CN103912579A - 用于车轮的轴承单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及轴承单元(1)，其具有旋转轴线(A)并设有相对于彼此同轴布置的、固定的环(10)和可旋转的环(20)，磁编码器(30)固定在内环(20)上且在固定的环(10)的环状表面(11)的前方延伸；轴承单元(1)还具有：保护罩(40)，其安装在外环(10)上，从而保护编码器(30)并封闭在两个环(10、20)之间限定的空间(3)；环状通道(18)，其形成在固定的环(10)中；以及，密封装置(50)，其布置在侧壁(42)和在环状通道(18)内的轴向凸耳(14’)之间，从而密封所述罩(40)，并且防止罩(40)和轴向凸耳(14’)之间的杂质渗透。

Description

用于车轮的轴承单元
技术领域
本发明涉及用于车轮的轴承单元。
特别地，本发明涉及一种轴承单元，其包括：
固定的径向外环以及可旋转的径向内环，可旋转的环与固定的环一起限定一空间；
编码器，其固定在内环上，且延伸出该空间并在外环的轴向凸耳的前方；以及
保护罩，其安装在轴向凸耳上，从而保护编码器且封闭该空间。
背景技术
在大部分应用中，编码器全部安装在空间内的两个环之间，然而，在上面描述的情况中，编码器延伸到空间外直到其位于轴向凸耳的前方：由于保护罩经常安装在外环的外侧且通常布置成轴向地邻接抵靠于轴向凸耳前面的轴向表面，上述的编码器的定位不仅阻碍了罩与凸耳的任何轴向邻接，而且还失去了最优地控制罩和编码器之间的距离的可能性，这存在降低由编码器的旋转产生的信号以及由面对编码器且在罩外面的传感器所获取的信号的强度的风险。
此外，由于不再可能以传感器的上述结构来将罩安装成轴向邻接于外环的凸耳，因此需要与当前已知不同的方式来成型罩，这涉及不再能够精确地将罩装配在凸耳上的又一风险，并造成污染物可能渗透在罩和外环之间的不希望的结果，从而损害传感器的绝缘性和该单元的密封性。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于车轮的轴承单元，其可能使用非常简单和经济的方式克服上述缺点，并且无需对安装轴承单元的过程进行任何实质改变，也无需采用特别昂贵的装置。
本发明提供了一种用于车轮的轴承单元，其具有在所附权利要求中限定的特征。
附图说明
现在将参考附图描述本发明，附图中以轴向截面示出了非限制性示例实施方式。
具体实施方式
参考附图1，标记1表示用于车轮(未示出)的整个轴承单元。
单元1具有旋转轴线A且包括：
固定的径向外环10，其可固定至车辆悬架的支柱(未示出)；以及
可旋转的径向内环20，其布置在环10内侧，从而随着插入多个滚动体2(其中仅示出了一个)而围绕轴线A且相对于环10旋转。
单元1进一步包括：固定至内环20的发音轮30或磁编码器；以及安装在外环10上的由非铁磁材料制成的保护罩40，从而保护编码器30且封闭形成在两个环10和20之间的空间3。
特别地，外环10和内环20通过各自的横切于旋转轴线A的轴向环状表面11和21而在单元1的一侧L上轴向地被界定，其中，表面11位于单元1中相对于表面21更为轴向向内的位置。外环10和内环20也通过各自的圆柱表面12和22径向地朝向外侧被界定，其中，表面22面对外环10的内圆柱表面13，且在其自身和圆柱表面13之间限定出空间3。
外环10具有轴向凸耳14’，称为套管，其使得更容易安装该单元并将该单元与前述类似车轮的支柱对中；该轴向凸耳14’通过表面12和13径向地被界定且通过表面11轴向地被界定，并且具有安装法兰14(在附图中部分地示出)，该安装法兰14使得可能在前述支柱上安装单元1并且具有轴向表面15，该轴向表面15横切于轴线A且可被置为轴向邻接抵靠于前述支柱。轴向表面15位于法兰14的面对管状凸耳14’的侧面上，即，朝向表面12。
此外，外环10具有成型的环状通道16，其形成在均位于圆柱表面12中且也均在轴向表面15中的、法兰14和环状凸耳14’之间，并且通过平行于表面15且横切于轴线A的底面17、被轴向地界定在法兰14所定位的侧面上。
此外，外环10具有又一个环状通道18，其形成在凸耳14’中，在表面11和15之间的基本上中间的位置处经过表面12。
优选地但不是必须地，保护罩40由非铁磁材料制成，并且优选地过盈安装在外环10的圆柱表面12上，从而保护编码器30且封闭空间3。
罩40是杯形的，其凹处面对空间3，并且罩40包括：环状底壁41，其定位为在平行于且面对表面11和21的位置处横切轴线A；以及与轴线A同轴的圆柱安装壁42，其与环状底壁41一体化，并且被安装或装配至表面12，从而完全封闭通道18。
圆柱壁42包括自由边缘43，其径向向外弯曲且位于通道16内，从而轴向地邻接抵靠于底面17：由于底面17和表面15之间的轴向距离大于边缘43的厚度，这一边缘全部位于通道16内且不与前述支柱上的安装单元1的安装操作相干扰。实际上，当单元1被连接至前述支柱时，圆柱壁42被插入支柱的圆柱底座，并且法兰14被定位为以下述方式轴向地邻接抵靠于支柱：表面15基本上附着至支柱。边缘43的存在及其相对于前述支柱的位置还确保了罩40被保持在其安装位置中。
单元1还具有环形隔间60，其由壁41和42以及表面11界定。隔间60通过罩40与外界隔离且容纳编码器30，编码器30固定至内环20的外圆柱表面22且从圆柱表面22径向延伸至接近壁42的边界处，换句话说，接近圆柱表面12。
特别地，编码器30包括带法兰的环状支撑部31，其安装在圆柱表面22上且依次包括装配至表面22上的管状体32以及与管状体32一体化的环状法兰33，并且环状法兰33从管状体32朝向外侧且朝向壁42径向延伸。在对着管状体32的一侧上，法兰33通过圆柱形自由端部边缘34而被界定，边缘34基本上定位为使得其与表面13和表面12径向等距并且在表面11的前方；换句话说，其位于隔间60内。
编码器30进一步包括磁化环状部35，其与法兰33一体化且由多个具有相反极性、相互交替的磁电极构成。编码器30与罩40的壁41一起形成具有非常小的轴向尺寸的环状间隙M，其尺寸基本上由壁42的轴向长度以及边缘43和通道16的底面17之间的接触而确定。
从上文的描述清晰可见，单元1中的隔间60的存在使得编码器30很好地径向延伸超过在编码器全部位于空间3中的传统轴承单元中可能由表面13带来的几何限制。因此，由于编码器30可以自由延伸直到其达到由表面12限定的最大容许直径，这有可能构成具有比传统轴承单元的编码器更大的圆周尺寸的环状部35。
不理会所有的安装装置，假设罩40形成有最小的可能厚度，首先在壁41中，圆柱侧壁42和外圆柱表面12之间可能形成大致不连续型的间隙：因此，在不太可能出现的、形成了这一间隙的情况下，单元1包括密封装置(在附图中示意性地示出且由50表示)，其布置在罩40的圆柱侧壁42和轴向凸耳14’之间。密封装置50包括流体密封剂，在罩40被安装到凸耳14’上(即，组装在单元10上)之前，该密封剂以计量的量被应用至通道18内，并且直到罩40紧固地固定至凸耳14’的位置上并气密地封闭通道18时才起作用。
一旦罩40已被安装到凸耳14’上，密封装置50就处于几乎无氧的环境中，所以流体密封剂在这一情形中是厌氧型的，从而即使没有空气也能用于聚合和凝固。
如上所述，罩40，即，壁42，被过盈地安装或装配至凸耳14’的表面12，并且这一安装将与密封装置50的聚合效应一起防止罩40的任何意外分离。然而，罩40的分离力，即分离罩40所需的力，其一开始基本上仅通过与凸耳14’的过盈来抵御，但具有帮助密封装置聚合的优点(但并不紧要)，通过使用包括具有黏附特性以及对拉伸和切应力的高抗性的密封剂的密封装置50，可大大增加这种分离力。这些密封剂通常应是硅树脂类型的，且也可能是丙烯酸基的或是具有厌氧聚合的甲基丙烯酸盐基的，并且应在安装阶段具有低摩擦系数。
为了扩展可以使罩40移动以及生产轴承单元1的可能方法，即，如果由于生产流程的原因而不可能在安装罩40之前直接将密封装置50应用至通道18内，作为替代方案，罩40可以设有两个穿过通道18处的壁42形成的通孔44(仅示出了一个)。
然而，极大地降低了尺寸的这两个孔44形成在相对于轴A在直径上彼此相对的位置中，并且在这一情形中，密封装置50通过两个孔44中的一个被注入通道18内，另一个孔44允许空气溢出。
如上所述，由于密封装置50是需氧型的，孔44的存在将至少减缓所述孔44处的聚合。在这一实施方式中，密封装置50进一步包括一定量的需氧型流体密封剂，从而即使在存在空气时也允许聚合和凝固，以决定性的方式堵住孔44且恢复通道18内的厌氧环境。
作为本发明的替代实施方式，通道18可不形成在轴向凸耳14’上，而是可形成在罩40的壁42内。在这一情形中，壁42可具有通道18’(在附图中以虚线示出)，其朝向罩40的内部打开，并且密封装置50可在罩40被组装到凸耳14’上之前被应用至通道18’内。
应当意识到的是，弯曲自由边缘43被布置在通道16内，从而轴向地邻接抵靠于底面17和密封装置50(以上文描述的其多种形式)，这种组合使用使得单元10的生产不仅主要在罩40的安装方面完全灵活，而且还特别精确又非常可靠，即使是在发音轮30布置在空间3外侧的情况中也是如此。
示出的实施方式仅构成了示例，且并不被视为以任何方式限制上面描述的本发明的范围、应用或结构。相反，上文的附图和详细描述将为本领域技术人员提供用于实施本发明的便利引导。应当理解的是，在不偏离所附权利要求书及其法律上等价的形式中确定的、本发明的范围的情况下，可以对在示意性实施方式中描述的元件的结构进行多种修改。

Claims (7)

1.一种用于车轮的轴承单元(1)，所述轴承单元(1)具有旋转轴线(A)并且包括：
固定的径向外环(10)，其具有由外圆柱表面(12)界定的管状轴向凸耳(14’)，并且具有横切于旋转轴线(A)且由轴向前表面(15)在所述轴向凸耳(14’)所定位的侧面上轴向界定出的法兰(14)；
可旋转的径向内环(20)，其与固定的环(10)一起限定了空间(3)；
编码器(30)，其固定在内环(20)上，且延伸出所述空间(3)并在所述轴向凸耳(14’)的前方；以及
保护罩(40)，其安装在轴向凸耳(14’)上，从而保护编码器(30)且封闭空间(3)，并且所述保护罩(40)包括安装在外圆柱表面(12)上的侧壁(42)；
所述轴承单元(1)的特征在于：
固定的环(10)包括通过轴向表面(15)而形成且由底面(17)轴向地界定出的第一成型环状通道(16)；
第二环状通道(18)(18’)布置在侧壁(42)和轴向凸耳(14’)之间；
罩(40)的侧壁(42)具有轴向布置且邻接抵靠第一环状通道(16)的底面(17)的边缘(43)；
所述轴承单元(1)还包括密封装置(50)，其设于侧壁(42)和第二环状通道(18)(18’)内的轴向凸耳(14’)之间，从而密封罩(40)，以防止在罩(40)和轴向凸耳(14’)之间的杂质渗透。
2.如权利要求1所述的轴承单元，其特征在于，密封装置(50)包括：在安装罩(40)之前在第二通道(18)(18’)内沉积并计量的流体密封剂。
3.如权利要求2所述的轴承单元，其特征在于，所述密封装置(50)还具有用于在密封作用的同时、将罩(40)固定在轴向凸耳(14’)上的黏附特性。
4.如权利要求3所述的轴承单元，其特征在于，第二通道(18)通过轴向凸耳(14’)的外圆柱表面(12)而形成。
5.如权利要求4所述的轴承单元，其特征在于，罩(40)包括至少两个径向孔(44)，其穿过第二通道(18)处的侧壁(423)而形成：这两个孔(44)中的第一孔(44)允许密封装置(50)被注入通道(18)内，这两个孔(44)中的第二孔(44)允许空气在注入期间从通道溢出。
6.如权利要求5所述的轴承单元，其特征在于，两个孔(44)形成于相对于旋转轴线(A)在直径上相对的位置处。
7.如权利要求3所述的轴承单元，其特征在于，第二通道(18’)通过罩(40)的侧壁(42)而形成。
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