内张紧的矩形环

摘要

本发明涉及用于将转动部件(2)相对于固定部件(1)进行密封的内张紧的矩形环(4，4’)，其中，该矩形环将过压区域(3)与低压区域(16)分开，其中，该矩形环具有两个就周边而言彼此对置的端部(9、10)，所述端部构造为接头或锁(5)并且能彼此连接，并且其中，在矩形环(4、4’)的径向上靠内的周面(11)上或者在至少一个轴向的周面(12)上构造有至少一个环状的润滑槽(7；8、8’)，所述环状的润滑槽用于容纳能从过压区域(3)输送的润滑介质。本发明提出，至少一个环状润滑槽(7；8、8’)并非完整地圆环状地构造，而是具有闭合的端部(13、13’)和开放的端部(14、14’)，其中，润滑槽(7；8、8’)的开放的端部(14、14’)过渡到溢流区域(6、6’)中，该溢流区域与接头的或锁(5)的泄漏区域(15、15’)处于流体连接，因此，该矩形环是低磨损、方便安装且成本低廉的。

权利要求

1.一种内张紧的矩形环(4，4’)，用于将转动部件(2)相对于静止部件(1)进行密封，其中，所述矩形环将过压区域(3)与低压区域(16)分开，其中，所述矩形环具有就周边而言彼此对置的第一环端部(9)和第二环端部(10)，所述第一环端部(9)和第二环端部(10)构造为接头或锁(5)并且能彼此连接，并且其中，在所述矩形环(4、4’)的径向上靠内的周面(11)上或者在至少一个轴向周面(12、12’)上构造有至少一个环状的润滑槽(7；8、8’)用于容纳能从过压区域(3)输送的润滑介质，其特征在于，所述至少一个环状的润滑槽(7；8、8’)并非完整地圆环状地构造，而是具有闭合的端部(13、13’)和开放的端部(14、14’)，其中，所述润滑槽(7；8、8’)的开放的端部(14、14’)过渡到溢流区域(6、6’)中，所述溢流区域与接头的或锁(5)的泄漏区域(15、15’)处于流体连接。

2.根据权利要求1所述的内张紧的矩形环，其特征在于，所述第一环端部(9)和第二环端部(10)构造为T形锁，其中，第一环端部(9)具有T形的横截面，其短臂(17)径向上靠外地布置且其长臂(18)径向上靠内地布置，并且这两个臂(17、18)在周向方向上形成所述第一环端部(9)的突起，其中，所述第二环端部(10)构造为用于该突起的容纳部(19)，其中，所述长臂(18)嵌接到所述容纳部(19)中并且所述短臂(17)在径向上于外部与所述容纳部(19)重合，并且其中，所述润滑槽(7、8)的开放端部(14、14’)布置在该第二环端部(10)上，从而在所述矩形环(4、4’)的径向上靠外的周面(24)上、在所述T形锁的保持开放的端部区域中形成泄漏区域(15、15’)，该泄漏区域由所述过压区域(3)以润滑介质来加载并且该泄漏区域为所述润滑槽(7、8)的溢流区域(6、6’)馈送润滑介质。

3.根据权利要求1或2所述的内张紧的矩形环，其特征在于，所述第一环端部(9)和第二环端部(10)具有在周向方向上倒圆的棱边。

4.根据权利要求1或2所述的内张紧的矩形环，其特征在于，所述第一环端部(9)和第二环端部(10)具有在周向方向上倒角的棱边。

5.根据权利要求2所述的内张紧的矩形环，其特征在于，所述至少一个环状的润滑槽(7)构造在所述矩形环(4)的径向上靠内的周面(11)上，其中，所述溢流区域(6)构造为缝隙状空间，该缝隙状空间在所述矩形环(4)的径向上靠内的周面(11)处在所述润滑槽(7)的开放端部(14)和所述T形锁的长臂(18)的自由端部之间延伸并且由所述第一环端部(9)和第二环端部(10)以及相对于彼此密封的静止部件(1)和转动部件(2)之一的与所述矩形环(4)的径向上靠内的周面(11)相邻的面界定。

6.根据权利要求2所述的内张紧的矩形环，其特征在于，所述至少一个环状润滑槽(8)构造在所述矩形环(4’)的轴向周面(12)上，其背离所述过压区域(3)，其中，所述溢流区域(6’)构造为缝隙状空间，该缝隙状空间在所述矩形环(4’)的轴向周面(12)处在所述润滑槽(8)的开放端部(14’)和所述T形锁的短臂(17)的端部之间延伸并且由所述第一环端部(9)和第二环端部(10)以及相对于彼此密封的静止部件(1)和转动部件(2)之一的与轴向周面(12)相邻的面界定。

7.根据权利要求6所述的内张紧的矩形环，其特征在于，在背离所述过压区域(3)的轴向周面(12)上并且在面对所述过压区域(3)的、对置的轴向周面(12’)上分别构造有环状润滑槽(8、8’)，其中，这两个润滑槽(8、8’)通过所述泄漏区域(15’)彼此间处于流体连接。

8.根据权利要求1或2所述的内张紧的矩形环，其特征在于，为了转动的轴相对于静止的法兰的密封而布置有所述矩形环，并且所述矩形环具有轴向和径向游隙地位于引入所述法兰中的槽(21)中，其中，所述矩形环通过压力加载以背离所述过压区域(3)的轴向周面(12)静止地或者滑动地靠在所述槽(21)的侧面(23)上，并且通过压力加载和/或固有弹性以径向上靠内的周面(11)张紧地且静止地或滑动地靠在所述轴的外表面(22)上。

说明书

内张紧的矩形环

技术领域

[0001] 本发明涉及用于将转动部件相对于固定部件进行密封的内张紧的矩形环。

背景技术

[0002] 这种矩形环例如在传动技术中用作密封元件，所述密封元件用于在向液力操纵的离合器进行压力油输送和润滑油输送的情况下将固定的法兰相对于能转动的轴进行密封。在这种情况下，矩形环通常位于构造在法兰或轴中的环形槽中。矩形环具有轴向和径向游隙地安装在该槽中，从而使得压力油和润滑油可以通过压力室或过压区域浸入到环形槽中。这样的矩形环大多开缝地或者说分开地以及自身具有弹性地构造，从而使得它在内张紧的环的情况下以其径向上靠内的周面或者说周面张紧地靠到两个部件之一的径向外表面上，并且在外张紧的环的情况中以其径向上靠外的周面或者说周面张紧地靠到两个所配属的部件之一的径向内表面上。在轴向方向上，矩形环通过从过压区输送的压力液的作用以轴向周面靠到槽的侧面上。

[0003] 根据所期望的布置，矩形环的进行径向靠的周面或者进行轴向靠的周面相对于两个部件之一静止。相应地，径向周面和轴向周面中相应的另一个充当在两个部件相对转动时的密封滑动面。为了限制由于摩擦功率而在相应滑动面上产生的热负荷，可以为了散热而向滑动面输送润滑油。

[0004] 已知的是，在矩形环的滑动面上在其周边上分布式地布置用于容纳润滑介质的单独的兜状凹部，所述兜装凹部与用于润滑介质的压力室连接。

[0005] DE 39 04 978 C2示出了一种这样的密封环，该密封环将具有不同压力水平的两个室在轴向上彼此分开，其中，这两个室由一个轴以及容纳该轴的毂在径向上界定。密封环位于布置在轴上的环槽中。密封环构造为开放的且外张紧的环，从而使得它以其径向上靠外的周面密封地靠在毂孔的壁上并且相对于毂孔静止。在轴向上，密封环通过处于较高压力水平的区域滑动地靠在槽的侧壁上。在环的滑动的密封面中引入在周边上分布的兜状的凹部，所述凹部朝着处于较高的压力下的区域开放。

[0006] 此外已知的是，在矩形环的周边上构造连贯的环形润滑槽或者凹处，所述润滑槽或凹处与压力室连接。由此，如在润滑兜的情况下那样，相对于分段式的润滑，在滑动面上产生了有效的、就周边而言连贯的润滑膜。通过对润滑槽的压力加载，还可以将滑动面上的挤压力在周边上均匀地减小，由此降低摩擦损耗。

[0007] DE 10 56 440 A示出一种这样的矩形环，其相对于机器部件外张紧地位于构造在轴中的槽中。密封环在两个轴向周面之一(其形成滑动面)上具有连贯的环状润滑槽。该润滑槽通过径向的输送通道(所述输送通道构造在环的相关端面上)能被加载压力液和润滑液。

[0008] 由DE 21 46 026 C2已知一种开放的、外张紧的矩形环，该矩形环布置在两个相对于彼此转动的部件之间。该矩形环位于构造在两个部件之一中的槽中，其中，在轴向侧上作用着比对置侧上更高的压力。密封环的轴向低压侧设有周槽，该周槽通过穿过密封环的通道能被加载较高的压力。密封环还可以附加地在其径向上靠外的周面上设置环槽，该环槽通过通道能被加载较高的压力。一种与此相当的矩形环也由US 3 315 968 A已知。

[0009] 在开缝的矩形环的情况下，它的两个就周边而言彼此对置的端部可以形成具有接头游隙的简单的开放环。还已知的是这样的矩形环(例如活塞环)，其中，两个就周边而言彼此对置的端部构造成锁。这种环的环端部在存在环的固有弹性的情况下能够通过克服固有弹性引导到一起或彼此分离。

[0010] DE 10 2009 012 462 A1示出一种具有这样的矩形环的回转导引装置(Drehdurchführung)，所述矩形环布置在作为转动部件的转子和作为固定部件的定子之间，其中，定子包绕转子。根据实施例，矩形环位于转子的周槽中。通过经由供油通道的压力作用，矩形环在轴向上以其背离供油通道的轴向周面压靠槽的壁，并且以其径向上靠外的周面靠定子的内表面。由于环的横截面在高度和宽度上的不同尺寸，所产生的平面力作用于环上，所述平面力在轴向方向和径向方向上不同。通过比高度小的宽度，得出了相对于转子在轴向上静态的密封区域，该密封区域将矩形环相对于该部件紧固，以及得出了相对于定子在径向上靠外的动态的密封区域，该密封区域允许矩形环相对于该部件滑动。为了产生用于冷却和润滑的所期望的泄漏，至少为动态的密封区域设置有至少一个凹部。该矩形环具有用于辅助装配的接头或锁。该凹部兜状地构造，并且根据该文献中的变型方案处于矩形环的外周上作为接头的或锁的结构的整合的组成部分。

发明内容

[0011] 在该背景下，本发明基于如下任务：提出一种内张紧的矩形环，该矩形环用于转动部件相对于固定部件的密封，该矩形环是低磨损的、方便安装的且在制造中是成本低廉的。

[0012] 该任务的解决方案由本发明的内张紧的矩形环得出。

[0013] 本发明基于如下认识：在具有整合的润滑装置以及接头或锁的矩形环的情况中，用于输送润滑介质的润滑装置可以通过特殊结构与接头或锁的泄漏区域连接。

[0014] 因此，本发明以用于将转动部件相对于固定部件进行密封的内张紧的矩形环为出发点，其中，该矩形环将过压区域与低压区域分开，其中，该矩形环具有两个就周边而言彼此对置的端部，所述端部构造为接头或锁并且能彼此连接，并且其中，在矩形环的径向上靠内的周面上或者在该矩形环的至少一个轴向周面上构造有至少一个环状的润滑槽，所述润滑槽用于容纳能从过压区域输送的润滑介质。

[0015] 为了解决所给出的任务，本发明规定：至少一个环状的润滑槽并非完整地圆环状地构造，而是具有闭合的端部和开放的端部，其中，环状润滑槽的开放端部过渡到溢流区域中，该溢流区域与接头或锁的泄漏区域处于流体连接。

[0016] 在这种矩形环的情况中，通过润滑装置来降低滑动面上的摩擦，该润滑装置在周边上产生连贯的润滑膜并因此产生连续的有效润滑，但是为此并不需要用于供应润滑介质的额外的孔、通道或类似物，由此降低了环的制造成本。更确切地说，采用由于安装、制造或质量原因而通常原本不存在的接头或锁的能简单实现的泄漏区域，以便联接对润滑槽进行供应的溢流区域。

[0017] 此外，通过借助从过压区域输送的润滑介质进行的润滑以及同时对环槽或者说润滑槽的压力加载，降低了矩形环在相关滑动面上的挤压力，这附加地起到了减少磨损的作用。

[0018] 两个环端部通过接头或锁能彼此连接，其中，作为泄漏区域起作用的游隙保留在接头或锁中。因此，接头或锁的该泄漏区域将矩形环的过压侧与低压侧以流体技术连接起来，从而能通过矩形环的环状周槽的溢流区域始终充足地且可靠地输送润滑介质。

[0019] 根据本发明的优选实施方式规定，矩形环的两个环端部构造为T形锁，其中，第一环端部具有T形横截面，其短臂径向上靠外地布置并且其长臂径向上靠内地布置，并且其中，两个臂在周向上形成环端部的突起。此外还规定，第二环端部构造为用于该突起的容纳部，其中，长臂嵌接到容纳部中，而短臂在径向上于外部与容纳部重合。进一步规定，润滑槽的开放端部布置在第二环端部上，从而在矩形环的径向上靠外的周面上、在T形锁的保持开放的端部区域中形成泄漏区域，该泄漏区域由过压区域加载润滑介质并且该泄露区域为润滑槽的溢流区域馈送润滑介质。

[0020] 环端部可以在周向上具有倒圆的或倒角的棱边，由此它们能特别容易地彼此嵌接。

[0021] 通过T形锁轮廓实现环端部的受引导的连接。由此保证了环端部在安装时或者在安装状态下不在轴向上相对彼此移动并造成不受控的泄漏损耗或不期望的卡紧力。同时，两个环端部设计为即使在环端部完全推移到一起的情况下也保留有用于对润滑槽的溢流区域进行馈送的泄漏区域。

[0022] T形锁的几何形状能够在没有附加耗费的情况下以结构简单的方式实现界定的泄漏区域以及与其联接的界定的溢流区域。然而，原则上，其它接头类型或锁类型，例如所谓的双级锁，也适合于对润滑槽进行润滑介质的输送。

[0023] 于构造在矩形环的径向上靠内的周面上的润滑槽的情况下，界定的泄漏区域和与其联接的界定的溢流区域的结构上构建可以通过如下方式具体化，即，溢流区域构造为缝隙状的空间，该缝隙状的空间在矩形环的靠内的周面上、在润滑槽的开放端部和T形锁的较长的臂的自由端部之间延伸，并且该缝隙状的空间由两个环端部以及由两个相对于彼此密封的部件之一的与矩形环的径向上靠内的周面相邻的面界定。

[0024] 在该实施方式的情况中，矩形环的径向上靠内的周面能用作滑动面，其中，通过以润滑介质填充的润滑槽来减小摩擦。因为具有径向润滑槽的矩形环对称地构建，所以装配是不受方向束缚的，由此其安装得到简化。

[0025] 于构造在矩形环的背离过压区域的轴向周面上的润滑槽的情况下，界定的泄漏区域和与其联接的界定的溢流区域可以通过如下方式实现，即，溢流区域构造为缝隙状的空间，该缝隙状的空间在轴向周面上在润滑槽的开放端部和T形锁的较短的臂的端部之间延伸，并且该缝隙状的空间由两个环端部以及两个部件之一的与轴向周面相邻的面界定。在这种实施方式的情况下，轴向周面能用作滑动面，其中，通过以润滑介质填充的润滑槽来减小摩擦。

[0026] 为了即使在矩形环的轴向滑动面的情况下也能够实现不受方向束缚的装配，可以规定，在矩形环的背离过压区域的轴向周面上以及在面向过压区域的、对置的轴向周面上分别形成环状的润滑槽，其中，这两个润滑槽通过泄漏区域彼此处于流体连接。通过构造第二个润滑槽还减小了矩形环的重量。

[0027] 原则上，具有一个径向润滑槽和一个或两个轴向润滑槽的矩形环也是可能的。

[0028] 根据本发明的矩形环可以构建在不同的密封系统中。强烈需求矩形环且需要相应的强化润滑的应用体现在车辆的传动技术中。例如，为了给液压式操纵的离合器输送压力油，根据本发明的矩形环可以用于转动的轴相对于固定的法兰的密封。在此，矩形环具有轴向和径向游隙地处于引入法兰中的槽中，其中，该矩形环通过压力加载以背离过压区域的轴向周面静止地或者滑动地靠在槽的侧面上，并且通过压力加载和/或固有弹性以径向上靠内的周面张紧地且静止地或滑动地靠在轴的外表面上。

[0029] 在这种布置的情况下，也可以构建两个或更多个这样的矩形环，其中，过压区域在轴向上位于矩形环之间并且低压区域在轴向上位于矩形环之外。

附图说明

[0030] 为了进一步阐明本发明，为说明书附上具有两个实施例的附图。其中：

[0031] 图1以横截面示出具有装配状态中的根据本发明的两个内张紧的矩形环的第一实施方式，

[0032] 图2示出具有T形锁的图1的矩形环的部分侧视图，

[0033] 图3以T形锁的区域中的立体图示出图2的矩形环的放大视图，

[0034] 图4以横截面示出具有装配状态中的根据本发明的两个内张紧的矩形环的第二实施方式，

[0035] 图5示出具有T形锁的图4的矩形环的部分侧视图，并且

[0036] 图6以T形锁的区域中的立体图示出图5的矩形环的放大视图。

具体实施方式

[0037] 因此，在图1中示意性示出的压力输油装置中，构建了两个内张紧的矩形环4用于转动的轴2相对于固定的法兰1的密封。这两个矩形环4将在矩形环4之间延伸的过压区域或者说压力室3与在两个矩形环4之外轴向延伸的低压区域16分开。利用处于压力下的润滑介质来填充压力室3。润滑介质从压力室3通过轴2和法兰1之间的径向周缝隙20被引导到两个矩形环4上。这两个矩形环4具有轴向和径向游隙地各自位于引入到法兰1中的槽21中，并且相对于轴2的径向外表面22通过其固有弹性预张紧。通过润滑介质的压力加载，两个矩形环4分别以背离压力室3的那侧靠在槽21的侧壁23上。矩形环4因此在轴向上向外并且在径向上向内起密封环的作用。

[0038] 矩形环4在其径向上靠内的周面11(图3)上分别具有环状的润滑槽7，通过该润滑槽能引导润滑介质。在径向上靠内的周面11和轴2的外表面22之间的接触面因此形成滑动面，而矩形环4在轴向上于法兰1上静止。

[0039] 矩形环4的构造从图2和3更精确地呈现出来。因此，矩形环4在径向上开缝地构造，并因此具有两个就周边而言相对置的端部9、10，所述端部构造为T形锁5。第一环端部9具有T形横截面，其中，较短的轴向臂17径向上靠外地布置，而较长的臂18径向上向内地指向。两个臂17、18沿周向方向形成第一环端部9的突起。相对置的第二环端部10具有适配于所述突起的、双臂的容纳部19，其中，T形锁5的长臂18嵌接在容纳部19的两个臂之间，而T形锁5的短臂17在径向上于外部和容纳部19重合。长臂18因此充当T形锁5的引导件。

[0040] 构造在矩形环4的径向上靠内的周面11上的润滑槽7就周边而言具有开放端部14和封闭端部13，其中，封闭端部13与T形的第一环端部9相邻并且开放端部14与容纳部状的第二环端部10相邻。

[0041] 在矩形环4闭合或部分闭合的状态下，在T形锁5区域中的外周处或者说其外周面24处，于容纳部状的第二环端部10那侧形成泄漏区域15，该泄漏区域通过压力室3以润滑介质加载。泄漏区域15与溢流区域6处于流体连接。溢流区域6构造为缝隙状空间，该缝隙状空间基本上在矩形环4的靠内的周面11上在润滑槽7的开放端14和T形锁5的较长的臂18的自由端部之间延伸。溢流区域6由两个环端部9、10以及由轴2的与径向上靠内的周面11相邻的外表面22界定，并且过渡到润滑槽7的开放端部14中。润滑槽7因此在运行中通过压力室3和T形锁5被持续地供应润滑介质，并且在矩形环4的径向上靠内的周面11上形成润滑膜。

[0042] 图4示出一种与图1在很大程度上结构相同但却具有轴向滑动面的压力输油装置。其中了构建有两个矩形环4’，所述矩形环的构造详细地在图5和图6中示出。

[0043] 因此，矩形环4’在轴向周面12上具有环状的润滑槽8。该轴向周面12与固定部件1的槽21(环4’位于该槽中)的侧壁23形成轴向滑动面。T形锁5相应于图2和图3的实施方式。润滑槽8又在T形的第一环端部9那侧具有封闭端部13’并在构造为容纳部19的第二环端部
10那侧具有开放端部14’。开放的槽端部14’过渡到溢流区域6’中，该溢流区域与矩形环4’的外周(外周面24)处的泄漏区域15’处于流体连接。

[0044] 在矩形环4’的相对置的轴向周面12’上构造有相应的第二润滑槽8’，该第二润滑槽与第一润滑槽8通过泄漏区域15’处于流体连接(参见图4)。两个润滑槽8、8’可以实现相同的功能，从而使得矩形环4’的装配可以不依赖于方向地进行。

[0045] 附图标记

[0046] 1              固定部件、法兰

[0047] 2              转动部件、轴

[0048] 3              过压区域，压力室

[0049] 4、4’          矩形环

[0050] 5              接头、锁

[0051] 6、6’          溢流区域

[0052] 7              径向润滑槽

[0053] 8、8’          轴向润滑槽

[0054] 9              第一环端部

[0055] 10             第二环端部

[0056] 11             径向上靠内的周面

[0057] 12、12’        轴向周面

[0058] 13、13’        封闭的槽端部

[0059] 14、14’        开放的槽端部

[0060] 15、15’        泄漏区域

[0061] 16             低压区域

[0062] 17             T形锁5的短臂

[0063] 18             T形锁5的长臂

[0064] 19             容纳部

[0065] 20             缝隙

[0066] 21             固定部件1中的槽

[0067] 22             外表面

[0068] 23、23’        固定部件1的槽21中的侧壁

[0069] 24             矩形环的外周面