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WO2018192597A1 - Dichtungsanordnung eines radlagers - Google Patents

Dichtungsanordnung eines radlagers Download PDF

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WO2018192597A1
WO2018192597A1 PCT/DE2018/100041 DE2018100041W WO2018192597A1 WO 2018192597 A1 WO2018192597 A1 WO 2018192597A1 DE 2018100041 W DE2018100041 W DE 2018100041W WO 2018192597 A1 WO2018192597 A1 WO 2018192597A1
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sealing
sealing arrangement
arrangement according
bearing
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English (en)
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Inventor
Marco Krapf
Alexander HÄPP
Andreas Kaiser
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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Priority to KR1020197030028A priority patent/KR102531581B1/ko
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    • F16C33/80—Labyrinth sealings
    • F16C33/805—Labyrinth sealings in addition to other sealings, e.g. dirt guards to protect sealings with sealing lips

Definitions

  • the invention relates to a seal arrangement of a wheel bearing
  • Wheel bearings of vehicles require to achieve a long service life seals both sides of the filled with the lubricant and rolling elements containing interior. These are u.a. Centrifugal plates are used, which form a sealing labyrinth with sealing lips.
  • a wheel bearing is described with a seal arrangement
  • the flange includes a slinger to seal the bearing.
  • axial sealing lips are supported by sliding sealing contacts on the centrifugal plate.
  • the sealing lips are assigned to a carrier which is attached to an outer ring.
  • a seal assembly for wheel bearings is known, which is arranged by means of two sealing rings an axial opening between the two relatively rotatable parts of the wheel bearing and the wheel bearing axially seals.
  • the two sealing rings form a gap labyrinth, which has a gutter with an axially opening and radially extending sealing gap.
  • the object of the present invention is to provide a sealing arrangement which reliably seals over the service life and has an increased service life.
  • this object is achieved by a sealing arrangement of a wheel bearing with a first bearing part and a second integrally connected to a Radlagerflansch bearing part, between which rolling elements are guided, wherein the seal assembly comprises a support member which is connected to the first bearing part and wherein on the support element elastic element is provided, wherein the elastic element has at least one sealing lip, and in that the carrier element has a fastening portion which is connected to an outer periphery of the first bearing part, wherein the elastic element, a sealing ring is formed, which forms a seal of the fastening portion, wherein the Sealing ring has a cylindrical circumferential surface which rests on the outer circumference of the first bearing part
  • the sealing ring usually has a nose, which is formed circumferentially and bears against the outer circumference of the first bearing part. This results in a line contact of the sealing ring on the seat. This has the consequence that a low overlap ratio between the sealing ring and the first bearing part is formed, which can occur during assembly for folding over the sealing ring.
  • the seal assembly according to the invention therefore has a sealing ring, which has a cylindrical circumferential surface, which on the outer circumference the first bearing part is applied. This allows a surface contact of the sealing ring on the seat, whereby the coverage ratio is improved. It is advantageous that a folding of the sealing ring is made difficult.
  • a reinforcing section extending radially outward adjoins the fastening section. This reinforcement section is part of the support element. The Arm michsabites allows the sealing ring is additionally stiffened and at the same time a folding of the sealing ring is difficult. Furthermore, the contact pressure of the sealing ring is improved to the first bearing part
  • the reinforcement section is L-shaped. That is, an L-shaped portion directly adjoins the attachment portion. This can be formed by a cranking of the carrier element in this area. Also conceivable are any other shapes.
  • the first bearing part preferably has a depression on the outer circumference. This zone is followed by a conically expanding area. Preferably, the depression is provided in a region in which the attachment section of the carrier element merges into the reinforcement section. The first bearing part then widens conically to the depression. Such a design further increases the contact pressure of the sealing ring on the seat and also ensures that the sealing ring surface comes into contact with the outer circumference of the first bearing part.
  • An embodiment of the invention provides that the elastic element forms a gutter. It is advantageous that dirt or water which has penetrated into the sealing arrangement can be collected in the gutter and, at the same time, by circumferential discharge in the gutter, the sealing arrangement is prevented by an annular gap arranged upstream of the gutter and can leave the seal assembly again by a subsequent intended opening.
  • a contact element is connected to the second bearing part, and at least one sealing lip of the elastic element is in sliding contact with the contact part.
  • At least one sealing lip of the elastic element with the second bearing part and / or the Radlagerflansch in sliding contact is provided.
  • Fig. 1 is a partial longitudinal section of a seal assembly according to the invention of a wheel bearing
  • FIG. 2 shows an enlarged detail of the sealing arrangement according to the invention shown in Figure 1 according to a first embodiment
  • FIG. 3 shows an enlarged detail of the sealing arrangement according to the invention shown in FIG. 1 according to a second embodiment.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a sealing arrangement 1 according to the invention of a wheel bearing 2 shown only in partial detail with a first bearing assembly. part 3, which is designed as an outer ring 4, and is connected in the installed state with a wheel carrier, not shown. Furthermore, a second bearing part 5 is provided, which forms the inner ring 6. The second bearing part 5 has an integrally connected Radlagerflansch 7. Rolling elements, not shown, are guided between the first bearing part 3 and the second bearing part 5.
  • the sealing arrangement 1 of the wheel bearing 2 comprises a bearing element 8 designed as a pre-seal, which is preferably made of a metallic material.
  • the contact element 8 has a contact piece 9, which terminates watertight with the second bearing part 5.
  • a conical connecting piece 10 connects the contact piece 9 with a hollow cylindrical attachment piece 1 1, which is fixed by means of press fit, in particular in its axial position in order not to jeopardize the waterproof installation of the investment piece 9.
  • a carrier element 12 is provided, which is fastened to the outer circumference 13 of the first bearing part 3 by means of press fit.
  • An elastic element 14 is provided on the carrier element.
  • the carrier element has a fastening section 15 for attachment to the first bearing part 3.
  • a so-called static seal is formed by means of a molded onto the elastic member 14 sealing ring 16.
  • the sealing ring 16 has a cylindrical circumferential surface 17, which rests on the outer circumference 13 of the first bearing part 3.
  • a radially outwardly extending reinforcing portion 18 connects, which reinforces the sealing ring 16.
  • the reinforcing portion 18 is formed by a crank of the support member 12.
  • the first bearing part 3 has a depression 19 on the outer periphery 13.
  • a conically ternder region 20 connects, wherein the sealing ring 16 rests flat against the conically widening region 20.
  • an opening 23 is formed between an end piece 21 of the contact element 8 and an extension 22, an opening 23 is formed. Because the opening 23 is oriented axially in the direction of the wheel bearing flange 7, it can be advantageously avoided that the water flowing in radial directions penetrates into the seal.
  • the extension 26 is shaped such that it has the largest outer radius of the seal arrangement, with which dirty water can drop down on this. It also covers an annular gap, which opens into a gutter 24.
  • the gutter 24 is formed by a non-contacting axial sealing lip 25 of the elastic member 14, whose end is directed in the radial direction outwards.
  • the elastic member 23 can take on so many functions, it extends from the axial end of the Arm istsabêtes 18 to the radially inner end of the support member 12, wherein the support member 12 radially outwardly covers and is disposed axially between the contact piece 9 and the support member 12 , Alternatively, the respective functions may also be carried out by separately attached elastic parts, but this leads to a greater production cost.
  • the sealing arrangement 1 further has an axial sealing lip 26 and a radial sealing lip 27, which together with the abutment element 8 form a looping sealing contact.
  • FIG. 3 shows a second embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows the same section as FIG. 2.
  • Like parts are denoted by the same reference numerals as in the preceding figures.
  • the difference from the preceding figures lies in the configuration of the reinforcing section 18.
  • the reinforcing section 18 again has an offset and extends with a section 28 radially outward.
  • Reference numeral list seal arrangement

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Abstract

Dichtungsanordnung eines Radlagers (2) mit einem ersten Lagerteil (3) und einem zweiten einstückig mit einem Radlagerflansch (7) verbundenen Lagerteil (5), zwischen denen Wälzkörper geführt sind, wobei die Dichtungsanordnung (1) ein Trägerelement (12) aufweist, welches mit dem ersten Lagerteil verbunden ist und wobei an dem Trägerelement ein elastisches Element (14) vorgesehen ist, wobei das elastische Element mindestens eine Dichtlippe (25, 26, 27) aufweist, und dass das Trägerelement einen Befestigungsabschnitt (15) aufweist, welcher mit einem Außenumfang (13) des ersten Lagerteils verbunden ist, wobei am elastischen Element ein Dichtring (16) angeformt ist, welcher eine Abdichtung des Befestigungsabschnittes bildet, wobei der Dichtring eine zylindrisch umlaufende Fläche (17) aufweist, welche am Außenumfang des ersten Lagerteils anliegt.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Dichtungsanordnung eines Radlagers
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung eines Radlagers
Hintergrund der Erfindung
Radlager von Fahrzeugen benötigen zur Erzielung einer hohen Lebensdauer beidseitige Abdichtungen des mit dem Schmiermittel befüllten und Wälzkörper enthaltenden Innenraumes. Dazu werden u.a. Schleuderbleche eingesetzt, die mit Dichtlippen ein Dichtlabyrinth bilden.
Aus der DE 10 2010 034 385 A1 ist eine Lagerdichtung für Radlager bekannt, bei der ein Schleuderblech an einem Radlagerflansch fixiert ist, welcher einstückig mit einem rotierenden Lagerring des Radlagers verbunden ist. An dem Schleuderblech sind Dichtlippen einer Dichtungsanordnung abgestützt, die mit dem weiteren drehstarren Lagerring gekoppelt ist.
In der DE 10 2009 052 31 1 A1 ist ein Radlager mit einer Dichtungsanordnung beschrieben, das flanschseitig einen Schleuderring zur Abdichtung des Wälzlagers einschließt. Im Einbauzustand sind axiale Dichtlippen über schleifende Dichtkontakte an dem Schleuderblech abgestützt. Die Dichtlippen sind einem Träger zugeordnet, der an einem Außenring befestigt ist.
Aus DE 103 58 876 A1 ist eine Dichtungsanordnung für Radlager bekannt, die mittels zweier Dichtringe eine axiale Öffnung zwischen den beiden relativ zueinander drehbaren Teilen des Radlagers angeordnet ist und das Radlager axial abdichtet. Dazu bilden die beiden Dichtringe ein Spaltlabyrinth, welches eine Fangrinne mit einem axial mündenden und sich radial erstreckenden Dichtspalt aufweist.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtungsanordnung zur Verfügung zu stellen, welche über die Gebrauchsdauer sicher abdichtet und eine erhöhte Lebensdauer aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Dichtungsanordnung eines Radlagers mit einem ersten Lagerteil und einem zweiten einstückig mit einem Radlagerflansch verbundenen Lagerteil, zwischen denen Wälzkörper geführt sind, wobei die Dichtungsanordnung ein Trägerelement aufweist, welches mit dem ersten Lagerteil verbunden ist und wobei an dem Trägerelement ein elastisches Element vorgesehen ist, wobei das elastische Element mindestens eine Dichtlippe aufweist, und dass das Trägerelement einen Befestigungsabschnitt aufweist, welcher mit einem Außenumfang des ersten Lagerteils verbunden ist, wobei am elastischen Element ein Dichtring angeformt ist, welcher eine Abdichtung des Befestigungsabschnittes bildet, wobei der Dichtring eine zylindrisch umlaufende Fläche aufweist, welche am Außenumfang des ersten Lagerteils anliegt
Bei bekannten Dichtungsanordnungen weißt der Dichtring in der Regel eine Nase auf, welche umlaufend ausgebildet ist und am Außenumfang des ersten Lagerteils anliegt. Hierdurch entsteht eine Linienberührung des Dichtringes am Sitz. Dies hat zur Folge, dass ein geringes Überdeckungsverhältnis zwischen Dichtring und dem ersten Lagerteil entsteht, wodurch es bei Montage zum Umklappen des Dichtringes kommen kann.
Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung weist daher einen Dichtring auf, welcher eine zylindrisch umlaufende Fläche aufweist, welche am Außenumfang des ersten Lagerteils anliegt. Dies ermöglicht eine Flächenberührung des Dichtringes am Sitz, wodurch dass Überdeckungsverhältnis verbessert wird. Vorteilig ist, dass ein Umklappen des Dichtringes hierdurch erschwert wird. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung schließt sich an den Befestigungsabschnitt ein nach radial außen erstreckender Armierungsabschnitt an. Dieser Armierungsabschnitt ist Teil des Trägerelementes. Der Armierungsabschnitt ermöglicht, dass der Dichtring zusätzlich versteift wird und gleichzeitig wird ein Umklappen des Dichtringes erschwert. Weiterhin wird die Anpressung des Dichtringes an das erste Lagerteil verbessert
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Armierungsabschnitt L-förmig ausgebildet. Das heißt, dass sich an den Befestigungsabschnitt ein L-förmiger Abschnitt direkt anschließt. Dieser kann durch eine Kröpfung des Trägerele- mentes in diesem Bereich ausgebildet werden. Denkbar sind auch jegliche andere Formen.
Bevorzugterweise weist das erste Lagerteil am Außenumfang eine Senke auf. An diese Senke schließt sich ein konisch erweiternder Bereich an. Vorzugswei- se ist die Senke in einem Bereich vorgesehen, in dem der Befestigungsabschnitt des Trägerelementes in den Armierungsabschnitt übergeht. An die Senke anschließend erweitert sich das erste Lagerteil konisch. Eine derartige Ausbildung erhöht nochmals die Anpressung des Dichtrings am Sitz und stellt zudem sicher, dass der Dichtring flächig mit dem Außenumfang des ersten Lager- teils in Kontakt kommt.
Eine Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass das elastische Element eine Fangrinne ausbildet. Daran ist vorteilhaft, dass in die Dichtungsanordnung eingedrungener Schmutz oder Wasser in der Fangrinne aufgefangen werden kön- nen und gleichzeitig durch umfängliches Ableiten in der Fangrinne die Dichtungsanordnung durch einen der Fangrinne vorgelagerten ringförmigen Spalt und durch eine nachfolgende vorgesehene Öffnung die Dichtungsanordnung wieder verlassen können.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Anlageelement mit dem zweiten Lagerteil verbunden und mindestens eine Dichtlippe des elastischen Elementes ist mit dem Anlageteil in schleifendem Kontakt ist.
Bevorzugterweise ist mindestens eine Dichtlippe des elastischen Elementes mit dem zweiten Lagerteil und/ oder dem Radlagerflansch in schleifendem Kontakt.
Kurze Beschreibung der Zeich
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von drei Figuren dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Teillängsschnitt einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung eines Radlagers, und
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der in Figur 1 dargestellten erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform, und
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt der in Figur 1 dargestellten erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung Figur 1 zeigt einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung 1 eines nur ausschnittsweise dargestellten Radlagers 2 mit einem ersten Lager- teil 3, welches als Außenring 4 ausgebildet ist, und im Einbauzustand mit einem nicht dargestellten Radträger verbunden ist. Ferner ist ein zweites Lagerteil 5 vorgesehen, welches den Innenring 6 ausbildet. Das zweite Lagerteil 5 weist einen einstückig verbundenen Radlagerflansch 7 auf. Zwischen dem ersten La- gerteil 3 und dem zweiten Lagerteil 5 sind nicht dargestellte Wälzkörper geführt.
Die Dichtungsanordnung 1 des Radlagers 2 umfasst ein als Vordichtung ausgeführtes Anlageelement 8, welches bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist. Das Anlageelement 8 weißt ein Anlagestück 9 auf, welches mit dem zweiten Lagerteil 5 wasserdicht abschließt. Ein konisches Verbindungsstück 10 verbindet das Anlagestück 9 mit einem hohlzylindrischen Befestigungsstück 1 1 , welches mittels Presssitz insbesondere in seiner axialen Position fixiert ist, um die wasserdichte Anlage des Anlagestücks 9 nicht zu gefährden.
Des Weiteren ist ein Trägerelement 12 vorgesehen, welches am Außenumfang 13 des ersten Lagerteils 3 mittels Presssitz befestigt ist. An dem Trägerelement ist ein elastisches Element 14 vorgesehen. Ferner weißt das Trägerelement einen Befestigungsabschnitt 15 zur Befestigung am ersten Lagerteil 3 auf. Um Rostfraß unter dem Befestigungsabschnitt 15 zu vermeiden wird eine so genannte statische Dichtung mittels eines an das elastische Teil 14 angeformten Dichtringes 16 gebildet.
Der Dichtring 16 hat eine zylindrisch umlaufende Fläche 17, welche am Außen- umfang 13 des ersten Lagerteils 3 anliegt. An den Befestigungsabschnitt 15 schließt sich ein nach radial außen erstreckender Armierungsabschnitt 18 anschließt, welcher den Dichtring 16 verstärkt. Der Armierungsabschnitt 18 wird durch eine Kröpfung des Trägerelementes 12 gebildet. Zusätzlich ist aus Figur 2 zu erkennen, das erste Lagerteil 3 am Außenumfang 13 eine Senke 19 aufweist. Und dass sich an die Senke ein sich konisch erwei- ternder Bereich 20 anschließt, wobei der Dichtring 16 an dem konisch erweiternden Bereich 20 flächig anliegt.
Zwischen einem Endstück 21 des Anlageelementes 8 und einem Fortsatz 22 ist eine Öffnung 23 ausgebildet. Dadurch, dass die Öffnung 23 axial in Richtung Radlagerflansch 7 orientiert ist, kann vorteilhaft vermieden werden, dass das in Radialrichtungen fließende Wasser in die Dichtung eindringt. Vorteilhafterweise ist der Fortsatz 26 derart geformt, dass er den größten Außenradius der Dichtungsanordnung aufweist, womit Schmutzwasser an diesem nach unten abtrop- fen kann. Ferner deckt er auch einen ringförmigen Spalt ab, der in eine Fangrinne 24 mündet. Die Fangrinne 24 ist durch eine nicht berührende axiale Dichtlippe 25 des elastischen Elementes 14 gebildet, deren Ende in radialer Richtung nach außen gerichtet ist. Damit das elastische Teil 23 derartig viele Funktionen übernehmen kann, erstreckt es sich vom axialen Ende des Armierungsabschnittes 18 bis zum radial innenliegenden Ende des Trägerelementes 12, wobei es das Trägerelement 12 radial nach außen abdeckt und axial zwischen dem Anlagestück 9 und dem Trägerelement 12 angeordnet ist. Alternativ können die jeweiligen Funktionen auch von separat anzubringenden elastischen Teilen ausgeführt werden, jedoch führt dies zu einem größeren Herstellungsaufwand.
Die Dichtungsanordnung 1 weist ferner eine axiale Dichtlippe 26 und eine radiale Dichtlippe 27 auf, die zusammen mit dem Anlageelement 8 einen schleifen- den Dichtkontakt bilden.
Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figur 3 stellt den gleichen Ausschnitt wie Figur 2 da. Gleiche Teile werden mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorangegangenen Figuren bezeichnet.
Der Unterschied zu den vorhergehenden Figuren liegt in der Ausgestaltung des Armierungsabschnittes 18. Der Armierungsabschnitt 18 weißt nochmals eine Kröpfung auf und erstreckt sich mit einem Abschnitt 28 nach radial außen. Bezugszeichenliste Dichtungsanordnung
Radlager
erstes Lagerteil
Außenring
zweites Lagerteil
Innenring
Radlagerflansch
Anlageelement
Anlagestück
Verbindungsstück
Befestigungsstück
Trägerelement
Außenumfang
elastisches Element
Befestigungsabschnitt
Dichtring
umlaufende Fläche
Armierungsabschnitt
Senke
konisch erweiternder Bereich
Endstück
Fortsatz
Öffnung
Fangrinne
Dichtlippe
axiale Dichtlippe
radiale Dichtlippe
Abschnitt

Claims

Patentansprüche
Dichtungsanordnung eines Radlagers (2) mit einem ersten Lagerteil (3) und einem zweiten einstückig mit einem Radlagerflansch (7) verbundenen Lagerteil (5), zwischen denen Wälzkörper geführt sind, wobei die Dichtungsanordnung (1 ) ein Trägerelement (12) aufweist, welches mit dem ersten Lagerteil (3) verbunden ist und wobei an dem Trägerelement (12) ein elastisches Element (14) vorgesehen ist, wobei das elastische Element (14) mindestens eine Dichtlippe (25, 26, 27) aufweist, und dass das Trägerelement (12) einen Befestigungsabschnitt (15) aufweist, welcher mit einem Außenumfang (13) des ersten Lagerteils (3) verbunden ist, wobei am elastischen Element (14) ein Dichtring (16) angeformt ist, welcher eine Abdichtung des Befestigungsabschnittes (15) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (16) eine zylindrisch umlaufende Fläche (17) aufweist, welche am Außenumfang (13) des ersten Lagerteils (3) anliegt
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 , wobei sich an den Befestigungsabschnitt (15) ein nach radial außen erstreckender Armierungsabschnitt (18) anschließt, welcher den Dichtring (16) verstärkt.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, wobei der Armierungsabschnitt (18) L- förmig ausgebildet ist.
Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Lagerteil (3) am Außenumfang (13) eine Senke (19) aufweist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, wobei sich an die Senke (19) ein sich konisch erweiternder Bereich (20) anschließt.
Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elastische Element ( 14) eine Fangrinne (24) ausbildet.
7. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Anlageelement (8) mit dem zweiten Lagerteil (5) verbunden ist und wobei mindestens eine Dichtlippe (26, 27) des elastischen Elementes (14) mit dem Anlageelement (8) in schleifendem Kontakt ist.
8. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mindestens eine Dichtlippe des elastischen Elementes (14) mit dem zweiten Lagerteil (5) und/ o- der dem Radlagerflansch (7) in schleifendem Kontakt ist.
PCT/DE2018/100041 2017-04-20 2018-01-18 Dichtungsanordnung eines radlagers WO2018192597A1 (de)

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