本發(fā)明涉及一種低摩擦密封裝置，其特別用于輪轂組件的滾動(dòng)軸承，并且除了低摩擦操作之外，還具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、改進(jìn)的密封作用和減小的總體尺寸。本發(fā)明還涉及一種滾動(dòng)軸承，其優(yōu)選地形成配備有前述類型的低摩擦密封裝置的輪轂組件，并且具有減小的總體尺寸，特別是在軸向方向上，以及減小的重量。
背景技術(shù)：
形成輪轂組件的滾動(dòng)軸承包括：內(nèi)圈，其在使用中旋轉(zhuǎn)，具有用于支撐車輪的凸緣；以及外圈，其在使用中是固定的；在內(nèi)圈和外圈之間的徑向環(huán)形空間容納滾動(dòng)體，滾動(dòng)體設(shè)計(jì)成使內(nèi)圈和外圈圍繞公共對(duì)稱軸線相對(duì)于彼此可自由旋轉(zhuǎn)。為了保護(hù)滾動(dòng)體，在輪緣側(cè)面上的內(nèi)圈和外圈之間布置有密封裝置。從us2013/0127119a1已知一種合適的密封裝置，其包括固定到旋轉(zhuǎn)圈的第一環(huán)形護(hù)罩和固定到靜止圈的第二環(huán)形護(hù)罩。第二環(huán)形護(hù)罩整體地配備有環(huán)形彈性密封元件，其設(shè)計(jì)成通過(guò)從第二環(huán)形護(hù)罩朝向第一環(huán)形護(hù)罩突出的一個(gè)或多個(gè)彈性密封唇在靜止圈上施加靜態(tài)密封作用和在第一環(huán)形護(hù)罩上施加滑動(dòng)或“動(dòng)態(tài)”密封作用。
為了減小密封件的摩擦，通常設(shè)置為減小與密封唇的接觸力或者減少與密封裝置接觸的密封唇的數(shù)量，但這對(duì)裝置的密封能力具有負(fù)面影響。為了減少或消除這個(gè)問(wèn)題，在裝置中執(zhí)行預(yù)密封操作，以防止水或泥漿到達(dá)提供滑動(dòng)密封的裝置的接觸密封唇。然而，該功能的實(shí)現(xiàn)需要足夠的空間來(lái)開(kāi)發(fā)充分的迷宮式密封，從而導(dǎo)致諸如us2013/0127119a1中的密封裝置具有相當(dāng)大的總體尺寸。
此外，密封唇的接觸的軸向定位經(jīng)常受到設(shè)置在密封裝置中的彈性體的彈性反作用的影響，以施加靜態(tài)密封作用，導(dǎo)致密封唇的接觸力可能太低或太高，從而使得滑動(dòng)密封作用不可靠。
最后，已知的密封裝置常常具有有限的靜態(tài)密封作用，特別是在軸向方向上；然而，提供更多的空間導(dǎo)致軸承的圈變得更大更重。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種用于滾動(dòng)軸承的密封裝置和一種配置有該密封裝置的滾動(dòng)軸承，它們沒(méi)有上述問(wèn)題，并且特別是具有可靠的低摩擦密封作用，用于靜態(tài)和動(dòng)態(tài)密封，以及減小的總體尺寸。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種由滾動(dòng)軸承和密封裝置組成的組件，特別是具有減小重量的輪轂組件。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于滾動(dòng)軸承的密封裝置和一種配備有該密封裝置的滾動(dòng)軸承，特別是用于形成如所附權(quán)利要求限定的輪轂組件。
附圖說(shuō)明
參照附圖的單張圖，從本發(fā)明的非限制性實(shí)施例的以下描述中，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)，其中：
-圖1以徑向截面示意性地示出了包括根據(jù)本發(fā)明的滾動(dòng)軸承和低摩擦密封裝置的輪轂組件的縱向視圖。
具體實(shí)施方式
參考圖1，附圖標(biāo)記1表示用于滾動(dòng)軸承2的整個(gè)密封裝置，包括第一軸承部分3和第二軸承部分4；特別是在所示的非限制性實(shí)施例中，滾動(dòng)軸承部分3在與軸承部分4相對(duì)的側(cè)上配備有輪緣6，使得滾動(dòng)軸承部分3和4形成輪轂組件5。滾動(dòng)軸承部分3和4通過(guò)裝配在滾動(dòng)軸承部分3和4之間的環(huán)形空間中的多個(gè)滾動(dòng)體10圍繞密封裝置1的對(duì)稱軸線a彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
密封裝置1包括：第一環(huán)形護(hù)罩7，其優(yōu)選由金屬板制成，以便具有相對(duì)剛性；第二環(huán)形護(hù)罩8，其也優(yōu)選由金屬板制成，以便具有相對(duì)剛性；以及環(huán)形密封元件9，其由彈性體材料制成，以便可彈性變形，其由第二環(huán)形護(hù)罩8以整體方式支撐。
第一環(huán)形護(hù)罩7具有用于附接到第一軸承部分3的第一安裝部11，并且在使用中圍繞對(duì)稱軸線a旋轉(zhuǎn)；第二環(huán)形護(hù)罩8與第一環(huán)形護(hù)罩7同軸并且具有用于附接到第二軸承部分4的第二安裝部12，第二環(huán)形護(hù)罩8在使用中是靜止的。
環(huán)形密封元件9具有至少第一環(huán)形密封唇13和第二環(huán)形密封唇14；唇13和14兩者都從第二環(huán)形護(hù)罩8朝向第一環(huán)形護(hù)罩7軸向和徑向突出，并且因此布置成相對(duì)于軸線a傾斜，以便在面向第一環(huán)形護(hù)罩7的一側(cè)上從軸線a分叉。
根據(jù)本發(fā)明的第一特征，第一環(huán)形護(hù)罩7包括周邊部15，其與第一安裝部11徑向相對(duì)并且具有分別由附圖標(biāo)記16和18指示的第一和第二軸向延伸套筒部分，它們通過(guò)徑向延伸的第一凸緣部分19連接到彼此。第一套筒部分16在徑向上比第二套筒部分18更靠近第一安裝部11，并且第一凸緣部分19與第一套筒部分16一起形成臺(tái)階20，臺(tái)階20布置成徑向地在第一環(huán)形護(hù)罩7內(nèi)并且面向第二環(huán)形護(hù)罩8和環(huán)形密封元件9。
根據(jù)本發(fā)明的特征，環(huán)形密封元件9由第二護(hù)罩8支撐在后者的第一側(cè)21上，面向第一環(huán)形護(hù)罩7。
與上述結(jié)構(gòu)相結(jié)合，第二環(huán)形護(hù)罩8包括與第二安裝部12徑向相對(duì)的支撐部分22，并且包括朝向第一安裝部11徑向延伸并承載第一和第二環(huán)形密封唇13、14的第二凸緣部分23，以及截頭錐形中間部分24，其將第二凸緣部分23連接到第二安裝部12，并且從第二安裝部12朝向第一安裝部11徑向地且軸向地突出。
中間部分24沿徑向部分地布置在第一套筒部分16內(nèi)，徑向向內(nèi)指向，并且軸向定位在由第一凸緣部分19和第一套筒部分16形成的臺(tái)階20處；中間部分24也徑向(也就是說(shuō)相對(duì)于徑向方向)布置在臺(tái)階20和第二凸緣部分23之間。
第二安裝部12徑向地布置在第二套筒部分的內(nèi)側(cè)上(也就是說(shuō)，其定位在比套筒部分18更靠近軸線a的徑向方向上)，并且至少部分地布置在第二套筒部分18內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的特征，第二安裝部12包括從中間部分24徑向延伸的第三凸緣部分25和在與第一環(huán)形護(hù)罩7相對(duì)的一側(cè)上從第三凸緣部分25軸向延伸的第三套筒部分26，并且徑向地布置成鄰近第二套筒部分18。
環(huán)形密封元件9的相應(yīng)套筒部分27在面向第一環(huán)形護(hù)罩7的一側(cè)上完全覆蓋第三套筒部分26，并且與第二套筒部分18形成徑向空間28，該徑向空間沿著第二和第三套筒部分18和26的相應(yīng)部分的整個(gè)長(zhǎng)度限定軸向定向的迷宮式密封件(由相同的附圖標(biāo)記28表示)，這些部分軸向重疊(在它們?cè)诓煌瑥较蛭恢谜紦?jù)相同軸向位置的意義上)。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，環(huán)形密封元件9的套筒部分27在與第一凸緣部分19相對(duì)的一側(cè)上軸向地延伸超過(guò)護(hù)罩8的第三套筒部分26，從而形成環(huán)形密封元件9的端部部分29，其從第三套筒部分26的端部邊緣30無(wú)支撐地突出。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，其是優(yōu)選的，環(huán)形密封元件9的套筒部分27包括徑向突出的環(huán)形凸起31，其布置在第三套筒部分26的端部邊緣30處并且側(cè)向于軸向延伸的迷宮式密封件28；環(huán)形凸起31從環(huán)形密封元件9的套筒部分27徑向突出超過(guò)第二套筒部分18，并且布置成鄰近第二套筒部分18的端部邊緣32，以與其形成徑向指向的迷宮式密封件33。
環(huán)形凸起31的根部部分34至少部分地在環(huán)形密封元件9的端部部分29的根部部分35上軸向延伸并且構(gòu)成其加強(qiáng)增厚部。
第二護(hù)罩12的與第一側(cè)21相對(duì)的第二側(cè)36至少在第二安裝部12處完全沒(méi)有環(huán)形密封元件9，使得安裝部12被設(shè)計(jì)成在使用時(shí)與第二軸承部分4的徑向外部部分37聯(lián)接，與其直接接觸并且沿徑向在其外部上；第三凸緣部分25因此在其第二側(cè)36上限定肩部表面38，該肩部表面38被設(shè)計(jì)成在使用中與第二軸承部分4的前表面39軸向接觸。
軸向定向的迷宮式密封件28徑向布置在第一和第二環(huán)形密封唇13、14的外側(cè)上，以保護(hù)它們免受外部污染物影響，第一和第二密封唇13、14也徑向地布置在第一套筒部分16內(nèi)，在套筒部分16和第一安裝部11之間。
根據(jù)所示的優(yōu)選實(shí)施例，環(huán)形密封元件9在其第一側(cè)21上完全覆蓋第二護(hù)罩8；第一環(huán)形密封唇13在中間部分24和第二凸緣部分23之間的接合處從第二凸緣部分23徑向向外延伸，相對(duì)于與中間截頭錐形部分24的軸線相反的對(duì)稱軸線a傾斜；因此，第一環(huán)形密封唇13在徑向截面中與中間部分24和覆蓋中間部分24的密封元件9的一部分形成v形，v的頂點(diǎn)基本上布置在臺(tái)階20處或軸向略微在第一套筒部分16內(nèi)。
在所示的優(yōu)選實(shí)施例中，第一密封唇13是與第一環(huán)形護(hù)罩7形成迷宮式密封件40的非接觸唇；另一方面，第二密封唇14是與第一安裝部11形成滑動(dòng)“動(dòng)態(tài)”密封件的接觸唇。
第一安裝部11包括第四套筒部分41，其設(shè)計(jì)成在使用時(shí)徑向地在第一軸承部分3的外側(cè)上聯(lián)接第四凸緣部分42，該第四凸緣部分42面向第二凸緣部分23并且以一定角度優(yōu)選以直角接合第一套筒部分16，和傾斜的截頭錐形連接部分43，其將第四凸緣部分42與第四套筒部分41接合；由第一密封唇13與第一環(huán)形護(hù)罩7形成的迷宮式密封件40是雙徑向-軸向迷宮式密封件，其以一定角度形成在第一套筒部分16和第四凸緣部分42之間。
第二密封唇14以滑動(dòng)方式與安裝部11的傾斜連接部分43相互作用；另外，在密封元件9上可選地設(shè)置有第三密封唇44，以便以非接觸的方式與第四套筒部分41相互作用。
從上面的描述可以看出，本發(fā)明還涉及一種滾動(dòng)軸承2，其配備有裝配在第一和第二軸承部分3、4之間的密封裝置1；這兩個(gè)軸承部分3、4可相對(duì)于彼此圍繞密封裝置1的對(duì)稱軸線a旋轉(zhuǎn)，并且在它們之間形成相對(duì)于對(duì)稱軸線a的軸向空間和徑向空間。
第一套筒部分16布置在軸承部分3、4之間的軸向空間內(nèi)，而第二套筒部分18在第二軸承部分4的外側(cè)徑向地延伸。
環(huán)形密封元件9的從第三套筒部分26的端部邊緣30無(wú)支撐地突出的端部部分29與第三套筒部分26的內(nèi)側(cè)表面45齊平地設(shè)置。
在第二側(cè)36上裸露的也就是說(shuō)沒(méi)有被密封元件9覆蓋的安裝部12以金屬對(duì)金屬接觸聯(lián)接到軸承部分4。
特別地，第三套筒部分26以金屬對(duì)金屬接觸聯(lián)接到第二軸承部分4的徑向外部部分37，徑向外部部分37在其徑向外部；并且在第二側(cè)36上界定肩部表面38的第三凸緣部分25以金屬對(duì)金屬接觸聯(lián)接到第二軸承部分4的前表面39。
第二軸承部分4的徑向外部部分37形成為在第二軸承部分4的外側(cè)表面47上的環(huán)形凹部46；環(huán)形凹部46還容納環(huán)形密封元件9的端部部分29，該端部部分29以大致齊平的方式聯(lián)接到外側(cè)表面47。
因此，獲得了改進(jìn)的密封與摩擦比：首先，軸向定向的迷宮式密封件28不太容易直接接收外部污染物；此外，通過(guò)環(huán)形凸起或突起31的存在以及用作抵抗外部污染物的偏轉(zhuǎn)器的護(hù)罩7的周邊部分15的特定形狀，迷宮功能得到顯著改善。
通過(guò)非接觸密封唇13的形狀和位置，摩擦也被減小，并且密封作用得到改善，一方面，由于其以直角定位在套筒部分16和凸緣部分42之間的接合處而提供組合的徑向-軸向迷宮式密封件，另一方面，與在其側(cè)面的中間部分24(其在與唇13相反的方向上傾斜)一起形成用于可能穿過(guò)迷宮式密封件28的任何水和污染物的收集通道。由于存在組合的迷宮式密封件40并且因?yàn)橛纱?3和中間部分24形成的環(huán)形收集通道布置成(在徑向截面中)緊鄰在用作“滴水防護(hù)”的臺(tái)階20下面，以高效的方式收集污染物；收集的污染物因此可以通過(guò)重力和護(hù)罩7的旋轉(zhuǎn)而通過(guò)徑向空間28被排出。
還實(shí)現(xiàn)了承載密封元件的護(hù)罩8的更好的軸向定位，同時(shí)減小了接觸唇14的接觸壓力的變化并減小了由該唇產(chǎn)生的摩擦。
最后，因?yàn)橛捎谙鹉z凸起或突起31的存在和定位而增加的剛度，由端部部分29提供的抵靠外圈4的靜態(tài)密封件的接觸壓力也增加。
由于護(hù)罩8安裝在外圈4的外側(cè)表面上，因此還減小了輪轂組件5的軸向總體尺寸，同時(shí)顯著地減小了重量，這尤其通過(guò)護(hù)罩8的形狀實(shí)現(xiàn)，特別是通過(guò)存在錐形形狀的中間部分24，該中間部分24在距滾動(dòng)體10一定距離處承載密封唇。所需的潤(rùn)滑脂的量也減少，并且在操作條件下其分布得到改善。
因此，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的所有目的。