密封结构的制作方法

本案是有关于一种用于一车辆的密封结构，其用于在一轴与围绕该轴的一轮毂之间提供空气传输，该轴与该轮毂的其中之一是连接到该车辆的该车体且该轴与该轮毂的其中之另一是连接到该车辆的一车轮，该结构包括呈环状且被限制在该轴与该轮毂之间的一传输腔体以及在该轴的该轴向上被轴向地分开的至少一第一以及一第二环形密封件。

背景技术：

一个如此的结构的一例子被图示于FR-2874671-B1，在FR-2874671-B1中，一腔体是形成于附接在一旋转车轮的两个环状的密封件之间，且每一个环状的密封件对具有一L形截面的一环状套筒产生一密封的功能。两个如此的环状套筒被提供，且为了将空气从被该等套筒所连接的一轴供给进入该腔体，一空气通道被提供在该等套筒之间。如此的一种结构可用来提供一中央轮胎充气(CTI)结构，在该结构中，空气经由该腔体被导入该车轮的一轮胎。与如此的系统有关的一个问题是如何使该系统是更多用途且容易使用。

技术实现要素：

因此本发明的一目的是为了得到一种密封结构，其容许一改良的中央轮胎充气系统。此目的是通过如权利要求1所请求的一种密封结构来达成。更特别地根据权利要求1，其提供该最初提到的类型的一种结构，在该结构中，该传送腔体是被分成一第一以及一第二环状隔室。该结构包括适配于被附接至一轮毂的一基环以及适配于被附接至一轴的一内套筒。该第一隔室被定义在该第一环状密封件、一第三环状密封件、该基环以及该内套筒之间，其中该第一与第三环状密封件被附接至该基环，且该第一与第三密封件的该中心部分是以该内套筒被容许相对于该第一及第三密封件旋转的如此的一种方式密封该内套筒。该第二隔室被定义在该第二环形密封件、一第四环形密封件、该基环以及该内套筒之间，其中该第二及第四环形密封件被附接于该基环，且该第二与第四密封件的该中心部分是以该内套筒被容许相对于该第二及第四密封件旋转的如此的一种方式密封该内套筒。

如此的一种密封结构容许该等隔室的其中之一被用于将空气传送至一轮胎或从一轮胎传送出来，而另一隔室则被用来控制例如在该轮胎中的一阀。这提供一种改良的结构，在此改良的结构中，空气也能从一轮胎被导出如同由该密封结构所控制。

在截面中，该第一与第三密封件于此处密封该内套筒的该第一与第三密封件的该等中心端可于朝向该第一隔室的该内部的该方向上被弯曲，且该第二与第四密封件于此处密封该内套筒的该第二与第四密封件的该等中心端可于朝向该第二隔室的该内部的该方向上被弯曲。这容许一较高的压力被使用在该等隔室中。

一支持垫圈可被夹设在该第三与第四环形密封件中，该垫圈侧向地支持该等密封件但留下相隔于该内套筒的一间隙。这减轻那些密封件的该自由端(在截面上)在该压力变高的情况下卷曲的风险。

该基环可包括一外环以及配合于该外环内部的一内环。该支持垫圈以及该第三与第四环形密封件可被夹设于该内环的一第一边以及该外环内的一第一肩部之间。这提供了一种可靠的方式来将该等环形密封件附接至该基环的该内部。

该第一环形密封件可同样地在该外环内被夹设在一第一钣金框以及一第二肩部之间，且该第二环形密封件可被夹设在一第二钣金框以及该内环的一第二边之间。更进一步，密封该内套筒的一橡胶水封件可在该第一钣金框上被硫化，且密封该内套筒的一橡胶油封件可在该第二钣金框上被硫化。

该内套筒可包括在该第二环形密封件及该油封件与该内环交互作用的该等位置之间的一排气开口。这容许空气可从该传送腔体泄漏出而散逸且不会进入例如一被润滑的组件，在此处空气可能会造成损坏。

该橡胶水封件以及该橡胶油封件可由包括丁腈橡胶、NBR、氢化丁腈橡胶、HNBR以及氟化橡胶、FKM的一群组中的一材料制成。

该第一、第二、第三与第四环形密封件的其中之一或多者可由聚四氟乙烯、PTFE制成。

该基环与该内套筒可包括将该第一和第二隔室与该轴和该轮毂连通的开口。

该基环可包括围绕并被硫化至该基环的该外周的一周边密封件。这提供在该基环与一外轮毂之间的一紧密的抓持并对于至轮毂中的槽道的连接进行密封。

附图说明

图1表示如同从一车体观看的一车轮结构的前视图。

图2表示图1中的该结构的一截面，图中一密封结构的该位置被指出。

图3表示图2的该截面的一部份被放大。

图4示意地绘出图3的该盒式密封件。

图5A表示一盒式密封件的一分解图，且图5B与5C表示图5A的放大的部分。

具体实施方式

本案是有关于用在与中央轮胎充气(CTI)系统相关的解决方案。如此的系统容许经由对一轮胎充气或放气来改变一轮胎中的该压力而不手动地连接一导管至该轮胎并供应压缩空气或不手动地使空气经由一阀流出该轮胎。该车辆本身却是自动地或被一操作员控制来调整在该轮胎中的该压力。

在某些情况下改变该胎压是有用的。例如，在进入一潮湿场地的一拖拉机中，降低该胎压至某种程度是有用的。这使该轮胎稍微变平以致于该拖拉机的负载被分布在稍微较大的表面，这可以降低在该场地的行驶损坏。另一方面，当其接着行驶在一硬表面时，例如一道路上，可能希望增加该胎压，因为这减少了滚动摩擦并因而减少燃料消耗。这可以用一便利的方式以一中央轮胎充气系统达成，在此处该轮胎可从具备一压缩机的该车辆的该车体被供给压缩空气。

一中央轮胎充气系统需要在该车辆的该车体与该旋转的轮胎之间的一空气通道，这可以在两个密封件之间实现，在例如一内轴与一外轮毂之间限制出一环状的腔体空间。

图1表示一车轮结构1的一前视图，且图2表示一侧视图，其具有在图1中的该结构沿着该被标示的线A-A的一截面。参照图1与图2，所显示的该车轮结构1可用于例如一垃圾车，在垃圾车中一行星齿轮(未图标)是位于一区域3中的一壳体中，在一固定轴7的该末端。该齿轮是由被连接于该行星齿轮的该太阳齿轮的一旋转的驱动轴(未图标)所驱动。该驱动轴穿过在该固定轴7中的一开口5。该行星齿轮的该环齿轮被连接至该固定轴7，且被一车轮以及一轮胎(未图示)所链接的一旋转外壳9被连接至该行星齿轮的该行星架且被配置成绕着通过至少一轴承11连接至该旋转外壳9的该固定轴的该轴心旋转。

如在图2及图3中所见，该结构在该固定轴7中提供一轴通道13且在该旋转外壳9中提供一轮通道15用来供给加压空气至附接于该车轮的该轮胎(未图示)。该轴通道13与该轮通道15是通过由一密封结构17所构成的一环状腔体被交互连接，这现在不会被更详细地说明。另外，在本案中，控制通道14、16分别被提供在该固定轴7与该旋转外壳9中。

图4绘出图3的该盒式或匣式密封件17，且图5A表示该盒式密封件的一对应的分解图。通过一盒式密封件意味着该密封功能是被作为一完整的单元而提供，包括被连接至且被预定固定于该旋转组件的一个组件以及被连接至且被预定固定于该车辆的该车体一个组件的两个组件。这意味着在该转动组件转动时密封组件之间的摩擦会在该盒式摩擦件内部产生而不会对该轴或该轮毂本身产生。这意味着密封件的摩擦不会造成在该轮毂或轴上的磨损，而且当该盒体在维护过程中被更换时，所有与密封件摩擦有关的项目可被更换，这改善了长期的功能性。盒式或匣式密封件的该概念是本质上为大家所熟知。

在本案的该密封中，一空气传输腔体被分成二个环状隔室19、21。那些隔室19、21本身可被命名为环状腔体。

一第一隔室19可用来与在该车轮与该车体中的传输通道(参照图3中的15、13)连接以传输空气至该轮胎以及从该轮胎将空气送出，如前所述。一第二隔室21可用于与在该车轮与该车体中的控制通道(参照图3的16、14)连接以控制例如连接于该轮胎的一阀。例如，升高在穿过该第二隔室21的该控制通道中的该压力可使连接于该轮胎的阀被打开来让空气经由该传输通道与该第一隔室19流出该轮胎。

该盒式密封件包括一基环23，基环23可用一塑料材料，例如聚酰胺(PA)，以射出成形被制造。该塑料材料可用例如30％的玻璃纤维被强化。该基环23被预定来配合该外旋转轮毂/外壳9并具有周边密封件，其围绕该基环的该外周且对该外轮毂与该基环两者作用以得到两者之间一紧密的抓持，使该基环不会相对于该轮毂滑动且对于该轮毂中的该等通道与该等隔室19、21的内部之间的连接做密封。周边密封件25、27、29可包括例如丁腈橡胶、NBR、氢化丁腈橡胶、HNBR或氟化橡胶、FKM，并可被硫化至该基环23。该基环更具有连通该旋转外壳9的该传输通道以及该第一环状隔室19的开口31以及连通该旋转外壳9的该控制通道与该第二隔室21的开口33，也可如图5C所示。多数个如此的开口可被提供围绕该周边。该周边密封件25、27、29也可见于图5C，其对于该外壳的该通道与该基环的该开口之间的连接做密封。第一25与第二27周边密封件对于到该第一隔室19的连接做密封，且该第二27与第三29周边密封件对于该第二隔室21提供了相同的功能。该基环23是固定于该轮毂9，且因此该周边密封件25、27、29可在该基环23与该轮毂之间被压缩，这提供了围绕该基环23的周边的一紧密的抓持。如此的周边密封件也可能在该空气传输腔体未被分成第一与第二隔室的领域是有用的。本案因此考虑一种密封结构，用于一车辆，其用来在一轴以及围绕该轴的一轮毂之间提供空气传输，该轴与该轮毂的其中之一被连接于该车辆的该车体且该轴与该轮毂的其中之另一被连接至该车辆的一车轮，在该处，该结构包括呈环状且被限制在该轴与该轮毂之间的一传输腔体以及在该轴的该轴向上被轴向地分开的至少一第一与一第二环状密封件，其中被该第一与第二环状密封件所附接的一基环包括围绕该基环且被硫化至该基环的该外周的周边密封件。

该盒式密封件的该内部组件包括可由碳钢钣材制成的一内套筒35。该内套筒35可被配合至该固定轴7且包括沿着该周边的开口37、39，也参看图5B，其将该第一与第二隔室19、21分别连通至该固定轴7的该传输通道及控制通道。

四个气封件41、43、45、47被用来在该外基环23与该内套筒35之间定义出该第一与第二环状隔室19、21。该等气封件被附接于该外基环23，且这已经被证实在该等密封件稍微收缩的寒冷的状况下良好地操作。

该等气封件被用聚四氟乙烯、PTFE制成且其为平坦且在该内端侧弯曲的一个截面呈环状。因此，定义出该第一环状隔室19的该二个气封件41、43是朝内朝向该第一隔室的该中心部弯曲，如图4所示。以同样的方式，定义出该第二环状隔室21的该二个气封件45、47是朝内朝向该第二隔室的该中心部弯曲。

由于这个结构，如果一通道被加压，该等气封件的该等弯曲部会被强迫朝向该内套筒35且结果会得到较紧密的密封的功能。当该通道是不使用且因而目前并未超压时，该等气封件的该内弯曲部被以一较少程度推压于该内套筒，其意味着较少的旋转摩擦。

除了该等气封件之外，该盒体包括被放置在该环状隔室19、21的任一边的一水封件49以及一油封件51。该环形水封件49可包括例如丁腈橡胶、NBR、氢化丁腈橡胶、HNBR以及氟化橡胶、FKM，并可被硫化于一配合至该基环23内侧且随着该基环23移动的钣件框52。该水封件49的一第一接触面53密封该内套筒35，该水封件可通过一弹簧55被紧迫而密封该内套筒35。该水封件49藉此保护该盒式密封件防止进水。另外，一第二接触面57可通过一自该水封件49延伸出的一环状唇49被到达且其可减低例如灰尘到达该第一接触面53。

可能地，如该环状唇59的该例外所绘示，该油封件51可以被提供如同该水封件49的一镜像，被硫化在一钣件框61上且通过一弹簧65被紧迫于一第三接触面63。该油封件作用使机油或润滑脂包含在一被润滑的组件上，例如一行星齿轮。

如前所述，聚四氟乙烯、PTFE被认为是对于该气封件41-47是一种适合的材料，因为如此的密封件提供了具低摩擦且无润滑的良好的密封功能，这可能难以应用至该盒体的内部。连结如此的密封件的一适当的方式是将这些密封件夹设于该盒体中的一堆栈内。为了达成此目的，该基环可包含一外环23以及一配合该外环内侧的内环67。如图所示，该第三43与第四45环状密封件可被夹设在该内环67的一第一侧69以及该外环23的该内部的一第一肩部71之间。一包括例如金属板材的支持垫片73可被放置在该第三43与该第四45环状密封件之间。如图4中的该截面中所示，此垫片较该基环更朝该盒体的该中心突起，在图示的实施例中，其超过该第三与第四密封件朝其各自的隔室的内部弯曲的点。这作用以侧向地稳定该些密封件，即在该轴的该轴向上稳定该些密封件，以减少其卷曲的风险，即减少在该相反的方向上由在该等隔室19、21之间的高的压力差所造成的弯曲的风险。该支持垫片确实对该内套筒留下一间隙75，该支持垫片相对于该内套筒转动，为了与该内套筒保持距离。

该第三与第四密封件可因而在该内67与外环23之间被确实地保持定位，且该第一与第二气封件41、47可用相似的方式被连结。该第一环状密封件41可被夹设在该水封件49的该钣件框52与该外基环23内的一第二肩部77之间。该第二环状密封件47可被夹设在该油封件51的该钣件框61与该内基环67的一第二边79。该等钣件框52、61更朝该盒体的该内套筒35延伸，而对内套筒35留下间隙75，并提供与支持垫片73相似的稳定的功能。

该内套筒35可包括在该第四环状密封件47以及该油封件51与该内套筒交互作用的位置之间的一排气开口81。这减少了可能从该第二隔室21泄漏的加压空气泄漏至一敏感的被润滑的结构中的风险，例如一行星齿轮。如此的空气反而经由该开口81被排出且选择性地经由在该固定轴7中的一通道18(参阅图3)被排出。不用说，这样的结构也对一腔体未被分成分开的隔室的盒式密封件提供了一个解决方案。本案因而考虑用于一车辆的一种密封结构，其用于在一轴以及围绕该轴的一轮毂之间提供空气传输，该轴与该轮毂的其中之一被连接至该车辆的该车体，且该轴与该轮毂的其中之另一被连接至该车辆的一车轮，在此处，该结构包括一呈环状且被限制在一连接至该轴的一内套筒与该轮毂之间的传输腔体以及在该轴的该轴向上被轴向地分开的至少一第一与一第二环状密封件、一被放置在邻接于该第二密封件的油封件，其中该内套筒包括一在该第二环状套筒以及该油封件与该内套筒交互作用的位置之间的排气开口。

在该油封件的外部，一径向套筒83被连结着，其连接至该内套筒35，且藉由提供一实质上径向导引的表面且该盒式密封件在该表面上被推至定位而有利于该盒式密封件的安装。一轴向导向部连接至该内套筒35。在该盒体的另一边，该内套筒35本身具有一径向部89，其提供该前述的第二接触面57。该基环23可包括承靠于该内套筒35的该径向导引部89的轴向导向的圆珠85、87以及该径向套筒83，以分别确保在安装时在该盒体中的该等组件被正确地对准。

本案并非被该上述的实施例所限制，且在附加的权利要求的范畴内可用不同的方式被改变及变化。