CN112539281A - 具有圆锥滚子轴承的甩油环 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有圆锥滚子轴承的甩油环的装置，该装置具有轴(107)、相对于轴(107)在旋转意义上固定的结构(117)和圆锥滚子轴承(129)；其中轴(107)具有至少一个甩油环(121)，该至少一个甩油环用于密封在轴(107)与在旋转意义上固定的结构(117)之间延伸的间隙；并且其中在旋转意义上固定的结构(117)具有至少一个凹陷(127)，该至少一个凹陷用于接收被甩油环(121)甩出的油。装置具有在凹陷(127)与圆锥滚子轴承(129)的至少一个滚动体的第一端面之间的至少一个导油连接；其中第一端面小于同一滚动体的第二端面。

Description

具有圆锥滚子轴承的甩油环
技术领域
本发明涉及一种根据具有圆锥滚子轴承的甩油环的装置。
背景技术
如果电动马达与传动装置联接，那么必须相对于电动马达来对传动装置的油腔进行密封。为此，根据现有技术已知的解决方案使用径向轴密封圈。这些径向轴密封圈具有接触的密封唇。为了导出在转速较高的情况下产生的摩擦热量，需要对轴进行高耗费的内部冷却。
无接触式工作的曲径式密封件不具有上述热问题。然而，在车辆应用中并不能使用曲径式密封件。当车辆在斜坡上静止时，存在泄露的风险。
发明内容
本发明所基于的目的在于，改进轴相对于在旋转意义上固定的结构的密封。这个目的通过具有圆锥滚子轴承的甩油环的装置来实现。
装置包括轴、相对于轴在旋转意义上固定的结构和圆锥滚子轴承。在轴与在旋转意义上固定的结构之间延伸有间隙。尤其可以涉及与轴的旋转轴线旋转对称的间隙。
为了防止油通过间隙泄露，必须对该间隙进行密封。为此，轴具有至少一个甩油环。这个甩油环是被设计成通过旋转时作用的离心力径向向外甩出油的环。通过甩油环的旋转，离心力作用到油上，这些离心力促使油首先关于旋转的旋转轴线在甩油环上径向向外流出。甩油环的导流边缘(Abrisskante)被布置成使得油由于离心力而朝向导流边缘的方向流动。在导流边缘上，油沿径向方向从甩油环溅开。导流边缘优选被设计为径向向外指向的尖端。
甩油环是与轴的旋转轴线旋转对称的。该甩油环以在旋转意义上固定的方式固定在轴上。甩油环尤其可以是刚性的，即以没有相对运动的可能性的方式固定在轴上。在此，轴延伸穿过甩油环。这暗示着，甩油环具有在中部的凹口，该凹口的边缘沿圆周方向包围轴。
为了接收被甩油环甩出的油，在旋转意义上固定的结构具有至少一个凹陷。凹陷被布置成使得所甩出的油进入到凹陷中。优选地，凹陷从甩油环开始径向向外更远地定位。为了完全接收所甩出的油，凹陷优选地是与轴的旋转轴线旋转对称的。尤其，凹陷可以涉及优选与轴的旋转轴线旋转对称的环形凹槽。
由凹陷接收的油收集在该凹陷中并且必须从那里被导出。为此目的，根据本发明设置有至少一个油线路或导油连接。油线路通向凹陷。因此，油线路的口部处于凹陷中。这意味着凹陷的壁部具有口部。油线路的口部形成排出口，被甩油环甩出的且被凹陷接收的油通过该排出口流出。
油线路例如可以被设计为间隙，该间隙是与轴的旋转轴线旋转对称的。油线路例如也可以涉及孔、尤其钻孔或者管线路。优选地，油线路与在旋转意义上固定的结构单件式地设计。导油连接不同于在轴与在旋转意义上固定的结构之间延伸的间隙。
圆锥滚子轴承的突出之处在于具有截锥体的形状或基本形状的滚动体。几何体的基本形状是指原始几何体的形状，从该原始几何体中，通过消除各个区域、例如通过插入凹口并且/或者通过添加各个区域来产生最先提及的几何体。
截锥体的表面由顶面、底面和连接顶面与底面的侧面构成。顶面和底面涉及截锥体的端面。
油线路以导油的方式将凹陷与圆锥滚子轴承的至少一个、优选所有滚动体的第一端面相连接。第一端面小于同一滚动体的第二端面。这意味着针对第一端面的大小的度量小于对应的针对第二端面的大小的度量。因此，例如第一端面的面积或直径小于第二端面的面积或直径。因此，第一端面涉及截锥体的顶面，第二端面涉及该截锥体的底面。
在圆锥滚子轴承中，滚动体由于锥体形状而产生泵送效果。旋转的截锥体从较小的端面朝向较大的端面的方向输送油。本发明得益于这一点。通过泵送效果将油藉由油线路从凹陷中吸出。由此防止过多的油积聚在凹陷中。此外，甩油环以无接触的方式工作。因此，即使在轴快速旋转的情况下也不会导致过热。
在一个优选的改进方案中，在旋转意义上固定的结构涉及壳体。根据改进方案，圆锥滚子轴承被布置在壳体内。通过圆柱滚子轴承的输送效果，油在壳体内以回路输送。因此，油保留在壳体中。
装置优选被改进有传动装置。传动装置的壳体形成在旋转意义上固定的结构。上面提到的轴涉及传动装置的输入轴。因此，根据改进方案，对传动装置的输入轴进行密封以防油溢出。
此外，装置优选被改进有马达、例如电动马达。由于密封装置的有利的温度性能，因此可以涉及快速旋转的马达。马达的输出轴是以在旋转意义上固定的方式与传动装置的输入轴连接的。尤其，输出轴和输入轴可以单件式地互相连接。
在一个优选的改进方案中，除了甩油环之外设置有用于密封间隙的曲径式密封件。同样地与甩油环一样，曲径式密封件涉及无接触式的轴密封件。曲径式密封件形成旋转对称的间隙，该间隙曲径形地延伸，即多次改变该间隙的走向的方向。尤其，该间隙的走向可以多次改变其径向方向，从而使得该间隙沿相反的径向方向延伸。通过间隙的方向转换增加了油泄漏时必须经过的路径。由此增加了间隙抵抗泄漏的阻力。因此，减小了泄露的风险。
在此，曲径式密封件从壳体的内部开始被布置在甩油环的后方。这优选适用于有关轴的旋转轴线的轴向方向。如果曲径式密封件从壳体的内部开始在轴向上布置在甩油环的后方，那么曲径式密封件和甩油环处于关于轴的旋转轴线径向地(即正交地)定向的平面的不同的侧。甩油环和壳体的内部处于这个平面的同一侧。曲径式密封件被布置在该平面的另一侧。
因为甩油环和曲径式密封件涉及无接触式的密封件，所以缓解了在轴的转速较高的情况下温度升高的问题。此外，已经表明，甩油环和曲径式密封件的组合特别有效地防止泄露。
在一个优选的改进方案中，轴具有布置在甩油环与曲径式密封件之间的凸肩。尤其，凸肩可以相对于轴的旋转轴线在轴向上被布置在甩油环与曲径式密封件之间。在这种布置方式的情况下，漏油必须首先通过甩油环、随后通过凸肩并且最后通过曲径式密封件。
根据改进方案，轴在凸肩上的直径朝向曲径式密封件增大。相反，这意味着轴在凸肩上的直径朝向甩油环减小。因此，在甩油环中轴的直径小于在曲径式密封件中轴的直径。凸肩用作防止油溢出的附加的屏障。由此改进密封作用。
在一个另外优选的改进方案中，曲径式密封件由第一环和第二环形成。轴具有第一环，壳体具有第二环。优选地，第一环和第二环涉及固定在轴上或者在壳体中的单独的部件。第一环在轴上的固定和第二环在壳体中的固定是至少在旋转意义上固定的，从而使得在第一环与轴之间以及在第二环与壳体之间相应地存在在旋转意义上固定的连接。上述曲径形的间隙在第一环与第二环之间延伸。改进方案能够实现曲径式密封件的特别简单的制造和装配。
装置优选被改进成使得第一环形成上述凸肩。由此在无需额外的必要耗费的情况下改进密封作用。
附图说明
在图1中展示了本发明的优选实施例。详细地示出：
图1示出了动力传动系的纵向截面。
具体实施方式
在图1中展示的动力传动系101包括传动装置103和电动马达105。传动装置103具有带有第一齿轮109和第二齿轮111的轴107。第二齿轮111与输出轴115的小齿轮113啮合。输出轴115同时是马达105的输入轴。
具有第一齿轮109和第二齿轮111的轴107以及轴115的具有小齿轮113的传动装置侧的部分处于壳体117内。壳体117用油来填充并且从外部包封传动装置103的部件。
因为轴115从壳体117引出到马达105中，所以壳体117必须相对于轴115被密封。否则，油可能从壳体117进入到马达105中。为此，设置有密封装置119。
密封装置119包括甩油环121和曲径式密封件123。甩油环和曲径式密封件二者均以在旋转意义上固定的方式固定在轴115上，并且与这个轴围绕共同的轴线旋转。甩油环121从传动装置103开始在朝向马达105的方向上被布置在曲径式密封件123的前方。因此，来自壳体117的油首先通过甩油环121。剩余的未被甩油环121截留的油最后通过曲径式密封件123。
由于轴115的旋转，离心力作用到甩油环121上的油。甩油环121设有尖的、径向向外指向的唇125。油在唇125的尖端上被甩出并且进入到间隙127中。
间隙127以导油的方式将甩油环121与轴承129相连接。间隙以坡度延伸。因此，间隙127内的油由于重力而朝向轴承129的方向流动。
在图1中展示的示例中，轴107借助于轴承129以可旋转的方式支承在壳体117中。然而，也可以涉及任意其他的布置在壳体117中的轴承。
轴承129被实施为圆锥滚子轴承。该圆锥滚子轴承的滚动体各自具有截锥体的形状。轴承129的旋转轴线平行于轴115的旋转轴线延伸。在轴承129旋转时，在朝向这些轴线的方向上产生油输送效果。将油从相应的截锥体的顶面输送到底面。
轴承129的滚动体的顶面面对间隙127。因此，油从间隙127碰到顶面并且通过所描述的输送效果沿轴向方向远离间隙127朝向壳体117的内部的方向输送。轴承129通过这种方式辅助密封装置119的密封功能。__
附图标记清单
101 动力传动系
103 传动装置
105 电动马达
107 轴
109 第一齿轮
111 第二齿轮
113 小齿轮
115 输出轴
117 壳体
119 密封装置
121 甩油环
123 曲径式密封件
125 唇
127 间隙
129 轴承

Claims (8)

1.一种具有圆锥滚子轴承的甩油环的装置(101)，所述装置具有轴(107)、相对于所述轴(107)在旋转意义上固定的结构(117)和圆锥滚子轴承(129)；其中
所述轴(107)具有至少一个甩油环(121)，所述至少一个甩油环用于密封在所述轴(107)与所述在旋转意义上固定的结构(117)之间延伸的间隙；并且其中
所述在旋转意义上固定的结构(117)具有至少一个凹陷(127)，所述至少一个凹陷用于接收被所述甩油环(121)甩出的油；其特征在于，
在所述凹陷(127)与所述圆锥滚子轴承(129)的至少一个滚动体的第一端面之间的至少一个导油连接；其中
所述第一端面小于同一滚动体的第二端面。
2.根据权利要求1所述的具有圆锥滚子轴承的甩油环的装置(101)；其特征在于，
所述在旋转意义上固定的结构(117)涉及壳体；其中
所述圆锥滚子轴承(129)被布置在所述壳体内。
3.根据前述权利要求之一所述的具有圆锥滚子轴承的甩油环的装置(101)；其特征在于，
传动装置(103)；其中
所述轴(107)形成所述传动装置(103)的输入轴。
4.根据权利要求1-3任一项所述的具有圆锥滚子轴承的甩油环的装置(101)；其特征在于，
马达(105)；其中
所述马达(105)的输出轴(115)以在旋转意义上固定的方式与所述轴(107)相连接。
5.根据权利要求2所述的具有圆锥滚子轴承的甩油环的装置(101)；其特征在于，
用于密封所述间隙的曲径式密封件(123)；其中
所述曲径式密封件(123)从所述壳体(117)的内部开始被布置在所述甩油环(121)的后方。
6.根据权利要求5所述的具有圆锥滚子轴承的甩油环的装置；其特征在于，
所述轴(107)具有布置在所述甩油环(121)与所述曲径式密封件(123)之间的凸肩；其中
所述轴(107)在所述凸肩上的直径朝向所述曲径式密封件(123)增大。
7.根据权利要求6所述的具有圆锥滚子轴承的甩油环的装置(101)；其特征在于，
所述轴(107)具有第一环，并且所述壳体(117)具有第二环；其中
所述第一环和所述第二环形成所述曲径式密封件(123)。
8.根据权利要求7所述的具有圆锥滚子轴承的甩油环的装置(101)；其特征在于，
所述第一环形成所述凸肩。
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