CN203189536U - 用于支撑车轮的滚动轴承单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于支撑车轮的滚动轴承单元。所述轴承单元具有优异的耐久性，能够在不增加旋转阻力的前提下显著提高防止异物进入轴承内部空间的能力。迷宫密封唇(33)位于最靠近外部空间的主密封唇(32a)的径向外侧，同时位于以冷辗加工向一端挤压形成的旋转侧法兰(12)的锻造面与研磨加工形成的滑动面(21)之间的台阶(20)的径向外侧。迷宫密封唇(33)的顶端与台阶(20)在径向重叠并在整个周向相对置并贴，从而在迷宫密封唇(33)的顶端内周面与台阶(20)的外周面之间形成轴向迷宫密封。

Description

用于支撑车轮的滚动轴承单元

技术领域

本实用新型涉及一种用于支撑汽车车轮的滚动轴承单元。所述滚动轴承单元支撑汽车车轮相对于悬架旋转自如，并且以密封环或组合密封部件封住轴承内部空间的端部开口。

背景技术

对于用作支撑汽车车轮相对于悬架旋转自如的滚动轴承单元，专利文献1提供了以下结构：在设有滚动体的轴承内部空间的一端开口设置密封环，在另一端开口设置组合密封部件。

为了确保所述滚动轴承单元的耐久性，提高这些密封装置的密封性能，防止外界物质进入轴承内部空间，同时竭力防止填充于轴承内部空间的润滑脂漏出是非常重要的。另一方面，这些密封装置在泥水飞溅的恶劣环境下工作。特别是所述密封环，泥水等外界物质沿法兰内侧面向径向内侧移动，进人密封环的主密封唇与法兰内侧面的滑动面之间，有可能使所述滑动面发生异常磨损等损伤。另外，进入密封空间的泥水的水分蒸发后将凝固，积在密封空间内的固形泥一旦粘附于主密封唇，有可能阻碍主密封唇的正常运动，使主密封唇顶端边缘的一部分从滑动面翘起。于是，外界的泥水等物质有可能通过翘起部位，进入轴承内部空间。

为了提高组合密封部件的密封性能，专利文献2提供了以下结构：在外圈上外嵌第二密封环，第二密封环的密封唇的顶端边缘与挡环圆盘部的外侧(与主密封环反向的挡环侧面)整个周向滑动接触。这种结构能够防止外界物质进入轴承内部空间，但因为增加了零件数量，因此增加了成本。另外，设置第二密封环需要占用空间，为了防止与轴承单元邻接设置的其他零件发生干涉，设计的自由度有可能受到限制。更进一步，所述第二密封环的密封唇是在组合密封部件原有密封唇的基础上增加的，增加的滑动接触副，将增加滚动轴承单元的旋转阻力(动摩擦矩)。

专利文献

专利文献1日本特开2007-085478号公报

专利文献2日本特开2008-151311号公报

实用新型内容

实用新型要解决的课题

鉴于以上问题，本实用新型的目的是：提供一种用于支撑车轮的滚动轴承单元。所述滚动轴承单元具有优异的耐久性，在其静止侧套圈与旋转侧套圈之间的内部空间的端部开口设有密封性能良好的密封装置，所述密封装置能够在不增加旋转阻力的前提下显著提高防止异物进入轴承内部空间的能力。

解决课题的手段

本实用新型涉及的用于支撑车轮的滚动轴承单元具有：

外圈，在其内周面上具有外圈滚道；

内圈，其与所述外圈同轴配置，并且在其外周面上与所述外圈滚道相对置的部位具有内圈滚道；

多个滚动体，其在所述外圈滚道与所述内圈滚道之间滚动自如。

法兰，其与所述内圈成一体，并且通过锻造加工从所述内圈的外周面沿径向向外辐射延伸；

密封环，其将所述外圈的内周面与所述内圈的外周面之间的内部空间的端部开口封住。

在所述内圈的外周面上设有研磨加工后形成的滑动面；所述密封环由骨架和弹性密封材料体组成，所述骨架固定于所述外圈端部，所述弹性密封材料体粘附在所述骨架上；

所述弹性密封材料体至少具有一个与所述滑动面在周向接触滑动的主密封唇，并且在所述主密封唇的径向外侧设有一个迷宫密封唇，所述迷宫密封唇的顶端与所述法兰的侧面在周向相对置并贴近，从而与所述法兰的侧面之间形成迷宫密封。

特别是：在本实用新型提供的用于支撑车轮的滚动轴承单元中，所述法兰的主体部位的侧面具有冷辗加工形成的锻造面，在所述锻造面与所述滑动面之间具有台阶，所述迷宫密封唇的顶端位于所述台阶的径向外侧并且与所述台阶在径向重叠。

实用新型的效果

根据本实用新型提供的用于支撑车轮的滚动轴承单元，其能够在不增加旋转阻力的前提下显著提高各密封装置的密封性能、防止异物进入轴承内部空间的效果，实现滚动轴承单元优异的耐久性。

尤其是本实用新型具有的迷宫密封唇，其越过密封环的主密封唇的滑动接触点进一步向法兰侧延伸，迷宫密封唇的顶端接近并面对相对旋转的法兰侧面的台阶，从而能够提高迷宫密封效果。另外，所述台阶的径向外侧的法兰侧面系锻造面，具有冷辗形成的径向辗痕。因此，法兰旋转时的离心力，能够使粘在法兰上的泥水等更容易沿径向甩出。因此，能够最大限度地抑制泥水等异物到达主密封唇，防止主密封唇滑动接触部的异常磨损，同时防止固形泥大量地粘附在主密封唇上阻碍主密封唇的正常运动。所以能够长期良好地发挥密封性能，确保滚动轴承单元的耐久性。而且，因迷宫密封唇系非接触式，不增加所述滚动轴承单元的旋转阻力(动摩擦矩)。

附图说明

图1是本实用新型提供的第一种具体实施方式之滚动轴承单元的截面图。

图2(a)是图1中内圈的侧视图。

图2(b)是图2(a)中沿A-A方向的截面图。

图2(c)是图1中外圈的侧视图。

图2(d)是图2(c)中沿B-B方向的截面图。

图3是图1中密封环的截面图。

图4是图1中密封环变形例的截面图

图5是本实用新型提供的第二种具体实施方式之滚动轴承单元的截面图。

图6是图5中密封环的截面图。

图7是图5中组合密封部件的截面图。

图8是本实用新型提供的第三种具体实施方式之滚动轴承单元的截面图。

图9是图8中密封环的截面图。

图10是图8中组合密封部件的截面图。

附图标记说明

1，1a，1b用于支撑车轮的滚动轴承单元

2，2a，2b外圈

3，3a，3b内圈

4，4a，4b，4c，4d滚动体

5，5a静止侧法兰

6，6a，6b，6c，6d外圈滚道

7，7a，7b内圈主体

8内圈元件

9铆接部

10，10a，10b，10c，10d内圈滚道

11保持架

12，12a旋转侧法兰

13螺栓

14，14a～14c密封环

15内部空间

16盖子

17，17a编码器

18传感器

19，19a组合密封部件

20台阶

21滑动面

22环形槽

23引导部

24，24a安装孔

25小径台阶部

26花键孔

27等速万向节部件

28花键轴

29螺母

30，30a，30b骨架

31，31a，31b密封材料体

32a，32b主密封唇

33，33a迷宫密封唇

34圆筒嵌合部

35，35a圆盘部

36来回弯曲部

37圆筒部

38帽檐

39凸条

40，40a挡环

41，41a密封环

42挡环圆筒部

43，43a挡环圆盘部

44帽檐

45，45a骨架

46，46a密封材料体

47a，47b，47c主密封唇

48密封圈圆筒部

49密封圈圆盘部

50嵌合圆盘部

51迷宫密封唇

52迷宫密封

53厚壁部

54台阶面

55外径侧曲面

56辅助密封唇

57内径侧曲面

58外部空间

59凸条

具体实施方式

图1～3表示本实用新型提供的第一种具体实施方式。本实施方式提供的用于支撑车轮的滚动轴承单元1是用于从动轮的内圈旋转型滚动轴承单元。其结构为：

外圈2静止，在外圈2的内侧具有旋转侧内圈3。装在外圈2和内圈3之间的多个滚动体4能够滚动自如。所述外圈2的外周面上设有静止侧法兰5，静止侧法兰5支撑并且固定于悬架装置(图中未标示)。所述外圈2的内周面上设有双列外圈滚道6。

另外，所述内圈3由内圈主体7和内圈元件8组成。内圈元件8通过铆接部9固定于内圈主体7。内圈3的外周面上设有双列内圈滚道10。所述滚动体4有二列，每列有多个滚动体。二列滚动体分别位于所述内圈滚道10，10和所述外圈滚道6，6之间，并且分别在保持架11，11的把持下滚动自如。

在内圈主体7轴向靠近外端处设有旋转侧法兰12，其从所述外圈2的轴向外端开口附近沿径向向外突出并装有多根螺栓13。螺栓13将车轮轮毂以及构成制动装置的制动盘固定于旋转侧法兰12。

此外，轴向外侧指的是滚动轴承单元装入车轮后车辆宽度方向的外侧，即除图2(a)、(c)以外的各图的左侧。轴向内侧指的是滚动轴承单元装入车轮后车辆宽度方向的内侧，即除图2(a)、(c)以外的各图的右侧。

另外，在图示实施方式中，使用球作为滚动体。如果滚动轴承单元用于重型汽车，有时可使用圆锥滚子作为滚动体。

所述外圈2的轴向外侧端部的内周面与所述内圈3的轴向中部的外周面之间装有密封环14。外圈2的内周面与内圈3的外周面之间形成内部空间15，多个滚动***于内部空间15中，密封环14将内部空间15的轴向外侧开口封住。再之，外圈2的轴向内侧开口用盖子16封住。据此，能够防止外部空间的灰尘、泥水等异物进入内部空间15。同时，能够防止填充于内部空间15的润滑脂向外部空间泄漏。

如图2(a)、(b)所示，所述内圈主体7的轴向外侧外周面上设有旋转侧法兰12，其沿径向向外呈辐射线状延伸并且与旋转中心轴垂直，同时在周向大致等间隔处设有固定所述螺栓13的多个安装孔24。在所述安装孔24的节圆位置上，旋转侧法兰12在圆周方向不连为一体。另外，旋转侧法兰12的轴向最外侧设有用于车轮定位的引导部23。

设于内圈主体7的旋转侧法兰12，其沿与旋转中心轴垂直的方向向外呈辐射线状延伸，通过冷辗向一侧挤压后形成并且与内圈主体7成一体。另外，冷辗加工时，向一侧挤压后剩余的部分形成引导部23，引导部23与内圈主体7成一体并且同轴。

所述内圈主体7的轴向内侧(图2(b)的右侧)设有小径台阶部25，所述内圈元件8外嵌并固定于小径台阶部25。内圈元件8的外周面上设有轴承内侧的内圈滚道10，内圈主体7的轴向中间部位的外周面上设有轴承外侧的内圈滚道10。内圈主体7的轴向内侧端部呈圆筒状，将该圆筒状端部(所述铆接部9)沿径向向外扩辗，内圈元件8便被铆接固定在内圈主体7上。此外，内圈元件8除了以铆接固定以外，也可以在内圈主体7的轴向内侧使用螺母(图中未标示)进行固定。

另一方面，如图2(c)、(d)所示，所述外圈2呈空心圆柱形，外圈2的内周面上设有与内圈3外周面上的内圈滚道10、10相对应的双列所述外圈滚道6、6。外圈2的轴向中部的外周面上设有与中心轴垂直并且沿径向向外呈辐射状延伸的所述静止侧法兰5。静止侧法兰5上设有将外圈2固定于悬架装置的多个安装孔24a。在所述安装孔24a的节圆位置上，静止侧法兰5在圆周方向不连为一体。更进一步，静止侧法兰5的轴向内侧(图2(d)的右侧)的内径呈圆柱孔，在所述圆柱孔内内嵌固定所述盖子16，同时在静止侧法兰5的轴向内侧(图2(d)的右侧)的外径面上套设构成悬架装置的转向节(图中未标出)，所述转向节的内径面对外圈2进行径向定位。

与中心轴垂道并且沿径向向外呈辐射状延伸的外圈2的静止侧法兰5通过冷辗向一侧挤压后形成并与外圈2成一体。

另外，滚动轴承单元1上设有检测所述内圈3的转速的转速检测装置(因为内圈3与车轮固定在一起，因此实际检测的是车轮的转速)。转速检测装置由编码器17和与编码器17相对置邻接的传感器18组成。编码器17固定于内圈元件8的轴向内侧端部的外周面并与内圈3同轴。所述编码器17是由磁性材料制成的圆环形永久磁铁，在其轴向被磁化并且在其受测面的周向等间隔地交替设有N极和S极。传感器18通过检测编码器17旋转时发生的磁通量变化来检测内圈3(车轮)的转速。

如图3所示，为了对所述内部空间15的轴向外端开口进行密封而设置的密封环14由骨架30和密封材料体31组成。所述骨架30由软钢板等金属板制成，呈大致圆环形并在其表面粘附有密封材料体31。其外径边缘内嵌固定于所述外圈2的轴向外端内周面上的环形槽22。

所述密封材料体31由橡胶等弹性材料制成并与骨架30粘合固定。其具有2个接触式主密封唇32a和32b，还有一个呈帽檐形的迷宫密封唇33。所述主密封唇32a和32b的顶端边缘分别与所述内圈3的轴向中间部位的外周面上的滑动面21在全周滑动接触。为了确保所述主密封唇32a和32b的密封性能，滑动面21在热处理后与所述内圈滚道10一起同时研磨，以形成在径向或轴向没有研磨痕迹的光滑面，确保主密封唇32a、32b的密封性能。

所述主密封唇32a设置于最靠近外部空间位置，所述迷宫密封唇33设置于主密封唇32a的径向外侧，其设置位置受限于旋转侧法兰12的主体部位内侧面上的台阶20。对旋转侧法兰12通过冷辗向一侧挤压后形成的冷辗加工面(径向有辗痕)与研磨加工形成的所述滑动面21(所述主密封唇32a、32b与滑动面21接触滑动)的交界处便是台阶20。

所述迷宫密封唇33位于所述台阶20的径向外侧。同时，迷宫密封唇33的顶端与台阶20在径向重叠，也就是说，迷宫密封唇33的顶端位于台阶20的轴向外侧。而且，迷宫密封唇33的顶端内周面与台阶20的外周面在整个周向相对置并贴。据此，迷宫密封唇33的顶端内周面与台阶20的外周面之间在轴向形成迷宫密封。还有，所述迷宫密封唇33朝着轴向外侧沿径向向外倾斜。

如上所述，本实施方式提供的滚动轴承单元1的迷宫密封唇33能够有效防止异物进入其内径侧。而且即使异物进入其内径侧，粘附在旋转侧法兰12的内侧面上，也能够容易地将异物排出去。

也就是说，因为所述迷宫密封唇33朝着轴向外侧沿径向向外倾斜，泥水等穿过外圈2的外周面移动到迷宫密封唇33的外周面后，被引导到迷宫密封唇33的根部，然后流向轴承下方的地面，从而防止了泥水等异物进入迷宫密封唇33的内径侧。更进一步，即使泥水等异物进入迷宫密封唇33的内径侧，因为迷宫密封唇33越靠近其顶端，其内径尺寸越大。于是，在旋转侧法兰12的离心力的作用下，所述异物能够沿迷宫密封唇33的内周面向外部空间有效地排出。

更进一步，对工件进行冷辗加工时，工件与模具之间的摩擦使法兰表面形成径向辗痕。因此对与主密封唇滑动接触的滑动面21施以研磨加工。另外，冷辗与热锻相比，材料难以流动，法兰主体部位的轴向内侧将形成较大的隅角。因此，内部空间15的轴向外端需要进行密封的开口与旋转侧法兰12之间存在很大的空间，泥水等异物很容易进入。在本实施方式之密封环14中，帽檐形的迷宫密封唇33把施以研磨加工的滑动面21在周向全部罩住。而且，迷宫密封唇33的顶端与台阶20相对置并贴，因此能够防止泥水等异物进入滑动面21。还有，迷宫密封唇33的内径侧滑动面21是经过研磨的光滑面，没有辗痕，能够防止旋转气流的发生。另一方面，旋转侧法兰12的台阶20的外侧具有径向辗痕，进入滑动面21的泥水在旋转侧法兰12的离心力作用下沿径向向外甩，所述径向辗痕提升了甩出效果。另外，冷辗加工时对工件实施磷化处理，冷辗面上的磷化膜能够防止锈蚀。还有，迷宫密封唇33的顶端与冷辗面相互面对，这种结构使经过研磨的滑动面21完全不暴露在外部空间，从而实现了良好的防锈性能。

另外，冷辗加工形成的所述外圈2以及所述内圈主体7具有良好的尺寸精度和良好的表面，能够省去后续机加工，降低成本。更进一步，冷辗加工时，向一侧挤压形成静止侧法兰5和旋转侧法兰12，加工硬化提高了法兰的强度。因此能够在确保强度的同时，减轻外圈2和内圈主体7的重量。

图4是第一种具体实施方式的变形例。构成本变形例的密封环14a的骨架30a由软钢板等金属板制成L字形，其由圆筒嵌合部34以及从圆筒嵌合部34的轴向外端边缘向径向内侧弯曲形成的圆盘部35组成。所述圆筒嵌合部34以过盈配合内嵌于外圈2的轴向外端的内周面。在本结构中，不需要在外圈2的内周面上加工所述环形槽22。

【第二种具体实施方式】

图5和图6展示了第二种具体实施方式。本实施方式提供的滚动轴承单元1a系外圈旋转，用于从动轮。在旋转外圈2a的内周面上设有外圈滚道6a、6b；在静止内圈3a的外周面上设有内圈滚道10a、10b。在外圈滚道6a、6b和内圈滚道10a、10b之间设有2列滚动体4a、4b，每列滚动体具有多个。另外，本实施方式采用球作为滚动体。

外圈2a的轴向外侧的外周面(图5的左侧)上设有沿径向向外延伸的旋转侧法兰12a。旋转侧法兰12a的周向大致等间隔处设有多根螺栓13，螺栓13将车轮轮毂以及制动盘(图中未标示)安装在旋转侧法兰12a的轴向外侧面上。

内圈3a的轴向中间部位的外周面上设有内圈主体7a，内圈主体7a上设有内圈滚道10b(轴承内侧的滚道)，内圈主体7a的外周面上轴向内侧端部(图5的右侧端部)设有沿径向向外延伸的静止侧法兰5a。另外，内圈主体7a的外周面轴向外侧端部设有小径台阶部25。小径台阶部25上套设有内圈元件8。内圈元件8的外周面上设有所述内圈滚道10a(轴承外侧的滚道)。通过对内圈主体7a的轴向外侧端部(铆接部9)与内圈元件8进行铆接，使内圈元件8紧固于内圈主体7a。

在本实施方式中，外圈2a的内侧外圈滚道6b的直径比外侧外圈滚道6a的直径大，内圈3a的内圈滚道10b(内侧滚道)的直径比内圈滚道10a(外侧滚道)的直径大，内侧一列球4b的节圆直径(PCD)比外侧一列球4a大。而且，对二列球4a和4b施加预紧力，使各列球分别与内外圈形成接触角而呈背对背组合方式。另外，内侧一列球4b的个数多于外侧一列球4a。

更进一步，在本实施方式中，二列球中的直径相同。但内侧一列球4b也可以采用直径小于外侧一列球4a的球。

所述外圈2a的原材料采用球化处理后的碳素结构钢制成圆环形毛坯，经冷辗锻造形成外周面和内周面，然后向一侧挤压形成所述旋转侧法兰12a。另外，如图2(a)所示，旋转侧法兰12a在外圈2a的周向由多个法兰盘组成，形成所谓的星形法兰。更进一步，冷辗后旋转侧法兰12a的轴向外侧面以及引导部23的外周面能够获得较好的尺寸精度，不需要再进行机加工。

构成所述内圈3a的内圈主体7a的原材料采用球化处理后的碳素结构钢制成圆柱形毛坯，经冷辗锻造而成形，向一侧挤压形成所述静止侧法兰5a。所述挤压成形产生的加工硬化能够提高静止侧法兰5a的根部硬度，从而提高法兰的强度。另一方面，冷辗锻造时，内圈主体7a的轴向外侧端部不产生大的变形，其硬度与毛坯硬度相近，因此容易实施铆接加工以固定内圈元件8。

综上所述，本实施方式之滚动轴承单元1a的特征为：内侧一列球4b的节圆直径(PCD)大于外侧一列球4a的节圆直径。因此，能够在抑制轴承单元重量增加的同时，提高内侧一列球4b的承载能力，从而提高轴承单元的耐久性。另外，将内圈元件8固定于内圈主体7a不需要专门零件，因此简化了轴承结构，有利于减轻滚动轴承单元的重量以及降低成本。

在本实施方式中，外圈2a的内周面与内圈3a的外周面之间形成内部空间15。如图6所示，内部空间15的轴向内侧开口以密封环14b密封。密封环14b与前述图4中的密封环14a的结构基本相同。台阶20位于静止侧法兰5a的轴向外侧面上的冷辗面与施以研磨加工的滑动面21的交界处。迷宫密封唇33a的顶端面向并且挨近台阶20。另外，所述密封环14b固定于具有旋转侧滚道的外圈2a。在外圈2a旋转时的离心力作用下，迷宫密封唇33a的顶端沿径向向外变形。因此，考虑到所述离心力的作用，迷宫密封唇33a的顶端内周面与台阶20外周面之间的间隙比图3、4中的迷宫密封唇33小。

另外，外圈2a处于静止状态时(汽车停车时)，也能够使所述迷宫密封唇33a的顶端与台阶20轻度接触(即互相接触但过盈量为零)。据此，当汽车停车时，迷宫密封唇33a将滑动面21密封，能够防止异物进入。当汽车行驶时，迷宫密封唇33a在离心力的作用下与台阶20分离，形成迷宫密封，但不增加滚动轴承单元的动摩擦矩。

图7是第二种实施方式的变形例。本变形例中的组合密封部件19由挡环40和密封环41组合形成，其将所述内部空间15的轴向内侧端部开口密封。所述挡环40由金属板弯曲形成截面为大致U字形的圆环，其包括：

挡环圆筒部42；

挡环圆盘部43，其由挡环圆筒部42从轴向内侧端的边缘沿径向向外弯曲形成；

帽檐44，其由挡环圆盘部43从径向外端边缘向轴向外侧弯曲形成。

挡环40通过所述挡环圆筒部42以过盈配合方式外嵌于所述内圈3a轴向内侧的外周面，从而使挡环40固定于内圈3a。还有，帽檐44位于所述外圈2a的轴向内侧外周面的径向外侧，同时帽檐44的顶端内周面面对外圈2a的外周面。

所述密封环41具有由金属板制成的骨架45和密封材料体46。密封材料体46粘合固定在所述骨架45上。其包括：

多个主密封唇(图示为3个)47a、47b、47c；

构成迷宫密封的帽檐形迷宫密封唇51。

另外，所述骨架45由金属板弯曲形成截面呈曲形的圆环，其包括：

密封圆筒部48；

密封圆盘部49，其由密封圆筒部48的轴向外侧端向径向内侧弯曲形成；

嵌合圆盘部50，其由密封圆筒部48的轴向内侧端向径向外侧弯曲形成。

因此，带有骨架45的所述密封环41，其密封圆筒部48以过盈配合方式内嵌于所述外圈2a的轴向内侧端部，同时，将嵌合圆盘部50的轴向外侧面与外圈2a的轴向内侧端面抵接，于是，密封环41便固定于外圈2a。

在以上状态下，主密封唇47a的顶端边缘与挡环圆盘部43在轴向外侧面接触滑动；主密封唇47b、47c的顶端边缘与挡环圆筒部42的外周面分别接触滑动。

另一方面，所述迷宫密封唇51位于所述主密封唇47a的径向外侧，从外圈2a的轴向内侧端部的外周边缘向轴向内侧(图7的右侧)突出。而且，迷宫密封唇51的顶端与所述挡环圆盘部43的轴向外侧面在整个周向相互面对挨近。据此，迷宫密封唇51的顶端与挡环圆盘部43的轴向外侧面之间形成迷宫密封间隙为a的径向迷宫密封。更进一步，所述径向迷宫密封向轴向外侧拐弯，在迷宫密封唇51的顶端外周面与所述帽檐44的内周面之间，形成迷宫密封间隙为b的轴向迷宫密封。而且，径向迷宫密封间隙a与轴向迷宫密封间隙b的关系为：a＜b。

更进一步，在本实施方式中，所述迷宫密封唇51的顶端朝轴向内侧向径向外侧倾斜。同时，所述帽檐44的顶端朝轴向外侧向径向外侧倾斜。这样的结构能够使进入迷宫密封唇51内径侧的泥水等在密封环41旋转时的离心力的作用下，沿着迷宫密封唇51的倾斜内周面向径向外侧流动，然后沿着帽檐44的倾斜内周面向外部空间排出。因此能够有效地防止泥水等外界异物进入位于主密封唇47a内侧的密封空间。更进一步，还能够防止异物粘附在主密封唇47a的外周面上，从而防止主密封唇47a的运动受损而降低密封性能。

在上述实施方式中，作为主密封唇与之接触滑动的所述挡环40嵌合固定于内圈3a，与图6所示的密封环14b的结构相比，图7中沿轴向向轴承内侧延伸的主密封唇47a还能够增设，从而能够进一步提高密封性能。另外，所述迷宫密封唇51也能够采用轻接触(过盈量为零的接触)的方式与所述挡环圆盘部43接触滑动。

其他部位的结构和作用，因为与第一种实施方式相同，所以相同的结构以仅以相同的附图标记标示，不作重复文字说明。

【第三种具体实施方式】

图8～10展示了第三种具体实施方式。本具体实施方式提供的支撑车轮的滚动轴承单元系内圈旋转，用于驱动轮。其特征为：具有旋转侧滚道的内圈3b(内圈主体7b构成内圈3b)的中心设有花键孔26，等速万向节部件27的轴向外侧端面固定设置有作为驱动轴的花键轴28，花键轴28与花键孔26相互啮合。另外，内圈3b内周面上的所述花键孔26的轴向外端边缘周围与螺母29的内侧面相抵接。安装于车辆的方法是：将所述花键轴28与所述花键孔26啮合，将螺母29与花键轴28顶端部位的外螺纹拧在一起，进一步拧紧后，内圈3b便通过螺母29与花键轴28以及等速万向节部件27固定在一起。

构成所述内圈3b的内圈主体7b，在其轴向中部设有内圈外侧滚道10c，在其轴向内侧端部外周面上，外嵌设有内圈内侧滚道10d的内圈元件8。内圈主体7b的轴向内侧端部沿径向外向塑性变形后形成的铆接部9紧紧按住内圈元件8，使内圈元件8与内圈主体7b结合固定。另外，内圈外侧滚道10c的直径大于内圈内侧滚道10d。

外圈2b的内周面上设有双列外圈滚道6c、6d。外圈外侧滚道6c的直径大于外圈内侧滚道6d。外圈外侧滚道6c与内圈外侧滚道10c之间设有多个能够滚动自如的球4c，外圈内侧滚道6d与内圈内侧滚道10d之间设有多个能够滚动自如的球4d。所述各列球4c、4d分别与内外圈接触并赋以预紧力，其接触角呈背对背型组合方式。同时，外侧一列球4c的节圆直径大于内侧一列球4d的节圆直径。本实施方式之结构，不仅能够防止滚动轴承单元的大型化，而且还能够提高轴承刚度，确保汽车转弯行驶时的稳定性。

在本实施方式中，内部空间15的轴向外侧开口由密封环14c密封，轴向内侧开口由组合密封部件19a密封。如图9所示，密封环14c由骨架30b和密封材料体31b组成。所述骨架30b由软钢板等金属板弯曲加工形成，其包括：

嵌合圆筒部34；

圆盘部35a，其由嵌合圆筒部34的轴向外侧端部边缘沿径向向外弯曲后形成；

来回弯曲部36，其由嵌合圆筒部34的轴向内侧端部边缘沿径向向内然后沿轴向向外弯曲形成，呈U字形；

圆筒部37，其从圆盘部35a的外周边缘沿轴向向内侧弯曲形成。

嵌合圆筒部34以过盈配合内嵌固定于所述外圈2b的轴向外侧端部的内周面。同时，圆盘部35a的轴向内侧面介于密封材料体31b的一部分与内圈2b的轴向外侧端面抵接。

所述密封材料体31b由如同橡胶般的弹性材料制成，其与所述骨架30b粘合固定在一起，并且具有主密封唇32a、32b和形成迷宫密封的帽檐形迷宫密封唇33。主密封唇32a、32b的顶端边缘与内圈3b外周面上施以研磨加工的滑动面21在整个周向滑动接触。

所述主密封唇32a设置于最靠近外部空间的位置，所述迷宫密封唇33位于所述主密封唇32a的径向外侧，同时，所述迷宫密封唇33的顶端位于台阶20的径向外侧并且在径向与台阶20重叠。所述迷宫密封唇33的顶端内周面与台阶20的外周面在整个周向面对挨近。从而在迷宫密封唇33的顶端内周面与台阶20的外周面之间形成轴向迷宫密封。另外，迷宫密封唇33朝轴向外侧沿径向向外倾斜。

另外，所述密封材料体31b将所述骨架30b的圆盘部35a和圆筒部37覆盖而形成帽檐38。帽檐38的内径大于外圈2b轴向外侧端部外周面的直径，外圈2b的外周面与圆盘部35a的轴向内侧面以及帽檐38的内周面三方在外圈2b外侧端部的整个外周空间内围成了一个凹槽。据此，能够挡住外界水分沿外圈2b外周面进入所述迷宫密封唇的内侧。另外，所述密封材料体31覆盖圆盘部35a的轴向内侧，同时在与外圈2b的轴向外端面抵接的圆盘部35a的轴向内侧面整个周向上设有凸条39。据此，能够防止泥水等外界异物通过外圈2b与密封环14c的嵌合面进人内部空间15。

另外，如图10所示，本实施方式提供的支撑车轮的滚动轴承单元1b还具有组合密封部件19a，其由档环40a和密封环41a组成。所述挡环40a系由金属板弯曲形成截面为L字形的圆环，其包括挡环圆筒部42和挡环圆盘部43a。挡环圆盘部43a由挡环圆筒部42从其轴向内端边缘向径向外侧弯曲形成。将所述挡环圆筒部42以过盈配合外嵌于所述内圈3b(与内圈主体7b一起构成所述内圈3b的内圈元件8)的轴向内侧端部，挡环40a便固定于内圈3b。另外，所述密封环41a由金属板制成的骨架45a和弹性材料46a组成。所述弹性材料46a具有多个主密封唇47a、47b、47c。所述骨架45a系由金属板弯曲形成截面为大致L字形的圆环，其包括密封圈圆筒部48和密封圈圆盘部49。密封圈圆盘部49由密封圈圆筒部48从其轴向外端边缘向径向内侧弯曲形成。将所述密封圈圆筒部48以过盈配合内嵌于所述外圈2b的轴向内侧端部，密封环41a便固定于外圈2b。在以上状态下，所述主密封唇47a的顶端边缘与挡环圆盘部43a的轴向外侧面滑动接触。同时，主密封唇47b和47c分别与挡环圆筒部42的外周面在整个周向滑动接触。

另外，构成所述挡环40a的挡环圆盘部43a的轴向内侧面整个周向上粘附固定有编码器17a。编码器17a系由在橡胶或合成树脂等高分子材料中掺入磁性粉末后形成的圆盘形橡胶磁铁或塑料磁铁等永久磁铁，在其轴向内侧面(被检测面)的周向等间隔交替设有S极和N极。编码器17a包住挡环圆盘部43a的外周边缘，其与覆盖密封圈圆筒部48的一部分弹性材料46a的内周面之间形成迷宫密封52。更进一步，在密封圈圆筒部48的内周面与密封圈圆盘部49的轴向内侧的外径上约一半外径之间设有厚壁部53，厚壁部53是弹性材料46a的一部分，其轴向厚度和径向厚度均大于其他部位。厚壁部53的轴向内侧端面是一个圆盘形的台阶面54，台阶面54与覆盖密封圈圆筒部48的顶端内周面的弹性材料之间以截面为四分之一圆弧的外径侧曲面55平滑连接。外径侧曲面55的截面的曲率半径大于所述迷宫密封52的径向间隙宽度。据此，通过迷宫密封52的间隙进入下述辅助密封唇56外径侧空间的异物容易回流至迷宫密封52。

更进一步，辅助密封唇56从所述台阶面54的径向内端向挡环圆盘部43a延伸(各主密封唇47a～47c皆与弹性材料46a成一体)。另外，辅助密封唇56以台阶面54为根端，以喇叭形沿轴向向内侧延伸后与挡环圆盘部43a滑动接触。辅助密封唇56的根端外周面与台阶面54之间以截面为四分之一圆弧的内径侧曲面57平滑连接。

为了使辅助密封唇56适度容易弯曲，并且使通过迷宫密封52进入辅助密封唇56的外径侧空间的异物容易回流至迷宫密封52，需要适当限制内径侧曲面57的截面曲率半径。因此，内径侧曲面57的截面曲率半径设为等于或者略大于辅助密封唇56根端的厚度。

辅助密封唇56位于被称为侧唇的主密封唇47a的外径侧，其目的是抑制异物粘附于主密封唇47a，并不要求具备高度的密封性能。但重要的是，不能因为辅助密封唇56的设置，使装有组合密封部件19a的滚动轴承单元1b的旋转阻力(动摩擦矩)过度增大。为此，本实施方式通过下述手段，抑制了由于设置辅助密封唇56引起的动摩擦矩增大。

辅助密封唇56的截面形状呈楔形，越靠近顶端边缘，其厚度越小。这样的设计，能够降低辅助密封唇56顶端部位的刚度，抑制动摩擦矩的增大。

更进一步，辅助密封唇56的厚度远小于主密封唇47a。具体地说，辅助密封唇56中最厚部位(根端厚度)为主密封唇47a中最薄部位(根端厚度)的1/2以下，优选1/3以下。但考虑到成形的方便，定为1/5以上。这样的设计，能够降低辅助密封唇56整体的刚度，抑制动摩擦矩的增大。

更进一步，密封环41a与挡环40a组装到位后，辅助密封唇56的过盈量远小于主密封唇47a的过盈量。这样的设计，能够使辅助密封唇56的弹性变形量(轴向压缩量)远小于主密封唇47a的弹性变形量，同时能够抑制辅助密封唇56的顶端边缘与挡环圆盘部43a的轴向外侧面之间的滑动接触应力，从而能够抑制滑动阻力的增大。

此外，因为不要求辅助密封唇56具备高度的密封性能，汽车转弯行驶时，密封环41a的中心轴与挡环40a的中心轴将相互倾斜，所以即使辅助密封唇56的顶端从挡环圆盘部43a的轴向外侧面稍稍浮起(过盈量为零或者略有间隙)也无妨。另外，辅助密封唇56的顶端与挡环圆盘部43a的轴向外侧面之间在整个周向即使介于微小间隙相互面对也无妨。

总之，主密封唇47a与迷宫密封52之间设置辅助密封唇56，在辅助密封唇56的外侧与迷宫密封52相连通的部位，设有外部空间58。构成外部空间58的台阶面54的径向内外两个边缘分别通过所述外径侧曲面55、内径侧曲面57与外部空间58的径向内外两个周面平滑连接。更进一步，与内径侧曲面57相连接的辅助密封唇56的外周面朝着其顶端向迷宫密封52方向倾斜。这样的结构能够使猛烈穿过迷宫密封52后刮进外部空间58内的异物改变流向，回流至迷宫密封52。

综上所述，本实施方式提供的支撑车轮的滚动轴承单元1b装有组合密封部件19a，因此能够有效防止泥水等外界异物穿过挡环40a与密封环41a之间密封唇，进入位于主密封唇47a内侧的密封空间。尤其需要一提的是：在主密封唇47a～47c中，最靠近迷宫密封52的是主密封唇47a。当异物粘附于主密封唇47a的外周面时，主密封唇47a的运动将受到影响，其密封性能也会降低。本实施方式提供的结构能够防止异物粘附于主密封唇47a的外周面。也就是说，本实施方式提供的结构，由于设有迷宫密封52、台阶面54以及辅助密封唇56，台阶面54将外部空间58的轴向外侧隔开，辅助密封唇56将外部空间58的内侧隔开。因此，异物进入辅助密封唇56的内侧空间将受到抑制。

其他部位的结构和作用，因为与第一种实施方式相同，所以相同的结构以仅以相同的附图标记标示，不作重复文字说明。

工业实用性

本实用新型提供的滚动轴承单元，尤其适用于汽车车轮。

Claims (1)

1.一种用于支撑车轮的滚动轴承单元，其包括：

外圈，在其内周面上具有外圈滚道；

内圈，其与所述外圈同轴配置，并且在所述内圈的外周面上与所述外圈滚道相对置的部位具有内圈滚道；

多个滚动体，其在所述外圈滚道与所述内圈滚道之间滚动自如；

法兰，其与所述内圈成一体，并且通过锻造从所述内圈的外周面沿径向向外辐射延伸；

密封环，其将所述外圈的内周面与所述内圈的外周面之间的内部空间的端部开口封住，

其特征在于：

在所述内圈的外周面上设有研磨加工后形成的滑动面；所述密封环由固定于所述外圈端部的骨架以及粘附于骨架的弹性密封材料体组成；所述弹性密封材料体至少具有一个与所述滑动面在整个周向接触滑动的主密封唇，并且在所述主密封唇的径向外侧设有一个迷宫密封唇，所述迷宫密封唇的顶端与所述法兰的侧面在周向相对置并贴近，从而与所述法兰的侧面之间形成迷宫密封；

在所述法兰的主体部位的侧面具有冷辗形成的锻造面，在所述锻造面与所述滑动面之间具有台阶，所述迷宫密封唇的顶端位于所述台阶的径向外侧并且与所述台阶在径向重叠。

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