專利名稱：硅樹脂材料制造的汽車動力傳動系統(tǒng)部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及硅樹脂材料制造的動力傳動系統(tǒng)密封部件，具體地，涉及等速萬向節(jié)的硅樹脂制造的套組件，能夠抵抗高溫、高速和大角度的應用。
背景技術(shù)：
動力傳動系統(tǒng)密封部件經(jīng)常用于覆蓋萬向節(jié)的填充有潤滑劑的空腔。密封部件防止了潤滑劑流出萬向節(jié)空腔，并防止了塵灰和其它污染物進入萬向節(jié)空腔。
使用密封部件的一個場合是等速萬向節(jié)。等速萬向節(jié)用于從一個萬向節(jié)構(gòu)件傳遞旋轉(zhuǎn)動力到另一個萬向節(jié)構(gòu)件，以等速轉(zhuǎn)動并且允許以上兩個萬向節(jié)件在預定角度范圍內(nèi)互相自由偏離軸向中心線。
當?shù)人偃f向節(jié)用于車輛的動力傳動系統(tǒng)時，等速萬向節(jié)的接頭部分典型地用套件覆蓋。套件是柔軟的并且一般具有可變形的形狀，如波紋管狀。典型的套件包括較大的第一端部，其固定到等速萬向節(jié)的外圈；和較小的第二端部，其固定到從等速萬向節(jié)的內(nèi)圈延伸的軸。換句話說，套件的一個開口端位于一個萬向節(jié)構(gòu)件的外周邊上，而另一個開口端位于另一個萬向節(jié)件的外周邊上。
在這種類型套件中，當?shù)人偃f向節(jié)以高速和大連接角度旋轉(zhuǎn)時，相鄰的重疊處局部互相接觸。結(jié)果是，套件內(nèi)產(chǎn)生磨損，降低了套件的密封效率，并且縮短了套件壽命。一個克服該磨損問題的已知解決方案是將蠟置于套件內(nèi)，使得套件的外表面平滑。但是，不希望的磨損仍會出現(xiàn)，尤其在高溫操作下。
另一個解決不希望有的高溫操作的磨損問題的解決方案已經(jīng)為本發(fā)明人了解，其使用氫化丁腈橡膠(HNBR)材料，如共同未決的美國專利申請No.10/912400所介紹的，其內(nèi)容通過引用結(jié)合于本文中。HNBR材料適用于峰值溫度為150℃，或連續(xù)為130℃的場合。因此，需要一種能夠抵抗更高溫度(即，大于150℃峰值溫度)，和高速及大角度應用的套件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種汽車動力傳動系統(tǒng)組件的密封部件，其具有單一體，用于高溫、高速和大角度的應用。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，密封組件是等速萬向節(jié)的密封套(boot seal)。為了解決已知套件的不希望出現(xiàn)的磨損條件，本發(fā)明的套件優(yōu)選用硅樹脂制造。用硅樹脂制造的套件能夠抵抗180℃的峰值溫度和150℃的恒定操作溫度。對于要求增加套件剛度的場合，可選擇施加增強纖維到硅樹脂材料。


附圖顯示了本發(fā)明的各個實施例，附圖是說明書的一部分。所顯示的實施例只是本裝置的示例，不是對發(fā)明范圍的限制。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的等速萬向節(jié)的柔性套組件的實施例的透視圖。
圖2是圖1的柔性套組件的平面圖。
圖3是圖1和圖2的柔性套組件沿圖2的線3-3的截面圖。
圖4是圖3的柔性套組件的一端的放大圖。
具體實施例方式
參考圖1到圖4，顯示了根據(jù)本發(fā)明的柔性套組件的實施例，其用標記10表示，用于等速萬向節(jié)。套組件10包括第一密封端部12，和第二密封端部14。第一密封端部12具有第一外徑d，其小于第二密封端部14的外徑D。第一密封端部和第二密封端部12，14圍繞共用軸線A-A設(shè)置。
第一端部12的外表面16包括形成于其周圍的環(huán)形槽18。環(huán)形脊部20繞第一密封端部12的遠端22延伸，臨近環(huán)形槽18。環(huán)形脊部20形成第一凸表面24。在一個實施例中，第一凸表面24一般為平面，以便通常垂直于環(huán)形槽18。在另一個實施例中，第一凸表面24可向內(nèi)傾斜以便與環(huán)形槽18形成一定角度。
第二凸緣26相對于第一凸緣24設(shè)置。在一個實施例中，第二凸緣26一般為平面以便通常垂直于環(huán)形槽18。在另一個實施例中，第二凸緣26可從外表面16朝環(huán)形槽18向內(nèi)傾斜。
第一端部12還包括內(nèi)接觸面28。內(nèi)接觸面28一般為平面，如圖4所示?；蛘?，內(nèi)接觸面28可包括多個脊部。操作中，第一端部12的內(nèi)接觸表面28與軸(未顯示)的外表面摩擦接合。金屬夾持帶(未顯示)或其它保持機構(gòu)可圍繞第一端部12設(shè)置于槽18內(nèi)，以固定第一端部12到軸。
第二端部14一般具有均勻的厚度并通過主體部分32和壁部分34連接到第一端部12。在一個實施例中，壁部分34是彎曲的。在另一可選實施例(未顯示)中，壁部分34可以基本為平面。第二端部14包括在遠端40連接到一起的外表面36和內(nèi)表面38。在一個實施例中，遠端40是彎曲的，然而應當理解其可以設(shè)置成平面表面。
盡管在一個優(yōu)選實施例中，第二端部14的外表面和內(nèi)表面36，38一般是平面的，以便提供大面積的結(jié)合區(qū)與萬向節(jié)的外圈(未顯示)接合，但是應當知道外表面和內(nèi)表面36可任選地包括一個或多個被脊面(land)分開的環(huán)形槽。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，套件10最好是單體結(jié)構(gòu)，其用硅樹脂材料制造，非常適合高溫應用，即具有180℃的峰值溫度和/或150℃的連續(xù) 溫度的應用。本發(fā)明的化合物包括下面的成分無定形硅石，如Rhodia Industrial Specialties公司生產(chǎn)的；減少水分吸收的硅樹脂添加物，如Rhodia Industrial Specialties公司經(jīng)銷的Rhodorsil；隔離劑(release agent)，如聚甲基硅氧烷；和用作固化劑的過氧化物。還希望本發(fā)明的化合物包括至少一種色素。
在某些應用中需要高剛度和高強度。為了滿足這種需要，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，上面介紹的硅樹脂材料可以用纖維增強。更具體地，硅樹脂材料包括大約3-10pphr的纖維含量，優(yōu)選是5pphr。適合的纖維包括酚基纖維，如American Kynol公司銷售的諾沃洛伊德(Novoloid)纖維。優(yōu)選的纖維直徑大約為15微米，平均長度為0.2毫米，大約30-50％的延伸率。
纖維可以通過許多不同的方法施加到硅樹脂材料。為了保證纖維充分地分布在產(chǎn)生的套件中，一種方法包括注射模制第一層硅樹脂材料到成型套件10中。然后固化第一層。接下來，纖維設(shè)置到第一層上。或者，在放置到第一層上之前將粘結(jié)劑施加到纖維上。其后第二層，或頂層，模壓到最后形成的套件10。然后使第二層固化。
在一個可選實施例中，模具可設(shè)有定位銷，當材料流入模具時，固定纖維于適當位置。材料然后注射模制套件模型中并進行固化。
應當知道，上面的介紹是用來說明的，而不是限制性的。對于閱讀過上面介紹的所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員，許多實施例是很明顯的。本發(fā)明的范圍不能根據(jù)上面的介紹來確定，而應參考所附權(quán)利要求以及權(quán)利要求的等效物的全部范圍來確定。
權(quán)利要求
1.一種用于汽車動力傳動系統(tǒng)部件的密封部件，所述密封部件具有單一體，其中所述單一體用能夠抵抗至少150℃的操作溫度的硅樹脂材料制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封部件，其特征在于，所述硅樹脂材料包括無定形硅石，硅樹脂添加物，隔離劑和固化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密封部件，其特征在于，進一步包括至少一種色素。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密封部件，其特征在于，所述隔離劑是聚甲基硅氧烷。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密封部件，其特征在于，所述固化劑是過氧化物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封部件，其特征在于，所述硅樹脂材料用纖維增強。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的密封部件，其特征在于，所述纖維是酚基的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的密封部件，其特征在于，所述纖維具有15微米的平均直徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的密封部件，其特征在于，所述纖維具有0.2毫米的平均長度。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的密封部件，其特征在于，所述纖維具有大約30-50％的延伸率。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的密封部件，其特征在于，所述硅樹脂材料具有大約3-10pphr的纖維含量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的密封部件，其特征在于，所述硅樹脂材料具有大約5pphr的纖維含量。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封部件，其特征在于，所述密封部件是用于等速萬向節(jié)的密封套。
14.一種用于等速萬向節(jié)的密封套，其具有由能夠抵抗至少150℃的操作溫度的硅樹脂材料制造的單一體結(jié)構(gòu)，其中所述硅樹脂材料包括無定形硅石，一種或多種硅樹脂添加物，聚甲基硅氧烷，過氧化物和至少一種色素。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的密封套，其特征在于，所述硅樹脂材料用酚基纖維增強。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的密封套，其特征在于，所述纖維具有15微米的平均直徑。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的密封套，其特征在于，所述纖維具有0.2毫米的平均長度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的密封套，其特征在于，所述纖維具有大約30-50％的延伸率。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的密封套，其特征在于，所述硅樹脂材料具有大約5pphr的纖維含量。
全文摘要
公開了一種硅樹脂化合物制造的密封部件，用于高溫、高速和大角度的應用中。所公開的硅樹脂材料還可用纖維增強，以提高剛性和穩(wěn)定性。
文檔編號F16J3/04GK101072957SQ200580042122
公開日2007年11月14日 申請日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月8日
發(fā)明者S·-L·A·王 申請人:Gkn動力傳動系統(tǒng)北美有限公司