连接系统及轮毂轴承单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种低摩擦密封装置的元件尤其是装配有车辆的轮毂轴承单元的滚动轴承与属于轮毂轴承单元的滚动轴承的旋转环之间的连接系统，并且涉及如此配备的轮毂轴承单元。
【背景技术】
[0002]密封装置用于将轮毂轴承单元的滚动轴承装配在支撑车轮的法兰侧，称为“外侧”，例如这些在US8303190和US2012/0177315中进行了描述，其由“盒式”密封形成，其包括第一和第二环形罩，通常在径向截面为L形，通过彼此前后的关系安装，从而限定了所述罩之间的环形腔，在腔内布置有通过环形密封支撑的一系列密封唇，环形密封一体地固定于所述罩之一，通常所述罩用于在使用时保持固定。
[0003]然而，已经发现安装在使用时旋转的环上的罩，且与车轮支撑法兰接近，在使用时相对于安装于其上的轴承环轴向地移动，由于法兰的偏移，即车辆在转弯时，车轮会导致法兰的变形。
[0004]在一方面，这种缺陷会增加密封装置上的摩擦，由于非滑动密封唇(其不会产生摩擦)可变成滑动的(其会产生摩擦)，且可能地滑动的密封唇会增加它们的干涉，且因此导致摩擦。在另一方面，在相对较大的间隙的情况下，旋转罩和轴承的固定环之间的干涉可能会产生，由于非常高的摩擦的产生以及对于密封装置的可能的损坏，且在许多恶劣情况下，对于轴承的滚动体会产生可能的损坏。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种密封装置，其包括使用时旋转的至少一个罩，其具有该罩的连接系统，与滚动轴承的使用时旋转的环相连，其可以克服上述缺陷，而且具有较低的成本且易于制造，滚动体的高保护性能，减小轴向和径向尺寸以及低摩擦。
[0006]根据本发明，提供一种密封装置的罩与滚动轴承的环之间的连接系统，其具有所附权利要求所述的特征。
[0007]而且，提供一种如权利要求7所述的轮毂轴承单元。
【附图说明】
[0008]接下来将参考相关附图描述本发明，其示出了非限制性的实施例，其中:
[0009]图1示意性示出了沿切向面的纵向正视图，为了简明，根据本发明的轮毂轴承单元的部件没有示出，以及结合根据本发明的密封装置；
[0010]图2示意性示出了沿切向面且详细放大了图1中的密封装置的部件一罩，以及详细示出了该罩与滚动轴承的环相连的连接系统，滚动轴承是图1中轮毂轴承单元的一部分；且
[0011]图3示出根据本发明的连接系统的详细结构的进一步放大。
【具体实施方式】
[0012]参考图1，附图标记I表示低摩擦密封装置，尤其是设计成被安装于车辆的轮毂轴承单元2上，使用时其与密封装置I形成一个整体。
[0013]轮毂轴承单元2包括使用时是固定的外环3，使用时绕轴线A旋转的内环4，轴线A也是密封装置I的两个环3和4的对称轴线，以及插入外环3和内环4之间的至少一圈滚动体6，外环和内环相互共轴；环4具有端部5，端部5具有与外环3相对且使用时用于支撑车辆车轮的法兰8。
[0014]密封装置I可被插在环形间隙7中，其限定在轮毂轴承单元2的内环4和固定的外环3之间，且更具体地限定在旋转元件4和固定元件3之间，外环和内环相互同轴，是任何已知类型的普通滚动轴承，或者是轮毂轴承单元2的一部分或与轮毂轴承单元2是一体的。
[0015]密封装置I被插在所述环3和4之间，且被插入环形间隙7中，以保护布置在固定的外环3和旋转的内环4之间的滚动体6，且其包括:第一环形罩10，通过切制和压制金属片而获得，优选通过不锈钢制成，第二环形罩11，也通过切制和压制金属片而获得，优选通过不锈钢制成，第二环形罩11与罩10相对布置，且环形密封圈9通过一个或多个弹性体材料制成，其一体地通过罩11支撑且具有多个密封唇12，13，14，其在下面进行详细描述，以流体密封形式与罩10 —起朝滚动体6密封环形间隙7。
[0016]罩10具有第一套部15，其通过旋转的管状体而限定，使用时与旋转元件4 一体，以及第一法兰部16，其径向地且从套部15垂直向上地延伸，在非限制性的实施例中所示在与轴线A相对的一侧上，因此径向地朝外从套部15的端部17朝向法兰的端部5开始延伸。
[0017]罩11具有第二套部18，其在相应的情况下是圆柱管形，使用时与固定元件3—体，以及具有第二法兰部19，其径向地从与法兰部16相对的侧且在其前面通过套部18垂直向上地支撑；因此，在非限制性的实施例中所示，法兰部19朝轴线A且向套部15径向向内延伸，从套部18的轴向端20开始面向罩10和法兰的端部5延伸。
[0018]环形密封9的唇12和14使用时不与罩10接触，同时唇13优选地构造成滑动唇，一起用于使用时与法兰部16形成轻微轴向干涉。
[0019]在相应的情况下，法兰部16沿径向从环形间隙7向外延伸，相对于环3的径向外横向表面23径向地且垂直向上地延伸，因此环3面向法兰部16的径向最外部。
[0020]根据本发明的一方面，为了防止罩10使用时朝环3和相应的罩11运动，根据本发明的密封I包括至少一个罩，在相应的情况下为罩10，其第一套部15朝内环4通过横向安装表面21限定，横向安装表面21朝向通过环4限定的旋转元件，环4具有锥形定向的被截的锥形的几何形状，从而横向安装表面21(图2)的较大的直径Φο布置在第一法兰部16的一侧上，且法兰部16大致从法兰部15的第一端17径向地且垂直向上地延伸。
[0021]这里，锥形或被截的锥形表面的“锥形”(即表示锥形表面在两个相互平行的平面之间被截，两个相互平行的平面与锥形表面的对称轴垂直，锥形表面的母线绕该轴旋转)意味着在其部分的方向上母线朝对称轴线汇聚，即锥形表面的最高点或顶点布置在其部分的方向上(或更合适地理解)，锥形表面是通过锥形表面的锥体限定的。
[0022]因此，横向安装表面21是在与法兰8和法兰部16相对的侧上朝轴线A汇聚的表面，且其“加宽”，即在法兰部16的一侧上向外展开。
[0023]特别地，整个第一套部15通过绕轴线A旋转的管状体限定，其具有被截的锥形状，其面向相对于第一法兰部16相对的侧成锥形，在这里具有较大或最大的内径Φ(:，在相对于端17的第二端22，，第一套部15具有较小或最小的内径Φ(1。
[0024]优选地，横向安装表面21具有向外展开的角度α 2(图3)，其朝向第一法兰部16且等于2° ±1°。换言之，角度α 2是横向表面21和平行于轴线A在直径Φ(1处与端部22相切的表面之间限定的角度，因此对应于通过横向表面21相对于轴线A形成的该角度，其形成锥体的最高点或顶点。
[0025]根据本发明的另一方面，至少第一罩10通过压制、切制的金属片形成，这样第一套部15至少在其第二端22弹性地变形。
[0026]根据本发明，通过对于套部15的创新的形状，而不是常规的圆柱形状，形成普通的密封装置的完整的连接系统，在相应的情况下是密封装置I的罩10，其具有旋转的环形元件，在相应的情况下是轴承的内圈4,该系统通过附图标记24整体地表示。
[0027]连接系统24包括密封装置I的第一环形罩10，且特别地套部15用于以整体的形式在使用时与环形旋转元件4相连，在后者的安装座中，以及与安装座本身相连，其中套部15通过朝向环形元件4的被截的锥形横向安装表面21限定，其具有锥形表面，从而具有布置在罩10自身的法兰部16的侧上的较大的直径中c ;且其中用于罩10的安装座在环形旋转元件4上通过环形浅槽25 (图3)形成，环形浅槽通过被截的锥形底壁26限定，其具有与横向安装表面21的锥形相同意义上的锥形表面，且通过布置在相对于法兰部(图2和3)的侧上的轴肩27限定。
[0028]特别地，通过浅槽25限定的安装座在旋转元件即内环4的横向相配表面28获得，如所示的实施例，其通常使用时用于接收罩10。
[0029]值得注意的是，为了提高在法兰的内环4的相配表面28上的罩10的轴向锁止，提供通过被截的锥形套部15限定的罩10的咬合连接部咬合连接于在通过简单的圆柱形相配表面28限定的安装座上也是可以的。当然，通过增加套咬合连接部15和相配表面之间的摩擦，套咬合连接部15的锥形使得该部能够获得与内环4更稳定的连接。然而，在长期使用过程中，罩10使用时受到的压力导致法兰8弯曲，例如，通过转向车辆的车轮产生的，在所有情况下将是不足够的，因为被截的锥形相配部15必须具有的弹性在长时间运行和在压力下将会增加两个元件15和4之间的间隙，因此妨碍了套相配部15的具有被截的锥形的优点。
[0030]替代地，选择被截的锥形咬合连接部15，同具有与表面26被截的锥形相配的表面的安装座一起，其轴向限定，如下所述，在相对于在使用时的环形元件4上的罩10的插入方向D相对的一侧，如图2中通过箭头表示，通过环形轴肩27，使得罩10的安装非常地稳定。
[0031]因此，根据本发明完成的连接或咬合系统24包括第一罩10的第一套部15，其在环形元件4上限定罩10的咬合连接部，管状旋转体具有被截的锥形，具有面向相对于第一法兰部16的侧的锥形；且特别地，环形浅槽25的被截的锥形底壁26在轴向方向上的长度大致等于罩10的部15在轴向方向上延伸的长度。
[0032]而且，根据本发明完成的连接或咬合系统24也是轴肩27的一部分，根据本发明的其它方面，通过环形突起或凸起29限定，其朝环形旋转元件4的前面的自由边缘30限定浅槽25 ;在所示的相关例子中，其中该环形旋转元件通过轮毂轴承单元2的内环4限定，前面的自由边缘30限定布置在法兰8 一侧的滚动体6的滚动轨道31。
[0033]旋转的环形元件的环形突起29在径向切面(图3)具有弧形的锯齿状轮廓，其朝浅槽25通过锥形表面3限定，面向相对于被截的锥形表面26的侧成锥形，且连接于被截的锥形表面26，这样整个环形浅槽25的轴向长度大于咬合连接套部15的长度，其沿环形突起29的锥形表面32的轴向方向上延伸测量。
[0034]另外，限定通过环形旋转元件4支撑的安装或咬合座的环形浅槽29，在前述横向圆柱表面28上获得，其从相对于前面的自由边缘30的侧开始且朝环形突起29变得更深，在这里