專利名稱：具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種能具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，可廣泛適用于機(jī)動車輛中的轉(zhuǎn)動軸部件在常規(guī)用途下的防水密封。
背景技術(shù)：
機(jī)動車輛中的電動機(jī)等許多具有轉(zhuǎn)動軸的設(shè)備，其工作狀態(tài)下的轉(zhuǎn)軸運(yùn)行頻率和/或轉(zhuǎn)速一般較高，在一般用途下為防止在各種工況下的外界襲水(如來自外部的雨水、濺水、沖洗水等)可能沿轉(zhuǎn)軸進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部導(dǎo)致不良、甚至嚴(yán)重的后果，通常采用的防水密封手段是使用接觸式的靜密封元件，如密封膠圈、動密封圈等，這些方式都會因增加摩擦阻力而影響動力軸的傳遞，并造成較高的維護(hù)的頻率及費(fèi)用。因此，作為機(jī)動車輛上一般用途的電機(jī)轉(zhuǎn)動軸等結(jié)構(gòu)部分都是沒有設(shè)置軸防水機(jī)構(gòu)的，因而也就無法預(yù)防電機(jī)來自外界襲水的情況。
公開號為CN 1573024A的中國專利說明書公開了一種涉及軸密封機(jī)構(gòu)以及軸密封機(jī)構(gòu)的組裝結(jié)構(gòu)在大型流體機(jī)械上的應(yīng)用機(jī)構(gòu)，主要涉及應(yīng)用于大型流體機(jī)械軸類的密封。該機(jī)構(gòu)在轉(zhuǎn)動軸的外圓周側(cè)分布著數(shù)量眾多薄片密封機(jī)構(gòu)，并將其與定子采用了一定的組合結(jié)構(gòu)，使薄片組的兩側(cè)在轉(zhuǎn)動軸外圓周面形成高壓和低壓兩個區(qū)域，絮擾和阻抗進(jìn)入的液體或氣體的流向，減小流體沿軸線從高壓側(cè)區(qū)域到低壓側(cè)區(qū)域的溢流量。由于其機(jī)構(gòu)的組合附件過多，結(jié)構(gòu)及裝配形式復(fù)雜，而且其軸密封方式在方法上也不夠完善，只能在一定程度上減少液體的泄漏量，為保證效果必須與其它密封機(jī)構(gòu)組成多級密封。
公開號為CN 1271403A的中國專利文獻(xiàn)公開了一種用于葉片機(jī)械的軸密封的構(gòu)件，構(gòu)件不復(fù)雜且密封性能較好，主要用于水下工作機(jī)構(gòu)的軸密封。其構(gòu)件是由上下殼體并沿轉(zhuǎn)軸軸線定位裝配組成，在內(nèi)壁的局部開有兩排并列的射流導(dǎo)槽，導(dǎo)槽與射流管道導(dǎo)通。射流導(dǎo)槽與射流管道通過循環(huán)不間斷的輸入和排出壓力蒸汽來對轉(zhuǎn)軸密封，與之類似的軸密封機(jī)構(gòu)則采用了在環(huán)形導(dǎo)槽輸入壓縮的空氣或惰性氣體阻斷沿軸與殼體間隙進(jìn)入的液體，并且促使壓力氣體在通過并列的導(dǎo)槽時型腔截面的驟變更加增強(qiáng)射流的壓力，該原理對潛水電機(jī)的軸密封早已成功運(yùn)用。該機(jī)構(gòu)在原理上采用大于外界液體壓力的射流氣體，沿外界液體的侵入方向反方向流動阻斷液體的通道，同時對工作條件要求很高，必須配備用于密封的氣體介質(zhì)的產(chǎn)生、供壓等外圍輔助設(shè)備。
公告號為CN 2612335Y的中國專利公開了一種電機(jī)軸的密封結(jié)構(gòu)，采用使電機(jī)軸穿過孔徑大小剛好與軸達(dá)到密封配合的密封環(huán)。為減小電機(jī)軸與密封環(huán)內(nèi)壁接觸面的磨損，其密封環(huán)的環(huán)形內(nèi)壁面設(shè)置成截面呈半圓形的凸部，通過面接觸轉(zhuǎn)化為線接觸來減少摩擦阻力和磨損。由于該密封屬于動密封形式，結(jié)構(gòu)原理雖簡單，但卻無法避免軸與密封環(huán)的接觸帶來的磨損，密封效果隨著使用次數(shù)的增加而變差，仍不能滿足電機(jī)在工業(yè)中的運(yùn)用。
實(shí)用新型內(nèi)容鑒于上述情況，本實(shí)用新型將提供一種新結(jié)構(gòu)形式的具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，使其能在滿足電機(jī)等運(yùn)轉(zhuǎn)部件正常運(yùn)行和不損耗轉(zhuǎn)動軸傳遞動力的前提下，為電機(jī)等設(shè)備的轉(zhuǎn)動軸提供一種非接觸式的密封方式，其結(jié)構(gòu)簡單且能具有滿意的防水性能，可廣泛適用于機(jī)動車輛中的轉(zhuǎn)動軸部件在常規(guī)用途下的防水密封。
本實(shí)用新型具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，是在以動配合方式工作的轉(zhuǎn)軸和軸套的配合部位處設(shè)置有至少一個呈徑向內(nèi)凹形式的集水環(huán)槽，并在與集水環(huán)槽相適應(yīng)的集水部位處設(shè)有與外界相通的排水通道。
本實(shí)用新型上述結(jié)構(gòu)的工作原理是，根據(jù)流體力學(xué)的特性可知，轉(zhuǎn)動軸外周面與軸套內(nèi)壁面在以保持小間隙配合的工作狀態(tài)下，在外界有水沖刷時，分布在軸套的內(nèi)壁上的內(nèi)凹集水環(huán)槽可以把轉(zhuǎn)動軸和軸套之間的間隙分隔成高壓側(cè)的外區(qū)域和低壓側(cè)的內(nèi)區(qū)域，且該型腔截面的驟變使壓力液體無法在局促空間內(nèi)形成射流。此外，在高壓側(cè)區(qū)域和低壓側(cè)的內(nèi)區(qū)域之間增加了適應(yīng)配合分布的環(huán)凸結(jié)構(gòu)和集水環(huán)槽結(jié)構(gòu)，也可阻隔、改變液體侵入的途徑，使得被吸附并集匯在集水環(huán)槽內(nèi)的液體則可首先經(jīng)位于其底部的相應(yīng)排水通道而排出到設(shè)備外，從而可在一定程度上有效地遏制了外界的壓力液體沿轉(zhuǎn)軸與軸套配合間隙的進(jìn)入。
基于此可以理解，本實(shí)用新型上述結(jié)構(gòu)中用于吸附和集匯液體的集水環(huán)槽是一種非接觸式的結(jié)構(gòu)，因此可以在滿足轉(zhuǎn)動設(shè)備的正常運(yùn)行和不損耗電機(jī)軸的傳遞動力的前提下，能具有滿意防水性能和效果的簡單防水結(jié)構(gòu)。
上述結(jié)構(gòu)中，對所說的集水環(huán)槽在轉(zhuǎn)軸和軸套配合部位處的具體設(shè)置形式，可以有不同方式的選擇。在一種實(shí)施例中，所說該集水環(huán)槽采用的是設(shè)置在軸套一側(cè)的配合內(nèi)壁面處，與之相應(yīng)的排水通道可以沿環(huán)周設(shè)置多個，但至少在位于所說集水環(huán)槽下方的凹底集水部位處應(yīng)設(shè)置有所說的排水通道，以利被集匯的水能順利地自然排出。
在另外的實(shí)施例中，上述所說該集水環(huán)槽則采用的是將集水環(huán)槽設(shè)置在轉(zhuǎn)動軸的配合外周面處，相應(yīng)則應(yīng)在軸套側(cè)與該集水環(huán)槽相對應(yīng)的部位處、至少應(yīng)在軸套側(cè)的下方與該集水環(huán)槽相對應(yīng)的部位處相應(yīng)設(shè)置有所說的該排水通道，同樣可以實(shí)現(xiàn)將被集水環(huán)槽所集匯的水順利排出的目的。
進(jìn)一步，上述集水環(huán)槽的設(shè)置部位無論是在軸套一側(cè)，還是在轉(zhuǎn)軸一側(cè)，對該集水環(huán)槽的設(shè)置形式同樣可以有多種選擇。例如，其可以采用沿轉(zhuǎn)動軸和軸套的徑向平面方向設(shè)置；或是采用沿與轉(zhuǎn)動軸和軸套軸向方向斜交的斜平面方向設(shè)置；還可以采用為在轉(zhuǎn)軸和軸套配合部位處以螺旋方式設(shè)置、且至少應(yīng)設(shè)置成一個螺旋周的形式等。
在上述結(jié)構(gòu)中，如果在一個集水環(huán)槽的不同部位和/或因設(shè)置有多個獨(dú)立的集水環(huán)槽而設(shè)置有兩個或更多個排水通道時，所設(shè)置的各排水通道，既可以采用為各自相互獨(dú)立與外界連通的形式，也可以采用為經(jīng)各自設(shè)置的排水口與匯總式的排水通道相連通的形式。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)和工作原理，另一種變化的結(jié)構(gòu)形式同樣可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型防水目的。這種變形結(jié)構(gòu)是在以動配合方式工作的轉(zhuǎn)動軸和軸套的配合部位處的軸套內(nèi)壁處設(shè)置有至少一個環(huán)繞式的連續(xù)徑向伸凸結(jié)構(gòu)，在徑向伸凸結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)方軸套部位處設(shè)置有排水通道。這里所說的該徑向伸凸結(jié)構(gòu)同樣也可以如上述，采用為在徑向平面方向上設(shè)置的至少一個環(huán)凸結(jié)構(gòu)，或是采用為在與軸套軸向方向斜交的斜平面方向上設(shè)置的至少一個環(huán)凸結(jié)構(gòu)。在采用后者和/或設(shè)置有多個斜交形式的凸環(huán)時，各凸環(huán)同樣也可如上述那樣，既可以是各自獨(dú)立的斜交凸環(huán)，或是為以螺旋方式設(shè)置的至少一個螺旋周的形式。
以下通過由附圖所示實(shí)施例的具體實(shí)施方式
，對本實(shí)用新型的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離本實(shí)用新型上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。


圖1是本實(shí)用新型中一種具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是本實(shí)用新型中另一種具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3是本實(shí)用新型中又一種具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖4是本實(shí)用新型中再一種具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖5是本實(shí)用新型中另外的一種具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖6是圖1結(jié)構(gòu)中的集水環(huán)槽局部結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施方式
在圖1所示的是以應(yīng)用于機(jī)動車電機(jī)為例的防水軸結(jié)構(gòu)。其中的電機(jī)轉(zhuǎn)動軸1裝配于固定在電機(jī)殼體5上的軸套4中，在軸套4的配合內(nèi)壁處設(shè)置有集水環(huán)槽2，并與轉(zhuǎn)動軸1的對應(yīng)表面間形成一變化的型腔，在位于集水環(huán)槽2下方的凹槽底部處設(shè)有可與外界連通的排水通道3的開口。該集水環(huán)槽2的設(shè)置方式，可以為沿轉(zhuǎn)動軸1的徑向平面或斜面等方向設(shè)置，也可以為在軸套4的配合面上以螺旋方式設(shè)置的一個螺旋周的形式。該集水環(huán)槽2可以在軸套4的內(nèi)壁與轉(zhuǎn)動軸1的配合表面之間形成一變化的型腔，從而達(dá)到防水功能。
圖2所示的是在圖1的基礎(chǔ)上，沿軸向平行排列設(shè)置有兩個集水環(huán)槽2的結(jié)構(gòu)形式，并在各集水環(huán)槽2的下方分別設(shè)置有相互獨(dú)立的排水通道3。設(shè)置有兩個或是更多個集水環(huán)槽2后，可以在軸套4的內(nèi)壁與轉(zhuǎn)動軸1的配合表面之間形成多個變化的型腔，從而可以成為具有多級密封環(huán)節(jié)的防水功能的結(jié)構(gòu)。
圖3所示的是在圖1或圖2所示結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在與軸套4配合面處的該集水環(huán)槽2相對應(yīng)的轉(zhuǎn)動軸1的配合周面部位，還設(shè)置有能與該集水環(huán)槽2作適應(yīng)配合的環(huán)凸6的結(jié)構(gòu)形式。該環(huán)凸6能阻礙和擾亂進(jìn)入的水液沿轉(zhuǎn)軸與軸套之間狹縫的流動方向，并引導(dǎo)液體進(jìn)入集水凹槽2。
圖4是另一種能實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型防水目的和功能的轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式是在軸套4的內(nèi)壁處設(shè)置有與轉(zhuǎn)動軸1作適應(yīng)配合的環(huán)凸6，并在靠近環(huán)凸6內(nèi)側(cè)方的軸套部位處設(shè)置有排水通道3。此結(jié)構(gòu)同樣可阻隔水液沿轉(zhuǎn)軸軸面與內(nèi)壁之間吸附進(jìn)入的途徑，同時，該結(jié)構(gòu)還能使侵入的壓力水液形成負(fù)壓。此結(jié)構(gòu)也能在滿足裝配和運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，組成具有多級密封環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)，防水性能更為理想。
圖5所示的是將集水環(huán)槽2設(shè)置在轉(zhuǎn)動軸1配合外周面處的一種結(jié)構(gòu)形式，對的排水通道3則設(shè)置在軸套4的配合壁面下方與該集水環(huán)槽2相對應(yīng)的部位處。該結(jié)構(gòu)同樣可以使轉(zhuǎn)動軸1表面的該集水環(huán)槽2與軸套4的內(nèi)壁面之間形成有變化的型腔，使浸入的液體被集匯并排出。以此結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，同樣也可以在不削弱轉(zhuǎn)軸強(qiáng)度的前提下，組成具有多級密封效果的結(jié)構(gòu)。
圖6所示的是在圖1所示結(jié)構(gòu)中分布在軸套4的配合內(nèi)壁上的集水環(huán)槽2的立體結(jié)構(gòu)示意，該環(huán)槽能使壓力流體在變化的型腔中釋壓，達(dá)到減壓、阻隔和匯聚液體的功能。
權(quán)利要求1.具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，其特征是在以動配合方式工作的轉(zhuǎn)動軸(1)和軸套(4)的配合部位處設(shè)置有至少一個呈徑向內(nèi)凹形式的集水環(huán)槽(2)，并在與集水環(huán)槽(2)相適應(yīng)的集水部位處設(shè)有與外界相通的排水通道(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，其特征是所說的集水環(huán)槽(2)設(shè)置在軸套(4)的配合內(nèi)壁面處，至少在位于所說集水環(huán)槽(2)下方的凹底集水部位設(shè)置有所說的排水通道(3)。
3.如權(quán)利要求2所述的具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，其特征是在與軸套(4)配合面處設(shè)置的集水環(huán)槽(2)相對應(yīng)的轉(zhuǎn)動軸(1)配合周面部位設(shè)置有能與所對應(yīng)的集水環(huán)槽(2)作適應(yīng)配合的環(huán)凸結(jié)構(gòu)(6)。
4.如權(quán)利要求1所述的具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，其特征是所說的集水環(huán)槽(2)設(shè)置在轉(zhuǎn)動軸(1)的配合外周面處，至少在軸套(4)的下方與該集水環(huán)槽(2)相對應(yīng)的部位處設(shè)置有所說的排水通道(3)。
5.如權(quán)利要求1所述的具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，其特征是所說的集水環(huán)槽(2)以沿轉(zhuǎn)動軸(1)和軸套(4)的徑向平面方向設(shè)置。
6.如權(quán)利要求1所述的具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，其特征是所說的集水環(huán)槽(2)沿與轉(zhuǎn)動軸(1)和軸套(4)軸向方向斜交的斜平面方向設(shè)置。
7.如權(quán)利要求6所述的具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，其特征是所說的集水環(huán)槽(2)為在轉(zhuǎn)動軸(1)和軸套(4)配合部位處以螺旋方式設(shè)置的至少一個螺旋周。
8.如權(quán)利要求1至6之一所述的具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，其特征是所說的集水環(huán)槽(2)為沿軸向平行排列的至少兩個，在各集水環(huán)槽(2)和/或環(huán)槽不同部位處分別設(shè)置相互獨(dú)立的排水通道(3)。
9.如權(quán)利要求1至6之一所述的具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，其特征是所說的集水環(huán)槽(2)為沿軸向平行排列的兩個，在各集水環(huán)槽(2)和/或環(huán)槽不同部位處分別設(shè)置有與匯總式的排水通道(3)相連通的排水口。
10.如權(quán)利要求7所述的具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，其特征是在集水環(huán)槽(2)不同部位處分別設(shè)置有相互獨(dú)立的排水通道(3)。
11.如權(quán)利要求7所述的具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，其特征是在環(huán)槽不同部位處分別設(shè)置有與匯總式的排水通道(3)相連通的排水口。
12.具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，其特征是在以動配合方式工作的轉(zhuǎn)動軸(1)和軸套(4)的配合部位處的軸套(4)內(nèi)壁處設(shè)置有至少一個環(huán)繞式的連續(xù)徑向伸凸結(jié)構(gòu)(7)，在徑向伸凸結(jié)構(gòu)(7)的內(nèi)側(cè)方軸套部位處設(shè)置有排水通道(3)。
13.如權(quán)利要求12所述的具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，其特征是所說的徑向伸凸結(jié)構(gòu)(7)為在徑向平面方向上設(shè)置的至少一個環(huán)凸結(jié)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求12所述的具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，其特征是所說的徑向伸凸結(jié)構(gòu)(7)為在與軸套(4)軸向方向斜交的斜平面方向上設(shè)置的至少一個環(huán)凸結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求14所述的具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，其特征是所說的徑向伸凸結(jié)構(gòu)(7)為以螺旋方式設(shè)置的至少一個螺旋周。
專利摘要具有防水功能的機(jī)動車轉(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)，在以動配合方式工作的轉(zhuǎn)軸和軸套的配合部位處設(shè)置有至少一個呈徑向內(nèi)凹形式的集水環(huán)槽，并在與集水環(huán)槽相適應(yīng)的集水部位處設(shè)有與外界相通的排水通道。該結(jié)構(gòu)能在滿足電機(jī)等運(yùn)轉(zhuǎn)部件正常運(yùn)行和不損耗轉(zhuǎn)動軸傳遞動力的前提下，為電機(jī)等設(shè)備的轉(zhuǎn)動軸提供一種非接觸式的密封方式，其結(jié)構(gòu)簡單且能具有滿意的防水性能，可廣泛適用于機(jī)動車輛中的轉(zhuǎn)動軸部件在常規(guī)用途下的防水密封。
文檔編號F16J15/16GK2811686SQ20052003461
公開日2006年8月30日 申請日期2005年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月27日
發(fā)明者趙濟(jì)威, 袁躍強(qiáng) 申請人:成都依姆特高科技有限責(zé)任公司