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CN102917889B - 车轮轴承装置 - Google Patents

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CN102917889B
CN102917889B CN201180015822.1A CN201180015822A CN102917889B CN 102917889 B CN102917889 B CN 102917889B CN 201180015822 A CN201180015822 A CN 201180015822A CN 102917889 B CN102917889 B CN 102917889B
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cylindrical portion
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NTN Corp
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Abstract

提供了一种车轮轴承装置，使得可以防止雨水等进入到转向节和所述轴承装置之间的装配部中，并因此可以得到改进的耐用性。在外构件（2）的内端处形成有装配在转向节（7）中的筒状先导部（11）。该先导部（11）由两个引导部形成，这两个引导部包括位于端面部的第一引导部（11a）以及位于车体安装凸缘（2b）所在的部位的第二引导部（11b）。第一引导部（11a）与转向节（7）之间的装配宽度（A）被设定为大于第二引导部（11b）与转向节（7）之间的装配宽度（B）（A>B）。此外，第一引导部（11a）的外径（D1）被设定为小于第二引导部（11b）的外径（D2）（D1<D2）。在位于第二引导部（11b）与车体安装凸缘（2b）之间的角部中安装有密封圈（12），并且该密封圈与形成于转向节（7）的端部的内径中的倒角部（15）弹性接触。

Description

车轮轴承装置
技术领域
本发明大致涉及一种用于以可旋转的方式支撑诸如汽车之类的车辆的车轮的车轮轴承装置，并且更具体地，本发明涉及这样一种车轮轴承装置，这种车轮轴承装置旨在防止雨水等进入车辆转向节的装配部而提高车轮轴承装置的耐用性。
背景技术
诸如汽车的车辆的动力传递装置不仅需要将汽车的发动机动力传递到车轮，而且还需要在车辆在粗糙路面上行驶或转弯期间允许从车轮产生径向、轴向以及瞬间位移。相应地，（插设在发动机侧和驱动轮侧之间的）驱动轴的一端经由滑动型等速万向接头连接至差动齿轮，并且另一端经由包括固定型等速万向接头的车轮轴承装置连接至驱动轮。此外，不需要用来将动力传递至车轮的其它部件经由车轮轴承装置连接至从动轮。
车轮轴承装置通常被装配在悬架装置的转向节形成部分中。因为转向节形成有用于紧固车轮轴承装置的安装部和供诸如驱动轴以及等速万向接头之类的旋转构件穿过的开口，所以雨水等可能会经由形成于旋转构件和转向节之间的环形空间而进入到转向节和车轮轴承装置之间的装配表面中。此外，雨水等可能会经由转向节中的形成用于车轮轴承的闭合盖子的紧固部分而进入到车轮轴承装置内。
通常，密封件被安装在车轮轴承装置的外构件和内构件之间以防止雨水等进入到车轮轴承装置中。然而，不可能防止雨水等经由转向节和装配在转向节中的外构件之间的装配部而进入。相应地，有时候可能会在转向节和外构件之间的装配部中产生灰尘，因而很难从转向节拆除车轮轴承装置。除了这个问题之外，需要在闭合盖子型的转向节中增设新的密封件，部件的数量将因此而增多。
而且，当为减轻重量而使用铝合金转向节时，可能会因为进入到钢制的转向节和铝合金制的外构件之间的装配部中的雨水等而产生电蚀。因此，需要确保防止雨水等进入到转向节和外构件之间的装配部中。
为了解决这样的问题，已经提出了一种如图10所示的车轮轴承装置。该车轮轴承装置包括毂轮51以及装配在毂轮51中的车轮轴承52。车轮轴承52包括装配在铝合金制的转向节53中的外构件54以及经由双列滚珠55、55插入在外构件54中的一对内圈56。毂轮51的一端具有车轮安装凸缘57，沿着车轮安装凸缘的外周等距地安装有毂螺栓57a，车轮W经由制动转子R安装至该车轮安装凸缘。
等速万向接头58包括外接头构件59、接头内圈（未示出）、保持架以及扭矩传递滚珠。外接头构件59被形成为一体式主体，该一体式主体包括杯状的口部60、形成口部60的底部的肩部61以及从肩部61轴向延伸的茎部62。茎部62的外周形成有锯齿62以及位于锯齿62a的端部上的外螺纹62b。毂轮51和外接头构件59由紧固螺母63可拆卸地组合，内圈56的端面抵靠外接头构件59的肩部61。
密封件64、65安装在形成于外构件54和内圈56之间的环形空间的开口中，以防止密封在车轮轴承中的油脂泄露，并防止雨水和灰尘等从外部进入到车轮轴承内。
如图11的局部放大图所示，转向节66的开口66具有大径内周面66a、内径略小于该大径内周面66a的小径内周面66b以及大径内周面66a和小径内周面66b之间的阶梯表面66c。密封件65包括金属芯67、第一密封部68、第二密封部69、盖部70以及抛油环71。
金属芯67适于被压配合在外构件54的端部的内周中，并且其径向内端朝向内圈56的外周延伸。第一密封部68由诸如合成橡胶等的非导电材料形成，并且具有在三个方向延伸的三个密封唇，以便与压配合在内圈56的外周上的抛油环71滑动接触。第二密封部69由诸如合成橡胶等的非导电材料形成，并且具有适于与转向节53的开口66中的阶梯表面66c压接触的填塞状密封唇。盖部分70由诸如合成橡胶等的非导电材料形成，并且覆盖第一密封部68和第二密封部69之间的金属芯67。
在车辆行驶期间，溅在转向节53和等速万向接头58之间的空间中的雨水等将经由转向节53的开口66而进入到外构件54和内圈56之间的开口以及外构件54和转向节53之间的装配部72中的间隙中。
在这种情况下，可以通过因第一密封部68和抛油环71的协作而闭合外构件54和内圈56之间的开口，来防止雨水等进入到车轮轴承内。
此外，还可通过因第二密封部69和转向节53的阶梯表面66c之间的协作而闭合外构件54和转向节53之间的空间，来防止雨水等进入到外构件54和转向节53之间的装配部72中的间隙中。因此，可以在不新增密封件以及增加部件数量的情况下确保防止在转向节53和外构件54之间的装配部72中产生电蚀（见下述的专利文献1）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-172912号公报。
发明内容
本发明要解决的技术问题
在现有技术的这种车轮轴承装置中，因为第二密封部69的填塞状密封唇被形成为具有突出的轮廓以便与转向节53的阶梯表面66c压接触，所以在组装的过程中以及车轮轴承的运输过程中或在将车轮轴承装置组装至车辆的过程中，其往往会与其它部件接触，并因此会受到损坏。这不仅导致难以处理以及组装效率降低的问题，而且还会降低质量的稳定性。
因此，本发明的一个目的是提供一种车轮轴承装置，这种车轮轴承装置可解决以上所描述的现有技术中的问题，并因此可以通过防止雨水、灰尘等进入到车轮轴承装置的外构件和转向节之间的装配部中而提高车轮轴承装置的耐用性。
解决问题的技术手段
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括：外构件，该外构件的外周上一体地形成有待被安装在转向节上的车体安装凸缘并且内周上一体地形成有双列外滚道表面；内构件，该内构件包括毂轮并且在该内构件的外周上形成有与所述双列外滚道表面对置的双列内滚道表面，所述毂轮的一端上一体地形成有车轮安装凸缘并且该毂轮具有轴向延伸的筒状部；以及双列滚动元件，所述双列滚动元件经由保持架容纳在所述内构件的所述内滚道表面和所述外构件的所述外滚道表面之间；所述车轮轴承装置的特征在于，所述外构件的内侧端上形成有适于装配在所述转向节中的筒状的先导部，所述先导部由两个引导部形成，所述两个引导部包括在所述外构件的内侧端面那一侧形成的第一引导部以及在所述外构件的所述车体安装凸缘那一侧形成的第二引导部；所述第一引导部与所述转向节装配的装配宽度A被设定为大于所述第二引导部与所述转向节装配的装配宽度B（A>B）；所述第一引导部的外径D1被设定为小于所述第二引导部的外径D2（D1<D2）；并且在所述第一引导部和所述第二引导部中的任一个上布置有适于与所述转向节的内周弹性接触的密封圈。
在第一代至第四代的车轮轴承装置中，车轮轴承装置包括外构件，该外构件的外周上一体地形成有待被安装在转向节上的车体安装凸缘并且内周上一体地形成有双列外滚道表面，因为其特征在于，所述外构件的内侧端上形成有适于装配在所述转向节中的筒状的先导部，所述先导部由两个引导部形成，所述两个引导部包括在所述外构件的内侧端面那一侧形成的第一引导部以及在所述外构件的所述车体安装凸缘那一侧形成的第二引导部；所述第一引导部与所述转向节装配的装配宽度A被设定为大于所述第二引导部与所述转向节装配的装配宽度B（A>B）；所述第一引导部的外径D1被设定为小于所述第二引导部的外径D2（D1<D2）；并且在所述第一引导部和所述第二引导部中的任一个上布置有适于与所述转向节的内周弹性接触的密封圈，所以在外构件的插入期间，可以在由具有较小直径的第一引导部引导的情况下，将第二引导部装配在转向节中。相应地，外构件的轴向中心可以对应于转向节的轴向中心，并因此可以抑制它们的倾斜。因此，可以提供这样一种车轮轴承装置，这种车轮轴承装置可以防止密封圈和转向节受到损坏，并且可以改进密封性并因防止雨水等进入到转向节和外构件之间的装配部中而提高耐用性。
根据本发明的第二方面，优选的是，所述转向节的适于被装配在所述外构件的所述先导部上的内径部由两个内径部形成，所述两个内径部包括所述车体安装凸缘那一侧的第一内径部以及从所述第一内径部轴向延伸的第二内径部，并且所述转向节的所述内径部与所述先导部之间的引导间隙在所述第一引导部那一侧大于在所述第二引导部那一侧。这使得在插入外构件期间，可以在由具有较小直径的第一引导部引导的状态下，将第二引导部装配在转向节中。相应地，外构件的轴向中心可以对应于转向节的轴向中心，并因此可以抑制它们的倾斜。因此，可以容易地将外构件装配到转向节中，而不会对密封圈和转向节造成损坏。
根据本发明的第三方面，优选的是，在由所述先导部的所述第二引导部和所述车体安装凸缘形成的角部上安装有密封圈，所述第二内径部上形成有倒角部，并且所述密封圈与所述倒角部弹性接触（见图2和图3的实施方式）。
根据本发明的第四方面，优选的是，所述先导部的所述第二引导部的外周上形成有环形槽，所述密封圈被安装在所述环形槽中并与所述转向节的所述第二内径部弹性接触（见图5和图6的实施方式）。
根据本发明的第五方面，还优选的是，所述密封圈具有圆形截面，并且所述环形槽被形成为具有与所述密封圈的截面对应的大致半圆形截面。这使得可以改进密封圈在环形槽中的安装稳定性，并因此可以改进转向节和外构件之间的装配部的密封性。此外，由于凹口效应，可以减少环形槽中的应力集中，并因此可以改进先导部的强度（见图6（a）的实施方式）。
根据本发明的第六方面，优选的是，所述密封圈被形成为具有大致X形的截面。这使得可以将密封圈的过盈量设定得充分大，并因此可以改进转向节和外构件之间的装配部（见图6（b）的实施方式）。
根据本发明的第七方面，优选的是，在形成于所述外构件和所述内构件之间的环形空间的内侧开口中安装有密封件，所述密封件包括金属芯和经由硫化附着一体地附着至所述金属芯的密封构件，所述金属芯包括适于装配到所述外构件的所述先导部中或所述外构件的所述先导部上的筒状的装配部以及从该装配部轴向延伸的筒状部，所述金属芯的所述筒状部形成所述第一引导部，所述先导部形成所述第二引导部，并且所述密封圈经由硫化附着一体地附着至所述筒状部的外周。这使得可以密封形成于外构件和内构件之间的环形空间的开口，并且在外构件的插入期间，可以在由具有较小直径的第一引导部引导的情况下，将外构件的先导部装配在转向节中。相应地，外构件的轴向中心可以对应于转向节的轴向中心，并因此可以抑制它们的倾斜。因此，可以提供这样一种车轮轴承装置，这种车轮轴承装置可以防止密封圈和转向节受到损坏，并且可以改进密封性并因防止雨水等进入到转向节和外构件之间而提高耐用性。
根据本发明的第八方面，优选的是，在形成于所述外构件和所述内构件之间的环形空间的内侧开口中安装有密封件，所述密封件被形成为组合式密封件，该组合式密封件包括互相对置地布置的环形密封板和抛油环，所述密封板包括金属芯和经由硫化附着一体地附着至所述金属芯的密封构件，所述金属芯包括筒状对折并且适于压配合到所述外构件的所述先导部的内周中的装配部、适于与所述先导部的端面紧密接触的凸缘部、从所述凸缘部轴向延伸的筒状部以及从所述装配部径向向内延伸的径向内部，并且所述密封构件包括径向向外倾斜的侧唇以及朝向所述轴承的内侧倾斜的油脂唇，所述抛油环被形成为具有大致L形的截面并包括适于被压配合到所述内构件的外周上并且以预定的径向过盈量与所述油脂唇滑动接触的筒状部以及适于以预定的轴向过盈量与所述侧唇滑动接触的直立部，所述金属芯的所述筒状部形成所述第一引导部，所述先导部形成所述第二引导部，并且所述密封圈经由硫化附着一体地附着至所述筒状部的外周。这使得可以通过抑制过盈量的消散而改进密封件的定位精度和车轮轴承装置的密封性（见图7的实施方式）。
根据本发明的第九方面，优选的是，在形成于所述外构件和所述内构件之间的环形空间的内侧开口中安装有密封件，所述密封件被形成为一体式密封件，该一体式密封件包括金属芯和经由硫化附着一体地附着至所述金属芯的密封构件，所述金属芯包括适于被压配合到形成在所述外构件的所述先导部上的小径部上的筒状的装配部、从所述装配部轴向延伸并且直径小于所述装配部的直径的筒状部以及径向内部，所述密封构件包括适于以预定的径向过盈量与所述内构件的外周滑动接触的径向唇，所述金属芯的所述筒状部形成所述第一引导部，所述先导部形成所述第二引导部，并且所述密封圈经由硫化附着一体地附着至所述筒状部的外周（见图8的实施方式）。
根据本发明的第十方面，还优选的是，所述内构件上安装有脉冲圈，所述脉冲圈包括具有筒状的径向外部并且适于被压配合到所述内构件上的由钢板制成的支撑环以及经由硫化附着一体地附着在所述径向外部上的磁性编码器，一转速传感器插入所述转向节中直至抵靠或紧邻地定位至所述金属芯的所述筒状部而经由所述金属芯的所述筒状部与所述磁性编码性对置地布置，并且所述金属芯由非磁性钢板挤压而成。这使得可以在旋转检测传感器和磁性编码器之间获得期望的气隙，并因此可以通过省略复杂的气隙高整而改进组装车轮轴承组件的可作业性（见图8的实施方式）。
根据本发明的第十一方面，还优选的是，所述外构件的所述先导部上安装有杯状的帽盖，所述帽盖包括适于被压配合在所述外构件的所述先导部的内周中的筒状的装配部、从所述装配部径向向外延伸并对折而且适于与所述先导部的端面紧密接触的凸缘部、从所述凸缘部轴向延伸的筒状部以及从所述筒状部径向向内延伸的底部，所述帽盖的所述筒状部形成所述第一引导部，所述先导部形成所述第二引导部，并且所述密封圈经由硫化附着一体地附着至所述凸缘部的外周（见图9的实施方式）。
发明效果
根据本发明的车轮轴承装置，因为其包括：外构件，该外构件的外周上一体地形成有待被安装在转向节上的车体安装凸缘并且内周上一体地形成有双列外滚道表面；内构件，该内构件包括毂轮并且在该内构件的外周上形成有与所述双列外滚道表面对置的双列内滚道表面，所述毂轮的一端上一体地形成有车轮安装凸缘并且具有轴向延伸的筒状部；以及双列滚动元件，所述双列滚动元件经由保持架容纳在所述内构件的所述内滚道表面和所述外构件的所述外滚道表面之间；所述车轮轴承的特征在于，所述外构件的内侧端上形成有适于装配在所述转向节中的筒状的先导部，所述先导部由两个引导部形成，所述两个引导部包括在所述外构件的内侧端面那一侧形成的第一引导部以及在所述外构件的所述车体安装凸缘那一侧形成的第二引导部；所述第一引导部与所述转向节装配的装配宽度A被设定为大于所述第二引导部与所述转向节装配的装配宽度B（A>B）；所述第一引导部的外径D1被设定为小于所述第二引导部的外径D2（D1<D2）；并且在所述第一引导部和所述第二引导部中的任一个上布置有适于与所述转向节的内周弹性接触的密封圈，所以在外构件的插入期间，可以在由具有较小直径的第一引导部引导的状态下，将外构件的先导部装配在转向节中。相应地，外构件的轴向中心可以对应于转向节的轴向中心，并因此可以抑制它们的倾斜。因此，可以提供这样一种车轮轴承装置，这种车轮轴承装置可以防止密封圈和转向节受到损坏，并且可以改进密封性并且因防止雨水等进入到转向节和外构件之间的装配部中而提高耐用性。
附图说明
图1是本发明的车轮轴承装置的第一实施方式的纵剖视图；
图2是图1的局部放大图；
图3是图2的局部放大图；
图4是示出外构件到转向节的组装步骤的说明性图；
图5的（a）是示出图2的变型例的局部放大图；图5的（b）是（a）的局部放大图；
图6的（a）和（b）是示出图5的（b）的变型例的局部放大图；
图7是示出本发明的车轮轴承装置的第二实施方式的局部放大图；
图8是示出本发明的车轮轴承装置的第三实施方式的局部放大图；
图9是示出本发明的车轮轴承装置的第四实施方式的局部放大图；
图10是示出安装现有技术的车轮轴承装置的车轮支撑结构的纵向剖视图；以及
图11是图10的局部放大图。
具体实施方式
实施本发明的一个优选的模式是一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括：外构件，该外构件的外周上一体地形成有待被安装在转向节上的车体安装凸缘并且内周上一体地形成有双列外滚道表面；内构件，该内构件包括毂轮和内圈，所述毂轮的一端上一体地形成有车轮安装凸缘，该毂轮具有与所述双列外滚道表面对置的所述双列内滚道表面之一，并且该毂轮具有从所述内滚道表面轴向延伸的筒状部；以及双列滚动元件，所述双列滚动元件经由保持架容纳在所述内构件的所述内滚道表面和所述外构件的所述外滚道表面之间；所述车轮轴承装置的特征在于，所述外构件的内侧端上形成有适于装配在所述转向节中的筒状的先导部，所述先导部由两个引导部形成，所述两个引导部包括在所述外构件的内侧端面那一侧形成的第一引导部以及在所述外构件的所述车体安装凸缘那一侧形成的第二引导部；所述第一引导部与所述转向节装配的装配宽度A被设定为大于所述第二引导部与所述转向节装配的装配宽度B（A>B）；所述第一引导部的外径D1被设定为小于所述第二引导部的外径D2（D1<D2）；并且在所述第一引导部和所述第二引导部中的任一个上布置有适于与所述转向节的内周弹性接触的密封圈。
第一实施方式
将参照附图描述本发明的优选实施方式。图1是本发明的车轮轴承装置的第一实施方式的纵剖视图；图2是图1的局部放大图；图3是图2的局部放大图；图4的（a）、（b）和（c）是示出外构件到转向节的组装步骤的说明性图；图5的（a）是示出图2的变型例的局部放大图；图5的（b）是（a）的局部放大图；并且图6的（a）和（b）是示出图5的（b）的变型例的局部放大图。在以下的描述中，将安装到车辆上时轴承装置的外侧称为“外侧”（图1中的左侧），将安装到车辆上时轴承装置的内侧称为“内侧”（图1中的右侧）。
图1中示出的车轮轴承装置是用于从动轮的所谓的“第三代”类型，并且包括内构件1、外构件2以及容纳在内构件1和外构件2之间的双列滚动元件（滚珠）3、3。内构件1包括毂轮4和以预定的过盈量压配合到该毂轮4上的内圈5。
毂轮4的外侧端上一体地形成有用于安装车轮（未示出）的车轮安装凸缘6，并在外周上形成有一个（外侧）内滚道表面4a，筒状部4b从所述内滚道表面4a轴向延伸。车轮安装凸缘6具有周向地位于等距的位置处的毂螺栓6a，并且在毂螺栓6a之间形成有圆形孔6c以减轻重量。
内圈5的外周上形成有另一（内侧）内滚道表面51，并且被压配合在毂轮4的筒状部4b上以形成背靠背双联型双列角接触滚珠轴承，并且通过使筒状部4b的端部轴向向外塑性变形而形成敛缝部4c，在由敛缝部4c施加预定的轴承预压力的情况下轴向紧固在毂轮4上，。内圈5和滚动元件3、3由诸如SUJ2的高碳铬钢形成，并通过浸入淬火硬化至其芯部而具有58～64HRC的硬度。
毂轮4由碳含量按重量计为0.40～0.80%的中高碳钢（例如，S53C）制成，并通过高频感应淬火而硬化成使得内滚道表面4a以及从车轮安装凸缘6的内侧基部6b到筒状部4b的区域具有58～64HRC的表面硬度。敛缝部4c未被硬化而是保持锻造之后的硬度。这使得能够使车轮安装凸缘6具有足够的机械强度，以抵抗旋转弯曲，并改进供内圈5装配的筒状部4b的抗微动磨损性能，并且能够顺利地实施敛缝部4c的塑性加工，而不会产生任何微小的裂纹。
外构件2的外周上形成有适于安装在转向节7上的车体安装凸缘2b，并且内周上形成有与所述内构件1的双列内滚道表面4a、5a对置的双列外滚道表面2a、2a。双列滚珠3、3被容纳在那些外滚道表面和内滚道表面之间并且由保持架8、8以可旋转的方式保持。密封件9安装在形成于外构件2和内构件1之间的外侧开口中，以防止雨水或灰尘从外部进入轴承。另一方面，内侧开口由转向节7的底部7a闭合，以保护安装在内侧开口上的脉冲圈10，并防止密封在轴承内的润滑油脂泄露，而且还可以防止雨水等进入到车轮轴承内。
外构件2由碳含量按重量计为0.40～0.80%的中高碳钢（例如，S53C）制成，并且至少双列外滚道表面2a、2a通过高频感应淬火而硬化成具有58～64HRC的表面硬度。
尽管此处示出的是使用滚珠作为滚动元件3的双列角接触滚珠轴承，但本发明并不限于这样的轴承，而是可以应用于使用圆锥滚子作为滚动元件3的双列圆锥滚子轴承。此外，本发明不但可以应用于第三代结构，而且还可以应用于第二代结构（其中一对内圈被压配合在毂轮上）以及第二代至第四代结构（其中毂轮和等速万向接头的外接头构件被包括在内构件中）。
在该实施方式中，转向节7一体地形成有底部7a，该底部用作闭合外构件2的内侧开口的盖子或罩。外构件2在该外构件2的内侧端的外周上形成有适于被装配到转向节7中的先导部11，并且可通过从转向节内侧紧固螺栓V而被一体地紧固至转向节7。如图2所示，诸如O形圈的密封圈12被插设在位于转向节7和外构件2的先导部11之间的装配部中。
该内圈12由NBR（丁腈橡胶）形成，并且橡胶的物理特性值的永久压缩应变被设定为在120℃×70小时下是40%以下，并且其TR 10值（伸长比50%）被设定在-20℃以下。此处，“TR 10值”是指低温领域橡胶应变的回复，并且大致对应于橡胶弹性的回复程度（TR是“温度回缩”的缩写）。除了NBR之外，密封构件12的材料的例子有：例如，HNBR（氢化丁腈橡胶）、EPDM（三元乙丙橡胶）、耐热以及耐化学性优良的ACM（聚丙烯酸橡胶）、FKM（氟橡胶）或硅橡胶。
在该实施方式中，外构件2的先导部11由两个引导部形成，所述两个引导部包括在外构件2的内侧端面那一侧形成的第一引导部11a以及在外构件2的车体安装凸缘2b那一侧形成的第二引导部11b。第一引导部11a与转向节7装配的装配宽度A被设定为大于第二引导部11b与转向节7装配的装配宽度B（A>B）。此外，如图3的放大图所示，第一引导部11a的外径D1被设定为小于第二引导部11b的外径D2（D1<D2）。在由第二引导部11b和车体安装凸缘2b形成的角部上形成有环形槽13，并且在该环形槽13中容纳有密封圈12。
另一方面，转向节7的适于被装配在外构件2的先导部11上的内径部14由两个内径部形成，所述两个内径部包括车体安装凸缘7a那一侧的第一内径部14a以及端面7b那一侧的第二内径部14b。在第二内径部14a上形成有倒角部15，以便与密封圈12弹性接触。此外，转向节7的内径部14和外构件2的先导部11之间的引导间隙在第一引导部11a那一侧大于在第二引导部11b那一侧。更优选地，引导间隙在第一引导部11a那一侧被设定为0.30mm（直径）以下，并在第二引导部11b那一侧被设定为0.10mm（直径）以下。这使得可以在外构件2的插入期间，在保持由具有较小直径的第一引导部11a引导的状态下，将第二引导部11b装配在转向节7中。相应地，外构件2的轴向中心可以对应于转向节7的轴向中心，并因此可以抑制它们的倾斜。因此，可以容易地将外构件2装配在转向节7中，而不会对二者造成损坏。
接着将参照图4描述将外构件2组装到转向节7的步骤。
首先，如图4的（a）所示，将密封圈12安装在外构件2的先导部11中的环形槽13中（图3）。然后，如图4的（b）所示，将先导部11的第一引导部11a插入在转向节7的第一内径部14a中，然后，在保持由具有较小直径的第一引导部11a引导的状态下，将第二引导部11b插入在第二直径部14b中，直到转向节7的端面7b抵靠外构件2的车体安装凸缘2b的侧表面（图4的（c））。
根据本发明，因为外构件2的先导部11由包括第一引导部11a和第二引导部11b的两个引导部形成，并且第一引导部11a与转向节7装配的装配宽度A被设定为大于第二引导部11b与转向节7装配的装配宽度B（A>B），而且第一引导部11a那一侧相对于转向节7的引导间隙被设定为大于第二引导部11b那一侧的引导间隙，所以可以在插入外构件2期间，在保持由具有较小直径的第一引导部11a引导的状态下，将第二引导部11b装配在转向节7中。相应地，外构件2的轴向中心可以对应于转向节7的轴向中心，并因此可以抑制它们的倾斜。因此，可以提供这样一种车轮轴承装置，这种车轮轴承装置可以防止密封圈12和转向节7受到损坏，并且可以改进密封性并因通过防止雨水等进入到转向节7和外构件2之间的装配部中而提高耐用性。
图5的（a）示出了图1、图2和图3中示出的实施方式的变型例。在该实施方式中，外构件2’的先导部16由两个引导部形成，所述两个引导部包括外构件2’的端面那一侧的第一引导部11a以及车体安装凸缘2b那一侧的第二引导部16a，并且第一引导部11a与转向节7装配的装配宽度A被设定为大于第二引导部16a与转向节7装配的装配宽度B（A>B）。此外，如图5的（b）的放大图所示，第一引导部11a的外径D1被设定为小于第二引导部16a的外径D2（D1<D2）。在第二引导部16a的外周上形成有环形槽17，并且在该环形槽17中容纳有密封圈12。
另一方面，转向节7的适于被装配在外构件2’的先导部16上的内径部14由两个内径部形成，所述两个内径部包括转向节7的底部7a那一侧的第一内径部14a以及转向节7的端面7b那一侧的第二内径部14b。第二内径部14b与密封圈12弹性接触。此外，转向节7的内径部14和外构件2’的先导部16之间的引导间隙在第一引导部11a那一侧大于在第二引导部16a那一侧。类似于前述实施方式，这使得可以在外构件2的插入期间，在保持由具有较小直径的第一引导部11a引导的状态下，将第二引导部16a装配在转向节7中。相应地，外构件2的轴向中心可以对应于转向节7的轴向中心，并因此可以抑制它们的倾斜。因此，可以容易地将外构件2装配在转向节7中，而不会对二者造成损坏，并因此可以防止雨水等进入转向节7和外构件2之间的装配部中。
图6的（a）和（b）示出了图5的（b）的变型例。在图6的（a）的该变型例中，形成在第二引导部16a’的外周上的环形槽18的截面不同于图5的（b）的环形槽17的截面。即，环形槽18被形成为具有大致半圆形的截面，对应于具有圆形截面的密封圈12的截面。这使得可以改进密封圈12在环形槽18中的安装稳定性，并因此可以改进转向节7和外构件2之间的装配部的密封性。此外，由于凹口效应，可以减少环形槽18中的应力集中，并因此可以改进先导部16’的强度。
图6的（b）的变型例与图5的（b）的变型例的不同之处仅在于密封圈19的结构。密封圈19被形成为具有大致X形的截面。这使得可以将密封圈19的过盈量设定得充分大，并因此可以改进转向节7和外构件2之间的装配部的密封性。
第二实施方式
图7是示出本发明的车轮轴承装置的第二实施方式的局部放大图。将使用与之前的实施方式中使用的附图标记相同的附图标记表示相同的结构部件，并且省略对这些相同的结构部件的详细描述。
外构件20由碳含量按重量计为0.40～0.80%的中高碳钢（例如，S53C）制成，并且外周上形成有适于安装在转向节21上的车体安装凸缘20a，而且内周上形成有双列外滚道表面2a、2a，内侧端的外周上形成有适于装配在转向节21中的先导部22。
在形成于外构件20和内圈5之间的环形空间的内侧开口中安装有密封件23。该密封件23被形成为复合密封件（所谓的组合式密封件），包括互相对置地布置的密封板24和抛油环25。密封板24包括安装在外构件20的先导部22上的金属芯26以及经由硫化附着一体地附着至金属芯26的密封构件27。
金属芯26由诸如奥氏体不锈钢板（JIS SUS 304等）或防腐冷轧钢板（JIS SPCC等）之类的防腐钢板挤压而成。金属芯26包括筒状对折并且适于压配合到外构件20的先导部22中的装配部26a、适于与先导部22的端面22a紧密接触的凸缘部26b、从凸缘部26b轴向延伸的筒状部（第一引导部26c）以及从装配部26a径向向内延伸的径向内部26d。这使得可以改进密封件23的定位精度并通过抑制过盈量的消散而提高车轮轴承装置的密封性。
密封构件27由诸如NBR的合成树脂形成，并且包括径向向外倾斜的第一侧唇27a和第二侧唇27b以及在径向内侧位置从第一侧唇27a和第二侧唇27b朝向轴承内侧倾斜的油脂唇27c。除了NBR之外，密封构件27的材料的例子有：例如，HNBR、EPM、EPDM、ACM、FKM或硅橡胶。
另一方面，抛油环25被形成为具有大致L形的截面并包括适于被压配合到内圈5的外周上的筒状部25a以及从筒状部25a径向向外延伸的直立部25b。密封构件27的第一侧唇27a和第二侧唇27b以预定的轴向过盈量与抛油环25的直立部25b滑动接触，并且油脂唇27c以预定的径向过盈量与筒状部25a滑动接触。
在该实施方式中，形成密封件23的金属芯26的筒状部26c形成前述实施方式的第一引导部，并且密封圈28经由硫化附着一体地附着至筒状部26c的外周。
另一方面，转向节21的适于装配有外构件20的先导部22的内径部29由两个内径部形成，所述两个内径部包括转向节21的端面侧的适于与密封圈28接触的第二内径部29b以及从第二内径部29b轴向延伸并且直径比第二内径部29b的直径小的第一内径部29a。金属芯26的筒状部26c（形成第一引导部）与转向节21装配的装配宽度A被设定为大于先导部22（形成第二引导部）与转向节21装配的装配宽度B（A>B）。此外，金属芯26的筒状部26c那一侧的引导间隙被设定为大于转向节21的内径部29与外构件20的先导部22之间的引导间隙。
这种结构的密封件23密封形成于外构件20和内圈5之间的环形空间的开口。此外，类似于前述实施方式，可以在外构件20的插入期间，在由较小直径那一侧的金属芯26的筒状部26c引导的条件下，将外构件20的先导部22装配到转向节21的内径部29中。相应地，外构件20的轴向中心可以对应于转向节21的轴向中心，并因此可以抑制它们的倾斜。因此，可以防止密封圈28和转向节21受到损坏，并且可以改进密封性并因防止雨水等进入到转向节21和外构件20之间的装配部中而提高耐用性。
第三实施方式
图8是示出本发明的车轮轴承装置的第三实施方式的局部放大图。将使用与之前的实施方式中使用的附图标记相同的附图标记表示相同的结构部件，并且省略对这些相同的结构部件的详细描述。
外构件30由碳含量按重量计为0.40～0.80%的中高碳钢（例如，S53C）制成，并且外周上形成有适于安装在转向节21上的车体安装凸缘20a，而且内周上形成有双列外滚道表面2a、2a，内侧端的外周上形成有适于装配在转向节21中的先导部31。
在形成于外构件30和内圈5之间的环形空间的内侧开口中安装有密封件32。该密封件32被形成为一体式密封件，包括安装在外构件20的先导部31上的金属芯33以及经由硫化附着一体地附着至金属芯33的密封构件34。
金属芯33由具有抗腐蚀性并且不会对以下描述的转速传感器的检测性能产生负面影响的非磁性奥氏体不锈钢板（JIS SUS 304等）挤压形成为具有大致“C”形的截面。金属芯33包括适于压配合到形成在外构件30的先导部31上的较小外径部31a的外周上的筒状装配部33a、从装配部33a轴向延伸并且直径小于装配部33a的筒状部（第一引导部）33b以及从筒状部33b径向向内延伸的径向内部33c。
密封构件34由诸如NBR的合成橡胶形成，并且包括适于以预定的径向过盈量与内圈5的外周滑动接触的分叉的径向唇34a、34b。除了NBR之外，密封构件34的材料的例子有：例如，HNBR、EPM、EPDM、ACM、FKM或硅橡胶。
内圈5上安装有脉冲圈35。脉冲圈35包括：钢板制成支撑环36，该支撑环具有筒状的径向外部36a并适于被压配合到内构件1上；以及经由硫化附着一体地附着在径向外部36a上的磁性编码器37。磁性编码器37由混合有铁磁体粉末的诸如橡胶之类的弹性体形成，使得N极和S极沿其周向交替布置，从而构造成用于检测车轮转速的旋转编码器。
磁性编码器37被布置成使其经由密封件32的金属芯33与安装在转向节21中的转速传感器38对置，并且转速传感器38被插入转向节21中直至抵靠或紧邻地定位至金属芯33，从而布置成经由金属芯33与磁性编码器37对置。这使得可以在旋转检测传感器38和磁性编码器37之间获得期望的气隙，并因此可以通过省略复杂的气隙高整而提高组装车轮轴承组件的可作业性。此外，车轮轴承的内侧可由密封件32密封，以具有改进的密封性能。
在该实施方式中，形成密封件32的金属芯33的筒状部33b形成前述实施方式的第一引导部，并且密封圈28利用硫化附着一体地附着至筒状部33b的外周。金属芯33的筒状部33b（形成第一引导部）与转向节21装配的装配宽度A被设定为大于先导部31（形成第二引导部）与转向节21装配的装配宽度B（A>B）。此外，金属芯33的筒状部33b那一侧的引导间隙被设定为大于转向节21的内径部29与外构件30的先导部31之间的引导间隙。
类似于前述实施方式，这种结构使得在外构件30的插入期间，可以在由金属芯33的较小直径那一侧的筒状部33b引导的情况下，将外构件30的先导部31装配到转向节21的内径部29中。相应地，外构件30的轴向中心可以对应于转向节21的轴向中心，并因此可以抑制它们的倾斜。因此，可以防止密封圈28和转向节21受到损坏，并且可以改进密封性并因防止雨水等进入到转向节21和外构件30之间的装配部中而提高耐用性。
第四实施方式
图9是示出本发明的车轮轴承装置的第四实施方式的局部放大图。将使用与之前的实施方式中使用的附图标记相同的附图标记表示相同的结构部件，并且省略对这些相同的结构部件的详细描述。
在该实施方式中，在内圈5的外周上压配合有由钢板形成的具有大致“L”形截面的屏蔽板39，并且外构件20的先导部22上安装有帽盖40，以闭合外构件20的开口。帽盖40由诸如奥氏体不锈钢板（JIS SUS 304等）或防腐冷轧钢板（JIS SPCC等）的防腐钢板挤压成具有帽盖形结构，并且包括适于压配合到外构件20的先导部22的内周中的筒状装配部40a、从装配部40径向向外延伸并对折而且适于与先导部22的端面紧密接触的凸缘部40b、从凸缘部40b轴向延伸的筒状部（第一引导部）40c以及从筒状部40c径向向内延伸的底部40d。
在该实施方式中，帽盖40的筒状部40c形成前述实施方式的第一引导部。密封圈28经由硫化附着一体地附着至凸缘部40b的外周。帽盖40的筒状部40c（形成第一引导部）与转向节21装配的装配宽度A被设定为大于先导部22（形成第二引导部）与转向节21装配的装配宽度B（A>B）。此外，帽盖40的筒状部40c那一侧的引导间隙被设定为大于转向节21的内径部29与外构件20的先导部22之间的引导间隙。
类似于前述实施方式，这种结构使得在外构件20的插入期间，可以在由帽盖40的筒状部40c引导的状态下，将外构件20的先导部22装配到转向节21的内径部29中。相应地，外构件20的轴向中心可以对应于转向节21的轴向中心，并因此可以抑制它们的倾斜。因此，可以防止密封圈28和转向节21受到损坏，并且可以改进密封性并因防止雨水等进入到转向节21和外构件20之间的装配部中而提高耐用性。
已经参照优选实施方式描述了本发明。明显地，在阅读以及理解了前文的详细描述之后，本领域的技术人员容易想到其它变型例和可选例。本发明旨在被解释为包括所有这样的可选例和变型例，只要它们落在所附权利要求或其等同物的范围之内即可。
工业实用性
本发明可被应用于第二代至第四代类型的车轮轴承装置而与其是用于驱动轮还是从动轮无关，该轴承装置在外构件的内侧具有待被装配到转向节中的先导部。
附图标记说明
1                         内构件
2，2’，20，30            外构件
2a                        外滚道表面
2b，20a                   车体安装凸缘
3                         滚动元件
4                         毂轮
4a，5a                    内滚道表面
4b                        筒状部
5                         内圈
6                         车轮安装凸缘
6a                        毂螺栓
6b                        车轮安装凸缘的内侧基部
6c                        圆形孔
7，21                     转向节
7a，40d                   底部
7b                        转向节的端面
8                         保持架
9，23，32                 密封件
10，35                    脉冲圈
11，16，16’，22，31      先导部
11a                       第一引导部
11b，16a，16a’           第二引导部
12，19，28                密封圈
13，17，18                环形槽
14，29                    转向节的内径部
14a，29a                  第一内径部
14b，29b              第二内径部
15                    转向节的倒角部
22a                   先导部的端面
24                    密封板
25                    抛油环
25a，26c，33b，40c    筒状部
25b                   直立板部
26，33                金属芯
26a，33a，40a         装配部
26b，40b              凸缘部
26d，33c              内径部
27，34                密封构件
27a                   第一侧唇
27b                   第二侧唇
27c                   油脂唇
34a，34b              径向唇
36                    支撑环
36a                   外径部
37                    磁性编码器
38                    转速传感器
39                    屏蔽板
40                    帽盖
51                    毂螺栓
52                    车轮轴承
53                    转向节
54                    外构件
55                    滚珠
56                    内圈
57                    车轮安装凸缘
57a       毂螺栓
58        等速万向接头
59        外接头构件
60        口部
61        肩部
62        茎部
62a       锯齿
62b       外螺纹
63        紧固螺母
63a       筒状部
64，65    密封件
66        转向节的开口
66a       大径内周面
66b       小径内周面
66c       阶梯表面
67        金属芯
68        第一密封部
69        第二密封部
70        覆盖部
71        抛油环
72        外构件和转向节之间的装配部
A         第一引导部和转向节的装配宽度
B         第二引导部和转向节的装配宽度
D1        第一引导部的外径
D2        第二引导部的外径
R         制动转子
V         紧固螺栓
W         车轮

Claims (11)

1.一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括：
外构件，该外构件的外周上一体地形成有待被安装在转向节上的车体安装凸缘并且该外构件的内周上一体地形成有双列外滚道表面；
内构件，该内构件包括毂轮并且在该内构件的外周上形成有与所述双列外滚道表面对置的双列内滚道表面，所述毂轮的一端上一体地形成有车轮安装凸缘并且该毂轮具有轴向延伸的筒状部；以及
双列滚动元件，所述双列滚动元件经由保持架而容纳在所述内构件的所述内滚道表面和所述外构件的所述外滚道表面之间；
所述车轮轴承装置的特征在于，
所述外构件的内侧端上形成有适于装配在所述转向节中的筒状的先导部，所述先导部由两个引导部形成，所述两个引导部包括在所述外构件的内侧端面那一侧形成的第一引导部以及在所述外构件的所述车体安装凸缘那一侧形成的第二引导部；
所述第一引导部与所述转向节装配的装配宽度A被设定为大于所述第二引导部与所述转向节装配的装配宽度B(A>B)；
所述第一引导部的外径D1被设定为小于所述第二引导部的外径D2(D1<D2)；并且
在所述第一引导部和所述第二引导部中的任一个上布置有适于与所述转向节的内周弹性接触的密封圈。
2.如权利要求1所述的车轮轴承装置，其中，所述转向节的适于被装配在所述外构件的所述先导部上的内径部由两个内径部形成，所述两个内径部包括所述车体安装凸缘那一侧的第一内径部以及从所述第一内径部轴向延伸的第二内径部，并且所述转向节的所述内径部与所述先导部之间的引导间隙在所述第一引导部那一侧大于在所述第二引导部那一侧。
3.如权利要求2所述的车轮轴承装置，其中，在由所述先导部的所述第二引导部和所述车体安装凸缘形成的角部上安装有所述密封圈；所述第二内径部上形成有倒角部，并且所述密封圈与所述倒角部弹性接触。
4.如权利要求2所述的车轮轴承装置，其中，所述先导部的所述第二引导部的外周上形成有环形槽；并且所述密封圈被安装在所述环形槽中并与所述转向节的所述第二内径部弹性接触。
5.如权利要求4所述的车轮轴承装置，其中，所述密封圈具有圆形截面，并且所述环形槽被形成为具有与所述密封圈的截面对应的大致半圆形截面。
6.如权利要求4所述的车轮轴承装置，其中，所述密封圈被形成为具有大致X形的截面。
7.如权利要求1或2所述的车轮轴承装置，其中，在形成于所述外构件和所述内构件之间的环形空间的内侧开口中安装有密封件；所述密封件包括金属芯和经由硫化附着而一体地附着至所述金属芯的密封构件，所述金属芯包括适于装配到所述外构件的所述先导部中或装配到所述外构件的所述先导部上的筒状的装配部，以及从该装配部轴向延伸的筒状部；所述金属芯的所述筒状部形成所述第一引导部，所述先导部形成所述第二引导部；并且所述密封圈经由硫化附着而一体地附着至所述筒状部的外周。
8.如权利要求1或2所述的车轮轴承装置，其中，在形成于所述外构件和所述内构件之间的环形空间的内侧开口中安装有密封件；所述密封件被形成为组合式密封件，该组合式密封件包括互相对置地布置的环形密封板和抛油环；所述密封板包括金属芯和经由硫化附着而一体地附着至所述金属芯的密封构件，所述金属芯包括筒状对折并且适于压配合到所述外构件的所述先导部的内周中的装配部、适于与所述先导部的端面紧密接触的凸缘部、从所述凸缘部轴向延伸的筒状部以及从所述装配部径向向内延伸的径向内部，并且所述密封构件包括径向向外倾斜的侧唇以及朝向轴承的内侧倾斜的油脂唇；所述抛油环被形成为具有大致L形的截面并包括适于被压配合到所述内构件的外周上并且以预定的径向过盈量与所述油脂唇滑动接触的筒状部，以及适于以预定的轴向过盈量与所述侧唇滑动接触的直立部；所述金属芯的所述筒状部形成所述第一引导部，所述先导部形成所述第二引导部；并且所述密封圈经由硫化附着而一体地附着至所述筒状部的外周。
9.如权利要求1或2所述的车轮轴承装置，其中，在形成于所述外构件和所述内构件之间的环形空间的内侧开口中安装有密封件；所述密封件被形成为一体式密封件，该一体式密封件包括金属芯和经由硫化附着而一体地附着至所述金属芯的密封构件，所述金属芯包括适于被压配合到形成在所述外构件的所述先导部上的小径部上的筒状的装配部、从所述装配部轴向延伸并且直径小于所述装配部的直径的筒状部，以及径向内部，所述密封构件包括适于以预定的径向过盈量与所述内构件的外周滑动接触的径向唇；所述金属芯的所述筒状部形成所述第一引导部，所述先导部形成所述第二引导部；并且所述密封圈经由硫化附着而一体地附着至所述筒状部的外周。
10.如权利要求9所述的车轮轴承装置，其中，所述内构件上安装有脉冲圈；所述脉冲圈包括具有筒状的径向外部并且适于被压配合到所述内构件上的由钢板制成的支撑环，以及经由硫化附着而一体地附着在所述径向外部上的磁性编码器；一转速传感器被插入所述转向节中直至抵靠或紧邻地定位至所述金属芯的所述筒状部，从而经由所述金属芯的所述筒状部与所述磁性编码性对置地布置；并且所述金属芯由非磁性钢板挤压而成。
11.如权利要求1或2所述的车轮轴承装置，其中，所述外构件的所述先导部上安装有杯状的帽盖；所述帽盖包括适于被压配合在所述外构件的所述先导部的内周中的筒状的装配部、从所述装配部径向向外延伸并对折而且适于与所述先导部的端面紧密接触的凸缘部、从所述凸缘部轴向延伸的筒状部以及从所述筒状部径向向内延伸的底部；所述帽盖的所述筒状部形成所述第一引导部，所述先导部形成所述第二引导部；并且所述密封圈经由硫化附着而一体地附着至所述凸缘部的外周。
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