本發(fā)明涉及用于大跳動(dòng)應(yīng)用的油介質(zhì)密封技術(shù)，其是一種動(dòng)態(tài)密封技術(shù)。

背景技術(shù)：

圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種密封裝置的局部截面示意圖。該密封裝置包括骨架100、附著到骨架100上的主密封唇200和安裝到主密封唇200的彈簧300。例如，主密封唇200可以與未圖示的軸接觸，骨架100可以安裝到包圍著軸的未圖示的外殼，以將外殼內(nèi)的油密封住。

對(duì)于某些應(yīng)用，工作條件非常嚴(yán)酷，當(dāng)溫度升高時(shí)，將產(chǎn)生大的壓力。同時(shí)，軸的跳動(dòng)很大。傳統(tǒng)的盒式密封不能同時(shí)承受高壓力和大跳動(dòng)，這是因?yàn)?，如果要承受高壓力，就需要縮短和增厚密封唇的腰部；如果希望承受大跳動(dòng)，就需要使密封唇的腰部長(zhǎng)且薄。所以基于傳統(tǒng)的油密封技術(shù)難以設(shè)計(jì)理想的密封裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的密封裝置不能同時(shí)承受高壓力和大跳動(dòng)的問(wèn)題，而作出本發(fā)明。

本發(fā)明可以采用、但不限于下述方案。

一種密封裝置，其包括殼體、骨架和接著到所述骨架并用于與軸接觸的第一密封唇，其中，在所述殼體和所述骨架之間設(shè)置有彈性構(gòu)件，所述彈性構(gòu)件對(duì)所述骨架施加朝向所述軸的徑向向內(nèi)的力。

優(yōu)選地，所述密封裝置用于密封所述軸和外殼之間的環(huán)形空間，在所述 密封裝置安裝到所述軸的情況下，所述彈性構(gòu)件能夠響應(yīng)于所述骨架遠(yuǎn)離或靠近所述殼體的移動(dòng)而伸縮。

優(yōu)選地，所述彈性構(gòu)件為徑向彈簧，所述徑向彈簧的一端與所述殼體接觸，所述徑向彈簧的另一端與所述骨架的徑向外端接觸，所述第一密封唇接著于所述骨架的徑向內(nèi)端。特別地，所述第一密封唇為主密封唇。

優(yōu)選地，所述密封裝置還包括第二密封唇，所述第二密封唇從所述骨架朝向所述殼體的第一徑向壁延伸并與該第一徑向壁密封接觸，該第一徑向壁位于所述密封裝置的軸向一側(cè)并沿徑向延伸。

優(yōu)選地，所述殼體的軸向截面呈大致u形，所述骨架的軸向截面呈大致l形。

優(yōu)選地，所述彈性構(gòu)件由橡膠或彈性體制成，所述彈性構(gòu)件包括環(huán)狀體和從所述環(huán)狀體向徑向內(nèi)側(cè)和/或徑向外側(cè)突出的多個(gè)突起和/或突條。

優(yōu)選地，沿所述軸的軸向觀察，所述殼體和所述骨架至少部分地重疊。特別地，所述殼體在徑向外側(cè)、軸向兩側(cè)大致包住所述骨架。

優(yōu)選地，在所述殼體的第二徑向壁與所述骨架的沿軸向延伸的壁部分之間形成一間隙，該間隙的尺寸小于所述殼體和/或所述骨架的厚度，其中，該第二徑向壁位于所述密封裝置的軸向另一側(cè)并沿徑向延伸。

優(yōu)選地，所述密封裝置還包括接著到所述殼體和所述骨架的、具有彈性的波紋盤(pán)，所述波紋盤(pán)能夠響應(yīng)于所述骨架遠(yuǎn)離或靠近所述殼體的移動(dòng)而伸縮。

優(yōu)選地，所述波紋盤(pán)和所述第一密封唇由相同的材料制成。

優(yōu)選地，所述彈性構(gòu)件由多個(gè)金屬環(huán)片制成，多個(gè)金屬環(huán)片的軸向端緣焊接到一起，從而該彈性構(gòu)件的軸向截面呈z字形。特別地，該接著可以是硫化接著。

本發(fā)明提供了一種密封裝置，彈性構(gòu)件安裝在殼體和骨架之間，以為密 封唇承受一部分跳動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)中僅由密封唇承受跳動(dòng)的方案相比，本發(fā)明的密封裝置可以承受大跳動(dòng)，同時(shí)又能承受高壓力，從而具有良好的密封性能。

附圖說(shuō)明

圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種密封裝置的局部截面示意圖。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的密封裝置的局部截面示意圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的密封裝置的局部截面示意圖。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的密封裝置的局部截面示意圖。

圖5示出了該第三實(shí)施方式中的第一彈簧的示意性立體圖。

圖6是示出第一彈簧的一個(gè)變型的示意圖。

圖7是示出第一彈簧的另一變型的示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

100骨架200主密封唇300彈簧

1殼體11第一徑向壁12第二徑向壁13第一底壁14凹入部142第三徑向壁143第二底壁15鼻部2第一彈簧3骨架31徑向壁部分32軸向壁部分4第二密封唇5第二彈簧6第一密封唇61腰部

111表面311表面7波紋盤(pán)71一端部72另一端部73波紋部分

16主體17焊接部位21第一金屬環(huán)片22第二金屬環(huán)片23焊接部位29第n金屬環(huán)片321焊接部位

210彈性構(gòu)件201環(huán)主體202第一突條203第二突條204第三突出

220彈性構(gòu)件208環(huán)主體209突起

具體實(shí)施方式

下面參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。

第一實(shí)施方式

參照?qǐng)D2，本發(fā)明涉及一種密封裝置，尤其是用于油介質(zhì)的具有柔性殼體的大跳動(dòng)密封裝置。該密封裝置包括殼體1、第一彈簧2、骨架3、第一密封唇(主密封唇)6、第二密封唇4和第二彈簧5。

應(yīng)當(dāng)理解，圖2為圓筒狀的密封裝置的軸向截面的一半。圖2中的雙箭頭r表示密封裝置的徑向，雙箭頭a表示密封裝置的軸向。圖2中的上側(cè)對(duì)應(yīng)于徑向外側(cè)，下側(cè)對(duì)應(yīng)于徑向內(nèi)側(cè)，圖2中的左側(cè)對(duì)應(yīng)于軸向內(nèi)側(cè)(存在被密封的油的那側(cè))，右側(cè)對(duì)應(yīng)于軸向外側(cè)。

殼體1將固定到外殼(未圖示)。第一密封唇6接著到骨架3并將與軸(未圖示)接觸并相對(duì)于軸轉(zhuǎn)動(dòng)。第一彈簧2裝在殼體1和骨架3圍成的環(huán)形空間內(nèi)。殼體1和骨架3可以由例如金屬制成。

應(yīng)當(dāng)理解，殼體1呈軸向截面為大致u形的圓環(huán)狀，骨架3呈軸向截面為l形的圓環(huán)狀。第一彈簧2的一端連接到殼體1，第一彈簧2的另一端固定到骨架3。第一彈簧2是處于壓縮狀態(tài)的徑向彈簧，其對(duì)骨架3向徑向內(nèi)側(cè)施壓，第一彈簧2因而可以承受大的跳動(dòng)。該跳動(dòng)尤其是指與第一密封唇6接觸的軸的徑向跳動(dòng)。第一彈簧2可以例如為金屬制的卷簧。

更具體地，殼體1包括彼此平行的第一徑向壁11和第二徑向壁12以及沿周向延伸成圓環(huán)形并在圖示的軸向截面中沿軸向延伸的第一底壁13。第一徑向壁11和第一底壁13的交點(diǎn)不是形成直角，而是形成向殼體1的u形截面的開(kāi)口側(cè)凹入的凹入部14。更具體地，凹入部14由與第二徑向壁12大致平行的第三徑向壁142和與第一底壁13大致平行的第二底壁143構(gòu)成。從而，在第二徑向壁12、第一底壁13和第三徑向壁142之間限定了容納第一彈簧2用的鼻部15。由于第一彈簧2被容納在軸向?qū)挾容^小的鼻部15內(nèi)，所以即使第一彈簧2 的寬度較小，也能防止第一彈簧2過(guò)度傾斜。

骨架3包括徑向壁部分31和軸向壁部分32。可以理解，該軸向壁部分32形成與殼體1的第一底壁13大致同心的圓環(huán)狀。更具體地，軸向壁部分32在軸向上介于殼體1的第一徑向壁11和第二徑向壁12之間，換言之，沿軸向觀察，軸向壁部分32與第一徑向壁11和第二徑向壁12至少部分地重疊，從而可以防止骨架3及接著到其上的密封唇與殼體1在軸向上分開(kāi)。在殼體1的第二徑向壁12與骨架3的軸向壁部分32之間形成一間隙，該間隙的尺寸優(yōu)選小于殼體1和/或骨架3的厚度，即小于形成殼體1和/或骨架3的板材的厚度。通過(guò)該小間隙可以防止殼體1和骨架3之間的直接摩擦接觸，減小轉(zhuǎn)動(dòng)阻力。另一方面，通過(guò)該小間隙可以防止異物進(jìn)入密封裝置以及密封裝置所密封的空間內(nèi)，提高密封性能。軸向壁部分32位于第二底壁143的徑向內(nèi)側(cè)，并與第二底壁143在徑向上間隔開(kāi)一定的間隔，從而允許第一密封唇6及其接著到的骨架3沿徑向移位。沿軸向觀察，徑向壁部分31的大部分與殼體1的第一徑向壁11重疊，從而可以防止骨架1及接著到其上的密封唇過(guò)度傾斜。

第一密封唇6通過(guò)其基部而接著到骨架3的徑向壁部分31。接著到徑向壁部分31的靠殼體1的第一徑向壁11側(cè)的密封材料形成朝向殼體1的第一徑向壁11突出的第二密封唇4。當(dāng)然，第二密封唇4可以與第一密封唇6分開(kāi)地接著(例如，硫化接著)到骨架3上。第二彈簧5用于將第一密封唇6壓到未圖示的軸上。第二彈簧5可以例如為首尾相接而成環(huán)狀的螺旋彈簧。

第一密封唇6是徑向密封唇，其可以將油密封在未圖示的外殼內(nèi)(圖2的左側(cè))。在本申請(qǐng)中，通過(guò)向徑向內(nèi)側(cè)偏壓骨架3的第一彈簧2，即使第一密封唇6的腰部61較厚和/或較短(以在外殼內(nèi)有大壓力的情況下保持密封)，第一密封唇6也可以呈現(xiàn)出足夠的柔性，以良好地順應(yīng)(承受)大跳動(dòng)。

下面簡(jiǎn)單說(shuō)明本發(fā)明的密封裝置應(yīng)對(duì)軸的跳動(dòng)的機(jī)理。在本發(fā)明的密封裝置安裝到軸上時(shí)，在軸向第一徑向向外方向跳動(dòng)時(shí)，在密封裝置的整周 (360度)中，在該第一徑向向外方向上與軸對(duì)應(yīng)的部分中，第一密封唇和骨架被軸向徑向外側(cè)施壓，第一密封唇被進(jìn)一步壓縮變形(相比于其正常壓縮狀態(tài))，第一彈簧壓縮，從而防止第一密封唇過(guò)度變形。在密封裝置的整周(360度)中，在與該第一徑向向外方向相反的方向上與軸對(duì)應(yīng)的部分中，軸遠(yuǎn)離第一密封唇，第一密封唇在其恢復(fù)力及第一彈簧的壓力(即第一彈簧在該部分中伸長(zhǎng))的作用下向第一徑向外向方向移動(dòng)，從而保持與軸的密封接觸。這樣，既防止了第一密封唇過(guò)度變形，又防止了在軸與第一密封唇之間產(chǎn)生間隙，從而防止了油泄露。

第二密封唇4為軸向密封唇并與殼體1接觸，以將油密封在未圖示的外殼內(nèi)，并且第二密封唇4也將承受由于跳動(dòng)引起的一些往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

可以理解，第二密封唇4也可以形成于殼體1而與骨架3接觸。

第二彈簧5將使第一密封唇6的壽命更長(zhǎng)，即使第一密封唇6發(fā)生一定程度的老化或磨損。

第二實(shí)施方式

下面參照?qǐng)D3對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)于與第一實(shí)施方式中的部分在結(jié)構(gòu)上相同或相似的部分標(biāo)注相同或相似的附圖標(biāo)記，并省略對(duì)這些部分的詳細(xì)說(shuō)明。

第二實(shí)施方式的用于油介質(zhì)的具有柔性殼體的大跳動(dòng)密封裝置中的彈簧2、骨架3、第一密封唇6和第二彈簧5的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式中的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)基本相同，將省略對(duì)它們的詳細(xì)說(shuō)明。

第二實(shí)施方式中的骨架1在其軸向截面中呈現(xiàn)出大致u形，從而包括第一徑向壁11、第二徑向壁12和連接第一徑向壁11和第二徑向壁12的徑向外側(cè)端的第一底壁13。第一彈簧2容納在該第一徑向壁11、第二徑向壁12和第一底壁13圍成的環(huán)形空間內(nèi)。

在第一實(shí)施方式中，如圖2所示，第一徑向壁11的長(zhǎng)度大于第二徑向壁 12的長(zhǎng)度，第二密封唇4與第一徑向壁11接觸。

如圖3所示，第二實(shí)施方式中的殼體1的第一徑向壁11比第一實(shí)施方式中的第一徑向壁11短，從而第二實(shí)施方式中的殼體1的第一徑向壁11終止于骨架3的軸向壁部分32的徑向外側(cè)并且在徑向上與該軸向壁部分32相隔一定的間隔。優(yōu)選地，沿軸向觀察，第二徑向壁12與骨架3的軸向壁部分32至少部分重疊。

第一徑向壁11的遠(yuǎn)離第二徑向壁12的表面111與骨架3的徑向壁部分31的遠(yuǎn)離第二徑向壁12的表面311大致位于同一平面。波紋盤(pán)7的一端部(徑向外端部)71接著到第一徑向壁11的表面111，波紋盤(pán)7的另一端部(徑向內(nèi)端部)72接著到徑向壁部分31的表面311。波紋盤(pán)7的在該一端部71和另一端部72之間的部分為呈波紋狀的波紋部分73。在殼體1和骨架3沿徑向彼此遠(yuǎn)離或接近時(shí)，該波紋盤(pán)7的波紋部分73伸縮。

波紋盤(pán)7可以、但不限于由橡膠制成。在波紋盤(pán)7由橡膠制成的情況下，其橡膠材料可以與第一密封唇6的橡膠材料一體地接著到骨架3和殼體1。當(dāng)然，波紋盤(pán)7的另一端部72也可以與第一密封唇6的橡膠材料分開(kāi)。

在本實(shí)施方式中，波紋盤(pán)7代替第一實(shí)施方式中的第二密封唇4以將油密封在未圖示的外殼內(nèi)。

第三實(shí)施方式

下面參照?qǐng)D4和圖5對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)于與第一實(shí)施方式中的部分在結(jié)構(gòu)上相同或相似的部分標(biāo)注相同或相似的附圖標(biāo)記，并省略對(duì)這些部分的詳細(xì)說(shuō)明。

第三實(shí)施方式的用于油介質(zhì)的具有柔性殼體的大跳動(dòng)密封裝置中的骨架3、第一密封唇6和第二彈簧5的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式中的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)基本相同，將省略對(duì)它們的詳細(xì)說(shuō)明。

第三實(shí)施方式中的殼體1不具有第一實(shí)施方式中的第一徑向壁11和第二 徑向壁12。第三實(shí)施方式中的殼體1的主體16呈圓環(huán)狀，在圖示的軸向截面中沿著軸向延伸。

在本實(shí)施方式中，第一彈簧2為波紋彈簧，該波紋彈簧的一端連接到殼體1，該波紋彈簧的另一端連接到骨架3的軸向壁部分32。

在該實(shí)施方式中，該波紋彈簧例如由多個(gè)環(huán)形的金屬片制成。參照?qǐng)D4和圖5，第一金屬環(huán)片21的軸向一端焊接到殼體1的軸向一端(參見(jiàn)圖4中的焊接部位17)，第一金屬環(huán)片21的軸向另一端和第二金屬環(huán)片22的軸向一端焊接到一起(參見(jiàn)圖4中的焊接部位23)，……，第n金屬環(huán)片29的軸向另一端焊接到骨架3的軸向壁部分32(參見(jiàn)圖4中的焊接部位321)。應(yīng)當(dāng)理解，至少部分金屬環(huán)片的軸向截面不是正好沿軸向延伸的，這樣，波紋彈簧的軸向截面呈波紋狀或者說(shuō)z字形。

該波紋彈簧可以向徑向內(nèi)側(cè)對(duì)骨架3進(jìn)而對(duì)第一密封唇6施壓，以承受大跳動(dòng)。而且，該波紋彈簧可以起到第二實(shí)施方式中的波紋盤(pán)7的作用，用于將油密封在未圖示的外殼內(nèi)。

應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)施方式的波紋彈簧也可以應(yīng)用到第一和第二實(shí)施方式中。

本發(fā)明提供了一種密封裝置，尤其是具有柔性殼體的大跳動(dòng)密封裝置，彈簧(彈性構(gòu)件)連接到殼體和骨架，以為第一(主)密封唇承受一部分跳動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)中僅由主密封唇承受跳動(dòng)的方案相比，本發(fā)明的密封裝置可以承受大跳動(dòng)，同時(shí)又能承受高壓力，從而具有良好的密封性能。并且，本發(fā)明的密封裝置還具有緊湊的結(jié)構(gòu)。

本申請(qǐng)的密封裝置可以例如應(yīng)用在電驅(qū)動(dòng)輪轂上。

應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施方式僅是示例性地，不用于限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)上述實(shí)施方式作出各種變型和改變而不脫離本發(fā)明的范圍。

例如，第一彈簧2可以為其它形式。并且，第一彈簧2可以由例如橡膠、彈性體等其它材料構(gòu)成的彈性構(gòu)件代替。

(1)作為第一彈簧2的一個(gè)變型，圖6示出了沿著彈性構(gòu)件210的軸向截取的截面的半部。應(yīng)當(dāng)理解，彈性構(gòu)件210整體上為環(huán)狀，其包括環(huán)主體201和從環(huán)主體201向徑向內(nèi)側(cè)突出的第一突條202、第二突條203和第三突條204。多個(gè)突條202、203、204可以沿著環(huán)主體201的整周延伸，也可以在周向上斷續(xù)地延伸。當(dāng)然，突條的數(shù)目不限于三個(gè)。彈性構(gòu)件210可以由例如橡膠形成。

以圖2的結(jié)構(gòu)為例，在用彈性構(gòu)件210替換第一彈簧2時(shí)，彈性構(gòu)件210被安置在殼體1和骨架3之間的環(huán)形空間中。

(2)作為第一彈簧2的另一變型，圖7示出了彈性構(gòu)件220的垂直于軸向的截面圖。彈性構(gòu)件220包括環(huán)主體208和從環(huán)主體208向徑向內(nèi)側(cè)突出的多個(gè)突起209。突起209可以為塊狀，從而在軸向(與圖7的紙面垂直的方向)上斷續(xù)地布置。突起209也可以為條狀，從而在環(huán)主體208的整個(gè)或部分軸向長(zhǎng)度上延伸。

(3)本發(fā)明的密封裝置優(yōu)選地用于密封油。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的密封裝置也可以用于密封脂，本發(fā)明不對(duì)此進(jìn)行限制。