CN109072968B - 用于插槽组件的护罩 - Google Patents

Abstract

改进的防尘罩(24)包括防尘罩主体(46)，该防尘罩主体(46)制成弹性材料的一个集成件，并从第一端部延伸到第二端部(60)。防尘罩主体的第二端部包括第一密封部分(62)和与第一密封部间隔开的第二密封部分(64)。第一密封部分包括多个肋(66)，这些肋(66)由多个凹槽(68)彼此周向间隔开，并包括多个安全阀(70)，这些安全阀(70)位于凹槽中并远离第一端部延伸，以允许润滑剂沿一个方向通过第一密封部分，以及限制污染物沿相反方向通过密封部分。

Description

用于插槽组件的护罩

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年3月22日提交的美国发明专利申请No.15/077,444的优先权，其内容通过引入而全部并入本文。

技术领域

本发明总体涉及用于插槽组件(例如球形接头)的防尘罩。

背景技术

插槽组件，例如球形接头，通常包括具有内孔的壳体和螺柱，该螺柱部分地容纳在内孔中并从其向外延伸。壳体适于与一个部件连接，例如车辆悬架系统的转向节。螺柱适于与另一个部件(例如控制臂)附接。这种插槽组件通常包括一个或多个轴承，其提供与螺柱的低摩擦配合，以允许螺柱相对于壳体旋转和环接。

插槽组件通常包括一个或多个护罩，该护罩抵靠壳体密封并抵靠螺柱密封，以将润滑剂保持在插槽组件内，以促进壳体和螺柱之间的旋转和环接。许多防尘罩设置有单个润滑脂排放通路，以便当润滑脂最初注入插槽组件时和在插槽组件的日常维护期间允许润滑脂从插槽组件中逸出。

发明内容

本发明的一方面是一种改进的用于插槽组件的防尘罩。防尘罩包括防尘罩主体，该防尘罩主体制成弹性材料的一个集成件并从第一端部延伸到第二端部。防尘罩主体的第二端部包括第一密封部分和与第一密封部分间隔开的第二密封部分。第一密封部分包括多个肋，这些肋由多个凹槽彼此周向间隔开，以及包括多个安全阀，这些安全阀位于凹槽中并且远离第一端部延伸，以允许润滑剂沿一个方向通过第一密封部分，以及限制污染物沿相反方向通过密封部分。

防尘罩是有利的，因为第一密封特征的多个凹槽允许将增加的体积流率的润滑脂(或任何合适的润滑剂)注入到插槽组件中，在初始润滑和再润滑期间防尘罩固定到该插槽组件中，而不损坏防尘罩或插槽组件的其他部件。另外，使用多个凹槽实现了在旋转和环接期间防尘罩主体和螺柱之间的整个面对面接触的润滑，这随之减少了防尘罩主体中的扭转应力并导致对球头螺柱的旋转和环接的更少限制。

根据本发明的另一方面，当防尘罩主体处于静止状态时，肋径向向内倾斜，以及防尘罩主体的与肋对齐的外表面大致为圆柱形。这种配置允许使用具有实心芯体的更简单的模制，以通过注塑成型工艺制造防尘罩主体。

根据本发明的又一方面，Belleville垫圈至少部分地包覆模制在防尘罩主体的第一端部中。Belleville垫圈可以对插槽组件中的一个或多个部件施加偏压力。

根据本发明的又一方面，第二密封特征围绕轴线延伸360度。

本发明的另一方面涉及插槽组件。该插槽组件包括具有内孔的壳体。螺柱部分地容纳在内孔中并从其向外延伸。防尘罩从相对壳体密封的第一端部延伸到第二端部。该防尘罩还包括第一密封特征，该第一密封特征具有多个周向间隔开的肋，这些肋与螺柱面对面接触，并且具有多个周向间隔开的凹槽，这些凹槽将该肋分开。第一密封特征还包括多个安全阀，这些安全阀定位在凹槽中，并抵靠螺柱密封并远离壳体轴向延伸，用于允许润滑剂沿一个方向通过第一密封特征，以及用于限制污染物沿相反方向的通过。防尘罩进一步包括第二密封特征，该第二密封特征与第一密封特征间隔开，用于抵靠车辆悬架部件密封。

根据本发明的又一方面，该螺柱是球头螺柱，其具有容纳在壳体的内孔中的球形部分和从壳体伸出的柄部分。

根据本发明的又一方面，球头螺柱的柄部分包括锥形部分，并且防尘罩的第一密封部分抵靠该锥形部分密封。

根据本发明的另一方面，第二密封特征围绕轴线延伸360度。

根据本发明的又一方面，防尘罩包括防尘罩主体，该防尘罩主体制成弹性材料的一个集成件。

根据本发明的另一方面，防尘罩进一步包括Belleville垫圈，该Belleville垫圈至少部分地包覆模制在防尘罩主体的第一端部内。

本发明的另一方面用于车辆悬架系统。悬架系统包括第一悬架部件和单独的第二部件，该第二部件具有开口和围绕该开口的大致平坦表面。车辆悬架系统进一步包括具有壳体的插槽组件，该壳体与第一悬架部件功能性地连接并具有内孔。螺柱沿着轴线延伸出该内孔并功能性地与控制臂连接。防尘罩从抵靠壳体密封的第一端部延伸到第二端部。防尘罩包括第一密封特征，该第一密封特征具有多个周向间隔开的肋，并具有将该肋分开的多个周向间隔开的凹槽，其中这些肋与螺柱面对面地接触。第一密封特征进一步包括多个安全阀，这些安全阀定位在该凹槽中，并抵靠螺柱密封并轴向远离第一悬架部件延伸，以允许润滑剂沿一个方向通过该第一密封特征，以及限制污染物沿相反方向的通过。防尘罩进一步包括第二密封特征，该第二密封特征与第一密封特征间隔开，并抵靠第二悬架部件的大致平坦表面密封。

根据本发明的另一方面，螺柱是球头螺柱，其具有容纳在壳体的内孔中的球形部分和从壳体伸出的柄部分。

根据本发明的又一方面，该柄部分具有锥形部分，并且防尘罩的第一密封部分抵靠该锥形部分密封。

根据本发明的又一方面，第一悬架部件是转向节，而第二悬架部件是控制臂。

根据本发明的另一方面，第二密封特征围绕轴线360度密封第二悬架部件。

根据本发明的又一方面，防尘罩包括防尘罩主体，该防尘罩主体制成弹性材料的一个集成件。

根据本发明的又一方面，防尘罩还包括Belleville垫圈，该Belleville垫圈至少部分地包覆模制在防尘罩主体的第一端部中。

根据本发明的另一方面，第二密封特征包括唇缘和形成在该唇缘中的缺口，以允许润滑剂在润滑和再润滑期间从插槽组件中逸出。

附图说明

当结合附图考虑时，将容易理解本发明的这些和其他特征和优点，通过参考以下详细描述，可以更好地理解本发明的这些和其他特征和优点，其中：

图1是示出根据本发明的一个方面构造的具有改进的防尘罩的插槽组件的横截面图，该插槽组件将转向节与车辆悬架系统的控制臂连接；

图2是图1的一部分的放大视图；

图3是图1的另一部分的放大视图；

图4是图1所示的插槽组件的防尘罩的立体图和正视图；

图5是图4所示的防尘罩的横截面图；

图6是图4所示的防尘罩的俯视图；以及

图7是图6的一部分的放大视图。

具体实施方式

参照附图，其中相同的附图标记在若干视图中表示相应的部件，包括具有改进的防尘罩24的插槽组件22的车辆悬架组件20总体上在图1-3中示出。改进的防尘罩24适于允许高流量的润滑剂(例如润滑脂)在插槽组件22的制造期间和在日常维护期间从插槽组件22的内部逸出，并且在使用期间，还在插槽组件22内保持所需量的润滑剂以及将污染物(例如盐、水或污垢)保持在插槽组件22之外。在示例性实施例中，插槽组件22是球形接头。然而，应当理解，插槽组件可以采用一系列不同的配置。

如图1所示，车辆悬架系统20包括第一悬架部件和第二悬架部件，它们由插槽组件22功能性地连接在一起，插槽组件22配置成允许第一和第二悬架部件之间的相对运动。具体地，在示例性实施例中，第一悬架部件是转向节26，而第二悬架部件是控制臂28。然而，应当理解，具有改进的防尘罩24的插槽组件22可以适于连接一系列不同的汽车或非汽车部件。

插槽组件22包括壳体30，该壳体30与转向节26功能性地连接。在示例性实施例中，壳体30是压配合到转向节26中的开口中的筒体。但是，应当理解壳体30可通过任何合适的装置与转向节26附接，或者可与转向节26一体连接。壳体30呈现有内孔，在示例性实施例中，该内孔沿轴线A从闭合下端32延伸到开放上端34。

插槽组件22进一步包括球头螺柱36，球头螺柱36部分地容纳在壳体30的内孔内。具体地，球头螺柱36包括完全容纳在壳体30的内孔中的球形部分38以及通过开放上端34伸出该内孔的柄部分40。柄部分40进一步包括圆柱形部分41和锥形部分46，该圆柱形部分41从球形部分38延伸到锥形部分46。柄部分40从球形部分38延伸到螺纹端42，螺纹端42用于接收螺母44。在示例性实施例中，球头螺柱36的柄部分40包括锥形部分46，该锥形部分46从球形部分38到螺纹端42以大致恒定的角度径向向内逐渐变细。也就是说，从横截面观察，锥形部分46的外壁从球形部分38到螺纹端42朝向轴线A向内倾斜。插槽组件22进一步包括轴承48，该轴承48布置在壳体的内孔内并具有低摩擦轴承面，该轴承面可滑动地支撑球头螺柱36的球形部分38，以允许球头螺柱36和壳体30在悬架组件20的运作期间相对于彼此进行环接和旋转。

控制臂28包括开口50和大致平坦表面52，该大致平坦表面52围绕开口50并面向转向节26。大致平坦表面52可以是单件控制臂主体28的一部分，或者它可以是一个单独件，例如转接器，其插入控制臂主体28的较大孔中。在示例性实施例中，控制臂28的开口50大致为截锥形，其内周边以与球头螺柱36的柄部分40的锥形部分46相似的角度逐渐变细。球头螺柱36的柄部分40延伸穿过控制臂28的开口40，使得柄部分40的锥形部分46的外壁与开口50的内周边面对面接触。在示例性实施例中，螺母44与柄部分40的螺纹端42附接，以将球头螺柱36锁定成与控制臂28接合。然而，应当理解，可以采用任何合适的装置将球头螺柱36与控制臂28锁定连接。

在示例性实施例中，防尘罩24包括防尘罩主体56，该防尘罩主体56制成为柔性材料(例如橡胶或塑料)的一个集成件，并从第一端部58延伸到第二端部60。在第一和第二端部58、60之间，防尘罩主体56的中间部分具有大致恒定的壁厚。第一端部58抵靠壳体30密封，而第二端部60抵靠球头螺柱36和控制臂54两者密封。具体地，防尘罩主体56的第二端部60包括第一和第二密封特征62、64，它们在轴向和径向两者上彼此间隔开。

如图3和5所示，第二端部60包括多个轴向延伸的肋66，这些肋66由多个轴向延伸的凹槽68彼此周向间隔开。第二端部60还包括多个第一密封特征70，这些第一密封特征70位于轴向延伸的凹槽68内并进一步邻接轴向延伸的肋66。将轴向延伸的肋66的最内表面62压迫成与球头螺栓36的柄部分40的圆柱形部分41或者锥形部分46面对面接触，以建立抵靠柄部分40的流体密封。凹槽68允许润滑脂(或任何合适的润滑剂)在初始润滑和再润滑过程期间通过第一密封特征70。在每个凹槽68内，相应的第一密封特征70用作凸起形式的润滑脂安全阀70，其径向向内延伸以直接接触球头螺柱36的柄部分40以建立抵靠球头螺柱36的密封。另外，每个润滑脂安全阀70轴向向上远离壳体22并朝向柄部分40的螺纹端42倾斜。润滑脂安全阀70的角度允许润滑脂安全阀70用作止回阀，因为在润滑和再润滑期间它们允许润滑脂沿一个轴向方向穿过轴向延伸的凹槽68，但防止污染物沿相反的轴向方向通过第一密封特征70。在示例性实施例中，第二端部60设置有大约三十(30)个肋66和三十(30)个凹槽68，但是肋66和凹槽68的实际数量可以与这些数量不同。多个凹槽68和凹槽68的周向间隔有利地实现了防尘罩主体56和球头螺柱36的柄部分40之间的面对面接触的整个圆周的润滑，以减小它们之间的摩擦并减小防尘罩主体56中的扭转刚度。这样，减小了对球头柱栓36相对于壳体30的旋转和环接的整体限制。

第二密封特征64包括唇缘64，唇缘64围绕轴线A周向延伸，以建立抵靠控制臂28的大致平坦下表面52的360度(360°)的流体密封。在示例性实施例中，唇缘64相对于轴线A倾斜并通过与大致平坦下表面52的连接而弯曲。优选地，唇缘64设置有形成在其内表面上的一个或多个缺口65，用于允许润滑脂在润滑和重新润滑期间从插槽组件22中逸出。

如图2和图3所示，当防尘罩24抵靠球头螺柱36和控制臂28密封时，第一和第二密封特征62、64彼此间隔开以呈现润滑脂通道72，该润滑脂通道72围绕轴线A延伸360度(360°)。一旦润滑完成，在车辆悬架组件20(图1中示出)的运作期间，润滑脂通道72保持充满润滑脂。

现在参照图5，当防尘罩24处于松弛状态的预组装状态时，第二端部60的肋66以比当防尘罩24处于图1-3所示的安装状态时的角度大得多的角度径向向内倾斜。也就是说，在未安装的自由状态下，防尘罩25的内径在肋66的顶部最小。同样，参考图5，当防尘罩24处于松弛状态时，具有第一和第二密封特征62、64的第二端部60的外表面74大致是圆柱形的，即外表面74是直的或与轴线A平行。已经发现，使肋66向内倾斜并且使外壁74笔直，允许使用具有实心芯体的更简单形状的模具，这降低了注塑模制防尘罩主体56所需的模制设备的复杂性和成本。

这里使用的术语“上”和“下”是指附图中各种部件的取向，这些术语不旨在要求特定的取向或以其他方式限制。

显然，鉴于以上教导，本发明的许多修改和变体是可能的，并且可以在所附权利要求的范围内以不同于具体描述的方式实施。设想所有权利要求和所有实施例的所有特征可以彼此组合，只要这种组合不彼此矛盾。

Claims (15)

1.一种车辆悬架系统，包括：

第一悬架部件；

第二悬架部件，具有开口和围绕所述开口的大致平坦表面；

插槽组件，包括壳体，所述壳体与所述第一悬架部件功能性地连接并具有内孔；

所述插槽组件进一步包括螺柱，所述螺柱沿着轴线延伸出所述壳体的所述内孔，并功能性地与所述第二悬架部件连接；

防尘罩，从抵靠所述插槽组件的所述壳体密封的第一端部延伸到第二端部；

所述防尘罩包括第一密封特征，所述第一密封特征具有多个周向间隔开的肋，并具有将所述肋分开的多个周向间隔开的凹槽，其中所述肋与所述螺柱面对面地接触，并且其中润滑剂能够流动经过防尘罩和螺柱之间的所述凹槽；

所述第一密封特征进一步包括多个安全阀，所述安全阀定位在所述凹槽中，并抵靠所述螺柱密封并以相对于所述轴线倾斜的角度且轴向远离所述第一悬架部件延伸，从而接触所述螺柱，以允许润滑剂沿一个方向通过所述第一密封特征，以及限制污染物沿相反方向的通过；以及

所述防尘罩进一步包括第二密封特征，所述第二密封特征与所述第一密封特征间隔开，并抵靠所述第二悬架部件的所述大致平坦表面密封。

2.根据权利要求1所述的车辆悬架系统，其中所述螺柱是球头螺柱，具有容纳在所述壳体的所述内孔中的球形部分和从所述壳体伸出的柄部分。

3.根据权利要求2所述的车辆悬架系统，其中所述柄部分具有锥形部分，以及其中所述防尘罩的所述第一密封特征抵靠所述锥形部分密封。

4.根据权利要求1所述的车辆悬架系统，其中所述第一悬架部件是转向节，而所述第二悬架部件是控制臂。

5.根据权利要求1所述的车辆悬架系统，其中所述第二密封特征围绕所述轴线360度密封所述第二悬架部件。

6.根据权利要求1所述的车辆悬架系统，其中所述防尘罩包括防尘罩主体，所述防尘罩主体从第一端部延伸到第二端部，制成弹性材料的一个集成件。

7.根据权利要求6所述的车辆悬架系统，其中所述防尘罩进一步包括Belleville垫圈，所述Belleville垫圈至少部分地包覆模制在所述防尘罩主体的所述第一端部中。

8.根据权利要求1所述的车辆悬架系统，其中所述第二密封特征包括唇缘和形成在所述唇缘中的缺口，以允许润滑剂在润滑和再润滑期间从所述插槽组件中逸出。

9.一种插槽组件，包括：

具有内孔的壳体；

螺柱，部分容纳在所述内孔中并从其向外延伸而且沿轴线延伸；

防尘罩，从抵靠所述壳体密封的第一端部延伸到第二端部；

所述防尘罩包括第一密封特征，所述第一密封特征具有多个周向间隔开的肋，并具有将所述肋分开的多个周向间隔开的凹槽，其中所述肋与所述螺柱面对面地接触，并且其中润滑剂能够流动经过防尘罩和螺柱之间的凹槽；

所述第一密封特征进一步包括多个安全阀，所述安全阀定位在所述凹槽中，并抵靠所述螺柱密封以相对于轴线倾斜的角度并轴向远离所述壳体延伸，从而接触所述螺柱，以允许润滑剂沿一个方向通过所述第一密封特征，以及限制污染物沿相反方向的通过；以及

所述防尘罩进一步包括第二密封特征，所述第二密封特征与所述第一密封特征间隔开，以抵靠车辆悬架系统密封。

10.根据权利要求9所述的插槽组件，其中所述螺柱是球头螺柱，具有容纳在所述壳体的所述内孔中的球形部分和从所述壳体伸出的柄部分。

11.根据权利要求10所述的插槽组件，其中所述柄部分包括圆柱形部分和锥形部分，以及其中所述防尘罩的所述第一密封特征抵靠所述圆柱形部分和所述锥形部分中的至少一个密封。

12.根据权利要求10所述的插槽组件，其中所述第二密封特征围绕所述轴线延伸360度。

13.根据权利要求9所述的插槽组件，其中所述防尘罩包括防尘罩主体，所述防尘罩主体从第一端部延伸到第二端部，制成弹性材料的一个集成件。

14.根据权利要求13所述的插槽组件，其中所述防尘罩进一步包括Belleville垫圈，所述Belleville垫圈至少部分地包覆模制在所述防尘罩主体的所述第一端部中。

15.根据权利要求9所述的插槽组件，其中所述第二密封特征包括唇缘和形成在所述唇缘中的缺口，以允许润滑剂在润滑和再润滑期间从所述插槽组件中逸出。

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