CN105518325B - 具有预紧的离心板的用于车轮轴承的密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及实施为车轮轴承(1)的滚动轴承的轴承密封件(2)，其位于抗扭的第一轴承部件(5)和一体式地与车轮轴承法兰(8)连接的第二轴承部件(7)之间，滚动体(6)在第一轴承部件与第二轴承部件之间引导。轴承密封件(2)包括实施为预密封件的离心板(3)，该离心板支撑在第二轴承部件(7)的沿轴向和径向取向的轮廓(12)上并且与车轮轴承法兰(8)一起轴向限界出捕获槽(24)。密封配件(4)经由护板(22)固定在第一轴承部件(5)上，其中，护板(22)至少局部被弹性的密封材料(21)包围，由该弹性的密封材料成形出密封唇(20、28、29)，这些密封唇滑磨式地或非滑磨式地配属于离心板(3)。在经由支撑区(10)线接触或面接触地贴靠在径向取向的车轮轴承法兰(8)上的离心板(3)与密封配件(4)之间设置有迷宫式密封结构(16)。离心板(3)经由弯曲弹性的紧固区段(11)压紧在第二轴承部件(7)的柱体形的轮廓(12)上并且在最终位置中预紧。

Description

具有预紧的离心板的用于车轮轴承的密封装置

技术领域

本发明涉及车轮轴承的滚动轴承的轴承密封件，该轴承密封件位于抗扭的第一轴承部件与一体式地与车轮轴承法兰连接的第二轴承部件之间，滚动体在轴承部件之间引导。

背景技术

为了实现长使用寿命，车辆的车轮轴承需要在两侧对填充有润滑剂的并且包括滚动体的内腔进行密封。为此，使用了与密封唇一起形成迷宫式密封结构的离心板。

由DE 10 2009 052 311 A1公知了一种车轮轴承，其在法兰侧包括离心圈用以密封滚动轴承，离心圈具有用于与两个轴向密封唇滑磨式地密封接触的轴向面。离心板经由空心柱体形的紧固区域紧固在车轮法兰上。JP 2003-56577公开了一种用于车轮轴承的密封方案，其中，作为第一轴承部件的外圈相对于作为第二轴承部件的车轮法兰进行密封。车轮轴承密封件包括离心板，离心板在轴向和径向都贴靠在轮毂或者车轮法兰上。在安装状态下，轴向密封唇经由滑磨式的密封接触部支撑在离心板上。密封唇配属于载体，载体紧固在外圈的径向内侧上。在DE 10 2010 034 385 A1中示出了一种用于车轮轴承的轴承密封件，其中，离心板固定在一体式地与车轮轴承的旋转的轴承圈连接的车轮轴承法兰上。在离心板上支撑有密封装置的密封唇，密封装置与另一抗扭的轴承圈联接。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种离心板，其能够廉价地制成并且为离心板设置有精确的安装位置用以实现更好的密封功能和使用寿命。

根据本发明的用于车轮轴承的轴承密封件包括一件式地构建为离心板或离心盘的预密封件，该预密封件预紧并且因此耐久地位置定位地安装。该结构设置的是，离心板一方面线接触或面接触地经由支撑区贴靠在径向取向的车轮轴承法兰上。另一方面，离心板的靠内的、弯曲弹性的紧固区段压紧在第二轴承部件的毂的轴向取向的、柱体形的轮廓上并预紧，并且力锁合(kraftschlüssig)和/或形状锁合(formschlüssig)地锁定在最终位置中。按照根据本发明的在结构上的设计方案，离心板在轴向并且因此在端侧以预紧的方式支撑在径向取向的车轮轴承法兰上。有利地，由此出现了有效的牢固的安装位置，该安装位置同时确保了始终不变的密封作用，用以实现车轮轴承更长的使用寿命。

此外有利地，离心板的根据本发明的预紧且锁定的安装位置对在运行状态下由于周围的弯曲应力或还通过热交换的条件而出现在毂与车轮轴承法兰之间的运动进行了补偿。本发明成功地避免了例如压配合的松动并且因此避免了离心板的抬起或移位，并且此外还补偿了拼合的或彼此配合作用的构件的由制造引起的公差。此外，离心板的通过本发明出现的精确的、容差很小的定位或者说安装位置对密封配件的直接支撑在离心板上的弹性的密封唇产生有利的影响。

因此，可以针对密封件及其密封唇确定特定的安装位置，以便实现在良好的密封作用和较低的磨损进而是长使用寿命的方面的最佳效果。通过本发明可以实现如下车轮轴承密封件，其有效地保护车轮轴承免受来自周围环境的异物的侵入以及防止润滑剂从车轮轴承漏出。

本发明的优选的实施方案设置的是，碟簧式预紧的离心板在紧固区段的区域内具有抓们用于装配工具或安装工具的压入面。优选地，环绕地或局部地引入在弯曲弹性的紧固区段中的压入面实施为卷边、折弯部或阶梯部。经由压入面，离心板可以被装配工具所容纳例如用来自动化地进行装配，并且被压紧到第二轴承部件的毂上，直至达到锁定的位置定位，在该位置定位中，离心板例如形状锁合地卡合在第二轴承部的毂上。

根据本发明的优选的在结构上的设计方案，为了轴向锁定，离心板形状锁合地锁止或卡合在第二轴承部件的毂的柱体形的轮廓的径向的凹陷部或阶梯部中，尤其是环绕的环形槽中。作为对此替选地提供的是，离心板沿轴向固定在包围毂或第二轴承部件的环形元件上。此外，根据本发明，离心板锁止或借助弹簧作用(自锁地)夹紧在第二轴承部件的毂的柱体形的轮廓的具有提高的粗糙度的表面上或沟槽上。因此，通过与表面粗糙度相结合的径向的预紧同样能够达到离心板的可靠的位置定位。作为用于简化轴向压紧的装配的措施，本发明包括周侧的缺口，这些缺口被引入在离心板的中央的开口的边缘区的区域中。

此外，离心板根据本发明被设计成使其在安装状态下在车轮轴承法兰上的支撑区与靠内的锁止部之间与第二轴承部件间隔开地延伸。离心板的在此形成的弹性的连接区段限界出空腔。为了密封出现在离心板与第二轴承部件之间的环形缝隙，根据本发明，可以将密封物料引入到空腔中，尤其是局部地引入到车轮轴承法兰与离心板之间。作为替选的密封方案，可以将密封件或密封圈置入在空腔中用以密封环形缝隙。作为用于耐久地密封离心板与径向法兰之间的环形缝隙的补充措施而提供的是，给离心板的支撑区涂覆以弹性的或塑性的密封物料或者借助材料锁合的连接，尤其是通过硫化处理，将密封唇布置在支撑区上。同时，该密封方案有效防止了离心板相对于第二轴承部件发生扭转。

优选地，金属材料，尤其是不锈钢适合作为用于根据本发明的离心板的材料。作为不生锈的材料的替选方案，例如可以使用其表面经过处理或涂覆的钢板。此外，可以使用由塑料构成的离心板。

附图说明

本发明的其他细节和改进方案由下面对示出了本发明的实施例的附图的描述得出。所示的实施例示出了可以如何设计根据本发明的密封装置的示例。这些示例并不表示对本发明的最终的限制。本发明并不局限于所示的实施例。其中：

图1示出用于车轮轴承的轴承密封件，轴承密封件包括根据本发明的离心板；

图2示出根据本发明的离心板的第二实施方式；

图3示出根据本发明的离心板的第三实施方式；

图4示出根据本发明的离心板的第四实施方式；

图5示出根据本发明的离心板的第五实施方式；

图6示出根据本发明的离心板的第六实施方式；

图7示出根据本发明的离心板的第七实施方式；；

图8示出根据本发明的离心板的第八实施方式；

图9示出根据本发明的离心板的第九实施方式；

图10示出根据本发明的离心板的第十实施方式。

具体实施方式

在图1中示出了专门用于车辆(未示出)的车轮轴承1的截段。详细地示出了车轮轴承密封件2的结构，车轮轴承密封件包括构造为离心板3的预密封件以及密封配件4。车轮轴承1包括作为第一轴承部件5的位置固定地定位的外轴承圈，该外轴承圈在安装状态下与车轮载体(未示出)连接。滚动体6在外侧在轴承部件5上引导，而在内侧在第二轴承部件7，即，内轴承圈上引导，第二轴承部件一体式地与径向取向的车轮轴承法兰8连接。

优选地由金属材料制成的离心板3借助线接触部一方面经由支撑区10支撑在径向取向的轮廓、车轮轴承法兰8上以及经由内部的弯曲弹性的紧固区段11支撑在第二轴承部件7的毂的在最大程度上是柱体形的轮廓12上。离心板3在这些接触点之间延伸以限定出与第二轴承部件7的内半径9间隔开的空腔13。

限定的预紧的安装位置通过如下方式来实现，即，离心板3锁止在被引入在第二轴承部件7中的阶梯部14上。为此，离心板3被压紧在柱体形的轮廓12上。从支撑区10开始，离心板3形成了弯折的腿15，径向的挡边25在端部侧与腿本身联接。为了实现迷宫式密封结构16，离心板3的挡边25在维持有密封缝隙17的情况下嵌接到密封配件4的轴向的容纳部18中，轴向的容纳部由突起部19以及密封唇20限界出。突起部19以及密封唇20都由弹性的密封材料21，例如弹性体成形，弹性体至少有限地覆盖住密封配件4的护板22。为了固定护板22进而固定密封配件4，护板22的弯折的区段23包围第一轴承部件5的外轮廓。

离心板3的专门用于容纳污物的、外侧敞开的捕获槽24在轴向由挡边25以及车轮轴承法兰8限界出。端部侧折弯的突起部19在最大程度上覆盖离心板3的捕获槽24的开口，并且延伸直至车轮轴承法兰8处的环形缝隙26。密封唇20形成接在离心板3的捕获槽24后面的收集槽27，收集槽与在运行状态下旋转的捕获槽24的区别在于是抗扭的。进入到收集槽27中的液体由于重力而无阻碍地沿竖直方向到达收集槽27的最深的底部区并且紧接着到达离心板3的内侧。在车辆停车的情况下或由于在行驶状态下通过旋转的离心板3而受离心力作用地，为了离开车轮轴承密封件2，液体经过密封缝隙17在径向被向外运送。密封唇20形成密封配件4的密封唇装置的总共三个弹性的密封唇中的第一个，这些密封唇同样由密封材料21成形。中间的密封唇28滑磨式地支撑在离心板3上。非滑磨式的、另外的密封唇29径向向内朝离心板3取向。综上所述，本发明涉及一种车轮轴承密封件2，其中，通过离心板3，在行驶运行中在最大程度上沿径向导出水和灰尘颗粒，并且因此使其保持远离迷宫式密封结构16的密封缝隙17。

图2至图10清楚说明了用于车轮轴承密封件2的根据本发明的离心板的替选的实施方式3a～3i，其中，针对相一致的构件使用相同的附图标记。以下描述基本上限于与图1的实施例不同设计的离心板。

图2示出了在安装的状态下的离心板3a，其线接触地经由支撑区10贴靠在车轮轴承法兰8上。离心板3a在内侧卡合在第二轴承部件7的柱体形的轮廓12的阶梯部14上，由此预紧地定位了离心板3a。作为用于简化装配的措施提供的是，将缺口(未示出)沿周边分布地引入到紧固区段11中。在离心板3a上的实施为弯折部的压入面30专门用于与装配工具(未示出)作用。在支撑区10附近，在空腔13内部引入密封物料31，用以密封车轮轴承法兰8与离心板3a之间的环形缝隙32。

在图3中示出了已安装的离心板3b，其不同于离心板3a而具有面式的支撑区10，其中，将密封物料31引入在支撑区10的区域中。图4示出了离心板3c，其与图2的区别在于被锁止在包围第二轴承部件7的、独立的环形元件33的柱体形的轮廓12上。根据图5，离心板3d经由相对较大的面式的支撑区10直接与车轮轴承法兰8连接。邻近支撑区10地在空腔13内部引入用于密封环形缝隙32的密封物料31。实施为直线的紧固区段11本身与离心板3d的支撑区10联接，紧固区段在端部侧锁止在阶梯部14上。专门用于装配工具的压入面34设置在离心板3d的上面。

在图6至图10中示出了离心板3e至3i，这些离心板都线接触地支撑在车轮轴承法兰8上。在支撑区10与在阶梯部14上的锁止部之间，离心板3e至3i在弯曲区的区域中分别具有压入面35。根据图6至图8，在空腔13内部，与压入面35相对置地置入用于密封环形缝隙32的密封物料31。作为对此替选地，图9示出离心板3h，其在支撑区10的区域内包括优选经硫化处理的密封唇36，以便密封环形缝隙32。

根据图10，在空腔13中，为了密封车轮轴承法兰8与离心板3i之间的环形缝隙32而设置有构造为密封圈、尤其是O形圈的密封件37。根据图7的离心板3f与其余所有的离心板不同之处在于具有以角度α上升地取向的腿15，代替了呈直角延伸的腿。倾斜上升的腿15有助于当有液体进入到车轮轴承密封件2中时引出液体。在图8中示出了离心板3g，在第二轴承部件7的毂的柱体形的轮廓12中优选引入环绕的沟槽38，它们专门用于锁止离心板3g。作为对沟槽38替选地，可以借助柱体形的轮廓12的有针对性地提高的粗糙度来固定离心板3g。

附图标记列表

1 车轮轴承

2 车轮轴承密封件

3 离心板

3a～3i 离心板

4 密封配件

5 轴承部件(第一)

6 滚动体

7 轴承部件(第二)

8 车轮轴承法兰

9 内半径

10 支撑区

11 紧固区段

12 轮廓

13 空腔

14 阶梯部

15 腿

16 迷宫式密封结构

17 密封缝隙

18 容纳部

19 突起部

20 密封唇

21 密封材料

22 护板

23 区段

24 捕获槽

25 挡边

26 环形缝隙

27 收集槽

28 密封唇

29 密封唇

30 压入面

31 密封物料

32 环形缝隙

33 环形元件

34 压入面

35 压入面

36 密封唇

37 密封件

38 沟槽

Claims (9)

1.实施为车轮轴承(1)的滚动轴承的轴承密封件，所述轴承密封件位于抗扭的第一轴承部件(5)和一体式地与车轮轴承法兰(8)连接的第二轴承部件(7)之间，滚动体(6)在所述第一轴承部件与所述第二轴承部件之间引导，其中，所述轴承密封件(2)具有如下结构：

-实施为预密封件的离心板(3、3a～3i)，所述离心板支撑在所述第二轴承部件(7)的沿轴向和径向取向的轮廓上，并且所述离心板与所述车轮轴承法兰(8)一起轴向限界出捕获槽(24)，

-经由护板(22)固定在所述第一轴承部件(5)上的密封配件(4)，其中，所述护板(22)至少局部被弹性的密封材料(21)包围，由所述弹性的密封材料成形出至少两个密封唇(20、28、29)，所述至少两个密封唇滑磨式地或非滑磨式地配属于所述离心板(3、3a～3i)，

-在所述离心板(3、3a～3i)与所述密封配件(4)之间提供的迷宫式密封结构(16)，

其特征在于，所述离心板(3、3a～3i)经由支撑区(10)线接触或面接触地贴靠在径向取向的车轮轴承法兰(8)上，并且所述离心板(3、3a～3i)的弯曲弹性的紧固区段(11)压紧在所述第二轴承部件(7)的柱体形的轮廓(12)上，并且以预紧的方式形状锁合地锁定在最终位置中，碟簧式预紧的离心板在紧固区段的区域内具有专门用于装配工具或安装工具的实施为弯折部的压入面。

2.根据权利要求1所述的轴承密封件，其特征在于，为了轴向锁定，所述离心板(3a、3b、3d、3e、3f、3h、3i)在阶梯部(14)处锁止在所述第二轴承部件(7)的毂的柱体形的轮廓(12)的环绕槽中或径向的凹陷部中。

3.根据权利要求1或2所述的轴承密封件，其特征在于，为了轴向锁定，所述离心板(3c)锁止在包围所述第二轴承部件(7)的环形元件(33)上。

4.根据权利要求1所述的轴承密封件，其特征在于，为了轴向锁定，所述离心板(3g)定位固定在所述第二轴承部件(7)的毂的柱体形的轮廓(12)的表面粗糙部上或沟槽(38)中。

5.根据权利要求1所述的轴承密封件，其特征在于，在内侧，在所述离心板(3a～3i)中引入沿周侧长度有限的缺口。

6.根据权利要求1所述的轴承密封件，其特征在于，在安装状态下，所述离心板(3a～3i)在所述支撑区(10)与被锁止的紧固区段(11)之间与所述第二轴承部件(7)间隔开地延伸，并且在此限界出空腔(13)。

7.根据权利要求6所述的轴承密封件，其特征在于，在所述空腔(13)中置入密封物料(31)或密封件(37)，用以密封所述离心板(3a～3g、3i)与所述第二轴承部件(7)之间的环形缝隙(32)以及用以防止所述离心板(3a～3g、3i)发生扭转。

8.根据权利要求1所述的轴承密封件，其特征在于，所述离心板(3h)在所述支撑区(10)的区域中具有密封唇(36)。

9.根据权利要求1所述的轴承密封件，其特征在于，所述离心板(3、3a～3i)由金属材料制成。