CN104220274A - 具有编码器保护和定心设备的车轮轴承装置 - Google Patents

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Abstract

概括地，本发明涉及一种车轮轴承装置，所述车轮轴承装置具有外环(12)、内环(13)和设置在外环(12)和内环(13)之间的用于密封滚动腔的密封装置，其中在滚动腔中，滚动体(10)在外环(12)的和内环(13)的滚道上承受载荷地滚动，其中覆盖元件(32)具有固定区域(28)以用于将覆盖元件(32)在径向外侧固定在外环(12)上。这种车轮轴承装置的编码器保护应当通过下述方式进一步改进：覆盖元件(32)具有包围万向节钟形壳(19)的收集槽(27)进而保护车轮轴承装置的编码器(14)免受污染。

Description

具有编码器保护和定心设备的车轮轴承装置
技术领域
本发明涉及一种车轮轴承装置，所述车轮轴承装置具有外环、内环和设置在外环和内环之间的用于密封滚动腔的密封装置，其中在滚动腔中，滚动体在外环的和内环的滚道上承受载荷地滚动，其中覆盖元件具有固定区域以将覆盖元件在径向外侧或内侧固定在外环上或固定在车轮支架上。
背景技术
具有转速传感装置的车轮轴承广泛应用在汽车技术中，尤其是结合防抱死系统(ABS)应用。对此，将呈编码器、尤其是多极编码器的形式的信号发生器施加到轮毂或轮毂的内环上，以便执行旋转并且通过检测器来感测旋转。
可惜颗粒在编码器上聚集，所述颗粒能够被所述编码器磁化，因为所述颗粒由所述编码器的变化的磁性的北极和南极吸引(铁磁的污染颗粒)。这在这些极上引起磁短路或也引起损坏，所述损坏使ABS系统的功能成问题或甚至造成所述ABS系统的失效。因此，在过去借助板环或板罩来保护编码器，以避免上述问题。
从EP 0 968 851 B1中已知一种具有覆盖板的车轮轴承，所述覆盖板固定在车轮轴承的外环上并且跨接至万向节钟形壳的接触区域，其中将静态的密封唇在轴向端侧上固定在覆盖板上并且密封地贴靠在万向节钟形壳上。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种具有覆盖元件的车轮轴承装置，其中在制造耗费尽可能小的情况下进一步改进保护。
所述目的通过开始提及的类型的车轮轴承单元通过下述方式来实现：覆盖元件具有包围万向节钟形壳的收集槽并且保护车轮轴承装置的编码器免受污染。
根据本发明的车轮轴承装置具有外环、内环和设置在外环和内环之间的用于密封滚动腔的密封装置。在此，将滚动腔理解成设置有滚动体的腔。所述滚动腔由滚道通过车轮轴承的内环、轮毂和密封装置来限界。在滚动腔中，滚动体在外环的和内环的滚道上承受载荷地滚动。覆盖元件具有固定区域以用于将覆盖元件在径向外侧或内侧固定在外环上。覆盖元件例如通过力配合被保持在外环或车轮支架上并且具有包围万向节钟形壳的收集槽。因此，在万向节钟形壳和车轮轴承之间的区域由覆盖元件保护，借此尤其是磁性的或可磁化的颗粒不能够到达到编码器上，所述编码器固定在轮毂上或者固定在内环上。覆盖元件的设置的另一个优点是：车轮轴承或车轮轴承单元简单地安装到万向节钟形壳上。覆盖元件作用为径向的定位辅助装置(预定心装置)，所述定位辅助装置使万向节钟形壳引导到车轮轴承上变得容易。尤其在端面齿部的情况下，这是明显有利的，因为端面齿部必须被引导用于啮合到配合齿部中。
在一个有利的实施方式中，内环能够间接地或直接地经由端面齿部来驱动并且端面齿部啮合到万向节钟形壳的配合齿部中，其中这两个齿部部分地或完全地在径向上由覆盖元件包围。内环能够直接地经由在所述内环上成形的端面齿部驱动，或者也能够间接地经由轮毂的具有端面齿部的滚动铆接部驱动，内环在所述轮毂上张紧。因此，在车轮轴承和万向节钟形壳之间的区域中也保护端面齿部免受污物和水。
有利地，覆盖元件能够设置用于在安装万向轴时进行预定心，以便保护密封唇。所述密封唇例如能够模制在密封元件上或车轮轴承的其他元件上，包括覆盖元件本身在内。
有利地，覆盖元件具有开口以用于径向地或轴向地插入传感器。因此，传感器能够轴向地或径向地在编码器旁边到达到采集区域中。理想地，传感器能够借助静态的密封件来密封开口，以便进一步提高对编码器的保护。理想地，传感器和覆盖元件之间的开口借助于套管或密封环来密封。
收集槽能够形成迷宫式密封件的一部分，其中其功能不仅仅局限于收集和导出污水，而且也通过相应地形成间隙来遮蔽传感器连同编码器的采集区域。在此，万向节钟形壳能够与收集槽一起形成迷宫式密封件。收集槽能够具有距柱形面的尽可能小的径向距离并且以所述方式形成迷宫，或者万向节钟形壳具有成型部，所述成型部与收集槽一起形成迷宫。例如，收集槽至少部分地设置在万向节钟形壳的沿周向方向伸展的槽中。在此，所述槽理想地轴向地在朝向车轮轴承的方向上敞开。
在具有端面齿部的车轮轴承装置中，为了密封或保护齿部的密封元件能够与收集槽一起形成迷宫式密封件。在此，密封元件基本上能够构成为柱形的并且不仅贴靠在万向节钟形壳上，而且也贴靠在轮毂上。为了克服径向的半径差，密封元件能够在一个或多个部位上折弯。
在一个有利的实施方式中，密封元件在轴向端侧在径向上包围收集槽。因此，水能够始终从迷宫式密封件向下流出，尽管密封元件阻止水从上方到达到在收集槽和密封元件之间的间隙中。以所述方式能够建立能够基于板来构成的迷宫式密封件，因为不必包含万向节钟形壳。
优选地，密封元件为了保护端面齿部而固定在内环或轮毂上，因此所述密封元件能够简单地与车轮轴承一起安装在万向节钟形壳上。
密封元件能够具有弹性部分和支承部分。以所述方式，通过支承部分能够实现一定的刚性，并且借助于弹性部分，能够构成用于静态的密封件的密封唇或构成用于形成密封迷宫的元件。
本发明的其他有利的构成方案和优选的改进形式从附图描述和/或从属权利要求中得出。
附图说明
下面根据在附图中示出的实施例详细描述和阐述本发明。
附图示出：
图1示出具有第一覆盖元件的车轮轴承装置，
图2示出具有第一覆盖元件和用于构成迷宫式密封件的万向节钟形壳的车轮轴承装置，并且
图3示出具有第二覆盖元件和基于冷成型的板的迷宫式密封件的车轮轴承装置。
具体实施方式
图1示出具有第一覆盖元件32的第一车轮轴承装置。覆盖元件32保护编码器14，所述编码器相对于传感器11作用为信号发生器，因为所述编码器安置在可转动的内环13上并且被传感器11在轴向方向上检测。在此，在传感器11和编码器14之间存在气隙，因此覆盖元件32中的开口29尽可能小地选择或者理想地朝向传感器11密封。
传感器装置在本实施例中用于转速测量，如其用于ABS系统。有利地，传感器11能够简单地移除或更换。
端面齿部已经由密封元件24保护，使得在那里水不能够渗入。对此，基本上柱形的密封元件24放置在内环13上，在径向上包围端面齿部并且借助密封唇22静态地相对于万向节钟形壳19密封。承载部件21在密封元件24的径向内侧上也如静态的密封件那样作用于内环13。
在编码器14的凹部16中设置密封元件24的径向部件23。因此，所述径向部件与由密封环15和编码器14构成的盒式密封件一起形成迷宫式密封件，所述迷宫式密封件抵抗对密封元件24的静态密封的破坏。编码器14的和径向部件23的轴向外面尤其位于下述径向平面中，所述径向平面通过将车轮轴承装置的转动轴线作为平面法线而限定。因此，至静态的密封件的入口轴向地通到传感器腔中，并且迫使渗入所述平面中的水径向向内或在离心作用的情况下径向向外流动，而在此不会到达静态的密封件中。
覆盖元件32具有柱形的固定区域28，所述固定区域插到外环12的外面上。开口29设置在所述区域中，其中开口29的边缘与外环12的端侧齐平，以便能够将传感器11尽可能接近端侧地引导并且为了更好的信号强度将在传感器11和编码器14之间的空隙保持尽可能小。
覆盖元件32从固定区域28过渡到锥形的连接件26中，以便将覆盖延伸到万向节钟形壳19附近。连接件26在轴向端侧过渡成收集槽27，所述收集槽由底部31、弯曲的端部件30并且部分地由锥形的连接件26形成。收集槽27在周向方向上继续引导喷水，使得所述喷水能够由于重力向下滴落。
同时，收集槽的柱形的底部31与万向节钟形壳19形成密封间隙，以便防止水渗入到传感器腔中。传感器腔通过覆盖元件32、外环12、盒式密封件、密封元件24和万向节钟形壳来限界，其中传感器11的一部分设置在所述传感器腔中。
编码器14在图1的实施例中构成为信号发生器环，所述信号发生器环关于渗入的水具有离心环的作用。并非强制是这种情况。编码器也能够替选地集成到密封元件24中，其中检测方向替代轴向而在径向上定向。在这种情况下，编码器14具有由冷成型的板连同固定在其上的弹性体制成的承载环，所述板包含可磁化的颗粒，所述颗粒交替地不同地磁化，使得所述颗粒交替地形成磁性的北极和南极。
图2示出具有第一覆盖元件32和用于构成迷宫式密封件的万向节钟形壳19的第二车轮轴承装置。轴向凸出的凸肩33环形地构成并且连同万向节钟形壳19的被围绕的部分一起构成环形的槽34，所述槽部分地径向围绕收集槽27。因此，实现有效的迷宫式密封件，所述迷宫式密封件迫使所有的渗入的水进入到收集槽27中进而通过所述收集槽导出。
图3示出具有第二覆盖元件39和基于冷成型的板的迷宫式密封件的第三车轮轴承装置。对此有利的是，能够将制造成本保持得尽可能小，因为能够使用常规的万向节钟形壳。迷宫式密封件由密封元件40的径向凸起37形成，其中弯曲的端部件30由径向凸起37的进行覆盖的端部件38部分地或完全地径向包围。因此，出现密封间隙轴向地通入到收集槽27中。因此，阻止水渗入到密封间隙41中，但是能够容易地离开所述密封间隙。
图3的实施例的覆盖元件39在锥形的连接件26和固定区域28之间具有盘形的部段35和柱形的部段36。这简化了对覆盖元件39的操作和定位，尤其是盘形的部段35用作为外环12的端侧上的止挡。
在图3中没有绘出传感器，然而用于这种传感器的部段36中的开口没有被妨碍。
在图3的实施例中，在连接齿部17、20时，即在径向的密封唇22张紧到万向节钟形壳时，密封元件40用作为定位辅助装置。
概括地，本发明涉及一种车轮轴承装置，所述车轮轴承装置具有外环12、内环13和设置在外环12和内环13之间的用于密封滚动腔的密封装置，其中在滚动腔中，滚动体10在外环12的和内环13的滚道上承受载荷地滚动，其中覆盖元件32具有固定区域28以用于将覆盖元件32在径向外侧固定在外环12上。这种车轮轴承装置的编码器保护应当通过下述方式进一步改进：覆盖元件32具有包围万向节钟形壳19的收集槽27进而保护车轮轴承装置的编码器14免受污染。
附图标记列表：
10   滚动体
11   传感器
12   外环
13   内环
14   编码器
15   密封环
16   凹部
17   端面齿部
18   轮毂
19   万向节钟形壳
20   配合齿部
21   承载部件
22   密封唇
23   径向部件
24   密封元件
25   径向部件
26   锥形的连接件
27   收集槽
28   固定区域
29   开口
30   弯曲的端部件
31   槽底部
32   覆盖元件
33   轴向凸出的凸肩
34   槽
35   盘形的部段
36   柱形的部段
37   径向的凸起
38   进行覆盖的端部件
39   覆盖元件
40   密封元件
41   密封间隙
42   弹性部件

Claims (14)

1.一种车轮轴承装置，所述车轮轴承装置具有外环(12)、内环(13)和设置在所述外环(12)和所述内环(13)之间的用于密封滚动腔的密封装置，其中在所述滚动腔中，滚动体(10)在所述外环(12)的和所述内环(13)的滚道上承受载荷地滚动，其中覆盖元件(32)具有固定区域(28)以用于将所述覆盖元件(32)在径向外侧或内侧固定在所述外环(12)或车轮支架上，其特征在于，所述覆盖元件(32)具有包围万向节钟形壳(19)的收集槽(27)并且保护所述车轮轴承装置的编码器(14)免受污染。
2.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其中所述内环(13)能够间接地或直接地经由端面齿部(17)驱动，并且所述端面齿部(17)啮合到所述万向节钟形壳(19)的配合齿部(20)中，并且这两个齿部(17，20)部分地或完全地在径向上由覆盖元件(32)包围。
3.根据权利要求1或2所述的车轮轴承装置，其中所述覆盖元件(32)设置用于在安装万向轴时进行预定心，以便保护密封唇(22)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的车轮轴承装置，其中所述覆盖元件(32)具有用于径向地或轴向地插入传感器(11)的开口(29)。
5.根据权利要求4所述的车轮轴承装置，其中所述开口(29)在传感器(11)和所述覆盖元件(32)之间借助于套管或密封环来密封。
6.根据上述权利要求中任一项所述的车轮轴承装置，其中所述收集槽(27)形成迷宫式密封件的一部分。
7.根据权利要求6所述的车轮轴承装置，其中所述万向节钟形壳(19)连同所述收集槽(27)一起形成所述迷宫式密封件。
8.根据权利要求7所述的车轮轴承装置，其中所述收集槽(27)至少部分地设置在所述万向节钟形壳(19)的沿周向方向伸展的槽(34)中。
9.根据权利要求6所述的车轮轴承装置，其中用于密封所述齿部(17，20)的密封元件(24，40)连同所述收集槽(27)一起形成所述迷宫式密封件。
10.根据权利要求9所述的车轮轴承装置，其中所述密封元件(24)在轴向端侧在径向上包围所述收集槽(27)。
11.根据权利要求9或10所述的车轮轴承装置，其中所述密封元件(24)固定在所述内环(13)或轮毂(18)上。
12.根据权利要求11所述的车轮轴承装置，其中所述密封元件(24，40)具有弹性部分(42)和承载部分(21)。
13.根据权利要求12所述的车轮轴承装置，其中所述弹性部分(42)构成所述密封唇(22)。
14.根据上述权利要求中任一项所述的车轮轴承装置，其中所述覆盖元件(32)具有位于最低点的排出孔。
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