專利名稱：可取下和可重新使用的轂密封件的制作方法
技術領域：
本發明涉及油和油脂密封，特別是一種可以重復使用的驅動軸的襯墊密封。
當前，普遍將多個卡車或者拖拉機作為一個單元進行運送。為了節省運輸費用，普遍的作法是將一個拖拉機運送到其目的地，其它幾輛拖拉機附在該拖拉機上，以“背負式(piggy-back)”方式運輸。以此方式，當拖拉機上沒有有用的負載時，不必要使其行駛幾百英里或者更多。
當操作“背負式”裝置時，通常將車軸從其殼體中拉出，將其置于駕駛室中或者其它適合的位置。為此，將固定軸的螺栓拉出，將軸簡單地取出以便運輸。為此，采用一緊急手段，如在軸殼體的端部放上一些破布或者其它物品。
以此方式，差速器輪不需要操作，在殼體內部差速器輪不轉動的情況下，車輪可以轉動。到達目的地時，將取下的軸重新安裝上。軸和殼體之間的材料被重新使用或者棄掉，等同的單元安裝在該位置上。
本領域通常的作法是采用一紙襯墊，粘在輪轂上。若采用紙襯墊，當軸從輪轂上取下時，會存在更換以后的泄漏問題，因為粘接固定的襯墊總會引起一些襯墊隨軸一起被取下，一些仍留在輪轂上。因此，安裝一個新的紙或者新的襯墊材料需要刮洗清洗這些部件，插入一個新襯墊，將軸安裝到轂上。此工作的倉促會導致輪轂的密封不好和泄漏。
在另一種情況下，輪轂可以設計成采用O形環，在這種情況下，O形環被取下，汽車被輸送，然后再裝上O形環。這種方案在理論上可以接受，其存在幾個缺點。第一，O形環能夠延伸和/或失去其安裝尺寸，特別是當其被存放一天，一周，或者其它適宜的周期。第二，當將O形環重新置于槽中時，環不能確切地安裝在槽中，因而在轂與軸之間的產生的密封有泄漏。當蓋被安裝，不能接近O形環槽時，困難更大。對于O形環式的密封，不對正以及引起的泄漏很容易發生。
因此，需要一種簡單的廉價的密封或者襯墊用在軸上，使軸能夠被取下一次或者多次，當重新安裝時沒有損壞，潤滑油沒有損失。理想的是，這樣的密封應當是相當便宜。另一優點是提供一種密封用于輪轂，其能夠容易地取下，而能夠完全地重新密封一次或多次。
一個理想的密封應當是安裝到轂的明確限定的空間中，其可以被取下，可以重新使用，無任何困難。
一個適當的密封的另一個優點是，油封當受到一軸向力時，會向外彎，當被允許由于其彈性而彈回到較小尺寸，而能夠用手容易地取出時，其能夠自由地取下。
因此，本發明的一個目的是提供一種改進的油封，其用于驅動軸，方便而且可靠。
因此，本發明的另一個目的是提供一種可取下的油封，其安裝在指定的沉孔中，但是其能夠很容易地從沉孔中取出。
本發明的另一個目的是提供一種油封，其帶有一橡膠元件，和一金屬元件，當軸被密合地安裝在轂中時，其能夠被壓入一不透油的密封位置。
本發明的另一個目的是提供一具有一基部，一稍稍帶角度的壁部，和一個指向內側的徑向法蘭的剛性元件，并且密封的外徑由一連接的橡膠元件覆蓋，該橡膠元件軸向延伸至少在一個方向上超出該剛性元件或者擋板的范圍。
本發明的另一個目的是提供一橡膠外徑密封，其端面上具有一對密封圈邊，并且具有一金屬沖壓件或擋板，該擋板包括一個軸向或者接近軸向的部分，一稍稍傾斜的部分，和一金屬的第三元件，其徑向向內延伸，并且部分地由形成密封件的橡膠所覆蓋。
本發明的另一個目的是提供一密封，其中沖壓件或者擋板由金屬制造，并且橡膠沿不同的垂直的表面與殼體和軸法蘭接觸。
本發明實現其目的，通過提供一種方法使一個軸法蘭與轂密封，包括在轂上形成一個沉孔，在沉孔中置入一橡膠的外徑密封件，該密封件具有一軸向部分用于接合軸端，并且此部分由一擋板支持其軸向元件和徑向元件。為達到發明目的，還提供一種帶有一勾邊的端面，一側壁和一通常是L形輪廓的沖壓件或擋板的密封，其被設置于沉孔中，其中軸向傾斜將引起有限的徑向突出，以及繼而緊密地安裝到密封上。
通過結合本發明的詳細的描述，實現上述或者其它優點的方式會更加清楚，在說明書中描述了本發明的密封的較佳實施例，這樣的密封在附圖中示出，其中相同的標號代表相同的部件。
圖1是載重汽車車軸的一部分的局部垂直剖視圖，具有本發明的密封件，軸和法蘭在其使用位置；圖2是密封在其放松位置和可取下位置的放大的垂直剖視圖，表示在密封件和轂的沉孔之間的非常小的工作間隙；圖3類似于圖2，表示密封件安裝在殼的沉孔中；圖4是本發明的密封件的放大的局部垂直剖視圖；圖5是基于同樣的目的的現有技術的一種形式的局部剖視圖；圖6是基于同樣的目的的現有技術的另一種形式的局部剖視圖。
本發明可以采用多種形式，并且可以應用于不同形式的裝置，但是給出的描述的被密封的部件是重型運貨車的輪轂和軸法蘭的交界面。
現在參見附圖，圖中示出了一個軸轂10，一個軸12位于軸轂中，軸的法蘭14與本發明的一個密封16相接合。密封16位于一沉孔18中，位于轂10的端面20的內側。軸法蘭14由若干個緊固件22固定在轂10上，該緊固件22繞軸12的法蘭14的周邊24間隔地布置。
如本領域普通技術人員所知，轂10可轉動地附加在軸套26的端部，由若干套軸承固定(為了簡明，只示出一套)。
軸承包括內圈28，外圈30和由罩盒34保持的若干個滾子32。環36，墊圈38和一緊固件40保持軸承抵抗軸向運動，該緊固件40與軸套26端部的螺紋42合作。
根據本發明，當需要“背負”拖拉機時，松開緊固件22，從殼體10中拉出軸12和法蘭。這樣就使得由沉孔16限定的空間44暴露于空氣。此開口然后由適當的裝置關閉，如插入破布或類似物，使油或油脂不從開口44漏出。
當到達目的地時，重新安裝上軸，其內側端部與差速輪系的一個側輪接合，然后簡單地用法蘭和緊固件22固定在位。
將本發明的密封件16安裝在位，需要使密封件稍稍變形，而與沉孔的肩部表面46和壁部表面48接觸。擋板或沖壓件50包括一徑向部分52和一軸向延伸的部分54，該軸向部分與沉孔48的壁實質上平行。
橡膠件58包括薄的部分60，其蓋住擋板的軸向延伸部分，一傾斜的延伸部分62蓋住沖壓件的傾斜部分54，和一徑向設置的部分64，其表面上具有一對肋66，68，槽69，71將兩肋分離開。當將單元16置入沉孔18中時，有必要將擋板56的邊及橡膠件60置于肩部表面46。一旦密封件被這樣定位在沉孔中，軸的法蘭14放置成其表面部分62與具有肋66，68的密封件的端部表面相接合。
緊固螺栓，法蘭的端表面62被密合地推進與密封件接合，這樣引起法蘭54響應施加到本體64上的軸向壓力而向外彎曲。密封件不能移動超出沉孔的肩部，與在表面62上施加的力結合，迫使橡膠件的壁60向外與壁48接觸。當松開軸法蘭14上的保持力時，情況相反，并且密封件可以由手取出。提供一種改進的密封件，其能夠不限定地保持防止泄漏，并且可以取出一次或多次，以適合使用者的需要。
參見圖5和圖6，其表示現有技術結構的例子。在圖5中，一個O形環80置于轂86的端面84上的槽82中。這里，這被軸90的法蘭88壓縮。這里的缺點是安裝困難，當軸法蘭被安裝在軸和轂的端部時，不能確定O形環的確切位置，圖6示出了更典型的結構，其中紙襯墊92插入在轂96的端部94和軸100的法蘭98之間。以這種結構，通常采用粘接劑加在襯墊上，因此使取出和重新安裝都有問題。
但是采用本發明，安裝容易而且可靠，安裝是確定的。密封件可以通過置于沉孔中而被安裝，密封件具有確定的位置，并且只緊固軸的法蘭到位。取下該單元也是一個容易事。
因此可以看出，本發明涉及用于驅動軸的可重新使用的襯墊密封件，具有包括這里表述的優點和特點，還具有本發明固有的優點和特點。本發明的密封件的實施例已在這里示出并描述，很明顯不離開本發明的精神，或者權利要求的范圍，本領域的技術人員能夠對所描述的形式進行改進。
權利要求
1.一種轂密封件，包括結合一個擋板單元和一個彈性密封單元，所述擋板單元是剛性的，但是撓性的，并且其具有一法蘭部分基本上徑向延伸，一個套筒部分通常軸向延伸但是稍稍徑向向外向一自由邊，和一個套筒部分的延續部分，其基本上軸向延伸且終止于所述自由端，所述彈性的密封單元結合于并覆蓋所述法蘭的套筒部分，并且具有一個與所述擋板的自由邊部分共同延伸的終端部，和具有一基本上徑向的延伸的另一部分，該部分具有一徑向延伸的端表面部分和一終止于所述徑向法蘭上的回轉部分，當接合在所述轂的沉孔中并且由軸向保持力作用時，所述密封件向外突出，與一相關的沉孔成為密合的密封接合，該保持力由一個軸法蘭壓入位置而產生，并且當所述保持力松開時，可用手從所述沉孔中取出密封件。
2.一種如權利要求1的轂密封件，其特征在于所述徑向延伸的端表面部分包括至少一個槽，以提供與所述軸法蘭的一部分的撓性密封接合。
3.一種如權利要求1的轂密封件，其特征在于所述徑向延伸的端表面部分包括至少兩個槽，在所述軸法蘭作用下增加密封效果。
4.一種如權利要求1的轂密封件，其特征在于所述剛性件是撓性的材料包括鋼，其厚度是約0.040到0.030英寸。
5.一種如權利要求1的轂密封件，其特征在于所述擋板的所述厚度是約0.036±0.002英寸。
6.一種如權利要求1的轂密封件，其特征在于所述彈性密封單元是一熱塑料彈性體。
7.一種轂和軸密封件，包括結合一個轂元件，一個具有徑向法蘭的軸元件，和一個由所述軸法蘭保持在位時，適合于密合地但是可取下地安裝在所述轂中的密封件，所述轂具有一個沉孔，該沉孔的底部包括一個徑向肩部，所述密封件具有一個整體式剛性件，由金屬制成，并且其具有一徑向法蘭部分，和一個接近軸向的部分，其稍稍徑向向外向著一自由邊部分延伸，和一個終止在自由邊部分的基本上軸向的法蘭部分，所述軸向法蘭被橡膠的連續體所覆蓋，終止于一個鄰近所述自由邊的向內的徑向表面，一個徑向端表面，覆蓋至少一部分所述徑向法蘭，一個終止在所述徑向法蘭上的軸向返回表面，所述端表面具有一個構造，適合于與相關的軸法蘭密合地密封安裝，從而當所述密封件被壓入在沉孔中的位置，以及所述軸法蘭緊密地落在所述轂上時，所述密封件的壁稍稍向外突出，與所述沉孔的壁成為密合的密封接合，并且當所述軸法蘭被松開時，可用手從所述沉孔中取出所述密封件。
8.一種如權利要求7的轂和軸密封件，其特征在于所述剛性件的材料的厚度是約0.030到0.040英寸。
9.一種如權利要求7的轂密封件，其特征在于所述剛性件的所述厚度是約0.036±0.002英寸。
10.一種如權利要求7的轂和軸密封件，其特征在于所述構造包括所述密封件的所述端面上的一個到大約三個槽。
11.一種如權利要求7的轂和軸密封件，其特征在于所述構造包括所述密封件的所述端面上的兩個槽。
全文摘要
一種用于重型軸或類似裝置的整體式可重新使用的轂密封件單元,該單元包括一剛性但是撓性的擋板,覆蓋有彈性部分。該擋板具有徑向凸緣、一個稍許軸向傾斜的套筒部分和一個終止于一自由邊緣的軸向部分。覆蓋的彈性部分鄰近自由邊緣薄,在稍許軸向傾斜的范圍上厚度逐漸增加,最后包含一個徑向部分,覆蓋著凸緣并具有兩個或更多的密封肋。當密封地咬合在沉孔中時,蓋子將密封件單元固定在位。當將蓋子卸下時,密封件可用手從沉孔卸去。
文檔編號F16J15/10GK1307670SQ99807160
公開日2001年8月8日 申請日期1999年6月2日 優先權日1998年6月10日
發明者戴維·M·西姆斯 申請人:Skf美國公司