[发明专利]非接触式密封环和密封设施

说明书

技术领域

本发明涉及密封环，用于密封滚动轴承的滚动空间，其中，该密封环具有为了附着在第一轴承部件上而设置的、保持了弹性件的承载件，并且该密封环借助于在弹性件上的径向或者轴向密封唇口为了密封滚动空间设置在第一轴承部件和可相对于第一轴承部件转动的第二轴承部件之间，或者设置在第一轴承部件和另外的附着到第二轴承部件上、可相对第一轴承部件运动的构件之间。本发明此外涉及具有这种密封环的密封设施。

背景技术

这种密封环或者说这种密封设施应用在滚动轴承中，滚动轴承的滚动空间必须与外部环境隔离或者说密封。在此产生的问题是，第一轴承部件相对第二轴承部件相对运动，其中，在这些轴承部件之间放置有滚动体，这些滚动体将负荷从第一轴承部件传递到第二轴承部件上或者反过来传递。在此情况下，滚动体处在滚动空间中，也就是说，在如下空间中，该空间必须与环境密封，并且该空间通常由所述两个轴承部件以及必要时由其他轴承部件或者构件被界限。

滚动空间尤其对污物是放开的，这些污物可能会导致点腐蚀效应(Pitting-Effekt)，也就是说，在轴承部件例如内圈或者外圈的滚动面上带来损伤，进而降低滚动轴承的使用寿命。同样水分的渗入是不利的，因为进入的锈蚀同样可以导致损伤在滚动体中的滚动面或者说滚动体。因而滚动轴承设有所谓的接触式密封设施，该接触式密封设施具有至少一个轴向或者径向的密封唇口，该密封唇口以接触的方式贴靠在可相对于密封唇口运动的轴承部件上。为了摩擦减少，贴靠面或者密封面被设有润滑介质，从而尽管有接触式密封装置但滚动轴承的摩擦系数保持得很小。然而摩擦依然会造成不利的能量消耗。

这种以接触方式经密封的车轮轴承例如被应用于轿车或者载重汽车的车轮轴承的领域。遗憾的是，该车轮轴承基于其摩擦系数带来很高的燃料消耗，先前已经尝试利用各种方法来降低该燃料消耗。然而在此，如果车轮轴承必须在非常严苛的工作条件下，例如在高的污染程度或者高的空气湿度的情况下使用，就始终要忍受高的摩擦系数。

由WO 2008/102505 A1公知了多种盒式密封装置，它们不仅应用了径向以接触方式贴靠的密封唇口，而且应用了轴向以接触方式贴靠的密封唇口，这些密封唇口由承载件保持并且贴靠在挡油环上。依赖于密封要求，接触式密封唇口的数量及其相对于滚动面的预张紧力被改变。

发明内容

本发明基于如下任务，即，提供成本高效、易于安装并且低摩擦的密封设施，其将滚动轴承、尤其是车轮轴承的合适的滚动空间与环境密封。

该任务在前述类型的密封环或者说密封设施的情况下通过如下方式被解决，即，为此密封唇口设置成与第二轴承部件或者与构件形成间隙，并且该密封唇口具有环形槽，用于构造封闭该间隙的润滑介质环。

本发明基于这样的认识，即，替代密封设施的接触式密封唇口不一定必须是间隙密封部，以防止污物颗粒和水分从滚动轴承环境渗入滚动空间。

用于密封滚动轴承的滚动空间的依据本发明的密封环为了附着设置在第一轴承部件上。这例如可以通过压配合在适当的半径选择的情况下发生或者通过在密封环上的橡胶卡合设备与在第一轴承部件上的槽结合发生。密封环具有承载件，该承载件设置用于保持弹性件，在该弹性件上成形有径向和/或轴向的密封唇口。与此相关，径向密封唇口意味着，唇口应当沿向滚动轴承的旋转轴线的径向方向相对于轴承部件或者构件以接触方式或者以非接触方式密封。相应地适用于轴向密封唇口，它们平行于旋转轴线起作用。也可以想到组合方式，也就是说，密封唇口不仅具有轴向组件也具有径向组件。

为此设置密封环在第一轴承部件和第二轴承部件之间密封，第二轴承部件可相对于第一轴承部件转动。这一方面通过保持了弹性件的承载件与弹性件的密封唇口结合发生。如果密封环例如插入在第一和第二轴承部件之间，那么该密封环已经是完整的密封设施，该密封设施必要时不需要例如挡油环这样的其他密封构件。

第一轴承部件例如是车轮轴承的固定外圈，并且第二轴承部件例如是车轮毂或者可转动的内圈，例如由轿车已经公开的那样。在载重汽车的情况下，第二轴承部件又固定地布置，并且第一轴承部件可转动地布置。在任何情况下，这两个轴承部件都是相对彼此转动地布置。