用于離合設(shè)備的通風(fēng)結(jié)構(gòu)的制作方法

用于離合設(shè)備的通風(fēng)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種離合設(shè)備，例如解耦器，其可以設(shè)置有通風(fēng)結(jié)構(gòu)，該通風(fēng)結(jié)構(gòu)通到離合設(shè)備的腔穴中以允許至少部分平衡腔穴與離合設(shè)備的周圍環(huán)境之間的壓力，同時阻止污染物進入到該腔穴中。通風(fēng)結(jié)構(gòu)可以具有一個或者更多個機械單向閥、半透膜或具有迂回路徑的通道。
【專利說明】用于離合設(shè)備的通風(fēng)結(jié)構(gòu)
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2012年9月25日提交的美國臨時專利申請序列號61/705, 485的優(yōu) 先權(quán)，上述申請的內(nèi)容通過參引的方式并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本申請涉及一種離合設(shè)備，具體地涉及一種解耦器，特別是涉及一種車輛中使用 的解耦器。

【背景技術(shù)】
[0004] 離合設(shè)備使用在各種應(yīng)用中以使兩個運動元件斷開接合，例如使帶輪與軸斷開接 合。汽車工業(yè)中的離合設(shè)備的一個示例為解耦器，該解耦器可以用于與車用發(fā)動機和諸如 交流發(fā)電機的帶驅(qū)動的附件的連接。解耦器用于減小從解耦器輸入構(gòu)件至解耦器輸出構(gòu)件 的扭振傳輸。例如，解耦器可以用于限制從發(fā)動機曲軸到附件驅(qū)動帶的扭振，或者限制從附 件驅(qū)動帶到諸如交流發(fā)電機之類的帶驅(qū)動附件的輸入軸的扭振。另外，解耦器通常包括諸 如卷繞彈簧離合器之類的離合器，其允許解耦器輸出構(gòu)件在必要時速度超越輸入構(gòu)件。解 耦器通常相對于外部環(huán)境密封從而防止污染物（例如濕氣和碎屑）的進入，污染物的進入 會降低解耦器部件的效率和壽命。但是，諸如隔振彈簧和上述離合器之類的解耦器部件的 行為產(chǎn)生熱量，這會增大OAD (Overrunning Alternator Decoupler,超馳交流發(fā)電機解奉禹 器）帶輪內(nèi)側(cè)的壓力，從而會導(dǎo)致部件的損壞并且減小部件的有效壽命。另外，如果在解耦 器中使用潤滑劑（例如用以潤滑離合器），則增大的壓力會將潤滑劑從解耦器中的存有所 述潤滑劑的腔室中擠出來。
[0005] 因此，需要一種離合設(shè)備，例如解耦器，其中至少部分地解決了此問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 提供了一種離合設(shè)備，其包括第一離合構(gòu)件；第二離合構(gòu)件，其中，在所述第一離 合構(gòu)件與所述第二離合構(gòu)件之間設(shè)置有腔穴；離合結(jié)構(gòu)，所述離合結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述腔穴中， 所述離合結(jié)構(gòu)在所述第一離合構(gòu)件與所述第二離合構(gòu)件之間起作用并且能夠定位在接合 位置和斷開位置，在所述接合位置，所述離合構(gòu)件將所述第一離合構(gòu)件操作性地連接至所 述第二離合構(gòu)件，在所述斷開位置，所述離合構(gòu)件將所述第一離合構(gòu)件與所述第二離合構(gòu) 件操作性地斷開；以及通風(fēng)結(jié)構(gòu)，所述通風(fēng)結(jié)構(gòu)通到所述腔穴中，并且允許至少部分地平衡 所述腔穴與所述離合設(shè)備的周圍環(huán)境之間的壓力，同時限制污染物進入到所述腔穴中。
[0007] 所述通風(fēng)結(jié)構(gòu)可以包括帶有孔的密封件，所述孔由于所述腔穴中的壓力比周圍環(huán) 境中存在的壓力高而打開并且在所述腔穴中的壓力與周圍環(huán)境中的壓力大致相等時關(guān)閉。 所述通風(fēng)結(jié)構(gòu)可以包括薄膜，所述薄膜允許氣體在所述腔穴與周圍環(huán)境之間流通。所述薄 膜可以構(gòu)造成阻止水流動到所述腔穴中。所述薄膜可以對于水具有單向透過性，并且可以 布置成允許水通過所述薄膜流出所述腔穴但是阻止水通過所述薄膜流動到所述腔穴中。所 述薄膜可以構(gòu)造成阻止?jié)櫥瑒┩ㄟ^所述薄膜流出所述腔穴。所述薄膜構(gòu)造成阻止污染物進 入到所述腔穴中。所述薄膜可以構(gòu)造成對于氧氣通過所述薄膜進入所述腔穴中具有相對較 低的透過性，而對于氧氣通過所述薄膜出離所述腔穴具有相對較高的透過性。
[0008] 所述通風(fēng)結(jié)構(gòu)可以包括孔，所述孔在所述腔穴與所述周圍環(huán)境之間通行，其中，所 述孔的尺寸構(gòu)造成在離合設(shè)備、特別是第二離合構(gòu)件安裝至發(fā)動機機體或安裝在附件中時 允許氣體流動通過所述孔但是阻止污染物流動通過所述孔。所述孔的一部分可以是凹槽， 所述凹槽沿所述離合設(shè)備的外表面延伸并且在所述離合設(shè)備安裝至發(fā)動機機體或安裝在 附件中時形成閉合通路。所述孔可以具有孔壁，在所述孔壁上包括親油涂層從而阻止?jié)櫥?劑流動通過所述孔。
[0009] 所述通風(fēng)結(jié)構(gòu)可以構(gòu)造成阻止?jié)櫥瑒┏龅剿銮谎ㄍ狻Ｋ鐾L(fēng)結(jié)構(gòu)可以構(gòu)造成 阻止水進入到所述腔穴中。所述通風(fēng)結(jié)構(gòu)可以構(gòu)造成有利于水出到所述腔穴外。
[0010] 第一離合構(gòu)件可以是帶輪。第二離合構(gòu)件可以是轂或軸。離合結(jié)構(gòu)可以是卷繞彈 簧離合器，例如螺旋彈簧（比如卷繞彈簧）。離合設(shè)備還可以包括隔振彈簧，其在第一離合 構(gòu)件與第二離合構(gòu)件之間起作用從而吸納驅(qū)動帶相對于轂或軸的速度振蕩。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 現(xiàn)將參照附圖僅作為示例提供【具體實施方式】，在附圖中：
[0012] 圖1為包括通風(fēng)的離合設(shè)備即解耦器的發(fā)動機的端視圖；
[0013] 圖2A為在其端蓋中具有通風(fēng)裝置的通風(fēng)的解耦器的第一構(gòu)型的放大截面圖；
[0014] 圖2B為圖1中示出的解耦器的分解立體圖；
[0015] 圖3A為用于解耦器的端蓋的機械單向通風(fēng)裝置的第一實施方式的俯視圖，其中， 撓性密封件固定在端蓋的背板的上表面上；
[0016] 圖3B為圖3A中示出的端蓋的仰視圖；
[0017] 圖3C為圖3A中示出的端蓋的沿A-A截取的截面圖；
[0018] 圖3D示出了在來自解耦器中的氣體和蒸汽的壓力作用下的圖3C中的端蓋；
[0019] 圖3E為示出了在來自解耦器中的氣體和蒸汽的壓力作用下的圖3A中的端蓋的立 體圖；
[0020] 圖4A為用于解耦器的端蓋的機械單向通風(fēng)裝置的第二實施方式的立體圖，其中， 撓性密封件固定在端蓋的背板的上表面上；
[0021] 圖4B為圖4A中示出的端蓋的仰視圖；
[0022] 圖4C為圖4A中示出的端蓋的沿B-B截取的截面圖；
[0023] 圖4D示出了在來自解耦器中的氣體和蒸汽的壓力作用下的圖4C中的端蓋；
[0024] 圖4E為在來自解耦器中的氣體和蒸汽的壓力作用下的圖4A中的端蓋的視圖；
[0025] 圖5A為用于解耦器的端蓋的機械單向通風(fēng)裝置的第三實施方式的俯視圖，其中， 撓性密封件固定在端蓋的背板的上表面上；
[0026] 圖5B為圖5A中示出的端蓋的截面圖；
[0027] 圖5C示出了在來自解耦器中的氣體和蒸汽的壓力作用下的圖5B中的端蓋；
[0028] 圖為在來自解耦器中的氣體和蒸汽壓力作用下的圖5A中的端蓋的立體圖；
[0029] 圖6A為用于解耦器的端蓋的機械單向通風(fēng)裝置的第四實施方式的分解立體圖， 其中，閥標簽（valve label)固定在端蓋的背板的上表面上，并安置在覆蓋背板的罩密封件 中的孔中；
[0030] 圖6B為圖6A中示出的具有安置在蓋密封件中的孔中的閥標簽的端蓋的截面圖；
[0031] 圖6C示出了在來自解耦器中的氣體和蒸汽的壓力作用下的圖6B中的端蓋；
[0032] 圖6D為在來自解耦器中的氣體和蒸汽壓力作用下的圖6A中的端蓋的立體圖；
[0033] 圖7為用于解耦器的端蓋的薄膜通風(fēng)裝置的第一實施方式的分解平面立體圖，其 中，半透膜固定在端蓋的背板的上表面上，并安置在覆蓋背板的罩密封件中的孔中；
[0034] 圖8為用于解耦器的端蓋的薄膜通風(fēng)裝置的第二實施方式的側(cè)視截面圖，其中， 具有半透膜的卡扣式通風(fēng)裝置容置在殼體中，并插入通過端蓋中的孔；
[0035] 圖9為圖1中示出的解耦器的立體圖，其中，在圖2A中示出的轂的一側(cè)中具有通 路；
[0036] 圖10A為圖1中示出的解耦器的立體圖，其中，在圖2A中示出的轂的端部中具有 通路；
[0037] 圖10B為附件的立體圖，圖10A中示出的解耦器裝設(shè)在該附件上；以及
[0038] 圖11為解耦器的截面圖，其示出了在軸承上的用于在解耦器安裝于附件中之后 在汽車附件的軸承與軸承座圈之間提供通風(fēng)通路的突出部。

【具體實施方式】
[0039] 在此說明書和權(quán)利要求中，關(guān)于物件的冠詞"一"或者"該"的使用在一些實施方 式中無意于排除包括多個該物件的可能性。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員清楚的是，在此說明 書和隨附權(quán)利要求中的至少一些示例中，在至少一些實施方式中，可能包括多個所述物件。
[0040] 參照圖1，圖1示出了用于車輛的發(fā)動機10。發(fā)動機10包括曲軸12,曲軸12驅(qū) 動環(huán)狀傳動元件，該環(huán)狀傳動元件例如可以是帶14。通過帶14,發(fā)動機10驅(qū)動多個附件 16 (以虛線輪廓示出），例如交流發(fā)電機和壓縮機。每個附件16包括輸入驅(qū)動軸15,輸入驅(qū) 動軸15上具有帶輪13,帶輪13由帶14驅(qū)動。在帶14與任一個或更多個帶驅(qū)動的附件16 的輸入軸15之間替代帶輪設(shè)置有解耦器20。解耦器20在帶14與軸15之間傳遞扭矩，但 在帶14相對于軸15減速時自動地將軸15與帶14斷開。另外，解耦器20允許帶14的速 度相對于軸15振蕩。因此，由于曲軸的速度的振蕩（內(nèi)燃活塞式發(fā)動機的固有特性）引起 的帶速度的振蕩通過解耦器20減小，并且因此，否則的話會由軸15和部件16引起的應(yīng)力 減小。
[0041] 參照圖2a，圖2a示出了解耦器20的截面圖。解耦器20包括轂22、帶輪24、軸承 26、隔振彈簧28、托架30、卷繞彈簧離合器32以及端蓋34 (圖3)。
[0042] 轂22可以適合于以任何適當方式裝設(shè)至軸15。例如，轂22可以具有穿過轂22的 軸裝設(shè)孔36,該軸安裝孔36限定解耦器20的旋轉(zhuǎn)軸線A。軸裝設(shè)孔36可以構(gòu)造成緊貼地 接納軸15的端部。軸裝設(shè)緊固件（未示出）可以通過孔36的遠端部38插入從而將轂22 固定地裝設(shè)至軸15使得轂22和軸15 -起繞軸線A共同旋轉(zhuǎn)。
[0043] 帶輪24可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至轂22。帶輪24具有構(gòu)造成與帶14接合的外表面40。外 表面40示出為具有凹槽42。帶14因此可以是多V型帶。但是，可以理解，帶輪24的外表 面40可以具有任何其他適當構(gòu)型并且?guī)?4不必是多V型帶。例如，帶輪24可以具有單個 凹槽并且?guī)?4可以是單V型帶，或者帶輪24可以具有用于與平帶14接合的大致平坦的部 分。
[0044] 帶輪24還包括內(nèi)表面43。軸承26與帶輪24的內(nèi)表面43接合并且在帶輪24的 第一（近）軸向端部44處將帶輪24以可旋轉(zhuǎn)的方式支承在轂22上。軸承26可以是任一 適當類型的軸承，例如密封球軸承。
[0045] 在帶輪24的第二（遠）軸向端部46處，帶輪24的內(nèi)表面43以可滑動的方式支 承在轂22的帶輪支承表面48上。軸承26和帶輪支承表面48 -起支承帶輪24以便相對 于轂22旋轉(zhuǎn)。由帶輪支承表面48提供的滑動支承還在下文中更詳細地進行描述。
[0046] 隔振彈簧28設(shè)置用以吸納帶14相對于軸15的速度振蕩。隔振彈簧28可以是扭 力彈簧，該扭力彈簧的第一端部49 (圖2b)保持在環(huán)形狹槽50 (圖2)中并且鄰接轂22中 的徑向壁（未示出）。隔振彈簧28還可以具有第二端部52,該第二端部52保持在環(huán)形狹 槽54中并且鄰接托架30中的徑向壁（未示出）。在示出的實施方式中，隔振彈簧28在第 一端部49與第二端部52之間具有多個彈簧圈58。在美國專利7, 712, 592中示出且描述了 隔振彈簧28、轂22以及托架30之間的適當接合的示例，上述專利的內(nèi)容通過參引的方式并 入本文。
[0047] 在示出的實施方式中，套管57設(shè)置在隔振彈簧28與卷繞彈簧離合器32之間。套 管57限制了可用于隔振彈簧28的徑向擴展的空間大小。
[0048] 隔振彈簧28可以在解耦器20中稍稍進行軸向壓縮使得隔振彈簧28將托架30沿 軸向推動成與在59處示出的止推板鄰接，止推板與壓配合在轂22與帶輪24之間的軸承26 鄰接。
[0049] 螺旋卷繞彈簧離合器32具有第一端部60 (圖2b)，第一端部60可與托架30的徑 向壁62接合并且可以固定地連接至托架30。螺旋卷繞彈簧離合器32具有第二端部64,該 第二端部64可以自由浮動。螺旋卷繞彈簧離合器32在第一端部60與第二端部64之間包 括多個彈簧圈66。
[0050] 帶輪24和轂22配合以限定設(shè)置卷繞彈簧離合器32的腔室68。端蓋34(圖2b) 設(shè)置成作為密封構(gòu)件以密封縫隙G的第二（遠）端部。因此，腔室68在一端部處由端蓋34 密封并且在另一端部處由軸承26密封。端蓋34可以裝設(shè)至帶輪24的第二端部46。潤滑 劑可以設(shè)置在腔室68中從而潤滑卷繞彈簧離合器32。在此公開中，也可以使用術(shù)語'腔穴' 替代術(shù)語'腔室'。
[0051] 在腔穴受到過度加壓的情況下和/或在某些污染物可以進入到腔穴中的情況下 離合設(shè)備會出現(xiàn)的問題的一些示例包括：
[0052] 1.使得能夠引發(fā)鋼和鋁制的部件的腐蝕和氧化；
[0053] 2.使得污染物能夠流動和行進到阻尼接觸面中，導(dǎo)致增加了各種運動阻尼接觸面 的靜摩擦和卡住的可能性；
[0054] 3.允許內(nèi)部塑料阻尼部件的不可控制的吸水，造成塑料部件的無法預(yù)測的隆起， 并且對附帶公差產(chǎn)生負面影響；以及
[0055] 4.允許離合設(shè)備內(nèi)的內(nèi)部壓力在重復(fù)性的發(fā)動機變熱和變冷循環(huán)過程中的建立 和釋放，造成各種離合設(shè)備部件的不需要的擴張和移動和加載。
[0056] 參照圖2b，為解耦器20提供通風(fēng)結(jié)構(gòu)99從而允許離合設(shè)備中的腔穴通風(fēng)以防 止腔穴受到過度加壓，并且在一些實施方式中，通風(fēng)結(jié)構(gòu)99執(zhí)行如下功能中的一個或更多 個：阻止污染物進入腔穴并且阻止腔穴中的潤滑劑（如果有任何潤滑劑的話）離開腔穴。換 言之，在一些實施方式中，通風(fēng)結(jié)構(gòu)99通到腔穴68中并且允許至少部分地平衡腔穴68與 離合設(shè)備（在此情況下，即解耦器20)的周圍環(huán)境之間的壓力，同時阻止污染物進入到腔穴 68中。盡管示出的解耦器20是用于帶與交流發(fā)電機之間，但是通風(fēng)結(jié)構(gòu)99可以設(shè)置于使 用在發(fā)動機曲軸與帶之間的解耦器上。替代性地，通風(fēng)結(jié)構(gòu)99可以使用在任何其他適合的 離合設(shè)備（例如，離合式帶驅(qū)動的水泵）上，離合設(shè)備具有第一離合構(gòu)件、第二離合構(gòu)件以 及離合結(jié)構(gòu)，該離合結(jié)構(gòu)能夠定位在接合位置從而將第一離合構(gòu)件可操作地接合至第二離 合構(gòu)件并且該離合結(jié)構(gòu)能夠定位在斷開位置從而將第一離合構(gòu)件與第二離合構(gòu)件斷開接 合。在圖2a和圖2b中示出的示例中，離合設(shè)備為解耦器20,第一離合構(gòu)件為帶輪40,第二 離合構(gòu)件為托架30,并且離合結(jié)構(gòu)為卷繞彈簧離合器32。
[0057] 術(shù)語"污染物"旨在廣義地進行理解，并且在一些情況下可以包括諸如灰塵和碎片 的微粒、諸如液態(tài)水的液體以及諸如氧氣的氣體。通風(fēng)結(jié)構(gòu)99 (其可以簡單地被稱作'通風(fēng) 裝置'）能夠以如下文描述的多種不同形式進行設(shè)置。
[0058] 由機械密封件提供的通風(fēng)裝置
[0059] 在一些實施方式中，通風(fēng)結(jié)構(gòu)99包括具有孔的密封構(gòu)件，該孔在腔穴68中的壓力 和解耦器20外面的周圍環(huán)境中的壓力相等時自關(guān)閉，但是該孔打開以允許腔穴中產(chǎn)生的 增大的壓力進行通風(fēng)。
[0060] 圖3A至3E中示出了此示例。在圖3A至3E中示出的實施方式中，端蓋34包括 背板136和撓性密封構(gòu)件152,背板136具有端蓋孔150,撓性密封構(gòu)件152覆蓋背板136 的外表面151并且覆蓋孔150。密封構(gòu)件152可以由諸如橡膠的彈性材料制成。密封構(gòu)件 152例如通過使用粘合劑以密封的方式固定至端蓋34的背板136的除了背板136的圍繞 孔150的區(qū)域153中以外的外表面151。密封構(gòu)件152可以包括一個或更多個密封構(gòu)件通 風(fēng)孔155,如在圖3C和3D中最佳地看到的，密封構(gòu)件通風(fēng)孔155不是在孔150的正上方而 是在區(qū)域153的上方。如在圖3C中看到的，在腔室68中的壓力大致等于解耦器20外面的 環(huán)境壓力時，密封構(gòu)件152位于與背板136的區(qū)域153中的外表面151鄰接的位置使得通 風(fēng)孔155鄰接背板136并且因此基本上阻止與孔150的流體連通。因此，通風(fēng)孔155由背 板136密封從而防止污染物在解耦器20內(nèi)部的壓力不足以引起通風(fēng)時進入到解耦器20中 (如圖中的箭頭所示）。
[0061] 如圖3D和圖3E中看到的，因為密封構(gòu)件152密封性地固定至背板136的除了孔 150和區(qū)域153上方的外表面，所以當端蓋34后面的腔室68 (圖2a)內(nèi)的適當壓力增加足 夠大時，該壓力會使孔150上方的密封構(gòu)件152變形，從而在密封構(gòu)件152中產(chǎn)生凸起157。 在壓力下產(chǎn)生凸起157的話，通風(fēng)孔155遠離背板136上升并且氣體和蒸汽會通過通風(fēng)孔 155溢出（如由圖中的箭頭所示）。溢出氣體和蒸汽的壓力在呈現(xiàn)出凸起157的同時（即， 在通風(fēng)孔155遠離背板136上升時）防止污染物進入到解耦器中。
[0062] 在密封構(gòu)件152遠離背板136上升之前所需要的腔室68中的壓力的大小可以由 撓性密封構(gòu)件152的性能（即硬度和厚度）以及背板136的未粘附于密封構(gòu)件152的區(qū)域 153的尺寸進行控制。換言之，密封構(gòu)件152的硬度和厚度以及區(qū)域153的尺寸的選擇允許 調(diào)整產(chǎn)生凸起157所需的壓力，并且因此，調(diào)整期望在通風(fēng)發(fā)生之前建立在腔室68中的壓 力水平。
[0063] 圖4A至4E中示出了通風(fēng)結(jié)構(gòu)99的另一實施方式。在此實施方式中，孔155由端 蓋34的撓性密封構(gòu)件152中的狹槽165形成，該狹槽165將密封構(gòu)件152的閥區(qū)163與密 封構(gòu)件152的其余部分分開。撓性密封構(gòu)件152可以例如通過使用粘合劑密封性地固定至 端蓋34的背板136的除了圍繞孔150的矩形閥區(qū)163中以外的外表面。通風(fēng)狹槽165不 是在孔150的正上方而是在區(qū)域163的上方或緊鄰區(qū)域163,如圖4C和圖4D中最佳地看出 的。
[0064] 如圖4C中看到的，因為密封構(gòu)件152中的通風(fēng)狹槽165位于區(qū)域163上方或緊鄰 區(qū)域163,所以當壓力在外部環(huán)境與腔室68之間平衡時，未形成凸起并且撓性密封構(gòu)件152 平靠背板136。因此，通風(fēng)狹槽165由與背板136的接合密封，從而防止污染物通過孔150 進入到解耦器20中（見箭頭）。
[0065] 如圖4D和4E中看到的，因為密封構(gòu)件152密封性地固定至背板136的除了孔150 和區(qū)域163上方以外的外表面，所以當端蓋34后方的腔室68中的壓力增加足夠大時，壓力 會使孔150上方的撓性密封構(gòu)件152變形，從而在撓性密封構(gòu)件152中產(chǎn)生凸起167。在 壓力下產(chǎn)生凸起167的話，因為區(qū)域163中的在狹槽165下方或狹槽165 -側(cè)的封口會遠 離背板136上升所以通風(fēng)狹槽165會打開并且氣體和蒸汽會通過通風(fēng)狹槽165溢出（見箭 頭）。溢出氣體和蒸汽的壓力在呈現(xiàn)出凸起167的同時防止污染物進入到解耦器中。
[0066] 在密封構(gòu)件152遠離背板136上升之前所需要的腔室68中的壓力的大小由密封 構(gòu)件152的諸如硬度和厚度之類的性能以及區(qū)域163的尺寸進行控制。調(diào)節(jié)密封構(gòu)件152 的硬度和厚度以及區(qū)域163的尺寸允許調(diào)整產(chǎn)生凸起167所需的壓力。
[0067] 參照圖5A至在另一實施方式中，因為密封構(gòu)件152中的開口在端蓋34的背板 136中的孔150的正上方，所以除了孔150的正上方外，需要整個密封構(gòu)件152粘附于背板。 密封構(gòu)件152可以包括通風(fēng)狹槽175,通風(fēng)狹槽175在孔150上方，如在圖5B和圖5C中最 佳看到的。通風(fēng)狹槽175由密封構(gòu)件152的在孔150上方且未固定至背板136的表面的區(qū) 域177a、177b定界。如圖5C和圖?中看到的，當端蓋34后方的壓力增加足夠大時，壓力會 使孔150上方的密封構(gòu)件152變形，從而通過使密封構(gòu)件152的區(qū)域177a、177b的邊緣相 互遠離地撓曲來打開通風(fēng)狹槽175。僅密封構(gòu)件152的區(qū)域177a、177b變形，因為密封構(gòu)件 152的剩余部分密封性地固定至背板136的除了孔150上方的外表面。區(qū)域177a、177b在 壓力下?lián)锨脑?，通風(fēng)狹槽175打開并且氣體和蒸汽可通過通風(fēng)狹槽175溢出。溢出氣體 和蒸汽的壓力在使區(qū)域177a、177b撓曲的同時防止污染物進入到解耦器中。如圖5B中看 到的，因為當壓力在外部環(huán)境與解耦器20的內(nèi)部之間平衡時，區(qū)域177a、177b的形成密封 構(gòu)件152中的通風(fēng)狹槽175的邊緣相互鄰接，所以在解耦器20內(nèi)的壓力不足以造成通風(fēng)時 通風(fēng)狹槽175關(guān)閉從而防止污染物進入到解耦器20中。由于解耦器20中的壓力不應(yīng)該小 于外部環(huán)境中的壓力，所以應(yīng)當不會發(fā)生氣體和蒸汽反向流動到解耦器20中。腔室68中 的使狹槽175打開的壓力可以通過孔150的尺寸和密封構(gòu)件152 (例如，硬度和厚度）的設(shè) 計進行控制。調(diào)節(jié)密封構(gòu)件152的硬度和厚度以及孔150的尺寸允許調(diào)整使密封構(gòu)件152 的區(qū)域177a、177b撓曲所需的壓力，并且因此允許調(diào)整所需壓力釋放的水平。
[0068] 參見圖6A至6D，在單向通風(fēng)結(jié)構(gòu)99的另一實施方式中，兩部分閥標簽260安置在 端蓋34的罩密封件252中的位于端蓋34的背板136中的孔150上方的孔250內(nèi)。如圖6B 中所示，閥標簽260包括撓性密封片261，其例如由彈性材料制成并且密封性地固定至例如 由硬塑料材料制成的硬標簽基部262的上表面，在該硬標簽基部262中具有標簽孔265。撓 性密封片261沿密封片261的外周密封性地固定至硬標簽基部262,保留外周的一部分263 未固定至硬標簽基部262。當閥標簽260安置在罩密封件252中的孔250中時，如圖6D中 最佳地看到的，標簽孔265與背板136中的孔150對準。閥標簽260可以例如通過包覆成 型或粘合劑以任意適當方式密封性地在孔150上方固定在背板136上。
[0069] 如圖6C和圖6D中看到的，因為除了孔150上方和撓性密封片261的外周的未固 定至硬標簽基部262的部分263之外，撓性密封片261密封性地固定至硬標簽基部262的 外表面，所以當位于端蓋34后方的腔室68中的壓力增加足夠大時，壓力可以使孔150上方 的撓性密封片261變形成撓性密封片261中的凸起267。在壓力下形成凸起的話，撓性密封 片261的外周的所述部分263可以遠離硬標簽基部262上升，由此提供通風(fēng)口 264,氣體和 蒸汽可以通過該通風(fēng)口 264溢出。溢出氣體和蒸汽的壓力在呈現(xiàn)凸起267的同時防止污染 物進入到解耦器中。如圖6C中所示，當壓力在外部環(huán)境與解耦器20的內(nèi)部之間平衡時，未 形成凸起并且撓性密封片261平靠硬標簽基部262。因此在解耦器20內(nèi)的壓力不足以造成 通風(fēng)時，通風(fēng)口 264由硬標簽基部262密封，由此防止污染物進入到解耦器20中。使撓性 密封片261打開的壓力可以由撓性密封片261 (例如硬度和厚度）以及撓性密封片261的 外周的維持未固定的部分263的尺寸的設(shè)計進行控制。調(diào)節(jié)撓性密封片261的硬度和厚度 以及該部分263的尺寸允許調(diào)整形成凸起所需的壓力，并且因此允許調(diào)整所需壓力釋放的 水平。
[0070] 由薄膜提供的通風(fēng)裝置
[0071] 在一些實施方式中，通風(fēng)結(jié)構(gòu)99包括薄膜（例如半透膜），其允許空氣流動通過進 出腔穴68但防止污染物和濕氣穿過進入腔穴68中。
[0072] 在腔穴68中存在有潤滑劑的實施方式中，薄膜可以選擇成疏油的。這可以由薄膜 自身提供（即，薄膜可以具有固有的疏油特性，有選擇地通過將疏油物質(zhì)結(jié)合到薄膜中而 具有疏油特性）和/或其可以設(shè)置有疏油涂層。疏油薄膜將限制腔穴中的任何潤滑劑粘附 于薄膜由此減小任何潤滑劑穿過薄膜到離合設(shè)備（即解耦器20)的外面的可能性，并且還 抑制薄膜的堵塞。腔穴68中的其他表面可以涂有有利于潤滑劑粘附于其上的親油涂層，或 者所述其他表面可以涂有疏油涂層以抑制潤滑油粘附于其上，從而控制腔穴68內(nèi)潤滑油 所呆和不呆的地方。疏油薄膜能夠在商業(yè)上獲得并且可以例如從Nitto Denko Automotive 公司、Donaldson Company公司、Pan Asian Micro-vent Tech(changzhou)有限公司或Able Seal&Design公司獲得。
[0073] 美國專利No. 4, 384, 725的全文在此通過參引的方式并入本文。所述專利中描述 的結(jié)構(gòu)包括疏油涂層，其用于幫助防止液態(tài)潤滑劑從軸承溢出。'725專利中的理念能夠應(yīng) 用于圖中示出的結(jié)構(gòu)。
[0074] 另外，疏水涂層和/或親水涂層能夠用在薄膜上和離合設(shè)備腔穴中的其他表面上 以控制水（呈液態(tài)形式和水蒸氣形式）穿過薄膜的容易程度。薄膜能夠構(gòu)造成具有對于諸 如水之類的某物質(zhì)的"單向"透過性，從這種意義上說，其將允許水沿一個方向穿過薄膜，但 不允許水沿另一個方向穿過薄膜。因此，移到腔穴68中的任何水都可以被允許通過薄膜離 開腔穴68,但是防止水通過薄膜進入腔穴68。在一些實施方式中，薄膜可透過水蒸氣但是 能夠相對地不可透過液態(tài)水。
[0075] 另一示例是氧氣，腔穴68中的氧氣的存在能夠?qū)е虑谎?8中的表面的氧化。薄 膜可以構(gòu)造成對于氧氣具有單向透過性，從而有利于氧氣流出腔穴而限制氧氣流動到腔穴 68中。因此，與周圍環(huán)境相比，腔穴68中可以具有相對較低的氧氣濃度。
[0076] 在實施方式中，通風(fēng)結(jié)構(gòu)99可以如圖7中所示，其中，通風(fēng)結(jié)構(gòu)99包括半透膜 301 (比如由例如膨體聚四氟乙烯（ePTFE)制成），其在背板136中的孔150上方密封性地固 定在端蓋34的背板136的外表面151上。薄膜301安置在覆蓋背板136的罩密封件252中 的孔250中。半透膜允許氣體穿過進出解耦器20,但是阻止固體（例如灰塵）和液體（例 如水和潤滑劑）的穿過。當解耦器20內(nèi)的空氣壓力由于升高的溫度而上升時，氣體可以通 過薄膜301離開解耦器20。當解耦器20內(nèi)的空氣壓力隨后隨著溫度變冷而下降時，氣體可 以再次進入解耦器20由此防止真空效應(yīng)。盡管通常使用疏油薄膜，但是如果發(fā)動機罩下的 條件不允許有疏油薄膜的話，那么替代性地可以使用疏水薄膜，從而防止水和其他高表面 張力流體進入解耦器20。
[0077] 在另一實施方式中，通風(fēng)結(jié)構(gòu)99可以如在圖8中所示，其中，卡扣式通風(fēng)裝置310 具有半透膜311，半透膜311插入通過端蓋34中的孔320。這種性質(zhì)的卡扣式通風(fēng)裝置可 以在商業(yè)上獲得，例如可以從特拉華州紐瓦克市的W. L. Gore&Associates公司獲得?？?式通風(fēng)裝置310包括容置在由罩蓋313覆蓋的通風(fēng)裝置本體312中的薄膜312。通風(fēng)裝置 本體312包括桿部314,桿部314具有向外延伸的環(huán)形卡環(huán)315,用以與安裝殼體320配合 連接。當通風(fēng)裝置310卡扣到端蓋34中時，卡環(huán)315的上表面316與端蓋34的下表面317 接合從而防止通風(fēng)裝置310從孔320退出。通風(fēng)裝置310還通過0型環(huán)318緊貼地和密封 性地固定在孔320中。盡管通常使用疏油薄膜（例如ePTFE)，但是如果發(fā)動機罩下的條件 不允許有疏油薄膜的話，則替代性地可以使用疏水薄膜，從而防止水和其他高表面張力流 體進入解耦器20。
[0078] 由孔提供的通風(fēng)裝置
[0079] 在其他實施方式中，可以提供一種通道，該通道從腔穴68伸出到周圍環(huán)境，該通 道可選地沿迂回的路徑從腔穴68伸出到周圍環(huán)境。通道的尺寸可以構(gòu)造成允許氣體流動 通過該通道從而平衡腔穴68與周圍環(huán)境之間的壓力，但是孔的迂回的路徑抑制污染物通 過該通道進入到腔穴68中，并且還抑制水通過該通道流動到腔穴68中。為了有助于防止水 流動到腔穴68中，親水涂層可以應(yīng)用于孔的表面。因為當涂層與水接觸時，涂層能夠留住 水，所以涂層限制水流動通過該涂層。為了有助于防止?jié)櫥瑒ɡ缬?、脂）流出腔?8， 孔壁可以涂有親油涂層，從而留住油以及類似物并且因此限制這些油以及類似物流動通過 孔，由此有助于將潤滑劑保持在腔穴中。腔穴68中的表面本身也可以加涂層以根本上阻止 油到達該通道。例如，其上要具有潤滑劑的表面可以設(shè)置有親油涂層并且疏油涂層可以用 在腔穴68中的其他表面上從而阻止油保持在所述其他表面上。
[0080] 路徑的可以利用的特征可以類似于管道工業(yè)中的P型存水彎使得一些水會在重 力的作用下落到路徑的U形部中并且將不會通過路徑前進到端部（即，不會充分地從路徑 排出）。
[0081] 在實施方式中，一個或更多個孔口在離合設(shè)備附接至附件的接觸面處設(shè)置在離合 設(shè)備的底部中（即通過轂或軸）?？讜陔x合設(shè)備與附件和/或安裝板之間的接觸面處與 模制成型或機加工到轂或軸中的一個或者更多個狹槽相交。這些狹槽相對于重力的方位和 方向可以在通風(fēng)狹槽方位上起重要作用。
[0082] 為了防止水或污染物進入從而往回流到離合設(shè)備中，任何這種狹槽均可以形成在 迷宮式密封件（也被稱作曲折的流動路徑或迂回的流動路徑）（例如諸如具有很多方向改 變的路徑或之字形路徑）中從而機械性地阻礙水通過該迷宮式密封件流動回到離合設(shè)備 中或阻礙水通過該迷宮式密封件回到離合設(shè)備中的毛細運動作用。這提高了離合設(shè)備的防 水性，此水可以由于車輛通過水體而引起或替代性地因為由正常路面噴灑和/或車輛動力 清洗和底部噴灑操作引起的高速水沖擊而引起。
[0083] 在示例中，由通道（凹槽140)提供的通風(fēng)結(jié)構(gòu)99在圖9中示出。為了使解耦器 20通風(fēng)，凹槽140可以沿轂22的外表面設(shè)置而從轂22的軸承端部縱向延伸。凹槽140因 此在轂22與解耦器20的軸承26的內(nèi)徑之間，凹槽140在軸承26的下方敞開到解耦器20 外面的環(huán)境中。
[0084] 在由通道提供的通風(fēng)結(jié)構(gòu)99的另一實施方式中，參照圖10A和圖10B。為了使解 耦器20通風(fēng)，凹槽142可以設(shè)置成沿徑向穿過轂22的端面，使得凹槽142。當解耦器20安 裝在附件147中時，轂22的端部以密封結(jié)構(gòu)與汽車附件147(例如交流發(fā)電機）的互補的 表面143鄰接?；パa表面143可以在軸承內(nèi)圈上或例如在轂22與附件147的軸承內(nèi)圈之 間的墊片上。凹槽142在安裝之后提供用以通氣從而進行壓力平衡的開口。
[0085] 在由通道提供的通風(fēng)結(jié)構(gòu)的另一實施方式中，參照圖11。模制成型到軸承26的動 密封區(qū)域上并且從軸承26的動密封區(qū)域向外延伸的突出部155在軸承26與汽車附件（例 如交流發(fā)電機）的軸承內(nèi)圈之間提供間隙，該間隙在附件是新的時允許氣體進行通風(fēng)。隨 著時間流逝，當通風(fēng)可能不再需要時，突出部155將會被磨損掉并且軸承26將不再使解耦 器20中的內(nèi)部壓力通風(fēng)。
[0086] 應(yīng)當注意，上述通風(fēng)結(jié)構(gòu)中的一個或更多個通風(fēng)結(jié)構(gòu)可以彼此組合設(shè)置，或者串 聯(lián)（由此一個通風(fēng)結(jié)構(gòu)會從腔穴68連接至另一通風(fēng)結(jié)構(gòu)，該另一通風(fēng)結(jié)構(gòu)進而將連接至離 合設(shè)備的外部）或者并聯(lián)（由此每個通風(fēng)結(jié)構(gòu)獨立地連接在腔穴與離合設(shè)備的外部之間）。 [〇〇87] 盡管上文的描述包括多個實施方式，但是可以理解，文中示出和描述的示例易于 在不脫離隨附權(quán)利要求的合理意義的情況下進行進一步改型和改變。
【權(quán)利要求】
1. 一種離合設(shè)備，包括： 第一離合構(gòu)件； 第二離合構(gòu)件，其中，在所述第一離合構(gòu)件與所述第二離合構(gòu)件之間設(shè)置有腔穴； 離合結(jié)構(gòu)，所述離合結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述腔穴中，所述離合結(jié)構(gòu)在所述第一離合構(gòu)件與所 述第二離合構(gòu)件之間起作用并且能夠定位在接合位置和斷開位置，在所述接合位置，所述 離合構(gòu)件將所述第一離合構(gòu)件操作性地連接至所述第二離合構(gòu)件，在所述斷開位置，所述 離合構(gòu)件將所述第一離合構(gòu)件與所述第二離合構(gòu)件操作性地斷開；以及 通風(fēng)結(jié)構(gòu)，所述通風(fēng)結(jié)構(gòu)通到所述腔穴中，并且允許至少部分地平衡所述腔穴與所述 離合設(shè)備的周圍環(huán)境之間的壓力，同時限制污染物進入到所述腔穴中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合設(shè)備，其中，所述通風(fēng)結(jié)構(gòu)包括帶有孔的密封件，所述孔 由于所述腔穴中的壓力高于周圍環(huán)境中存在的壓力而打開并且在所述腔穴中的壓力與周 圍環(huán)境中的壓力大致相等時關(guān)閉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合設(shè)備，其中，所述通風(fēng)結(jié)構(gòu)包括薄膜，所述薄膜允許氣體 在所述腔穴與周圍環(huán)境之間流通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的離合設(shè)備，其中，所述薄膜對于水具有單向透過性，并且布置 成允許水通過所述薄膜流出所述腔穴但是阻止水通過所述薄膜流動到所述腔穴中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的離合設(shè)備，其中，所述薄膜構(gòu)造成阻止水流動到所述腔穴中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的離合設(shè)備，其中，所述薄膜構(gòu)造成阻止?jié)櫥瑒┩ㄟ^所述薄膜 流出所述腔穴。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的離合設(shè)備，其中，所述薄膜構(gòu)造成阻止污染物進入到所述腔 穴中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的離合設(shè)備，其中，所述薄膜構(gòu)造成對于氧氣通過所述薄膜進 入所述腔穴中具有相對較低的透過性，而對于氧氣通過所述薄膜出離所述腔穴具有相對較 高的透過性。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合設(shè)備，其中，所述通風(fēng)結(jié)構(gòu)包括孔，所述孔在所述腔穴與 周圍環(huán)境之間通行，其中，所述孔的尺寸構(gòu)造成在所述第二離合構(gòu)件安裝在附件中時允許 氣體流動通過所述孔但是阻止污染物流動通過所述孔。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的離合設(shè)備，其中，所述孔的一部分是凹槽，所述凹槽沿所述 第二離合構(gòu)件的外表面延伸并且在所述第二離合構(gòu)件安裝在附件中時形成閉合通路。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的離合設(shè)備，其中，所述孔具有孔壁，在所述孔壁上包括親油 涂層從而阻止?jié)櫥瑒┝鲃油ㄟ^所述孔。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合設(shè)備，其中，所述通風(fēng)結(jié)構(gòu)構(gòu)造成阻止?jié)櫥瑒┏龅剿?腔穴外。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合設(shè)備，其中，所述通風(fēng)結(jié)構(gòu)構(gòu)造成阻止水進入到所述腔 穴中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1和13中的任一項所述的離合設(shè)備，其中，所述通風(fēng)結(jié)構(gòu)構(gòu)造成有利 于水出到所述腔穴外。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合設(shè)備，其中，所述第一離合構(gòu)件為帶輪并且所述第二離 合構(gòu)件為轂或軸。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的離合設(shè)備，其中，所述離合結(jié)構(gòu)為卷繞彈簧。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的離合設(shè)備，還包括隔振彈簧，所述隔振彈簧在所述第一離 合構(gòu)件與所述第二離合構(gòu)件之間起作用。
【文檔編號】F16D13/10GK104105896SQ201380009106
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月25日
【發(fā)明者】杰拉爾德·J·阿梅爾, 蓋里·J·斯派瑟, 羅伯特·I·布爾斯曼, 盧卡斯·威爾遜, 馬偉 申請人:萊頓汽車部件（蘇州）有限公司