车轮用轴承装置

文档序号:1539386 发布日期:2020-02-14 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 车轮用轴承装置 (Bearing device for wheel ) 是由 北川享 于 2018-06-20 设计创作,主要内容包括:车轮用轴承装置具备:外圈,形成有在该外圈的外周沿径向突出的脚部;内轴,在该内轴的轴端形成有凸缘;滚动体;密封装置,将凸缘侧的开口部堵塞;及抛油环,固定于内轴,在密封装置的径向外方沿轴向延伸。密封装置具备弹性体的唇部和与外圈的外周面进行弹性接触的圆筒状的罩部。抛油环与罩部的外周的至少一部分隔着间隙在径向上相对。(A wheel bearing device is provided with: an outer ring having a leg portion formed to protrude radially from an outer periphery of the outer ring; an inner shaft having a flange formed at a shaft end thereof; a rolling body; a sealing device for sealing the opening on the flange side; and a slinger fixed to the inner shaft and extending in the axial direction radially outward of the seal device. The sealing device includes a lip portion of an elastic body and a cylindrical cover portion that elastically contacts an outer peripheral surface of an outer ring. The slinger is opposed to at least a part of the outer periphery of the cover portion in the radial direction with a gap therebetween.)

车轮用轴承装置

技术领域

本发明的方式涉及车轮用轴承装置,特别是涉及密封装置的改良。

背景技术

为了对车辆的车轮进行旋转支承而使用滚动轴承与车轮安装用的凸缘等成为一体的单元型的轴承装置。例如,专利文献1的轴承装置如图6所示具有在转向节等悬架装置上固定的外圈81和在外圈81的内侧旋转自如的内轴82。在外圈81的外周设有用于将该轴承装置固定于转向节的脚部86,在内轴82的轴端设有将车轮固定的凸缘85。

在外圈81与内轴82之间装入多个滚珠87。在形成于外圈81的内周与内轴82的外周之间的环状空间K封入有油脂,将滚珠87滚动的滚道面润滑。在环状空间K的轴向两侧的开口部分别装入密封装置,防止泥水等异物向环状空间K的内部的浸入。

轴承装置在接近路面的位置,以向外部空间露出的状态使用,因此如果车辆在雨天时行驶,则会直接遇到路面的泥水等。因此,在车轮用轴承装置使用的密封装置中,要求高度的密封性能。

图6示出在环状空间K的凸缘85侧的开口部设置的密封装置80,是与专利文献1记载的密封装置同样的方式。该密封装置80固定于外圈81,一体地形成有与内轴82滑动接触的橡胶制的唇部83和圆筒状的罩部84(外唇部)。罩部84具有过盈量地嵌合于外圈81的外周。由此,防止遇到的泥水顺着外圈81的外周向与凸缘85的间隙S流入的情况,防止唇部83的磨损。

这样,在车轮用轴承装置中,为了防止泥水的浸入而采取各种对策。然而,如上所述,轴承装置以向外部空间露出的状态使用,因此由于遇到的泥水而在外周面有时会生锈。特别是为了防止路面的冻结而撒布氯化钙的情况下,会更显著地生锈。

如果这样在轴承装置的外周面生锈,则该锈会浸入唇部83的滑动接触部,密封性能有时会下降。此外,由于生锈而车辆的外观会显著变差。因此,在车轮用轴承装置中,对露出部分整面地进行涂装而防止锈的产生的需求升高。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-64044号公报

发明内容

发明要解决的课题

车轮用轴承装置由量产设备制造,因此涂装的作业使用机器人等通过喷雾器等向组装完成的轴承装置直接吹附涂料来进行。此时,如果涂料附着于唇部83等橡胶构件,则由于固态化的涂料而橡胶的弹性下降,密封性能可能会下降。而且,由于与涂料接触而橡胶的材质可能会劣化。此外,如果涂料滞留于间隙S,则由于之后固态化的涂料而外圈81与内轴82固着,产生内轴82的旋转转矩变重的问题。因此,在进行涂装时,需要实施遮蔽,防止涂料附着于唇部83等橡胶构件。

然而,特别是在凸缘85侧设置的密封装置80中,由于向通过凸缘85和外圈81的脚部86沿轴向夹持的部位装入,因此无法容易地遮蔽。而且,在自动化的量产设备中,遮蔽用的装置成为复杂的结构,轴承装置的制造成本上升。

因此,本发明的方式的目的在于提供一种车轮用轴承装置,每次对车轮用轴承装置的外周面、特别是由外圈的脚部和凸缘沿轴向夹持的区域的外周面进行涂装时,不需要将密封装置遮蔽的作业,或者能够利用极其简便的方法进行遮蔽,抑制了制造成本的上升。

用于解决课题的方案

本发明的一个方式涉及车轮用轴承装置,具备:外圈,具有外侧滚道面和脚部,所述外侧滚道面形成于该外圈的内周,所述脚部在该外圈的外周沿径向突出并固定于车身;内轴,具有内侧滚道面和凸缘,所述内侧滚道面形成于该内轴的外周,所述凸缘将车轮安装于该内轴的轴端;多个滚动体,滚动自如地设置在所述外侧滚道面与所述内侧滚道面之间;密封装置,将形成于所述外圈与所述内轴之间的环状空间的所述凸缘侧的开口部堵塞;及抛油环,固定于所述内轴,在所述密封装置的径向外方沿轴向延伸,所述密封装置具备:弹性体的唇部,固定于所述外圈,与所述内轴进行滑动接触;及圆筒状的罩部,与所述外圈的外周面进行弹性接触,所述抛油环与所述罩部的外周的至少一部分隔着间隙在径向上相对。

发明效果

根据本发明的方式,每次对车轮用轴承装置的外周面、特别是由固定部和凸缘沿轴向夹持的区域的外周面进行涂装时,不需要将密封装置遮蔽的作业,或者能够利用极其简便的方法进行遮蔽,因此能够抑制车轮用轴承装置的制造成本的上升。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的车轮用轴承装置的轴向剖视图。

图2是图1中的A指示的部分的主要部分放大图。

图3是表示向外圈的外周面喷射涂料的状态的示意图。

图4是在第二实施方式的车轮用轴承装置中,与图2同样的主要部分放大图。

图5是在第三实施方式的车轮用轴承装置中,与图2同样的主要部分放大图。

图6是在凸缘侧设置的关联技术的密封装置的轴向剖视图。

具体实施方式

参照附图,说明本发明的实施方式。图1是将本发明的第一实施方式(以下,称为“第一实施方式”)的车轮用轴承装置10(以下,简称为“轴承装置”)组装于车辆的悬架装置即转向节90时的轴向剖视图。在图1中,将密封装置简化显示。在以下的说明中,将轴承装置10的旋转轴m的方向称为轴向,将与旋转轴m正交的方向称为径向,将绕旋转轴m转圈的方向称为周向。而且,在图1中,图的右侧成为车辆的外侧,左侧成为车辆的内侧,因此在以下的说明中,将图的右侧称为“外侧”,将左侧称为“内侧”。

轴承装置10具备外圈11、内轴12、作为滚动体的多个滚珠13、保持器14、第一密封装置15及第二密封装置30。

外圈11通过对碳素钢进行热锻造而制作,将大致圆筒形状的外圈主体11a和多个脚部16形成为一体。

在外圈11的内周形成有多排的外侧滚道面17。在外侧滚道面17的内侧形成有密封装置安装面18,并且在外侧滚道面17的外侧形成有密封装置安装面19。

脚部16形成为从外圈主体11a的外周沿径向突出的朝向。对各脚部16的内侧实施车削加工,形成有与旋转轴m正交的安装面20。在各脚部16形成有沿轴向贯通的螺纹孔,通过在螺纹孔螺合螺栓21而将轴承装置10固定于转向节90。

内轴12由轮毂轴23和内圈24构成。

轮毂轴23通过对碳素钢进行热锻造而将轴部25和凸缘26形成为一体。在轴部25的外周形成有一方的内侧滚道面27。凸缘26为圆板状,在轴部25的外侧的轴端部形成为与旋转轴m正交的朝向。多个轮毂螺栓22以向轴向外侧突出的朝向组装于凸缘26,从图的右侧安装车轮(省略图示)。

内圈24由轴承钢制造,在外周形成有另一方的内侧滚道面27。内圈24在同轴地嵌合于轴部25的内侧的轴端部之后,通过使其轴端部塑性变形而与轮毂轴23一体地固定。

在内轴12的轴部25与凸缘26连接的拐角部安装环状构件44(参照图2),环状构件44的一部分构成抛油环40。关于抛油环40的详情,与第二密封装置30的方式一起在后文说明。

滚珠13滚动自如地装入于外侧滚道面17与内侧滚道面27之间,由保持器14沿周向以大致相等的间隔保持。这样,内轴12相对于外圈11被支承为旋转自如。在形成于外圈11的内周与轴部25的外周之间的环状空间K封入有油脂,将滚珠13与各滚道面17、27的接触部润滑。

环状空间K向轴向两侧开口,向内侧的开口部装入第一密封装置15,向外侧的开口部装入第二密封装置30。这样,防止泥水或灰尘等异物浸入环状空间K。

接下来,说明第二密封装置30的组装状态。在第一实施方式中,第二密封装置30和设置于其径向外方的抛油环40的方式具有特征。图2是图1中的A指示的部分的主要部分放大图。

如图2所示,第二密封装置30具备芯棒31、多个唇部32及罩部33。

芯棒31通过对碳素钢板等进行冲压加工而成形。各唇部32与罩部33通过将丙烯酸橡胶等弹性体在模具内进行加硫成型而一体形成,并通过加硫粘结而固着于芯棒31。

芯棒31由环状的基体部34、从基体部34的轴向一端向径向内方延伸的唇部保持部35、从基体部34的轴向另一端向径向外方延伸的圆环部36构成。第二密封装置30通过将基体部34的外周压入嵌合于密封装置安装面19而被固定于外圈11。圆环部36与外圈11的端面在轴向上抵接。

各唇部32在基体部34的内周侧由唇部保持部35支承。各唇部32通过与组装于内轴12的环状构件44进行滑动接触而防止异物向环状空间K的浸入。

罩部33为圆筒状,从圆环部36的外周沿着外圈11的外周在轴向上延伸。在罩部33的内周遍及整周地设有向径向内方突出的凸部37。凸部37的内径尺寸比外圈11的外径尺寸小,罩部33与外圈11的外周面进行弹性接触。

环状构件44具备唇部32滑动接触的密封滑动接触部45和将第二密封装置30遮蔽的抛油环40。环状构件44通过对薄壁的不锈钢板进行冲压加工而制造,将密封滑动接触部45与抛油环40一体成形。

环状构件44沿内轴12的轮廓形状装入,密封滑动接触部45的轴向截面为圆弧状。密封滑动接触部45的内周侧的端部沿轴向延伸,成为筒状。其内径尺寸D比内轴12的外径尺寸小,环状构件44以过盈配合的状态组装于内轴12的外周。密封滑动接触部45的外周侧的端部向径向外方延伸,形成与旋转轴m正交的朝向的平板部46。平板部46与凸缘26沿轴向抵接。在平板部46与第二密封装置30之间设置轴向的间隙s1,外圈11与内轴12不接触。

通过将平板部46的外周端沿轴向垂直地折弯而形成抛油环40。抛油环40为筒状,从凸缘26朝向第二密封装置30沿轴向延伸。抛油环40的内径尺寸比罩部33的外径尺寸稍大。抛油环40与罩部33隔着间隙s2在径向上相对。

在第一实施方式中,抛油环40的内侧端部延伸至比罩部33的内侧端部更靠内侧处。由此,抛油环40相对于罩部33的轴向的全长而隔着间隙s2在径向上相对。

接下来,说明第一实施方式的轴承装置10的抛油环40的作用效果。在轴承装置10的外周,特别是对由凸缘26和外圈11的脚部16(外圈11的固定部)沿轴向夹持的部位(图1中的双点划线E所示的范围)进行涂装时,抛油环40具有效果。

涂装通过压缩空气喷射涂料进行。图3是表示通过涂装装置42向外圈11的外周面喷射涂料的状态的示意图。涂料对于外圈11的外周面沿大致垂直方向喷射。在此,以涂装外圈11的外周面的情况为例而示出,但是对轴承装置10的其他外周面进行涂装的情况也同样。

如图3所示,在第一实施方式中,固定于内轴12的抛油环40在第二密封装置30的径向外方沿轴向延伸。因此,在从径向外方观察时,第二密封装置30与凸缘26之间的轴向的间隙s1由抛油环40覆盖,因此朝向外圈11的外周面喷射的涂料不会朝向该间隙s1浸入。

在假定为未设置抛油环40的情况下,朝向外圈11的外周面喷射的涂料向间隙s1容易浸入。因此,涂料附着于唇部32,然后,发生固态化。在这样固态化的涂料附着的状态下,唇部32的弹性下降,因此密封性能下降。而且,由于与涂料接触而形成唇部32的橡胶材料可能会劣化。此外,由于间隙s1微小,因此存在涂料滞留于该间隙s1,然后,发生固态化的情况。在该情况下,由于内轴12与外圈11固着或者内轴12的旋转转矩变重而内轴12的顺畅的旋转也可能受到阻碍。

相对于此,在第一实施方式中,涂料未从间隙s1浸入,因此能够良好地维持唇部32的密封性。而且,涂料不会滞留于外圈11与凸缘26之间,因此能够维持内轴12的顺畅的旋转。

另外,在第一实施方式中,罩部33遍及轴向的整体由抛油环40覆盖,因此能够防止涂料直接喷射于罩部33的情况。由于涂料未附着于罩部33,因此能够维持罩部33的弹性,并且形成罩部33的橡胶材料也不会劣化。

另外,抛油环40的内侧端部延伸到比罩部33的内侧端部更靠内侧处。由此,即使在涂料的喷射方向倾斜的情况下,也能够防止涂料向罩部33喷射的情况。

这样,涂料未向罩部33喷射,因此涂料不会滞留于抛油环40与罩部33的径向的间隙s2。因此,能够防止内轴12与外圈11的固着,因此在第一实施方式中,能够维持内轴12的顺畅的旋转。

此外,抛油环40的内侧端部比罩部33的内侧端部向内侧突出的突出量L为与罩部33的径向的板厚t大致相等程度的大小比较适当。突出量L小时,涂料的喷射方向倾斜的情况下,由于向罩部33的端面喷射涂料,因此涂料滞留在抛油环40与罩部33之间,可能会产生内轴12的旋转转矩的异常。另一方面,如果突出量L过大,则轴承装置10的重量增大或制造成本上升,因此不优选。

如以上说明所述,在第一实施方式的轴承装置10中,每次进行涂装时,不需要拆装抛油环40,因此对于完成了组装的轴承装置10能够直接进行涂装。这样,每次对外周面进行涂装时,可以不需要遮蔽等作业,因此能够抑制车轮用轴承装置的制造成本的上升。

这样制造的轴承装置由于密封装置具备罩部33并且对外周面的整面进行涂装,因此即使在遇水条件严格的环境下使用的情况下,耐久性能也极高。

(第二实施方式)

说明本发明的另一实施方式(以下,称为“第二实施方式”)。在第二实施方式的车轮用轴承装置50(以下,简称为“轴承装置50”)中,与第一实施方式的轴承装置10相比,第二密封装置51的罩部54的方式与抛油环52的方式不同。关于通用的结构省略说明。

图4是在第二实施方式的轴承装置50中,与图2同样的主要部分放大图。在第二实施方式中,也与第一实施方式同样,抛油环52构成通过对薄壁的不锈钢板进行冲压加工而成形的环状构件53的一部分。抛油环52通过将环状构件53的平板部55的外周端沿轴向垂直地折弯而形成为筒状。

第二实施方式的罩部54的外周由直径尺寸不同的2个圆筒面形成,大径的圆筒面56与小径的圆筒面57通过与旋转轴m正交的朝向的侧面58连接。小径的圆筒面57形成在比大径的圆筒面56靠外侧处。

抛油环52在小径的圆筒面57的径向外方,从凸缘26朝向第二密封装置51沿轴向延伸。小径的圆筒面57的外径尺寸比抛油环52的内径尺寸稍小。大径的圆筒面56的外径尺寸与抛油环52的外径尺寸大致相等,抛油环52的外周面与大径的圆筒面56一起形成一个圆筒面。这样,抛油环52固定于内轴12,并与罩部54的轴向的一部分隔着间隙s2在径向上相对。

另外,抛油环52的内侧端部与侧面58之间沿轴向具有微小的间隙s3,抛油环52与罩部54不接触。由此,内轴12能够顺畅地旋转。

接下来,说明轴承装置50的抛油环52的作用效果。

在轴承装置50中,在对外圈11的外周面进行涂装时,跨大径的圆筒面56和抛油环52的外周面地粘贴胶带等遮蔽构件59。在图4中,通过双点划线表示粘贴有遮蔽构件59的状态。

在轴承装置50中,大径的圆筒面56的外径尺寸与抛油环52的外径尺寸大致相等。因此,在粘贴胶带等遮蔽构件59时,与粘贴于单纯的圆筒面时同样,能够容易地粘贴。这样,能够将大径的圆筒面56与抛油环52之间的轴向的间隙s3在其外周侧可靠地密封。

这样,在轴承装置50中,在从径向外方观察时,第二密封装置51与凸缘26之间的轴向的间隙s1由抛油环52覆盖,因此朝向外圈11的外周面喷射的涂料不会朝向间隙s1浸入。因此,在进行涂装后,能够良好地维持唇部32的密封性。

此外,通过粘贴遮蔽构件59而将大径的圆筒面56与抛油环52之间的轴向的间隙s3可靠地密封。因此,涂料不会滞留于该间隙s3,因此罩部54与抛油环52不会由于固态化的涂料而固着。

这样,在进行涂装后,在抛油环52与罩部54之间沿径向及轴向维持间隙s2、s3,因此能够维持内轴12的顺畅的旋转。此外,在涂装作业结束时,将遮蔽构件59拆下。当拆下遮蔽构件59时,抛油环52向外部空间露出。抛油环52由不锈钢板制造,不会生锈。

另外,通过遮蔽构件59将大径的圆筒面56的整面覆盖,因此能够防止涂料附着于罩部54。由此,能够维持罩部54的弹性,并抑制形成罩部54的橡胶材料的劣化。

如以上说明所述,在第二实施方式的轴承装置50中,用于防止涂料向密封装置的唇部32飞散的情况的遮蔽构件59能够极其简便地粘贴及拆下。因此,通过对于完成了组装的轴承装置50利用简便的方法实施遮蔽,能够直接进行涂装。这样,每次对外周面进行涂装时,能够使遮蔽等作业简便,因此能够抑制车轮用轴承装置的制造成本的上升。

(第三实施方式)

说明本发明的另一实施方式(以下,称为“第三实施方式”)。在第三实施方式的车轮用轴承装置70(以下,简称为“轴承装置70”)中,与第一实施方式的轴承装置10相比,抛油环72的方式不同。关于通用的结构省略说明。

图5是在轴承装置70中,与图2同样的主要部分放大图。

在轴承装置70中,抛油环72通过对薄壁的不锈钢板进行冲压加工而轴向截面的形状成形为L字状。在凸缘26的内侧的侧面形成有与旋转轴m同轴的环状的凹部74。抛油环72在嵌合于凹部74之后,通过铆紧等而固定于凸缘26。

抛油环72为筒状,从凸缘26朝向第二密封装置71沿轴向延伸。抛油环72的内径尺寸比罩部33的外径尺寸稍大。而且,在轴承装置70中,抛油环72的内侧端部延伸至比罩部33的内侧端部更靠内侧处。这样,抛油环72相对于罩部33的轴向的全长,隔着间隙s2在径向上相对。

轴承装置70的抛油环72的作用效果与第一实施方式的抛油环40同样。即,每次对轴承装置70进行涂装时,防止涂料向唇部32或罩部33的附着,维持良好的密封性能,并防止橡胶构件的劣化。而且,防止间隙s1、s2处的涂料的滞留,内轴12能够顺畅地旋转。省略详细的说明。

在轴承装置70中,与第一实施方式的轴承装置10同样,每次进行涂装时,不需要拆装抛油环72,因此对于完成了组装的轴承装置70能够直接进行涂装。这样,每次对外周面进行涂装时,可以不需要遮蔽等作业,因此能够抑制车轮用轴承装置的制造成本的上升。

通过上述的说明可知,通过本发明的方式,每次对轴承装置的外周面、特别是由固定部和凸缘沿轴向夹持的区域的外周面进行涂装时,可以不需要遮蔽等作业,或者利用极其简便的方法遮蔽,因此能够抑制车轮用轴承装置的制造成本的上升。本发明没有限定为上述的实施方式,能够进行其他各种变更。

本申请基于在2017年6月28日提出申请的日本专利申请(特愿2017-126025),其内容作为参照而援引于此。

标号说明

(第一实施方式)10:车轮用轴承装置,11:外圈,12:内轴,13:滚珠,14:保持器,15:第一密封装置,16:脚部,17:外侧滚道面,26:凸缘,27:内侧滚道面,30:第二密封装置,31:芯棒,32:唇部,33:罩部,40:抛油环,44:环状构件,

(第二实施方式)50:车轮用轴承装置,51:第二密封装置,52:抛油环,53:环状构件,54:罩部,56:大径的圆筒面,57:小径的圆筒面,58:侧面,59:遮蔽构件,

(第三实施方式)70:车轮用轴承装置,71:第二密封装置,72:抛油环,74:凹部,

(关联技术)80:密封装置,81:外圈,82:内轴,83:唇部,84:罩部,85:凸缘,90:转向节。

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