CN106460950B - 用于万向接头的横向构件单元 - Google Patents

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Abstract

一种用于万向接头1,1’的横向构件单元5的密封件包括将被插入到横向构件单元5的轴承盖9中的垫圈34，所述垫圈34具有L形横截面，其具有与纵轴同轴的圆柱形部分和从圆柱形部分35向内延伸的凸缘部分37，以及连接到垫圈34的弹性密封唇元件30。所述密封唇元件30具有第一接合元件47形式，其适配地接合到第一接合孔54中，所述第一接合孔54延伸穿过垫圈34的所述凸缘部分37。密封唇元件30还具有第二接合元件48形式，其适配地接合到第二接合孔58中，所述第二接合孔58延伸穿过所述垫圈34的所述圆柱形部分35。

Description

用于万向接头的横向构件单元
技术领域
本发明涉及用于万向接头的横向构件单元，其包括：具有主体部分的横向构件，其具有从主体部分向外延伸的至少一个耳轴，耳轴包括从主体部分向外延伸的密封表面和从密封表面向外延伸的轴承表面，轴承盖，其具有开口端、封闭端和内轴承表面，轴承盖围绕耳轴设置，以便轴承盖的内轴承表面围绕耳轴的轴承表面被同轴地设置，耳轴的轴承表面限定二者之间的轴承区域，轴承，其被设置在轴承区域内，用于允许轴承盖相对于耳轴旋转，密封件，其具有被插入到轴承盖中的垫圈，垫圈具有L形横截面，其具有与纵轴同轴的圆柱形部分和从圆柱形部分向内延伸的凸缘部分，以及弹性密封唇元件，其连接到垫圈并密封地接合耳轴的密封表面，其中，密封唇元件具有第一接合元件，其形状适配地接合到第一接合孔中，第一接合孔延伸穿过垫圈的凸缘部分。
背景技术
万向接头是本领域中众所周知的结构。这种接头通常包括具有中心主体部分的横向构件，其具有从其向外延伸的四个耳轴。耳轴相对于彼此以直角延伸，并且位于单个平面中。在一个端部闭合的中空的圆柱形轴承盖被设置在耳轴中每一个的端部的上方。润滑的滚柱轴承被提供在轴承盖中的每一个和其相关联的耳轴之间，使得轴承盖被可旋转地安装在其上。
已知提供具有弹性密封件的轴承盖的开口端。弹性密封件通常被定位在耳轴和轴承盖之间以形成二者之间的密封。为了提供有效的密封，这些密封件必须抵抗污染物进入轴承盖，并且限制润滑剂流出滚柱轴承位于的轴承盖的区域。一个常见的已知的密封、唇形密封可实现两个任务。唇形密封件包括环形主体，其紧靠万向接头组件的第一表面和从主体延伸的一个或多个环形唇件密封，从而接触将被密封的第二表面。常规的唇形密封具有两个唇件。第一唇件被提供，以防止润滑剂流出滚珠轴承位于的轴承盖的内部。第二唇件被提供，以抵抗污染物进入轴承盖的相同的内部区域。
从GB 1 210 191 A中已知一种具有将被插入到所述横向构件单元的轴承盖中的垫圈的密封件。所述垫圈具有L形的横截面，其具有与纵轴同轴的圆柱形部分，以及从圆柱形部分向内延伸的凸缘部分(35)。弹性构件被提供，同时突出的旋钮延伸到垫圈的所述凸缘部分中的一系列对应的孔中。
DE 36 39 315 C1公开了一种具有套筒状支承环的密封件，其具有凸出进入弹性构件的轴向延伸的孔的轴向突出部。
EP 03 21 076中描述了一种横向构件。在这里，主密封件借助金属垫圈固定到轴承盖的内面。密封件具有两个密封唇件。一个唇件密封地抵靠在横向构件耳轴的圆柱形密封面。另一个唇件密封地抵靠在横向构件耳轴的成圆锥地延伸的密封面。此外，预密封件以布置在耳轴的圆锥形面上的角钢圈的形式被提供。圆柱形面毗连密封面，用于主密封件的密封唇件。预密封件借助桩腿在轴承盖的外面上方延伸，所述桩腿平行于轴承盖的内面延伸。预密封件与接合轴承衬的外面中的凹槽接合的向内指向的小珠一起形成迷宫式密封。
DE 88 05 833 U1中描述了一种用于可再润滑的横向构件单元的这种具有主密封件和预密封件的密封组件的改进的实施例。在这里，主密封件被牢固地插入到轴承盖中，并且被提供具有两个密封唇件。唇件密封耳轴的圆柱形密封面。预密封件借助环形部分被布置在横向构件的圆柱形部分上。圆柱形部分组成密封面的延伸部，用于主密封件的密封唇件。如果在臂的轴向方向观察，预密封件被支撑在曲面上。此外，从用于固定臂上的预密封件的第一桩腿开始，预密封件包括第二桩腿，其被布置成相对于纵轴距径向距离，并且借助腹板(web)连接到第一桩腿。另外，第二桩腿在轴承衬上方外部地延伸。
发明内容
根据本发明，提供了用于万向接头的横向构件单元，其包括：具有主体部分的横向构件，其具有从主体部分向外延伸的至少一个耳轴，耳轴包括从主体部分向外延伸的密封表面和从密封表面向外延伸的轴承表面，轴承盖，其具有开口端、封闭端和内轴承表面，轴承盖围绕耳轴设置，以便轴承盖的内轴承表面围绕耳轴的轴承表面被同轴地设置，耳轴的轴承表面限定二者之间的轴承区域，轴承，其被设置在轴承区域内，用于允许轴承盖相对于耳轴旋转，密封件，其具有被插入到轴承盖中的垫圈，垫圈具有L形横截面，其具有与纵轴同轴的圆柱形部分和从圆柱形部分向内延伸的凸缘部分，以及弹性密封唇元件，其连接到垫圈并密封地接合耳轴的密封表面，其中，密封唇元件具有第一接合元件，其形状适配地接合到第一接合孔中，第一接合孔延伸穿过垫圈的凸缘部分。密封唇元件还具有第二接合元件，其形状适配地接合到第二接合孔中，所述第二接合孔延伸穿过所述垫圈的所述圆柱形部分。
密封唇元件和垫圈之间形成的适配的接合提供垫圈和密封唇元件之间更好且更安全的连接。根据接合在不同的方向被提供的事实，即，在第一接合的基本上的轴向方向，以及在第二接合的基本上的径向方向，连接的增强被进一步增加。
这种接合对于一种实施例尤其重要，其中垫圈由塑性材料制成，具体的是由热塑性材料制成，诸如，例如聚酰胺(例如，PA 6.6)，并且密封唇元件由弹性体制成，具体的是由合成弹性体制成，诸如，例如氟橡胶(FKM)。弹性体材料对热塑性材料具有低粘附性，因此接合孔内附加的接合元件改善弹性体密封唇元件和热塑性垫圈之间的连接。包括第一接合元件和第一接合孔的第一接合提供对密封唇元件在轴向方向从密封唇元件分开的抵抗。包括第二接合元件和第二接合孔的第二接合提供对密封唇元件在径向方向从密封唇元件分开的抵抗。
根据优选的实施例，第一形式装配元件和第二形式装配元件中的至少一个具有连接部分和接合部分，所述接合部分在与相应的形式装配元件的延伸方向横切的方向从连接部分突出。优选地，第一形式装配元件的所有接合部分被相同地形成，并且第二形式装配元件的所有接合部分被相同地形成。
具体地，连接部分呈销形，并且接合部分具有比销形连接部分更大的直径。接合孔被形成与接合元件可相互对接。因此，接合孔可具有为连接部分的形式的底切(undercut)。
根据一个实施例，第一接合元件中的每一个被布置，同时在一个径向平面上的成对的第二接合元件中的一个包括纵轴。
第二接合孔中至少两个彼此平行地延伸穿过圆柱形部分。根据实施例，四组三个所述第二接合孔被提供，每一组的第二接合孔彼此平行地延伸穿过所述垫圈的圆柱形部分。所述组中的两个优选地被布置成彼此正相对。垫圈是注塑成型的。借助第二接合孔中的一些彼此平行的布置，可更容易地从使用的模制工具移除模制芯，并且从模制工具移除制造的垫圈。
垫圈可包括从圆柱形部分的外圆周突出的多个突出部。这些突出部实现横向构件单元的轴承盖内的垫圈的亚配合。为了确保垫圈的中心位置，突出部围绕圆周被均匀地分布。
根据优选的实施例，突出部中的每一个以及第一接合孔和第二接合孔中的至少一个通常被布置在包括纵轴的一个径向平面上。
为了促进轴承盖内的垫圈的组装，突出部具有朝向凸缘部分的倾斜面。
根据本发明，进一步提供用于万向接头的横向构件单元，其包括根据上述实施例的密封件。横向构件单元还包括具有主体部分的横向构件，其具有从所述主体部分向外延伸的至少一个耳轴，所述耳轴包括从所述主体部分向外延伸的密封表面，以及从所述密封表面向外延伸的轴承表面。提供轴承盖，其具有开口端、封闭端以及内轴承表面，所述轴承盖围绕所述耳轴被设置，使得所述轴承盖的所述内轴承表面围绕所述耳轴的所述轴承表面被同轴地设置，所述耳轴的所述轴承表面限定二者之间的轴承区域。轴承被设置在所述轴承区域内，用于允许所述轴承盖相对于所述耳轴的旋转，其中所述密封件的垫圈被安装在所述轴承盖中，密封唇元件密封地接合所述耳轴密封表面。
附图说明
当按照附图阅读时，根据下面优选实施例的详细描述，本发明的各种目标和优点对本领域技术人员来说将变得显而易见。
图1是被提供具有万向接头的传动轴的侧正视图的半剖面；
图2是沿根据图1中的剖切线2-2安装到密封盖的密封件的区域中的横向构件单元的细节的放大的横截面图；
图3是密封件的透视图；以及
图4是通过接合元件的密封件的剖视图。
具体实施方式
图1示出具有两个万向接头1,1'的传动轴。两个万向接头1,1'中的每一个包括被提供具有凸缘3的第一万向节叉2。每个万向接头1,1'提供第二万向节叉4。万向接头2,4都通过横向构件单元连接到彼此，使得第一万向节叉2能够围绕纵轴8进行枢转运动。包括第一万向节叉2和横向构件单元5的组件能够围绕第二纵轴7相对于第二万向节叉4进行枢转运动。横向构件单元5包括具有四个耳轴17的横向构件6。每个耳轴17包括轴承组件，其包括容纳在相应的万向节叉2，4的轭架镗孔10中的轴承盖9。
管11牢固地连接到与接头1相关联的第二万向节叉4。管11携带滑动套筒12。滑动套筒12具有带有花键的中心镗孔。花键的齿状物平行于纵轴延伸，并且被加工成中心镗孔的壁。具有外花键15的滑动轴颈14被纵向可调整地容纳在套筒中心镗孔中。滑动轴颈14牢固地连接到接头1'的第二万向节叉4。包括滑动轴颈14和滑动套筒12的纵向滑动组件能够适应长度的变化，其起因于万向接头的轴的位置的变化，并且形成两个万向接头1,1'相对于彼此的连接方式。通过保护管16密封纵向滑动组件。管的一个端部固定到万向接头1'的万向节叉4，并且覆盖滑动套筒12的外面。保护管16的另一个端部包括密封件，其具有相对于外面的密封功能。两个凸缘3用以连接到万向接头的轴被插入的动力传动系统的主动部件和从动部件。
图2示出了具有包括纵轴7的剖切的半剖面中的横向构件单元5的细节。具有耳轴17的横向构件6的部分是可视的。耳轴17从横向构件6的中心主体部分18向外延伸，并且具有圆柱形轴承表面19。圆柱形轴承表面19从耳轴17的肩部20延伸。肩部横截面从圆柱形轴承表面19开始朝主体部分18增加。肩部20具有曲线的形状。肩部20后面是密封表面21。密封表面21包括圆锥面，以及具有半径过渡的圆柱形面。借助圆锥形过渡，密封表面21后面是预密封件密封表面22。
具有壳体23的轴承盖9包括圆柱形内轴承表面24，以及围绕耳轴17布置的圆柱形外表面26。圆柱形外面26用以适应万向节叉的轭架镗孔10中的轴承盖9。此外，轴承盖9包括在轴承盖9的封闭端部25的基部。
为针状物或辊子的形式的滚动构件29被布置在轴承盖9的壳体23的内轴承表面24和耳轴17的轴承表面19之间的环形间隙(轴承区域28)中。密封件32被安装到轴承盖9的开口端27中。通过密封件32的停止面31限制滚动构件29朝主体部分18平行于纵轴7的运动。
包括两个密封唇33,33'的密封件32沿纵轴7一个接一个地布置。密封唇33,33'是连接到垫圈34的密封唇元件30的部分。垫圈34借助压配合安装到开口端27中，而密封唇33,33’朝耳轴17的密封表面21延伸。垫圈34优选地由热塑性材料制成，而密封唇元件30由弹性体材料制成。
垫圈34具有L形横截面，其包括与纵轴7同轴的圆柱形部分35，以及在朝纵轴7的方向向内延伸的凸缘部分37。密封件32借助垫圈34的外面36牢固地容纳在轴承盖9中。
密封唇元件牢固地连接到垫圈34。密封唇元件30包括第一接合元件47和第二接合元件48。第一接合元件47沿平行于耳轴17的纵轴7的延伸部51的轴线延伸。第二接合元件48在与纵轴7横切的方向延伸。第二接合元件48的延伸部的轴线49以一定距离与纵轴7相交，或者与纵轴7交叉。
第一接合元件47呈销形，其具有围绕第一接合元件47的延伸部51的相应的轴线的圆周凹槽50。在这里，在圆周凹槽50的区域中，第一接合元件47具有销形的连接部分52，其终止在具有比连接部分52更大的直径的头状结合部分53。
第一接合元件47被容纳在垫圈34的第一接合孔54中。接合孔54被形成与第一接合元件47可相互对接。因此，第一接合孔54具有镗孔的形状，其具有圆周环状套环55，其被形状适配地容纳在相应的第一接合元件47的圆周凹槽50内。
第二接合元件48也是销形的，其每一个具有销形的连接部分56，其终止在具有比连接部分56更大的直径的接合部分57。第二接合元件48被容纳在所形成的可与第二接合元件48相互对接的第二接合孔58内，其是镗孔状的，具有围绕第二接合元件48和形式的连接部分56的收缩部59，从而适配地接合在第二接合元件48的接合部分57后面。
如图4中最佳地示出，其是垂直于密封件的纵轴7和耳轴17的横截面视图，密封唇元件30被提供具有十二个第二接合元件48和第二接合孔58。第二接合元件48和第二接合孔58可以组成四个组。在组的每一个中，第二接合元件48和第二接合孔58平行于彼此延伸。每个组被布置成与其它组中的一个正相对，其中一个组的一个第二接合元件48和一个第二接合孔58被布置在延伸部49的相同轴线上作为正相对的相对组的一个第二接合元件48和一个第二接合孔58。
组中的每一个包括一个第二接合元件48和一个第二接合孔58，其向密封件的纵轴7被轴向取向，即，第二接合元件48的延伸部49’,49”的轴线与纵轴7相交。具有延伸部49’,49”的轴线的两个第二接合元件48和两个接合孔58以一定的距离与密封件的纵轴交叉。
垫圈34的外面36被提供具有突出部38，其围绕垫圈34的圆周被均匀地分布，并且向外突出远离纵轴7。突出部38接合到轴承盖9的内面中的圆周延伸的凹槽39中。另外地，突出部38可被垫圈34的外圆周上的一个圆周环形突出部替代。
突出部38中的每一个具有面朝凸缘部分的倾斜面41。当被插入轴承盖9时，轴承盖9的开口端27骑压在突出部38的倾斜表面41上，因此垫圈34的圆柱形部分35向内弹性地变形，直到突出部38到达凹槽39。当到达凹槽39时，突出部38向外快速回缩到凹槽39中。突出部38每一个具有支撑面42，其被大体上径向地取向，即，垂直于纵轴7。支撑面42抵靠凹槽39的保持面43被轴向地支撑，所述保持面39将密封件保持在轴承盖9中，阻止将密封件移出轴承盖9。
预密封件40被定位在轴承盖9的开口端27的前部上。预密封件40借助连接部分44坐置在轴承盖9中的外连接部分45上。应当理解，预密封件40可以任何已知的方式连接到轴承盖9。预密封件40具有密封部分46，其围绕耳轴17，留下密封部分46和耳轴17之间的狭窄间隙，从而形成一种迷宫式密封。密封部分46也可以与耳轴17密封接触的密封唇的形式被提供。
附图标号
1,1’ 万向接头
2 万向节叉
3 凸缘
4 万向节叉
5 横向构件单元
6 横向构件
7 纵轴
8 纵轴
9 轴承盖
10 轭架镗孔
11 管
12 滑动套筒
13 花键
14 滑动轴颈
15 外花键
16 保护管
17 耳轴
18 主体部分
19 轴承表面
20 肩部
21 密封表面
22 预密封件密封表面
23 壳体
24 内轴承表面
25 封闭端
26 圆柱形外表面
27 开口端
28 轴承区域
29 滚动构件
30 密封唇元件
31 停止面
32 密封件
33 密封唇
34 垫圈
35 圆柱形部分
36 外面
37 凸缘部分
38 突出部
39 凹槽
40 预密封件
41 倾斜面
42 支撑面
43 保持面
44 连接部分
45 外连接部分
46 密封部分
47 第一接合元件
48 第二接合元件
49，49’,49” 第二接合元件的延伸部的轴线
50 圆周凹槽
51 第一接合元件的延伸部的轴线
52 第一接合元件的连接部分
53 第一接合元件的接合部分
54 第一接合孔
55 套环
56 第二接合元件的连接部分
57 第二接合元件的接合部分
58 第二接合孔
59 收缩部

Claims (16)

1.一种用于万向接头(1,1’)的横向构件单元(5)，其包括：
具有主体部分(18)的横向构件(6)，其具有从所述主体部分(18)向外延伸的至少一个耳轴(17)，所述耳轴(17)包括从所述主体部分(18)向外延伸的密封表面(21)和从所述密封表面(21)向外延伸的轴承表面(19)，
轴承盖(9)，其具有开口端(27)、封闭端(25)和内轴承表面(24)，所述轴承盖(9)围绕所述耳轴(17)设置，以便所述轴承盖(9)的所述内轴承表面(24)围绕所述耳轴(17)的所述轴承表面被同轴地设置，所述耳轴(17)的所述轴承表面限定二者之间的轴承区域(28)，
轴承(29)，其被设置在所述轴承区域(28)内，用于允许所述轴承盖(9)相对于所述耳轴(17)旋转，
密封件，其具有被插入到所述轴承盖(9)中的垫圈(34)，所述垫圈(34)具有L形横截面，其具有与纵轴(7)同轴的圆柱形部分(35)和从所述圆柱形部分(35)向内延伸的凸缘部分(37)，以及
弹性密封唇元件(30)，其连接到所述垫圈(34)并密封地接合所述耳轴(17)的密封表面(21)，
其中，所述密封唇元件(30)具有第一接合元件(47)，其形状适配地接合到第一接合孔(54)中，所述第一接合孔(54)延伸穿过所述垫圈(34)的所述凸缘部分(37)，
其特征在于
所述密封唇元件(30)具有第二接合元件(48)，其形状适配地接合到第二接合孔(58)中，所述第二接合孔(58)延伸穿过所述垫圈(34)的所述圆柱形部分(35)。
2.根据权利要求1所述的横向构件单元(5)，
其特征在于
所述垫圈(34)由塑性材料制成，具体是由热塑性材料制成。
3.根据权利要求1所述的横向构件单元(5)，
其特征在于
所述密封唇元件(30)由弹性体制成，具体由合成弹性体制成。
4.根据权利要求2所述的横向构件单元(5)，
其特征在于
所述密封唇元件(30)由弹性体制成，具体由合成弹性体制成。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的横向构件单元(5)，
其特征在于
所述第一接合元件(47)和第二接合元件(48)中的至少一个具有连接部分(52，56)和接合部分(53，57)，所述接合部分(53，57)在与所述相应的接合元件(47，48)的延伸方向横切的方向从所述连接部分(52，56)突出。
6.根据权利要求5所述的横向构件单元(5)，
其特征在于
所述连接部分(52，56)呈销形，并且所述接合部分(53，57)具有比所述相应的销形连接部分(52，56)更大的直径。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的横向构件单元(5)，
其特征在于
所述接合孔(54，58)被形成与所述接合元件(47，48)可相互对接。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的横向构件单元(5)，
其特征在于
所述第一接合元件(47)中的每一个被布置成同时在一个径向平面上的成对的所述第二接合元件(48)中的一个包括所述纵轴(7)。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的横向构件单元(5)，
其特征在于
所述第二接合孔(58)中的至少两个彼此平行地延伸穿过所述垫圈(34)的所述圆柱形部分(35)。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的横向构件单元(5)，
其特征在于
四组三个所述第二接合孔(58)被提供，每一组的所述第二接合孔(58)彼此平行地延伸穿过所述垫圈(34)的所述圆柱形部分(35)。
11.根据权利要求10所述的横向构件单元(5)，
其特征在于
所述每组的第二接合孔(58)中的一个对所述纵轴(7)径向取向。
12.根据权利要求1-4中任一项所述的横向构件单元(5)，
其特征在于
所述垫圈(34)包括从所述圆柱形部分(35)的外圆周突出的多个突出部(38)。
13.根据权利要求12所述的横向构件单元(5)，
其特征在于
所述突出部(38)围绕所述垫圈(34)的所述圆周被均匀地分布。
14.根据权利要求12所述的横向构件单元(5)，
其特征在于
所述突出部(38)中的每一个被布置在包括所述纵轴的公共的径向平面上，其具有第一接合孔(54)的其中之一和所述第二接合孔(58)的其中之一。
15.根据权利要求13所述的横向构件单元(5)，
其特征在于
所述突出部(38)中的每一个被布置在包括所述纵轴的公共的径向平面上，其具有第一接合孔(54)的其中之一和所述第二接合孔(58)的其中之一。
16.根据权利要求12所述的横向构件单元(5)，
其特征在于
所述突出部(38)具有朝向所述凸缘部分(37)的倾斜面(41)。
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