CN107524712A - 滚动轴承单元 - Google Patents

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Abstract

公开了一种滚动轴承单元(1)，特别是用于车辆的车轮轴承组件(100)，包括：滚动轴承(4)，所述滚动轴承(4)包括第一轴承圈(10)和第二轴承圈(12)，所述第一轴承圈(10)与所述第二轴承圈(12)之间布置有滚动体(14)；和至少一个密封元件(6)，所述密封元件(6)包括至少一个密封元件基体(30)和至少一个第一密封唇(32)，其特征在于，所述密封元件(6)被构造为运输保护装置，其中所述密封元件基体(30)包括靠置在所述第二轴承圈(12)的轴向外侧表面(28)上的至少一个支撑面(22；24)，并且所述第一密封唇(32)支撑在所述第一轴承圈(10)的径向端面(34)上，还公开了包括这种滚动轴承单元(1)的车轮轴承组件(100)。

Description

滚动轴承单元
技术领域
本发明涉及根据本专利技术方案1的前序部分的滚动轴承单元，特别是用于车辆的径向轴承组件的滚动轴承单元，以及包括这种滚动轴承单元的车轮轴承组件。
背景技术
从现有技术中已知，车轮轴承组件(特别是用于商业车辆的车轮轴承组件)包括两个轴向相邻的滚动轴承，每个滚动轴承均包括轴承外圈和轴承内圈，轴承外圈与轴承内圈之间布置有滚动体。这两个滚动轴承在它们之间形成轴承中间空间。此外，两个轴承内圈和/或两个轴承外圈通过它们的相互面对的端面而彼此接触并在它们之间形成对接接头。为了在对接接头区域密封该车轮轴承组件中的轴承中间空间，特别是防止油和/或污物渗透，或者为了减少不希望的润滑剂从轴承中间空间的逸出(escape)，已知在对接接头区域设置密封件。
此外，为了对这种车轮轴承组件提供简单的安装，已知分别将轴承外圈和轴承内圈与滚动体预先组装为滚动轴承单元。然而，存在的问题是，对于这种滚动轴承单元，轴承圈必须在运输期间固定，以防止对应的轴承圈从滚动轴承单元滑出或者通常防止滚动轴承单元散架(falling apart)。
众所周知，例如，根据现有技术，这可以通过在运输期间固定预先组装的滚动轴承单元的轴承圈的保持元件来实现。然而，在这里不利的是，在将滚动轴承单元安装于车轮轴承之前，必须要再次移除保持元件，结果是生产时间和制造成本增加。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种用于车轮轴承的滚动轴承单元，其中轴承圈在运输期间被固定、但能够快速地并以简单的方式安装于车轮轴承。
该目的通过根据本专利技术方案1的滚动轴承单元以及通过根据本专利技术方案7的车轮轴承组件来实现。
以下，提出了一种滚动轴承单元，特别是用于车辆的车轮轴承组件，其包括滚动轴承，该滚动轴承包括第一轴承圈和第二轴承圈，第一轴承圈与第二轴承圈之间布置有滚动体。这里两个轴承圈能够绕着转动轴线相对于彼此转动。此外，滚动轴承单元包括至少一个密封元件，密封元件包括至少一个密封元件基体和至少一个第一密封唇。作为一种选择，滚动体可以被容纳在轴承保持架内。
为了提供一种用于车轮轴承的滚动轴承单元(其中轴承圈在运输期间被固定、但能够快速地并以简单的方式安装于车轮轴承)，提出了密封元件被构造为运输保护装置。这里密封元件基体包括至少一个支撑面，该支撑面靠置在第二轴承圈的轴向外侧表面上。由此密封元件能够被轴向稳固和固定。此外，第一密封唇支撑在第一轴承圈的径向端面上。由于所提出的密封元件在滚动轴承单元内的设计和配置，因此在第一轴承圈与第二轴承圈之间延伸的轴承内部空间能够被在轴向上密封，结果是润滑剂(例如润滑脂)能够在滚动轴承单元的组装和运行(operation)期间保持在轴承内部。此外，通过支撑抵靠第一轴承圈的第一密封唇，通常可以防止在运输期间第一轴承圈从滚动轴承单元滑出和/或脱出或者防止滚动轴承单元的散架。
优选的是，密封元件被构造为环形并环绕在第二轴承圈上。为了将密封元件附接于第二轴承圈，可以通过摩擦配合、材料结合和/或干涉配合(其中优选压配)来将密封元件基体固定于第二轴承圈的轴向外侧表面。为了以特别简单的方式将密封元件定位在第二轴承圈的轴向外侧表面上的希望的(intended)位置并防止在运行状态期间的滑动，第二轴承圈的轴向外侧表面可以包括至少一个凹部，所述密封元件基体利用支撑面接合在该凹部内。这可以改善运行安全性。
优选的是，所提出的滚动轴承单元设置在车轮轴承或多列滚动轴承组件中。
因此，本发明的另一方面涉及一种用于车辆的车轮轴承组件，特别是用于商用车辆的车轮轴承组件，其包括所提出的滚动轴承单元中的至少一个。这里优选的是，两个轴向相邻的滚动轴承单元设置在车轮轴承组件中；这两个滚动轴承单元之间形成轴承中间空间，并且这两个滚动轴承单元的第二轴承圈接触形成对接接头。此外，第一轴承圈可以设置在接纳第一轴承圈的第一组成部件上和/或第二轴承圈可以设置在接纳第二轴承圈的第二组成部件上。组成部件例如可以是座(housing)、车轮轮毂、轴和/或短轴(stub axle)。
在另一优选的示例性实施例中，密封元件基体包括第一基本上(essentially)径向的端面和第二基本上径向的端面。如一个优选的示例性实施例所示，在车轮轴承组件中，两个密封元件各自设置成在轴承中间空间中邻近第二轴承圈的轴向外侧表面，使得这两个密封元件通过它们的相互面对的基本上径向的端面而彼此接触。由此这两个密封元件能够密封对接接头，以作为单一的(unitary)密封件特别是作为中心密封件来防止轴承中间空间中油和/或污物的渗透。此外，由此能够防止润滑剂从轴承中间空间逸出。所提出的滚动轴承单元的另一个优点是，与例如现有技术已知的保持元件不同，无需在安装于车轮轴承组件之前移除密封元件，而是可以保持在车轮轴承组件内。
优选的是，密封元件基体的第一和/或第二基本上径向的端面包括至少一个凹槽和/或至少一个凸面。根据另一示例性实施例，优选的是，密封元件基体的第一径向端面的至少一个凹槽和/或至少一个凸面被构造成与密封元件基体的第二径向端面的至少一个凸面和/或至少一个凹槽基本上互补。由此可以在车轮轴承组件中布置两个彼此轴向相邻的基本上结构相同的密封元件，其中优选的是，如另一示例性实施例所示，第一密封元件的面向第二密封元件的表面的径向端面的至少一个凹槽和/或至少一个凸面被构造成与第二密封元件的面向第一密封元件的径向端面的至少一个凸面和/或至少一个凹槽互补。由此优选的是，可以在这两个密封元件之间形成干涉配合(特别是交错)连接，其作为中心密封件而在对接接头区域密封轴承中间空间。这里优选的是，压配(press fit)被作用在第一密封元件与第二密封元件之间，使得可以在这两个密封元件之间形成特别稳固且密封的连接。此外，由于在车轮轴承组件中轴向相邻地布置了两个基本上结构相同的密封元件，因此简化了密封元件的制造并且节省了成本，这是因为仅需形成一个密封元件的形状即可。
根据另一优选的示例性实施例，密封元件基体包括被构造成与第一密封唇镜像对称的第二密封唇。由此能够防止例如由于密封元件的不正确的定向而导致的滚动轴承单元中的不正确的安装。在车轮轴承组件中，第一密封元件的第二密封唇可以伸展开抵靠第二密封元件的第二密封唇，从而在对接接头区域提供了额外的密封。此外，因此可以在车轮轴承组件中彼此轴向相邻地布置两个基本上结构相同的密封元件，进而导致更容易制造密封元件。
在另一优选的示例性实施例中，密封元件基体包括一个第一支撑面和至少一个第二支撑面，所述一个第一支撑面与所述至少一个第二支撑面之间形成环形腔。这种构造的密封元件基体对于轴向加宽的第二轴承圈来说是特别有利的，轴向加宽的第二轴承圈常用于车轮轴承组件，这是因为对于这种构造的密封元件基体来说，密封元件能够在基本上完全(completely)轴向加宽的第二轴承圈上延伸。这里，在两个支撑面之间形成的腔使得能够使密封元件更容易地安装在第二轴承圈上，这是因为能够在将密封元件推到第二轴承圈上时避免过度的摩擦。
在另一优选的示例性实施例中，滚动轴承单元的滚动轴承被构造为圆锥滚子轴承。所提出的密封元件作为运输保护装置的设计特别适用于如圆锥滚子轴承的滚动轴承的构造，这是因为在圆锥滚子轴承中，轴承圈必须在运输和/或安装于车轮轴承组件或安装于多列滚动轴承组件时被支撑，以例如防止圆锥滚子轴承散架或对应轴承圈的滑出。这里，在第一轴承圈作为轴承外圈、第二轴承圈作为轴承内圈的一个构造中，所提出的包括密封元件基体的密封元件设置在轴承内圈上并利用第一密封唇支撑在轴承外圈的径向端面上。作为一种选择，第一轴承圈可以被构造为轴承内圈、第二轴承圈被构造为轴承外圈。在这种情况下，所提出的包括密封元件基体的密封元件优选设置在轴承外圈上并利用第一密封唇支撑在轴承内圈的径向端面上。
此外，优选的是，车轮轴承组件和/或多列滚动轴承组件包括被构造为圆锥滚子轴承的两个滚动轴承单元，其中这两个圆锥滚子轴承可以以面对面或背靠背布置的方式设置。优选的是，两个圆锥滚子轴承以背靠背布置的方式设置，使得可以通过两个所提出的密封元件来在对接接头区域提供密封。
其它优点和有利的实施例在说明书、附图和权利要求书中指明。这里特别的是，在说明书和附图中指明的特征的组合仅仅是示例性的，使得这些特征还可以被单独提出或者以其它方式组合。
附图说明
以下将参照附图中描绘的示例性实施例更详细地描述本发明。这里，示例性实施例和在示例性实施例中示出的组合仅仅是示例性的且不意在限定本发明的范围。本发明的范围仅由待决的权利要求限定。
图1示出了包括本发明的滚动轴承单元的车轮轴承组件的示意性截面图；以及
图2示出了根据示例性实施例的本发明的滚动轴承单元的示意性详细视图。
以下，相同的元件或功能上等同的元件由相同的附图标记表示。
100 车轮轴承组件
1 滚动轴承单元
2 车轮轮毂
4 滚动轴承
6 密封元件
8 轴承中间空间
10 第一轴承圈
12 第二轴承圈
14 滚动体
16 轴承保持架
18、20 密封元件的径向端面
22、24 密封元件的支撑面
26 腔
28 第二轴承圈的轴向外侧表面
30 密封元件基体
32 第一密封唇
34 第一轴承圈的径向端面
36、38 第二轴承圈上的凹部
40 轴承内部
42 对接接头
44 凹槽
46 凸面
47 肩部
48 第二密封唇
D 转动轴线
具体实施方式
图1示出了车辆(特别是商用车辆)的车轮轴承组件100的示意性截面图，车轮轴承组件100包括容纳有两个滚动轴承单元1-1、1-2的车轮轮毂2，其中滚动轴承单元1-1、1-2中的每一者均包括被构造为圆锥滚子轴承的滚动轴承4-1、4-2和密封元件6-1、6-2。为了更好地概述，图2中绘出了滚动轴承单元1的示意性详细视图。还如图1所示，两个滚动轴承单元1-1、1-2在车轮轴承组件100内彼此轴向相邻地布置，其中两个滚动轴承4-1、4-2各自布置在车轮轴承组件100的中心的轴向外侧，并在这两者之间形成轴承中间空间8。两个密封元件6-1、6-2各自布置在轴承中间空间8内的滚动轴承4-1、4-2的轴向内侧。
如图1和图2所示，滚动轴承4-1、4-2中的每一者均包括被构造为轴承外圈的第一轴承圈10-1、10-2和被构造为轴承内圈的第二轴承圈12-1、12-2，第一轴承圈10-1、10-2与第二轴承圈12-1、12-2之间布置有滚动体14-1、14-2。两个轴承圈10-1、12-1或10-2、12-2能够绕着转动轴线D相对于彼此转动。作为一种选择，滚动体14可以被容纳在轴承保持架16内。
如图2所示，两个密封元件6-1、6-2各自包括径向端面18、20和两个支撑面22、24，其中支撑面22、24之间形成有环形腔26，并且支撑面22、24与轴承内圈12的轴向外侧表面(axial outer surface)28接触。此外，图2示出了所提出的密封元件6被构造为在运输期间固定轴承外圈10以防止脱出(falling out)和/或滑动的运输保护装置(transportsafeguard)。
为此目的，密封元件包括密封元件基体(base body)30和第一密封唇32，第一密封唇32支撑在轴承外圈10的径向端面34上的小直径处。
如上所述，第一支撑面22和第二支撑面24靠置(rest)在轴承内圈12的轴向外侧表面28上，由此密封元件6能够在车轮轴承100的轴向加宽的轴承内圈12上延伸(extendover)，而不会在推到轴承内圈12上时引起过度的摩擦。为了将密封元件6定位在轴承内圈12上的希望(intended)位置，可以在轴承内圈12的轴向外侧表面28上设置凹部36、38，包括了支撑面22、24的密封元件基体30接合在凹部36、38内。
在轴承内圈12与轴承外圈10之间延伸的轴承内部(interior)40可以被支撑面22和第一密封唇32密封，使得轴承内部40中的润滑剂被保持并且防止了污物进入轴承内部40。
此外，图1示出了在车轮轴承组件100中两个轴承内圈12-1、12-2的径向端面接触并在它们之间形成对接接头(butt joint)42。从而密封元件6-1、6-2在对接接头42的区域彼此接触并形成中心密封件，该中心密封件密封轴承中间空间8，以防止油和/或污物渗透或防止润滑剂逸出。为了实现特别良好的接触，特别如图2所示，密封元件6-1、6-2的径向端面可以在轴承内圈12的径向端面上轴向伸出。
此外，密封元件6的径向端面18、20上形成有凹槽44或凸面(land)46，该凹槽44或凸面46被构造成使得端面18、20被构造成彼此互补。这里图1示出了在车轮轴承组件100中，第一密封元件6-1的径向端面20-1接触第二密封元件6-2的径向端面18-2，使得第一密封元件6-1的(各)凹槽44与第二密封元件6-2的(各)凸面46以一个对一个的方式接合并形成交错，其中该凸面46被构造成与凹槽44互补(或者是，使得第二密封元件6-2的各凹槽44与第一密封元件6-1的各凸面46以一个对一个的方式接合并形成交错，其中该凸面46被构造成与凹槽44互补)。由此密封元件6-1、6-2形成中心密封件，并在对接接头42的区域密封轴承中间空间8。为了形成这种相互互补的端面的交错，两个密封元件6-1、6-2不像两个滚动轴承4-1、4-2那样布置成彼此镜像对称，而是在车轮轴承组件100中各密封元件沿相同的方向布置。这意味着径向端面对18-1、18-2或径向端面对20-1、20-2两者均沿同一轴向指向(point)。为了沿正确的方向将密封元件6安装在轴承内圈12上，密封元件6中的一个径向端面18包括例如采用肩部47的形式的安装保护装置。
在接触面的区域，密封元件基体30各自包括被构造成与第一密封唇32镜像对称的第二密封唇48。这里，第一密封元件6-1的第二密封唇48-1如图1所示伸展开(spread out)抵靠第二密封元件6-2的第二密封唇48-2，结果，能够在对接接头42的区域提供额外的密封。
总体来说，使用本公开的滚动轴承单元，能够提供一种用于车轮轴承的预组装的滚动轴承单元，其中，轴承圈在输送期间通过密封元件来固定，并且轴承圈能够快速地并以简单的方式安装于车轮轴承组件。为此目的，密封元件包括支撑第一轴承圈的径向端面的至少一个第一密封唇。该密封唇进而由密封元件基体承载，密封元件基体确保将密封元件稳定地保持在第二轴承圈上。此外，提出了一种车轮轴承组件，包括：在之间形成对接接头的两个轴向相邻的滚动轴承单元。滚动轴承单元的密封元件进而通过接触它们相互面对的径向端面来确保在对接接头区域密封轴承中间空间。这里，密封元件的相互面对的径向端面优选包括被构造成彼此互补的凹槽和/或凸面，这两个密封元件通过该凹槽和/或凸面形成干涉配合(interference-fit)连接，从而形成特别好的中心密封件。由于密封元件的缘故，还可以在安装之前用润滑剂预先填充滚动轴承单元。此外，有利的是，即使在组装好的状态下，被构造为运输保护装置的密封元件也能够被保持在车轮轴承中。

Claims (10)

1.一种滚动轴承单元(1)，特别是用于车辆的车轮轴承组件(100)，包括：滚动轴承(4)，所述滚动轴承(4)包括第一轴承圈(10)和第二轴承圈(12)，所述第一轴承圈(10)与所述第二轴承圈(12)之间布置有滚动体(14)；和至少一个密封元件(6)，所述密封元件(6)包括至少一个密封元件基体(30)和至少一个第一密封唇(32)，其特征在于，所述密封元件(6)被构造为运输保护装置，其中所述密封元件基体(30)包括靠置在所述第二轴承圈(12)的轴向外侧表面(28)上的至少一个支撑面(22；24)，并且所述第一密封唇(32)支撑在所述第一轴承圈(10)的径向端面(34)上。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承单元(1)，其特征在于，所述密封元件基体(30)包括第一基本上径向的端面(18)和第二基本上径向的端面(20)，其中所述第一和/或所述第二径向端面(18；20)包括至少一个凹槽(44)和/或至少一个凸面(46)。
3.根据权利要求2所述的滚动轴承单元(1)，其特征在于，所述密封元件基体(30)的第一径向端面(18)的所述至少一个凹槽(44)和/或所述至少一个凸面(46)被构造成与所述密封元件基体(30)的第二径向端面(20)的所述至少一个凸面(46)和/或所述至少一个凹槽(44)基本上互补。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的滚动轴承单元(1)，其特征在于，所述密封元件基体(30)包括被构造成与所述第一密封唇(32)镜像对称的第二密封唇(48)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的滚动轴承单元(1)，其特征在于，所述密封元件基体(30)包括第一支撑面(22)和至少一个第二支撑面(24)，所述第一支撑面(22)与所述至少一个第二支撑面(24)之间形成环形腔(26)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的滚动轴承单元(1)，其特征在于，所述滚动轴承(4)被构造为圆锥滚子轴承。
7.一种用于车辆的车轮轴承组件(100)，包括至少一个根据前述权利要求中的任一项所述的滚动轴承单元(1)。
8.根据权利要求7所述的车轮轴承组件(100)，其特征在于，所述至少两个滚动轴承单元(1-1；1-2)轴向相邻地布置，其中所述两个滚动轴承单元(1-1；1-2)各自包括滚动轴承(4-1；4-2)以及各自包括密封元件(6-1；6-2)，其中所述两个滚动轴承(4-1；4-2)布置在轴向外侧并在它们之间形成轴承中间空间(8)，所述两个密封元件(6-1；6-2)各自布置在所述轴承中间空间(8)内的所述第二轴承圈(12-1；12-2)的轴向外侧表面(28-1；28-2)上，使得这两个密封元件(6-1；6-2)通过它们的相互面对的基本上径向的端面(20-1、18-2；20-2、18-1)而彼此接触。
9.根据权利要求7或8所述的车轮轴承组件(100)，其特征在于，所述两个密封元件(6-1；6-2)的相互面对的基本上径向的端面(20-1、18-2；20-2、18-1)包括至少一个凹槽(44)和/或至少一个凸面(46)，其中所述第一密封元件(6-1)的面向所述第二密封元件(6-2)的径向端面(20-1)的至少一个凹槽(44)和/或至少一个凸面(46)被构造成与所述第二密封元件(6-2)的面向所述第一密封元件(6-1)的径向端面(18-2)的至少一个凸面(46)和/或至少一个凹槽(44)互补。
10.根据权利要求7至9中的任一项所述的车轮轴承组件(100)，其特征在于，所述第一密封元件(6-1)的至少一个凹槽(44)和/或至少一个凸面(46)以干涉配合的方式特别是交错地与所述第二密封元件(6-2)的至少一个凸面(46)和/或至少一个凹槽(44)相互作用。
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