用于滾動(dòng)軸承的密封元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于滾動(dòng)軸承的密封元件，該密封元件包括具有承載圈的中心的密封圈，其中，在密封圈上，在構(gòu)造出相對(duì)內(nèi)軸承圈區(qū)段的動(dòng)態(tài)密封的情況下構(gòu)造有第一彈性密封接片，而在構(gòu)造出相對(duì)外軸承圈區(qū)段的靜態(tài)密封的情況下構(gòu)造有第二彈性密封接片。
[0002]此外，本發(fā)明還涉及一種具有相應(yīng)的密封元件的滾動(dòng)軸承。
【背景技術(shù)】
[0003]滾動(dòng)軸承通常使用在機(jī)動(dòng)車中，并且用于可靠地支承能相對(duì)彼此運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。滾動(dòng)軸承通常由兩個(gè)具有一體式滾道的軸承圈構(gòu)成。滾動(dòng)體布置在軸承圈之間，這些滾動(dòng)體在滾道上滾動(dòng)。為了保護(hù)滾動(dòng)體或軸承圈之間的軸承內(nèi)部空間以防污物、噴水和過(guò)量的潤(rùn)滑油損耗，通常會(huì)使用密封元件。最常見(jiàn)的密封類型是所謂的無(wú)接觸的靜態(tài)間隙式密封(特別是迷宮式密封)以及以滑動(dòng)方式實(shí)施的動(dòng)態(tài)唇式密封。
[0004]由DE 10 2005 029 936 Al公知了一種具有上文提到類型的密封元件的滾動(dòng)軸承。在這里公開(kāi)的密封元件包括具有承載圈的中心的密封圈。中心的密封圈以一個(gè)延長(zhǎng)的端部緊固在外軸承圈的環(huán)繞的槽中。彈性承載部件在密封圈的另一端部上延伸，第一和第二密封接片布置在該彈性承載部件上。第一密封接片作為動(dòng)態(tài)密封滑動(dòng)地貼靠在滾動(dòng)軸承的內(nèi)軸承圈上，而第二密封接片在內(nèi)軸承圈上構(gòu)造出動(dòng)態(tài)密封。第一密封接片直接構(gòu)造為彈性承載部件的一部分。第二密封接片作為承載部件的凸出部延伸出去。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的第一任務(wù)是，提供一種用于滾動(dòng)軸承的密封元件，該密封元件可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)的密封效果。
[0006]本發(fā)明的第二任務(wù)是，提供一種具有相應(yīng)的密封元件的滾動(dòng)軸承。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的第一任務(wù)通過(guò)用于滾動(dòng)軸承的密封元件來(lái)解決，該密封元件包括具有承載圈的中心的密封圈，其中，在密封圈上，在構(gòu)造出相對(duì)內(nèi)軸承圈區(qū)段的動(dòng)態(tài)密封的情況下構(gòu)造有第一彈性密封接片，而在構(gòu)造出相對(duì)外軸承圈區(qū)段的靜態(tài)密封的情況下構(gòu)造有第二彈性密封接片。在此，不僅第一彈性密封接片而且第二彈性密封接片都直接從密封圈延伸出去。
[0008]本發(fā)明從如下觀點(diǎn)出發(fā)，S卩，通過(guò)密封元件的連貫的密封接片形成的唇式和間隙式密封尤其在高轉(zhuǎn)速下會(huì)不利地互相影響。這對(duì)期望的密封效果來(lái)說(shuō)具有不利的后果。
[0009]但是當(dāng)用于構(gòu)造出相對(duì)內(nèi)軸承圈區(qū)段的動(dòng)態(tài)密封的第一彈性密封接片以及用于構(gòu)造出相對(duì)外軸承圈區(qū)段的靜態(tài)密封的第二密封接片都直接從中心的密封圈延伸出去時(shí)，可以防止針對(duì)動(dòng)態(tài)密封和靜態(tài)密封設(shè)置的密封部件的這種不期望的影響。換而言之，兩個(gè)彈性密封接片直接布置在通過(guò)承載環(huán)被穩(wěn)定的密封圈上，并且可以彼此獨(dú)立地發(fā)揮它們的密封作用。第一密封接片的例如通過(guò)在滾動(dòng)軸承運(yùn)行中起作用的離心力產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)對(duì)第二密封接片沒(méi)有影響。通過(guò)第二密封接片構(gòu)造出的間隙式密封或者說(shuō)尤其是間隙式密封的徑向間隙保持不變。
[0010]以這種方式，通過(guò)密封接片在中心的密封圈上的所描述的布置，改進(jìn)了在污物、濕氣方面的密封作用以及潤(rùn)滑介質(zhì)損耗，并且由此提高了滾動(dòng)軸承的可靠性。
[0011]密封元件的承載圈優(yōu)選構(gòu)造為金屬加固件，并且確保了在運(yùn)行中對(duì)滾動(dòng)軸承來(lái)說(shuō)所需的密封元件穩(wěn)定性。密封圈本身以及其另外的組件優(yōu)選由彈性體材料構(gòu)成，并且例如在承載圈上被預(yù)先硫化。兩個(gè)彈性體密封接片從包括承載圈的密封圈延伸出去，這些密封接片在裝入狀態(tài)中分別用于與軸承圈的相應(yīng)的區(qū)段一起構(gòu)造出動(dòng)態(tài)密封或靜態(tài)密封。
[0012]在裝入狀態(tài)中，構(gòu)成出動(dòng)態(tài)密封的第一密封接片用于密封在兩個(gè)軸承圈之間形成的軸承內(nèi)部空間，以防濕氣和污物以及不期望的潤(rùn)滑介質(zhì)溢出。在這里，尤其通過(guò)第一密封接片滑動(dòng)地貼靠在軸承圈的靠?jī)?nèi)放置的區(qū)段上來(lái)實(shí)現(xiàn)該第一密封接片的密封作用。
[0013]靜態(tài)密封或間隙式密封(也可以是迷宮式密封)通過(guò)第二彈性體密封接片來(lái)形成。為此，第二密封接片尤其被構(gòu)造成使其無(wú)接觸地覆蓋在裝入狀態(tài)中構(gòu)造在靠外放置的軸承圈區(qū)段上的凸肩，即所謂的圈保徑棱(Ringkaliber)。間隙式密封提供了使從外部侵入的濕氣或污物僅能微量地到達(dá)內(nèi)軸承圈區(qū)段上的滑動(dòng)式密封。圈保徑棱和密封接片起到迷宮式密封的作用。密封間隙被延長(zhǎng)。
[0014]按照適宜方式，第一彈性密封接片在端側(cè)構(gòu)造有密封腳。密封接片和密封腳優(yōu)選一件式地由彈性體材料制成，其中，密封腳在密封元件的裝入狀態(tài)中軸向向內(nèi)指向地滑動(dòng)地貼靠在軸承圈的密封面上。由此，保護(hù)了軸承內(nèi)部空間以防污物和濕氣，并且也防止了潤(rùn)滑介質(zhì)溢出。
[0015]在本發(fā)明的有利設(shè)計(jì)方案中，密封腳包括軸向靠?jī)?nèi)放置地朝向軸承圈區(qū)段作用的第一成形部以及沿軸向方向與第一成形部背對(duì)構(gòu)造的第二成形部。這些成形部?jī)?yōu)選具有相同的直徑。軸向靠?jī)?nèi)放置的第一成形部尤其構(gòu)造為軸向向內(nèi)指向的密封唇，并且在密封元件的裝入狀態(tài)中，滑動(dòng)地貼靠在內(nèi)軸承圈區(qū)段的密封面上，從而在接觸區(qū)域中或在軸承圈的密封唇與密封面之間的接觸點(diǎn)上確保了所需的密封接觸。在裝入狀態(tài)中，第二成形部相應(yīng)地軸向向外延伸。
[0016]原則上，顯然也能想到僅具有一個(gè)成形部的密封腳的設(shè)計(jì)方案，其中，該成形部按照適宜的方式構(gòu)造為軸向靠?jī)?nèi)放置地朝向軸承圈區(qū)段作用的成形部，用以通過(guò)在軸承圈上的滑動(dòng)貼靠構(gòu)造出動(dòng)態(tài)密封。于是，密封腳例如在其沿軸向方向與軸向靠?jī)?nèi)放置的成形部背對(duì)的側(cè)上以削平的方式構(gòu)造。
[0017]優(yōu)選的是，第一密封接片尤其是由于相應(yīng)構(gòu)造的成形部而具有質(zhì)心S，該質(zhì)心沿第一成形部的方向以數(shù)值a與穿過(guò)第一密封接片的中軸線A間隔開(kāi)。因此，質(zhì)心S沿軸向布置在第一密封接片的第一成形部的接觸區(qū)域與中軸線A之間。換而言之，在密封元件的未裝入和/或未置入的狀態(tài)中，質(zhì)心S因此處在第一密封接片的軸向向內(nèi)指向的側(cè)中。
[0018]此外，在裝入狀態(tài)中，第一密封接片的質(zhì)心S優(yōu)選相對(duì)中軸線A朝向第二成形部的方向移動(dòng)了數(shù)值a'。換而言之，在密封元件裝入時(shí)，質(zhì)心S由于第一密封接片的彈性變形從中軸線A的內(nèi)側(cè)迀移到中軸線A的相對(duì)置的外側(cè)上。當(dāng)密封元件由于緊固在轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承圈上而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于離心力，這會(huì)導(dǎo)致軸向向內(nèi)指向的成形部與內(nèi)軸承圈上的密封面之間的接觸點(diǎn)中的按壓力減小。密封腳由于離心力被徑向向外壓。由此，在獲得期望的密封功能性的情況下，減少了摩擦和與其相關(guān)聯(lián)的磨損。這導(dǎo)致密封元件使用壽命的提高。
[0019]在密封腳構(gòu)造有僅一個(gè)成形部和沿軸向方向背對(duì)的削平部的情況下，在裝入狀態(tài)中，第一密封接片的質(zhì)心S相對(duì)中軸線A朝向削平部的方向移動(dòng)了數(shù)值a'。
[0020]如果在密封腳的第一密封唇和軸承圈區(qū)段的接觸面與第一密封接片到密封圈的過(guò)渡部之間的徑向間距通過(guò)高度h2給定，那么在密封元件的松動(dòng)狀態(tài)中，高度h2與間距a、也就是說(shuō)質(zhì)心S與中軸線A之間的軸向間距優(yōu)選構(gòu)造出5〈h2/a〈100的比例。在這種比例之中，在考慮到軸承圈的密封面上的接觸力和在運(yùn)行中作用到密封元件上的離心力的相互作用的情況下，在降低磨損傾向的情況下得到了足夠的密封作用。
[0021]如果質(zhì)心S相對(duì)密封腳的第一成形部的軸向靠?jī)?nèi)放置的側(cè)具有間距C，而相對(duì)密封腳的第二成形部的軸向靠外放置的側(cè)具有間距b，那么由b和c構(gòu)成的比例優(yōu)選通過(guò)0.l〈b/c〈l給定。如果由b/c構(gòu)成的比例具有0.1至I之間的值，那么密封元件被設(shè)計(jì)成即使在最大轉(zhuǎn)速下，第一成形部、也就是說(shuō)徑向向內(nèi)指向的密封唇仍然貼靠在相對(duì)軸承圈的接觸面上。
[0022]優(yōu)選的是，第二密封接片在其自由端部上設(shè)有具有徑向高度e的軸向面區(qū)段和具有軸向深度d的徑向面區(qū)段，其中，陡坎棱邊構(gòu)造在軸向面區(qū)段和徑向面區(qū)段的抵靠棱邊上。在此，徑向高度e和軸向深度d優(yōu)選形成2〈e/d〈0.5的比例。尤其從外部侵入的液體可以在通過(guò)徑向面區(qū)段和軸向面區(qū)段的抵靠部形成的陡坎棱邊上滴落或被離心分離。
[0023]優(yōu)選的是，第一密封接片的兩個(gè)成形部到密封腳的過(guò)渡部處在共同的高度上。如果這些高度通過(guò)hi給定，那么在適宜的設(shè)計(jì)方案中，到兩個(gè)成形部的過(guò)渡部的半徑在此彼此偏差了高度hi的值的至少20%。
[0024]此外，按照適宜方式，高度h2與第二密封接片的長(zhǎng)度LI的比例通過(guò)I〈h2/Ll〈7給定。通過(guò)給定的比例尤其在高轉(zhuǎn)速下獲得了最優(yōu)的密封作用。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的第二個(gè)任務(wù)通過(guò)具有內(nèi)軸承圈、外軸承圈和根據(jù)其中一個(gè)上述設(shè)計(jì)方案的密封元件的滾動(dòng)軸承來(lái)解決，其中，密封元件緊固在兩個(gè)軸承圈中的一個(gè)軸承圈的環(huán)繞的槽中，并且其中，第一密封接片、尤其是密封腳的第一成形部滑動(dòng)地貼靠在兩個(gè)軸承圈中的另一個(gè)上。
[0026]滾動(dòng)軸承的密封元件尤其裝入內(nèi)軸承圈與外軸承圈之間。為了緊固，密封元件在此優(yōu)選布置在沿內(nèi)周邊環(huán)繞外軸承圈的槽中。彈性密封接片直接從密封圈延伸出去，以便因此彼此獨(dú)立地不僅確保了通過(guò)第一密封接片形