專利名稱：具有改進的密封和抗旋轉性的自由浮動液壓隔壁的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于外部液壓限滑差速器的液壓隔壁(hydraulic bulkhead)，所述液壓隔壁可以構造為以下二者即，將液壓流體從外部泵發送到差速器的液壓通路，以及防止液壓隔壁及其部件旋轉的裝置。
背景技術：
限滑差速器通常包括液壓致動的摩擦離合器組件(clutch pack)，所述離合器組 件可以被致動以阻礙至少其中一個側齒輪相對于差速器殼的相對旋轉。限滑差速器可以包括非旋轉的差速器箱和被可旋轉地支承在差速器箱內的差速器殼。差速器殼可以由穿過環形齒輪的輸入軸驅動，所述環形齒輪附裝到從差速器殼向外延伸的凸緣。差速器殼可以容納一對側齒輪、一對小齒輪和一小齒輪軸，所述小齒輪軸允許一對相對的輸出軸之間的速度差。在側齒輪和差速器殼之間可以設置摩擦離合器組件。摩擦離合器組件可以包括多個摩擦盤片，所述多個摩擦盤片交替地通過花鍵聯接到側齒輪和差速器殼上。液壓致動的活塞可以設置在活塞室內，并且可以構造為致動(例如，壓縮)離合器組件以及阻礙在側齒輪和差速器殼之間的任何速度差。這可以導致阻礙在輸出軸之間的任何速度差。可以利用泵提供增壓的液壓流體以致動活塞和接合離合器組件。例如(但不作為限制)，擺線泵可以具有附接到其中一個側齒輪的內部齒輪和與差速器殼一起旋轉的外部齒輪。無論何時側齒輪旋轉時，所述泵可以產生液壓流體向活塞室的受壓流動。當液壓到達預定值時，被泵入活塞室的流體的一部分被釋放并且被收集在非旋轉的集液室(plenum)中以便再次循環通過活塞室。當所述泵定位在差速器箱或者軸箱(axle housing)的外部(即，外部液壓限滑差速器)時，通常需要一些形式的液壓隔壁以提供用于將供應到差速器的液壓流體的通路。對于液壓隔壁的需求可能要求軸箱具有特殊的構造和/或特定的特征以實現這種液壓流體通路。通常還可能要求軸箱具有特殊的構造和/或特定的特征以防止液壓隔壁和/或其部件旋轉。如果軸箱需要滿足上述多個要求，則可能使得軸箱的制造更為繁瑣、復雜和昂貴。例如，可能需要緊公差和/或各種額外密封件以確保在液壓隔壁的高壓側的密封件(例如O型圈)能夠承受來自集液室的抵抗旋轉的負荷并且防止泄露。希望對于軸箱的制造要求能夠降低和/或減到最少，同時仍具有與用在液壓限滑差速器中的現有的軸箱相同水平的功能性
發明內容
構造為與限滑差速器一起使用的液壓隔壁可以包括集液室，所述集液室包括用于液壓流體的通路和凸臺(boss)。第一密封件可以位于凸臺的外表面上。凸臺的外表面可以是相對于凸臺的內表面的低壓區域。所述集液室相對于限滑差速器可以是靜止的。差速器組件可以包括差速器殼；設置在差速器殼內的差速齒輪組件，所述差速齒輪組件可以由輸入軸驅動并且可以構造為允許一對相對的輸出軸之間的差動轉速；設置在差速器殼內的離合器組件，所述離合器組件可以構造為阻礙所述輸出軸之間的差動轉速；以及液壓隔壁。所述液壓隔壁可以包括集液室，所述集液室包括用于輸送到離合器組件的液壓流體的通路，以及凸臺，其中所述集液室相對于差速器殼可以是靜止的；并且第一密封件可以位于所述凸臺的外表面上。通過提供組合了對于液壓通路的要求和抗旋轉特征的液壓隔壁，可以簡化和/或降低與軸箱的制造有關的成本。例如，通過使用本發明的液壓隔壁，常規的軸箱(例如驅動橋箱)可以僅需要對于液壓連接進行相對很小的修改。
下面將參照附圖通過示例來描述本發明的實施例，其中圖I是根據本發明的實施例的液壓隔壁的局部剖視圖。
具體實施例方式下面將詳細參照本發明的實施例，這些實施例的示例在本文中予以描述并且在附圖中示出。盡管本發明將結合實施例予以描述，但是應理解的是本發明不限于這些實施例。相反，本發明旨在覆蓋包含在由所附權利要求體現的本發明的精神和范圍內的替代方案、修改方案和等同方案。現在參照圖1，其中大致示出了用于外部液壓限滑差速器的液壓隔壁10。液壓隔壁10可以構造為以下二者，即，既作為將液壓流體從外部泵(未示出)輸送到集液室和限滑差速器的液壓通路，又作為阻止液壓隔壁部件旋轉的裝置。盡管結合限滑差速器來描述液壓隔壁10，但是本發明也適于結合其它力矩聯接機構、其它液力聯軸器、軸箱和驅動橋箱等使用。液壓隔壁10可以構造為插入軸箱12中。軸箱12可以構造為容納從限滑差速器的輸出軸延伸的軸/車橋(axle)，以及液壓隔壁10。軸箱12也可以構造為容納軟管接頭14和液壓接頭16。所述軟管接頭14和液壓接頭16 二者通常不構造為用于旋轉。所述軟管接頭14和液壓接頭16可以是常規的并且對于本領域普通技術人員是已知的。軸箱12可以進一步包括與本發明的實施例相關聯的液壓供應端口和液壓流出訪問端口(hydraulicbleed access port)。所述液壓隔壁可以包括集液室18。集液室18可以構造為將液壓流體發送到活塞室20和活塞22，以用于致動限滑差速器的由液力致動的摩擦離合器組件24。集液室18可以構造為以和由液力致動的摩擦離合器組件24流體連通的方式被密封。集液室18可以相對于差速器被保持靜止。例如(但不限于)，集液室18可以被附接和固定成抵抗相對于軸箱12的旋轉。集液室18可以包括圓柱形凸臺26。
所述圓柱形凸臺26可以構造為插入軸箱12的通孔內。軸箱12因此可以構造為具有單個(機)加工通孔，以用于接納液壓隔壁10的圓柱形凸臺26。所述圓柱形凸臺26可以包括在圓柱形凸臺26的外徑上的至少一個密封件28 (例如O型圈)。密封件28可以構造為密封軸箱12和集液室18之間的接口。在本發明的一個實施例中，圓柱形凸臺26可以包括在圓柱形凸臺26的外徑上的第一和第二密封件28、30。第二密封件30 (例如，O型圈)可以構造為向第一密封件28添加額外的保護以避免外部污染物，例如灰塵。第一密封件28可以是靠近差速器設置的內部密封件。第二密封件30可以是靠近軸箱12設置的外部密封件。盡管示出和大致描述了兩個密封件28、30，但是根據本發明的各種實施例液壓隔壁10可以包括更少或更多的密封件。此外，盡管上述密封件大致示出為圓形或卵形，但是應指出本發明不局限于此，一個或多個這種密封件(例如28、30)可以設置為各種其它形狀(例如正方形或杯形)，其可以構造為提供增加的密封表面。
設置在集液室18的圓柱形凸臺26的外徑上的第一和第二密封件28、30可以位于集液室18和軸箱12之間的接口的低壓區域中。根據本發明的一個實施例，第一和第二密封件28、30可以構造為在至多大約僅15psi下密封油。通過密封件28、30實現的在這種低壓力下的密封允許在軸箱12和集液室18之間的相對大的間隙(e-gap) 32。例如(但不限于)，根據本發明的一個實施例，所述間隙(例如在軸箱12和集液室18之間的間隙)可以大于O. 5_或者大于O. 02英寸。由于根據本發明的實施例可以允許相對大的間隙32，所以同樣允許對于軸箱12的通孔和/或集液室18的圓柱形凸臺26的增大的位置公差。軸箱12的通孔可以用作對于集液室18的抗旋轉裝置。集液室18因此可以相對于差速器和/或軸箱12被保持靜止。對于軸箱12和集液室18之間的接口的抗旋轉要求可以在密封件28、30上產生動態的軸向和/或側向負荷。第一和第二密封件28、30可以不是傳統和/或常規意義上的動態密封件，因為它們沒有設置在以其間的相對旋轉為特征的兩個部件之間。但是，第一和第二密封件28、30可以構造為承受來自集液室18的抵抗旋轉的軸向負荷，并且可以被認為是動態密封件。動態密封件通常具有比靜態密封件更大的泄露可能性。這種在密封件28、30上的動態的軸向和/或側向負荷趨向于在集液室18的圓柱形凸臺26的第一側使得間隙32接近于零，而在集液室18的圓柱形凸臺26的相對的第二側使得間隙32大致倍增。可以優化密封件28、30的硬度計和/或硬度，以限制在密封件28、30的動態的軸向和/或側向負荷的條件下的擠壓和/或變形的量。第一和第二密封件28、30可以構造為在集液室18顯示出導致旋轉的負荷時吸收震動負荷。通過在集液室18和軸箱12之間的接口的低壓側放置第一和第二密封件28、30，可以減少泄露的危險。此外，在集液室18和軸箱12之間的接口的低壓側放置第一和第二密封件28、30可以顯著簡化以制造軸箱為目的的接口要求。集液室18的高壓區域和/或側可以是其中增壓流體被引向差速器的區域。集液室18的高壓側可以通過高壓密封件34 (例如O型圈)進行密封。例如(但不限于)，高壓密封件34可以包括標準的EatonM AeroquipM液壓配件。高壓密封件34可以用在靜態密封表面處。由于靜態密封件比動態密封件具有更小的泄露可能性，因此靜態密封件34可以位于集液室18的高壓側上。只要有足夠的摩擦施加到密封件34以克服來自集液室18的力矩或側向負荷，則密封件34就保持靜態。以上對本發明的特定實施例的描述是為了舉例說明和描述的目的給出的。它們不是窮盡的或者將本發明限于所公開的確切形式，而是根據以上教導可以設想各種修改和改 變。實施例的選擇和描述是為了解釋本發明的原理及其實際應用，以使得本領域其它技術人員能夠利用本發明以及適合于所設想的特定應用的具有各種修改的各種實施例。在以上說明書中已經十分詳細地描述了本發明，可以相信本領域技術人員通過閱讀和理解說明書顯然可以設想到本發明的各種修改和改變。所有這些修改和改變只要在所附權利要求的范圍內，則就應包含在本發明內。本發明的范圍由所附權利要求及其等同方案限定。
權利要求
1.一種構造為與限滑差速器一起使用的液壓隔壁(10)，所述液壓隔壁(10)包括 相對于所述限滑差速器靜止的集液室(18)，所述集液室(18)包括 用于液壓流體的通路；以及 凸臺(26);以及 位于所述凸臺(26)的外表面上的第一密封件(28)。
2.根據權利要求I所述的液壓隔壁(10)，其特征在于，所述凸臺(26)基本為圓柱形。
3.根據權利要求I所述的液壓隔壁(10)，其特征在于，所述凸臺(26)構造為插入軸箱(12)中。
4.根據權利要求I所述的液壓隔壁(10)，其特征在于，所述液壓隔壁(10)還包括位于所述凸臺(26)的外表面上的第二密封件(30)。
5.根據權利要求I所述的液壓隔壁(10)，其特征在于，所述液壓隔壁(10)還包括位于所述凸臺(26)的內表面上的第三密封件(34)。
6.根據權利要求I所述的液壓隔壁(10)，其特征在于，所述凸臺(26)的外表面處于比所述凸臺(26 )的內表面更低的壓力。
7.根據權利要求I所述的液壓隔壁(10)，其特征在于，所述第一密封件(28)構造為在至多大約15psi下操作。
8.根據權利要求3所述的液壓隔壁(10)，其特征在于，在所述凸臺(26)和軸箱(12)之間的間隙(32)大于大約O. 5mm。
9.根據權利要求5所述的液壓隔壁(10)，其特征在于，所述第三密封件(34)包括靜態密封件。
10.根據權利要求I所述的液壓隔壁(10)，其特征在于，所述液壓隔壁(10)還包括與所述集液室(18)流體連通的液壓接頭(16)。
11.根據權利要求10所述的液壓隔壁(10)，其特征在于，所述液壓隔壁(10)還包括與所述液壓接頭(16)流體連通的軟管接頭(14)。
12.根據權利要求11所述的液壓隔壁(10)，其特征在于，所述液壓隔壁(10)還包括與所述軟管接頭(14)流體連通的泵。
13.根據權利要求I所述的液壓隔壁(10)，其特征在于，所述第一密封件(28)包括O型圈。
14.根據權利要求I所述的液壓隔壁(10)，其特征在于，所述限滑差速器包括 活塞室(20)； 位于所述活塞室(20)內的活塞(22);以及 構造為通過所述活塞(22)的運動進行致動的離合器組件(24)， 其中，所述集液室(18)與所述離合器組件(24)流體連通。
15.一種差速器組件，包括 差速器殼； 設置在所述差速器殼內的差速齒輪組件，所述差速齒輪組件由輸入軸驅動并且構造為允許一對相對的輸出軸之間的差動轉速； 設置在所述差速器殼內的離合器組件(24)，所述離合器組件(24)構造為阻礙所述輸出軸之間的差動轉速；液壓隔壁(10),所述液壓隔壁(10)包括 相對于所述差速器殼靜止的集液室(18)，所述集液室(18)包括 用于將液壓流體輸送到所述離合器組件(24)的通路；以及 凸臺(26);以及 位于所述凸臺(26)的外表面上的第一密封件(28)。
16.根據權利要求15所述的差速器組件，其特征在于，所述液壓隔壁(10)還包括位于所述凸臺(26)的外表面上的第二密封件(30)。
17.根據權利要求16所述的差速器組件，其特征在于，所述液壓隔壁(10)還包括位于所述凸臺(26 )的內表面上的第三密封件(34 )。
全文摘要
本發明涉及一種構造為與限滑差速器一起使用的液壓隔壁(10)，所述液壓隔壁包括集液室(18)，所述集液室包括用于液壓流體的通路和凸臺(26)。第一密封件(28)位于所述凸臺(26)的外表面上。所述凸臺(26)的外表面相對于所述凸臺(26)的內表面處于低壓區域。所述集液室(18)相對于所述限滑差速器是靜止的。還公開了包含本發明的液壓隔壁(10)的差速器組件。
文檔編號F16H48/32GK102667252SQ201080056773
公開日2012年9月12日 申請日期2010年10月15日 優先權日2009年10月15日
發明者M·G·福克斯 申請人:伊頓公司