盒式密封件、尤其是用於機動車的車輪軸承裝置的盒式密封件的製作方法
2023-05-15 13:24:21
盒式密封件、尤其是用於機動車的車輪軸承裝置的盒式密封件的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種盒式密封件、尤其是用於機動車的車輪軸承裝置的盒式密封件，其包括第一環和第二環(3，4)，所述第一環和所述第二環具有近似L形的橫截面，其中第一環和第二環(3，4)的軸向部段(3a，4b)以及徑向部段(3b，4a)近似彼此平行地定向，使得形成內腔(6)，設置在第一環(3)上的密封裝置(5)朝第二環(4)的方向接合在所述內腔中，並且在第二環(4)的軸向部段(4b)和第一環(3)的徑向部段(3b)之間構成有間隙(9)，其中固定設置的附加元件(7，22)在第二環(3)的軸向部段(4b)的背離內腔(6)的一側上延伸並且附加元件(7，22)朝第一環(3)的徑向部段(3b)的方向以超出部(16)突出於第二環(4)的軸向部段(4b)。為了說明具有高的密封作用的且儘管如此需要小的結構空間的盒式密封件，附加元件(7，22)的突出於第二環(4)的軸向部段(4b)的超出部(16)具有朝第二環(4)的方向下傾的斜面(17)，其中斜面(17)與第一環(3)的徑向部段(3b)形成間隙(9)，並且超出部(16)優選以無唇的方式構成。
【專利說明】盒式密封件、尤其是用於機動車的車輪軸承裝置的盒式密封件
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種盒式密封件、尤其是用於機動車的車輪軸承裝置的盒式密封件，其包括第一環和第二環，所述第一環和所述第二環具有近似L形的橫截面，其中第一環和第二環的軸向部段以及徑向部段近似彼此平行地定向，使得形成內腔，設置在第一環上的密封裝置朝第二環的方向接合在所述內腔中，並且在第二環的軸向部段和第一環的徑向部段之間構成有間隙，其中編碼器在第二環的軸向部段的背離內腔的一側上延伸，以及本發明還涉及一種車輪軸承裝置。
【背景技術】
[0002]盒式密封件用於密封用於轎車或載重汽車的車輪軸承並且保護車輪軸承的滾動體腔免受從外部進入的水、汙物等的影響。
[0003]如在圖1中示出的已知的盒式密封件I具有兩個具有近似L形橫截面的環3和4，其中環3和4的軸向部段以及環3和4的徑向部段近似彼此平行地定向。在此，環3和4形成內腔6。密封裝置5硫化在第一環3上，所述密封裝置的密封唇5a、5b、5c在內腔6中在朝第二環4的方向上延伸。在第二環4的軸向部段上安置柱形的編碼器7，所述編碼器包圍軸向部段的自由端部8。第一環3的徑向部段的自由端部在此與編碼器7的包圍第二環4的軸向部段的自由端部8的端部形成間隙9。通過這種構型，尤其編碼器7的外直徑的這種構型，在編碼器7旋轉時不實現汙水的回流效應，使得由於間隙9的幾何形狀，盒式密封件的密封性是不足夠的。
[0004]在圖2中示出如同樣已知的盒式密封裝置2，其中編碼器7在第二環4的軸向部段的端部上具有所謂的雙聯軸結構件，所述雙聯軸結構件帶有兩個指向第一環4的徑向部段方向的唇7a、7b。所述結構件儘管通過旋轉編碼器7實現所進入的汙水的回流，但是需要擴大的徑向安裝空間。
【發明內容】
[0005]因此，本發明基於下述目的:提出一種盒式密封件，所述盒式密封件在車輪軸承的結構空間不改變的情況下允許改進的密封作用。
[0006]根據本發明，所述目的通過下述方式實現:編碼器朝第一環的徑向部段的方向擴展超過第二環的軸向部段並且在該區域中具有朝第二環的方向下傾的斜面，其中斜面與第一環的徑向部段形成間隙。由於優化的輸入間隙幾何性質，在保持車輪軸承的尺寸的情況下實現汙水的回流效應。能夠利用在車輪軸承的轉動運動中出現的離心力來避免積水的形成，因為通過斜面造成的液體聚積得到流出的可能性。因此抑制汙物進入到盒式密封系統中。
[0007]有利地，編碼器類似環形地構成，其中編碼器比第二環的軸向部段更寬。斜面因此能夠以簡單的方式方法在編碼器環的一側上實現。
[0008]在一個設計方案中，編碼器的斜面伸入到內腔中。通過超過軸向部段的斜面伸入到第一環和第二環之間的內腔中來優化間隙幾何形狀，而對於盒式密封件進而對於車輪軸承裝置而言不再需要結構空間。
[0009]在一個變型形式中，編碼器的斜面與第二環的軸向部段的背離內腔的一側封閉，其中斜面在第二環的軸向部段附近具有環形的凹部。該凹部形成汙染物的收集溝槽，所述收集溝槽在盒式環的迴轉部上經過向外突出的斜面。
[0010]在一個實施方式中，編碼器在擴展超過第二環的軸向部段的區域中具有雙聯軸結構件(Twin-AchsausfUhrung),所述雙聯軸結構件形成環形的凹部。經由環形的凹部可靠地防止汙染物進入到盒式密封件的內腔中。
[0011]本發明的另一改進形式涉及一種盒式密封件、尤其是用於機動車的車輪軸承裝置的盒式密封件，其包括第一環和第二環，所述第一環和所述第二環具有近似L形的橫截面，其中第一環和第二環的軸向部段以及徑向部段近似彼此平行地定向，使得形成內腔，設置在第一環上的密封裝置朝第二環的方向接合在所述內腔中，並且在第二環的軸向部段和第一環的徑向部段之間構成有間隙，其中固定設置的附加元件在第二環的軸向部段的背離所述內腔的一側上延伸並且附加元件朝第一環的徑向部段的方向以超出部突出於第二環的軸向部段。在在車輪軸承的結構空間不改變的情況下允許密封作用改進的盒式密封件中，附加元件的突出於第二環的軸向部段的超出部具有朝第二環的方向下傾的斜面，其中斜面與第一環的徑向部段形成間隙，並且超出部優選以無唇的方式構成。能夠利用在車輪軸承的轉動運動中出現的離心力來避免積水的形成，因為通過斜面造成的液體聚積能得到流出的可能性。由此抑制汙物進入到盒式密封系統中。
[0012]有利地，附加元件的超出部包圍第二環的軸向部段的端部，其中斜面伸入到內腔中。由於超過軸向部段的超出部的斜面伸入到第一環和第二環之間的內腔中，所以優化間隙幾何形狀，而對於盒式密封件進而對於車輪軸承裝置而言不再需要結構空間。
[0013]在一個設計方案中，附加元件的超出部的斜面臺階式構成。通過斜面的這種臺階式構成方案形成類似迷宮的部段。通過該迷宮裝置，間隙的進入區域敞開到徑向向外引導的環形腔中，所述環形腔實現汙染物的收集和回流功能。汙染物的回流通過在車輪軸承轉動運動時出現的離心力引起。
[0014]在一個變型形式中，附加元件的超出部的斜面與第二環的軸向部段的背離內腔的一側封閉，其中斜面在第二環的軸向部段附近具有環形的凹部。該凹部形成用於汙染物的收集溝槽並且能夠在盒式環的迴轉部上經過向外突出的斜面。因此被可靠地防止汙染物進入到盒式密封件的內腔中。
[0015]在一個改進形式中，第一環的徑向部段具有在附加元件的超出部上方的軸向延伸部，所述軸向延伸部優選以與第二環的軸向部段近似在同一個平面內的方式伸展。間隙通過該軸向延伸向外敞開，使得通過所形成的漏鬥形開口簡化位於間隙中的汙水的回引。
[0016]有利地，附加元件構成為密封件。所述密封件和設置在第一環上的密封裝置能夠由相同的材料構成進而極其成本適宜地製造。
[0017]替選地，附加元件構成為編碼器。所述編碼器與轉速傳感器共同作用，藉助於所述轉速傳感器由於在車輪軸承上的設置能夠確定車輪的轉速。通過將編碼器設置在盒式密封件上，最佳地使用車輪軸承的結構空間關係。因此能夠取消為了設置編碼器而擴大用於車輪軸承的結構空間。
[0018]有利地，編碼器由含有鐵磁材料的密封材料構成。因此，成本適宜地硫化在盒式密封件的第二環上的密封件僅須設有相應的鐵磁材料，由此能夠簡單地製造編碼器。
[0019]根據本發明的車輪軸承裝置、尤其是用於機動車的車輪軸承裝置包括根據在本申請中描述的特徵中的至少一個特徵的盒式密封件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]本發明允許大量的實施方式。根據在附圖中示出的圖詳細闡明其中的一個。
[0021]其示出:
[0022]圖1示出根據現有技術的第一盒式密封件，
[0023]圖2示出根據現有技術的第二盒式密封件，
[0024]圖3示出用於具有根據本發明的盒式密封件的第一實施方式的車輪軸承裝置的滾動軸承的原理圖，
[0025]圖4示出根據本發明的盒式密封件的不同的實施方式。
【具體實施方式】
[0026]相同的特徵用相同的附圖標記標識。
[0027]在圖3中示出滾動軸承10，其使用在機動車中的車輪軸承裝置中。滾動軸承10具有固定的外環11和兩個彼此鄰接的可運動的內環12a、12b。在外環11和內環12a、12b之間設置有保持架13,所述保持架包含滾動體14,所述滾動體構成為球。滾動軸承10配設有呈盒式密封件15形式的密封設備，所述密封設備防止水和汙物進入到滾動軸承10中。
[0028]在圖4a至4e中示出盒式密封件的不同的實施方式。在此，在圖4a中示出的盒式密封件相應於如在圖3中示出的盒式密封件。圖4a的盒式密封件15由兩個具有L形橫截面的環3和4構成，其中第一環3的軸向部段3a分別平行於第二環4的軸向部段4b定向。相對置的第一環3的徑向部段3b和第二環4的徑向部段4a與環3、4的軸向部段3a或4b共同形成用油脂填充的內腔6，其中所述第一環的徑向部段和第二環的徑向部段同樣平行地設置。密封裝置5的密封唇5a、5b、5c伸入到所述內腔6中，所述密封裝置硫化在第一環3上。所述密封唇5a、5b和5c在此朝第二環4的方向延伸並且不僅徑向地也軸向地定向。在第二環4的軸向部段4b上在背離內腔6的一側上沿所述內腔的縱向擴展設置有編碼器7，所述編碼器通過第二環4來承載。編碼器7與沒有進一步示出的傳感器裝置一起作用，以便能夠以電子的方式測量通過滾動軸承10支承的構件的轉速。因此，在車輪軸承裝置中例如確定車輪轉速。在ABS、ASR和/或ESP應用中進一步處理該車輪轉速(ABS =防抱死系統、ASR =驅動防滑系統、ESP =車身電子穩定系統)。
[0029]在此，編碼器7由也能夠用於製成密封裝置5的密封材料製成，但其中具有下述區別:鐵磁材料被添加給編碼器7的密封材料，因此，編碼器7用作為用於轉速傳感器的信號發生器。編碼器7沿著第二環4的軸向部段4b延伸超過所述軸向部段並且具有無唇的超出部16，所述超出部具有朝向盒式密封件15的內腔6的方向下傾的斜面17。在當前的圖4a中，超出部16包圍第二環4的軸向部段4b。第一環3具有軸向延伸部3c，所述軸向延伸部遠離第二環4的軸向部段4b指向地以直角連接於第一環3的徑向部段3b。在此，延伸部3c能夠優選地構成為由板構成的第一環3的向上彎邊。
[0030]在此，編碼器7的斜面17近似與環3的軸向延伸部3c和徑向部段3b之間的折彎部3d相對置並且在此與第一環3 —起形成間隙9。如節流部那樣作用的間隙9阻止:汙物由於在車輪軸承的動態條件下入射束在斜面17上偏轉而直接進入。通過汙染物的偏轉，由於滾動軸承10基於其旋轉運動而產生的離心力，能夠避免汙染物堆積或者將所述汙染物向外運送。間隙9的幾何形狀尤其適合於使用在車輪軸承的結構空間關係狹小、而同時設有轉速傳感器的區域中，而對於間隙9的設計方案不需要額外的結構空間，所述間隙可靠地引起汙水在編碼器7旋轉時的回流效應。
[0031]圖4b中的盒式密封件19與圖4a的區別在於:編碼器7的超出部16具有臺階部18。因此，間隙9以迷宮件的形式構成，所述間隙可靠地防止髒汙和汙物進入到滾動軸承10中。藉助於該臺階部18，防止汙水進入到盒式密封件19的內腔6中的迷宮件成形為，使得進入的汙水出現多次偏轉並且藉助於離心力確保汙水的回流。
[0032]圖4c示出盒式密封件20，其中第二環4的軸向部段4b相對於第一環3的軸向延伸部3c稍微朝內腔6的方向移動。在此，密封件22硫化在軸向部段4b上，所述密封件由相應於密封裝置5的材料的材料構成。密封件22具有超出部16，所述超出部的斜面17終止於第二環4的軸向部段4b的端部8之前並且在該端部8附近具有環形的槽21。該環形的槽21以近似直接對置於第一環3的軸向延伸部3c和徑向部段3b之間的折彎部3d的方式設置。在此，環形的槽21收集汙水並且防止所述汙水進入到盒式密封件20的內腔6中。通過該設置可靠地抑制汙物顆粒和液體進入到滾動軸承10的內部區域中。
[0033]在圖4d中示出的盒式密封件23中，編碼器7再次硫化在第二環4的軸向部段4b上，所述編碼器同樣具有用於收集汙水的環形的槽21。即使在所述盒式密封件23中，編碼器7的超出部16突出於軸向部段4a的端部並且朝第一環3的軸向延伸部3c的方向伸展，由此形成間隙9。
[0034]盒式密封件24的另一實施方式在圖4e中示出，其中編碼器7的超出部16被拉出超過第二環4的軸向部段4b的端部如此遠，使得所述超出部近似平行於第一環3的軸向延伸部3c伸展。通過抬高超出部16來延長間隙9，由此存在更大的面積來偏轉落入的汙水，以便基於由滾動軸承10的轉動運動引起的離心力而防止所述汙水進入到滾動軸承10的外環和內環11、12a、12b之間的中間腔中。不考慮編碼器7的超出部16在第二環4的軸向部段4b的端部8上的搭接並且利用環形的槽21，以便將不能夠直接地從盒式密封件24中運送出的汙水收集在所述環形槽21中並且在稍後的時間點回流。
[0035]基於盒式密封件15、19、20、23、24的所闡釋的設計方案可行的是，執行汙水從滾動軸承10的可靠回流，而對於盒式密封件15、19、20、23、24而言不需要額外的結構空間。
[0036]附圖標記列表
[0037]I 盒式密封件
[0038]2 盒式密封件
[0039]3 環
[0040]3a環3的軸向部段
[0041]3b環3的徑向部段
[0042]3c環3的延伸部
[0043]3d環3的折彎部
[0044]4環
[0045]4a環4的徑向部段
[0046]4b環4的軸向部段
[0047]5密封裝置
[0048]5a密封唇
[0049]5b密封唇
[0050]5c密封唇
[0051]6內腔
[0052]7編碼器
[0053]7a唇
[0054]7b唇
[0055]8環4的軸向部段的自由端部
[0056]9間隙
[0057]10滾動軸承
[0058]11外環
[0059]12a內環
[0060]12b內環
[0061]13保持架
[0062]14滾動體
[0063]15盒式密封件
[0064]16超出部
[0065]17斜面
[0066]18臺階部
[0067]19盒式密封件
[0068]20盒式密封件
[0069]21環形槽
[0070]22密封件
[0071]23盒式密封件
[0072]24盒式密封件
【權利要求】
1.一種盒式密封件、尤其是用於機動車的車輪軸承裝置的盒式密封件，所述盒式密封件包括第一環和第二環(3，4)，所述第一環和所述第二環具有近似L形的橫截面，其中所述第一環和所述第二環(3，4)的軸向部段(3a，4b)以及徑向部段(3b，4a)近似彼此平行地定向，使得形成內腔(6)，設置在所述第一環(3)上的密封裝置(5)朝所述第二環(4)的方向接合在所述內腔中，並且在所述第二環⑷的軸向部段(4b)和所述第一環(3)的徑向部段(3b)之間構成有間隙(9)，其中編碼器(7)在所述第二環(3)的軸向部段(4b)的背離所述內腔(6)的一側上延伸， 其特徵在於，所述編碼器(7)朝所述第一環的徑向部段(3b)的方向擴展超過所述第二環(4)的軸向部段(4b)並且在該區域中具有朝所述第二環(4)的方向下傾的斜面(17)，其中所述斜面(17)與所述第一環(3)的徑向部段(3b)形成所述間隙(9)。
2.根據權利要求1所述的盒式密封件，其特徵在於，所述編碼器(7)類似環形地構成，其中所述編碼器(7)比所述第二環(4)的軸向部段(4b)更寬。
3.根據權利要求1或2所述的盒式密封件，其特徵在於，所述編碼器(7)的斜面(17)伸入到所述內腔(6)中。
4.根據權利要求1、2或3所述的盒式密封件，其特徵在於，所述編碼器(7)的斜面(17)與所述第二環(4)的所述軸向部段(4b)的背離所述內腔(6)的一側封閉，其中所述斜面(17)在所述第二環(4)的軸向部段(4b)附近具有環形的凹部(21)。
5.根據權利要求1、2或3所述的盒式密封件，其特徵在於，所述編碼器(7)在擴展超過所述第二環(4)的軸向部段(4b)的區域中具有雙聯軸結構件，所述雙聯軸結構件形成環形的凹部。
6.一種盒式密封件、尤其是用於機動車的車輪軸承裝置的盒式密封件，所述盒式密封件包括第一環和第二環(3，4)，所述第一環和所述第二環具有近似L形的橫截面，其中所述第一環和所述第二環(3，4)的軸向部段(3a，4b)以及徑向部段(3b，4a)近似彼此平行地定向，使得形成內腔(6)，設置在所述第一環(3)上的密封裝置(5)朝所述第二環(4)的方向接合在所述內腔中，並且在所述第二環⑷的軸向部段(4b)和所述第一環(3)的徑向部段(3b)之間構成有間隙(9)，其中固定設置的附加元件(7，22)在所述第二環(3)的軸向部段(4b)的背離所述內腔(6)的一側上延伸，並且所述附加元件(7，22)朝所述第一環(3)的徑向部段(3b)的方向以超出部(16)突出於所述第二環(4)的軸向部段(4b)， 其特徵在於，所述附加元件(7，22)的突出於所述第二環(4)的軸向部段(4b)的超出部(16)具有朝所述第二環(4)的方向下傾的斜面(17)，其中所述斜面(17)與所述第一環(3)的徑向部段(3b)形成所述間隙(9)，並且所述超出部(16)優選以無唇的方式構成。
7.根據權利要求6所述的盒式密封件，其特徵在於，所述附加元件(7，22)的所述超出部(16)包圍所述第二環(4)的軸向部段(4b)的端部(8)，其中所述斜面(17)伸入到所述內腔(6)中。
8.根據權利要求6或7所述的盒式密封件，其特徵在於，所述附加元件(7，22)的所述超出部(16)的所述斜面(17)臺階式構成。
9.根據權利要求6所述的盒式密封件，其特徵在於，所述附加元件(7，22)的所述超出部(16)的所述斜面(17)與所述第二環⑷的軸向部段(4b)的背離所述內腔(6)的一側封閉，其中所述斜面(17)在所述第二環(4)的軸向部段(4b)附近具有環形的凹部(21)。
10.根據上述權利要求6至9中的至少一項所述的盒式密封件，其特徵在於，所述第一環⑶的徑向部段(3b)具有在所述附加元件(7，22)的所述超出部(16)上方的軸向延伸部(3c)，所述軸向延伸部優選以與所述第二環(4)的軸向部段(4b)近似在同一個平面內的方式伸展。
11.根據上述權利要求6至10中的至少一項所述的盒式密封件，其特徵在於，所述附加元件(7，22)構成為密封件(22)。
12.根據上述權利要求6至11中的至少一項所述的盒式密封件，其特徵在於，所述附加元件(7，22)構成為編碼器(7)。
13.根據權利要求12所述的盒式密封件，其特徵在於，所述編碼器(7)由含有鐵磁材料的密封材料構成。
14.一種車輪軸承裝置、尤其是用於機動車的車輪軸承裝置，具有根據權利要求1至13中的任一項所述的盒式 密封件(15，19，20，23，24)。
【文檔編號】F16C41/00GK104053934SQ201380005557
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年1月17日 優先權日:2012年3月22日
【發明者】亞歷山大·黑普, 威廉·沃爾特 申請人:舍弗勒技術有限兩合公司