KR20210111147A - 적어도 탄성 밀봉 립을 포함하는 시일을 가지는 서스펜션 스러스트 베어링 장치 - Google Patents

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크리스토프 우다이에
기욤 주아노
토마스 라핀느
조르당 르노동
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아크티에볼라게트 에스케이에프
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Abstract

적어도 탄성 립을 포함하는 시일을 가지는 서스펜션 스러스트 베어링 장치
서스펜션 스러스트 베어링 장치는 하부 지지 캡(16), 상부 베어링 캡(14) 및 상기 캡들 사이에 배열된 적어도 하나의 베어링(18)을 포함한다. 상부 베어링 캡(14)은 하부 지지 캡(16)을 반경 방향으로 둘러싸는 외부 스커트(14c)를 포함한다.
상기 장치는 베어링(18)과 상부 베어링 캡의 외부 스커트(14c) 사이에 반경 방향으로 적어도 부분적으로 위치된 외부 시일(19)를 더 포함한다.
외부 시일(19)에는 하부 지지 캡(16) 및 상부 베어링 캡(14) 중 하나를 향해 연장되는 적어도 탄성 시일 립(19b)이 제공된다. 상기 탄성 시일 립(19b)은 자유 상태에서 상기 캡(14)으로부터 이격된 채로 유지되고 탄성적으로 변형되며 상기 탄성 밀봉 립에 가해지는 미리 결정된 유체 압력 하에서 상기 캡(14)에 접할 수 있다.

Description

적어도 탄성 밀봉 립을 포함하는 시일을 가지는 서스펜션 스러스트 베어링 장치{Suspension thrust bearing device with seal comprising at least an elastic lip}
본 발명은 특히 조향로드 휠의 서스펜션 스트럿에서 자동차에 사용되는 서스펜션 스러스트 베어링 장치 분야에 관한 것이다.
서스펜션 스러스트 베어링 장치에는 일반적으로 상부 링과 하부 링을 포함하는 구름 베어링이 제공되며, 그 사이에는 롤링 요소, 예를 들어 볼 또는 롤러가 배치되고 하부 및 상부 캡이 있다. 하부 및 상부 캡은 구름 베어링의 링을 위한 하우징을 형성하고 상기 링과 인접 요소 사이의 인터페이스를 제공한다.
서스펜션 스러스트 베어링 장치는 차체와 서스펜션 스프링 사이의 서스펜션 스트럿의 상단 부분에 배치된다. 서스펜션 스프링은 댐핑 피스톤 로드 주위에 장착되며 그 단부가 차체에 연결된다. 서스펜션 스프링은 축 방향으로 스러스트 베어링 장치의 하부 캡을 직간접적으로 지지한다.
서스펜션 스러스트 베어링 장치는 서스펜션 스프링과 차체 사이의 축 방향 및 반경 방향 힘의 전달을 허용하는 동시에 차량의 조향 휠의 편향 및/또는 서스펜션 스프링의 압축으로 인해 하부 캡과 상부 캡 사이의 상대적인 회전 운동을 허용한다.
일반적으로, 서스펜션 스러스트 베어링 장치의 상부 캡에는 외부 스커트에 배열된 복수의 후크가 제공되고 하부 캡의 복수의 후크와 직경 방향으로 간섭하도록 구성된다. 각 캡의 후크는 원주 방향으로 서로 이격되어 있다.
후크는 상부 및 하부 캡을 서로에 대해 축 방향으로 유지하도록 제공된 유지 수단을 형성한다. 이러한 후크는 또한 상부 캡의 외부 스커트와 하부 캡 사이에 방사상으로 이물질이 침입하는 것을 방지하기 위해 좁은 통로를 형성한다.
그러나 서스펜션 스러스트 베어링 장치는 일반적으로 다양한 종류의 오염에 노출된다.
이러한 서스펜션 스러스트 베어링 장치를 사용하면 상부 캡의 외부 스커트와 하부 캡 사이에 오염 물질이 쉽게 침투하여 구름 베어링으로 향하여 후자 내부로 유입될 수 있다.
본 발명의 하나의 목적은 이러한 단점을 극복하는 것이다.
본 발명의 특별한 목적은 낮은 마찰 토크를 보장하면서 오염 물질의 침입으로부터 베어링을 보호하기 위해 우수한 밀봉 특성을 갖는 서스펜션 스러스트 베어링 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 하부 지지 캡, 상부 베어링 캡 및 상기 캡들 사이에 배열된 적어도 하나의 베어링을 포함하는 서스펜션 스러스트 베어링 장치에 관한 것이다. 상부 베어링 캡은 하부 지지 캡을 반경 방향으로 둘러싸는 외부 스커트를 포함한다.
일반적인 특징에 따르면, 장치는 상부 베어링 캡의 베어링과 외부 스커트 사이에 반경 방향으로 적어도 부분적으로 위치된 외부 시일을 더 포함한다.
외부 시일에는 하부 지지 캡 및 상부 베어링 캡 중 하나를 향해 연장되는 적어도 탄성 밀봉 립이 제공된다. 상기 탄성 밀봉 립은 자유 상태에서 상기 캡으로부터 이격된 채로 유지되고 탄성적으로 변형될 수 있고 상기 탄성 밀봉 립에 가해지는 소정의 유체 압력 하에서 상기 캡에 접할 수 있다.
이러한 탄성 밀봉 립은 사용된 재료 및/또는 그 치수로 인해 상기 립에 가해지는 유체 압력의 작용하에 변형될 수 있으며, 유체 압력이 중단되면 탄성에 의해 초기 위치로 되돌아 갈 수 있다.
외부 시일은 물, 먼지 및 기타 이물질이 베어링으로 유입되는 것을 방지한다.
게다가, 외부 시일의 상기 탄성 밀봉 립과 상기 캡 사이의 마찰 접촉이 일시적이기 때문에, 마찰 토크가 최적화된다.
예를 들어, 상기 미리 결정된 유체 압력은 상기 탄성 밀봉 립이 가요성 재료로 제조된 경우 107 MPa와 5 * 107 MPa 사이에 포함될 수 있거나, 상기 탄성 밀봉 립이 강성 재료로 제조된 경우 1010 MPa와 5 * 1010 MPa 사이에 포함될 수 있다.
외부 시일에는 상기 캡을 향해 연장되는 적어도 하나의 추가 시일 립이 추가로 제공될 수 있으며, 상기 탄성 시일 립은 하부 지지 캡과 상부 베어링의 외부 스커트 사이에 유입되는 유체 흐름에 대해 상기 추가 시일 립으로부터 상류에 위치한다. 따라서 외부 시일 성능이 강화된다.
제 1 실시예에서, 적어도 하나의 환형 방사상 갭은 자유 상태에서 외부 시일의 상기 캡과 상기 탄성 밀봉 립 사이에 형성되고, 상기 환형 방사상 갭은 변형된 상태에서 상기 탄성 밀봉 립에 의해 폐쇄된다. 예를 들어, 상기 환형 방사상 갭은 상부 베어링 캡의 외부 스커트와 외부 시일의 탄성 밀봉 립 사이에 형성될 수 있다.
제 2 선택적인 실시예에서, 적어도 하나의 환형 축 방향 갭은 자유 상태에서 외부 시일의 상기 탄성 밀봉 립과 상기 캡 사이에 형성되고, 상기 환형 축 방향 갭은 변형된 상태에서 상기 탄성 밀봉 립에 의해 폐쇄된다. 예를 들어, 상기 환형 축 방향 갭은 외부 시일의 상기 탄성 밀봉 립과 외부 스커트를 연장하는 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분 사이에 형성된다.
일 실시예에서, 상기 캡은 외부 시일을 향해 축 방향으로 연장하는 적어도 하나의 환형 리브를 포함하고, 상기 리브는 상부 베어링 캡의 외부 스커트와 베어링 사이에 반경 방향으로 위치되고, 상기 외부 시일의 탄성 시일 립에 대해 반경 방향으로 내측으로 오프셋된다.
환형 리브는 상기 베어링을 보호하기 위해 상기 다른 캡의 외부 스커트와 베어링 사이에 방사상으로 배열된 수직 장벽을 형성한다. 환형 리브는 오염 물질이 장치로 올라가 베어링을 손상시키는 것을 더욱 제한할 수 있다.
외부 시일은 다른 캡에 고정될 수 있다. 대안으로, 외부 시일은 베어링에 고정될 수 있다.
일 실시예에서, 외부 시일의 적어도 상기 탄성 밀봉 립은 탄성 재료로 제조된다. 유리하게는, 외부 시일은 전체적으로 탄성 재료로 만들어진다. 선택적으로, 상기 탄성 밀봉 립만이 탄성 재료로 제조될 수 있고, 나머지 외부 시일은 강성 재료로 제조될 수 있다.
일 실시예에서, 외부 시일의 적어도 상기 탄성 밀봉 립은 강성 재료로 만들어진다. 이 경우, 상기 밀봉 립의 치수설정은 그 탄성 특성을 얻을 수 있도록 한다.
외부 시일에는 상기 탄성 시일 립이 발행되는 환형 힐이 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 장치는 베어링과 상부 베어링 캡의 내부 스커트 사이에 적어도 부분적으로 방사상으로 위치된 내부 시일을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 베어링에는 상부 베어링 캡과 접촉하는 적어도 상부 링이 제공되고, 하부 지지 캡과 접촉하는 하부 링이 제공될 수 있다.
본 발명은 또한 하부 지지 캡, 상부 베어링 캡 및 상기 캡들 사이에 배열된 적어도 하나의 베어링을 포함하는 서스펜션 스러스트 베어링 장치에 관한 것이다. 상부 베어링 캡은 하부 지지 캡의 보어 내부로 연장되는 내부 스커트를 포함한다.
일반적인 특징에 따르면, 장치는 베어링과 상부 베어링 캡의 내부 스커트 사이에 반경 방향으로 적어도 부분적으로 위치된 내부 시일을 더 포함한다.
내부 시일에는 하부 지지 캡 및 상부 베어링 캡 중 하나를 향해 연장되는 적어도 탄성 밀봉 립이 제공된다. 상기 탄성 밀봉 립은 자유 상태에서 상기 캡으로부터 이격된 채로 유지되고 탄성적으로 변형될 수 있고 상기 탄성 밀봉 립에 가해지는 소정의 유체 압력 하에서 상기 캡에 접할 수 있다.
본 발명 및 그 장점은 비 제한적인 예에 의해 제공되고 다음과 같은 첨부된 도면에 의해 예시된 특정 실시예의 상세한 설명을 연구함으로써 더 잘 이해될 것이다:
- 도 1은 자유 상태의 실링 립을 갖는 외부 시일이 제공되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서스펜션 스러스트 베어링 장치의 단면도,
- 도 2는 외부 시일의 밀봉 립의 변형된 상태에서 도 1의 장치의 단면도,
- 도 3 내지 6은 본 발명의 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 실시예에 따른 서스펜션 스러스트 베어링 장치의 단면도.
도 1에 나타낸 서스펜션 스러스트 베어링 장치(10)는 자동차 섀시의 요소에 직간접적으로 안착하기에 적합한 상부 리테이너 시트와 서스펜션 스프링 사이에 설치되도록 구성된다.
축(12)을 갖는 장치(10)는 상부 베어링 캡(14), 하부 지지 캡(16) 및 상기 캡들(14, 16) 사이에 축 방향으로 개재된 구름 베어링(18)을 포함한다. 도시된 예에서, 캡들(14, 16)은 직접 장착된다. 중간 요소의 개재없이 구름 베어링(18)과 접촉한다. 선택적으로, 캡들(14, 16)은 중간 요소의 개재와 함께 구름 베어링(18)과 간접적으로 접촉하여 장착될 수 있다.
후술하는 바와 같이, 장치(10)는 구름 베어링(18)을 향한 오염물의 침입을 방지하기 위해 환형 외부 시일(19)를 더 포함한다. 여기서, 외부 시일(19)는 하부 지지 캡(16)에 고정된다.
상부 베어링 캡(14)은 예를 들어 유리 섬유로 강화되거나 강화되지 않을 수 있는 폴리 아미드 PA 6.6과 같은 플라스틱 재료로 구성될 수 있다.
상부 베어링 캡(14)은 반경 방향 부분(14a), 환형 축 방향 내부 스커트(14b), 및 내부 스커트(14b)를 반경 방향으로 둘러싸는 환형 축 방향 외부 스커트(14c)를 포함한다. 반경 방향 부분(14a)은 상부 리테이너 시트를 향하도록 의도된 상부 표면(15) 및 구름 베어링(18)과 접촉하는 대향 하부 표면(17)을 제공한다. 상부 및 하부 표면(15, 17)은 반경 방향 부분(14a)의 두께를 정의한다.
외부 스커트(14c)는 하부 지지 캡(16)을 반경 방향으로 둘러싼 다. 내부 스커트(14b)는 하부 지지 캡(16)의 보어 내부로 연장된다. 내부 및 외부 스커트(14b, 14c)는 반경 방향 부분(14a)으로부터 축 방향으로 아래쪽으로 연장된다. 도시된 예에서, 외부 스커트(14c)는 반경 방향 부분(14a)의 대직경 에지를 연장한다. 내부 스커트(14b)는 반경 방향 부분(14a)의 소직경 에지를 연장한다.
상부 베어링 캡(14)은 내부 스커트(14b) 상에 배열되고 반경 방향 외측으로 연장되는 복수의 내부 후크(14d)를 더 포함한다. 후크(14d)는 내부 스커트(14b)의 외측 표면으로부터 하부 지지 캡(16)의 방향으로 반경 방향 외측으로 연장된다. 도시된 예에서, 후크(14d)는 원주 방향으로 서로에 대해 이격된다. 선택적으로, 환형 후크가 스커트(14b)의 외부 표면에 제공될 수 있다.
구름 베어링(18)은 전체적으로 상부 베어링 캡의 스커트(14b, 14c) 사이에 반경 방향으로 위치된다. 구름 베어링(18)은 상부 베어링 캡(14)과 접촉하는 상부 링(20), 하부 지지 캡(16)과 접촉하는 하부 링(22), 및 링 상에 형성된 궤도 사이에 배열된 롤링 요소(24)의 한 열(여기서는 볼)을 포함한다. 도시된 예에서, 구름 베어링(18)은 장치에 가해지는 반경 방향 힘과 축 방향 힘 모두를 흡수하기 위해 비스듬한 접촉 유형이다.
상부 링(20)은 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14a)의 하부 표면(17)과 접촉한다. 하부 링(22)은 하부 지지 캡(16)의 상부 표면과 접촉한다. 롤링 베어링(18)은 또한 롤링 요소들(24) 사이의 규칙적인 원주 간격을 유지하기 위해 상부및 하부 링(20, 22) 사이에 케이지(참조되지 않음)를 포함한다.
하부 지지 캡(16)은 예를 들어 유리 섬유로 강화되거나 강화되지 않을 수 있는 폴리 아미드 PA 6.6과 같은 플라스틱 재료로 구성될 수 있다.
하부 지지 캡(16)은 판 형태의 환형 반경 방향 부분(28)과 반경 방향 부분(28)의 작은 직경 에지를 연장하는 환형 축 방향 스커트(30)를 포함한다. 스커트(30)는 상부 베어링의 반대쪽 측면에서 축 방향으로 연장된다. 캡(14) 및 구름 베어링(18). 스커트(30)는 서스펜션 스프링의 센터링을 허용한다. 상기 센터링은 스커트(30)의 외부 표면에 의해 달성된다. 반경 방향 부분(28)은 서스펜션 스프링을 위한 베어링 표면을 한정하는 하부 환형 반경 방향 표면(28a), 및 베어링의 하부 링(22)과 접촉하는 보완적인 형태의 상부 표면(28b)을 제공한다. 하부 링(22)의 자유 상단은 반경 방향 부분(28)에 대해 위쪽으로 축 방향으로 오프셋된다.
하부 지지 캡(16)은 또한 반경 방향 부분(28) 상에 배열되고 반경 방향 내측으로 연장되는 복수의 내부 후크(32)를 포함한다. 후크(32)는 반경 방향 부분(28)의 보어로부터 상부 베어링 캡의 내부 스커트(14b) 방향으로 반경 방향 내측으로 연장된다. 후크(32)는 원주 방향으로, 바람직하게는 규칙적으로 서로 이격된다. 선택적으로, 하부 지지 캡(16)은 하나의 환형 내부 후크를 포함할 수 있으며, 이는 원주 방향으로 연속적이다.
후크(32)는 상부 베어링 캡의 내부 스커트(14b)의 후크(14d) 위에 축 방향으로 배치된다. 후크(14d)는 베어링 캡(14)과 지지 캡(16)의 상대적인 축 방향 변위의 경우 후크(32)와 직경 방향으로 간섭할 수 있도록 후크(32)의 내부 직경보다 큰 외부 직경을 갖는다. 그외에 후크(14d, 32)는 상부 베어링 캡의 내부 스커트(14b)와 하부 지지 캡의 스커트(30)의 보어 사이에 반경 방향으로 이물질의 침입을 방지하기 위해 좁은 통로를 형성한다.
도시된 예에서, 하부 지지 캡(16)은 또한 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14b)을 향해 반경 방향 부분(28)으로부터 축 방향으로 연장되는 환형 리브(38)를 포함한다. 리브(38)는 반경 방향 부분(28)의 상부면으로부터 연장된다. 리브(38)는 반경 방향 부분의 하부 표면(17)으로부터 축 방향으로 이격된 상태로 유지된다. 리브(38)는 베어링의 하부 링(22)의 자유 상단을 반경 방향으로 둘러싼 다.
앞서 언급 한 바와 같이,이 예에서, 시일(19)은 하부 지지 캡(16)에 고정된다. 구름 베어링(18)은 시일(19)의 내부 측에 반경 방향으로 배열된다. 시일(19)은 부분적으로 구름 베어링(18)과 구름 베어링(18) 사이에 반경 방향으로 위치한다. 상부 베어링 캡의 외부 스커트(14c). 시일(19)은 구름 베어링(18)을 반경 방향으로 둘러싼 다. 시일(19)은 하부 지지 캡의 리브(38)를 반경 방향으로 둘러싼다.
외부 시일(19)는 리브(38)의 외부 표면과 시일 사이의 방사상 간섭 끼워 맞춤에 의해 하부 지지 캡(18)에 고정된다. 시일(19)은 리브(38)의 외부 표면과 반경 방향으로 마찰 접촉하게 된다. 시일(19)은 리브(38)를 반경 방향으로 둘러싼다. 도시된 예에서, 시일(19)은 하부 지지캡의 반경 방향 부분(28)의 상부면에 대해 축 방향으로 장착된다.
시일(19)에는 리브(38)의 외부 표면과 방사상 간섭 끼워 맞춤에 의해 하부 지지 캡(16)에 고정된 환형 힐(19a)이 제공된다. 힐(19a)의 환형 보어의 일부는 외부 표면에 대해 방사상 마찰 접촉하게 된다. 힐(19a)은 상부 베어링 캡의 외부 스커트(14c)와 리브(38) 사이에 방사상으로 장착된다. 힐(19a)은 외부 스커트(14c)로부터 방사상으로 이격된 상태로 유지된다. 이 예에서, 시일의 힐(19a)은 하부 지지 캡의 반경 방향 부분(28)에 대해 축 방향으로 장착된다.
시일(19)에는 또한 힐(19a)로부터 돌출하고 상부 베어링 캡(14)을 향해 연장하는 환형 탄성 밀봉 립(19b)이 제공된다. 밀봉 립(19b)은 상부 베어링 캡의 외부 스커트(14c)를 향해 연장된다. 밀봉 립(19b)은 힐(19a)로부터 바깥 쪽 및 아래쪽으로 비스듬하게 연장된다. 밀봉 립(19b)은 외측으로, 즉 구름 베어링(18)의 반대쪽으로 배향된다.
립(19b)은 도 1에 도시된 상기 립의 자유 상태에서 상부 베어링 캡의 외부 스커트(14c)로부터 방사상으로 이격된 채로 유지된다. 립(19b)은 미로(labyrinth) 타입이다. 립(19b)은 외부 스커트(14c)로부터 반경 방향으로 약간 떨어져 위치된다. 립(19b)과 외부 스커트(14c) 사이에 환형 방사상 갭(40)이 형성된다. 예를 들어, 반경 방향 갭(40)은 2mm 미만일 수 있고, 예를 들어 1mm와 1.4mm 사이, 특히 1,2mm와 동일하다.
자유 상태에서, 립(19b)은 하부 지지 캡(16)과 상부 베어링 캡의 외부 스커트(14c) 사이에 존재하는 반경 방향 공간을 부분적으로 폐쇄한다.
립(19b)은 탄성이다. 도시된 예에서, 립(19b)은 반경 방향으로 탄성이다.
립(19b)은 탄성적으로 변형될 수 있고 수압과 같은 유체 압력 하에서 상부 베어링 캡(14)의 외부 스커트(14c)에 접촉할 수 있다. 립(19b)은 탄성적으로 변형될 수 있고 미리 결정된 유체 압력 하에서 상부 베어링 캡(14)에 접할 수 있다. 예를 들어, 미리 결정된 유체 압력은 립(19b)이 가요성 재료로 제조된 경우 107 MPa와 5 * 107 MPa 사이에 포함될 수 있고, 립(19b)이 강성 재료로 제조된 경우 1010 MPa에서 5 * 1010 MPa 사이에 포함될 수 있다.
도 2에 도시된 변형된 상태에서, 립(19b)은 상부 베어링 캡의 외부 스커트(14c)와 마찰 접촉하게 된다. 립(19b)과 상부 베어링 캡(14) 사이의 마찰 접촉은 방사상이다. 립(19b)의 변형된 상태에서, 반경 방향 갭(40)은 폐쇄된다. 변형된 상태에서, 립(19b)은 상부 베어링 캡의 하부 지지 캡(16)과 외부 스커트(14c) 사이에 존재하는 반경 방향 공간을 완전히 폐쇄한다.
이 예에서, 시일(19)에는 힐(19a)로부터 돌출하고 상부 베어링 캡(14)을 향해 연장하는 2 개의 추가 밀봉 립(19c, 19d)이 추가로 제공된다.
밀봉 립(19c)은 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14a)을 향해 연장된다. 도시된 예에서, 립(19c)은 축 방향으로 위쪽으로 연장된다. 도시된 예에서, 립(19c)은 미로 유형이다. 선택적으로, 립(19c)은 마찰 유형일 수 있다.
밀봉 립(19d)은 제 1 밀봉 립(19c)을 반경 방향으로 둘러싼 다. 밀봉 립(19d)은 상부 베어링 캡의 외부 스커트(14c)를 향해 연장된다. 도시된 예에서, 립(19d)은 비스듬하게 바깥 쪽 및 위쪽으로 연장된다. 립(19d)은 외측으로 향한다. 립(19d)은 미로 형이다. 선택적으로, 립(19d)은 마찰 유형일 수 있다.
시일의 탄성 밀봉 립(19b)은 상부 베어링 캡의 하부 지지 캡(16)과 외부 스커트(14c) 사이에 유입되는 유체 흐름에 대해 립(19c, 19d)으로부터 상류에 위치한다.
시일(19)은 예를 들어 성형에 의해 하나의 부분으로 만들어진다. 시일(19)은 천연 또는 합성 고무 또는 열가소성 엘라스토머(TPE)와 같은 유연한 재료로 만들어 질 수 있다. 선택적으로, 시일(19)는 예를 들어 폴리옥시메틸렌(POM) 또는 폴리아미드(PA)로 만들어진 강성 재료로 만들어질 수 있다.
동일한 부품에 동일한 참조가 주어진 도 3에 도시된 예는 밀봉의 힐(heel, 19a)의 디자인에 의해 이전 예와 다르다. 힐(19a)에는 비스듬히 내측과 위쪽으로 연장되고 리브(38)의 외부 표면에 대해 반경 방향 마찰 접촉을하는 환형 절두 원추부분(42)이 제공된다. 힐의 절두 원추 부분(42)은 360 °에 걸쳐 리브(38)와 정적 밀봉 접촉을 형성한다.
절두 원추 부분(42)의 자유 단부는 힐(19a)의 내경을 정의한다. 밀봉의 자유 상태에 있는 절두 원추 부분(42)의 자유 단부의 내경은 리브와 힐의 절두 원추 부분(42) 사이에 방사상 간섭 끼워 맞춤을 갖도록 리브(38)의 외경보다 작다. 이 예에서, 시일의 절두 원추 부분(42)은 환형이다. 선택적으로, 시일의 절두 원추 부분(42)은 원주 방향으로 이격된 복수의 탭으로 형성될 수 있다.
동일한 부품에 동일한 참조가 주어진 도 4에 도시된 예는 밀봉의 힐의 절두 원추 부분(42)이 반경 방향으로 탄성이라는 점에서 이전 예와 다르다. 시일(19)의 장착 상태에서, 시일의 절두 원추 부분(42)은 반경 방향으로 변형되고 실질적으로 축 방향으로 연장된다. 이 예에서, 리브(38)에는 그 외부 표면으로부터 반경 방향 외측으로 연장되는 환형의 둥근 돌출부(38a)가 제공된다. 시일의 절두 원추 부분(42)의 자유 단부는 방사상으로 리브의 둥근 돌출부(38a)와 접촉하게 된다.
상기 예에서, 상부 베어링 캡(14)은 또한 시일(19), 즉 시일의 힐(19a)를 향해 축 방향으로 연장되는 환형 리브(44)를 포함하고, 시일로부터 이격된 상태로 유지된다. 선택적으로, 리브(44)는 시일(19)과 마찰 접촉하게 될 수 있다. 리브(44)는 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14a)으로부터 연장된다. 리브(44)는 반경 방향 부분(14a)의 하면(17)으로부터 돌출된다. 상기 예에서, 반경 부분(14a)은 단차 형상을 갖는다.
리브(44)는 상부 베어링 캡의 외부 스커트(14c) 사이, 그리고 구름 베어링(18), 시일의 절두 원추 부분(42) 및 하부 지지 캡의 리브(38) 사이에 반경 방향으로 위치된다. 리브(44)는 하부 지지 캡(16)을 축 방향으로 향하는 하부 표면(참조되지 않음)을 갖는다. 하부 표면은 하부 지지 캡(16)의 최상면을 형성하는 리브(38)의 상부 표면에 대해 아래로 축 방향으로 오프셋된다. 리브(44) 외부 시일의 립(19b)에 대해 반경 방향으로 내측으로 오프셋된다.
상부 베어링 캡의 리브(44)는 외부 스커트(14c)와 구름 베어링(18) 사이에 방사상으로 배열된 수직 장벽을 형성한다. 리브(44)에 의해, 구름 베어링(18)에 도달하는 이물질의 수는 더욱 제한된다.
이전 예에서, 외부 시일(19)는 방사상 간섭 끼워 맞춤에 의해 하부 지지 캡(16)에 고정된다. 외부 시일은 방사상 간섭 끼워 맞춤이 아닌 다른 수단으로 고정될 수 있다. 예를 들어, 외부 시일은 구름 베어링(18)과 하부 지지 캡(16) 사이에서 축 방향으로 유지될 수 있다.
다른 변형에서, 외부 시일(19)는 임의의 다른 적절한 수단, 예를 들어 접착, 오버 몰딩, 클리핑, 용접 등에 의해 하부 지지부(16)에 고정될 수 있다.
동일한 부품에 동일한 참조가 주어진 도 5에 도시된 예에서, 장치는 예를 들어 접착 또는 오버 몰딩에 의해 하부 지지 캡(16)에 고정된 외부 시일(46)를 포함한다. 도시된 예에서, 시일(46)은 하부 지지 캡의 반경 방향 부분(28)의 상부면에 대해 축 방향으로 장착된다.
시일(46)에는 하부 지지 캡(16)에 고정된 환형 힐(46a)이 제공된다. 힐(46a)은 하부 지지 캡의 반경 방향 부분(28)의 상부면에 대해 지지된다.
시일(46)에는 또한 힐(46a)로부터 돌출하고 상부 베어링 캡(14)을 향해 연장하는 환형 탄성 밀봉 립(46b)이 제공된다. 밀봉 립(46b)은 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14a) 및 외부 스커트를 향해 연장된다. 밀봉 립(46b)은 힐(19a)로부터 외측으로 그리고 위쪽으로 비스듬하게 연장된다. 밀봉 립(46b)은 외측으로, 즉 구름 베어링(18)의 반대쪽으로 배향된다.
립(46b)은 도 5에 도시된 상기 립의 자유 상태에서 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14a)으로부터 축 방향으로 이격된 채로 유지된다. 립(46b)은 미로(labyrinth) 형이다. 립(46b)은 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14a)으로부터 축 방향으로 약간 떨어져 위치된다. 환형 축 방향 갭(48)은 립(46b)과 반경 방향 부분(14a) 사이에 형성된다. 예를 들어, 축 방향 갭(48)은 2mm 미만일 수 있고, 예를 들어 1mm와 1.4mm 사이, 특히 1,2mm로 구성될 수 있다.
립(46b)은 또한 자유 상태에서 상부 베어링 캡의 외부 스커트(14c)로부터 방사상으로 이격된 상태로 유지된다. 립(46b)과 외부 스커트(14c) 사이에 환형 방사상 갭(참조되지 않음)이 형성된다.
자유 상태에서, 립(46b)은 하부 지지 캡(16)과 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14a) 사이에 존재하는 축 방향 공간을 부분적으로 폐쇄한다.
립(46b)은 탄성이다. 도시된 예에서, 립(46b)은 축 방향으로 탄성이다.
앞선 예들에 개시된 시일(19)과 유사하게, 외부 시일의 립(46b)은 탄성적으로 변형될 수 있고 수압과 같은 미리 결정된 유체 압력 하에서 상부 베어링 캡(14)에 접촉할 수 있다. 이 예에서, 립(46b)은 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14a)에 대해 탄성적으로 변형된다. 예를 들어, 미리 결정된 유체 압력은 립(46b)이가요성 재료로 제조된 경우 107 MPa와 5 * 107 MPa 사이에 포함될 수 있거나, 립(46b)이 강성 재료로 제조된 경우 1010 MPa에서 5 * 1010 MPa 사이에 포함될 수 있다.
변형된 상태에서, 립(46b)은 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14a)과 마찰 접촉하게 된다. 립(46b)과 상부 베어링 캡(14) 사이의 마찰 접촉은 축 방향이다. 립(46b)의 변형된 상태에서, 축 방향 간극(48)은 폐쇄된다. 변형된 상태에서, 립(46)은 상부 베어링 캡의 외부 스커트(14c)로부터 방사상으로 이격된 상태로 유지된다. 변형된 상태에서, 립(46b)은 하부 지지 캡(16)과 상부 베어링 캡의 반경 부분(14a) 사이에 존재하는 축 방향 공간을 완전히 폐쇄한다.
이 예에서, 하부 지지 캡(16)은 상부 베어링 캡의 외부 스커트(14c)를 향해 연장되는 환형 플랜지(49)를 더 포함하는 한편 외부 스커트로부터 반경 방향으로 이격된 채로 유지된다. 보다 일반적으로, 플랜지(49)는 상부 베어링 캡(14)으로부터 이격된 상태로 유지된다. 플랜지(49)는 하부 지지 캡의 반경 방향 부분(28)으로부터 외측으로 돌출된다. 플랜지(49)는 반경 방향 부분(28)의 외부 표면으로부터 외측으로 연장된다. 플랜지(49)는 반경 방향으로 연장된다. 시일의 힐(46a)는 하부 지지 캡의 플랜지(49)에 대해 축 방향으로 지지된다.
시일(46)은 예를 들어 성형에 의해 하나의 부분으로 만들어진다. 시일(46)은 천연 또는 합성 고무 또는 열가소성 엘라스토머(TPE)와 같은 유연한 재료로 만들어 질 수 있다. 선택적으로, 시일(46)은 예를 들어 폴리옥시메틸렌(POM) 또는 폴리아미드(PA)로 만들어진 강성 재료로 만들어 질 수 있다.
동일한 부품에 동일한 참조가 주어진 도 6에 도시된 예에서, 장치는 예를 들어 접착 또는 오버 몰딩에 의해 하부 지지 캡(16)에 고정된 외부 시일(50)를 포함한다. 도시된 예에서, 시일(50)은 반경 방향 부분(28)의 상부면 및 하부 지지 캡의 플랜지(49)에 대해 축 방향으로 장착된다.
이 예에서, 상부 베어링 캡(14)은 또한 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14a)으로부터 축 방향으로 연장되는 환형 리브(52)를 포함한다. 리브(52)는 반경 방향 부분(14a)의 하면(17)으로부터 돌출된다. 리브(52)는 상부 베어링 캡의 외부 스커트(14c) 사이와 구름 베어링(18) 사이에 반경 방향으로 위치한다.이 예에서, 리브(52)는 시일(50)로부터 이격된 채로 유지된다. 선택적으로, 리브(52)는 시일 50.
시일(50)에는 하부 지지 캡(16)에 고정된 환형 힐(50a)이 제공된다. 힐(50a)은 반경 방향 부분(28)의 상부면 및 하부 지지 캡의 플랜지(49)를 지지한다.
시일(50)에는 또한 힐(50a)로부터 돌출하고 상부 베어링 캡(14)을 향해 연장하는 환형 탄성 밀봉 립(50b)이 제공된다. 립(50b)은 힐(50a)로부터 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14a)을 향해 축 방향으로 돌출한다. 상부 베어링 캡의 리브(52)는 립(50b)에 대해 내측으로 반경 방향으로 오프셋된다.
립(50b)에는 반경 방향 부분(14a) 및 상부 베어링 캡의 외부 스커트를 향해 연장되는 비스듬한 자유 팁(50c)이 제공된다. 팁(50c)은 비스듬하게 바깥 쪽과 위쪽으로 연장된다. 팁(50c)은 외측으로, 즉 구름 베어링(18)의 반대쪽으로 배향된다.
립의 팁(50c)은 도 6에 도시된 상기 립의 자유 상태에서 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14a)으로부터 축 방향으로 이격된 상태로 유지된다. 립의 팁(50c)은 래비 린스 타입이다. 팁(50c)은 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14a)으로부터 축 방향으로 약간 떨어져 위치된다. 환형 축 방향 갭(54)은 팁(50c)과 반경 방향 부분(14a) 사이에 형성된다. 예를 들어, 축 방향 갭(54)은 2mm 미만일 수 있고, 예를 들어 1mm와 1.4mm 사이, 특히 1,2mm로 구성될 수 있다.
팁(50c)은 또한 자유 상태에서 상부 베어링 캡의 외부 스커트(14c)로부터 방사상으로 이격된 상태로 유지된다. 선단(50c)과 외부 스커트(14c) 사이에 환형 반경 갭(참조되지 않음)이 형성된다.
자유 상태에서, 립의 팁(50c)은 하부 지지 캡(16)과 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14a) 사이에 존재하는 축 방향 공간을 부분적으로 폐쇄한다.
팁(50c)은 탄성이다. 도시된 예에서, 팁(50c)은 축 방향으로 탄성이다.
이 예에서, 외부 시일의 립의 팁(50c)은 또한 수압과 같은 미리 결정된 유체 압력 하에서 상부 베어링 캡(14)의 반경 방향 부분(14a)에 대해 탄성적으로 변형되고 접촉하도록 구성된다. 예를 들어, 미리 정해진 유체 압력은 립(50b)이 가요성 재료로 제조된 경우 107 MPa와 5 * 107 MPa 사이에 포함될 수 있고, 립(50b)이 강성 재료로 제조된 경우 1010 MPa와 5 * 1010 MPa 사이에 포함될 수 있다.
변형된 상태에서 팁(50c)은 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14a)과 마찰 접촉하게 된다. 팁(50c)과 상부 베어링 캡(14) 사이의 마찰 접촉은 축 방향이다. 립(50d)의 변형된 상태에서, 축 방향 간극(54)은 폐쇄된다. 변형된 상태에서, 팁(50c)은 상부 베어링 캡의 외부 스커트(14c)로부터 방사상으로 이격된 상태로 유지된다. 변형된 상태에서, 립의 팁(50c)은 하부 지지 캡(16)과 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14a) 사이에 존재하는 축 방향 공간을 완전히 폐쇄한다.
선택적으로 또는 조합하여, 변형된 상태에서, 립(50b)은 상부 베어링 캡의 리브(52)와 반경 방향으로 마찰 접촉할 수 있다.
이 예에서, 시일(50)에는 힐(50a)로부터 돌출하고 상부 베어링 캡(14)을 향해 연장하는 하나의 추가 환형 밀봉 립(50d)이 추가로 제공된다. 립(50d)은 힐(50a)에서 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14a)을 향해 축 방향으로 돌출한다. . 립(50b)은 칼라(50d)를 방사상으로 둘러싼다. 상부 베어링 캡의 리브(52)는 시일의 립(50b, 50d)을 한정하는 반경 방향 공간 내부에서 축 방향으로 연장된다.
립(50d)에는 반경 방향 부분(14a)을 향해 연장하는 비스듬한 자유 팁(50e)이 제공된다. 팁(50e)은 비스듬하게 바깥 쪽 및 위쪽으로 연장된다. 도시된 예에서, 팁(50e)은 미로 유형이다. 선택적으로, 팁(50e)은 마찰 유형일 수 있다. 립(50b)은 상부 베어링 캡의 하부 지지 캡(16)과 외부 스커트(14c) 사이로 유입되는 유체 흐름에 대해 립(50d)으로부터 상류에 위치한다.
시일(50)는 예를 들어 성형에 의해 하나의 부품으로 만들어진다. 시일(50)은 천연 또는 합성 고무 또는 열가소성 엘라스토머(TPE)와 같은 유연한 재료로 만들어 질 수 있다. 선택적으로, 시일(50)는 예를 들어 폴리옥시메틸렌(POM) 또는 폴리아미드(PA)로 제조되는 강성 재료로 제조될 수 있다.
도시된 예에서, 외부 시일(19, 46 또는 50)는 하부 지지 캡(16)에 고정된다. 선택적으로 외부 시일(19)는 상부 베어링 캡(14)에 고정될 수 있다. 다른 변형에서, 외부 시일은 하부 지지 캡(16)과 구름 베어링 사이, 또는 상부 베어링 캡과 구름 베어링 사이에 축 방향으로 유지될 수 있다. .
도시된 예에서, 장치는 구름 베어링(18)과 상부 베어링 캡의 외부 스커트(14c) 사이에 방사상으로 배열된 외부 시일(19, 46 또는 50)만을 포함한다. 선택적으로, 장치는 구름 베어링(18)과 상부 베어링 캡의 내부 스커트(14b) 사이에 반경 방향으로 배열된 내부 시일을 더 포함할 수 있다.
도시된 예에서, 스러스트 베어링 장치는 한 열의 볼이 제공된 앵귤러 콘택트 구름 베어링을 포함한다. 스러스트 베어링 장치는 다른 유형의 구름 베어링, 예를 들어 4 개의 점 접촉을 갖는 베어링 및/또는 적어도 2 열의 볼을 갖는 베어링을 포함할 수 있다. 장치의 구름 베어링은 롤러와 같은 다른 유형의 구름 요소를 포함할 수 있다. 다른 변형에서, 장치의 베어링은 또한 구름 요소가 없고 두 개의 링이 제공되거나 하나의 링만 제공되는 슬라이딩 베어링일 수 있다.

Claims (10)

  1. 하부 지지 캡(16), 상부 베어링 캡(14) 및 상기 캡들 사이에 배열된 하나 이상의 베어링(18)을 포함하고, 상부 베어링 캡(14)은 하부 지지 캡(16)을 반경 방향으로 둘러싸는 외부 스커트(14c)를 포함하는 서스펜션 스러스트 베어링 장치에 있어서,
    상기 장치는 상부 베어링 캡의 베어링(18)과 외부 스커트(14c) 사이에 반경 방향으로 적어도 부분적으로 위치된 외부 시일(19; 46; 50)를 더 포함하고, 상기 외부 시일(19; 46; 50)에는 하부 지지 캡(16) 및 상부 베어링 캡(14) 중 하나를 향해 연장되는 적어도 탄성 밀봉 립(19b; 46b; 50b)이 제공되며, 상기 탄성 밀봉 립(19b; 46b; 50b)은 자유 상태에서 상기 캡(14)으로부터 이격된 상태로 유지되고 탄성적으로 변형될 수 있으며 상기 탄성 밀봉 립에 가해지는 미리 결정된 유체 압력 하에서 상기 캡(14)에 접할 수 있는 것을 특징으로 하는 서스펜션 스러스트 베어링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 외부 시일(19; 50)에는 상기 캡(14)을 향해 연장하는 적어도 하나의 추가 밀봉 립(19c; 50d)이 추가로 제공되고, 상기 탄성 밀봉 립(19b; 50b)은 상부 베어링의 하부 지지 캡(16)과 외부 스커트(14c) 사이로 유입되는 유체 흐름에 대해 상기 추가 밀봉 립(19c; 50d)으로부터 상류에 위치하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 스러스트 베어링 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 적어도 하나의 환형 방사상 갭(40)이 자유 상태에 있는 외부 시일의 상기 캡(14)과 상기 탄성 밀봉 립(19b) 사이에 형성되고, 상기 환형 방사상 갭(40) 변형된 상태에서 상기 탄성 밀봉 립(19b)에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 스러스트 베어링 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 환형 반경 방향 갭(40)은 상부 베어링 캡의 외부 스커트(14c)와 외부 시일의 상기 탄성 밀봉 립(19b) 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 스러스트 베어링 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 적어도 하나의 환형 축 방향 갭(48; 54)이 자유 상태에 있는 외부 시일의 상기 캡(14)과 상기 탄성 밀봉 립(46b; 50b) 사이에 형성되고, 상기 환형 축 방향 갭(48; 54)은 변형된 상태에서 상기 탄성 밀봉 립(46b; 50b)에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 스러스트 베어링 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 환형 축 방향 갭(48; 54)은 외부 시일의 상기 탄성 밀봉 립(46b; 50b)과 외부 스커트(14c)를 연장하는 상부 베어링 캡의 반경 방향 부분(14a) 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 스러스트 베어링 장치.
  7. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡(14)은 외부 시일(19; 46; 50)을 향해 축 방향으로 연장되는 적어도 하나의 환형 리브(44; 52)를 포함하고, 상기 리브(44; 52)는 상부 베어링 캡의 외부 스커트(14c)와 베어링(18) 사이에 반경 방향으로 위치하며 외부 시일의 탄성 밀봉 립(19b, 46b, 50b)에 대해 반경 방향 내측으로 오프셋되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 스러스트 베어링 장치.
  8. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 시일(19; 46; 56)는 다른 캡(16)에 고정되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 스러스트 베어링 장치.
  9. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 시일의 적어도 탄성 밀봉 립(19b; 46b; 50b)은 탄성 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 스러스트 베어링 장치.
  10. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 시일(19; 46; 50)에는 상기 탄성 밀봉 립(19b; 46b; 50b)으로부터 돌출하는 환형 힐(19a; 46a; 50a)이 제공되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 스러스트 베어링 장치.
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