CN1214198C - 增压油封 - Google Patents

Abstract

一种用于锁定差速机构的油封。油封组件包括一第一平板件，其具有一第一环形油封邻近其外径边缘，一个环形内边缘在平板件上限定一开口，一第二油封围绕内边缘，一个出油开口在所述第一和第二边缘之间，无其它开口，一个盖件在所述板上，所述盖件和所述板件合作形成一个通道，从所述第一密封的径向外侧的一点延伸到邻近所述出油口的一点。油封吸入差速器槽中供给的油，并将油供给到一多板离合器，该离合器只当两个轴相对转动时动作，并且驱动一常压油泵。

Description

增压油封

技术领域

本发明一般涉及油封，特别是涉及一种油封和导油装置的组合。

而且，本发明涉及一种装置，其使得油，包括重油，从油槽中取出，传送到油泵，该油泵只间歇操作，并且向环形活塞提供压力。活塞继而在充能时，通过多板离合器而动作，锁住一差速器的差速轮的相对转动，并且因此将汽车的驱动轴锁住在一起。当轴之间有很小的或者没有相对运动时，泵短暂地停止作用，轴不被锁住。油封的作用还在于传送足够的油，以允许两轴的一些有限的滑动。

背景技术

油封及油封组件广泛地应用在机械领域中。US 2,586,297；US 4,325,557；US 4,425,838；US 4,869,516；US 4,986,552；US 5,354,073；US 5,713,579等文件公开了油封及油封组件。但是，现有技术中的油封及油封组件在结构、性能及制造成本方面都有待改进。

发明内容

本发明最好包括一个大冲压件，一个小的圆形冲压件，和一个第三辅助冲压件，该第三冲压件与主冲压件合作，形成一个汲取管，将油从油槽传送到油泵，以执行上述的作用。在较佳的形式中，主冲压件包括一个或者多个翼片，以防止相对于在使用时相关的环形齿轮的转动。通常，环形齿轮转动，而油封引导装置不转动。虽然本发明的增压油封(plenum seal)具有引导油及其它功能，但是为了方便，有时这里只称为“油封”。

根据本发明，该装置的较佳的形式包括一个件，面对油泵的入口，一个密封带绕其外部延伸，一个靠近中心的小直径的一开口，一个以相反方向延伸的密封。与油出口相对的侧面，最好有几个翼片，用于定位油封。

油封的一个元件包括一个盖元件，最好具有一个有偏置区的盖，用于与主体单元结合，而限定一个油通道。此盖件由一系列翼片保持在主体单元上，并且最好围绕结构粘接，只留下油入口。差速器壳体包括一个油槽，并且因此油封在底部的一个薄的区域并且最好是加大尺寸的通向油封的油出口开口的区域有一个开口，并且终止在该开口。

差速器壳体包括一个小齿轮或驱动齿轮，其使环形齿轮及其相关件以低于小齿轮的速度转动。

关于带有开口的侧面，此侧面对环形齿轮的油泵入口开口。油泵包括两个齿轮或者转动件，它们在壳体中以不同的速度转动。最好是，一个盖劳特(“Gerotor”)设计，从盖板内侧的开口将油吸入，该盖板部分位于环形齿轮内，以轴向相反的方向将油压出，靠一个连接活塞，驱动一个多板离合器。

齿轮泵包括一个外部壳体，一个内转动体和一个外转动体。内转动体在其内直径上包括齿，用于与轴啮合，并且其上具有向外引导的结构，外齿轮上具有内结构。这两个转动体形成一个油泵，在轴向的一侧具有一个入口，在轴向的另一侧具有一个出口，入口和出口间隔开大约半个直径。然后油泵入口包含有一连接活塞的壳体中的一个空穴。根据感应到的油压，活塞移动，压迫多板离合器的圆盘，引起驱动轴一起转动。

一个驱动轴延伸通过一个环形齿轮的一个开口，并且此驱动轴具有花键，而安装到常压内齿轮，被驱动的离合器板，和差速器装置的侧齿轮中的一个中。第二轴与另一侧齿轮花键连接。当油作用在连接活塞上时，通过锁定差速器支架，倾向于将第一轴的内部花键锁定在第二轴上，因此使两个轴作为一个单元转动，摆脱差速器的作用。当连接活塞有较小的油压时，则放松其控制，允许离合器板放松到较大的程度或较小的程度，并且差速器自由地提供较多或较少的差速作用。

因此，本发明的目的是提供一种具有优点和特点的增压油封。

本发明的另一个目的是提供一种增压油封，其密封在两个直径上，包括一个油通道，从两个直径的外侧到两个直径的中间一点。

本发明的另一个目的是提供一种由不贵的、较好的冲压件制造的油封。

本发明的另一个目的是提供一种油封，其具有三个件，其中一个包括一个盖件用于另一个件。

本发明的另一个目的是提供一种增压油封，其具有一个带有外径O.D.密封的平板，平板上有一个开口，一个带有内径I.D.密封的冲压件，和一个盖件，最好是勾边设计，盖在平板上，提供一个供给相关泵机构的油的供给线或者供给区。

本发明的另一个目的是提供一种油封，其包括翼片，以防止转动，并且因此使油封相对于转动的环形齿轮组件保持在位。

本发明的另一个目的是提供一种油封设计，其可以在实践中采用不同的尺寸，用于满足锁定差速器的高效油封的需要。

本发明的另一个目的是提供一种油封，其在内侧密封表面上包括一个弹簧加载唇部，其在外侧密封表面上包括一个非弹簧加载唇部，两个唇部面向相反的轴向。

本发明的另一个目的是提供一种油封组件，其包括相对的密封，一个导油管，和一个油出口，导油管位于与外径密封相对的一侧。

本发明的另一个目的是提供一种油封组件，其在外径密封的一侧具有一个取油件，在另一侧具有油排放开口。

本发明的另一个目的是提供一种油封组件，其能够在两个密封件之间的空间保持一定体积的油，以供给油泵经常的需要。

本发明通过提供一种用于差速器的环形齿轮组件的高压油泵来实现其目的和其它固有的目的和优点，所述密封件包括密封在一与环形齿轮在使用时相关的件的内径上的部分，如一油泵壳体，和一密封在这样的件的一放大的直径上的部分，在二者之间产生一密封的区域，在内密封区域的一个油出口，和一个在密封区域外的一个油入口，因而油可以被取得，和从一个油槽泵送到一特别构造的差速器，其在适当情况下，将驱动轴锁定在一起，使相当大的力矩施加给两个轴。

附图说明

前面的和其它的目的的实现方式，在参照下面对本发明的详细描述和参照附图时会变得更加清楚，其中相同的标号代表相应的件。

图1是水平剖视图，表示本发明的带有一差速器的油封和包括一对对置的驱动轴的多个被详细描述的其它元件，该差速器具有一个环形齿轮组件；

图2是环形齿轮一端的透视图，为了简明而未将轴示出，表示油封的使用位置，邻近油泵壳体，并且表示压紧被一起使用的轴承盖之前的定位片；

图3是本发明的环形齿轮增压油封组件的另一侧的透视图，表示外部直径密封和外封与内封之间的出油通道；

图4是一个沿图3中4-4线的几乎垂直的剖视图，表示与主体板结合成为一个油通道的盖组件；

图5是沿图3中5-5线的剖视图，表示压入主密封体的内封单元；

图6是组装好的油泵壳体和盖劳特(Gerotor-type)油泵的视图，表示其转动元件和面对出口侧的高压通道的一部分；

图7是类似于图5的视图，只是表示常压油泵被取出，及表示油泵壳体，与本发明有关的油泵的两个入口和出口的构成；

图8是本发明另一实施例的立面图；

图9是图8的油封的另一侧的视图；

图10是本发明的油封的剖视图，表示油封体与盖体之间的斜度，及表示板和盖体上的油入口和出口。

具体实施方式

本发明的油封具有一原始的应用，并且其与一锁定的差速器一起使用，特别是所描述的那种形式的。但是通过改进或者不改进，可提供其它应用，使其性能更有利，即在内外径油封之间，和在一密封的部分和本发明的装置的两个弹性密封件之间充填和保持一个油库。

现在参见附图，图1表示本发明的单元，其应用于高压密封，其代号是18，其带有一差速机构，代号是20，并且包含在差速器组件20的壳体22内。在此，一个小齿轮轴24驱动一个传统的小齿轮26，继而，啮合并驱动一个环形齿轮28。

紧固件，如有头螺钉27或类似物，将环形齿轮连接到泵壳体30。一个常压油泵31(图6)是本领域公知的内外转动型，其包括一个内转动体32和一个外转动体34。这些转动体是本领域公知的，通过提供一个在齿间逐渐增大的间隙35而操作，油轴向进入到齿轮间的空间，并且被径向传送，然后当转动体会聚时从齿间减小的空间37轴向地排出。泵在壳体中与多个入口通道36(图7)结合操作，并且与一形成相关的出口的一部分的凹槽38连接，参见其它部分。

参见图1中的差速器环形齿轮28，除泵壳体30以外，环形齿轮还固定到一差速轮支架42。此差速轮支架包括一差速轮轴44，该差速轮轴带有一对差速轮46，48，其继而与侧齿轮50，52啮合。各侧齿轮以花键结合到轴54，56，随着该对轴54，56操作，根据公知的原理，他们在一起工作，或者，在不平衡负荷状态下，差速器允许在任何所需的程度下使一个转动另一个静止。

但是，本发明与现有技术不同在于与一新颖的改进的差速器组件相关。在此新的形式中，除了新的增压油封18，及公知的差速器支架42，差速齿轮轴44，差速轮46，48和侧齿轮50，52以外，差速器支架42包括一个大的凹槽58，其容纳有键入到支架42中的多个离合器驱动板60，和多个离合器被动板62，其由花键连接到内侧有齿的齿轮64，然后该齿轮花键连接到一个轴56。

另外，差速器支架42包括在其轴向最外端(如图1所示的左端)和在凹槽58内的一个连接的活塞组件，代号是66，其包括一个壳体67，该壳体67包括一个外侧的短圆柱壁68，一个内侧的短圆柱壁70，一个穿孔的后壁72；该支架还包括一个连接的活塞组件，代号是74。该活塞组件包括在其外径76处的一个油封，在其内径78处的一个油封，一个径向内表面80和一个径向外表面82，该径向外表面稍稍向离合器板60，62偏置。

在活塞74上钻有一个放油开口84，该开口84包括一个径向通道86，以允许精确量的油从那里排放。

连接活塞的壳体67还包括多个定位突缘88。另外，壳体67的后壁72包括多个开口90，在适当的条件下，油从油泵31通过，压迫连接的活塞74，使其向如图1所示的右侧。

现在参见本发明的增压油封18的第一实施例，此单元在图2～5中示出了变化的位置，以及图1中示出了剖面图。增压油封以代号18表示，其包括一个主体板94，一个板盖96，和一个油封插件98。主体板94包括翼片100，102，以防止增压油封18绕其自身的轴线转动。在安装时，翼片100，102安装在轴承盖或者其它固定的部分上，防止油封18转动。主体板94还包括一个开口104作为油的出口，和一个大直径的轴向向内延伸接近其外径的油封106。

主体板94上还形成有多个翼片108，将盖板单元96保持在主体板94上。盖板单元96包括一个升起的中央部分110，和一个边缘112叠置在主体板94的其余区域。盖板96最好还粘接固定到主体板94上，然后由翼片108压紧在其位置上。

如图4所示，进油口114设置在主体板94和盖板96的底部，作为油的入口。盖部110的升起的部分在油封组件18的中部从入口向出口延伸时，具有一个逐渐增加的深度(如图4所示从下向上)，而且当接近油封组件中部时前至后的尺寸减小。因此油通道的横截面积从下到上几乎保持不变。

现在参见油封插件98，如图5所示，此单元被压入到形成在主体板94的一个开口120，成液密关系。该组件包括一个相对刚性的冲压件或者其它外部挡板122，一个弹性油封体124，和“空气”侧和“油”侧表面126，128沿一个圆周区域相遇，限定一个密封带130。“空气”和“油”侧表面在密封领域是传统的，分别代表面向外部空间的表面及所包围空间的表面。但是在目前的情况下，不用说，油存在于油封的两侧。在一些情况下，一槽油保持在油封和壳体30之间，并且在此意义上，在此区域中有更多的油。弹性密封体124还包括一个附加弹簧槽132，在槽中设置一个卡紧弹簧134用于附加的径向载荷。还设置有附加的翼片或翼耳136，以允许油进入该区域并且润滑轴承和油封。翼片还提供“支座”作用，即用作安装的垫片。

现在参见本发明的增压油封18，假定环形齿轮在其位置上，油泵壳体在其外面。油泵壳体30罩住泵31，并且还包括后表面140，其具有一向后延伸的外径圆柱形构形142和内径圆柱形构形144，以及一个板延伸件146，其由一个开口148与轴54间隔开。除了形成一部分入口通道36的开口之外，壳体30的后板140是不穿孔的。

增压油封18装配在板30上，油封106以液密关系接合圆柱形构形142。在内径上，弹性密封体124安装在圆柱形表面144上使得密封带130接合圆柱形表面144。其结果是，有一个油密空间150在油封18和泵壳体的后表面140之间。

当轴相对于环形齿轮转动时，由于差速轮，有时内转动体32相对于外转动体34转动。这样在空间37中产生负压，并且将油由垂直通道152从底部出口114吸入，从主体板上的开口104出去，因此充填空间150。从这里开始，油通过开口37，到空间38，通过开口40进入连接活塞74后面的空间66。

除了少量可控制的泄漏从开口84出去，通过通道86，该系统是液密的。因此油压迫使板60，62在一起，最后转动差速器支架整体，并且使得齿轮52，50作为一个单元一起转动。当元件连续转动时，油泵操作并且与离合器板保持在一起。

当驱动不同速度的齿轮的力减小时，泵速降低，液压力减小。轴逐渐以相同的速度空转。只要轴以几乎(或者精确地)相同的速度转动，泵不操作。在此情况下，为了确保轴以相同的速度转动，这是不必要的。

只当一个轴开始相对于另一个转动时，此动作才发生。如果右侧轴54相对于左侧轴56转动，结果相同，因为泵31在任何情况下都是由轴驱动。在此情况下，组件仍然锁定，并且力矩同等地传送到两个轴。

现在参见图8～10，图中示出了本发明的稍稍不同的实施例。一个主体板194，一个插件198压入到开口220中。油孔或出口204是相同的，外径密封体206和内径密封体124也相同。翼片200，202与翼片236的位置稍有不同。但是这些与上一例中的相应的件具有相同的作用。

参见盖件196，其也包括升起的部分210，将其固定在位的翼片208是相同的。凹下的边缘212也是同样的或类似的。但是，横截面与盖板组件196有些不同，具有勾边的升起的部分210。板194包括一个偏置部分195靠近底部，盖板在接近顶部时具有一个逐渐增大的深度，因此保持空间252的横截面积总是保持不变。密封形式的其它改变可以做出，如图所示。

在图中所示的两种形式的油封中，进油口表示为板和盖件之间的空间。最好是，将进油口置于外密封的直径外面。如果由于某种原因，在另一位置取油，即由于基本上轴向的偏置，油通道可以是管状或类似形式，从油出口到适当的取油点以液密关系延伸。

板94被示为平板或者几乎是平板的，但是除非是经济原因，而不包含一个或者多个偏置或者凹口。油封未示有卡紧弹簧，但是，此油封元件在外径上可以具有一个卡紧弹簧，正如内径的卡紧弹簧可以省略一样。本领域的技术人员可以作出其它改变。

因此可见，本发明提供一种组合油封和油的引导装置，具有许多优点和特点，包括这里指出的和本发明固有的。本发明的产品的两个实施例已经示出并作了描述，可以预料，本领域技术人员可以改变所描述的装置的形式，这样的改变可以在不离开本发明的精神和在权利要求的范围内作出。

Claims (19)

1.一种增压油封组件，包括结合一平板件组件，其带有径向的内外边缘，并且包括邻近其所述外边缘的一第一油封体，一个第二油封组件邻近其所述内边缘，一个在所述板上位于所述内外边缘之间的出油开口，所述板包括一个部分，其径向向外延伸超出所述外边缘，所述板的一个盖件，其从所述外径密封体的径向向外的区域延伸到邻近所述出油口的一点，所述盖件和所述板件合作限定一个油通道和一个进油口，位于所述外径边缘的外侧所述盖件以基本上液密的关系被密封到所述平板件，除所述入口和出口的开口，从而提供一个组件，从位于所述外径边缘外侧的油槽取油，并将所述油供给到具有一个油入口的机构，该油入口位于所述密封体之间。

2.如权利要求1的增压油封组件，其特征在于所述平板件具有至少一个翼片，用于防止所述增压油封组件相对于被密封的机构发生转动。

3.如权利要求1的增压油封组件，其特征在于邻近所述内边缘的所述第二油封体包括一个内边缘开口，和一个密封挡板以液密关系延伸通过所述开口，所述第二油封组件包括一个连接到所述挡板的一弹性体。

4.如权利要求3的增压油封组件，其特征在于所述第二油封的所述挡板包括至少一个翼片，用于与一相关件接合。

5.如权利要求1的增压油封组件，其特征在于所述第一油封体以一轴向延伸，所述第二油封组件包括一以相反的轴向延伸的本体。

6.如权利要求1的增压油封组件，其特征在于所述第一环形油封体是一无弹簧的油封体。

7.如权利要求1的增压油封组件，所述第二油封组件包括一挡板和一连接到所述挡板的一内径部分的一油封体，所述油封体具有空气侧和油侧表面，它们沿一个圆周区域相遇，提供一个与相关件接触的密封带，所述挡板压配合到所述板的所述内边缘。

8.如权利要求7的增压油封组件，其特征在于所述第二油封组件的所述油封体包括一个弹簧槽，一个卡紧弹簧置于其中，以提供附加的径向载荷。

9.如权利要求1的增压油封组件，其特征在于所述盖件由若干个弯折翼片保持邻近所述平板。

10.如权利要求1的增压油封组件，其特征在于所述盖件由若干个翼片压迫，而保持在邻近所述平板的位置上，并且一层粘合剂绕所述盖件的整个外边缘延伸，所述进油孔除外。

11.一种增压油封组件，包括结合一板件，其具有一主体部分和一第一油封体围绕其整个边缘延伸，并且设计成密封在一相关件的一第一加大的直径处，一个开口在所述板的中间，一个出油开口在绕所述边缘的所述第一油封和所述板的所述中间的开口之间，一个第二油封组件包括一个挡板部分和一个固定到所述挡板部分的弹性密封体，所述第二油封组件压入到所述开口，所述第二油封体具有空气侧和油侧表面，其沿一个圆周区域相遇，形成一个密封带，与相关件的第二较小直径的被密封部分接触，一个油通道从所述油出口开口延伸到位于所述密封件的所述外周边的外侧区域，所述第一和第二密封件之间的所述被密封的区域在安装好的时候，除所述出口开口外，从一侧没有开口。

12.如权利要求11的增压油封组件，其特征在于所述第一油封体和所述第二油封组件的所述弹性密封体在轴向相反的方向延伸。

13.如权利要求11的增压油封组件，其特征在于所述油通道包括一部分所述板件和所述板件的一盖件。

14.如权利要求13的增压油封组件，其特征在于所述盖件由多个翼片固定到所述板件。

15.如权利要求14的增压油封组件，其特征在于所述组件还包括在所述盖件与所述板件之间的一粘合剂。

16.如权利要求11的增压油封组件，其特征在于所述板件包括至少一个翼片，向着接触一相关的机器部分延伸，以防止所述密封件在使用时转动。

17.如权利要求11的增压油封组件，其特征在于所述第二油封的所述挡板部分包括翼片，该翼片适于邻近另一组件，以使所述密封件相对于所述其他组件隔离。

18.一种由一个油封组件和一个可随一差速机构上的环形齿轮转动的转动件构成的组合件，所述可转动件具有一第一较大直径的环形区域，和一第二较小直径的环形区域，两个所述区域具有通常是周向延伸的基本上是圆柱形表面，所述油封组件具有较大直径的第一密封件，和一较小直径的第二密封件，所述密封件适于以密封关系，分别与所述圆柱形密封表面配合，所述油封还包括至少一个板件，相对其设置有所述第一和第二密封件，所述挡板件上有一开口，用作油出口，一个油入口远离所述油出口，一个通道从所述入口向所述出口延伸，所述挡板件在所述第一和第二密封件之间不穿孔，除了所述油出口，在至少一些情况下，所述密封件和所述板件适合于在所述密封件和所述可转动件之间的空间保持一个油槽。

19.一种增压密封件，包括结合一板件，其具有一第一环形油封邻近其外径边缘，一个内边缘包括一第二油封，从而限定所述板件，所述第一和第二密封件，和一相关的机器件之间的一个空间，一个出油开口与所述空间相连通，限定一个油通道的装置，从所述油出口开口向一位置延伸，该位置与所述空间间隔开，根据需要取油，以及引导所述油从所述空间外面的一个位置到内侧的一个区域。

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