CN105593546A - 作为用于车轮轴承的预密封件的离心盘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车轮轴承(1)的密封装置(2)，其置入车轮轴承(1)的第一轴承部件(3)与第二轴承部件(5)之间，该密封装置包括构造为离心盘(8)的密封件并且包括具有密封唇(18、22、23)以及护板(14)的密封配件(7)。借助至少以区段形式由弹性的密封材料(16)包围的护板(14)，密封配件(7)紧固在转动刚性的第一轴承部件(3)上。离心盘(8)的径向挡边(11)以具有间隙的方式嵌接在由密封材料(16)在径向上限界出的容纳部(15)中，该离心盘经由径向的腿(10)固定在第二轴承部件(6)上，并且该密封装置包括捕获槽(12)。离心盘(8)连同密封配件(7)一起形成迷宫式密封结构(9)。

Description

作为用于车轮轴承的预密封件的离心盘
技术领域
本发明涉及车轮轴承的密封装置，其置入车轮轴承的第一轴承部件与第二轴承部件之间。在此，密封装置包括构造为离心盘的预密封件以及包括具有密封唇和护板的密封配件。密封配件的护板与转动刚性(drehstarr)的第一轴承部件连接，并且至少以区段形式由弹性的密封材料包围，这种密封材料形成在径向限界出的容纳部。固定在第二轴承部件上的、实施为离心盘且形成捕获槽的预密封件以具有间隙的方式嵌接到由密封材料形成的容纳部中。在此，离心盘的径向的挡边在保持有密封缝隙的情况下延伸至密封配件。
背景技术
由在车辆的车轮轴承中的多种多样的应用场合公知有如下的密封装置，它们具有滑磨式密封接触的密封唇和非接触式的密封唇，用以密封滚动轴承。
JP2003-56577A公知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车轮法兰上。在安装状态下，轴向密封唇经由滑磨式地密封接触支撑在离心板上。密封唇配属于载体，载体固定在外圈的径向内侧上。DE102009052311A1公开了一种车轮轴承，其法兰侧的离心盘形成用于与两个轴向密封唇滑磨式地密封接触的轴向面。离心盘的紧固区域在车轮法兰侧的过渡区域中形成径向延伸的区段。
发明内容
本发明的任务在于，实现一种用于车轮轴承的高效的密封装置，其能够简单地装配以及低成本地生产。
该任务由具有权利要求1的特征的密封装置得以解决。后面的从属权利要求反映了本发明的有利改进方案。
根据本发明的密封装置的构造包括一件式地构建为离心盘的预密封件，该预密封件经由径向的腿固定定位在车轮轴承的能转动的第二轴承部件的径向取向的环形法兰上。预密封件连同密封装置的密封配件一起形成带有限定的进入缝隙的迷宫式密封结构，其中，离心盘的径向的挡边在保持有密封缝隙的情况下延伸至密封配件。根据本发明的密封装置的结构上的方案，密封唇不是支撑在离心盘或者说预密封件上，而是直接地支撑在旋转的轴承部件上。于是，相比公知的迄今为止的解决方案，可以有利地省去由不生锈的材料制成的离心盘。通过本发明实现了另一成本优势，因为不需要例如借助密封物料对在旋转的轴承部件的环形法兰与离心盘的腿之间出现的密封缝隙进行密封。通过本发明还可以有利地实现低摩擦的LFT密封装置(lowfrictiontorque(低摩擦力矩))。此外，本发明还提供如下可能性，即，增大了在径向取向的法兰与旋转的第二轴承部件的轴向延伸的区段之间的过渡部半径，以便提高与车轮连接的第二轴承部件的构件刚性。与此同时，可以有利地实现紧凑的耐用的轴承结构。相对于公知的传统的密封装置，通过本发明不仅可以延长使用寿命，而且还可以在没有损耗的情况下提升以密封唇和离心盘为基础的密封装置的密封能力。
根据本发明的一种优选的设计方案，设置有具有U形的横截面型廓的离心盘。在这里，离心盘的径向的腿平行于所附属的挡边地延伸，它们共同在侧向限界出捕获槽。作为替选，根据本发明，离心盘可以具有Z形的横截面型廓，其中，径向的腿与离心盘的挡边相反地取向。在具有Z形横截面型廓的离心盘处于安装状态下，捕获槽由第二轴承部件的径向环形法兰和离心盘的挡边限界出。
为了形成密封装置的迷宫式密封结构，离心盘的挡边在保持有密封缝隙的情况下嵌接到密封配件的轴向容纳部中。在此，容纳部在径向上被由弹性的密封材料形成的凸出部和密封唇限界出。
为了确保离心盘持久稳固地固定定位在能转动的第二轴承部件的环形法兰上，离心盘的径向的腿可以材料锁合地(stoffschlüssig)，尤其是借助粘贴，紧固在环形法兰上。此外还提供的是，为了离心盘的定心和紧固而使腿形状锁合地(formschlüssig)固定在环形法兰上。为此，例如可以将离心盘压入到能转动的第二轴承部件的径向取向的环形法兰的阶梯部或者留空部中。设置有如下的替选的形状锁合的紧固方案，即，能转动的第二轴承部件的环形法兰局部地具有至少一个凸起的成型部，其嵌接到离心盘的腿的相对应的凹部中。为了确保环形法兰与离心盘之间的持久稳固的拼接连接，在需要时还可以借助材料锁合和形状锁合的组合式的连接将离心盘紧固在环形法兰上。
为了确保密封配件的持久稳固的拼接连接，该密封配件的护板借助弯折的、形成套筒区段的腿力锁合地(kraftschlüssig)在外侧包围第一轴承部件的端部区段。这个措施起到使护板并且同时还有密封配件相对于也被称为外轴承圈的第一轴承部件进行固定定位地安装的作用。
根据本发明的密封装置还设置的是，密封配件的护板至少以区域形式在一侧被密封材料覆盖。优选地，护板的弯折的、形成套筒区段的腿完全被弹性的密封材料包围。尤其弹性体设置为弹性的密封材料，由弹性体形成了凸起的弹性的密封唇和/或凸出部。最大程度上轴向取向的、由密封材料形成的第一凸出部在开口侧搭接捕获槽，并且延伸至第二轴承部件的环形法兰处的环形间隙。有利地，密封配件在径向与凸出部错开地包括多个定位在离心盘下方的、同样也由密封材料成形的密封唇或凸出部，它们滑磨式或者非接触地朝向第二轴承部件取向。优选地，最大程度上在轴向延伸的密封唇支撑在第二轴承部件的径向法兰上，非滑磨式的密封唇在两侧配属于这个径向法兰。一个径向取向的密封唇延伸至第二轴承部件的轴向延伸的区段处的缝隙尺寸。另一个非滑磨式的密封唇定位在离心盘与滑磨式的密封唇之间。这个密封唇在端部侧具有指向离心盘的棱边，由此形成捕获槽。
根据优选的设计方案，离心盘和护板由金属材料制成。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。此外还可以使用由塑料构成的离心盘，或者使用钢板圈或者柱形的钢制套筒作为离心盘，在其上由塑料浇注出腿。
附图说明
本发明的其他特征由下面对示出了本发明的实施例的说明和附图得出。所示的实施方式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，本发明并不局限于这些实施例。其中：
图1示出根据本发明的密封装置的第一实施方式，该密封装置与车轮轴承连接；
图2示出根据本发明的密封装置的第二实施方式；
图3示出根据本发明的密封装置的第三实施方式；
图4示出根据本发明的密封装置的第四实施方式；以及
图5示出根据本发明的密封装置的第五实施方式。
具体实施方式
图1示出了构造为滚动轴承的车轮轴承1的截段，并且示出车轮侧的密封装置2的构造。车轮轴承1包括第一轴承部件3，即，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4从外侧在轴承部件3上引导，而在内侧在第二轴承部件5，即，内轴承圈上引导，第二轴承部件一体式地与径向取向的环形法兰6连接。密封装置2包括配属于第一轴承部件3的密封配件7以及作为预密封件的无摩擦的离心盘8。与密封配件7形成迷宫式密封结构9的离心盘8具有U形的横截面型廓。借助材料锁合的连接，例如粘贴，离心盘8的环绕的腿10固定定位在径向取向的环形法兰6上。离心盘8的外侧敞开的捕获槽12在轴向上由腿10以及挡边11限界出。为了实现迷宫式密封结构9，离心盘8的挡边11在保持有密封间隙13的情况下嵌接到密封配件7的轴向容纳部15中，这个轴向容纳部在径向上由凸出部17以及密封唇18限界出。相应地，凸出部17以及密封唇18由弹性的密封材料16成形，其至少有限地遮盖住密封配件7的护板14。为了固定护板14从而固定密封配件7，护板14的弯折的区段21局部包围第一轴承部件1的外型廓。端部侧上折弯的凸出部17最大程度上遮盖离心盘8的捕获槽12的开口，并且延伸直在离心盘8的腿10处的环形间隙19。通过离心盘8，在行车运行中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9的密封缝隙13。密封唇18形成接在离心盘9的捕获槽12后面的收集槽20，收集槽与在运行状态下旋转的捕获槽12的区别在于是抗扭的。例如进入到收集槽20中的液体由于重力而无阻碍地沿着竖直方向到达收集槽20的最深的底部区并且从那里到达离心盘8的内侧。由离心力引起地，通过旋转的离心盘8使液体紧接着经由密封缝隙13在径向被向外运送。密封唇18形成密封配件7的密封唇装置的总共三个弹性的密封唇中的第一个密封唇，密封唇装置的总共三个弹性的密封唇同样都由密封材料16成形。中间的轴向延伸的密封唇22滑磨式地支撑在环形法兰6的内半径24上。另外的非滑磨式的密封唇23径向向内取向。综上所述，本发明涉及一种密封装置2，其中，通过离心盘8，在行车运行中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9的密封缝隙13。
图2至图5清楚说明了根据本发明的密封装置的替选的实施方式，其中，针对相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的实施例不同的设计方案。
根据图2，环形法兰6a在内半径24上形成环绕的阶梯部25，离心盘8支撑在该阶梯部上。于是可以实现离心盘8的限定的安装部位。为了避免锋利的过渡部，对阶梯部25补充有朝向环形法兰25的倒圆的过渡部31。图3示出了环形法兰6b，其包括留空部30，离心盘8的腿10形状锁合地压入到该留空部中。根据图4的环形法兰6c形成轴向凸起的成型部26，其形状锁合地嵌接到离心盘8a的腿10a的相对应的凹部27中。图5示出离心盘8b，其中，挡边11a和腿10b在径向上沿相反的方向取向。此外，密封配件7a总共包括四个密封唇。作为根据图1至图4中的实施例的构造的补充，图5示出了两个非滑磨式的、最大程度上在轴向取向的密封唇18a、28，它们分别构成收集槽20a、29。在此，离心盘8b的捕获槽12a由挡边11a和环形法兰6在轴向上限界出。
附图标记列表
1车轮轴承
2密封装置
3轴承部件(第一)
4滚动体
5轴承部件(第二)
6环形法兰
6a环形法兰
6b环形法兰
6c环形法兰
7密封配件
7a密封配件
8离心盘
8a离心盘
8b离心盘
9迷宫式密封结构
10腿
10a腿
10b腿
11挡边
11a挡边
12捕获槽
12a捕获槽
13密封缝隙
14护板
15容纳部
16密封材料
17凸出部
18密封唇
18a密封唇
19环形间隙
20收集槽
20a收集槽
21区段
22密封唇
23密封唇
24内半径
25阶梯部
26成型部
27凹部
28密封唇
29收集槽
30留空部
31过渡部

Claims (10)

1.车轮轴承(1)的密封装置，所述密封装置置入所述车轮轴承(1)的第一轴承部件(3)与第二轴承部件(5)之间，所述密封装置包括构造为离心盘(8、8a、8b)的预密封件并且包括具有密封唇(18、18a、22、23、28)以及护板(14)的密封配件(7、7a)，其中，经由所述护板(14)与所述第一轴承部件(3)连接的密封配件(7、7a)形成了由弹性的密封材料(16)在径向上限界出的容纳部(15)，固定在所述第二轴承部件(5)上的、形成捕获槽(12、12a)的离心盘(8、8a、8b)的径向的挡边(11、11a)在保持有密封缝隙(13)的情况下以相对所述密封配件(7、7a)具有间隙的方式嵌接到所述容纳部中，其特征在于，一件式的离心盘(8、8a、8b)经由径向的腿(10、10a、10b)直接地固定定位在能转动的第二轴承部件(5)的径向取向的环形法兰(6、6a、6b、6c)上，并且所述离心盘(8、8a、8b)连同所述密封配件(7、7a)一起形成迷宫式密封结构(9)。
2.按照权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述离心盘(8、8a)具有U形的横截面型廓，其中，所述径向的腿(10、10a)连同平行布置的挡边(11)一起在轴向上限界出所述捕获槽(12)。
3.按照权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述离心盘(8b)形成Z形的横截面型廓，其中，所述径向的腿(10b)与所述离心盘(8b)的挡边(11a)相反地取向，并且所述捕获槽(12a)由所述第二轴承部件(5)的环形法兰(6)和所述离心盘(8b)的挡边(11)限界出。
4.按照以上权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，为了形成所述迷宫式密封结构(9)，所述离心盘(8、8a、8b)的挡边(11、11a)在保持有密封缝隙(13)的情况下嵌接到所述密封配件(7、7a)的由所述弹性的密封材料(16)限界出的容纳部(15)中。
5.按照以上权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述离心盘(8、8a、8b)的径向的腿(10、10a、10b)材料锁合或者形状锁合地固定定位在所述第二轴承部件(5)的环形法兰(6、6a、6b、6c)上。
6.按照以上权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，为了定心和紧固，所述离心盘(8)被压入所述第二轴承部件(5)的环形法兰(6a、6b)的阶梯部(25)上或者留空部(30)中。
7.按照以上权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述第二轴承部件(5)的环形法兰(6c)局部具有至少一个凸起的成型部(26)，所述成型部形状锁合地嵌接到所述离心盘(8a)的腿(10a)的相对应的凹部(27)中。
8.按照以上权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述密封配件(7、7a)的护板(14)至少以区域形式在一侧被形成了凸起的弹性的密封唇(18、18a、22、23、28)或者凸出部(17)的密封材料(16)覆盖。
9.按照权利要求8所述的密封装置，其特征在于，所述密封配件(7、7a)的最大程度上轴向取向的第一凸出部(17)在所述捕获槽(12、12a)的开口侧延伸至所述第一轴承部件(3)的环形法兰(6、6a、6b、6c)处的环形间隙(19)，并且所述密封配件(7、7a)在径向与所述凸出部(17)错开地形成由所述密封材料成形的至少三个密封唇(18、18a、22、23、28)，在所述至少三个密封唇中，至少一个密封唇(22)滑磨式地支撑在所述第二轴承部件(5)上，并且至少一个另外的轴向延伸的、非接触式的密封唇(18a、28)形成布置在所述捕获槽(12、12a)后面的收集槽(20、20a)，并且至少一个径向取向的非接触式的密封唇(18、18a、28)配属于能转动的第二轴承部件(5)的轴向区段。
10.按照以上权利要求中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述离心盘(8、8a、8b)由金属材料或者塑料制成。
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