車軸軸承系統的製作方法
2023-10-10 11:52:19 2
車軸軸承系統的製作方法
【專利摘要】提供了一種車軸軸承系統，其中即使在其中在密封部分內使用氟密封件的軸承部分和輪轂軸之間不存在充分空間的情況中，也可能在外圈和內圈之間以確保方式建立電傳導。提供了一種車軸軸承系統，所述車軸軸承系統具有軸承部分，所述軸承部分包括內圈(11)，外圈(12)和插入在內圈(11)和外圈(12)之間的多個滾動元件(13)，且軸承部分使用密封部分(20a、20b)安裝在輪轂軸(2)上，所述密封部分(20a、20b)每個通過安裝在形成在內圈(11)和外圈(12)之間的環形開口部分內的擋油環、芯金屬和設置在其間的不導電密封件形成，其中導電體(24)設置在密封部分(20b)內，以在外圈(12)和內圈(11)之間提供導電狀態。
【專利說明】車軸軸承系統
[0001]分案申請說明
[0002]本申請是申請日是2009年7月7日、申請號是200980126832.5、發明名稱是「車軸軸承系統」的中國發明專利申請的分案申請。
【技術領域】
[0003]本發明涉及車軸軸承系統，且更特定地涉及包括用於釋放靜電的裝置的車軸軸承系統，所述靜電存儲在安裝到輪轂軸上的軸承部分的外圈內。
【背景技術】
[0004]在用於保持機動車輛的行駛車輪的車軸軸承系統中，例如可能發生這樣的情況，其中由於在安裝到車軸軸承系統內的軸承部分的內圈和外圈之間生成的電勢差而導致靜電存儲在外圈中，因此導致火花的間歇重複。因為這樣的火花作為電噪聲作用在安裝到車輛內的無線電和電子設備上且嚴重影響它們，所以在內圈和外圈之間產生了導電狀態，使得內圈和外圈處於相同的電勢，以釋放所存儲的靜電。
[0005]在此類型的常規的車軸軸承系統中，存在具有由多個環形構件形成的密封裝置的車軸軸承系統，所述環形構件安裝在相對於彼此旋轉的兩個構件之間，以將車軸軸承系統的內部密封而與其外部隔開，且在所述車軸軸承系統中，將密封圈以及由導電材料形成的金屬圈組裝在一起，且形成由這些構件包圍的中空部分，使得導電油脂密封在兩個構件之間，以提供導電狀態(例如，參考專利文獻I)，在所述密封圈內，由導電橡膠製成的密封唇形成在由導電材料製成的強化圈上。
[0006]相關技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1: JP-UM-A-6-80956 (第 2 頁，圖1)
【發明內容】
[0009]本發明解決的問題
[0010]在專利文獻I的軸承系統中，通過由導電橡膠和導電油脂製成的密封環保證了外構件(外圈)和內構件(內圈)之間的導電性。
[0011]附帶提及的是，車軸軸承系統的軸承部分趨向於容易地被加熱到高溫。特別地，由橡膠構件製成的且定位在被擋油環和芯金屬包圍的區域內的導電密封環或環狀彈性密封件(在後文中，這些一般地稱為填充密封件)被熱削弱。因此，已存在如下問題，即當所述填充密封件被加熱到超過150°C的溫度時，其密封功能降低。
[0012]為了解決這樣的問題，存在將具有極佳耐熱性的氟橡膠用於填充密封件的情形。然而，因為由氟橡膠製成的填充密封件(在下文中稱為氟密封件)不具有導電功能，所以不能在外圈和內圈之間通過這樣的氟密封件提供導電狀態。因此，與氟密封件分離，在軸承部分和輪轂軸之間改裝導電防塵密封件等，使得在外圈和內圈之間通過導電防塵密封件提供了導電狀態。
[0013]然而，安裝像這樣的導電防塵密封件是麻煩的。當軸承部分和輪轂軸之間不能保證充分的空間的情況中，不能安裝導電防塵密封件，且因此不能保證外圈和內圈之間的導電性。
[0014]在此情況中，雖然可考慮使用具有導電性和極佳耐熱性的丙烯酸樹脂作為填充密封件，但因為所述丙烯酸樹脂被水削弱，所以它不能使用在用於車輛的軸承系統內，例如在行駛時泥水容易湧到的機動車輛。
[0015]已做出了本發明以解決此問題，且本發明的目的是提供可保證軸承部分的外圈和內圈之間的導電性的車軸軸承系統，其中即使在軸承部分和輪轂軸之間未提供充分空間的情況中也以確保的方式在密封部分內使用氟密封件。
[0016]解決問題的手段
[0017]根據本發明提供了車軸軸承系統，包括:內圈；外圈，所述外圈在內圈和外圈之間形成了環形的開口部分；插入在內圈和外圈之間的多個滾動元件；由設置在環形開口部分內的擋油環、設置在環形開口部分內的芯金屬和設置在擋油環和芯金屬之間的不導電密封件形成的密封部分；和設置在密封部分內的導電體，以提供外圈和內圈之間的導電狀態。
[0018]導電體形成為大體上圓柱形形狀，且導電體的一側附接到密封部分的芯金屬，且導電體的另一側形成為接觸輪轂軸。替代地，導電體形成為大體上圓環形形狀，且導電體的徑向內側附接到密封部分的擋油環，且導電體的徑向外側形成為接觸密封部分的芯金屬或外圈。
[0019]根據本發明設置了車軸軸承系統，所述車軸軸承系統包括安裝在輪轂軸上的軸承部分，且包括內圈、外圈和插入在內圈和外圈之間的多個滾動元件，且密封部分附接到所述軸承部分上，所述密封部分每個由安裝在形成於內圈和外圈之間的環形開口空間內的擋油環、芯金屬和設置在其間的不導電密封件形成，其中環形導電體安裝在輪轂軸安裝到其上的驅動軸上，使得導電體接觸軸承部分的外圈。
[0020]本發明的優點
[0021 ] 根據本發明，在具有不導電密封件的軸承部分的密封部分內，通過使得內圈和外圈處於相同的電勢水平而將靜電釋放，以通過在密封部分的一個內或在驅動軸上設置環形導電體而在外圈和內圈之間提供導電狀態來保證外圈和內圈之間的相同的電勢。因此,外圈和內圈之間的導電性可容易地且以確保的方式以簡單的構造得以保證。另外，擋油環和內圈之間的裝配部分或芯金屬和內圈之間的裝配部分的腐蝕可被抑制。因此，可通過保證外圈和內圈之間的導電性且抑制那些裝配部分的腐蝕來獲得高可靠的車軸軸承系統。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是根據本發明的實施例1的車軸軸承系統的主要部分的豎直剖面圖。
[0023]圖2是圖1的密封部分的解釋視圖。
[0024]圖3是圖2的導電體的解釋視圖。
[0025]圖4是當軸承部分安裝在輪轂軸上時密封部分的解釋視圖。
[0026]圖5(a)是對於實施例1的密封部分的變型的解釋視圖，且圖5(b)是對於實施例1的密封部分的另一個變型的解釋視圖。[0027]圖6是實施例1的密封部分的另一個變型的解釋視圖。
[0028]圖7是根據本發明的實施例2的車軸軸承系統的豎直剖面圖。
[0029]圖8是圖7的導電構件的解釋視圖。
【具體實施方式】
[0030](實施例1)
[0031]圖1是根據本發明的實施例1的車軸軸承系統的主要部分的豎直剖面圖，且圖2是圖1的密封部分的放大視圖。此實施例包括內圈旋轉類型的軸承部分。在如下描述中，每個圖的左側稱為內側，且右側稱為外側。
[0032]在附圖中，附圖標記I指示車軸軸承系統。具有多個螺栓孔4的凸緣3設置在由鋼材料製成的輪轂軸2的外側上的外周上，用於附接行駛車輪(未示出)的螺栓(未示出)被壓力裝配在所述螺栓孔4內。圓柱形部分5設置在凸緣3的中心部分處，所述圓柱形部分5向內側突出，且在其外周上安裝了將在後文中描述的軸承部分10。附圖標記6指示了通孔，所述通孔設置成軸向穿過圓柱部分5的中心部分且驅動軸裝配在所述通孔內，且一般地花鍵設置在通孔的內周上。
[0033]軸承部分10包括:由軸承鋼材料製成的內圈11，且所述內圈11分為兩個部分，內圈11上在形成在內圈11的兩個端部分處的肋部分之間設置了滾動表面(滾道表面)；由軸承鋼製成的外圈12，且外圈12上設置了兩行滾動表面，以對應於內圈11的滾動表面；和作為滾動元件的由軸承鋼材料製成的錐形滾子13，所述錐形滾子13單獨地以滾動方式保持在由鋼材料或樹脂材料製成的保持架14a、14b的袋內，且所述錐形滾子13在內圈11和外圈12的滾動表面之間布置為兩行。在內圈11的兩個分開的部分中，一個分開的部分可與輪轂軸2整體地形成，且另一個分開的部分可通過分開的構件形成。
[0034]附圖標記20a、20b指示了密封部分，所述密封環形開口部分形成在內圈11和外圈12的兩側處。如在圖2中示出，密封部分20a、20b每個由擋油環21、芯金屬22以及密封件23製成，所述擋油環21使用例如不鏽鋼板的金屬板被壓成環形形狀，所述擋油環21具有L形外周部分，且擋油環21的圓柱形部分21b壓力裝配在內圈的一個端部部分的外周上，使得周向壁22a軸向向外布置，所述芯金屬22使用相同類型的不鏽鋼板壓為環形形狀，所述芯金屬22具有倒置的L形外周部分，且芯金屬22的圓柱形部分22b壓力裝配在外圈12的一個端部部分的內周內，使得周向壁22a布置在擋油環21的軸向內側，且例如由氟橡膠製成的氟密封件23的由非導電材料製成的密封件附接到芯金屬22的周向壁22a，所述密封件23定位在由擋油環21和芯金屬22包圍的區域內，且所述密封件23的唇部與擋油環21壓力接觸。
[0035]由例如導電的NBR的導電合成橡膠製成的大體上圓柱形的導電體24附接到外密封部分20a的芯金屬22的圓柱形部分22b的外端部分。
[0036]例如,如在圖3中不出，導電體24由附接部分25構成,所述附接部分25設置在一側處，且具有貼合地裝配在芯金屬22的圓柱形部分22b上的裝配溝槽26和設置在另一側處的唇部分27。唇部分27分為多個類似於梳子的窄齒行的部分。
[0037]接下來將描述以前述方式構造的車軸軸承系統I的組裝過程的示例。
[0038]首先，在組裝包括內圈11、外圈12和錐形滾子13的軸承部分10時，如在圖2中示出，具有導電體24的密封部分20a被壓力裝配在形成在內圈11和外圈12的兩側處的環形開口部分的外環形開口部分內。不具有導電體24的密封部分20b被壓力裝配在內環形開口部分內，因此構成了軸承部分10。
[0039]然後，這樣構成的軸承部分10的內圈11從內側與布置在外側(凸緣部分3側)上的密封部分20a被壓力裝配在輪轂軸2的圓柱形部分5上，圓柱形部分5的內端部分被彎曲以夾緊內圈11 (夾緊部分7)。如此，軸向力施加在夾緊部分7和設置在外側上的臺階部分8之間，因此軸承部分10被固定到輪轂軸2。此時，如在圖4中示出，外密封部分20a的導電體24的唇部27壓靠於輪轂軸2的凸緣部分3的壁表面，且然後被彎曲以與其壓力接觸。
[0040]軸承部分10以上述方式設置在其上的輪轂軸2整體地固定到驅動軸(未示出)，使得通孔6裝配在驅動軸上。設置在軸承部分10的外圈12上的凸緣部分15固定到車軸箱等以不旋轉，且包括驅動軸和軸承部分10的內圈11的輪轂軸2通過錐形滾子13被可旋轉地支撐。
[0041]在附接到驅動軸的車軸軸承系統I內，當驅動軸旋轉時，與驅動軸整合的輪轂軸2和軸承部分10的內圈11以及密封部分20a、20b的擋油環21旋轉。
[0042]另一方面，軸承部分10的外圈12，附接到相應的芯金屬22的密封部分20a、20b的芯金屬22和氟密封件23不旋轉。氟密封件23的唇部與旋轉的擋油環21滑動接觸，以密封環形開口部分。
[0043]此時，設置在密封部分20a的芯金屬22處的導電體24也不旋轉，且其唇部分27與旋轉的輪轂軸2的凸緣3的壁表面滑動接觸。
[0044]通過唇部分27與凸緣3的壁表面的滑動接觸，外圈12和內圈11之間的導電性通過芯金屬22、導電體24和輪轂軸2得以保證，使得兩個圈都保持在相同的電勢水平。因此，在外圈12內不存儲靜電，且因此不生成火花。也通過密封部分20a、20b防止了行駛車輛濺起的泥水侵入到軸承部分10內部。
[0045]另外，作為內圈和外圈之間的導電路徑，因為氟密封件23是不導電的，所以電流可優選地從芯金屬22通過導電體24被帶入輪轂軸2 (電流可從輪轂軸2通過導電體24帶入芯金屬22)。因此，因為通過擋油環21建立的電傳導很小，所以可以抑制擋油環21和內圈11之間的裝配部分的腐蝕。
[0046](實施例1的變型)
[0047]圖5和圖6是示出了根據本發明的實施例的車軸軸承系統I的軸承部分10的密封部分20a的其它示例的解釋視圖。
[0048]圖5(a)示出了變型，其中由導電合成橡膠製成的環形且展開的導電體24的徑向內側附接到擋油環21的外周端部部分，所述擋油環21固定到軸承部分10的密封部分20a的內圈11，且設置在導電體24的外周的唇部分27與固定到外圈12的芯金屬22的圓柱形部分22b的內周表面鄰接。在此情況中，芯金屬22需要由例如具有導電性的鋼板的金屬材料形成。
[0049]圖5(b)示出了另一個變型，其中由導電的合成橡膠製成的環形導電體24的徑向內側附接到擋油環21的外周部分，且環形導電體24的唇部分27與外圈12的外側端面鄰接。[0050]進一步，圖6示出了再一個變型，其中由導電的合成橡膠製成的環形導電體24的徑向內側的直徑大於芯金屬22的圓柱形部分22b的內側直徑,所述環形導電體24的徑向內側附接到擋油環21的外周端部部分，所述環形導電體24的唇部分27被大體彎曲為C狀形狀，以與芯金屬22的圓柱形部分22b的內周表面鄰接，且油脂28填充在唇部分27的內側和芯金屬22的圓柱形部分22b的內周表面之間。
[0051]圖5和圖6的導電體24的唇部分27不需與芯金屬22或外圈12沿其整個圓周鄰接。例如，如在圖3中示出，唇部分27可形成為梳子的窄齒行，以與相關部分間斷地鄰接。因此，可以僅唇部分27的至少部分必須與相關部分鄰接，以建立電傳導。
[0052]在圖5(a)和圖6的情況中，軸承部分10的外圈12和內圈11通過芯金屬22、導電體24和擋油環21處於導電狀態。在圖5(b)的情況中，外圈12和內圈11通過導電體24和擋油環處於導電狀態。由此，因為外圈12和內圈11 二者都保持為相同的電勢水平，所以不導致在外圈12內存儲靜電的情況。
[0053]在圖5(a)、圖5(b)的描述中，雖然導電體24描述為設置在外密封部分20a上,但導電體24可設置在內密封部分20b上。
[0054]根據實施例，改裝的防塵密封件等不必須設置在具有不導電的氟密封件23的軸承部分10的密封部分20a、20b內。替代地，在外圈12和內圈11之間建立電傳導的環形導電體24設置在密封部分20a內，使得外圈12和內圈11之間設置了導電狀態，以將兩個圈保持在相同的電勢水平。因此，即使在軸承部分10和輪轂軸2之間不保證充分的空間的情況中，也可在外圈12和內圈11之間容易地且以確保的方式使用簡單的構造保證導電性，從而使得可能防止存儲靜電。
[0055]此外，作為內圈和外圈之間的導電路徑，因為氟密封件23是不導電的，所以可能建立從擋油環21通過導電體24到外圈12的電傳導(電傳導可從外圈通過導電體24到擋油環21而建立)。因此，特別地在圖5(b)中示出的構造中，因為通過芯金屬22建立的電傳導很小，所以可抑制芯金屬22和外圈12之間的裝配部分的腐蝕。
[0056]在以上做出的描述中，雖然根據實施例的密封部分20描述為使用在包括內圈旋轉類型的軸承部分10的車軸軸承系統I內，但根據實施例的密封部分20也可使用在包括外圈旋轉類型的軸承部分的車軸軸承系統內。
[0057](實施例2)
[0058]圖7是根據本發明的實施例2的車軸軸承系統的主要部分的截面圖，且圖8是圖7的導電構件的截面圖。圖7示出了驅動軸35固定地裝配在輪轂軸2內的通孔6內的狀態。在如下描述中，每個圖的右側稱為內側，且左側稱為外側。相同的附圖標記將賦予與圖1中的類似的部分，以省略相同描述的重複。
[0059]附圖標記30指示了導電構件。如在圖8中示出，通過壓制例如鐵板或不鏽鋼板的金屬板，導電構件30通過圓柱形部分31和凸緣部分32形成為環形形狀，所述凸緣部分32設置在圓柱形部分31的外周上。由例如導電的NBR的導電合成橡膠製成的環形且展開的導電體24整體地附接到凸緣部分32。圓柱形部分31的內徑幾乎等於驅動軸35的臺階部分36的外徑。導電體24的唇部分27的外徑形成為幾乎等於或略微小於軸承部分10的外圈12的外徑。與實施例1相同，唇部分27形成為梳子的窄齒行。
[0060]通過粘合劑等通過壓力裝配或通過將圓柱形部分31裝配在驅動軸35的臺階部分36上使得唇部分27布置在外側上，來固定通過上述方式構造的導電構件30。
[0061]然後，車軸軸承系統I的輪轂軸2內的通孔6裝配在驅動軸35上以被固定到其上。以此，驅動軸35的臺階部分36與輪轂軸2的夾緊部分7鄰接。導電構件30的導電體24的唇部分27壓靠於軸承部分10的外圈12的內端面。
[0062]在通過上述方式構造的實施例中，軸承部分10的外圈12以類似於實施例1的方式固定，且輪轂軸2和內圈11被驅動軸35驅動旋轉。此時，安裝在驅動軸35的臺階部分36上的導電構件30也旋轉，從而設置在導電構件30上的導電體24的唇部分27旋轉，同時與外圈12的端面滑動接觸。
[0063]通過此構造，在外圈12和內圈11之間通過導電構件30提供了導電狀態，所述導電構件30包括導電體24、驅動軸35和輪轂軸2，從而，將外圈12和內圈11保持為相同的電勢水平。雖然導電構件30描述為由金屬構件和導電橡膠製成，但導電橡膠可直接附接到驅動軸35。
[0064]在此實施例中，也可實現與實施例1中獲得的幾乎相同的優點。
[0065]在以上描述中，雖然本發明應用於在附圖中描述的車軸軸承系統1，但本發明不限制於此，且因此本發明也可應用於具有其它構造的車軸軸承系統。
[0066]當然，本發明可使用多種方式執行而不偏離本發明的精神和範圍。雖然已參考特定實施例詳細描述本發明，但對本發明所隸屬的領域的一般技術人員顯而易見的是可對所述實施例進行各種替代或變型，而不偏離本發明的精神和範圍或發明範圍。
[0067]本發明基於2008年7月8日提交的日本專利申請(N0.2008-177530)，其內容在此通過引用合併。
[0068]工業實用性
[0069]根據本發明，外圈和內圈之間的導電性可容易地且以確保的方式使用簡單的構造得到保證，從而使得可能獲得高可靠的車軸軸承系統。
[0070]附圖標記說明
[0071]I 車軸軸承系統
[0072]2 輪轂軸
[0073]3 凸緣
[0074]5 圓柱形部分
[0075]6 通孔
[0076]10軸承部分
[0077]11 內圈
[0078]12 外圈
[0079]13錐形滾子(滾動元件)
[0080]20a、20b 密封部分
[0081]21 擋油環
[0082]22芯金屬
[0083]23氟密封件
[0084]24導電體
[0085]27唇部分[0086]30導電構件
[0087]35驅動軸
[0088]36臺階部分。
【權利要求】
1.一種車軸軸承系統，包括: 輪轂軸； 附接到所述輪轂軸的軸承部分，所述軸承部分包括: 內圈； 外圈，所述外圈在所述內圈和所述外圈之間形成環形開口部分； 多個滾動元件，所述多個滾動元件插入在所述內圈和所述外圈之間；和密封部分，所述密封部分由設置在所述環形開口部分內的擋油環、設置在所述環形開口部分內的芯金屬以及設置在所述擋油環和所述芯金屬之間的不導電密封件形成；和驅動軸，所述驅動軸包括環形導電構件，所述環形導電構件接觸所述軸承部分的所述外圈或接觸固定到所述外圈的所述芯金屬的圓柱形部分，且所述環形導電構件安裝在安裝有所述輪轂軸的所述驅動軸上。
2.根據權利要求1所述的車軸軸承系統， 其中，所述環形導電構件由具有導電性的合成橡膠形成。
【文檔編號】F16C33/82GK103978837SQ201410130835
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2009年7月7日 優先權日:2008年7月8日
【發明者】高麗豐, 古澤重明, 古川圭一, 井上茂 申請人:株式會社捷太格特