圖；
[0027]圖2是圖1的示出一個(gè)密封裝置的局部放大圖；
[0028]圖3是示出圖2的密封裝置的總扣緊力的說(shuō)明圖；
[0029]圖4是示出防塵唇未設(shè)置夾緊盤簧的狀況下的扣緊力的說(shuō)明圖；
[0030]圖5是示出在常溫的惡劣環(huán)境下徑向唇的扣緊力的測(cè)量結(jié)果的圖表；
[0031]圖6是示出在低溫的惡劣環(huán)境下徑向唇的扣緊力的測(cè)量結(jié)果的圖表；以及
[0032]圖7是現(xiàn)有技術(shù)的密封裝置的縱向剖面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0033]實(shí)施本發(fā)明的最佳方式是一種車輪軸承用密封裝置，該密封裝置適于安裝在所述車輪軸承上，以密封在所述外構(gòu)件與所述內(nèi)構(gòu)件之間形成的環(huán)形空間的開(kāi)口 ；該車輪軸承包括:外構(gòu)件，在其內(nèi)周上形成有雙列外滾道面；內(nèi)構(gòu)件，該內(nèi)構(gòu)件包括一對(duì)內(nèi)圈，在各內(nèi)圈的外周上形成與所述雙列外滾道面相對(duì)的雙列內(nèi)滾道面；以及以可滾動(dòng)的方式容納在所述外滾道面與所述內(nèi)滾道面之間的雙列滾動(dòng)元件，其特征在于:所述密封裝置形成為封裝式密封件，包括均具有大致L形截面并且彼此對(duì)置的環(huán)形密封板與環(huán)形擋油環(huán)；所述密封板包括芯金屬與經(jīng)硫化粘合一體粘附至所述芯金屬的密封構(gòu)件，所述芯金屬由鋼板壓制而成并且包括適于以預(yù)定過(guò)盈壓配合到所述外構(gòu)件的端部?jī)?nèi)周中的筒形配合部以及從所述配合部的一端徑向向內(nèi)延伸的徑向內(nèi)部；所述擋油環(huán)包括適于壓配合到所述內(nèi)構(gòu)件的外周上的筒狀部以及從所述筒狀部徑向向外延伸的直立部；并且所述密封構(gòu)件包括覆蓋所述芯金屬的內(nèi)周表面的基部、從所述基部徑向向外傾斜并且以預(yù)定軸向過(guò)盈與所述擋油環(huán)的所述直立部滑動(dòng)接觸的側(cè)唇、以及從所述側(cè)唇徑向向內(nèi)形成的分叉徑向唇，所述徑向唇包括以預(yù)定徑向過(guò)盈與所述擋油環(huán)的所述筒狀部滑動(dòng)接觸的油脂唇和防塵唇，夾緊盤簧安裝在所述防塵唇上，所述夾緊盤簧的扣緊力設(shè)定為所述徑向唇的總扣緊力的50%以上，并且無(wú)所述夾緊盤簧時(shí)所述徑向唇的扣緊力設(shè)定為3N以上。
[0034]實(shí)施方式
[0035]將參照附圖描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。
[0036]圖1是本發(fā)明的車輪軸承用密封裝置的一個(gè)實(shí)施方式的縱向剖面；圖2是圖1的示出一個(gè)密封裝置的局部放大圖；圖3是示出圖2的密封裝置的總扣緊力的說(shuō)明圖；圖4是示出防塵唇未設(shè)置夾緊盤簧的狀況下的扣緊力的說(shuō)明圖；圖5是示出在常溫的惡劣環(huán)境下徑向唇的扣緊力的測(cè)量結(jié)果的圖表；以及圖6是示出在低溫的惡劣環(huán)境下徑向唇的扣緊力的測(cè)量結(jié)果的圖表。在本說(shuō)明書(shū)的描述中，安裝在車輛上時(shí)密封裝置的外側(cè)稱作“外側(cè)”(圖1的左側(cè))，并且安裝在車輛上時(shí)密封裝置的內(nèi)側(cè)稱作“內(nèi)側(cè)”(圖1的右側(cè))。
[0037]圖1中所示的車輪軸承I是所謂的“第一代”類型，并且包括:外構(gòu)件(外圈)2，在其內(nèi)周上形成有朝軸向內(nèi)側(cè)與外側(cè)敞開(kāi)的雙列錐形外滾道面2a、2a 對(duì)內(nèi)圈3、3，在其外周上均形成有與雙列外滾道面2a、2a相對(duì)的錐形內(nèi)滾道面3a ;以及經(jīng)保持架4容納在外滾道面2a、2a與內(nèi)滾道面3a、3a之間的雙列滾動(dòng)元件(錐形輥?zhàn)?5、5。
[0038]各個(gè)內(nèi)圈3的內(nèi)滾道面3a的較大直徑端形成有用于引導(dǎo)滾動(dòng)元件5的錐體后端面凸沿3b，并且在內(nèi)滾道面3a的較小直徑端上形成有錐體前端面凸沿3c，用于防止?jié)L動(dòng)元件5滑落。這一對(duì)內(nèi)圈3、3的較小直徑端相互鄰接，從而形成背靠背雙聯(lián)式車輪軸承I。
[0039]外構(gòu)件2、內(nèi)圈3及滾動(dòng)元件5由諸如SUJ2之類的高碳鉻鋼制成，并通過(guò)浸潰淬火硬化至其芯部而具有58至64HRC的表面硬度。密封裝置6、7布置在外構(gòu)件2與內(nèi)圈3、3之間形成的環(huán)形空間的開(kāi)口中，以防止容納在軸承內(nèi)的油脂泄露，并防止雨水或塵土進(jìn)入軸承中。
[0040]環(huán)形連接構(gòu)件9裝配到各自形成在各個(gè)內(nèi)圈3的內(nèi)周的較小直徑端上的環(huán)形槽8、8中。環(huán)形連接構(gòu)件9是由諸如工具鋼及彈簧鋼等之類的鋼板壓制形成的具有“C”形剖面的端環(huán)，并通過(guò)調(diào)質(zhì)處理或淬火硬化至40至55HRC的表面硬度。
[0041]通過(guò)將環(huán)形連接構(gòu)件9裝配到環(huán)形槽8、8中結(jié)合，一對(duì)內(nèi)圈3、3可無(wú)任何晃動(dòng)地結(jié)合。這使裝配與拆卸操作很容易。此外，因?yàn)樵诰S修軸承裝置的過(guò)程中可從車軸整體拔出壓配合到車軸中的一對(duì)內(nèi)圈3、3，所以能夠防止僅內(nèi)側(cè)的內(nèi)圈3會(huì)留在車軸上的情況。
[0042]盡管在此示出了利用錐形輥?zhàn)幼鳛闈L動(dòng)元件5的雙列錐形輥?zhàn)虞S承，但是本發(fā)明可應(yīng)用于利用滾珠作為滾動(dòng)元件的雙列角接觸滾珠軸承。此外，本發(fā)明不僅可應(yīng)用于所示的第一代類型，而且還可應(yīng)用于外構(gòu)件形成有凸緣的第二代類型、在轂輪的外周上直接形成內(nèi)滾道面的第三代類型及在等速萬(wàn)向接頭的外接頭構(gòu)件的外周上直接形成內(nèi)滾道面的第四代類型。
[0043]外側(cè)的密封裝置6是集成式密封件，其包括壓配合到外構(gòu)件(外圈)2的端部?jī)?nèi)周中的芯金屬10及通過(guò)硫化粘合一體粘附至芯金屬的密封構(gòu)件11。芯金屬10由奧氏體不銹鋼鋼板(Jis SUS304等)或冷軋鋼板(JIS SPCC等)壓制成具有大致L形截面。另一方面，密封構(gòu)件11由諸如NBR(丁腈橡膠)之類的合成橡膠形成，并具有與內(nèi)圈3的外周滑動(dòng)接觸的分叉徑向唇(油脂唇Ila與防塵唇Ilb)。密封構(gòu)件11附著至芯金屬10以包裹其外周表面，從而形成所謂的“半金屬結(jié)構(gòu)”。這能夠提高密封性，并能夠保護(hù)軸承的內(nèi)部。
[0044]密封構(gòu)件11的材料除了 NBR外還有其它實(shí)施例，例如在耐熱性及/或耐化學(xué)性方面優(yōu)越的HNBR(氫化丁腈橡膠)、EPDM(三元乙丙橡膠)、ACM(聚丙烯酸橡膠)、FKM(氟橡膠)或硅橡膠等。
[0045]如圖2的放大圖中所示，內(nèi)側(cè)的密封裝置7包括均具有大致L形截面并且彼此相對(duì)布置的環(huán)形密封板12與環(huán)形擋油環(huán)13，并且該密封裝置形成所謂的“封裝式密封件”。密封板12包括壓配合到外構(gòu)件(外圈)2中的芯金屬14以及一體粘附至芯金屬14的密封構(gòu)件15。
[0046]芯金屬14由奧氏體不銹鋼鋼板或冷軋鋼板壓制成具有大致L形截面，并且包括:筒形配合部14a，該配合部壓配合到外構(gòu)件(外圈)2中的端部?jī)?nèi)周中；以及徑向內(nèi)部14b，該徑向內(nèi)部從配合部14a的一端徑向向內(nèi)延伸。芯金屬14的配合部14a的末端變薄,并且密封構(gòu)件15附著至該末端，從而包裹該末端以形成所謂的“半金屬結(jié)構(gòu)”。
[0047]另一方面，密封構(gòu)件15由諸如NBR之類的合成橡膠形成，并且具有:基部15a，該基部覆蓋芯金屬14的配合部14a的內(nèi)周表面；從基部15a徑向向外傾斜的側(cè)唇15b ;以及從側(cè)唇15b徑向向內(nèi)形成的分叉徑向唇(即油脂唇15c與防塵唇15d)。由例如奧氏體不銹鋼形成的夾緊盤簧17安裝在徑向唇的防塵唇15d上?？赏ㄟ^(guò)由奧氏體不銹鋼形成夾緊盤簧17而確保高抗腐蝕性。密封構(gòu)件15的材料除了 NBR外還有其它實(shí)施例，例如在耐熱性方面優(yōu)越的HNBR、EPDM、ACM、FKM或硅橡膠等。
[0048]密封構(gòu)件15的基部15a朝芯金屬14的配合部14a的末端傾斜，并且擋油環(huán)13的直立部13b的外周邊緣以微小的徑向間隙“C”與密封構(gòu)件15的末端相對(duì)，從而在二者之間形成迷宮式密封16。這使得能夠防止雨水或塵土從外部進(jìn)入軸承內(nèi)部，并能夠借助離心力將萬(wàn)一進(jìn)入的雨水或塵土排放到軸承外部，從而提高軸承的密封性。
[0049]根據(jù)本實(shí)施方式，將密封構(gòu)件的TRlO設(shè)定為_(kāi)35°C以下，其中，“TR10”是表示橡膠彈性的指標(biāo)，是指密封構(gòu)件15的低溫彈性恢復(fù)率是10%。這使得能夠在低溫環(huán)境下保持唇跟隨能力，并因而能夠提高抗泥水性。
[0050]擋油環(huán)13由鐵素體不銹鋼板(JIS SUS430等)或防腐冷軋鋼板壓制成具有大致L形截面，并且包括壓配合到內(nèi)圈3的端部外周中的筒狀部13a與從筒狀部13a徑向向外延伸的直立部13b。密封構(gòu)件15的側(cè)唇15b以預(yù)定的軸向過(guò)盈與直立部13b滑動(dòng)接觸，并且徑向唇(即，油脂唇15c與防塵唇15d)以預(yù)定的徑向過(guò)盈與筒狀部13a滑動(dòng)接觸。
[0051]磁性編碼器18通過(guò)硫化粘合一體粘附至擋油環(huán)的直立部13b的內(nèi)側(cè)表面。磁性編碼器18由混合有諸如鐵素體之類的磁粉的諸如合成橡膠之類的彈性體形成，并且構(gòu)成N極與S極沿其圓周交替布置的用于檢測(cè)車輪速度的旋轉(zhuǎn)編碼器。因?yàn)閾跤铜h(huán)13由鐵素體鋼板形成，所以能夠長(zhǎng)期防止擋油環(huán)13腐蝕，從而能夠增大編碼器18的磁輸出以確保穩(wěn)定的檢測(cè)精度。
[0052]在假定的惡劣環(huán)境下進(jìn)行密封性試驗(yàn)。此試驗(yàn)意圖找出密封性與夾緊盤簧17的扣緊力Pg相對(duì)于徑向唇(即，油脂唇15c與防塵唇15d)的總扣緊力Pa的比例之間的關(guān)系。即，獲得各個(gè)比例((Pa-Pb)/Pa)以判定密封性，其中，Pa:徑向唇的總扣緊力(參見(jiàn)圖3)，Pb:無(wú)夾緊盤簧17時(shí)徑向唇的扣緊力(在此情況下扣緊力幾近相當(dāng)于防塵唇15d的扣緊力)。表I中示出了試驗(yàn)結(jié)果。此試驗(yàn)中使用的密封裝置具有這樣的規(guī)格:剖面高度H:
7.0mm、寬度W:5.0mm以及迷宮式密封的徑向間隙C:0.75mm(參見(jiàn)圖2)。
[0053]表I
[0054]
Pg[% ] |θ[28 [42 [51 [56 [60
密封性X(低)X(低)X(低)?(高)?(高)?(高)
[0055]因?yàn)閵A緊盤簧17比合成橡膠不易受溫度影響，所以可以認(rèn)為夾緊盤簧17的扣緊力的比例高可確保密封性。由試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，要確保車輪軸承的密封性要求夾緊盤簧的扣緊力Pg相對(duì)于徑向唇的總扣緊力Pa的比例至少為50%。
[0056]此外， 申請(qǐng)人:進(jìn)行常溫與低溫下扣緊力Pa與徑向唇(即，油脂唇與防塵唇)的耐用性之間的關(guān)系的確認(rèn)試驗(yàn)，圖5與圖6中示出了其結(jié)果。如從試驗(yàn)結(jié)果看到的，在常溫(200C )時(shí)，需要徑向唇的扣緊力Pa為12N以上(Pa ^ 12N)來(lái)達(dá)到作為通過(guò)/不通過(guò)的判定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格值T (參見(jiàn)圖5)。另一方面，發(fā)現(xiàn)在低溫(_20°C)時(shí)，需要徑向唇的扣緊力Pa為1N以上(Pa ^ 10N)來(lái)到達(dá)作為通過(guò)/不通過(guò)的判定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格值T(參見(jiàn)圖6)。而且，因?yàn)榉缐m唇15d需要至少能夠保持夾緊盤簧17的剛性的扣緊力，所以設(shè)定無(wú)夾緊盤簧17時(shí)徑向唇的扣緊力Pb為3N以上(Pb ^ 3N)。
[0057]如上所述，根據(jù)本發(fā)明能夠提供包括在惡劣環(huán)境下使用的封裝式密封件的車輪軸承用密封裝置，通過(guò)分析夾緊盤簧的扣緊力相對(duì)于徑向唇的總扣緊力的比例從而建立最優(yōu)規(guī)格，該密封裝置可消除常溫與低溫之間密封性的變化并且提高低溫環(huán)境與泥水環(huán)境下的密封性。
[0058]已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明。顯然，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通過(guò)閱讀并理解在前的詳細(xì)描述會(huì)想到多種變型及變更。本發(fā)明理應(yīng)解釋成包括所有這樣的變型及變更，只要它們落入所附權(quán)利要求或其同等物的范圍內(nèi)。
[0059]工業(yè)實(shí)用件
[0060]本發(fā)明的車輪軸承用密封裝置可應(yīng)用于第一代類型至第四代類型的內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的車輪軸承。
[0061]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0062]I車輪軸承
[0063]2外構(gòu)件(外圈)
[0064]2a外滾道面
[0065]3 內(nèi)圈
[0066]3a內(nèi)滾道面
[0067]3b錐體后端面凸沿
[0068]3c錐體前端面凸沿
[0069]4保持架
[0070]5滾動(dòng)元件
[0071]6外側(cè)的密封裝置
[0072]7內(nèi)側(cè)的密封裝置
[0073]8環(huán)形槽
[0074]9環(huán)形連接構(gòu)件
[0075]10、14 芯金屬
[0076]11、15密封構(gòu)件
[0077]IlaUlb 徑向唇
[0078]12密封板
[0079]13擋油環(huán)
[0080]13a筒狀部
[0081]13b直立部
[0082]14a配合部
[0083]14b徑向內(nèi)部
[0084]15a密封構(gòu)件的基部
[0085]15b 側(cè)唇
[0086]15c油脂唇
[0087]15d防塵唇
[0088]16迷宮式密封
[0089]17夾緊盤簧
[0090]18磁性編碼器
[0091]50密封裝置
[0092]51內(nèi)構(gòu)件
[0093]52外構(gòu)件
[0094]53擋油環(huán)
[0095]53a、55a 筒狀部
[0096]53b、55b 環(huán)形部
[0097]54密封板
[0098]55芯金屬
[0099]56密封構(gòu)件
[0100]56a油脂唇
[0101]56b防塵唇
[0102]56c軸向唇
[0103]57徑向最外端面
[0104]58夾緊盤簧
[0105]a2擋油環(huán)的環(huán)形部的外直徑
[0106]C迷宮式密封的徑向間隙
[0107]H剖面高度
[0108]Pa徑向唇的總扣緊力
[0109]Pb無(wú)夾緊盤簧的扣緊力
[0110]Pg夾緊盤簧的扣緊力
[0111]S 間隙
[0112]T作為通過(guò)/不通過(guò)判定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格值
[0113]W密封裝置的寬度
【權(quán)利要求】
1.一種車輪軸承用密封裝置，該車輪軸承包括: 外構(gòu)件，在其內(nèi)周上一體形成有雙列外滾道面； 內(nèi)構(gòu)件，該內(nèi)構(gòu)件包括轂輪、以及裝配到所述轂輪的筒狀部上的至少一個(gè)內(nèi)圈或等速萬(wàn)向節(jié)的外接頭構(gòu)件，所述轂輪的一端上一體形成有車輪安裝凸緣，并且該轂輪具有從所述車輪安裝凸緣軸向延伸的筒狀部，所述內(nèi)構(gòu)件的外周上形成有與所述雙列外滾道面相對(duì)的雙列內(nèi)滾道面；以及 以可滾動(dòng)的方式容納在所述外滾道面與所述內(nèi)滾道面之間的雙列滾動(dòng)元件， 所述密封裝置安裝在所述車輪軸承上，以密封在所述外構(gòu)件與所述內(nèi)構(gòu)件之間形成的環(huán)形空間的開(kāi)口， 所述密封裝置形成為封裝式密封件，其包括均具有大致L形截面并且彼此對(duì)置的環(huán)形密封板與環(huán)形擋油環(huán)；所述密封板包括芯金屬與經(jīng)硫化粘合一體粘附至所述芯金屬的密封構(gòu)件，所述芯金屬由鋼板壓制而成并且包括適于以預(yù)定過(guò)盈壓配合到所述外構(gòu)件的端部?jī)?nèi)周中的筒形配合部以及從所述配合部的一端徑向向內(nèi)延伸的徑向內(nèi)部；所述擋油環(huán)包括適于壓配合到所述內(nèi)構(gòu)件的外周上的筒狀部以及從所述筒狀部徑向向外延伸的直立部；并且所述密封構(gòu)件包括覆蓋所述芯金屬的內(nèi)周表面的基部、從所述基部徑向向外傾斜并且以預(yù)定軸向過(guò)盈與所述擋油環(huán)的所述直立部滑動(dòng)接觸的側(cè)唇、以及從所述側(cè)唇徑向向內(nèi)傾斜并以預(yù)定徑向過(guò)盈與所述擋油環(huán)的所述筒狀部滑動(dòng)接觸的徑向唇，其特征在于: 夾緊盤簧安裝在所述徑向唇上，所述夾緊盤簧的扣緊力設(shè)定為所述徑向唇的總扣緊力的50%以上，并且無(wú)所述夾緊盤簧時(shí)所述徑向唇的扣緊力設(shè)定為3N以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪軸承用密封裝置，其中，常溫20°C下所述徑向唇的扣緊力被設(shè)定為12N以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輪軸承用密封裝置，其中，低溫-20°C下所述徑向唇的扣緊力被設(shè)定為1N以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪軸承用密封裝置，其中，所述密封構(gòu)件的TRlO被設(shè)定為-35°C以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪軸承用密封裝置，其中，所述夾緊盤簧由不銹鋼形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪軸承用密封裝置，其中，所述芯金屬的所述配合部的末端變薄，并且所述密封構(gòu)件附著至所述末端從而包裹該末端以形成半金屬結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪軸承用密封裝置，其中，所述密封構(gòu)件的所述基部朝所述芯金屬的所述配合部的所述末端傾斜，并且其中所述擋油環(huán)的所述直立部的外周邊緣以微小的徑向間隙與所述密封構(gòu)件的末端相對(duì)，以在二者之間形成迷宮式密封，并且所述徑向間隙被設(shè)定為0.75mm以下。
【文檔編號(hào)】F16C19/38GK104220768SQ201380019678
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月13日
【發(fā)明者】關(guān)誠(chéng), 馬場(chǎng)智子 申請(qǐng)人:Ntn株式會(huì)社