专利名称：关节轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及关节轴承，关节轴承由带有球状曲形外表面的内环以 及容纳内环且带有球状曲形内表面的外环组成，其中在外环内的环绕 凹槽中有密封件，密封件具有环形支架，支架具有基本角状的截面， 还具有和支架相连接的密封件主体，密封件主体与内环的球状曲形外 表面研磨接触。
背景技术：
由DE 299 00卯7 Ul中此类的关节轴承以及所属密封单元。如图 1， 2和3以及所属描述中可知，在关节轴承的外环中的凹槽里有密封 单元，密封单元与内环的球状曲形外表面研磨接触。密封单元由角状 的支架构成，支架和弹性密封件主体相连接，主体也和内环的外表面 研磨接触。所述密封件主体在外部末端与环绕凹槽的凸起部分在外环 中被容纳，并具有朝向内环的唯一的密封唇口，唇口以两个研磨密封 边与内环接触。第三研磨密封边直接与密封件主体相连并因此相对僵硬。所有三个一个接一个排列的密封边同时的与内环的球状环形表面 相接触，其中凸出部大致相同。这些密封边将被因此磨损，从密封技 术层面上看不具优点。发明内容发明以这样的任务为基础，提供用于关节轴承的密封单元，其能 够可靠的进行密封而且不受磨损影响。根据本发明此项任务将根据权利要求1中的特征部分结合其前序 部分来解决，密封件主体在朝向内环方向上具有两个互相间隔并彼此 成相反方向的弹性密封唇口，其中相对于垂直于轴承轴的平面，第一
密封唇口方向向外，第二密封唇口方向向内，并且两个密封唇口具有 至少一个研磨密封边，其中第二研磨密封边向内间隔一段距离与第一 研磨密封边相连，在尚未出现磨损的情况下，第二密封边与内环的球 状曲形外表面在组装状态下间隔一个间隙。两个相互独立的密封唇口通过与密封件主体的弹性连接导致了相 对低的磨损，其中在很长一段时间中在密封技术层面上由密封唇口的 点状构造接触形成了较高的表面压力。方向向外的密封唇口在这以其 研磨密封边承担了密封件的主要功能，但通过方向向内的第二密封唇 口以其密封边支持密封功能。第一密封唇口的向内间隔设置的第二密 封边在其作用下随时间位移，并且在第一研磨密封边受到磨损时，第 二密封边将以其未受损的几何构造介入。因此可实现第二研磨密封边， 其支持在作用上削减了的第一研磨密封边。随着第一研磨密封边不断 增加的磨损，第二研磨密封边增强密封功能，以致于在任何使用情况 下，尽管关节轴承不断磨损时，所述方法都可取得一个可靠的密封效 果。在从属权利要求2至7中给出本发明其他的优选实施例。如权利要求2所示，第一密封唇口的第一研磨密封边在组装状态 下以一个凸出部与内环的球状曲形外表面相接触。通过这个凸出部保 障了密封唇口绷紧的接触，以致于可以避免灰尘由关节轴承外部进入 到内部的侵入。如权利要求3所示，第二密封唇口的第三研磨密封边应在组装状态下以凸出部与内环的球状曲形外表面相接触，其凸出部小于第一密 封唇口的第一研磨密封边的凸出部。应该强调的是，第二密封唇口的 第三研磨密封边一直只是作为第一密封唇口的支持，该第一密封唇口 承担了关节轴承密封功能的主要部分。
如权利要求4中的一个另外的特征所示，角状支架的第一臂按密 封件主体方向平行于轴承轴放置，第二臂则应平行于一个穿过轴承中 点设立的平面。其中第二臂指向第一研磨密封边的方向。通过角状支架和密封件主体的这种相对面的设置确保了，密封件 在一方面非常坚固的形成，而令一方面将精确地固定在外环中的环绕 凹槽中。如权利要求5中所示，角状支架的第一臂在其外侧至少部分的由 密封件主体环绕。以此方式实现了角状支架与密封件主体的紧密连接， 以致于整个的密封件在其坚固性方面被加强了。如权利要求6中所示，角状支架应由金属构成，以及密封件主体 应由弹性体构成。最后如权利要求7中所示，关节轴承按免保养型的干式滑动轴承设计，其中在外环的球状曲形内表面与内环的球状曲形外表面之间有 一个滑动层。因为这种轴承类型设计成在其使用寿命中不用添加润滑 油，所以特别在功能上长久而可靠的工作密封是必要的。本发明将在其后的装置实施例中进一步说明。
附图中图l根据现有技术的关节轴承的纵剖面图；图2根据本发明的已密封的关节轴承在装配前的放大横截面图，以及图3 同图2装配后。
具体实施例方式
在图1剖面图中根据现有技术所绘制的关节轴承，其具有内环1，内环通过其球状曲形的外表面2被与其相对设置的外环3的球状曲形 内表面4所包含。关节轴承还具有密封件10，其被固定于环绕在内环 3中的凹槽9中。在另一末端，密封件10以其密封唇口研磨接触于内 环1的球状曲形外表面2，以保护轴承环1和3的两个曲面2和4不受 外界灰尘的侵入。图中还显示了，在此实例中的关节轴承不能后续润 滑，其中在这种情况下不仅内环1而且外环3都没有润滑剂通过孔5 和6。另外可见，在外环3固定的安装在外壳中的情况下，内环2可绕 其轴承轴7转动，其中可有以轴承中点8的偏离度。如图2和3所示，根据本发明中的密封件ll由密封件主体12和 支架13构成，其中支架13硫化在密封件主体12中。由弹性材料构成 的密封件主体12在外部末端具有一个凸出部12.1，凭借所述凸出部密 封件主体被放置在凹槽9中，而凹槽环绕在外环3里。由钢铁材料构 成的支架13具有按轴向向内延伸的臂13.1，以及相对其成直角且平行 于平面16延伸的第二臂13.2。两条臂13.1、 13.2在其外侧至少部分由 密封件主体12环绕，以致于形成坚固的密封件11。在朝向内环1的方向上，密封件主体12上分裂出两个相互间隔的 密封唇口 12.2和12.3，其中12.2代表第一密封唇口以及12.3代表第二 密封唇口。两个密封唇口 12.2， 12.3都与密封件主体12弹性相连，其 中第一密封唇口 12.2相对于平面16倾斜的向外延伸，以及第二密封唇 口 12.3倾斜的向内延伸。平面16由密封件11设立并垂直于轴承轴7 延伸。由a表示第一密封唇口 12.2的倾斜角以及由e表示第二密封唇 口12.3的倾斜角。对比两图(图2中密封件11处于未装配状态，图3 处于装配后状态)可清楚看出，第一密封唇口 12.2的偏压，也是第一 密封边12.4的偏压远远大于第二密封唇口 12.3的偏压，也就是第二密 封边12.5的偏压。由此导致，当倾斜角a增大时，倾斜角3保持不变。 因为在组装的状态下第一密封唇口 12.2向外偏移。
通过图3中的直接装配了的，尚未受到磨损的密封件11可知，在第二密封边12.6与内环1的球状曲形外表面2之间存在间隙14。随着 磨损的增加，第一密封边12.4将使间隙14逐渐的减小，直至间隙完全 消失，并且第二密封边12.6同样研磨接触于内环1的球状曲形外表面 2。这样一来根据本发明产生了一个三重的密封，其最终不受磨损制约 以及由密封边12.4， 12.6和12.5形成。这三个研磨密封边由外部起始 于第一密封边12.4，依次至第二密封边12.6以及最后第三密封边12.5。 它们以令人印象深刻的方式承担着从外部没有灰尘以及湿气浸入轴承 的功能。特殊的意义在于，根据本发明中的关节轴承装配了一个高质 量的滑动层15，其能够可靠的实施保护。举例来说用于滑动层15的材 料可以考虑以PTFE (氟树脂)为基础，其中在其性能中提高PTFE-粘 结材料，PTFE-膜以及PTFE-织物。
1. 内环2. 球状外表面3. 外环4. 球状内表面5. 润滑剂通过孔6. 润滑剂通过孔7. 轴承轴8. 轴承中点9. 环绕凹槽10. 密封件11. 密封件12. 密封件主体 12.1凸出部12.2第一密封唇口 12.3第二密封唇口 12.4第一密封边 12.5第三密封边 12.6第二密封边13. 支架 13.1臂 13.2臂14. 间隙15. 滑动层16. 平面a倾斜角 0倾斜角
权利要求
1.关节轴承，由内环(1)和外环(3)组成，内环带有球状曲形外表面(2)，外环带有球状曲形内表面(4)并容纳内环于其中，其中外环(3)中的凹槽(9)中有密封件，密封件具有环状支架(13)以及与支架(13)相连的密封件主体(12)，支架具有基本角状的截面，密封件主体(12)与内环(1)的球状曲形外表面(2)研磨接触，其特征在于，密封件主体(12)在朝向内环(1)的方向上具有两个相互间隔且成相反方向的弹性密封唇口(12.2，12.3)，其中相对一个垂直于轴承轴(7)的平面(16)，第一密封唇口(12.2)向外以及第二密封唇口(12.3)向内，并且两个密封唇口(12.2，12.3)具有至少一个研磨密封边(12.4，12.5)，其中第二密封边(12.6)与第一研磨密封边(12.4)向内间隔一段距离的相连，在尚未出现磨损的情况下，第二密封边(12.6)与其内环(1)的球状曲形外表面(2)在组装状态下间隔一个间隙(14)。
2. 根据权利要求l所述的关节轴承，其特征在于，在组装的状态 下，第一密封唇口 (12.2)的第一研磨密封边(12.4)以凸出部与内环(1)的球状曲形外表面(2)相接触。
3. 根据权利要求l所述的关节轴承，其特征在于，在组装的状态 下，第二密封唇口 (12.3)的第三研磨密封边(12.5)以凸出部与内环(1)的球状曲形表面(2)相接触，此凸出部远远小于第一研磨密封 边(12.4)的凸出部。
4. 根据权利要求l所述的关节轴承，其特征在于，角状支架(13) 的第一臂(13.1)在密封件主体(12)的方向上平行于轴承轴(7)延 伸，以及第二臂(13.2)平行于该轴承轴所处的平面(16)延伸，其中 第二臂(13.2)指向第一研磨密封边(12.4)的方向。
5. 根据权利要求l所述的关节轴承，其特征在于，角状支架(13)的第一臂(13.1)在其外侧至少部分由密封件主体(12)环绕。
6. 根据权利要求l所述的关节轴承，其特征在于，角状支架(13) 由金属构成以及密封件主体(12)由弹性体构成。
7. 根据权利要求l所述的关节轴承，其特征在于，轴承被设计成 免保养的干式滑动轴承，其中在外环(3)的球状曲形内表面(4)与 内环(1)的球状曲形外表面(2)之间有滑动层(15)。
全文摘要
本发明涉及一种关节轴承，关节轴承由带有球状曲形外表面(2)的内环(1)以及容纳内环且带有球状曲形内表面(4)的外环(3)组成，其中在外环(3)内的环绕凹槽(9)中有密封件，密封件具有环形支架(13)以及和支架(13)相连接的密封件主体(12)，支架具有基本角状的截面，密封件主体与内环(1)的球状曲形外表面(2)研磨接触，根据本发明的方法，关节轴承的特征在于，密封件主体(12)在朝向内环(1)的方向上具有两个有弹性的密封唇口(12.2，12.3)，它们相互间隔并互相成相反方向，其中第一密封唇口(12.2)相对一个与轴承轴(7)垂直延伸的平面(16)向外，第二密封唇口(12.3)向内，并且两个密封唇口(12.2，12.3)具有至少一个研磨密封边(12.4，12.5)，其中第二密封边(12.6)在第一研磨密封边(12.4)的内部且与其间隔，在尚未出现磨损的情况下，第二密封边(12.6)与内环(1)的球状曲形外表面(2)在组装状态下间隔一个间隙(14)。
文档编号F16C23/00GK101213382SQ200680023726
公开日2008年7月2日 申请日期2006年6月22日 优先权日2005年6月28日
发明者哈拉尔德·佩施克, 奥拉夫·威廉, 托马斯·菲克特 申请人:谢夫勒两合公司