CN105402409A - 密封套组件 - Google Patents

Abstract

密封套组件包括柔性套，其具有与轴的外表面密封接合的第一端部以在其中限定内部室。通风口从内部室延伸通过柔性套到周围环境，和阻挡水分的、蒸气能通过的膜布置成横穿在内部室和周围环境之间的通风口，以在轴的高温操作期间气体从内部室排出和在轴的冷却时空气返回到内部室。

Description

密封套组件

技术领域

本主题发明涉及使用在机动车中的动态接头，并且更具体地涉及和其一起使用的动态接头套。

背景技术

动态接头传送两个部件或轴之间的旋转。各部件的纵轴线在旋转期间可相对于彼此成角度同时力矩被施加。密封套在一个端部处安装在动态接头上，和在相反的端部处安装到轴，以密封在接头内的润滑剂并且阻止杂物和水分进入接头。已知的密封套诸如通过围绕轴和动态接头本体夹紧被固定，以防止轴和套的相对轴向运动和防止污染物进入接头和润滑剂从接头流出。

例如，在可出现在竞技、牵引和越野用途中的大功率、高扭矩和其他高性能应用的情况下，动态接头因通过其被转移的功率可能经历温度的显著升高。接头的温度升高还将升高在密封套内的润滑剂温度和周围环境温度，导致套的外部和内部之间的压力差。温度和压力的升高可引起套膨胀，直到作用在套的内部上的压力克服施加在轴和/或动态接头本体周围的夹紧力。当夹紧力被克服时，通常通过疏通轴或动态接头本体（灾难性的排出）上的夹紧，高压力、高温度从密封套内排出。润滑剂还可能随排出的气体被排出。

在冷却接头时，在密封套的内部和外部之间产生负压力差，引起空气以同样的方式被吸引到套中。当空气被吸引到套中时污染物和水分可伴随空气，导致动态接头的耐用性问题。额外地，排出的润滑剂没有被替换，其也可能导致动态接头的降低的耐用性。在另一方面，如果夹紧力足够大，则空气可能不能再进入套，引起其坍塌在动态接头上，这在车辆的后续操作期间可能损坏接头。

发明内容

在示例性的实施例中，接头组件包括可旋转轴，其具有连接到旋转源的第一近端部和连接到可旋转元件的第二远端部；布置在可旋转轴和旋转源的交会处的动态接头，包括外部接头元件、内部接头元件和布置在动态接头周围的密封套组件。密封套组件包括柔性套，其具有与外部接头元件的外表面密封接合的第一端部和与可旋转轴的第一端部的外表面密封接合的第二端部以在其中限定内部室；从内部室延伸通过柔性套到周围环境的通风口；和阻挡水分的、蒸气能通过的膜，其布置成横穿在内部室和周围环境之间的通风口，其中在动态接头的高温操作期间气体从内部室排出和在动态接头的冷却时空气返回到内部室。

在另一个示例性的实施例中，密封套组件包括柔性套，其具有与轴的外表面密封接合的第一端部以在其中限定内部室；从内部室延伸通过柔性套到周围环境的通风口；和阻挡水分的、蒸气能通过的膜，其布置成横穿在内部室和周围环境之间的通风口，其中在轴的高温操作期间气体从内部室排出和在轴的冷却时空气返回到内部室。

本发明还提供如下方案：

1.一种接头组件，包括：

可旋转轴，其具有连接到旋转源的第一近端部和连接到可旋转元件的第二远端部；

动态接头，其布置在所述可旋转轴和所述旋转源的交会处，包括外部接头元件、内部接头元件和布置在所述动态接头周围的密封套组件；所述密封套组件包括：

　　柔性套，其具有与所述外部接头元件的外表面密封接合的第一端部和与所述可旋转轴的所述第一端部的外表面密封接合的第二端部以在其中限定内部室；

　　通风口，其从所述内部室延伸通过所述柔性套到周围环境；和

　　阻挡水分的、蒸气能通过的膜，其布置成横穿在所述内部室和周围环境之间的所述通风口，其中在所述动态接头的高温操作期间气体从所述内部室排出以及在所述动态接头的冷却时空气返回到所述内部室。

2.如方案1所述的接头组件，其特征在于，还包括：

基座部分，其围绕所述柔性套的端部延伸并具有通过其的所述通风口开口；和

围绕所述基座部分定位的夹紧元件，其具有允许气体从所述通风口通过并且到周围环境的通过通路。

3.如方案2所述的接头组件，其特征在于，所述阻挡水分的、蒸气能通过的膜布置在所述基座部分和所述夹紧元件之间。

4.如方案1所述的接头组件，其特征在于，所述阻挡水分的、蒸气能通过的膜形成在所述柔性套中。

5.如方案1所述的接头组件，其特征在于，所述阻挡水分的、蒸气能通过的膜固定到所述柔性套。

6.如方案1所述的接头组件，其特征在于，所述通风口包括弯曲的路径。

7.如方案2所述的接头组件，其特征在于，所述通风口从内部室延伸通过所述基座部分并且到外部环境。

8.如方案7所述的接头组件，其特征在于，还包括：

通风通道，其在所述外部接头元件的所述外表面中形成并且与所述通风口周缘地对应，从所述内部室延伸通过所述基座部分并且到外部环境。

9.如方案8所述的接头组件，其特征在于，所述通风通道包括弯曲的路径。

10.如方案7所述的接头组件，其特征在于，还包括：

通风通道，其在所述可旋转轴的所述第一端部的所述外表面中形成，并且与所述通风口周缘地对应，从所述内部室延伸通过所述基座部分并且到外部环境。

11.如方案10所述的接头组件，其特征在于，所述通风通道包括弯曲的路径。

12.一种密封套组件，包括：

柔性套，其具有与轴的外表面密封接合的第一端部以在其中限定内部室；

通风口，其从所述内部室延伸通过所述柔性套到周围环境；和

阻挡水分的、蒸气能通过的膜，其布置成横穿在所述内部室和周围环境之间的所述通风口，其中在所述轴的高温操作期间气体从所述内部室排出和在所述轴的冷却时空气返回到所述内部室。

13.如方案12所述的密封套组件，其特征在于，还包括：

基座部分，其围绕所述柔性套的端部延伸并具有通过其的所述通风口开口；和

围绕所述基座部分定位的夹紧元件，其具有允许气体从所述通风口通过并且到周围环境的通过通路。

14.如方案13所述的密封套组件，其特征在于，所述阻挡水分的、蒸气能通过的膜布置在所述基座部分和所述夹紧元件之间。

15.如方案12所述的密封套组件，其特征在于，所述阻挡水分的、蒸气能通过的膜形成在所述柔性套中。

16.如方案12所述的密封套组件，其特征在于，所述阻挡水分的、蒸气能通过的膜固定到所述柔性套。

17.如方案12所述的密封套组件，其特征在于，所述通风口包括弯曲的路径。

18.如方案13所述的密封套组件，其特征在于，所述通风口从内部室延伸通过所述基座部分并且到外部环境。

19.如方案18所述的密封套组件，其特征在于，还包括：

通风通道，其在所述轴的所述外表面中形成并且与所述通风口周缘地对应，从所述内部室延伸通过所述基座部分并且到外部环境。

20.如方案19所述的接头组件，其特征在于，所述通风通道包括弯曲的路径。

21.一种密封套组件，包括：

柔性套，其具有与轴的外表面密封接合的第一端部以在其中限定内部室；

通风组件，其布置在所述轴的外表面和所述第一端部的内圆周之间，包括通过其延伸的端口或通路；和

阻挡水分的、蒸气能通过的膜，其布置成横穿在所述内部室和周围环境之间的所述端口或通路，其中在所述轴的高温操作期间气体从所述内部室排出和在所述轴的冷却时空气返回到所述内部室。

22.如方案21所述的密封套组件，其特征在于，所述通风组件包括盘元件，其具有开口以便将所述元件安装在所述轴上，限定基座部分的外表面，所述柔性套的所述第一端部以密封接合位于所述基座部分上，并且其中所述端口或通路通过其轴向地延伸。

23.如方案22所述的密封套组件，其特征在于，所述阻挡水分的、蒸气能通过的膜定位在所述盘的端部处以便其能够是可移除的和/或可替换的。

本发明的以上特征和优势，以及其他特征和优势从本发明的下面的详细描述并且结合附图考虑时是显而易见的。

附图说明

仅通过实例的方式，其他特征、优势和细节出现在实施例的下面的详细描述中，该详细描述参考图，其中：

图1是动态接头的部分横截面视图，其具有体现本发明特征的密封套组件；

图2是在取自圈2处的图1中示出的组件的一部分的放大视图；

图3是体现本发明特征的密封套组件的柔性套的端视图；

图4是体现本发明特征的密封套组件的柔性套和夹具的端视图；

图5是在取自圈5处的图1中示出的组件的一部分的放大视图，其示出本发明的另一个实施例；

图6是示出本发明的性能特征的图；

图7是具有体现本发明特征的密封套组件的动态接头的额外的实施例的部分横截面视图；和

图8是沿着图7的线8-8所取的剖视图。

具体实施方式

下面的描述在本质上仅仅是示例性的，而不意在限制本公开、其应用或用途。应该理解，贯穿附图，对应的标号指示相同的或对应的部件和特征。如在此使用的，术语车辆不限于仅仅汽车、卡车、货车或运动型多功能车，而是包括适用于运输负载的任何自推进的或牵引的运输工具。

参考图1，在示例性的实施例中，包括用于机器或机动车（未示出）的可旋转轴诸如半轴或传动轴10的轴组件具有连接到诸如变速器输出轴14的旋转源的第一近端部12和连接到诸如车轮和轮胎轮毂（未示出）的可旋转元件的第二远端部16，该第二远端部16可构造成在如通过箭头“X”示出的径向方向移动。为了便于传动轴10的旋转和如示出的径向移动，动态接头22布置在与输出轴14的交会处。动态接头包括外部接头元件24和内部接头元件26。多个辊或扭矩传递球轴承28布置在外部接头元件24和内部接头元件26之间。旋转或接头元件24、26中的一个通过球轴承28传达到另一个接头元件。传动轴16通过插入在内部接头元件的孔径30中与内部接头元件26接合。传动轴16与内部接头元件26之间的接合，和内部接头元件26与外部接头元件24之间的接合通过润滑剂加强。在操作中，响应于旋转部件的角速度，润滑剂的温度可升高。

动态接头22包括密封套组件32以防止润滑剂从接头排出和防止污染物进入。密封套组件32包括柔性套34，其具有与外部接头元件24的外表面38密封接合的第一端部36和与传动轴10的第一端部12的外表面42密封接合的第二端部40。在示例性的实施例中，带夹具46相对于外部接头元件24压紧柔性套的第一端部36，以及相似的带夹具48可通过传动轴10的第一端部12压紧柔性套34的第二端部40。柔性套34在第一端部36和第二端部40之间可包括旋绕部分52。

现参考图2-4和继续参考图1，在示例性的实施例中，柔性套34的第一端部36可包括从其周围延伸的基座部分54。基座部分提供平台56，带夹具46定位在平台56上。（多个）通风口60从由密封套组件32限定的内部室62延伸通过第一端部36的基座部分54并且到周围环境64。正是通过通风口，热气体66在动态接头22的高温、高性能操作期间从内部室62释放。在一个示例性的实施例中，阻挡水分的、蒸气能通过的膜70布置在基座部分54的平台56和带夹具46之间的交界处。带夹具可如图4中所示构造成具有槽73或其他穿孔，其将允许热气体66从通风口60经过穿过阻挡水分的、蒸气能通过的膜70并且到周围环境64。在动态接头的冷却时，膜70仅仅允许空气返回到内部室62，由此防止柔性套坍塌在动态接头22上，而不允许水分和其他杂物进入接头。额外地，当内部室62中的温度升高时通过排出热气体66，避免灾难性的排出，其可导致润滑剂从动态接头22喷出。

如所描述的，动态接头22和密封套组件32很适合OEM制造，因为在制造期间通风口60可被模制或机加工到弹性体的柔性套34中。动态接头22和密封套组件32也很适合后继市场应用，因为通风口60可被钻孔、冲压或以其他方式形成在柔性套34中，并且例如，防水分的/能透气的膜70然后可放置在孔上。额外地，阻挡水分的、蒸气能通过的膜70可放置在单个或多个通风口60上。在实施例中，如所描述的，膜70可牢固在套和夹具之间，模制到套材料中，附着到或焊接到套材料。而且，膜可以以能够使系统如在此描述的起作用的任意方式牢固在内部室62和周围环境之间。

参考图5和继续参考图1，在另一个示例性的实施例中，柔性套34的第一端部36可包括从其周围延伸的基座部分54。基座部分提供平台56，带夹具46定位在平台56上。（多个）套通风口72延伸穿过密封套组件32的基座部分54到周围环境64。（多个）通风通道74形成在外部接头元件24的外表面38中。通风通道74与套通风口72周缘地对应。正是通过套通风口72和通风通道74的组合，热气体66在动态接头22的高温（高性能）操作期间从内部室62释放。在一个示例性的实施例中，阻挡水分的、蒸气能通过的膜70布置在基座部分54的平台56和带夹具46之间的交界处。带夹具可如图4中所示构造成具有槽73或其他穿孔，其将允许热气体66从通风口60经过阻挡水分的、蒸气能通过的膜70和到周围环境64。然而，在动态接头的冷却时，膜70仅仅允许空气返回到内部室62，由此防止柔性套坍塌在动态接头22上，而不允许水分和其他杂物进入接头。额外地，当内部室62中的温度升高时通过排出热气体66，避免灾难性的排出，其可导致润滑剂从动态接头22喷出。

通过参考图6中的图表可以理解具有包括本发明特征的密封套组件的动态接头的性能，图6中，x轴表示时间以及y轴表示温度和压力。在实例中，炉温度由迹线“A”表示以及外部的套温度由迹线“B”表示。具有不含有本发明特征的密封套组件的动态接头具有由迹线“C”表示的内部压力，而具有包含本发明特征的动态密封接头示出由迹线“D”表示的内部压力。

应该注意为了示例性的目的，通风口60、72和通风通道74在图中是简单化地示出的。然而，构思了通风通道和通风口两者服从可有助于减少杂物进入柔性套中的机会的各种形状和构造（比如弯曲的路径）。额外地，尽管上面的描述使用恒定速度类型的动态接头，但是构思了需要使用诸如柔性套34的设备来密封保护的任意类型和本质的接头服从在此公开的发明的应用。

到目前为止描述的实施例包括在密封套组件32的柔性套34中整体形成的通风口。在一些实例中，会不希望或不可能将通风口定位在柔性套34中，这样在示例性的实施例中，如在图7和图8中示出，会希望提供分立的通风组件80。在图7和图8的实施例中，例如，密封套组件32包括柔性套34，其具有包围传动轴10的外表面42的第一端部36。分立的通风组件80布置在第一端部36的内圆周82和传动轴10的外表面42之间。在示出的实施例中，分立的通风组件包括盘元件84，其具有通过其轴向延伸的端口或通路86。盘元件84包括开口88以便将元件安装在传动轴10上。在示例性的实施例中，当盘元件放置成与传动轴10的端部滑动接合时，开口88尺寸设计为限定干涉匹配，以便密封在其之间限定。盘元件84的外表面90限定基座部分，柔性套的第一端部36以密封接合位于该基座部分上。在示例性的实施例中，带夹具46相对于外部接头元件24压紧柔性套的第一端部36，并且相似的带夹具48可通过传动轴10的第一端部12压紧柔性套34的第二端部40。在示例性的实施例中，带夹具46相对于传动轴10和柔性套的第一端部36压紧柔性套的第一端部36。阻挡水分的、蒸气能通过的膜70定位成横穿盘元件84中的通路86。膜可定位在盘的端部处（即内侧或外侧）以便其可以是可移除的和/或可替换的，或者其可在盘中形成，如图7中所示。如在此描述的，正是通过通路86，热气体66在高温（高性能）操作期间从内部室62释放到外部环境。在动态接头的冷却时，膜70仅仅允许空气返回到内部室62从而通过防止柔性套坍塌，而不允许水分和其他杂物进入接头。额外地，当内部室62中的温度升高时通过排出热气体66，避免灾难性的排出，其可导致润滑剂从动态接头喷出。

尽管参考具体实施例已经描述了本发明，然而本领域技术人员将理解在不偏离本发明的范围的情况下可做出各种变化和可用等同物替换其元件。此外，在不脱离其本质范围的情况下可做出很多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，意在本发明不局限于在此公开的具体实施例，而是本发明将包括落到随附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种接头组件，包括：

可旋转轴，其具有连接到旋转源的第一近端部和连接到可旋转元件的第二远端部；

动态接头，其布置在所述可旋转轴和所述旋转源的交会处，包括外部接头元件、内部接头元件和布置在所述动态接头周围的密封套组件；所述密封套组件包括：

　　柔性套，其具有与所述外部接头元件的外表面密封接合的第一端部和与所述可旋转轴的所述第一端部的外表面密封接合的第二端部以在其中限定内部室；

　　通风口，其从所述内部室延伸通过所述柔性套到周围环境；和

　　阻挡水分的、蒸气能通过的膜，其布置成横穿在所述内部室和周围环境之间的所述通风口，其中在所述动态接头的高温操作期间气体从所述内部室排出以及在所述动态接头的冷却时空气返回到所述内部室。

2.如权利要求1所述的接头组件，其特征在于，还包括：

基座部分，其围绕所述柔性套的端部延伸并具有通过其的所述通风口开口；和

围绕所述基座部分定位的夹紧元件，其具有允许气体从所述通风口通过并且到周围环境的通过通路。

3.如权利要求2所述的接头组件，其特征在于，所述阻挡水分的、蒸气能通过的膜布置在所述基座部分和所述夹紧元件之间。

4.如权利要求1所述的接头组件，其特征在于，所述阻挡水分的、蒸气能通过的膜形成在所述柔性套中。

5.如权利要求1所述的接头组件，其特征在于，所述阻挡水分的、蒸气能通过的膜固定到所述柔性套。

6.如权利要求1所述的接头组件，其特征在于，所述通风口包括弯曲的路径。

7.如权利要求2所述的接头组件，其特征在于，所述通风口从内部室延伸通过所述基座部分并且到外部环境。

8.如权利要求7所述的接头组件，其特征在于，还包括：

通风通道，其在所述外部接头元件的所述外表面中形成并且与所述通风口周缘地对应，从所述内部室延伸通过所述基座部分并且到外部环境。

9.一种密封套组件，包括：

柔性套，其具有与轴的外表面密封接合的第一端部以在其中限定内部室；

通风口，其从所述内部室延伸通过所述柔性套到周围环境；和

阻挡水分的、蒸气能通过的膜，其布置成横穿在所述内部室和周围环境之间的所述通风口，其中在所述轴的高温操作期间气体从所述内部室排出和在所述轴的冷却时空气返回到所述内部室。

10.一种密封套组件，包括：

柔性套，其具有与轴的外表面密封接合的第一端部以在其中限定内部室；

通风组件，其布置在所述轴的外表面和所述第一端部的内圆周之间，包括通过其延伸的端口或通路；和

阻挡水分的、蒸气能通过的膜，其布置成横穿在所述内部室和周围环境之间的所述端口或通路，其中在所述轴的高温操作期间气体从所述内部室排出和在所述轴的冷却时空气返回到所述内部室。