外滾動隔膜包覆模製高速恆速接頭罩的製作方法
2023-11-12 04:59:57 3
外滾動隔膜包覆模製高速恆速接頭罩的製作方法
【專利摘要】一種恆速接頭罩組件包括：罩殼，其具有軸向延伸的主圓柱體；徑向延伸的過渡部分；軸向延伸並且大體上圓柱形的安裝部分。徑向延伸的過渡部分與軸向延伸的主圓柱體和大體上圓柱形安裝部分相交。柔性罩構件可在聯接區域附連到圓柱體、過渡部分和安裝部分中的至少兩個的內表面上。
【專利說明】外滾動隔膜包覆模製高速恆速接頭罩
【技術領域】
[0001]本公開大體而言涉及恆速接頭，並且更特定而言，涉及高速恆速接頭和外滾動隔膜罩蓋組件。
【背景技術】
[0002]恆速接頭和類似旋轉聯接件操作以在兩個旋轉構件之間傳遞扭矩。恆速接頭通常包括用來與一個旋轉構件接合的內接頭構件，用來與另一旋轉構件接合的外接頭構件以及用來在操作期間封閉和保護定位於外構件內的旋轉組件的罩蓋組件或油脂蓋。由於罩蓋組件部分地為柔性的，罩蓋組件能圍繞旋轉構件中的一個密封，同時允許在兩個旋轉構件之間的聯結(articulation)和相對軸向移動。罩蓋組件提供屏障以將油脂固持在接頭的內腔中，以便減少摩擦並且延長接頭的壽命。罩蓋組件幫助密封隔離汙垢、水和其它汙染物以保護接頭的功能。
[0003]恆速接頭需要持續潤滑(油脂)以保持在它們所用於的環境中操作。通常，這樣的接頭使用密封的系統來容納油脂，其主要部件是罩蓋組件，罩蓋組件包括罩和相關聯的安裝殼。罩呈現多種類型。一些示例包括盤繞的內滾動隔膜(IRD)和外滾動隔膜(ERD)。特別地關於IRD和ERD罩，當前的行業標準是將隔膜罩壓接到安裝殼上，並且然後將安裝殼裝配到接頭上。安裝殼和罩可僅在頂部硬化(vulcanized)在一起或壓接在一起,這允許在接頭旋轉期間處於來自離心力的壓力下的油脂被推到罩側部與安裝殼之間(吹出)。
[0004]但是，恆速接頭的重要特徵是接頭能允許在兩個軸杆之間相對軸向移動同時維持相對於外部環境的密封。通常，恆速接頭包括密封凹槽，密封凹槽圍繞外構件的外表面在周向延伸。這種凹槽通常機械加工或切入到外接頭構件內，造成額外的人力、成本和時間。凹槽提供通道用來將O形環型密封件接納和定位在恆速接頭的罩組件、罩環管和外構件之間的連接點。密封件用來幫助防止與壓力積聚相關聯的吹出現象。
[0005]此外，離心力和與恆速接頭組件的內部部件相關聯的摩擦導致柔性罩蓋因來自熱和高速操作形成的壓力而膨脹或鼓脹(ballooning)。潤滑劑負載、由於恆速接頭聯結造成的潤滑劑的泵送作用、溫度、速度、來自油脂的氣體揮發物釋放和柔性罩的形狀可能會影響到柔性罩蓋變形。柔性構件的恆定膨脹和收縮導致柔性罩和最終恆速接頭的疲勞、磨損和最終損毀。通常，設置通風口來緩解任何壓力並且最小化或排除柔性罩膨脹。但是，這種通風口也允許汙垢、水和其它碎屑進入恆速接頭。具體而言，使恆速接頭通風可導致潤滑劑洩漏或流失，以及汙染物滲透到接頭內，縮短其總壽命。
[0006]因此，需要一種恆速接頭和罩蓋組件，其排除了對於繞外構件的外表面安置的單獨密封件的需要。此外，需要一種恆速接頭和罩蓋組件，其構造成排除了對於柔性罩通風口的需要。
【發明內容】
[0007]本申請公開了一種恆速接頭罩組件。一種恆速接頭罩組件可包括:罩殼(boot-can),其具有軸向延伸的主圓柱體；徑向延伸的過渡部分；軸向延伸並且大體上圓柱形的安裝部分。徑向延伸的過渡部分可與軸向延伸的主圓柱體和大體上圓柱形安裝部分相交。柔性罩構件可在用於相關聯的恆速接頭(CVJ)的聯接區域附連到圓柱體、過渡部分和安裝部分中的至少兩個的內表面上。本申請可適用於很多種CVJ，包括(但不限於)插入型(plunging)、三腳架型、固連型和高速型。罩可通過任何已知的過程諸如(但不限於)包覆模製、粘附和結合而固結到罩環管的至少兩個內表面。具體而言，柔性罩可固結到第一接頭連接端，使得罩在CVJ的端表面與罩殼的第一端之間形成密封。通過將柔性罩定位於罩殼與CVJ之間，排除了對於外部定位的密封件的需要。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]現參考附圖，詳細地示出了優選說明性實施例。儘管附圖表示某些實施例，但附圖未必按照比例繪製並且某些特徵可被誇大、移除或部分地剖視以更好地示出並且解釋本公開。另外，本文中所陳述的實施例預期並非詳盡的或者以其它方式將權利要求限制或約束為附圖中示出並且在以下詳細描述中公開的精確形式和構造:
圖1示出了示例性恆速接頭組件和附連的柔性罩組件的側視截面圖；
圖2A示出了示例性柔性罩組件的側視截面圖；
圖2B示出了示例性柔性罩和罩殼聯接區域的圓圈區域2B的放大視圖；
圖3為具有在「剛模製」位置的柔性罩組件的示例性柔性罩組件的等距視圖；
圖4示出了具有柔性罩並且還包括處於適當位置的隔膜的示例性柔性罩組件的等距視圖；
圖5示出了示例性柔性罩組件的等距截面圖，其中柔性罩隔膜處於適當位置；以及 圖6示出了示例性恆速接頭組件和附連的柔性罩組件的等距局部截面圖。
【具體實施方式】
[0009]圖1示出合併罩組件112的示例性布置的示例性CVJ組件110。更具體而言，CVJ組件110可包括柔性罩組件112和CVJ 114。CVJ 114可包括外接頭構件116、內接頭構件118、接頭保持架120和多個扭矩傳遞球122。外接頭構件116可包括第一端124和第二端126。第一端124可構造成與柔性罩組件112配合，並且第二端126可與第二旋轉構件(未圖示)接合。第一旋轉構件或驅動軸杆128可延伸穿過柔性罩組件112並且可接合或固結到內接頭構件118。
[0010]繼續參考圖1，柔性罩組件112的示例性布置包括大體上圓柱形的罩殼130，其構造成接納柔性罩132。如上文所討論的那樣，柔性罩可呈現多種類型。僅舉例而言，內滾動隔膜(IRD)和外滾動隔膜(ERD)罩在下文中更詳細地討論。柔性罩132包括第一端144和第二端146。第一端144可被構造成結合到大體上圓柱形的罩殼130。示例性柔性罩132可由柔性材料構成，諸如(但不限於)橡膠基產品、塑料、聚矽酮(silicones)、彈性體、矽酮、熱塑性彈性體(TPE)和任何其它柔性複合材料。但應了解取決於具體應用，可使用其它合適材料，諸如(但不限於)硬度值在約55-75邵氏硬度A或約33-55邵氏硬度D範圍內的材料。在另一實施例中，材料可具有約40-44邵氏硬度D範圍的硬度。由於在模製過程中形成於聯接區域140中、可以用來將罩132固連到罩殼130上的所希望的結合(如下文所解釋地)，與典型柔性罩蓋組件112環境具體兼容的材料為相對剛性的熱塑性聚酯。
[0011]大體上圓柱形罩殼130可包括軸向延伸的主圓柱體134、徑向延伸的過渡部分136以及軸向延伸和大體上圓柱形的安裝部分138。罩殼130由第一大致剛性材料，諸如(但不限於)鋁、鋼、碳纖維和複合物形成。
[0012]在一個示例性布置中，柔性罩132可直接模製到罩殼130上，以在聯接區域140處形成物理和/或化學結合。聯接區域140可從軸向延伸的主圓柱體134的一部分延伸，跨越徑向延伸的過渡部分136並且止於軸向延伸並且大體上圓柱形安裝部分138的一部分處。聯接區域140允許在至少兩個表面上發生在柔性罩132與罩殼130之間的結合。但是，如圖所示的示例性布置詳細描述了兩個表面是垂直的。
[0013]如圖所示，大體上圓柱形的安裝部分138可被構造成與外接頭構件116的第二端126的外表面接合和配合。此外，第二端126也可包括接合凹槽150，接合凹槽150圍繞外接頭構件116的外表面在周向延伸。接合凹槽150可提供觸覺指示器或限位擋塊以接合在大體上圓柱形安裝部分138上的唇緣142。
[0014]轉至圖2A和圖2B，描繪了以可選角度示出示例性柔性罩組件112的視圖。在這些圖中，柔性罩132被示出在組裝後「剛模製」("as-molded")狀態，其中罩殼130放置於模具(未圖示)中，並且罩被模製為圓錐形狀，其大體上模仿IRD形狀的特徵。在組裝期間，罩可倒置以形成ERD形狀，其形成隔膜154(在圖1中示出)，如上文所討論的那樣。軸向延伸的主圓柱體134與徑向延伸的過渡部分136相交並且在一個示例性布置中，在聯接區域140處形成第一大體上90°角。此外，過渡部分136與大體上圓柱形安裝部分138相交以形成第二大體上90°角，其如圖所示，第一大體上90°角和第二大體上90°角相交可類似於臺階狀特點。應了解額外相交角度也可是足夠的，只要表面134、138與過渡部分136相交。
[0015]此外，也可使用其它罩殼132構造，包括具有非線性壁的罩殼，其具有基於與所採用的各種恆速接頭相關的空隙需要和應用需要而構造於罩殼130中/上的彎曲或其它形狀的特徵。這些特徵可包括在外邊緣的突出部160和形成於罩殼130上的彎曲，用於與內恆速接頭114部件118、120和122有關的空隙。
[0016]繼續參考圖2A，如上文所討論的柔性罩132在一個示例性布置中被圖示為在聯接區域140包覆模製到罩殼130，使得柔性罩132的一部分和罩殼130的一部分使用已知方法在預定尺寸區域結合在一起。具體而言，預定尺寸區域包括柔性罩132，柔性罩132在一示例性布置中在與聯接區域140的軸向延伸部分直接相鄰的區域中為大約1.5mm至3mm厚，並且柔性罩132在與過渡部分136相鄰的聯接區域可為大約0.25mm至Imm厚。結合到軸向延伸的主圓柱體134的區域可沿著聯接區域140的內表面從過渡部分136的內面148延伸大約7.5mm至10.5mm。因此,應了解聯接區域140結合大約8.5mm至14.5mm的總長度，覆蓋柔性罩132的至少兩個外表面和罩殼130的內表面，如上文中所討論的那樣。
[0017]具體地轉至圖2B，詳細地示出了連續粘附區域。該區域描繪了鄰近過渡部分136與大體上圓柱形安裝部分138相交處定位的成角度的突出部156。具體而言，在一個示例性布置中，該區域具有大約45°的角，其可在90°角的內拐角處提供柔性罩132材料的額外厚度。這種額外材料厚度的柔性可足以提供額外的密封能力。具體而言，當柔性罩組件112與CVJ組件114配合以形成CVJ組件110時柔性罩132可壓縮並且佔據在CVJ面162與罩殼聯接區域140之間的連接區(未圖示)。在兩個組件112、114之間形成的密封排除了對於通常見於先前CVJ組件(未圖示)中定位於外接頭構件116的外表面上的輔助密封件(未圖示)的需要。
[0018]參看圖3和圖4，柔性罩組件112可倒置以將「剛模製」向外延伸的IRD圓錐形罩(參看圖3)轉換為ERD形狀，其中，柔性罩132本身向內呈弧形(參看圖4)以形成隔膜154。具體而言，轉至圖5，示出了柔性罩組件112的示例性截面圖，其中，第一端144在聯接區域140模製到罩殼130，並且第二端146現在鄰近聯接區域140。ERD形狀形成外隔膜154，外隔膜154表現為氣球效果，其可膨脹和收縮而不會出現可損壞柔性罩132的永久變形。
[0019]轉至圖6，示出了示例性CVJ組件110的等距局部截面圖。具體而言，當罩殼130與CVJ 114接合時，結合到聯接區域140的柔性罩132的一部分可壓縮在罩殼130與外接頭部分116的CVJ面162之間。柔性罩132的部分的壓縮提供在CVJ 114與罩殼130之間的密封。成角度的區域156 (若併入)可提供額外材料以壓縮密封可由於在CVJ 114端部上的倒角或其它機械加工的特徵而存在的壓縮區(未圖示)。此外，如圖4所示，柔性罩132的第二端146圍繞旋轉構件128在周向延伸。帶158或其它類型的緊固元件可用來將柔性罩132固連到與CVJ 114的內接頭構件118接合的軸杆/旋轉構件128。
[0020]圖1至圖6的示例性實施例描繪了示例性CVJ組件110，CVJ組件110向操作者提供縮短製造時間和提供具有延長的壽命的彈性較大CVJ的能力。如在示例性實施例中所示，操作者(未圖示)可組裝柔性罩組件112與CVJ組件114而無需使用繞外接頭116的外邊緣延伸的輔助密封件。此外，通過提供粘附到罩殼130上的柔性罩組件112，如上文中所描述的那樣，該組件能使用柔性罩，柔性罩具有整體主體而無需任何輔助通風孔口。因此，如上文所討論的那樣，示出了示例性實施例，其描繪了包括柔性罩的CVJ組件110，柔性罩壓縮於聯接區域140與CVJ面162之間。這種壓縮區域在140、162 二者之間形成密封特徵並且排除了外部密封件，同時提供結實的附連表面。具體而言，當柔性罩132的第二端146由帶158固連到軸杆128上時，柔性罩132能膨脹和收縮而無需使用通風口。因此，通過排除可流入到先前設計的罩組件(未圖示)上的先前設置的通風口內的任何碎屑或汙染物，通風孔口的排除提供彈性較大的CVJ組件。
[0021]參考前面的實施例特別地示出和描述了本發明，前面的實施例只是說明執行本發明的最佳實施方式。本領域技術人員應了解可採用本文所描述的發明實施例的各種替代來實踐本發明而不偏離如所附權利要求所限定的本發明的精神和範圍。預期所附權利要求限定了本發明的範圍並且因此也涵蓋在這些權利要求及其等效物範圍內的方法和設備。本發明的描述應被理解為包括在本文中所描述的元件的全部新穎和不明顯的組合，並且在本申請中或後來的申請中，提出這些元件的任何新穎和不明顯的組合的權利要求。此外，前文的實施例是說明性的，並且並無單個特徵或元件對於可在本申請或後來的申請中要求保護的所有可能組合是至關重要的。
【權利要求】
1.一種恆速接頭罩，包括: 罩殼，其具有軸向延伸的主圓柱體； 徑向延伸的過渡部分； 軸向延伸並且大體上圓柱形的安裝部分，其中，所述徑向延伸的過渡部分與所述軸向延伸的主圓柱體和所述大體上圓柱形的安裝部分相交；以及 柔性罩構件，其在聯接區域附連到所述圓柱體、所述過渡部分和所述安裝部分中的至少兩個的內表面上。
2.根據權利要求1所述的恆速接頭罩，其特徵在於，所述柔性罩被構造成整體，無孔□。
3.根據權利要求1所述的恆速接頭罩，其特徵在於，所述罩殼構造為整體。
4.根據權利要求1所述的恆速接頭系統，其特徵在於，所述柔性罩和所述罩殼跨所述主圓柱體、所述徑向延伸的過渡部分和所述圓柱形安裝部分中的至少兩個以至少8.5_至14.5mm的大致長度聯接。
5.根據權利要求1所述的恆速接頭系統，其特徵在於，所述柔性罩在所述聯接區域具有大約1.5mm至3mm厚的截面。
6.根據權利要求1所述的恆速接頭系統，其特徵在於，所述柔性罩包括鄰近在所述徑向延伸部分與大體上圓柱形軸向延伸的安裝部分之間的相交處定位的成角度的突出部。`
7.根據權利要求1所述的恆速接頭系統，其特徵在於，所述罩被包覆模製到所述罩殼上。
8.根據權利要求1所述的恆速接頭系統，其特徵在於，所述角度為大於90°的角度和小於90°的角度中的至少一個。
9.根據權利要求1所述的恆速接頭系統，其特徵在於，所述主圓柱體、所述徑向延伸的過渡部分和所述圓柱形安裝部分中的至少一個大體上為剛性。
10.一種恆速接頭密封系統,包括:恆速接頭，所述接頭具有內接頭構件和連接到所述內接頭構件的外接頭構件；以及恆速接頭罩組件，所述罩組件具有在聯接區域處粘附到罩殼的柔性罩，所述聯接區域具有至少一個軸向延伸的表面和與所述軸向延伸的表面以一定角度相交的至少一個徑向延伸的表面，其中，當所述罩殼與所述外接頭構件牢固地固連時所述柔性罩可選擇性地壓縮以形成密封。
11.根據權利要求9所述的恆速接頭系統，其特徵在於，所述兩個區域包括預定尺寸的聯接區域。
12.根據權利要求9所述的恆速接頭系統，其特徵在於，所述柔性罩和所述罩殼跨所述主圓柱體、所述徑向延伸的過渡部分和所述圓柱形安裝部分中的至少兩個以至少8.5_至14.5mm的大致長度粘附。
13.根據權利要求9所述的恆速接頭系統，其特徵在於，所述柔性罩在所述聯接區域處具有大約1.5mm至3mm厚的截面。
14.根據權利要求9所述的恆速接頭系統，其特徵在於，所述柔性罩包括鄰近在所述徑向延伸部分與大體上圓柱形軸向延伸的安裝部分之間的相交處定位的成角度的突出部。
15.根據權利要求9所述的恆速接頭系統，其特徵在於，所述柔性罩構造為外滾動隔膜。
16.根據權利要求9所述的恆速接頭系統，其特徵在於，所述角度為大約90°。
17.根據權利要求9所述的恆速接頭系統，其特徵在於，所述角度在70°至110°的範圍。
18.根據權利要求9所述的恆速接頭系統，其特徵在於，所述柔性罩為整體，無孔口，並且所述罩殼為整體。
19.根據權利要求9所述的恆速接頭系統，其特徵在於，所述恆速接頭和所述接頭罩組件當牢固地固連在一起時被密封並且對於壓差具有彈性，使得不包括大氣通風口。
20.根據權利要求9所述的恆速接頭系統，其特徵在於，所述角度為大於90°的角度和小於90°的角度中的至少一個。
【文檔編號】F16D3/84GK103797260SQ201180073612
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2011年9月21日 優先權日:2011年9月21日
【發明者】M.J.米勒, R.A.坎保 申請人:Gkn 動力傳動系統北美有限公司