用于输送空气通过动力轴组件的装置制造方法及图纸

用于输送空气通过动力轴组件以用在自动轮胎充气系统中的装置。该装置包括基座，该基座可附接到轴组件内的非旋转结构并使驱动轴延伸通过该基座，转子可安装在轴组件中以用于与驱动轴一起旋转且用于在转子和基座之间形成空气室并围绕驱动轴延伸。与转子和基座密封接合的环形密封构件设置在空气室内且可与转子一起旋转并且相对于基座旋转。基座包括用于在径向方向上输送空气到空气室中的至少一个空气入口，且转子包括用于空气流出空气室的至少一个空气出口。

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.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于输送空气通过动力轴组件的装置
本专利技术涉及用于输送空气通过动力轴组件的装置，且涉及使这种装置并入动力轴组件中的改进的动力轴组件。
技术介绍
车载自动轮胎充气系统当前可用在卡车和其它车辆上。这种系统已经成功地用在非动力车辆轴组件(即，不包括连接于车辆差动系统或其它驱动系统的动力驱动轴的卡车或其它车辆的轴组件)中以在轮胎被刺破或开始泄露或因其它原因(例如，基于路况控制轮胎压力)的情况下向车辆轮胎输送补充空气。通过示例的方式，用于保持非动力卡车串列轴组件的每个轮胎中的预定压力的车载系统当前可购自俄克拉荷马州埃德蒙德市的艾尔高(Airgo)股份有限公司。在四个串列轴轮胎中的任一个发生泄漏的情况下，艾尔高系统从车载压缩机(例如，用于向卡车制动器供应空气的压缩机)向串列轴的内部或向延伸通过轴的管输送压缩空气。艾尔高系统还包括：靠近非动力串列轴的外端设置的一对旋转密封件；从旋转密封件延伸以用于通过旋转密封件从轴的内部向四个轮胎中的每个轮胎输送空气的一组空气管线；设置在空气管线中以用于防止空气从轮胎向轴倒流的止回阀；以及通知操作员发生泄漏的指示灯。系统根据轮胎所需的操作压力来控制补充空气流。对于大多数串列卡车轴，自动充气系统通常用于提供充足的补充空气流以保持至少90磅/平方英寸(pisg)且更优选至少95磅/平方英寸的轮胎压力，例如，在美国专利第6,105,645号和第7,418,892号中描述了这种类型的车载自动充气系统，所述专利的全部公开内容以参考的方式并入本文。尽管在艾尔高系统中采用的旋转接头组件允许在非动力轴组件中使用车载自动轮胎充气系统，但是由于主轴内存在旋转轴，允许在卡车和其它车辆的动力驱动轴组件中使用这种车载自动轮胎充气系统的商用系统的研发已证明是有更多问题的。用于非动力轴组件的商用系统不适于用在驱动轴上，且可在其它类型的车辆上使用的可用的驱动轴系统具有明显的不足和缺点。例如，这种系统(a)通常仅在轮胎的旋转的一部分期间或仅当车辆静止时进行充气，(b)无法以高速公路行驶速度操作，(c)不能提供连续的密封润滑，(d)不是独自自给的(selfcontained)，和/或(e)需要不适配现有的轴组件的外部部件。后来，艾尔高与俄克拉荷马州立大学合作研发新的旋转接头组件以用在自动轮胎充气系统中以用于动力驱动轴组件，其为美国专利第7,896,045号的主题，所述专利的全部公开内容也以参考的方式并入本文。虽然新的旋转接头组件如期望的那样操作，其由多个部件组成，从而增加其制造成本并使其难以组装且易于泄露。组件也在轴向方向上将空气引入旋转接头中，如用于非动力轴组件的可用的旋转接头组件典型的那样。轴向引导的进入空气的力趋于向外推动旋转接头并引起其部件趋于在轴向方向上分离，这会导致旋转的部件和非旋转的部件之间的密封的损失。在由于组件的旋转部分相对于静止部分的产生的摆动而偏离中心车轮安装的情况下这个问题变得更加明显。摆动和高压轴向空气流的组合可以引起密封从其接触表面定期脱离，从而增加泄露的可能性。为了减少由偏离中心安装引起的摆动，由于从主轴的前面到轴板的后面的距离的不一致，定制的隔片用于每个轴变化。研发工作继续，且本专利技术消除了现有驱动轴系统的上述不足。
技术实现思路
本专利技术提供了满足需要并缓解上述问题的用于输送空气通过动力轴组件的装置。专利技术装置可以结合当前可用的车载自动轮胎充气系统使用，并且不与驱动轴组件的操作发生干扰。此外，本专利技术的装置可以适用于保持卡车和其它车辆的动力轴组件的单独的轮胎或两个或其它多个轮胎组的充气。在本专利技术的一方面，提供了用于输送空气通过动力轴组件的装置，动力轴组件包括驱动轴，驱动轴延伸通过非旋转结构并被提供动力以用于相对于非旋转结构旋转。该装置包括可附接到非旋转结构的基座和可安装用于与驱动轴一起旋转的转子，使得转子将相对于基座旋转且被配置成与基座配合以便在转子和基座之间形成空气室。基座包括至少一个空气入口，该至少一个空气入口被配置用于在径向方向上将空气输送到空气室中，且转子包括用于空气流出空气室的至少一个空气出口。环形密封构件(优选具有径向延伸通过该环形密封构件的多个开口)设置在所述空气入口和所述空气出口之间的空气室中以用于在旋转的转子和静止的基座之间形成密封。在本专利技术的另一方面，提供了改进的动力轴组件，包括延伸通过非旋转结构并被提供动力以用于相对于非旋转结构旋转的驱动轴。该改进包括附接到非旋转结构的基座和可安装用于与驱动轴一起旋转的转子，使得转子将相对于基座旋转且被配置成与基座配合以便在基座和转子之间形成空气室。基座包括至少一个空气入口，该至少一个空气入口被配置用于在径向方向上输送空气到空气室中，且转子包括用于空气流出空气室的至少一个空气出口。环形密封构件(优选具有径向延伸通过该环形密封构件的多个开口)设置在所述空气入口和所述空气出口之间的空气室中以用于在旋转的转子和静止的基座之间形成密封。在本专利技术的改进的装置和动力轴组件的另一方面，双唇密封件类型的环形密封构件(具有径向延伸通过该密封构件的多个开口)设置在在转子和基座之间形成的空气室内并定位在围绕基座中的至少一个空气入口的平衡设置中以便在宽的压力范围内在旋转的转子和静止的基座之间形成效率高的低摩擦密封，同时均匀地分配由腔内的空气流生成的轴向力，从而最小化任何偏移的车轮安装对旋转密封件和添加到车轮轴承的轴向力的影响。在本专利技术的改进的装置和动力轴组件的另一方面，旋转接头组件的支撑部分设置在轴颈上，提高了主轴的端部和轴板的内部面之间的驱动轴设计中的以其它方式限制的空间，允许包括在主轴的端部和轴板的内部面之间的轴承以减少由移动的零件和静止的零件之间的接触生成的热并与环形密封构件配合以减少偏移的车轮安装对由密封构件形成的密封的任何不利影响。在本专利技术的改进的装置和动力轴组件的另一方面，润滑油的粘合和粘结特性与由旋转轴生成的离心力结合使用以从轴中向外排出围绕轴的下部设置的油，穿过转子和基座之间的腔中的密封构件，从而实现密封构件的润滑并消散由密封摩擦生成的热。油的粘合特性使油粘合到部件零件以实现润滑，而油的粘结特性允许油通过离心力以芯状(wick-like)方式排出从而产生流。在本专利技术的另一方面，提供了用于输送空气通过动力轴组件的装置，动力轴组件包括延伸通过非旋转结构并被提供动力以用于相对于非旋转结构旋转的驱动轴。该装置包括基座、用于使基座附接到非旋转结构的锁定环以及可安装用于与驱动轴一起旋转的转子，使得转子将相对于基座和锁定环旋转且被配置成限定在基座和锁定环之间延伸的径向突出部。一对密封构件邻近转子上的径向突出部的相对侧设置并设置在所述相对侧上，其中一个密封环由所述基座承载且另一密封环由锁定环承载。基座包括至少一个空气入口，该至少一个空气入口被配置用于在径向方向上将空气输送到转子的径向延伸中，且转子包括至少一个空气出口以用于空气在轴向方向上从转子中向外流动。当转子经历相对于基座和锁定环旋转时，密封环在旋转的转子和静止的基座和锁定环之间形成密封。在本专利技术的另一方面，提供了改进的动力轴组件，包括延伸通过非旋转结构并被提供动力以用于相对于非旋转机构旋转的驱动轴。改进包括基座、用于使基座附接到非旋转结构的锁定环以及可安装用于与驱动轴一起旋转的转子，使得转子将相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力轴组件，包括：驱动轴，纵向延伸通过非旋转结构并被提供动力以用于在所述非旋转结构内旋转；驱动轴毂，设置在所述驱动轴的轴向外端处，所述驱动轴的轴向外端与所述驱动轴一起旋转并定位在所述非旋转结构的外端的外部；轮毂，固定到所述驱动轴毂并轴向向后延伸；以及至少一个轴承，使所述轮毂支撑在所述非旋转结构的外部上以用于所述轮毂围绕所述非旋转结构的所述外部旋转，改进包括：基座，操作地连接到所述非旋转结构并使所述驱动轴延伸通过所述基座，所述基座定位在所述轮毂的内部中；转子，使所述驱动轴延伸通过所述转子，并且所述转子安装在所述轮毂的所述内部中以用于与所述驱动轴毂一起旋转，这样使得所述转子将相对于所述基座旋转，所述转子和所述基座被配置成限定所述转子和所述基座之间的环形空气室，所述空气室包围所述驱动轴并位于所述轮毂的所述内部中；所述基座包括延伸通过所述基座以用于在相对于所述驱动轴的径向方向上向所述空气室输送空气的至少一个空气通道；所述转子包括用于空气流出所述空气室的至少一个空气出口；以及环形密封构件，设置在所述空气室内并且能与所述转子一起旋转且相对于所述基座旋转，所述密封构件与所述转子和所述基座密封接合并限定所述密封构件中的环形空气通路并且限定径向延伸通过所述密封构件并当所述转子和所述密封构件相对于所述基座旋转时使所述基座中的所述至少一个空气通道与所述转子中的所述空气出口连通的至少一个空气通道。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.10 US 14/328,6171.一种动力轴组件，包括：驱动轴，纵向延伸通过非旋转结构并被提供动力以用于在所述非旋转结构内旋转；驱动轴毂，设置在所述驱动轴的轴向外端处，所述驱动轴的轴向外端与所述驱动轴一起旋转并定位在所述非旋转结构的外端的外部；轮毂，固定到所述驱动轴毂并轴向向后延伸；以及至少一个轴承，使所述轮毂支撑在所述非旋转结构的外部上以用于所述轮毂围绕所述非旋转结构的所述外部旋转，改进包括：基座，操作地连接到所述非旋转结构并使所述驱动轴延伸通过所述基座，所述基座定位在所述轮毂的内部中；转子，使所述驱动轴延伸通过所述转子，并且所述转子安装在所述轮毂的所述内部中以用于与所述驱动轴毂一起旋转，这样使得所述转子将相对于所述基座旋转，所述转子和所述基座被配置成限定所述转子和所述基座之间的环形空气室，所述空气室包围所述驱动轴并位于所述轮毂的所述内部中；所述基座包括延伸通过所述基座以用于在相对于所述驱动轴的径向方向上向所述空气室输送空气的至少一个空气通道；所述转子包括用于空气流出所述空气室的至少一个空气出口；以及环形密封构件，设置在所述空气室内并且能与所述转子一起旋转且相对于所述基座旋转，所述密封构件与所述转子和所述基座密封接合并限定所述密封构件中的环形空气通路并且限定径向延伸通过所述密封构件并当所述转子和所述密封构件相对于所述基座旋转时使所述基座中的所述至少一个空气通道与所述转子中的所述空气出口连通的至少一个空气通道。2.根据权利要求1所述的改进，其中，所述环形密封构件限定包括主体部分的双唇密封件和在延伸通过所述密封构件的所述至少一个通道的相对侧上从所述主体部分并围绕所述主体部分径向突出的一对横向间隔的密封唇，所述密封唇与所述基座的在延伸通过所述基座的所述至少一个通道的相对侧上的部分密封接合。3.根据权利要求1所述的改进，其中，所述转子限定所述转子中的空气腔和使所述空气腔与所述空气室连通的至少一个径向对齐的孔隙，并且其中，所述环形密封构件限定包括主体部分的双唇密封件和在延伸通过所述密封构件的所述至少一个通道的相对侧上从所述主体部分并围绕所述主体部分径向突出的一对横向间隔的密封唇，所述密封唇与所述基座的在延伸通过所述基座的所述至少一个通道的相对侧上的部分密封接合，或与所述转子的在所述转子中的所述径向对齐的孔隙的相对侧上的部分密封接合。4.根据权利要求1所述的改进，其中，延伸通过所述基座的所述至少一个通道限定上游轴向部分和下游径向部分，所述上游轴向部分用于从加压源接收空气，所述下游径向部分用于将空气从所述轴向部分径向引导到所述空气室中并通过所述密封构件中的所述至少一个空气通道引导到所述转子中的所述至少一个空气出口。5.根据权利要求2所述的改进，其中，延伸通过所述基座的所述至少一个通道限定上游轴向部分和下游径向部分，所述上游轴向部分用于从加压源接收空气，所述下游径向部分用于将空气从所述轴向部分径向引导到所述空气室中并通过所述密封构件中的所述至少一个空气通道引导到所述转子中的所述至少一个空气出口。6.根据权利要求1所述的动力轴组件，其中，所述改进还包括：锁定环，所述锁定环使所述基座操作地固定到所述非旋转结构和靠近所述基座的所述转子；以及轴承，该轴承以按压配合的方式设置在所述锁定环的部分和所述转子的部分之间以便在相对的径向方向上推进所述转子和所述锁定环，从而在允许所述转子相对于所述基座旋转时实现所述转子至所述基座的操作的固定。7.根据权利要求3所述的动力轴组件，其中，所述改进还包括：锁定环，所述锁定环使所述基座操作地固定到所述非旋转结构和靠近所述基座的所述转子；以及轴承，该轴承以按压配合的方式设置在所述锁定环的部分和所述转子的部分之间以便在相对的径向方向上推进所述转子和所述锁定环，从而在允许所述转子相对于所述基座旋转时实现所述转子至所述基座的操作的固定。8.根据权利要求6所述的改进，其中，所述锁定环的第一部分接合所述基座的一部分，所述锁定环的第二部分螺纹接合所述非旋转结构的一部分，由此在围绕所述非旋转结构拧紧所述锁定环时，所述锁定环推进所述基座抵靠所述非旋转结构，且所述锁定环包括突出通过所述基座并接合所述非旋转结构的多个紧固构件，由此防止所述基座和所述锁定环相对于所述非旋转结构的相对旋转及防止所述基座和所述锁定环的轴向分离。9.根据权利要求1所述的动力轴组件，其中，所述改进包括至少一个空气导管，所述至少一个空气导管与所述转子中的所述至少一个空气出口的一部分连通并从所述至少一个空气出口的一部分轴向延伸通过所述驱动轴毂。10.根据权利要求1所述的动力轴组件，其中，所述改进还包括：所述转子中具有至少两个所述空气出口；以及与所述转子中的两个所述空气出口的部分连通并从两个所述空气出口的部分轴向延伸通过所述驱动轴毂的两个空气导管；所述基座具有至少两个空气通道，所述至少两个空气通道延伸通过所述基座以用于向所述空气室输送空气，并且其中，所述密封构件中的所述环形空气通路围绕所述密封构件的外表面延伸，并且至少两个等距间隔的空气通道径向延伸通过所述密封构件并与所述环形空气通路连通。11.根据权利要求1所述的动力轴组件，其中，所述改进还包括一对刚性环形密封支撑环，所述一对刚性环形密封支撑环设置成邻近所述密封构件的相对的横向部分，从而在空气被径向引导通过所述基座并引导到所述转子和所述基座之间的所述空气室中时防止所述密封构件向外轴向变形。12.根据权利要求1所述的改进，其中，所述转子限定所述转子中的空气腔和使所述空气腔与所述空气室连通的至少一个径向对齐的孔隙，并且其中，所述环形密封构件限定包括主体部分的双唇密封件和在延伸通过所述密封构件的所述至少一个通道的相对侧上从所述主体部分并围绕所述主体部分径向突出的一对横向间隔的密封唇，所述密封唇与所述基座的在延伸通过所述基座的所述至少一个通道的相对侧上的部分密封接合或与所述转子的在所述转子中的所述径向对齐的孔隙的相对侧上的部分密封接合，并且其中，所述密封唇的外部部分相对于所述主体部分向内倾斜并支承抵靠所述基座或所述转子的横向间隔的部分并抵靠所述密封支撑环。13.根据权利要求1所述的改进，其中，所述非旋转结构的内部的至少一部分包含充足的润滑油，这样使得所述轴通过油的旋转使油的液滴从所述轴向外抛掷，并且包括与所述非旋转结构的内部连通并围绕所述转子、所述密封构件、所述基座和锁定环延伸且在在所述转子、所述密封构件、所述基座和锁定环之间延伸的多个油通道，所述油通道接收并引导所述液滴穿过所述油通道，从而润滑所述转子和所述密封构件以用于相对于所述基座和所述锁定环旋转运动并消散由这种旋转生成的热。14.一种动力轴组件，包括：驱动轴，纵向延伸通过非旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼·L·英格拉姆，凯尔·J·贝克尼斯，菲利浦·K·贝克尼斯，
申请(专利权)人：艾尔高知识产权有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US