CN109915495A - 具有配合的防护罩和轴排气通道的等速接头 - Google Patents

Abstract

一种等速接头，包括轴和耦接到轴的内圈。内圈具有形成于其上的轴槽。防护罩组件接合轴并覆盖内圈。在防护罩组件中轴向地形成一对凹槽。轴槽在这对凹槽之间提供连通。

Description

具有配合的防护罩和轴排气通道的等速接头

相关申请的引证

本申请要求于2017年12月7日提交的美国临时申请No.62/595,850的权益。以上申请的全部公开内容通过引证的方式结合于此。

技术领域

本发明涉及接头组件，更特别地，涉及一种用于排出接头组件内的升高的压力的组件。

背景技术

诸如等速接头(constant velocity joint)的接头组件是汽车中的常见部件，用于需要传输旋转运动(例如等速运动)的应用。等速接头(CV接头)通常用来将扭矩以恒定的速率或速度从车辆的变速器传递到车辆的最终驱动部件。

常见类型的CV接头包括外接头件和内接头件。外接头件通常包括在一端打开且在相对端闭合的中空腔室。内接头件构造为接收车辆的轴，并包括接收于其中的辊子组件。外接头件同轴地接收内接头件。通常使用防护罩来密封CV接头，以不接触诸如水、污物及其他会对CV接头造成损坏的环境成分的外部污染物。通常，防护罩在外接头件的开口端附近耦接，覆盖接收于腔室中的内接头件，并且接合轴以密封腔室。

然而，在车辆的操作过程中，特别是在高温下操作的过程中，高内部压力会在CV接头的腔室内累积。高内部压力可导致防护罩以会对防护罩的耐久性、密封或功能有害的方式变形或膨胀，从而将CV接头的有效性和寿命减到最小。因此，希望将在CV接头的腔室内包含或堆积的压力排出到大气。

某些用来使CV接头排气的系统和结构是复杂的且难以制造。例如，一些CV接头使用沿着防护罩的内表面形成的轴向地、圆周地或螺旋地定向的且连续的排气通道的复杂组合。在美国专利No.6,793,584中示出并描述了排气通道的这些复杂组合的一个实例，其公开内容整体结合于此。这些通道的复杂组合不仅制造困难，而且由于由排气通道产生的防护罩的薄截面的结果而易于变形。通常在受到来自外部保持夹的高压缩和变形的防护罩的区域形成薄截面。保持夹通常用来使防护罩接合到内接头件的轴。该压缩和变形可能导致排气通道变得堵塞。

另一用来使CV接头排气的现有技术系统依赖于防护罩的内表面上的轴向凹槽。轴向凹槽与形成于内防护罩套筒上的圆周凹槽配合，其设置于防护罩和内接头件的轴之间，以形成连续排气路径。在美国专利No.9,206,858中示出并描述了此现有技术系统的一个实例，其公开内容整体结合于此。此系统将排气路径的构造的复杂性减到最小，并且增加在外部保持夹附近的防护罩的区域中不太容易变形的排气路径的刚度。然而，防护罩套筒的增加通过增加部件而增加了组件的复杂性，结果，增加了制造成本。

因此，希望有一种包括排气系统的CV接头，该排气系统具有将复杂性、部件数量和制造成本减到最小的最大化刚度。

发明内容

根据本发明，研发了一种包括排气系统的CV接头，该排气系统具有将复杂性、部件数量和制造成本减到最小的最大化刚度。

根据本公开的一个实施例，等速接头包括轴和耦接到轴的内圈。内圈具有形成于其上的轴槽。防护罩组件接合轴并覆盖内圈。在防护罩组件中轴向地形成一对凹槽。轴槽在该对凹槽之间提供连通。

根据本公开的另一实施例，公开了一种等速接头。等速接头包括限定腔室的外圈、接收于外圈的腔室中的内圈以及耦接到内圈并从内圈向外延伸的轴。防护罩组件接合外圈和轴以包围腔室。单个连续的通道在腔室和环境之间提供直接的流体连通，或者在腔室和形成于防护罩组件的一端的隔板之间提供直接的流体连通。在防护罩组件中形成通道的第一部分，并且直接在轴上形成通道的第二部分。

根据本公开的又一实施例，公开了一种等速接头。等速接头包括限定腔室的外圈、接收于外圈的腔室中的内圈以及耦接到内圈并从内圈向外延伸的轴。轴具有形成于其外表面中的轴槽。防护罩组件接合外圈和轴以包围腔室。防护罩组件包括接合外圈的防护罩盖和接合轴的防护罩件。防护罩件包括第一部分和第二部分。防护罩件的第一部分从第二部分径向地向外延伸到防护罩盖，并且第二部分直接接合轴。在防护罩件的第二部分的内表面中形成第一凹槽，并且在防护罩件的第二部分的内表面上形成第二凹槽。第二凹槽相对于第一凹槽成角度地偏移。轴槽与第一凹槽和第二凹槽流体连通。

附图说明

对于本领域技术人员来说，根据附图从本发明的一个实施例的以下详细描述中，本发明的以上优点将变得显而易见，该附图包括根据本公开的一个实施例的接头的一部分和轴组件的顶部透视图。

图1是根据本公开的一个实施例的等速接头的截面前正视图；

图2是图1的等速接头的防护罩件和轴的截面前正视图；

图3是图2的具有轴槽的轴的一部分的局部透视图；并且

图4是根据本公开的另一实施例的具有轴槽的轴的一部分的具有透视图。

具体实施方式

以下详细描述和附图描述并举例说明了本发明的各种代表性实施例。该描述和附图用来使得本领域技术人员能够制造和使用本发明，并且不是意在以任何方式限制本发明的范围。关于所公开的方法，所提出的步骤本质上是代表性的，因此，步骤的顺序不是必须的或关键的。

如本文中使用的，基本上定义为“在相当大程度上”或者“接近”或者如本领域普通技术人员另外理解的。除了另外明确指示的地方以外，在描述技术的最宽范围时，本说明书中的所有数量应理解为用词语“大约”修饰，并且所有几何和空间描述符应理解为用词语“基本上”修饰。当应用于数值时，“大约”指示计算或测量允许值中具有些许不精确(通过一些方法达到该值的精确度；大约或合理地接近该值；差不多)。如果，出于一些原因，由“大约”和/或“基本上”提供的不精确性在具有此普通含义的本领域中没有另外的理解，那么如本文中使用的“大约”和/或“基本上”至少指示可能由测量或使用这种参数的普通方法引起的变化。在通过引用的方式结合的文档与本详细描述之间可能存在任何冲突或模糊的地方，本详细描述起作用。虽然本文中可使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语可仅用来将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。诸如“第一”、“第二”的术语和其他数字术语当在本文中使用时并不意味着序列或顺序，除非上下文明确指出。因此，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可被称为第二元件、部件、区域、层或部分。

本技术涉及在车辆中使用的接头轴组件，例如等速接头和轴。然而，本公开可应用于其他类型的在车辆中或其他应用中使用的接头和轴组件。根据本公开的接头和轴组件构造为便于在车辆的部件之间传输旋转力和扭矩。

图1至图2举例说明了根据本公开的一个实施例的等速(CV)接头10。在所示实施例中，接头10是固定球型等速接头。然而，接头10可以是三脚架型速率接头或任何其他类型的现在已知或以后开发的等速接头。另外，如果希望的话，接头10可以是变速接头。接头10包括内圈(innerrace)12、外圈(outer race)14和防护罩组件16。外圈14具有从其一端向外延伸的轴50。外圈14的内壁52限定用于接收内圈12的腔室54。

内圈12耦接到轴24，例如驱动轴或传动轴。在内圈12的外表面58和外圈14的内壁52的中间设置多个球或滚动元件56。球56由笼状物(cage)60定位。球56沿着形成于外圈14的内壁52和内圈12的外表面58中的对应凹部移动。外圈14的旋转导致内圈12以基本上相同或恒定的速度旋转。结果，等速将流过两个轴之间的接头，例如外圈14的轴50和内圈12的轴24。球56允许轴24、50相对于彼此成角度。

如图所示，防护罩组件16由两个部件形成：防护罩件18和防护罩盖19。防护罩盖19的第一端62接合外圈14的外表面。防护罩盖19的相对的第二端64包括通道66，通道66沿着防护罩盖19的第二端64的整个外缘形成。

防护罩件18通常由聚氨酯或其他橡胶材料形成。然而，应理解，根据需要，防护罩件18可由任何类型的硬塑料或软橡胶或任何已知的软性的、柔性的或其他材料形成。防护罩件18的第一端20接触防护罩盖19，并且固定在防护罩盖19的通道66内。防护罩件18的相对的第二端22接合轴24。在某些实施例中，将防护罩件18通过防护罩夹(未示出)固定在轴24周围。根据另一实施例(未示出)，防护罩件18和防护罩盖19可整体地形成以形成整体的防护罩组件16。

防护罩组件16构造为密封接头10，并且保护接头10防止其接触诸如水、污物、颗粒及其他不希望的材料的外部污染物。所示防护罩件18通常是“J形防护罩”类型的密封件、隔板密封件或者波纹管密封件。然而，根据本公开的防护罩件18不限于上述类型的密封。本公开可应用于防护罩件18和其他类型的防护罩组件16，例如具有带有多个旋绕(例如通常由热塑性弹性体形成)的防护罩件的防护罩组件。

防护罩件18包括在其第二端22附近形成的隔板36。隔板36是压力激活的并且膨胀以允许在防护罩组件16内形成的不希望有的高温和/或高压气体从防护罩组件16离开。隔板36还是单向密封隔板，以在仍允许不希望有的高温高压气体离开的同时防止水和/或污染物进入接头10。

防护罩件18的截面通常是钟形的(bell-shaped)，包括从轴24向外成角度且从防护罩盖19延伸到防护罩件18的第二部分18b的第一部分18a。防护罩件18的第二部分18b接合轴24以与该轴形成密封。第三部分18c在其第二端22附近包括隔板36，隔板36选择性地接合轴24，并且从轴24向外膨胀以从防护罩组件16释放气体。

在防护罩件18和轴24的中间形成排气系统25。排气系统25包括形成于防护罩件18的内表面32上的第一凹槽26和形成于防护罩件18的内表面32上的第二凹槽28。第二凹槽28与第一凹槽26径向地相对。然而，应理解，第一凹槽26可从第二凹槽28成角度地移动一定角度，例如大于或小于180度。第一凹槽26和第二凹槽28沿着防护罩件的轴向方向在防护罩件18的内表面32中形成并且彼此轴向地移动。第一凹槽26在防护罩件18的第二部分18b的轴向方向上延伸，其中，第一凹槽26的第一端26a与隔板36直接相邻，并且第一凹槽26的第二端26b设置于第二部分18b的中间点70处。第二凹槽28在防护罩件18的第二部分18b的轴向方向上延伸，其中，第二凹槽28的第一端28a设置于第二部分18b的中间点70处，并且第二凹槽28的第二端28b直接设置在防护罩件18的第一部分18a附近。结果，第一凹槽26的第二端26b与第二凹槽28的第一端28a径向地对准。中间点70可设置在离第二部分18b的相对两端相等的距离处，或者设置在离第二部分18b的相对的两端不等的距离处。

第一凹槽26和第二凹槽28与形成于轴24的外表面中的排气系统25的轴槽30配合，以形成一个用于将防护罩组件16内包含的不希望有的气体从防护罩组件16向外运送的连续通道34。如图2至图3所示，轴槽30是形成于轴24的周向外表面中的环形槽或半环形槽。轴槽30沿周向在第一凹槽26的第二端26b和第二凹槽28的第一端28a之间延伸。然而，应理解，在其他实施例中，如果希望的话，轴槽30可在相应的凹槽26、28的其他部分的中间延伸。轴槽30在凹槽26、28之间提供流体连通。通道34在接头10内的第一内部区域38和隔板36下方的第二内部区域40之间提供流体连通。第一内部区域38是通过由外圈14和防护罩组件16包围的区域限定的区域。

在其他实施例中，如图4所示，轴槽30可螺旋地形成于轴24上，或者以任何其他方式形成连续通道34。在轴槽30螺旋地形成于轴24上的地方，轴槽30的第一端30a与第一凹槽26的第二端26b对准，并且轴槽30的第二端30b与第二凹槽28的第一端28a对准。然而，在其他实施例中，轴槽30的第一端30a可与第一凹槽26的从其第一端26a到第二端26b的任何部分对准，并且轴槽30的第二端30b可与第二凹槽28的从第一端28a到第二端28b的任何部分对准。

在应用中，接头10便于第一内部区域38和第二内部区域40及最终的环境之间的流体连通，或者便于直接在第一内部区域38和环境之间的流体连通。由于根据本公开的接头10的结果，减少直接形成于防护罩组件16上的长且复杂的排气通道。由于在防护罩组件16上减少形成通道或凹槽的结果，减小防护罩组件16的变形，因为在不形成凹槽或通道的地方可基本上保持防护罩组件16的厚度。另外，由于轴槽30直接形成到轴24，将多个诸如轴套筒的可能增加接头10的成本和复杂性的部件减到最少。

在其他未示出的实施例中，防护罩件18不包括隔板36。根据此实施例，不包括第二内部区域40，并且由槽26、28、30形成的通道34在第一内部区域38和大气之间提供流体连通。

从以上描述中，本领域普通技术人员可简单地确定本发明的本质特征，在不背离其精神和范围的情况下，可对本发明进行各种变化和修改以使其适应于各种使用和条件。

Claims (20)

1.一种等速接头，包括：

轴，其具有形成于所述轴上的轴槽；

内圈，其耦接到所述轴；

防护罩组件，其接合所述轴；以及

一对凹槽，其轴向地形成于所述防护罩组件中，其中，所述轴槽在所述一对凹槽之间提供连通。

2.根据权利要求1所述的等速接头，其中，所述轴槽是形成于所述轴的外表面中的环形槽。

3.根据权利要求1所述的等速接头，其中，所述轴槽是形成于所述轴的外表面中的半环形槽。

4.根据权利要求1所述的等速接头，其中，所述轴槽螺旋地形成于所述轴的外表面中。

5.根据权利要求1所述的等速接头，其中，所述一对凹槽相对于所述防护罩件彼此径向地相对。

6.根据权利要求1所述的等速接头，其中，所述轴槽与所述一对凹槽中的第一凹槽的一端和所述一对凹槽中的第二凹槽的一端对准。

7.根据权利要求1所述的等速接头，其中，所述一对凹槽中的第一凹槽与环境直接流体连通。

8.根据权利要求1所述的等速接头，其中，所述一对凹槽中的第一凹槽与由形成于所述防护罩组件的一端的隔板包围的内部区域直接流体连通。

9.根据权利要求1所述的等速接头，其中，所述一对凹槽形成于所述防护罩组件的与所述轴直接接合的部分中。

10.一种等速接头，包括：

外圈，其限定腔室；

内圈，其接收于所述外圈的所述腔室中；

轴，其耦接到所述内圈并从所述内圈向外延伸；

防护罩组件，其接合所述外圈和所述轴以包围所述腔室；以及单个连续的通道，其在所述腔室和环境之间提供直接的流体连通，或者在所述腔室和由形成于所述防护罩组件的一端的隔板包围的内部区域之间提供直接的流体连通，所述通道的第一部分形成在所述防护罩组件中，并且所述通道的第二部分直接形成在所述轴上。

11.根据权利要求10所述的等速接头，其中，所述防护罩组件包括防护罩盖和防护罩件，其中，所述防护罩盖的第一端接合所述外圈的外表面，所述防护罩盖的第二端从所述外圈向外延伸，并且其中，所述防护罩件的第一端接合所述防护罩盖的第二端，并且所述防护罩件的第二端接合所述轴。

12.根据权利要求11所述的等速接头，其中，所述通道的所述第一部分形成在所述防护罩件的与所述轴接合的所述第二端中。

13.根据权利要求10所述的等速接头，其中，所述通道的所述第一部分包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽沿着所述防护罩组件的轴向方向在所述防护罩组件的内表面中形成，所述第二凹槽沿着所述防护罩组件的轴向方向在所述防护罩组件的内表面中形成，其中，所述第一凹槽相对于所述第二凹槽成角度地偏移且线性地偏移。

14.根据权利要求13所述的等速接头，其中，所述第一凹槽与所述第二凹槽径向地相对。

15.根据权利要求13所述的等速接头，其中，所述通道的所述第二部分在所述第一凹槽和所述第二凹槽之间延伸。

16.根据权利要求10所述的等速接头，其中，所述通道的所述第二部分环形地形成于所述轴上、半环形地形成于所述轴上或螺旋地形成于所述轴上。

17.一种等速接头，包括：

外圈，其限定腔室；

内圈，其接收于所述外圈的所述腔室中；

轴，其耦接到所述内圈并从所述内圈向外延伸，所述轴具有形成于所述轴的外表面中的轴槽；

防护罩组件，其接合所述外圈和所述轴以包围所述腔室，所述防护罩组件包括接合所述外圈的防护罩盖和接合所述轴的防护罩件，所述防护罩件包括第一部分和第二部分，所述防护罩件的第一部分从所述第二部分径向地向外延伸到所述防护罩盖，并且所述第二部分直接接合所述轴；

第一凹槽，其在所述防护罩件的所述第二部分的内表面中形成；并且

第二凹槽，其在所述防护罩件的所述第二部分的内表面上形成，所述第二凹槽相对于所述第一凹槽成角度地偏移，并且所述轴槽与所述第一凹槽和所述第二凹槽流体连通。

18.根据权利要求17所述的等速接头，其中，所述第一凹槽和所述第二凹槽在所述防护罩件的轴向方向上形成。

19.根据权利要求17所述的等速接头，其中，所述轴槽环形地形成于所述轴的外表面中、半环形地形成于所述轴的外表面中或者螺旋地形成于所述轴的外表面中。

20.根据权利要求17所述的等速接头，其中，所述第一凹槽、所述第二凹槽和所述轴槽形成连续的通道，以在所述防护罩件的第二部分的第一端和所述防护罩件的第二部分的第二端之间提供流体连通。