用于汽车车轮或摩托车摇臂的滚动轴承单元的制作方法

本发明涉及用于汽车车轮或摩托车摇臂的滚动元件轴承单元。

背景技术：

发现了用于汽车车轮的滚动轴承单元，在例如机动车(automobiles)中，特别被构造为双列角接触球轴承；在货车直至卡车中，特别被构造为双列锥形滚子轴承；在越野车和特种车中，在摩托车中，在(电动)小轮摩托车中，在四轮摩托车中，在车轮与链配合的雪上汽车中等等，特别被构造为单列深沟球轴承。取决于使用领域，这些轴承组件或多或少会受到不仅源自环境，而且还源自车辆自身的重负荷，并且这会影响滚动轴承使用寿命。这同样适用于摩托车摇臂滚动轴承单元。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供使用寿命得以改善的用于汽车车轮或摩托车摇臂的滚动轴承单元。

通过方案1的主题实现该目的。有利的实施方式记载在从属方案中。

根据方案1，用于汽车车轮(motorvehiclewheel)或摩托车摇臂(motorbikerocker)的滚动轴承单元包括如下特征：-外滚道元件；-内滚道元件；-滚动元件的组，其布置在滚道元件之间，使得滚道元件至少能够以滚动轴承的方式相对于彼此枢转；以及-润滑剂储存件，其至少被成形为梳形保持架的形状、用于存储和分配润滑剂、具有在滚动元件之间延伸的桥元件和连接桥元件的侧环。

不仅取决于用途，而且还随着相应的使用领域而再次发生很大变化，这些滚动轴承组件不仅会或多或少受到强的环境影响，比如灰尘、水分(直至最大的液体影响)、泥土等等，而且在轴承单元支撑车辆的相当大的重量时，还会受到源自马达的诸如振动等的影响。与类似的油脂润滑式滚动轴承组件相比，可以说，润滑剂储存件代替润滑剂、实质上填充滚动轴承组件的整个自由内部并且包围(特别是完全包围)滚动元件和其保持架。归因于几乎完全填满，因而与类似的油脂润滑式滚动轴承组件相比，在滚动轴承组件中能够获得多出两倍至四倍的润滑油，其中归因于润滑剂储存件，作为另一优点，还同时确保了润滑油的均匀分布，这一起显著延长了滚动轴承组件的使用寿命，特别是在上述负荷的情况下。当然，在这里，还有利地的是，不再存在任何油脂摩擦。

通过将润滑剂储存件设计为不可浸油的聚合物基体(oil-impregnablepolymermatrix)，在将聚合物材料引入滚动轴承之后，仅非常窄的中间空间保持朝向滚动元件和滚道元件的表面。聚合材料具有多孔结构，其具有因表面张力而保留油的数百万个微小的孔。在滚动轴承运转的情况下，油会从聚合物材料排入位于其与轴承部之间的窄的中间空间，因而确保了有效的最小量润滑。由此，产生了对污染物进入滚动轴承的实际被滚区域的额外保护。聚合物结构、滚动元件和滚道之间的窄的密合(/密切)(osculation)非常显著地降少了污染物的渗入。

润滑剂储存件还使所注入的润滑剂特别有利地免于冲掉。此外，从外部渗入的液体不能与油或聚合物材料混合。由于聚合物基体将油保持在轴承中，所以事实上避免了润滑剂泄漏。轴承中的密封件更多地延长了油在滚动轴承中的停留时间。

例如在注射成型过程中，将润滑剂储存件的聚合物基体引入滚动轴承组件，其中在注射后的聚合物冷却之后，仅最小的间隙留给滚道元件的被滚滚道、滚动元件、其保持架等等。由此，不会损害滚动轴承的自由运行。不会负面地影响摩擦系数和顺利运行性能。还可以反驳因使用润滑剂储存件作为所谓的具有质量的额外待循环物体(additionalto-be-circulatedobject)而产生的其它令人担忧的负面效果。在这里，润滑油已经容纳在聚合物基材料(polymerbasematerial)中。能够使用环境友好、高质量和/或抗氧化的合成油。归因于轴承内部被润滑剂储存件几乎完全填满，水、灰尘颗粒和类似污染物不能有效地进入滚动轴承组件。由于能够在滚动元件和被滚滚道的区域中永久地获得更多的润滑剂，所以还可靠地防止了因强力清洗而导致的停机损失或损坏。

另外，对于滚动轴承组件内部的对应布置，润滑剂储存件还有利地支撑滚动轴承组件的密封件，其中无论是使用接触式密封件还是非接触抵接式密封垫圈，均是如此。与装配有接触式密封件或非接触式密封件的传统轴承组件相比，归因于在密封件附近存在润滑剂储存件，对密封件产生了可以说是物理或机械的支撑，使得可靠地防止了例如因外部负荷而导致的被向内压，因而可靠地防止了密封件的泄漏。与包括接触抵接式密封件的传统滚动轴承相比，进一步优点在于，即使在接触抵接式密封唇磨损之后，由此接触抵接式密封件也可以说是“改变”为非接触间隙式密封件，此外，归因于润滑剂储存件，仍然充分地保护了滚动轴承免受外部影响。

通过润滑剂储存件对密封件的上述支撑确保了，即使具有来自外部的对应压力，诸如异物颗粒和水等的污染物也不能渗入轴承，特别是朝向被滚滚道渗入。此外，还防止了润滑剂的洗掉，因而使腐蚀风险最小化。特别是就对滚动轴承组件的外部清洗影响而言，也是如此，其中仅借助于示例提及了利用压力高达15巴的高压射流进行清洗。因而，有利地防止了化学反应、腐蚀凹陷(corrosionpit)和缝隙腐蚀以及由此可能导致的在最坏的情况下甚至可能危及安全的剥离和裂纹；这还适用于因渗入轴承的水的毛细作用而形成的锈，特别是在清洗之后在适度通风的条件下停机。

最后，润滑剂储存件插入件的优点甚至如此甚远，以至于包括接触抵接式密封件的传统方案能够用包括非接触抵接式密封垫圈加上润滑剂储存件的方案替换，而具有如下优点，特别是在车轮轴承组件中。因而，能够实现更低的摩擦，由此进而能够实现更高的速度、更低的运转功率消耗和更快的加速度，这不仅对于在公共道路运输中的使用是有意义的，而且对于赛车运动也是有意义的。此外，与脂润滑轴承相比，还有一个优势，由于常规的油脂在高速下会达到其性能极限，由于高速通常需要滚动轴承组件的温度更高，并且例如在高出10°的温度下，油脂的使用寿命已经减半，所以特别与油脂润滑式轴承相比，也存在优点。

此外，当轴承位置难以接近，并且再润滑困难时，或者当其必须承受侵蚀性清洗剂时，也可以优选地使用所提及的润滑剂储存件。归因于润滑剂储存件的存在，滚动轴承实际上是免维护的，其结果是不需要再润滑。由于归因于轴承中的油储存件较大，所以润滑剂储存件容纳比具有传统油脂润滑的轴承多出两倍至四倍的基础油，可以有利地完全省去再润滑。

该方案的进一步的优点是，油始终保持在使用点，其不会逸出，并且不会污染其环境。聚合物基体在环境上是兼容的，并且使与标准轴承相同的额定负荷成为可能。

本发明的其它优点、特征和细节从本发明的以下借助于附图描述的示例性实施方式得到。

附图说明

图1和图2示出了穿过深沟球轴承的纵截面的上部区域。

图3示出了穿过角接触球轴承的纵截面的上部区域，以及

图4以细节图示出了穿过机动车车轮的滚动轴承组件的纵截面的上部区域。

具体实施方式

图1示出了穿过如用于创造性地支持摩托车前车轮、摩托车后车轮或摩托车摇杆(motorbikerocker)的深沟球轴承的纵截面的上部区域。深沟球轴承包括外滚道元件1，外滚道元件1在这里示出的示例性实施方式中为环状，并且由例如全淬火滚动轴承钢或表面淬火滚动轴承钢或表面硬化钢(through-orcase-hardenedrolling-element-bearing-orcase-hardening-steel)形成。当然，在其它实施方式中，外滚道元件1还可以被构造成壳体(housing)的一体化部件(integralcomponent)和/或由其它适当的材料构成。此外，深沟球轴承包括内滚道元件2，以上针对外滚道元件1的描述对应地适用于内滚道元件2，使得例如内滚道元件2还可以是轴的一体化部件。在滚道元件1和2之间，布置有球形滚动元件4的组，滚动元件4被设置成在内滚道元件2和外滚道元件1的被滚(rolled-on)滚道表面上滚动，使得经由滚动元件4，滚道元件1和2能够以滚动轴承的方式相对于彼此枢转或旋转。在这里，球4由与内滚道元件2和/或外滚道元件1相同的材料形成，但是球4还可以由其它适当的材料(例如，陶瓷)形成。在这里，滚动元件4布置并任选地保持在防止滚动元件4相互接触的保持架5中。保持架5由适当的材料(例如，金属合金或塑料)形成。

在这里，外滚道元件1与内滚道元件2之间的容纳滚动元件4的空间被集成在滚动轴承中的密封件6在外侧密封，其中被以盘型的方式构成的密封件6例如通过嵌在对应的沟中而保持在外滚道元件1中，并且密封件6以接触式密封件的方式通过密封唇在内侧接触地抵靠内滚道元件2。滚动元件4和保持架5附近的位于外滚道元件1与内滚道元件2之间以及密封件6之间的剩余空间被润滑剂储存件(lubricantreservoir)7填充大于80％的比例。在其它实施方式中，还取决于相应的密封件设计，大于90％、高达95％或97％或者甚至接近100％的填充是可能的。

在这里，润滑剂储存件以窗形保持架(window-cage)的方式构成，其中两个侧环(sidering)与多个桥元件连接，各个桥元件均在两个相邻的球4之间延伸。在这里，润滑剂储存件7被构造成单件(one-piece)并由均匀的材料(uniformmaterial)构成，于是润滑剂储存件7例如在插入密封件6之前，通过注入完全组装好的包括滚道元件1和2、球4以及保持架5的深沟球轴承而制造。因而，润滑剂储存件7包围保持架5和球4，以及滚道元件1和2的对应表面。当然，在其它实施方式中，润滑剂储存件7还可以不同地制造，例如在轴承的外部预制好。在原理上，还可以使用润滑剂储存件的纯梳型保持架设计(merelyprong-type-cagedesign)。此外，一个或多个侧环还可以被构造成单个或多个缝(singlyormultiplyslotted)，和/或桥元件可以不在所有相邻的滚动元件对之间延伸，使得润滑剂储存件还可以是多件(multi-piece)或多部分(multi-part)。

在这里，润滑剂储存件7由能够灌入润滑油的聚合物基体形成。在一个实施方式中，还可以省略保持架5，使得通过润滑剂储存件7填补保持架5的空间及功能。

图2示出了穿过根据本发明用于支持摩托车前车轮、摩托车后车轮或摩托车摇杆的另一深沟球轴承的纵截面的上部区域。在这里，图2的深沟球轴承与图1的区别仅在于，代替集成在轴承中的接触式密封件，现在使用形成密封间隙的密封垫圈6’。在其它方面，以上对应地适用于图1所述的深沟球轴承，其中具有相同附图标记的类似部件增加有撇号。

在其它实施方式中，图1和图2的轴承例如在成对使用时还可以被构造成仅具有一个密封件6或6’。反过来，在另一未示出的实施方式中，还可以在无密封件6和6’的情况下整体地使用与图1和图2对应的轴承，如果像这样的密封不是通过集成在轴承中的密封件实现，而是在实际轴承的外部，例如在轴承的转换部(conversionpart)实现，则这可以是有用的。

图3示出了穿过根据本发明用于支持机动车车轮的角接触球轴承的纵截面的上部区域，特别的是，该角接触球轴承与另一角接触球轴承以面对面或背对背的配置相互作用。在原理上，以上针对图1和图2的轴承的描述对应地适用，使得具有相同附图标记的类似部件增加有两个撇号。与图1和图2相反，图3的角接触球轴承被构造成不具有密封件，使得针对在图3的角接触球轴承中由润滑剂储存件7”作出的空间填充，以上所示的百分比值适用于容纳滚动元件5”的空间，可以说其这样产生：从包装(wrap)两个滚道元件1”和2”的意义上说，想象连接滚道元件1”和2”的端侧(endside)的线，特别是直线。对于该设计，于是密封通常在围绕或与角接触球轴承相邻的用作密封件承载体和配合面的其它组件中或上无密封件的情况下起作用。当然，在其它实施方式中，如针对图1和图2所述，图3的角接触球轴承也可以装配有密封件，其集成在轴承中、在图1和图2中示出在两侧或还如以上所述仅示出在一侧。

当然，在其它实施方式中，代替所绘的深沟球轴承和角接触球轴承，不仅可以使用其它球轴承，例如三点接触球轴承或四点接触球轴承，而且还可以使用滚子轴承，特别是圆锥滚子轴承和圆筒滚子轴承，和/或还可以使用多列滚动轴承。

图4以细节图示出了穿过非驱动机动车车轮的滚动轴承组件的纵截面的上部区域。在这里，车轮轴承组件包括外部10，其被设置成与车体固定连接，并且作为外滚道元件，形成用于双列角接触球轴承的左列球41和右列球42的两个外被滚滚道。在这里，作为滚道元件，车轮轴承组件的第一内部21形成用于左列球41的内被滚滚道。此外，第一内部21提供凸缘，轮辋被设置成与凸缘螺纹连接。车轮轴承组件包括第二内部22，作为滚道元件，其形成用于右手列球42的内被滚滚道。在这里，根据已知方案中的一个方案，第一内部21和第二内部22以未示出的方式彼此固定连接。在这里，左列球41和右列球42分别以已知的方式布置在分离的保持架51和52中。

在非旋转的外部中，固定有密封垫圈61和62，其分别被构造成与可旋转的内部21和22形成环状的密封间隙。润滑剂储存件71和72与密封垫圈61和62直接相邻地布置，或者如从外部看到的，润滑剂储存件71和72布置在密封垫圈61和62的正后方。在这里，分别为两列球41和42设置分离的润滑剂储存件71和72，其中润滑剂储存件71和72均被构造成梳型、包围相应列的球41或42。特别的是，关于图1至图3的润滑剂储存件7、7’和7”的在先说明对应地适用于润滑剂储存件71和72。如上所述，与不具有润滑剂储存件，但是包括接触抵靠式密封件(contactinglyabuttingseal)的类似方案相比，利用该方案得到了上述优点。

当然，在其它实施方式中，润滑剂储存件还可以有利地使用在包括接触抵靠式密封件的车轮轴承组件中。当然，无论密封件类型如何，润滑剂储存件还可以有利地使用在被构造为双列圆锥滚子轴承组件的车轮轴承组件中，其中特别的是，使用尺寸变大的卡车段(trucksegment)双列圆锥滚子轴承作为车轮轴承。