用于輸送空氣通過動力軸組件的裝置制造方法及圖紙

用于輸送空氣通過動力軸組件以用在自動輪胎充氣系統中的裝置。該裝置包括基座，該基座可附接到軸組件內的非旋轉結構并使驅動軸延伸通過該基座，轉子可安裝在軸組件中以用于與驅動軸一起旋轉且用于在轉子和基座之間形成空氣室并圍繞驅動軸延伸。與轉子和基座密封接合的環形密封構件設置在空氣室內且可與轉子一起旋轉并且相對于基座旋轉。基座包括用于在徑向方向上輸送空氣到空氣室中的至少一個空氣入口，且轉子包括用于空氣流出空氣室的至少一個空氣出口。

Device for conveying air through a power shaft assembly

Device for conveying air through a power shaft assembly for use in an automatic tire inflation system. The device comprises a base, the base can be attached to a non rotating shaft structure and component of the drive shaft extends through the base, the rotor can be mounted on a shaft assembly to be used together with the rotating drive shaft and used for air chamber is formed between the rotor and the drive shaft extends around the base and. An annular sealing member that is sealed with the rotor and the base is provided in the air chamber and may rotate with the rotor and rotate relative to the base. The base includes at least one air inlet for delivering air to the air chamber in the radial direction, and the rotor includes at least one air outlet for air out of the air chamber.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于輸送空氣通過動力軸組件的裝置
本專利技術涉及用于輸送空氣通過動力軸組件的裝置，且涉及使這種裝置并入動力軸組件中的改進的動力軸組件。
技術介紹
車載自動輪胎充氣系統當前可用在卡車和其它車輛上。這種系統已經成功地用在非動力車輛軸組件(即，不包括連接于車輛差動系統或其它驅動系統的動力驅動軸的卡車或其它車輛的軸組件)中以在輪胎被刺破或開始泄露或因其它原因(例如，基于路況控制輪胎壓力)的情況下向車輛輪胎輸送補充空氣。通過示例的方式，用于保持非動力卡車串列軸組件的每個輪胎中的預定壓力的車載系統當前可購自俄克拉荷馬州埃德蒙德市的艾爾高(Airgo)股份有限公司。在四個串列軸輪胎中的任一個發生泄漏的情況下，艾爾高系統從車載壓縮機(例如，用于向卡車制動器供應空氣的壓縮機)向串列軸的內部或向延伸通過軸的管輸送壓縮空氣。艾爾高系統還包括：靠近非動力串列軸的外端設置的一對旋轉密封件；從旋轉密封件延伸以用于通過旋轉密封件從軸的內部向四個輪胎中的每個輪胎輸送空氣的一組空氣管線；設置在空氣管線中以用于防止空氣從輪胎向軸倒流的止回閥；以及通知操作員發生泄漏的指示燈。系統根據輪胎所需的操作壓力來控制補充空氣流。對于大多數串列卡車軸，自動充氣系統通常用于提供充足的補充空氣流以保持至少90磅/平方英寸(pisg)且更優選至少95磅/平方英寸的輪胎壓力，例如，在美國專利第6,105,645號和第7,418,892號中描述了這種類型的車載自動充氣系統，所述專利的全部公開內容以參考的方式并入本文。盡管在艾爾高系統中采用的旋轉接頭組件允許在非動力軸組件中使用車載自動輪胎充氣系統，但是由于主軸內存在旋轉軸，允許在卡車和其它車輛的動力驅動軸組件中使用這種車載自動輪胎充氣系統的商用系統的研發已證明是有更多問題的。用于非動力軸組件的商用系統不適于用在驅動軸上，且可在其它類型的車輛上使用的可用的驅動軸系統具有明顯的不足和缺點。例如，這種系統(a)通常僅在輪胎的旋轉的一部分期間或僅當車輛靜止時進行充氣，(b)無法以高速公路行駛速度操作，(c)不能提供連續的密封潤滑，(d)不是獨自自給的(selfcontained)，和/或(e)需要不適配現有的軸組件的外部部件。后來，艾爾高與俄克拉荷馬州立大學合作研發新的旋轉接頭組件以用在自動輪胎充氣系統中以用于動力驅動軸組件，其為美國專利第7,896,045號的主題，所述專利的全部公開內容也以參考的方式并入本文。雖然新的旋轉接頭組件如期望的那樣操作，其由多個部件組成，從而增加其制造成本并使其難以組裝且易于泄露。組件也在軸向方向上將空氣引入旋轉接頭中，如用于非動力軸組件的可用的旋轉接頭組件典型的那樣。軸向引導的進入空氣的力趨于向外推動旋轉接頭并引起其部件趨于在軸向方向上分離，這會導致旋轉的部件和非旋轉的部件之間的密封的損失。在由于組件的旋轉部分相對于靜止部分的產生的擺動而偏離中心車輪安裝的情況下這個問題變得更加明顯。擺動和高壓軸向空氣流的組合可以引起密封從其接觸表面定期脫離，從而增加泄露的可能性。為了減少由偏離中心安裝引起的擺動，由于從主軸的前面到軸板的后面的距離的不一致，定制的隔片用于每個軸變化。研發工作繼續，且本專利技術消除了現有驅動軸系統的上述不足。
技術實現思路
本專利技術提供了滿足需要并緩解上述問題的用于輸送空氣通過動力軸組件的裝置。專利技術裝置可以結合當前可用的車載自動輪胎充氣系統使用，并且不與驅動軸組件的操作發生干擾。此外，本專利技術的裝置可以適用于保持卡車和其它車輛的動力軸組件的單獨的輪胎或兩個或其它多個輪胎組的充氣。在本專利技術的一方面，提供了用于輸送空氣通過動力軸組件的裝置，動力軸組件包括驅動軸，驅動軸延伸通過非旋轉結構并被提供動力以用于相對于非旋轉結構旋轉。該裝置包括可附接到非旋轉結構的基座和可安裝用于與驅動軸一起旋轉的轉子，使得轉子將相對于基座旋轉且被配置成與基座配合以便在轉子和基座之間形成空氣室。基座包括至少一個空氣入口，該至少一個空氣入口被配置用于在徑向方向上將空氣輸送到空氣室中，且轉子包括用于空氣流出空氣室的至少一個空氣出口。環形密封構件(優選具有徑向延伸通過該環形密封構件的多個開口)設置在所述空氣入口和所述空氣出口之間的空氣室中以用于在旋轉的轉子和靜止的基座之間形成密封。在本專利技術的另一方面，提供了改進的動力軸組件，包括延伸通過非旋轉結構并被提供動力以用于相對于非旋轉結構旋轉的驅動軸。該改進包括附接到非旋轉結構的基座和可安裝用于與驅動軸一起旋轉的轉子，使得轉子將相對于基座旋轉且被配置成與基座配合以便在基座和轉子之間形成空氣室。基座包括至少一個空氣入口，該至少一個空氣入口被配置用于在徑向方向上輸送空氣到空氣室中，且轉子包括用于空氣流出空氣室的至少一個空氣出口。環形密封構件(優選具有徑向延伸通過該環形密封構件的多個開口)設置在所述空氣入口和所述空氣出口之間的空氣室中以用于在旋轉的轉子和靜止的基座之間形成密封。在本專利技術的改進的裝置和動力軸組件的另一方面，雙唇密封件類型的環形密封構件(具有徑向延伸通過該密封構件的多個開口)設置在在轉子和基座之間形成的空氣室內并定位在圍繞基座中的至少一個空氣入口的平衡設置中以便在寬的壓力范圍內在旋轉的轉子和靜止的基座之間形成效率高的低摩擦密封，同時均勻地分配由腔內的空氣流生成的軸向力，從而最小化任何偏移的車輪安裝對旋轉密封件和添加到車輪軸承的軸向力的影響。在本專利技術的改進的裝置和動力軸組件的另一方面，旋轉接頭組件的支撐部分設置在軸頸上，提高了主軸的端部和軸板的內部面之間的驅動軸設計中的以其它方式限制的空間，允許包括在主軸的端部和軸板的內部面之間的軸承以減少由移動的零件和靜止的零件之間的接觸生成的熱并與環形密封構件配合以減少偏移的車輪安裝對由密封構件形成的密封的任何不利影響。在本專利技術的改進的裝置和動力軸組件的另一方面，潤滑油的粘合和粘結特性與由旋轉軸生成的離心力結合使用以從軸中向外排出圍繞軸的下部設置的油，穿過轉子和基座之間的腔中的密封構件，從而實現密封構件的潤滑并消散由密封摩擦生成的熱。油的粘合特性使油粘合到部件零件以實現潤滑，而油的粘結特性允許油通過離心力以芯狀(wick-like)方式排出從而產生流。在本專利技術的另一方面，提供了用于輸送空氣通過動力軸組件的裝置，動力軸組件包括延伸通過非旋轉結構并被提供動力以用于相對于非旋轉結構旋轉的驅動軸。該裝置包括基座、用于使基座附接到非旋轉結構的鎖定環以及可安裝用于與驅動軸一起旋轉的轉子，使得轉子將相對于基座和鎖定環旋轉且被配置成限定在基座和鎖定環之間延伸的徑向突出部。一對密封構件鄰近轉子上的徑向突出部的相對側設置并設置在所述相對側上，其中一個密封環由所述基座承載且另一密封環由鎖定環承載。基座包括至少一個空氣入口，該至少一個空氣入口被配置用于在徑向方向上將空氣輸送到轉子的徑向延伸中，且轉子包括至少一個空氣出口以用于空氣在軸向方向上從轉子中向外流動。當轉子經歷相對于基座和鎖定環旋轉時，密封環在旋轉的轉子和靜止的基座和鎖定環之間形成密封。在本專利技術的另一方面，提供了改進的動力軸組件，包括延伸通過非旋轉結構并被提供動力以用于相對于非旋轉機構旋轉的驅動軸。改進包括基座、用于使基座附接到非旋轉結構的鎖定環以及可安裝用于與驅動軸一起旋轉的轉子，使得轉子將相對本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種動力軸組件，包括：驅動軸，縱向延伸通過非旋轉結構并被提供動力以用于在所述非旋轉結構內旋轉；驅動軸轂，設置在所述驅動軸的軸向外端處，所述驅動軸的軸向外端與所述驅動軸一起旋轉并定位在所述非旋轉結構的外端的外部；輪轂，固定到所述驅動軸轂并軸向向后延伸；以及至少一個軸承，使所述輪轂支撐在所述非旋轉結構的外部上以用于所述輪轂圍繞所述非旋轉結構的所述外部旋轉，改進包括：基座，操作地連接到所述非旋轉結構并使所述驅動軸延伸通過所述基座，所述基座定位在所述輪轂的內部中；轉子，使所述驅動軸延伸通過所述轉子，并且所述轉子安裝在所述輪轂的所述內部中以用于與所述驅動軸轂一起旋轉，這樣使得所述轉子將相對于所述基座旋轉，所述轉子和所述基座被配置成限定所述轉子和所述基座之間的環形空氣室，所述空氣室包圍所述驅動軸并位于所述輪轂的所述內部中；所述基座包括延伸通過所述基座以用于在相對于所述驅動軸的徑向方向上向所述空氣室輸送空氣的至少一個空氣通道；所述轉子包括用于空氣流出所述空氣室的至少一個空氣出口；以及環形密封構件，設置在所述空氣室內并且能與所述轉子一起旋轉且相對于所述基座旋轉，所述密封構件與所述轉子和所述基座密封接合并限定所述密封構件中的環形空氣通路并且限定徑向延伸通過所述密封構件并當所述轉子和所述密封構件相對于所述基座旋轉時使所述基座中的所述至少一個空氣通道與所述轉子中的所述空氣出口連通的至少一個空氣通道。...

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.07.10 US 14/328,6171.一種動力軸組件，包括：驅動軸，縱向延伸通過非旋轉結構并被提供動力以用于在所述非旋轉結構內旋轉；驅動軸轂，設置在所述驅動軸的軸向外端處，所述驅動軸的軸向外端與所述驅動軸一起旋轉并定位在所述非旋轉結構的外端的外部；輪轂，固定到所述驅動軸轂并軸向向后延伸；以及至少一個軸承，使所述輪轂支撐在所述非旋轉結構的外部上以用于所述輪轂圍繞所述非旋轉結構的所述外部旋轉，改進包括：基座，操作地連接到所述非旋轉結構并使所述驅動軸延伸通過所述基座，所述基座定位在所述輪轂的內部中；轉子，使所述驅動軸延伸通過所述轉子，并且所述轉子安裝在所述輪轂的所述內部中以用于與所述驅動軸轂一起旋轉，這樣使得所述轉子將相對于所述基座旋轉，所述轉子和所述基座被配置成限定所述轉子和所述基座之間的環形空氣室，所述空氣室包圍所述驅動軸并位于所述輪轂的所述內部中；所述基座包括延伸通過所述基座以用于在相對于所述驅動軸的徑向方向上向所述空氣室輸送空氣的至少一個空氣通道；所述轉子包括用于空氣流出所述空氣室的至少一個空氣出口；以及環形密封構件，設置在所述空氣室內并且能與所述轉子一起旋轉且相對于所述基座旋轉，所述密封構件與所述轉子和所述基座密封接合并限定所述密封構件中的環形空氣通路并且限定徑向延伸通過所述密封構件并當所述轉子和所述密封構件相對于所述基座旋轉時使所述基座中的所述至少一個空氣通道與所述轉子中的所述空氣出口連通的至少一個空氣通道。2.根據權利要求1所述的改進，其中，所述環形密封構件限定包括主體部分的雙唇密封件和在延伸通過所述密封構件的所述至少一個通道的相對側上從所述主體部分并圍繞所述主體部分徑向突出的一對橫向間隔的密封唇，所述密封唇與所述基座的在延伸通過所述基座的所述至少一個通道的相對側上的部分密封接合。3.根據權利要求1所述的改進，其中，所述轉子限定所述轉子中的空氣腔和使所述空氣腔與所述空氣室連通的至少一個徑向對齊的孔隙，并且其中，所述環形密封構件限定包括主體部分的雙唇密封件和在延伸通過所述密封構件的所述至少一個通道的相對側上從所述主體部分并圍繞所述主體部分徑向突出的一對橫向間隔的密封唇，所述密封唇與所述基座的在延伸通過所述基座的所述至少一個通道的相對側上的部分密封接合，或與所述轉子的在所述轉子中的所述徑向對齊的孔隙的相對側上的部分密封接合。4.根據權利要求1所述的改進，其中，延伸通過所述基座的所述至少一個通道限定上游軸向部分和下游徑向部分，所述上游軸向部分用于從加壓源接收空氣，所述下游徑向部分用于將空氣從所述軸向部分徑向引導到所述空氣室中并通過所述密封構件中的所述至少一個空氣通道引導到所述轉子中的所述至少一個空氣出口。5.根據權利要求2所述的改進，其中，延伸通過所述基座的所述至少一個通道限定上游軸向部分和下游徑向部分，所述上游軸向部分用于從加壓源接收空氣，所述下游徑向部分用于將空氣從所述軸向部分徑向引導到所述空氣室中并通過所述密封構件中的所述至少一個空氣通道引導到所述轉子中的所述至少一個空氣出口。6.根據權利要求1所述的動力軸組件，其中，所述改進還包括：鎖定環，所述鎖定環使所述基座操作地固定到所述非旋轉結構和靠近所述基座的所述轉子；以及軸承，該軸承以按壓配合的方式設置在所述鎖定環的部分和所述轉子的部分之間以便在相對的徑向方向上推進所述轉子和所述鎖定環，從而在允許所述轉子相對于所述基座旋轉時實現所述轉子至所述基座的操作的固定。7.根據權利要求3所述的動力軸組件，其中，所述改進還包括：鎖定環，所述鎖定環使所述基座操作地固定到所述非旋轉結構和靠近所述基座的所述轉子；以及軸承，該軸承以按壓配合的方式設置在所述鎖定環的部分和所述轉子的部分之間以便在相對的徑向方向上推進所述轉子和所述鎖定環，從而在允許所述轉子相對于所述基座旋轉時實現所述轉子至所述基座的操作的固定。8.根據權利要求6所述的改進，其中，所述鎖定環的第一部分接合所述基座的一部分，所述鎖定環的第二部分螺紋接合所述非旋轉結構的一部分，由此在圍繞所述非旋轉結構擰緊所述鎖定環時，所述鎖定環推進所述基座抵靠所述非旋轉結構，且所述鎖定環包括突出通過所述基座并接合所述非旋轉結構的多個緊固構件，由此防止所述基座和所述鎖定環相對于所述非旋轉結構的相對旋轉及防止所述基座和所述鎖定環的軸向分離。9.根據權利要求1所述的動力軸組件，其中，所述改進包括至少一個空氣導管，所述至少一個空氣導管與所述轉子中的所述至少一個空氣出口的一部分連通并從所述至少一個空氣出口的一部分軸向延伸通過所述驅動軸轂。10.根據權利要求1所述的動力軸組件，其中，所述改進還包括：所述轉子中具有至少兩個所述空氣出口；以及與所述轉子中的兩個所述空氣出口的部分連通并從兩個所述空氣出口的部分軸向延伸通過所述驅動軸轂的兩個空氣導管；所述基座具有至少兩個空氣通道，所述至少兩個空氣通道延伸通過所述基座以用于向所述空氣室輸送空氣，并且其中，所述密封構件中的所述環形空氣通路圍繞所述密封構件的外表面延伸，并且至少兩個等距間隔的空氣通道徑向延伸通過所述密封構件并與所述環形空氣通路連通。11.根據權利要求1所述的動力軸組件，其中，所述改進還包括一對剛性環形密封支撐環，所述一對剛性環形密封支撐環設置成鄰近所述密封構件的相對的橫向部分，從而在空氣被徑向引導通過所述基座并引導到所述轉子和所述基座之間的所述空氣室中時防止所述密封構件向外軸向變形。12.根據權利要求1所述的改進，其中，所述轉子限定所述轉子中的空氣腔和使所述空氣腔與所述空氣室連通的至少一個徑向對齊的孔隙，并且其中，所述環形密封構件限定包括主體部分的雙唇密封件和在延伸通過所述密封構件的所述至少一個通道的相對側上從所述主體部分并圍繞所述主體部分徑向突出的一對橫向間隔的密封唇，所述密封唇與所述基座的在延伸通過所述基座的所述至少一個通道的相對側上的部分密封接合或與所述轉子的在所述轉子中的所述徑向對齊的孔隙的相對側上的部分密封接合，并且其中，所述密封唇的外部部分相對于所述主體部分向內傾斜并支承抵靠所述基座或所述轉子的橫向間隔的部分并抵靠所述密封支撐環。13.根據權利要求1所述的改進，其中，所述非旋轉結構的內部的至少一部分包含充足的潤滑油，這樣使得所述軸通過油的旋轉使油的液滴從所述軸向外拋擲，并且包括與所述非旋轉結構的內部連通并圍繞所述轉子、所述密封構件、所述基座和鎖定環延伸且在在所述轉子、所述密封構件、所述基座和鎖定環之間延伸的多個油通道，所述油通道接收并引導所述液滴穿過所述油通道，從而潤滑所述轉子和所述密封構件以用于相對于所述基座和所述鎖定環旋轉運動并消散由這種旋轉生成的熱。14.一種動力軸組件，包括：驅動軸，縱向延伸通過非旋轉...

【專利技術屬性】
技術研發人員：安東尼·L·英格拉姆，凱爾·J·貝克尼斯，菲利浦·K·貝克尼斯，
申請(專利權)人：艾爾高知識產權有限責任公司，
類型：發明
國別省市：美國,US