专利名称：悬挂止推轴承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及应用在机动车辆上的悬挂止推轴承装置的领域，特别涉及应用在机动车辆的转向轮悬挂支架中的悬挂止推轴承装。
背景技术：
通常，悬挂止推轴承包括形成轴向止推轴承的滚柱轴承，且滚柱轴承包括下座圈和上座圈，并在二者之间设置一排滚动元件，例如球或滚柱。角接触球轴承是优选的使用并提供施加在获得的悬挂止推轴承装置上的径向负荷和轴向负荷。下座圈和上座圈通常安装为与下轴承或上轴承或支承部分接触，例如杯或盖。上盖和下盖形成用于轴承座圈的壳体并允许提供在所述座圈和连接构件之间的接触面。这种悬挂止推轴承装置设置在悬挂悬挂支架的上部部分，在悬挂悬挂弹簧和上部元件之间，并与车身形成整体。悬挂悬挂弹簧设置在阻尼器活塞杆的周围，其端部通过能够过滤振动的弹性块锁定在车身上。悬挂弹簧在轴向上，直接或间接的支承在悬挂止推轴承装置的下支撑盖上。上支撑盖，在其转向上，相对于车身固定。悬挂止推轴承由此提供在悬挂弹簧和车身之间传输的轴向负荷，同时允许在下盖和上盖之间的相对角运动，其中下盖以转动的方式活动。所述相对角运动可以是转向轮锁定和/或根据悬挂弹簧压缩的结果。在滚柱轴承的内部，也就是在两个座圈之间的空间中，容纳有润滑剂。为了保持滚柱轴承处于良好的工作状态，最好使润滑剂保持在滚柱轴承的内部，和同时防止固体或液体污染物侵入滚柱轴承的内部。为此，可以在两个座圈之间的结合处设置垫圈。所述垫圈可以固定到其中一个座圈上，或固定在滚动元件的保持架上。在后一种情况中，当不得不加工一个或其他的座圈时能够节省制造麻烦并且昂贵的滑动系统。与保持架成为一体，并与一个或另一个座圈产生摩擦的垫圈的磨损速度小于固定在一个座圈上并与另一个座圈产生摩擦的垫圈的磨损速度。日本专利申请JP2006322556描述了一种轴承，其形成具有金属保持架的轴向推力轴承，并装配有双重径向唇部其包含二个重叠的半唇部，其轴向截面为"V"型，“V" 型截面的点连接到保持架上。每一半唇部的末端与其中一个座圈的边缘产生摩擦外周接触，在半唇部和座圈之间的支撑件是大约径向的。这种解决方案很难实施，正如下盖相对于上盖在径向方向上不重合，例如，由于制造公差的原因，轴承具有一个摩擦力矩其不同于处在轴承的非安装状态下的预测结果。这种附加的摩擦，在滚柱轴承的外围并不统一，能够导致产生不想要的噪声以及在唇部由于摩擦而出现的过早磨损。此外，在唇部和金属保持架之间的巨大的外周负荷能使唇部从保持架中分离。法国专利申请FR2779096 (瑞典滚珠轴承公司SKF)描述了一种悬挂止推轴承，其具有一个由合成材料制成的保持架，并通过一个或几个密封唇部向一侧或两侧延伸，密封唇摩擦下座圈，或上座圈，或上盖。唇部的密封接触是这样制造的，至少部分地，具有左侧的表面，即接触部分的倒角是处在部分地变化的水平。这种解决方案不是完全地满意，或者， 一旦轴承的上半部分相对于滚柱轴承的下半部分产生径向位移，密封唇，相对硬的并通过与保持架的中心部分相同的材料实现，不再提供轴承一侧所需的密封，和，轴承另一侧的， 并受到比预期更显著的大的摩擦负荷。这种不对称的摩擦将引起轴承的径向振动。已知的国际专利申请W02008/081122，其描述了一种悬挂止推轴承，包括具有二个支腿的密封唇，分别地，径向设在上盖上，和轴向设在下盖上。虽然这种止推轴承提供了密封问题的解决，但其并没有考虑到由轴承引起的间隔的减少。
发明内容
本发明的目的是提供一种悬挂止推轴承，无论下盖和上盖的相对径向定位如何其唇部的摩擦力矩大致相同，并且具有吸引力的制造价格以及最佳的密封性能，同时减少了由轴承所占据的空间。本发明的目的是提供一种悬挂止推轴承装置，包括下盖，上盖和设置在下盖和上盖之间的轴承，所述轴承包括安装在下盖上的下座圈和安装在上盖上的上座圈，滚动元件设置在两座圈之间，以及用于所述滚动元件的保持架，所述保持架包括保持所述滚动元件的部分和至少一密封唇，所述密封唇从所述保持部分向外延伸到所述轴承的外周。所述密封唇包括两个支腿，其中一个从另一个沿着两个不同的方向延长，形成折线，第一支腿与上盖的表面部分配合，第二支腿与下座圈配合，或者第一支腿与下座圈配合且第二支腿与上盖配合，从而形成密封。密封唇包括两个支腿，其中一个从另一个沿着两个不同的方向延长，提供折线并允许获得所述轴承的良好密封。根据一实施例，第一支腿与下座圈的表面部分接触，第二支腿与上盖的表面部分配合。因此，第一支腿与下座圈的表面部分是点接触，允许轴承的密封得到增加。第二支腿可以轴向、径向或倾斜地与上盖的表面部分接触，或者可以允许在第二支腿的一端和上盖的表面部分之间保留狭窄通道，形成迷宫式密封结构。因此，密封唇包括或者与上盖和下座圈的双重摩擦接触，或者与下座圈的单一摩擦接触，因此密封结构是通过上盖构成狭窄通路形成。根据另一实施例，第一支腿与上盖的表面部分配合，第二支腿与下座圈的表面部分相接触。因此，第二支腿与下座圈的表面部分是点接触，允许轴承的密封得到增加。第二支腿与下座圈的表面部分轴向或径向接触，第一支腿与上盖的表面部分可以轴向接触。第一支腿可以与上盖的表面部分配合从而允许在所述第一支腿的端部和上盖的表面部分之间保持一狭窄通道。与第一实施例类似地，密封唇包括或者与上盖和下座圈的双重摩擦接触，或者与下座圈的单一摩擦接触，从而通过利用上盖形成狭窄通道来构成密封结构。保持部件和密封唇以相同的材料制造，例如合成材料。所述上盖可设置有环形外侧裙部，其利用下盖限定一环形通道，所述密封唇位于滚动元件和环形通道之间，例如以迷宫的形式。
根据第二方面，本发明还涉及用于机动车辆的悬挂支架，其包括如上所述的止推轴承装置。
本发明其他的特征和优点通过阅读下面的说明书将变得明显，其中通过非限制性的实施例单独提供并参照附图作出，其中图1示出根据本发明的第一实施例的悬挂止推轴承的轴向截面视图，图2示出在图1中的悬挂止推轴承的II-II截面的视图，图3示出在图1或图2中的悬挂止推轴承的详细视图，图4示出悬挂止推轴承的另一实施例，图5示出根据本发明的悬挂止推轴承装置的第二实施例的轴向截面视图，图6示出在图5中的悬挂止推轴承的VI-VI截面的视图，图7示出在图5或图6中的悬挂止推轴承的详细视图，和图8示出悬挂止推轴承的另一实施例。
具体实施例方式图1和图2中的附图标记10整体上所指代的悬挂止推轴承装置包括滚子轴承11， 其安装在上盖12和下盖14之间，其中上盖具有在其内径上的加强装置13，下盖14在其内径的附近具有大约矩形的横截面的加强肋15。止推轴承装置10设置为与机动车辆(没有示出)的悬挂支架成为一体并包括悬挂弹簧16，其顶圈支承在下盖14上，以及具有假想垂直Y轴的阻尼器杆(没有示出)的悬挂汽缸。悬挂弹簧16围绕所述阻尼器杆安装。悬挂止推轴承装置10通过上盖12连接到车身上(图中没有示出)。从Y轴看，滚子轴承11在实例中所示为球轴承。滚子轴承11包括安装在上盖12 中的上座圈17，安装在下盖14上的下座圈18以及一排由球组成的滚动元件19，设置在上座圈和下座圈之间。滚动元件19设置在由上座圈17和下座圈18形成的滚道17a，18a之间，由于上座圈17的外径与下座圈18的内径大致相等的事实，因此可以通过切割和冲压相同金属片的方式获得它们。保持架20设置成用于在滚动元件19之间保持规则的圆周间隔。下座圈18包括环形的环状部分18b，其在横截面上具有呈四分之一圆周形式的凹入的内部轮廓，以及形成用于滚动元件19的环状滚道18a，环状部分18b通过从环状部分 18b的上缘延伸的径向部分18c向外延长。上座圈17也包括环状部分17b，其在横截面上具有呈四分之一圆周形式凹入的内部轮廓，以及形成用于滚动元件19的环状滚道17a。上座圈17通过其环状部分17b与上盖 12的内表面接触，而下座圈18与下盖14的外表面接触。从Y轴上看，上部盖12具有大致上呈环形凸缘的形式。根据示出的示例，上盖12 具有外侧轴向裙部21和内侧轴向裙部22。滚子轴承11完全容纳在两裙部21和22之间。 外侧裙部21包括外侧的环形边缘21a并提供一个保持在所述裙部和下盖14的环形边缘 14a之间的自由空间，因此形成一个用于滚子轴承11的迷宫式密封结构。在内部，轴向裙部 22具有多个钩22a，其指向径向向外并与相应的钩23a配合，钩23a指向径向向内并形成下盖14的一部分。在操作中，自由空间被保持在各自的钩2 和23a之间，因此形成用于密封滚子轴承11的迷宫密封接头。下盖14的盖体在它的下端具有轴向向下延伸的连续的环形部分24。所述环形部分M在其下部包括径向向内突出的卷边Ma，指向向外的径向卷边24b定义喉部Mc，其提供例如用于保持阻尼器的杆的封闭罩(没有示出)。下盖14的末端轴向地接着径向部分 25，径向部分25向下略微地倾斜并具有用于阻尼器的杆的通孔25a。下盖14的盖体在其上端具有三个环形的指状物23，26，27，它们通过径向部分观进行连接并且朝着滚子轴承11 轴向延伸，从而通过它的环状部分17b以轴向的方式保持所述滚子轴承11。每个环形的指状物23，26，27的轴向长度根据下盖14的外周变化。外侧指状物27具有第一轴向部分27a，其通过具有更小直径的第二轴向部分27b 延续，因此形成环形边缘14a，其与上盖12的外侧环形边缘21a和外侧轴向裙部21具有一致的形状。第二轴向部分27b的端部与内座圈18的径向部分18c接触。中间指状物沈的端部包括内座圈18的环状外侧轴承表面^a。弹簧16的上端支承在下盖14的径向部分 28的表面28a上。内侧指状物23包括钩23a，其与钩2 配合并接着锥形部分23b，其将径向部分28连接到环形部分24。保持架20，更多细节在图3和图4中示出，具有圆周密封唇四，其从保持部分20a 向外延伸。密封唇四防止在上盖12的外侧轴向裙部21和下盖14之间污染微粒的进入。 密封唇四具有2个支腿^a，^b，其中一个从另一个上向外凸起延伸并相继与上盖12的内侧径向表面12a以及下座圈18的径向部分18c摩擦接触。第一密封支腿^a以倾斜的方式朝向径向表面1 延伸。第一支腿^a的末端通过第二密封支腿29b与上盖12相接触，第二密封支腿以倾斜的方式朝向下座圈18的径向部分18c延伸。如图1到4所示，第二密封支腿^b的末端与下座圈18轴向接触。可以提供与径向部分18c的轴向表面18d的径向接触。第一和第二支腿29a和^b以反向"V" 的形式形成折线结构。由于两点接触因此加强了密封。如图1到3所示的示例，第一个密封支腿^a的末端与上盖12轴向接触。密封是通过第一密封支腿与上盖12以及第二密封支腿29b与下座圈18的摩擦接触而实现的。根据如图4所示的实施例，第一密封支腿29a的末端与上盖12配合因此提供一个保持在所述末端和上盖29a之间的空间，并通过形成的狭窄通道形成密封，形成一种迷宫式密封结构。从整体上在图5和图6描述的止推轴承装置30在上盖和下盖以及密封唇形状上不同于上述描述的止推轴承装置10。在图5和图6的实施例中，止推轴承装置30包括滚子轴承31，其安装在上盖32和下盖34之间，其中上盖32具有在其孔上的加强肋33，下盖34也具有在其孔上的加强肋35。 如同在图1和图2示出的止推轴承装置10，止推轴承装置30设定为与包括悬挂弹簧36的机动车辆(没有示出)的悬挂支架成为一体。上盖32的盖体包括环形的实体部件37，其上部径向表面37a是用于接触抵靠车辆底盘的构件。环形的实体部件37具有近似锥形的外部结构，其截面根据上盖32的外周产
生变化。上盖32具有内侧环形轴向裙部38，其具有略微的锥形截面并设置为大致朝向实体部件37的孔37b的延伸部分轴向向下延伸。上盖32还具有薄的外侧环形轴向裙部39，其通过锥形部分37c连接于上部径向表面37a并包括外侧的环形边缘39a，提供一个保持在所述外侧裙部39和下盖34的环形边缘3 之间的自由空间。向内侧指向的钩39b，其可以是连续的或者可以不是外周的，位于外侧轴向裙部39在其下端附近的内径上。钩39b径向向内朝向下盖；34的方向，并与下盖34的相应钩34b配合，钩34b是径向向外指向的，从而形成一个用于滚子轴承31的迷宫式密封结构。从Y1轴上看，轴承31包括安装在上盖32上的上座圈40和安装在下盖34上的下座圈41，在二者之间容纳一排滚动元件42，在这个示例中以球的形式实现。保持架43也提供为保持在滚动元件42之间的规则的圆周间隔。滚动元件42设置在辊子轨道40a、41a之间，其由上座圈40和下座圈41形成。根据图6，轴承31的Y1轴与下盖34的Y轴相比略微地倾斜，而根据图5，Y和Y1是同轴的。上座圈40具有环状部分40b，其与上盖32的实体部分37的互补表面接触。环状部分40b是通过径向部分40c向内延长，径向部分40c在实体部分37的径向表面37d的附近延伸，内侧轴线裙部38从这里延伸。环状部分40b的内表面在横截面上具有呈四分之一圆周形式的凹入的内部轮廓，并形成用于滚动元件42的环状滚道或路径40a。下座圈41也包括环状部分41b，其外表面在横截面上具有以四分之一圆周形式的凹入的内部轮廓，以及形成用于滚动元件42的环状滚道或路径41a。环状部分41b接触抵靠下盖34并通过短的径向部分41c向外延长。保持架43径向地位于上座圈40的环状部分40b和下座圈41的环状部分41b之间。下盖34包括呈径向板44形式的部分和环形的轴向裙部45，其向内设置并与上盖 32相反的方向轴向向下延伸。轴向裙部45在其下端包括平截部分45a，其通过径向卷边4 指向向外延伸，并限定喉部45c，该喉部例如用于保持阻尼器的杆的封闭罩(没有示出)。呈径向板44形式的所述部分包括圆柱状的外表面44a，其具有小的轴向尺寸，从其末端延伸一个环形的径向表面44b，限定一用于悬挂弹簧36的上部端圈的支承面。径向表面44b通过圆形表面44c，接着通过轴向裙部45的外侧轴向表面45a向内和向下延长，并允许悬挂弹簧被定心。根据下盖34的外周面，径向表面44b可以略微倾斜，正如图6所示， 可以具有径向舌44d，其向外延伸并超出上盖32的轴向外侧裙部39。在圆柱状的外表面4 的上端附近，下盖34的径向板44包括轴向的环形肋骨46， 其保持一间隔朝向上盖32延伸。轴向肋46包括钩34b，其在上盖32的方向上指向径向向外。钩34b可以延长或没有外周并设置在上盖32的钩39b的上面，从而如果上盖32和下盖；34开始分离时能够在直径方向上与所述钩39b干涉。因此，钩34b形成一个轴向的阻挡装置并用于相对下盖34的上盖32，以避免在所述装置安装在车辆的支架上之前装置的组成元件发生分离。轴向向下，钩34b紧接着喉部46a，所述喉部46a与上盖32的钩39b配
口 O轴向肋46以径向方式围绕轴承31的下座圈41。肋46的上端具有一轴向的延伸部分46b并且通过环状表面46c向内延长与下座圈41的环状部分41b接触，并具有互补的形状。环状表面46c通过环形的径向表面46d径向向内延长，从环形的径向表面46d延伸一环形平截表面46e，其又以轴向裙部45内部的轴向表面45d延长。裙部45的轴向表面 45d接着径向部分47，径向部分47指向向内并具有用于阻尼器的杆的通孔47a。保持架43，更多细节在图7和图8中示出，具有环形密封唇48，其从保持部分43a向外延伸。密封唇48能避免在上盖32的外部轴向裙部39和下盖34之间污染微粒的进入。 密封唇48具有两条支腿48a，48b，其中一个从另一个上向外凸起延伸，并且抵靠着下座圈 41的径向部分41c以及上盖32的实体部分37的内侧径向表面37e实现摩擦接触。第一密封支腿以倾斜的方式朝着径向部分41c的末端延伸。第一支腿48a的末端通过第二支腿48b与径向部分41c相接触，第二支腿以倾斜的方式朝向上部盖32的内侧径向表面37a延伸。正如图5到图8所示，第一密封支腿48a的末端与下座圈41轴向接触。在图5到7示出的实例中，第二密封支腿48b的末端与上盖32轴向接触。能够提供与外侧裙部39的轴向表面39c的径向接触，或者提供与连接内侧径向表面37e和轴向表面39c的倒圆39d的倾斜接触。密封是通过第一密封支腿48a与下座圈41以及第二密封支腿48b与上部盖32的摩擦接触而实现的。根据如图8所示的实施例，第二密封支腿48b的末端与上盖32配合因此提供一个保持在所述末端和上盖32之间的空间并通过制造出的狭窄通道形成密封，形成迷宫式密封结构。在这个实施例中，滚子轴承31的倾斜允许减少由悬挂弹簧36施加的径向负荷，同时在滚子轴承31处维持由所述弹簧所施加的轴向负荷的良好分布。根据如上所述的不同的实施例，保持架和密封唇是由同样的材料获得，例如，合成材料，因此可以减少轴承的制造费用。在所有描述的实施例中，密封唇的构造通过减少摩擦力矩获得良好密封，而不管下盖和上盖的结构如何。此外，设置在保持架上的密封唇与下座圈和上座圈接触，并提供容纳着所限定的所述轴承的滚动元件的密封空间。这个密封空间通过唇部的环形接触区域进行密封并通过由外侧和内测轴向裙部形成的狭窄通道得以加强，避免了润滑剂泄露到滚子轴承的外部并且避免了污染物的进入。可能的是提供第二密封唇，其向内延伸以加强悬挂止推轴承的密封。
权利要求
1.悬挂止推轴承装置(10，30)，包括下盖(14，34)，上盖(12,3 和设置在下盖(14， 34)和上盖(12，32)之间的轴承(11，31)，所述轴承(11，31)包括安装在下盖(14，34)上的下座圈(18，41)和安装在上盖(12，32)中的上座圈(17，40)，滚动元件(19，42)设置在两个座圈(18，41，17，40)之间，和用于所述滚动元件(19，42)的保持架00，43)，保持架Q0， 43)包括用于保持滚动元件(19，42)的部分(20a，43a)和至少一个密封唇09，48)，其从保持部分(20a，43a)朝向轴承(11，31)的外周延伸，其特征在于密封唇( ，48)包括二个支腿09a，29b，48a，48b)，其中一个从另一个沿着两个不同的方向延长，形成折线结构，第一支腿09a)与上盖(1 的表面部分(12a)配合且第二支腿与下座圈(18)配合，或者第一支腿(48a)与下座圈Gl)配合且第二支腿与上盖(3 配合，从而形成密封结构。
2.根据权利要求1所述的止推轴承装置，其中第一支腿(48a)与下座圈Gl)的径向部分(41c)接触以及第二支腿(48b)与上盖(3 配合。
3.根据权利要求2所述的止推轴承装置，其中所述第二支腿(48b)是轴向的，径向的或倾斜的与上盖(32)接触。
4.根据权利要求2所述的止推轴承装置，其中第二支腿(48b)与上盖(3 配合，从而提供保持在第二支腿的一端和上盖(3 之间的狭窄通道，形成迷宫式密封结构。
5.根据权利要求1所述的止推轴承装置，其中第一支腿09a)与上盖(1 的表面部分 (12a)配合且第二支腿09b)与下座圈(18)接触。
6.根据权利要求5所述的止推轴承装置，其中所述第二支腿与下座圈(18)轴向或径向接触且第一支腿09a)与上盖(1 的表面部分(12a)轴向接触。
7.根据权利要求5所述的止推轴承装置，其中第一支腿与上盖(1 的表面部分配合，从而提供保持在第一支腿09a)的一端和上盖(1 之间的狭窄通道，形成迷宫式密封结构。
8.根据前述任一权利要求所述的止推轴承装置，其中保持部分(20a，43a)和密封唇 (29,48)是以相同的材料实现。
9.根据前述任一权利要求所述的止推轴承装置，其中保持部分(20a，43a)和密封唇 (29,48)是以合成材料实现。
10.根据前述任一权利要求所述的止推轴承装置，其中上盖(12,3 设置有与所述下盖(14，34) —起限定环形通道的环形外侧裙部01，39)，所述密封唇( ，48)位于滚动元件 (19，42)和环形通道之间。
11.一种用于机动车辆的悬挂支架，包括根据前述任一权利要求所述的止推轴承装置。
全文摘要
悬挂止推轴承装置(10)包括下盖(14)，上盖(12)和设置在下盖(14)和上盖(12)之间的轴承(11)，轴承(11)包括下座圈(18)安装在下盖(14)上和上座圈(17)安装在上盖(12)上，滚动元件(19)设置在二座圈(18，17)之间，和用于所述滚动元件(19)的保持架(20)，保持架(20)包括用于滚动元件(19)的保持部件(20a)和至少一密封唇(29)从保持部件(20a)延伸到轴承(11)的外周。密封唇(29)包括二个支腿(29a，29b)，其中一个从另一个上沿着二个不同的方向延长，形成折线结构，第一支腿(29a)与上盖(12)的表面部分(12a)配合和第二支腿(29b)与下座圈(18)配合，因此形成密封结构。
文档编号F16C33/76GK102434575SQ20111024684
公开日2012年5月2日 申请日期2011年6月16日 优先权日2010年6月16日
发明者B·蒙特波夫, C·霍达耶, D·维多特, R·科贝特, S·维奥尔特 申请人:Skf公司