具有密封裝置的輪轂軸承組件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種輪轂軸承組件(10)具有外部環(huán)(20)、具有凸緣(32)用于車(chē)輪安裝的內(nèi)部環(huán)(30)，凸緣(32)形成在軸向內(nèi)部方向突起且具有內(nèi)部圓柱形表面(37)的環(huán)形凸起(36)；密封裝置(50)，安裝到外部環(huán)(20)，具有朝向凸緣(32)延伸的非接觸軸向唇緣(61)，且具有與環(huán)形凸起(36)的圓柱表面(37)一起提供迷宮密封的自由端部分(62)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有密封裝置的輪穀軸承組件
[0001]本發(fā)明涉及一種具有密封裝置的輪轂軸承組件。特別地，該組件具有轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)且作用為可轉(zhuǎn)動(dòng)地將車(chē)輛車(chē)輪安裝在車(chē)輛的懸架上，且包括:
[0002]徑向且固定的外部軸承環(huán)，
[0003]徑向內(nèi)部軸承環(huán)，繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)可轉(zhuǎn)動(dòng)且提供徑向向外延伸以安裝車(chē)輪的凸緣；
[0004]密封裝置，安裝到外部環(huán)且具有多個(gè)朝向內(nèi)部環(huán)延伸的彈性密封唇。
[0005]以上通用型軸承組件例如從EP0286151A2、EP1128078A2、EP1803948A1是已知的。
[0006]在W02012/019803A1中公開(kāi)了一種輪轂軸承組件，其中密封裝置與安裝到滾動(dòng)環(huán)上的轉(zhuǎn)動(dòng)罩或拋油環(huán)相關(guān)。
[0007]通常，汽車(chē)工業(yè)必須滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的關(guān)于減少燃料消耗和廢氣排放的需求。
[0008]本發(fā)明旨在提供一種裝備有密封裝置的輪轂軸承組件，密封裝置一方面保證了高水平的與外界隔絕的密封，且同時(shí)導(dǎo)致當(dāng)該組件的環(huán)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由密封件產(chǎn)生的摩擦扭矩的減少。也希望減少制造成本和組件的部件數(shù)量。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，以上和其它目的和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)具有權(quán)利要求1所提出的特征的輪轂軸承組件來(lái)實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中限定了優(yōu)選實(shí)施例。
[0010]現(xiàn)在將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選的但非限制性的輪轂軸承組件的實(shí)施例，其中:
[0011]圖1是具有密封裝置的輪轂軸承組件的第一實(shí)施例在軸向截面的部分視圖；
[0012]圖2是圖1中該組件的一部分的放大視圖；
[0013]圖3是圖2的細(xì)節(jié)的進(jìn)一步放大視圖；
[0014]圖4和5是具有密封裝置的輪轂軸承組件的兩個(gè)另外的實(shí)施例在軸向截面的部分視圖。
[0015]首先參考圖1和2，輪轂軸承組件整體由10表示，試圖可轉(zhuǎn)動(dòng)地將車(chē)輪(未示出)安裝到車(chē)輛上。該組件10具有轉(zhuǎn)動(dòng)的中心軸線(xiàn)X并包括外部軸承環(huán)20，內(nèi)部軸承環(huán)30，和多個(gè)滾動(dòng)元件40、在這個(gè)例子中是球，其插入外部環(huán)20和內(nèi)部環(huán)30之間。外部環(huán)20是固定環(huán)，其固定到車(chē)輛懸掛并提供至少一個(gè)在該環(huán)的徑向內(nèi)部表面上形成的徑向外部滾道21。貫穿本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)，表示位置和方向的術(shù)語(yǔ)和表達(dá)，例如“徑向的”和“軸向的”可以參考輪轂軸承組件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)X來(lái)理解。
[0016]內(nèi)部環(huán)30是轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，其具有布置在相對(duì)于滾道21同軸的內(nèi)部位置的徑向內(nèi)部滾道31。內(nèi)部環(huán)30形成從車(chē)外側(cè)例如從車(chē)輛的軸向外側(cè)徑向向外延伸的凸緣32。凸緣32具有允許安裝車(chē)輛車(chē)輪的連接裝置11。典型地，連接裝置可以包括徑向穿過(guò)凸緣以容納各個(gè)車(chē)輪緊固螺栓的多個(gè)螺紋孔11。輪轂軸承組件，在圖中僅僅部分示出，通常包括兩排滾動(dòng)元件40和40a，根據(jù)本身已知的布置，其不需要在這里更詳細(xì)地描述。
[0017]在凸緣32和外部軸承環(huán)20之間具有間隙G，其必須與外界隔絕地密封以便防止諸如水、灰塵、泥之類(lèi)的污染物進(jìn)入軸承的內(nèi)部并由滾動(dòng)元件40的滾動(dòng)引起惡化表面。為了這個(gè)目的，這里提供了一種密封裝置50，其安裝到外部軸承環(huán)20上并具有多個(gè)朝向內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)30延伸的密封唇緣，如在之后描述的。[0018]密封裝置50包括環(huán)形的金屬插入件51，其固定到面向凸緣32的外部環(huán)20的端部，和彈性材料的環(huán)形密封件52,其與金屬插入件51整體形成,例如通過(guò)硫化。墊圈52在無(wú)形變的條件下示出。
[0019]金屬插入件51整個(gè)具有大致L形軸向截面，優(yōu)選通過(guò)折疊和修剪鋼板元件實(shí)現(xiàn)。插入件51包括圓柱部分53，其在外部環(huán)20的圓柱端部的表面22的周?chē)粡?qiáng)制地與徑向干涉面固定，和大致徑向部分54,為盤(pán)形的形式,其在徑向內(nèi)部方向從圓柱部分53的端部55延伸。
[0020]盤(pán)形或徑向部分54的徑向最外面的長(zhǎng)度56近鄰?fù)獠凯h(huán)20的徑向表面23布置。第二徑向最里面的部分57徑向向內(nèi)超越外部環(huán)20突起并朝向輪轂軸承組件的可轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)部環(huán)30延伸。
[0021 ] 可轉(zhuǎn)動(dòng)凸緣環(huán)30具有滾道31，且鄰近它的是面向徑向外部方向的軸向圓柱表面33。圓柱表面33連接到環(huán)形表面部分34，在軸向內(nèi)側(cè)布置在凸緣32的底部。環(huán)形表面34連接到徑向表面部分35，其徑向地或橫向地相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)X延伸且相對(duì)于環(huán)形表面部分34位于徑向外部位置。
[0022]凸緣32形成在軸向內(nèi)部方向突起且具有徑向內(nèi)部表面37的環(huán)形凸起36，具有圓柱形或截錐形，在徑向內(nèi)部方向上朝向轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)X。圓柱形或截錐形表面37連接到徑向表面部分38，其在一個(gè)實(shí)施例中可以相對(duì)于徑向表面部分35凹進(jìn)，因此提供了面向密封裝置50的環(huán)形槽39。
[0023]環(huán)形凸起36具有端表面36a，相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)x大致為徑向或橫向，面向軸承的軸向內(nèi)部部分。優(yōu)選地，端表面36a形成尖的邊緣36b，與圓柱表面或截錐形錐體37成大致90。。
[0024]標(biāo)記為41的是在徑向外部位置相對(duì)于環(huán)形凸起36由凸緣32的軸向內(nèi)側(cè)形成的徑向表面部分。環(huán)形凸起穿過(guò)環(huán)形表面42過(guò)渡到徑向表面41。
[0025]墊圈52具有第一軸向接觸唇緣60，其從密封件的徑向內(nèi)部端部分58徑向延伸且滑動(dòng)地接觸環(huán)形表面34或凸緣32的徑向表面35。另一個(gè)非接觸的徑向唇緣66從徑向內(nèi)部端延伸到圓柱形表面33。
[0026]第二非接觸軸向唇緣61朝向凸緣32延伸并具有實(shí)現(xiàn)與凸緣32無(wú)接觸迷宮密封的自由端部分62。唇緣61的自由端部分62具有優(yōu)選的圓柱形或輕微的截錐形表面63，從內(nèi)側(cè)徑向延伸且同軸地面向襯墊36的表面37，以便與該表面合作以產(chǎn)生特定有效的迷宮密封。
[0027]在所示實(shí)施例中，唇緣61的自由端部分62分為兩部分，以便形成兩個(gè)獨(dú)自在徑向外部方向和軸向外部方向延伸的兩個(gè)突起邊緣64、65。這兩個(gè)邊緣64、65的第一邊緣64具有圓柱形或截錐形63表面，第二邊緣65面向凹進(jìn)凸緣的徑向表面38。便利地，唇緣的自由端部分62容納在環(huán)形槽39內(nèi)以便優(yōu)化迷宮密封的效果。
[0028]細(xì)長(zhǎng)的同軸面向表面37和63的形狀是有利的，因?yàn)槠錄Q定了這兩個(gè)表面之間的管道為具有環(huán)形截面的狹窄的圓柱形或截錐形通道或間隙67。通道67在軸向延伸，其增強(qiáng)了迷宮密封的作用。迷宮密封進(jìn)一步通過(guò)以下事實(shí)加強(qiáng)，即非接觸軸向唇緣61的自由端部分62至少部分容納在環(huán)形槽39內(nèi)。因此，提供了彎曲路徑，致使污染物(水、灰塵、泥)經(jīng)過(guò)唇緣61進(jìn)入特別困難。[0029]當(dāng)內(nèi)部環(huán)30相對(duì)于外部環(huán)20轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，表面42的環(huán)形方便了水在其達(dá)到唇緣61的區(qū)域之前的排出。接觸唇緣60對(duì)污染物提供了額外的阻礙。此外，非接觸徑向唇緣66限定了兩個(gè)腔室68和69，其中第一腔室68在軸承的內(nèi)側(cè)且第二腔室69由兩個(gè)唇緣60、61和凸緣32的表面34、35包圍。兩個(gè)腔室68、69可以通過(guò)不同類(lèi)型的潤(rùn)滑油脂填充。徑向唇緣66防止兩種不同類(lèi)型的油脂之間的接觸和混合。
[0030]如圖3所示，邊緣36b優(yōu)選相對(duì)于表面63布置在軸向內(nèi)部位置，以便水和其他污染物將不落入間隙67中。表面37可以是圓柱形或截頭圓錐體形。在其制成截頭圓錐體形的情況下，表面37優(yōu)選在軸向內(nèi)部方向?yàn)殄F形，以便防止沿表面37滑動(dòng)的水穿過(guò)間隙67。
[0031]不受密封裝置的唇緣的摩擦影響的環(huán)30和凸緣32的表面不需要特別高水平的機(jī)械磨光以最小化表面粗糙度。凸緣的表面34和35僅僅是提供的密封唇緣靠著滑動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)界面。例如，這些表面可能經(jīng)受研磨處理。凸緣32的其它表面，朝向軸向內(nèi)側(cè)(或車(chē)內(nèi)側(cè))，不需要特別高的磨光度，因此沒(méi)有對(duì)它們施加滑動(dòng)接觸。因此，槽39、襯墊36的表面和環(huán)形表面41，可以簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)動(dòng)而不研磨?？梢灶A(yù)期的是該組件不需要構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)的反向面(已知為拋油環(huán))的傳統(tǒng)的防護(hù)物。這減少了部件和相應(yīng)的安裝和制造成本。
[0032]由于單一接觸或滑動(dòng)唇緣的提供，因滑動(dòng)引起的摩擦減少到最小。
[0033]在所示實(shí)施例中，槽39由圓柱形或截錐形表面37、凹進(jìn)的徑向表面38、和在軸向內(nèi)部方向成錐形的表面38a包圍，以便增加迷宮密封的效率。優(yōu)選地，表面37和38通過(guò)第一徑向連接表面37a連接，表面38和38a通過(guò)第二徑向連接表面38b連接。
[0034]圖4示出了另一個(gè)實(shí)施例，其中唇緣61的自由端部分62不分成兩部分，且形成提供同軸地面向環(huán)形凸起36的表面37的圓柱形或截錐形表面63的單一邊緣。
[0035]本發(fā)明不限于附圖中所示密封裝置的特定幾何形狀。例如，如圖5所示，彈性密封件52可以形成另一個(gè)非接觸唇緣59，其朝向內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)件30的凸緣32延伸。
[0036]盡管在前述詳細(xì)地說(shuō)明中已經(jīng)公開(kāi)了幾個(gè)具體實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)注意的是大量變型可以如所示的不同地布置。還應(yīng)當(dāng)注意的是具體實(shí)施例僅僅是示意性的例子，且不旨在限制該范圍、應(yīng)用或布置。相反，附圖和前述詳細(xì)說(shuō)明將為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供實(shí)施本發(fā)明的方便指導(dǎo)，應(yīng)當(dāng)理解的是各種變化可以在所公開(kāi)元件的功能和布置上做出，而不脫離附加權(quán)利要求及其法律等同物闡述的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地將車(chē)輪安裝到車(chē)輛上的輪轂軸承組件(10)，該組件具有轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)(X)且包括: 徑向外部固定軸承環(huán)(20)； 徑向內(nèi)部軸承環(huán)(30)，其是繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)可轉(zhuǎn)動(dòng)的且提供在徑向外部方向延伸的凸緣(32)用于安裝車(chē)輪； 多個(gè)滾動(dòng)元件(40)，插入在該外部(20)和內(nèi)部(30)環(huán)之間； 密封裝置(50)，安裝到外部環(huán)(20)且具有多個(gè)朝向該內(nèi)部環(huán)(30)延伸的彈性密封唇緣； 其特征在于: 該凸緣(32)形成在軸向內(nèi)部方向突起且提供面向該轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)(X)的徑向內(nèi)部圓柱或截錐形表面(37)的環(huán)形凸起(36)，并且 該密封裝置(50)的至少一個(gè)彈性密封唇緣是非接觸軸向唇緣(61)，其朝向該凸緣(32)軸向延伸且與該環(huán)形凸起(36)的該徑向內(nèi)部表面(37) —起無(wú)接觸地提供實(shí)施迷宮密封的自由端部分(62)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的輪轂軸承組件，其特征在于該自由端部分(62)至少部分無(wú)接觸地容納在環(huán)形槽(39)內(nèi)，該環(huán)形槽形成在該凸緣(32)的表面中，該表面面向軸向內(nèi)部方向且通過(guò)該環(huán)形凸起(36)綁定在徑向外側(cè)，通過(guò)形成在該凸緣(32)內(nèi)的凹進(jìn)表面(38)綁定在軸向外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的輪轂軸承組件，其中內(nèi)部環(huán)(30)形成鄰近具有環(huán)形表面部分(34)的該凸緣(32)的底部部分的滾道(31);該組件的特征在于該凹進(jìn)表面(38)形成在徑向表面部分(35)，其位于徑向外部位置且過(guò)渡到環(huán)形表面部分(34)，并且該凹進(jìn)表面(38)位于該環(huán)形凸起(36)和該環(huán)形表面部分(34)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的輪轂軸承組件，其特征在于該密封裝置(50)包括單個(gè)彈性密封接觸唇緣(60)，其滑動(dòng)地接觸該環(huán)形表面部分(34)或該徑向表面部分(35)，且所述表面部分(34、35)研磨。
5.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的輪轂軸承組件，其特征在于該非接觸軸向唇緣(61)的該自由端部分(62)提供同軸地在該凸起(36)的該徑向內(nèi)部圓柱形或截錐形表面(37)內(nèi)軸向延伸的圓柱形或截錐形表面(63)，以便與該凸起的表面形成在橫向截面具有環(huán)形形狀的軸向延伸間隙(67)，以便實(shí)施迷宮密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的輪轂軸承組件，其特征在于該環(huán)形凸起(36)在軸向內(nèi)部方向超越非接觸唇緣(61)的圓柱形或截錐形表面(63)突起。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6任意一項(xiàng)的輪轂軸承組件，其特征在于該非接觸軸向唇緣(61)的該自由端部分(62)分為兩部分，以便形成兩個(gè)突起邊緣出4、65)，分別在徑向外部方向和軸向外部方向延伸，其中這兩個(gè)突起邊緣(64、65)的第一個(gè)(64)提供該圓柱形或截錐形表面(63)，而這兩個(gè)突起邊緣出4、65)的第二個(gè)(65)面向該凸緣(32)的該凹進(jìn)的徑向表面(38)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的輪轂軸承組件，其特征在于該環(huán)形凸起(36)提供端表面(36a),大致橫向于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)(X),該端表面(36a)指向軸向內(nèi)部方向且與圓柱形或截錐形表面(37)形成大約90°的尖的邊緣(36b)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的輪轂軸承組件，其特征在于該凸緣(32)具有相對(duì)于該環(huán)形凸起(36)在徑向外部位置處形成在該凸緣(32)的軸向內(nèi)側(cè)上的徑向表面部分 (41)且該環(huán)形凸起(36)穿過(guò)環(huán)形表面(42)過(guò)渡到徑向表面(41)。
【文檔編號(hào)】F16C33/76GK103542004SQ201310394787
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月9日
【發(fā)明者】D·達(dá)克, F·莫雷洛, A·塞拉菲尼 申請(qǐng)人:Skf公司