本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的用于交通工具的車輪軸承單元(Radlageranordnung)；一種用于此類車輪軸承單元的密封裝置的支承構(gòu)件；以及，一種安裝車輪軸承單元的方法。

背景技術(shù)：

用于交通工具的車輪軸承單元通常具有至少一個(gè)帶有軸承外圈和軸承內(nèi)圈的滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)體被布置在軸承內(nèi)圈和外圈之間，其中車輪軸承設(shè)計(jì)用于將轉(zhuǎn)動(dòng)件與固定件分開(kāi)。

為了防止污物和水從外部區(qū)域進(jìn)入車輪軸承內(nèi)，眾所周知的方法是，在徑向上靠近滾動(dòng)軸承布置一密封件。在這種情況下，密封件可預(yù)先安裝在軸承外圈上，其中密封件-例如在一槽中-被固定在軸承外圈上。

但是這種布置的不足之處在于，用于容納密封件的軸承外圈必須特制，從而使得其制造復(fù)雜且昂貴。

此外，公知的方法還有，在滾動(dòng)軸承中使用標(biāo)準(zhǔn)軸承外圈(Standardlager-auβenringe)并布置單獨(dú)的密封件。

但這種方式的缺點(diǎn)在于，必須以兩個(gè)單獨(dú)的安裝步驟來(lái)安裝軸承外圈和密封件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種成本低廉且易于生產(chǎn)的車輪軸承單元。

此任務(wù)通過(guò)如本發(fā)明第一方面所述的車輪軸承單元以及通過(guò)如本發(fā)明第二方面所述的支承構(gòu)件和通過(guò)如本發(fā)明第三方面所述的方法得以實(shí)現(xiàn)。

在下文中，提出了一種用于交通工具的車輪軸承單元，該車輪軸承單元具有軸承外圈和軸承內(nèi)圈，所述軸承外圈和軸承內(nèi)圈定義了一軸承內(nèi)部空間，在該軸承內(nèi)部空間中布置有滾動(dòng)體。作為一種選擇，滾動(dòng)體可以布置在軸承保持架內(nèi)。像往常一樣，在軸向上靠近軸承外圈布置一密封裝置，該密封裝置設(shè)計(jì)用于將軸承內(nèi)部空間與外部環(huán)境密封開(kāi)來(lái)。在此，密封裝置具有至少一個(gè)用于密封件的、具有至少一個(gè)第一側(cè)面和(與該第一側(cè)面反向的)第二側(cè)面的支承構(gòu)件。該第一和第二側(cè)面優(yōu)選主要在徑向上延伸。

為了提供一種成本低廉且易于安裝的車輪軸承單元，支承構(gòu)件的第一側(cè)面設(shè)計(jì)成，使得該第一側(cè)面抵靠軸承外圈的端面。這樣一來(lái)有可能的是，使得軸承外圈和支承構(gòu)件可一起在軸向方向上移動(dòng)并可以使它們?cè)谠撥囕嗇S承單元中位于其工作位置。因此，即使使用標(biāo)準(zhǔn)軸承外圈，也可以不用單獨(dú)安裝軸承外圈和密封裝置。從而可以加快安裝并降低車輪軸承的成本。而且還會(huì)簡(jiǎn)化安裝，這是因?yàn)橹恍枰?將車輪軸承單元在軸承座中所必需的)工具向軸承外圈和密封裝置施加相等的力。對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)公知的密封裝置而言，必須小心地將密封件安裝就位。過(guò)于向內(nèi)部的軸向布置或過(guò)于向外部的軸向布置都可能會(huì)影響密封效果。為此，相鄰的結(jié)構(gòu)還要提供一種錯(cuò)誤安裝保護(hù)裝置(Fehlmontagesicherung)，使得密封裝置在安裝時(shí)能夠自動(dòng)置于其最佳位置。

此外，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，支承構(gòu)件的第一側(cè)面還具有徑向延伸部，該徑向延伸部基本上對(duì)應(yīng)于軸承外圈的端面的徑向尺寸。因此，該徑向延伸部的尺寸被確定為，使得支承構(gòu)件一方面能夠提供足夠的表面以將力從支承構(gòu)件傳遞至軸承外圈，而另一方面能夠使用已知的且根據(jù)軸承外圈的徑向尺寸設(shè)計(jì)的工具。

根據(jù)另一個(gè)有利的實(shí)施例，第二側(cè)面具有徑向延伸部。在此可將支承構(gòu)件的第一和第二側(cè)面的徑向延伸部構(gòu)造成等長(zhǎng)或不等長(zhǎng)的。優(yōu)選將第二側(cè)面的徑向延伸部構(gòu)造成比第一側(cè)面的徑向延伸部大。這樣一來(lái)工具就可以有足夠的接觸面如另一個(gè)有利的實(shí)施例所示，支承構(gòu)件的第二側(cè)面的尺寸是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工具確定的，使得安裝更方便且更快。作為一種替代方案，例如由于安裝空間方面的原因，可將第二側(cè)面的徑向延伸部構(gòu)造成比第一側(cè)面的徑向延伸部小。此外，第一和/或第二側(cè)面的徑向延伸部的尺寸還可以被確定為，使得支承構(gòu)件即便是按照輕型結(jié)構(gòu)(Leichtbauweise)來(lái)構(gòu)造也能顯示出足夠高的穩(wěn)定性。

在另一個(gè)有利的實(shí)施例中，可向支承構(gòu)件的第二側(cè)面施加(優(yōu)選大的)軸向安裝力(Montagekraft)，該軸向安裝力可以傳遞到軸承外圈上，設(shè)計(jì)成以一個(gè)單獨(dú)的安裝步驟將支承構(gòu)件和軸承外圈一并壓入軸承座(該軸承座優(yōu)選為輪轂(Radnabe))中。由此可以簡(jiǎn)化和加快安裝。在此，對(duì)于施加軸向力而言，能夠以機(jī)械或液壓方式來(lái)施加力。

此外，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，至少具有軸承內(nèi)圈、軸承外圈、滾動(dòng)體和密封裝置的車輪軸承單元被盡可能預(yù)先組裝好，以便在實(shí)際安裝時(shí)僅將其壓入軸承座中即可。這樣做所產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)是，支承構(gòu)件已經(jīng)能夠發(fā)揮密封功能從而在運(yùn)輸和安裝過(guò)程中阻止污染物顆?；蛩M(jìn)入。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，支承構(gòu)件基本上為環(huán)形結(jié)構(gòu)，優(yōu)選具有基本上為四邊形的橫截面。這樣一來(lái)支承構(gòu)件就具有足夠的力傳遞面，以便軸向移動(dòng)軸承外圈。

根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，支承構(gòu)件被構(gòu)造成角環(huán)(Winkelring)。此外，在此還優(yōu)選將支承構(gòu)件形成為單層的(優(yōu)選兩層或多層的)角形金屬板材環(huán)(Winkelblechring)。角形金屬板材環(huán)價(jià)格便宜且易于制造，此外還可以吸收足夠的軸向力。作為一種替代方案，支承構(gòu)件也可構(gòu)造成燒結(jié)件或轉(zhuǎn)動(dòng)件。因此，角環(huán)形式的支承構(gòu)件具有沿軸向延伸的第一部分和至少一個(gè)基本上徑向向內(nèi)延伸的第二部分。第一部分在此設(shè)計(jì)用于將軸向力傳遞到軸承外圈上，從而使得可將支承構(gòu)件和軸承外圈作為一個(gè)整體壓入用于該車輪軸承單元的軸承座中。如另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例所示，第二部分可以從第一部分(優(yōu)選有彈性地)成角度地沿軸向向內(nèi)或沿軸向向外延伸，并且作為一種選擇可提供一定的彈簧力，以便例如將預(yù)緊力(Vorspannkraft)施加到布置在該第二部分上的密封件。作為一種替代方案，第二部分也可以大致在軸承內(nèi)圈的方向上徑向延伸。

根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，可以在至少一個(gè)基本上徑向向內(nèi)延伸的第二部分上布置密封件。支承構(gòu)件和密封件共同密封軸承內(nèi)部空間，以阻止污染物、水等從外部環(huán)境進(jìn)入。此外根據(jù)實(shí)施形式，支承構(gòu)件和密封件也可以防止軸承內(nèi)部空間的潤(rùn)滑劑泄漏到外部環(huán)境中去。

此外，密封件還可以具有至少一個(gè)預(yù)緊構(gòu)件。該預(yù)緊構(gòu)件在此可被構(gòu)造成作用在密封件上的彈簧構(gòu)件，并且設(shè)計(jì)用于向軸承內(nèi)圈或接觸套筒(Anlaufhülse)提供密封件的預(yù)緊。

在另一個(gè)有利的實(shí)施例中，密封件可以具有至少一個(gè)密封唇口，該密封唇口緊靠軸承內(nèi)圈或接觸套筒并且密封防止污染物從外部進(jìn)入。此外，還可以在密封件上布置至少一個(gè)第二密封唇口，該第二密封唇口設(shè)計(jì)用于在安裝時(shí)對(duì)密封件進(jìn)行定心。

此外，還可以將軸承裝置(Lageranordnung)構(gòu)造成雙列滾動(dòng)軸承(特別是雙列圓錐滾子軸承)，其優(yōu)選以O(shè)型布置方式來(lái)排列，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)側(cè)向力有盡量高的剛性。

本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種用于具有上述特征的車輪軸承單元的密封裝置的支承構(gòu)件。

本發(fā)明的再一個(gè)方面涉及一種用于將上述具有密封裝置和軸承外圈的車輪軸承單元安裝在用于支承該車輪軸承單元的軸承座中的方法，其中該方法包括以下步驟：

a)提供所述車輪軸承單元，該車輪軸承單元具有軸承外圈、軸承內(nèi)圈、滾動(dòng)體和帶支承構(gòu)件的密封裝置；

b)向支承構(gòu)件施加軸向力；以及

c)通過(guò)施加軸向力在一個(gè)單獨(dú)的安裝步驟中將車輪軸承單元壓入軸承座內(nèi)的工作位置。

其它的優(yōu)點(diǎn)和有利的實(shí)施形式在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求或附圖中進(jìn)行定義。特別是在說(shuō)明書(shū)和附圖中給出的特征組合在此僅為示例性的，因此，這些特征也可以單獨(dú)使用或以別的方式組合使用。

附圖說(shuō)明

下面將借助附圖中所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。所述實(shí)施例和在這些實(shí)施例中描述的組合在此僅為示例性的，并不能限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。而本發(fā)明的保護(hù)范圍僅由未決的權(quán)利要求來(lái)定義。

圖中顯示：

圖1示出了通過(guò)車輪軸承單元的示意性剖面圖；

圖2示出了圖1中所示第一實(shí)施例的示意性詳細(xì)剖面圖；

圖3示出了圖1中所示第二實(shí)施例的示意性詳細(xì)剖面圖；以及

圖4示出了通過(guò)車輪軸承單元的第三實(shí)施例的示意性詳細(xì)剖面圖。

在下文中，相同或功能相同的組件用同一參考標(biāo)記表示。

參考標(biāo)記列表

1 軸承座

100 車輪軸承單元

2、4 滾動(dòng)軸承

3 軸頸

6、8 軸承外圈

10、12 軸承內(nèi)圈

14、16 滾動(dòng)體

18、20 軸承保持架

22、24 密封裝置

26 軸承內(nèi)部空間

28 外部環(huán)境

30、32 支承構(gòu)件

34、36 密封件

38、40 支承構(gòu)件的第一側(cè)面

42、44 支承構(gòu)件的第二側(cè)面

46、48 軸承外圈的端面

50、52 支承構(gòu)件的第一部分

54、56、57 支承構(gòu)件的第二部分

58 密封唇口

60 彈簧構(gòu)件

62 接觸套筒

F_a 施加軸向力

D1、D2 支承構(gòu)件的第一側(cè)面的徑向延伸部

D3、D4 支承構(gòu)件的第二側(cè)面的徑向延伸部

D 軸承外圈端面的徑向尺寸

具體實(shí)施方式

圖1用示意性剖視圖示出了容納在軸承座1中的、用于交通工具的車輪軸承單元100，其不同的實(shí)施形式在圖2和3中被放大顯示。圖4示出了所述車輪軸承單元100的滾動(dòng)軸承的另一實(shí)施例，其中圖4的滾動(dòng)軸承被移到軸頸(Achszapfen)3上。

圖1的軸承單元100被構(gòu)造成雙列圓錐滾子軸承，該雙列圓錐滾子軸承具有一個(gè)滾動(dòng)軸承2、4，這些滾動(dòng)軸承分別具有軸承外圈6、8和軸承內(nèi)圈10、12，滾動(dòng)體14、16布置在這些軸承內(nèi)圈與軸承外圈之間。如圖1所示，滾動(dòng)體14、16可以容納在軸承保持架18、20中。如圖1進(jìn)一步所示，車輪軸承單元100容納在軸承座1中，該軸承座1可以與車輪(未顯示)固定連接。此外，圖1中所示軸承單元100以O(shè)型排列方式(O-Anstellung)布置，這使得有可能相對(duì)于側(cè)向力有高的剛性。

在軸向上靠近軸承外圈6、8布置密封裝置22、24，所述密封裝置將軸承內(nèi)部空間26與外部環(huán)境28密封開(kāi)來(lái)。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，圖1示出了關(guān)于密封裝置22、24的兩個(gè)不同的實(shí)施例，但是也可以將相同的密封裝置布置在兩側(cè)。在圖1中，密封裝置22、24分別具有支承構(gòu)件30、32，在這些支承構(gòu)件上布置了實(shí)際的密封件34、36。

此外，支承構(gòu)件30、32還分別具有徑向延伸的第一側(cè)面38、40和(與該第一側(cè)面38、40反向的)第二側(cè)面42、44。如圖1-4所示，第一側(cè)面38、40抵靠軸承外圈6、8徑向延伸的端面46、48。

如圖1-4進(jìn)一步所示，支承構(gòu)件30、32的第一側(cè)面38、40分別具有徑向延伸部D1、D2。在這種情況下，第一側(cè)面38基本上對(duì)應(yīng)于軸承外圈6的端面46的徑向尺寸D，如圖2和4所示。作為一種替代方案，還有可能的是，如圖3所示，側(cè)面40的徑向尺寸D2在軸承內(nèi)圈12方向上延伸超過(guò)軸承外圈8的端面48的徑向尺寸D。徑向延伸部D1、D2的尺寸被確定為，使得支承構(gòu)件30、32能夠提供足夠的表面以將力傳遞到軸承外圈6、8上。

此外，圖1-4還示出第二側(cè)面42、44分別具有徑向延伸部D3、D4。在此，可將第二側(cè)面42的徑向延伸部D3構(gòu)造成比支承構(gòu)件30的第一側(cè)面38的徑向延伸部D1大，如圖2和4所示。這樣一來(lái)，工具就可以有足夠的接觸面，以便向支承構(gòu)件30施加軸向的安裝力F_a。作為一種替代方案，如圖3所示，例如由于安裝空間方面的原因，可將第二側(cè)面44的徑向延伸部D4構(gòu)造成比第一側(cè)面40的徑向延伸部D2小。當(dāng)然，也可以將支承構(gòu)件的第一和第二側(cè)面的軸向延伸部構(gòu)造成大小相等。

為了使安裝簡(jiǎn)單且快速，確定支承構(gòu)件30、32的第一側(cè)面38、40和第二側(cè)面42、44的尺寸，以使得可以分別向第二側(cè)面42、44施加軸向的安裝力F_a(該安裝力F_a可以傳遞到軸承外圈6、8上)并且設(shè)計(jì)用于在一個(gè)單獨(dú)的安裝步驟中將車輪軸承單元100、至少一個(gè)支承構(gòu)件30、32和軸承外圈6、8一并壓入軸承座1中。

正如可特別從圖2-4的詳細(xì)視圖中看出的，支承構(gòu)件30、32被構(gòu)造成角環(huán)(特別是多層的角形金屬板材環(huán))，該角環(huán)具有沿軸向延伸的第一部分50、52和徑向向內(nèi)延伸的第二部分54、56、57。第二部分54、56、57在此可以沿軸向向內(nèi)(參考圖2)或沿軸向向外(參考圖3)延伸或基本上徑向延伸(參考圖4)。經(jīng)由第二部分54、56的有角部分-如圖2和3所示-已經(jīng)可以向密封件34、36提供預(yù)緊。

此外，正如特別在圖2和圖4所示，密封構(gòu)件34可具有密封唇口58，該密封唇口58緊靠軸承內(nèi)圈10。作為一種替代方案，如圖3所示，彈簧構(gòu)件60可作用在密封件36上，該彈簧構(gòu)件60設(shè)計(jì)用于提供密封件36相對(duì)于(布置在軸承內(nèi)圈12上的)接觸套筒62的預(yù)緊。當(dāng)然，也可以使用現(xiàn)有技術(shù)公知的所有其它密封件。

總之，可以借助以上提出的車輪軸承單元來(lái)提供具有軸承外圈和密封裝置的車輪軸承單元，其中密封裝置具有至少一個(gè)支承構(gòu)件，向該支承構(gòu)件施加軸向的安裝力，從而使得可以將所述車輪軸承單元、至少一個(gè)所述支承構(gòu)件和軸承外圈以一個(gè)單獨(dú)的安裝步驟壓入軸承座中。此外，支承構(gòu)件還具有至少一個(gè)第一和第二側(cè)面，這些側(cè)面的徑向延伸部的尺寸被確定為可將移位所需的力傳遞到軸承外圈上。這樣一來(lái)就可以使用便宜的標(biāo)準(zhǔn)軸承外圈，并簡(jiǎn)化和加速安裝過(guò)程。