用于车轮支撑的滚动轴承单元的制作方法

1.本实用新型涉及车轮支撑滚动轴承单元技术领域的一种用于车轮支撑的滚动轴承单元，尤其涉及一种具有组合密封圈的用于车轮支撑的滚动轴承单元。


背景技术：

2.由于用于车轮支撑的滚动轴承单元会在暴露于浑水的状态下使用，因此使用了具有良好的浑水阻力的密封件，该密封件密封相对于彼此旋转的外径构件和内径构件之间的端部开口。作为这样的密封件，使用包括具含有芯金和密封材料的密封圈以及抛油环的组合密封环。
3.在专利文献1中，在抛油环的立板部的前端设置有倾斜面，使密封板(相当于本技术的密封圈)与抛油环的径向唇和抛油环的立板部滑动自如。提供一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置具有两个侧唇和迷宫式密封件，该迷宫式密封件以较小的径向间隙面对着抛油环的圆柱部，以提高密封性能，同时抑制密封件的旋转扭矩的增加。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2007－100844号公报


技术实现要素：

7.顺便说一下，如果组合密封圈的侧唇仅与抛油环滑动接触，则在从密封厂运出或轴承厂将密封件供应给装配设备时，存在难以处理的密封圈和抛油环容易彼此分离的问题。此外，当密封环和抛油环之间发生轴向未对准时，密封圈和抛油环不能同时压入配合，并且密封压入配合可能分两个步骤进行，导致设备成本和组装成本的增加。
8.在专利文献1所记载的车辆用轴承装置中，利用密封板的径向唇从外侧按压抛油环的倾斜面，以使密封板和抛油环不可分离，然而在径向唇和抛油环的倾斜面之间极有可能产生摩擦扭矩并且损害低扭矩特性，所以尚存在进一步改进的空间。
9.鉴于以上问题而做出了本实用新型，并且本实用新型的目的是在确保高密封性能的同时抑制由于密封引起的旋转扭矩的增加，并且即使在组合单体状态下密封圈与密封也不分离的一种支撑车轮用轮毂轴承单元。
10.本实用新型的上述目的通过以下构造实现。
11.(1)一种用于车轮支撑的滚动轴承单元，在外圈内圆周表面上具有双列外圈滚道且使用时不旋转的外径部件和内圈外圆周表面上具有双列内圈滚道且使用时与车轮一起旋转的内径侧部件，在双列外圈滚道与双列内圈滚道之间设置有多个可自由旋转的滚动元件，断面大致为l字形抛油环以及与抛油环轴向相对的密封圈，组装到前述外径部件和前述内径部件之间的用于密封外径侧构件和内径侧构件之间的组合密封圈。
12.抛油环包括与前述内径侧部件外径嵌合的内径筒部、和从前述内径侧圆筒部的轴向的一端侧沿径向向外延伸的外侧圆环部。
13.密封圈包括在轴向上的一端侧的外周表面上设置有小径部，外径侧圆筒部基于芯金嵌合在外径侧构件上且从外径侧圆筒部的轴向的另一端侧向径向内侧延伸。芯金与前述内侧圆环部固定，前述抛油环的外圆环部的另一端侧表面可滑动地接触多个唇。
14.芯金被固定在外径侧圆筒部的小径部上，并且外径大于外径侧圆筒部的外径，并且弹性地嵌合在外径侧部件的内周面。从芯金属的外径侧圆筒形部分轴向地沿轴向延伸到一端侧的突出部分，以及从该突出部分的一个轴向端部径向向内延伸的挡油环的外侧。
15.垫圈部具有在径向的另一端侧与芯金属的小径部重叠的重叠部和在径向的一端侧与芯金属的小径部不重叠的不重叠部，当组合密封环被压配合并组装在外径侧构件和内径侧构件之间时，轴向一端侧部分移动到重叠部分和非重叠部分的外径侧上的轴向一端侧。沿径向向内移动，突起也与非重叠部分一起沿径向向内移动，并且锁紧唇边变形为弧形，并朝着轴向另一端凸出，构成非接触唇。
16.实用新型效果
17.根据本实用新型的用于车轮支撑的滚动轴承单元，在组装了组合的密封环之后，锁紧唇部变形以形成非接触唇部，从而确保了高密封性能，同时抑制了由于密封引起的旋转扭矩的增加。另外，即使当组合密封环是单个主体时，抛油环和密封环也不分离，并且组合密封环易于操作。
附图说明
18.图1是本实用新型的第1实施方式的车轮支撑用滚动轴承单元的主要部分截面图。
19.图2是表示将图1所示的组合密封环的组装前的各零件配置在组装后的规定的组装位置时的位置关系的剖视图。
20.图3是表示图1所示的组合密封环的组装前的状态的主要部分截面图。
21.图4是表示图1所示的组合密封环的组装后的状态的主要部分截面图。
22.图5是表示将本实用新型的第二实施方式的组合密封环的组装前的各零件配置在组装后的规定的组装位置时的位置关系的剖视图。
23.图6是表示将本实用新型的第三实施方式的组合密封环的组装前的各零件配置在组装后的规定的组装位置时的位置关系的剖视图。
24.图7是表示将本实用新型的第四实施方式的组合密封环的组装前的各零件配置在组装后的规定的组装位置时的位置关系的剖视图。
25.图8是表示将本实用新型的第五实施方式的组合密封环的组装前的各零件配置在组装后的规定的组装位置时的位置关系的剖视图。
26.附图标记说明
27.10车轮支撑的滚动轴承单元
28.11外径侧部件
29.11a外轮滚道
30.12轮毂圈(内径侧部件)
31.13内轮(内径侧部件)
32.12a、13a内轮滚道
33.14滚珠(滚动体)
34.20、20a、20b、20c、20d组合密封圈
35.30抛油环
36.31内径侧圆柱部
37.32外侧圆环部
38.32a抛油环外侧圆环部外侧端面
39.33、39倾斜面
40.34编码器
41.34a编码器外侧端面
42.40密封环
43.41芯金属
44.42外径侧圆柱部
45.43内圈部分
46.44小径部
47.51密封件
48.52、53密封唇
49.54油脂唇
50.61鼻垫部分
51.62垫片部分
52.62a重叠部
53.62b非重叠部
54.63突出部
55.64锁紧唇
56.65排水孔
57.s密封空间
具体实施方式
58.在下文中，将参照附图详细描述根据本实用新型的每个实施方式的用于车轮支撑的滚动轴承单元。
59.此外，车轮支撑滚动轴承单元10的轴向上的“外侧”是指图1的左侧，当车轮支撑滚动轴承单元10被安装在车辆中时，该左侧是车身的外部。另一方面，当将车轮支撑滚动轴承单元10组装到汽车上时，图1的右侧是车身的中心侧，被称为“内侧”。
60.此外，关于组合密封环20、20a至20d的轴向，“一端侧”是指组合密封环20、20a至20d被组装至车轮支撑滚动轴承单元10并且安装了车轮支撑滚动轴承单元。指的是图2至图8的右侧，位于10的外侧。
61.相反，在将组合的密封环20、20a至20d组装到车轮支撑滚动轴承单元10的状态下的车轮支撑滚动轴承单元10的内侧的图2至图8的左侧被称为“另一端侧”。
62.(第一实施例)
63.如图1所示，本实施方式的车轮支撑滚动轴承单元10是外径侧构件11，作为内径侧构件的轮毂圈12，和与轮毂圈12分离的主体的内径侧构件。一体地固定在轮毂圈12上的内
圈13和在轮毂圈12和内圈13的外周面与外径侧部件11的内周面之间以两列可滚动的方式配置有多个内列13、滚珠(滚动元件)14，分别沿圆周方向以大致相等的间隔保持两排滚珠14的一对保持架16，封闭轴承内部空间10a的两个端部开口的密封圈19以及组合密封件20。
64.轮毂圈12是大致圆筒形的部件，在其外侧的端部(图中的左侧)形成有从外周面向径向外侧延伸的凸缘部12b。凸缘部12b设置有多个轮毂螺栓17，该轮毂螺栓17用于沿周向以大致相等的间隔紧固轮胎，制动盘等(未图示)。
65.在轮毂轮12的内侧端部(图中的右侧)上形成有小径台阶部12c。内环13通过沿该方向向外敛缝而固定到轮毂圈12。并且通过铆接按压内圈13，施加适当的预紧力。
66.在外径侧部件11的内周面上，分别形成有相互平行的两列的外圈滚道11a，11a。另外，内圈滚道12a和13a分别形成在轮毂圈12和内圈13的外周表面上，分别对应于外径侧构件11的外圈滚道11a和11a。由保持架16可旋转地保持的多个滚珠14在由内圈滚道12a和13a以及外圈滚道11a和11a形成的两排轨道上沿周向等间隔地布置。
67.多个球14彼此形成预定的接触角，并与外圈滚道11a，11a和内圈滚道12a，13a接触，并以向后组合的方式布置。结果，轮毂圈12和内轮13能够相对于外径侧构件11旋转。
68.接下来，将参照图2至图4详细描述根据第一实施例的组合密封环20。如图2所示，组合密封圈20包括抛油环30和密封圈40，并且被组装成彼此轴向相对。
69.抛油环30包括内径侧圆筒部31，该内径侧圆筒部31装配到作为车轮支撑滚动轴承单元10的内径侧构件的内圈13上，并且从该内径侧圆筒部31的一个轴向端部(图2中的右端边缘)开始外环部分32在直径方向上向外弯曲，并具有l形横截面。抛油环30通过使具有优良耐腐蚀性的金属板(例如，镀锌钢板和不锈钢板)经受使用压力机的冲压工艺并伴随诸如去毛刺工艺的弯曲工艺而整体成形。
70.在外圈部32的轴向一侧(图2中的右侧)的外侧表面32a上，通过硫化等粘接固定有由磁性橡胶形成的编码器34，在磁性橡胶中，铁氧体粉末以环状混入到橡胶中完成。在编码器34的轴向侧面上，s极和n极在圆周方向上等间隔地交替配置。此外，编码器34到达外圆环部32的另一端侧，超过外径侧的外侧圆环部32的外径边缘部32b。此外，编码器34具有内径唇缘38，该内径唇缘38在内径侧上向内径向延伸，并且将嵌合部密封在内径侧圆筒部31与内圈13之间。
71.密封环40包括：金属芯金41；以及密封构件51和鼻垫圈部分61，其由诸如橡胶之类的弹性体之类的弹性材料制成，并且通过硫化成型等固定到芯金41上。
72.金属芯金41设置有外径侧圆筒形部分42，该外径侧圆筒形部分42装配到滚动轴承单元10的外径侧构件11中，并且从外径侧圆筒形部分42的另一轴向端部弯曲并径向向内延伸，以及具有大致l形横截面的内圆环部分43。在外径侧圆筒部42的轴向的一端侧的外周面上设有直径小于外径侧圆筒部42的外径的小径部44。芯棒41通过对诸如低碳钢板或不锈钢板的金属板进行加压冲压弯曲并进行去毛刺等一体形成。
73.密封构件51包括基部55，该基部55固定成覆盖芯金属41的内环部43的两个侧面43a和43b以及内周缘部43c，并且沿轴向从基部55朝向抛油环30倾斜向上。从基座55径向向内延伸设置有两个滑动接触唇52、53和一个润滑脂唇54。
74.当以使抛油环30和密封环40在轴向上彼此面对的方式组装抛油环30和密封环40时，两个滑动接触唇52和53的末端附接到抛油环30的外环部分32的另一端侧表面。滑动接
触时，一个润滑脂唇54的前端以与内径侧圆筒部31的外周面略微干涉或微小间隙滑动接触的方式配置。
75.鼻垫圈部分61包括垫圈部分62，突出部分63和锁定唇缘64，并且形成为大致圆柱形。垫圈部分62的外径大于外径侧圆筒形部分42的外径，并且在另一端侧具有在径向上与小直径部分44重叠的叠置部分62a以及在一端侧和直径上的小直径部分44。并且在该方向上不重叠的非重叠部分62b。垫圈部分62弹性地配合外径侧构件11的内周表面，以将配合表面密封在芯金属41和外径侧构件11之间。突出部63通过从芯金属41的外径侧圆筒部42延伸至一个轴向端侧而形成，并且锁定唇部64从突出部63的一个轴向端部径向向内。它被延伸并布置成面对编码器34的一个端面34a。通过倒角等，编码器34的一端侧表面34a的与锁定唇64相对的外径侧角部为倾斜表面39。
76.鼻垫圈部61通过硫化成型等固定于外径侧圆筒部42的小径部44的外周面，但小径部44的端面44a为因冲孔而产生的断裂面，因此被接合。该剂不能很好地沉积并且粘合强度很弱，或者没有被粘合。
77.如上所述，通过使抛油环30和密封环40轴向结合而构成的结合密封环20通过防止抛油环30和密封环40分离而被一体化。即、锁定唇64在编码器34的一个轴向端侧上轴向地叠加在编码器34的一个端侧表面34a上。如图3所示，即使抛油环30在远离密封环40的方向上移动，接合唇缘64和编码器34的一个端面34a彼此接合以防止这种移动。即，锁定唇部64和编码器34形成防止抛油环30和密封环40分离的锁定机构。
78.此外，由于密封构件51的润滑脂唇54与抛油环30的内径侧圆筒部31滑动接触或以很小的间隙面对外周表面，所以密封环40相对于抛油环30的径向运动也受到限制。因此，实现了挡油环30和密封环40的对中。
79.如图3所示，防止了抛油环30和密封环40的分离，当从密封工厂运送组合密封环20或将组合密封环20供应到轴承工厂的组装机的分配装置时，对抛油环30进行了处理。并且可以同时供应密封环40，并且提高了工作效率。
80.参考图1，这样的组合密封环20被结合在外径侧构件11的端部内周面与作为内径侧构件的内环13的端部外周面之间。然后，使密封构件51的滑动接触唇52、53的尖端边缘与抛油环30的外环部分32的另一端侧表面滑动接触，并使内径侧圆柱部分31的一个润滑脂唇54的尖端边缘滑动接触。轴承内部空间10a的内侧开口的端面通过在外周面上滑动而封闭。这防止了封闭在轴承内部空间10a中的润滑脂泄漏到外部，并且还防止了存在于外部的各种异物例如雨水，浑水，灰尘等进入轴承内部空间10a。
81.另外，如图2所示，组装后的挡油环30和密封环40以组装后的位置关系示出。存在干扰侧面34a的位置关系。然而，当将组合密封环20组装到外径侧构件11和内环13时，锁定唇部64变形以形成非接触唇部，并且消除了锁定唇部64和编码器34之间的干扰。
82.具体地，如图4所示，当将组合密封环20压配合并组装在内径侧构件的外径侧构件11和内圈13之间时，垫圈部62具有小径部44当被外径侧构件11挤压时，在重叠部62a的外径侧上的垫圈部62的轴向一端侧部移动到轴向的一端侧(图4中的右侧)，并且垫圈部62不重叠。部分62b被外径侧构件11推动并且径向向内移动(图4中向下)。
83.同时，从小直径部分44的端面44a朝向轴向一端伸出的突起63与非重叠部分62b一起沿径向向内移动，其结果是在小直径部分44的端面44a附近的突起63。在将压缩应力施加
到锁定唇64的另一端侧表面的同时，将锁定唇64的一个端侧表面向上拉，并且将锁定唇64变形为其中轴向的另一端侧为凸形的弧形。结果，锁定唇部64与作为编码器34的一个端侧表面34a的倾斜表面39分离，并且由于微小的间隙在接合唇部64和倾斜表面39之间形成迷宫式密封。
84.此外，编码器34的内径唇缘38在内环13的外周表面上具有紧密的边缘，并且在整个圆周上抵接，以密封挡油环30和内环13之间的配合表面。
85.如上所述，在本实施例的组合密封环20中，密封环40的滑动接触唇52、53与抛油环30的外环部分32的另一端侧表面滑动接触，并且鼻垫圈部分60被锁定。由于迷宫式密封形成在唇部64和编码器34的倾斜表面39之间，因此可以确保高密封性能而不会产生不必要的扭矩。另一方面，在将组合密封环20组装到外径侧构件11和内环13之前的状态下，从轴向观察时，鼻垫部分60的锁定唇部64和编码器34的倾斜表面39彼此重叠。结果，防止了抛油环30和密封环40在轴向上相对移动，从而抛油环30和密封环40不分离。
86.此外，由于润滑脂唇54以很小的紧固余量与抛油环30的内径侧圆筒部31的外周面滑动接触，或者以一定的间隙与抛油环30的外周面相对，因此可以确保更高的密封性。可以实现抛油环30和密封环40的对中。
87.(第二实施实例)
88.接下来，将参照图5描述应用于第二实施例的车轮支撑滚动轴承单元的组合密封环。
89.在以下描述的第二至第五实施例中，将仅描述与第一实施例不同的部分，并且与第一实施例相同的部分将由相同的附图标记或对应的附图标记表示以简化或省略描述。
90.在第二实施例的组合密封环20a中，鼻垫部分61的锁定唇部64具有由抛油环30和密封环40限定的密封空间s，以及与外部连通的排水孔65。结果，即使水等进入密封空间s，也可以将其立即通过排水孔65排放到外部，并且可以保持组合密封环20a的密封性能。排水孔65的位置优选设置在锁定唇部64的基部附近，以便有效地排水。
91.即使在锁定唇部64上形成排水孔65，如果连接了锁定唇部64的小直径侧，也阻止了锁定唇部64变形为沿轴向的另一端侧为凸形的弧形。而是，锁紧唇64的径向中间部分的刚度减小，使得锁紧唇64容易变形为弧形。
92.(第三实施实例)
93.接下来，将参照图6描述应用于第三实施例的车轮支撑滚动轴承单元的组合密封环。
94.在第三实施方式的组合密封环20b中，由诸如橡胶的弹性构件制成的密封构件51的基部55覆盖芯棒41的外径侧圆筒部42的整个内周表面42a和鼻部。它与垫圈部分61一体地形成。因此，对于芯棒41，可以不必使用冲压成型加工较困难且价铬昂贵的不锈钢，从而可以降低成本。
95.(第四实施实例)
96.接下来，将参照图7描述应用于第四实施例的车轮支撑滚动轴承单元的组合密封环。
97.与第一实施例的挡油环30相比，第四实施例的组合密封环20c具有不具有编码器34的构造，并且从轴向观察时，鼻垫圈部分61的锁定唇部64具有挡油环。它与外环部分32的
30的一个端面32a重叠。同样在该组合密封环20c中，垫圈部分62被小直径部分44和外径侧构件11挤压，从而使锁定唇部64变形为弧形，其轴向的另一端侧为凸形，并且为非接触唇形。并且用抛油环30形成迷宫式密封。
98.(第五实施实例)
99.接下来，将参照图8描述应用于第五实施例的车轮支撑滚动轴承单元的组合密封环。
100.第五实施方式的组合密封环20d与第四实施方式的组合密封环20c相比，具有不设置密封部件51的油脂唇54的结构。因此，润滑脂唇缘54不具有使抛油环30和密封环40对中的作用。然而，抛油环30的外环部分32的外径侧沿轴向朝向另一端侧弯曲以形成倾斜表面33，并且鼻垫圈部分61的锁定唇部64与倾斜表面33滑动接触。因此，可以实现抛油环30和密封环40的对中。
101.应当注意，本实用新型不限于上述实施例，并且可以适当地进行修改，改进等。
102.例如，组装有组合密封环的车轮支撑滚动轴承单元不限于本实施例，并且可以具有其他构造。
103.如上所述，在本说明书中公开了以下项目。
104.(1)具有在内圈表面上具有双列外圈滚道且即使使用时也不旋转的外径部件和具有外圈表面上具有双列内圈滚道的内径侧部件，该内径侧部件在使用时与车轮一起旋转，并且两个外圈滚道和内圈滚道之间设置有多个滚动元件，以使它们能够自由滚动。形状大致为l形横截面的抛油环和与抛油环轴向相对的密封环。包括：组合密封圈，其组装到外径侧构件和内径侧构件并且密封在外径侧构件和内径侧构件之间，抛油环包括：内径侧圆筒部，其装配到内径侧构件上；以及外圆环部，其从内径侧圆筒部的一个轴向端部径向向外延伸。在轴向的一端侧的外周面上设有小径部，并且在该外径侧的部件的与轴向相反的方向上，从外径侧的圆筒部的另一轴向端侧向径向内侧设置有外径侧的圆筒部。一种芯棒，其具有延伸到内环部分的内圆环部分，以及多个唇部，其固定到芯棒的内圆环部分，并且可滑动地接触抛油环的外圆环部分的另一端面。设置有密封部件，其垫圈部的外径比外径侧圆筒部的外径大，并弹性地嵌合于外径侧部件的内周面，芯金属的外径侧。从圆柱部延伸到轴向上的一端的突出部，或抛油环的外环部分的一端侧表面从突出部或抛油环的轴向上从该突出部的轴向的一端向内延伸。锁唇，其具有与固定编码器的一端侧相对的锁唇，以及固定在芯金属的外径侧圆筒部的小径部上的鼻垫片部，垫圈部具有在径向的另一端侧与芯金属的小径部重叠的重叠部，和在径向的一端侧与芯金属的小径部不重叠的非重叠部，当组合密封环被压配合并组装在外径侧构件和内径侧构件之间时，轴向一端侧部分移动到重叠部分和非重叠部分的外径侧上的轴向一端侧。沿径向向内移动，突起也与非重叠部分一起沿径向向内移动，并且锁紧唇边变形为弧形，并朝着轴向另一端凸出，构成非接触唇。
105.根据该构造，在组合密封环组装之后，锁定唇通过变形而形成非接触唇，从而在抑制由于密封引起的旋转扭矩增加的同时，确保了高密封性，并且组合密封环甚至在单个状态下，挡油环和密封圈也不分离，并且组合的密封环和组件组装到用于车轮支撑的滚动轴承单元的可操作性变得容易。
106.(2)根据上述(1)所述的用于车轮支撑的滚动轴承单元，其中，所述鼻垫部具有排水孔，所述排水孔将由所述抛油环和所述密封环形成的内部空间与外部连通。
107.由此，能够可靠地排出进入内部空间的水，从而能够维持高密封性。
108.(3)根据上述(1)或(2)所述的用于车轮支撑的滚动轴承单元，其中，所述锁紧环的外环部的一个端面或与所述锁紧环相对的固定在所述锁紧环上的编码器的一个端面为倾斜面。
109.根据该构造，在构成非接触唇的锁定唇与倾斜表面之间构造迷宫式密封，并且提高了密封性能。
110.而且，当组合密封环为单个单元时，当锁定唇与倾斜表面接触时，可将挡圈和密封环定心。