CN211288742U - 一种用于乘用车液压助力转向器输出轴的密封圈 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于乘用车转向器技术领域，具体为一种用于乘用车液压助力转向器输出轴的密封圈，密封圈本体内侧设置环状密封部，且密封圈中部设置轴孔。所述密封部的内径小于密封圈本体上轴孔的直径，密封部的外径大于密封圈本体的外径；在密封部的端面开设顶部开口的环形容置腔，使得容置腔的外围形成外唇口，内围形成内唇口，所述容置腔内设置弹性辅助唇。本实用新型在内唇口和外唇口之间设置弹性辅助唇口，弹性辅助唇会同时向外挤压外唇口，使之压紧在沟槽底部，向内挤压内唇口，使之压紧输出轴，确保主密封在高低压工况下的密封可靠性。同时弹性辅助唇给内唇口指向输出轴部的径向预紧力，从而补偿内唇口因长期使用造成的磨损量。
Description
技术领域
本实用新型属于乘用车转向器技术领域，具体为一种用于乘用车液压助力转向器输出轴的密封圈。
背景技术
转向器是乘用车的安全零部件，其可靠性直接关系到汽车操纵性以及公众的生命安全，目前国内乘用车转向器一般出现问题有：输出轴密封耐磨性不够、耐压性不够。以上诸多问题直接导致转向器漏油、失效、车辆转向失控。
上述问题的出现，主要是由于当下使用的密封圈出了问题，这种密封圈是利用弹簧对密封内唇口施加箍紧力以及对密封内部L型骨架提供支撑，形成对高压油的密封作用，最大问题是密封内唇口对转向器输出轴的补偿性不够，在车辆行驶一段里程后，会出现密封内唇口磨损，导致漏油问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于乘用车液压助力转向器输出轴的密封圈，用以解决上述背景技术中提出的现有密封圈存在的漏油等问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于乘用车液压助力转向器输出轴的密封圈，包括环状密封圈本体，密封圈本体内侧设置环状密封部，且密封圈中部设置轴孔，所述密封部的内径小于密封圈本体上轴孔的直径，密封部的外径大于密封圈本体的外径；在密封部的端面开设顶部开口的环形容置腔，使得容置腔的外围形成外唇口，内围形成内唇口，容置腔夹在内唇口和外唇口之间；所述容置腔内设置弹性辅助唇，该弹性辅助唇向外挤压外唇口，向内挤压内唇口。
在上述技术方案中，密封部的外唇口接触沟槽，内唇口接触输出轴，且在安装后内唇口与外唇口因挤压产生内应力，从而达到初步密封；设置在密封部端面设置容置腔中设置弹性辅助唇，该弹性辅助唇介于内唇口与外唇口之间，在安装好密封圈后，弹性辅助唇受内唇口与外唇口的挤压产生变形，存在一定的弹性势能，在使用状态中，弹性辅助唇会同时向外挤压外唇口，使之压紧在沟槽底部，向内挤压内唇口，使之压紧输出轴，确保主密封在高低压工况下的密封可靠性。同时弹性辅助唇给内唇口指向输出轴部的径向预紧力，这可以推动内唇口始终存在向着轴心的方向偏移的趋势，从而补偿内唇口因长期使用造成的磨损量。
优选地，所述弹性辅助唇为若干环形阵列分布在容置腔中的支撑柱，支撑柱与内唇口和外唇口一体设置。采用阵列设置的支撑柱可以在每个支撑柱两侧形成间隙，从而便于在支撑柱受压时向两侧形变，避免在轴向方向产生过大的形变。在保证满足形变扩张的基础上，增加支撑柱的数量可以增加弹性辅助唇对内唇口和外唇口的支撑力度。尤其是在采用成涡旋状排列方式设置支撑柱时，支撑柱倾斜设置在容置腔，受挤压后会通过进一步倾斜来减少压缩形变量，这可以避免因产生过大的压缩量而使得每个支撑柱两端产生较大弹力，导致内唇口上所受到的支撑柱的弹力不均匀，进而导致加速内唇口的局部部位的磨损。
优选地，在容置腔中部设置环状内环，该内环与支撑柱的中部交叉连接，并将支撑柱分成内外两部分。内环设置在支撑柱中部，相当于给支撑柱中部提供支撑物，并使所有支撑柱连在一起，不仅有利于使支撑柱形变后恢复原状，而且可以增加弹性辅助唇整体的弹性。
优选地，所述内唇口的内圈环面向着轴孔内侧延伸并形成内凸起部，内凸起部的截面形状呈三角形，且内凸起部的直径最小的部分所在的虚拟平面经过弹性辅助唇的中部；外唇口的外圈环面向着背离轴孔的方向延伸并形成外凸起部，外凸起部的截面形成呈三角形，且外凸起部的直径最大的部分所在的虚拟平面经过弹性辅助唇的中部。从而使内凸起部和外凸起部受挤压后可以直接将力传递给弹性辅助唇，弹性辅助唇直接反向作用与内凸起部和外凸起部，这样的结构设计又有利于增强内唇口和外唇口的位置的稳定性以及密封性。
优选地，内唇口的外周环面和外唇口的内周环面中至少有一面倾斜设置，且向着片偏离容置腔的方向倾斜，使得容置腔口部宽底部窄。
优选地，在密封圈本体的内圈设置若干环状凸起，环状凸起形成于密封圈本体的内圈环面，在将该密封圈安装在输出轴上后，环状凸起紧贴输出轴的圆周面，且相邻的环状凸起与输出轴的圆周面之间围合形成密封间隙。环状凸起，可用以减少密封内圈跟输出轴的摩擦接触面积，同时在密封间隙中可以储存少量润滑油，增加密封圈与输出轴之间的润滑性，降低密封圈的磨损量，从而延长密封圈的最佳使用状态的期限。
优选地，密封圈由氢化丁晴橡胶材料制成。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型的实施例的前侧立体结构示意图。
图2为本实用新型的实施例的后侧立体结构示意图。
图3为本实用新型的实施例的截面剖切结构示意图。
图中，密封圈本体1、密封部2、轴孔3、容置腔4、弹性辅助唇5、支撑柱51、内环52、内唇口7、外唇口8、环状凸起9。
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
图1-3为本实用新型提供的一个实施例，一种用于乘用车液压助力转向器输出轴的密封圈。该密封圈由氢化丁晴橡胶材料制成，包括环状密封圈本体1，密封圈本体1内侧设置环状密封部2，且密封圈中部设置轴孔3，所述密封部2的内径小于密封圈本体1上轴孔3的直径，密封部2的外径大于密封圈本体1的外径；在密封部2的端面开设顶部开口的环形容置腔4，使得容置腔4的外围形成外唇口8，内围形成内唇口7，容置腔4夹在内唇口7 和外唇口8之间，且外唇口8的内周环面中向着片偏离容置腔4的方向倾斜，使得容置腔4口部宽底部窄的梯形或(V型)。所述容置腔4内设置弹性辅助唇5，该弹性辅助唇5向外挤压外唇口8，向内挤压内唇口7。
在该实施例中，密封部2的外唇口8接触沟槽，内唇口7接触输出轴，且在安装后内唇口7与外唇口8因挤压产生内应力，从而达到初步密封；设置在密封部2端面设置容置腔4中设置弹性辅助唇5，该弹性辅助唇5介于内唇口7与外唇口8之间，在安装好密封圈后，弹性辅助唇5受内唇口7与外唇口8的挤压产生变形，存在一定的弹性势能，在使用状态中，弹性辅助唇5会同时向外挤压外唇口8，使之压紧在沟槽底部，向内挤压内唇口7，使之压紧输出轴，确保主密封在高低压工况下的密封可靠性。同时弹性辅助唇5给内唇口7指向输出轴部的径向预紧力，这可以推动内唇口7始终存在向着轴心的方向偏移的趋势，从而补偿内唇口7因长期使用造成的磨损量。
具体地，所用弹性辅助唇5为12个环形阵列分布在容置腔4中的支撑柱51，支撑柱51与内唇口7和外唇口8一体设置，且支撑柱51呈涡旋状排列。阵列设置的支撑柱51之间形成间隙，在支撑柱51受压时向两侧的间隙内形变，避免在轴向方向产生过大的形变而采用成涡旋状排列方式设置支撑柱51，使支撑柱51倾斜设置在容置腔4，支撑柱51受挤压后会通过进一步倾斜来减少压缩形变量，这可以避免因产生过大的压缩量而使得每个支撑柱51两端产生较大弹力，导致内唇口7上所受到的支撑柱51的弹力不均匀，进而导致加速内唇口7的局部部位的磨损。
另外在容置腔4中部设置环状内环52，该内环52与支撑柱51的中部交叉连接，并与支撑柱51一体成型，由于内环52的设置，支撑柱51被分成内外两部分。而内环52设置在支撑柱51中部，相当于给支撑柱51中部提供支撑物，并使所有支撑柱51连在一起，不仅有利于使支撑柱51形变后恢复原状，而且可以增加弹性辅助唇5整体的弹性。
对于内唇口7，其内圈环面向着轴孔3内侧延伸并形成内凸起部，内凸起部的截面形状呈三角形，且内凸起部的直径最小的部分所在的虚拟平面经过弹性辅助唇5的中部，安装该密封圈后，内凸起部与输出轴接触；而外唇口8的外圈环面向着背离轴孔3的方向延伸并形成外凸起部，外凸起部的截面形成呈三角形，且外凸起部的直径最大的部分所在的虚拟平面经过弹性辅助唇5的中部。从而使内凸起部和外凸起部受挤压后可以直接将力传递给弹性辅助唇5，弹性辅助唇5直接反向作用与内凸起部和外凸起部，这样的结构设计又有利于增强内唇口7和外唇口8的位置的稳定性以及密封性。
除此以外，在密封圈本体1的内圈设置若干环状凸起9，环状凸起9形成于密封圈本体1的内圈环面，在将该密封圈安装在输出轴上后，环状凸起 9紧贴输出轴的圆周面，且相邻的环状凸起9与输出轴的圆周面之间围合形成密封间隙。环状凸起9，可用以减少密封内圈跟输出轴的摩擦接触面积，同时在密封间隙中可以储存少量润滑油，增加密封圈与输出轴之间的润滑性，降低密封圈的磨损量，从而延长密封圈的最佳使用状态的期限。
另外，在保证满足形变扩张的基础上，适当增加支撑柱5的数量可以增加弹性辅助唇5对内唇口7和外唇口8的支撑力度。
本密封件组装于转向器输出端后，转向器系统压力可达10.00MPa，应用于小轿车、皮卡、SUV，提高了载客能力；转向器耐磨试验超过20万次，提到了乘用车转向器的使用里程；转向器耐温范围扩大到-40°-135°，可以满足乘用车在从南至北的环境温度变化较大的各的省份形式，同时可以提高了乘用车操纵性及可靠性。
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于乘用车液压助力转向器输出轴的密封圈，包括环状密封圈本体，密封圈本体内侧设置环状密封部，且密封圈中部设置轴孔，其特征在于：所述密封部的内径小于密封圈本体上轴孔的直径，密封部的外径大于密封圈本体的外径；在密封部的端面开设顶部开口的环形容置腔，使得容置腔的外围形成外唇口，内围形成内唇口，容置腔夹在内唇口和外唇口之间；所述容置腔内设置弹性辅助唇，该弹性辅助唇向外挤压外唇口，向内挤压内唇口。
2.如权利要求1所述的一种用于乘用车液压助力转向器输出轴的密封圈，其特征在于：所述弹性辅助唇为若干环形阵列分布在容置腔中的支撑柱，支撑柱与内唇口和外唇口一体设置。
3.如权利要求2所述的一种用于乘用车液压助力转向器输出轴的密封圈，其特征在于：所述支撑柱成涡旋状设置。
4.如权利要求2所述的一种用于乘用车液压助力转向器输出轴的密封圈，其特征在于：在容置腔中部设置环状内环，该内环与支撑柱的中部交叉连接，并将支撑柱分成内外两部分。
5.如权利要求1所述的一种用于乘用车液压助力转向器输出轴的密封圈，其特征在于：所述内唇口的内圈环面向着轴孔内侧延伸并形成内凸起部，内凸起部的截面形状呈三角形，且内凸起部的直径最小的部分所在的虚拟平面经过弹性辅助唇的中部。
6.如权利要求1所述的一种用于乘用车液压助力转向器输出轴的密封圈，其特征在于：所述外唇口的外圈环面向着背离轴孔的方向延伸并形成外凸起部，外凸起部的截面形成呈三角形，且外凸起部的直径最大的部分所在的虚拟平面经过弹性辅助唇的中部。
7.如权利要求1所述的一种用于乘用车液压助力转向器输出轴的密封圈，其特征在于：内唇口的外周环面和外唇口的内周环面中至少有一面倾斜设置，且向着片偏离容置腔的方向倾斜，使得容置腔口部宽底部窄。
8.如权利要求1至7中任一项所述的一种用于乘用车液压助力转向器输出轴的密封圈，其特征在于：在密封圈本体的内圈设置若干环状凸起，环状凸起形成于密封圈本体的内圈环面，在将该密封圈安装在输出轴上后，环状凸起紧贴输出轴的圆周面，且相邻的环状凸起与输出轴的圆周面之间围合形成密封间隙。
9.如权利要求1至7中任一项所述的一种用于乘用车液压助力转向器输出轴的密封圈，其特征在于：密封圈由氢化丁晴橡胶材料制成。
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Legal Events
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Denomination of utility model: A sealing ring for output shaft of hydraulic power steering gear of passenger car Effective date of registration: 20210427 Granted publication date: 20200818 Pledgee: Hangzhou United Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Shuangqiao sub branch Pledgor: HANGZHOU AILI LINGFU TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021330000349 |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220517 Address after: 311121 room 2101-02, building 1, Aili center, Cangqian street, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee after: Hangzhou Aili Intelligent Control Technology Co.,Ltd. Address before: 310012 Room 411, building 18, No. 998, Wenyi West Road, Wuchang Street, Yuhang District, Hangzhou, Zhejiang Province Patentee before: HANGZHOU AILI LINGFU TECHNOLOGY CO.,LTD. |
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Date of cancellation: 20220616 Granted publication date: 20200818 Pledgee: Hangzhou United Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Shuangqiao sub branch Pledgor: HANGZHOU AILI LINGFU TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2021330000349 |