CN109983261B - 密封单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种密封单元(20)，用于滚动轴承，特别用于车轮轴承装置，其具有轴承元件(21)和密封装置(1)。其中，密封装置(1)包括用于密封的密封区段(2)和用于将密封装置(1)固持在轴承元件(21)上的固定区段(3)，其中密封区段(2)布置在固定区段(3)的一端上并且相对置地具有自由端(E)，其中所有区段(2、3)具有共同的支承部(4)和至少一个密封部(5)，其中所有区段(2、3)在径向(R)上和/或在轴向(A)上延伸，其中用于将支承部(4)和密封部(5)直接抵靠在轴承元件(21)上的固定区段(3)至少部分地在轴向(A)上延伸，以便借助支承部(4)在径向(R)上形成用于固持在轴承元件(21)上的压配合，并且借助密封部(5)形成用于相对轴承元件(21)进行密封的静态密封。

Description

密封单元
技术领域
本发明涉及一种密封单元，用于滚动轴承，特别用于车轮轴承装置，该密封单元具有轴承元件和密封装置。
背景技术
传统的密封装置或者说径向轴密封环在装配到外圈时与外圈的外侧面形成静态密封。该密封保护整个密封装置免受污染和腐蚀。
为了将密封装置牢固地压紧在外圈上，密封装置具有支承部，支承部抵靠外圈的内侧面。
这种在外圈的外侧面上或者说外侧静态密封并且在外圈的内侧面上或者说内侧夹紧的配置，必须小心细致地装配。
因为如果密封装置或者说其静态密封件并未小心细致地装配在外圈上，装配误差会迅速引起密封装置失效。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题在于，提出一种用于滚动轴承的密封单元，其不仅能够节省成本地且节省材料地制造，而且也改善密封性能，特别是车轮轴承密封的密封性能，并且这种密封单元优选地确保改善对周向(污)水量的静态密封。
根据本发明，该技术问题通过独立权利要求的特征实现。其他有利的改进方案是从属权利要求的主题。
在本发明的一个方面中，根据本发明，密封装置包括用于密封的密封区段和用于将密封装置固持在轴承元件上的固定区段，该密封装置用于密封两个围绕旋转轴线地、相对彼此旋转的轴承元件，特别是用于密封滚动轴承。
优选地，密封区段布置在固定区段的一端上并且相对置地包括自由端。
优选地，所有区段均具有共同的支承部和至少一个密封部。由此，密封装置可以具有机械稳定性以及密封功能。
同样优选地，所有区段在径向和/或轴向上延伸。通过这种方式，密封装置在其形状上几乎是不受限的。
此外，有利的是，固定区段至少部分地在轴向上延伸，以使支承部和密封部直接抵靠在轴承元件上。通过这种方式，借助支承部可以在径向上形成压配合，以固持在轴承元件上，并且借助密封部可以形成静态密封，以相对轴承元件进行密封。
此外，优选的是，支承部和密封部在轴向上接连地布置，以直接抵靠在轴承元件上。换句话说，有利的是，支承部和密封部串联地，特别是在轴向上串联地布置，以直接抵靠在轴承元件上。
此外，有利的是，密封部在径向上、从密封装置的旋转轴线向外定向地、在固定区段中超出支承部。由此，可以确保相对轴承元件的可靠的静态密封。
还可以设置，密封区段至少部分地在径向上延伸，用于将支承部直接抵靠在轴承元件上。其优点为，可以借助支承部形成在轴承元件上定位的止挡件。
此外，优选的是，密封装置具有在密封区段上的延伸部，该延伸部在径向和/或轴向上延伸并且优选地能够由密封部形成。
优选地，延伸部连同密封区段和固定区段共同形成U形横截面，以容纳轴承元件。
此外，有利的是，延伸部布置在密封区段的自由端处。由此，延伸部可以远离密封区段的自由端地在径向和/或轴向上延伸，以形成例如非接触式或非滑动式的预密封。
同样有利的是，延伸部在密封区段上包覆或包围自由端处的支承部。由此，延伸部可以保护支承部如免受腐蚀。
本发明的第二方面包括一种密封单元，该密封单元用于滚动轴承，特别用于车轮轴承装置，该密封单元具有轴承元件和密封装置。
明确地指出，如在第一方面中提到的密封装置的特征可以在密封单元中单独地或彼此组合地应用。
换句话说，上述在本发明的第一方面中所提到的关于密封装置的特征也可以在此与本发明的第二方面中的其他特征组合。
有利地，如已经提到的，用于滚动轴承的，特别用于车轮轴承装置的密封单元包括轴承元件和根据本发明的第一方面的密封装置。
优选地，轴承元件在径向上包括内侧面和外侧面，并且在轴向上包括端面，端面连接内侧面与外侧面。
优选地，为了定位密封装置，密封装置的密封区段布置在轴承元件的端面上，并且为了固持密封装置，密封装置的固定区段布置在轴承元件的内侧面上。由此，支承部和密封部能够在密封装置的固定区段中直接抵靠在轴承元件的内侧面上。由此，可以借助支承部形成压配合，以在径向上固持在轴承元件的内侧面上，并且借助密封部可以形成静态密封，以相对轴承元件的外侧面进行密封。
同样优选的是，密封装置在密封区段的自由端包括延伸部，该延伸部由密封部如此形成，使得在延伸部和轴承元件的外侧面之间产生密封间隙，该密封间隙优选地将外侧面和延伸部彼此间隔开，特别在径向上彼此间隔开。由此，可以在密封装置的延伸部和轴承元件的外侧面之间形成非滑动的预密封。
此外，有利的是，轴承元件的端面包括用于布置密封装置的密封区段的第一部分和用于形成迷宫式密封的第二部分。
优选地，端面的第二部分至少部分地围绕密封区段，以形成迷宫式密封。
此外，有利的是，端面的第二部分形成环形的凹部，以与密封装置的密封区段形成迷宫式密封。
同样优选的是，延伸部至少部分地布置在轴承元件的端面的第二部分内并与第二部分间隔开。由此，可以遮盖在延伸部和端面的第二部分之间的轴向密封间隙。
轴向密封间隙应理解为这种密封间隙，其例如将延伸部和轴承元件的端面或者说端面的第二部分在径向上间隔开。
此外，有利的是，端面的第二部分包括底部、第一侧部和第二侧部时。由此，优选地，在横截面中观察，端面的第二部分具有U形轮廓。
优选地，延伸部至少部分地布置在轴承元件的端面的第二部分内并且与端面的第二部分的底部间隔开。由此可以确保，在延伸部和底部之间的轴向密封间隙借助端面的第二部分的第一侧部来覆盖。
在这种情况下，有利的是，轴向密封间隙将第一侧部的底部和延伸部在轴向上间隔开。
此外，可以设置，轴承元件包括用于汇集和排出润滑介质的排出槽。
有利地，延伸部延伸到排出槽中。以这种方式，例如，润滑介质或污物借助延伸部总是可以导回到排出槽。
优选地，延伸部阶梯状地构造。
同样优选的是，轴承元件的内侧面遵循延伸部的形状，特别阶梯状地构造。
这种阶梯状构造允许迷宫式密封的结构。
此外，有利的是，延伸部形成汇集槽，其中优选地，汇集槽在径向上敞开地构成。由此，借助汇集槽，可以汇集例如污垢或润滑介质。
有利地，延伸部与密封区段和固定区段共同包围轴承元件的端面的第二部分。换句话说，有利地是，在横截面中观察，密封区段、固定区段和延伸部具有C形或U形轮廓，在C形或U形轮廓中可以布置轴承元件。
此外，有利的是，支承部包括不锈钢。由此，可以抵抗腐蚀。
附图说明
以下将通过实施例结合相关附图更详细地解释本发明。附图示意性地示出：
图1是根据本发明的密封单元的剖视图，该密封单元具有根据第一实施例的密封装置和轴承元件；
图2是根据本发明的密封单元的剖视图，该密封单元具有根据第二实施例的密封装置和轴承元件；
图3是图2的放大图；
图4是根据本发明的密封单元的剖视图，该密封单元具有根据第三实施例的密封装置和轴承元件；
图5是根据本发明的密封单元的剖视图，该密封单元具有根据第四实施例的密封装置和轴承元件；
图6是根据本发明的密封单元的剖视图，该密封单元具有根据第五实施例的密封装置和轴承元件；和
图7是根据本发明的密封单元的剖视图，该密封单元具有根据第六实施例的密封装置和轴承元件。
在以下描述中，相同的附图标记表示相同的部件。
具体实施方式
图1是根据本发明的密封单元20的剖视图，该密封单元具有根据第一实施例的密封装置1和轴承元件21。
更确切地说，图1示出了具有密封装置1的密封单元20，其中首先描述密封装置1。
用于密封滚动轴承的密封装置1包括用于密封的密封区段2和用于将密封装置1固持在轴承元件21上的固定区段3。
在此，密封区段2布置在固定区段3的一个端部上。此外，密封区段2相对于固定区段3的端部或者说相对于固定区段3还具有自由端E。
两个区段2、3均包括共同的支承部4和密封部5，其中密封区段2在径向R上延伸，并且固定区段3在径向R和轴向A上延伸。
为了将支承部4和密封部5直接抵靠在轴承元件21上，固定区段3至少或者说至少部分地在轴向A上延伸，以借助支承部4在径向R上形成压配合。
该压配合用于固持在轴承元件21上，其中，同时借助密封部5形成静态密封，用于相对轴承元件21进行密封。
由此，支承部4和密封部5可以直接抵靠在支承部21上，如图1所示，支承部4和密封部5在轴向A上接连地布置。
由此，可以确保相对于轴承元件21的可靠的静态密封，其中，密封部5在径向R上、密封装置1的旋转轴线D向外定向地、在固定区段3中超出支承部4。在图1中不能看到这种情况。
此外，如已经指出的，为将支承部4抵靠在轴承元件21上，密封区段2在径向R上延伸，以借助于支承部4形成用于在轴承元件21上定位的止挡件。
此外，如图1所示，密封装置1具有在密封区段2上的延伸部6。延伸部6布置在密封区段2的自由端E处并且在径向和轴向R、A上延伸。
在这种情况下，延伸部6由密封部5构成，并且还与密封区段2和固定区段3共同形成U形的横截面，以容纳轴承元件21。
图1还示出一种密封单元20，用于滚动轴承，特别用于车轮轴承装置，密封单元具有轴承元件21和密封装置1。
轴承元件21在径向R上包括内侧面IM和外侧面AM，并在轴向A上包括端面22，端面将内侧面IM与外侧面AM连接。
为了定位密封装置1，其密封区段2布置在轴承元件21的端面22上，并且为了固持密封装置1，其固定区段3布置在轴承元件21的内侧面IM上。
由此，支承部4和密封部5在密封装置1的固定区段3中直接抵靠在轴承元件21的内侧面IM上。由此，借助支承部4在径向R上形成压配合，以固持在轴承元件21的内侧面IM上，并且借助密封部5形成静态密封，以相对轴承元件21的内侧面IM进行密封。
如已经提到的，密封装置1在密封区段2的自由端E处包括延伸部6。延伸部由密封部5如此形成，使得在延伸部6和轴承元件21的外侧面AM之间产生密封间隙X，从而在密封装置1的延伸部6和轴承元件21的外侧面AM之间形成非滑动的预密封。
图2是根据本发明的密封单元20的剖视图，该密封单元具有根据第二实施例的密封装置1和轴承元件21。同时，图3示出了图2的放大图。
为避免不必要的重复，在此能够类似地适用的实施方式参考根据图1的第一实施例。
由此，下面仅讨论第一实施例和第二实施例之间的差异。
首先，在图1和图2的对比中，轴承元件21不同地构造，而密封装置1在图1和图2或者说图3中相同地构造。
在图3中可以看出，轴承元件21的端面22包括用于布置密封装置1的密封区段2的第一部分23和用于构成迷宫式密封的第二部分24。
在此，端面22的第二部分24至少部分地围绕密封区段2或者说延伸部6，以形成迷宫式密封。
为了能够实现这种围绕，端面22的第二部分24形成环形的凹部，以与密封装置1的密封区段2形成迷宫式密封。
端面21的第二部分24包括底部25、第一侧部26和第二侧部27。
在这种情况下，延伸部6部分地布置在轴承元件21的端面22的第二部分24内或者说在环形的凹部中，并且与端面22的第二部分24的底部25间隔开。通过这种方式，在延伸部6和底部25之间的轴向密封间隙Y借助端面22的第二部分24的第一侧部26遮盖。
由此，迷宫式密封一方面由密封间隙X且另一方面由密封间隙Y形成，两者均位于延伸部6和轴承元件21的端面22的第二部分的表面之间。
严格地说，甚至形成第三密封间隙，其位于第一侧部26和延伸部6之间。
总之，迷宫式密封由密封间隙X，密封间隙Y和第一侧部26与延伸部6之间的密封间隙形成。
迷宫式密封由此实现在密封装置1的延伸部6和轴承元件21之间的非滑动式的预密封。
此外，图2和图3示出了密封装置1的外侧面AM形成用于汇集和排出润滑介质的排出槽28，或者说轴承元件21包括排出槽28。
图4是根据本发明的密封单元20的剖视图，该密封单元具有根据第三实施例的密封装置1和轴承元件21。
第三实施例在这种情况下与第一实施例非常相似，而不同之处在于，根据图4，轴承元件21具有用于汇集和排出污物的排出槽28，延伸部6延伸到该排出槽中。
此外，第三实施例与第一实施例的不同之处在于，第一密封间隙X在径向R且在轴向A上延伸，而根据图1的密封间隙仅在径向R上在延伸部6和外侧面AM之间构成。
第一实施例和第二实施例的其他实施方式类似地适用于第三实施例。
图5是根据本发明的密封单元20的剖视图，该密封单元具有根据第四实施例的轴承元件21和密封装置1。
第四实施例与第一实施例非常相似，而不同之处在于，根据图4，延伸部6阶梯状地构成。
此外，轴承元件21的外侧面AM遵循延伸部6的形状并且同样阶梯状地构成。
上述实施例的其他实施方式类似地适用于第四实施例。
由于根据图6和图7的实施例的相似性，下面共同地描述这些实施例并且解释他们的不同之处。
图6是根据本发明的密封单元20的剖视图，该密封单元具有根据第五实施例的密封装置1和轴承元件21。
图7是根据本发明的密封单元20的剖视图，该密封单元具有根据第六实施例的密封装置1和轴承元件21。
第五实施例和第六实施例类似于根据图2和图3所示的第二实施例，而区别之处在于，延伸部6与密封区段2和固定区段3共同围绕轴承元件21的端面22的第二部分23并且延伸部6形成汇集槽29。
在这种情况下，汇集槽29在径向R上敞开地构造，从而可以汇集润滑介质和/或杂质，以防止他们从密封装置1和轴承元件21之间渗入。
与根据附图2和图3的实施例相似，端面22的第二部分24部分地围绕密封区段2或延伸部6，以形成迷宫式密封。
由此，能够实现这种围绕，端面22的第二部分24形成环形的凹部，以与密封装置1的密封区段2形成迷宫式密封。
端面21的第二部分24包括底部25、第一侧部26和第二侧部27。
在这种情况下，根据图6和图7的实施例的区别仅在于汇集槽29的形状和端面22的、覆盖密封间隙Y的第二部分24。
附图标记列表
1 密封装置
2 密封区段
3 固定区段
4 支承部
5 密封部
6 延伸部
20 密封单元
21 轴承元件
22 端面
23 端面的第一部分
24 端面的第二部分
25 端面的第二部分的底部
26 端面的第二部分的第一侧部
27 端面的第二部分的第二侧部
28 排出槽
29 汇集槽
A 轴向
D 旋转轴线
E 自由端
R 径向
AM 外侧面
IM 内侧面
X 密封间隙
Y 密封间隙

Claims (4)

1.一种密封单元(20)，用于滚动轴承，所述密封单元具有轴承元件(21)和密封装置(1)，
其中，所述密封装置(1)包括：
-用于密封的密封区段(2)，在所述密封区段(2)上形成有延伸部(6)，和
-用于将所述密封装置(1)固持在轴承元件(21)上的固定区段(3)，
-其中，所述密封区段(2)布置在所述固定区段(3)的端部处并且相对置地具有自由端(E)，
-其中，所有区段(2、3)具有共同的支承部(4)和至少一个密封部(5)，
-其中，所述轴承元件(21)在径向(R)上包括内侧面(IM)和外侧面(AM)，并且在轴向(A)上包括端面(22)，所述端面连接所述内侧面(IM)与所述外侧面(AM)，
-其中，为定位所述密封装置(1)，所述密封装置的密封区段(2)布置在所述轴承元件(21)的端面(22)上，并且为固持所述密封装置(1)，所述密封装置的固定区段(3)布置在所述轴承元件(21)的内侧面(IM)上，从而所述支承部(4)和所述密封部(5)在所述密封装置(1)的固定区段(3)中直接抵靠在所述轴承元件(21)的内侧面(IM)上，以借助所述支承部(4)在径向(R)上形成压配合，用以固持在所述轴承元件(21)的内侧面(IM)上，并且借助所述密封部(5)形成静态密封，用以相对所述轴承元件(21)的内侧面(IM)进行密封，
-其中，所述轴承元件(21)的端面(22)包括用于布置所述密封装置(1)的密封区段(2)的第一部分(23)和用于形成迷宫式密封的第二部分(24)，
-其中，所述端面(22)的第二部分(24)至少部分地围绕所述密封区段(2)，以形成迷宫式密封。
2.根据权利要求1所述的密封单元，
-其中，所述端面(22)的第二部分(24)形成环形的凹部，以与所述密封装置(1)的密封区段(2)形成迷宫式密封，
-其中，所述延伸部(6)至少部分地布置在所述轴承元件(21)的端面(22)的第二部分(24)内并且与所述第二部分(24)间隔开，以遮盖在所述延伸部(6)和所述端面(22)的第二部分(24)之间的轴向密封间隙(Y)。
3.根据权利要求2所述的密封单元，
-其中，所述端面(22)的第二部分(24)包括底部(25)、第一侧部(26)和第二侧部(27)，
-其中，所述延伸部(6)至少部分地布置在所述轴承元件(21)的端面(22)的第二部分(24)内并且与所述端面(22)的第二部分(24)的底部(25)间隔开，以借助所述端面(22)的第二部分(24)的第一侧部(26)遮盖在所述延伸部(6)和所述底部(25)之间的轴向密封间隙(Y)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的密封单元，
-其中，所述轴承元件(21)包括用于汇集和排出润滑介质的排出槽(28)，
-其中，所述延伸部(6)延伸到所述排出槽(28)中，
-其中，所述延伸部(6)阶梯状地构造，
-其中，所述轴承元件(21)的外侧面(AM)遵循所述延伸部(6)的形状阶梯状地构造，
-其中，所述延伸部(6)形成汇集槽(29)，所述汇集槽(29)在径向(R)上敞开地构造，
-其中，所述延伸部(6)与所述密封区段(2)和所述固定区段(3)共同围绕所述轴承元件(21)的端面(22)的第二部分(24)。
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