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QUERVERWEIS ZU DER VERWANDTEN
ANMELDUNG
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Diese
Anmeldung beruht auf und beansprucht Konventionspriorität
gegenüber den
Japanischen
Patentanmeldungen Nr. 2007-291454 , eingereicht am 9. November
2007, und Nr.
2007-305299 , eingereicht
am 27. November 2007, deren gesamte Offenbarungen hiermit zum Zwecke
der Bezugnahme als Teil dieser Anmeldung zitiert werden.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung zur Verwendung
in einer Lageranordnung beim Abdichten einer ringförmigen
Raumes, der zwischen inneren und äußeren Ringen
einer Lageranordnung begrenzt ist, von der Außenatmosphäre,
und eine Radstützlageranordnung zur Verwendung in Kraftfahrzeugen,
die eine solche Dichtungsvorrichtung verwendet.
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STAND DER TECHNIK
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Einige
der Kraftfahrzeuge, wie zum Beispiel Lastkraftwägen, fahren
im Vergleich zu Personenkraftwagen eine maßgebliche Gesamtstrecke
von mehr als einer Milliarde Kilometer innerhalb der Lebensdauer
eines solchen Fahrzeuges. Im Falle dieser Kraftfahrzeuge sollten
die Radstützlageranordnungen, die darin verwendet werden,
nicht nur eine entsprechend längere Nutzungsdauer haben,
sondern auch Lagerdichtungsvorrichtungen mit erhöhter Lebensdauer
verwenden, die an gegenüber liegenden Enden eines ringförmigen
Lagerraumes bereitgestellt sind, der sich in jeder der Radstützlageranordnungen
findet.
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Angesichts
des Vorhergesagten wurde eine Lagerdichtungsvorrichtung wie zum
Beispiel jene, die in 15 dargestellt ist, vorgeschlagen,
die mit einer erhöhten Schlammwasserbeständigkeit
konstruiert ist, die eine Dichtungsplatte 62 mit L-Querschnitt
enthält, die an einem Lagerinnenring angebracht ist und eine
Zylinderwand 62a und eine radiale hoch stehende Wand 62b aufweist,
die von der Zylinderwand 62a radial nach außen
ragt, und ein mit Kernmetall versehendes elastisches Dichtungselement 63,
das an einem Lageraußenring angebracht ist und zwei Seitendichtungslippen 63a und 63b aufweist,
die gleitend mit der radialen hochstehenden Wand 62b der
Dichtungsplatte 62 in Eingriff stehen, wobei eine innerhalb der
anderen in Bezug auf eine radiale Richtung positioniert ist. (Siehe
zum Beispiel das in der Folge angeführte Patentdokument
1).
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Eine
andere Lagerdichtungsvorrichtung 90, die ähnlich
konstruiert ist, um eine erhöhte Schlammwasserbeständigkeit
zu haben, wurde ebenso vorgeschlagen, wie in 16 dargestellt
ist, die rollende Elemente oder Kugeln 64 mit kleinem Durchmesser nutzt
und in der gegenüber liegende Enden eines Lagerraumes,
der zwischen einem Lageraußenring 71 und einem
Lagerinnenring 72 begrenzt ist, durch entsprechende Lagerdichtungsvorrichtungen 61 abgedichtet
sind, die jeweils Seitendichtungslippen 63a und 63b ähnlich
jenen aufweisen, die unter Bezugnahme auf 15 dargestellt
und beschrieben sind. (Siehe zum Beispiel das in der Folge angeführte
Patentdokument 2).
- [Patentdokument 1] JP Patentauslegeschrift Nr. 2007-9938
- [Patentdokument 2] JP
Patentauslegeschrift Nr. 2001-165179
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Wenn
jedoch die zwei Seitendichtungslippen 63a und 63b in
der Lagerdichtungsvorrichtung wie oben besprochen enthalten sind,
kann die Schlammwasserbeständigkeit auf einen Wert von
etwa dem Zweifachen jenes steigen, der durch die herkömmliche
Standard-Lagerdichtungsvorrichtung erhalten wird, aber angesichts
der Fahrtstrecke der Lastwägen ist eine weitere Erhöhung
der Schlammwasserbeständigkeit erwünscht.
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Zusätzlich
kann bei der Lagerdichtungsvorrichtung mit der Struktur, die die
zwei Seitendichtungslippen 63a und 63b verwendet,
wie oben besprochen, die Breitendimension in den Bereich von 4,5
bis 5,0 mm fallen, aber die Querschnittshöhe von 8,5 bis
10 mm ist erforderlich, und somit wurde ein Problem festgestellt,
dass im Vergleich zu der Lagerdichtungsvorrichtung der Standardstruktur,
die nur eine Seitendichtungslippe verwendet, die Querschnittshöhe
groß ist. In Hinblick darauf, dass auf dem Gebiet von Kraftfahrzeugen
in den letzten Jahren zunehmend ein niedriger Kraftstoffverbrauch
gewünscht wurde, ist eine Lagerdichtungsvorrichtung mit
einer Struktur gewünscht, die eine Gewichtsverringerung
gemeinsam mit einer Kompaktierung nicht nur in axialer Richtung,
sondern auch in radialer Richtung einer Radstützlageranordnung
ermöglicht, wenn eine solche Lagerdichtungsvorrichtung
in der Radstützlageranordnung von Kraftfahrzeugen eingefügt
werden soll. Zur Erfüllung solcher Anforderungen ist jene
Lagerdichtungsvorrichtung erwünscht, die von einer Art
ist, die die Schlammwasserbeständigkeit erhöhen
kann und eine geringe Querschnittshöhe aufweist.
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In
der herkömmlichen Lagerdichtungsvorrichtung, die die zwei
Seitendichtungslippen verwendet, wurde dem Zusammenhang zwischen
der Distanz zwischen den Seitendichtungslippen und der Schlammwasserbeständigkeit
keine Beachtung geschenkt, und der Distanz zwischen den zwei Seitendichtungslippen
war gleich oder kleiner 0,1 mm, während die Querschnittshöhe
mit 8 mm oder mehr gewählt wurde. Aus diesem Grund wurde
bei diesen Dimensionsbedingungen, die in der herkömmlichen
Lagerdichtungsvorrichtung, die nun besprochen wird, herrschen, kein
Bestreben festgestellt, das zu einer Verbesserung der Schlammwasserbeständigkeit führt,
trotz der Struktur, die die zwei Seitendichtungslippen verwendet.
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Wenn,
wie zuvor besprochen, die Querschnittshöhe der Lagerdichtungsvorrichtung
verringert werden kann, scheint es im Sinne der Verringerung an
Gewicht und Größe der Radstützlageranordnung
vorteilhaft zu sein, die eine solche Lagerdichtungsvorrichtung verwendete.
Wie jedoch zum Beispiel in 17 dargestellt
ist, wenn die Lagerdichtungsvorrichtung an einer Innenbordseite
einer Radstützlageranordnung 100 eingebaut wird,
die ein doppelreihiges, nach außen orientiertes Schrägkugellager
eines Typs der dritten Generation ist, kann eine Verringerung der
Querschnittshöhe der Lagerdichtungsvorrichtung 81 aufgrund
der Bildung eines Volumen- oder Gewichterhöhungsabschnitts 91a in
einem (zum Beispiel einem äußeren Element 91)
der Lagerkomponententeile, abhängig von der Spezifikation
der Lageranordnung, zu einer Erhöhung des Gewichts führen.
Mit anderen Worten, der Außendurchmesser D eines Abschnitts
des äußeren Elements 91, das an dem äußeren
Umfang der Lagerdichtungsvorrichtung 81 positioniert ist,
ist ein Abschnitt, der an einem Gegenstückelement zu montieren
ist, wie zum Beispiel einem Gelenk, und hängt von einem solchen
Gegenstückelement ab. Wenn aus diesem Grund die Querschnittshöhe
der Lagerdichtungsvorrichtung 81 verringert wird, wird
der Innendurchmesser dieses Abschnitts des äußeren
Elements 91, wo die Lagerdichtungsvorrichtung 81 montiert
ist, klein, begleitet von einer Erhöhung der Wanddicke,
die ausreichend ist, um den Gewichterhöhungsabschnitt 91a zu
bilden. Aus diesem Grund muss dort, wo der Lagerdichtungsvorrichtung
im Querschnitt verringert werden soll, darauf geachtet werden, alles
zu vermeiden, das eine Gewichtsverringerung und Kompaktierung der
Radstützlageranordnung behindert.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer
Lagerdichtungsvorrichtung einer Art mit einer erhöhten
Schlammwasserbeständigkeit und auch mit der Querschnittshöhe,
die verringert werden kann, so dass eine Lageranordnung mit der
Dichtungsvorrichtung ein geringes Gewicht aufweist, und auch einer
Radstützlageranordnung, die eine solche Lagerdichtungsvorrichtung
verwendet.
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Die
Lagerdichtungsvorrichtung, die gemäß der vorliegenden
Erfindung geschaffen ist, ist eine Lagerdichtungsvorrichtung zum
Abdichten zwischen äußeren und inneren Elementen
einer Radstützlageranordnung, die durch rollende Elemente
(Wälzelemente) relativ zueinander drehbar sind, wobei die Vorrichtung
eine ringförmige Dichtungsplatte enthält, die
an dem inneren Element angebracht ist, und eine ringförmige
elastische Dichtungsplatte, die an den äußeren
Elementen angebracht ist, und die ringförmige Dichtungsplatte
und die ringförmige elastische Dichtungsplatte einander
gegenüber liegen. Die Dichtungsplatte besteht aus einem
metallischen Material und hat einen L-förmigen Querschnitt,
einschließlich einer ersten zylindrischen Wand, die an einem äußeren
Umfang des inneren Elements montiert ist, und einer ersten radialen
hoch stehenden Wand, die von einem Ende der ersten zylindrischen Wand
vorragt. Das elastische Dichtungselement enthält ein ringförmiges
Kernmetall und einen elastischen Körper, der an dem Kernmetall
befestigt ist. Das Kernmetall liegt der Dichtungsplatte gegenüber und
weist einen L-förmigen Querschnitt auf, einschließlich
einer zweiten zylindrischen Wand, die an einer inneren Umfangsfläche
des äußeren Elements montiert ist, und einer zweiten
radialen hoch stehenden Wand, die sich radial von einem Ende der
zweiten zylindrischen Wand nach innen erstreckt. Der elastische
Körper enthält zwei Seitendichtungslippen, die
radial nach innen und außen an dem Kernmetall nebeneinander
liegen und jeweils Spitzen aufweisen, die mit der ersten radialen
hoch stehenden Wand der Dichtungsplatte in Kontakt gehalten werden,
wobei die Distanz zwischen diesen Seitendichtungslippen gleich oder
größer 0,1 mm ist.
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Wenn,
wie zuvor beschrieben, die Distanz zwischen den zwei Seitendichtungslippen
des elastischen Dichtungselements so gewählt ist, dass
sie gleich oder größer 0,1 mm ist, kann die Querschnittshöhe
ohne Verringerung der Schlammwasserbeständigkeit vergrößert
werden. Selbst in dem Fall zum Beispiel, wenn die Querschnittshöhe
auf einen Wert gleich 6 mm verringert ist, kann die Schlammwasserbeständigkeit
gleich jener, die die herkömmliche Lagerdichtungsvorrichtung
aufweist, die die zwei Seitendichtungslippen verwendet und die große
Querschnittshöhe aufweist, sichergestellt werden.
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In
der vorliegenden Erfindung kann der elastische Körper mit
einer radialen Dichtungslippe, die sich in eine Richtung zu der
ersten zylindrischen Wand der Dichtungsplatte erstreckt und betreibbar ist,
um ein Lecken von Schmiere zu verhindern, oder ohne eine solche
radiale Dichtungslippe bereitgestellt sein, und die Querschnittshöhe
H der Dichtungsvorrichtung, die eine radiale Länge, gemessen von
einer Innendurchmesserfläche der Dichtungsplatte zu einer
Außendurchmesserfläche des elastischen Dichtungselements,
ist, kann im Bereich von 6 bis 8 mm liegen, und die Distanz zwischen
den zwei Seitendichtungslippen ist so gewählt, dass sie
in dem Bereich von 0,1 bis 2,0 mm liegt.
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Obwohl
der elastische Körper ohne radiale Dichtungslippe bereitgestellt
sein kann, ist die Verwendung der radialen Dichtungslippe effektiv,
um ein unerwünschtes Lecken von Schmiere im Inneren der Radstützlageranordnung
von der Dichtungsvorrichtung zu der Außenseite zu vermeiden.
Wenn, wie in Verbindung mit dem herkömmlichen Beispiel
besprochen wurde, die Querschnittshöhe verringert wird,
ist dies im Sinne einer Verringerung an Gewicht und Größe
der Radstützlageranordnung vorteilhaft, aber abhängig
von der Lagerspezifikation kann vorkommen, dass eine Verringerung
des Querschnitts zu einer Zunahme an Gewicht der Lageranordnungskomponententeile
führt. Angesichts des Vorhergesagten wird die Querschnittshöhe
H so gewählt, dass sie gleich oder kleiner 8 mm ist, um
eine Verringerung an Gewicht und Größe bis zu
einem gewissen Ausmaß zu ermöglichen, und andererseits
wird die Querschnittshöhe H so gewählt, dass sie
gleich oder größer 6 mm ist und eine Erhöhung
des Gewichts von Lageranordnungskomponententeilen in der Radstützlageranordnung
für das Standardpersonenfahrzeug vermieden wird. Diese
Querschnittshöhe der Dichtungsvorrichtung wird so gewählt
dass sie in dem Bereich von 6 bis 8 mm liegt, und ferner wird durch
Wählen der Distanz zwischen den zwei Seitendichtungslippen
gleich oder größer 0,1 mm die Schlammwasserbeständigkeit
sichergestellt, und andererseits wird durch Wählen derselben
gleich oder kleiner 2 mm eine Vergrößerung der
Querschnittshöhe H der Dichtungsvorrichtung vermieden.
Auf diese Weise ist es möglich, die Querschnittshöhe
ausreichend zu verringern, so dass die Radstützlageranordnung
mit kompakter Größe und geringem Gewicht hergestellt
werden kann und gleichzeitig möglich ist, die Schlammwasserbeständigkeit
zu erhöhen.
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In
der vorliegenden Erfindung kann das Verhältnis H/B der
Querschnittshöhe H der Dichtungsvorrichtung relativ zu
der Breite B der Dichtungsvorrichtung, die eine axiale Dimension
aus einer Kombination der Dichtungsplatte und des elastischen Dichtungselements
ist, so gewählt werden, dass es im Bereich von 1,2 bis
1,8 liegt. Wenn das Verhältnis H/B kleiner 1,2 ist, ist
es schwierig, die erforderliche Querschnittshöhe der Dichtungsvorrichtung
zu erreichen, zum Beispiel von 6 mm oder mehr. Auch wenn das Verhältnis
H/B 1,8 überschreitet, ist die Breite B der Dichtungsvorrichtung
so klein, dass es schwierig ist, die Schlammwasserbeständigkeit
sicherzustellen. Nur wenn das Verhältnis H/B so gewählt
wird, dass es im Bereich von 1,2 bis 1,8 liegt, kann die Höhe,
die für die Querschnittshöhe H der Dichtungsvorrichtung
erforderlich ist, sichergestellt sein, die Breite der Breite B der
Dichtungsvorrichtung kann so gestaltet werden, dass sie die erforderliche
Breite erreicht, und ebenso können eine Verringerung der
Querschnittshöhe der Lagerdichtungsvorrichtung und eine Erhöhung
der Schlammwasserbeständigkeit vereinbar sein.
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Die
radiale Dichtungslippe, auf die oben Bezug genommen wurde, kann
eine Struktur aufweisen, die in der Nähe einer äußeren
Umfangsfläche der ersten zylindrischen Wand der Dichtungsplatte
gehalten wird, um dadurch eine Labyrinthdichtung zu bilden. Wenn
es sich um eine Labyrinthdichtung handelt, kann ein unerwünschtes
Lecken von Schmiere vermieden werden, und da sie auch kontaktlos
ist, kann eine unerwünschte Erhöhung des Drehmoments,
die sich aus einem Gleitkontakt der Lippe ergibt, vermieden werden.
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In
der vorliegenden Erfindung kann der elastische Körper eine
innere Umfangsfläche aufweisen, die eine flache Querschnittsform
aufweist. Mit anderen Worten, auf die Verwendung einer radialen
Dichtungslippe an einer Innendurchmesserseite kann verzichtet werden.
Im Falle dieser Konstruktion steht zwar der Effekt einer Vermeidung
eines unerwünschten Leckens von Schmiere, der durch das
Vorhandensein der radialen Dichtungslippe erreicht wurde, nicht
mehr zur Verfügung, aber es gibt Raum für einen
Spalt zwischen der inneren Umfangsfläche des elastischen
Körpers in dem elastischen Dichtungselement und der äußeren
Umfangsfläche der zylindrischen Wand der Dichtungsplatte,
und daher kann durch Einstellen dieses Spalts nicht nur eine Verringerung
der Querschnittshöhe erreicht werden, sondern auch ein
Effekt einer Labyrinthdichtung erzielt werden.
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In
der vorliegenden Erfindung enthält der elastische Körper
zusätzlich zu den zwei Seitendichtungslippen zwei radiale
Dichtungslippen, die sich axial erstrecken und deren Spitzen in
Kontakt mit oder in der Nähe einer äußeren
Umfangsfläche der Dichtungsplatte gehalten werden, und
die Querschnittshöhe H der Dichtungsvorrichtung, die eine
radiale Länge, gemessen von einer Innendurchmesserfläche
der Dichtungsplatte zu einer Außendurchmesserfläche
des elastischen Dichtungselements, ist, liegt im Bereich von 9 bis
15 mm.
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Gemäß dieser
Konstruktion kann eine ausgezeichnete Schlammwasserbeständigkeit
erhalten werden, da sie die zwei Seitendichtungslippen enthält,
die mit der ersten radialen hoch stehenden Wand der Dichtungsplatte
in Kontakt gehalten werden, und die zwei radialen Dichtungslippen,
deren Spitzen in Kontakt mit oder in der Nähe einer äußeren
Umfangsfläche der Dichtungsplatte gehalten werden. Da auch
die Querschnittshöhe H der Dichtungsvorrichtung so gewählt
ist, dass sie im Bereich von 9 bis 15 mm liegt, kann die Schlammwasserbeständigkeit
erhöht werden, ohne das Gewicht zu erhöhen. Wenn
die Querschnittshöhe der Dichtungsvorrichtung einen Wert
kleiner 9 mm aufweist, kann die Lagerdichtungsvorrichtung mit der
Struktur, die die zuvor beschriebenen zwei Seitendichtungslippen und
die zuvor beschriebenen zwei radialen Dichtungslippen enthält,
nicht gebildet werden. Auch wenn sie größer als
15 mm ist, nimmt die radiale Dimension der Radstützlageranordnung
zu, was zu einer unerwünschten Zunahme des Gewichts der
Radstützlageranordnung führt.
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In
der vorliegenden Erfindung kann eine der zwei radialen Dichtungslippen
mit einem ringförmigen Federelement bereitgestellt sein,
um eine solche radiale Dichtungslippe radial nach innen zu spannen (vorzuspannen).
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In
der Konstruktion, in der, wie zuvor hierin beschrieben, das ringförmige
Federelement bereitgestellt ist, um die radiale Dichtungslippe radial
nach innen zu spannen, kann der Kontakt der radialen Dichtungslippe
mit der ersten zylindrischen Wand der Dichtungsplatte verstärkt
werden und gleichzeitig kann die Lippennachlaufeigenschaft der radialen Dichtungslippe
aufgrund eines Versatzes während des Einbaus der Lageranordnung
in das Kraftfahrzeug erhöht werden, und daher kann der
Effekt, ein Eindringen von Schlammwasser durch die radiale Dichtungslippe
zu verhindern, weiter verstärkt werden.
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In
der vorliegenden Erfindung kann die Seitendichtungslippe an einer
Innendurchmesserseite so gestaltet werden, dass sie sich von einer
Spitze einer der zwei radialen Dichtungslippen erstreckt, um eine
einstückige Dichtungslippe zu bilden. Im Falle dieser Konstruktion
kann die Dichtungslippenstruktur der Lagerdichtungsvorrichtung vereinfacht
werden und daher wird es leicht, die Querschnittshöhe H
der Dichtungsvorrichtung auf gleich oder kleiner 15 mm zu verringern.
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In
der vorliegenden Erfindung kann die Dichtungslippe, in der die Seitendichtungslippe
und die radiale Dichtungslippe integriert sind, mit einem ringförmigen
Federelement bereitgestellt sein, um eine solche radiale Dichtungslippe
radial nach innen zu spannen. Im Falle dieser Konstruktion kann
nicht nur die Dichtungslippenstruktur der Lagerdichtungsvorrichtung
ausreichend vereinfacht sein, um eine Verringerung der Querschnittshöhe
H der Dichtungsvorrichtung auf einen Wert gleich oder kleiner 15
mm zu ermöglichen, sondern es kann auch der Kontakt der Seitendichtungslippe
und der radialen Dichtungslippe mit der ersten hoch stehenden Wand
und der ersten zylindrischen Wand der Dichtungsplatte verstärkt werden
und die Lippennachlaufeigenschaft der radialen Dichtungslippe aufgrund
eines Versatzes während des Einbaus der Lageranordnung
in das Kraftfahrzeug kann erhöht werden, und daher kann
der Effekt, das Eindringen von Schlammwasser durch die radiale Dichtungslippe
zu verhindern, weiter verstärkt werden.
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Eine
Radstützlageranordnung, die gemäß der
vorliegenden Erfindung konstruiert ist, ist eine Radstützlageranordnung,
die äußere und innere Elemente enthält,
die durch mehrere Reihen von rollenden Elementen relativ zueinander
drehbar sind und bedienbar sind, um ein Fahrzeugrad relativ zu einer Fahrzeugkörperstruktur
drehbar zu stützen, in der eine Lagerdichtungsvorrichtung
gemäß einer der vorangehenden Konstruktionen der
vorliegenden Erfindung an einem oder beiden der Innenbord- und Außenbordenden
eines Lagerraumes bereitgestellt ist, der zwischen den äußeren
und inneren Elementen begrenzt ist.
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Gemäß dieser
Konstruktion kann eine Verringerung an Gewicht infolge einer Kompaktierung der
axialen Richtung und der radialen Richtung der Radstützlageranordnung
erreicht werden.
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In
der Radstützlageranordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann das äußere Element ein drehbares
Element sein, wobei in diesem Fall die Lagerdichtungsvorrichtung
gemäß einer der Konstruktionen der vorliegenden
Erfindung an dem Innenbordende des Lagerraumes bereitgestellt ist.
Mit anderen Worten, in einer Radstützlageranordnung eines Außenringrotationsmodells
eines Typs der zweiten Generation kann die Lagerdichtungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung an dem Innenbordende bereitgestellt sein.
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In
der Radstützlageranordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann das innere Element eine Nabenachse mit einem Radmontierungsnabenflansch
und einem Schaftabschnitt und einen Innenring enthalten, der an
einem äußeren Umfang eines Innenbordendes des
Schaftabschnitts der Nabenachse montiert ist, wobei in diesem Fall
in der Nabenachse und dem Innenring entsprechende Reihen von Laufflächen
ausgebildet sind, so dass die rollenden Elemente an diesen entlang
rollen. Mit anderen Worten, sie kann bei einer Radstützlageranordnung
eines Typs der dritten Generation angewendet werden.
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In
der Radstützlageranordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann das innere Element eine Nabenachse mit einem Radmontierungsnabenflansch
und einem Schaftabschnitt und ein äußeres Kupplungselement
enthalten, das Teil eines Gleichlaufgelenks bildet, und wobei in
diesem Fall ein Stangenabschnitt des äußeren Kupplungselements
mit der Nabenachse gekuppelt ist und wobei in der Nabenachse und
dem äußeren Kupplungselement entsprechende Reihen
von Laufflächen ausgebildet sind, so dass die rollenden
Elemente an diesen entlang rollen. Mit anderen Worten, sie kann
bei einer Radstützlageranordnung eines Typs der vierten
Generation angewendet werden.
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In
der Radstützlageranordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Radstützlageranordnung eine doppelreihige
Kegelrollenlagerkonstruktion sein. Zum Beispiel kann sie eine Radstützlageranordnung
für Lastkraftfahrzeuge oder dergleichen sein.
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In
der Radstützlageranordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Radstützlageranordnung eine doppelreihige
Schrägkugellagerkonstruktion sein. Zum Beispiel kann sie
eine Radstützlageranordnung zur Verwendung in Standardpersonenkraftfahrzeugen
sein.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In
jedem Fall wird die vorliegende Erfindung aus der folgenden Beschreibung
ihrer bevorzugten Ausführungsformen verständlicher,
wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet
wird. Die Ausführungsformen und die Zeichnungen dienen
jedoch nur dem Zwecke der Veranschaulichung und Erklärung
und sind in keiner Weise als Einschränkung des Umfangs
der vorliegenden Erfindung zu verstehen, wobei der Umfang durch
die angehängten Ansprüche festgelegt ist. In den
beiliegenden Zeichnungen werden gleiche Bezugszeichen zum Bezeichnen
gleicher Teile in allen Ansichten verwendet, und:
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1 ist
eine Längsschnittansicht einer Lagerdichtungsvorrichtung
gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Längsschnittansicht eines ersten Konstruktionsbeispiels
einer Radstützlageranordnung, die mit der Lagerdichtungsvorrichtung
bereitgestellt ist;
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3 ist
eine Längsschnittansicht der Lagerdichtungsvorrichtung
gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine Längsschnittansicht der Lagerdichtungsvorrichtung
gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 ist
eine Längsschnittansicht eines zweiten Konstruktionsbeispiels
der Radstützlageranordnung, die mit der Lagerdichtungsvorrichtung
bereitgestellt ist, die in 1 dargestellt
ist;
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6 ist
eine Längsschnittansicht eines dritten Konstruktionsbeispiels
der Radstützlageranordnung, die mit der Lagerdichtungsvorrichtung
bereitgestellt ist, die in 1 dargestellt
ist;
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7 ist
eine Längsschnittansicht eines vierten Konstruktionsbeispiels
der Radstützlageranordnung, die mit der Lagerdichtungsvorrichtung
bereitgestellt ist, die in 1 dargestellt
ist;
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8 ist
eine Längsschnittansicht eines fünften Konstruktionsbeispiels
der Radstützlageranordnung, die mit der Lagerdichtungsvorrichtung
bereitgestellt ist, die in 1 dargestellt
ist;
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9 ist
eine Längsschnittansicht der Lagerdichtungsvorrichtung
gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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10 ist
eine Längsschnittansicht eines sechsten Konstruktionsbeispiels
der Radstützlageranordnung, die mit der Lagerdichtungsvorrichtung
bereitgestellt ist, die in 9 dargestellt
ist;
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11 ist
eine Längsschnittansicht der Lagerdichtungsvorrichtung
gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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12 ist
eine Längsschnittansicht der Lagerdichtungsvorrichtung
gemäß einer sechsten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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13 ist
eine Längsschnittansicht der Lagerdichtungsvorrichtung
gemäß einer siebenten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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14 ist
eine Längsschnittansicht eines achten Konstruktionsbeispiels
der Radstützlageranordnung, die mit der Lagerdichtungsvorrichtung
bereitgestellt ist, die in 9 dargestellt
ist;
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15 ist
eine Längsschnittansicht der herkömmlichen Lagerdichtungsvorrichtung;
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16 ist
eine Längsschnittansicht der Radstützlageranordnung,
die mit der herkömmlichen Lagerdichtungsvorrichtung bereitgestellt
ist; und
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17 ist
eine Längsschnittansicht eines anderen Beispiels der Radstützlageranordnung,
die mit der herkömmlichen Lagerdichtungsvorrichtung bereitgestellt
ist.
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BESTE AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Eine
erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird nun ausführlich unter besonderer Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.
Eine Lagerdichtungsvorrichtung 1 gemäß dieser
Ausführungsform ist, wie in 2 dargestellt, in
einer Radstützlageranordnung 20 bereitgestellt, um
gegenüber liegende axiale Enden eines ringförmigen
Raumes abzudichten, der zwischen einem äußeren
Element 21 und einem inneren Element 22 begrenzt
ist, die relativ zueinander drehen. Die Radstützlageranordnung 20 dient
zur drehenden Stützung eines Fahrzeugrades relativ zu einer
Fahrzeugkörperstruktur und ist, in der dargestellten Ausführungsform,
so ausgebildet, dass sie von einem doppelreihigen, nach außen
orientierten Schrägkugellagertyp ist, der als Modell erster
Generation definiert ist. Es sollte festgehalten werden, dass in
der folgenden Beschreibung eine Seite einer Fahrzeugkörperstruktur,
seitlich weg von deren Längsmittelpunkt in einem Zustand,
in dem die Lageranordnung an der Fahrzeugkörperstruktur
montiert ist, als ”Außenbord” bezeichnet
wird, während die gegenüber liegende Seite der
Fahrzeugkörperstruktur, seitlich nahe zu deren Längsmittelpunkt
in demselben Zustand, als ”Innenbord” bezeichnet
wird. Die Radstützlageranordnung 20 enthält
das äußere Element 21 mit einem inneren
Umfang, der mit mehreren Reihen von Laufflächen 24 ausgebildet
ist, das innere Element 22 mit Laufflächen 25 mit
einem äußeren Umfang, der in einem zugewandten
Verhältnis zu den entsprechenden Laufflächen 24 definiert
ist, und doppelreihige rollende Elemente 23, die zwischen
den mehreren Reihen dieser Laufflächen 24 und 25 eingefügt
sind. Das innere Element 22 besteht aus einem geteilten
Innenring, in dem zwei Lagerinnenringe 22A axial angeordnet
sind. Die rollenden Elemente 23 weisen die Form von Kugeln
auf und werden von einer Halterung 26 gehalten, die für
jede Reihe verwendet wird. In der dargestellten Ausführungsform
ist das äußere Element 21 als stationäres
Element gestaltet, während das innere Element 22 als
drehbares Element gestaltet ist.
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Wie
am besten in 1 dargestellt ist, enthält
die Lagerdichtungsvorrichtung 1 eine ringförmige Dichtungsplatte 2 und
ein ringförmiges elastisches Dichtungselement 3,
die einander gegenüber liegen und an jedem von dem inneren
Element 22 und dem äußeren Element 21 angebracht
sind.
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Die
Dichtungsplatte 2 ist als metallisches Element mit L-Querschnitt
ausgebildet, einschließlich einer sich axial erstreckenden,
zylindrischen Wand 2a, die dazu angepasst ist, an einer äußeren
Umfangsfläche des inneren Elements 22 montiert
zu werden, und einer radial hoch stehenden Wand 2b, die
radial von einem Ende der zylindrischen Wand 2a nach außen
ragt und als ein Produkt gestaltet ist, das aus einem Metallblech
durch Pressen hergestellt wird Eine nach außen orientierte
Oberfläche der radialen hoch stehenden Wand 2b dieser
Dichtungsplatte 2 ist mit einem multipolaren Magneten 6 in
der Form eines Gummimagneten bereitgestellt, der durch Vulkanisieren
an diese gebunden ist. Der multipolare Magnet 6 ist ein
ringförmiges Element mit mehreren Magnetpolen, die in seiner
Umfangsrichtung angeordnet sind. Daher wird die Dichtungsplatte 2 gleichzeitig
als eine Schleudereinrichtung und als Magnetkodierer verwendet.
Mit anderen Worten, die Dichtungsplatte 2 und ein magnetischer
Sensor (nicht dargestellt), die mit einer nach außen orientierten
Oberfläche des multipolaren Magneten 6 in einem
zugewandten Verhältnis angeordnet sind, wirken zusammen,
um eine Drehungserfassungsvorrichtung zum Erfassen der Drehung des
inneren Elements 22 zu definieren, das das drehende Element ist.
Anders als der Gummimagnet kann der multipolare Magnet 6 ein
Kunststoffmagnet sein, ein gesinterter Magnet oder ein verarbeitetes
Produkt aus Magnetmaterial.
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Das
elastische Dichtungselement 3 ist von einer Art, die ein
ringförmiges Kernmetall 4 und einen elastischen
Körper 5 enthält, der an einem solchen Kernmetall 4 befestigt
ist. Das Kernmetall 4 enthält eine sich axial
erstreckende zylindrische Wand 4a, die dazu angepasst ist,
an einer inneren Umfangsfläche des äußeren
Elements 21 montiert zu werden, und eine radial hoch stehende
Wand 4b, die sich radial von einem Ende der zylindrischen
Wand 4a nach innen erstreckt, und so gestaltet ist, dass
sie einen umgekehrten L-förmigen Querschnitt aufweist und axial
der Dichtungsplatte 2 gegenüber liegt. Dieses Kernmetall 4 ist
als ein Produkt gestaltet, das aus einem Metallblech durch Verwendung
einer Pressarbeit hergestellt wird. Der elastische Körper 5 ist
bereitgestellt, um eine Innenseite des Kernmetalls 4 zu bedecken,
und hat zwei Seitendichtungslippen 5a und 5b und
eine radiale Dichtungslippe 5c. Die zwei Seitendichtungslippen 5a und 5b sind
radial nach innen und nach außen von dem Kernmetall 4 angeordnet,
während sie sich von der radialen hoch stehenden Wand 4b des
Kernmetalls 4 in einem im Allgemeinen parallelen Verhältnis
zueinander diagonal radial nach außen erstrecken, wobei
ihre Spitzen in Kontakt mit der radial hoch stehenden Wand 2b der Dichtungsplatte 2 enden.
Die radiale Dichtungslippe 5c dient dem Zweck, ein unerwünschtes
Lecken von Schmiere zu verhindern, und erstreckt sich diagonal radial
von einem freien Ende der radialen hoch stehenden Wand 4b des
Kernmetalls 4 nach innen, in eine Richtung, entgegen gesetzt
zu der radialen hoch stehenden Wand 2b der Dichtungsplatte 2,
wobei ihre Spitze in Kontakt mit der zylindrischen Wand 2a der
Dichtungsplatte 2 endet.
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Die
Distanz d zwischen den zwei Seitendichtungslippen 5a und 5b des
elastischen Dichtungselements 2 ist so gewählt,
dass sie nicht kleiner als 0,1 mm ist, wenn die entsprechenden freien
Enden dieser Seitendichtungslippen 5a und 5b in
Kontakt mit der radialen hoch stehenden Wand 2b der Dichtungsplatte 2 gehalten
werden. In der dargestellten Ausführungsform ist die Distanz
so gestaltet, dass sie in dem Bereich von 0,1 bis 2,0 mm liegt.
Dieser Bereich der Distanz d ist sichergestellt, selbst im schlimmsten
Fall einer Variation in der Presspassposition (Variation Δg
in der axialen Position der Dichtungsplatte 2 und des elastischen
Dichtungselements 3) während des Einbaus in die
Lageranordnung Die Distanz d, auf die oben Bezug genommen wird,
ist eine Distanz, die an den entsprechenden Spitzen dieser zwei Seitendichtungslippen 5a und 5b in
eine Richtung senkrecht zu der Richtung der Ausdehnung der zwei
Seitendichtungslippen 5a und 5b in einem im Allgemeinen
parallelen Verhältnis zueinander gemessen wird. Ebenso
ist die Querschnittshöhe H der Dichtungsvorrichtung, die
die radiale Länge, gemessen von einer Innendurchmesserfläche der
Dichtungsplatte 2 zu einer Außendurchmesserfläche
des elastischen Dichtungselements 3 ist, so gestaltet,
dass sie im Bereich von 6 bis 8 mm liegt. Zusätzlich ist
das Verhältnis H/B der Querschnittshöhe H der
Dichtungsvorrichtung relativ zu der Breite B der Dichtungsvorrichtung,
wobei die Breite die axiale Dimension einer Kombination aus der
Dichtungsplatte 2 und dem elastischen Dichtungselement 3 ist,
so gestaltet, dass sie im Bereich von 1,2 bis 1,8 liegt.
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Da,
wie oben hierin beschrieben, in der Lagerdichtungsvorrichtung 1 der
oben beschriebenen Struktur die Distanz d zwischen den zwei Seitendichtungslippen 5a und 5b des
elastischen Dichtungselements 3 so gewählt ist,
dass sie einen Wert gleich oder größer 0,1 mm
aufweist, kann die Querschnittshöhe H verringert werden,
ohne die Schlammwasserbeständigkeit zu senken. Zum Beispiel
kann, selbst wenn die Querschnittshöhe H auf 6 mm verringert wird,
die Schlammwasserbeständigkeit gleich jener sichergestellt
werden, die eine herkömmliche Lagerdichtungsvorrichtung
aufweist, die zwei Seitendichtungslippen verwendet und eine große
Querschnittshöhe hat.
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Wenn
wie in Verbindung mit dem herkömmlichen Beispiel besprochen,
die Querschnittshöhe H verringert wird, ist dies im Sinne
der Verringerung an Gewicht und Größe der Radstützlageranordnung vorteilhaft,
aber abhängig von der Lagerspezifikation kann es vorkommen,
dass eine Verringerung der Querschnittshöhe zu einer Zunahme
des Gewichts der Lageranordnungskomponententeile führt.
Angesichts des Vorhergesagten ist in der dargestellten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Querschnittshöhe so gewählt,
dass sie im Bereich von 6 bis 8 mm liegt, um eine Verringerung an
Gewicht und Größe in einem gewissen Ausmaß zu
ermöglichen, und andererseits ist die Distanz zwischen den
zwei Seitendichtungslippen 5a und 5b so gewählt,
dass sie im Bereich von 0,1 bis 2,0 mm liegt, abhängig
von der derart gewählten Querschnittshöhe. Auf
diese Weise kann eine Verringerung in der Querschnittshöhe
in einem solchen Ausmaß erreicht werden, dass die Lagerdichtungsvorrichtung
die Querschnittshöhe H haben kann, die für eine
Verringerung an Gewicht und Größe der Radstützlageranordnung
effektiv ist, und ebenso kann die Schlammwasserbeständigkeit
erhöht werden.
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Ebenso
ist in der Ausführungsform, die nun besprochen wird, das
Verhältnis H/B der Querschnittshöhe H der Lagerdichtungsvorrichtung
relativ zu der Breite B der Lagerdichtungsvorrichtung so gewählt,
dass es im Bereich von 1,2 bis 1,8 liegt, und daher können
sowohl die Verringerung in der Querschnittshöhe wie auch
die Schlammwasserbeständigkeit, wie oben besprochen, vereinbar
sein.
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Zusätzlich
kann in der Radstützlageranordnung 20 gemäß einem
ersten Konstruktionsbeispiel, das in 2 dargestellt
ist, in der die Lagerdichtungsvorrichtung 1 mit der oben
beschriebenen Struktur verwendet wird, eine Gewichtsverringerung infolge
einer Kompaktierung in axialer und radialer Richtung erreicht werden,
und eine Erhöhung der Schlammwasserbeständigkeit
erhöht wiederum die Haltbarkeit.
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3 zeigt
eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Lagerdichtungsvorrichtung 1.
In dieser Ausführungsform wird die radiale Dichtungslippe 5c des
elastischen Dichtungselements 3, die in der Ausführung
der ersten Ausführungsform verwendet wird, die in 1 dargestellt
und unter besonderer Bezugnahme auf diese beschrieben ist, in der
Nähe der äußeren Umfangsfläche
der zylindrischen Wand 2a der Dichtungsplatte 2 gehalten,
um eine Labyrinthdichtung 7 zu definieren. Andere Strukturmerkmale
sind ähnlich jenen, die unter besonderer Bezugnahme auf 1 dargestellt
und in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben
sind.
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Selbst
wenn, wie oben beschrieben, die radiale Dichtungslippe 5c in
der Nähe zu der äußeren Umfangsfläche
der zylindrischen Wand 2a der Dichtungsplatte 2 gehalten
wird, um die Labyrinthdichtung 7 zu definieren, kann ein
unerwünschtes Lecken von Schmiere verhindert werden. In
einem solchen Fall kann auch ein unerwünschter Anstieg
des Drehmoments, der sich aus einem Gleitkontakt der radialen Dichtungslippe 5c ergibt,
vermieden werden.
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4 zeigt
eine dritte bevorzugte Ausführungsform der Lagerdichtungsvorrichtung 1.
In dieser Ausführungsform ist die innere Umfangsfläche
des elastischen Körpers 5 in dem elastischen Dichtungselement 3,
das in der ersten Ausführungsform verwendet wird, die in 1 dargestellt
und unter besonderer Bezugnahme auf diese beschrieben ist, so gestaltet,
dass sie eine flache Querschnittsform hat, und die radiale Dichtungslippe 5c,
die in der ersten Ausführungsform von 1 verwendet
wird, fehlt. Die flache Querschnittform, die oben erwähnt
wurde, bedeutet eine Form, die durch eine zylindrische Oberfläche
dargestellt wird, die den Innendurchmesser hat, der über
die axiale Richtung gleichförmig ist.
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Wenn
die Lagerdichtungsvorrichtung so wie oben beschrieben konstruiert
ist, ist ein Effekt, ein unerwünschtes Lecken von Schmiere,
der durch das Vorhandensein der radialen Dichtungslippe 5c erreicht
wurde, nicht mehr verfügbar, aber es ist Raum für
einen Spalt zwischen der inneren Umfangsfläche des elastischen
Körpers 5 in dem elastischen Dichtungselement 3 und
der äußeren Umfangsfläche der zylindrischen
Wand 2a der Dichtungsplatte 2, und daher kann
durch Einstellen dieses Spalts nicht nur eine Verringerung der Querschnittshöhe
H erreicht werden, sondern auch ein Effekt einer Labyrinthdichtung erhalten
werden.
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5 zeigt
ein zweites Konstruktionsbeispiel der Radstützlageranordnung,
die mit der Lagerdichtungsvorrichtung 1 gemäß der
ersten Ausführungsform bereitgestellt ist, die in 1 dargestellt und
unter besonderer Bezugnahme auf diese beschrieben ist. Diese Radstützlageranordnung,
die nun mit 30 bezeichnet ist, ist von einer doppelreihigen,
nach außen orientierten Schrägkugellagerkonstruktion,
die als Typ der zweiten Generation klassifiziert ist, der ein Außenring-Rotationstyp
ist und zum drehenden Stützen eines vom Fahrzeug angetriebenen
Rades verwendet wird. Diese Radstützlageranordnung 30 enthält
ein äußeres Element 31, das gleichzeitig
als Nabenachse dient und einen inneren Umfang aufweist, der mit
doppelreihigen Laufflächen 34 gebildet ist, ein
inneres Element 32 mit Laufflächen 35,
die in einem zugewandten Verhältnis zu diesen Laufflächen 34 ausgebildet
sind, und doppelreihige rollende Elemente 33, die zwischen
diesen doppelreihigen Laufflächen 34 und 35 eingefügt
sind. Das äußere Element 31 enthält
einen Nabenflansch 31a, der in seinem äußeren
Umfang definiert ist, um ein Fahrzeugrad zu stützen, das
daran montiert ist. Dieser Nabenflansch 31a trägt
das Fahrzeugrad (nicht dargestellt) durch einen Bremsenrotor (ebenso nicht
dargestellt) mit Hilfe von Nabenbolzen 37. Das innere Element 32 ist
ein Innenring vom geteilten Typ mit zwei Lagerinnenringen 32A und 32A,
die in der axialen Richtung angeordnet sind. Eine Radachse (nicht
dargestellt) ist an einer Innendurchmesserfläche des inneren
Elements 32 befestigt. Die rollenden Elemente 33 weisen
die Form von Kugeln auf und werden von einer Halterung 36 gehalten,
die für jede der Reihen verwendet wird. Gegenüber
liegende Enden eines ringförmigen Raums, der zwischen den
inneren und äußeren Elementen 32 und 31 begrenzt ist,
sind durch entsprechende Lagerdichtungsvorrichtungen 1 und 11 abgedichtet.
Als Lagerdichtungsvorrichtung 1 an der Innenbordseite wird
die Lager dichtungsvorrichtung verwendet, die in 1 dargestellt und
in Verbindung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beschrieben ist.
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6 zeigt
ein drittes Konstruktionsbeispiel der Radstützlageranordnung,
die mit der Lagerdichtungsvorrichtung 1 bereitgestellt
ist, die gemäß der ersten Ausführungsform
konstruiert ist, die in 1 dargestellt ist. Diese Radstützlageranordnung,
die nun mit 40 bezeichnet ist, ist von einer doppelreihigen,
nach außen orientierten Schrägkugellagerkonstruktion,
die als Typ der dritten Generation definiert ist, und ist ein Innenring-Rotationstyp
und wird zum drehenden Stützen eines Fahrzeugantriebsrades verwendet.
Diese Radstützlageranordnung 40 enthält
ein äußeres Element 41, das einen inneren
Umfang aufweist, der mit doppelreihigen Laufflächen 44 gebildet
ist, ein inneres Element 42 mit Laufflächen 45,
die in einem zugewandten Verhältnis zu diesen Laufflächen 44 ausgebildet
sind, und doppelreihige rollende Elemente 43, die zwischen
diesen doppelreihigen Laufflächen 44 und 45 eingefügt
sind. Das äußere Element 41 dient als
stationäres Element und an seinem äußeren
Umfang ist ein Flansch 41a gebildet, der dazu ausgebildet
ist, an einem Gelenk eines Fahrzeugaufhängungssystem (nicht
dargestellt) angebracht zu werden, dessen Gesamtheit eine einstückige
Konstruktion ist. Das innere Element 42 dient als drehbares
Element und enthält eine Nabenachse 47, deren äußerer
Umfang mit einem Radmontagenabenflansch 47a bereitgestellt
ist, und einen Innenring 48, der an einem äußeren
Umfang eines Innenbordendes eines Schaftabschnitts 47b der
Nabenachse 47 montiert ist. Die oben genannten Reihen der
Laufflächen 45 sind an der Nabenachse 47 beziehungsweise
dem Innenring 48 ausgebildet. Die rollenden Elemente 43 weisen
die Form von Kugeln auf und werden von einer Halterung 46 gehalten,
die für jede der Reihen verwendet wird. Gegenüber
liegende Enden eines ringförmigen Raums, der zwischen den
inneren und äußeren Elementen 42 und 41 begrenzt
ist, sind durch entsprechende Lagerdichtungsvorrichtungen 1 und 12 abgedichtet.
Als Lagerdichtungsvorrichtung 1 an der Innenbordseite wird die
Lagerdichtungsvorrichtung mit der Struktur verwendet, die in 1 dargestellt
und in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben
ist.
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Bei
der Montage der Radstützlageranordnung 40 an dem
Kraftfahrzeug wird ein Stangenabschnitt 16a eines äußeren
Kupplungselements 16, der einen Teil eines Gleichlaufgelenks
bildet, in ein Durchgangsloch 17 geführt, das
in der Nabenachse 47 definiert ist, wobei eine äußere
Umfangsfläche des Stangenabschnitts 16a an einer
inneren Umfangsfläche des Durchgangslochs 17 verkeilt
wird, gefolgt von dem Anschrauben einer Mutter 18 an einem
freien Ende des Stangenabschnitts 16a, um dadurch das äußere
Kupplungselement 16 mit dem inneren Element 42 zu
verbinden. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Außenbordendfläche 16b des äußeren Kupplungselement 16 gegen
eine Endfläche 48a des Innenrings 48 gepresst,
dann zu der Innenbordseite orientiert, wobei das innere Element 42 anschließend der
Breite nach zwischen der Außenbordendfläche 16b des äußeren
Kupplungselements 16 und der Mutter 18 festgeklemmt
wird. Der Radmontagenabenflansch 47a ist an einem Außenbordende
der Nabenachse 47 positioniert und das Fahrzeug (nicht dargestellt)
ist an dem Nabenflansch 47a durch einen Bremsenrotor (ebenso
nicht dargestellt) mit Hilfe von Nabenbolzen 37 angebracht.
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7 zeigt
ein viertes Konstruktionsbeispiel der Radstützlageranordnung,
die mit der Lagerdichtungsvorrichtung 1 bereitgestellt
ist, die gemäß der ersten Ausführungsform
konstruiert ist, die in 1 dargestellt ist. Diese Radstützlageranordnung,
die nun mit 50 bezeichnet ist, ist von einer doppelreihigen,
nach außen orientierten Schrägkugellagerkonstruktion,
die als Typ der vierten Generation klassifiziert ist und ein Innenring-Rotationstyp
ist und zum drehenden Stützen eines vom Fahrzeugantriebsrades
verwendet wird. Diese Radstützlageranordnung 50 enthält
ein äußeres Element 51, das einen inneren Umfang
aufweist, der mit doppelreihigen Laufflächen 54 gebildet
ist, ein inneres Element 52 mit Laufflächen 55,
die in einem zugewandten Verhältnis zu diesen Laufflächen 54 ausgebildet
sind, und doppelreihige rollende Elemente 53, die zwischen
diesen doppelreihigen Laufflächen 54 und 55 eingefügt
sind. Die rollenden Elemente 53 weisen die Form von Kugeln auf
und werden von einer Halterung 56 gehalten, die für
jede der Reihen verwendet wird. Gegenüber liegende Enden
eines ringförmigen Raums, der zwischen den inneren und äußeren
Elementen 52 und 51 begrenzt ist, sind durch entsprechende
Lagerdichtungsvorrichtungen 1 und 13 abgedichtet.
Als Lagerdichtungsvorrichtung 1 an der Innenbordseite wird die
Lagerdichtungsvorrichtung mit der Struktur verwendet, die in 1 dargestellt
und in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben
ist.
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Das äußere
Element 51 dient als stationäres Element und an
seinem äußeren Umfang ist ein Flansch 51a gebildet,
der dazu ausgebildet ist, an einem Gelenk eines Fahrzeugaufhängungssystems (nicht
dargestellt) angebracht zu werden, dessen Gesamtheit eine einstückige
Konstruktion ist. Das innere Element 52 dient als drehbares
Element und enthält eine Nabenachse 57, wobei
ein äußerer Umfang eines Schaftabschnitts 57b mit
einem Radmontagenabenflansch 57a bereitgestellt ist, und
einen äußeren Kupplungsabschnitt 58 eines
Gleichlaufgelenks 70, der einen Stangenabschnitt 58a aufweist, der
in eine Mittelbohrung 59 in der Nabenachse 57 eingeführt
und mit dieser in Eingriff gebracht wird. Die zuvor genannten Reihen
der Laufflächen 55 werden an der Nabenachse 57 beziehungsweise
dem äußeren Kupplungselement 58 gebildet.
Das Fahrzeugrad (nicht dargestellt) ist an dem Nabenflansch 57a an der
Nabenachse 57 durch einen Bremsenrotor (ebenso nicht dargestellt)
mit Hilfe von Nabenbolzen 37 angebracht. Das Gleichlaufgelenk 70 enthält
mehrere erste, sich axial erstreckende Nuten 75, die an einer
inneren sphärischen Oberfläche eines becherförmigen
Abschnitts 58b des äußeren Kupplungselements 58 bereitgestellt
sind, und mehrere zweite, sich axial erstreckende Nuten 72,
die an einer äußeren sphärischen Oberfläche
eines inneren Kupplungselements 71 gebildet sind, wobei
Drehmoment übertragende Kugeln 73 zwischen den
ersten, sich axial erstreckenden Nuten 75 und den zweiten,
sich axial erstreckenden Nuten 72 eingefügt sind,
und eine Halterung 74, die die Moment übertragenden Kugeln 73 darin
hält.
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8 zeigt
ein fünftes Konstruktionsbeispiel der Radstützlageranordnung,
die gemäß der ersten Ausführungsform
konstruiert ist, die in 1 dargestellt ist. Diese Radstützlageranordnung,
die nun mit 60 bezeichnet ist, ist als doppelreihige Kegelrollenlagerkonstruktion
ausgebildet, die als Typ der ersten Generation klassifiziert ist.
Mit anderen Worten, die Radstützlageranordnung 60 ist
eine Version, in der die rollenden Elemente 23, die in
der Radstützlageranordnung 20 verwendet werden,
die in 2 dargestellt und mit besonderer Bezugnahme auf
diese beschrieben sind, durch Kegelrollen ersetzt sind, und gegenüber
liegende Enden eines ringförmigen Raums, der zwischen den
inneren und äußeren Elementen 22 und 21 definiert
ist, sind durch die entsprechenden Lagerdichtungsvorrichtungen 1 und 11 abgedichtet.
Für die Lagerdichtungsvorrichtung 1 an der Innenbordseite
wird die Lagerdichtungsvorrichtung mit der Struktur verwendet, die
in 1 dargestellt und in Verbindung mit der ersten
Ausführungsform beschrieben ist. Das Merkmal, dass das
innere Element 22 ein Innenring vom geteilten Typ ist,
der aus zwei Lagerinnenringen 22A besteht, die axial nebeneinander
liegen, ist ähnlich jenem des ersten Konstruktionsbeispiels,
das in 2 dargestellt und unter besonderer Bezugnahme
auf diese beschrieben ist.
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9 zeigt
eine vierte bevorzugte Ausführungsform der Radstützlageranordnung,
die nun mit 1A bezeichnet ist. Im Gegensatz zu der Radstützlageranordnung
gemäß der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform,
die die radiale Dichtungslippe 5c verwendet, um das Lecken
von Schmiere zu verhindern, zusätzlich zu den zwei Seitendichtungslippen 5a und 5b zum
Verhindern des Eindringens von Schlammwasser von außen,
oder die radiale Dichtungslippe 5c nicht verwendet, unterscheidet
sich die vierte Ausführungsform, die in 4 dargestellt
ist, von jener gemäß der ersten Ausführungsform
darin, dass zusätzlich zu den zwei Seitendichtungslippen 5a und 5b zwei
axial nebeneinander liegende radiale Dichtungslippen 5c und 5d verwendet
werden, deren Spitzen in Kontakt mit oder in der Nähe der äußeren Umfangsfläche
der Dichtungsplatte 2 gehalten werden, und die Querschnittshöhe
H der Dichtungsvorrichtung, die die radiale Länge von der
Innendurchmesserfläche der Dichtungsplatte 2 in
der Lagerdichtungsvorrichtung 1A zu der äußeren
Umfangsfläche des elastischen Dichtungselements 3 ist,
so gewählt ist, dass sie im Bereich von 9 bis 15 mm liegt.
Andere Strukturmerkmale sind ähnlich jenen in der zuvor
beschriebenen ersten Ausführungsform, die in 1 dargestellt
ist, und daher werden die Einzelheiten davon der Kürze
wegen nicht wiederholt, während gleiche Teile mit gleichen
Bezugszeichen bezeichnet sind. Von den zwei radialen Dichtungslippen 5c und 5d wird
die radiale Dichtungslippe 5c für die Verhinderung
des Leckens von Schmiere verwendet, wie im Falle jener der zuvor
beschriebenen ersten Ausführungsform, aber die andere radiale
Dichtungslippe, das heißt, die radiale Dichtungslippe 5d,
wird für das Vermeiden eines Eindringens von Schlammwasser verwendet,
wie bei den Seitendichtungslippen 5a und 5b.
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10 zeigt
ein sechstes Konstruktionsbeispiel der Radstützlageranordnung,
die mit der Lagerdichtungsvorrichtung 1A ausgestattet ist,
die gemäß der vierten Ausführungsform
konstruiert, die in 9 dargestellt und unter Bezugnahme
auf diese beschrieben ist. Die Radstützlageranordnung gemäß dieser
Ausführungsform, die nun mit 70 bezeichnet ist,
ist eine Anwendung bei einer Radstützlageranordnung einer
doppelreihigen Kegelrollenlagerkonstruktion, die als ein Typ der
ersten Generation klassifiziert ist, wie dies bei dem fünften
Konstruktionsbeispiel der Radstützlageranordnung der Fall
ist, das in 8 dargestellt und unter besonderer
Bezugnahme auf diese beschrieben ist, und daher sind gleiche Teile
mit den Bezugszeichen bezeichnet und deren Einzelheiten werden der
Kürze wegen nicht wiederholt.
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Wie
zuvor hierin beschrieben, kann bei der Radstützlageranordnung 70 mit
der zuvor beschriebenen Struktur die Schlammwasserbeständigkeit
erhöht werden, da die Querschnittshöhe H der Dichtungsvorrichtung
(9) in der Lagerdichtungsvorrichtung 1A,
die an dem Innenbordende des Lagerraumes bereitgestellt ist, so
gewählt ist, dass sie im Bereich von 9 bis 15 mm liegt.
Wenn die Querschnittshöhe H der Dichtungsvorrichtung auf
einen Wert kleiner 9 mm verringert wird, kann die Struktur, die
die zwei Seitendichtungslippen 5a und 5b und die zwei
radialen Dichtungslippen 5c und 5d enthält, nicht
gebildet werden, aber wenn sie auf einen Wert größer
15 mm erhöht wird, vergrößert sich die
radiale Dimension der Radstützlageranordnung 70,
begleitet von einer unerwünschten Zunahme des Gewichts der
Radstützlageranordnung 70. Daher kann bei der Radstützlageranordnung 70 die
Schlammwasserbeständigkeit erhöht werden, ohne
dass eine Gewichtszunahme aufträte. Es muss festgehalten
werden, dass, obwohl die Radstützlageranordnung 70,
die in 10 dargestellt ist, so dargestellt
und beschrieben wurde, dass nur das Innenbordende des Lagerraumes
von der Lagerdichtungsvorrichtung 1A mit der Struktur,
die in 9 dargestellt und unter besonderer Bezugnahme
auf diese beschrieben ist, abgedichtet ist, das Außenbordende
desselben Lagerraumes durch die Verwendung einer Lagerdichtungsvorrichtung
mit identischer Struktur wie die Lagerdichtungsvorrichtung 1A der
zuvor beschriebenen Struktur abgedichtet werden kann. Im Allgemeinen
ist das Inennbordende des Lagerraumes in der Radstützlageranordnung
für ein Eindringen von Schlammwasser anfällig
und das Außenbordende davon ist weniger für ein
Eindringen von Schlammwasser anfällig, und daher genügt
es, wenn die Dichtungsvorrichtung 11, die an dem Außenbordende
des Lagerraumes verwendet wird, eine einfache Struktur aufweist.
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11 zeigt
eine fünfte bevorzugte Ausführungsform der Lagerdichtungsvorrichtung 1.
In dieser Ausführungsform ist von den zwei radialen Dichtungslippen 5c und 5d,
die in der vierten Ausführungsform verwendet werden, die
in 9 dargestellt und unter besonderer Bezugnahme
auf diese beschrieben ist, die radiale Dichtungslippe 5d,
die sich zu der radialen hoch stehenden Wand 2b der Dichtungsplatte 2 erstreckt,
mit einem ringförmigen Federelement 9 bereitgestellt,
um die radiale Dichtungslippe 5d radial nach innen zu spannen.
Für das ringförmige Federelement 9 wird
eine in sich geschlossene, ringförmige Schraubenfeder oder
dergleichen verwendet. Andere Strukturmerkmale sind ähnlich
jenen in der vierten Ausführungsform, die in 9 dargestellt
und unter besonderer Bezugnahme auf diese beschrieben ist. In der
Radstützlageranordnung 70, die in 10 dargestellt
und unter besonderer Bezugnahme auf diese beschrieben ist, kann die
Lagerdichtungsvorrichtung 1A an dem Innenbordende durch
jene ersetzt werden, die in 11 dargestellt
und unter besonderer Bezugnahme auf diese in Verbindung mit der
fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
beschrieben ist.
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Wie
zuvor hierin beschrieben, kann mit der Struktur, in der die radiale
Dichtungslippe 5d mit dem ringförmigen Federelement 9 bereitgestellt
ist, um die radiale Dichtungslippe 5d radial nach innen
zu spannen, der Kontakt der radialen Dichtungslippe 5d mit der
zylindrischen Wand 2a der Dichtungsplatte 2 verstärkt
werden. Gleichzeitig kann die Lippennachlaufeigenschaft der radialen
Dichtungslippe 5d aufgrund eines Versatzes während
des Einbaus der Lageranordnung in das Kraftfahrzeug erhöht
werden. Daher kann der Effekt, ein Eindringen von Schlammwasser durch
die radiale Dichtungslippe 5d zu verhindern, weiter verstärkt
werden.
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12 zeigt
eine sechste bevorzugte Ausführungsform der Radstützlageranordnung 1A.
In dieser sechsten Ausführungsform erstreckt sich von den
zwei Seitendichtungslippen 5a und 5b, die in der vierten
Ausführungsform verwendet werden, die in 9 dargestellt
und unter besonderer Bezugnahme auf diese beschrieben ist, die Seitendichtungslippe 5b an
einer Innendurchmesserseite von der Spitze einer der zwei radialen
Dichtungslippen 5c und 5d, die sich zu der radialen
hoch stehenden Wand 2b der Dichtungsplatte 2 erstreckt,
das heißt, der radialen Dichtungslippe 5d, um
dadurch eine Dichtungslippe einer einstückigen Konstruktion
zu bilden. Andere Strukturmerkmale sind ähnlich jenen,
die in 9 dargestellt und unter besonderer Bezugnahme
auf diese in Verbindung mit der vierten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung beschrieben sind.
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Wenn,
wie zuvor hierin beschrieben, die Seitendichtungslippe 5b an
der Innendurchmesserseite so gebildet ist, dass sie sich von der
Spitze der radialen Dichtungslippe 5d erstreckt, um dadurch
die Dichtungslippe einer einstückigen Konstruktion zu bilden,
kann die Dichtungslippenstruktur; die in der Lagerdichtungsvorrichtung 1A verwendet
wird, vereinfacht werden, und daher wird es einfach, die Querschnittshöhe
H der Dichtungsvorrichtung auf einen Wert gleich oder kleiner 15
mm zu verringern.
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13 zeigt
eine siebente bevorzugte Ausführungsform der Lagerdichtungsvorrichtung 1A.
In dieser siebenten Ausführungsform ist die Dichtungslippe
einer einstückigen Konstruktion, in der die Seitendichtungslippe 5d und
die radiale Dichtungslippe 5b in der sechsten Ausführungsform
integriert sind, die in 12 dargestellt
und unter besonderer Bezugnahme auf diese beschrieben ist, mit einem
ringförmigen Federelement 9 bereitgestellt, um
die radiale Dichtungslippe 5d radial nach innen zu spannen. Andere
Strukturmerkmale sind ähnlich jenen, die in 12 dargestellt
und unter besonderer Bezugnahme auf diese in Verbindung mit der
sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben sind.
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Wie
zuvor hierin beschrieben, wenn die Seitendichtungslippe 5b an
der Innendurchmesserseite so gebildet ist, dass sie sich von der
Spitze der radialen Dichtungslippe 5d erstreckt, um dadurch
die Dichtungslippe einer einstückigen Konstruktion zu bilden,
und gleichzeitig das ringförmige Federelement 9 an
der Dichtungslippe einer einstückigen Konstruktion bereitgestellt
ist, um die radiale Dichtungslippe 5d radial nach innen
zu spannen, kann die Dichtungslippenkonstruktion der Lagerdichtungsvorrichtung 1A vereinfacht
werden und gleichzeitig wird es einfach, die Querschnittshöhe
H der Dichtungsvorrichtung auf einen Wert gleich oder kleiner 15
mm zu verringern. Zusätzlich kann der Kontakt der Seitendichtungslippe 5b und
der radialen Dichtungslippe 5d mit der radialen hoch stehenden
Wand 2b und der zylindrischen Wand 2a der Dichtungsplatte 2 verstärkt werden
und ferner kann die Lippennachlaufeigenschaft der radialen Dichtungslippe 5d aufgrund
eines Versatzes während des Einbaus der Lageranordnung
in das Kraftfahrzeug erhöht werden und daher kann der Effekt,
ein Eindringen von Schlammwasser durch die radiale Dichtungslippe 5d zu
verhindern, weiter verstärkt werden.
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Die
Lagerdichtungsvorrichtung 1A gemäß der
vierten Ausführungsform, die in 9 dargestellt und
unter Bezugnahme auf diese beschrieben ist, kann gleichermaßen
bei dem ersten Konstruktionsbeispiel, das die Radstützlageranordnung
betrifft, die in 2 dargestellt und unter Bezugnahme
auf diese beschrieben ist, wie auch bei dem zweiten Konstruktionsbeispiel,
das die Radstützlageranordnung betrifft, die in 5 dargestellt
und unter Bezugnahme auf diese beschrieben ist, angewendet werden.
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14 zeigt
ein achtes Konstruktionsbeispiel der Radstützlageranordnung.
Diese Radstützlageranordnung, die nun mit 80 bezeichnet
wird, ist von einer doppelreihigen Kegelrollenlagerkonstruktion, die
als ein Typ der zweiten Generation klassifiziert ist und ein Innenringrotationstyp
ist und zum drehenden Stützen eines Fahrzeugantriebsrades
verwendet wird. Diese Radstützlageranordnung 80 enthält
ein äußeres Element 51 mit einem inneren
Umfang, der mit doppelreihigen Laufflächen 54 gebildet
ist, ein inneres Element 52 mit Laufflächen 55,
die in einem zugewandten Verhältnis mit den Laufflächen 54 gebildet
sind, und doppelreihige rollende Elemente 53, die zwischen
diesen doppelreihigen Laufflächen 54 und 55 eingefügt
sind. Die rollenden Elemente 53 werden in der Form von
Kegelrollen verwendet und werden von einer Halterung 56 gehalten,
die für jede der Reihen verwendet wird. Das äußere
Element 51 dient als stationäres Element und ist
eine einstückige Konstruktion mit einem Flansch 51a,
der an ihrem äußeren Umfang gebildet ist, wobei
der Flansch 51a dazu ausgebildet ist, an einem Gelenk (nicht
dargestellt) angebracht zu werden, das einen Teil des Kraftfahrzeugaufhängungssystems
bildet. Das innere Element 52 dient als drehbares Element
und enthält eine Nabenachse 57 und ein Paar Innenringe 58A und 58B der
geteilten Art, die an dem äußeren Umfang der Nabenachse 57 montiert
sind, und die Laufflächen 55 jeder oben genannten
Reihe sind in diesen Innenringen 58A beziehungsweise 58B gebildet.
Die Nabenachse 57 hat einen Radmontagenabenflansch 57a an
ihrem äußeren Umfang. Dieser Nabenflansch 57a trägt
ein Fahrzeugrad (nicht dargestellt), das daran durch einen Bremsenrotor
(ebenso nicht dargestellt) mit Hilfe von Nabenbolzen 37 angebracht
ist. Ein Innenbordende eines Schaftrabschnitts 57b der Nabenachse 57 ist
so gestaltet, dass es ein gebördelter Abschnitt 57c ist,
der gegen eine Innenbordendfläche des Innenrings 58B gepresst
wird. In der Nabenachse 57 ist eine Mittelbohrung 59 definiert,
und ein äußeres Kupplungselement eines Gleichlaufgelenks
(nicht dargestellt) ist mit der Mittelbohrung 59 verkeilt.
Gegenüber liegende Enden eines ringförmigen Raums,
der zwischen den inneren und äußeren Elementen 52 und 51 definiert
ist, sind durch entsprechende Lagerdichtungsvorrichtungen 1A abgedichtet,
die in 9 dargestellt und unter Bezugnahme auf diese in
Verbindung mit der vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beschrieben sind.
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Es
muss festgehalten werden, dass die Lagerdichtungsvorrichtung 1A gemäß der
vierten Ausführungsform und in 9 dargestellt,
gleichermaßen als Dichtungsvorrichtung bei einem dritten
Konstruktionsbeispiel angewendet werden kann, das die Radstützlageranordnung
betrifft, die in 6 dargestellt ist, und dem vierten
Konstruktionsbeispiel, das die Radstützlageranordnung betrifft,
die in 7 dargestellt ist.
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Die
vorliegende Erfindung wurde zwar vollständig in Verbindung
mit ihren bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, die nur zum Zwecke
der Veranschaulichung verwendet werden, aber der Fachmann wird sofort
zahlreiche Änderungen und Modifizierungen im Rahmen der
Offensichtlichkeit beim Lesen der hier vorgelegten Beschreibung
der vorliegenden Erfindung erkennen. Daher sind solche Änderungen
und Modifizierungen, wenn sie nicht vom Umfang der vorliegenden
Erfindung abweichen, der aus den beiliegenden Ansprüchen
hervorgeht, als hierin enthalten zu verstehen.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
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Es
wird eine Lagerdichtungsvorrichtung (1) zwischen inneren
und äußeren Elementen einer Radstützlageranordnung
bereitgestellt und enthält eine ringförmige Dichtungsplatte
(2) mit L-förmigem Querschnitt und ein elastisches
Dichtungselement (3) mit einem elastischen Körper
(5), der an einem Kernmetall (4) mit umgekehrtem
L-förmigen Querschnitt befestigt ist. Die Dichtungsplatte
(2) enthält eine zylindrische Wand (2a),
die an einem äußeren Umfang des inneren Elements
montiert ist, und eine radiale Wand (2b), die sich von
einem Ende davon nach oben erstreckt. Das Kernmetall (4)
enthält eine zylindrische Wand (4a), die an einem
inneren Umfang des äußeren Elements montiert ist,
und eine radiale hoch stehende Wand (4b), die sich von
einem Ende desselben radial nach innen erstreckt. Der elastische
Körper (5) enthält zwei Seitendichtungslippen
(5a, 5b), die radial zu dem Kernmetall (4)
angeordnet sind und deren Spitzen in Kontakt mit der radialen hoch
stehenden Wand (2b) gehalten werden. Die Distanz zwischen
diesen Seitendichtungslippen (5a, 5b) ist so gewählt,
dass sie gleich oder größer 0,1 mm ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2007-291454 [0001]
- - JP 2007-305299 [0001]
- - JP 2007-9938 [0005]
- - JP 2001-165179 [0005]