CN100564961C - 带有塑料内杯的密封件 - Google Patents

Abstract

一种带有外杯和塑料内杯的重负载复合油密封件。外杯包括终止于卷曲部分的大直径安装凸缘部分、小直径抗磨套部分，以及与所述大直径部分及小直径部分接合的过渡部分。还有弹性密封体和埋置加劲杆，该弹性密封体具有与抗磨套部分的轴向内表面相接触的密封唇部。还有塑料内杯构件，其带有轴向凸缘，该凸缘基本上与安装凸缘共同延伸并沿着大直径凸缘部分而在外杯的卷曲部分与过渡部分之间被夹住。内杯还具有与弹性密封体上的径向延伸部分相配合的径向延伸凸缘。塑料内杯构件具有多个均匀间隔的斜角撑，它们延伸于内杯的轴向凸缘与径向凸缘之间，并与这些凸缘接合。

Description

带有塑料内杯的密封件

技术领域

本发明一般涉及大型卡车、半挂车以及相似物体的油密封件和油脂密封件，尤其是涉及具有复合壳体的组合密封件，即该壳体中既包括金属外部部分，也包括塑料内杯，塑料内杯尤其是带有支承件或加强肋部，且带有与弹性体粘合的加劲杆。该弹性体通常是但并非总是包括主唇部、防尘唇部以及排除唇部。

背景技术

此种密封件一般是用于重负载用具上的组合密封件，例如应用于卡车、拖拉机、半挂车等等的轮子上。通常类型的密封件具有包括了外杯的壳体，该外杯的末端可以或不可以与排除唇部相接合，但几乎总是在直径上具有一个或多个台阶。于是，此外壳或外杯还包绕一个所谓内杯，该内杯在外杯之内的适当位置上起皱或被卷起。

外杯的一个厚度上通常形成用于主密封唇部以及一个或多个辅助唇部的磨损面，所有的唇部均形成为单独的一件，且均粘合在加劲杆上。所有这些部件在轴向上均被内杯支持。因此，常规的组件包含一个外杯、一个内杯，以及夹在这些盖子之间的一个密封件，该密封件包含至少一个主唇部，以及一个外壳或该外壳自己的加劲杆。

在这种形式的密封件中，任何部分都能转动。一个部分被牢牢地紧固在一个转动部分上，而且其他那个部分附加在一个不转动部分上。主唇部和次唇部或者主唇部和防尘唇部的密封件由一个金属部分或加劲杆支承，而外壳则充当安装凸缘以及组合体的抗磨套。

以往已经有人提出许多设计方案，在这些方案中，抗磨套与内杯这两个部件均由金属制作。也有很少的人曾想过用塑料制作外杯。然而，这种想法总是不成功，主要是因为塑料杯子或抗磨套缺乏必要的刚度，尤其是因为此种部件不适宜固定，或者因为被推入需要外力操作的密封-接纳开口(seal-receiving opening)中。当使此种部件的尺寸适宜推入密封接纳口子中时，它往往会破损，或者变形，因而使它不适宜此种用途。假如它只是微小变形或者毫无阻碍，那么，它就不能适当密封。为了解决这种问题，有人想制作可以一律克服缺陷的塑料外杯。

另一方面，此种密封件还包含一个内杯，该内杯有着不同于外杯的要求，但是还无人想过要用塑料制作内杯。本发明涉及用塑料尤其是在其整个周边上具有各种支承件或加强肋部的塑料制作内杯。此外，塑料内杯可以具有成角度的壁，以便得到额外支承，并防止被截留的油被过度搅拌。

在某些情况下，内杯上的肋部或加固体具有切口区域，以防止对各种轴承或轮毂机构上的其他部件造成干扰。

相应地，采用塑料制作的此种产品具有一些相当明显的优点。例如，可以对该部件即内杯施加几乎任何类型的色彩，因为塑料可用的色彩相对而言是无限的。此种密封件上容易形成生产标识，例如生产日期、厂商标识等等。这些标识可以用便于更换的插入物布置在模塑的内杯上。无庸赘言，相对于用金属制作的这些部件而言，用塑料制作的该部件会降低成本。例如，此种部件上也不会带有以现有技术制作的那种金属内杯上的锐利边缘或切割边缘。无庸赘言，采用塑料会使设计更加灵活，因为塑料内杯便于容纳一些部件，例如磁体、响铃、热传感器等等，它们都可以模塑在适当位置上成为内杯的组成部分，或者随后添加上去。因此，可以为将来添加这些部件留下适当的位置。

采用塑料内杯会使复杂的生产方法简化，可能还会降低噪音，并可能明显减轻重量。此种内杯可能会避免与匹配部件形成磨损接触，并因此减少由于多个金属部件及橡胶部件在一起摩擦而产生的热量。在此种内杯中可以形成一些复杂形状，因而不会遇到在金属内杯中需要采取复杂的配对复杂形状那种困难。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种密封件，尤其是一种组合密封件，它具有与塑料内杯结合使用的金属外杯。

本发明的另一个目的是提供一种塑料内杯，它既坚固但也可以制造成复杂形状。

本发明的又一个目的是提供一种用于重负载密封件的塑料内杯，其中，塑料内杯包含多个有规则间隔的加劲肋或类似物体。

本发明的又一个目的是提供一种用于复杂密封件的塑料内杯，它不仅包含肋部，而且该肋部与剪切块(cutout)或类似物体相结合，以便去除可能造成干扰的各种部件。

本发明的又一个目的是提供一种塑料内杯，从而减少使用此种密封件可能会产生的噪音。

本发明的又一个目的是，就塑料比金属在密度方面降低好几倍而言，减轻此种密封件的重量。

还有一个目的是降低生产成本。

本发明的这些目的和其他目的，是由一种密封件实现的，该密封件是由具有复杂轮廓并充当抗磨套的外杯、包括钢制加劲杆或由充当主要密封件的橡胶构件所包围的外壳在内的内密封构件，以及第三构件即由塑料制作并在外杯之内适当位置上固定的内杯所构成的，该第三构件最好具有多个均匀间隔的加劲杆或各种形式的肋部，包括布置在内杯上的加强肋部和/或锯齿状肋部。

参照举例阐明的并用附图显示的下述详细说明，就会更加清楚地了解这些目的和其他目的得以实现的方式，在附图中，同样的附图标记代表对应的各个部件。

附图说明

图1是符合本发明一种形式的组合油密封件的透视图，显示拆开的各个部分；

图2是图1所示密封件的放大片断垂直剖视图，图中有一根轮轴插入密封件中，显示本发明所涉及的橡胶密封件唇部的细部；

图3是与图1和图2所示的略微不同的一个实施例中，塑料内杯部件的一个部分的透视图；以及

图4是图1至3中所示塑料内杯又一变体的透视图。

具体实施方式

尽管本发明能够以多种不同形式实施，但要说明的是多个不同的当前推荐的实施例，所有这些实施例均具备本发明所带新颖特性的优点。

现在参见较为详细的图纸，图1和图2显示使本发明得以实施的、总体上标记为10的重负载组合油密封件。该密封件10包括一个钢制或其他金属所制的总体上标记为12的外杯、总体上标记为14的塑料内杯，以及总体上标记为16的弹性体密封组件。

在图2中显示得最清楚的钢制外杯，包括多个特征，这些特征包括：内部的径向延伸凸缘18、其一个表面部分与过渡凸缘22的一个末端相连接的小直径轴向延伸凸缘20，以及大直径轴向延伸安装凸缘24。大直径安装凸缘部分24终止于厚度减薄部分26处，该部分形成在径向上朝内延伸的卷曲部28，下文将会说明该卷曲部。

总体上标记为16的复合弹性体与金属密封组件，包括总体上标记为30的橡胶或其他弹性体所制密封体，且图中所示这个密封体30包括埋置加劲杆32，该加劲杆由金属所制，并具有位于弹性体30之内的主要粘合部分34。还有一个倾斜的较小直径部分36，从主要粘合部分34之处朝内延伸，并终止于一般是在轴向上延伸的粗短凸缘38处。该粗短凸缘38设计为不透流体的附件，其用于固定轴或转动轴即短轴40，从而使密封体30可以压靠在该轴上，并随同该轴转动(或固定)，这要依据用途而定，而且这种压配合将是不透流体的。

密封体30本身包括总体上标记为42的主唇部部分，该部分具有大体是截头锥体的油密封侧表面44，以及一般是截头锥体的气密封侧表面46，该两个表面沿着预期会在密封体30与钢制外杯12的小直径部分20之间形成接触的密封带48而会合。密封件10还包括弹簧槽50，以便容纳环状螺旋弹簧52，该弹簧径向朝外推动唇部42抵靠在外壳或外杯12的小直径凸缘20的内表面53上。

此外，密封体30包括防尘唇部54，以及轴向延伸的辅助唇部或排除唇部56。这些部件都形成于密封体30上，且图纸中仅仅显示了此种密封件的典型实施例。就唇部的形式及其所在确切位置而言，可以有大量变体。可以是一些如图所示的单一唇部，或者是一些多唇部(未显示)。密封体30的其余部分可以包括显示为处在间隔60之间的型芯撑58，便于使密封体与塑料内杯14间隔开，并可让数量有限的油从那里通过。

总体上标记为62的橡胶与钢制静态密封区域，处于粗短凸缘38的两侧，并包括轴向的内接触部分和外接触部分64、66。型芯撑58靠在小的偏移凸缘68上，该凸缘与塑料内杯14的径向主凸缘70相偏离。轴向主凸缘72位于外壳的大直径部分24之内并与该部分相接触，并由于卷曲部28的缘故而被锁紧在那里的适当位置上，因此，塑料轴向部分72被夹在卷曲部28与过渡凸缘22之间的适当位置上。

本发明的另一重要特性在于总体上标记为76的斜角撑，其加固径向凸缘70与轴向凸缘72之间的连接。总体上标记为78的该斜角撑的连接板部分(web portion)，包含两个斜侧壁部分80、82(见图1)以及一个中央部分即主干84。这个连接板的侧壁80、82约成40°至50°角而布置，以便使强度最大。

此外，此斜角撑的连接板部分78具有成角度的平坦表面84终结于径向的扩张平坦表面86处。设置此表面86是为了使外座圈88与轴承90有间隔或有间隙。

图3显示另一个实施例，其中，肋部92也具有三个表面，即一个中央对角线曲面94和总体上标记为96、98的两个侧壁部分。在此实施例中，加强肋部92具有相关的径向侧壁96、98，但肋部92比其他实施例中的肋部更宽。顶部100基本上与轴向主凸缘102共同延伸。

图4显示一个实施例，其中，总体上标记为104的肋部使轴向壁106与径向壁108相连接，该肋部具有扩张得很大的侧壁110、112。这些肋部104延伸到轴向壁106的顶部并具有平坦表面部分116，但该肋部并未被剪切以提供用于座圈或轴承的间隙。

以上对各种形式的加强肋部的说明都是推荐的，但这些形式远非可以使用的加强肋部的唯一形式。当然，要求用一些肋部，以防止塑料盖子的外径崩溃。所用塑料的类型也需要考虑；有些加劲杆形式可能需要较小或较少的肋部。例如，要求用玻璃强化尼龙或者高温强化尼龙制作内杯。然而，可以使用其他塑料比如高温工程塑料。肋部的数量也应当考虑；举例中所用的是18个肋部，即在周边上每隔20°有一个肋部。然而，也可以采用在周边上每隔10°至15°有一个肋部。

现在参见所显示的弹性体唇部构造、主唇部以及排除唇部。然而，主唇部可以是双重唇部或三重唇部形式的，防尘唇部可完全地不予设置，或可以是双重叠或三重唇形式的。排除唇部可以省略，或者也采取不同的形式。加劲杆也随着唇部体的形式而变，但也可以采取各种形式。型芯撑58的推荐形式为可在唇部体与内杯的径向凸缘之间形成间隔的。然而，也可以采用其他构造。

因此将会使人明白，本发明提供一种新颖的带有塑料内杯的密封件，其具有许多优点和特征，包括在此已经指出的以及本发明内在的优点和特征。

Claims (11)

1.一种重负载复合油密封件，以结合起来的方式包括：一个外杯，该外杯包括终止于卷曲部分的轴向延伸大直径安装凸缘部分、轴向延伸的小直径抗磨套部分、与所述大直径安装凸缘部分及小直径抗磨套部分接合的过渡部分；包括了弹性密封体和埋置加劲杆的一个密封件，所述弹性密封体具有与所述抗磨套部分的轴向内表面相接触的密封唇部；以及一个塑料内杯构件，该构件具有轴向凸缘，该轴向凸缘基本上与所述安装凸缘共同延伸并沿着所述大直径安装凸缘部分在所述外杯的所述卷曲部分与所述过渡部分之间被夹住，所述内杯还具有与所述弹性密封体的径向部分相配合的径向延伸凸缘，所述塑料内杯构件具有多个均匀间隔的斜角撑，它们延伸于所述内杯的所述轴向凸缘与所述径向延伸凸缘之间，并与这些凸缘接合。

2.如权利要求1所述的重负载复合油密封件，其特征在于：所述卷曲部分由包括所述外杯的厚度减薄的材料形成。

3.如权利要求1所述的重负载复合油密封件，其特征在于：所述弹性密封体部分具有排除唇部，且所述抗磨套具有从该套处径向朝内延伸的凸缘，所述排除唇部延伸到所述径向朝内延伸凸缘之外并被布置成紧密邻接该凸缘。

4.如权利要求1所述的重负载复合油密封件，其特征在于：所述埋置加劲杆使所述弹性密封体的至少一个部分径向朝内刚好延伸到所述埋置加劲杆之外，从而使所述弹性密封体与一个匹配部件形成不透流体的配合。

5.如权利要求4所述的重负载复合油密封件，其特征在于：所述弹性密封体的所述至少一个部分包括所述弹性密封体的两个部分。

6.如权利要求1所述的重负载复合油密封件，其特征在于：处于所述内杯上的所述径向延伸凸缘，包括在径向上最向里偏移的一个部分，此部分与所述弹性密封体的所述径向部分接合。

7.如权利要求1所述的重负载复合油密封件，其特征在于：每个所述斜角撑均包括一个连接板部分，该连接板部分具有两个近似于三角形的侧壁表面部分。

8.如权利要求1所述的重负载复合油密封件，其特征在于：每个所述斜角撑均包括一个宽的主干部分和两个大致径向延伸侧壁部分。

9.如权利要求1所述的重负载复合油密封件，其特征在于：每个所述斜角撑均包括一个与所述内杯的轴向凸缘相邻接的切口部分，以便为邻接所述密封件的轴承组件提供间隙。

10.如权利要求1所述的重负载复合油密封件，其特征在于：所述埋置加劲杆具有处在其内径部分上的基本上是轴向的部分。

11.一种重负载复合油密封件，结合起来包括：金属外杯，该外杯包括终止于卷曲部分的具有减薄厚度部分的轴向延伸大直径安装凸缘部分、轴向延伸的小直径抗磨套部分、与所述大直径安装凸缘部分及小直径抗磨套部分接合的过渡部分，以及从所述抗磨套部分朝内延伸的内部的径向延伸凸缘；密封件，它包括弹性密封体和埋置加劲杆，所述弹性密封体具有与所述抗磨套部分的轴向内表面相接触的密封唇部，所述加劲杆由于工作间隙而与相关的机械部分相分离，所述弹性密封体具有正好在所述加劲杆径向朝内的一个部分，从而所述密封体的所述部分及所述加劲杆与所述相关机械部分形成不透流体的配合；以及塑料内杯构件，该内杯构件具有轴向凸缘，该轴向凸缘基本上与所述安装凸缘共同延伸并沿着所述大直径安装凸缘部分在所述外杯的所述卷曲部分与所述过渡部分之间被夹住，所述内杯还具有与所述弹性密封体上的径向延伸表面相配合的径向延伸凸缘，所述塑料内杯构件具有多个均匀间隔的斜角撑，它们延伸于所述内杯的所述轴向凸缘与所述径向延伸凸缘之间，并与这些凸缘接合。

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