用于热管理模块的密封环的制作方法

1.本实用新型涉及发动机热管理模块，特别涉及一种用于热管理模块轴密封的k形密封环。


背景技术：

2.在机动车动力系统中，热管理模块为润滑油或冷却剂的控制及流量分配提供了有利的解决方案。热管理模块中经常需要将运动的电机轴与其他固定元件之间的环形间隙进行密封，为了安全可靠地密封移动元件和静止元件之间的间隙，必须使密封元件始终安全地贴合于静止元件中不被抬起，并且同时保持在移动轴上具有必要的预紧力，以在压力的作用实现动密封功能，这需要密封元件的机械性能和热性能同时满足条件。密封元件的膨胀或收缩对密封性能具有较大影响，
3.具有金属组件的密封圈在现有技术中是已知的，如实用新型专利cn207093768u公开的方案。这种密封圈通常被紧紧压在静止元件上或在移动元件上延伸，并通过蜗形弹簧固定在移动元件上。但这种密封圈存在较大的泄漏风险，密封体可以通过移动元件的偏心、动态运动，通过拉应力拉动一侧，并从固定元件的外部抬起，同时在弹簧的作用下，密封体在结构上被加强或受压较重，必然导致动态受力密封唇的摩擦磨损加大，动态密封唇的柔韧性降低。
4.现有技术中还存在另一方面的问题，例如在低温下，对静止元件的密封压紧力增加，对运动元件的密封压紧力也增加，密封唇有时会粘在静止元件上，整个密封装置可以同时旋转，这样密封装置就会沿着原来静止的密封座进行研磨。
5.在此基础上，本实用新型的任务是提供一种密封装置，它能在较长的产品周期内，即使在温度波动较大的情况下，也能可靠地密封静止元件和运动元件之间的环形间隙。并且本实用新型提供的密封装置，能够解决上述现有技术中的磨损及泄漏问题。


技术实现要素：

6.上述目的通过一种用于热管理模块的密封环实现。所述密封环适用于转动的轴与静止件之间环形间隙的密封，所述密封环具有第一密封部、第二密封部以及骨架，所述第一密封部用于抵靠在静止件的密封面上，所述第二密封部用于抵靠在轴的密封面上，所述骨架用于将第一密封部压紧在静止件的密封面上，在本实用新型中，所述第二密封部在与所述轴的密封面接触的部位具有至少一个凹槽。
7.优选地，所述密封环还具有第三密封部，所述第三密封部在与所述第二密封部具有轴向间隔的部位与所述轴的密封面接触。所述第三密封部用于将轴的空气端与外界进行防尘密封，防止其他杂质聚集在第二密封部的密封唇处，增加第二密封部的磨损，不利于密封件的使用寿命及密封效果。进一步，具有轴向间隔的第二密封部与第三密封部分别位于轴的空气一侧和液压油一侧。
8.优选地，所述第一密封部、第二密封部、第三密封部通过注塑模压而形成，所述骨
架在注塑模压时被包覆在密封件中。在密封件的制作过程中，首先将骨架置于模具中，并在轴向和周向将骨架定位，再向模具中注入橡胶材料，所述第一密封部、第二密封部、第三密封部优选由所述橡胶材料一体形成。
9.优选地，所述骨架为横截面为l形的圆环，圆环骨架的轴向延伸的一条l形边位于径向外侧，所述第二密封部与第三密封部由l形的另一条边(即径向延伸的l形边)的自由端向径向内侧延伸，所述第二密封部与第三密封部形成v字形，并在所述自由端处相交。注塑形成后的密封件，其第一密封部位于第二和第三密封部的径向外侧，且第一密封部由橡胶材料在骨架周围包裹骨架后形成，其形状由截面为l型的圆环骨架大致限定。第二密封部与第三密封部在径向上位于大致相同的高度。
10.优选地，所述第一密封部、第二密封部、第三密封部由低硬度橡胶材料形成，所述第二密封部与所述第三密封部在所述相交形成的v形槽内形成有轴向延伸的支撑部。与市场中现有的密封件不同，本实用新型使用了硬度更低的橡胶材料制成，如epmd60，其硬度为sha60，与现有技术中经常采用的epmd80相比，本技术做出的细微的材料选择差别具有显著的提高密封性能的效果。由于材质硬度更低，使密封件的密封部位较软，使得在与运动的轴的压力接触的情况下，密封部的灵活性加强，密封部的磨损大大降低，同时可以在不借助蜗形弹簧的压紧力的情况下，牢牢地贴靠在轴周围，仅凭借密封部自身形状形成的预紧力实现良好的密封。同时，为了使第二密封部与第三密封部维持其形状及一定的轴向间隔，在所述第二密封部与所述第三密封部在所述相交形成的v形槽内形成有轴向延伸的支撑部，所述支撑部例如可以设置为6个，并均匀地分布在v形槽的圆周上。
11.优选地，所述骨架由硬质金属构成，比如由钢构成。所述骨架置于密封件内，所述骨架的轴向延伸的边提供了密封件的径向外侧支撑。通过骨架可以使密封件牢固地贴靠在固定元件上，同时保持密封件具有所需的机械硬度。
12.需要说明的是，本技术中所指的“轴向”指待密封的轴的中心线所在方向，其同时也是密封环形的旋转中心线的所在方向，“径向”指与上述中心线垂直的方向。
附图说明
13.下面结合附图来示意性地阐述本实用新型的优选实施方式。附图为：
14.图1是根据一种优选实施方式的密封环沿轴向方向的截面图；
15.图2是根据图1的密封环的局部放大图；
16.图3是根据另一种优选实施方式的密封环沿轴向方向的截面图；以及
17.图4是在制造根据图3的密封环的局部放大图。
具体实施方式
18.图1示出了根据一种优选实施方式的密封环沿轴向方向的截面图。根据本实用新型的k形密封环，其使用时沿图中所示轴向方向安装到待密封的轴上，密封环的径向内侧压紧在轴上，并且密封环的径向外侧抵靠在静止元件上，从而将轴与静止元件之间的环形间隙有效密封。
19.进一步根据图2示出的图1中截面图的局部放大图，在该实施例中，所述密封环具有第一密封部1、第二密封部2、第三密封部3、骨架4以及支撑部6，所述第一密封部1成形在
横截面为l形的骨架4外周，从而第一密封部1形成为同样具有l形横截面的圆环形结构。第一密封部1的轴向延伸的边抵靠在静止件的密封面上，或者在一些情况下，第一密封部1的轴向延伸的边及径向延伸的边同时抵靠在静止件上。此时，骨架4将密封装置牢固地定位在安装位置，而不需要借助其他辅助固定元件。这种具有内插骨架的密封装置由于仅需安装一件，因而比现有技术中多件式密封装置安装更简便。
20.所述第二密封部2、第三密封部3用于抵靠在轴的密封面上。从图2可以看出，第二密封部2和第三密封部3内部没有骨架，其分别从骨架的一个自由端向径向内侧延伸，第二密封部2与第三密封部3形成v字形，并在所述自由端处相交。第二密封部与第三密封部在径向上位于大致相同的高度，且第二密封部2的密封表面与第三密封部3的密封表面在轴向上具有一定的间隔，在两密封表面之间形成有凹陷，即v形凹槽。支撑部6在该凹陷中，本实施例中设置为沿圆周均匀分布的四个。
21.在本实施例中，密封环的主体由epmd60形成，所述第二密封部在与所述轴的密封面接触的部位设置有三个环形凹槽。利用该材质的柔性特征，以及在第二密封部和第三密封部中没有骨架，使第二密封部仅靠其形状及厚度即可保持在轴上的预紧力。同时由于取消了第二密封部外的弹簧，其与轴之间的磨损得以减小，从本实用新型的密封装置应用于塑料轴成为可能。
22.图3和图4示出了根据本实用新型的另一种优选实施方式的密封环，图4中进一步示出了v形凹槽7的位置。与前述实施方式不同的是，本实施例对第二密封部2、第三密封部3的形状做了进一步优化，同时取消了支撑部。根据图4，第二密封部2具有更大的厚度，根据验证，这为不同的应用环境提供了更大的预紧力。第三密封部3优选比第二密封部2具有更小的长度及厚度，同时为了适应不同的安装空间，第二密封部2及第三密封部3在轴向上均不突出于第一密封部1的轴向长度。
23.本实用新型中凹槽的设计可以大大降低密封部位的磨损，提高密封件寿命和密封效果。由于与第二密封部接触的轴经常处于运动状态，在其接触面上的凹槽能够在运动接触中将周围环境中的润滑油引入到接触面上，从而在接触面形成油密封，同时加强的润滑作用可以减小相对运动过程中的摩擦带来的磨损。作为优选的实施方式，所述凹槽可以设置为螺旋形槽或首尾相接的环形槽，但不限于上述形式。例如在本实用新型的构思范围内，可以包括分布于第二密封部的密封接触的圆周面上的一个或多个小球形凹槽、弧形凹槽、或者在轴向上不贯通的长条形凹槽等等。
24.虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应该理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本实用新型的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。
25.附图标记列表
[0026]1ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一密封部
[0027]2ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二密封部
[0028]3ꢀꢀꢀꢀꢀ
第三密封部
[0029]4ꢀꢀꢀꢀꢀ
骨架
[0030]5ꢀꢀꢀꢀꢀ
凹槽
[0031]6ꢀꢀꢀꢀꢀ
支撑部
[0032]7ꢀꢀꢀꢀꢀ
v形槽