CN107850218A - 用于车辆的旋转接头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于压力空间(1)的流体供应的旋转接头，压力空间布置在车辆的能旋转的构件(2)与静止地固定的构件(3)之间，旋转接头包括密封载体(4)，密封载体带有用于与压力空间(1)以流体技术连接的至少一个通道(5)，其中，在密封载体(4)上布置有至少两个轴向间隔开的用于静态地密闭至少一个通道(5)的密封圈(6)，并且其中，用于轴向和径向密闭压力空间(1)的至少一个密封元件(7)抗相对转动地布置在密封载体(4)上。根据本发明，至少一个密封元件(7)在压力空间(1)中构建压力的情况下轴向贴靠在与能旋转的构件(2)抗相对转动地连接的环形元件(8)上，其中，至少一个第三密封元件(7)具有用于减小在环形元件(8)上的轴向的挤压的机构。

Description

用于车辆的旋转接头
技术领域
本发明涉及用于压力空间的流体供应的旋转接头，压力空间布置在车辆的能旋转的构件与静止地固定的构件之间，旋转接头包括密封载体，密封载体带有用于与压力空间以流体技术连接的至少一个通道，其中，在密封载体上布置有至少两个轴向间隔开的用于静态地密闭至少一个通道的密封圈，并且其中，用于轴向和径向密闭压力空间的至少一个密封元件抗相对转动地(drehfest)布置在密封载体上。
背景技术
旋转接头尤其是使用在于不同的地面上行驶的货车和牵引车中，以便使胎压适应于车道特性。在越野时或在非铺装道路上，胎压很小是有利的，以便提高车辆的牵引力。在铺装道路上力求达到相对较高的胎压，以便将轮胎磨损和燃料消耗保持得很小。旋转接头允许了通过提高或降低压缩空气腔中的气压来可变地设定胎压。
DE 10 2012 222 339 A1公开了用于密闭在能旋转的轴与轴容纳部之间的流体压力空间的流体旋转接头。流体旋转接头包括密封载体和适配件，其中，密封载体抗相对转动且流体密封地与轴或容纳部连接，并且适配件流体密封地抵靠在容纳部上或轴上。适配件和密封载体至少区段式地径向彼此间隔开，以便在它们之间构造出流体压力空间。此外设置有两个轴向彼此间隔开的密封圈，它们分别以贴靠面密闭地相对密封载体抵靠，并且以贴靠面密闭地相对适配件抵靠，以便在两侧向外密闭流体压力空间，并且密封圈优选相互独立地能分别相对于密封载体和/或适配件扭转。密封载体和适配件共同形成两个轴向间隔开的用于密封圈的容纳槽，其中，容纳槽朝流体压力空间敞开，并且分别包括至少一个保持凸起部，保持凸起部将布置在容纳槽中的密封圈至少局部固定，以防止从槽到流体压力空间的径向的方位改变。
换言之，各密封圈设置用于轴向和径向密闭。在压力空间中构建压力的情况下，各密封圈轴向贴靠在密封面上。在此，各密封圈在密封面上的轴向的挤压压强是相对高的，从而由于提高的磨损以及提高的热负荷，各密封件的使用寿命强烈地下降。在特别高的压力负荷的情况下，各密封件也可能立即失效。
发明内容
本发明的任务是进一步改进旋转接头，并且尤其是提高密封效果以及延长使用寿命。
根据本发明，至少一个密封元件在压力空间中构建压力的情况下轴向贴靠在与能旋转的构件抗相对转动地连接的环形元件上，其中，至少一个密封元件具有用于减小在环形元件上的轴向的挤压的机构。用于减小至少一个密封元件的轴向的挤压的机构整合在密封元件中并且因此单件式地构造。至少一个密封元件可理解为：旋转接头要么具有一个密封元件，要么特别优选地具有两个密封元件。两个密封元件的布置实现了旋转接头的对称的结构。因此，在旋转接头的这种对称结构的情况下，各密封元件贴靠在各自的环形元件上。旋转接头尤其是用于连接车辆的轮胎和压缩空气源。
根据旋转接头的使用领域是农用机械的车轮轴承设施还是货车的车轮轴承设施而定地，要么内圈和与之连接的轴是能转动运动的而外圈静止地固定在抗相对转动的构件上，要么外圈是能转动运动的而内圈静止地固定。针对根据本发明的旋转接头，两个使用领域都是能想到的。
根据优选的实施例，至少一个密封元件的在环形元件上布置的第一端面大于至少一个密封元件的与压力空间相邻的第二端面。至少一个密封元件的该特殊的构造尤其是用作用于减小轴向的挤压的机构。通过在两个端面之间的大小差异，由于压力空间中的压力负荷而作用到第二端面上的挤压力分布到更大的第一端面上，其中，作用到第一端面上的轴向力数值和作用到第二端面上的轴向力数值一样大。因此，第一端面上的磨损和在第二端面与能转动运动的环形元件之间的热负荷下降。
至少一个密封元件的第一端面优选是至少一个密封元件的第二端面的至少1.05倍大，然而最高5倍大。因此，两个端面应该根据压力空间中的待期望的压强具有1:1.05至1:5的比。
根据优选的实施例，至少一个密封元件具有至少一个去负荷钻孔，其将压力空间与对应压力空间以流体技术连接。至少一个密封元件的该特殊的构造尤其是用作用于减小轴向的挤压的机构。由此同时也实现了第一端面在环形元件上的快速抵靠。至少一个去负荷钻孔在此优选在轴向构造。在压力空间中构建压力的情况下，压缩空气通过至少一个去负荷钻孔从压力空间泄漏到对应压力空间中，由此，作用到至少一个密封元件的布置在对应压力空间内的压力面上的对应压力得到构建。该对应压力与作用到与压力空间邻接的第二端面上的压力相反地作用，并且由此降低至少一个密封元件在能转动运动的环形元件上的挤压力。
优选地，至少一个密封元件具有多个去负荷钻孔，它们将压力空间与对应压力空间以流体技术连接。具有很小的直径的多个去负荷钻孔促进了缓慢构建对应压力空间中的对应压力。因此实现了迟缓地减小至少一个密封元件在环形元件上的轴向的挤压压强。
本发明包括如下技术教导，即，至少一个密封元件具有轴向延伸的区域，其带有环绕的密封凸鼻，密封凸鼻径向贴靠在密封载体上。由于至少一个密封元件在密封载体上的抗相对转动的布置，与在至少一个密封元件与环形元件之间的同时也形成滑动面的密封面相比，在至少一个密封元件与密封载体之间的密封面受到更小的负荷。因此有利的是，在该情况下提高挤压压强，以便由此也提高密封作用的可靠性。这尤其是通过在至少一个密封元件上构造环绕的凸鼻来实现，环绕的凸鼻具有在密封载体上特别小的贴靠面，并且因此承受高的挤压压强。
轴向延伸的区域优选地在径向柔性地构造。换言之，压力空间中的压力构建由此可以更快地和更容易地作用到轴向延伸的区域上，并且因此也影响密封载体上的密封作用。轴向延伸的区域用作用于容纳由压力空间产生的径向力的杠杆臂。
此外，轴向延伸的区域优选是至少一个密封元件的整个轴向尺寸的至少0.3倍大，然而最高0.7倍大。轴向延伸的区域越大，那么杠杆臂和因此可以容纳的最大的径向力就越大。
环绕的密封凸鼻尤其是相对于密封载体基本上静态地布置。因此，密封凸鼻基本上不具有相对密封载体的相对运动。然而，这不包括轻微的补偿运动以及微小的轴向移动，它们尤其是在出现磨损的情况下允许密封元件的再调节。
此外优选地，轴向延伸的区域大于至少一个密封元件的第二端面。换言之，轴向延伸的区域具有相对小的壁厚并且因此接片形地构造。
有利地，至少一个密封元件由聚合材料构造。聚四氟乙烯材料为此尤其是适用的。
附图说明
另外的改进本发明的措施随后和对本发明的优选的实施例的描述一起借助附图详细示出。其中：
图1示出用于阐明根据本发明的根据第一实施例的旋转接头的结构的示意性的截面图的一部分；
图2示出用于阐明根据本发明的根据第二实施例的旋转接头的结构的示意性的截面图的一部分；
图3示出用于阐明根据本发明的根据第三实施例的旋转接头的结构的示意性的截面图的一部分；
图4示出用于阐明根据本发明的根据第四实施例的旋转接头的结构的示意性的截面图的一部分；
图5示出用于阐明根据本发明的根据第五实施例的旋转接头的结构的示意性的截面图的一部分；
图6示出用于阐明根据本发明的根据第六实施例的旋转接头的结构的示意性的截面图的一部分；
图7示出用于阐明根据本发明的根据第七实施例的旋转接头的结构的示意性的截面图的一部分；
具体实施方式
图1至7示出根据本发明的用于压力空间1的压缩空气供应的旋转接头，压力空间布置在在此未示出的车辆的能旋转的构件2与静止地固定的构件3之间。旋转接头包括密封载体4，其带有用于与压力空间1以流体技术连接的通道5。通道5此外与另外的通道14连接，该另外的通道通向在此未示出的压缩空气源。通过供应压缩空气到压力空间1中，车辆的在此未示出的轮胎的胎压可变地得到设定，并且尤其是与车道相协调。此外，在密封载体4上布置有两个轴向间隔开的密封圈6，它们用于静态地密封通道5，其中，由于局部截面图仅描绘了两个密封圈6的其中一个密封圈。旋转接头对称地构建。
此外，在密封载体4上布置有两个密封元件7，它们用于轴向以及径向密闭压力空间1，其中，由于局部截面图仅描绘了两个密封元件7的其中一个密封元件。在以压缩空气加载压力空间1的情况下，各密封元件7轴向贴靠在各自的与能旋转的构件2抗相对转动地连接的环形元件8上。此外，至少一个密封元件7具有轴向延伸的区域12，其带有环绕的密封凸鼻13，密封凸鼻径向贴靠在密封载体4上。为了减小密封元件7的磨损以及为了与之相关地提高旋转接头的使用寿命，在密封元件7上构造有用于减小在环形元件8上的轴向的挤压的机构。
根据图1，密封元件7的在环形元件8上布置的第一端面9a大于密封元件7的与压力空间1相邻的第二端面9b。密封元件7的该特殊的构造是用于减小在环形元件8上的轴向的挤压的机构。密封元件7的第一端面9a尤其是密封元件7的第二端面9b的1.4倍大。密封元件7的第二端面9b因此用作针对压力空间1中的压缩空气的作用面，其中，作用到端面9a上的力均匀分布到更大的端面9b上，由此，密封元件7在环形元件8上的挤压压强下降。
根据图2，密封元件7的第一端面9a是密封元件7的第二端面9b的五倍大。此外，轴向延伸的区域12在径向柔性地构造。轴向延伸的区域12是密封元件7的整个轴向尺寸的一半大。此外，轴向延伸的区域12大于密封元件7的第二端面9b。
图3示出密封元件7的一个实施方式，该密封元件带有如下大小的第一端面9a，其是密封元件7的第二端面9b的两倍大，其中，轴向延伸的区域12在径向柔性地构造。
根据图4，密封元件7具有去负荷钻孔10a，其将压力空间1与对应压力空间11以流体技术连接。密封元件7的该特殊的构造也是用于减小在环形元件8上的轴向的挤压的机构。此外，轴向延伸的区域12在径向柔性地构造，并且密封元件7的第一端面9a是密封元件7的第二端面9b的两倍大。
根据图5，密封元件7具有多个去负荷钻孔10a、10b、10c，它们将压力空间1与对应压力空间11以流体技术连接。唯一的用于减小密封元件7在环形元件8上的轴向的挤压的机构是去负荷钻孔10a至10c。此外，轴向延伸的区域12在径向柔性地构造。
图6和7示出图5的密封元件7的简化的构造。在此，根据图6和7的密封元件7具有仅一个去负荷钻孔10a，其将压力空间1与对应压力空间11以流体技术连接。根据图7的对应压力空间11此外具有比根据图5和6的对应压力空间11更大的体积。
附图标记列表
1 压力空间
2 能旋转的构件
3 静止地固定的构件
4 密封载体
5 通道
6 密封圈
7 密封元件
8 环形元件
9a、9b 端面
10a至10c 去负荷钻孔
11 对应压力空间
12 轴向延伸的区域
13 密封凸鼻
14 通道

Claims (10)

1.用于压力空间(1)的流体供应的旋转接头，所述压力空间布置在车辆的能旋转的构件(2)与静止地固定的构件(3)之间，所述旋转接头包括密封载体(4)，所述密封载体带有用于与所述压力空间(1)以流体技术连接的至少一个通道(5)，其中，在所述密封载体(4)上布置有至少两个轴向间隔开的用于静态地密闭所述至少一个通道(5)的密封圈(6)，并且其中，用于轴向和径向密闭所述压力空间(1)的至少一个密封元件(7)抗相对转动地布置在所述密封载体(4)上，
其特征在于，所述至少一个密封元件(7)在所述压力空间(1)中构建压力的情况下轴向贴靠在与所述能旋转的构件(2)抗相对转动地连接的环形元件(8)上，其中，所述至少一个密封元件(7)具有用于减小在所述环形元件(8)上的轴向的挤压的机构。
2.根据权利要求1所述的旋转接头，其特征在于，所述至少一个密封元件(7)的在所述环形元件(8)上布置的第一端面(9a)大于所述至少一个密封元件(7)的与所述压力空间(1)相邻的第二端面(9b)。
3.根据权利要求2所述的旋转接头，其特征在于，所述至少一个密封元件(7)的第一端面(9a)是所述至少一个密封元件(7)的第二端面(9b)的至少1.05倍大，然而最高5倍大。
4.根据权利要求1所述的旋转接头，其特征在于，所述至少一个密封元件(7)具有至少一个去负荷钻孔(10a)，所述去负荷钻孔将所述压力空间(1)与对应压力空间(11)以流体技术连接。
5.根据权利要求1所述的旋转接头，其特征在于，所述至少一个密封元件(7)具有带有环绕的密封凸鼻(13)的轴向延伸的区域(12)，所述环绕的密封凸鼻径向贴靠在所述密封载体(4)上。
6.根据权利要求5所述的旋转接头，其特征在于，所述轴向延伸的区域(12)在径向柔性地构造。
7.根据权利要求5所述的旋转接头，其特征在于，所述轴向延伸的区域(12)是所述至少一个密封元件(7)的整个轴向尺寸的至少0.3倍大，然而最高0.7倍大。
8.根据权利要求5所述的旋转接头，其特征在于，所述环绕的密封凸鼻(13)基本上相对于所述密封载体(4)静态地布置。
9.根据权利要求2或5所述的旋转接头，其特征在于，所述轴向延伸的区域(12)大于所述至少一个密封元件(7)的第二端面(9b)。
10.根据权利要求1所述的旋转接头，其特征在于，所述至少一个密封元件(7)由聚合材料构造。
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