CN102133839A - 具有带密封件的轴承盖的车轮组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有带密封件的轴承盖的车轮组件。具体地，一种用于车轮组件的轴承盖包括用于密封接头的环形孔的轴承盖密封件。轴承盖被耦合到外圈，所述外圈置于接头的环形孔内。轴承盖包括正面和沿纵轴延伸到环形孔中的套管。轴承盖密封件在环形孔内被围绕套管环状放置。轴承盖密封件防止污染接头与外圈之间的啮合接口。

Description

具有带密封件的轴承盖的车轮组件

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年1月25日提交的序列号为No. 61/297942的美国临时专利申请的权益，并且此处将其并入作为参考。

技术领域

本发明一般涉及用于车辆的车轮组件，更具体地，涉及用于所述车轮组件的轴承盖的密封件。

背景技术

典型的车轮组件包括接头（knuckle），接头被配置为将车轮组件连接到车辆。接头限定了沿纵轴延伸的环形孔。车轮组件还包括至少部分地置于所述孔内的外圈。外圈包括外径基本等于接头的环形孔的内径的部分，并且在其间的啮合接口中啮合环形孔，以相对于接头放置外圈。车轮组件还包括置于外圈的内部空间内的轴承，以及置于外圈端部的轴承盖。轴承盖一般被压配到外圈的外表面上，并且横跨外圈的内部空间，从而防止污染轴承。然而，轴承盖并不防止接头的啮合接口与外圈之间的污染。

为了维修或更换轴承，经常需要将外圈从接头移除。然而，车轮组件的污染，特别是来自用于融化雪和冰的盐和/或氯化物的污染，可能导致接头与外圈之间的啮合接口的腐蚀。如果腐蚀足够严重，外圈可能在接头内卡住，从而阻止将外圈从接头移除。

发明内容

本发明提供一种车轮组件。车轮组件包括限定环形孔的接头。接头被配置为连接到车辆。车轮组件还包括至少部分地置于接头的环形孔内的外圈。外圈限定内部空间。轴承盖被压配到外圈的外径上。轴承盖被配置为横跨外圈的内部空间的端部以防止污染轴承。轴承盖包括与接头的环形孔密封啮合的密封件。密封件被配置为防止接头与外圈之间的污染。

在本发明的另一方面，提供了一种用于车轮组件的外圈的轴承盖。轴承盖包括正面和套管（collar），套管从所述正面的***沿纵轴延伸到远端边缘，其中，所述正面被配置为横跨外圈的内部空间，并且所述套管被配置为啮合外圈的外径。轴承盖包括密封件，所述密封件置于套管上并且被配置为啮合接头的环形孔和外圈的外径以防止接头与外圈之间的污染。

相应地，轴承盖上的密封件密封环形孔的内径和外圈的外径以内在地密封接头与外圈之间的车轮组件。密封车轮组件以防止接头与外圈之间的污染有助于防止接头与外圈之间的腐蚀，这有助于确保外圈不在接头的环形孔内卡住。

本发明的上述特征和优势以及其他特征和优势从以下结合附图对实施本发明的最佳模式的详细描述中容易显而易见。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种车轮组件，包括：

接头，其限定环形孔并且被配置为连接到车辆；

外圈，其至少部分地置于所述接头的所述环形孔内并且限定内部空间；

轴承，其置于所述外圈的所述内部空间内；以及

轴承盖，其被压配到所述外圈的外径并且被配置为横跨所述外圈的所述内部空间的端部以防止污染所述轴承；

其中，所述轴承盖包括密封件，所述密封件与所述接头的所述环形孔密封啮合以防止所述接头与所述外圈之间的污染。

2. 根据方案1所述的车轮组件，其中，所述轴承盖包括横跨所述内部开口的正面以及从所述正面的***沿纵轴延伸到远端边缘的套管。

3. 根据方案2所述的车轮组件，其中，所述套管包括啮合所述外圈的所述外径的中间部分，以及相对于所述中间部分从所述纵轴径向向外并且邻近所述套管的所述远端边缘放置的凸起缘。

4. 根据方案3所述的车轮组件，其中，所述密封件邻近所述套管的所述远端边缘放置，并且包括置于所述凸起缘与所述外圈之间的第一部分，以及径向向外延伸到与所述接头的所述环形孔密封啮合的第二部分。

5. 根据方案4所述的车轮组件，其中，所述密封件包括置于所述凸起缘与所述环形孔之间的第三部分，并且所述第三部分与所述第一部分协作以限定所述第一部分与所述第三部分之间用于在其中接纳所述套管的所述远端边缘的通道。

6. 根据方案5所述的车轮组件，其中，所述密封件的所述第三部分沿所述纵轴从所述套管的所述远端边缘延伸到所述套管的所述中间部分以封装所述凸起缘。

7. 根据方案5所述的车轮组件，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体地形成在一起。

8. 根据方案3所述的车轮组件，其中，所述密封件被围绕所述套管的所述中间部分环状放置，并且在所述环形孔的外边缘附近啮合所述环形孔。

9. 根据方案8所述的车轮组件，其中，所述密封件被耦合到所述套管的所述中间部分的外表面。

10. 根据方案3所述的车轮组件，其中，所述外圈包括外部分和内部分，所述外部分具有外径，所述内部分沿所述纵轴与所述外部分轴向间隔并且具有小于所述外部分的所述外径的外径，其中，所述外圈的所述外部分啮合所述接头的所述环形孔以限定其之间的啮合接口。

11. 根据方案10所述的车轮组件，其中，所述套管的所述中间部分啮合所述外圈的所述内部分的所述外径。

12. 根据方案10所述的车轮组件，其还包括置于所述环形孔与所述外圈的所述外部分之间的第二密封件。

13. 根据方案11所述的车轮组件，其中，所述环形孔包括底切，所述第二密封件部分地置于所述底切内并且以密封啮合而啮合所述外圈的所述外部分。

14. 根据方案12所述的车轮组件，其中，所述外圈包括法兰，所述法兰从所述外部分远离所述纵轴向外径向延伸以用于啮合所述接头的表面，并且所述环形孔包括倒角端，所述第二密封件置于所述环形孔的所述倒角端和在所述法兰与所述外圈的所述外部分之间限定的交叉部分之间。

15. 一种用于在车轮组件的外圈和接头之间密封的轴承盖，所述轴承盖包括：

正面，其被配置为横跨所述外圈的内部空间；

套管，其沿纵轴从所述正面的***延伸到远端边缘并且被配置为啮合所述外圈的外径；以及

密封件，其置于所述套管上并且被配置为啮合所述接头的环形孔以防止所述接头与所述外圈之间的污染。

16. 根据方案15所述的轴承盖，其中，所述套管包括中间部分和凸起缘，所述中间部分被配置为啮合所述外圈的所述外径，所述凸起缘被相对于所述中间部分从所述纵轴向外径向放置并且邻近所述套管的所述远端边缘。

17. 根据方案16所述的轴承盖，其中，所述密封件邻近所述套管的所述远端边缘放置，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缘与所述外圈之间，所述第二部分径向向外延伸到与所述接头的所述环形孔密封啮合。

18. 根据方案17所述的轴承盖，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缘与所述环形孔之间并且与所述第一部分协作以限定所述第一部分与所述第三部分之间用于在其中接纳所述套管的所述远端边缘的通道。

19. 根据方案18所述的轴承盖，其中，所述密封件的所述第三部分沿所述纵轴从所述套管的所述远端边缘延伸到所述套管的所述中间部分以封装所述凸起缘。

20. 根据方案16所述的轴承盖，其中，所述密封件被围绕所述套管的所述中间部分环状放置并且在所述环形孔的外边缘附近啮合所述环形孔。

附图说明

图1是车轮组件的局部示意截面图，示出用于轴承盖的密封件的第一实施例。

图2是图1所示的密封件的第一实施例的放大的局部示意截面图。

图3是车轮组件的局部示意截面图，示出用于轴承盖的密封件的第二实施例。

图4是图3所示的密封件的第二实施例的放大的局部示意截面图。

图5是车轮组件的局部示意截面图，示出用于轴承盖的密封件的第三实施例。

图6是图5所示的密封件的第三实施例的放大的局部示意截面图。

图7是车轮组件的局部示意截面图，示出用于轴承盖的密封件的第四实施例。

图8是图7所示的密封件的第四实施例的放大的局部示意截面图。

图9是图1所示的车轮组件的放大的局部示意截面图，示出第二密封件的第一实施例。

图10是图3所示的车轮组件的放大的局部示意截面图，示出第二密封件的第二实施例。

具体实施方式

参考附图，其中，相同标记在几个图中均指示对应的部件，一般以20示出车轮组件。车轮组件20用于车辆，并且相对车辆可旋转地支撑车轮（未示出）。

车轮组件20包括接头22。接头22被配置为连接到车辆。可以以任何合适的方式配置接头22来连接到车辆，并且可以根据需要配置接头22以满足任何特定的设计参数。接头22限定了沿纵轴26延伸的环形孔24。环形孔24在接头22的外表面28与接头22的内表面30之间延伸通过接头22。环形孔24包括邻近接头22的外表面28放置的倒角端32。如下文所述，倒角端32使得容易将外圈34***到环形孔24中。

车轮组件20还包括也被另外称为轮毂的外圈34。外圈34至少部分地置于接头22的环形孔24内。外圈34包括外部分36和内部分38。内部分38沿纵轴26与外部分36轴向间隔。外圈34的外部分36邻近接头22的外表面28放置，外圈34的内部分38邻近接头22的内表面30放置。外圈34的外部分36和内部分38每一个均包括和/或限定外径。内部分38的外径小于外部分36的外径，即，外圈34的内部分38在径向上小于外圈34的外部分36。因此，外圈34从外圈34的外部分36沿纵轴26向下变细至外圈34的内部分38。

外圈34的外部分36啮合接头22的环形孔24以限定其之间的啮合接口40。外圈34的外部分36的外径基本等于接头22的环形孔24的内径。因此，接头22的环形孔24与外圈34的外部分36之间的紧密啮合接口40沿纵轴26与环形孔24内的外圈34同心地对齐。

外圈34还包括法兰42，法兰42从外圈34的外部分36远离纵轴26向外径向延伸。法兰42啮合接头22的外表面28。当与接头22的外表面28毗邻啮合时，法兰42沿纵轴26相对于接头22轴向定位外圈34。

外圈34还限定了内部空间44。内部空间44被配置为在其中支撑轴承46。相应地，轴承46置于外圈34的内部空间44内。轴承46可旋转地支撑主轴（未示出）用于相对于车轮组件20围绕纵轴26旋转。轴承46的特定形状、大小和配置与本发明的描述不相关。因此，全部附图中仅示意性地示出轴承46，此处不详细描述轴承46的细节。

接头22和外圈34优选地包括诸如钢的金属，并且由其制成。然而，应当理解，接头22和外圈34可包括能够满足车轮组件20的任何特定设计要求的某种其他合适的材料，并且由其制成，所述材料此处不予以描述。

车轮组件20还包括轴承盖48。轴承盖48被安装到外圈34的外径上，与接头22的内表面相邻。更具体地，轴承盖48被压配到外圈34的内部分38的外径上。轴承盖48被配置为横跨外圈34的内部空间44的端部以防止污染轴承46。轴承盖48包括正面50和套管52。正面50横跨，即，至少部分地覆盖，外圈34的与外圈34的内部分38相邻的内部开口。套管52从正面50的***沿纵轴26延伸到远端边缘54。套管52包括中间部分56和凸起缘（raised lip）58。中间部分56啮合外圈34的外径。更具体地，中间部分56以摩擦啮合而啮合外圈34的内部分38的外径，以将轴承盖48固定到外圈34。凸起缘58置于环形孔24和外圈34的内部分38之间，相对于中间部分56从纵轴26径向向外，并且与套管52的远端边缘54相邻。相应地，凸起缘58置于套管52的远端边缘54处，并且围绕纵轴26相对于中间部分56径向扩展。因此，凸起缘58与外圈34的内部分38的外径横向间隔一段距离，并且还与环形孔24的内表面50横向间隔一段距离。

轴承盖48包括密封件，即，轴承盖密封件60。轴承盖密封件60与接头22的环形孔24密封啮合，并且还与外圈34的外径密封啮合。更具体地，轴承盖密封件60与外圈34的内部分38的外径密封啮合。轴承盖密封件60防止污染通过车轮组件20的内侧进入并且变成置于接头22与外圈34之间。接头22与外圈34之间的任何污染都可能导致接头22与外圈34之间的缝隙腐蚀（crevice corrosion）。此外，如果22接头包括铝并且由铝制造，并且轴承46包括钢并且由钢制造，则任何污染都可能导致和/或加速铝接头22与钢轴承46之间的电化腐蚀（galvanic corrosion）。接头22与外圈34之间的任何污染和/或腐蚀都可能导致外圈34在接头22内卡住。因此，防止污染置于接头22与外圈34之间有助于防止腐蚀和/或外圈34在接头22内卡住，并且延长轴承46的性能。

轴承盖密封件60的第一实施例在图1和图2中示出。轴承盖密封件60邻近套管52的远端边缘54放置。轴承盖密封件60包括第一部分62和第二部分64。第一部分62置于凸起缘58与外圈34之间。更具体地，第一部分62置于凸起缘58与外圈34的内部分38之间。第二部分64从第一部分62远离纵轴26向外径向延伸到与接头22的环形孔24密封啮合。第二部分64邻近套管52的远端边缘54放置。

优选地，轴承盖密封件60的第一部分62和第二部分64整体地形成在一起。然而，应当理解，第一部分62和第二部分64可以是耦合在一起的独立元件。轴承盖密封件60可以包括适合用于车轮组件20中能够在组装时压缩和密封外圈34和接头22的任何密封材料。例如，轴承盖密封件60可以包括橡胶材料或诸如此类。应当理解，轴承盖密封件60可以包括此处没有描述的某种其他材料。

在组装期间，轴承盖48被安装到外圈34上，外圈34压缩在凸起缘58与外圈34的内部分38的外径之间的轴承盖密封件60的第一部分62。然后，外圈34被***到接头22的环形孔24中。在将外圈34和轴承盖48***到环形孔24中时，轴承盖密封件60的第二部分64被压向环形孔24的内表面50。相应地，一旦安装，轴承盖密封件60密封接头22与外圈34之间的啮合接口40，以防止污染从车轮组件20的内侧进入。

参考图3和图4，一般以66示出轴承盖密封件的第二实施例。轴承盖密封件66邻近套管52的远端边缘54放置。轴承盖密封件66包括第一部分68、第二部分70和第三部分72。第一部分68置于凸起缘58与外圈34之间。更具体地，第一部分68置于凸起缘58与外圈34的内部分38之间。第二部分70从第一部分68远离纵轴26径向向外延伸到与接头22的环形孔24密封啮合。第二部分70邻近套管52的远端边缘54放置。第三部分72置于凸起缘58与环形孔24之间，并且沿纵轴26向套管52的中间部分56延伸但不达到套管52的中间部分56。轴承盖密封件66的第三部分72与第一部分68协作来限定第一部分68与第三部分72之间的通道74。通道74在其中接纳套管52的远端边缘54，并且将轴承盖密封件66固定到凸起缘58。第三部分72提供斜面（angled surface）76，斜面76朝向纵轴26向内延伸。第三部分72的斜面76使得容易将外圈34/轴承盖48部件安装到接头22的环形孔24中。

优选地，轴承盖密封件66的第一部分68、第二部分70和第三部分72整体地形成在一起。然而，应当理解，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独立元件。

参考图5和图6，一般以78示出轴承盖密封件的第三实施例。轴承盖密封件78邻近套管52的远端边缘54放置。轴承盖密封件78包括第一部分80、第二部分82和第三部分84。第一部分80置于凸起缘58与外圈34之间。更具体地，第一部分80置于凸起缘58与外圈34的内部分38之间。第二部分82从第一部分80远离纵轴26向外径向延伸到与接头22的环形孔24密封啮合。第二部分82邻近套管52的远端边缘54放置。第三部分84置于凸起缘58与环形孔24之间，并且沿纵轴26朝向套管52的中间部分56延伸并且延伸到套管52的中间部分56上。相应地，第三部分84沿纵轴26延伸，超出凸起缘58以封装凸起缘58，并且部分地覆盖套管52的中间部分56。轴承盖密封件78的第三部分84与第一部分80协作来限定第一部分80与第三部分84之间的通道86。通道86在其中接纳套管52的远端边缘54，并且将轴承盖密封件78固定到凸起缘58。第三部分84提供斜面88，斜面88朝向纵轴26向内延伸。第三部分84的斜面88使得容易将外圈34/轴承盖48部件安装到接头22的环形孔24中。

优选地，轴承盖密封件78的第一部分80、第二部分82和第三部分84整体地形成在一起。然而，应当理解，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独立元件。

参考图7和图8，一般以90示出轴承盖密封件的第四实施例。轴承盖密封件90的第四实施例包括具有钟形的横截面。轴承盖密封件90被围绕套管52的中间部分56环状放置，并且在环形孔24的外边缘附近啮合环形孔24，邻近接头22的内表面30。安装后，轴承盖密封件90被压缩在套管52的中间部分56与环形孔24的内表面50之间。

轴承盖密封件90被耦合到套管52的中间部分56的外表面28。优选地，轴承盖密封件90被模制到中间部分56的外表面28上。然而，应当理解，可以以此处没有描述的某种其他方式将轴承盖密封件90耦合到中间部分56。

参考图1和图9，车轮组件20可以包括第二密封件92。一般在图1和图9中以92示出第二密封件的第一实施例。第二密封件92置于环形孔24与外圈34的外部分36之间。优选地，第二密封件92包括橡胶O型圈或类似的密封装置。然而，应当理解，第二密封件92可以包括此处没有描述的某种其他类型的密封件。环形孔24包括底切（undercut）94，第二密封件92部分地置于底切94内。在将外圈34安装到接头22的环形孔24中时，第二密封件92密封啮合外圈34的外部分36。

第二密封件92操作以密封接头22与外圈34之间的啮合接口40，以防止可能从车轮组件20的外侧进入啮合接口40的污染。相应地，应当理解，第二密封件92和轴承盖48一起密封操作来密封啮合接口40，以防止来自车轮组件20的内侧和外侧的污染，从而使接头22与外圈34之间发生腐蚀的可能性减到最少。

参考图3和图10，一般以96示出第二密封件的第二实施例。第二密封件96置于环形孔24的倒角端32和在法兰42与外圈34的外部分36之间限定的交叉部分之间。相应地，环形孔24中不需要底切。

应当理解，无论是第二密封件92的第一实施例还是第二密封件96的第二实施例，都可以独立于或结合轴承盖密封件60的第一实施例、轴承盖密封件66的第二实施例、轴承盖密封件78的第三实施例或轴承盖密封件90的第四实施例的任何一个使用。

尽管已详细描述了实施本发明的最佳模式，本发明所涉及领域的技术人员将意识到用于在所附权利要求范围内实践本发明的各种替代设计和实施例。

Claims (10)

1.一种车轮组件，包括：

接头，其限定环形孔并且被配置为连接到车辆；

外圈，其至少部分地置于所述接头的所述环形孔内并且限定内部空间；

轴承，其置于所述外圈的所述内部空间内；以及

轴承盖，其被压配到所述外圈的外径并且被配置为横跨所述外圈的所述内部空间的端部以防止污染所述轴承；

其中，所述轴承盖包括密封件，所述密封件与所述接头的所述环形孔密封啮合以防止所述接头与所述外圈之间的污染。

2.根据权利要求1所述的车轮组件，其中，所述轴承盖包括横跨所述内部开口的正面以及从所述正面的***沿纵轴延伸到远端边缘的套管。

3.根据权利要求2所述的车轮组件，其中，所述套管包括啮合所述外圈的所述外径的中间部分，以及相对于所述中间部分从所述纵轴径向向外并且邻近所述套管的所述远端边缘放置的凸起缘。

4.根据权利要求3所述的车轮组件，其中，所述密封件邻近所述套管的所述远端边缘放置，并且包括置于所述凸起缘与所述外圈之间的第一部分，以及径向向外延伸到与所述接头的所述环形孔密封啮合的第二部分。

5.根据权利要求4所述的车轮组件，其中，所述密封件包括置于所述凸起缘与所述环形孔之间的第三部分，并且所述第三部分与所述第一部分协作以限定所述第一部分与所述第三部分之间用于在其中接纳所述套管的所述远端边缘的通道。

6.根据权利要求5所述的车轮组件，其中，所述密封件的所述第三部分沿所述纵轴从所述套管的所述远端边缘延伸到所述套管的所述中间部分以封装所述凸起缘。

7.根据权利要求5所述的车轮组件，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体地形成在一起。

8.根据权利要求3所述的车轮组件，其中，所述密封件被围绕所述套管的所述中间部分环状放置，并且在所述环形孔的外边缘附近啮合所述环形孔。

9.根据权利要求8所述的车轮组件，其中，所述密封件被耦合到所述套管的所述中间部分的外表面。

10.一种用于在车轮组件的外圈和接头之间密封的轴承盖，所述轴承盖包括：

正面，其被配置为横跨所述外圈的内部空间；

套管，其沿纵轴从所述正面的***延伸到远端边缘并且被配置为啮合所述外圈的外径；以及

密封件，其置于所述套管上并且被配置为啮合所述接头的环形孔以防止所述接头与所述外圈之间的污染。

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