CN116097024A - 用于轮轴承的密封装置以及包括密封装置的轮轴承单元 - Google Patents

用于轮轴承的密封装置以及包括密封装置的轮轴承单元 Download PDF

Info

Publication number
CN116097024A
CN116097024A CN202180051863.XA CN202180051863A CN116097024A CN 116097024 A CN116097024 A CN 116097024A CN 202180051863 A CN202180051863 A CN 202180051863A CN 116097024 A CN116097024 A CN 116097024A
Authority
CN
China
Prior art keywords
axial
sealing lip
peripheral surface
sealing
radial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180051863.XA
Other languages
English (en)
Inventor
布兰科·卡塔纳
马可·克拉普夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of CN116097024A publication Critical patent/CN116097024A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7816—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material
    • F16C33/782—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material of the sealing region
    • F16C33/7823—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material of the sealing region of sealing lips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3248—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports
    • F16J15/3252—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports
    • F16J15/3256—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals
    • F16J15/3264—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports comprising two casing or support elements, one attached to each surface, e.g. cartridge or cassette seals the elements being separable from each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3436—Pressing means
    • F16J15/3456—Pressing means without external means for pressing the ring against the face, e.g. slip-ring with a resilient lip
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/186—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/12—Force, load, stress, pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/30—Angles, e.g. inclinations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
    • F16C2240/46—Gap sizes or clearances
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
    • F16C2240/60—Thickness, e.g. thickness of coatings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02—Wheel hubs or castors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6603—Special parts or details in view of lubrication with grease as lubricant
    • F16C33/6607—Retaining the grease in or near the bearing
    • F16C33/6618—Retaining the grease in or near the bearing in a reservoir in the sealing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7869—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward
    • F16C33/7879—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward with a further sealing ring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7869—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward
    • F16C33/7879—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward with a further sealing ring
    • F16C33/7883—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward with a further sealing ring mounted to the inner race and of generally L-shape, the two sealing rings defining a sealing with box-shaped cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/80—Labyrinth sealings
    • F16C33/805—Labyrinth sealings in addition to other sealings, e.g. dirt guards to protect sealings with sealing lips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C43/00—Assembling bearings
    • F16C43/04—Assembling rolling-contact bearings
    • F16C43/045—Mounting or replacing seals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于轮轴承的密封装置(1)，所述密封装置包括：承载元件(7)，该承载元件能够连接至轮轴承的第一支承部分；弹性密封元件(9)，该弹性密封元件包括位于承载元件上的弹性主体(10)，其中，弹性密封元件还包括至少一个第一轴向密封唇缘(11)和第二轴向密封唇缘(12)以及远离主体延伸的至少一个径向密封唇缘(13)；以及逆流板(14)，该逆流板能够连接至第二支承部分并且定位成一侧面向承载元件，使得第一轴向密封唇缘、第二轴向密封唇缘和径向密封唇缘与逆流板滑动接触，其中，第一轴向密封唇缘被设计成使得第一轴向密封唇缘以第一接触压力(F1)抵靠逆流板搁置，第二轴向密封唇缘被设计成使得第二轴向密封唇缘以第二接触压力(F2)抵靠逆流板搁置，并且径向密封唇缘被设计成使得径向密封唇缘以第三接触压力(F3)抵靠逆流板搁置，其中，接触压力(F1，F2；F3)被限定为预定力比的函数。

Description

用于轮轴承的密封装置以及包括密封装置的轮轴承单元
技术领域
本发明涉及用于轮轴承的密封装置、这种密封装置用于密封轮轴承的用途以及具有这种密封装置的轮轴承单元。
背景技术
用于诸如滚子轴承、滑动轴承等的轴承的密封件是众所周知的。密封件意在防止污物渗入轴承，并且在适用的情况下，防止润滑剂从轴承逸出，以确保轴承尽的可能长的使用寿命。
在具有滚动元件的轮轴承的情况下，在接纳滚道和滚动元件的填充有润滑剂的空间的两侧必须设置有滑动式密封件，以确保固体颗粒和腐蚀性介质均不能渗入该空间。由于在驾驶时，例如在侧向加速期间，在轴承内可能发生轻微倾斜，因此存在已知的密封件、特别是所谓的唇形密封件将脱离滑动表面的风险，这意味着固体颗粒、例如污物或灰尘可能会渗入轴承。已知的密封件还可以与由成型的金属片材制成的所谓的推料件相互作用。推料件通常连接至旋转的轮毂或旋转的轮轴承凸缘，并且可以与布置在轮悬架的固定部分中的另一金属片材环状件一起形成附加的密封迷宫。此外，至少一个密封环的密封唇缘沿轴向方向或径向方向延伸并且被推料件滑动地导引。密封件的上述部件也可以是密封筒的一体部分，其中密封唇缘以限定的方式被轴向预加应力。
在轮轴承上，在轴向方向上的两侧上设置有主要轴向指向的开口，所述开口通过轮轴承在两个相关的旋转配对件之间相互联接。车辆侧轴向开口基本上是轴向指向的，并且有时被相邻等速接头的轴颈覆盖。由于紧邻轮轴承凸缘，轴向方向上的轮凸缘侧上的开口径向向外指向，并且因此非常容易受例如喷洒水影响。为了改善轮轴承凸缘上的滑动密封接触，在轮轴承被安装在轮毂上之前，在轮轴承凸缘处邻近轮轴承凸缘***由成型的金属片材制成的推料件。
在车辆操作期间，冲击、持续振动载荷或其他原因可能导致推料件滑移，从而导致推料件朝向滚动元件移动并且在接触时损坏滚动元件，进而导致轮轴承故障。
本发明的目的是提供一种改进的用于轮轴承的密封装置，该密封装置特别地在操作寿命内提供可靠的密封性并且具有更长的使用寿命。
发明内容
该目的通过根据独立权利要求的用于轮轴承的密封装置来实现。在从属权利要求和以下描述中可以找到有利的实施方式和扩展方案。
根据本发明的用于轮轴承的密封装置包括承载元件、弹性密封元件和逆流板。承载元件能够连接至轮轴承的第一支承部分。弹性密封元件包括布置在承载元件上的弹性主体。此外，弹性密封元件具有至少一个第一轴向密封唇缘、一个第二轴向密封唇缘以及远离弹性主体延伸的至少一个径向密封唇缘。逆流板能够连接至第二支承部分并且布置成一侧面向承载元件，使得第一轴向密封唇缘、第二轴向密封唇缘和径向密封唇缘与逆流板滑动接触。第一轴向密封唇缘被设计成使得第一轴向密封唇缘以第一接触压力抵靠逆流板搁置。第二轴向密封唇缘被设计成使得第二轴向密封唇缘以第二接触压力抵靠逆流板搁置。径向密封唇缘被设计成使得径向密封唇缘以第三接触压力抵靠逆流板搁置。接触压力被限定为预定力比的函数。
根据本发明的解决方案的优点特别在于，可靠地防止了密封唇缘从逆流板提升。对于在操作期间密封装置内通常可能出现的所有压力条件，密封唇缘的提升均被可靠地阻止。此外，以这种方式也可以避免两个轴向密封唇缘之间的接触。预定力比限定了接触压力，使得轴向密封唇缘的接触压力防止密封润滑剂、例如油脂从密封空间逸出，并且径向密封唇缘的接触压力防止轴承润滑剂、例如轴承油脂从轴承逸出。因此，根据本发明的密封装置甚至可以在非常小的安装空间中可靠地使用。
根据密封装置的优选实施方式，预定力比由以下等式限定：
第一接触压力＝第二接触压力±0.9N(1)
第三接触压力＝0.5*(第一接触压力)±0.9N(2)
两个轴向密封唇缘的接触压力基本上相同。径向密封唇缘的接触压力基本上是轴向密封唇缘的接触压力的一半，以便减少径向密封唇缘与逆流板之间的摩擦，从而促进径向密封唇缘与逆流板之间的滑动，而不降低密封性能。就接触压力的大小而言，设置的公差范围为大约±0.9N。
根据一个实施方式，弹性密封元件的主体至少在轴向密封唇缘的区域中沿轴向方向布置在距逆流板第一轴向距离处。
第一轴向距离限定了自由空间，密封空间形成在主体与逆流板之间，并用于容纳密封润滑剂。此外，第一轴向密封唇缘和第二轴向密封唇缘穿过该自由空间延伸至逆流板，以便防止密封润滑剂从自由空间逸出，并防止污物渗入到该自由空间中。第一轴向距离根据密封装置的现有安装空间来选择，并且可以例如大于或等于1.7mm，替代性地大于或等于1.95mm，或者也可以大于或等于2.0mm。
根据一个实施方式，在径向方向上，第一轴向密封唇缘和第二轴向密封唇缘还在逆流板上彼此相距第一径向距离，并且在承载元件上彼此相距第二径向距离，其中，第一径向距离和第二径向距离被限定为第一轴向距离的函数。
第一径向距离和第二径向距离作为第一轴向距离的函数的设计使得可以可靠地避免第一轴向密封唇缘与第二轴向密封唇缘之间在组装状态和操作状态下的接触。第一径向距离优选地大于第二径向距离，并且可以是例如第一轴向距离的1.24倍、1.15倍或1.03倍。第二径向距离例如可以是以第一轴向距离作为分子并且以1.27或1.45或1.59作为分母的商。换句话说，第二径向距离例如可以是第一轴向距离的大约0.787倍、0.69倍或0.629倍。
根据一个实施方式，第一轴向密封唇缘在主体上沿径向方向具有第一径向厚度，并且第二轴向密封唇缘在主体上沿径向方向具有第二径向厚度，其中，第一径向厚度和第二径向厚度被限定为第二径向距离的函数。因为第二径向距离被限定为第一轴向距离的函数，所以第一径向厚度和第二径向厚度也可以被限定为第一轴向距离的函数。
第一径向厚度和第二径向厚度作为第二径向距离或第一轴向距离的函数的设计使得可以可靠地避免第一轴向密封唇缘与第二轴向密封唇缘之间在组装状态和操作状态下的接触。第一径向厚度优选地大约等于或略小于第二径向厚度，并且例如可以是第二径向距离的0.50倍、0.40倍或0.38倍。第二径向厚度例如可以是第二径向距离的0.50倍、0.45倍或0.40倍。
根据优选实施方式，第一轴向密封唇缘和第二轴向密封唇缘相对于轮轴承的旋转轴线倾斜地布置，其中，沿轴向方向观察，密封唇缘的直径从主体向逆流板增大。
轴向密封唇缘相对于旋转轴线的倾斜位置使得轴向密封唇缘在操作状态下更难从逆流板提升，由此确保了密封件在操作期间通常出现的压力条件下的密封性能。此外，轴向密封唇缘的倾斜位置避免了在密封状态下密封唇缘之间的接触，特别是在非常小的安装空间中也是如此。
根据一个实施方式，第一轴向密封唇缘的内周表面布置成相对于旋转轴线成第一内周表面角度，并且第一轴向密封唇缘的外周表面布置成相对于旋转轴线成第一外周表面角度，其中，第一外周表面角度被限定为第一内周表面角度的函数。
替代性地或附加地，第二轴向密封唇缘的内周表面布置成相对于旋转轴线成第二内周表面角度，并且第二轴向密封唇缘的外周表面布置成相对于旋转轴线成第二外周表面角度，其中，第二外周表面角度被限定为第二内周表面角度的函数。
这意味着轴向密封唇缘的厚度从承载元件到逆流板变化。这支持或加强了避免这两个轴向密封唇缘之间接触的效果，这已经通过这两个轴向密封唇缘相对于旋转轴线的倾斜位置实现。如果这两个轴向密封唇缘接触，则不再可能可靠地防止密封润滑剂从密封空间溢出。因此，必须避免两这个轴向密封唇缘之间的接触。
例如，如果第一内周表面角度在25°与28°之间，则第一外周表面角度例如比第一内周表面角度大4.7°，其中公差为±1°。此外，第一内周表面角度例如可以在33°与36°之间。然后，第一外周表面角度例如比第一内周表面角度小0.553°至0.58°，其中公差为±1°。
例如，如果第二内周表面角度在30°与33°之间，则第二外周表面角度例如比第二内周表面角度大5.1°，其中公差为±1°。此外，第二内周表面角度可以例如在36°与39°之间。然后，第二外周表面角度例如比第二内周表面角度小0.335°至0.352°，其中公差为±1°。
根据一个实施方式，还设置了第三轴向密封唇缘，该第三轴向密封唇缘用作预密封件。该预密封件没有延伸到逆流板，并且该预密封件形成迷宫式密封件，该迷宫式密封件被设计成将渗入的固体颗粒引导回到外部，并且由此保护轴向密封唇缘免受污物或脏水的影响。
本发明的其他方面涉及上面描述的密封装置用于密封轮轴承的用途以及用于机动车辆的轮轴承单元，该轮轴承单元具有上面描述的轮轴承和密封装置。
附图说明
下面结合基于附图的本发明的优选实施方式的描述，更详细地描述了改进本发明的其他措施。在附图中：
图1示出了根据本发明的一个实施方式的轮凸缘侧密封装置的示意性纵向截面。
图2示出了根据本发明的一个实施方式的车辆侧密封装置的示意性纵向截面。
图3示出了根据本发明的另一实施方式的轮凸缘侧密封装置的示意性纵向截面。
附图本质上仅是示意性的，并且仅用于理解本发明。相同的元件设置有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了密封装置1，该密封装置沿轴向方向A布置在轮轴承2与轮轴承凸缘3之间，其中，仅示出了轮轴承2和轮轴承凸缘3的一部分。轮轴承2设计为具有滚动元件4的滚子轴承，这些滚动元件由保持架5保持在轴承环6的容纳滚动元件4的滚道中。
密封装置1具有承载元件7，该承载元件通过紧固部分8固定至轴承环6中的一个轴承环。弹性密封元件9布置在承载元件7上，并具有弹性主体10，第一轴向密封唇缘11、第二轴向密封唇缘12和径向密封唇缘13远离该弹性主体延伸。此外，密封装置1具有逆流板14，该逆流板面向承载元件7布置，使得该逆流板与轴向密封唇缘11、12和径向密封唇缘13滑动接触。逆流板14通过紧固部分15固定至轮轴承凸缘3，该轮轴承凸缘与轴承环6中的另一轴承环(此处未示出)一体地形成。此外，弹性密封元件16在紧固部分15的区域中布置在逆流板14上，并且对紧固部分15与轮轴承凸缘3之间的联接点进行密封。
滑动接触通过密封唇缘11、12、13与逆流板14的重叠图以图形形式图示。实际上，密封唇缘11、12、13不与逆流板14重叠，而是与逆流板14接触，使得在轮轴承凸缘3的旋转运动期间并且因此在逆流板14的旋转运动期间，在密封唇缘11、12、13与逆流板14之间存在滑动接触。滑动接触对于密封唇缘11、12、13中的每个密封唇缘都是独立的，并且被限定成使得密封唇缘11、12、13各自均以预定的接触压力F抵靠逆流板14搁置。
第一轴向密封唇缘11以第一接触压力F1抵靠逆流板14搁置，并且第二轴向密封唇缘12以第二接触压力F2抵靠逆流板搁置。径向密封唇缘13以第三接触压力F3抵靠逆流板14搁置，其中，第一接触压力F1和第二接触压力F2沿轴向方向A施加，并且第三接触压力F3沿径向方向R施加。
接触压力F1、F2和F3彼此成预定力比，这将接触压力F1、F2、F3彼此限定为如下所述的函数：
F1 ＝ F2 ± 0.9N   (1)并且F3 ＝ 0.5*F1 ± 0.9N  (2)
参数±0.9N表示力计算的公差范围。
逆流板14沿轴向方向A布置在与具有弹性主体10的承载元件7相距第一轴向距离lA1处，使得形成有自由空间、即密封空间17。轴向密封唇缘11、12基本上在轴向方向A上倾斜地穿过密封空间17延伸至逆流板14，并且在径向方向R上彼此间隔开，其中，沿径向方向R观察，第一轴向密封唇缘11比第二轴向密封唇缘12布置得更靠内。
两个轴向密封唇缘11、12之间的距离在它们的长度上不是恒定的，也就是说，第一轴向密封唇缘11与第二轴向密封唇缘12之间的在逆流板14上的第一径向距离lR1与第一轴向密封唇缘11与第二轴向密封唇缘12之间的在承载元件7上的第二径向距离lR2不同。第一径向距离lR1和第二径向距离lR2两者均被限定为第一轴向距离lA1的函数。在该图所示的实施方式中，第一轴向距离lA1例如大于或等于1.7mm，并且第一径向距离lR1和第二径向距离lR2被例如限定如下：
lR1 ＝ lA1 * 1.24  (3)并且lR2 ＝ lA1 / 1.27  (4)。
另外，第一轴向密封唇缘11在承载元件7上具有第一径向厚度dR1，并且第二轴向密封唇缘12在承载元件7上具有第二径向厚度dR2。两个径向厚度dR1、dR2又被限定为第二径向距离lR2的函数，并且因此也被限定为第一轴向距离lA1的函数：
dR1＝lR2*0.38＝(lA1/1.27)*0.38     (5)，并且
dR2 ＝ lR2 * 0.4 ＝ (lA1 / 1.27) * 0.4   (6)。
此外，轴向密封唇缘11、12的厚度也在其延伸方向上变化。厚度的这种变化由相应的轴向密封唇缘11、12的内周表面角度与外周表面角度之间的比率来表示。相应的轴向密封唇缘11、12的内周表面与密封装置1的旋转轴线(未示出)之间的角度被称为内周表面角度，并且相应的轴向密封唇缘11、12的外周表面与密封装置1的旋转轴线之间的角度被称为外周表面角度。外周表面角度是内周表面角度的函数。
在图1所示的实施方式中，第一轴向密封唇缘11的第一内周表面角度α1在33°与36°之间。第二轴向密封唇缘12的第二内周表面角度β1在36°与39°之间。第一外周表面角度α2和第二外周表面角度β2被限定如下：
α2 ＝ (α1 – 0.553°) ± 1° (7)并且β2 ＝ (β1 – 0.342°) ± 1° (8)
参数±1°表示角度尺寸的公差范围。
因此，可以观察到的是，密封装置1首先借助于密封唇缘11、12、13在逆流板14上的接触压力并且其次作为第一轴向距离lA1的函数来设计。第一轴向距离lA1与密封装置1可用的安装空间直接相关。这意味着密封装置1基本上根据可用的安装空间和必要的第一接触压力F1来设计。
图2示出了密封装置1，该密封装置沿轴向方向A布置在轮轴承2与底盘18之间，其中，仅示出了轮轴承2和底盘18两者的一部分。密封装置1的结构与图1中所示的实施方式的结构非常类似，因此下面仅讨论不同之处。由于与图1相比镜像倒置地布置的密封装置1的不同的安装位置，第一轴向距离lA1大于或等于1.95mm。这导致在此所示的实施方式的以下长度和角度比：
lR1＝lA1*1.03
lR2＝lA1/1.59
dR1＝lR2*0.40＝(lA1/1.59)*0.40
dR2＝lR2*0.45＝(lA1/1.59)*0.45
α1＝33°至36°并且α2＝(α1–0.58°)±1°
β1＝36°至39°并且β2＝(β1–0.335°)±1°
接触压力F1、F2和F3的力比与参照图1所描述的力比相对应。
图3示出了根据本发明的密封装置1的另一实施方式。可以观察到的是，承载元件7以略微不同的方式设计，并且密封装置1被单独示出，而没有参照相邻元件。同样在该实施方式中，接触压力F1、F2和F3的力比与参照图1所描述的力比相对应。
在此所示的实施方式中，第一轴向距离lA1大于或等于2mm。这导致以下长度和角度比：
lR1＝lA1*1.15
lR2＝lA1/1.45
dR1＝lR2*0.50＝(lA1/1.45)*0.50
dR2＝lR2*0.50＝(lA1/1.45)*0.50
α1＝25°至28°并且α2＝(α1+4.7°)±1°
β1＝30°至33°并且β2＝(β1+5.1°)±1°
另外，此处所示出的密封装置1还具有第三轴向密封唇缘19，该第三轴向密封唇缘没有延伸到逆流板14，并且当沿径向方向R观察时，该第三轴向密封唇缘布置在第二轴向密封唇缘12的外侧。第三轴向密封唇缘19用作预密封件20，并且在密封空间17中形成迷宫式密封件，该迷宫式密封件用于将从外部渗入的颗粒比如污物、脏水、灰尘等引导回到外部。为此，第三轴向密封唇缘19布置成相对于密封装置1的旋转轴线以角度γ向外倾斜，其中，角度γ在此例如为约30°。预密封件20意在保护第一轴向密封唇缘11和第二轴向密封唇缘12免受渗透颗粒的影响，由此可以进一步延长密封装置1的使用寿命。
另外，图3中示出了逆流板14的内径DI，该内径在此例如为80mm。
附图标记列表
1 密封装置
2 轮轴承
3 轮轴承凸缘
4 滚动元件
5 保持架
6 轴承环
7 承载元件
8 紧固部分
9 弹性密封元件
10 弹性主体
11 第一轴向密封唇缘
12 第二轴向密封唇缘
13 径向密封唇缘
14 逆流板
15 紧固部分
16 密封元件
17 密封空间
18 底盘
19 第三轴向密封唇缘
20 预密封件
F、F1、F2、F3接触压力
lA1轴向距离
lR1、lR2径向距离
dR1、dR2径向厚度
DI 内径
α1、β1 内周表面角度
α2、β2 外周表面角度
γ 角度
R 径向方向
A 轴向方向

Claims (10)

1.一种用于轮轴承(2)的密封装置(1)，所述密封装置包括：
承载元件(7)，所述承载元件能够连接至所述轮轴承(2)的第一支承部分(6)；
弹性密封元件(9)，所述弹性密封元件包括布置在所述承载元件(7)上的弹性主体(10)，其中，所述弹性密封元件(9)还包括至少一个第一轴向密封唇缘(11)和第二轴向密封唇缘(12)以及远离所述主体(10)延伸的至少一个径向密封唇缘(13)；以及
逆流板(14)，所述逆流板能够连接至第二支承部分(6)并且布置成一侧面向所述承载元件(7)，使得所述第一轴向密封唇缘(11)、所述第二轴向密封唇缘(12)和所述径向密封唇缘(13)与所述逆流板(14)滑动接触，其中，
所述第一轴向密封唇缘(11)被设计成使得所述第一轴向密封唇缘以第一接触压力(F1)抵靠所述逆流板(14)搁置，
所述第二轴向密封唇缘(12)被设计成使得所述第二轴向密封唇缘以第二接触压力(F2)抵靠所述逆流板(14)搁置，并且
所述径向密封唇缘(13)被设计成使得所述径向密封唇缘以第三接触压力(F3)抵靠所述逆流板(14)搁置，
其特征在于，所述接触压力(F1；F2；F3)被限定为预定力比的函数。
2.根据权利要求1所述的密封装置(1)，其中，所述预定力比由以下等式限定：
第一接触压力(F1)＝第二接触压力(F2)±0.9N(1)
第三接触压力(F3)＝0.5*(第一接触压力(F1))±0.9N(2)。
3.根据权利要求1或2所述的密封装置(1)，其中，所述弹性密封元件(9)的所述主体(10)至少在所述轴向密封唇缘(11，12)的区域中沿所述轴向方向(A)布置在距所述逆流板(14)第一轴向距离(lA1)处。
4.根据权利要求3所述的密封装置(1)，其中，所述第一轴向密封唇缘(11)和所述第二轴向密封唇缘(12)沿所述径向方向(R)在所述逆流板(14)上彼此相距第一径向距离(lR1)，并且在所述承载元件(7)上彼此相距第二径向距离(lR2)，其中，所述第一径向距离(lR1)和所述第二径向距离(lR2)被限定为所述第一轴向距离(lA1)的函数。
5.根据权利要求4所述的密封装置(1)，其中，所述第一轴向密封唇缘(11)在所述主体(10)上沿所述径向方向(R)具有第一径向厚度(dR1)，并且所述第二轴向密封唇缘(12)在所述主体(10)上沿所述径向方向(R)具有第二径向厚度(dR2)，其中，所述第一径向厚度(dR1)和所述第二径向厚度(dR2)被限定为所述第二径向距离(lR2)的函数。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的密封装置(1)，其中，所述第一轴向密封唇缘(11)和所述第二轴向密封唇缘(12)相对于与所述轮轴承(2)的旋转轴线相关的角度倾斜地布置，其中，沿所述轴向方向(A)观察，所述轴向密封唇缘(11，12)的直径从所述主体(10)朝向所述逆流板(14)增大。
7.根据权利要求6所述的密封装置(1)，其中，所述第一轴向密封唇缘(11)的内周表面布置成相对于所述旋转轴线成第一内周表面角度(α1)，并且所述第一轴向密封唇缘(11)的外周表面布置成相对于所述旋转轴线成第一外周表面角度(α2)，其中，所述第一外周表面角度(α2)被限定为所述第一内周表面角度(α1)的函数。
8.根据权利要求6或7所述的密封装置(1)，其中，所述第二轴向密封唇缘(12)的内周表面布置成相对于所述旋转轴线成第二内周表面角度(β1)，并且所述第二轴向密封唇缘(12)的外周表面布置成相对于所述旋转轴线成第二外周表面角度(β2)，其中，所述第二外周表面角度(β2)被限定为所述第二内周表面角度(β1)的函数。
9.一种根据权利要求1至8中的任一项所述的密封装置(1)用于密封轮轴承(2)的用途。
10.一种用于机动车辆的轮轴承单元，包括：
轮轴承(2)，所述轮轴承被设计为滚子轴承，以及
根据权利要求1至8中的任一项所述的密封装置(1)，所述密封装置布置成邻近于所述轮轴承(2)的至少一个轴向侧部。
CN202180051863.XA 2020-10-06 2021-09-29 用于轮轴承的密封装置以及包括密封装置的轮轴承单元 Pending CN116097024A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020126119.5A DE102020126119A1 (de) 2020-10-06 2020-10-06 Dichtungsanordnung für Radlager und Radlagereinheit mit Dichtungsanordnung
DE102020126119.5 2020-10-06
PCT/DE2021/100786 WO2022073548A1 (de) 2020-10-06 2021-09-29 Dichtungsanordnung für radlager und radlagereinheit mit dichtungsanordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116097024A true CN116097024A (zh) 2023-05-09

Family

ID=78086963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180051863.XA Pending CN116097024A (zh) 2020-10-06 2021-09-29 用于轮轴承的密封装置以及包括密封装置的轮轴承单元

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230383791A1 (zh)
EP (1) EP4226061A1 (zh)
KR (1) KR20230040373A (zh)
CN (1) CN116097024A (zh)
DE (1) DE102020126119A1 (zh)
WO (1) WO2022073548A1 (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007211791A (ja) * 2006-02-07 2007-08-23 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2010159791A (ja) * 2009-01-07 2010-07-22 Ntn Corp 車輪用軸受シールおよびこれを備えた車輪用軸受装置
JP2012207769A (ja) 2011-03-30 2012-10-25 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2017124695A (ja) 2016-01-13 2017-07-20 株式会社ジェイテクト 車輪用軸受装置
JP6936671B2 (ja) 2017-09-15 2021-09-22 Ntn株式会社 シール部材およびそれを備える車輪用軸受装置
JP2020079619A (ja) 2018-11-13 2020-05-28 中西金属工業株式会社 回転用シール

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230040373A (ko) 2023-03-22
EP4226061A1 (de) 2023-08-16
WO2022073548A1 (de) 2022-04-14
DE102020126119A1 (de) 2022-04-07
US20230383791A1 (en) 2023-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017038890A1 (ja) 車輪用軸受装置
US7942584B2 (en) Wheel bearing apparatus
US8016294B2 (en) Sealing device
US11193543B2 (en) Sealing arrangement for a wheel bearing
US5454647A (en) Seal for package bearing
US8011670B2 (en) Sealing device
EP2636915A1 (en) Vehicle wheel bearing device
CN109690102B (zh) 车轮用轴承装置
CN102333969A (zh) 车轮轴承密封件以及设置有该密封件的车轮轴承装置
JP2000509791A (ja) 軸受構造のための封止装置及び軸受装置の封止のための構造
KR102125108B1 (ko) 밀봉형 구름 베어링
US20090154855A1 (en) Wheel bearing apparatus for a vehicle
US20230003257A1 (en) Sealing arrangement for a wheel bearing
JP7151533B2 (ja) ハブユニット軸受
EP1956258B1 (en) Sealing apparatus and bearing apparatus having the same
CN112303129A (zh) 密封装置
WO2017026522A1 (ja) 車輪用軸受装置
JP7119992B2 (ja) ハブユニット軸受
JP2018054024A (ja) プーリユニット用シール付き転がり軸受
US20220381293A1 (en) Sealing device for a bearing unit
CN116097024A (zh) 用于轮轴承的密封装置以及包括密封装置的轮轴承单元
US20220154777A1 (en) Cup assembly for a universal joint bearing
JPH0118892Y2 (zh)
US20230265886A1 (en) Sealing device
CN214788563U (zh) 用于车轮支撑的滚动轴承单元

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination