具有由導環和至少一個密封件組成的密封裝置的組合式的運轉制動-和彈簧儲能制動缸的製作方法
2023-12-05 23:31:26
專利名稱：具有由導環和至少一個密封件組成的密封裝置的組合式的運轉制動-和彈簧儲能制動缸的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分所述的、用於機動車的制動設備的組合式的運轉制動-和彈簧儲能制動缸，具有布置在運轉制動缸的殼體中的運轉制動活塞以及布置在彈簧儲能制動缸的殼體中的、可通過至少一個儲能彈簧操縱的彈簧儲能制動活塞，該彈簧儲能制動活塞具有彈簧儲能制動活塞杆，該彈簧儲能制動活塞杆穿過運轉制動缸與彈簧儲能制動缸之間的分隔壁的中心孔這樣凸出，即該彈簧儲能制動活塞杆作用於運轉制動活塞，其中在分隔壁的中心孔中容納了密封裝置，該密封裝置將運轉制動缸的內部相對於彈簧儲能制動缸的內部密封住以及其中彈簧儲能制動活塞在其徑向外部的圓周表面上支撐另一個密封裝置，用於將包含儲能彈簧的彈簧腔與彈簧儲能制動缸的可充氣和可排氣的彈簧儲能制動腔密封住。
背景技術：
例如由DE 4011739A1已知了一種這樣的組合式的運轉制動-和彈簧儲能制動缸。 在這裡，彈簧儲能制動活塞杆由未詳細描述的、插入分隔壁的中心孔中的密封環密封。此外也藉助於布置在其外圓周上的密封環將彈簧儲能制動活塞相對於彈簧儲能制動缸的徑向內部的壁密封住。在這種組合式的運轉制動-和彈簧儲能制動缸中，彈簧儲能制動活塞在停車制動情況下利用其彈簧儲能制動活塞杆操縱運轉制動活塞，該運轉制動活塞又具有運轉制動活塞杆，該運轉制動活塞杆與機動車制動器、特別是盤式制動器的制動機構共同作用。例如在 EP 0740085B1中描述了這樣一種制動機構並且其具有與運轉制動活塞杆鉸接地連接的偏轉杆，該偏轉杆與壓緊軸抗扭地連接，該壓緊軸配有凸輪輪廓，該凸輪輪廓在壓緊軸圍繞其縱向軸扭轉時導致制動鉗和盤式制動器的制動塊的軸向的相對運動。由於與運轉制動活塞杆鉸接地連接的偏轉杆在這種運動期間圍繞壓緊軸旋轉，因此在運轉制動活塞杆和進而在運轉制動活塞上施加了圍繞垂直於縱向軸的軸的傾斜力矩。 因為在停車制動情況下，彈簧儲能制動活塞杆的相對大的端面平面地支撐在運轉制動活塞上，因此該傾斜力矩也被至少部分地傳遞到彈簧儲能制動活塞杆上和彈簧儲能制動活塞上。由於彈簧儲能制動活塞杆通過在分隔壁的中心孔中的密封裝置引導並且彈簧儲能制動活塞通過另外的密封裝置相對於彈簧儲能制動缸引導，因此該傾斜力矩也至少部分地作用於密封裝置，這最後可能導緻密封裝置的損壞和進而導緻密封作用的削弱。
發明內容
本發明的目的相應地在於，對一種開頭所述類型的組合式的運轉制動-和彈簧儲能制動缸這樣地進一步加以改進，即所述的密封裝置具有更長的使用壽命。該目的根據本發明通過權利要求1所述的特徵實現。本發明提出，即至少一個密封裝置包含引導分隔壁的中心孔中的彈簧儲能制動活塞杆的或引飛彈簧儲能制動缸中的彈簧儲能制動活塞的導環，該導環由相對於至少一個密封件的材料更堅硬的材料製成，其中密封件由與導環通過成型方法如注塑或壓鑄相連接的彈性體製成。隨後，導環的材料可以選擇得這樣堅硬，即該導環可以持久地無損壞地支撐作用於彈簧儲能制動活塞杆或作用於彈簧儲能制動活塞的傾斜力矩並且將傾斜力矩引導到分隔壁中或彈簧儲能制動缸中，而至少一個密封件的材料可以選擇得這樣具有彈性，即該密封件具有有利的密封性能並且特別地基本上不必施加引導功能。隨後，在導環與分隔壁的中心孔的徑向內部的壁或與彈簧儲能制動活塞的徑向內部的壁之間的公差可以相對較大地選擇，這是因為導環基本上不必實現密封功能，這對生產成本來說是有利的。另一方面也提高了密封裝置的耐用性，這是因為至少一個承擔密封功能的密封件可以設計得這樣具有彈性，即傾斜力矩不再對其使用壽命產生負面影響。對於密封裝置的使用壽命有利的也在於，即密封件與導環形成一個整體式的主體，其中通過成型方法⑴rformen)、也就是說通過由成型材料或液態原料完成的直接的成型而由此產生了連接力，即將導環作為製成品插入工具中，隨後在工具中例如在壓力-和熱作用(硫化)的情況下引入彈性體材料。因此這種通過成型方法製成的連接通常都是非常持久的。通過在從屬權利要求中實施的措施可以實現在獨立權利要求中提出的發明的有利的改進方案和改進之處。特別地，導環由塑料、如乙縮醛製成。特別優選地，導環具有至少一個帶有側面凹進的橫截面的凹槽，該凹槽以後嚙合的方式穿過至少一個密封件。除了來自於成型方法過程的材料連接的、在導環與密封件之間的連接之外，側面凹進的橫截面還用於實現附加的形狀配合的連接，這使得連接更加堅固並且持久。根據一個改進方案可以設計為，即密封件的至少一個密封部段在其遠離導環指向的端部上具有帶有兩個支腿的燕尾槽形的橫截面，其中一個支腿相對於分隔壁的中心孔的徑向內部的壁或相對於彈簧儲能制動缸密封以及另外的支腿相對於彈簧儲能制動活塞杆或相對於彈簧儲能制動活塞密封。由此獲得了非常具有彈性的、可容易得匹配於滑動副偶件的表面的密封。如果至少一個密封件相對於導環對稱地設計並且具有兩個分別越過導環軸向向外凸出的密封部段，則存在兩個在運動方向上一個接一個地或連續地連接的密封面，這有利地提高了密封效果。可以在成型方法的範疇中以簡單的方式產生這樣一種密封幾何結構，這由此實現，即導環具有多個軸向的、特別是在圓周上分布的通過凹槽，其隨後在彈性體材料成型時在兩側實現，由此同時在導環與密封件之間產生了形狀配合的連接，此時，兩個從導環軸向向外凸出的密封部段具有比凹槽的內部尺寸更大的外部尺寸並且由此形成了側面凹進的橫截面。特別優選地，導環在徑向方向上這樣彈性地設計，即具有凹槽的導環的至少一個徑向突出的突出部可以定位在分隔壁的中心孔的徑向內部的壁中。隨後實現了在孔中的支撐密封件的導環的簡單的安裝。
同樣因此可以在導環與至少一個密封件之間設計有至少一個型腔以用於容納潤滑劑。更詳細的內容請參閱下面的對於一個實施例的描述。
下面在附圖中示出本發明的一個實施例並且在後續的描述中加以詳細描述。圖中示出圖1是根據本發明的一個優選的實施方式的、具有密封裝置的組合式的運轉制動-和彈簧儲能制動缸的橫截面圖；圖2是根據圖1的第一個密封裝置的放大視圖；圖3是根據圖1的另一個密封裝置的放大視圖。
具體實施例方式在圖1中示出了組合式的運轉制動-和彈簧儲能制動缸1，其在下面稱為組合式缸。組合式缸1由運轉制動缸2和與該運轉制動缸在結構上和功能上相聯繫的彈簧儲能制動缸4組成。運轉制動缸2和彈簧儲能制動缸4通過分隔壁6彼此分隔開。在彈簧儲能制動缸4內部可移動地布置有彈簧儲能制動活塞8，其中儲能彈簧10抵靠在彈簧儲能制動活塞8的一側上。儲能彈簧10在其反向的側面上支撐在彈簧儲能制動缸4的底面上。在彈簧儲能制動活塞8與分隔壁6之間設計有彈簧儲能制動腔12，該彈簧儲能制動腔和出於尺寸原因未示出的壓力調節模塊相連接，以便對該彈簧儲能制動腔進行充氣和排氣。在充氣時，彈簧儲能制動活塞8在儲能彈簧10的張力下軸向地在手動制動器的鬆開位置上移動。 當彈簧儲能制動活塞8進行這樣的移動時，處於容納了儲能彈簧10的彈簧腔14內部的空氣通過排氣閥16被壓出。如果與之相反地為了制動的目的而對彈簧儲能制動腔12進行排氣，則儲能彈簧10會使得彈簧儲能制動活塞8向著壓緊位置移動。彈簧儲能制動活塞8與空心的彈簧儲能制動活塞杆18相連接，該彈簧儲能制動活塞杆穿過分隔壁6延伸進入運轉制動缸2的運轉制動腔20中。插入到分隔壁6的中心孔 21中的密封裝置22相對於彈簧儲能制動活塞杆18的外壁在其縱向運動期間密封。未示出的入口通入運轉制動腔20中，通過該入口引入和排出壓縮空氣以用於操縱運轉制動缸2。 壓縮空氣作用於插入在運轉制動缸2內部的膜片M，在其相反的側面上設有堅硬的膜片盤 26形式的承壓件。膜片M更精確地將運轉制動缸2的可以加載和卸載壓力液的運轉制動腔20與容納了支撐在膜片盤沈上的復位彈簧30的彈簧腔31分隔開。膜片盤沈與壓杆觀相連接，該壓杆與組合式缸1外部的制動操縱機構共同作用。 在此其例如可以是機動車的盤式制動器的操縱元件。運轉制動缸2是主動的制動缸，也就是說運轉制動器通過運轉制動腔20的充氣而壓緊並且通過排氣而鬆開。在一側支撐在膜片盤沈上和在另一側支撐在運轉制動缸2的底面上的復位彈簧30用於，當運轉制動腔20 排氣時使得壓杆觀復位到鬆開位置上。膜片M的徑向外部的固定邊緣32具有楔形的、向徑向內部逐漸變細的橫截面。膜片M的具有楔形的、向徑向內部逐漸變細的橫截面的徑向外部的固定邊緣32彎曲成形狀互補的容納部34，其具有楔形的、向徑向外部擴大的、在分隔壁6和運轉制動缸2之間的橫截面。分隔壁6和運轉制動缸2形成了其外部的邊緣作為向徑向外部彎曲的凸緣36，38， 其彼此指向的內側面之間形成了具有楔形的橫截面的容納部34。此外，在膜片M上設計有至少一個在軸向方向上延伸的、相對於固定邊緣32向徑向內部錯位布置的定心環40，通過該定心環使得膜片可向著運轉制動缸2的壁44的徑向內部的圓周表面42定心。特別優選地，定心環40基本上垂直於固定邊緣32的中心平面布置並且例如在一側遠離於膜片M凸出。然而也可以考慮，替代其設置定心環40或附加地設置另一個在彈簧儲能制動缸4的方向上凸出並且向著其壁的徑向內部的圓周表面定心的定心環。同樣地，運轉制動缸2的徑向內部的圓周表面42 (定心環40向著該圓周表面定心)優選地位於設想的缸體(它的中心軸同軸於缸體軸46)上。定心環40可以如所示出地在圓周方向上看去設計成完全環繞的或由環形部段組成。膜片M優選地由橡膠製成並且定心環40與其設計成一個整體。隨後，相互夾緊的分隔壁6和運轉制動缸2的具有軸向的分量的夾緊力用於，將膜片M的定心環40壓向運轉制動缸2的壁44的徑向內部的圓周表面42。換而言之，夾緊力的軸向的分量用於，基於楔形物的作用將固定邊緣32向徑向外部拉出並且由此以更高的徑向的力將定心環40以定心自增力的方式壓向運轉制動缸2的壁44的徑向內部的圓周表面42。例如可以由此實現這樣一種軸向的夾緊力分量，即運轉制動缸2的形成凸緣36的邊緣以及分隔壁6的凸緣38由彈簧儲能制動缸4的壁的邊緣48以卷邊的方式搭接，該卷邊例如通過成型過程產生。該卷邊隨後用於夾緊力的軸向的分量。根據圖2的密封裝置22包含導環50，該導環由相對於至少一個密封件52，54的材料更堅硬的材料製成，其中彈簧儲能制動活塞杆18沿著導環50的圓柱形的引導部段56引導，該引導部段支撐至少一個、相對於彈簧儲能制動活塞杆18和分隔壁6的中心孔21的徑向內部的壁58密封的密封件52，54。引導部段56的軸向的延伸距離在當前情況下相應於導環50的軸向的延伸距離。導環50特別由硬塑料、如乙縮醛製成並且支撐了由相對彈性更高的彈性體製成的密封件52。彈簧儲能制動活塞杆18、彈簧儲能制動活塞8和分隔壁6 優選地由鋁製成。密封件52通過成型方法如注塑或壓鑄與導環50相連接，也就是說通過由成型材料或液態原料完成的直接的成型由此實現，即將導環作為製成品插入工具中，隨後在工具中例如在壓力-和熱作用(硫化)下引入彈性體材料。特別優選地，導環50具有兩個端面側的、環形的並且軸向延伸的、相對於導環50 的垂直於彈簧儲能制動活塞杆18的軸向方向或運動方向布置的中心面68對稱的凹槽60， 62，其中在圓周上設有多個將兩個凹槽60，62連接在一起的穿孔M，該穿孔在成型過程中由彈性體材料在網狀地連接之前通過或經過。在圖2中以截面圖示例性地示出了這些穿孔中的一個穿孔討。密封件52隨後在凹槽60，62中通過相對於導環50的中心面68對稱的保持部段64，66保持住，該保持部段通過穿孔M相互連接。不僅保持部段64，66、而且密封件52以及整個密封裝置22都相對於導環50的中心面68對稱。特別是密封部段72，74軸向地從導環50的端面側的凹槽60，62中凸出，該
7密封部段在其遠離導環50指向的端部上具有各一個帶有兩個支腿76，78的燕尾槽形的橫截面，其中各一個支腿76相對於分隔壁6的中心孔21的徑向內部的壁58密封並且各另一個支腿78相對於彈簧儲能制動活塞杆18密封。特別優選的是，導環50在徑向的方向上這樣彈性地設計，即具有凹槽82的導環50 的至少一個徑向突出的突出部80可以定位在分隔壁6的中心孔21的徑向內部的壁58中。 為了進行安裝，因此將導環50和已經安裝上的密封件52J4引入中心孔21中，其中該導環基於其彈性可以徑向壓縮一段距離，直到突出部80嚙合入孔21的徑向內部的壁58中的凹槽82中並且導環50徑向彈性地擴張，以便確保定位連接。根據圖3所示的密封裝置84布置在彈簧儲能制動活塞8的彈簧鍋86的徑向外部的圓周表面上並且設計用於將包含儲能彈簧10的彈簧腔14與彈簧儲能制動缸4的可充氣和可排氣的彈簧儲能制動腔12密封住。該密封裝置84因此和彈簧儲能制動活塞8 一起沿著彈簧儲能制動缸4的徑向內部的壁線性地運動。如同在前述的密封裝置22中那樣，密封裝置84的密封件88與導環90藉助於成型過程相連接或形成一個整體的部件。如前述地，導環90在此也具有兩個軸向的凹槽92， 94，該凹槽通過多個在圓周上分布地布置的穿孔96由密封件88的保持部段98，100在這一側並且由穿孔96在另一側穿過。與最後所描述的實施例不同地，然而僅僅一個密封部段102從導環90中向外凸出，該密封部段在其遠離於導環90指向的端部上具有帶有兩個支腿104，106的燕尾槽形的橫截面，其中一個支腿104相對於彈簧儲能制動缸4的徑向內部的壁密封以及另一個支腿 106相對於彈簧儲能制動活塞8的彈簧鍋86的徑向外部的圓周面密封。在導環90的穿孔 96的區域中的徑向內部的肩部108用於側面凹進的橫截面和在密封件88與導環90之間的形狀配合的連接。此外，保持部段98，100分別具有圓錐形的橫截面，這同樣產生了在密封件88與導環90之間的形狀配合。如在前述實施例中所述地，具有凹槽112的導環90的至少一個徑向突出的突出部 110可以定位在彈簧儲能制動活塞8的彈簧鍋86的徑向外部的圓周表面中。同樣地，可以在導環與密封件52之間設計有至少一個在此未示出的型腔以用於容納潤滑劑，該潤滑劑使得在密封裝置22，χ與所屬的滑動副偶件之間的滑動過程變得更加容易。
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參考標號表
1運轉制動-和彈簧儲能制動缸
2運轉制動缸
4彈簧儲能制動缸
6分隔壁
8彈簧儲能制動活塞 10儲能彈簧 12彈簧儲能制動腔 14彈簧腔 16排氣閥
18彈簧儲能制動活塞杆
20運轉制動腔
21孔
22密封裝置
24膜片
26膜片盤
28壓杆
30復位彈簧
31彈簧腔
32固定邊緣
34容納部
36凸緣
38凸緣
40定心環
42徑向內部的圓周表
44壁
46缸體軸
48邊緣
50導環
52密封件
54穿孔
56引導部段
58壁
60凹槽
62凹槽
64保持部段
66保持部段
68中心面
72密封部段
74密封部段
76支腿
78支腿
80突出部
82凹槽
84密封裝置
86彈簧鍋
88密封件
90導環
92凹槽
94凹槽
96穿孔
98保持部段
100保持部段
102密封部段
104支腿
106支腿
108肩部
110突出部
112凹槽
權利要求
1.一種用於機動車的制動設備的組合式的運轉制動-和彈簧儲能制動缸(1)，具有布置在運轉制動缸(2)的殼體中的運轉制動活塞(26)以及布置在彈簧儲能制動缸(4)的殼體中的、可通過至少一個儲能彈簧(10)操縱的彈簧儲能制動活塞(8)，所述彈簧儲能制動活塞具有彈簧儲能制動活塞杆(18)，所述彈簧儲能制動活塞杆穿過所述運轉制動缸(2)與所述彈簧儲能制動缸(4)之間的分隔壁(6)的中心孔(21)這樣凸出，即所述彈簧儲能制動活塞杆作用於所述運轉制動活塞(26)，其中在所述分隔壁(6)的所述中心孔(21)中容納了密封裝置(22)，所述密封裝置將所述運轉制動缸(2)的內部相對於所述彈簧儲能制動缸 (4)的內部密封住以及其中所述彈簧儲能制動活塞(8)在所述彈簧儲能制動活塞的徑向外部的圓周表面上支撐另一個密封裝置(84)，用於將包含所述儲能彈簧(10)的彈簧腔(14) 與所述彈簧儲能制動缸(4)的可充氣和可排氣的彈簧儲能制動腔(12)密封住，其特徵在於，至少一個密封裝置(22 ；84)包含引導所述分隔壁(6)的所述中心孔(21)中的所述彈簧儲能制動活塞杆(18)的或引導所述彈簧儲能制動缸(4)中的所述彈簧儲能制動活塞(8) 的導環(50 ；90)，所述導環由相對於至少一個密封件(52 ；88)的材料更堅硬的材料製成，其中所述密封件(52 ；88)由與所述導環(50 ；90)通過成型方法如注塑或壓鑄相連接的彈性體製成。
2.根據權利要求1所述的組合式的運轉制動-和彈簧儲能制動缸，其特徵在於，所述導環(50 ；90)由塑料、如乙縮醛製成。
3.根據權利要求1或2所述的組合式的運轉制動_和彈簧儲能制動缸，其特徵在於，所述導環(50;90)具有至少一個帶有側面凹進的橫截面的凹槽(60，62;92，94)，所述凹槽以後嚙合的方式穿過所述至少一個密封件(52 ；88)。
4.根據權利要求3所述的組合式的運轉制動-和彈簧儲能制動缸，其特徵在於，所述凹槽(60，62 ；92，94)布置在所述導環(50 ；90)的端面上並且在軸向方向上延伸。
5.根據權利要求4所述的組合式的運轉制動_和彈簧儲能制動缸，其特徵在於，所述至少一個密封件(52 ；88)利用至少一個保持部段(64，66 ；98,100)保持在所述導環(50 ； 90)的所述至少一個凹槽(60，62 ；92，94)中並且所述密封件(52 ；88)的至少一個密封部段 (72，74 ； 102)越過所述導環(50 ；90)軸向向外凸出。
6.根據權利要求5所述的組合式的運轉制動_和彈簧儲能制動缸，其特徵在於，所述密封件(52 ；88)的所述保持部段(64，66 ；98,100)通過所述導環(50 ；90)的至少一個軸向的穿孔(54 ；96)相互連接。
7.根據權利要求6所述的組合式的運轉制動_和彈簧儲能制動缸，其特徵在於，所述密封件(52 ；88)的所述至少一個密封部段(72，74 ； 102)在所述密封部段的遠離所述導環 (50 ；90)指向的端部上具有帶有兩個支腿(76，78 ；104,106)的燕尾槽形的橫截面，其中所述一個支腿(78 ； 104)相對於所述分隔壁(6)的所述中心孔(21)的徑向內部的壁(58)或相對於所述彈簧儲能制動缸⑷密封以及所述另外的支腿(76 ； 106)相對於所述彈簧儲能制動活塞杆(18)或相對於所述彈簧儲能制動活塞(8)密封。
8.根據權利要求6或7所述的組合式的運轉制動_和彈簧儲能制動缸，其特徵在於，所述至少一個密封件(52)相對於所述導環(50)對稱地設計並且具有兩個分別越過所述導環 (50)軸向向外凸出的密封部段(72;74)。
9.根據前述權利要求中任一項所述的組合式的運轉制動-和彈簧儲能制動缸，其特徵在於，所述導環(50 ；90)在徑向的方向上這樣彈性地設計，即具有凹槽(82 ；112)的所述導環(50 ；90)的至少一個徑向突出的突出部(80 ；110)可以定位在所述分隔壁(6)的所述中心孔(21)的所述徑向內部的壁(58)中或所述彈簧儲能制動活塞(8)的所述徑向外部的圓周表面中。
10.根據前述權利要求中任一項所述的組合式的運轉制動-和彈簧儲能制動缸，其特徵在於，在所述導環(50 ；90)與所述至少一個密封件(52 ；88)之間設計有至少一個型腔以用於容納潤滑劑。
全文摘要
本發明涉及一種用於機動車的制動設備的組合式的運轉制動-和彈簧儲能制動缸(1)，具有布置在運轉制動缸(2)的殼體中的運轉制動活塞(26)以及布置在彈簧儲能制動缸(4)的殼體中的、可通過至少一個儲能彈簧(10)操縱的彈簧儲能制動活塞(8)，該彈簧儲能制動活塞具有彈簧儲能制動活塞杆(18)，該活塞杆穿過運轉制動缸(2)與彈簧儲能制動缸(4)之間的分隔壁(6)的中心孔(21)這樣凸出，即該活塞杆作用於運轉制動活塞(26)，其中在分隔壁(6)的中心孔(21)中容納了密封裝置(22)，該密封裝置將運轉制動缸(2)的內部相對於彈簧儲能制動缸(4)的內部密封住以及其中彈簧儲能制動活塞(8)在其徑向外部的圓周表面上支撐另一個密封裝置(84)，用於將包含儲能彈簧(10)的彈簧腔(14)與彈簧儲能制動缸(4)的可充氣和可排氣的彈簧儲能制動腔(12)密封住。本發明提出，即至少一個密封裝置(22；84)包含引導分隔壁(6)的中心孔(21)中的彈簧儲能制動活塞杆(18)的或引飛彈簧儲能制動缸(4)中的彈簧儲能制動活塞(8)的導環(50；90)，該導環由相對於至少一個密封件(52；88)的材料更堅硬的材料製成，其中密封件(52；88)由與導環(50；90)通過成型方法如注塑或壓鑄相連接的彈性體製成。
文檔編號F16D65/28GK102159437SQ200980136271
公開日2011年8月17日 申請日期2009年9月9日 優先權日2008年9月17日
發明者弗蘭克·赫梅裡, 阿蘭·范塔齊, 雅克·蘭奎託特 申請人:克諾爾商用車制動系統有限公司