CN101297139B - 具有润滑油通道的防尘罩 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种增强了抗污染能力、提高了润滑特性的防尘罩，包括防尘罩本体，该本体一端设有安装孔，相对端则于上罩壁设有螺栓孔。该防尘罩还包括设于所述螺栓孔中、所述上罩壁内面上的一刮油唇；位于所述上罩壁的外表面、由缘密封部进行圆周限定的润滑油通道；穿过所述上罩壁进入所述润滑油通道的偏移开孔，该偏移开孔偏离所述刮油唇；以及所述缘密封部的活叶部，该活叶部与所述偏移开孔相隔开。所述防尘罩还可包括由塑胶例如尼龙制成的垫片，该垫片容置于所述上罩壁中使得所述偏移开孔延伸穿过该垫片。

Description

具有润滑油通道的防尘罩

相关申请参照

本专利申请要求申请日为2005年8月25日的第60/711,366号美国临时专利申请的优先权，该申请在此全文引用作为参照。 

发明领域

本发明涉及罩型密封件，虽然可用于任何装置中对活节、可倾动或可旋转的元件进行相对密封，但特别适于球窝式的接头，同时自动释放或减轻过剩的压力—该压力例如通过高压润滑油或过量润滑剂的累积产生。 

背景技术

几乎所有原装底盘设备，例如球接头或拉杆球头，都是被密封的元件。由于这些“终生润滑”(“lube-for-life”)的零件均是密封的，故维护成本低，但通常使用寿命不及可上油润滑的零件。可上油润滑的零件可周期性地上油以替换使用过程中漏出或剥离的润滑油，从而在此过程中将接头上陈旧的润滑油、由于接头零件磨损造成的碎片或者其他污物(例如，水分，污垢等)冲刷掉。可上油润滑的零件相对“终生润滑”的零件而言，摩擦小，使用寿命长。因此，许多领域中优选采用可上油润滑的零件。 

设计一种用于可上油润滑的零件的防尘罩的挑战在于，防尘罩必须作为阻隔层防止污染物进入活节元件。当维修师用新润滑油冲刷零件时，防尘罩还必须允许现存润滑油排出。 

这些应用中代表性的现有防尘罩采用一个小润滑油通路和外缘密封部上的活叶将零件与污染物隔离密封但允许润滑油排出。通常，也可以采用旁通活门阻断围绕球接头螺栓的环形动态刮油唇形密封部。该旁通活门在防止污染物渗透上呈现出可能存在的弱点，特别是沿着螺栓移动表面呈现出开放关系。能够渗透最外面的活门的污染物同样能够在螺栓表面滑过刮油唇密封部时穿过内旁通活门。 

因此，现有设计的问题在于，为确保防尘罩同样能够允许润滑油以受控的方式从该防尘罩流出，密封性能受到损害。因此，需要一种改进的防尘罩设计，不会损害针对污染物的密封性能，同时允许该防尘罩于维护过程中清除润滑油。此外，当润滑油流出该现有设计无法实现的防尘罩时，需要将防尘罩的螺栓孔润滑。 

发明内容

本发明提供了一种增强了抗污染能力、提高了润滑特性的防尘罩，包括防尘罩本体，该防尘罩本体一端设有安装孔，相对端则于上罩壁设有螺栓孔。该防尘罩还包括设于所述螺栓孔中、所述上罩壁内面上的一刮油唇；位于所述上罩壁的外表面、由缘密封部进行圆周限定的润滑油通道；穿过所述上罩壁进入所述润滑油通道的偏移开孔，该偏移开孔偏离所述刮油唇；以及所述缘密封部的活叶部，该活叶部与所述偏移开孔相隔开。 

另一方面，所述防尘罩还可包括由塑胶例如尼龙制成的垫片，该垫片容置于所述上罩壁中使得所述偏移开孔延伸穿过该垫片。 

又一方面，所述垫片还可容置于所述上罩壁中以形成所述润滑油通道的一部分。 

又一方面，所述偏移开孔优选相对所述活叶隔开，以促进润滑油围绕所述螺栓的外表面流动。 

又一方面，所述防尘罩可通过与一壳体密封配合，结合在一接头装置中。所述壳体将一螺栓保持于活节、倾动或旋转(也就是，可移动)配合中。 

本发明防尘罩通过采用结合于独特的圆周润滑油通道中的偏移孔，有利地改善了涂油能力和润滑特性。该改良设计通过与螺栓孔隔开的偏移孔排除润滑油。而后引导该润滑油通过围绕所述防尘罩较小的或者螺栓出口端的润滑油通道向该润滑油存在的活门流动。 

润滑油通过偏移孔排出，而不沿所述螺栓的移动表面排出，有效地降低了污染物进入零件球窝的可能性。如果污染物确实越过了活门，其也不太可能继续穿过润滑油通道进入所述偏移孔。因此，有效地降低了受到污染的风险。 

围绕螺栓孔的润滑油通道在上油润滑期间有利地起到了两个作用。给零 件上油润滑时，润滑油围绕防尘罩的顶部流动，这就使防尘罩和控制壁(或者轴或者其他悬挂件)之间的界面得到润滑。其次，上油润滑期间，润滑油也围绕防尘罩的螺栓出口端流动，也使得螺栓和防尘罩之间的金属—橡胶界面得到润滑。任何渗透密封件的、存留于润滑油通路或通道中的污染物都将在下一次润滑过程中被冲洗掉。 

附图说明

为便于理解本发明的这些以及其他特征和优点，以下结合具体实施例和附图对本发明进行详细描述，其中相似的数字指代这几幅图中相似或相应部分： 

图1是本发明防尘罩的立体图； 

图2是防尘罩组装运行于接头装置的立体图； 

图3是采用固定于螺栓运行位置的控制臂将本发明防尘罩安装于该螺栓上的剖视图； 

图4是本发明防尘罩的立体分解图； 

图5是本发明防尘罩的俯视图； 

图6是沿图5中6-6线的剖视图； 

图7A-7C是本发明的尼龙垫片的正视图、剖视图和后视图；以及 

图8A-8C是尼龙垫片一可选结构的正视图、剖视图和后视图。 

具体实施例

参考图1-8C，本发明防尘罩10大致如图1和图2所示。防尘罩10为高弹性装置，典型地模塑成型为穹顶状或回旋状。该防尘罩可采用其他形状结构而非穹顶状，包括台阶状的或加盖的圆柱体、手风琴状折层或其他已知形状的各种变化。防尘罩10一般由弹性体例如自然或人造橡胶等或者各种塑胶制成。选择没有明显的阻力即可产生变形、但在产生变形后其固有弹性趋向于使其回复原始模塑形状的材料。 

在本实施例中，防尘罩10的本体为穹顶状，包括设于壳体端13的大孔12或安装孔12，所述壳体端13具有唇缘11或其他适于与接头壳体14的螺栓出口端19紧配合的结构。防尘罩10的大孔12和唇缘11可采用刚性环24 加固，如图4和图6所示。该刚性环可由任何刚性材料制成，包括金属，例如镀锌或镀镉钢，或者各种刚性塑胶。螺栓16，例如具有用于与壳体内相应球窝配合的轴承部以及适用于螺栓连接的杆部的螺栓，从壳体14延伸，连接至控制臂18、心轴或其他部件。螺母20，如图3所示，螺接于螺栓16的一端上，以将控制臂18(或其他悬挂件)稳固地安装于螺栓16的锥形部上。防尘罩10、壳体14和活节螺栓16构成接头装置8。 

防尘罩本体10的相对端具有直径较小的孔22或螺栓孔22和邻接的上罩壁23。一垫片26，优选刚性垫片，设于该上罩壁23中。优选地，该垫片由塑胶制成，例如由一种尼龙制成。该垫片26，具体如图7A-7C所示，安装于在防尘罩10本体内成形的固定槽28中，用于增强防尘罩10该较小端的刚性。也可能采用其他硬化或强化技术以便选择使用独立垫片26本身。例如，可采用不同材料和/或加工技术使防尘罩本体10和垫片26在同一模具中一起成型。 

防尘罩10设有多个撑孔(chaplet)30，其中一个撑孔30与垫片26后侧的偏移入口32对准。在为接头装置8(图2)涂敷润滑油时，超过注满接头壳体8所需量的润滑剂通常经位于壳体14底端15的润滑油接管(图未示)，流出接头本身，进入防尘罩10内部。在防尘罩10内部，润滑油围绕螺栓16的封闭部分。将润滑油不断引入防尘罩10产生的压力促使润滑油进入撑销孔30，从此导入垫片26的偏移入口32，进而进入垫片26顶部或外部表面上形成的环形润滑油通道33，在螺栓16的锥形杆或栓部的外表面17的周围流动并润滑该外表面17。 

多个刮油唇34形成螺栓16外表面17与防尘罩10柔性本体之间的动密封。当控制臂18固定安装于螺栓16上适当位置处，如图3所示，控制臂18的邻接面与防尘罩10的环形缘36相抵接，在二者之间形成密封。经垫片26的撑销孔30和入口32被推动进入润滑油通道33的多余润滑油存留于控制臂18的下方，从而在润滑油通道33中，沿任一半圆方向，围绕螺栓16的外表面，向垫片26的径向相对端流动或另行移动；同时，螺栓16的锥形外表面17、防尘罩活门唇槽以及控制臂18的底面得到润滑。 

位于上缘36的活叶38的设计使在足够的压差下(也就是，在低压下)，以允许过剩的润滑剂从装置中优先流至沿上缘36分布的其他点或安装孔12附接件的其他点。因此，如图3所示，在足以促进润滑油流动的压力作用下，过剩的润滑油依照箭头1、2、3方向流动，从防尘罩10的内边界，经撑销孔30，围绕润滑油通道33流动，该润滑油通道33包括位于上部的上罩壁外表面和控制臂之间的空间和位于下部的最高刮油唇34下的槽。润滑油再经过润滑油通道33接触和润滑螺栓16的外表面17，最终经活叶38流出。

藉由该设计，润滑油经远离螺栓16外表面17且不与该外表面17接触的偏移孔(30，32)排出，明显降低了外界污染进入壳体14与磨损或轴承部(图未示)之间的球窝的可能性。如果污染物渗透越过活门38，则由于螺栓16的滑动面不能勉强通过偏移孔32，故污染物不太可能继续渗透入润滑油通道33-包括其上部或下部，进入偏移入口32。因此，被污染的风险降低。同时，由于提供了如上所述的润滑剂通道33，故无需像现有技术在刮油唇34上安装活叶来实现螺栓16外表面17的润滑，从而大大降低或消除了通过刮油唇34的活叶部分引入外界污染物的可能性，经设计，该刮油唇34的活叶部分的耐久性较刮油唇34其他部分低(也就是，具有较低的密封力)。 

上油润滑期间，受缘36和控制臂18的限制，润滑油围绕防尘罩的整个外部螺栓出口端流动，从而充满防尘罩10的顶部。这就使螺栓16和防尘罩10之间的金属-橡胶界面得到润滑。任何可渗透密封、存留于润滑油通路或通道33包括刮油唇34的槽中的污染物将在下一次接头润滑过程中被冲洗掉。 

使得润滑油经其从防尘罩10内部排出的撑销孔30的数量、尺寸、方向和位置、相应入口32的数量、润滑油通道33的数量以及通道33的几何形状或轮廓可变化，以配合防尘罩10的尺寸以及其他因素，例如应用环境。然而，优选将偏移入口32与活叶38隔开，以促进润滑油围绕与润滑油通道33的行程跨度邻近或位于该润滑油通道33行程跨度上方的螺栓16外表面17的整个圆周流动，甚至更优选地将偏移入口32与活叶38大致相对设置。 

此外，垫片26可采用许多不同形式而不脱离本发明的主旨。例如，图8A-8C给出了一可选垫片结构的三个视图，该可选垫片结构同样可适用于上述结构和方式。 

很明显，根据以上描述可以对本发明做各种改变和修改。因此，可以理解，在所附权利要求的范围内，除上述特定实施例外，本发明可以采用其他方式实施，而不限于上述说明书中所描述。 

Claims (14)

1.一种防尘罩，包括：

防尘罩本体，其一端设有安装孔，相对的另一端于上罩壁设有螺栓孔，用于与球头螺栓的杆部密封配合；

上罩壁，围绕所述螺栓孔限定一环状末端面；

环形缘密封部，沿着与所述螺栓孔径向向外隔开的所述环状末端面的外缘纵向上向外延伸；

多个刮油唇，设于所述螺栓孔中的所述上罩壁内面上；

环状润滑油通道，由所述缘密封部和所述刮油唇进行圆周限定，由所述上罩壁进行纵向限定；

容置于所述上罩壁中的垫片；

偏移开孔，延伸穿过所述垫片和所述上罩壁进入所述润滑油通道，该偏移开孔径向偏离所述刮油唇；

撑孔，与所述垫片后侧的所述偏移开孔对准，穿过所述防尘罩本体进入所述润滑油通道；以及

位于所述环形缘密封部的活叶部，该活叶部与所述偏移开孔圆周上相隔开，所述活叶部位于上缘，使在足够的压差下，允许过剩的润滑油从所述防尘罩的内边界，经所述撑孔，然后穿过所述偏移开孔，围绕所述润滑油通道流动，最终经所述活叶部流出。

2.根据权利要求1所述的防尘罩，其特征在于，所述垫片包括所述润滑油通道的至少一部分。

3.根据权利要求1所述的防尘罩，其特征在于，所述垫片包含塑胶。

4.根据权利要求3所述的防尘罩，其特征在于，所述塑胶包括尼龙。

5.根据权利要求1所述的防尘罩，其特征在于，所述偏移开孔和所述活叶的位置沿所述润滑油通道彼此相对。

6.根据权利要求1所述的防尘罩，其特征在于，进一步包括容置于该防尘罩中邻近设有所述安装孔的一端的刚性环。

7.根据权利要求1所述的防尘罩，其特征在于，所述润滑油通道包括具有所述上罩壁的外表面的上部和具有设于所述刮油唇中最高刮油唇之下的槽的下部。

8.一种接头装置，包括：

螺栓，具有栓部和轴承部；

壳体，具有螺栓出口端，所述轴承部可移动地配合于所述壳体中；

防尘罩本体，具有在所述螺栓出口端与所述壳体密封配合的安装孔和壳体端，以及设于上罩壁上、栓部端的螺栓孔，该螺栓孔与所述栓部密封配合；

上罩壁，围绕所述螺栓孔限定一环状末端面；

环形缘密封部，沿着与所述螺栓孔径向向外隔开的所述环状末端面的外缘纵向上向外延伸；

刮油唇，设于所述螺栓孔中的所述上罩壁内面上；

环状润滑油通道，设于所述上罩壁的外表面，由所述缘密封部和所述刮油唇进行圆周限定，由所述上罩壁进行纵向限定；

容置于所述上罩壁中的垫片；

偏移开孔，延伸穿过所述垫片和所述上罩壁进入所述润滑油通道，该偏移开孔径向偏离所述刮油唇；

撑孔，与所述垫片后侧的所述偏移开孔对准，穿过所述防尘罩本体进入所述润滑油通道；以及

位于所述环形缘密封部的活叶部，该活叶部与所述偏移开孔圆周上相隔开，所述活叶部位于上缘，使在足够的压差下，允许过剩的润滑油从所述防尘罩的内边界，经所述撑孔，然后穿过所述偏移开孔，围绕所述润滑油通道流动，最终经所述活叶部流出。

9.根据权利要求8所述的接头装置，其特征在于，所述垫片包括所述润滑油通道的至少一部分。

10.根据权利要求8所述的接头装置，其特征在于，所述垫片包含塑胶。

11.根据权利要求10所述的接头装置，其特征在于，所述塑胶包括尼龙。

12.根据权利要求8所述的接头装置，其特征在于，所述偏移开孔和所述活叶的位置沿所述润滑油通道彼此相对。

13.根据权利要求8所述的接头装置，其特征在于，进一步包括容置于所述防尘罩中邻近所述壳体端的刚性环。

14.根据权利要求8所述的接头装置，其特征在于，所述润滑油通道包括具有所述上罩壁的外表面的上部和具有位于所述刮油唇中最高刮油唇之下的槽的下部。

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