輪轂組件的密封裝置制造方法
【專利摘要】一種輪轂組件(2)的密封裝置(1,11)，設(shè)置有滾動(dòng)軸承(3)，所述密封裝置設(shè)置有屏障(6,16)，其被裝配在軸承(3)的外圈(4)，并且設(shè)有環(huán)形圓柱壁(61,161)，其具有內(nèi)部橫向表面(62,162)，內(nèi)部橫向表面沿著所述外圈(4)的凸緣(41)的外部橫向表面(42)壓配合，所述內(nèi)部橫向平面(62,162)示出相應(yīng)的內(nèi)徑(Di)，并且所述外部橫向表面(42)示出相應(yīng)的外徑(De)；并且一個(gè)靜態(tài)密封元件(7,17)受限于所述屏障(6,16)；內(nèi)徑(Di)和外徑(De)之間的干涉與屏障厚度的比值在0.22到0.5的范圍之間；內(nèi)部橫向表面(62,162)與外部橫向表面(42)之間的連接長度(L，L′)等于或大于5mm；并且外部橫向表面(42)的外徑(De)與連接長度(L，L′)的比值在1到1.19的范圍之間。
【專利說明】輪轂組件的密封裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輪轂組件的密封裝置。
[0002]本發(fā)明特別適合于，但不僅僅適合于車輛輪轂組件，其設(shè)置有滾動(dòng)軸承，用于從動(dòng)輪。在這類應(yīng)用中，軸承內(nèi)圈被裝配在輪軸上，其傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)至所述輪，而所述軸承外圈被裝配在靜止轂上，例如汽車懸架轂。作為一示例，不失去完整性，本說明書將參考這樣一種應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0003]作為從動(dòng)輪的應(yīng)用，其沿軸承軸線方向無一穿槽軸，此類所述的密封裝置為一軸對(duì)稱杯狀，以便包裹所述軸承外圈。由于所述軸承外圈是靜止的，此類裝置完成一靜止密封，其保護(hù)所述軸承避免任何環(huán)境污染物(水、泥，雜物等等)。
[0004]一般來說，密封裝置包括一基本上為杯狀的金屬屏障，通過壓裝操作將其裝配在所述滾動(dòng)軸承外圈的凸緣上。尤其，所述屏障包括一環(huán)形圓柱壁，其內(nèi)部橫向平面通過所述的壓裝操作與軸承內(nèi)圈的凸緣的外部橫向平面連接。而在前述實(shí)施例中，所述密封裝置被設(shè)計(jì)為僅通過與軸承連接來確保其功能，在目前已知的實(shí)施例中，所述密封裝置帶有一金屬屏障，其被穩(wěn)定安裝一彈性密封元件，其外部包裹屏障并且?guī)в幸桓郊漭喞衫硐氲拈L時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，其突起在軸向方向上并在所述軸承內(nèi)部，因此實(shí)現(xiàn)一密封唇。
[0005]文件EP 2 466 161 Al公開一種軸承/轂單元用于一種機(jī)動(dòng)車輪，其設(shè)有一靜止軸承外圈和一軸承內(nèi)圈，其與無任何密封裝置的外圈型腔一起限定；一種編碼器安排在型腔內(nèi)部并安裝在內(nèi)圈外部；以及一種由非鐵磁材料制作的保護(hù)罩并且其被安裝在所述外圈上，用于保護(hù)編碼器和閉合的型腔；此處被設(shè)置一靜態(tài)密封元件，其被連接至所述保護(hù)罩的外邊緣。
[0006]文件DElO 2006 040776 Al公開一種滾動(dòng)軸承，其中一基座是圓錐的形式用于所述密封元件的圓柱部分。
[0007]目前金屬屏障和軸承外圈的凸緣的幾何結(jié)構(gòu)，尤其是裝配后，用于兩組件壓裝平面的干涉和同樣平面的連接長度，引起密封裝置的環(huán)形圓柱壁為一典型的圓錐形狀。此類現(xiàn)象影響密封質(zhì)量。事實(shí)上，組件耐力測試的最終結(jié)果顯示水分滲入百分比增加并達(dá)到一不可接受值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明以實(shí)現(xiàn)用于輪轂組件的密封裝置為目的，其沒有如上所述的不便。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，描述一種輪轂組件的密封裝置，所述輪轂組件設(shè)置有滾動(dòng)軸承以及密封裝置，所述密封裝置具有如所附獨(dú)立權(quán)利要求所述的特性。
[0010]通過優(yōu)化密封裝置的屏障與軸承外圈之間的連接長度和干涉，有利的是將環(huán)形圓柱壁的圓錐形狀幾乎減小到零是可行的，這有利于實(shí)現(xiàn)靜態(tài)密封。
[0011]優(yōu)選和/或特別有利的是，本發(fā)明的其它實(shí)施例根據(jù)所附的從屬權(quán)利要求進(jìn)行描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]通過參考示出一些非限制性實(shí)例的附圖來描述本發(fā)明，SP:
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明所述的帶有密封裝置的輪轂組件的部分截面圖；
[0014]圖2是根據(jù)第一實(shí)施例的圖1中密封裝置的截面圖；
[0015]圖3是圖2的細(xì)節(jié)圖，其示出所述密封裝置的壓配合表面和一部分的彈性唇部；
[0016]圖4是所述軸承外圈的一部分截面圖，并且特別示出了其凸緣，此處所述密封裝置是壓配合；
[0017]圖5是根據(jù)一可替換實(shí)施例的圖1中密封裝置的截面圖；以及
[0018]圖6是圖5的細(xì)節(jié)圖，其示出所述密封裝置的壓配合表面和一部分的彈性唇部。

【具體實(shí)施方式】
[0019]參照圖1所示，附圖標(biāo)記I指的是用于輪轂組件2的整個(gè)的密封裝置。輪轂組件2設(shè)置有滾動(dòng)軸承3，滾動(dòng)軸承包括外圈4和內(nèi)圈5和諸如滾珠的多個(gè)滾動(dòng)元件4'，所述外圈與軸承3自身的旋轉(zhuǎn)軸線A同軸,所述內(nèi)圈5與外圈4同軸。
[0020]根據(jù)本發(fā)明并參照圖2和圖3，所述密封裝置I包括屏障6，其被裝配在軸承3的外圈4上。所述屏障6基本上為杯形并且其包括環(huán)形圓柱壁61 (帶有內(nèi)部橫向表面62)和大致的徑向圓形壁63，其穩(wěn)定的安裝在環(huán)形圓柱壁61上，所述圓形壁63是屏障6的底端。所述密封裝置還包括靜態(tài)密封元件7，基本上形狀為環(huán)形筒。所述靜態(tài)密封元件7外部受限于屏障6并且是環(huán)形圓柱壁71。所述靜態(tài)密封元件7優(yōu)選由彈性材料制成并且采用公知方法穩(wěn)定地安裝至屏障6，例如硫化。所述靜態(tài)密封元件7軸向突出超過環(huán)形圓柱壁61的端面64，呈現(xiàn)出環(huán)形圓柱唇部72的形狀。
[0021]參照圖4所示，所述軸承外圈4具有凸緣41，其被第一外部橫向表面42，前端環(huán)形表面43以及內(nèi)部橫向表面44限定。所述凸緣41是外圈4在其上壓配合密封裝置I的一部分。所述凸緣41的外部輪廓在軸向上與第二外部橫向表面45連續(xù)，第二外部橫向表面45的直徑大于第一外部橫向表面42的直徑。表面42和45彼此通過半徑為R的圓形連接部46連接。
[0022]如圖1所示，所述密封裝置I的裝配通過將屏障6以干涉的方式連接到所述外圈4的凸緣41上來實(shí)現(xiàn)，所述干涉被設(shè)置在凸緣41的第一外部橫向表面42的外徑De與屏障6的圓柱環(huán)狀壁61的內(nèi)部橫向表面62的內(nèi)徑Di之間。所述屏障6在凸緣41上的壓配合操作通過停止屏障圓形壁63的內(nèi)部表面65抵靠在凸緣41的前端環(huán)形表面43來實(shí)現(xiàn)。連接長度L由所述屏障6的環(huán)形圓柱壁61的長度來確定,換句話說,通過圓形壁63的內(nèi)部表面65與環(huán)形圓柱壁61的端面64之間的距離來確定。在裝配之后，密封元件7的唇部72被壓靠在凸緣41的表面，其被半徑為R的圓形連接部46限制，并且所述唇部將提供適合的密封力。
[0023]為了核實(shí)本發(fā)明的主要結(jié)果，即壓配合后屏障6的環(huán)形圓柱壁61的圓錐形狀的減小，實(shí)驗(yàn)研究已顯示如果屏障6的圓柱環(huán)狀壁61的內(nèi)部橫向表面62的直徑Di與凸緣41的第一外部橫向表面42的直徑De之間的干涉使得干涉/屏障厚度的比值的范圍在0.22到0.5之間；內(nèi)部橫向表面62與外部橫向表面42之間的連接長度L等于或大于5mm ;所述外部橫向表面42的外徑De與連接長度L的比值范圍在I到1.19之間，可以實(shí)現(xiàn)這樣的結(jié)果O
[0024]以這種方式操作，所述環(huán)形圓柱壁61的圓錐形狀達(dá)到幾乎為零的數(shù)值，這對(duì)于軸承密封在其整個(gè)使用壽命中是有利的。
[0025]根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，總是以提高所述密封裝置的性能為目標(biāo)，可能的是增加壓縮強(qiáng)度，所述唇部72由凸緣41的靜態(tài)密封元件7得到，尤其是被所述圓形連接部46所限定的表面。
[0026]此外，總是在所述唇部72上增加壓縮強(qiáng)度，這有利于定位通過凸緣41的圓形連接部46所限制的表面，在某種程度上所述密封唇部發(fā)生適當(dāng)?shù)淖冃?，施加于所述唇?2上的力增加并且因此在此區(qū)域的接觸壓力也增加。這可以通過設(shè)計(jì)半徑為R的圓形連接部46的中心與凸緣41的前端環(huán)形表面43之間的距離D來實(shí)現(xiàn)，從而此距離等于或大于5mm。
[0027]最后，在裝配后并且因此在一個(gè)壓縮狀態(tài)時(shí)，以所述唇部72在圓形連接部46上的定位為目的，優(yōu)選地是，距離D (如前所述，圓形連接部46與凸緣41的前端環(huán)形平面43之間的距離)與屏障6的環(huán)形圓柱壁61的連接長度L之間的比值在I到1.19范圍之間。
[0028]根據(jù)本發(fā)明所述的密封裝置的另一實(shí)施例如圖5所示并且細(xì)節(jié)如圖6所示。在這些附圖中，密封裝置11包括屏障16，在此實(shí)施例中基本上也為杯形，并且屏障16包括環(huán)形圓柱壁161，其設(shè)置有內(nèi)部橫向表面162和大致徑向圓形壁163，其穩(wěn)定的安裝在所述環(huán)形圓柱壁161上，所述圓形壁163作為屏障16的底端。此實(shí)施例的特殊之處在于所述環(huán)形圓柱壁161設(shè)置有端部突出部164，其在徑向外部方向上彎曲。
[0029]還有在此實(shí)施例中，所述密封裝置11還包括靜態(tài)密封元件17，其基本上為環(huán)形圓柱形。所述靜態(tài)密封元件17外部受限于屏障16并且是環(huán)形圓柱壁171。所述靜態(tài)密封元件17最好采用彈性材料制作并且采用公知的方法穩(wěn)定的安裝至屏障16，例如硫化。所述靜態(tài)密封元件17軸向突出超過環(huán)形圓柱壁161的端部突出部164，呈現(xiàn)出環(huán)形圓柱唇部172的形狀。
[0030]密封裝置11的組件與密封裝置I相同:所述密封裝置11的裝配通過以干涉的方式連接屏障16在外圈4的凸緣41上來實(shí)現(xiàn)，并且所述干涉被設(shè)置在凸緣41的第一外部橫向表面42的外徑De與屏障16的圓柱環(huán)狀壁161的內(nèi)部橫向表面162的內(nèi)徑Di之間。屏障16在凸緣41上的壓配合操作通過停止屏障圓形壁163的內(nèi)部表面165抵靠在凸緣41的前端環(huán)形表面43來實(shí)現(xiàn)。連接長度L'通過屏障16的環(huán)形圓柱壁161的長度來確定，換句話說，通過圓形壁163的內(nèi)部表面165與環(huán)形圓柱壁161的端部突出部164的前緣166之間的距離來確定。裝配后，所述密封元件17的唇部172被壓縮抵靠在凸緣41的表面，其由半徑為R的圓形連接部46限制，并且所述唇部將提供適合的密封力。
[0031]并且對(duì)于本實(shí)施例，在裝配之后，如果屏障16的圓柱環(huán)狀壁161的內(nèi)部橫向表面162的直徑Di與凸緣41的第一外部橫向表面42的直徑De之間的干涉使得干涉/屏障厚度的比值在0.22到0.5的范圍之間；所述內(nèi)部橫向表面162與外部橫向表面42之間的連接長度L'等于或大于5mm ;所述外部橫向表面42的外徑De與連接長度L'的比值在I到1.19的范圍之間，屏障16的環(huán)形圓柱壁161的圓錐形狀幾乎等于O。
[0032]同樣于所述密封裝置1，為了提高密封裝置11的性能，可能的是增加壓縮強(qiáng)度，唇部172由所凸緣41的靜態(tài)密封元件17得到，尤其是通過制作更硬的唇部172。
[0033]此外，總是在所述唇部172上增加壓縮強(qiáng)度，有利的是定位通過凸緣41的圓形連接部46所限制的表面，在某種程度上，所述密封唇部適當(dāng)?shù)淖冃?，施加于所述唇?72上的力增加并且因此在此區(qū)域的接觸壓力也增加。這可以通過設(shè)計(jì)半徑為R的圓形連接部46的中心到凸緣41的前端環(huán)形平面43的距離D來實(shí)現(xiàn)，在某種程度上，此距離等于或大于5mm。
[0034]最后，在裝配后并且因此在一個(gè)壓縮狀態(tài)時(shí)，以所述唇部172在圓形連接部46上的定位為目的，有利的是，距離D (如前所述，圓形連接部46到凸緣41的前端環(huán)形平面43之間的距離)與屏障16的環(huán)形圓柱壁161的連接長度U的比值在I到1.19的范圍之間。
[0035]由于端部突出部164，所述密封裝置11的實(shí)施例允許獲得唇部172在圓形連接部46的表面上的更大的接觸壓力。
[0036]如上所述，除了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是存在大量的變化。還應(yīng)當(dāng)理解的是，示例性實(shí)施例或各示例性實(shí)施例僅僅是示例性的并且不以任何方式限制范圍、適用性或構(gòu)造。更準(zhǔn)確的說，前述總結(jié)和詳細(xì)描述將為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供用于實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的方便的路線圖，可以理解的是，不偏離如前面所述的范圍，在附加權(quán)利要求及其等同物中，可以對(duì)在示例性實(shí)施例中所描述的各元件的功能和設(shè)置做出多種改變。
【權(quán)利要求】
1.一種輪轂組件(2)的密封裝置(1，11)，該輪轂組件設(shè)置有滾動(dòng)軸承(3)，所述密封裝置包括: 屏障(6，16)，其被裝配在軸承(3)的外圈(4)上并且設(shè)置有環(huán)形圓柱壁(61，161)，該環(huán)形圓柱壁具有內(nèi)部橫向表面(62，162)，該內(nèi)部橫向表面沿著所述外圈(4)的凸緣(41)的外部橫向表面(42)壓配合，所述內(nèi)部橫向表面出2，162)示出相應(yīng)的內(nèi)徑(Di)，并且所述外部橫向表面(42)不出相應(yīng)的外徑(De);以及 靜態(tài)密封元件(7，17)，其受限于所述屏障(6，16)； 所述密封裝置(1，11)的特征在于: 內(nèi)徑(Di)和外徑(De)之間的干涉與屏障厚度的比值在0.22到0.5的范圍之間； 內(nèi)部橫向表面(62，162)與外部橫向表面(42)之間的連接長度(L, L1 )等于或大于5mm ；以及 外部橫向表面(42)的外徑(De)與連接長度(L，L')的比值在I到1.19的范圍之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封裝置，其特征在于，所述屏障(6)的內(nèi)部橫向表面(62)與外部橫向表面(42)之間的連接長度(L)等于所述屏障(6)的基本上為圓形壁(63)的內(nèi)部表面(65)與環(huán)形圓柱壁(61)的端面(64)之間的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封裝置，其特征在于，所述環(huán)形圓柱壁(161)設(shè)置有端部突出部(164)，其在向外徑向方向上彎折。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的密封裝置，其特征在于，所述內(nèi)部橫向表面(162)與所述外部橫向表面(42)之間的連接長度(L')通過基本上圓形壁(163)的內(nèi)部表面(165)與環(huán)形圓柱壁(161)的端部突出部(164)的前緣(166)之間的距離確定。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求其中之一所述的密封裝置，其特征在于，所述凸緣(41)的帶有半徑為(R)的圓形連接處(46)的中心與所述凸緣(41)的環(huán)形前端表面(43)之間的距離(D)等于或大于5mmο
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的密封裝置，其特征在于，所述距離(D)與連接長度(L')之間的比值在I到1.19的范圍之間。
【文檔編號(hào)】F16C33/78GK104343826SQ201410366639
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】D.達(dá)克, F.莫雷羅, A.塞拉菲尼 申請人:Skf公司