用於分動箱的可維護密封件的製作方法
2023-09-20 18:59:05 2
專利名稱：用於分動箱的可維護密封件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種不必拆開整個殼體就可從中拆卸軸的齒輪箱裝置。
背景技術：
通常在分動箱裝置中採用兩種輸出軸裝置，它們是單件式輸出軸和兩件式輸出軸。每一種方式都有各自截然不同的優點和缺點。單件式輸出軸提供良好的徑向跳動性能而且製造經濟。然而，只有在輸出軸完全從分動箱上拆卸下來之後才能對輸出軸和分動箱殼體之間的密封件進行維護。第二種輸出軸裝置是採用兩件式軸，這種裝置雖然考慮到了在外部維護密封件，但徑向跳動性能卻很差，而且比單件式輸出軸的製造成本要高。因此採用單件式軸是更理想的選擇，因為其經濟效率高而且具有更好的跳動性能。但單件式軸不能從外部進行密封件的維護這一嚴重缺陷又常常限制其在分動箱中的應用。所以，本發明的目的就是要提供一種分動箱裝置，當進行對密封件的維護時使單件式軸很容易地從殼體中拆卸。這樣就極大地縮短了為維護密封件而消耗在從分動箱上拆卸輸出軸的時間。
發明內容
本發明針對一種具有可維護密封件的齒輪箱裝置上。所述齒輪箱裝置有殼體和軸，該軸具有位於殼體內的第一端和位於殼體外部的另一端。在殼體內部有通過花鍵連接到軸上的鏈輪。軸離開殼體的點處有密封件，以防止殼體內部暴露於外部環境中。有時需要對這一密封件進行維護。為此必須從殼體中拆卸軸。本發明針對用於不必拆開整個殼體就可從其中拆卸軸的各種齒輪箱裝置。該發明包括從齒輪箱上脫開軸以使其軸向滑動到殼體外部的裝置。特別是，有兩種裝置來實現上述目的，包括可壓縮保持環裝置和插塞與開口裝置。兩種齒輪箱裝置免除了拆卸整個殼體的繁重工作，從而使從殼體中拆卸軸變得容易。
對於可壓縮保持環裝置，位於殼體內的軸的一部分具有圍繞軸的溝槽。可壓縮保持環放置於溝槽中，以便將軸保持就位以防止軸軸向滑動到殼體外部。為了從殼體中拆卸軸，必須在軸上施加足夠大的軸向力來壓縮可壓縮保持環。鏈輪內的第二溝槽具有傾斜或錐形的表面，通過使保持環沿傾斜表面滑動來達到壓縮保持環的目的。一旦保持環被壓縮，軸就可以滑動離開殼體。
第二插塞與開口裝置包括透過殼體壁形成的開口，所述開口靠近終止於殼體內側的軸端。保持環設置在殼體內側的軸端附近，以防止軸軸向滑動離開殼體。保持環可以從開口中拆卸，因而使軸可以從殼體中拆卸。設置可拆卸插塞元件密封上述開口。
通過下文詳細的描述，本發明進一步的使用範圍將更加清楚。在示意本發明優選實施例時，應該理解為這些詳細的描述和特例僅是意味著解釋的目的，而並不意味著限制本發明的範圍。
通過詳細的描述和附圖可以更全面地理解本發明，其中圖1是使用本發明實施例的可壓縮保持環具有插入的輸出軸的齒輪箱殼體的橫截面平面圖；圖2表示與圖1相同的視圖，其中表示在安裝之前輸出軸位於殼體外部；圖3表示與圖1和圖2相同的視圖，表示在安裝的中間過程中輸出軸部分插入齒輪箱殼體中；圖4表示為了脫開輸出軸而在殼壁上設置開口的齒輪箱殼體的橫截面平面圖；圖5是圖4表示的實施例的分解橫截面平面圖。
具體實施例方式
下面對優選實施例的描述實質上僅僅是為了示意的目的，而絕不是為了限制本發明，以及它的應用或使用。
圖1表示與齒輪箱10相結合的本發明可壓縮保持環實施例的橫截面視圖。齒輪箱裝置10的殼體12內包括鏈輪14，鏈輪14具有與軸18上的花鍵相連的花鍵16。圖1所示的本發明實施例表示作為分動箱的齒輪箱裝置10，分動箱具有作為分動箱的單件式前輸出軸的軸18。根據本發明的所應用場合，軸18也可以是輸入軸、軸或是傳動裝置輸出軸。殼體12可以是分動箱殼體或是使用密封件的車輛傳動系統的其它任何部分，所述密封件用來使得殼體12與外界環境隔離。例如，殼體12也可以是差速器或傳動裝置殼體。
軸18具有終止於殼體12內側的第一端20。軸18位於殼體12內側的部分由球軸承26支承，從而軸18可以沿徑向軸線旋轉。軸18第二端22位於殼體外部，形成所謂的軸18的凸緣部分。軸18的第二端22與聯軸器(等速萬向節，萬向接頭等)相連。
保持環28圍繞位於殼體12內側的軸18的徑向表面布置。保持環28放置在第一溝槽30內，所述的第一溝槽30位於軸18的徑向表面上。保持環28起到了在殼體12內固定軸18的作用。特別是，保持環28位於軸18上與鏈輪14的花鍵16相配合的區域內。如圖2進一步詳細的表示，保持環28與第二溝槽32相配合，所述的第二溝槽32垂直延伸通過鏈輪14的花鍵16，同時平行於第一溝槽30。
圖2表示軸18位於殼體12的外部，而圖3表示安裝過程中軸18位於殼體內部。在軸18的安裝過程中，為了使軸18的一部分滑移至殼體12中，需要沿著軸18的縱向軸線施加力。在軸18的插入過程中，保持環28被壓縮至第一溝槽30內，直至軸18的第一端20插至準確深度。當保持環28與第二溝槽32對準時，軸18已被插入至準確深度，此時使保持環28擴張到第二溝槽32內。在此，將軸18在殼體12內鎖定就位。
密封件34構造成圍繞軸18。在安裝過程中，將軸18插入通過密封件34和夾緊彈簧裝置36。密封件34起到隔離殼體12與外部環境的作用以防止殼體12內的流體洩漏，同時也保持殼體12內部與外部環境隔絕。在車輛壽命內，當密封件34破裂或是損壞時，必須對其進行更換。為了維護密封件34，常常需要從殼體12中拆卸軸18。在大多車輛使用中，齒輪箱10內有例如油的潤滑劑。因此，實施本發明的理想方法包括以傳統方式從殼體12中排放潤滑劑這一步驟。下一步需要沿軸18的縱向軸線施加足夠大的力，在該方向朝殼體12外移動軸18的第一端20。鏈輪14上的第二溝槽32具有傾斜邊緣38，所述傾斜邊緣38有助於將保持環28滑動離開第二溝槽32，同時還有助於把保持環28壓入第一溝槽30。一旦保持環28被壓縮後，通過簡單拉動軸18離開殼體12，就可拆卸軸18。維護密封件34而拆卸軸18所需的力顯著大於齒輪箱裝置10正常運行過程中通過軸的作用力。然後可以維護密封件34。按照與上述軸18的安裝相同的步驟重新安裝軸18。
當從殼體12中拆卸軸18時，通過球軸承26防止在拆卸軸18的過程中鏈輪14隨其軸向移動。拆卸軸18後，鏈輪14靜靠在由殼體12形成的環形肩部37上，以防止其產生側向移動。這樣就可確保當軸18重新插入殼體12時，鏈輪14不會發生錯位。
圖4和圖5表示的是本發明的第二實施例。這一特殊實施例針對具有殼體102的齒輪箱裝置10上。在這個實施例中殼體102可以是分動箱殼體或是在車輛上用於與外部環境隔離密封的其它構造。例如，殼體102也可以是分動箱殼體或是前後差速器殼體。軸104具有終止於殼體102內側的第一端106。軸104的第二端108終止於殼體102外部，並形成軸104的凸緣部分。軸104的第二端108與聯軸器(等速萬向節，萬向接頭等)相連。在本發明中，軸104是分動箱的單件式前輸出軸。但是，軸104也可以包括多件。此外，根據特定齒輪箱裝置10，軸104也可以是不同類型的軸，例如後輸出軸、輸入軸、軸或是傳動裝置輸出軸，為了使軸104在殼體102內自由旋轉，軸104位於殼體102內的部分由球軸承105支承，從而軸104可以沿徑向軸線旋轉。
在軸104的第一端106附近設置保持環112，所述保持環112在軸104上的溝槽114處連接到軸104上。保持環112用來通過防止軸104軸向滑動離開殼體102從而在車輛運行過程中將軸104的一部分保持在殼體102內。在殼體102內，鏈輪116的花鍵118與軸104的一部分通過徑向布置的花鍵相連。殼體102上也有用來將殼體102與外界環境隔離的密封件120和夾緊彈簧122。密封件120在軸104延伸到殼體102外部的地方圍繞軸104一部分。
在密封件120需要維護的時候，為了從殼體102中拆卸軸104，殼體102具有開口124，其位於軸104的第一端106和保持環112的附近。開口124用來從殼體102中排放例如油的潤滑劑。也可以用本領域普通技術人員公知的傳統方式排放潤滑劑。開口124還用來提供將保持環112從軸104的溝槽114上拆卸的通道。一旦拆卸保持環112，通過在朝著第二端108方向上拉動軸104，可以將其沿縱向軸線從殼體中拆卸。在不需要移動軸104的時候，為了密封殼體102在開口內設置插塞元件126。插塞126起到了保持殼體102內潤滑劑的作用，同時也防止了外界環境中的汙染物通過開口124進入殼體。當將軸104插入殼體102中時，通過開口124將保持環112放入溝槽114中。一旦軸104固定，就可以用插塞126將開口124覆蓋。插塞126可以壓配合到殼體上，或是通過緊固件或粘合劑與殼體配合。圖4和圖5表示構造成旋在開口124一側的螺紋上的螺紋插塞126。然而，也可以用其它適合的插塞結構來密封開口124，以致不會通過開口124把汙染物洩漏到殼體102內。
將軸104從殼體102中拆卸時，通過球軸承105來防止在移動過程中鏈輪116隨著軸104軸向移動。拆卸軸104後，鏈輪116靜靠在由殼體102形成的環形肩部107上以防止其產生側向移動。這樣在軸104重新插入殼體102時可確保鏈輪116不會發生錯位。
可壓縮保持環裝置和插塞與開口裝置均描述了一種從齒輪箱裝置中脫開軸的裝置，從而使軸軸向滑動到齒輪箱裝置的殼體外部。
實質上本發明的描述僅僅是示意性的，因此，不脫離本發明範圍的變化都意味著在本發明的範圍內。那樣的變化並不被認為是脫離本發明的精神和範圍。
權利要求
1.一種具有可維護密封件的齒輪箱，其包括殼體；軸，該軸具有位於所述殼體內的第一端和位於所述殼體外的第二端；鏈輪，該鏈輪通過花鍵連接到所述殼體內的所述軸上；第一溝槽，該第一溝槽在所述殼體內的所述軸的一部分上圍繞所述軸；第二溝槽，該第二溝槽在所述殼體內的所述鏈輪的一部分上圍繞所述鏈輪；以及可壓縮保持環，該保持環部分布置在所述軸的所述第一溝槽內，其中所述的保持環還與所述第二溝槽相接觸，從而保持所述軸就位，以防止其軸向滑動到所述殼體外部。
2.如權利要求1所述的齒輪箱，其特徵在於，還包括位於軸進入殼體的區域內的密封件，其中所述密封件圍繞所述軸並在所述殼體和軸之間延伸。
3.如權利要求1所述的齒輪箱，其特徵在於，所述第二溝槽具有鄰靠所述保持環的傾斜邊緣。
4.如權利要求3所述的齒輪箱，其特徵在於，還包圍繞所述軸以使其自由旋轉括的一個或多個球軸承。
5.如權利要求1所述的齒輪箱，其特徵在於，所述殼體是分動箱殼體。
6.如權利要求5所述的齒輪箱，其特徵在於，所述軸是前輸出軸。
7.如權利要求5所述的齒輪箱，其特徵在於，所述軸是後輸出軸。
8.如權利要求1所述的齒輪箱，其特徵在於，所述殼體具有鄰接所述鏈輪的環形肩部。
9.如權利要求1所述的齒輪箱，其特徵在於，還包括鄰接所述鏈輪每側的一個或多個軸承，其中所述一個或多個軸承用於防止所述鏈輪沿所述軸的縱向軸線移動。
10.一種維護分動箱的密封件的方法，包括提供殼體；其第一端位於所述殼體內而第二端延伸到所述殼體外部的輸出軸；圍繞所述軸的第一溝槽；並具有部分位於所述第一溝槽內的保持環；位於所述殼體內並通過花鍵連接到所述軸上的鏈輪，其中所述鏈輪具有帶有傾斜邊緣的第二溝槽，所述鏈輪的傾斜邊緣鄰接所述保持環；圍繞所述軸並在軸進入殼體的點處在殼體和軸之間延伸的密封件，其中所述保持環可以將軸保持就位，以防止軸的軸向移動在所述軸的所述第一端朝所述密封件移動的方向上拉動所述軸；在施加軸向力的所述步驟中壓縮所述保持環；在施加力拉動所述軸的所述步驟中，將所述軸與所述鏈輪分離，其中所述鏈輪傾斜邊緣壓靠所述保持環，從而壓縮所述保持環使所述軸從鏈輪中拆卸；繼續拉動所述軸，其中所述軸完全滑動離開所述殼體和所述密封件；維護所述密封件；將所述軸的所述第一端穿過所述密封件重新插入所述殼體內；以及移動所述軸的所述第一端至所述殼體內的適當深度，使所述保持環張開並將所述軸鎖定就位。
11.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，朝著所述密封件方向拉動所述軸的所述步驟還包括施加一定的軸向力，該軸向力的大小顯著大於正常運行過程中作用在所述軸上的軸向力。
12.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，還包括以下步驟在所述殼體內設置與所述鏈輪鄰接的環形肩部；在所述軸完全從所述殼體中拆卸時，將所述鏈輪靜靠在所述環形肩部上。
13.一種具有可維護密封件的齒輪箱，包括殼體；軸，該軸具有位於所述殼體內的第一端和位於所述殼體外的第二端；保持環，該保持環靠近位於所述殼體內的所述軸的第一端圍繞所述軸，其中所述保持環定位成固定所述軸並防止軸的軸向移動；開口，該開口穿過靠近位於所述殼體內的所述軸的所述第一端軸向定位的所述殼體的壁形成，所述開口為靠近位於所述殼體內的所述軸的端部定位的所述保持環提供通道；構造成密封閉合所述開口的可拆卸插塞元件；以及通過花鍵連接到位於所述殼體內的所述軸上的鏈輪。
14.如權利要求13所述的齒輪箱，其特徵在於，所述殼體具有鄰接所述鏈輪的環形肩部。
15.如權利要求13所述的齒輪箱，其特徵在於，還包括鄰接所述鏈輪每側的一個或多個軸承，其中所述一個或多個軸承用於防止所述鏈輪沿所述軸的縱向軸線移動。
16.如權利要求13所述的齒輪箱，其特徵在於，還包括位於軸進入殼體區域內的密封件，其中所述密封件圍繞所述軸並在所述殼體和所述軸之間延伸。
17.如權利要求13所述的齒輪箱，其特徵在於，所述殼體是分動箱殼體。
18.如權利要求17所述的齒輪箱，其特徵在於，所述軸是前輸出軸。
19.如權利要求17所述的齒輪箱，其特徵在於，所述軸是後輸出軸。
20.一種維護分動箱的密封件的方法，包括提供殼體；具有位於所述殼體內的第一端和延伸到所述殼體外部的第二端的輸出軸；靠近所述軸的所述第一端圍繞所述軸的保持環，其中所述保持環定位成固定所述軸並防止所述軸的軸向移動；穿過靠近位於所述殼體內的所述軸的所述第一端的所述殼體的壁形成的開口，其中所述開口為所述保持環提供通道；構造成密封閉合所述開口的可拆卸插塞元件；通過花鍵連接到所述殼體內部的所述軸上的鏈輪；圍繞所述軸的密封件，該密封件在所述軸進入所述殼體的點處在所述殼體和軸之間延伸，該方法包括從所述開口上拆卸所述可拆卸插塞元件；使所述保持環與所述軸的所述第一端脫開；拉動所述軸軸向離開所述殼體；維護所述密封件；穿過所述密封件將所述軸重新插入所述殼體內；將所述保持環連接到所述軸的所述第一端上；以及連接所述可拆卸插塞元件以便覆蓋所述開口。
21.如權利要求20所述的方法，其特徵在於，還包括以下步驟在所述殼體內設置鄰接所述鏈輪的環形肩部；在所述軸從所述殼體中拆卸時，將所述鏈輪靜靠在所述環形肩部上。
22.一種具有可維護密封件的齒輪箱裝置，包括殼體；軸，該軸具有位於所述殼體內的第一端和位於所述殼體外的第二端；保持環，該保持環連接到所述軸上，其中所述保持環將所述軸連接到所述齒輪箱上，以防止所述軸軸向滑動到所述殼體外部；以及用於使所述軸與所述齒輪箱脫離的裝置，以便使得所述軸軸向滑動到所述殼體外部。
全文摘要
一種完全不必拆開殼體就可從齒輪箱殼體中拆卸軸的裝置及其方法。第一實施例包括圍繞輸出軸的可壓縮保持環。擋軸插入殼體的適當深度時，保持環擴開將軸鎖定就位。在需要拆卸軸時，在軸上施加軸向力以壓縮保持環使軸脫開。本發明另一實施例在齒輪箱的殼體上具有開口。所述開口用來接近將軸鎖定在殼體內的保持環。一旦拆卸保持環後，軸可滑動離開殼體。在不需要移動軸的時候，用插塞元件覆蓋開口。
文檔編號F16C35/12GK1676972SQ20051005655
公開日2005年10月5日 申請日期2005年2月16日 優先權日2004年2月13日
發明者T·P·克諾克斯, C·E·布萊爾 申請人:博格華納公司