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CN100465467C - 悬架止推轴承装置 - Google Patents

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CN100465467C
CN100465467C CNB2005100518577A CN200510051857A CN100465467C CN 100465467 C CN100465467 C CN 100465467C CN B2005100518577 A CNB2005100518577 A CN B2005100518577A CN 200510051857 A CN200510051857 A CN 200510051857A CN 100465467 C CN100465467 C CN 100465467C
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Abstract

本发明涉及一种悬架止推轴承装置(3)，这种装置包括一个第一环(7)、一个第二环(6)、一列布置在两个环之间的滚动件(8)、一个其中布置第一环(7)的罩(19)、和至少一个固定在罩(19)上并适于与一个非旋转或旋转的表面相配合的密封件(27)，密封件(27)包括一个与罩(19)相连接的连接部分(30)和一个密封唇部(28)，密封件(27)由多个凸起(31)固定在罩(19)上，所述凸起(31)来自连接部分(30)，至少局部凸出到罩(19)的至少一个凹部(32)中，所述凸起(31)与该凹部(32)配合，以确保罩(19)和密封件(27)之间的轴向连接。

Description

悬架止推轴承装置
技术领域
本发明涉及尤其用于在汽车上的转向轮的伸缩式悬架臂中的悬架止推轴承领域。
一般来说，一个悬架止推轴承包括一个上环和一个下环，上下环之间布置成滚珠或滚柱形的滚动件。
本发明尤其涉及布置在连接到车身的支承块和连接到悬架弹簧的支承块之间的悬架止推轴承。
背景技术
按照公知方式，悬架止推轴承布置在悬架臂的上部内，位于也用作悬架弹簧支座的下部盘状件和固连于车身的上部构件之间。悬架装置的弹簧围绕减震器活塞杆进行安装，减震器活塞杆的端部与弹性支承块相连接。悬架止推轴承可以在转动的支承弹簧的盘状件和固定在车身上的弹性支承体之间进行旋转运动。悬架止推轴承还可在弹簧和车身之间传递轴向作用力。弹簧支承盘状件和弹性支承块之间的相对角运动来自转向轮的回转和/或悬架弹簧的压缩。可以参见法国专利FR2779096。
悬架止推轴承位于车身下，紧邻车轮，尤其是湿天气的时候，车轮喷溅污染物，污染物易于进入轴承，并干涉其良好性能的保持。
可采用如US4 995 737或EP-A-390 331所述的公知方式，具有一个或两个塑料罩的一装置，每个罩盖住一个环，且具有与另一个罩相配合的轴向保持装置。因此，密封性由从一个罩引出且与另一个罩相摩擦的唇部加以确保。这些罩通常由加有玻璃纤维的塑料制成，提供所需的强度和刚性。这种材料刚性太大，不能充分有效地确保密封性。也可以在轴承环上嵌装密封垫圈，但在这种情况下，应使用具有金属加固件的密封垫，这样，实施起来成本比较高，参见日本专利文件JP 08-219 150。
FR 2 809 992述及一种用于悬架止推轴承的密封轴承，这种密封轴承包括一个下环、一个上环、一列滚动件、一个用塑料制成的上罩以及一个密封垫圈，密封垫圈安装在上罩上并配有一个唇部，唇部与下环摩擦或者与同下环固连在一起的下罩相摩擦。密封垫圈配有一个凸耳，凸耳设置并固定在罩的一个旋转槽中。没有加固件的密封垫圈的定位和操纵必须很好地加以控制。
发明内容
本发明旨在确保轴承的良好密封性以及制造的经济性。此外，本发明旨在确保罩高度紧凑和质量小。
根据本发明一个方面，悬架止推轴承装置包括一个第一环、一个第二环、一列布置在两个环之间的滚动件、一个其中布置有第一环的罩、以及至少一个固定在罩上并适于同非旋转或旋转的一个表面相配合的密封件。密封件包括一个与罩连接的部分和一个密封唇部。密封件通过连接部分的多个凸起固定在罩上，所述凸起至少部分地凸出到罩的至少一个凹部中，所述凸起与凹部配合，以确保罩和密封件之间的轴向连接。因此，确保密封件在罩上良好的周向和轴向连接，依靠密封唇部避免了外部件的侵入。罩的质量和体积可以接近于未配有密封件的轴承罩的质量和体积。
在本发明一个实施例中，凸起呈轴向。
在本发明一个实施例中，密封件包括两个密封唇部，以便确保轴承内侧和外侧的密封性。或者，密封件仅包括一个密封唇部，与密封唇部相反一侧的密封性可以通过其它装置加以确保。
在本发明一个实施中，密封件包括一个朝内的密封唇部。
在本发明一个实施例中，密封件包括一个朝外的密封唇部。
在本发明一个实施例中，一个密封唇部布置在轴承环上。
在本发明一个实施例中，一个密封唇部布置在轴承罩上。
较好的是，连接部分在圆周上是不连续的。基本上呈径向的槽可以布置在罩上，以便安装连接部分的臂。因此，密封件和罩之间在圆周上的固定同时由凸起和连接部分的臂加以确保。
较好的是，凸起分布在至少两个同心圆上。
在本发明一个实施例中，凸起具有轴向柱形状。
在本发明一个实施例中，凸起具有铆钉形状。
所述凸起可以具有方形截面。
在本发明一个实施例中，凸起具有一个旋转槽。旋转槽可以与罩的一个保持面相配合。
在本发明一个实施例中，罩的凹部具有轴向柱形状。
在本发明一个实施例中，罩的凹部具有一个基本上呈径向的保持面。
罩可以用聚合物例如加有5％玻璃纤维的PA6.6聚铣胺制成。密封件可以用比罩更具有挠性的材料例如BASF公司的Elastollan类的弹性材料制成。如此获得的悬架止推轴承非常紧凑，密封件的固定部分接纳在罩的槽中。无论是通过销状凸起，还是通过罩的槽与密封件连接部分的臂的互补形状，由于轴承环盖住夹在所述环和相应的罩之间的密封件，因此密封件得以良好保持。
较好的是，密封件的密封唇部可以用作上罩保持在下罩上的轴向保持件，一旦轴向远离两个罩，所述唇部就与上罩裙部的径向凸缘发生干涉。
因为可避免构件的意外拆卸和损失，所以就特别有利于装置的储存和输送。
本发明还提出一种制造密封件和罩的方法，其中，在同一个多型腔模具中模制密封件和罩，所述模具具有至少一个转动部分，密封件和罩在模具中轴向对齐，通过模具部分的轴向移动装配密封件和罩。
所谓罩，指的是一个与轴承环相接触、确保消除轴承环经受的朝至少一个其他构件的作用力的构件。
附图说明
通过结合附图对几种作为实施例而没有任何非限制性地实施方式实施进行详细描述，本发明将更好理解且其它优点将更为明显。附图如下:
图1是根据本发明一个方面的悬架止推轴承的一轴向剖面图；
图2是密封件的一轴向剖面图；
图3是相应的罩的轴向剖面图；
图4是密封件的正视俯视图；
图5是罩的正视俯视图；
图6是图1的细节图；
图7是与图6相对应的视图，示出呈一定角度错开的一剖面；
图8是罩中的槽的细节图；
图9是在罩中形成的槽的仰视图；以及
图10是根据本发明另一方面一个罩和一个密封件的半轴向剖面图；以及
图11是本发明另一个方面中一个罩和一个密封件的半轴向剖面图；
图12和13相应于图8和9，示出另一个实施例；以及
图14示出图12和13所示的销和孔各自处于自由状态下的外廓尺寸。
具体实施方式
一个减震器包括一个缸，一个活塞可以在缸中滑动，活塞杆通过其上端连接到一个弹性支承块1上，弹性支承块1支承在一个构成底座的底架构件上并与之相连接。
弹性支承块1包括一个上盘状件2和一个橡胶块，上盘状件2用作止推轴承3的支座，橡胶块粘接在这三个构件的表面，通过振动过滤实现它们之间的连接。
一个悬架弹簧4压靠在一个下盘状件5上，下盘状件5压靠在止推轴承3上。
上盘状件2包括一个在底架相对面上朝下延伸的柱形部分2a以及一个朝外延伸的径向部分2b。柱形部分2a的内表面和径向部分2b的上表面由弹性支承块1中使用的弹性材料加以覆盖。
显然，这种用于悬架止推轴承的支承用上部结构可以具有带或不带盘状件的多种变型。止推轴承也可以直接压靠在设置或镶嵌于车身上的上部底座内。
该悬架止推轴承3包括一个上环6和一个下环7，两个都由钢板制成，其间装有滚珠8。滚珠8由一个用塑料制成的保持架9加以保持。下环包括一个环面部分7a和一个径向部分7b，环面部分7a具有一个凹形表面，形成一个适于滚动件8的轴承滚道，径向部分7b朝内部延伸环面部分7a，基本上位于滚动件8的一半高度上。
止推轴承3还包括一个用塑料例如加有玻璃纤维的聚铣胺制成的上罩10，覆盖上环6的表面，上环6的表面相对于滚动件8，与上盘状件2的轴向部分2a的外表面和径向部分2b的下表面形状一致。上罩10包括一个基本上呈管状的裙部11，裙部11从其大直径边缘向下延伸，至少局部地径向围绕滚动件8。
上罩10还包括一个内裙部12，内裙部12朝下延伸，且具有一柱形钻孔，其外表面配有一个圆形凸缘13，圆形凸缘13具有一个基本上径向朝上的表面。在外裙部11和内裙部12之间，上罩10包括一个圆形部分14，圆形部分14邻近外裙部11，与上环6形状一致，在其凸面上有加强肋15。加强肋15与上盖罩10的上表面对齐，布置成相对于外裙部11的外表面略微缩回。加强肋15可以在上环6附近增大上罩10的局部刚性。上罩10还包括一个径向上部部分16和一个倾斜部分17，径向上部部分16从圆形部分14朝内部延伸，倾斜部分17布置在径向部分16和内裙部12之间。径向加强肋18还在滚动件8相对的一侧在倾斜部分17上制出，可以增大上罩10和所述上罩与其支座2的接触面的刚性。
此外，如图1所示，裙部11和12的厚度小于圆形部分14、径向部分16和倾斜部分17，这使罩10具有合理的质量，在经受较大机械作用力的部分上具有较大的刚性。罩10在一侧与上环6直接接触，在相对的一侧与上支座2直接接触。
它还配置一个旋转下盖罩19，与下盘状件5和下环7形状一致，用于在这些构件之间传递轴向作用力。确切地说，下罩19包括一个呈旋转形状的主体20和一个也呈旋转形状的轴向裙部21，轴向裙部21沿着下盘状件5的轴向部分5a朝下延伸并与之接触，其旋转下端部22配有多个彼此分离的舌片23，每个舌片占据一个朝下和朝外的确定的呈一定角度的扇形区域，与盘状件5的轴向部分5a具有直径上的相互干涉，避免最终安装前在下罩19和下盘状件5之间松开的可能。
下罩19的主体20具有一个与下盘状件5的径向部分5b的上表面相接触的旋转径向下表面24、一个由裙部21与径向表面24分开的旋转下表面25以及一个与下环7的环面部分7a形状一致以用作所述下环7的支座的圆形凹入上表面26。因此，主体20可以传递施加在下盘状件5和下环7上的轴向作用力。通过滚动件8中心的假想圆的直径和通过弹簧4端部簧圈的假想圆的直径基本上相等，下盘状件5、下罩19和下环7具有基本上相等的径向尺寸，由此可以得出，这些构件中存在的作用力基本上是轴向作用力，扭力很小，这就可以减轻所述有关构件的结构。
此外，它还配置一个用挠性塑料尤其是弹性材料例如BASF公司的
Figure C200510051857D0008150834QIETU
材料制成的密封件27，布置在下环7和下罩19之间。
密封件27包括一个旋转内唇部28、一个旋转外唇部29、一个连接部分30和多个销31，内唇部28在上罩10的内裙部12的柱形外表面上摩擦，外唇部29与上罩10的外裙部11的钻孔摩擦接触，连接部分30与下环7的下表面形状一致，具有多个窄的径向臂，这些径向臂布置在形状匹配的径向槽33中，槽33布置在下罩19的主体20的凹形上表面26上，多个销31布置在连接部分30的下表面上，朝向下部，凸出到相应的凹部32中，凹部32沿轴向方向布置在下罩19的主体20中。
一方面，连接部分30可以确保密封唇部28和29之间的连接，这样，可以将密封件制成一个单个构件，另一方面，由于连接部分30的径向臂与主体20的槽33的径向边缘相配合，因此，可以确保密封件27和下罩19作为一个部件转动。连接部分与下环7的环面部分7a接触。径向部分7b布置在连接部分30之上，两个构件之间具有小轴向间隙。在唇部28和环面部分7a之间，连接部分30包括一个径向环状件30a。
尤其如图2和3所示，密封件27配有多个沿两个同心圆布置的销31，主体20上的孔32也分成两组沿两个同心圆分布，以便与销31相配合。这样，对于内部销来说，确保内密封唇部28附近的转动整体性，对于外部销来说，确保外密封唇部29附近的转动整体性，从而避免密封件27的可能变形。销31朝向下盘状件5。
此外，销31也确保密封件27和下罩19之间的轴向整体性。销31基本上呈柱形形状，自由端略呈倒角或倒圆。主体20上的孔32具有一个回缩部分34和一个柱形部分36，回缩部分34靠近下环7，配有一个接近下环7的倾斜面34a，柱形部分36与所述下环7相距一定距离，通过一个径向面35与回缩部分34分开。主体20用比密封件27刚性明显大的材料制成，当密封件27安装在下罩19上的时候，销31通过所述回缩部分34变形，然后，将在越过回缩部分34的小直径之后恢复较大直径，从而防止反向轴向移动拆卸，并将通过径向面35使密封件27与下罩19分开。
如图5和6所示，主体20的外固定孔32在槽33处，而内孔32离开所述槽33。密封件27的外部销31由连接部分30的径向臂加以支承，而内部销31由靠近内唇部28的连接部分的旋转边缘加以支承。
在图10所示的实施例中，孔32的径向面35布置得比较低，且处于安装状态的销31具有铆钉头部的形状。备选地，也可以配置光滑且被横置的通孔32，密封件的最终固定由销31自由端的热变形进行。
此外，图10所示的密封件27包括一个形成在下密封唇部28的一径向上表面上的圆形凸缘37，其被设计为夹紧在下环7的内径向部分7b和下罩19的主体20之间，这样可以降低内密封唇部28变形的危险。
可以理解，当有上罩10与轴承其余部分发生轴向分离的倾向的情况下，上罩10的内裙部12的圆形凸缘13就与密封件27的内密封唇部28在直径上相互干涉，从而阻止上罩10完全分离。由于凸出的销31和孔32相配合，密封件27轴向固连于下罩19，因此，形成一个单一的组件，包括上罩10、环6和7、滚动件8及其保持架9、密封件27、下罩19和下盘状件5。
换句话说，除了密封功能外，密封件27还确保所述密封件27与罩进行静态接触和所述密封件27与罩进行摩擦接触的罩的轴向保持功能。
因此，制成的组件极为紧凑，因为固定密封件的部分埋置在下罩中。无论是通过销还是通过密封件和下罩之间的形状互补，密封件都完美地得到保持。
作为变型，可以设计为，密封件的唇部支承在相对于所述密封件转动的轴承环的表面上。
如图11所示，滚子轴承3包括一个上环6和一个下环7，上环6配有一个与滚动件8相接触的环面部分6a和一个朝外延伸的径向部分6b，下环7配有一个与滚动件8相接触的环面部分7a和一个朝内径向延伸的径向部分7b，径向部分6b和7b在轴向方向上基本上处于同一高度。
下罩19不配置裙部，包括一个径向内表面24和一个与相应的环面部分7a相接触的环面表面26。一个圆形台阶38在主体19内侧的上边缘上形成，靠近下环7的径向部分7b的自由端，布置在距离上主体10的径向裙部11的自由端不远处，通过窄小通道形成密封。主体19在外侧包括一个唇部39，唇部39朝下朝外倾斜延伸，适于在直径方向上与上主体10的外径向裙部12的圆形凸缘13进行干涉，以阻止上罩10和下罩19之间分开。
密封件27包括一个唇部29、一个旋转主体40和多个销31，唇部29朝外，在上环6的径向部分6b的下表面上摩擦接触，旋转主体40具有矩形横截面，布置在下罩19的一个相应的凹部中，销31朝下，布置在多个孔32中，孔32通到下罩19的径向下表面24上。
滚子轴承3还包括另一个密封件41、一个旋转主体42和多个销43，密封件41由上罩10支承，配有一个内密封唇部28，内密封唇部28朝下倾斜，与下环7的径向部分7b的上表面摩擦接触，旋转主体42布置在上罩10的一个相应的凹部中，具有基本上为矩形的截面，销43朝上凸出到轴向孔44中，轴向孔44通到上罩10的上表面。
确切地说，用于密封件41的主体42的凹部和孔44在上罩10的径向部分16上形成。密封唇部28和29与轴承环的表面相接触，确保最佳密封性。由于下罩19的台阶38和上罩10的内裙部11之间形成的窄小通道，由于下罩19的唇部39和上罩10的裙部12的旋转凸缘13之间形成的窄小通道，所述密封性得到加强。唇部39用与下罩19相同的材料制成，具有比密封件27和41大的刚性，一方面通过窄小通道而确保密封性，另一方面，通过同凸缘13的直径方向上的干涉确保保持性。
如图12至14所示，主体20的外固定孔32在槽33处，呈柱形、圆形和盲孔形。内孔32也可以呈柱形，圆形和盲孔形。销31处于自由状态时具有方形截面的柱形形状，端部呈倒角。销31的方形截面的对角线大于孔32的直径。销31的角紧压在孔32的圆壁上。销31在孔32中处于安装状态时由孔32的壁压紧变形，从而确保罩和密封件之间的轴向保持。销31的端部倒角易于使销31插入到孔32中。另外，一个销和相应的孔之间存在的多处径向小空间，可以在销嵌入孔中时排出空气。
下罩和密封件组件最好通过使用在模具中装配的方法在注塑机上制成，一个具有两个转动部分的模具可以用同一个模具根据几何平面和材料模制和装配不同的构件，而无需对模制件再加工。模具包括一个固定主体、一个活动主体、一个第一转动部分和一个第二转动部分，固定主体配有一个偏心型芯和一个待注射材料源，活动主体在固定型芯相对的一侧配有一个偏心型芯，第一转动部分布置在固定主体和活动主体之间，转动和平移轴线平行于模具轴线，第二转动部分布置在固定主体和第一转动部分之间。径向相对的型腔配置在每个转动部分中，端壁分别朝向固定主体和活动主体。转动部分配置成转动180°，以便交换其型腔各自的位置。待注射材料源用于向偏心固定型芯处的一个第一型腔供料，以模制待制构件的第一部分，以及向活动型芯处的一个第二型腔供料，以模制待制构件的第二部分。支承和传动轴用于移动模制部分和对其进行组装。首先在模制极限位置进行模制，然后，模制部分朝中央位置移动，并通过轴向运动进行组装。
这方面技术内容，可以参照专利文件EPB 1 060 868。
模具一部分模制成罩。另一部分模制成密封件，然后，在模具转动部分轴向开启、转动和模具重新关闭之后，罩和密封件这两个构件进行组装，在销的端部形成或不形成铆钉头部，合模时，罩和密封件进行组装，并可以形成多个铆钉头部。由于一部分密封件配置在环和相应的罩之间，因此，罩/密封件组装件成本低、质量小、尤其是结构紧凑。

Claims (18)

1.一种悬架止推轴承装置(3)，这种装置包括一个第一环(7)、一个第二环(6)、一列布置在两个环之间的滚动件(8)、一个其中布置第一环的罩(19)、和至少一个固定在罩上的密封件(27)，且所述密封件(27)适于与相对于所述密封件相对转动的至少一个表面相配合，密封件(27)包括一个与罩(19)相连接的连接部分(30)和一个密封唇部(28)，其特征在于，密封件由多个凸起(31)固定在罩上，所述凸起(31)来自连接部分(30)，至少局部凸出到罩的至少一个凹部(32)中，所述凸起与该凹部配合，以确保罩和密封件之间的轴向连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述凸起(31)是轴向的。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述密封件(27)包括两个密封唇部(28，29)。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述密封件包括一个单个密封唇部。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，密封件(27)包括一个朝内的密封唇部(28)。
6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，密封件(27)包括一个朝外的密封唇部(29)。
7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述密封件布置在一个轴承环上。
8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，一个密封唇部(28)支承在另一罩(10)上。
9.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述连接部分(30)在圆周上是不连续的。
10.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，基本上呈径向的槽(33)形成在罩(19)中，用于接纳连接部分(30)的臂。
11.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述凸起(31)分布在至少两个同心圆上。
12.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述凸起(31)具有轴向柱形形状。
13.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述凸起呈铆钉形状。
14.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述凸起具有方形截面。
15.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，罩的该凹部具有轴向柱形形状。
16.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，罩(19)的凹部(32)具有径向保持面(35)。
17.一种悬架止推轴承装置(3)，该装置包括一个旋转环、一个非旋转环、一列布置在两个环之间的滚动件、一个其中布置所述环之一的罩、和至少一个固定在所述罩上的密封件，且所述密封件(27)适于与相对于所述密封件相对转动的至少一个表面相配合，所述密封件包括一个与所述罩相连接的连接部分和一个密封唇部，密封件由多个凸起固定在罩上，所述凸起来自连接部分，至少局部凸出到罩的至少一个凹部中，所述凸起与该凹部配合，以确保罩和密封件之间的轴向连接。
18.一种制造密封件和罩的方法，所述密封件和罩用于悬架止推轴承装置中，这种装置包括一个第一环、一个第二环、一列布置在两个环之间的滚动件、罩和密封件，其中，所述密封件固定在所述罩上且适于与至少一个表面相配合，所述密封件包括一个与罩相连接的连接部分和一个密封唇部，所述密封件由多个凸起固定在罩上，所述凸起来自连接部分并且至少局部凸出到罩的至少一个凹部中，所述凸起与该凹部配合，以确保罩和密封件之间的轴向连接，其中，在所述制造方法中，在同一个多型腔模具中模制密封件和罩，所述模具具有至少一个转动部分，密封件和罩在模具中轴向对齐，通过模具部分的轴向移动装配密封件和罩。
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