DE602005004064T2 - Dichtung für eine Radnabenlagereinheit - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung für eine Radnabeneinheit. Solch eine Dichtungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der früheren Anmeldung
EP 1 447 240 A bekannt. - Die vorliegende Erfindung kann in vorteilhafter Weise, aber nicht ausschließlich, in Anwendungen auf dem Gebiet von Radnabeneinheiten verwendet werden, welche mit dem Differential eines Fahrzeugs verbunden sind und mit einem Kontaktwälzlager ausgestattet sind und in welchen die Dichtungsvorrichtung auf solch eine Weise angebracht ist, um das Lager auf einer inneren Seite des Lagers zu schützen oder aber auch auf einer Seite des Lagers, welche in Richtung des Differentials gewandt ist. Die Beschreibung, welche folgt, wird sich beispielhaft auf diese besondere Art der Anwendung beziehen, ohne jedoch auch nur etwas von ihrer allgemeinen Natur aufzugeben.
- In der Anwendung, welche gerade oben beschrieben worden ist, sind die Radnabeneinheit und das Differential miteinander mittels einer Halbachse verbunden, welche innerhalb eines Abdichtungskastens angeordnet ist, der sich vom Differential bis zur Radnabeneinheit hin erstreckt, und welche im Wesentlichen in einem Schmierfluid eingebettet ist, das innerhalb des Abdichtungskastens aufgenommen ist, um das Differential als auch die Halbachse zu schmieren.
- Die Dichtungsvorrichtung umfasst in ihrer allgemeinsten Form eine innere Abschirmung, die auf einen inneren Laufring des Lagers schrumpfgepasst ist, einen Codierer, der integral mit der inneren Abschirmung ausgeführt ist, um ein Signal zum Lesen der kinematischen Parameter der Funktion der Radnabeneinheit zu erzeugen, und eine äußere Abschirmung, die an einer Stelle, welche sich der inneren Abschirmung gegenüber und außerhalb davon befindet, auf einen äußeren Laufring des Lagers schrumpfgepasst ist und mit zumindest einem Fenster versehen ist, das durch eine elastische Membran hermetisch abgedichtet ist und das zum Eingriff durch einen Lesesensor für ein Signal, welches durch den Codierer selbst erzeugt wird, geeignet ist.
- Insbesondere ist der Sensor mit einer Lesefläche angeordnet, welche an die elastische Membran auf solch eine Weise anstößt, um von jeder metallischen Verunreinigung, die im Schmierfluid vorhanden sein könnte und die die Qualität der Ablesung des Signals, das durch den Codierer erzeugt wird, Einfluss nehmen könnte, geschützt zu sein.
- Obwohl die oben beschriebenen Dichtungsvorrichtungen sich als ziemlich zuverlässig erwiesen haben, wobei man jedoch die entscheidende Bedeutung eines korrekten Ablesens des Signals in Betracht ziehen muss, ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Dichtungsvorrichtung für eine Radnabeneinheit zu erzeugen, welche eine noch exaktere Ablesung des Signals garantiert.
- Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Dichtungsvorrichtung für eine Radnabeneinheit herzustellen, welche frei von den oben beschriebenen Nachteilen ist.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Dichtungsvorrichtung für eine Radnabeneinheit hergestellt, welche mit einer Differentialvorrichtung verbunden ist, und mit einem Kontaktwälzlager vorgesehen ist, wobei die Dichtungsvorrichtung umfasst eine erste Abschirmung, die auf einen inneren Laufring des Lagers schrumpfgepasst ist, einen Codierer, der integral mit der ersten Abschirmung ausgeführt ist, um ein Signal zum Lesen der kinematischen Parameter der Funktion der Radnabeneinheit zu erzeugen, und eine zweite Abschirmung, die an einer Stelle, welche sich der ersten Abschirmung gegenüber und außerhalb davon befindet, auf einen äußeren Laufring des Lagers schrumpfgepasst ist und mit zumindest einem Fenster versehen ist, das durch eine Membran hermetisch abgedichtet ist und das zum Eingriff durch einen Lesesensor, der ein durch den Codierer selbst erzeugtes Signal liest, geeignet ist; wobei die Dichtungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ein statisches Dichtungselement umfasst, das integral mit der zweiten Abschirmung ausgeführt ist und das zwischen der zweiten Abschirmung und einem Aufnahmekasten eingefügt ist, der sich vom Differential bis zur Radnabeneinheit erstreckt, um eine wasserdichte Kammer für eine Lesefläche des Sensors zu definieren, die zumindest vom Teil des Differentials isoliert ist.
- Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezugnahme auf die angeschlossenen Zeichnungen beschrieben, die eine nicht einschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen und wobei:
-
1 eine Schnittansicht mit einigen Teilen in schematischer Form aus Gründen der Verständlichkeit einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Dichtungsvorrichtung für eine Radnabeneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und -
2 in Schnitt und mit vergrößertem Maßstab ein Detail der Vorrichtung darstellt, welche in1 gezeigt ist. - Mit Bezugnahme auf
1 und2 bezeichnet die Ziffer1 eine Dichtungsvorrichtung für eine Radnabeneinheit in ihrer Gesamtheit. - Die Einheit
2 ist mit einer Differentialvorrichtung (welche bezeichnet, aber nicht dargestellt ist) verbunden und ist mit einem Kontaktwälzlager3 vorgesehen, welches einen inneren Laufring4 , der koaxial zu einer Rotationsachse A des Lagers3 selbst liegt, und einen äußeren Laufring5 umfasst, der zu dem inneren Laufring4 koaxial liegt. - Im Besonderen weist der äußere Laufring
5 eine ringförmige Stirnfläche51 , welche quer zur Achse A liegt, eine äußere zylindrische Fläche52 , welche koaxial zur Achse A liegt, und einen zylindrischen Auslass53 auf, welcher angrenzend an und quer zur Fläche51 liegt und welcher durch radiales Absenken der Fläche52 erzielt wird. Statt dessen weist der innere Laufring4 eine ringförmige Stirnfläche41 , welche axial in Richtung der Außenseite in Bezug auf die Fläche51 versetzt ist und welche an eine gewalzte Grenze21 der Radnabeneinheit2 stößt, und eine entsprechende äußere zylindrische Fläche42 auf, welche geometrisch begrenzt in einer axialen Richtung durch die Flächen41 und51 ist und welche radial das Lager3 von der Außenseite gegenüber steht. - Der innere Laufring
4 umfasst auch eine innere Stufe43 , welche radial in Bezug auf die Fläche42 angehoben ist, und eine ringförmige Auskehlung44 , welche in Übereinstimmung mit der Stufe43 erzielt wird, um die Stufe43 selbst von der Fläche42 zu trennen, und welche axial innerhalb der Fläche42 selbst angeordnet ist. - Die Dichtungsvorrichtung
1 umfasst eine innere Abschirmung6 , welche schrumpfgepasst auf die Fläche42 ist, und den Codierer7 , welcher integral mit der Abschirmung6 ausgeführt ist, um ein Signal für das Ablesen der kinematischen Parameter der Funktion der Radnabeneinheit zu erzeugen, und eine äußere Abschirmung8 , welche auf dem äußeren Laufring5 in einer Position schrumpfgepasst ist, die sich der Abschirmung6 gegenüber und außerhalb davon befindet, und welche mit zwei Fenstern9 (nur eines davon ist dargestellt) ausgestattet ist, die diametral gegenüber liegend der Achse A angeordnet sind und hermetisch durch eine bedeckende elastische Membran10 abgedichtet sind, welche im Wesentlichen integral mit der Abschirmung8 ausgeführt ist. In der Ausführungsform, welche in1 und2 dargestellt ist, ist das Fenster9 zum Eingriff durch den Sensor11 geeignet, welcher für das Ablesen eines Signals geeignet ist, das durch den Codierer7 erzeugt ist, und welcher mit einer Lesefläche11s angeordnet ist, die an die Membran10 anstößt. - Die Abschirmung
6 ist aus metallischem Material hergestellt und umfasst eine Zusammenbauwand61 , welche von einer zylindrischen Gestalt ist und welche auf die Fläche42 schrumpfgepasst ist, einen ringförmigen Flansch62 , welcher quer zur Wand61 liegt und welcher an die Stufe43 stößt, und eine Stützwand63 , welche quer zum Flansch62 liegt und welche koaxial und radial außerhalb der Wand61 angeordnet ist, um den Codierer7 in einer Position zu halten, welche dem Fenster9 zugewandt ist. - Die Abschirmung
6 umfasst auch eine Anzahl von elastischen Zungen64 , welche durch teilweises Abscheren der Wand61 und des Flansches62 erzielt werden und welche mit einem Winkel in Bezug auf den Flansch62 selbst angeordnet sind, so dass sie einrastend in der Auskehlung44 auf solch einem Weg eingeschoben werden können, um axial die Abschirmung6 zu blockieren und um, gemeinsam mit der Stufe43 , jede zufällige Verschiebung von ihrer ursprünglichen Zusammenbauposition weg zu verhindern. - Die Abschirmung
8 ist aus metallischem Material hergestellt und umfasst eine Zusammenbauwand81 , welche von einer zylindrischen Gestalt ist und welche auf die Fläche52 schrumpfgepasst ist, und eine geformte Wand82 , welche integral mit der Wand81 ausgeführt ist. - Im Besonderen ist die Wand
81 durch zwei Abschnitte81a und81b definiert, welche axial ausgerichtet sind und welche unterschiedliche Durchmesser zueinander aufweisen und von denen der Abschnitt81a einen Durchmesser in einer Abmessung aufweist, der größer ist als jener des Abschnitts81b , und welcher im Auslass53 schrumpfgepasst ist, während der Abschnitt81b axial an der Außenseite in Bezug auf den Abschnitt81a angeordnet ist und das Fenster9 aufweist. Die geformte Wand82 umfasst eine ringförmige Position82a , welche integral mit dem Abschnitt81b ausgeführt ist, und einen zylindrischen Abschnitt82b , welcher sich axial in einer Zwischenposition zwischen den Wänden61 und62 erstreckt und welcher einen abschließenden radialen Einschlagteil82c aufweist, der in Richtung der Wand61 gerichtet ist. - Um die Lesefläche
11s des Sensors11 vom Außenbereich zu trennen, als auch um die Fläche11s selbst vor metallischen Verunreinigungen zu schützen, die im Schmieröl der Differentialvorrichtung vorhanden sind, umfasst die Vorrichtung1 zwei statische Dichtungselemente12 und13 , welche axial gegenüber der Membran10 angeordnet sind und welche zusammen wirken mit der Membran10 selbst, um eine wasserdichte Kammer14 um die Fläche11s auszubilden. - Das Element
12 ist integral mit der Abschirmung8 ausgeführt und ist zwischen der Abschirmung8 selbst und einem umschließenden Kasten15 angeordnet, welcher sich vom oben erwähnten Differential soweit wie die Radnabeneinheit2 erstreckt, um im Wesentlichen im Abschnitt81a der Wand81 eingebettet zu sein, und es weist eine innere Gegenwirkungsschulter16 auf, welche in einer frontalen Position in Bezug auf den Abschnitt82a der Wand82 angeordnet ist. - Das Element
12 umfasst zwei Dichtungslippen121 und122 , welche sich in einer im Wesentlichen axialen Richtung vom Abschnitt82a aus erstrecken und welche koaxial in Bezug zur jeweils anderen und in Kontakt mit der Schulter16 angeordnet sind. - Die Lippen
121 und122 sind geeignet, um axial verformt zu werden, wenn sie in Kontakt mit der Schulter16 kommen, wodurch sie des Weiteren größere Toleranz in Bezug auf das Anbringen des Kastens15 gestatten und jedes Vordringen von metallischen Verunreinigungen welcher Art auch immer vom Kasten15 in die Richtung der Kammer14 unterbinden. Die Lippe121 ist radial koplanar zur Membran10 angeordnet und weist eine im Wesentlichen sich verjüngende Form auf, während die Lippe122 radial in der Lippe121 angeordnet ist und sich quer vom Abschnitt82a in die Richtung der Schulter16 erstreckt. - In einem ersten Fall kann das Element
13 mit der Abschirmung8 integriert sein, wie durch die durchgezogene Linie dargestellt, oder in einem zweiten Fall kann sie alternativ unabhängig von der Abschirmung8 ausgeführt sein, um auf der Abschirmung8 selbst angebracht zu werden, wie es durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. - Im ersten Fall ist das Element
13 in Übereinstimmung mit der Verringerung im Durchmesser zwischen dem Abschnitt81a und dem Abschnitt81b der Wand81 angeordnet und ist durch einen ringförmigen Vorsprung131 definiert, welcher eng mit der Wand81 selbst verbunden ist und welcher sich von der Abschirmung8 erstreckt, um eine radiale Verlängerung der Membran10 zu definieren, die dem Abschnitt81a der Wand81 beigefügt ist. - Der Vorsprung
131 kann zum Beispiel durch Vulkanisieren von Gummimaterial hergestellt werden und ist in engem Kontakt mit dem Kasten15 angeordnet, um durch den Kasten15 selbst zusammen gedrückt und verformt zu werden. - Im zweiten Fall ist das Element
13 statt dessen durch einen Ring131' definiert, welcher aus Gummimaterial hergestellt ist und welcher zwischen dem Abschnitt81a und dem Kasten15 zwischengelegt ist, um die wasserdichte Kammer14 gegenüber den Lippen121 und122 zu verschließen, und ist frei auf dem Abschnitt81a selbst angebracht, um durch den Kasten15 zu dem Zeitpunkt zusammen gedrückt zu werden, wenn der Kasten15 angebracht wird. - Schließlich umfasst die Vorrichtung
1 ein dynamisches Dichtungselement17 , welches integral mit der Abschirmung8 ausgeführt ist und welches durch eine Dichtungslippe definiert ist, die am Einschlagteil82c verankert ist und in gleitendem Kontakt mit einem Kontaktabschnitt45 der Fläche42 angeordnet ist. Insbesondere ist der Abschnitt45 dank der Anwesenheit der Zungen64 frei von der Wand61 gelassen, welche, da sie gestatten, die Abschirmung6 am Laufring4 zu verankern, auch eine Verringerung in den axialen Abmessungen der Wand61 selbst in Bezug auf die Fläche42 erlauben.
Claims (9)
- Dichtungsvorrichtung (
1 ) für eine Radnabeneinheit (2 ), die mit einer Differentialvorrichtung verbunden ist, und mit einem Kontaktwälzlager (3 ) versehen ist, wobei die Dichtungsvorrichtung (1 ) Folgendes umfasst: eine erste Abschirmung (6 ), die auf einen inneren Laufring (4 ) des Lagers (3 ) schrumpfgepasst ist, einen Codierer (7 ), der integral mit der ersten Abschirmung (6 ) ausgeführt ist, um ein Signal zum Lesen der kinematischen Parameter der Funktion der Radnabeneinheit (2 ) zu erzeugen, und eine zweite Abschirmung (8 ), die an einer Stelle, welche sich der äußeren Abschirmung (6 ) gegenüber und außerhalb davon befindet, auf einen äusseren Laufring (5 ) des Lagers (3 ) schrumpfgepasst ist und mit zumindest einem Fenster (9 ) versehen ist, das durch eine Membran (10 ) hermetisch abgedichtet ist, und das zum Eingriff durch einen Lesesensor (11 ), der ein durch den Codierer (7 ) selbst erzeugtes Signal liest, geeignet ist; wobei die Dichtungsvorrichtung (1 ) dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ein statisches Dichtungselement (12 ) umfasst, das integral mit der zweiten Abschirmung (8 ) ausgeführt ist, und das zwischen der zweiten Abschirmung (8 ) und einem Aufnahmekasten (15 ) eingefügt ist, der sich vom Differential bis zur Radnabeneinheit (2 ) erstreckt, um eine wasserdichte Kammer (14 ) für eine Lesefläche (11s ) des Sensors (11 ) zu definieren, die zumindest vom Teil des Differentials isoliert ist. - Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (
12 ) zumindest eine Dichtungslippe (121 ) (122 ) umfasst, die sich in einer im Wesentlichen axialen Richtung von der zweiten Abschirmung (8 ) erstreckt, und in Kontakt mit einem Anschlag (16 ) des Kastens (15 ) angeordnet ist. - Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (
12 ) zwei Dichtungslippen (121 ) (122 ) umfasst, die sich in einer im Wesentlichen axialen Richtung von der zweiten Abschirmung (8 ) erstrecken und in Kontakt mit einem Anschlag (16 ) des Kastens (15 ) angeordnet sind. - Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein weiteres Dichtungselement (
13 ) umfasst, das zwischen die zweite Abschirmung (8 ) und den Kasten (15 ) eingefügt ist, um die wasserdichte Kammer (14 ) von der dem Differential gegenüberliegenden Seite zu verschließen. - Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Dichtungselement (
13 ) durch einen Ring (131' ) definiert ist, der aus einem Gummimaterial besteht, und der auf einem radial äußeren Abschnitt (81a ) der zweiten Abschirmung (8 ) angebracht ist. - Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Dichtungselement (
13 ) durch einen Ring (131 ) definiert ist, der aus einem Gummimaterial besteht, und der integral mit einem äußeren Abschnitt (81a ) der zweiten Abschirmung (8 ) ausgeführt ist. - Dichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abschirmung (
6 ) ein axiales Blockiermittel (64 ) umfasst, um die erste Abschirmung (6 ) selbst axial auf eine äußere zylinderförmige Fläche (42 ) des inneren Laufrings (4 ) zu blockieren, während ein Kontaktabschnitt (45 ) der äußeren zylinderförmigen Fläche (42 ) selbst frei gelassen wird. - Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere zylinderförmige Fläche (
42 ) des inneren Laufrings (4 ) eine ringförmige Auskehlung (42 ) zeigt, die an einer axial inneren Stelle in Bezug auf die äußere zylinderförmige Fläche (44 ) selbst vorhanden ist; wobei das Blockiermittel (64 ) in die Auskehlung (44 ) eingeschnappt ist, wenn die erste Abschirmung (6 ) angebracht ist. - Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein dynamisches Dichtungselement (
17 ) umfasst, das integral mit der zweiten Ab schirmung (8 ) ausgeführt ist, und das in einem gleitenden Kontakt mit dem Kontaktabschnitt (45 ) der äusseren zylinderförmigen Fläche (42 ) angeordnet ist.
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