專利名稱：可取下和可重新使用的轂密封件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油和油脂密封，特別是一種可以重復(fù)使用的驅(qū)動(dòng)軸的襯墊密封。
當(dāng)前，普遍將多個(gè)卡車或者拖拉機(jī)作為一個(gè)單元進(jìn)行運(yùn)送。為了節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用，普遍的作法是將一個(gè)拖拉機(jī)運(yùn)送到其目的地，其它幾輛拖拉機(jī)附在該拖拉機(jī)上，以“背負(fù)式(piggy-back)”方式運(yùn)輸。以此方式，當(dāng)拖拉機(jī)上沒有有用的負(fù)載時(shí)，不必要使其行駛幾百英里或者更多。
當(dāng)操作“背負(fù)式”裝置時(shí)，通常將車軸從其殼體中拉出，將其置于駕駛室中或者其它適合的位置。為此，將固定軸的螺栓拉出，將軸簡(jiǎn)單地取出以便運(yùn)輸。為此，采用一緊急手段，如在軸殼體的端部放上一些破布或者其它物品。
以此方式，差速器輪不需要操作，在殼體內(nèi)部差速器輪不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，車輪可以轉(zhuǎn)動(dòng)。到達(dá)目的地時(shí)，將取下的軸重新安裝上。軸和殼體之間的材料被重新使用或者棄掉，等同的單元安裝在該位置上。
本領(lǐng)域通常的作法是采用一紙襯墊，粘在輪轂上。若采用紙襯墊，當(dāng)軸從輪轂上取下時(shí)，會(huì)存在更換以后的泄漏問題，因?yàn)檎辰庸潭ǖ囊r墊總會(huì)引起一些襯墊隨軸一起被取下，一些仍留在輪轂上。因此，安裝一個(gè)新的紙或者新的襯墊材料需要刮洗清洗這些部件，插入一個(gè)新襯墊，將軸安裝到轂上。此工作的倉促會(huì)導(dǎo)致輪轂的密封不好和泄漏。
在另一種情況下，輪轂可以設(shè)計(jì)成采用O形環(huán)，在這種情況下，O形環(huán)被取下，汽車被輸送，然后再裝上O形環(huán)。這種方案在理論上可以接受，其存在幾個(gè)缺點(diǎn)。第一，O形環(huán)能夠延伸和/或失去其安裝尺寸，特別是當(dāng)其被存放一天，一周，或者其它適宜的周期。第二，當(dāng)將O形環(huán)重新置于槽中時(shí)，環(huán)不能確切地安裝在槽中，因而在轂與軸之間的產(chǎn)生的密封有泄漏。當(dāng)蓋被安裝，不能接近O形環(huán)槽時(shí)，困難更大。對(duì)于O形環(huán)式的密封，不對(duì)正以及引起的泄漏很容易發(fā)生。
因此，需要一種簡(jiǎn)單的廉價(jià)的密封或者襯墊用在軸上，使軸能夠被取下一次或者多次，當(dāng)重新安裝時(shí)沒有損壞，潤(rùn)滑油沒有損失。理想的是，這樣的密封應(yīng)當(dāng)是相當(dāng)便宜。另一優(yōu)點(diǎn)是提供一種密封用于輪轂，其能夠容易地取下，而能夠完全地重新密封一次或多次。
一個(gè)理想的密封應(yīng)當(dāng)是安裝到轂的明確限定的空間中，其可以被取下，可以重新使用，無任何困難。
一個(gè)適當(dāng)?shù)拿芊獾牧硪粋€(gè)優(yōu)點(diǎn)是，油封當(dāng)受到一軸向力時(shí)，會(huì)向外彎，當(dāng)被允許由于其彈性而彈回到較小尺寸，而能夠用手容易地取出時(shí)，其能夠自由地取下。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的油封，其用于驅(qū)動(dòng)軸，方便而且可靠。
因此，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種可取下的油封，其安裝在指定的沉孔中，但是其能夠很容易地從沉孔中取出。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種油封，其帶有一橡膠元件，和一金屬元件，當(dāng)軸被密合地安裝在轂中時(shí)，其能夠被壓入一不透油的密封位置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一具有一基部，一稍稍帶角度的壁部，和一個(gè)指向內(nèi)側(cè)的徑向法蘭的剛性元件，并且密封的外徑由一連接的橡膠元件覆蓋，該橡膠元件軸向延伸至少在一個(gè)方向上超出該剛性元件或者擋板的范圍。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一橡膠外徑密封，其端面上具有一對(duì)密封圈邊，并且具有一金屬?zèng)_壓件或擋板，該擋板包括一個(gè)軸向或者接近軸向的部分，一稍稍傾斜的部分，和一金屬的第三元件，其徑向向內(nèi)延伸，并且部分地由形成密封件的橡膠所覆蓋。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一密封，其中沖壓件或者擋板由金屬制造，并且橡膠沿不同的垂直的表面與殼體和軸法蘭接觸。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其目的，通過提供一種方法使一個(gè)軸法蘭與轂密封，包括在轂上形成一個(gè)沉孔，在沉孔中置入一橡膠的外徑密封件，該密封件具有一軸向部分用于接合軸端，并且此部分由一擋板支持其軸向元件和徑向元件。為達(dá)到發(fā)明目的，還提供一種帶有一勾邊的端面，一側(cè)壁和一通常是L形輪廓的沖壓件或擋板的密封，其被設(shè)置于沉孔中，其中軸向傾斜將引起有限的徑向突出，以及繼而緊密地安裝到密封上。
通過結(jié)合本發(fā)明的詳細(xì)的描述，實(shí)現(xiàn)上述或者其它優(yōu)點(diǎn)的方式會(huì)更加清楚，在說明書中描述了本發(fā)明的密封的較佳實(shí)施例，這樣的密封在附圖中示出，其中相同的標(biāo)號(hào)代表相同的部件。


圖1是載重汽車車軸的一部分的局部垂直剖視圖，具有本發(fā)明的密封件，軸和法蘭在其使用位置；圖2是密封在其放松位置和可取下位置的放大的垂直剖視圖，表示在密封件和轂的沉孔之間的非常小的工作間隙；圖3類似于圖2，表示密封件安裝在殼的沉孔中；圖4是本發(fā)明的密封件的放大的局部垂直剖視圖；圖5是基于同樣的目的的現(xiàn)有技術(shù)的一種形式的局部剖視圖；圖6是基于同樣的目的的現(xiàn)有技術(shù)的另一種形式的局部剖視圖。
本發(fā)明可以采用多種形式，并且可以應(yīng)用于不同形式的裝置，但是給出的描述的被密封的部件是重型運(yùn)貨車的輪轂和軸法蘭的交界面。
現(xiàn)在參見附圖，圖中示出了一個(gè)軸轂10，一個(gè)軸12位于軸轂中，軸的法蘭14與本發(fā)明的一個(gè)密封16相接合。密封16位于一沉孔18中，位于轂10的端面20的內(nèi)側(cè)。軸法蘭14由若干個(gè)緊固件22固定在轂10上，該緊固件22繞軸12的法蘭14的周邊24間隔地布置。
如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知，轂10可轉(zhuǎn)動(dòng)地附加在軸套26的端部，由若干套軸承固定(為了簡(jiǎn)明，只示出一套)。
軸承包括內(nèi)圈28，外圈30和由罩盒34保持的若干個(gè)滾子32。環(huán)36，墊圈38和一緊固件40保持軸承抵抗軸向運(yùn)動(dòng)，該緊固件40與軸套26端部的螺紋42合作。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)需要“背負(fù)”拖拉機(jī)時(shí)，松開緊固件22，從殼體10中拉出軸12和法蘭。這樣就使得由沉孔16限定的空間44暴露于空氣。此開口然后由適當(dāng)?shù)难b置關(guān)閉，如插入破布或類似物，使油或油脂不從開口44漏出。
當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地時(shí)，重新安裝上軸，其內(nèi)側(cè)端部與差速輪系的一個(gè)側(cè)輪接合，然后簡(jiǎn)單地用法蘭和緊固件22固定在位。
將本發(fā)明的密封件16安裝在位，需要使密封件稍稍變形，而與沉孔的肩部表面46和壁部表面48接觸。擋板或沖壓件50包括一徑向部分52和一軸向延伸的部分54，該軸向部分與沉孔48的壁實(shí)質(zhì)上平行。
橡膠件58包括薄的部分60，其蓋住擋板的軸向延伸部分，一傾斜的延伸部分62蓋住沖壓件的傾斜部分54，和一徑向設(shè)置的部分64，其表面上具有一對(duì)肋66，68，槽69，71將兩肋分離開。當(dāng)將單元16置入沉孔18中時(shí)，有必要將擋板56的邊及橡膠件60置于肩部表面46。一旦密封件被這樣定位在沉孔中，軸的法蘭14放置成其表面部分62與具有肋66，68的密封件的端部表面相接合。
緊固螺栓，法蘭的端表面62被密合地推進(jìn)與密封件接合，這樣引起法蘭54響應(yīng)施加到本體64上的軸向壓力而向外彎曲。密封件不能移動(dòng)超出沉孔的肩部，與在表面62上施加的力結(jié)合，迫使橡膠件的壁60向外與壁48接觸。當(dāng)松開軸法蘭14上的保持力時(shí)，情況相反，并且密封件可以由手取出。提供一種改進(jìn)的密封件，其能夠不限定地保持防止泄漏，并且可以取出一次或多次，以適合使用者的需要。
參見圖5和圖6，其表示現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的例子。在圖5中，一個(gè)O形環(huán)80置于轂86的端面84上的槽82中。這里，這被軸90的法蘭88壓縮。這里的缺點(diǎn)是安裝困難，當(dāng)軸法蘭被安裝在軸和轂的端部時(shí)，不能確定O形環(huán)的確切位置，圖6示出了更典型的結(jié)構(gòu)，其中紙襯墊92插入在轂96的端部94和軸100的法蘭98之間。以這種結(jié)構(gòu)，通常采用粘接劑加在襯墊上，因此使取出和重新安裝都有問題。
但是采用本發(fā)明，安裝容易而且可靠，安裝是確定的。密封件可以通過置于沉孔中而被安裝，密封件具有確定的位置，并且只緊固軸的法蘭到位。取下該單元也是一個(gè)容易事。
因此可以看出，本發(fā)明涉及用于驅(qū)動(dòng)軸的可重新使用的襯墊密封件，具有包括這里表述的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，還具有本發(fā)明固有的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)。本發(fā)明的密封件的實(shí)施例已在這里示出并描述，很明顯不離開本發(fā)明的精神，或者權(quán)利要求的范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)λ枋龅男问竭M(jìn)行改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種轂密封件，包括結(jié)合一個(gè)擋板單元和一個(gè)彈性密封單元，所述擋板單元是剛性的，但是撓性的，并且其具有一法蘭部分基本上徑向延伸，一個(gè)套筒部分通常軸向延伸但是稍稍徑向向外向一自由邊，和一個(gè)套筒部分的延續(xù)部分，其基本上軸向延伸且終止于所述自由端，所述彈性的密封單元結(jié)合于并覆蓋所述法蘭的套筒部分，并且具有一個(gè)與所述擋板的自由邊部分共同延伸的終端部，和具有一基本上徑向的延伸的另一部分，該部分具有一徑向延伸的端表面部分和一終止于所述徑向法蘭上的回轉(zhuǎn)部分，當(dāng)接合在所述轂的沉孔中并且由軸向保持力作用時(shí)，所述密封件向外突出，與一相關(guān)的沉孔成為密合的密封接合，該保持力由一個(gè)軸法蘭壓入位置而產(chǎn)生，并且當(dāng)所述保持力松開時(shí)，可用手從所述沉孔中取出密封件。
2.一種如權(quán)利要求1的轂密封件，其特征在于所述徑向延伸的端表面部分包括至少一個(gè)槽，以提供與所述軸法蘭的一部分的撓性密封接合。
3.一種如權(quán)利要求1的轂密封件，其特征在于所述徑向延伸的端表面部分包括至少兩個(gè)槽，在所述軸法蘭作用下增加密封效果。
4.一種如權(quán)利要求1的轂密封件，其特征在于所述剛性件是撓性的材料包括鋼，其厚度是約0.040到0.030英寸。
5.一種如權(quán)利要求1的轂密封件，其特征在于所述擋板的所述厚度是約0.036±0.002英寸。
6.一種如權(quán)利要求1的轂密封件，其特征在于所述彈性密封單元是一熱塑料彈性體。
7.一種轂和軸密封件，包括結(jié)合一個(gè)轂元件，一個(gè)具有徑向法蘭的軸元件，和一個(gè)由所述軸法蘭保持在位時(shí)，適合于密合地但是可取下地安裝在所述轂中的密封件，所述轂具有一個(gè)沉孔，該沉孔的底部包括一個(gè)徑向肩部，所述密封件具有一個(gè)整體式剛性件，由金屬制成，并且其具有一徑向法蘭部分，和一個(gè)接近軸向的部分，其稍稍徑向向外向著一自由邊部分延伸，和一個(gè)終止在自由邊部分的基本上軸向的法蘭部分，所述軸向法蘭被橡膠的連續(xù)體所覆蓋，終止于一個(gè)鄰近所述自由邊的向內(nèi)的徑向表面，一個(gè)徑向端表面，覆蓋至少一部分所述徑向法蘭，一個(gè)終止在所述徑向法蘭上的軸向返回表面，所述端表面具有一個(gè)構(gòu)造，適合于與相關(guān)的軸法蘭密合地密封安裝，從而當(dāng)所述密封件被壓入在沉孔中的位置，以及所述軸法蘭緊密地落在所述轂上時(shí)，所述密封件的壁稍稍向外突出，與所述沉孔的壁成為密合的密封接合，并且當(dāng)所述軸法蘭被松開時(shí)，可用手從所述沉孔中取出所述密封件。
8.一種如權(quán)利要求7的轂和軸密封件，其特征在于所述剛性件的材料的厚度是約0.030到0.040英寸。
9.一種如權(quán)利要求7的轂密封件，其特征在于所述剛性件的所述厚度是約0.036±0.002英寸。
10.一種如權(quán)利要求7的轂和軸密封件，其特征在于所述構(gòu)造包括所述密封件的所述端面上的一個(gè)到大約三個(gè)槽。
11.一種如權(quán)利要求7的轂和軸密封件，其特征在于所述構(gòu)造包括所述密封件的所述端面上的兩個(gè)槽。
全文摘要
一種用于重型軸或類似裝置的整體式可重新使用的轂密封件單元,該單元包括一剛性但是撓性的擋板,覆蓋有彈性部分。該擋板具有徑向凸緣、一個(gè)稍許軸向傾斜的套筒部分和一個(gè)終止于一自由邊緣的軸向部分。覆蓋的彈性部分鄰近自由邊緣薄,在稍許軸向傾斜的范圍上厚度逐漸增加,最后包含一個(gè)徑向部分,覆蓋著凸緣并具有兩個(gè)或更多的密封肋。當(dāng)密封地咬合在沉孔中時(shí),蓋子將密封件單元固定在位。當(dāng)將蓋子卸下時(shí),密封件可用手從沉孔卸去。
文檔編號(hào)F16J15/10GK1307670SQ99807160
公開日2001年8月8日 申請(qǐng)日期1999年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月10日
發(fā)明者戴維·M·西姆斯 申請(qǐng)人:Skf美國公司