DE102020201405A1

DE102020201405A1 - Aufhängungsaxiallagervorrichtung mit blockierter Dichtung

Info

Publication number: DE102020201405A1
Application number: DE102020201405.1A
Authority: DE
Inventors: Christophe Houdayer; Thomas Lepine; Bruno Montboeuf
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2020-02-05
Filing date: 2020-02-05
Publication date: 2021-08-05
Also published as: KR20210099997A

Abstract

Die Aufhängungsaxiallagervorrichtung umfasst eine untere Trägerkappe 16, eine obere Lagerkappe 14 und zumindest ein Lager 18, das zwischen den Kappen angeordnet ist. Das Lager 18 ist mit zumindest einem oberen Ring 20 in Kontakt mit der oberen Lagerkappe 14 und mit einem unteren Ring 22 in Kontakt mit der unteren Trägerkappe 16 versehen ist. Die obere Lagerkappe 14 umfasst eine äußere Schürze 14c, die radial die untere Trägerkappe 16 umgibt.Die Vorrichtung umfasst ferner zumindest eine äußere Dichtung 19, die sich zumindest teilweise radial zwischen dem Lager 18 und der äußeren Schürze 14c der oberen Lagerkappe befindet.Die äußere Dichtung 19 ist an einer von der unteren Trägerkappe 16 und der oberen Lagerkappe 14 durch radiale Presspassung zwischen der Kappe und der äußeren Dichtung gesichert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Aufhängungsaxiallagervorrichtungen, die insbesondere für Kraftfahrzeuge in den Federbeinen der gelenkten Straßenräder verwendet werden.
Eine Aufhängungsaxiallagervorrichtung ist im Allgemeinen mit einem Wälzlager, das einen oberen Ring und einen unteren Ring aufweist, zwischen denen Wälzkörper, z. B. kugeln oder Rollen, positioniert sind, und mit unteren und oberen Kappen versehen. Die unteren und oberen Kappen bilden Gehäuse für die Ringe des Wälzlagers und stellen eine Schnittstelle zwischen den Ringen und den benachbarten Elementen bereit.
Die Aufhängungsaxiallagervorrichtung ist in dem oberen Teil des Federbeins zwischen der Fahrzeugkarosserie und einer Aufhängungsfeder angeordnet. Die Aufhängungsfeder ist um einen Dämpfungskolbenstab herum montiert, dessen Ende mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Die Aufhängungsfeder liegt axial, direkt oder indirekt, an der unteren Kappe der Axiallagervorrichtung an.
Die Aufhängungsaxiallagervorrichtung erlaubt die Übertragung von axialen und radialen Kräften zwischen der Aufhängungsfeder und der Karosserie, während sie eine relative Rotationsbewegung zwischen der unteren Kappe und der oberen Kappe aufgrund einer Ablenkung der gelenkten Räder des Fahrzeugs und/oder einer Kompression der Aufhängungsfeder ermöglicht.
Im Allgemeinen ist die obere Kappe der Aufhängungsaxiallagervorrichtung mit mehreren Haken versehen, die an einer äußeren Schürze angeordnet sind, und die eingerichtet sind, diametral mit mehreren Haken der unteren Kappe einzugreifen. Die Haken jeder Kappe sind voneinander in der Umfangsrichtung beabstandet.
Die Haken bilden Haltemittel, die vorgesehen sind, um die oberen und unteren Kappen relativ zueinander axial zu halten. Diese Haken bilden ebenfalls schmale Passagen, um das Eindringen von Fremdmaterie zwischen der äußeren Schürze der oberen Kappe und der unteren Kappe zu verhindern.
Jedoch ist eine Aufhängungsaxiallagervorrichtung im Allgemeinen unterschiedlichen Arten von Verunreinigungen ausgesetzt.
Bei solchen Axiallagervorrichtungen können Verunreinigungen leicht zwischen die äußere Schürze der oberen Kappe und der unteren Kappe eindringen und dann in Richtung des Wälzlagers gerichtet werden und in letzteres eindringen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, diesen Nachteil zu überwinden.
Es ist eine besondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Aufhängungsaxiallagervorrichtung mit guten Dichtungseigenschaften bereitzustellen, um das Lager gegen Eintritt von Verunreinigungen zu schützen, während ein geringes Reibungsmoment sichergestellt wird.
Die Erfindung betrifft eine Aufhängungsaxiallagervorrichtung, die eine untere Trägerkappe, eine obere Lagerkappe und zumindest ein Lager aufweist, das zwischen den Kappen angeordnet ist. Das Lager ist mit zumindest einem oberen Ring im Kontakt mit der oberen Lagerkappe und mit einem unteren Ring in Kontakt mit der unteren Trägerkappe versehen. Die obere Lagerkappe umfasst eine äußere Schürze, die radial die untere Trägerkappe umgibt.
Gemäß einem allgemeinen Merkmal umfasst die Vorrichtung ferner eine äußere Dichtung, die sich zumindest teilweise radial zwischen dem Lager und der äußeren Schürze der oberen Lagerkappe befindet.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist die äußere Dichtung an der unteren Trägerkappe durch eine radiale Presspassung zwischen der unteren Trägerkappe und der äußeren Dichtung gesichert.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist die äußere Dichtung an der oberen Lagerkappe durch eine radiale Presspassung zwischen der oberen Lagerkappe und der äußeren Dichtung gesichert.
Gemäß einer dritten Ausführungsform ist die äußere Dichtung an dem unteren Ring des Lagers durch eine radiale Presspassung zwischen dem unteren Ring und der äußeren Dichtung gesichert.
Gemäß einer vierten Ausführungsform ist die äußere Dichtung mit dem oberen Ring des Lagers durch eine radiale Presspassung zwischen dem oberen Ring und der äußeren Dichtung gesichert.
Die äußere Dichtung verhindert den Eintritt von Wasser, Staub und anderer Fremdmaterie in das Lager. Ansonsten ist die Montage der äußeren Dichtung leicht zu erreichen, da die Dichtung an der zugehörigen Kappe oder dem zugehörigen Ring des Lagers durch Presspassung gehalten wird. Es gibt keinen Bedarf, ein spezielles Element zu verwenden, um die äußere Dichtung zu befestigen. Dennoch wird nach der Montage eine Rotation der äußeren Dichtung relativ zu der assoziierten Kappe oder dem assoziierten Ring verhindert.
Die äußere Dichtung kann mit einer ringförmigen Ferse versehen sein, die an der Kappe oder dem Ring des Lagers gesichert ist.
Bei der radialen Presspassung über 360° zwischen der ringförmigen Ferse der äußeren Dichtung und der assoziierten Kappe oder dem assoziierten Ring sind die Dichtungseigenschaften verbessert.
Bei einer Anordnung ist der äußere Durchmesser der Ferse der äußeren Dichtung in einem freien Zustand größer als der Innendurchmesser eines Montageabschnitts der Kappe, an dem die äußere Dichtung gesichert ist, um die radiale Presspassung zwischen der Kappe und der äußeren Dichtung zu erzeugen.
Bei einer anderen Anordnung ist der Innendurchmesser der Ferse der äußeren Dichtung in einem freien Zustand größer als der Außendurchmesser eines Montageabschnitts der Kappe, an dem die äußere Dichtung gesichert ist, um die radiale Presspassung zwischen der Kappe und der äußeren Dichtung zu erzeugen.
Bei einer Ausführungsform kann die Kappe einer Rippe aufweisen, die sich in Richtung der anderen Kappe erstreckt, wobei die äußere Dichtung an der Rippe gesichert ist. In diesem Fall wird der Montageabschnitt der Kappe durch die Rippe gebildet. Alternativ kann der Montageabschnitt durch andere Teile der Kappe, zum Beispiel die äußere Fläche der Kappe, gebildet sein.
In einer Ausführungsform ist die Ferse der Dichtung mit einem kegelstumpfförmigen Abschnitt versehen, der an der Kappe oder dem Ring des Lagers gesichert ist.
Die Rippe der Kappe kann ferner zumindest einen radialen Haken aufweisen, um die äußere Dichtung axial zu halten. Daher wird zu dem diametralen Eingriff zwischen der äußeren Dichtung und der Kappe die Dichtung auch axial durch den bzw. die Haken gehalten.
Bevorzugt kann die äußere Dichtung auch mit zumindest einer Dichtlippe versehen sein, die sich in Richtung der anderen Kappe erstreckt.
In einer Ausführungsform umfasst die andere Kappe zumindest eine ringförmige Rippe, die sich axial in Richtung der Kappe oder in Richtung der äußeren Dichtung erstreckt, während sie axial von der Kappe oder der äußeren Dichtung beabstandet bleibt, wobei die Rippe sich radial zwischen der äußeren Schürze der oberen Lagerkappe und der äußeren Dichtung befindet.
Die ringförmige Rippe bildet eine vertikale Barriere, die radial zwischen der äußeren Schürze der anderen Kappe und dem Lager angeordnet ist, um das Lager zu schützen. Die ringförmige Rippe ermöglicht, Verunreinigungen weiter daran zu hindern, nach oben in die Vorrichtung zu gehen und das Lager zu beschädigen.
Jeder des oberen und unteren Rings des Lagers können aus einem Metallblech hergestellt sein.
In einer Ausführungsform kann die Vorrichtung ferner zumindest eine innere Dichtung aufweisen, die sich zumindest teilweise radial zwischen dem Lager und einer inneren Schürze der oberen Lagerkappe befindet. Die innere Dichtung kann an der Kappe oder an der anderen Kappe durch eine radiale Presspassung zwischen der Kappe oder der anderen Kappe und der inneren Dichtung gesichert sein. Alternativ kann die innere Dichtung an dem anderen Ring des Lagers durch radiale Presspassung zwischen dem anderen Ring und der inneren Dichtung gesichert sein.
In einer Ausführungsform umfasst die obere Lagerkappe eine innere Schürze, die mehrere Haken aufweist, die dazu eingerichtet sind, diametral mit Haken einzugreifen, die an der unteren Trägerkappe vorgesehen sind. Alternativ kann die äußere Schürze der oberen Lagerkappe mehrere Haken aufweisen, die geeignet sind, diametral mit dem Flansch der unteren Trägerkappe einzugreifen.
Die Erfindung betrifft auch eine Aufhängungsaxiallagervorrichtung, die eine untere Trägerkappe, eine obere Lagerkappe und zumindest ein Lager aufweist, das zwischen den Kappen angeordnet ist. Das Lager ist mit zumindest einem oberen Ring in Kontakt mit der oberen Lagerkappe und mit einem unteren Ring in Kontakt mit der unteren Trägerkappe versehen. Die obere Lagerkappe umfasst eine innere Schürze, die sich in der Bohrung der unteren Trägerkappe erstreckt.
Gemäß einem allgemeinen Merkmal umfasst die Vorrichtung ferner eine innere Dichtung, die sich zumindest teilweise radial zwischen dem Lager und inneren Schürze der oberen Lagerkappe befindet.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist die innere Dichtung an der unteren Trägerkappe durch radiale Presspassung zwischen der unteren Trägerkappe und der inneren Dichtung gesichert.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist die innere Dichtung an der oberen Lagerkappe durch radiale Presspassung zwischen der oberen Lagerkappe und der inneren Dichtung gesichert.
Gemäß einer dritten Ausführungsform ist die innere Dichtung an dem unteren Ring des Lagers durch radiale Presspassung zwischen dem unteren Ring und der inneren Dichtung gesichert.
Gemäß einer vierten Ausführungsform ist die innere Dichtung an dem oberen Ring des Lagers durch radiale Presspassung zwischen dem oberen Ring und der inneren Dichtung gesichert.
Die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile werden durch das Studium der ausführlichen Beschreibung der speziellen Ausführungsformen, die rein als nicht begrenzende Beispiele gegeben sind und durch die angehängten Figuren dargestellt sind, besser verstanden, in denen:

1 ein Querschnitt einer Aufhängungsaxiallagervorrichtung gemäß einem ersten Beispiel der Erfindung ist,
2 bis 6 Querschnitte einer Aufhängungsaxiallagervorrichtung gemäß zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Beispielen der Erfindung ist.

Die Aufhängungsaxiallagervorrichtung 10, die in 1 dargestellt ist, ist dazu eingerichtet, zwischen einem oberen Haltesitz, der zum indirekten oder direkten Aufsitzen in einem Element des Chassis des Kraftfahrzeugs geeignet ist, und einer Aufhängungsfeder installiert zu werden.
Die Vorrichtung 10 mit einer Achse 12 umfasst eine obere Lagerkappe 14, eine untere Trägerkappe 16 und ein Wälzlager 18, das axial zwischen den Kappen 14, 16 angeordnet ist. In dem dargestellten Beispiel sind die Kappen 14, 16 in direktem Kontakt mit dem Wälzlager 18 ohne die Einfügung eines Zwischenelements montiert. Alternativ können die Kappen 14, 16 im indirekten Kontakt mit dem Wälzlager 18 mit Einfügung eines Zwischenelements montiert sein.
Wie nachstehend beschrieben wird, umfasst die Vorrichtung 10 ferner eine ringförmige äußere Dichtung 19, um den Eintritt von Verunreinigungen in Richtung des Wälzlagers 18 zu verhindern. Hierbei ist die äußere Dichtung 19 an der unteren Trägerkappe 16 gesichert.
Die obere Lagerkappe 14 kann aus einem Teil, z. B. aus Kunststoffmaterial, wie bspw. Polyamid PA 6.6, das durch Glasfasern verstärkt sein kann oder nicht, bestehen.
Die obere Lagerkappe 14 umfasst einen radialen Abschnitt 14a, eine ringförmige axial innere Schürze 14b und eine ringförmige axial äußere Schürze 14c, die radial die innere Schürze 14b umgibt. Der radiale Abschnitt 14a stellt eine obere Fläche 15 bereit, die dazu beabsichtigt ist, dem oberen Haltesitz gegenüberzuliegen, und eine gegenüberliegende untere Fläche 17 im Kontakt mit dem Wälzlager 18. Die oberen und unteren Flächen 15, 17 definieren die Dicke des radialen Abschnitts 14a. In dem dargestellten Beispiel hat der radiale Abschnitt 14a eine gestufte Form.
Die äußere Schürze 14c umgibt radial die untere Trägerkappe 16. Die innere Schürze 14b erstreckt sich in der Bohrung der unteren Trägerkappe 16. Die inneren und äußeren Schürzen 14b, 14c erstrecken sich axial von dem radialen Abschnitt 14a nach unten. In dem dargestellten Beispiel erweitert die äußere Schürze 14c eine Kante mit großem Durchmesser des radialen Abschnitts 14a. Die innere Schürze 14b erweitert eine Kante mit kleinem Durchmesser des radialen Abschnitts 14a.
Die obere Lagerkappe 14 umfasst ferner mehrere innere Haken 14d, die an der inneren Schürze 14b angeordnet sind und sich radial nach außen erstrecken. Die Haken 14d erstrecken sich von der äußeren Fläche der inneren Schürze 14b in der Richtung der unteren Trägerkappe 16 radial nach außen. Bei dem dargestellten Beispiel sind die Haken 14d an dem unteren Ende der inneren Schürze 14b angeordnet. Bei dem dargestellten Beispiel sind die Haken 14d in der Umfangsrichtung relativ zueinander beabstandet. Alternativ kann ein ringförmiger Haken an der Außenfläche der Schürze 14b vorgesehen sein.
Das Wälzlager 18 befindet sich vollständig radial zwischen den Schürzen 14b, 14c der oberen Lagerkappe. Das Wälzlager 18 umfasst einen oberen Ring 20 in Kontakt mit der oberen Lagerkappe 14, einen unteren Ring 22 in Kontakt mit der unteren Trägerkappe 16 und eine Reihe von Wälzkörpern 24, hier Kugeln, die zwischen Laufbahnen angeordnet sind, die auf den Ringen gebildet sind. In dem dargestellten Beispiel ist das Wälzlager 18 von einem schrägen Kontakttyp, um sowohl radiale Kräfte als auch die axialen Kräfte, die auf die Vorrichtung ausgeübt werden, zu absorbieren.
Der obere Ring 20 und der untere Ring 22 des Wälzlagers sind aus einem dünnen Metallblech hergestellt, das gestanzt oder gerollt wurde, um torusförmige Laufbahnen für die Wälzkörper 24 zwischen den zwei Ringen zu definieren. Der obere Ring 20 ist in Kontakt mit der unteren Fläche 17 des radialen Abschnitts 14a der oberen Lagerkappe. Der untere Ring 22 ist in Kontakt mit einer oberen Fläche der unteren Trägerkappe 16. Das Wälzlager 18 umfasst einen Käfig (nicht bezeichnet) zwischen den oberen und unteren Ringen 20, 22, um einen gleichmäßigen Umfangsabstand zwischen den Wälzkörpern 24 zu erhalten.
Die untere Trägerkappe 16 kann aus einem Teil, z. B. aus Kunststoffmaterial, wie bspw. Polyamid PA 6.6, das durch Glasfasern verstärkt sein kann oder nicht, bestehen.
Die untere Trägerkappe 16 umfasst einen ringförmigen radialen Abschnitt 28 in der Form einer Platte und eine ringförmige axiale Schürze 30, die eine Kante mit kleinem Durchmesser des radialen Abschnitts 28 erweitert. Die Schürze 30 erstreckt sich axial auf die Seite gegenüber der oberen Lagerkappe 14 und dem Wälzlager 18. Die Schürze 30 erlaubt das Zentrieren der Aufhängungsfeder. Dieses Zentrieren wird durch die äußere Fläche der Schürze 30 erreicht. Der radiale Abschnitt 28 stellt eine untere ringförmige radiale Fläche 28a, die eine Lagerfläche für die Aufhängungsfeder begrenzt, und eine obere Fläche 28b in Kontakt mit dem unteren Ring 22 des Lagers und mit einer komplementären Form bereit. Ein freies oberes Ende des unteren Rings 22 ist axial mit Bezug auf den radialen Abschnitt 28 nach oben versetzt.
Die untere Trägerkappe 16 umfasst ebenfalls mehrere innere Haken 32, die an dem radialen Abschnitt 28 angeordnet sind und die sich radial nach innen erstrecken. Die Haken 32 erstrecken sich von der Bohrung des radialen Abschnitts 28 radial nach innen in der Richtung der inneren Schürze 14b der oberen Lagerkappe. Die Haken 32 sind voneinander in der Umfangsrichtung bevorzugt regelmäßig beabstandet. Alternativ kann die untere Trägerkappe 16 einen ringförmigen inneren Haken, das heißt der durchgängig in der Umfangsrichtung ist, aufweisen.
Die Haken 32 sind axial über den Haken 14d der inneren Schürze 14b der oberen Lagerkappe angeordnet. Die Haken 14d haben einen äußeren Durchmesser, der größer ist als der Innendurchmesser der Haken 32, um geeignet zu sein, diametral mit den Haken 32 in dem Fall der relativen axialen Verschiebung der Lagerkappe 14 und der Trägerkappe 16 einzugreifen. Die Haken 14d der oberen Lagerkappe bilden axiale Haltemittel, die mit komplementären axialen Haltemitteln der Trägerkappe 16 zusammenwirken, die durch die Haken 32 gebildet sind.
Andernfalls bilden die Haken 14d, 32 schmale Passagen, um das radiale Eindringen von Fremdmaterial zwischen der inneren Schürze 14b der oberen Lagerkappe und der Bohrung der Schürze 30 der unteren Trägerkappe zu verhindern.
Die untere Lagerkappe 16 umfasst ferner einen ringförmigen Flansch 34, der sich in Richtung der äußeren Schürze 14c der oberen Lagerkappe erstreckt, während er radial von der äußeren Schürze beabstandet bleibt. Allgemeiner bleibt der Flansch 34 von der oberen Lagerkappe 14 beabstandet. Der Flansch 34 kragt nach außen von dem radialen Abschnitt 28 der unteren Trägerkappe aus. Der Flansch 34 erstreckt sich nach außen von der oberen Fläche des radialen Abschnitts 28. Der Flansch 34 erstreckt sich radial.
Der Flansch 34 befindet sich radial etwas von der Bohrung der äußeren Schürze 14c der oberen Lagerkappe entfernt, um einen Labyrinthdichtungsabschnitt zu bilden. Eine ringförmige radiale Labyrinthdichtung (nicht bezeichnet) wird zwischen dem Flansch 34 und der äußeren Schürze 14c des oberen Lagers gebildet. Zum Beispiel kann die radiale Lücke zwischen dem Flansch 34 und der äußeren Schürze 14c weniger als 2 mm sein, und zum Beispiel zwischen 1 mm und 1,4 mm liegen, und insbesondere gleich 1,2 mm sein. Bei einer Variante kann die untere Trägerkappe 16 keinen Flansch 34 aufweisen.
Die untere Trägerkappe 16 umfasst ferner eine ringförmige radiale Auskragung 36, die sich radial nach außen von dem radialen Abschnitt 28 erstreckt. Die Auskragung 36 kragt nach außen von der Außenfläche des radialen Abschnitts 28 aus.
Die Auskragung 36 erstreckt sich unterhalb der äußeren Schürze 14c der oberen Lagerkappe. In dem dargestellten Beispiel erstreckt sich die Auskragung 36 radial nach außen über die äußere Schürze 14c. Die Auskragung 36 erweitert radial die untere radiale Fläche 28a des radialen Abschnitts, der die Lagerfläche der Aufhängungsfeder begrenzt.
In dem dargestellten Beispiel umfasst die untere Trägerkappe 16 auch eine ringförmige Rippe 38, die sich axial von dem radialen Abschnitt 28 in Richtung des radialen Abschnitts 14b der oberen Lagerkappe erstreckt. Die Rippe 38 erstreckt sich von der oberen Fläche des radialen Abschnitts 28. Die Rippe 38 bleibt axial von der unteren Fläche 17 des radialen Abschnitts beabstandet. Die obere Fläche der Rippe 38 bildet die oberste Fläche des unteren Trägerkappe 16.
Die Rippe 38 umgibt radial ein freies oberes Ende des unteren Rings 22 des Lagers. In dem dargestellten Beispiel kragt die Rippe 38 axial nach oben mit Bezug auf das freie obere Ende des unteren Rings 22 aus. Alternativ kann die Rippe 38 fluchtend mit Bezug auf das freie obere Ende des unteren Rings sein.
Wie voranstehend erwähnt, ist die Dichtung 19 an der unteren Trägerkappe 16 gesichert. Das Wälzlager 18 ist radial an der Innenseite der Dichtung 19 angeordnet. Die Dichtung 19 befindet sich teilweise radial zwischen dem Wälzlager 18 und der äußeren Schürze 14c der oberen Lagerkappe.
Die Dichtung 19 schließt den axialen Raum ab, der zwischen der unteren Trägerkappe 16 und der oberen Lagerkappe 14 besteht. Die Dichtung 19 umgibt radial das Wälzlager.
Die Dichtung 19 ist an der unteren Trägerkappe 16 radial zwischen der Rippe 38 der Kappe und dem unteren Ring 22 des Lagers montiert. Genauer gesagt, ist die Dichtung 19 radial zwischen der Rippe 38 und dem freien oberen Ende des unteren Rings 22 montiert. In dem dargestellten Beispiel ist die Dichtung 19 axial gegen die obere Fläche des radialen Abschnitts 28 der unteren Trägerkappe montiert.
Die Dichtung 19 kommt radial in Reibungskontakt mit der Rippe 38 der unteren Trägerkappe. Die Dichtung 19 kommt radial in Reibungskontakt mit der Bohrung der Rippe 38. Die Dichtung 19 ist an der unteren Trägerkappe 16 durch radiale Presspassung zwischen der Rippe 38 und der Dichtung gesichert. Die Dichtung 19 ist an der unteren Trägerkappe 16 durch Einpressen gesichert.
Die Dichtung 19 ist mit einer ringförmigen Ferse 19a versehen, die an der unteren Trägerkappe 16 durch radiale Presspassung mit der Rippe 38 gesichert ist. Die Ferse 19a ist radial zwischen der Rippe 38 der unteren Trägerkappe 16 und dem freien oberen Ende des unteren Rings 22 des Wälzlagers montiert. Die Ferse 19a bleibt radial von dem unteren Ring 22, genauer gesagt von dem freien oberen Ende des unteren Rings 22, beabstandet.
Die ringförmige Außenfläche der Ferse 19a kommt radial in Reibungskontakt gegen die Bohrung der Rippe 38 der unteren Trägerkappe. Die ringförmige Ferse 19a bildet einen statischen Dichtungskontakt mit der Rippe 38 über 360°.
Der äußeren Durchmesser der Ferse 19a in einem freien Zustand der Dichtung ist größer als der Innendurchmesser der Bohrung der Rippe 38, um die radiale Presspassung zwischen der Rippe und der Ferse zu haben. In dem Beispiel ist die Ferse 19a der Dichtung axial gegen den radialen Abschnitt 28 der unteren Trägerkappe montiert.
In dem dargestellten Beispiel ist die Dichtung 19 auch mit einer ringförmigen Dichtlippe 19b versehen, die von der Ferse 19a auskragt und sich in Richtung der oberen Lagerkappe 14 erstreckt. Die Lippe 19b erstreckt sich in Richtung des radialen Abschnitts 14a der oberen Lagerkappe. Die Lippe 19b schließt den axialen Raum ab, der zwischen der unteren Trägerkappe 16 und dem radialen Abschnitt 14a des oberen Lagers besteht.
In dem dargestellten Beispiel erstreckt sich die Lippe 19b von der Ferse 19a schräg nach innen und oben. Die Lippe 19b ist nach innen, d.h. auf die gleiche Seite des Wälzlagers 18, gerichtet. Die Lippe 19b befindet sich axial über dem Wälzlager 18. Alternativ kann sich die Lippe 19b schräg nach außen und oben von der Ferse 19a erstrecken. In diesem Fall ist die Lippe 19b nach außen gerichtet. In dem dargestellten Beispiel kommt die Lippe 19b in Reibungskontakt mit der unteren Fläche 17 des radialen Abschnitts 28 der oberen Lagerkappe. Der Reibungskontakt zwischen der Lippe 19b und der oberen Lagerkappe 14 ist axial. Die Lippe 19b ist in der axialen Richtung flexibel. Die freie Kante der Lippe 19b hat vorteilhafterweise im Querschnitt eine dreieckige Form, um das Reibungsmoment zwischen der Lippe und der oberen Lagerkappe 14 zu reduzieren. In dem dargestellten Beispiel ist die Lippe 19b eine Reibungslippe. Alternativ kann die Lippe 19b ein Labyrinth-Typ sein.
Die Dichtung 19 kann in einem Stück, zum Beispiel durch Formen, hergestellt sein. Die Dichtung 19 kann aus einem flexiblen Material, zum Beispiel aus Nitril, oder aus elastomerischen Material, wie beispielsweise synthetischen Gummi, hergestellt sein. Alternativ kann die Dichtung 19 aus einem steifen Material, zum Beispiel aus Polyoxymethylen (POM), hergestellt sein.
Das Beispiel, das in 2 gezeigt ist, in dem identische Teile die gleichen Bezugszeichen gegeben wurden, unterscheidet sich hauptsächlich von dem ersten Beispiel darin, dass die obere Lagerkappe 14 eine ringförmige Rippe 40 aufweist, die sich axial in Richtung der unteren Trägerkappe 16 erstreckt. In dem dargestellten Beispiel erstreckt sich die Rippe 40 in Richtung der oberen Fläche des radialen Abschnitts 28 und des Flanschs 34 der unteren Trägerkappe. Die Rippe 40 erstreckt sich von dem radialen Abschnitt 14a der oberen Lagerkappe. Die Rippe 40 kragt von der unteren Fläche 17 des radialen Abschnitts 14a aus.
Die Rippe 40 bleibt axial von der unteren Trägerkappe 16 beabstandet. Die Rippe 40 befindet sich axial etwas von der unteren Trägerkappe 16 entfernt, um einen Labyrinthdichtungsabschnitt zu bilden. Eine ringförmige axiale Labyrinthdichtung (nicht bezeichnet) ist zwischen der Rippe 40 und der unteren Trägerkappe 16 gebildet. Zum Beispiel kann die axiale Lücke zwischen der Rippe 40 und der unteren Trägerkappe 16 weniger als 2 mm sein, und zum Beispiel zwischen 1 mm und 1,4 mm liegen und insbesondere gleich 1,2 mm sein.
Die Rippe 40 befindet sich radial zwischen der äußeren Schürze 14c der oberen Lagerkappe und zwischen dem Wälzlager 18, der Dichtung 19 und der Rippe 38 der unteren Trägerkappe. Die Rippe 40 umgibt das Wälzlager 18, die Dichtung 19 und die Rippe 38 radial.
Die Rippe 40 hat eine untere Fläche (nicht bezeichnet), die axial der unteren Trägerkappe 16 gegenüberliegt. In dem dargestellten Beispiel erstreckt sich die untere Fläche radial. Die untere Fläche ist axial nach unten mit Bezug auf die obere Fläche der Rippe 38 versetzt, die die oberste Fläche der unteren Trägerkappe 16 bildet. Die untere Fläche ist axial nach unten mit Bezug auf den äußeren Durchmesser des Wälzlagers 18 versetzt.
Die Rippe 40 der oberen Lagerkappe bildet eine vertikale Barriere, die radial zwischen der äußeren Schürze 14c und der Dichtung 19 angeordnet ist, um das Wälzlager 18 weiter zu schützen. Mit der Rippe 40 wird die Menge der Fremdmaterie, die die Dichtung 19 erreicht, begrenzt.
In diesem Beispiel ist die Lippe 19b der äußeren Dichtung aus einer Labyrinth-Typ und befindet sich radial etwas von dem radialen Abschnitt 14a der oberen Lagerkappe entfernt. Alternativ kann die Rippe 19b aus einem Reibungs-Typ sein.
Bei diesen zwei Beispielen greift die gesamte axiale Länge der äußeren Flächenferse 19a der Dichtung radial mit der Rippe 38 der unteren Trägerkappe ein. Das Beispiel, das in 3 gezeigt ist, in dem identische Teile identische Bezugszeichen gegeben wurden, unterscheidet sich hauptsächlich von dem zweiten Beispiel darin, dass nur ein Teil der äußeren Fläche der Ferse 19a der Dichtung radial mit der Rippe 38 der unteren Trägerkappe eingreift. In diesem Beispiel ist die äußere Fläche der Ferse 19a mit einer ringförmigen Auskragung 19c versehen, die radial in Reibungskontakt mit der Bohrung der Rippe 38 kommt. Der Außendurchmesser der Auskragung 19c ist in einem freien Zustand der Dichtung größer als der Innendurchmesser der Bohrung der Rippe 38. Der Rest der Außenfläche der Ferse 19a bleibt radial von der Bohrung der Rippe 38 beabstandet.
In diesem Beispiel ist die Dichtung 19 ebenfalls mit einer ringförmigen äußeren Dichtlippe 19d versehen, die von der Ferse 19a auskragt und sich in Richtung der oberen Lagerkappe 14 erstreckt. Die äußere Dichtungslippe 19d umgibt die Lippe 19b radial. Die Lippe 19d erstreckt sich in Richtung des radialen Abschnitts 14a der oberen Lagerkappe. Hier erstreckt sich die Lippe 19d schräg nach außen und oben von der Ferse 19a. In dem dargestellten Beispiel ist die Lippe 19d aus einem Labyrinth-Typ. Alternativ kann die Lippe 19d aus einem Reibungs-Typ sein.
In den vorherigen Beispielen ist die Dichtung 19 an der unteren Trägerkappe 18 durch radiale Presspassung zwischen der inneren Bohrung der Rippe 38 der Kappe und der Dichtung gesichert.
Das Beispiel, das in 4 gezeigt ist, bei dem identische Teile die gleichen Bezugszeichen gegeben wurden, unterscheidet sich hauptsächlich darin, dass die Vorrichtung eine äußere Dichtung 42 aufweist, die an der unteren Trägerkappe 18 durch radiale Presspassung zwischen der Außenfläche der Rippe 38 und der Dichtung gesichert ist.
Die Dichtung 42 kommt radial in Reibungskontakt mit der Außenfläche der Rippe 38. Dichtung 42 umgibt radial die Rippe 38. In dem dargestellten Beispiel ist die Dichtung 42 axial gegen die obere Fläche des radialen Abschnitts 28 der unteren Trägerkappe montiert.
Die Dichtung 42 ist mit einer ringförmigen Ferse 42a versehen, die an der unteren Trägerkappe 16 durch radiale Presspassung mit der Außenfläche der Rippe 38 gesichert ist. Die Ferse 42a ist radial zwischen der Rippe 38 und der äußeren Schürze 14c der oberen Lagerkappe montiert. Die Ferse 42a bleibt radial von der äußeren Schürze 14c beabstandet.
Die ringförmige Bohrung der Ferse 42a kommt in radialen Reibungskontakt gegen die Außenfläche der Rippe 38. Die ringförmige Ferse 42a bildet einen statischen Dichtungskontakt mit der Rippe 38 über 360°. Der Innendurchmesser der Ferse 42a in einem freien Zustand der Dichtung ist kleiner als der Außendurchmesser der Rippe 38, um eine radiale Presspassung zwischen der Rippe und der Ferse zu haben. In diesem Beispiel ist die Ferse 42a der Dichtung axial gegen den radialen Abschnitt 28 der unteren Trägerkappe montiert.
In diesem Beispiel ist die Rippe 38 der unteren Trägerkappe mit einem ringförmigen Haken 38a versehen, der sich radial nach außen erstreckt. Der Haken 38a erstreckt sich von der Außenfläche der Rippe 38. Der Haken 38a ist axial über der Ferse 42a der Dichtung angeordnet. Der Haken 38a hat einen Außendurchmesser, der größer ist als der Innendurchmesser der Ferse 42a, um geeignet zu sein, diametral mit der Ferse 42a einzugreifen. Der Haken 38a der unteren Trägerkappe bildet ein axiales Haltemittel, das mit einem komplementären axialen Haltemittel der Dichtung 42 zusammenwirkt, das durch die Ferse 42a gebildet ist. Alternativ kann die Rippe 38 mehrere äußere Haken aufweisen. In einer anderen Variante kann die Rippe 38 keine(n) solchen Haken haben.
In dem dargestellten Beispiel ist die Bohrung der Dichtung 42 in einem unteren Teil mit einer ringförmigen Fase (nicht bezeichnet) versehen, um die Montage der Dichtung 42 an der Rippe 38 durch axiales Drücken zu ermöglichen.
In dem dargestellten Beispiel ist die Dichtung 42 ebenfalls mit einer ringförmigen ersten Dichtlippe 42b versehen, die von der Ferse 42a auskragt und sich in Richtung der oberen Lagerkappe 14 erstreckt. Die erste Dichtlippe 42b erstreckt sich in Richtung der äußeren Schürze 14c der oberen Lagerkappe. Die erste Dichtlippe 42b erstreckt sich schräg nach außen und unten von der Ferse 42a. Die erste Dichtlippe 42b ist nach außen, d. h. auf die gegenüberliegende Seite zu dem Wälzlager 18, gerichtet. Die erste Dichtlippe 42b schließt zumindest teilweise den radialen Raum ab, der zwischen der unteren Trägerkappe 16 und der äußeren Schürze 14c des oberen Lagers besteht. In dem dargestellten Beispiel ist die Lippe 42b von einem Labyrinth-Typ. Alternativ kann die Rippe 42b von einem Reibungs-Typ sein.
In dem dargestellten Beispiel ist die Dichtung 42 ferner mit einem ringförmigen Kragen 42c, der axial von der Ferse 42a auskragt und radial die Rippe 38 der unteren Trägerkappe umgibt, und mit ringförmigen zweiten und dritten Dichtlippen 42d, 42e versehen, die von dem Kragen 42c auskragen und sich in Richtung der oberen Lagerkappe 14 erstrecken. Die Lippe 42d erstreckt sich in Richtung der äußeren Schürze 14c der oberen Lagerkappe. Die Lippe 42e erstreckt sich in Richtung des radialen Abschnitts 14a der oberen Lagerkappe. Hier erstrecken sich die Lippen 42d, 42e schräg nach außen und oben von dem Kragen 42c. In dem dargestellten Beispiel sind die Lippen 42d, 42e von einem Labyrinth-Typ. Alternativ können die Lippen 42d und/oder 42e von einem Reibungs-Typ sein.
Das Beispiel, das in 5 gezeigt ist, bei dem identische Teile die gleichen Bezugszeichen gegeben wurden, unterscheidet sich von dem vorherigen Beispiel durch die Ausgestaltung der Ferse 42a der Dichtung. Die Ferse 42a ist mit einem ringförmigen kegelstumpfförmigen Abschnitt 44 versehen, der sich schräg nach innen und oben erstreckt und in radialen Reibungskontakt gegen die Außenfläche der Rippe 38 kommt. Der kegelstumpfförmige Abschnitt 44 der Ferse bildet einen statischen Dichtungskontakt mit der Rippe 38 über 360°.
Das freie Ende des kegelstumpfförmigen Abschnitts 44 definierten den Innendurchmesser der Ferse 42a. Der Innendurchmesser des freien Endes des kegelstumpfförmigen Abschnitts 44 in einem freien Zustand der Dichtung ist kleiner als der Außendurchmesser der Rippe 38, um die radiale Presspassung zwischen der Rippe und dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 44 der Ferse zu haben. In diesem Beispiel ist die Ferse 42a der Dichtung axial gegen den radialen Abschnitt 38 der unteren Trägerkappe montiert.
In diesem Beispiel ist der kegelstumpfförmige Abschnitt 44 der Dichtung ringförmig. Alternativ kann der kegelstumpfförmige Abschnitt 44 aus mehreren Schlaufen gebildet sein, die in der Umfangsrichtung beabstandet sind.
Das Beispiel, das in 6 gezeigt ist, in dem identische Teile die gleichen Bezugszeichen gegeben wurden, unterscheidet sich von dem vorherigen Beispiel darin, dass der kegelstumpfförmige Abschnitt 44 der Ferse der Dichtung in der radialen Richtung flexibel ist. In dem montierten Zustand der Dichtung 42 ist der kegelstumpfförmige Abschnitt 44 der Dichtung radial verformt und erstreckt sich im Wesentlichen axial. Der kegelstumpfförmige Abschnitt 44 kommt in radialen Reibungskontakt gegen die Außenfläche der Rippe 38. Ähnlich zu dem vorherigen Beispiel ist die Dichtung 42 an der unteren Trägerkappe durch radiale Presspassung zwischen der Rippe 38 und dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 44 der Ferse der Dichtung gesichert. In dem Beispiel ist die Rippe 38 mit einer ringförmigen gerundeten Auskragung 38b versehen, die sich radial nach außen von der äußeren Fläche erstreckt. Das freie Ende des kegelstumpfförmigen Abschnitts 44 der Dichtung kommt radial in Kontakt mit der gerundeten Auskragung 38b der Rippe.
In diesem Beispiel ist die obere Lagerkappe 14 mit einer ringförmigen Rippe 40 versehen, die voranstehend in dem zweiten Beispiel beschrieben ist. Hier erstreckt sich die Rippe 40 axial in Richtung der Dichtung 42, nämlich der Ferse 42a der Dichtung, während sie von der Dichtung beabstandet bleibt. Alternativ kann die Rippe 40 in Reibungskontakt mit der Dichtung 42 kommen.
In dem dargestellten Beispiel ist die äußere Dichtung 19 an der unteren Trägerkappe 16 gesichert. Alternativ kann die äußere Dichtung 19 an dem unteren Ring 22 des Wälzlagers durch radiale Presspassung zwischen dem Ring und der Dichtung gesichert sein. Zum Beispiel kann die radiale Presspassung durch das freie obere Ende des unteren Rings 22 und die Dichtung bereitgestellt werden. Bei einer solchen Variante bleibt die äußere Dichtung 19 radial von der unteren Trägerkappe 16 beabstandet.
In den dargestellten Beispielen ist die äußere Dichtung 19 an der unteren Trägerkappe 16 gesichert. Alternativ kann die äußere Dichtung 19 an der oberen Lagerkappe 14 gesichert sein. In diesem Fall ist die Dichtung 19 ebenfalls durch radiale Presspassung zwischen der Dichtung und der oberen Lagerkappe 14 gesichert. In einer anderen Variante kann die äußere Dichtung 19 an dem oberen Ring 20 des Wälzlagers durch radiale Presspassung zwischen dem Ring und der Dichtung gesichert sein. Eine solche Anordnung kann zum Beispiel vorgesehen sein, wenn der obere Ring des Lagers breiter ist als der untere Ring.
In den dargestellten Beispielen umfasst die Vorrichtung nur die äußere Dichtung 19, die radial zwischen dem Wälzlager 18 und der äußeren Schürze 14c der oberen Lagerkappe angeordnet ist. Alternativ kann die Vorrichtung ferner eine innere Dichtung aufweisen, die radial zwischen dem Wälzlager 18 und der inneren Schürze 14b der oberen Lagerkappe angeordnet ist. Die innere Dichtung kann an der unteren Trägerkappe durch radiale Presspassung zwischen der Kappe und der inneren Dichtung gesichert sein. Alternativ kann die innere Dichtung an der oberen Lagerkappe durch radiale Presspassung zwischen der Kappe und der inneren Dichtung gesichert sein. In einer anderen Variante kann die innere Dichtung an dem oberen Ring oder an dem unteren Ring durch radiale Presspassung zwischen dem Ring und der inneren Dichtung gesichert sein.
In dem dargestellten Beispiel umfasst die Axiallagervorrichtung ein ringförmiges Kontaktwälzlager, das mit einer Reihe von Kugeln versehen ist. Die Axiallagervorrichtung kann andere Arten von Wälzkörpern, z. B. Lager mit Vierpunktkontakt und/oder mit zumindest einer Doppelreihe von Kugeln aufweisen. Das Wälzlager der Vorrichtung kann andere Arten von Wälzkörpern, z. B. Rollen, enthalten. Bei anderen Varianten kann das Lager der Vorrichtung ebenfalls ein Gleitlager mit keinen Wälzelementen sein.

Claims

Aufhängungsaxiallagervorrichtung, die eine untere Trägerkappe (16), eine obere Lagerkappe (14) und zumindest ein Lager (18) aufweist, das zwischen den Kappen angeordnet ist und mit zumindest einem oberen Ring (20) in Kontakt mit der oberen Lagerkappe (14) und mit einem unteren Ring (22) in Kontakt mit der unteren Trägerkappe (16) versehen ist, wobei die obere Lagerkappe (14) eine äußere Schürze (14c) aufweist, die radial die untere Trägerkappe (16) umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner zumindest eine äußere Dichtung (19) aufweist, die sich zumindest teilweise radial zwischen dem Lager (18) und der äußeren Schürze (14c) der oberen Lagerkappe befindet, wobei die äußere Dichtung (19, 42) an einer von der unteren Trägerkappe (16) und der oberen Lagerkappe (14) durch radiale Presspassung zwischen der Kappe und der äußeren Dichtung gesichert ist, oder wobei die äußere Dichtung (19, 42) an einem von dem unteren und oberen Ring (22, 20) des Lagers durch radiale Presspassung zwischen dem Ring und der äußeren Dichtung gesichert ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die äußere Dichtung (19, 42) mit einer ringförmigen Ferse (19a; 42a) versehen ist, die an der Kappe (16) oder dem Ring des Lagers gesichert ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Außendurchmesser der Ferse (19a) der äußeren Dichtung in einem freien Zustand größer ist als der Innendurchmesser eines Montageabschnitts der Kappe ist, an dem die äußere Dichtung gesichert ist, um die radiale Presspassung zwischen der Kappe und der äußeren Dichtung zu erzeugen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Innendurchmesser der Ferse (42a) der äußeren Dichtung in einem freien Zustand kleiner ist als der Außendurchmesser eines Montageabschnitts der Kappe, an dem die äußere Dichtung gesichert ist, um die radiale Presspassung zwischen der Kappe und der äußeren Dichtung zu erzeugen.
Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche 2 bis 4, wobei die Ferse (42a) der Dichtung mit einem kegelstumpfförmigen Abschnitt (44) versehen ist, der an der Kappe (16) oder an dem Ring des Lagers gesichert ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kappe (16) eine Rippe (38) aufweist, die sich in Richtung der anderen Kappe (14) erstreckt, wobei die äußere Dichtung (19, 42) an der Rippe (38) gesichert ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Rippe (38) der Kappe ferner zumindest einen radialen Haken (38a) aufweist, um die äußere Dichtung (19, 42) axial zu halten.
Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die äußere Dichtung (19, 42) mit zumindest einer Dichtlippe (19b, 42b) versehen ist, die sich in Richtung der anderen Kappe (14) erstreckt.
Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die andere Kappe (14) zumindest eine ringförmige Rippe (40) aufweist, die sich radial in Richtung der Kappe oder in Richtung der äußeren Dichtung (19, 42) erstreckt, während sie axial von der Kappe oder der äußeren Dichtung beabstandet bleibt, oder in Reibungskontakt mit der äußeren Dichtung kommt, wobei sich die Rippe (40) zumindest teilweise radial zwischen der äußeren Schürze (14c) der oberen Lagerkappe und der äußeren Dichtung (19, 42) befindet.
Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, die ferner eine innere Dichtung aufweist, die sich zumindest teilweise radial zwischen dem Lager (18) und einer inneren Schürze (14b) der oberen Lagerkappe befindet, wobei die innere Dichtung an der Kappe (16) oder an der anderen Kappe (14) durch radiale Presspassung zwischen der Kappe oder der anderen Kappe und der inneren Dichtung gesichert ist, oder wobei die innere Dichtung an dem anderen Ring des Lagers durch radiale Presspassung zwischen dem anderen Ring und der inneren Dichtung gesichert ist.