汽车轮毂轴承密封结构和轮毂轴承的制作方法

1.本实用新型属于汽车轮毂轴承领域，具体涉及一种汽车轮毂轴承密封结构和轮毂轴承。


背景技术：

2.轮毂轴承是应用于汽车车轴处用来承重和为车轮轮毂的转动提供精确引导的零部件，既承受轴向载荷又承受径向载荷，是汽车载重和转动的重要组成部分。
3.为防止车轮部分的杂质溅入轴承内部(即安装滚珠的容腔)，常在轴承中设置骨架油封，骨架油封一般压装在外圈中心孔的内壁上，骨架油封的密封唇与大内圈(或者小内圈)的外壁过盈配合而实现密封。但当需要在轴承上安装测量轴承状态的传感器(比如转速传感器、振动传感器、声音传感器、温度传感器)时，轮毂轴承现有的密封结构无法满足使用需求。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型的第一个目的是提供一种汽车轮毂轴承密封结构。本实用新型的第二个目的是提供一种具有前述密封结构的轮毂轴承。
5.为达到上述第一个目的，本实用新型采用如下技术方案：汽车轮毂轴承密封结构，轮毂轴承包括具有法兰盘的大内圈、具有法兰盘的外圈、滚珠和保持架，外圈与大内圈之间容纳滚珠的空间为滚珠安装腔；密封结构包括设在外圈与大内圈之间的阻止外界物质进入滚珠安装腔的骨架油封、以及设在外圈远离大内圈法兰盘的端部的阻止外界物质进入滚珠安装腔的罩壳；轮毂轴承还包括用于测量轮毂轴承状态的测量件，测量件位于罩壳内部，罩壳上设有线束孔，与测量件连接的线束能够通过线束孔而位于罩壳外，线束与线束孔密封连接。
6.上述技术方案中，在外圈的端部设置罩壳，不仅可防止外部车轮部份润滑油与轴承部分润滑脂的隔离，防止车轮部分的杂质溅入轴承内部；而且还使得该轮毂轴承内部具有更多的空间来安装测量件。
7.在本实用新型的一种优选实施方式中，测量件为齿圈，罩壳为abs罩壳；或者测量件为传感器，传感器为转速传感器、振动传感器、声音传感器、温度传感器中的一种或多种。
8.在本实用新型的一种优选实施方式中，罩壳的外壁与外圈的内壁过盈配合，或者罩壳的内壁与外圈的外壁过盈配合。
9.上述技术方案中，采用过盈配合实现固定的方式，相比螺栓连接需设置螺栓连接部和螺栓，采用过盈配合实现固定，可尽量减小小内圈的尺寸，减小该轮毂轴承的体积。
10.在本实用新型的一种优选实施方式中，罩壳压装固定在外圈的端部上。压装工艺相比热套工艺操作更简单，特别适用于无法承受高温的零部件。
11.在本实用新型的一种优选实施方式中，罩壳的端部或外圈的端部具有环形的限位
台阶；当罩壳的外壁与外圈的内壁过盈配合时，限位台阶位于罩壳或外圈的外壁上；当罩壳的内壁与外圈的外壁过盈配合时，限位台阶位于罩壳或外圈的内壁上。
12.上述技术方案中，通过设置限位台阶，可控制罩壳压入外圈的深度，避免罩壳压入深度过大或者过小。
13.在本实用新型的一种优选实施方式中，当限位台阶设在罩壳上时，限位台阶与外圈端面之间设有起密封作用的o型圈；当限位台阶设在外圈上时，限位台阶与罩壳端面之间设有起密封作用的o型圈。
14.上述技术方案中，设置o型圈，可防止水汽通过罩壳与外圈之间的微小间隙进入轴承内部，改善轮毂轴承的密封性能。
15.在本实用新型的另一种优选实施方式中，限位台阶的台阶面上具有环形的凹槽，o型圈卡设在凹槽中。
16.上述技术方案中，o型圈设在限位台阶的凹槽中，安装方便，而且可以防止o型圈脱落。
17.在本实用新型的另一种优选实施方式中，罩壳由塑料制成，罩壳上固设有部分暴露在罩壳外的环形的由金属制成的骨架环；骨架环的外壁与外圈的内壁过盈配合，或者骨架环的内壁与外圈的外壁过盈配合。
18.上述技术方案中，罩壳由塑料制成，成本低，而且塑料具有高度防腐性能；罩壳上固接骨架环以提升罩壳整体的强度，在压装罩壳时，可减小罩壳的变形。
19.为达到上述第二个目的，本实用新型采用如下技术方案：轮毂轴承，轮毂轴承包括具有法兰盘的大内圈、具有法兰盘的外圈、滚珠和保持架，大内圈具有位于其法兰盘一侧的轴向向外延伸的连接柱，外圈套设在大内圈连接柱外，外圈的内壁上设置有第一外滚道，大内圈连接柱的外壁上设置有与第一外滚道相对应的第一内滚道，滚珠通过保持架安装于第一内滚道和第一外滚道之间，该轮毂轴承还具有前述的汽车轮毂轴承密封结构，轮毂轴承上固设有位于罩壳内部的用于测量轮毂轴承状态的测量件，与测量件连接的线束能够通过线束孔而位于罩壳外，线束与线束孔密封连接。
20.在本实用新型的另一种优选实施方式中，该轮毂轴承还包括套装于大内圈连接柱外且与之固接的小内圈，小内圈位于外圈与大内圈之间且远离大内圈法兰盘设置，外圈的内壁上设置有第二外滚道，小内圈的外壁上设置有与第二外滚道相对应的第二内滚道，第二内滚道和第二外滚道之间通过保持架也安装有滚珠。
21.上述技术方案中，设置两套保持架和滚珠，为双列轴承，提升该轮毂轴承的性能和承载能力；而且第二内滚道设在小内圈上，便于滚珠和保持架的安装。
22.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
23.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
24.图1是本技术实施例一的轮毂轴承的结构示意图。
25.图2是图1中的a处局部放大图。
26.图3是本技术实施例二的在罩壳上设置骨架环的示意图。
27.图4是本技术实施例三的限位台阶设在罩壳内壁的示意图。
28.图5是本技术实施例五的轮毂轴承的结构示意图。
29.说明书附图中的附图标记包括：大内圈11、大内圈法兰盘111、螺栓孔111a、环形槽111b、连接柱112、外圈12、第一外滚道12a、第二外滚道12b、滚珠13、保持架14、小内圈15、测量件/齿圈16、骨架油封17、罩壳18、线束孔18a、台阶面18b、台阶壁18c、凹槽18d、o型圈19、骨架环20、车轮螺栓21。
具体实施方式
30.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
33.本实用新型提供了一种汽车轮毂轴承密封结构和轮毂轴承。
34.实施例一
35.如图1所示，本实用新型的轮毂轴承包括具有法兰盘的大内圈11、具有法兰盘的外圈12、滚珠13和保持架14。大内圈11具有位于其法兰盘111左侧的轴向向外延伸的连接柱112，外圈12套设在大内圈连接柱112外。外圈12的内壁上设置有第一外滚道12a，大内圈连接柱112的外壁上设置有与第一外滚道12a相对应的第一内滚道，滚珠13通过保持架14安装于第一内滚道和第一外滚道12a之间，外圈12与大内圈连接柱112之间容纳滚珠13的空间为滚珠安装腔。
36.该轮毂轴承还包括阻止外界物质进入滚珠安装腔的密封结构。具体地，该密封结构包括设在外圈12与大内圈11之间的阻止外界物质进入滚珠安装腔的骨架油封17、以及固设在外圈12远离大内圈法兰盘111的左端部的阻止外界物质进入滚珠安装腔的罩壳18。罩壳18由塑料或金属制成，罩壳18上设有线束孔18a。
37.该轮毂轴承的左端部固设有用于测量轮毂轴承状态的测量件16，测量件16位于罩壳18内部，与测量件16连接的线束能够通过线束孔18a而位于罩壳18外，线束与线束孔18a密封连接，比如线束与线束孔18a采用密封胶密封。
38.在本实施方式中，测量件16为齿圈，罩壳18为abs罩壳。abs罩壳上连接测量传感器，测定单位时间内齿圈16转过的齿数，换算为车轮转速。
39.需要说明的是，测量件16也可为传感器，传感器包括但不限于为转速传感器、振动
传感器、声音传感器、温度传感器中的一种或多种。
40.具体测量件16的结构、连接方式以及其供电方式等均可才采用现有技术，而且其不是本实用新型的创新点，不作阐述。
41.采用这样的技术方案，外圈12的右端部与大内圈11之间用骨架油封17进行密封，外圈12的左端部固接罩壳18实现密封。由此可防止外部车轮部份润滑油与轴承部分润滑脂的隔离，防止车轮部分的杂质溅入轴承内部；而且罩壳18的设置，使得该轮毂轴承内部具有更多的空间来安装测量件16。
42.如图2所示，在本实施方式中，罩壳18的外壁与外圈12的内壁过盈配合，比如将罩壳18压装固定在外圈12的端部。
43.如图2所示，在另一种优选实施方式中，罩壳18右端的端部具有环形的限位台阶，限位台阶位于罩壳18的外壁上。压装罩壳18时，限位台阶的台阶壁18c与外圈12的内壁过盈配合，罩壳18压装到位时，限位台阶的台阶面18b与外圈12的左端面抵紧。
44.由于罩壳18和外圈12均由硬质材料制成，虽然罩壳18和外圈12过盈配合，但由于零件表面凹凸不平，罩壳18与外圈12之间可能会存在有微小的间隙(微观上)，轮毂轴承在长时间的工作运转下，水汽等有可能会通过微观间隙进入轴承内部。为此，在限位台阶与外圈12左端面之间设置起密封作用的o型圈19，比如限位台阶的台阶面18b上开设环形的凹槽18d，o型圈19卡设在凹槽18d中。设置o型圈19后，在罩壳18压装到位后，o型圈19被挤压变形，以防止水汽进入轴承内部，由此改善该轮毂轴承的密封性能。
45.如图1所示，在另一优选的实施方式中，该轮毂轴承还包括套装于大内圈连接柱112外且与之固接的小内圈15，小内圈15位于外圈12与大内圈11之间且远离大内圈法兰盘111设置，即小内圈15设在连接柱112的左端端部。外圈12的内壁上设置有位于第一外滚道12a左侧的第二外滚道12b，小内圈15的外壁上设置有与第二外滚道12b相对应的第二内滚道，第二内滚道和第二外滚道12b之间通过保持架14也安装有滚珠13。
46.在本实施方式中，小内圈15与大内圈11铆接固定，铆接小内圈15与大内圈11的方法为现有技术，在此不详述。
47.图1中所示为，齿圈16固设在小内圈15上且与小内圈15同轴设置，当然，根据实际需求也可将测量件16固设在连接柱112或者罩壳18的内壁上。
48.实施例二
49.本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相同，不同的地方在于，如图3所示，在本实施方式中，罩壳18由塑料制成，罩壳18靠近外圈12的端部固接有环形的骨架环20，骨架环20为金属环，骨架环20部份暴露在罩壳18外，比如骨架环20固接在限位台阶的台阶壁18c上，骨架环20的外壁与外圈12的内壁过盈配合。具体可采用注塑成型的方式使罩壳18与骨架环20固接为一体。
50.在本实施例中，o型圈19环套在骨架环20外，且卡设在凹槽18d中，不仅可防止外部杂质进入轮毂轴承内部，而且将骨架环20与外部隔离，避免骨架环20生锈，延长其使用寿命。
51.实施例三
52.本实施例的结构原理同实施例一和实施例二的结构原理基本相同，不同的地方在于，如图4所示，罩壳18的内壁与外圈12的外壁过盈配合，在本实施例中，限位台阶位于罩壳
18的内壁上。
53.实施例四
54.本实施例的结构原理同实施例一至实施例三的结构原理基本相同，不同的地方在于，限位台阶设置的位置不同，在本实施中，限位台阶设在外圈12上。具体地，当罩壳18的外壁与外圈12的内壁过盈配合时，限位台阶位于外圈12的外壁上；当罩壳18的内壁与外圈12的外壁过盈配合时，限位台阶位于外圈12的内壁上。
55.罩壳18压装到位时，外圈12的限位台阶的台阶面与罩壳18的右端面抵紧。
56.实施例五
57.本实施例的结构原理同实施例一至实施例四的结构原理基本相同，不同的地方在于，如图5所示，在大内圈法兰盘111的端面上具有贯穿设置的螺栓孔111a，车轮螺栓21的头部位于大内圈法兰盘111端面的一侧，比如左侧，车轮螺栓21的螺杆穿过螺栓孔111a后延伸至大内圈法兰盘111的右侧。
58.压装车轮螺栓21时，由于车轮螺栓21与螺栓孔111a是过盈配合，在压装车轮螺栓21后，一方面会使大内圈法兰盘111边缘产生向右的变形翘曲(微观上)，另一方面会造成大内圈法兰盘111右端面靠近螺栓孔111a处有微小的凸起(微观上)。轴承检测时，变形较大的大内圈法兰盘的右端面的跳动度与平面度超差。
59.为解决上述问题，压装车轮螺栓21前，在大内圈法兰盘111远离车轮螺栓21头部的右端面开设以大内圈11的旋转中心为中心设置的环形槽111b，螺栓孔111a设在环形槽111b的底部且与之相通，环形槽111b的径向宽度大于螺栓孔111a的直径。
60.通过设置环形槽111b，在压装车轮螺栓21时，压紧车轮螺栓21引起大内圈法兰盘111的右端面的凸起变形会转移至环形槽111b内。设置环形槽111b虽然能够解决压紧车轮螺栓21在大内圈法兰盘111的右端面引起的凸起变形的问题，但大内圈法兰盘111翘曲的情况仍存在，设置环形槽111b后，环形槽111b作为退刀槽，便于返工时，对大内圈法兰盘111的右端面进行车削加工，提高大内圈法兰盘111的右端面的跳动与平面度，从而提高轮毂轴承精度，减轻汽车在行驶过程中的振动、噪音等现象。
61.在本说明书的描述中，参考术语“优选的实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
62.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。