尤其用于滾動軸承的密封單元的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及密封單元，尤其是用于滾動軸承的密封單元。
【背景技術(shù)】
[0002]適于配備輪轂組件的滾動軸承的密封單元通過包括第一和第二環(huán)形罩的所謂的“包裝(packet) ”或“盒式(cassette)”密封形成，被安裝在彼此面前，從而限定罩之間的環(huán)形室，在環(huán)形室內(nèi)部設置一系列密封唇緣，其通過與其中一個罩(一般在使用中配置為保持靜止的罩)一體固定的密封圈支撐。這些密封唇緣在旋轉(zhuǎn)罩的分別的密封表面上施以滑動或迷宮式密封，并且可具有各種形狀且可選擇地通過彈簧負載。EP0980999B1給出了這種類型的密封/密封單元的實例。
[0003]雖然它們令人滿意，但是由于滑動唇緣通過彈簧負載或在任何情況下伴隨強烈的干涉安裝，已知的“包裝”密封單元具有相對高的摩擦。僅包括迷宮式密封的密封單元，除了尺寸較大及安裝復雜之外，具有密封效率減小的低摩擦，對于許多應用、例如汽車領域來說是不足的。DE 102008017409未解決上述問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種沒有上述缺點的密封單元，成本低廉而且非常容易制造，對滾動體具有高保護效率，具有減小的軸向和徑向尺寸并且最重要地，具有減小的摩擦。
[0005]因此，根據(jù)本發(fā)明提供一種密封單元，如權(quán)利要求1所限定。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，使用時旋轉(zhuǎn)的罩體設有密封唇緣，其與通過固定罩承載的一對密封唇緣的至少一個唇緣迷宮方式配合，密封唇緣的兩者或其中之一依次與旋轉(zhuǎn)罩的法蘭部迷宮方式配合。因此獲得污染物朝向被限定在罩之間的環(huán)形室的外部的協(xié)同的“泵送”效果，從而允許同樣在以上三個唇緣沒有一個施以任何滑動密封時也獲得很好的密封效果。因此，摩擦徹底地減小而同時保持適合的密封效果，例如在輪轂上的應用。僅有一個被稱為“油脂擋板(grease guard) ”另外的唇緣、其在使用時面向被保護的滾動體，作為為滑動唇緣生效，但是僅伴隨有減小的干涉，從而仍然保持了較低摩擦。
【附圖說明】
[0007]接下來將參考附圖描述本發(fā)明，附圖示出本發(fā)明的非限制性的實施方式，其中:
[0008]圖1示意性地示出應用于滾動軸承的根據(jù)本發(fā)明所述的密封單元的第一實施方式的縱向正面徑向截面圖，為了簡明僅僅示出一部分；
[0009]圖2概略地示出圖1的可能的變體實施方式的徑向截面圖。
【具體實施方式】
[0010]參考圖1和2，附圖標記100(圖1)表示低摩擦密封單元，特別地其設計成安裝于輪轂組件的滾動軸承2，輪轂組件是公知的且為了簡明沒有示出，其相對旋轉(zhuǎn)地插在第一構(gòu)件3和第二構(gòu)件4之間，通過軸承2的內(nèi)圈3和外國4限定的例子中，用于流體密封地與外部環(huán)境隔絕，其通過字母“E”示出，環(huán)形腔5被界定在構(gòu)件3和4之間，且如例子中所示的，其容納軸承2的多個滾動體6。
[0011]根據(jù)第一實施方式實施如圖1所示的密封單元100，其通過附圖標記100B表示，且在圖2中的第二實施方式通過附圖標記100C示出。
[0012]為了簡明，兩個密封單元100B和100C其共有的部件接下來將通過相同的附圖標記一起進行描述，其具有對稱或旋轉(zhuǎn)軸線A，且包括第一環(huán)形罩107和第二環(huán)形罩108，第一環(huán)形罩107在使用時有角度地整體可約束于第一構(gòu)件或內(nèi)圈3用以隨之圍繞軸線A旋轉(zhuǎn)，且第二環(huán)形罩108在使用時有角度地整體可約束于與第二構(gòu)件或外圈4用以隨之圍繞軸線A旋轉(zhuǎn)，第二環(huán)形罩108與第一罩107同軸且相對于罩107固定，并且與其限定環(huán)形室109。
[0013]環(huán)形室309被界定在相對側(cè)，在徑向方向上，通過第一罩107和第二罩108分別的彼此同軸的套部110、111，借由它們，罩107和108通過已知的方式、例如通過壓配合被分別約束于構(gòu)件3和4 ;而在軸向方向上，通過彼此相對地面對布置的第一罩107和第二罩108的分別的法蘭部112、113。
[0014]所述密封單元100B和100C進一步包括密封環(huán)114，其由罩108整體地承載且具有至少一個環(huán)形唇緣115和第二環(huán)形唇緣116，它們軸向地延伸且在所述環(huán)形室109內(nèi)從法蘭部113朝法蘭部112徑向地突出。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，唇緣115和116的至少其中一個(在所示非限制性實例中的兩個唇緣)與第一罩107的法蘭部112配合，而不接觸它但具有最小的軸向間隙(毫米級或更小)，其中第一罩在使用時相對于第二罩108繞軸線A旋轉(zhuǎn)。
[0016]因此唇緣115限定帶有法蘭部112且在環(huán)形室109的內(nèi)部的第一徑向地取向的動態(tài)迷宮式密封(dynamic labyrinth seal) 117 ;此處以及接下來的“動態(tài)”表示密封117以相對運動被施加在兩個構(gòu)件之間，而且特別地，運動的構(gòu)件(在此例中，旋轉(zhuǎn)的罩107)在使用時面向防止來自外部環(huán)境E的污染物試圖進入腔5。
[0017]結(jié)合之前描述，罩107整體地支撐第三環(huán)形唇緣118，其從罩107朝向由使用時靜止的罩108承載的唇緣115、116的其中一個突出地延伸(在所示非限制性實例中朝向唇緣115)而不接觸它，(用于限定在罩體107和108之間且在環(huán)形室109內(nèi)的第二動態(tài)迷宮式密封119，其垂直地定向于動態(tài)迷宮式密封117 ;因此，動態(tài)迷宮式密封9被軸向地定向。
[0018]環(huán)形密封唇緣115、116和118，以及整個密封圈114都是彈性可變性的，因為它們由彈性材料制成。反之亦然，罩107、108優(yōu)選地由金屬制成，例如剪切的和彎曲的/深拉板，或者整個地或部分地由合成的模制塑料材料制成，但無論如何由比用于唇緣115、116和118更硬的材料制成。
[0019]本發(fā)明實施方式另外共同的方面在于，如所示，旋轉(zhuǎn)罩107的法蘭部112在使用時被布置從而朝向外部環(huán)境E界定環(huán)形室109，罩107使用時相對于在第一和第二構(gòu)件3和4之間所限定的環(huán)形腔5、限定密封單元100B/C的軸向外罩。
[0020]根據(jù)圖1和2所示的實施方式，唇緣115、116被沿徑向方向順次布置在環(huán)形室109的內(nèi)部，第二唇緣116相對于第一唇緣115布置成徑向地更接近于第一罩107的旋轉(zhuǎn)軸線Ao而且，兩個唇緣115、116與第一罩107的法蘭部112緊密配合但不接觸它，用來與該法蘭部112限定迷宮的順序，該迷宮在徑向方向上逐次地被插入罩107的套部110和罩108的套部111之間，其最外部限定動態(tài)迷宮式密封117。
[0021]第三環(huán)形唇緣Il8由面向法蘭部112的罩108的第一面120，軸向地和徑向地從其突出且在環(huán)形室109內(nèi)部延伸從而依照徑向方向逐次地插入第一唇緣115和第二唇緣116之間；唇緣118的自由端邊緣121面向第一唇緣115且在徑向剖面(在圖1和2中的板面)中布置在緊隨第一唇緣115之下并且與其接近的位置，從而與第一唇緣115的面向罩107外弧部122限定第二動態(tài)迷宮式密封119。
[0022]而且，唇緣118被塑形和布置成與面向第二罩108的唇緣116的外弧部123限定第三動態(tài)迷宮式密封124。
[0023]而且，根據(jù)本發(fā)明的一方面，唇緣115、116和118在徑向部中是U形的唇緣115、118以及V形的唇緣116，從而在徑向方向限定環(huán)形滴式(drip)元件125、126、127的順序(其逐次地布置在彼此的上部)并且從而限定了多個在環(huán)形室109的凹槽，凹槽構(gòu)造成滴式元件125、126、127且在徑向方向上按順序逐次地布置，通過至少動態(tài)迷宮式密封119和124彼此間隔開。
[0024]特別地，第一動態(tài)迷宮式密封117延伸第一環(huán)形唇緣115的整個徑向范圍，根據(jù)本發(fā)明和已經(jīng)描述的，其面向法蘭部112具有小寫U形；U形唇緣115的分支146基本上是直線的且垂直指向軸線A且與其平的面147界定迷宮式密封117，該面在罩107的法蘭部112的面120 (也是平的)前方延伸基本上整個范圍或唇緣115的徑向長度，與面120在徑向方向形成直線的、相對長的通道，該通道限定動態(tài)迷宮式密封117。
[0025]而且第三環(huán)形唇緣118是U形的，尤其在徑向切面呈現(xiàn)小寫U形狀且具有徑向地垂直指向軸線A的分支148且具有自由邊緣121 ；自由邊緣121由平行于軸線A的平的表面149界定并且徑向地布置在唇緣115的內(nèi)側(cè)，徑向地在外弧部122 “下方”，其由唇緣115形成的U形的“底部”限定并且分支146由此分離。外弧部122特別地由平行于軸線A的平的表面朝向邊緣121界定并且平行于表面149 ;表面150與表面149相鄰，因此僅通過小的徑向間隙隔開，從而與表面149限定軸向的動態(tài)迷宮式密封119。
[0026]最后，密封單元100B和100C包括第四環(huán)形唇緣128，與密封圈114和相關(guān)的唇緣115和116整體地獲得。唇緣128在關(guān)于唇緣116的相反側(cè)從法蘭部113突出延伸，并且在使用時在關(guān)于外部環(huán)境E的相反側(cè)，而且與套部110的徑向外側(cè)表面129微小干涉配合，從而與其限定滑動的徑向密封。唇緣128構(gòu)造成所謂的“油脂防護”唇緣并且不斷地以油脂潤滑，在使用時油脂朝向滾動體6布置在腔5的內(nèi)部并且也可能布置在室109內(nèi)部、在唇緣116和套部110之間。
[0027]在密封單元100B中，旋轉(zhuǎn)罩107的法蘭部112 (適于安裝至輪轂的車輛內(nèi)側(cè))在其面對關(guān)于罩108的相反側(cè)的第二面130上支撐由彈性體(如ABS)制成的環(huán)形插件131 (虛線所示)，其至少部分地被磁化，從而限定用于車輛的ABS或防滑或ESP系統(tǒng)的已知的傳感器的已知的信號生成元件或編碼器，為簡明起見未示出。插件131至