CN1676972A - 用于分动箱的可维护密封件 - Google Patents

Abstract

一种完全不必拆开壳体就可从齿轮箱壳体中拆卸轴的装置及其方法。第一实施例包括围绕输出轴的可压缩保持环。挡轴插入壳体的适当深度时，保持环扩开将轴锁定就位。在需要拆卸轴时，在轴上施加轴向力以压缩保持环使轴脱开。本发明另一实施例在齿轮箱的壳体上具有开口。所述开口用来接近将轴锁定在壳体内的保持环。一旦拆卸保持环后，轴可滑动离开壳体。在不需要移动轴的时候，用插塞元件覆盖开口。

Description

用于分动箱的可维护密封件

技术领域

本发明涉及一种不必拆开整个壳体就可从中拆卸轴的齿轮箱装置。

背景技术

通常在分动箱装置中采用两种输出轴装置，它们是单件式输出轴和两件式输出轴。每一种方式都有各自截然不同的优点和缺点。单件式输出轴提供良好的径向跳动性能而且制造经济。然而，只有在输出轴完全从分动箱上拆卸下来之后才能对输出轴和分动箱壳体之间的密封件进行维护。第二种输出轴装置是采用两件式轴，这种装置虽然考虑到了在外部维护密封件，但径向跳动性能却很差，而且比单件式输出轴的制造成本要高。因此采用单件式轴是更理想的选择，因为其经济效率高而且具有更好的跳动性能。但单件式轴不能从外部进行密封件的维护这一严重缺陷又常常限制其在分动箱中的应用。所以，本发明的目的就是要提供一种分动箱装置，当进行对密封件的维护时使单件式轴很容易地从壳体中拆卸。这样就极大地缩短了为维护密封件而消耗在从分动箱上拆卸输出轴的时间。

发明内容

本发明针对一种具有可维护密封件的齿轮箱装置上。所述齿轮箱装置有壳体和轴，该轴具有位于壳体内的第一端和位于壳体外部的另一端。在壳体内部有通过花键连接到轴上的链轮。轴离开壳体的点处有密封件，以防止壳体内部暴露于外部环境中。有时需要对这一密封件进行维护。为此必须从壳体中拆卸轴。本发明针对用于不必拆开整个壳体就可从其中拆卸轴的各种齿轮箱装置。该发明包括从齿轮箱上脱开轴以使其轴向滑动到壳体外部的装置。特别是，有两种装置来实现上述目的，包括可压缩保持环装置和插塞与开口装置。两种齿轮箱装置免除了拆卸整个壳体的繁重工作，从而使从壳体中拆卸轴变得容易。

对于可压缩保持环装置，位于壳体内的轴的一部分具有围绕轴的沟槽。可压缩保持环放置于沟槽中，以便将轴保持就位以防止轴轴向滑动到壳体外部。为了从壳体中拆卸轴，必须在轴上施加足够大的轴向力来压缩可压缩保持环。链轮内的第二沟槽具有倾斜或锥形的表面，通过使保持环沿倾斜表面滑动来达到压缩保持环的目的。一旦保持环被压缩，轴就可以滑动离开壳体。

第二插塞与开口装置包括透过壳体壁形成的开口，所述开口靠近终止于壳体内侧的轴端。保持环设置在壳体内侧的轴端附近，以防止轴轴向滑动离开壳体。保持环可以从开口中拆卸，因而使轴可以从壳体中拆卸。设置可拆卸插塞元件密封上述开口。

通过下文详细的描述，本发明进一步的使用范围将更加清楚。在示意本发明优选实施例时，应该理解为这些详细的描述和特例仅是意味着解释的目的，而并不意味着限制本发明的范围。

附图说明

通过详细的描述和附图可以更全面地理解本发明，其中：

图1是使用本发明实施例的可压缩保持环具有插入的输出轴的齿轮箱壳体的横截面平面图；

图2表示与图1相同的视图，其中表示在安装之前输出轴位于壳体外部；

图3表示与图1和图2相同的视图，表示在安装的中间过程中输出轴部分插入齿轮箱壳体中；

图4表示为了脱开输出轴而在壳壁上设置开口的齿轮箱壳体的横截面平面图；

图5是图4表示的实施例的分解横截面平面图。

具体实施方式

下面对优选实施例的描述实质上仅仅是为了示意的目的，而绝不是为了限制本发明，以及它的应用或使用。

图1表示与齿轮箱10相结合的本发明可压缩保持环实施例的横截面视图。齿轮箱装置10的壳体12内包括链轮14，链轮14具有与轴18上的花键相连的花键16。图1所示的本发明实施例表示作为分动箱的齿轮箱装置10，分动箱具有作为分动箱的单件式前输出轴的轴18。根据本发明的所应用场合，轴18也可以是输入轴、轴或是传动装置输出轴。壳体12可以是分动箱壳体或是使用密封件的车辆传动系统的其它任何部分，所述密封件用来使得壳体12与外界环境隔离。例如，壳体12也可以是差速器或传动装置壳体。

轴18具有终止于壳体12内侧的第一端20。轴18位于壳体12内侧的部分由球轴承26支承，从而轴18可以沿径向轴线旋转。轴18第二端22位于壳体外部，形成所谓的轴18的凸缘部分。轴18的第二端22与联轴器(等速万向节，万向接头等)相连。

保持环28围绕位于壳体12内侧的轴18的径向表面布置。保持环28放置在第一沟槽30内，所述的第一沟槽30位于轴18的径向表面上。保持环28起到了在壳体12内固定轴18的作用。特别是，保持环28位于轴18上与链轮14的花键16相配合的区域内。如图2进一步详细的表示，保持环28与第二沟槽32相配合，所述的第二沟槽32垂直延伸通过链轮14的花键16，同时平行于第一沟槽30。

图2表示轴18位于壳体12的外部，而图3表示安装过程中轴18位于壳体内部。在轴18的安装过程中，为了使轴18的一部分滑移至壳体12中，需要沿着轴18的纵向轴线施加力。在轴18的插入过程中，保持环28被压缩至第一沟槽30内，直至轴18的第一端20插至准确深度。当保持环28与第二沟槽32对准时，轴18已被插入至准确深度，此时使保持环28扩张到第二沟槽32内。在此，将轴18在壳体12内锁定就位。

密封件34构造成围绕轴18。在安装过程中，将轴18插入通过密封件34和夹紧弹簧装置36。密封件34起到隔离壳体12与外部环境的作用以防止壳体12内的流体泄漏，同时也保持壳体12内部与外部环境隔绝。在车辆寿命内，当密封件34破裂或是损坏时，必须对其进行更换。为了维护密封件34，常常需要从壳体12中拆卸轴18。在大多车辆使用中，齿轮箱10内有例如油的润滑剂。因此，实施本发明的理想方法包括以传统方式从壳体12中排放润滑剂这一步骤。下一步需要沿轴18的纵向轴线施加足够大的力，在该方向朝壳体12外移动轴18的第一端20。链轮14上的第二沟槽32具有倾斜边缘38，所述倾斜边缘38有助于将保持环28滑动离开第二沟槽32，同时还有助于把保持环28压入第一沟槽30。一旦保持环28被压缩后，通过简单拉动轴18离开壳体12，就可拆卸轴18。维护密封件34而拆卸轴18所需的力显著大于齿轮箱装置10正常运行过程中通过轴的作用力。然后可以维护密封件34。按照与上述轴18的安装相同的步骤重新安装轴18。

当从壳体12中拆卸轴18时，通过球轴承26防止在拆卸轴18的过程中链轮14随其轴向移动。拆卸轴18后，链轮14静靠在由壳体12形成的环形肩部37上，以防止其产生侧向移动。这样就可确保当轴18重新插入壳体12时，链轮14不会发生错位。

图4和图5表示的是本发明的第二实施例。这一特殊实施例针对具有壳体102的齿轮箱装置10上。在这个实施例中壳体102可以是分动箱壳体或是在车辆上用于与外部环境隔离密封的其它构造。例如，壳体102也可以是分动箱壳体或是前后差速器壳体。轴104具有终止于壳体102内侧的第一端106。轴104的第二端108终止于壳体102外部，并形成轴104的凸缘部分。轴104的第二端108与联轴器(等速万向节，万向接头等)相连。在本发明中，轴104是分动箱的单件式前输出轴。但是，轴104也可以包括多件。此外，根据特定齿轮箱装置10，轴104也可以是不同类型的轴，例如后输出轴、输入轴、轴或是传动装置输出轴，为了使轴104在壳体102内自由旋转，轴104位于壳体102内的部分由球轴承105支承，从而轴104可以沿径向轴线旋转。

在轴104的第一端106附近设置保持环112，所述保持环112在轴104上的沟槽114处连接到轴104上。保持环112用来通过防止轴104轴向滑动离开壳体102从而在车辆运行过程中将轴104的一部分保持在壳体102内。在壳体102内，链轮116的花键118与轴104的一部分通过径向布置的花键相连。壳体102上也有用来将壳体102与外界环境隔离的密封件120和夹紧弹簧122。密封件120在轴104延伸到壳体102外部的地方围绕轴104一部分。

在密封件120需要维护的时候，为了从壳体102中拆卸轴104，壳体102具有开口124，其位于轴104的第一端106和保持环112的附近。开口124用来从壳体102中排放例如油的润滑剂。也可以用本领域普通技术人员公知的传统方式排放润滑剂。开口124还用来提供将保持环112从轴104的沟槽114上拆卸的通道。一旦拆卸保持环112，通过在朝着第二端108方向上拉动轴104，可以将其沿纵向轴线从壳体中拆卸。在不需要移动轴104的时候，为了密封壳体102在开口内设置插塞元件126。插塞126起到了保持壳体102内润滑剂的作用，同时也防止了外界环境中的污染物通过开口124进入壳体。当将轴104插入壳体102中时，通过开口124将保持环112放入沟槽114中。一旦轴104固定，就可以用插塞126将开口124覆盖。插塞126可以压配合到壳体上，或是通过紧固件或粘合剂与壳体配合。图4和图5表示构造成旋在开口124一侧的螺纹上的螺纹插塞126。然而，也可以用其它适合的插塞结构来密封开口124，以致不会通过开口124把污染物泄漏到壳体102内。

将轴104从壳体102中拆卸时，通过球轴承105来防止在移动过程中链轮116随着轴104轴向移动。拆卸轴104后，链轮116静靠在由壳体102形成的环形肩部107上以防止其产生侧向移动。这样在轴104重新插入壳体102时可确保链轮116不会发生错位。

可压缩保持环装置和插塞与开口装置均描述了一种从齿轮箱装置中脱开轴的装置，从而使轴轴向滑动到齿轮箱装置的壳体外部。

实质上本发明的描述仅仅是示意性的，因此，不脱离本发明范围的变化都意味着在本发明的范围内。那样的变化并不被认为是脱离本发明的精神和范围。

Claims (22)

1.一种具有可维护密封件的齿轮箱，其包括：

壳体；

轴，该轴具有位于所述壳体内的第一端和位于所述壳体外的第二端；

链轮，该链轮通过花键连接到所述壳体内的所述轴上；

第一沟槽，该第一沟槽在所述壳体内的所述轴的一部分上围绕所述轴；

第二沟槽，该第二沟槽在所述壳体内的所述链轮的一部分上围绕所述链轮；以及

可压缩保持环，该保持环部分布置在所述轴的所述第一沟槽内，其中所述的保持环还与所述第二沟槽相接触，从而保持所述轴就位，以防止其轴向滑动到所述壳体外部。

2.如权利要求1所述的齿轮箱，其特征在于，还包括位于轴进入壳体的区域内的密封件，其中所述密封件围绕所述轴并在所述壳体和轴之间延伸。

3.如权利要求1所述的齿轮箱，其特征在于，所述第二沟槽具有邻靠所述保持环的倾斜边缘。

4.如权利要求3所述的齿轮箱，其特征在于，还包围绕所述轴以使其自由旋转括的一个或多个球轴承。

5.如权利要求1所述的齿轮箱，其特征在于，所述壳体是分动箱壳体。

6.如权利要求5所述的齿轮箱，其特征在于，所述轴是前输出轴。

7.如权利要求5所述的齿轮箱，其特征在于，所述轴是后输出轴。

8.如权利要求1所述的齿轮箱，其特征在于，所述壳体具有邻接所述链轮的环形肩部。

9.如权利要求1所述的齿轮箱，其特征在于，还包括邻接所述链轮每侧的一个或多个轴承，其中所述一个或多个轴承用于防止所述链轮沿所述轴的纵向轴线移动。

10.一种维护分动箱的密封件的方法，包括提供壳体；其第一端位于所述壳体内而第二端延伸到所述壳体外部的输出轴；围绕所述轴的第一沟槽；并具有部分位于所述第一沟槽内的保持环；位于所述壳体内并通过花键连接到所述轴上的链轮，其中所述链轮具有带有倾斜边缘的第二沟槽，所述链轮的倾斜边缘邻接所述保持环；围绕所述轴并在轴进入壳体的点处在壳体和轴之间延伸的密封件，其中所述保持环可以将轴保持就位，以防止轴的轴向移动：

在所述轴的所述第一端朝所述密封件移动的方向上拉动所述轴；

在施加轴向力的所述步骤中压缩所述保持环；

在施加力拉动所述轴的所述步骤中，将所述轴与所述链轮分离，其中所述链轮倾斜边缘压靠所述保持环，从而压缩所述保持环使所述轴从链轮中拆卸；

继续拉动所述轴，其中所述轴完全滑动离开所述壳体和所述密封件；

维护所述密封件；

将所述轴的所述第一端穿过所述密封件重新插入所述壳体内；以及

移动所述轴的所述第一端至所述壳体内的适当深度，使所述保持环张开并将所述轴锁定就位。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，朝着所述密封件方向拉动所述轴的所述步骤还包括施加一定的轴向力，该轴向力的大小显著大于正常运行过程中作用在所述轴上的轴向力。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在所述壳体内设置与所述链轮邻接的环形肩部；

在所述轴完全从所述壳体中拆卸时，将所述链轮静靠在所述环形肩部上。

13.一种具有可维护密封件的齿轮箱，包括：

壳体；

轴，该轴具有位于所述壳体内的第一端和位于所述壳体外的第二端；

保持环，该保持环靠近位于所述壳体内的所述轴的第一端围绕所述轴，其中所述保持环定位成固定所述轴并防止轴的轴向移动；

开口，该开口穿过靠近位于所述壳体内的所述轴的所述第一端轴向定位的所述壳体的壁形成，所述开口为靠近位于所述壳体内的所述轴的端部定位的所述保持环提供通道；

构造成密封闭合所述开口的可拆卸插塞元件；以及

通过花键连接到位于所述壳体内的所述轴上的链轮。

14.如权利要求13所述的齿轮箱，其特征在于，所述壳体具有邻接所述链轮的环形肩部。

15.如权利要求13所述的齿轮箱，其特征在于，还包括邻接所述链轮每侧的一个或多个轴承，其中所述一个或多个轴承用于防止所述链轮沿所述轴的纵向轴线移动。

16.如权利要求13所述的齿轮箱，其特征在于，还包括位于轴进入壳体区域内的密封件，其中所述密封件围绕所述轴并在所述壳体和所述轴之间延伸。

17.如权利要求13所述的齿轮箱，其特征在于，所述壳体是分动箱壳体。

18.如权利要求17所述的齿轮箱，其特征在于，所述轴是前输出轴。

19.如权利要求17所述的齿轮箱，其特征在于，所述轴是后输出轴。

20.一种维护分动箱的密封件的方法，包括提供壳体；具有位于所述壳体内的第一端和延伸到所述壳体外部的第二端的输出轴；靠近所述轴的所述第一端围绕所述轴的保持环，其中所述保持环定位成固定所述轴并防止所述轴的轴向移动；穿过靠近位于所述壳体内的所述轴的所述第一端的所述壳体的壁形成的开口，其中所述开口为所述保持环提供通道；构造成密封闭合所述开口的可拆卸插塞元件；通过花键连接到所述壳体内部的所述轴上的链轮；围绕所述轴的密封件，该密封件在所述轴进入所述壳体的点处在所述壳体和轴之间延伸，该方法包括：

从所述开口上拆卸所述可拆卸插塞元件；

使所述保持环与所述轴的所述第一端脱开；

拉动所述轴轴向离开所述壳体；

维护所述密封件；

穿过所述密封件将所述轴重新插入所述壳体内；

将所述保持环连接到所述轴的所述第一端上；以及

连接所述可拆卸插塞元件以便覆盖所述开口。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在所述壳体内设置邻接所述链轮的环形肩部；

在所述轴从所述壳体中拆卸时，将所述链轮静靠在所述环形肩部上。

22.一种具有可维护密封件的齿轮箱装置，包括：

壳体；

轴，该轴具有位于所述壳体内的第一端和位于所述壳体外的第二端；

保持环，该保持环连接到所述轴上，其中所述保持环将所述轴连接到所述齿轮箱上，以防止所述轴轴向滑动到所述壳体外部；以及

用于使所述轴与所述齿轮箱脱离的装置，以便使得所述轴轴向滑动到所述壳体外部。

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