[发明专利]低扭矩径向轴封组件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年3月17提交的第61/453,557号美国临时申请的权益，其在此通过引用而全部并入。

技术领域

本发明主要涉及一种密封组件，更具体地涉及一种转轴密封组件。

背景技术

轴封普遍用于多种类型的汽车应用。轴封除了对转轴或轴套的工作面建立可靠的密封以阻止污染物进入和所需润滑油泄漏之外，还需要提供对轴的最小工作扭矩。轴封减小的工作扭矩有助于提高车辆的整体燃油经济性，因为低扭矩需要较小的寄生马力（parasitic horse power）以转动轴，比如曲柄轴，作为示例，其取决于轴封对轴的工作面产生的少量阻力。然而，为了实现对轴的最大密封或最小摩擦通常需要折衷。进一步地，还需要密封唇更易于且更适于被安装到轴上。然而，在安装时，密封唇有时会不知不觉地反转，从而导致使用中产生问题。

根据本发明构造的轴封解决了需要实现可靠密封和最小摩擦的问题，同时在空侧安装中更易于被安装到轴上而无须担心无意中导致的密封唇反转。

发明内容

轴封组件包括环形金属外壳，该金属外壳具有朝向密封组件的中心轴径向向内延伸至自由端的环形腿部。该腿部具有相对的油侧和空侧，该腿部的油侧和空侧分别面向密封组件的油侧和空侧。进一步地，弹性材料与腿部结合。该弹性材料形成了直接邻近腿部自由端的主体且进一步提供从该主体径向向内的环形主密封唇。该主密封唇具有在径向面向外的背面和径向面向内的密封表面之间延伸的厚度。该密封表面沿着主密封唇的全长从空侧端延伸至自由油侧端，该自由油侧端朝着密封组件的油侧延伸。该密封表面平行于中心轴并沿着其长度倚靠（against）轴工作面延伸。该空侧端通过第一铰接部与由弹性材料形成的环形桥相连。该桥通过第二铰接部可操作地与主体相连接。该桥具有穿过桥的厚度延伸的相对面。第一铰接部和第二铰接部各自的厚度小于桥的厚度，且第一铰接部的厚度小于主密封唇的厚度。

如此，第一铰接部和第二铰接部共同工作以保证主密封唇的密封表面与轴工作面形成适当的密封邻接。进一步地，弹性的第一铰接部和第二铰接部与具有增大厚度和较小弹性的主密封唇结合，容许主密封唇提供对轴工作面的主要负载来源。

根据本发明的另一个方面，轴封组件包括辅助唇，该辅助唇可操作地与主体连接且延伸至与轴的工作面邻接的自由端，其中该自由端面向密封组件的与主密封唇结合的油侧。由于主密封唇和辅助密封唇与轴形成正常运行关系时均面向密封组件的油侧，穿过密封组件的轴的空侧装配进程更容易进行，且此处不需要考虑无意中导致密封唇之一反转。

根据本发明的另一个方面，辅助唇具有穿过直接邻近主体的相对面延伸的厚度，其中辅助唇通过辅助铰接部可操作地与主体相连，该辅助铰接部的厚度小于所述辅助唇的厚度。如此，该辅助铰接部有利于最小化辅助唇和轴的工作面之间产生的工作摩擦力。

根据本发明的另一个方面，密封组件进一步包括从辅助唇延伸的次辅助唇。该次辅助唇向着轴封组件的空侧延伸至自由端，其中该次辅助唇进一步抑制污染物进入密封组件的油侧。

根据本发明的另一个方面，次辅助唇与轴的工作面邻接。如此，在辅助唇和次辅助唇之间形成封闭的环形凹槽，这能够促进流体动力润滑的形成且进一步抑制润滑油泄漏到密封组件的空侧。

附图说明

结合下列目前优选实施例和最佳实施方式的具体描述以及附图进行考虑，本发明的上述及其他方面、特征和优点将会更加容易理解，其中：

图1是根据本发明的一个方面构造的轴封组件在未安装状态下的剖面图；

图1A是图1的轴封组件的视图，虚线表示未安装状态，实线表示安装到轴上的状态；

图2是根据本发明的另一个方面构造的轴封组件在未安装状态下的剖面图；

图2A是图2的轴封组件在安装到轴上的状态下的视图；

图3是根据本发明的另一个方面构造的轴封组件在未安装状态下的剖面图；

图3A是图3的轴封组件在安装到轴上的状态下的视图；

图4是根据本发明的另一个方面构造的轴封组件在未安装状态下的剖面图；

图4A是图4中轴封组件在安装到轴上的状态下的视图；

图5是根据本发明的另一个方面构造的轴封组件在未安装状态下的剖面图；

图5A是图5的轴封组件在安装到轴上的状态下的视图；

图6是根据本发明的另一个方面构造的轴封组件在未安装状态下的剖面图；