CN105190067A - 用于推力滚动轴承的密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种推力滚动轴承(10)上的密封装置(14a)，该推力滚动轴承由两个运转环(12、13)构成，滚动体(4)在它们之间进行引导，其中，密封装置(14a)密封推力滚动轴承(10)的滚动体空间(16)。密封装置(14a)包括旋转对称的加固套筒(15a)作为护板，其在外侧包围两个运转环(12、13)，其中，密封装置(14a)经由至少一个紧固区段(20a)位置固定，并且在密封装置(14a)的密封区段(19a、19b)中，加固套筒(15a)以区域形式材料锁合地用弹性的密封材料(17)覆盖或与之连接。

Description

用于推力滚动轴承的密封装置
技术领域
本发明涉及一种推力滚动轴承，其由两个运转环构成，在这两个运转环之间布置有在滚动体保持架中引导的滚动体，并且为了密封滚动体空间，推力滚动轴承在外侧被密封装置包围。
背景技术
也被称为纵向轴承或压力轴承的推力滚动轴承承受沿车轴或车桥的纵向方向的力，并且以多种多样的实施方式公知。在机动车车轮悬挂装置中，通常将用于紧固可转向的车轮的转向节以能摆动的方式支承在行走机构的桥体上。转向节与桥体之间的连接通过转向节销来实现，转向节销置入转向节和桥体的相对应的孔中。转向节与桥体之间的轴向力经由安装在转向节销上的推力滚动轴承来传递。为了推力滚动轴承的功能和使用寿命需要有效的密封间，该密封件一方面防止润滑剂从轴承中漏出，另一方面防止污物渗入推力滚动轴承中。密封件尤其是设置用于轴向转向节支承件，其中，在无需再润滑的情况下，润滑剂持久地保留在支承件中。此外，针对轴向转向节支承件可以设置再润滑，其中，支承件以润滑剂填充，直至在密封区域内出现可见的漏出。
DE2102656A示出一种推力滚动轴承在车轴的转向节支承件中的应用。桥体在此经由推力滚动轴承支撑在转向节的叉形端部的下容纳部上，并且使得转向节能够扭转。推力滚动轴承的上运转环布置在锅状壳体上，其套筒形式的边沿有缝隙地包围下运转盘的周侧面。在下运转环的倾斜部与转向节的叉形端部的下容纳部的形成用于下运转环的贴靠面的靠置面之间夹紧有带隆起形式的区段的密封环。从这个隆起部出发，弹性的环形件延伸到套筒形式的部分与运转环的周面之间的空间中。经由弹性的环形件同时密封推力滚动轴承的滚动体空间或轴承内部空间。
发明内容
本发明的任务是为推力滚动轴承提供构件优化的、构造方式简单紧凑的、具有改进的保持功能和高密封质量的密封装置，该密封装置可以低成本地制成。
该任务由权利要求1的特征来解决。引用权利要求1的从属权利要求分别给出本发明的有利改进方案。根据本发明的、针对推力滚动轴承特定的密封装置包括旋转对称的加固套筒作为护板，该加固套筒以区域形式材料锁合地(stoffschlüssig)与弹性的密封材料连接。在装入状态下，旋转对称的加固套筒包围推力滚动轴承的两个运转环，其中，密封装置经由至少一个优选实施为压配合的紧固区段可以在运转环上位置固定。
通过将密封材料直接材料锁合地连接在加固套筒上使得这些构件一体式相互连接，由此形成密封装置的所期望的一体式构造。经由加固套筒上的优选预先硫化的(anvulkanisiert)或者通过粘接紧固的密封材料可以实现密封区段。密封材料根据本发明可以特殊地构造或成形，或者结合加固套筒密封地支撑在运转环上，以便有效地密封推力滚动轴承的滚动体空间。
通过根据本发明的措施，例如加固套筒的限定的保持功能，基于与密封材料的直接连接同时得到了密封区段的精确的装入位置。这种作用方式就密封质量而言与迄今为止公知的两件式密封装置相比是有利的，其中，密封环相对在外部包围推力滚动轴承的套筒以一定的自由度装入。此外，根据本发明的密封装置的简单的、构件优化的、紧凑的构造方式还可以低成本地制造并且可以容易地装配。
根据本发明的一种优选的设计方案规定，形成了密封装置的紧固区段，在该紧固区段中，加固套筒的端部区在运转环的斜地或倾斜地延伸的外轮廓上进行嵌填(verstemmen)。作为替选或者作为补充，本发明包含如下紧固区段，该紧固区段结合加固套筒的密封材料形成。为此，由密封材料成形的、延伸超过加固板的隆起部在装入状态下支撑在滚动轴承的运转环的斜地延伸的外轮廓上。
密封装置的根据本发明的结构此外还包括加固套筒，该加固套筒为了形成第一密封区段经由弹性的密封材料力锁合地(kraftschlüssig)支撑在推力滚动轴承的运转环上。为此，加固套筒力锁合地预紧地包围运转环。与另一运转环协作的第二密封区段形成由密封材料成形的密封唇，该密封唇密封地支撑在运转环上。
有利地，本发明提供了如下可能性，即，经由密封装置借助紧固区段将推力滚动轴承的两个运转环直接拼接在一起。滚动轴承的所有构件因此防丢失地锁定，并且形成可预装配的单元，该单元例如简化了自动化的装配。为了实现两个运转环之间的不受阻碍的相对运动而提供的是，紧固区段相对运转环的斜地延伸的外轮廓有缝隙地嵌填。
针对加固套筒，密封装置的另一根据本发明的设计方案包含稳固区段。该稳固区段包括环绕的或局部布置的、轴向指向滚动体空间中的阶梯部，该阶梯部也可以构造成压筋(Sicke)。在优选的位置上，稳固区段在装入状态下形状锁合地(formschlüssig)支撑在运转环的内部区上。因此，可以通过使稳固区段经由密封材料密封地贴靠在运转环上同时提供密封区。
密封装置的加固套筒优选在紧固区段、密封区段以及稳固区段的区域内在单侧全面地用密封材料覆盖。作为替选，加固套筒可以在单侧全面地具有密封材料，该密封材料材料锁合地、尤其是通过硫化或者通过粘接紧固在加固套筒的内侧上。
根据本发明，优选使用板材材料作为用于加固套筒的材料，从该板材材料中也可以非切削地、尤其是通过深拉工艺低成本地制造出大件数的加固套筒。为此，尤其合适的是抗腐蚀的钢板材，其板材厚度大于0.3mm，优选大于0.6mm，并且小于1.0mm。
根据本发明的另一设计方案，本发明包含装配辅助部。为此，加固套筒例如可以包括多个在周边分布地对称布置的、径向朝外取向的支脚。这些支脚可以被用于借助工具简化密封装置的装配。
针对密封装置，根据本发明设置有橡胶类的弹性体，例如NBR或EPM(乙烯亚丙酯橡胶)，作为合适的弹性的密封材料。这种塑料的特征在于具有高抗温性，其中，持久弹性几乎在机动车所使用的-40°至+50°的整个温度范围内都保持几乎不变。
优选地，根据本发明密封的推力滚动轴承可以用在车辆、尤其是商用车的转向桥中。在此，在装入状态下，桥体经由推力滚动轴承支撑在转向节上，该转向节能够围绕转向节销摆动。
附图说明
本发明的其他特征从以下说明和附图中得出，在附图中简化地示出本发明的实施例。本发明不局限于该实施例。只要没有另外提出，那么在说明书中相同的或功能相同的构件设有相同的附图标记。其中：
图1示出车辆转向桥的截段，其中，桥体经由推力滚动轴承支撑在转向节上；
图2示意性示出具有根据本发明的密封装置的第一实施例的推力滚动轴承；
图3示意性示出具有根据本发明的密封装置的第二实施例的推力滚动轴承；以及
图4示意性示出具有根据本发明的密封装置的第三实施例的推力滚动轴承。
具体实施方式
在图1中示意性示出用于机动车的可转向的前轮的车轮悬挂装置1的截段。转向节2连同附属的车轮轴承3、轮毂以及未绘出的车轮相对桥体5以能摆动的方式支承。转向节2和桥体5经由转向节销6以能摆动的方式相互连接。匹配在桥体5中的转向节销6经由轴承7、例如滑动轴承以能转动的方式支承在转向节2的上容纳部9a中，并且经由两个滚针轴承8a、8b以能转动的方式支承在转向节2的下容纳部9b中。桥体5经由用来引导转向节销6的推力滚动轴承10支撑在转向节2的下容纳部9b的凸肩上。推力滚动轴承10的上运转环12在此配属于桥体5，而下运转环13配属于转向节2。在运转环12、13之间优选引导置入滚动体保持架中的滚动体4。推力滚动轴承10在外侧被密封装置11包围，该密封装置保护滚动体空间16以防从外面进入滚动轴承10中的污物，并且防止润滑剂泄漏。
在图2至图4中示出构造不同的、与示意性绘出的推力滚动轴承10连接的密封装置14a、14b、14c，其中绘出了运转环12、13。
根据图2的密封装置14a由形成护板的加固套筒15a构成，其在外侧包围推力滚动轴承10的两个运转环12、13。加固套筒15a经由密封区段19a、19b以及紧固区段20a与运转环12、13作用连接(Wirkverbindung)。加固套筒15a在内侧除了运转环12上的轴向贴靠部之外用密封材料17覆盖。稳固区段18形成第一密封区段19a，其间接地经由密封材料17支撑在运转环12的轴向内壁21上。从稳固区段18出发的、力锁合地支撑在运转环13的内壁23上的密封唇22形成第二密封区段19b。在运转环12、13之间，加固套筒15a形成改进套筒15a的刚性的稳固区段18，其构造为朝推力滚动轴承10的滚动体空间16取向的矩形的阶梯部。加固套筒15a的配属于运转环13的端部设置成紧固区段20a，该紧固区段通过变形或嵌填在其端部位置上与运转环13的倾斜的外轮廓24贴靠。作为用于密封相对运转环13形成的环形间隙25的措施，密封材料17形成朝运转环13张开的密封唇26。
在接下来的装配步骤中，可以完成具有根据图2的密封装置14a的推力滚动轴承10。首先推动加固套筒15a，直至稳固区段18贴靠到运转环12上。加固套筒15a的内直径和运转环12的外直径可以选择为使得在拼接这些构件时形成过渡配合或过盈配合。随后，在另一运转环13轴向置入加固套筒15a中之前，具有或不具有滚动体保持架的滚动体4配属于运转环12。最后，对紧固区段20a进行嵌填，直至贴靠到运转环13的倾斜延伸的外轮廓24上。替选地，可以置入密封装置14a，在完成稳固区段18的装配之后，其例如通过径向进给的变形工具成形到加固套筒15a中。
图3示出密封装置14b，该密封装置与根据图2的密封装置14a的区别在于紧固区段20b的构造不同。在加固套筒15b的下端部上联接有由密封材料17构成的、形成紧固区段20b的隆起部27，该隆起部与运转环13的倾斜的外轮廓24作用连接。
在图4中示出密封装置14c，其加固套筒15c不包含稳固区段。密封装置14c的与运转环13协作的紧固区段20b与根据图3的实施方式一致。密封装置14c的另一与运转环12连接的紧固区段20c与图2所示的紧固区段20a是类似的。加固套筒15c的配属于运转环12的端部形成紧固区段20c，该端部通过变形在其端部位置上与运转环12的倾斜的外轮廓28相对应。为了密封相对运转环12形成的环形间隙29，密封材料17形成朝运转环12张开的密封唇30。补充或者替选地，为了实现有效密封而提供的是，加固套筒15c在运转环12的贴靠区域内首先经由弹性的密封材料17静态密封，并且随后使加固套筒15c直接贴靠在运转环12的外轮廓上。针对密封装置14c还可以设置有装配辅助部31。为此，加固套筒15c优选包括多个径向向外取向的支脚，通过它们例如结合单独的工具可以简化地执行密封装置14c的装配。
附图标记列表
1车轮悬挂装置
2转向节
3车轮轴承
4滚动体
5桥体
6转向节销
7轴承
8a滚针轴承
8b滚针轴承
9a容纳部
9b容纳部
10推力滚动轴承
11密封装置
12运转环
13运转环
14a密封装置
14b密封装置
14c密封装置
15a加固套筒
15b加固套筒
15c加固套筒
16滚动体空间
17密封材料
18稳固区段
19a密封区段
19b密封区段
20a紧固区段
20b紧固区段
20c紧固区段
21内壁
22密封唇
23内壁
24外轮廓
25环形间隙
26密封唇
27隆起部
28外轮廓
29环形间隙
30密封唇
31装配辅助部

Claims (10)

1.推力滚动轴承(10)上的密封装置，所述推力滚动轴承包括两个运转环(12、13)，滚动体(4)在所述两个运转环之间进行引导，其中，所述密封装置(11；14a、14b、14c)密封所述推力滚动轴承(10)的滚动体空间(16)，其特征在于，所述密封装置(14a、14b、14c)包括旋转对称的加固套筒(15a、15b、15c)作为护板，所述加固套筒在外侧包围所述两个运转环(12、13)，其中，所述密封装置(14a、14b、14c)经由至少一个紧固区段(20a、20b、20c)位置固定，并且所述加固套筒(15a、15b、15c)至少在密封区段(19a、19b)中材料锁合地与弹性的密封材料(17)连接。
2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述加固套筒(15a、15c)具有至少一个紧固区段(20a、20c)，在该紧固区段中，所述加固套筒(15a、15c)局部地在所述运转环(12、13)的倾斜地延伸的外轮廓(24、28)上进行嵌填。
3.根据以上权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，由所述密封材料(17)成形的隆起部(27)联接到所述加固套筒(15b、15c)上，所述隆起部作为紧固区段(20b)与所述运转环(13)的倾斜地延伸的外轮廓(24)协作。
4.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述加固套筒(15a、15b)为了形成第一密封区段(19a)经由所述弹性的密封材料(17)力锁合地支撑在所述运转环(12)上，并且由所述密封材料(17)形成的、支撑在第二运转环(13)上的弹性的密封唇(22)形成第二密封区段(19b)。
5.根据以上权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述推力滚动轴承(10)的运转环(12、13)经由所述加固套筒(15c)的紧固区段(20b、20c)拼接在一起。
6.根据以上权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述加固套筒(15a、15b)具有环绕的或局部布置的稳固区段(18)，所述稳固区段轴向指向所述滚动体空间(16)中地形成密封区段(19a)。
7.根据以上权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，板材材料设置为用于所述加固套筒(15a、15b、15c)的材料，所述板材材料能非切削地通过深拉工艺制成，其中，板材厚度设置为大于0.3mm、优选大于0.6mm，并且小于1.0mm的尺寸。
8.根据以上权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述加固套筒(15c)包含装配辅助部(31)。
9.根据以上权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，设置有橡胶类的弹性体作为用于所述密封装置(14a、14b、14c)的弹性的密封材料(17)。
10.根据以上权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，被密封的推力滚动轴承(10)配属于机动车的转向桥，并且在装入状态下，桥体(5)经由所述推力滚动轴承(10)支撑在转向节(2)上，所述转向节能围绕转向节销(6)摆动。
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