CN117584666A - 轮毂铰链单元和用于安装轮毂铰链单元的方法 - Google Patents

轮毂铰链单元和用于安装轮毂铰链单元的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种轮毂铰链单元，其具有：轮毂和铰链壳，轮毂和铰链壳彼此耦联；在轮毂上安置的多排的滚动轴承；至少一个单独的、在轴向外部设置在轮毂上的轴承内环；以及外环和在外环和内环之间设置的滚动体；和密封装置，密封装置至少局部地设置在端面齿部的径向外部，其中密封装置具有密封承载件，在密封承载件处固定有密封体，其中密封体具有用于将密封体固定在密封承载件处的固定部段，并且其中密封体具有第一密封唇，第一密封唇设在密封承载件的径向内部并且在安装状态中贴靠在铰链壳处并且轴向地朝向轮毂取向，其特征在于，密封体具有第二密封唇，第二密封唇与第一密封唇轴向相邻地贴靠在铰链壳处并且轴向上与第一密封唇相反地取向。

Description

轮毂铰链单元和用于安装轮毂铰链单元的方法
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的轮毂铰链单元，其具有：轮毂和铰链壳，所述轮毂和铰链壳为了传递扭矩而抗扭地经由端面齿部彼此耦联；在轮毂上安置的多排滚动轴承；至少一个单独的、在径向外部在轮毂处设置的轴承内环，所述轴承内环经由轮毂的凸缘轴向固定；以及外环和在外环和内环之间设置的滚动体；和密封装置，所述密封装置至少局部地设置在端面齿部的径向外部，其中密封装置具有密封承载件，在所述密封承载件处固定有密封体，其中密封体具有用于将密封体固定在密封承载件处的固定部段，并且其中密封体具有第一密封唇，所述第一密封唇设在密封承载件的径向内部并且在安装状态中贴靠在铰链壳处，并且轴向地朝向轮毂取向。此外，本发明涉及一种用于安装轮毂铰链单元的方法。
背景技术
从现有技术中已知轮毂铰链单元的多个不同的实施方式。尤其已知的是，在驱动轴和轮毂之间的力传递经由径向齿部或端面齿部进行。端面齿部例如能够设在铰链壳或铰链轴处，所述铰链轴与机动车的驱动轴接合。铰链壳的端面齿部又能够与轮毂的配合地构成的端面齿部接合，由此将驱动轴的扭矩传递到轮毂上。
为了相对于污物和水保护铰链壳和轮毂的端面齿部，通常使用密封件。所谓的接口密封件在轮轴承侧固定并且沿径向方向遮盖端面齿部。密封体在铰链壳侧贴靠并且在那里密封。端面齿部的齿因此被保护免受污物影响。在现有技术中，已知接口密封件的不同的解决方案。
因此，例如文献EP 2 285 591B1示出具有端面齿部的轮轴承，其中为了保护端面齿部设有密封件。所述密封件经由承载件固定在轮轴承的内环处。在承载件的轴向端部处存在密封件，所述密封件与铰链壳接触从而保护端面齿部。
文献DE 10 2013 214 040B4同样公开了具有端面齿部的轮轴承。在此也示出接口密封件，所述接口密封件经由承载元件固定在内环处。在承载元件上设有密封件，所述密封件延伸直至承载件的轴向端部，并且在那里借助密封唇贴靠在铰链壳上。
在从现有技术中已知的解决方案中，接口密封件具有密封体，所述密封体与铰链壳贴靠。铰链壳在其表面上由制造引起地具有车削纹。铰链壳的表面然而在密封体的接触区域中通常覆层或涂漆，以便建立有效保护免受腐蚀。建立所述漆层然而意味着附加的制造步骤和与此关联的成本。
发明内容
因此本发明的目的是，实现一种用于具有端面齿部的轮轴承的接口密封件，其中一方面铰链壳不必覆层或涂漆，以便节约成本，并且在另一方面尽管存在车削纹仍保证铰链壳处的有效的密封。此外，应确保轮毂铰链单元的简单的安装。
所述目的通过一种用于机动车的轮毂铰链单元来实现，其具有：轮毂和铰链壳，所述轮毂和铰链壳为了传递扭矩而抗扭地经由端面齿部彼此耦联；在轮毂上安置的多排滚动轴承；至少一个单独的、在轴向外部设置在轮毂上的轴承内环，所述轴承内环经由轮毂的凸缘轴向固定；以及外环和在外环和内环之间设置的滚动体；和密封装置，所述密封装置至少局部地设置在端面齿部的径向外部，其中密封装置具有密封承载件，在所述密封承载件处固定有密封体，其中密封体具有用于将密封体固定在密封承载件处的固定部段，并且其中密封体具有第一密封唇，所述第一密封唇设在密封承载件的径向内部并且在安装状态中贴靠在铰链壳处并且轴向地朝向轮毂取向，并且其中密封体具有第二密封唇，所述第二密封唇与第一密封唇轴向相邻地贴靠在铰链壳处并且轴向上与第一密封唇相反地取向。
通过将第二密封唇设在密封体处，能够实现在无覆层的铰链壳处的有效的密封。
有利地，密封承载件具有用于固定在内环、外环处和/或轮毂的凸缘处的第一轴向部段。尤其地，内环对此具有高度较小的轴向突出的凸肩。密封承载件在该情况中有利地在内环的凸肩处借助于压紧连接固定。
优选地，密封承载件具有连接于第一轴向部段的径向部段，所述径向部段贴靠在内环的端侧处。此外，密封体优选地具有连接于径向部段的第二轴向部段，在所述第二轴向部段处设有密封体的固定部段的至少一部分。
第一密封唇和/或第二密封唇在一个实施例中以线接触贴靠在铰链壳处。替选地，也可以考虑密封唇中的至少一个密封唇在铰链壳处的面状的、例如柱形的接触面。线接触具有与面状贴靠相比摩擦较小的优点。
优选地，铰链壳至少在密封唇之一、尤其两个密封唇的接触区域中无覆层地构成。
优选地，在内环和外环之间设有密封件，尤其盒式密封件。所述密封件密封在轴承环之间的间隙，并且防止污物和水进入。
根据本发明的另一有利的设计方案，密封承载件由金属、尤其金属板构成。然而也可行的是，密封承载件由塑料形成。
有利地，密封体材料配合地连接在密封承载件处、尤其借助于注塑来连接。
所述目的此外通过一种用于安装轮毂铰链单元的方法来实现，其中将铰链壳轴向地朝向轮毂推动，其中在第一步骤中，将第一密封唇与铰链壳接触并且第二密封唇是无接触的，并且其中在第二步骤中，第二密封唇翻转，使得不仅第一密封唇而且第二密封唇与铰链壳接触。
通过在安装的第一步骤中仅第一密封唇与铰链壳接触，降低摩擦并且能够实现更容易的安装。在第二步骤中，当铰链壳轴向地继续朝向轮毂推动时，第二密封唇才翻转，由此所述第二密封唇与铰链壳贴靠。因此，一方面在铰链壳处的高效的密封在即使其没有覆层的情况下也可实现。同时由于降低的摩擦能够实现简单的安装。
附图说明
本发明在下文中根据附图进一步地阐述。其中示出：
图1示出贯穿根据本发明的轮毂铰链单元的纵剖图，
图2示出根据图1的轮毂铰链单元中的密封装置的细节图，
图3a示出安装的第一步骤中的密封装置的细节图，
图3b示出安装的第二步骤中的密封装置的细节图。
具体实施方式
在图1中示出根据本发明的轮毂铰链单元的一个实施例。轮毂铰链单元1具有未示出的机动车的轮毂2。轮毂2经由端面齿部4、5与铰链壳3连接。轮毂2此外在轴向端部处具有用于固定未示出的轮辋和制动盘的轮法兰。
在轮毂2上设置有多排的、尤其双排的滚动轴承6。滚动轴承6具有外环9，在所述外环处模制有固定法兰9a，以及内环7。在外环9和内环7之间设置有用作为滚动体10的滚珠。内环7由两个轴承内环构成，其中内环的一部分一件式地模制在轮毂2上，而轴向地位于变速器侧的内环7作为单独的构件推到轮毂2的轴端2a上。轮毂2的轴端2a具有基本上径向延伸的凸缘8，所述凸缘具有轴向内部的径向面8a，所述径向面用作为用于单独的轴承内环7的止挡。在铰链壳3的轴向外部的端面棱边处构成有端面齿部5，所述端面齿部与轴端2a的对应的端面齿部4接合。在铰链壳的端面棱边的中央设有凸出部，所述凸出部具有设有螺纹的孔。从轮毂2的中央孔可触及的螺栓拧入到所述孔中。在拧紧螺栓时，轮毂2和铰链壳3轴向地相对运动，直至端面齿部4、5彼此接合。
在外环9和内环7之间在轮法兰侧设置有径向延伸的密封件15。在变速器侧，径向地在外环9和内环7之间设置有呈盒式密封件14的形式的另一密封件。所述盒式密封件14通常具有第一承载元件，所述第一承载元件安装在内环7上，以及第二承载元件，所述第二承载元件安装在外环9上。第二承载元件又承载密封件，该密封件不仅与第一承载元件、而且与内环贴靠。第一承载元件在轴向外侧承载编码器。
此外，设有密封装置11，所述密封装置在内环7的凸起7b处借助于压紧连接轴向固定。所述密封装置11在图2中以在图1中的圆之内的细节进一步地示出。凸起7b尤其为沿轴向方向A的凸起7b。
图2示出密封装置11的细节。密封装置11具有密封承载件12，所述密封承载件借助于第一轴向部段12a固定在内环7、尤其内环7的凸起7b处。密封承载件12的轮轴承侧的端部具有径向凸起12d。
所述凸起12d能够用作为用于进入的水的分离棱边。替选地也可行的是，密封承载件12在外环9处或在凸缘8处固定。密封承载件12尤其具有连接于第一轴向部段12a的径向部段12b，所述径向部段贴靠在内环的端侧7a处。在径向部段12上尤其能够连接有第二轴向部段12c。密封承载件12承载密封体13。密封体13包括固定部段13a，借助所述固定部段，密封体13在密封承载件12、尤其其第二轴向部段12c处连接。优选地，密封体13材料配合地与密封承载件12连接。
固定部段13a基本上轴向地沿着密封承载件12的第二轴向部段12c延伸至其端部。在固定部段13a处沿径向方向连接有第一密封唇13b。在安装状态中，密封唇13a径向地设置在密封承载件12的第二部段12c和铰链壳之间。密封唇13a优选地借助线接触与铰链壳连接。然而也可考虑，密封唇13a面状地贴靠在铰链壳处。第一密封唇13b轴向向内地朝向内环7取向。固定部段13a和第一密封唇13b在剖面中构成U形，其敞开的端部指向内环7。在固定部段13a和第一密封唇13b之间在密封承载件的径向下方设有第一间隙S1。所述间隙S1能够在安装时实现第一密封唇13b的弹动或弹性预紧。
此外在密封体13处设有第二密封唇13c。第二密封唇13c与铰链壳同样以线接触贴靠。第二密封唇13c——与第一密封唇13b相反地——指向相反的轴向方向。在固定部段13a和第二密封唇13c之间设有第二间隙S2，所述第二间隙能够实现在安装时第二密封唇13c的径向弹动。在密封唇13b、13c的接触区域中有利地未覆层或涂漆的铰链壳3能够具有通过制造工艺引起的车削纹。通过两个密封唇13b、13c的双重密封，虽然存在所述车削纹，仍能够实现可靠的密封。
用于安装轮毂铰链单元的方法应根据图3a和3b详细阐述。如从图3a中可见的，在轮毂铰链单元的第一安装步骤中，将铰链壳推到轮毂2连同在其处预安装的密封装置11上。铰链壳3对此具有倒棱3a，第一密封唇13b能够在所述倒棱上滑动。通过倒棱3a，能够避免密封唇13的损坏并且减小安装力。在第一安装步骤中，第一密封唇13b贴靠在铰链壳3处，并且第二密封唇13c是无接触的。其在该时刻尚未接触铰链壳3，由此降低摩擦和简化安装。在将轮毂2和铰链壳3继续朝向彼此推动(参见图3b)时，将第一密封唇13b更强地按压到铰链壳3上，由此间隙S1变小。由此，第二密封唇13c径向向下按压到铰链壳3上。第二密封唇13c因此在安装期间翻转——从在第一安装步骤中无接触的状态到第二安装步骤中的接触的状态。
附图标记列表：
1 轮毂铰链单元
2 轮毂
2a轴端
3铰链壳
3a倒棱
4 端面齿部
5 端面齿部
6 滚动轴承
7 内环
7a端侧
7b凸起
8凸缘
8a内部径向面
9外环
9a固定法兰
10滚动体
11密封装置
12密封承载件
12a第一轴向部段
12b径向部段
12c第二轴向部段
12d径向凸起
13密封体
13a固定部段
13b第一密封唇
13c第二密封唇
14盒式密封件
15密封件
A 轴向方向
R径向方向
S1 间隙1
S2 间隙2

Claims (9)

1.一种轮毂铰链单元(1)，具有：轮毂(2)和铰链壳(3)，所述轮毂和铰链壳为了传递扭矩而抗扭地经由端面齿部(4，5)彼此耦联；在所述轮毂(2)上安置的多排的滚动轴承(6)；至少一个单独的、在轴向外部设置在轮毂(2)上的轴承内环(7)，所述轴承内环经由所述轮毂(2)的凸缘(8)轴向固定；以及外环(9)和在外环(9)和内环(7)之间设置的滚动体(10)；和密封装置(11)，所述密封装置至少局部地设置在所述端面齿部(4，5)的径向外部，其中所述密封装置(11)具有密封承载件(12)，在所述密封承载件处固定有密封体(13)，其中所述密封体(13)具有用于将所述密封体(13)固定在所述密封承载件(12)处的固定部段(13a)，并且其中所述密封体(13)具有第一密封唇(13b)，所述第一密封唇设在所述密封承载件(12)的径向内部并且在安装状态中贴靠在所述铰链壳(3)处并且轴向地朝向所述轮毂(2)取向，
其特征在于，
所述密封体(13)具有第二密封唇(13c)，所述第二密封唇与所述第一密封唇(13b)轴向相邻地贴靠在所述铰链壳(3)处并且轴向上与所述第一密封唇(13b)相反地取向。
2.根据权利要求1所述的轮毂铰链单元(1)，
其特征在于，
所述密封承载件(12)具有用于固定在所述内环(7)处、所述外环(9)处或所述轮毂(2)的所述凸缘(8)处的第一轴向部段(12a)。
3.根据权利要求2所述的轮毂铰链单元(1)，
其特征在于，
所述密封承载件(12)具有连接于所述第一轴向部段(12a)的径向部段(12b)以及连接于所述径向部段的第二轴向部段(12c)，所述径向部段贴靠在所述内环(7)的端侧(7a)处，所述密封体(13)的所述固定部段(13a)的至少一部分设置在所述第二轴向部段上。
4.根据上述权利要求中任一项所述的轮毂铰链单元(1)，
其特征在于，
所述第一密封唇(13b)和/或所述第二密封唇(13c)在安装状态中以线接触贴靠在所述铰链壳(3)处。
5.根据上述权利要求中任一项所述的轮毂铰链单元(1)，
其特征在于，
所述铰链壳(3)至少在所述密封体(13)的接触区域中无覆层地构成。
6.根据上述权利要求中任一项所述的轮毂铰链单元(1)，
其特征在于，
在所述内环(7)和所述外环(9)之间设有盒式密封件(14)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的轮毂铰链单元(1)，
其特征在于，
所述密封承载件(12)由金属、尤其由金属板形成。
8.根据上述权利要求中任一项所述的轮毂铰链单元(1)，
其特征在于，
所述密封体(13)材料配合地与所述密封承载件(12)连接，尤其借助于注塑与所述密封承载件连接。
9.一种用于安装根据上述权利要求中任一项所述的轮毂铰链单元(1)的方法，
其中将所述铰链壳(3)轴向地朝向所述轮毂(2)推动，其中在第一步骤中，将所述第一密封唇(13b)与所述铰链壳(3)形成接触，并且所述第二密封唇(13c)是无接触的，并且其中在第二步骤中，所述第二密封唇(13c)翻转，使得不仅所述第一密封唇(13b)而且所述第二密封唇(13c)与所述铰链壳(3)接触。
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