CN104246258B - 能够在预装配情况下压入的滚动轴承单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能够在预装配情况下压入的滚动轴承单元，尤其是圆锥滚子轴承单元，其具有一外环(1)、一内环(2)和在这些环(1，2)之间能够在承载情况下滚动的滚动体(3)。目的是，改进已知的插入式滚动轴承单元，以实现进一步降低成本和加工优点。为此建议，在所述滚动轴承单元的预装配状态中，在滚动轴承单元上在轴向端侧上对置的两个环形元件(5，6)分别不仅与外环(1)、而且与内环(2)接触，并且，在滚动轴承单元投入运行时，每个环形元件(5，6)的接触发生空转。所出现的间隙密封具有这样好的密封效果，使得可以省掉所有的密封唇。

Description

能够在预装配情况下压入的滚动轴承单元
技术领域
本发明涉及一种能够在预装配情况下压入的滚动轴承单元，尤其是圆锥滚子轴承单元，具有一外环、一内环和在这些环之间能够在承载情况下滚动的滚动体。
背景技术
如果在汽车车间里不能实现通常由至少两个车轮轴承单元组成的车轮轴承的正常装配，则使用可预装配地压入的滚动轴承单元，尤其是车轮轴承单元，例如用于载重汽车。
为了安装车轮轴承，干净的环境和大量的预防措施对于正确安装是必不可少的。但是在极限条件下，例如在沙漠中，这些措施不可能满足。由于滚动室的脏污，通常影响车轮轴承的使用寿命。对于其它类型的轴承，尤其在汽车行业中，存在相同的问题。
可以设想使用可更换的车轮轴承单元，其滚动室在装配期间不必打开并由此不存在滚动室脏污的隐患。但是在此材料费用相对较高，由此使车轮轴承变贵并且还产生运输问题。每次在更换车轮轴承时还必须不利地更换轮毂。
因此。最近已经在研究所谓插入式车轮轴承单元，尤其是插入式圆锥滚子轴承单元，它们能够以预装配的状态供货和运输，无需在装配或其它状况下打开滚动室。插入式车轮轴承单元在预装配状态下在侧面压到车轮支架内，或者说车轮轮毂中或上面。
由WO 2007/115 539 A1已知这种插入式车轮轴承单元。两个这样的插入式圆锥滚子轴承单元共同形成用于载重汽车的双列车轮轴承。
与常见的车轮轴承单元的外环不同，插入式车轮轴承单元的外环具有相对较大的轴向宽度，由此，外环与内环之间的密封装置在运输期间也密封滚动室。附加地，在轴向对置的侧上设置有至少一个保持环，它使单列车轮轴承单元的内环和外环保持相互位置。由此同时保证，密封装置基于两个轴承环相互间的最佳位置而也最佳密封地封闭。
传统的车轮轴承单元大多在不装入密封装置的状态下供货，因此也不要求轴向加宽的外环。因为这些车轮轴承单元一般在具体最佳安装条件的车间里装配，因此对于运输而言使用相应的包装、例如通过塑料封焊就足够了。
现在对于滚动轴承制造者存在这样的问题：制造者为其用户不仅必需准备标准的车轮轴承单元，而且必需准备上述插入式车轮轴承单元。为此必需生产和库存至少两种不同的外环，这尤其在这些构件的精确要求方面导致高成本。
发明内容
本发明的任务是，给出一种教导，如何以传统的滚动轴承单元的构件为基础以尽可能节省成本的方法形成所谓插入式滚动轴承单元。
对于开头所述类型的滚动轴承单元，该任务由此解决：在所述滚动轴承单元的预装配状态中，在滚动轴承单元上在轴向端侧上对置的两个环形元件分别不仅与外环、而且与内环处于接触中，并且，在滚动轴承单元投入运行时，每个环形元件的接触发生空转。
对于能够在预装配情况下压入的滚动轴承单元，理解为一种单列或多列的滚动轴承单元，其部件自保持地如在运行状态下那样相对布置。因此，该滚动轴承单元可以作为整体操作、运输和安装。任何时候都无需打开包含有滚动体的、预润滑的(例如预填脂的)滚动室。外环和内环指的是这种轴承环：它们具有用于滚动体的滚动轨道或者间接地与具有滚动轨道的部件连接。在外环与内环之间，滚动体在承载的情况下滚动。
按照本发明，在滚动轴承单元的预装配状态中，在滚动轴承单元上在端侧上对置的两个环形元件分别不仅与外环、而且与内环处于接触。由此保证滚动轴承单元的封闭性，该封闭性可以使滚动轴承单元内部在运输时免受脏污。可以有利地省去密封装置，例如具有各种不同密封唇的盒式密封。
在滚动轴承单元投入运行时，当外环相对于内环旋转时，每个环形元件的接触发生空转。这种空转的接触只在运输期间保证密封。但因为只有在投入运行时两个接触才发生空转，时后安装环境、轴颈、车轮架、轮毂或类似部件可以补偿密封损失或者说两个密封接触的损失。尤其不再需要密封唇。
该空转可以作为略微的材料磨损在有利地由塑料制成的环形元件上实现，其中这也导致极其窄小的密封间隙。磨损的材料难以察觉地小，以至润滑剂可以毫无问题地接受它，如果它不是总归要被向外输送的话。换言之，所述空转使环形元件与内环或外环之间的空转接触转变成密封间隙或者密封迷宫。
有利地，两个空转的接触由两个贴靠的轴向面、圆锥面或者圆柱环形面形成。由此能够有利地构成或定位密封间隙，或者能够实现滚动轴承组件的结构上的一定简单性。
所述环形元件可以是一个径向内部的环形元件和一个径向外部的环形元件。由此，所述滚动轴承单元非常好地适用于滚动轨道在轴向上升高的圆锥滚子轴承。
在有利实施方式中，两个环形元件中的一个或者两个环形元件都在径向外部包围滚动轴承保持架的一端部。由此能够形成轴向窄的滚动轴承单元，它能使滚动轴承钢几乎仅用于滚动轨道宽度，由此实现成本优势。相应地，两个环形元件中的一个或者两个环形元件都可以被滚动轴承保持架的一端部在径向外部包围，由此能够有利于安装空间地在尽管轴承环短的情况下也实现对于固定而言足够的空间。
如果滚动轴承保持架的径向内置的保持架端部或者滚动轴承保持架的径向外置的保持架端部与对应的环形元件、尤其与成形在对应的环形元件上的筋形成一间隙，则进一步节省安装空间。由此可以使在传统的轴承中用于盒式密封的空间用于油脂穴，由此还提高滚动轴承单元的使用寿命。
两个环形元件分别具有一固定体，用于使对应的环形元件在内环或者外环上固定。由此确定各个环形元件随哪个环一起运动或者随这个环一起静止。
优选，径向内部的环形元件借助其固定体与内环之间形状锁合或者摩擦锁合来固定。由此可以方便地插装上该内部的环形元件，其中，通过翻转扣合实现压配合或者形状锁合。在此所述翻转机构在圆周方向上延续，或者在一个或多个圆周位置上起作用。相应有利地，径向外部的环形元件可以借助其固定体与内环之间的形状锁合或者摩擦锁合来固定。
第一空转接触可以设置于外环与径向外部环形元件的接触体之间。这个接触可以有利地位于尤其载重汽车轮毂的开口或孔中，由此使在那里出现的间隙开口在径向外部被包围并进一步防止污物进入。第二空转接触可以设置于外环与径向内部环形元件的接触体之间。因此，这个接触也将同样地可定位在外环的接收部中并且不需要在轴向上敞开。
在有利实施方式中，两个环形元件中的一个或两个环形元件都在其内部构成至少一个油脂穴，尤其借助成形上的筋构成。通常用于密封装置的安装空间现在空出用于容纳润滑剂，其中，一个或多个筋可以沿着圆周提供所期望数量的油脂穴。
按照本发明的滚动轴承单元的压入过程也能够更容易，其方式是，径向外部的环形元件的接触体设置用于，在滚动轴承单元被压入到其运行位置的过程中将轴向压入力传递到外环上。因此其材料一方面对于空转接触而言必需足够软，但还能够承受并且在轴向上传递压入力。
有利地将两个单列的按照本发明的滚动轴承单元组合成一个更换组，它们允许形成双列斜轴承装置或者以公知的方法更换。
由附图描述和/或从属权利要求中能够得知本发明的其它有利扩展构型和优选改进方案。
附图说明
在附图中示出沿着旋转轴线剖切的、圆锥滚子轴承结构的滚动轴承单元。
具体实施方式
环形元件5是保持元件，因为它通过保持突块7在内环2的槽12中的形状锁合被轴向固定并且由此也通过接触体9使外环1保持在其位置中，并且尤其可以将外环1夹紧在它与环形元件6之间。替换地或附加地，也可以借助接触体9使外环1相对于滚动体3压紧。
圆盘环10形成良好的轴向支承面，以使车轮轴承单元能够轴向放置在一个平面上，例如在运输筒中。在圆盘环10上不仅设置带有保持突块7的固定体11，而且设置接触体9，它们一起形成环形元件5，遮盖车轮轴承单元的一个轴向侧面并且在投入运行之前也静态地密封。
在结构复杂的情况下，环形元件5，6也可以分别由多个件组成，它们不一起制造，例如注塑，而是相互分开且在安装时才组合到一起。
筋8具有环形形状并且构成两个径向设置的油脂穴19。
环形元件5在纵剖面中具有基本C形的形状，其中，它围握保持架端部20。由此保护保持架端部20，无需由轴承环1，2完全包围保持架端部。
外环1的轴向端面22与接触体9的对应面形成空转的接触。如果是涉及载重汽车的车轮轴承，则外环1将旋转并且内环2静止。两个环形元件5，6也随着内环静止。环形元件6具有比外环1略微小的外半径，由此，它与(未示出的)轮毂接收部可以形成圆柱形的间隙，该间隙用作密封迷宫并且使密封唇变得多余。
另一空转的接触通过外环1的轴向端面23和它的在环形元件6上的对应段形成。环形元件6在纵剖面中具有E形的形状，该形状由于对于圆锥滚子轴承而言典型的边缘而适宜于实现圆柱形的压配合。在这里，代替盒式密封，也可以使用两个环形的油脂穴18，它们通过筋14相互分开。
接触体13具有与外环1在轴向端面23上相同的径向厚度。因此，最大可能的压入面在轴向上较远地被转移到(未示出的)压入工具上，由此可以尽可能软地选择环形元件6的材料，以便在空转时实现轻微的磨损，而不危及环形元件6的结构组合。
环形元件6可以有利地承担压入工具的功能，由此无需再将压入工具作为单独的件一起供货。因此环形元件6可以直接与力源连接，无需在传力路径中再设置辅助措施。例如环形元件6可以具有结构上的加强筋，它们既不在径向上也不在圆周方向上延伸。
总之，本发明涉及一种能够在预装配的情况下压入的滚动轴承单元，尤其是圆锥滚子轴承单元，具有一外环1、一内环2和在这些环之间能在承载情况下滚动的滚动体3。目的是，改进已知的插入式滚动轴承单元，以便进一步降低成本并实现制造优点。为此建议，在所述滚动轴承单元的预装配状态中，在滚动轴承单元上在轴向端侧上对置的两个环形元件5，6分别不仅与外环1、而且与内环2接触，并且，在滚动轴承单元投入运行时每个环形元件5，6的接触发生空转。所出现的间隙密封具有这样好的密封效果，使得甚至可以省掉所有的密封唇。
附图标记列表
1.外环
2.内环
3.圆锥滚子
4.滚动轴承保持架
5.径向内部的环形元件
6.径向外部的环形元件
7.保持突块
8.筋
9.接触体
10.圆盘环
11.圆柱形的固定体
12.槽
13.接触体
14.筋
15.圆盘环
16.圆柱形的固定体
17.倒角
18.油脂穴
19.油脂穴
20.径向内部的保持架端部
21.径向外部的保持架端部
22.轴向端面
23.轴向端面

Claims (16)

1.能够在预装配情况下压入的滚动轴承单元，具有一外环(1)、一内环(2)和在这些环(1，2)之间能够在承载情况下滚动的滚动体(3)，其特征在于，在所述滚动轴承单元的预装配状态中，在所述滚动轴承单元上在轴向端侧上对置的两个环形元件(5，6)分别不仅与外环(1)、而且与内环(2)处于接触中，并且，在滚动轴承单元投入运行时每个环形元件(5，6)的一个接触发生空转，其中，一个环形元件(6)具有一接触体(13)，外环(1)的轴向端面和所述接触体(13)形成第一空转的接触，所述接触体(13)具有与外环(1)在该轴向端面上相同的径向厚度。
2.如权利要求1所述的滚动轴承单元，其中，两个空转的接触由两个贴靠的轴向面(19，20)、即圆锥面或者圆柱环形面形成。
3.如权利要求1或2所述的滚动轴承单元，其中，所述环形元件(5，6)是径向内部的环形元件(5)和径向外部的环形元件(6)。
4.如权利要求1或2所述的滚动轴承单元，其中，两个环形元件(5，6)中的一个或者两个环形元件都在径向外部包围滚动轴承保持架(4)的一端部(20，21)。
5.如权利要求1或2所述的滚动轴承单元，其中，两个环形元件(5，6)中的一个或者两个环形元件都在径向外部被滚动轴承保持架(4)的一端部(20，21)包围。
6.如权利要求1或2所述的滚动轴承单元，其中，滚动轴承保持架(4)的径向内置的保持架端部(20)或者滚动轴承保持架(4)的径向外置的保持架端部(21)分别与对应的环形元件(5，6)形成一间隙。
7.如权利要求1或2所述的滚动轴承单元，其中，两个环形元件(5，6)分别具有一固定体(11，16)，用于使对应的环形元件(5，6)在内环(2)或者外环(1)上固定。
8.如权利要求7所述的滚动轴承单元，其中，所述环形元件(5，6)是径向内部的环形元件(5)和径向外部的环形元件(6)，所述径向内部的环形元件(5)借助其固定体(11)与内环(2)之间的形状锁合或者摩擦锁合固定。
9.如权利要求7所述的滚动轴承单元，其中，所述环形元件(5，6)是径向内部的环形元件(5)和径向外部的环形元件(6)，所述径向外部的环形元件(6)借助其固定体(16)与内环(2)之间的形状锁合或者摩擦锁合固定。
10.如权利要求3所述的滚动轴承单元，其中，所述第一空转的接触设置于外环(1)与径向外部的环形元件(6)的接触体(13)之间。
11.如权利要求3所述的滚动轴承单元，其中，第二空转的接触设置于外环(1)与径向内部的环形元件(5)的接触体(9)之间。
12.如权利要求1或2所述的滚动轴承单元，其中，两个环形元件(5，6)中的一个或两个环形元件(5，6)都在其内部构成至少一个油脂穴(18，19)。
13.如权利要求1或2所述的滚动轴承单元，其中，所述径向外部的环形元件(6)的接触体(13)设置用于，在滚动轴承单元被压入到其运行位置的压入过程中将轴向压入力传递到外环(1)上。
14.如权利要求1或2所述的滚动轴承单元，其中，所述滚动轴承单元是圆锥滚子轴承单元。
15.如权利要求6所述的滚动轴承单元，其中，滚动轴承保持架(4)的径向内置的保持架端部(20)或者滚动轴承保持架(4)的径向外置的保持架端部(21)分别与成形在对应的环形元件(5，6)上的筋(14，8)形成所述间隙。
16.如权利要求12所述的滚动轴承单元，其中，所述油脂穴(18，19)借助成形上的筋(8，14)构成。
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