專利名稱：關(guān)節(jié)軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及關(guān)節(jié)軸承，關(guān)節(jié)軸承由帶有球狀曲形外表面的內(nèi)環(huán)以 及容納內(nèi)環(huán)且?guī)в星驙钋蝺?nèi)表面的外環(huán)組成，其中在外環(huán)內(nèi)的環(huán)繞 凹槽中有密封件，密封件具有環(huán)形支架，支架具有基本角狀的截面， 還具有和支架相連接的密封件主體，密封件主體與內(nèi)環(huán)的球狀曲形外 表面研磨接觸。
背景技術(shù)：
由DE 299 00卯7 Ul中此類的關(guān)節(jié)軸承以及所屬密封單元。如圖 1， 2和3以及所屬描述中可知，在關(guān)節(jié)軸承的外環(huán)中的凹槽里有密封 單元，密封單元與內(nèi)環(huán)的球狀曲形外表面研磨接觸。密封單元由角狀 的支架構(gòu)成，支架和彈性密封件主體相連接，主體也和內(nèi)環(huán)的外表面 研磨接觸。所述密封件主體在外部末端與環(huán)繞凹槽的凸起部分在外環(huán) 中被容納，并具有朝向內(nèi)環(huán)的唯一的密封唇口，唇口以兩個研磨密封 邊與內(nèi)環(huán)接觸。第三研磨密封邊直接與密封件主體相連并因此相對僵硬。所有三個一個接一個排列的密封邊同時的與內(nèi)環(huán)的球狀環(huán)形表面 相接觸，其中凸出部大致相同。這些密封邊將被因此磨損，從密封技 術(shù)層面上看不具優(yōu)點。發(fā)明內(nèi)容發(fā)明以這樣的任務(wù)為基礎(chǔ)，提供用于關(guān)節(jié)軸承的密封單元，其能 夠可靠的進(jìn)行密封而且不受磨損影響。根據(jù)本發(fā)明此項任務(wù)將根據(jù)權(quán)利要求1中的特征部分結(jié)合其前序 部分來解決，密封件主體在朝向內(nèi)環(huán)方向上具有兩個互相間隔并彼此 成相反方向的彈性密封唇口，其中相對于垂直于軸承軸的平面，第一
密封唇口方向向外，第二密封唇口方向向內(nèi)，并且兩個密封唇口具有 至少一個研磨密封邊，其中第二研磨密封邊向內(nèi)間隔一段距離與第一 研磨密封邊相連，在尚未出現(xiàn)磨損的情況下，第二密封邊與內(nèi)環(huán)的球 狀曲形外表面在組裝狀態(tài)下間隔一個間隙。兩個相互獨立的密封唇口通過與密封件主體的彈性連接導(dǎo)致了相 對低的磨損，其中在很長一段時間中在密封技術(shù)層面上由密封唇口的 點狀構(gòu)造接觸形成了較高的表面壓力。方向向外的密封唇口在這以其 研磨密封邊承擔(dān)了密封件的主要功能，但通過方向向內(nèi)的第二密封唇 口以其密封邊支持密封功能。第一密封唇口的向內(nèi)間隔設(shè)置的第二密 封邊在其作用下隨時間位移，并且在第一研磨密封邊受到磨損時，第 二密封邊將以其未受損的幾何構(gòu)造介入。因此可實現(xiàn)第二研磨密封邊， 其支持在作用上削減了的第一研磨密封邊。隨著第一研磨密封邊不斷 增加的磨損，第二研磨密封邊增強(qiáng)密封功能，以致于在任何使用情況 下，盡管關(guān)節(jié)軸承不斷磨損時，所述方法都可取得一個可靠的密封效 果。在從屬權(quán)利要求2至7中給出本發(fā)明其他的優(yōu)選實施例。如權(quán)利要求2所示，第一密封唇口的第一研磨密封邊在組裝狀態(tài) 下以一個凸出部與內(nèi)環(huán)的球狀曲形外表面相接觸。通過這個凸出部保 障了密封唇口繃緊的接觸，以致于可以避免灰塵由關(guān)節(jié)軸承外部進(jìn)入 到內(nèi)部的侵入。如權(quán)利要求3所示，第二密封唇口的第三研磨密封邊應(yīng)在組裝狀態(tài)下以凸出部與內(nèi)環(huán)的球狀曲形外表面相接觸，其凸出部小于第一密 封唇口的第一研磨密封邊的凸出部。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，第二密封唇口的 第三研磨密封邊一直只是作為第一密封唇口的支持，該第一密封唇口 承擔(dān)了關(guān)節(jié)軸承密封功能的主要部分。
如權(quán)利要求4中的一個另外的特征所示，角狀支架的第一臂按密 封件主體方向平行于軸承軸放置，第二臂則應(yīng)平行于一個穿過軸承中 點設(shè)立的平面。其中第二臂指向第一研磨密封邊的方向。通過角狀支架和密封件主體的這種相對面的設(shè)置確保了，密封件 在一方面非常堅固的形成，而令一方面將精確地固定在外環(huán)中的環(huán)繞 凹槽中。如權(quán)利要求5中所示，角狀支架的第一臂在其外側(cè)至少部分的由 密封件主體環(huán)繞。以此方式實現(xiàn)了角狀支架與密封件主體的緊密連接， 以致于整個的密封件在其堅固性方面被加強(qiáng)了。如權(quán)利要求6中所示，角狀支架應(yīng)由金屬構(gòu)成，以及密封件主體 應(yīng)由彈性體構(gòu)成。最后如權(quán)利要求7中所示，關(guān)節(jié)軸承按免保養(yǎng)型的干式滑動軸承設(shè)計，其中在外環(huán)的球狀曲形內(nèi)表面與內(nèi)環(huán)的球狀曲形外表面之間有 一個滑動層。因為這種軸承類型設(shè)計成在其使用壽命中不用添加潤滑 油，所以特別在功能上長久而可靠的工作密封是必要的。本發(fā)明將在其后的裝置實施例中進(jìn)一步說明。


附圖中圖l根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的關(guān)節(jié)軸承的縱剖面圖；圖2根據(jù)本發(fā)明的已密封的關(guān)節(jié)軸承在裝配前的放大橫截面圖，以及圖3 同圖2裝配后。
具體實施例方式
在圖1剖面圖中根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所繪制的關(guān)節(jié)軸承，其具有內(nèi)環(huán)1，內(nèi)環(huán)通過其球狀曲形的外表面2被與其相對設(shè)置的外環(huán)3的球狀曲形 內(nèi)表面4所包含。關(guān)節(jié)軸承還具有密封件10，其被固定于環(huán)繞在內(nèi)環(huán) 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觸于內(nèi) 環(huán)1的球狀曲形外表面2，以保護(hù)軸承環(huán)1和3的兩個曲面2和4不受 外界灰塵的侵入。圖中還顯示了，在此實例中的關(guān)節(jié)軸承不能后續(xù)潤 滑，其中在這種情況下不僅內(nèi)環(huán)1而且外環(huán)3都沒有潤滑劑通過孔5 和6。另外可見，在外環(huán)3固定的安裝在外殼中的情況下，內(nèi)環(huán)2可繞 其軸承軸7轉(zhuǎn)動，其中可有以軸承中點8的偏離度。如圖2和3所示，根據(jù)本發(fā)明中的密封件ll由密封件主體12和 支架13構(gòu)成，其中支架13硫化在密封件主體12中。由彈性材料構(gòu)成 的密封件主體12在外部末端具有一個凸出部12.1，憑借所述凸出部密 封件主體被放置在凹槽9中，而凹槽環(huán)繞在外環(huán)3里。由鋼鐵材料構(gòu) 成的支架13具有按軸向向內(nèi)延伸的臂13.1，以及相對其成直角且平行 于平面16延伸的第二臂13.2。兩條臂13.1、 13.2在其外側(cè)至少部分由 密封件主體12環(huán)繞，以致于形成堅固的密封件11。在朝向內(nèi)環(huán)1的方向上，密封件主體12上分裂出兩個相互間隔的 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。兩個密封唇口 12.2， 12.3都與密封件主體12彈性相連，其 中第一密封唇口 12.2相對于平面16傾斜的向外延伸，以及第二密封唇 口 12.3傾斜的向內(nèi)延伸。平面16由密封件11設(shè)立并垂直于軸承軸7 延伸。由a表示第一密封唇口 12.2的傾斜角以及由e表示第二密封唇 口12.3的傾斜角。對比兩圖(圖2中密封件11處于未裝配狀態(tài)，圖3 處于裝配后狀態(tài))可清楚看出，第一密封唇口 12.2的偏壓，也是第一 密封邊12.4的偏壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二密封唇口 12.3的偏壓，也就是第二密 封邊12.5的偏壓。由此導(dǎo)致，當(dāng)傾斜角a增大時，傾斜角3保持不變。 因為在組裝的狀態(tài)下第一密封唇口 12.2向外偏移。
通過圖3中的直接裝配了的，尚未受到磨損的密封件11可知，在第二密封邊12.6與內(nèi)環(huán)1的球狀曲形外表面2之間存在間隙14。隨著 磨損的增加，第一密封邊12.4將使間隙14逐漸的減小，直至間隙完全 消失，并且第二密封邊12.6同樣研磨接觸于內(nèi)環(huán)1的球狀曲形外表面 2。這樣一來根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生了一個三重的密封，其最終不受磨損制約 以及由密封邊12.4， 12.6和12.5形成。這三個研磨密封邊由外部起始 于第一密封邊12.4，依次至第二密封邊12.6以及最后第三密封邊12.5。 它們以令人印象深刻的方式承擔(dān)著從外部沒有灰塵以及濕氣浸入軸承 的功能。特殊的意義在于，根據(jù)本發(fā)明中的關(guān)節(jié)軸承裝配了一個高質(zhì) 量的滑動層15，其能夠可靠的實施保護(hù)。舉例來說用于滑動層15的材 料可以考慮以PTFE (氟樹脂)為基礎(chǔ)，其中在其性能中提高PTFE-粘 結(jié)材料，PTFE-膜以及PTFE-織物。
1. 內(nèi)環(huán)2. 球狀外表面3. 外環(huán)4. 球狀內(nèi)表面5. 潤滑劑通過孔6. 潤滑劑通過孔7. 軸承軸8. 軸承中點9. 環(huán)繞凹槽10. 密封件11. 密封件12. 密封件主體 12.1凸出部12.2第一密封唇口 12.3第二密封唇口 12.4第一密封邊 12.5第三密封邊 12.6第二密封邊13. 支架 13.1臂 13.2臂14. 間隙15. 滑動層16. 平面a傾斜角 0傾斜角
權(quán)利要求
1.關(guān)節(jié)軸承，由內(nèi)環(huán)(1)和外環(huán)(3)組成，內(nèi)環(huán)帶有球狀曲形外表面(2)，外環(huán)帶有球狀曲形內(nèi)表面(4)并容納內(nèi)環(huán)于其中，其中外環(huán)(3)中的凹槽(9)中有密封件，密封件具有環(huán)狀支架(13)以及與支架(13)相連的密封件主體(12)，支架具有基本角狀的截面，密封件主體(12)與內(nèi)環(huán)(1)的球狀曲形外表面(2)研磨接觸，其特征在于，密封件主體(12)在朝向內(nèi)環(huán)(1)的方向上具有兩個相互間隔且成相反方向的彈性密封唇口(12.2，12.3)，其中相對一個垂直于軸承軸(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)向內(nèi)，并且兩個密封唇口(12.2，12.3)具有至少一個研磨密封邊(12.4，12.5)，其中第二密封邊(12.6)與第一研磨密封邊(12.4)向內(nèi)間隔一段距離的相連，在尚未出現(xiàn)磨損的情況下，第二密封邊(12.6)與其內(nèi)環(huán)(1)的球狀曲形外表面(2)在組裝狀態(tài)下間隔一個間隙(14)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的關(guān)節(jié)軸承，其特征在于，在組裝的狀態(tài) 下，第一密封唇口 (12.2)的第一研磨密封邊(12.4)以凸出部與內(nèi)環(huán)(1)的球狀曲形外表面(2)相接觸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的關(guān)節(jié)軸承，其特征在于，在組裝的狀態(tài) 下，第二密封唇口 (12.3)的第三研磨密封邊(12.5)以凸出部與內(nèi)環(huán)(1)的球狀曲形表面(2)相接觸，此凸出部遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第一研磨密封 邊(12.4)的凸出部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的關(guān)節(jié)軸承，其特征在于，角狀支架(13) 的第一臂(13.1)在密封件主體(12)的方向上平行于軸承軸(7)延 伸，以及第二臂(13.2)平行于該軸承軸所處的平面(16)延伸，其中 第二臂(13.2)指向第一研磨密封邊(12.4)的方向。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的關(guān)節(jié)軸承，其特征在于，角狀支架(13)的第一臂(13.1)在其外側(cè)至少部分由密封件主體(12)環(huán)繞。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的關(guān)節(jié)軸承，其特征在于，角狀支架(13) 由金屬構(gòu)成以及密封件主體(12)由彈性體構(gòu)成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的關(guān)節(jié)軸承，其特征在于，軸承被設(shè)計成 免保養(yǎng)的干式滑動軸承，其中在外環(huán)(3)的球狀曲形內(nèi)表面(4)與 內(nèi)環(huán)(1)的球狀曲形外表面(2)之間有滑動層(15)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種關(guān)節(jié)軸承，關(guān)節(jié)軸承由帶有球狀曲形外表面(2)的內(nèi)環(huán)(1)以及容納內(nèi)環(huán)且?guī)в星驙钋蝺?nèi)表面(4)的外環(huán)(3)組成，其中在外環(huán)(3)內(nèi)的環(huán)繞凹槽(9)中有密封件，密封件具有環(huán)形支架(13)以及和支架(13)相連接的密封件主體(12)，支架具有基本角狀的截面，密封件主體與內(nèi)環(huán)(1)的球狀曲形外表面(2)研磨接觸，根據(jù)本發(fā)明的方法，關(guān)節(jié)軸承的特征在于，密封件主體(12)在朝向內(nèi)環(huán)(1)的方向上具有兩個有彈性的密封唇口(12.2，12.3)，它們相互間隔并互相成相反方向，其中第一密封唇口(12.2)相對一個與軸承軸(7)垂直延伸的平面(16)向外，第二密封唇口(12.3)向內(nèi)，并且兩個密封唇口(12.2，12.3)具有至少一個研磨密封邊(12.4，12.5)，其中第二密封邊(12.6)在第一研磨密封邊(12.4)的內(nèi)部且與其間隔，在尚未出現(xiàn)磨損的情況下，第二密封邊(12.6)與內(nèi)環(huán)(1)的球狀曲形外表面(2)在組裝狀態(tài)下間隔一個間隙(14)。
文檔編號F16C23/00GK101213382SQ200680023726
公開日2008年7月2日 申請日期2006年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月28日
發(fā)明者哈拉爾德·佩施克, 奧拉夫·威廉, 托馬斯·菲克特 申請人:謝夫勒兩合公司