CN105317831A - 用于农业机械和安装装置的轮毂轴承单元 - Google Patents

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Abstract

一种车辆轮毂轴承单元(1)，包括：外部环(3)；内部环(6)，围绕外部环和内部环的共同对称轴(A)旋转；法兰(4)，从外部环(3)径向延伸；多个滚动体(7)，插入在外部环和内部环之间；密封组件(8)和用于密封组件(8)的保护罩(10)，设置在法兰(4)的相对侧；其中，保护罩(10)由金属板构成，并且包括可与固定轴(2)整体装配的圆柱部分(14)和法兰部分(15)，圆柱部分(14)可与固定轴(2)整体安装，法兰部分(15)从外部环(3)的与法兰(4)相对的圆柱装配部分(14)的第一端(16)开始面对密封组件(8)在圆柱装配部分(14)的外侧径向延伸；圆柱装配部分(14)的第二端(23)径向向内具有限定了与内部环(6)在结合点协作的环形轴肩(26)的L-折叠(24)。

Description

用于农业机械和安装装置的轮毂轴承单元
技术领域
本发明涉及轮毂轴承单元，特别地明确地设计为安装在农业机械一部分的轴上，例如，拖拉机或其器具或附件；轮毂轴承单元可设计为一般支撑用于耕作土壤的旋转工具，还用于车轮，并且其在任何情况下设计为在充满甚至大污染物的环境下操作，因此不仅是水、土壤和泥，而且是砂砾和石头的环境下操作。
本发明也涉及装配使用轮毂轴承单元的工具或车轮的装置。
背景技术
用于农业车辆的轮毂轴承单元由US8328428B2可知，包括：外部环；法兰，在外部环第一端外部径向延伸；内部环，其设置为和外部环同轴，在外部环内部且适于安装在农业机械一部分的轴上或者农业车辆上；滚动体，插入在内部环和外部环之间以可操作地将内部环和外部环连接；密封组件，其设置在法兰相对侧，容纳在外部环的与第一端相对的第二端，或者位于外部环的环形轴向延伸元件内，与外部环整体固定；以及保护罩，面对密封组件设置，位于外部环的第一端的相对侧上。保护罩由刚性材料，例如合成塑料材料制成，并且一方面除了密封组件的作用之外，其用于对外部环外部的污染物起迷宫密封作用；以及在另一方面，从任何大污染物，例如砂砾或者石头中保护密封组件。通常设计为彼此毗邻的两个分离环的形状的内部环以及保护罩整体装配在农业车辆的固定轴上，并且以螺母装配在轴的与肩相对的无螺纹端的方式，抵靠轴的肩轴向地锁住。
尽管完全有效且令人满意，公知的解决方案在某些申请中具有过量的轴向体积。特别地，过量的轴向体积由保护罩引起，该保护罩具有厚重的构造并且在实践中通过与内部环毗邻布置的环所限定，实质上具有和内部环同样的径向厚度，在外部环第一端的相对侧，内部环具有在外部环外侧，面对密封组件延伸的法兰，该法兰与外部环或其延伸协作因此形成所需的迷宫密封。
实际上，为了允许保护罩的适当轴向位置，对于保护罩有必要在结合点能够和内部环协作。
发明内容
本发明的目的是提供所述类型的轮毂轴承单元，以及使用所述类型的轮毂轴承单元的用于旋转工具或车轮的安装装置，然而其不具有所述缺点，并且特别紧凑、简单且可适合制造和装配，并且是可靠的。
因此，在本发明的基础上，如在所附的权利要求中限定，轮毂轴承单元和包含该轮毂轴承单元的安装装置提供用于旋转工具或车轮。
根据本发明，通过折叠、剪切金属板的方式制成保护罩，保护罩以面对内部环的其前缘的L折叠端方式，在结合点能够和内部环互相作用。因此，可得到易于制造和装配的紧凑、适合的解决方案。
附图说明
本发明将参考附图详细描述，附图在此图解了非限制性实施例，其中：
图1示意性地示出了根据本发明制造的轮毂轴承单元的根据径向平面的旋转剖视图；
图2显示了放大比例的附图1的轮毂轴承单元的细节图，已知并且不再显示以为了简单，该单元装配在农业机械的轴上，以形成用于旋转工具或车轮的安装装置；以及
图3显示了进一步放大比例的附图2的细节图。
具体实施方式
参考图1到3，标记1表示作为整体的轮毂轴承单元，期望并且为了以下目的目的：装配在农业机械一部分的使用中固定的轴2(附图2)上，农业机械例如为拖拉机或例如可安装在拖拉机上的工具或附件。
轮毂轴承单元1包括：外部环3；接收法兰4，其在外部环3的第一端5的外侧上径向延伸，并且适于接收已知并且不显示以为了简单的使用中的工具或器具或车轮；内部环6，其设置在外部环3内部；滚动体7，插入在内部环6和外部环3之间以可操作地连接内部环6到外部环3，从而外部环3相对内部环6关于内部环6和外部环3以及整个轮毂轴承单元1的共同对称轴A旋转；密封组件8，其设置在接收法兰4相对侧并且由与第一端5相对的外部环3的第二端9整体支承；以及保护罩10，在与第一端5相对侧，面对密封组件8设置。
内部环6适于在使用中与轴2整体装配，并且在所示的例子中，由两个彼此毗邻的分离对称环11、12组成。提供有法兰4的外部环3形成用于工具或车轮的固定轮毂，如已经显示的，并且和内部环6和滚动体7一起形成旋转轴承13，滚动体7在显示的例子中由两个球冠形成，每个环11、12使用一个球冠。
根据本发明的第一方面，保护罩10由折叠、剪切的金属板构成，金属板例如为钢，并且包括适于和固定轴2以及内部环6整体装配的套筒状圆柱装配部分14，以及法兰状径向部分15，其从圆柱装配部分14的第一端16开始在圆柱装配部分14的外侧径向延伸；端16与外部环3的第一端5相对。
已经通过折叠和剪切单个且相同的金属板得到，保护罩10的法兰部分15和圆柱装配部分14具有实质上相同的厚度，厚度对于法兰部分15在轴向，即平行于轴A测量，以及对于圆柱部分14在径向，即垂直于轴A测量。
对于特殊应用已知形式的密封组件8，在保护罩10的圆柱装配部分14的外侧径向地驱动，保护罩10的法兰部分15轴向插入到密封组件8和外部环3的外部环境之间，整体以E表示。
特别地，密封组件8由盒式密封构成，该盒式密封包括第一金属环形屏17和第二金属环形屏18，该金属屏由外部环3和保护罩10的圆柱装配部分14整体地支承，分别地，例如在其上以干涉地驱动。每个屏17、18整体支承分别由19和20表示的弹性密封元件，每个弹性元件具有至少一个环形密封唇，由屏17支承的弹性元件19具有三个唇21，并且由屏18支承的弹性元件20具有一个V唇22，分别地，唇在屏17、18的任一个上优选以滑动形式协作，在这种情况下恰好三个唇21与屏17协作，而唇22与屏18协作。
值得注意的是，在附图中，通常滑动的密封唇21、22在它们变形的条件下被描述，且因此与屏17和18干涉。
根据本发明的另一方面，与那些已经显示的结合，保护罩10的圆柱装配部分14具有相对于第一端16并且面对外部环3的法兰4的第二端23，该第二端具有径向内L-形端折叠24，该折叠24限定了面对内部环6的保护罩10的前缘25；具有由其限定的前缘25的L-折叠24限定了与内部环6轴向结合的保护罩10的环形轴肩26(附图2和3)。
在描述的实施例中，密封组件8驱动容纳在外部环3的端9内，该端9轴向延伸且相对于内部环6外悬，并且形状类似容纳密封组件8和保护罩10的圆柱套筒。
根据为了简单没有显示的可能变形，如果外部环3具有和内部环6同样的轴向长度，并且外部环3的环形轴向延伸元件应用到端9，可得到类似的结果，该元件由用于密封组件8和罩10的应用容纳套筒定义，例如在US8328428中描述。
保护罩10的凸缘部分15的径向外缘27与外部环3协作，在这种情况下恰好是和端9的前缘28协作，以此限定迷宫密封32，该迷宫密封参照使用中外部污染物的来源方向D，设置于密封组件8上游，且由缘27和28之间的径向间隙限定。
在显示的优选实施例中，凸缘部分15的径向外缘27设置为实质上与外部环3的端9的前缘28齐平，缘28面对接收法兰5的相对侧。
在任何情况下，凸缘部分15的径向外缘27在密封组件8和端9的前缘28之间轴向设置，因此例如它可设置为不与缘28齐平，而是位于端9内。
根据本发明的另外一方面，保护罩10的凸缘部分15具有在其径向外缘27和圆柱装配部分14的第一端16之间的一对相对的L-折叠29和30，该L-折叠设置为，使得凸缘部分15的径向外缘27设置为相对于圆柱部分14的端16轴向偏移，并且特别地相对于端16向着外部环3的外侧位移。
凸缘部分15的两个相对L-折叠29和30限定了凸缘部分15的中间环形伸展31，该伸展具有截头圆锥形且和环3，6的对称轴A形成具有面向接头法兰4的顶点的角度；因此，凸缘15的截头圆锥形部分31具有面向法兰4的“锥形”。
在以上描述的基础上，显然的是，一旦轮毂轴承单元1在固定轴2上连接，这两个部件一起形成在附图2中作为整体由33表示安装装置，该安装装置用于已知但是没有显示以为了简单的旋转工具或器具，例如，用于耕作土壤的耙片，或者车轮，该工具或器具例如以与穿过凸缘4的各自轴向螺纹孔34连接的螺钉(没有显示)的方式整体装配到法兰4。
安装装置33因此特征在于：它包括轮毂轴承单元1和使用时固定的轴2，内部环6(也就是，两个环11、12形成内部环6)和保护罩10整体装配在轴2上，密封组件8安装在在外部环3和保护罩10的圆柱装配部分14之间。
轴2向着具有第一轴肩35的接收法兰4(附图2和3)提供在装置33中，在轴2具有较大直径、远离接收法兰4的第一延伸36和轴2具有较小直径、邻近接收法兰4的第二延伸37之间的直径变化限定了第一轴肩35；轴2进一步具有环形槽38，该环形槽在第一轴肩35的径向外缘39上得到且限定了向着第一轴肩35的径向最外侧第二轴肩40；保护罩10的圆柱装配部分14的端23的L-折叠24插入到环形槽38之内(附图3)，当内部环6设置在靠着第一轴肩35的轴向结合点时，L-折叠24夹在内部环6(在此种情况下恰好是部件环12)和第二轴肩40之间。
环形槽38限定了第二轴肩40，在轴2的第一延伸36和第二延伸37之间且位于第一轴肩35处，该第二轴肩形成垂直于或者倾斜于内部环6和外部环3的对称轴A的环形阶梯41。
在描述的实施例中，阶梯41倾斜切割，且因此相应的轴肩40相对于轴A也是倾斜的，特别是在法兰4的部件上具有斜面或锥面。根据为了简单没有显示的变形，然而阶梯41也可垂直于轴A切割，在该情况下，肩40设置为垂直于轴A。
在两种情况下，肩40对于在合适的轴向位置锁住保护罩10同样有效，而在同时允许简单的定位和轴2插入到轮毂轴承单元1，而凸缘部分15的具有相应的截头圆锥形延伸31的两个L-折叠29、30，增强了保护罩10的凸缘部分15，并且允许形成迷宫密封29的径向间隙更加精确地限定。
本发明的所有目的因此达到。

Claims (10)

1.一种轮毂轴承单元(1)，设计为安装在机械一部分的使用中固定的轴(2)上，特别是农业机械一部分的轴上，该轮毂轴承单元包括：外部环(3)；接收法兰(4)，其从该外部环的第一端(5)的外侧上径向延伸，并且适于使用中接收工具或车轮；内部环(6)，其设置在该外部环(3)内部，该内部环(6)适于使用中与该轴(2)整体装配；滚动体(7)，插入在该内部环和外部环(6，3)之间以可操作地连接该内部环到该外部环，从而该外部环(3)围绕该内部环和外部环的共同对称轴(A)自由旋转；密封组件(8)，其设置在该接收法兰(4)的相对侧并且由该外部环的与第一端相对的第二端(9)整体支承；和保护罩(10)，在该外部环的该第一端(5)相对侧，面对密封组件(8)设置；
其特征在于，其中结合：
i)保护罩(10)由折叠的、剪切的金属片构成，并且包括圆柱装配部分(14)和法兰部分(15)，该圆柱装配部分(14)适于使用中与该固定轴(2)整体装配，该法兰部分(15)从与该外部环的第一端(5)相对的圆柱装配部分的第一端(16)开始在该圆柱装配部分的外侧径向延伸；
ii)该保护罩的该法兰部分(15)和该圆柱装配部分(14)具有实质上相同的厚度，该厚度对于法兰部分在轴向方向上测量，并且对于圆柱部分在径向方向上测量；
iii)该密封组件(8)在该保护罩的该圆柱装配部分(14)的外侧径向驱动，该保护罩的该法兰部分(15)轴向插入到该密封组件(8)和该外部环之外的环境(E)之间；特征在于，
iv)该保护罩(10)由折叠、剪切金属板构成，并且
v)该保护罩(10)的该圆柱装配部分(14)具有与该第一端(16)相对并且面对该外部环(3)的该接收法兰(4)的第二端(23)，该圆柱装配部分(14)的第二端(23)提供有径向内L-形端折叠(24)，该折叠(24)限定了该保护罩(10)的面对该内部环(6)的前缘(25)；该L-折叠(24)限定了在该第一端(16)的相对侧、在轴向结合点与该内部环(6)协作的该保护罩(10)的环形轴肩(26)。
2.根据权利要求1所述的轮毂轴承单元(1)，特征在于，该密封组件(8)驱动容纳在该外部环的该第二端(9)中，该第二端(9)轴向延伸且相对于该内部环(6)外悬。
3.根据权利要求1或2所述的轮毂轴承单元(1)，特征在于，该保护罩的该法兰部分(15)的径向外缘(27)与该外部环(3)协作以限定迷宫密封(29)，该迷宫密封参照使用中外部污染物的来源方向(D)设置在该密封组件(8)的上游。
4.根据权利要求3所述的轮毂轴承单元(1)，特征在于，该保护罩的该法兰部分(15)的该径向外缘(27)设置为实质上与该外部环(3)面对该接收法兰(4)的相对侧的该第二端(9)的前缘(28)齐平。
5.根据权利要求3或4所述的轮毂轴承单元(1)，特征在于，该保护罩的该法兰部分(15)的该径向外缘(27)轴向地设置在改密封组件(8)和该外部环(3)面对该接收法兰(4)的相对侧的该第二端(9)的前缘(28)之间。
6.根据之前任一权利要求所述的轮毂轴承单元(1)，特征在于，该保护罩(10)的该法兰部分(15)具有在其径向外缘(27)和该圆柱装配部分(14)的该第一端(16)之间设置的一对相对的L-折叠(29，30)，该L-折叠设置为，使得该法兰部分(15)的该径向外缘(27)设置为相对于该圆柱部分(14)的该第一端(16)轴向偏移并且向着该外部环(3)的外侧位移。
7.根据权利要求6所述的轮毂轴承单元(1)，特征在于，该保护罩(10)的该法兰部分(15)的该两个相对的L-折叠(29，30)限定了该法兰部分的中间环形伸展(31)，该伸展具有截头圆锥形并且与该内部环和外部环的对称轴(A)形成具有面向接收法兰(4)的顶点的角度。
8.根据之前任一权利要求所述的轮毂轴承单元(1)，特征在于，该密封组件(8)由盒式密封构成，该密封包括第一环形屏(17)和第二环形屏(18)，该金属屏分别由该外部环(3)和该保护罩(10)的该圆柱装配部分(14)整体支承，每个屏整体支承弹性密封元件(19，20)，该弹性密封元件具有至少一个环形密封唇(21，22)，该环形密封唇优选在第一和第二屏(17，18)的一个上以滑动形式协作。
9.一种用于旋转工具或车轮的安装装置(33)，包括：外部环(3)；接收法兰(4)，其从该外部环的第一端(5)的外侧上径向延伸，并且适于使用中接收工具或车轮；内部环(6)，其设置在该外部环(3)内部；滚动体(7)，插入在该内部环和外部环(6，3)之间以可操作地连接该内部环到该外部环，从而该外部环(3)围绕该内部环和外部环的共同对称轴(A)自由旋转；密封组件(8)，设置在该接收法兰(4)的相对侧并且由该外部环与该第一端相对的第二端(9)整体支承；和保护罩(10)，在该外部环的与该第一端(5)相对侧上，面对该密封组件(8)设置；以及在使用中固定的轴(2)，该内部环(6)和该保护罩(10)整体装配在该轴(2)上，该密封组件(8)在该外部环(3)和该保护罩(10)的圆柱装配部分(14)之间装配；其中，该保护罩(10)包括圆柱装配部分(14)和法兰部分(15)，圆柱装配部分(14)适于使用中和固定轴(2)整体装配，法兰部分(15)从与该外部环的第一端(5)相对的该圆柱装配部分的第一端(16)开始在该圆柱装配部分的外侧上径向延伸；该密封组件(8)在该保护罩的该圆柱装配部分(14)的外侧径向驱动，该保护罩的该法兰部分(15)轴向插入到该密封组件(8)和该外部环之外的环境(E)之间；特征在于，
-该保护罩(10)由折叠、剪切金属板构成，并且
-该保护罩(10)的该圆柱装配部分(14)具有与该第一端(16)相对并且面对该外部环(3)的该接收法兰(4)的第二端(23)，该圆柱装配部分(14)的该第二端(23)提供有径向内L-形端折叠(24)，该折叠(24)限定了该保护罩(10)的面对该内部环(6)的前缘(25)，该L-折叠(24)限定了在该第一端(16)的相对侧、在轴向结合点与该内部环(6)协作的该保护罩(10)的环形轴肩(26)；该轴(2)向着该接收法兰(4)提供有直径变化所限定的第一轴肩(35)，该直径变化在该轴(2)的较大直径、远离该接收法兰(4)的第一延伸(36)和该轴(2)的较小直径、邻近该接收法兰(4)的第二延伸(37)之间；并且其中，该轴(2)进一步具有环形槽(38)，该环形槽在该第一轴肩(35)的径向外缘(39)上得到且限定了向着该第一轴肩的径向最外侧的第二轴肩(40)；该保护罩(10)的该圆柱装配部分(14)的该第二端(23)的该L-折叠(24)在该内部环(6)和该第二轴肩(40)之间夹在环形槽(38)内，该内部环(6)设置在靠着该第一轴肩(35)的结合点。
10.根据权利要求9所述的安装装置(33)，特征在于，该环形槽(38)限定了第二轴肩(40)，在该轴(2)的该第一和第二延伸(36，37)之间且位于该第一轴肩(35)处，该第二轴肩形成垂直于或者倾斜于该内部环和外部环(6，3)的对称轴(A)的环形阶梯(41)。
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