CN109307077A - 密封组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密封组件。该密封组件包括：第一环形部件，其具有彼此连接的第一轴向部和第一接合部；第二环形部件，其由PTFE材料制成并且具有彼此连接的第二轴向部和第二接合部，第二轴向部具有中心轴线并且具有面对中心轴线的径向内侧和与径向内侧相对的径向外侧，其中，第一接合部与第二接合部相接合，使得第一环形部件和第二环形部件之间形成朝中心轴线的第一轴向开口的环形的内部空间；和弹性部件，其安装至第二轴向部的径向外侧并且提供沿径向方向向内压靠第二轴向部的弹力。根据本发明的密封组件能够有效地对轴进行油密封。

Description

密封组件

技术领域

本发明涉及密封技术领域，更具体地涉及密封组件。

背景技术

密封组件通常应用于例如IWD(in-wheel moter driven，轮毂电机驱动)系统的一些应用中，以用于对轴进行密封。

现有技术中已知一种橡胶型密封组件。该密封组件包括与轴相抵靠的唇部件，并且该唇部件由橡胶制成。然而，这种橡胶型密封组件的耐磨性较差。这导致在使用一段时间之后，这种密封组件对轴的密封性较差，从而引起油泄漏。

针对该问题，现有技术公开了一种PTFE型密封组件。该密封组件包括与轴相抵靠的环形件，并且该环形件由耐磨性较高的PTFE(Polytetrafluoroethylene，聚四氟乙烯)材料制成。然而，这种类型的密封组件不够柔韧，在轴的径向跳动过程中，跟随性比较差。由此，常规的PTFE型密封组件难以实现理想的密封，从而导致油泄漏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效地对轴进行密封的新型PTFE型密封组件。

本发明的一方面提供了一种密封组件，其包括：第一环形部件，其具有彼此连接的第一轴向部和第一接合部；第二环形部件，其由PTFE材料制成并且具有彼此连接的第二轴向部和第二接合部，第二轴向部具有中心轴线并且具有面对中心轴线的径向内侧和与径向内侧相对的径向外侧，其中，第一接合部与第二接合部相接合，使得第一环形部件和第二环形部件之间形成朝中心轴线的第一轴向开口的环形的内部空间；和弹性部件，其安装至第二轴向部的径向外侧并且提供沿径向方向向内压靠第二轴向部的弹力。

根据本发明的优选实施例，弹性部件为环形弹簧，环形弹簧围绕第二轴向部的径向外侧设置。

根据本发明的优选实施例，密封组件还包括：基座部件，其连接至第二轴向部的径向外侧并且具有凹槽，弹性部件能够容纳在凹槽内并且通过基座部件安装至第二轴向部的径向外侧。

根据本发明的优选实施例，第二轴向部具有第一螺旋槽，第一螺旋槽位于第二轴向部的径向内侧。

根据本发明的优选实施例，第二轴向部具有第二螺旋槽，第二螺旋槽位于第二轴向部的径向内侧并且位于第一螺旋槽的第一轴向侧，第一螺旋槽和第二螺旋槽彼此间隔开并且旋向相反。

根据本发明的优选实施例，第一螺旋槽为等螺距螺旋槽并且沿其螺旋长度方向具有相同的横截面，第二螺旋槽为等螺距螺旋槽并且沿其螺旋长度方向具有相同的横截面。

根据本发明的优选实施例，第一螺旋槽和第二螺旋槽满足下列各项中的至少一者：第一螺旋槽在中心轴线上的长度大于第二螺旋槽在中心轴线上的长度；第一螺旋槽的螺距小于第二螺旋槽的螺距；和第一螺旋槽的横截面积大于第二螺旋槽的横截面积。

根据本发明的优选实施例，第二轴向部设置有环形槽，环形槽位于第二轴向部的径向内侧并位于第一螺旋槽和第二螺旋槽之间，环形槽与第一螺旋槽的在第一轴向上的端部间隔开。

根据本发明的优选实施例，环形槽与第二螺旋槽的在与第一轴向相反的第二轴向上的端部间隔开。

根据本发明的优选实施例，密封组件还包括：唇部件，其与第一环形部件和/或第二环形部件相接合，并且唇部件具有延伸部，延伸部朝与第一轴向相反的第二轴向倾斜地径向向内延伸。

根据本发明的实施例的新型PTFE型密封组件能够通过弹性部件向第二轴向部施加沿径向方向向内压靠轴的弹力，以便提高第二轴向部对轴的跟随性。因此，本发明的实施例的密封组件能够在轴径向跳动的情况下，保证密封组件的第二轴向部与轴可靠地相接触，从而有效地对轴进行密封。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的密封组件的一部分的剖视图。

图2是根据本发明的第二实施例的密封组件的一部分的剖视图。

图3是根据本发明的第三实施例的密封组件的一部分的剖视图。

在附图中，

1：密封组件；10：第一环形部件；11：第一轴向部；12：第一接合部；P1：中心轴线；20：第二环形部件；21：第二轴向部；22：第二接合部；221：第一螺旋槽；222：第二螺旋槽；23：径向内侧；24：径向外侧；P2：中心轴线；223：环形槽；30：弹性部件；40：基座部件；41：凹槽；50：唇部件；51：延伸部。

具体实施方式

下面，参照附图描述本发明的示例性实施例。应当理解，这些具体的说明仅用于教导本领域技术人员如何实施本发明，而非限制本发明的范围。

本发明的密封组件能够应用在各种类型的车辆中，以用于对车辆的轮毂电机驱动系统、变速箱等所具有的轴进行油密封。本文中的车辆例如可以是使用内燃机作为驱动源的内燃机汽车，可以是使用电动机作为驱动源的电动汽车或燃料电池汽车，也可以是使用内燃机和电动机作为驱动源的混合动力汽车，或者可以是包括其他驱动源的汽车。

<第一实施例>

图1是示出根据本发明的第一实施例的密封组件的一部分的剖视图。

如图1所示，密封组件1包括第一环形部件10和第二环形部件20。根据本发明的实施例，第一环形部件10包括彼此连接的第一轴向部11和第一接合部12，并且第一环形部件10具有以中心轴线P1为中心的环形形状。第二环形部件20包括彼此连接的第二轴向部21和第二接合部22，并且第二环形部件20具有以中心轴线P2为中心的环形形状。

第一环形部件10和第二环形部件20的中心轴线P1、P2相重合。第二轴向部21具有面对中心轴线P1、P2的径向内侧23并且具有与径向内侧相对的径向外侧24。第一接合部12和第二接合部22相接合，使得第一环形部件10和第二环形部件20之间形成朝中心轴线P1、P2的左方(即，第一轴向)开口的环形空间。第一环形部件10可以嵌入到第一构件(例如变速箱壳体)内，使得第一轴向部11和第一构件之间形成紧密的配合，以防油从彼此之间的间隙中泄漏。此外，第二环形部件20的第二轴向部21中可以插入有可相对于第二环形部件20旋转的第二构件(即轴(例如，变速箱轴))。本发明的密封组件1能够密封第一构件的内表面和第二构件的外表面之间的环状空间。

根据本发明的实施例，第二环形部件20由PTFE材料制成。相比于其他材料(例如，橡胶)，由PTFE材料制成的第二环形部件20具有较高的耐磨性。因此，在使用一段之间之后，密封组件1依然对轴进行良好地密封。

根据本发明的实施例，密封组件1还可以包括弹性部件30。弹性部件30安装在第二轴向部21的径向外侧24，并且弹性部件30产生沿径向方向向内压靠第二轴向部21的弹力，以便提高第二轴向部21对轴的跟随性。因此，本发明的实施例的密封组件能够在轴径向跳动的情况下，确保第二轴向部21可靠地与轴相接触，从而有效地对轴进行密封。

根据本发明的实施例，弹性部件30为环形弹簧，并且该环形弹簧套设在第二轴向部21的径向外侧24。

根据本发明的实施例，密封组件1还包括基座部件40，基座部件40连接至第二轴向部21的径向外侧24并且具有凹槽41。弹性部件30能够容纳在凹槽41中并且通过基座部件40安装至第二轴向部21的径向外侧24，从而被保持在固定的位置处。

根据本发明的实施例，基座部件40为安装在第二轴向部21的径向外侧的环形部件，并且具有环形的凹槽41。在某些实施例中，基座部件40也可以构造为由沿第二轴向部21的周向间隔设置的多个弧形部件组成的部件，并且弧形部件具有弧形的凹槽。

优选地，基座部件40由橡胶制成。优选地，基座部件40硫化在第二轴向部21的径向外侧24。

根据本发明的实施例，密封组件1的第二轴向部21具有第一螺旋槽221，并且第一螺旋槽221位于第二轴向部21的径向内侧23。当轴沿一个方向相对于密封组件1旋转时，该第一螺旋槽221能够将第二轴向部21附近的油向内泵送，以防油泄漏到第一螺旋槽221右方。本文所述的向内泵送是指向第一构件和第二构件之间的环状空间内泵送，即朝第一轴向(朝向左方)泵送。

在本实施例中，第一螺旋槽221为等螺距螺旋槽，并且沿其螺旋长度方向具有大致相同的横截面。第一螺旋槽221的横截面优选为半圆形。然而，本发明并不限于此，第一螺旋槽221的横截面也可以是其他形状，例如矩形、椭圆形、三角形等。

在本实施例中，密封组件1还包括唇部件50。唇部件50与第一环形部件10和第二环形部件20相接合，并且唇部件50具有延伸部51。延伸部51呈以中心轴线P1、P2为中心的环形形状。延伸部51沿中心轴线P1、P2的右方(即，第二轴向)倾斜地径向向内延伸。优选地，延伸部51沿径向向内延伸越过与第二轴向部21的径向内侧23基本平齐的位置处。如上所述的唇部件50能够防止诸如灰尘、雨水、泥土等物质进入第二轴向部21，以防第二轴向部21受损，进而造成漏油等不良影响。

根据本发明的实施例，第一环形部件10由金属或合金材料制成。然而，本发明并不限于此，第一环形部件10可以由具有足够强度的其他材料制成。

根据本发明的实施例，第一接合部12位于第二接合部22的第二轴向侧，并且第一接合部12几乎覆盖第二接合部22的所有部分。这是由于第一接合部12比第二接合部22的强度更大，因此以上构造使得确保密封组件1整体具有足够的强度。

根据本发明的实施例，第二接合部22可以硫化在第一接合部12上。然而，本发明并不限于此，第二接合部22也可以通过粘接、螺纹连接等方式与第一接合部12相接合。

<第二实施例>

图2是示出根据本发明的第二实施例的密封组件的一部分的剖视图。

如图2所示，根据本发明的第二实施例的密封组件与根据本发明的第一实施例的密封组件大致相同，区别主要在于：在第一实施例中，第二轴向部21具有位于其径向内侧23的单向螺旋槽，即第一螺旋槽221。然而，在第二实施例中，第二轴向部21具有位于其径向内侧23的双向螺旋槽。具体而言，第二轴向部21包括第一螺旋槽221和位于第一螺旋槽221的左侧的第二螺旋槽222，并且第一螺旋槽221和第二螺旋槽222彼此间隔开并且旋向相反。例如，如图2所示，第一螺旋槽221为左旋方向，第二螺旋槽222为右旋方向。

当轴沿一个方向相对于密封组件1旋转时，第二螺旋槽222能够将第二轴向部21附近的油向内泵送，以防油泄漏到第二螺旋槽222右方。

此外，当轴沿另一个方向相对于密封组件1旋转时，第二螺旋槽222将第二轴向部21附近的油向外泵送，同时第一螺旋槽221将第二螺旋槽222泵出的所有油向内泵送，以防油泄漏到第一螺旋槽221的右方。本文所述的向外泵送是指朝与第一轴向相反的第二轴向(朝向右方)泵送。

由上可知，相对于具有单向螺旋槽220的密封组件1，具有双向螺旋槽的密封组件1能够在轴沿两个相反的方向相对于密封组件1旋转的情况下，对轴进行密封以防油泄漏。

在本实施例中，类似于第一螺旋槽221，第二螺旋槽222也为等螺距螺旋槽，并且沿其螺旋长度方向具有大致相同的横截面。

在本实施例中，第一螺旋槽221和第二螺旋槽222被构造为当轴沿另一个方向相对于密封组件1旋转时，第一螺旋槽221对油产生的泵送效果大于第二螺旋槽222对油产生的泵送效果，以防第一螺旋槽221不能将由第二螺旋槽222向右方泵出的油液全部向左泵送到环状空间内，从而无法实现密封。

为了实现可靠的密封，第一螺旋槽221和第二螺旋槽222满足下列各项中的至少一者：第一螺旋槽221在中心轴线P1、P2上的长度大于第二螺旋槽222在中心轴线P1、P2上的长度；第一螺旋槽221的螺距小于第二螺旋槽222的螺距；和第一螺旋槽221的横截面积大于第二螺旋槽222的横截面积。这里所述的横截面积是指被经过中心轴线P1、P2的平面所截的螺旋槽的横截面的面积。例如，如图2所示，第一螺旋槽221的长度大于第二螺旋槽222的长度。

在一些示例中，类似于第一螺旋槽221，第二螺旋槽222的横截面优选为半圆形，在该情况下，第一螺旋槽221的横截面的直径优选大于第二螺旋槽222的横截面的直径。然而，本发明并不限于此，第二螺旋槽222的横截面也可以是其他形状，例如矩形、椭圆形、三角形等。

根据该实施例的密封组件，当轴分别沿两个相反的方向相对于密封组件1旋转时，沿径向向内方向压靠第二轴向部21的弹性部件30形成第一道密封防线，并且第一螺旋槽221和第二螺旋槽222形成第二道密封防线。因此，本发明的密封组件1能够进行较可靠的密封。

<第三实施例>

图3示出根据本发明的第三实施例的密封组件1的一部分的剖视图。

如图3所示，第三实施例的密封组件1与第二实施例的密封组件1大致相同，主要区别在于：在第三实施例中，第二轴向部21设置有环形槽223。环形槽223设置在第二轴向部21的径向内侧23并且位于第一螺旋槽221和第二螺旋槽222之间。环形槽223与第一螺旋槽221的在第一轴向上的端部(左端部)间隔开，使得环形槽223不与第一螺旋槽221相连通，从而储存在环形槽223中的油液不会经由第一螺旋槽221流出。

根据本发明的密封组件，当第二螺旋槽222向外泵送油液时，该环形槽223可以缓冲并储存油液。具体而言，一方面由于环形槽223对第二螺旋槽222向外泵送的油液进行缓冲，从而降低向外泵送油液的泵送效果，使得第一螺旋槽221可靠地将第二螺旋槽222泵出的油液向内泵送。另一方面，将未泵送到环状空间之内的油液存储在环形槽223中，以防油液泄漏。

根据优选实施例，环形槽223还可以与第二螺旋槽222的在第二轴向上的端部间隔开，使得油液存储在环形槽223中，以防油液泄漏。

<其他实施例>

如前所述，尽管说明中已经参考附图对本发明的示例性实施例进行了说明，但是本发明不限于上述各具体实施方式，还可以有许多其他实施例方式。

在上文中，描述了弹性部件30通过基座部件40安装至第二轴向部21的径向外侧24。然而，本发明并不限于此。弹性部件30也可以通过粘接等方式直接连接至第二轴向部21的径向外侧24。

在上文中，描述了第一螺旋槽221为左旋方向，并且第二螺旋槽222为右旋方向。然而，本发明并不限于此。第一螺旋槽221可以为右旋方向，并且第二螺旋槽222为左旋方向。

在上文中，描述了第一环形部件10呈以中心轴线P1、P2为中心的惯常含义的环形。然而，本发明并不限于此。第一环形部件10可以呈更为广泛的含义的环形形状，即，中间任意位置处具有通孔的各种类型的部件都可以看作是环形。例如，第一环形部件10为一端开口的方形盒体，该盒体的底壁具有通孔。同理，第二环形部件20也可以呈更为广泛的含义的环形形状。

在上文中，描述了第一螺旋槽221的每匝螺旋槽沿中心轴线P1、P2均匀地排列，并且第一螺旋槽221沿其螺旋方向具有相同的横截面。然而，本发明并不限于此。第一螺旋槽221的每匝螺旋槽可以不均匀地排列，并且第一螺旋槽221沿其螺旋方向也可以具有不同的横截面。与第一螺旋槽221。类似地，第二螺旋槽222也可以为不规则的螺旋槽。

在上文中，描述了唇部件50与第一环形部件10和第二环形部件20两者接合。然而，本发明并不限于此。唇部件50可以仅与第一环形部件10和第二环形部件20中的一者相接合。

上面参照附图描述了本发明的一些典型实施例，然而，这些实施例仅是示例性的。本领域的技术人员在不脱离本发明的主旨和范围的情况下，可以对各个实施方式进行适当的组合和/或变形。本发明的保护范围应以所附权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种密封组件，其包括：

第一环形部件，其具有彼此连接的第一轴向部和第一接合部；

第二环形部件，其由PTFE材料制成并且具有彼此连接的第二轴向部和第二接合部，所述第二轴向部具有中心轴线并且具有面对所述中心轴线的径向内侧和与所述径向内侧相对的径向外侧，其中，所述第一接合部与所述第二接合部相接合，使得所述第一环形部件和所述第二环形部件之间形成朝所述中心轴线的第一轴向开口的环形的内部空间；和

弹性部件，其安装至所述第二轴向部的径向外侧并且提供沿径向方向向内压靠所述第二轴向部的弹力。

2.根据权利要求1所述的密封组件，其中，

所述弹性部件为环形弹簧，所述环形弹簧围绕所述第二轴向部的所述径向外侧设置。

3.根据权利要求2所述的密封组件，还包括：

基座部件，其连接至所述第二轴向部的径向外侧并且具有凹槽，所述弹性部件能够容纳在所述凹槽内并且通过所述基座部件安装至所述第二轴向部的径向外侧。

4.根据权利要求1所述的密封组件，其中，

所述第二轴向部具有第一螺旋槽，所述第一螺旋槽位于所述第二轴向部的径向内侧。

5.根据权利要求4所述的密封组件，其中，

所述第二轴向部具有第二螺旋槽，所述第二螺旋槽位于所述第二轴向部的径向内侧并且位于所述第一螺旋槽的第一轴向侧，所述第一螺旋槽和所述第二螺旋槽彼此间隔开并且旋向相反。

6.根据权利要求5所述的密封组件，其中

所述第一螺旋槽为等螺距螺旋槽并且沿其螺旋长度方向具有相同的横截面，所述第二螺旋槽为等螺距螺旋槽并且沿其螺旋长度方向具有相同的横截面。

7.根据权利要求6所述的密封组件，其中，所述第一螺旋槽和所述第二螺旋槽满足下列各项中的至少一者：

所述第一螺旋槽在所述中心轴线上的长度大于所述第二螺旋槽在所述中心轴线上的长度；

所述第一螺旋槽的螺距小于所述第二螺旋槽的螺距；和

所述第一螺旋槽的横截面积大于所述第二螺旋槽的横截面积。

8.根据权利要求5所述的密封组件，其中

所述第二轴向部设置有环形槽，所述环形槽位于所述第二轴向部的所述径向内侧并位于所述第一螺旋槽和所述第二螺旋槽之间，所述环形槽与所述第一螺旋槽的在所述第一轴向上的端部间隔开。

9.根据权利要求8所述的密封组件，其中

所述环形槽与所述第二螺旋槽的在与所述第一轴向相反的第二轴向上的端部间隔开。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的密封组件，还包括：

唇部件，其与所述第一环形部件和/或所述第二环形部件相接合，并且所述唇部件具有延伸部，所述延伸部朝与所述第一轴向相反的第二轴向倾斜地径向向内延伸。