一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

车轮轴承装置的制作方法

2021-11-20 03:24:00 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及车轮轴承装置。


背景技术:

2.常规的车轮轴承装置主要包括用于与车身连接的外环构件、用于与车轮连接的轮毂构件、用于将轮毂构件可旋转地安装在外环构件中的轴承以及布置在外环构件与轮毂之间的间隙中的密封装置,以免污物进入轴承和油脂从轴承中泄露。在此,密封装置可以以不同方式设计。
3.常规的密封装置通常由包括多个密封唇的密封构件组成,其中密封构件通过金属插入件安装在外环构件上。为了减少车轮轴承装置中的摩擦损耗,常规的密封装置使用离心板(schleuderbleche),该离心板与密封唇一起用于提供具有低摩擦性能的动态密封。在此,常规的离心板大多附接至轮毂构件,其中存在水和污物渗透到轮毂的端面与离心板之间的轴向间隙中的风险。渗入轮毂的端面与离心板之间的轴向间隙中的水和污物会在轮毂构件上引起腐蚀,并伴随着轮毂构件的膨胀。另外,渗入的水和污物可能在寒冷条件下冻结,这也可能在轮毂构件和与其固定的离心板之间产生膨胀作用。上述的轮毂构件的膨胀和在可能的冻结情况下的膨胀作用包括以下效果:在车轮轴承装置的整个使用寿命上,离心板沿轴向方向朝着车辆的中心移位。替代地或附加地,由于轮毂或离心板本身热膨胀,离心板可在车轮轴承装置的整个使用寿命上沿轴向朝着车辆的中心移动。另外,在负载下,即在行驶时,在离心板与轮毂凸缘接触或直接布置在其附近的情况下,轮毂凸缘的变形也会在车轮轴承装置的整个使用寿命上导致离心板朝着车辆中心的轴向位移。由于包括用于密封唇的接触面或密封面的离心板沿车辆中心方向移动,因而离心板与密封唇之间的接触面或密封面在密封装置的使用寿命上发生变化。在车轮轴承装置中,接触面或密封面的改变或位移通常与密封功能的恶化以及在行驶时摩擦损耗的增加有关。
4.另外,在用于车轮轴承装置的常规密封装置中存在以下问题,即在负载下,即在行驶时的加热导致轴承中存在的空气热膨胀。在行驶时还通过/由于密封装置减少了常规车轮轴承装置产生的过压,从而在行驶后在车轮轴承装置冷却后,在轴承区域内产生了负压,导致吸入污物和水。
5.因此,本发明的目的是提供一种车轮轴承装置,特别是一种用于车轮轴承装置的密封装置,其一方面实现了可靠的密封,另一方面在较长的整个使用寿命上减少了车轮轴承装置的摩擦损耗。由于车轮轴承装置中的摩擦损耗是由车轮的旋转引起的,换言之,与车辆的行驶直接相关,因此通过本发明的车轮轴承装置的摩擦损耗的减少使得车辆的整体效率得以提高。


技术实现要素:

6.上述目的是通过独立权利要求的主题来实现的,优选的实施方式是从属权利要求的主题。
7.本发明的一方面涉及一种车轮轴承装置,包括:
8.‑
用于与车身连接的外环构件;
9.‑
用于与车轮连接的轮毂构件;以及
10.‑
密封装置,密封外环构件与轮毂构件之间的间隙,其中
11.轮毂构件包括面对外环构件的内部轴向轮毂端面和至少部分地布置在外环构件的径向内部的圆柱形轮毂部,
12.外环构件包括面对圆柱形轮毂部的径向外环内表面,
13.密封装置包括安装在轮毂构件上的轮毂密封构件、安装在外环构件上的外环密封构件,轮毂密封构件包括基本上刚性的离心环构件和布置在其上的弹性体轮毂密封结构,
14.所述外环密封构件包括基本上刚性的插入构件和布置在其上的弹性体外环密封结构,
15.离心环构件包括与圆柱形轮毂部连接的圆柱形轮毂安装部和基本上在径向平面上从轮毂部向外延伸的径向轮毂密封部,
16.插入构件包括与径向外环内表面连接的圆柱形外环安装部和基本上在径向平面上从外环构件向内延伸的径向外环密封部,
17.弹性体外环密封结构包括轴向外环密封唇,轴向外环密封唇基本上在轴向方向上在径向外环密封部和径向轮毂密封部之间延伸,并且接触径向轮毂密封部,
18.径向轮毂密封部与内部轴向轮毂端面在轴向方向上间隔开布置,以及
19.弹性体轮毂密封结构包括轴向轮毂密封唇,轴向轮毂密封唇基本上在轴向方向上在径向轮毂密封部与内部轴向轮毂端面之间延伸,并且接触内部轴向轮毂端面。
20.例如,配置成与车身连接的外环构件可以是至少部分地基本上为环形的外环构件。
21.轮毂构件的面对外环构件的内部轴向轮毂端面换言之就是轮毂构件的轮毂端面,其轴向向内或在车辆宽度方向上朝向轮毂构件上的车辆中心布置。
22.特别地,基本上在径向方向上在径向外环密封部与径向轮毂密封部之间延伸并且接触径向轮毂密封部的轴向外环密封唇可以动态地接触径向轮毂。换言之,轴向外环密封唇可例如配置为即使在车辆行驶时也不旋转,而与轴向外环密封唇接触的径向轮毂密封部可配置为在车辆行驶时随车轮或轮毂一起旋转,使得轴向外环密封唇在车辆行驶时在径向轮毂密封部上摩擦,由此会产生摩擦损耗。由于直接关系到轴向外环密封唇在用于车辆行驶的径向轮毂密封部上的可能的摩擦,因而车轮轴承装置或密封装置直接影响车辆的整体效率。
23.特别地,基本上在轴向方向上在径向轮毂密封部与内部轴向轮毂端面之间延伸并且接触内部轴向轮毂端面的轴向轮毂密封唇可以静态地接触内部轴向轮毂端面。换言之,轴向轮毂密封唇可例如配置为在车辆行驶时与车轮或轮毂一起旋转,而接触轴向轮毂密封唇的内部轴向轮毂端面也可配置为在车辆行驶时与车轮或轮毂一起旋转。如果轴向轮毂密封唇和内部轴向轮毂端面都配置成与车轮或轮毂一起旋转,则两者可以以相同的转速旋转,使得在轴向轮毂密封唇与内部轴向轮毂端面之间形成静态接触,由此不会在轴向轮毂密封唇与内部轴向轮毂端面之间出现摩擦或摩擦运动。
24.有利地,上述车轮轴承装置使得轴向轮毂密封唇能够防止污物、水和其他颗粒渗
透到离心环构件与轮毂之间的轴向间隙中。
25.另外,因为弹性体轮毂密封结构包括通过离心环构件安装在轮毂上的轴向轮毂密封唇,轴向轮毂密封唇可以配置成在车辆的车轮旋转时一起旋转。有利地,通过轴向轮毂密封唇的旋转,可通过离心作用将渗入外环构件与轮毂构件之间的污物、水和其他颗粒再次抛出。因此,根据本发明的车轮轴承装置有利地使得能够再次从车轮轴承装置去除不期望的颗粒、水或污物,特别是通过行驶车辆从自身或被动地去除。在行驶时从车轮轴承装置中被动地去除不期望的颗粒、水或污物可以有利地防止污物、水和其他颗粒渗入在离心环构件与轴向轮毂端面之间的轴向间隙中。通过避免污物、水和其他颗粒渗入到离心环构件与轴向轮毂端面之间的轴向间隙中,可以避免轮毂构件上的腐蚀和冷冻水在轮毂构件上的膨胀。这又可有利地防止离心环构件轴向向内或朝着车辆中心移位。另外,在离心环构件的径向轮毂密封部与内部轴向轮毂端面之间设置的轴向距离可以防止由于轮毂构件或离心环构件的热膨胀而在车轮轴承装置的整个使用寿命上使离心板在轴向方向上朝着车辆中心移位。另外,由于轮毂凸缘或内部轴向轮毂端面在负载下的变形,在离心环构件的径向轮毂密封部与内部轴向轮毂端面之间设置的轴向距离导致离心板在车轮轴承装置的整个使用寿命上在轴向方向上朝着车辆中心移位。然而,弹性体轮毂密封结构的轴向轮毂密封唇导致在负载下,即在行驶时,缓冲轮毂凸缘或轴向轮毂端面朝着离心板的变形。由于上述作用,又可以避免由离心环为轴向外环密封唇提供的接触表面或密封面或摩擦面改变或移位。通过保持由离心环构件提供的摩擦表面,在车轮轴承装置的使用寿命上,可以有利地防止在车轮轴承装置的整个使用寿命上增加摩擦损耗和在整个使用寿命上劣化车轮轴承装置的密封功能。
26.有利地,还可通过轴向轮毂密封唇防止水或污物渗入到离心环构件与轮毂构件之间的间隙中,特别是在轮毂安装部的区域中。特别地,可以防止水或污物进一步渗入车轮轴承装置的滚动体支承区域或滚动体布置区域。这可以进一步增加车轮轴承装置的使用寿命。车轮轴承装置的滚动体支承区域可以轴向地布置在密封装置的内侧上,也就是布置为在车辆宽度方向上相对于车辆中心进一步偏移。在车轮轴承装置的滚动体支承区域中可以布置滚动体,例如滚珠、圆锥辊或圆柱辊,以便在轮毂构件与外环构件之间传递径向力和/或轴向力,同时允许轮毂构件相对于外环构件的旋转。外环构件的滚动体支承区域可以包括用于滚动体的工作表面,并且可以与外环构件一体形成或作为单独的组件,例如以滚动轴承的外环构件的形式,布置在外环构件上。轮毂构件的滚动体支承区域可以包括用于滚动体的工作表面,并且可以与轮毂构件一体形成,或者作为单独的组件,例如以滚动轴承的内环的形式,布置在轮毂构件上。
27.另外,该装置包括基本上刚性的插入构件,该插入构件包括径向外环密封部,并且离心环构件同时包括径向轮毂密封部,从而可以配置包括迷宫式密封装置的密封装置,这一方面提供了可靠的密封,另一方面仅产生或带来很小的摩擦损耗。
28.在车轮轴承装置的示例性实施方式中,离心环构件的径向轮毂密封部可轴向地布置在插入构件的径向外环密封部的外部。换言之,离心环构件的径向轮毂密封部可以在车辆宽度方向上比插入构件的径向外环密封部更向外布置。在上述示例性实施方式中,轴向外环密封唇基本上在轴向方向上向外或在车辆宽度方向上向外延伸。
29.在替代的实施方式中,径向轮毂密封部可以在轴向方向上布置在径向外环密封部
的内部,由此,轴向外环密封唇也可以基本上在轴向方向上向内或在车辆宽度方向上向内延伸。
30.在示例性实施方式中,弹性体轮毂密封结构可通过硫化或通过在离心环构件上的硫化步骤布置在基本上刚性的离心环构件上。在其他替代实施方式中,弹性体轮毂密封结构可以通过粘合或其他安装方式布置在离心环构件上。弹性体轮毂密封结构可以在其整个表面上覆盖或在部分表面上覆盖离心环构件。在优选的实施方式中,特别地,圆柱形轮毂安装部在其径向内侧上没有弹性体轮毂密封结构,从而实现在轮毂构件上的刚性结合或连接。
31.在示例性实施方式中,弹性体外环密封结构可通过硫化或通过硫化步骤在插入构件上布置到基本上刚性的插入构件上。在其他替代实施方式中,弹性体外环密封结构可以通过粘合或其他安装方式布置在插入构件上。弹性体外环密封结构可以在整个表面上覆盖或在部分表面上覆盖插入构件。在优选的实施方式中,特别地,圆柱形外环构件固定部在其径向外侧上没有弹性体外环密封结构,从而实现在外环构件上的刚性结合或连接。
32.在下文中,重复使用各种术语,以下定义将有助于对术语的理解。
33.轴向方向:车轮轴承装置通常在部分或区域中设计为基本上为圆柱形或轮廓为空心的形状。轴向方向大致代表圆柱形轴或轮廓空心形状的轴,换言之,轴向方向仅与圆柱形轴线或轮廓空心形状的轴略有偏差。在车轮轴承装置的情况下,特别地,轴向方向可以基本上对应于车辆宽度方向。在轴向方向上向内或轴向向内是这样的方向,该方向从包括四个车轮的车辆开始,从车轮中心点沿着车轮轴线指向车辆中心的方向或者沿车辆宽度方向向内指向车辆。在轴向方向上向外或轴向向外是这样的方向,该方向从包括四个车轮的车辆的车轮开始,从车轮中心点沿着车轮轴线向外指向,或者在车辆宽度方向上朝着车辆向外指向。
34.径向方向:基于上述定义和描述的轴向方向,径向方向表示基本上垂直于轴向方向的方向。
35.轴向表面:轴向表面是指基本上垂直于轴线或轴向方向跨越的表面。轴向表面在此可以基本上沿着径向方向延伸或稍微偏离径向方向。
36.径向平面:径向平面类似于轴向表面,是指基本上垂直于轴线或轴向方向跨越的平面。径向平面可以基本上沿径向方向延伸,或者在轮廓上可以稍微偏离径向方向。
37.径向表面:径向表面是指基本上垂直于径向方向跨越的部件的表面,换言之,类似于圆柱形表面。径向表面可以基本上沿着恒定的半径延伸,或者在轮廓上以变化的半径延伸。
38.横截面:车轮轴承装置的横截面可以以不同的方式定义并且表示特定方向上的剖视图或观察方式,横截面可以例如基本上沿着车轮轴承装置的轴向方向或轴来定义,并且因此是指其表面被设计为使得车轮轴承装置的轴或轴向方向位于其中的一段。本车轮轴承装置通常以沿着车轮轴承装置的轴向方向或轴的横截面来描述。
39.本车轮轴承装置以示例方式参考外环构件进行描述,该外环构件配置成与车身连接,以便能够以旋转固定的方式安装在车身上。本车轮轴承装置的轮毂构件例如配置成能够可旋转地安装在外环构件中。作为将轮毂构件可旋转地安装在外环构件中的旋转轴承或滚动轴承没有限制,可以使用各种旋转轴承或滚动轴承或滑动轴承,例如球轴承、圆柱滚动
轴承、圆锥滚动轴承和其他轴承。
40.在替代实施方式中,外环构件可以可旋转地安装在车身上,并且轮毂构件可以不可旋转地安装在外环构件中。
41.在车轮轴承装置的优选实施方式中,弹性的轮毂密封结构可以包括径向的毂密封唇,其基本上在径向方向上在径向轮毂密封部与轮毂构件之间延伸并且接触、特别是静态地接触轮毂构件。
42.有利的是另一种布置的径向轮毂密封唇,其从弹性体轮毂密封结构基本上在径向方向上在径向轮毂密封部和轮毂构件之间延伸,并且静态接触轮毂构件,轮毂构件与轴向轮毂密封唇一起提供了优选的弹性体轮毂密封结构,该结构提供了特别可靠的保护,防止水、污物和其他颗粒进入离心环构件与轮毂构件或轮毂端面之间的轴向间隙。由于防止了污物、水和其他颗粒进入到离心环构件与轮毂构件或轮毂面之间的轴向间隙中,因此有利地避免了离心环构件轴向向内轴向移动。另外,通过防止或避免离心环构件向内或在车辆宽度方向上向内的轴向位移,实现了由离心环或布置在离心环构件上的弹性体轮毂密封结构提供的密封面在车轮轴承装置的整个使用寿命上保持恒定或基本上不变,并且因此摩擦损耗在车轮轴承装置的整个使用寿命上不会改变,特别地,不会增加,并且车轮轴承装置的密封功能不会在车轮轴承装置的使用寿命上劣化。
43.进一步有利的是,基本上在径向方向上在径向轮毂密封部与轮毂构件之间延伸并接触、特别是静态地接触轮毂构件的径向轮毂密封唇,允许进一步阻止通过轴向轮毂密封唇到达离心环构件和轮毂构件之间的轴向间隙的污物、水或其他颗粒。另外,在车辆行驶时,由于轮毂构件的旋转和由此产生的弹性体轮毂密封结构的旋转,进入轴向间隙并被径向轮毂密封唇保留的污物、水和其他颗粒可能通过离心作用径向向外抛出。经过轴向轮毂密封唇、进入轴向间隙的污物、水和其他颗粒的抛出可能又经过轴向轮毂密封唇。例如,轴向轮毂密封唇可以配置成,在污物、水和其他颗粒经过轴向轮毂密封唇进入轴向间隙的情况下,通过进入的污物、水和其他颗粒的离心作用,发生径向向外弹性变形,特别是在轴向轮毂端面的区域径向向外发生变形,从而在轴向轮毂密封唇与轮毂端面之间暂时形成细微的、优选为局部的轴向间隙。通过轴向轮毂密封唇径向向外的弹性变形以及在轴向轮毂密封唇与轮毂端面之间形成优选为局部的轴向间隙,进入的污物、水和其他颗粒可以再次从轴向间隙中离开,甚至在通过轴向轮毂密封唇进入轴向间隙之后。因此,在轮毂构件和离心环构件之间的轴向间隙中,可以提供特别优选的安全密封,而且是自清洁密封。
44.通过包括轴向轮毂密封唇和径向轮毂密封唇的弹性体轮毂密封结构的优选实施方式实现的上述效果,可以得到进一步加强。为此,在示例性的实施方式中,基本上在轴向方向上朝向轴向轮毂端面延伸的轴向轮毂密封唇例如可以配置为在朝向轴向轮毂端面的轴向延伸中变细,以便在轴向轮毂密封唇的静态接触区域中容易径向向外弹性变形。再例如,轴向轮毂密封唇可以配置为基本上在轴向方向上半径逐渐增加的朝向轴向轮毂端面延伸,由此轴向轮毂密封唇在其基本上轴向的延伸上包括径向向外指向的曲率,从而容易地径向向外可弹性变形。前述的轴向轮毂密封唇的示例性配置可以单独或组合应用,并另外可以在外围周向上或分段地应用。
45.另外,与不包括径向轮毂密封唇的实施方式相比,通过包括轴向轮毂密封唇和径向轮毂密封唇的弹性体轮毂密封结构的优选实施方式,实现了通过轴向轮毂密封唇的布置
能够设计更薄的轴向轮毂密封唇。通过相对较薄的轴向轮毂密封唇可以有利地使得在负载下、即在行驶时,能够朝着离心环构件缓冲轮毂凸缘或轴向轮毂端面的变形,由此有利地避免了离心环构件在车轮轴承装置的整个使用寿命上轴向朝着车辆中心移动。因此有利地增加了车轮轴承装置的使用寿命,以及简化了通过轴向轮毂密封唇向外部的污物、水和其他颗粒的径向抛出。
46.另外,径向轮毂密封唇通过其在径向方向上朝向轮毂构件延伸,有利地防止了热膨胀空气排出。换言之,径向延伸的轮毂密封唇可以有利地承受轴承中的过压,该过压是由于在使用期间、即在行驶时的加热而产生的。
47.在示例性实施方式中,径向轮毂密封唇在轮毂构件上朝着车辆中心的方向上轴向倾斜地延伸,由此通过径向轮毂密封唇在因轴承中的轴向向外指向的过压带来的变形的情况下得到轮毂构件的有利支承,可以特别有利地防止热膨胀空气的排出。换言之,在车辆中心的方向上轴向倾斜地延伸的轮毂密封唇可以特别有利地承受轴承中的过压。因此,防止热膨胀的空气从轴承排出,防止了当轴承冷却时、即在行驶后产生的负压,由此可以避免在行驶后吸入污物和水,并且提供特别安全的密封。
48.特别地,通过有利地防止热膨胀空气排出或通过径向轮毂密封唇承受轴承中的过压,与不包括径向轮毂密封唇的实施方式相比,轴向轮毂密封唇可以设计得更薄,这是因为由于如通过行驶在轴承中产生的热膨胀空气导致的过压不会到达轴向轮毂密封唇。
49.在车轮轴承装置的优选实施方式中,轮毂密封构件或弹性体轮毂密封结构可仅包括轴向轮毂密封唇和径向轮毂密封唇,用于接触轮毂构件,特别是用于静态接触轮毂构件。轮毂密封构件或弹性体轮毂密封结构也可以设计成完全没有动态接触的密封唇。
50.有利地,车轮轴承装置,其中仅包括用于静态接触轮毂构件的轴向轮毂密封唇和径向轮毂密封唇的弹性体轮毂密封结构,提供了一种特别简单的易于制造的结构,并且同时提供了在低摩擦力矩下有利的防止污物、水和其他颗粒进入在离心环构件与轮毂之间的轴向间隙中。
51.在车轮轴承装置的优选实施方式中,轴向轮毂密封唇与径向轮毂密封唇的厚度比为约1.5至4.0,优选地为约1.7至约2.5,并且特别优选地为约1.9至约2.1。
52.有利的是,轴向轮毂密封唇与径向轮毂密封唇的上述给定的厚度比为约1.5至约4.0,从而能够特别可靠地防止污水和其他颗粒进入离心环构件与轮毂构件之间的轴向间隙中,并且与没有提供径向轮毂密封唇的实施方式相比,同时可以减小轴向轮毂密封唇的厚度。对轴向轮毂密封唇的厚度对径向轮毂密封唇的厚度而言,在约1.7至约2.5、特别优选地约1.9至2.1的厚度比范围中,该效果进一步增强,其中同时可以减少用于轴向轮毂密封唇和径向轮毂密封唇的材料,从而进一步改善和简化车轮轴承装置或密封件的生产。轴向轮毂密封唇的示例性厚度可以为约0.5mm至约5mm。径向轮毂密封唇的示例性厚度可以为约0.8mm至约3mm。在确定厚度比时,可以使用密封唇沿其延伸长度的平均厚度。轴向轮毂密封唇和/或径向轮毂密封唇优选沿其延伸方向具有基本恒定的厚度。
53.在替代实施方式中,径向轮毂密封唇也可比轴向轮毂密封唇更厚。
54.在车轮轴承装置的优选实施方式中,弹性体外环密封结构可包括径向外环密封唇,该径向外环密封唇基本上在径向方向上在径向外环密封部与圆柱形轮毂安装部之间延伸,并且特别是接触圆柱形轮毂安装部。径向外环密封唇可以动态地接触圆柱形轮毂安装
部。
55.有利的是径向外环密封唇的另一种布置,其中径向外环密封唇从弹性体外环密封结构基本上在径向方向上在径向外环构件密封部与圆柱形轮毂安装部之间延伸并且特别是接触、特别是动态地接触圆柱形轮毂安装部,与轴向外环密封唇一起提供了一种优选的弹性体外环密封结构,该结构提供了特别可靠的防止水、污物和其他颗粒进入外环构件与轮毂构件之间的间隙中的防护,并同时提供特别可靠的防止油脂以较低的总摩擦力矩从轮轴承装置中泄露的防护。
56.另外,径向外环密封唇的另一种布置,其中径向外环密封唇从弹性体外环密封结构基本上在径向方向上在径向外环构件密封部与圆柱形轮毂安装部之间延伸,并且特别是接触、尤其是动态地接触圆柱形轮毂,使得可以有利地防止热膨胀空气的排出。换言之,从弹性体外环密封结构基本上在径向方向上延伸的径向外环密封唇,允许径向外环密封唇承受由于使用中的加热、即开车时引起的轴承中的过压。
57.例如,径向外环密封唇可配置为在其基本上径向延伸中轴向向内倾斜,以便有利地抵消油脂或润滑剂的可能泄漏。另外,配置成在其基本上径向延伸中轴向向内倾斜的径向外环密封唇,实现了通过径向轮毂密封唇在因轴承中的轴向向外指向的过压带来的变形的情况下得到圆柱形轮毂安装部的有利支承,可以特别有利地防止热膨胀空气的排出。换言之,配置成在其基本上径向延伸中轴向向内倾斜的径向外环密封唇,特别有利地使得能够承受轴承中的过压。因此,防止热膨胀的空气从轴承排出,防止了当轴承冷却时、即在行驶后产生的负压,由此可以避免在行驶后吸入污物和水,并且提供特别安全的密封。
58.特别地,通过有利地防止热膨胀空气的排出或通过径向外环密封唇承受轴承中的过压,与不包括径向外环密封唇的实施方式相比,轴向外环密封唇或多个外环密封唇可以设计得更薄,这是因为由于如通过行驶在轴承中产生的热膨胀空气导致的过压不会到达一个或多个轴向外环密封唇。
59.可选地,径向外环密封唇可以与圆柱形轮毂安装部间隔开,使得径向外环密封唇不接触圆柱形轮毂安装部。不接触圆柱形轮毂安装部的径向外环密封唇可以有利地减小摩擦损耗。
60.在车轮轴承装置的优选实施方式中,外环密封构件或弹性体外环密封结构可仅包括轴向外环密封唇和径向外环密封唇作为密封唇。在车轮轴承装置的替代实施方式中,外环密封构件或弹性体外环密封结构可以仅包括两个轴向外环密封唇和径向外环密封唇作为密封唇。特别地,外环密封构件或弹性体外环密封结构可以设计成完全没有静态接触的密封唇。
61.有利地,包括弹性体外环密封结构的车轮轴承装置可以有利地减小或限制了摩擦损耗,其中弹性体外环密封结构仅包括轴向外环密封唇或两个轴向的外环密封唇和径向外环密封唇作为密封唇。同时,通过径向外环构件密封部、由轴向外环密封唇接触的径向轮毂密封部、以及由径向外环密封唇密封或接触的圆柱形轮毂安装部的整体布置,提供了特别安全的密封,以防止污物、水和其他颗粒进入,以及提供防止油脂从滚动轴承泄漏的防护。
62.在优选的实施方式中,轴向外环密封唇与径向外环密封唇的厚度比为约1.5至约4.0,优选为约1.7至约2.5,并且特别地优选为约1.9至约2.1。
63.有利的是,轴向外环密封唇与径向外环密封唇的上述给定的厚度比在约1.5至约
4.0的范围内,能够特别可靠地防止污物、水和其他颗粒进入外环构件与轮毂构件之间的间隙中,以及防止油脂以低摩擦力矩从滚动轴承中流出,并且同时,与其中没有提供径向外环密封唇的实施方式相比,可以减小轴向外环密封唇的厚度。对于轴向外环密封唇的厚度与径向外环密封唇的厚度,在约1.7至约2.5并且特别优选约1.9至2.1的厚度比范围中,该效果进一步增强,其中同时可以减少用于轴向外环密封唇和径向外环密封唇的材料,由此进一步改善和简化了车轮轴承装置或密封件的生产。特别地,减小的轴向外环密封唇的厚度包括这样的效果,即,外环密封唇被明显更小的压紧,由此可以有利地减小摩擦损耗。轴向外环密封唇的示例性厚度可以为约0.5mm至约3mm。径向外环密封唇的示例性厚度可以为约0.7mm至约1.5mm。在确定厚度比时,可以使用密封唇沿其延伸长度的平均厚度。轴向外环密封唇和/或径向外环密封唇沿其延伸方向优选包括基本恒定的厚度。
64.在替代实施方式中,径向外环密封唇也可以比轴向外环密封唇或多个轴向外环密封唇更厚。
65.在车轮轴承装置的优选实施方式中,外环密封构件可在外环构件的轴向外端包括接收唇结构,该接收唇结构在外环构件的轴向外端与轮毂端面之间延伸,其中在接收唇结构上布置有接收唇,例如在接收唇结构的径向外端段上,该接收唇径向向外倾斜地延伸,特别是朝着轮毂端面的侧面延伸,并且其中轴向出口间隙配置在接收唇与轮毂端面之间。另外优选地,接收唇与轮毂端面之间的轴向出口间隙可以配置成使得确保颗粒在径向方向上从轮毂构件与外环构件之间的间隙中出来。
66.有利地,包括接收唇结构的车轮轴承装置使得污物或其他颗粒不直接渗入外环构件与轮毂构件之间的间隙中,特别是以一定的尺寸完全不能渗入外环构件与轮毂构件之间的间隙中。
67.另外,有利地,径向向外倾斜延伸的接收唇允许接收唇由于在径向方向上抛出污物或水的颗粒而容易地径向向外变形,由此不会阻止污物、水和颗粒的抛出。轴向出口间隙在此可确保始终通过离心作用将污物、水和颗粒抛出。
68.在车轮轴承装置的其他优选的实施方式中,接收唇结构可以包括基本上在径向方向上向外延伸的阻挡唇,该阻挡唇在径向方向上延伸超出径向外环外表面。特别优选地,阻挡唇可以布置在接收唇结构的径向外端段上。另外,阻挡唇优选地可以比接收唇在径向方向上更远地向外延伸。
69.有利地,基本上径向向外延伸的阻挡唇在径向方向上延伸超出径向外环外表面,从而包括一定尺寸的污物颗粒不沉积在接收唇上,而是通过基本上在径向方向上延伸的阻挡唇而保持远离接收唇。因此,基本上在径向方向上延伸的阻挡唇有利地使得可以保持接收唇的功能以用于相对较小的污物、颗粒和水,并且另外,可以延长接收唇部的使用寿命,这继而有利地保持了车轮轴承装置在整个使用寿命上的密封功能。
70.在车轮轴承装置的其他优选实施方式中,离心环构件可以包括迷宫式轮毂部,该迷宫式轮毂部在径向方向上布置在圆柱形轮毂安装部的外部,并且从径向轮毂密封部基本上在轴向方向上延伸至径向外环密封部。
71.有利地,可以由迷宫式轮毂部提供有利的迷宫式密封,该迷宫式轮毂部在径向方向上布置在圆柱形轮毂安装部的外部,并且从径向轮毂密封部基本上在轴向方向上延伸至径向外环密封部,这防止了污物、水和其他颗粒进入滚动轴承,以及另外使油脂从滚动轴承
的排出变得困难,由此减轻了由外环密封构件提供的一个或多个密封唇。因为由外环密封构件提供的密封唇或一个或多个密封唇被释放,所以可以使这一个或多个密封唇更薄,这简化了弹性体外环密封结构的制造和完成。也可以更便宜地实施。同时,如由上述迷宫式轮毂部提供的有利的迷宫式密封件仅需要几个密封唇,特别是轴向外环密封唇或径向外环密封唇。较薄配置的密封唇和较少数量的密封唇都可以有利地减少摩擦损耗。迷宫式轮毂部可以基本上平行于轮毂安装部和/或基本上平行于插入构件的外环构件安装部延伸。
72.在示例性实施方式中,离心环构件可被配置成基本为c形。例如,c形离心环构件可以包括与圆柱形轮毂部连接的圆柱形轮毂安装部、基本上沿径向方向远离圆柱形轮毂安装部延伸或在径向方向上向外延伸的径向轮毂密封部,或包括迷宫式轮毂部,该迷宫式轮毂部在径向方向上布置在圆柱形轮毂安装部的外部并且从径向轮毂密封部基本上在轴向方向上延伸至径向外环密封部。
73.可选地,离心环的部分,即圆柱形轮毂部、径向轮毂密封部和迷宫式轮毂部,可以通过倾斜的过渡部彼此连接。
74.在示例性的优选实施方式中,离心环构件可以包括倾斜的内轮毂过渡部,其将圆柱形轮毂安装部与径向轮毂密封部连接,并且以增大的半径轴向向外延伸。通过使倾斜的内部轮毂过渡部轴向向外以增大的半径延伸,可以提供一种特别牢固的密封,其中在倾斜的内部轮毂密封过渡部与径向轮毂密封部之间提供一个过渡区域,该过渡区域位于轴向外环密封唇的与径向轮毂密封部的接触区域附近。如果大量的污物、水或其他颗粒与轴向外环密封唇接触,则轴向外环密封唇由于靠近倾斜的内部轮毂密封过渡部,可沉积在倾斜的内部轮毂密封过渡部的一段上,由此有利地防止污物、水或其他颗粒进入滚动轴承。由于倾斜的内部轮毂密封过渡部,上述用于防止污物、水或其他颗粒进入滚动轴承的牢固密封,可以特别有利地省去另外的密封唇,另外还可以将轴向外环密封唇配置得更薄,由此可以有利地减少摩擦损耗。
75.在替代实施方式中,离心环构件可以配置为基本上l形的,其中离心环构件示例性地不包括迷宫式轮毂部,这使得可以提供易于制造的迷宫式密封件。
76.在车轮轴承装置的其他优选实施方式中,径向外环密封部可以分段地配置,其中第一径向外环密封分段比第二径向外环密封分段在轴向方向上更向内延伸,第一径向外环密封分段在径向方向上布置在第二径向外环密封分段的外部,第一径向外环密封分段通过外环构件密封过渡部与第二径向外环密封分段连接,使得外环构件包括轴向向内凹进的环绕空腔,并且迷宫式轮毂部朝向空腔延伸,并且优选地延伸至空腔中。
77.有利地,径向外环密封部通过第一径向外环密封分段和第二径向外环密封分段的分段配置,其中第一径向外环密封分段比第二径向外环密封分段在轴向方向上更向内延伸,并且第一径向外环密封分段在径向方向上布置在第二径向外环密封分段的外部,从而进一步提高了迷宫效果,由此对于确保牢固的密封需要更少的密封唇、特别是轴向外环密封唇,并且所布置的密封唇、特别是外环密封唇可以进一步更薄或刚性更小,以减少摩擦损耗。
78.另外,有利地,向内凹进的环形空腔使得能够提供这样的迷宫式密封件,该迷宫式密封件实现了特别牢固的密封以防止污物、水和其他颗粒朝向滚动轴承的进入,以及防止油脂从滚动轴承排出,其中迷宫式轮毂部朝向空腔延伸并且特别优选地延伸至向内凹进的
环形空腔中。有利地,由于由向内凹进的空腔和朝着空腔延伸且任选地延伸进入空腔中的迷宫式轮毂部带来的牢固的密封,可以使用更少的密封唇和/或由外环密封结构提供的密封唇可以设计得更薄,或配置成有利地减小摩擦损耗。
79.同样有利的是,径向外环密封部作为在轴向方向上彼此偏移地基本上在径向方向上向内延伸的第一径向外环密封分段和第二径向外环密封分段的分段配置,允许弹性体外环密封结构可以独立于轮毂密封构件的轮廓或几何形状,径向向内靠近圆柱形轮毂安装部布置。通过沿径向靠近圆柱形轮毂安装部布置的弹性体外环密封结构,可以有利地将外环密封结构压在轮毂密封构件上,即特别是压在径向轮毂密封部和/或圆柱形轮毂安装部上,由此可形成特别牢固的密封,同时因为更少的弹性体材料数量而简化了生产。
80.在车轮轴承装置的其他示例性实施方式中,外环密封构件可包括多于两个的径向外环密封分段,其可沿任意顺序在基本径向方向上在轴向方向上更向内和在轴向方向上更向外延伸,以配置一个或多个轴向向内凹进的环绕空腔,从而提供特别优选的迷宫式密封件。
81.例如,迷宫式轮毂部或多个迷宫式轮毂部可朝一个空腔或多个空腔延伸,并且任选地延伸至一个空腔或多个空腔中。例如,一个或多个迷宫式轮毂部可以从径向轮毂密封部延伸,并且任选地基本上在轴向方向上或以轮廓方式延伸,以便提供特别优选的迷宫式密封件。
82.在车轮轴承装置的另一优选实施方式中,车轮轴承装置可以包括:
83.‑
轴向进入间隙,限定为轮毂端面与外环密封构件之间的轴向距离,尤其是最小的轴向距离,
84.‑
轴向接收间隙,限定为轮毂端面与弹性体轮毂密封结构的径向外端之间的轴向距离,尤其是最小的轴向距离,
85.‑
径向接收高度,限定为在轴向轮毂密封唇的径向外表面与弹性体轮毂密封结构的径向外端之间的径向距离,尤其是最小的径向距离,
86.其中,径向接收高度大于轴向接收间隙和/或轴向进入间隙小于或等于轴向接收间隙。
87.有利地,通过使轴向进入间隙小于或等于轴向接收间隙,渗入的污物、渗入的水或渗入的其他颗粒不会直接进入迷宫式密封件中到达密封唇,如外环密封结构所提供的,而是首先到达轴向轮毂密封唇,其中这些污物、这些颗粒或这些水在车辆的行驶时由于离心作用可能被再次抛出。
88.另外,径向接收高度大于轴向接收间隙,可使渗入的污物、渗入的颗粒或渗入的水被轴向轮毂密封唇捕获,而不会在仍旧少量的污物、水或其他颗粒发生进入迷宫式密封件。因此,径向接收高度大于轴向接收间隙有利地确保到达轴向轮毂密封唇的主要部分的污物、水和其他颗粒可以通过离心作用被再次抛出。
89.换言之,径向接收高度可以限定为在弹体性轮毂密封结构上的轴向轮毂密封唇的设置的径向外表面与离心环构件的径向外端之间的径向距离,特别是沿着弹性体轮毂密封结构的最小径向距离。
90.在示例性实施方式中,弹性体轮毂密封结构可以包括橡胶弹性材料或由橡胶弹性材料组成。弹性体轮毂密封结构可以任选地通过硫化或诸如粘合的其他方法或工艺布置到
离心环构件上。
91.在示例性实施方式中,弹性体外环密封结构可以包括橡胶弹性材料或由橡胶弹性材料组成。弹性体外环密封结构可以任选地通过硫化或诸如粘合的其他方法或工艺布置到插入构件上。
92.在示例性实施方式中,基本上刚性的离心环构件可以是但不限于金属离心环构件。例如,离心环构件可以包括不同的金属如钢或铝或由不同的金属如钢或铝组成,或者也可以包括其他材料如聚合物或由其他材料如聚合物组成。离心环构件可以例如通过压入、拧入或其他变型,例如借助保险环,而与圆柱形轮毂部连接或布置在其上。
93.在示例性实施方式中,基本上刚性的插入构件可以是但不限于金属插入构件。例如,插入构件可以包括不同的金属如钢或铝或由不同的金属如钢或铝组成,或者也可以包括其他材料如聚合物或由其他材料如聚合物组成。插入构件可以例如通过压入、旋入或其他变型,例如借助保险环而与径向外环内表面连接或布置在其上。
94.在下文中,参考附图更详细地描述本发明的实施方式。应理解的是,本发明不限于这些实施方式,并且在所附权利要求的范围内,可以组合实施方式的各个特征以形成其他实施方式。
附图说明
95.图1示出了车轮轴承装置的剖视图;
96.图2示出了车轮轴承装置的密封装置的剖视图;
97.图3示出了车轮轴承装置的密封装置的另一剖视图;
98.图4示出了车轮轴承装置的密封装置的另一剖视图;
99.图5示出了车轮轴承装置的密封装置的另一剖视图;
100.图6示出了车轮轴承装置的密封装置的另一剖视图;
101.图7示出了车轮轴承装置的密封装置的另一剖视图;以及
102.图8示出了车轮轴承装置的密封装置的另一剖视图。
具体实施方式
103.图1示出了基于沿车轮轴承装置10的轴线a的横截面的车轮轴承装置10的剖视图。车轮轴承装置10包括外环构件30和轮毂构件20,外环构件30用于例如借助于外环安装部38而与车身连接,轮毂构件20例如借助一个或多个车轮安装部28而与车轮连接。轮毂构件20由滚动轴承90可旋转地支承在外环构件30中,其中如图1示例性所示的滚动轴承90可以布置在外环构件30的内周侧,并且另外可以布置在轮毂构件20的外周侧的至少一段上。密封装置40布置在外环构件30与轮毂构件20之间的间隙中,其中图1标记了包括密封装置40的放大区域v,并且在后续图2至图7中示例性地进行了更详细的描述。
104.另外,在图1中示出了车轮轴承装置10的轴线a或车轮轴承装置10的轴向a,其在图1中从右向左走向。由于车辆的车轮能够安装在轮毂构件20上,特别是在轮毂安装部28上,因此轴向a对应于从车辆中心向车辆外部的车辆宽度方向。特别地,在图1中,向内的轴向方向或轴向向内的方向以a

示出,向外的轴向方向或轴向向外的方向以a

示出。径向方向r的走向基本在径向方向上,也就是说,基本垂直或正交于轴向方向a。径向向外或向外的径向
在此描述了从轴向方向或轴线a开始的方向,即包括增大的半径。相反,径向向内或向内的径向表示朝向轴向方向或轴线a的方向,即包括减小的半径。
105.在后续图2至图7中的定向对应于图1的定向,使得图2至图7中的轴向方向a的走向同样从右向左,或者轴向向内的方向a

的走向从左向右。
106.图2示出了根据本发明的车轮轴承装置10的示例性实施方式,特别是用于车轮轴承装置10的密封装置40,该密封装置40再现了可以根据需要彼此组合的各种特征。
107.例如,图2示例性示出了轮毂密封构件50,其包括:基本上刚性的离心环构件51,特别是金属离心环构件51,以及包括布置在离心环构件51上的弹性体轮毂密封结构60。离心环构件51包括圆柱形轮毂安装部54,该圆柱形轮毂安装部54配置成与圆柱形轮毂部24连接,其中,可以通过压入、拧入或其他方法或工艺来实现圆柱形轮毂安装部54与圆柱形轮毂部24的连接。轮毂密封构件50还包括径向轮毂密封部56,该径向轮毂密封部56基本上在径向方向上延伸,其中该径向轮毂密封部56可以任选地直接从圆柱形轮毂安装部54延伸,或者可以经由倾斜的内部轮毂密封过渡部57与圆柱形轮毂安装部54连接。如图2中示例性所示,倾斜的内部轮毂密封过渡部57可以从圆柱状轮毂安装部54轴向向外以逐渐增大的半径延伸。
108.如图2所示,弹性体轮毂密封结构60可以任选地布置在轮毂密封构件50上或离心环构件51上,并覆盖在离心环构件51的任意表面,并在其上延伸。在优选的实施方式中,同样如图2所示,圆柱形轮毂安装部的径向内表面可以不包括弹性体轮毂密封结构60,以便能够将轮毂密封构件50可靠且刚性地布置在轮毂20上。
109.如图2所示,弹性体轮毂密封结构60包括轴向轮毂密封唇62,该轴向轮毂密封唇62基本上在轴向方向上向外延伸,并且接触轮毂构件20的内部轴向轮毂端面22。内部轴向轮毂端面22描述了轮毂构件20的布置在轴向内部的表面,并且轴向向外界定了轮毂构件20与外环构件30之间的间隙。换言之,轴向轮毂端面22面对外环构件30。轴向轮毂端面22可以包括轮廓,或者按照一定的曲率延伸或汇合到轮毂构件20的圆柱形部中,特别是圆柱形轮毂部24中。
110.由于轴向轮毂密封唇62布置在轮毂密封构件50的离心环构件51上,其中离心环构件51连接与圆柱形轮毂部24连接的圆柱形轮毂安装部54,径向轮毂密封唇62在驾驶车辆时包括与轮毂构件20相同的转速。由此,轴向轮毂密封唇62在内部轴向轮毂端面22上的接触形成为静态接触或静态密封,其中不会出现因行驶产生的摩擦。另外,由于轮毂密封唇62的旋转,到达轴向轮毂密封唇62的污物、水和其他颗粒可通过离心作用而被抛出,即,通过密封装置40的出口间隙d(另见图3)径向向外抛出。通过在行驶期间由于轴向轮毂密封唇62的旋转而排出污物、水和其他颗粒,密封装置40可以有效地并且有利地保护车轮轴承装置10免受污物、水和其他颗粒的进入,特别是朝向滚动轴承90。
111.如图2中示例性所示,离心环构件51可包括迷宫式轮毂部58,其从径向轮毂密封部56基本上在轴向方向上向内或轴向向内延伸。迷宫式轮毂部58延长了污物、水和其他颗粒至一个或多个密封唇的路径,如由外环密封构件70所提供的,从而使污物、水和其他颗粒更难以进入一个或多个密封唇,例如由外环密封构件70所提供的,使得迷宫式轮毂部58可以改善密封装置40的密封功能。另外,迷宫式轮毂部58可以有利地使得油脂更难以从滚动轴承中排出。
112.因为密封装置40的密封功能可以通过迷宫式轮毂部58来改善,因而密封装置40还可以配置成包括减少数量的密封唇,特别是轴向和径向外环密封唇81,82,例如由外环密封构件70所提供,由此可以减少在行驶时在车轮轴承装置10中产生的摩擦损耗。
113.另外,图2示意性示出了外环密封构件70,该外环密封构件70包括基本上刚性的插入构件71,任选地特别是金属插入构件71,并且包括布置在插入构件71上的外环密封结构80。插入构件71包括圆柱形外环构件安装部72,该圆柱形外环构件安装部72配置成与径向外环内表面32连接,其中圆柱形外环安装部72与径向外环内表面32的连接可以通过压入、拧入或其他方法或工艺来实现。外环密封构件70,特别是插入构件71,还包括径向外环密封部74,该径向外环密封部74从圆柱形外环安装部72基本上径向向内延伸。布置在插入构件71上的弹性体外环密封结构80包括至少一个外环密封唇81,该外环密封唇81从径向外环密封部74朝着径向轮毂密封部56基本上在轴向方向上向外延伸。
114.如果外环构件30相对于车身不可旋转地安装,并且轮毂构件20可旋转地安装并在行驶时随车辆的车轮一起旋转,则在行驶时在密封构件50与外环密封构件70之间存在绕车轮轴承装置轴线a的旋转相对运动。由于在轮毂密封构件50上设置径向轮毂密封部56和在外环密封构件70上设置至少一个轴向外环密封唇81中,则在行驶时在径向轮毂密封部56与至少一个轴向外环密封唇81之间存在绕车轮轴承装置的轴线a的旋转相对运动。在图2中示例性地示出了轴向外环密封唇81,并且还示出为突出到径向轮毂密封部56中。该图示是示意性的并且意在示出至少一个轴向外环密封唇81接触径向轮毂密封部56,特别是利用弹性体段的特定按压接触轮毂密封部56。由于径向轮毂密封部56和至少一个外环密封唇81之间的旋转相对运动,至少一个外环密封唇81的接触表面被配置为摩擦的表面或摩擦表面。由于旋转相对运动,径向轮毂密封部56与至少一个外环密封唇81之间的接触也被称为动态接触或动态密封。
115.如图2所示,特别地,轴向外环密封唇81可以从径向外环密封部74的径向内端的区域延伸。
116.如图2进一步所示,轴向外环密封唇81可以基本上轴向向外延伸,基本平行于轮毂密封构件50的倾斜的内部轮毂密封过渡部57,或者半径逐渐增大的轴向向外延伸。在优选的实施方式中,至少一个轴向外环密封唇81可以接触径向轮毂密封部56,并且遵循径向轮毂密封部56的延伸,在径向轮毂密封部56上接触后可以进一步径向向外延伸,特别是处于在径向轮毂密封部56上进一步径向向外延伸的位置。
117.如图2所示,径向外环构件密封部74可以分段地配置,其中这些段基本上在径向方向上、但是在车轮轴承装置10的轴线a的不同轴向高度处延伸。例如,径向外环密封部74可包括第一径向外环密封分段76和第二径向外环密封分段78。在替代实施方式中,径向外环密封部74可包括三个径向外环密封分段,其基本上在径向方向上、但是在车轮轴承装置10的轴线a的不同轴向高度处延伸。在另外的替代实施方式中,径向外环密封部74可包括多于三个,换言之为任何数量,例如四个、五个或六个径向外环密封分段,它们在径向方向上彼此跟随、在车轮轴承装置10的轴线a的不同的轴向高度处基本上在径向方向上延伸。通过将径向外环构件密封部74分段地配置,车轮轴承装置10或密封装置40可以配置成包括迷宫式密封件,这使得污物、水和其他颗粒进入密封唇、特别是至少一个轴向外环密封唇81变得困难,由此提供了特别有利和牢固的密封。
118.图2以示例性方式示出了第一径向外环密封分段76和第二径向外环密封分段78可基本上在径向方向上延伸,其中第一径向外环密封分段76比第二径向外环密封分段78在轴向方向上更向内延伸。第一径向外环密封分段76和第二径向外环密封分段78可以通过过渡部77彼此连接,过渡部77任选地沿倾斜方向或基本在轴向方向上延伸。
119.由于径向外环密封部74的上述分段配置作为第一径向外环密封分段76和第二径向外环密封分段78,其中第一径向外环密封分段76比第二径向外环密封分段78轴向更向内延伸,外环构件30配置为包括在轴向方向上向内凹进的环绕空腔。换言之,外环构件30可包括轴向向内凹进的环绕空腔。轴向向内凹进的环绕空腔可以优选地通过径向外环构件密封部74的分段配置实现为第一径向外环密封分段76和第二径向外环密封分段78,它们分别在大致径向方向上延伸,其中第一径向外环密封分段76在轴向方向上比第二径向外环密封分段78更向内延伸,并且其中第一径向外环密封分段76例如在景象上布置在第二径向外环构件密封分段78的外侧。
120.另外,图2示出轮毂密封构件50或离心环构件51可包括迷宫式轮毂部58,其从径向轮毂密封部56基本上在轴向方向上向内延伸。
121.优选地,如图2所示,迷宫式轮毂部58可以朝向在轴向方向上向内凹进的环绕空腔延伸,并且特别优选地至少部分地延伸至空腔中。由于迷宫式轮毂部58朝向空腔或部分地伸入空腔,车轮轴承装置10或密封装置40可以配置为特别优选的迷宫式密封件,其提供可靠的密封或密封功能,因为污物、水和其他颗粒的进入是困难的。
122.另外,图2示例性地示出了弹性体外环密封结构80可包括径向外环密封唇82,其中径向外环密封唇82可配置成任选地接触、特别是动态地接触圆柱形轮毂安装部54。
123.车轮轴承装置10的实施方式包括径向外环密封唇82,该径向外环密封唇82接触圆柱形轮毂安装部54,从而能够实现特别牢固的密封,以防止污物进入滚动轴承90,以及防止油脂从滚动轴承90中排出。
124.在示例性实施方式中,如图2所示,径向外环密封唇82可以从径向外环密封构件74的端部倾斜,并且以减小的半径轴向向内延伸,由此径向外环密封唇82可以在轴向方向上向内跟随安装在圆柱形轮毂安装部54上,由此可以提供有利的密封,以防止油脂从滚动轴承排出,因为径向外环密封唇82轴向向外的挤压变得困难。
125.另外,图2示出,在外环构件30的轴向外端处的弹性体外环密封结构80可包括接收唇结构84,其在外环构件30的轴向外端34与轴向轮毂端面22之间延伸,优选地在外环构件的轴向外端34上沿着延伸。接收唇结构84示例性可包括接收唇86,该接收唇86任选地基本上轴向向外延伸或径向向外倾斜,即以增大的半径轴向向外延伸。轴向出口间隙d优选地配置在接收唇86和轴向轮毂端面22之间(如图3中也可见),由此使得污物、水和其他颗粒,例如通过离心作用,在径向方向上从轮毂构件20与外环构件30之间的间隙排出成为可能。接收唇86示例性地可以布置在接收唇结构84的径向外端段上。替代地,接收唇86可以布置在接收唇结构84的中间段上或在接收唇结构84的径向内部段上。接收唇86可以有利地防止水、污物和其他颗粒直接进入或输入轮毂构件20与外环构件30之间的间隙中,从而改善了车轮轴承装置10或密封装置40的密封功能。另外,接收唇86的优选的延伸,即以增加的半径倾斜或轴向向外,并且包括到轴向轮毂端面22的轴向出口间隙d,以确保污物、水和其他颗粒的排出,污物、水和其他颗粒一直到达轴向轮毂密封唇62并在行驶时由于离心作用而径
向地向外抛出。
126.另外,图2示出弹性体外环密封结构80可以包括阻挡唇88,该阻挡唇88基本上径向向外延伸,并且优选地延伸超出径向外环外表面36。阻挡唇88在此有利地防止大颗粒直接到达接收唇86,由此可以延长接收唇86的使用寿命和功能,并且因此也可以确保车轮轴承装置10的牢固密封。
127.因此,如图2所示,该示例性实施方式包括用于提供安全且同时低摩擦损耗的车轮轴承装置10或用于车轮轴承装置10的密封装置40的各项特征。如上所述的特征,如参考图2所解释的,可以在所附权利要求的范围内以任何方式组合和/或省略。
128.图3示出了车轮轴承装置10的同一实施方式,特别是用于车轮轴承装置10的密封装置40,如图2所示,其中进一步的配置将参照图3进行说明。
129.特别地,图3示出了间隙尺寸或距离b、c、d和e、以及示例性密封唇62、81、82的厚度t。
130.如已经参照图2所描述的是,接收唇86优选地配置成包括到轴向轮毂端面22的轴向出口间隙d,由此确保了将到达轴向轮毂密封唇62的污物、水和其他颗粒扔出的可能性。
131.另外,如图3所示,车轮轴承装置10优选包括轴向进入间隙c,轴向进入间隙c限定为轴向轮毂端面22与弹性体外环密封构件80之间的轴向距离。特别地,轴向进入间隙c可限定为在轴向轮毂端面22与外环密封构件80之间的最小轴向距离,其中不考虑可能布置的用于定义轴向进入间隙c的接收唇86。换言之,轴向进入间隙c可限定为在轴向轮毂端面22与弹性体外环密封构件80的轴向外部延伸部之间的轴向距离,特别是最小的轴向距离,布置在外环密封构件70的圆柱形外环安装部72的轴向外端上。
132.另外,如图3所示,车轮轴承装置10优选包括轴向接收间隙e,其限定为轴向轮毂端面22与弹性体轮毂密封结构60的径向外端之间的轴向距离。轴向接收间隙e可以特别地限定为轴向轮毂端面22与弹性体轮毂密封结构60的径向外端之间的最小轴向距离,其中不考虑布置的用于定义轴向接收间隙e的轴向轮毂密封唇62。换言之,轴向接收间隙e可以限定为在轴向轮毂端面22与弹性体轮毂密封结构60的轴向外部延伸部之间的轴向距离,特别是最小轴向距离,布置在径向轮毂密封部56的径向外端上。
133.另外,如图3所示,车轮轴承装置10优选地包括径向接收高度b,其限定为轴向轮毂密封唇62的径向外表面与弹性体轮毂密封结构60的径向外端之间的径向距离。径向接收高度b可以特别地限定为轴向轮毂密封唇62的径向外表面与弹性体轮毂密封结构60的径向外端之间的最小径向距离,其中不考虑用于限定径向接收高度b的轮毂密封唇62沿轴向轮毂端面的可能延伸。换言之,轴向接收高度b可以被限定为在轴向轮毂密封唇62的径向外表面与弹性体轮毂密封结构60的径向外端之间的径向距离,特别是最小的径向距离,布置在径向轮毂密封部56的径向外端。
134.在优选的实施方式中,如图3所示,轴向进入间隙c可以小于或等于轴向接收间隙e,由此确保了不会发生污物、水和其他颗粒直接进入迷宫式密封件中,即进入径向轮毂密封部56和径向外环密封部74之间的区域中。
135.换言之,布置在外环密封构件70的圆柱形外环安装部72的轴向外端处的弹性体外环密封构件80可以在轴向方向上突出超过布置在径向轮毂密封部56的径向外端处的弹性体轮毂密封结构60,由此确保没有污物、水和其他颗粒直接进入迷宫式密封件中,即不进入
径向轮毂密封部56和径向外环密封部74之间的区域中。
136.在另外的优选实施方式中,如图3所示,径向接收高度b可以大于或等于轴向接收间隙e,这确保了不会发生污物、水和其他颗粒被动进入迷宫式密封件,即进入径向轮毂密封部56与径向外环密封部74之间的区域,因为包括轴向接收间隙e的径向接收高度b提供了用于进入的污物、水和其他颗粒的缓冲空间。
137.换言之,径向接收高度b还可以限定为轴向轮毂密封唇62在弹性体轮毂密封结构60上的连接处的径向外表面与离心环构件51的径向外端之间沿着弹性体轮毂密封结构60、例如也沿着径向轮毂密封部56的径向距离,特别是最小径向距离。
138.另外,在图3中,密封唇设置有厚度标记,特别是具有厚度t
621
的轴向轮毂密封唇62,具有厚度t
81
的轴向外环密封唇81和具有厚度t
82
的径向外环密封唇82。
139.通过优选配置的包括迷宫式密封件的车轮轴承装置10或密封装置40,例如参考图2和图3示例性地示出的是,可以减少密封唇的数量,特别是动态接触的密封唇、即摩擦密封唇如至少一个轴向外环密封唇81和径向外环密封唇82的数量,由此通过根据本发明的车轮轴承装置10可以在行驶时减小摩擦损耗或摩擦力矩。
140.另外,通过优选配置的包括迷宫式密封件的车轮轴承装置10或密封装置40,例如参考图2和图3示例性示出的是,可以减小密封唇的厚度t
81
,t
82
,特别是动态接触的密封唇、即摩擦密封唇如至少一个轴向外环密封唇81和径向外环密封唇82的厚度,由此减少了密封唇在密封面或摩擦面上的按压力,进而可以减少行驶时的摩擦损耗或摩擦力矩。
141.在车轮轴承装置10或用于车轮轴承装置10的密封装置40的优选实施方式中,可以选择轴向外环密封唇81与径向外环密封唇82之间的厚度t
81
,t
82
的厚度比,使得一方面提供通过两个动态接触的密封唇81、82的牢固的密封,另一方面只需要少量的材料即可生产轴向和径向外环密封唇81,82。另外,通过提供配置成动态接触的径向外环密封唇82,轴向外环密封唇81可以根据优选的厚度比配置得更薄,由此可以减少车轮轴承装置10的摩擦损耗。
142.轴向外环密封唇81的厚度t
81
与径向外环密封唇82的厚度t
82
的优选比率为约1.5至约4.0,优选为约1.7至约2.5,并且特别优选地为约1.9至约2.1。
143.图4在沿车轮轴承装置10的轴向a的剖视图中示出了车轮轴承装置10或用于车轮轴承装置10的密封装置40的另一示意性实施方式。
144.如图4所示,弹性体轮毂密封结构60可包括厚度为t
64
的径向轮毂密封唇64,其中径向轮毂密封唇64接触、特别是静态接触轮毂构件20。除了轴向轮毂密封唇62之外,径向轮毂密封唇64的附加布置提供了特别牢固的密封,防止污物、水和其他颗粒进入轴向轮毂端面22和离心环构件51之间的轴向间隙中,这在车轮轴承装置10的整个使用寿命上防止离心环构件51被轴向向内或在车辆宽度方向上朝着车辆中心挤压。通过在车轮轴承装置10的整个使用寿命上防止离心环构件51被轴向向内挤压,可以在轮轴承装置10的整个使用寿命上恒定地保持至少一个轴向外环密封唇81和可能的径向外环密封唇82的密封面或摩擦面,由此可以有利地避免密封功能的劣化和摩擦损耗的增加。
145.另外有利地,径向轮毂密封唇64基本上在径向方向上在径向轮毂密封部56和轮毂构件20之间延伸并且静态接触轮毂构件20,允许已经经过轴向轮毂密封唇62到达离心环构件51与轮毂构件30或轴向轮毂端面22之间的轴向间隙中的污物、水或其他颗粒被牢固地保
持。另外,在车轮行驶过程中,通过轮毂构件20的旋转以及由此导致的弹性体轮毂密封结构60的旋转,已经渗入轴向间隙中并且被径向轮毂密封唇64保持住的污物、水和其他颗粒可以通过离心作用径向向外抛出。经过轴向轮毂密封唇62渗入轴向间隙中的污物、水和其他颗粒可以被排出经过轴向轮毂密封唇62。例如,轴向轮毂密封唇62可配置成,在已经经过轴向轮毂密封唇62进入轴向间隙中的污物、水和其他颗粒的情况下,通过渗入的污物、水和其他颗粒的离心作用,径向向外或轴向向内发生弹性变形。通过轴向轮毂密封唇62的轴向向内或径向向外的弹性变形,即使在使轴向轮毂密封唇62进入轴向间隙之后,已经渗入的污物、水和其他颗粒也可以再次从轴向间隙中脱出。因此,可以在轮毂构件20和离心环构件51之间的轴向间隙中提供特别优选的牢固密封的密封装置40,并且另外还提供自清洁的密封。
146.上述通过包括轴向轮毂密封唇62和径向轮毂密封唇64的弹性体轮毂密封结构60的优选实施方式实现的效果可以进一步增强。为此,在示例性实施方式中,轴向轮毂密封唇62可以配置为在朝向轴向轮毂端面22的轴向延伸中逐渐变细,以便在静态接触轴向轮毂密封唇62的区域中容易地径向向外或轴向向内可弹性变形。另外,例如,轴向轮毂密封唇62可配置成以增大的半径朝向轴向轮毂端面22基本上在轴向方向上延伸,由此轴向轮毂密封唇62包括在其基本上轴向的延伸上包括径向向外指向的曲率,从而在径向方向上向外或在轴向方向上可容易弹性变形。轴向轮毂密封唇62的上述示例性配置既可以单独使用也可以一起使用,并且还可以周向环绕或分段地应用。
147.另外,通过包括轴向轮毂密封唇62和径向轮毂密封唇64的弹性体轮毂密封结构60的优选实施方式,由于径向轮毂密封唇64的布置,与其中弹性体轮毂密封结构60不包括径向轮毂密封唇64的包括厚度t
621
的实施方式相比,包括厚度t
622
的轴向轮毂密封唇62能够设计得更薄。包括比厚度t
621
(见图3)薄的厚度t
622
(见图4)的轴向轮毂密封唇62的更薄的配置进一步促进了被抛出轴向轮毂密封唇62的可能性,另外还降低了制造成本,同时为车轮轴承装置10提供了特别安全和耐用的密封装置40。另外,包括厚度t
622
的相对较薄的轴向轮毂密封唇62使得轮毂凸缘或轴向轮毂端面22在负载下、即在行驶时朝离心环构件51的变形继续有利地被缓冲,从而有利地避免了在车轮轴承装置10的整个使用寿命上离心环构件51在轴向方向上朝着车辆中心轴向移动。因此,有利地增加了车轮轴承装置10的使用寿命,并且简化了向外径向抛出轴向轮毂密封唇上的污物、水和其他颗粒。
148.另外,径向的轮毂密封唇64通过其在径向方向上向轮毂构件20延伸,有利地防止了热膨胀空气的排出,换言之,承受在轴承90中的过压,该过压是由使用过程中的加热、即在行驶中产生的。
149.在示例性实施方式中,如图5所示,径向轮毂密封唇64在车辆中心方向上轴向倾斜地延伸,由此通过轴向轮毂密封唇64在因轴承90中的轴向向外指向的过压带来的变形的情况下得到轮毂构件20的有利支承,可以特别有利地防止热膨胀空气的排出。换言之,径向车轮轮毂密封唇64在车辆中心方向上倾斜地轴向延伸,可以特别有利地承受轴承90中的过压。因此,防止热膨胀的空气从轴承90排出,防止了当轴承90冷却时、即在行驶后产生负压,由此能够避免在行驶后的污物和水的吸入,并且通过密封装置40提供了特别可靠的密封功能。
150.图5在沿车轮轴承装置10的轴向a的剖视图中示出了车轮轴承装置10或用于车轮
轴承装置10的密封装置40的另一实施方式。
151.特别地,图5示出径向外环密封唇82可配置成与圆柱形轮毂安装部54包括径向间隔。换言之,径向外环密封唇82可配置成不触及或不接触圆柱形轮毂安装部54。如图5所示的径向外环密封唇82实现了有利地减小车轮轴承装置10在行驶时的摩擦损耗。
152.图6在沿着车轮轴承装置10的轴向a的剖视图中示出了车轮轴承装置10或用于车轮轴承装置10的密封装置40的另一实施方式。
153.特别地,图6示出弹性体外环密封结构80可以包括第一轴向外环密封唇81a和第二轴向外环密封唇81b,以便提供特别牢固的密封,以防止污物、水和其他颗粒的进入。第一轴向外环密封唇81a的厚度为t
81a
,第二轴向外环密封唇81b的厚度为t
81b
。厚度t
81a
和t
81b
可以彼此不同或相同。通过第一轴向外环密封唇81a和第二轴向外环密封唇81b提供的特别可靠的密封,第一外环密封唇81a和第二外环密封唇81b的厚度t
81a
、t
81b
可以配置成小于单个外环密封唇的厚度t
81

154.虽然多个轴向外环密封唇81a、81b的布置基本上导致车轮轴承装置10的摩擦损耗增加,但是通过多个轴向外环密封唇81a、81b的改善的密封使得多个轴向外环密封唇81a,81b的厚度t
81a
、t
81b
可以配置得更薄,从而改善的密封与车轮轴承装置10的仅略高的摩擦损耗有关。
155.图7在沿车轮轴承装置10的轴向a的剖视图中示出了车轮轴承装置10或用于车轮轴承装置10的密封装置40的另一实施方式。
156.图7示例性示出了一个实施方式,其中,由弹性体外环密封结构80提供两个外环密封唇81a、81b,并且另外在弹性体外环密封结构80上布置有径向外环密封唇82,径向外环密封唇82接触圆柱形轮毂安装部54,由此提供了一种包括特别牢固密封的密封装置40的车轮轴承装置10。
157.图8示出了类似于图7的示例性实施方式,其中,离心环构件51不包括迷宫式轮毂部,由此提供了包括牢固密封的密封装置40的车轮轴承装置10,同时简化了离心环构件51的生产。
158.附图标记的说明
159.10
ꢀꢀꢀ
车轮轴承装置
160.20
ꢀꢀꢀ
轮毂构件
161.22
ꢀꢀꢀ
轴向轮毂端面
162.24
ꢀꢀꢀ
圆柱形轮毂部
163.28
ꢀꢀꢀ
车轮安装部
164.30
ꢀꢀꢀ
外环构件
165.32
ꢀꢀꢀ
径向外环内表面
166.34
ꢀꢀꢀ
(外环构件的)轴向外端
167.36
ꢀꢀꢀ
径向外环外表面
168.38
ꢀꢀꢀ
外环安装部
169.40
ꢀꢀꢀ
密封装置
170.50
ꢀꢀꢀ
轮毂密封构件
171.51
ꢀꢀꢀ
(金属)离心环构件
172.54
ꢀꢀꢀ
圆柱形轮毂安装部
173.56
ꢀꢀꢀ
径向轮毂密封部
174.57
ꢀꢀꢀ
倾斜的内部轮毂密封过渡部
175.58
ꢀꢀꢀ
迷宫式轮毂部
176.60
ꢀꢀꢀ
弹性体轮毂密封结构
177.62
ꢀꢀꢀ
轴向轮毂密封唇
178.64
ꢀꢀꢀ
径向轮毂密封唇
179.70
ꢀꢀꢀ
外环密封构件
180.71
ꢀꢀꢀ
(金属)插入构件
181.72
ꢀꢀꢀ
圆柱形外环安装部
182.74
ꢀꢀꢀ
径向外环密封部
183.76
ꢀꢀꢀ
第一径向外环密封分段
184.77
ꢀꢀꢀ
外环密封过渡部
185.78
ꢀꢀꢀ
第二径向外环密封分段
186.80
ꢀꢀꢀ
弹性体外环密封结构
187.81
ꢀꢀꢀ
轴向外环密封唇
188.81a
ꢀꢀ
第一轴向外环密封唇
189.81b
ꢀꢀ
第二轴向外环密封唇
190.82
ꢀꢀꢀ
径向外环密封唇
191.84
ꢀꢀꢀ
接收唇结构
192.86
ꢀꢀꢀ
接收唇
193.88
ꢀꢀꢀ
阻挡唇
194.90
ꢀꢀꢀ
滚动轴承
195.a
ꢀꢀꢀꢀ
车轮轴承装置的轴向方向或轴线
196.a

ꢀꢀꢀ
向外的轴向方向或轴向向外的方向
197.a

ꢀꢀꢀ
向内的轴向方向或轴向向内的方向
198.r
ꢀꢀꢀꢀ
径向方向
199.b
ꢀꢀꢀꢀ
径向接收高度
200.c
ꢀꢀꢀꢀ
轴向进入间隙
201.d
ꢀꢀꢀꢀ
轴向出口间隙
202.e
ꢀꢀꢀꢀ
轴向接收间隙
203.t
ꢀꢀꢀꢀ
各个构件的厚度
204.v
ꢀꢀꢀ
放大区域
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表

相关文献