CN203532546U - 一种新型轮毂轴承单元密封结构 - Google Patents

一种新型轮毂轴承单元密封结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种新型轮毂轴承单元密封结构，属于汽车密封件技术领域。包括不锈钢骨架，包覆在骨架上的密封件以及防尘盖；所述防尘盖侧面部分外表面设有多极磁线圈，与防尘盖粘结在一起；所述密封件设有内唇、中唇、侧唇、外唇以及顶唇，内唇与防尘盖内表面间隙配合，中唇、侧唇、外唇与防尘盖采用过盈配合，顶唇与外法兰内表面紧密接触；防尘盖加装多极磁线圈，避免安装金属齿圈，减轻轮毂轴承整体重量，结构更加紧凑，符合轻量化及紧凑性的设计方案；密封件内唇与防尘盖采用间隙配合，解决了现有轮毂轴承密封结构温升过高，润滑油脂外泄的问题。

Description

一种新型轮毂轴承单元密封结构
技术领域
本实用新型属于密封件技术领域，具体地说，涉及一种新型轮毂轴承单元密封结构。
背景技术
轮毂轴承单元与车轮相连接，是一个较为独立的汽车零部件，由于车轮直接与路面的泥浆、灰尘、水等接触，工作环境较为恶劣，因此需要轮毂轴承单元具有良好的密封性能。同时随着轿车零部件轻量化、紧凑化、多功能化的发展趋势，针对密封结构的作用提出了更多的要求，传统的单一密封作用的密封结构已经满足不了当前要求，多功能的密封结构成为未来密封结构的发展趋势。
中国专利文献（专利号：CN 201902560 U），轿车轮毂轴承单元密封结构设有四唇，该结构在密封性能方面效果显著，但存在如下问题：唇口A直接暴露在防尘盖的外面，泥水、灰尘等杂质容易在唇口堆积，加剧密封唇口的磨损，减损使用寿命；单纯依靠密封件与防尘盖的过盈配合产生接触压力进行密封，经过一段时间使用后容易出现唇口磨损，接触压力下降，密封性能受到影响，油脂流出，泥水、灰尘等容易进入轴承内部，加剧了轮毂轴承的磨损，导致提前失效；该结构只具有单一的密封功能，并未达到密封结构的多功能要求。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中轮毂轴承密封结构功能单一、磨损严重、使用寿命短、易提前失效等缺陷而提出的一种新型轮毂轴承单元密封结构，该新型轮毂轴承单元密封结构实现了轮毂轴承单元密封结构的多功能化，同时省去了金属齿圈，且磁性材料密度很小，符合轿车零部件轻量化、紧凑化以及多功能化的设计思路。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种新型轮毂轴承单元密封结构，包括骨架、密封件、防尘盖及多极磁线圈，其中，密封件一侧包覆固定在骨架的内表面及端部上，另一侧通过唇口支撑在防尘盖的内表面上，多极磁线圈粘结在防尘盖的侧外表面，所述密封件设有五个密封唇，分别为内唇、中唇、侧唇、外唇和顶唇；其中内唇、中唇与防尘盖底面内表面紧密接触，侧唇、外唇与防尘盖侧面内表面紧密接触，形成多个密封腔，顶唇与外法兰采用面面接触形式紧密贴合在一起。
进一步的，内唇与防尘盖采用间隙配合，中唇、侧唇以及外唇与防尘盖采用过盈配合，各唇口与防尘盖配合形成的内腔均装满油脂，中唇、侧唇、外唇均紧密贴压在防尘盖内表面，且过盈量渐进增加；其中外唇的厚度、侧唇的厚度以及内唇的厚度依次减小。
进一步的，中唇的密封件根部具有第一环形凹槽，在所述第一环形凹槽内设有预紧装置。
进一步的，所述的预紧装置为金属弹簧。
进一步的，所述防尘盖侧面内表面采用倾斜布置，所述倾斜斜面与竖直方向的夹角为2~8度。
进一步的，所述骨架侧面采用三段折弯结构。
进一步的，外唇根部设有第二环形凹槽。
进一步的，所述骨架的材料为不锈钢。
本实用新型的有益效果：
所述密封件的中唇、侧唇、外唇与防尘盖分别采用过盈配合，且过盈量依次增加，唇口与防尘盖的过盈量越大，则相互之间的作用力越大，唇口密封性能越好，但磨损程度加剧，采用这样的过盈量渐增设计可以兼顾多个唇口组合的密封性能与抗磨损性能；同时，外唇厚度大于侧唇厚度，内唇厚度最小，侧唇与外唇较厚可以保证唇口的少量磨损不会给密封性能带来太大影响，加强了密封的稳定性和持久性，且不易脱开；内唇与防尘盖采用间隙配合，对内唇厚度要求较低，因此内唇厚度较小，既满足了内唇设定的功能要求，即泄压以及密封，又可以减少材料的使用，降低生产成本。因此，外唇的密封性能最优，侧唇密封性能次之，绝大部分的泥水、灰尘等杂质都被外唇挡住，极少量杂质通过外唇渗入后被侧唇抵挡。中唇与防尘盖的过盈量小，内唇与防尘盖采用间隙配合，二者主要作用是防止轮毂轴承内部的润滑油脂外泄。中唇根部的密封件上设有环形凹槽，环形凹槽内安装有金属弹簧，通过施加预紧力，使得弹簧始终具有向外的张力，当唇口出现接触磨损后，由于弹簧的作用，能够使得唇口保持原有的接触压力，持久起到防尘、防水、密封的作用。
骨架的侧面采用折弯结构，增强了不锈钢骨架的支承能力，提高了骨架的结构强度。
防尘盖侧面采用倾斜布置，与竖直方向夹角为2~8度，在轮毂轴承运转时，防尘盖随着转轴一起转动，产生较大的离心力，带有一定倾斜角度的侧面设计可以借助轮毂轴承的旋转运动，有效地将聚集在防尘盖侧面的泥水甩出，阻止泥水渗入密封结构的内部。
顶唇采用平面布置形式，与外法兰内表面采用面面接触，接触面积更大，密封性能更加优越，同时外法兰与悬架连接，处于静止状态，因此顶唇与外法兰之间不存在运动磨损，使用寿命较长。
附图说明
图1是本实用新型的具体结构示意图；
图2是本实用新型安装于轮毂轴承单元的具体结构示意图；
图中，1—不锈钢骨架、2—密封件、3—多极磁线圈、4—防尘盖、5—金属弹簧、6—滚珠、7—外法兰螺栓孔、8—保持架、9—内圈、10—密封结构、11—外法兰、12—内法兰、13—车轮螺栓；A—顶唇、B—外唇、C—防尘盖侧面内表面、D—侧唇、E—环形凹槽、F—中唇、G—环状腔室、H—内唇、I—防尘盖底面内表面、J—不锈钢骨架侧面；K—防尘盖侧面倾斜角、L—第一环形凹槽；H-H—内唇厚度、D-D—侧唇厚度、B-B—外唇厚度。
具体实施方式
下面对具体实施步骤进一步说明：
本实用新型的一种新型轮毂轴承单元密封结构，如图1、2所示，包括不锈钢骨架1，包覆在骨架上的密封件2、多极磁线圈3、防尘盖4、以及金属弹簧5；其中骨架1与密封件2相粘结进行固定，骨架侧面J采用三段折弯结构形式，可以进一步提高骨架1的支承能力和支承的稳定性，提高骨架1的结构强度；将骨架1与密封件2与防尘盖4一起作为整体密封结构10压入轮毂轴承内部，不锈钢骨架1与外法兰11内表面紧密接触；防尘盖4与内圈9紧密接触并共同运转，多极磁线圈3安装于防尘盖4侧面外部，检测车轮转速信号，并传送到ABS***。内法兰12通过车轮螺栓13连接车轮，外法兰11通过螺栓孔7，采用螺栓与悬架相连，密封结构10、滚珠6、保持架8以及内圈9均位于内法兰12与外法兰11之间。
密封件2设有内唇H、中唇F、侧唇D、外唇B、顶唇A，其中内唇H、中唇F与防尘盖底面内表面I紧密接触，侧唇D、外唇B与防尘盖侧面内表面C紧密接触，形成多个密封腔，顶唇A与外法兰11采用面面接触形式，紧密贴合在一起，起到良好的防尘、密封效果；各个唇口与防尘盖4配合形成的各腔室内均装满润滑油脂，既可以减缓唇口与防尘盖4的摩擦，同时可以有效抵挡灰尘、泥水等杂质的倾入。当轮毂轴承运转生热，内部空间温度升高，气压增大，这时油脂会有外泄的趋势，由于内唇H与防尘盖4内表面采用间隙配合，形成外泄通道，实现了轮毂轴承高速运转时内部气体压力的***，减小了内部空间与外界压差，减缓了油脂的泄露；另外间隙配合也减小了内唇H与防尘盖4内表面的摩擦，有效降低了温升以及内唇H的磨损，延长了使用寿命。中唇F、侧唇D、外唇B均紧密贴压在防尘盖4内表面，且过盈量渐进增加；外唇厚度B-B、侧唇厚度D-D与内唇厚度H-H也采用渐进设计，厚度依次减小；外唇B密封性能最优，侧唇D密封性能次之。当外界的灰尘、泥水等杂质通过防尘盖4的侧面缺口进入，很大一部分杂质都被外唇B挡住，极少量杂质通过外唇B渗入后也会被侧唇D抵挡，有效阻止了灰尘、泥水等杂质进入轮毂轴承的内部；中唇F与内唇H主要用来防止轮毂轴承内部空间的润滑油脂外泄。中唇F根部的密封件上设有第一环形凹槽L，第一环形凹槽L内安装有金属弹簧5，在装配金属弹簧5时，通过给其施加预紧力，使得金属弹簧5安装到位后始终具有向外的张力，则中唇F、侧唇D可以始终接触在防尘盖4内表面且保持一定的压力，当防尘盖4运转一定时间后，与防尘盖4接触的密封唇口会有一定程度的磨损，预紧力下降，由于金属弹簧5的作用，能够使得唇口与防尘盖4始终保持原有的接触压力，这样润滑油脂不会向外泄露，灰尘、泥水等杂质也不易进入密封结构的内部，大大增强了本实用新型的防尘性、防泥水性以及防漏脂能力，有效延长了轮毂轴承的使用寿命。
外唇B根部设有第二环形凹槽E，当泥水等杂质通过防尘盖4侧面入口进入后，第二环形凹槽E可以储存杂质，阻止杂质进入内腔；密封件2、防尘盖侧面内表面C、侧唇D上部与外唇B下部形成密闭的环状腔室G，可以有效存储润滑油脂，防止油脂的外泄，同时当灰尘、泥水等杂质通过外唇B进入时，可以起到储存杂质的作用，具有良好的密封性能。防尘盖侧面内表面C与竖直方向的夹角K介于2~8度，呈倾斜布置形式，在轮毂轴承运转时，防尘盖4与轮毂轴承一起转动，产生较大的离心力，带有一定倾斜角度的侧面设计可以有效地将聚集在内表面C的泥水甩出，避免了泥水等杂质渗入密封结构的内部，提高了密封结构的使用寿命。

Claims (8)

1. 一种新型轮毂轴承单元密封结构，包括骨架（1）、密封件（2）、多极磁线圈（3）及防尘盖（4），其中，密封件（2）一侧包覆固定在骨架（1）的内表面及端部上，另一侧通过唇口支撑在防尘盖（4）的内表面上，多极磁线圈（3）粘结在防尘盖（4）的侧外表面，其特征在于：所述密封件（2）设有五个密封唇，分别为内唇（H）、中唇（F）、侧唇（D）、外唇（B）和顶唇（A）；其中内唇（H）、中唇（F）与防尘盖（4）底面内表面紧密接触，侧唇（D）、外唇（B）与防尘盖（4）侧面内表面紧密接触，形成多个密封腔，顶唇（A）与外法兰（11）采用面面接触形式紧密贴合在一起。
2.根据权利要求1所述的一种新型轮毂轴承单元密封结构，其特征在于：内唇（H）与防尘盖（4）采用间隙配合，中唇（F）、侧唇（D）以及外唇（B）与防尘盖（4）采用过盈配合，各唇口与防尘盖（4）配合形成的内腔均装满油脂，中唇（F）、侧唇（D）、外唇（B）均紧密贴压在防尘盖（4）内表面，且过盈量渐进增加；其中外唇（B）的厚度、侧唇（D）的厚度以及内唇（H）的厚度依次减小。
3.根据权利要求1所述的一种新型轮毂轴承单元密封结构，其特征在于：中唇（F）的密封件根部具有第一环形凹槽（L），在所述第一环形凹槽（L）内设有预紧装置。
4.根据权利要求3所述的一种新型轮毂轴承单元密封结构，其特征在于：所述的预紧装置为金属弹簧（5）。
5.根据权利要求1所述的一种新型轮毂轴承单元密封结构，其特征在于：所述防尘盖（4）侧面内表面采用倾斜布置，所述倾斜斜面与竖直方向的夹角K为2~8度。
6.根据权利要求1所述的一种新型轮毂轴承单元密封结构，其特征在于：所述骨架（1）侧面采用三段折弯结构。
7.根据权利要求1所述的一种新型轮毂轴承单元密封结构，其特征在于：外唇（B）根部设有第二环形凹槽（E）。
8.根据权利要求1所述的一种新型轮毂轴承单元密封结构，其特征在于：所述骨架（1）的材料为不锈钢。
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