專利名稱：傳動泵密封的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及提供傳動泵(transmission pump)密封的方法 和裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的傳動泵被來自發(fā)動機的輸出驅(qū)動，以便傳送液壓流體并因 此符合傳動裝置的冷卻、潤滑和壓力要求。傳動泵包括泵體，它相 對于傳動箱是固定的；以及泵驅(qū)動齒輪，它在泵體之內(nèi)是可轉(zhuǎn)動的， 從而驅(qū)動該泵。來自發(fā)動機的轉(zhuǎn)動力可經(jīng)由變矩器轂被傳送到泵驅(qū)動 齒輪。眾所周知，傳動泵可能滲漏，而且這樣的滲漏減小泵效率和車 輛燃料經(jīng)濟性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種用于傳動泵的密封裝置。密封裝置包括環(huán)封，該 環(huán)封被配置成密封在傳動泵體和轂之間限定的縫隙，以便減小液壓流 體滲漏。0形環(huán)被環(huán)繞該環(huán)封放置，從而使得O形環(huán)沿軸向方向接合傳 動泵體。配置成軸向保持環(huán)封和0形環(huán)的保持環(huán)被環(huán)繞轂設(shè)置。變矩 器密封被徑向地設(shè)置在傳動泵體和轂之間。變矩器密封施加被經(jīng)由保 持環(huán)傳送的軸向力，以便把0形環(huán)壓靠向傳動泵體，以便與環(huán)封共同 進行密封，從而使得液壓流體自傳動泵的滲漏率被減小。密封裝置也可包括扣環(huán)，該扣環(huán)被配置成接合并因此軸向地保持變矩器密封。環(huán)封可大體是圓筒形的，或選擇地可限定V形的橫截面。 環(huán)封可由聚四氟乙烯(PTFE)、鋼、鑄鐵或任何其他合適匹配的 材料組成。當結(jié)合附圖時，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點以及其他特征和優(yōu)點從 下述用于實施本發(fā)明的最優(yōu)方式的詳細說明中是顯而易見的。


圖1是可操作地連接到變矩器的傳動總成的局部橫截面圖；以及圖2是傳動泵的更詳細的橫截面圖。
具體實施方式
參看附圖，其中同樣的標記數(shù)字指示同樣的元件，圖1示出根據(jù)本發(fā)明的傳動裝置8的局部橫截面圖。根據(jù)所示的優(yōu)選實施例，傳動 裝置8被可操作地連接到變矩器10;然而替換的實施例可以用減震(阻 尼)器組件(未示出)或其他轉(zhuǎn)動的圓筒形軸件代替變矩器10。為了 說明性的目的，僅僅傳動裝置8和變矩器10的上半部被示出。然而， 應該指出，傳動裝置8和變矩器10大體關(guān)于傳動輸入軸14的中心線 12是對稱的。變矩器10包括變矩器殼15,該殼被形成為限定大體是圓筒形的變 矩器轂16。變矩器轂16包括端部18，該端部帶有多個扁平部分(flat section) 19，該扁平部分適合于嚙合并因此驅(qū)動泵驅(qū)動齒輪26，在 下文將對該泵驅(qū)動齒輪進行詳細地描述。變矩器IO被可操作地連接到 發(fā)動機(未示出)，從而使得變矩器轂16以發(fā)動機轉(zhuǎn)速圍繞中心線12 轉(zhuǎn)動。傳動裝置8包括傳動泵20，該傳動泵被配置成傳送液壓流體以符 合傳動裝置8的任何冷卻、潤滑和壓力要求。傳動泵20包括泵體22 和泵蓋24，在它們之間限定泵腔23;以及泵驅(qū)動齒輪26。泵驅(qū)動齒輪 26的轉(zhuǎn)動為泵20提供動力以在泵腔23之內(nèi)加壓液壓流體。泵驅(qū)動齒 輪26限定相對的側(cè)面部分28a、 28b以及大體扁平(flat )嚙合部分 32。驅(qū)動齒輪26的嚙合部分32被變矩器轂16的扁平部分19嚙合， 從而使得變矩器轂16的轉(zhuǎn)動被傳遞給驅(qū)動齒輪26，因此為泵20提供 動力。雖然驅(qū)動齒輪26優(yōu)選地借助于扁平嚙合部分32和扁平部分19 的幾何形狀被機械地連接到變矩器轂16，但其他的例如像花鍵界面這 樣的傳統(tǒng)連接的幾何形狀是可被預見到的。襯套40被配置成在變矩器轂16上徑向地支撐泵體22，從而使得 變矩器轂16是可轉(zhuǎn)動的。本發(fā)明的襯套40主要被配置成承載變矩器 10的重量、變矩器不平衡負栽以及在泵驅(qū)動齒輪26上產(chǎn)生的徑向負 載，并且因此襯套40不同于更傳統(tǒng)的設(shè)計，在這些傳統(tǒng)設(shè)計中，類似 設(shè)置的襯套起到負載承栽和密封功能的作用。襯套40優(yōu)選地壓配合進 入與泵體22的接合中，以便在它們之間沒有相對的轉(zhuǎn)動。襯套40大 體是圓筒形的，并且限定相對的端部42、 44(圖2所示)。傳動裝置8包括定子軸30，該軸至少部分地外接于變矩器轂16， 并且被可操作地連接到泵蓋24和變矩器10。定子軸30是和泵蓋24結(jié)合成整體被示出，然而，這些元件可選擇地是分開的并且以任何已知的方式連接在一起。室34被泵蓋24和定子軸30至少部分地限定。 當變矩器IO運轉(zhuǎn)在"鎖止模式"時，室34充滿加壓的液壓流體。正 如在現(xiàn)有技術(shù)中已知的那樣，變矩器"鎖止模式"是這樣一種模式 變矩器渦輪36和變矩器泵38被連接在一起并一起旋轉(zhuǎn)，以便改進效 率。參看圖2，泵20被更詳細地示出。來自泵腔23的液壓流體可沿著 泵驅(qū)動齒輪26的相對的側(cè)面部分28a、 28b滲漏，以及在襯套40和變 矩器轂16之間滲漏，如表示滲漏的液壓流體的箭頭所示。另外，當變 矩器10 (圖1所示)處于鎖止模式時，室34內(nèi)的加壓的液壓流體可在 襯套40和變矩器轂16之間滲漏。變矩器密封46被設(shè)置以捕荻并因此 保存經(jīng)過襯套40滲漏的液壓流體。變矩器密封46大體包括被整體模 制到金屬承栽件50上的彈力密封構(gòu)件48。夾緊盤簧52施加徑向壓力， 使得密封構(gòu)件48進入到與變矩器轂16的接合中，以形成在它們之間 的界面上的密封。扣環(huán)54接合金屬承栽件50以軸向地保持變矩器密 封46。經(jīng)過襯套40滲漏，然后被變矩器密封46捕獲的加壓的液壓流體 積聚在腔56內(nèi)。腔56內(nèi)的加壓的液壓流體最終被傳送到低壓貯槽或 貯液器(未示出)。應該指出，增加經(jīng)過襯套40滲漏的液壓流體的壓 力所消耗的能量被浪費，而且這樣的滲漏因此是低效率的。相應地， 本發(fā)明加入了在下文詳細描述的環(huán)封66、 0形環(huán)68和開孔的保持環(huán) 70，以便減小加壓的液壓流體滲漏的量，并因此改進泵20的效率。應 該指出，O形環(huán)68可選擇地被任何彈力構(gòu)件代替，該彈力構(gòu)件是可壓 縮的并且被周向地設(shè)置，并且可例如被整體地結(jié)合到開孔的保持環(huán)70 上，以形成單一元件。泵體22限定了適合定位和保持環(huán)封66的密封凹槽72。環(huán)封" 外接變矩器轂16的一部分，接合襯套40的端部44，并且被至少部分 地設(shè)置在密封凹槽72之內(nèi)。密封凹槽72和環(huán)封66之間的徑向間隙， 以及端部44和環(huán)封66之間的軸向間隙被要求4吏得環(huán)封66大體沿徑向 和軸向方向浮動。除了當0形環(huán)68沿軸向方向被壓縮時，環(huán)封66在 徑向上不被泵體22約束。環(huán)封66的組成可被選擇成產(chǎn)生給定的滲漏 流率，并且可包括例如鋼、鐵或塑料。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，環(huán)封66由聚四氟乙烯(PTFE)組成 環(huán)封66可被配置成限定圖2所示 的大體為圓筒形的形狀，或可選擇地限定帶有計量孔的V形橫截面(未 示出)。限定密封凹槽72的泵體22的一部分也形成沿軸向方向朝變矩器 10 (圖1所示)延伸的突出74。環(huán)封66在突出74和變矩器轂16之 間被徑向地保持。經(jīng)過襯套40滲漏的加壓的液壓流體沿著突出74和 環(huán)封66之間的第一流動路線行進，或沿著環(huán)封66和變矩器轂16之間 的第二流動路線行進，與表示滲漏的液壓流體的箭頭所示的一樣。已 經(jīng)觀察到，同傳統(tǒng)的依賴村套而密封的設(shè)計相比，環(huán)封66的實施減小 了來自泵20的加壓的液壓流體滲漏的量。加壓的液壓流體滲漏率可進一步用外加的0形環(huán)68減小，該0形 環(huán)被配置成限制流動路線，該流動路線被限定在突出74和環(huán)封66之 間。0形環(huán)68被徑向地環(huán)繞環(huán)封66設(shè)置，并且被軸向地定位以接合突 出74。因此，0形環(huán)68被配置形成在0形環(huán)68和環(huán)封66之間的界 面上的第一密封；在0形環(huán)68和突出74之間的界面上的第二密封； 以及在0形環(huán)68和開孔的保持環(huán)7 0之間的界面上的第三密封。開孔的保持環(huán)70被徑向地環(huán)繞變矩器轂16設(shè)置，并且被配置成 軸向地保持環(huán)封66和O形環(huán)68。另外，開孔的保持環(huán)70施加趨于4吏 O形環(huán)68壓靠向突出74的軸向力。更確切地說，在安裝時，變矩器密 封46的金屬承栽件50被用力地推入到與開孔的保持環(huán)70的接合中， 并且這樣的強力接合用外加的扣環(huán)54維持。按照該方式的金屬承載件 50的安裝對開孔的保持環(huán)70施加軸向力，并且開孔的保持環(huán)70把這 個力傳送到0形環(huán)68。有利地，0形環(huán)68對突出74的壓縮在它們之 間形成更緊的密封。當O形環(huán)68被壓靠向突出74時，0形環(huán)68被變 形以增加接觸的面積，并因此適應堆疊變化(stack variations)。 另外，襯套端部44和泵密封凹槽72之間的液壓壓力把環(huán)封66推到開 孔的保持環(huán)70內(nèi)，以形成軸向密封，并且PTFE環(huán)封66被徑向地壓縮， 以密封變矩器轂16。雖然用于實施本發(fā)明的最優(yōu)方式已被詳細地描述，但是熟悉本發(fā) 明涉及的技術(shù)的人員在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)可想出用于實現(xiàn)本發(fā) 明的各種可替換的設(shè)計和實施例。
權(quán)利要求
1.一種用于傳動泵的密封裝置，包括環(huán)封，被徑向地設(shè)置在傳動泵體和轂之間；外接環(huán)封的彈力構(gòu)件，被定位成沿軸向方向接合傳動泵體；以及環(huán)繞轂徑向設(shè)置的保持器，從而使得保持器施加趨于使彈力構(gòu)件壓靠向傳動泵體的軸向力，所述保持器被配置成軸向地保持環(huán)封和彈力構(gòu)件；其中從傳動泵滲漏的液壓流體的量被環(huán)封和彈力構(gòu)件最小化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封裝置，其中彈力構(gòu)件是0形環(huán)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封裝置，進一步包括被徑向地設(shè)置在 傳動泵體和轂之間的變矩器密封，該變矩器密封被配置成捕獲從傳動泵滲漏的液壓流體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的密封裝置，進一步包括扣環(huán)，該扣環(huán)被 配置成接合并因此軸向地保持變矩器密封。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的密封裝置，其中轂是被配置成驅(qū)動傳 動泵的變矩器轂。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封裝置，其中轂是被配置成驅(qū)動傳 動泵的減震器轂。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封裝置，其中環(huán)封大體是圓筒形的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封裝置，其中環(huán)封限定V形的橫截面, 成,
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封裝置，其中環(huán)封由聚四氟乙烯組
10. —種用于傳動泵的密封裝置，包括環(huán)封，被配置成至少部分地密封傳動泵體和轂之間限定的縫隙，以便減小傳動泵滲漏；外接環(huán)封的0形環(huán)，該O形環(huán)被定位成沿軸向方向接合傳動泵體； 環(huán)繞轂徑向設(shè)置的保持環(huán)，所述保持環(huán)被配置成軸向地保持環(huán)封和0形環(huán)；以及變矩器密封，被徑向地設(shè)置在傳動泵體和轂之間，該變矩器密封 被配置成捕獲從傳動泵滲漏的液壓流體；其中變矩器密封施加經(jīng)由保持環(huán)傳送的軸向力，以便使0形環(huán)2壓靠向傳動泵體，以與環(huán)封共同進行密封，從而使得液壓流體自傳動 泵的滲漏率被最小化。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的密封裝置，進一步包括扣環(huán)，該扣環(huán)被配置成接合并因此軸向地保持變矩器密封。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的密封裝置，其中環(huán)封大體是圓筒形的。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的密封裝置，其中環(huán)封限定V形的橫 截面。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的密封裝置，其中環(huán)封由聚四氟乙烯 組成。
15. —種用于密封傳動泵的方法，包括 在傳動泵體和轂之間設(shè)置環(huán)封；環(huán)繞環(huán)封安裝0形環(huán)，從而使得0形環(huán)沿軸向方向接合傳動泵體； 環(huán)繞轂定位保持環(huán)并使其進入到與0形環(huán)的接合中；以及環(huán)繞轂安裝變矩器密封并使其進入到與保持環(huán)的接合中；其中所述的安裝變矩器密封施加經(jīng)由保持環(huán)傳送的軸向力，并且使0形環(huán)壓靠向傳動泵體以形成密封，從而使得液壓流體自傳動泵的滲漏率被最小化。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進一步包括把扣環(huán)安裝到傳動泵體上，從而使得變矩器密封被軸向地保持。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于傳動泵的密封裝置。密封裝置包括環(huán)封，該環(huán)封被配置成密封在傳動泵體和轂之間限定的縫隙，以便減小液壓流體滲漏。O形環(huán)被環(huán)繞該環(huán)封放置，從而使得O形環(huán)沿軸向方向接合傳動泵體。保持環(huán)被環(huán)繞轂設(shè)置，并且變矩器密封被徑向地設(shè)置在傳動泵體和轂之間。變矩器密封施加經(jīng)由保持環(huán)傳送的軸向力，以便使O形環(huán)壓靠向傳動泵體，以與環(huán)封共同進行密封，從而使得液壓流體自傳動泵的滲漏率被減小。也提供了相應的用于密封傳動泵的方法。
文檔編號F04C15/00GK101245780SQ20081000547
公開日2008年8月20日 申請日期2008年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月12日
發(fā)明者N·舍內(nèi)克 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司