迷宫密封装置的制作方法

本发明涉及具有创新的特征并旨在适用于轴承单元的盒式密封装置(cassettesealingdevice)。尽管非排他地，但是本发明特别适于机动车的车轮轮毂组件，所述组件设置有轴承单元。这些应用包括如下两情况：轴承的外圈可旋转，而轴承的内圈固定(fixed)的情况，以及内圈可旋转，而外圈固定的相反情况。有利但非排他地，本发明适用于具有双列球的轴承单元。

背景技术：

众所周知，轴承单元通常暴露于各种类型的污染物，例如悬浮在溶液中的颗粒物和/或微粒。因此，包括机动车的车轮轮毂组件的那些形成部件在内的轴承单元需要设置有适当的密封装置。

根据现有技术的密封装置的示例示出在图2中，图2示出了用于车轮轮毂组件的轴承单元的细节。该细节以示意的形式示出了轴承单元的相对于旋转轴线z的主要组成部件，即固定的径向外圈1、可旋转的径向内圈2和滚动体3。

密封装置4是是盒式密封件(cassetteseal)，其由两部分构成并包括安装于径向内圈2的旋转部5和安装于径向外圈1的固定部6。根据该现有技术，密封件4的固定部6包括一对唇7、8，其由弹性材料制成、与旋转部接触并确保所述轴承单元的对内密封。如能够从图中所示的箭头看到的，该方案会使最靠外的唇的边缘暴露于可能穿过存在于旋转部与固定部之间的间隙渗入密封装置内部的水和污染物。

为了克服该缺陷，实施了另一已知方案，其示出在图3中。该图示出了轴承单元的与图2相同的细节，并且使用与图2相同的附图标记。根据该另一现有技术，密封装置4(特别是其旋转部5)设置有形成一种迷宫的遮蔽件9。

迷宫确实会较好地保护密封装置的外唇免受水和污染物的直接流动的影响。然而，同时，尽管被管理但是仍然渗入内部的污染物会无法流出并聚集在由“c”表示的区域中。随着遮蔽件9的长度的增大，放大了两个效果，第一个是正面效果，第二个是负面效果。

因此，该另一已知方案具有不期望的效果，无法去除聚集在其内部的泥土以及还存在的水，所述缺点会缩短车轮轮毂组件的使用寿命，从而导致唇的快速磨损和对整个轴承单元的操作的负面影响。

由于迷宫密封装置的其它已知方案需要大的径向空间，所以这些迷宫式方案具有如下缺点：它们使唇的设计不利，特别是限制了唇的径向延伸。

因此，对设计出不具有前述缺点的盒式密封装置存在需要。

技术实现要素：

本发明的目的是提供例如用于车轮轮毂组件的轴承单元的盒式密封装置，所述装置提供了针对外部污染物的遮蔽功能，以及有利于排出已经渗入密封装置内部的污染物的尽管有限的流的几何形状。

一方面，该新型的方案设置具有迷宫功能的遮蔽件，迷宫功能用于保护唇免受水和污染物的直接流动(directflow)的影响并朝向车轮轮毂组件的外部引导。

另一方面，迷宫方案使得已经渗入密封装置内部的水和污染物能够流出，为此必须优化具有迷宫功能的遮蔽件的尺寸，使得所述迷宫的长度足够小。以这种方式，水可以容易地冲走可能聚集在内部的任何泥土，或者在最坏的情况下，可以允许聚集忽略不计的泥土量。

有利的是，根据本发明的方案还可以适用于设置有编码器的密封装置。

根据本发明的一个方面，描述了与所附从属方案中记载的特征对应的密封装置。

根据本发明的另一方面，还描述了具有设置有根据本发明的密封装置的轴承单元的车轮轮毂组件。

根据所附从属方案中记载的特征，描述了本发明的其它优选和/或特别有利的实施方式。

附图说明

现在将参照图示出了本发明实施方式的多个非限制性示例的附图描述本发明，其中：

–图1是设置有根据本发明实施方式的密封装置的车轮轮毂组件的局部截面图；

–图2是根据现有技术的盒式密封装置的细节；

–图3是根据另一现有技术的盒式密封装置的细节；

–图4是根据本发明第一实施方式的盒式密封装置的细节；以及

–图5是根据本发明第二实施方式的盒式密封装置的细节。

具体实施方式

仅借助于非限制性示例，现在将参照设置有如下轴承单元的用于机动车的车轮轮毂组件来描述本发明：该轴承单元具有根据本发明的密封装置。

参照图1，总体上用10表示根据本发明优选实施方式的车轮轮毂组件。该图示出了借助于示例图示的构造的细节。

组件10具有旋转中心轴线x并包括轮毂20和轴承单元30，优选但非必须的是，轮毂20是静止的，轴承单元30还包括：

-径向外圈31，优选但非必须的是，其能够旋转；

-径向内圈20，其由轮毂20限定；

-另一固定的径向内圈34，其安装于轮毂20并与轮毂20一体化；

-两列滚动体32、33，其在该示例中为球，配置在径向外圈31与径向内圈20和34之间；以及

-两个保持架39和40，其用于将两列滚动体32、33中的滚动体保持就位。

在整个说明书和权利要求书中，表示诸如“径向”和“轴向”等的位置和定向的术语和表达应当理解为是以轴承单元30的旋转中心轴线x为基准。而诸如“轴向外(靠外)”和“轴向内(靠内)”等的表达是指车轮轮毂单元的组装好的情形，并且在特定情况下，优选分别是指车轮侧和与车轮侧相反的那侧。

径向外圈31设置有两个相应的径向外滚道31'，而径向内圈20、34设置有相应的径向内滚道20'，34'，用于允许配置在径向外圈31与轮毂20之间的轴向靠外的那列滚动体32的滚动，以及允许配置在径向外圈31与径向内圈34之间的轴向靠内的那列滚动体33的滚动。为了更简单图示起见，附图标记32、33将用于表示单个球和成列的球两者。再一次，为了简化起见，在本说明书和附图中可以借助于示例使用术语“球”来代替更通用的术语“滚动体”(而且，也将使用相同的附图标记)。车轮轮毂组件10设置有至少一个盒式密封装置50，例如安装在轴承单元的轴向外侧的装置。

参照图4，密封装置50可以是盒式密封件，其由两部分构成并包括安装于径向内圈34的旋转部51和安装于径向外圈31的固定部(/静止部)(stationaryportion)52。密封装置50的固定部52包括一对唇53、54，其由弹性材料制成、与旋转部接触并确保所述轴承的对内密封。除了或代替最靠内的轴向唇，密封装置50还可以包括径向密封唇(图中未示出)。在任意情况下，应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，密封唇的设计、配置和数量可以改变。

密封装置50(特别是其旋转部51)在比所述旋转部径向靠外的部位设置有遮蔽件(screen)55，遮蔽件55在密封装置50的旋转部51与固定部52之间形成迷宫密封。然而，优化遮蔽件55的轴向尺寸y，使得所述迷宫部的长度显著缩短。以这种方式，水可以容易地冲走可能聚集在内部的任何泥土，或者在最坏的情况下，可以允许聚集忽略不计的泥土量。特别的是，就该方案进行的试验已经表明，如果遮蔽件55的轴向长度l1的尺寸大于唇53、54的厚度s的尺寸并小于唇53、54的厚度s的非整数倍m(等于1.75)，则会获得抵抗外部污染物的屏障功能与允许排出已经聚集在密封装置内部的污染物的功能之间的良好平衡。

换言之，遮蔽件55的轴向长度l必须落在从唇53、54的厚度的值到该值增大75％的范围内。

如果轴向长度l1的尺寸大于唇53、54的厚度s的尺寸并小于唇53、54的厚度的非整数倍m(等于1.50)，即如果遮蔽件55的轴向长度l1落在从唇53、54的厚度的值到该值增大50％的范围内，则会获得更好并因此更优选的平衡(trade-off)。

甚至更优选的是，遮蔽件55的轴向长度l1的尺寸可以大于唇53、54的厚度s的尺寸并小于唇53、54的厚度s的非整数倍m(在该情况下，等于1.25)。换言之，遮蔽件55的轴向长度l1应当落在从唇53、54的厚度的值到该值增大25％的范围内。

参照图5，有利的是，根据本发明的方案还适用于设置有编码器60的密封装置50。编码器是由塑料或磁化橡胶制成的环状盘61的形式并包括金属插件62，金属插件62的厚度在0.6mm至0.8mm之间、具有结构功能并例如借助于胶接与塑料或磁化橡胶部稳定连接(/稳固连接)(stablyconnected)。金属插件62借助于压入配合(/压配)与轴承单元的径向内圈34稳定连接(stablyconnected)。

根据本发明，编码器的金属插件在比所述插件62径向靠外的位置设置有遮蔽件63，遮蔽件63与密封装置50的固定部51形成迷宫密封(整体上以与在先方案相同的方式)。还根据本发明的该实施方式，优化遮蔽件63的轴向尺寸l2，使得所述迷宫的长度显著缩短。

显然的是，相同的试验印证了利用根据图4的方案(无编码器)获得的相同结果。简言之，如果遮蔽件63的轴向长度l3的尺寸大于唇53、54的厚度s的尺寸并小于唇53、54的厚度s的非整数倍m(等于1.75)，则会获得抵抗外部污染物的屏障功能与允许排出已经聚集在密封装置内部的污染物的功能之间的良好平衡。

如果遮蔽件63的轴向长度l2的尺寸大于唇53、54的厚度s的尺寸并小于唇53、54的厚度s的非整数倍m(等于1.50)，则会获得更好并因此更优选的平衡。

甚至更优选的是，遮蔽件63的轴向长度l2的尺寸可以大于唇53、54的厚度s的尺寸并小于唇53、54的厚度s的非整数倍m(在该情况下，等于1.25)。

除了本发明的如上所述的实施方式以外，应当理解，各种其它变体是可能的。还必须理解，所述实施方式仅是示例，并且既不限制本发明的主题，也不限制其应用，还不限制其可能的构造。正相反，尽管以上提供的描述能够使本领域技术人员实施本发明，实施其至少一个构造例，但是必须理解，在不超出本发明的如限定在所附权利要求书中的、按字面解释和/或根据其法律等同解释的范围的情况下，组件的各种改变是可行的。