用于重型車輛車輪端部組件的主密封件的制作方法
【專利說明】用于重型車輛車輪端部組件的主密封件
[0001]相關技術的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年2月27日提交的美國臨時專利申請第61/769，974號的權益。
技術領域
[0003]本發(fā)明涉及車輪端部組件，以及特別地，涉及用于比如牽引車-拖車的重型車輛的車輪端部組件。更特別地，本發(fā)明涉及一種用于重型車輛車輪端部組件的主密封件或轂密封件，所述主密封件或轂密封件在車輪端部組件的轂與車軸軸頸之間徑向地延伸，所述主密封件或轂密封件防止污染物進入車輪端部組件并將潤滑劑保存于車輪端部組件中。更加特別地，本發(fā)明涉及一種用于重型車輛車輪端部組件的主密封件，所述主密封件包括外部特征和內部特征，所述外部特征和內部特征使對進入車輪端部組件的污染物的預防最優(yōu)化并將潤滑劑保存于車輪端部組件中，并且提供動態(tài)排出表面以排出任何污染物，同時包括最小的阻力以便保持密封件的壽命并使車輛燃料效率最優(yōu)化。
【背景技術】
[0004]多年來，重型車輛行業(yè)已經利用通常安裝于一個或多個非驅動車軸的每個端部上的車輪端部組件。每個車輪端部組件通常包括可旋轉地安裝于軸承組件上的轂，所述軸承組件繼而不可活動地安裝于車軸的外側端部(通常被稱為車軸軸頸)上。如所屬領域的技術人員所眾所周知的，為了使車輪端部組件的正常運行發(fā)生，必須用油脂或油對所述軸承組件和周圍的構件進行潤滑。因此，車輪端部組件必須為密封的，以防止?jié)櫥瑒┑男孤约按送庖苑乐刮廴疚镞M入所述組件，這兩者都可能不利于它的性能。更具體地，將轂蓋安裝于車輪轂的外側端部上，并且將主密封件或轂密封件可旋轉地安裝于與車軸軸頸抵接的轂和軸承組件的內側端部上，產生封閉的或密封的車輪端部組件。
[0005]雖然大多數車輪端部組件包括這些基本特征，但是轂、軸承組件、轂蓋、主密封件、其它構件、以及車軸軸頸的設計和布置根據具體的車輛設計以及它的預期用途而變化。例如，現有技術的主密封件已經包括非接觸式和接觸式。更特別地，由于車輪轂為圍繞靜態(tài)車軸軸頸旋轉的動態(tài)構件，所以主密封件跨過動態(tài)環(huán)境與靜態(tài)環(huán)境之間的間隙。因此，除了將潤滑劑保存于車輪端部組件中以及防止污染物進入車輪端部組件之外，理想的是，主密封件在它的內部構件之間包括最小的阻力或摩擦力，從而保持密封件的壽命以及此外提高車輛的燃料效率。
[0006]為了減小阻力，在現有技術中開發(fā)了非接觸式密封件。非接觸式密封件包括彼此互不接觸的內部構件，并且利用突起和特定的幾何構造來將潤滑劑保存于車輪端部組件中以及防止污染物進入車輪端部組件。然而，雖然常常理想地減小阻力，但是這樣的密封件的構件的非接觸特性未使對進入車輪端部組件的污染物的預防最優(yōu)化，有時導致車輪端部組件的壽命降低的可能性。
[0007]為了增加主密封件防止污染物進入車輪端部組件的能力，已經利用接觸式密封件，其包括彼此接觸的內部構件，以提供增強的密封特征。然而，雖然與非接觸式密封件相比通常提供對污染物的改進的排除，但是現有技術的接觸式密封件缺乏污染物排除特征的增強的組合。在不存在特征的這樣的組合來降低進入密封件的結構的污染物的量的情況下，污染物最后可能積聚并經過密封件中的接觸式構件，從而污染車輪端部組件并降低它的壽命。
[0008]因此，在所屬領域中需要開發(fā)一種用于重型車輪端部組件的主密封件，其提供具有增加的污染物排除的特征，同時將潤滑劑保存于車輪端部組件中并且包括最小的阻力以保持密封件的壽命并使燃料效率最優(yōu)化。本發(fā)明的用于重型車輛車輪端部組件的主密封件滿足了該需要。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明的一個目的是提供一種用于重型車輪端部組件的主密封件，其提供具有增加的污染物排除的特征。
[0010]本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于重型車輪端部組件的主密封件，其將潤滑劑保存于車輪端部組件中。
[0011]本發(fā)明的又一個目的是提供一種用于重型車輪端部組件的主密封件，其包括最小的阻力以保持密封件的壽命并使燃料效率最優(yōu)化。
[0012]通過本發(fā)明的用于重型車輛車輪端部組件的主密封件獲得該目的以及其它目的。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，提供一種用于重型車輛車輪端部組件的主密封件。所述車輪端部組件包括車軸軸頸以及可旋轉地安裝于所述車軸軸頸上的轂。所述主密封件在所述車軸軸頸與所述轂之間徑向地延伸，并且包括安置于形成于所述車輪轂中的孔中的動態(tài)部分以及安置于所述車軸軸頸上的靜態(tài)部分。所述靜態(tài)部分包括剛性支架。彈性體結合至所述支架并形成第一外部唇。所述第一外部唇大致平行于形成于所述轂的內側端部中的斜面延伸，并且所述第一外部唇大致防止污染物進入車輪端部組件。
【附圖說明】
[0013]本發(fā)明的、示例說明最佳模式(申請人認為其應用本發(fā)明的原理)的優(yōu)選實施例被闡述于以下描述中并示出于附圖中，并且被特別地、明顯地指出并闡述于所附權利要求中。
[0014]圖1為包括現有技術的主密封件的、重型車輛車軸軸頸與車輪端部組件的局部剖視立體圖；
[0015]圖2為圖1中的圓圈區(qū)域的局部放大剖視圖；
[0016]圖3為本發(fā)明的主密封件的一個示例性實施例的剖視圖，其中所述主密封件顯示為安裝于重型車輛車軸軸頸與車輪端部組件的局部圖上；以及
[0017]圖4為圖3中所示的本發(fā)明的主密封件的示例性實施例的放大剖視圖。
[0018]在這些視圖中相同的數字表示相同的部件。
【具體實施方式】
[0019]參考圖1，為了更好地理解本發(fā)明的主密封件以及其所運行的環(huán)境，示出具有現有技術的主密封件或轂密封件12的、總體表示為10的車軸軸頸(axle spindle)和車輪端部組件。車軸懸掛在重型牽引車-拖車的拖車(未示出)上并且橫跨拖車延伸。更具體地，并且如現有技術中已知的，車軸包括具有一對端部(未示出)的中心管以及一對車軸軸頸14，其中所述車軸軸頸中的每一個通過比如焊接的任何合適的方式一體地連接至中心管的端部中的相應的一個，以使得車軸由中心管和一對車軸軸頸組成。典型的重型牽引車-拖車包括懸掛于拖車上的一個或多個非驅動車軸，其中所述車軸中的每一個具有安裝于車軸的每個端部上的車輪端部組件16。為清晰起見，本文中將描述僅僅一個車軸端部和車輪端部組件16。
[0020]車輪端部組件16包括軸承組件，所述軸承組件具有不可活動地安裝于車軸軸頸14的外側端部上的內側軸承18和外側軸承20。更特別地，內側軸承18安裝于車軸軸頸14的外直徑上，其中它的內側表面抵接形成于車軸軸頸中的肩部22。腔24形成于內側和外側軸承18、20之間，并且短的、筆直的軸承間隔件(未示出)可選擇地在所述腔中設置于所述軸承之間，以保持所述軸承之間的間距。螺母26螺紋地接合車軸軸頸14的外側端部，并且經由外部墊圈28和可選擇的內部墊圈30將軸承18、20以及任何軸承間隔件固定于適當位置中。螺母26更充分地描述于美國專利第8，016，531號中，所述美國專利由本發(fā)明的受讓人之一(美國Hendrickson L.L.C)所擁有。
[0021]車輪轂32以所屬領域的技術人員所眾所周知的方式可旋轉地安裝于內側和外側軸承18、20上。轂蓋34通過多個螺栓(未示出)安裝于轂32的外側端部上，所述多個螺栓均穿過形成于所述轂蓋中的多個開孔36中的相應的一個，并且螺紋地接合形成于所述轂中的多個對準的螺紋開孔(未示出)中的相應的一個。按這種方式，轂蓋34將車輪端部組件16的外側端部封閉。轂蓋34更充分地描述于美國專利第7，731，300號中，所述美國專利由本發(fā)明的受讓人之一(美國Hendrickson L.L.C)所擁有。
[0022]現有技術的主密封件12為連續(xù)式密封件，其可旋轉地安裝于車輪端部組件16的內側端部上并且封閉所述組件的內側端部。更特別地，轂密封件12安裝于車輪端部組件16上，以徑向地跨過轂32和車軸軸頸14來密封腔24。為了保持內側和外側軸承18、20的適當的潤滑和運行，將合適量的潤滑劑(未示出)引入至腔24中。使用多個過盈配合雙頭螺栓38來抵靠轂32的安裝面40安裝制動鼓、輪輞以及輪胎(未示出)并因此將制動鼓、輪輞以及輪胎(未示出)安裝于車輪端部組件16上