CN112074420A - 轮毂盖排气防护件 - Google Patents

Abstract

提供了用于轮毂盖的排气塞。排气塞包括形成腔室的盖子和基座。排气塞主体从基座延伸并形成腔体。防护件被耦接到排气塞主体。防护件包括横穿腔体的环形延伸的圆盘。防护件包括将防护件连接到排气塞主体的连接表面。防护件提供了润滑/液体屏障，以抑制润滑(或其他液体)进入由排气塞主体形成的腔体和腔室。防护件与排气塞主体之间的连接允许气体(通常为空气)通过防护件排入腔体，并在压力足够高时排入腔室，最终进入大气。

Description

轮毂盖排气防护件

相关申请交叉引用

本申请要求2018年2月12日提交的美国临时专利申请号62/629,266的优先权，其公开内容以全文引用的方式并入本文中。

背景技术

运载工具，尤其是重型运载工具，例如拖拉机和拖车，具有轮端组件，该组件将旋转轮胎安装在非旋转轴或主轴上。轮端组件通常具有限定腔体的主体部或轮毂。除了别的部件，该主体部中容纳有内部轴承，紧固螺母，和外部轴承组件。

该主体部的腔体包含润滑剂以促进例如轴承的运行。润滑剂可以是油或油脂。该主体部可以在外侧上有窥视窗，以便可以观察和监视油或油脂的水平。可以取决于一个或多个窥视窗中显示的水平，根据需要添加润滑剂。

在运行期间，润滑剂会热。热量会引发腔体内的压力增加。因此，期望提供排气口(有时称为排气路径)以允许腔体与环境(通常是大气)之间的压力均衡。

但是，对轮端组件进行排气有几个缺点。缺点之一包括排气口可提供允许油流出到环境中的泄漏路径。排气口还提供了允许诸如灰尘，水等的异物进入腔体的泄漏路径。该异物会污染润滑剂，并可能潜在损坏轮端组件的零件，包括例如轴承。排气口通常在轮毂组件的外部端盖周围，并且可以在端盖的塞子中，其中塞子具有排气路径，有时称为排气塞。

为了抑制异物的侵入和油的流出，排气路径，无论是否在塞子中，都可以在腔体与环境，或大气之间提供迷宫式或曲折的路径。排气口还可以包括隔膜或阀门，该隔膜或阀门通常将腔体与大气隔离，但是当腔体中的压力超过预定阈值时，使腔体和大气流体连通(通过排气口)。

但是，需要对排气口进行改进。因此，在这种背景下，提供了一种改进的排气口。

发明内容

提供了本概述以简化形式介绍一些概念，这些概念将在下面的详细描述中进一步描述。本概述以及前述背景并非旨在指出所要求保护的主题的关键方面或必要方面。而且，本概述无意于用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

在该技术的某些方面，提供了一种用于轮毂盖的排气塞。排气塞包括形成腔室的盖子和基座。排气塞主体从基座延伸并形成腔体。基座至少具有孔口以容纳阀门。阀门选择性地打开和关闭以使腔体与腔室流体连通。防护件被耦接到排气塞主体。该防护件包括横穿腔体的环形延伸的圆盘。防护件包括将防护件连接到排气塞主体的连接表面。防护件提供了润滑/液体屏障，以抑制润滑(或其他液体)进入由排气塞主体形成的腔体和腔室。防护件和排气塞主体之间的连接允许气体(通常是空气)通过防护件排入腔体，并在压力足够高时排入腔室，最终进入大气。

在考虑了本文的详细描述和附图之后，本系统和方法的这些和其他方面将显而易见。

附图说明

参照以下附图描述本发明的非限制性且非穷举性的实施例，包括优选实施例，其中，除非另外指明，否则贯穿多个视图的相同的附图标记表示相同的部分。

图1示出了与本申请的技术一致的轮毂盖的透视图。

图2示出了与本申请的技术一致的图1的排气塞的截面图。

图3示出了与本申请的技术一致的用于图1的排气塞的防护件的透视图。

图4示出了与本申请的技术一致的用于图1的排气塞的防护件的透视图。

图5示出了与本申请的技术一致的具有防护件的示例性排气塞的截面图。

图6示出了与本申请的技术一致的用于连接防护件和排气塞主体的细节的截面。

图7示出了与本申请的技术一致的具有防护件的排气塞的截面图。

图8示出了与本申请的技术一致的用于连接防护件和排气塞主体的细节的截面图。

图9示出了与本申请的技术一致的具有防护件的排气塞的截面。

图10示出了与本申请的技术一致的具有防护件的排气塞的截面。

图11示出了与本申请的技术一致的具有防护件的排气塞的截面。

具体实施方式

现在将在下面参考附图来更全面地描述本申请的技术，这些附图形成了本申请的一部分并且通过图示的方式示出了特定的示例性实施例。充分详细地公开了这些实施例，以使本领域技术人员能够实践本申请的技术。然而，实施例可以以许多不同的形式来实现，并且不应被解释为限于在此阐述的实施例。因此，下面的详细描述不应被认为是限制性的。

具体参考用于舵(steer)或拖车的具有排气塞的轮毂盖来描述本申请的技术。然而，在本文描述的技术可以被用于其他运载工具的轮端，例如，拖拉机，汽车，飞机起落架等。该技术还可用于为驱动轴排气。此外，将结合示例性实施例描述本申请的技术。词语“示例性”在本文中用来表示“用作示例，实例，或说明”。在此被描述为“示例性”的任何实施例不必被解释为比其他实施例优选或有利。另外，除非另外明确指出，否则本文描述的所有实施例均应视为示例性的。

轮毂盖10如图1所示。所示的轮毂盖10是目前可从斯太姆科产品公司(StemcoProducts，Inc.)获得的轮毂盖。如图所示的轮毂盖10具有大体上圆柱形的主体12，该主体具有内侧14和外侧16。内侧14具有带凸缘的表面18，该表面具有多个螺栓孔20，以允许将轮毂盖10螺栓连接至轮端。外侧16具有窥视镜22和端环24。端环24具有孔26，孔26接收紧固件28以将端环24，窥视镜22，和密封件23连接至轮毂盖10的外侧16。紧固件可以是铆钉，螺钉，销钉等。在一些实施例中，端环24和窥视镜22可以与轮毂盖10的外侧16一体成型，这将消除对孔26，紧固件28，和密封件的需要。

窥视镜22和端环24提供了孔口30。在孔口30中设有排气塞32。排气塞32具有耦接至基座36的盖子34。盖子34和基座36的接合在接口38处。可以理解，排气塞32位于轮毂盖10的几何中心。在其他实施例中，排气塞32可以处于偏心位置。在其他实施例中，可以在对称或不对称位置处设置多个排气塞。

图2单独示出了排气塞32的截面图。排气塞具有耦接到基座36的盖子34。基座36具有外缘表面39和形成搁架或凸台的边界壁40。外缘表面39具有宽度W1。边界壁40具有外径D1。盖子34具有凹形圆顶42和在圆顶42的外缘43处的边缘44。边缘44具有宽度W2。边缘44的内径D2略小于外径D1，从而在边界壁40和边缘44之间保持摩擦配合，以将盖子34保持在基座36上。然而，如图2所示，当被安装以形成过盈配合时，边缘44的内径D2可以被稍微拉伸以大于外径D1。在盖子34和基座36之间的接口38是由边界壁40，外缘表面39和边缘44形成。注意，在某些方面，盖子34和基座36可以是单个单元。如果形成为整体或单个单元，则可以用穿孔等代替接口38。虽然示出为摩擦适配，但是盖子34和基座36可以通过使用其他耦接技术被耦接，例如焊接(声波或热)，粘附，胶合，固化，等等。

盖子34和基座36限定腔室46。盖子34具有限定同心环的多个肋48，这些肋朝着基座36延伸进入腔室46。基座36具有多个肋48，这些肋限定同心环，其朝着盖子34延伸进入腔室46。盖子34的肋48和基座36的肋48通常是交替的，并且在基座36中的中心孔口52和接口38之间限定迷宫式路径50。迷宫式路径50提供了曲折的排气路径，以允许气体相对自由地行进，但是抑制了液体通过该路径泄漏，从而抑制了润滑离开进入到大气中。基座36还包括径向向外间隔开的孔口54。间隔开的孔口54允许空气排放到轮端的润滑腔体中，以抑制在不使用期间轴承和润滑冷却时创建真空。

阀门56位于中央孔口52内。阀门56是弹性构件，并且通常由弹性体形成。阀门56在1999年1月19日公告的由斯太姆(Stemco)拥有的美国专利No.5,860,708中进一步描述，该专利的公开内容以全文引用的方式并入本文。通常，阀门56被设计成使得排气口通常关闭，直到由于运行(或其他原因)导致轮端中的压力增加。当压力超过设定点时，阀门打开以允许压力排放。

基座36被耦接到排气塞主体58。排气塞主体58从基座36向内部方向延伸，从而形成大体上圆柱形的中空腔体60。排气塞主体58限定内径D3，尽管如图所示排气塞主体58可以是圆柱形或截头圆锥形的。排气塞主体58的外表面62形成一个或多个环形格兰(gland)64，其中的两个环形格兰64被示出。密封件66(例如O形圈)在排气塞32和轮毂盖10(更具体地说是窥视镜22)之间形成密封。环形格兰64的形成通常由排气塞主体58的一部分形成环形格兰64的基座，以及一个或多个径向延伸的环形肋68形成环形格兰64的壁。

防护件70被耦接到排气塞主体58的内侧72，该内侧在基座36的远端。如图2所示，防护件70具有径向延伸的盘体74和轴向延伸的连接器环76，连接器环76具有径向延伸的环形连接表面78。盘体74具有与排气塞主体59的形状协同作用的形状。径向延伸的环形连接表面78具有一个或多个孔80。径向延伸的盘体74的直径D4略小于排气塞主体58的相应直径D3。图3示出了排气防护件70的透视图。盘体74和连接器环76通常是实心的，以抑制润滑剂从轮端组件的润滑腔体流到排气塞32的腔体60。连接器环76可具有切口77以利于气体排气路径。

再次参考图2和图6，排气塞主体58的内侧72提供连接器突起82。该连接器突起82具有轴向延伸的支腿84和径向延伸的凸台86。该连接器突起82与连接表面78中的孔80对准。连接器突起82的终端88可以是逐渐变窄的或倒角的，以利于将连接器突起82插入孔80中。在该示例性实施例中，一旦凸台86穿过孔80，弹性连接器突起82就移动凸台86以配合连接表面78的下侧90，从而形成卡扣适配连接。尽管在该示例性实施例中将卡扣适配连接示出为用于将防护件连接到排气塞主体的方式，但是防护件70和排气塞主体58之间的连接可以通过替代方式形成，例如，摩擦配件，粘合剂，胶水，焊接，等。而且，防护件可以与排气塞主体一起模制以形成整体件。

可以理解，防护件70连接到排气塞主体58为气体(空气)从内部轮端到排气塞主体58，并最终通过接口38向大气泄漏提供了泄漏路径。

图4示出了防护件70’的替代版本。防护件70’具有径向延伸的圆盘部分74’和从圆盘部分74’的缘73’延伸的径向延伸的环形连接器表面78’。连接器表面78’可以包括孔80’，以接收连接器突起82。防护件70′包括排气通道92′，以促进空气流动。排气通道92’可以被并入到本文所述的其他防护件中。

图5示出了具有防护件102，104，106，和108的替代性排气塞94，96，98，和100。如图所示，排气塞94，96，和98提供了阀门56，但是如排气塞100所示，阀门56不是排气塞的必要部件。防护件70，70’，102，104，106，和108抑制润滑剂流入排气塞主体58。防护件102包括与阀门56配合的轴向延伸的中央构件110。

图7示出了具有防护件122的排气塞120和具有防护件126的排气塞124。防护件122被设置在排气塞主体内的布置被示出为朝向排气塞120的中端或外部端128。防护件122的具体布置可以根据排气塞120的特性和/或材料而变化。防护件126在排气塞124中的布置朝向内部端130。换句话说，对于排气塞的特定构造，本文所述的多种防护件的布置可以被优化。

图8示出了用于将排气塞主体连接至防护件的方式的细节。排气塞主体132的一部分被示出。排气塞主体132在内侧134终止于肩部136。肩部136由径向延伸的环形表面138和轴向延伸的环形边缘140形成。防护件142具有径向延伸的环形凸台144，该环形凸台144与肩部136匹配并形成接合部139。在该示例性实施例中，防护件142通过沿接合部138的点处的焊接而耦接至排气塞主体132。

图9提供了具有防护件202的排气塞200的替代构造。排气塞200包括盖子204和基座206。盖子204和基座206将会具有如上所述的环形同心环，以提供迷宫式密封件，但是这里未示出。排气塞200包括阀门208，其类似于上述阀门56。

排气塞200进一步包括从基座206向内部方向延伸的环形排气塞主体210。排气塞主体210包括一个或多个环形格兰212，其部分地由排气塞主体210的外表面214和径向延伸的环形肋216形成。防护件202横穿由排气塞主体210限定的空间218。防护件202具有穿孔220，该穿孔220提供了从轮端润滑腔体到空间218的排气路径。尽管防护件202可以是横穿空间218的圆盘，但是所示的示例性防护件202提供了在轴向外部方向上延伸的中央构件222。该中央构件222被示为具有远侧突起224的圆柱形构件，该远侧突起224的尺寸被设置为能够适配在阀门208的孔226内。适配在阀门208的孔226内的中央构件222和突起224尤其提供了来自防护件202的支撑。

如本文所述，具有防护件的排气塞通常提供液体屏障和气体排气通道。图10示出了具有防护件70的排气塞32的示例性排气路径A。图11示出了具有防护件70′的排气塞32的示例性排气路径B。

尽管已经用特定于某些结构和材料的语言描述了该技术，但是应该理解，所附权利要求书中定义的本发明不必限于所描述的特定结构和材料。相反，特定方面被描述为实现要求保护的发明的形式。因为可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下实践本发明的许多实施例，所以本发明存在于下文所附的权利要求中。除非另有说明，否则在本说明书(权利要求除外)中使用的所有数字或表达，例如表达尺寸，物理特性等的那些，在任何情况下均应理解为由术语“大约”修饰。至少，并且不试图限制等同原则应用于权利要求，说明书或权利要求书中所记载的每个由“大约”修饰的数值参数至少应根据所记载的有效数字的数量以及通过应用常规的凑整技术来解释。此外，本文公开的所有范围应理解为包含并提供对记载了任何和所有子范围或包括在其中的任何和单个值的权利要求的支持。例如，所述的1到10的范围应被认为包括并提供对记载了最小值1和最大值10之间和/或之中的任何和所有子范围或单个值的权利要求的支持；也就是说，所有子范围都以1或较大值作为最小值开始，并以10或较小值作为最大值结束(例如5.5到10、2.34到3.56等)或从1到10的任何值(例如3，5.8，9.9994等)。

Claims (19)

1.一种用于轮毂盖的排气塞，包括，

盖子；

基座，其被耦接至所述盖子并限定了接口，所述基座位于所述盖子的内部；

腔室，其在所述盖子和所述基座之间并由所述盖子和所述基座限定；

环形排气塞主体，其从所述基座沿内部方向延伸，其中所述基座与所述环形排气塞主体形成中空腔体；

防护件，其被耦接到所述排气塞主体并在所述基座的内部，所述防护件通常横穿由所述环形排气塞主体限定的所述中空腔体，其中

排气路径被配置成使轮端组件的润滑腔体与所述中空腔体流体连通，其抑制液体在所述轮端组件和所述排气塞的所述中空腔体之间泄漏。

2.根据权利要求1所述的排气塞，其中所述防护件包括径向延伸的盘体。

3.根据权利要求2所述的排气塞，其中所述排气路径包括位于所述径向延伸的盘体中的孔。

4.根据权利要求2所述的排气塞，其中所述防护件包括轴向延伸的连接器环。

5.根据权利要求4所述的排气塞，其中所述连接器环包括具有至少一个孔的环形连接表面。

6.根据权利要求5所述的排气塞，其中所述排气塞主体包括至少一个连接器突起，其被成形为与所述至少一个孔形成连接。

7.根据权利要求6所述的排气塞，其中所述至少一个连接器突起包括弹性支腿和径向延伸的凸台，以配合所述环形连接表面的底侧。

8.根据权利要求1所述的排气塞，其中所述防护件与所述排气塞主体是一个整体。

9.根据权利要求1所述的排气塞，其中所述防护件被焊接到所述排气塞主体。

10.根据权利要求2所述的排气塞，其中所述径向延伸的盘体包括排气通道。

11.一种用于轮毂盖的排气塞，包括，

基座；

排气塞主体，其限定了腔体，所述排气塞主体具有靠近所述基座的外侧和远离所述基座的内侧；

防护件，其至少包括径向延伸的圆盘，所述圆盘被耦接到所述排气塞主体并在所述基座的内部，所述防护件通常横穿由所述排气塞主体限定的所述腔体；以及

排气路径，其被配置成使轮端组件的润滑腔体与所述排气塞的所述腔体和大气流体连通，其中所述排气路径被配置成允许气体从所述润滑腔体排放到所述腔体并通过所述基座向大气排放，并被配置为抑制液体在所述润滑腔体和所述排气塞的所述腔体之间泄漏。

12.根据权利要求11所述的排气塞，包括阀门，所述阀门保持在所述基座的至少一个孔口中，并且被配置为使得所述阀门与所述腔体流体连通。

13.根据权利要求12所述的排气塞，其中所述阀门被配置为在所述腔体超过压力阈值时打开，以使所述腔体与所述大气气体流体连通。

14.根据权利要求11所述的排气塞，其中所述防护件包括至少一个孔，并且其中所述排气塞主体的内侧包括被配置成与所述至少一个孔配合的至少一个连接器突起。

15.根据权利要求11所述的排气塞，其中所述防护件与所述排气塞主体一体成型。

16.根据权利要求11所述的排气塞，其中所述径向延伸的圆盘包括多个排气通道。

17.根据权利要求11所述的排气塞，包括在所述基座的外部并与所述基座耦接的盖子。

18.根据权利要求17所述的排气塞，其中所述盖子和所述基座限定腔室。

19.根据权利要求18所述的排气塞，其中所述盖子包括从所述盖子朝向所述基座延伸的多个盖肋，并且所述基座限定了从所述基座朝所述盖子延伸的多个基肋，其中所述多个盖肋从所述多个基肋偏移，使得所述排气路径部分地由迷宫式路径限定，所述迷宫路径穿过所述腔室中的所述多个盖肋和所述多个基肋。

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