帶有防翻轉墊圈的機動車制動系統主氣缸和用於該主氣缸的墊圈的製作方法與工藝

2023-08-10 09:51:36

本發明涉及機動車制動系統主氣缸，該主氣缸具有設有缸膛的主體，其中所述缸膛接收至少一個由駕駛員在後休憩位置和前制動位置之間致動的並向其休憩位置彈性地回復的活塞，缸膛具有至少一個與制動液體容器連接的供給室；活塞形成滑件，該滑件分開與制動液體容器連接的供給室和與制動迴路連接的壓力室；供給室的邊上有兩個凹槽，這兩個凹槽中的一個接收分開供給室和壓力室的再供給墊圈，另一個則接收分開供給室和相對於活塞表面的外部的密封墊圈；密封墊圈為具有呈平躺的U形的截面的周邊墊圈，所述U的一個分支頂在凹槽的底部及其兩個相鄰壁上，而另一個分支則通過頂在活塞上保證密封性。本發明還涉及用於這種主氣缸的墊圈。

背景技術：
已知如上所述的主氣缸，其中也被稱為密封杯（coupelled』étanchéité）的密封墊圈可能會在主氣缸處於隔離或分離位置時施加於活塞上的極端摩擦條件下在其凹槽中翻轉。同樣地，由於摩擦原因，墊圈在主氣缸組裝的時刻翻轉。這種主氣缸在文檔EP1995138A1中描述。在簡單主氣缸的情況下，只有一個供給室，該供給室邊上有再供給墊圈和密封墊圈，其中在主氣缸的活塞在制動踏板上的力的作用下移動的方向上所述再供給墊圈布置在所述密封墊圈的後方。在串列式主氣缸的情況下，有兩個以組合的方式工作的活塞，並且每個活塞都與一個供給室和一個壓力室協作。因此兩個密封墊圈都存在安裝時或極端條件下翻轉的風險。

技術實現要素：
本發明的目的在於提出一種制動系統主氣缸，它能避免密封墊圈在組裝時和在隔離或分開位置上主氣缸可能會遭受的極端條件下翻轉。為此，本發明涉及一種如上所述的主氣缸，其特徵在於，墊圈兩個分支中至少一個的端部具有用於頂在凹槽側面的平表面。每個分支的端部的該平表面允許兩個分支並特別地允許位於凹槽底部附近的外部分支通過使U形截面的基部抵在凹槽的相對表面上來牢固地頂在凹槽側面的表面上。因此，U形截面的外部分支用力抵靠在凹槽中，並不會先側滑過底部的分支，該底部分支會由於所述側滑而閉合U形並使基部部分地脫離，在活塞運動在該墊圈內部分支上施加的劇烈摩擦的作用下會進一步促進該側滑。如果墊圈的兩個分支的平表面或截錐形表面尤其是位於凹槽底部的平表面處於靜止位置，相對於對應壁的表面傾斜小的角度，那麼還會進一步改善墊圈在其凹槽中的鎖固效應。該小角度可以大於為10°。因此，隨著施加在U形的內部分支上的摩擦力逐漸增大，外部分支的表面越來越牢固地頂在凹槽的表面上，並阻止任何側滑以及該U形截面隨後在凹槽內翻轉或滾動的開始。根據本發明的另一個特徵，墊圈分支中至少一個的平端部是在墊圈處於布置在凹槽中的中性位置時相對於軸向方向xx傾斜的截錐形表面。並且，特別地，在傾斜表面的情況下，相對於垂直於缸膛的軸線xx的平面傾斜的角度包括在0°和10°之間。對應於零傾斜度的極端情況是真正平的表面的情況，而10°傾斜度的情況則對應於數學意義上的錐形表面。根據另一個有利特徵，密封墊圈的分支中至少一個的端部由分布在周邊並且每個都具有平表面或近似平表面的凸出部分構成。在該情況下，傾斜表面可以相對於垂直於缸膛軸線的平面傾斜包括在0°至10°之間的角度。本發明還涉及一種用於主氣缸的墊圈，該墊圈用作在主氣缸組裝時刻安裝在主氣缸中的墊圈，或用作該主氣缸的替換部件。因此，本發明涉及一種具有呈平躺的U形的截面的周邊密封墊圈，其用於機動車制動系統主氣缸，該主氣缸包括設有缸膛的主體，其中所述缸膛接收至少一個活塞，該活塞由駕駛員在後休憩位置和前制動位置之間致動，並向其休憩位置彈性地回復，-缸膛具有至少一個與制動液體容器連接的供給室；-活塞形成分開與制動液體容器連接的供給室和與制動迴路連接的壓力室的滑件；-供給室的邊上有兩個凹槽，這兩個凹槽中的一個接收分開供給室和壓力室的再供給墊圈，而另一個則接收分開供給室和相對於活塞表面的外部的密封墊圈；-密封墊圈為具有呈平躺的U形的截面的周邊墊圈，所述U的一個分支頂在凹槽的底部及其兩個相鄰壁上，而另一個分支則通過頂在活塞上保證密封性，所述墊圈的特徵在於，墊圈兩個分支中的至少一個的端部具有用於頂在凹槽側面上的平表面。根據另一個特徵，墊圈分支中至少一個的平端部是當墊圈處於布置在凹槽中的中性位置上時相對於軸向方向xx傾斜的截錐形表面。根據另一個特徵，傾斜表面相對於垂直於缸膛（120）軸線xx的平面傾斜包括在0°至10°之間的角度α。根據另一個特徵，密封墊圈分支中至少一個的端部由分布在周邊並每個都具有平表面或近似平表面的凸出部分構成。附圖說明以下藉助於附圖更詳細地說明本發明。在這些附圖中：圖1為符合本發明的串列式主氣缸的軸向剖視圖；圖2為布置在主氣缸主體的通到缸膛中的凹槽內的墊圈的放大剖視圖；圖3示出了密封墊圈的截面的U形的一個分支端部的形狀；圖4為墊圈的另一個實施例的透視圖；圖5為布置在其槽座中的圖4的墊圈的放大視圖；圖6為示出了圖4的墊圈的U形分支的端部形狀的細節圖；圖7在其部分7A-7E中示出了符合本發明的密封墊圈在安裝好的位置上在主氣缸承受施加在主氣缸活塞和墊圈之間的極端摩擦力時變形的五個階段；圖8作為比較在其部分8A-8F中示出了已知的墊圈在活塞在墊圈上施加的極端摩擦力的作用下的翻轉運動。具體實施方式根據圖1，本發明涉及一種制動系統主氣缸10。所示出的示例為串列式主氣缸。以下按照簡單主氣缸的表現方式來說明主氣缸，但對於所有構成重複並允許控制兩個獨立制動迴路的元件，該說明實際上重複地適用於串列式主氣缸。主氣缸由主體110構成，該主體被軸線為xx的缸膛120穿過，該缸膛接收用於被未示出的伺服制動器控制或直接被制動踏板施加在主氣缸上的動作控制的活塞130。在由伺服制動器輔助的制動踏板的情況下，可以設置由致動器控制的模擬器。模擬器一方面控制主氣缸，另一方面則在制動器上產生模擬制動踏板的動作的直接傳輸的反應。活塞130的移動方向由箭頭AF指示，該箭頭對應於根據圖1的從右向左的制動動作。位於左側的主氣缸的重複部分稱為「前側部分」，而位於另一側的部分則稱為「後側部分」。主氣缸的上方設有兩個入口101、201，用於接收簡單地示出的制動液體容器的輸出嘴。形成滑件的活塞130在缸膛120中限定壓力室140，該壓力室通過通到室140中的穿孔141與制動迴路C1連接。該壓力室140通過空心活塞130與供給室150分開，供給室150在主氣缸100的主體110中實施，並且在其缸膛120和活塞130的外部表面之間，體現為在缸膛中的外周凹槽。在前側和後側，該供給室150的邊上有通到缸膛中的外周凹槽151、152。前凹槽151接收外周再供給墊圈153，而後凹槽152則接收也稱為隔離墊圈的周邊密封墊圈180。再供給墊圈153的功能在於允許在缺少制動液體或制動器突然致動的情況下為壓力室140供給制動液體。再供給墊圈153的打開和關閉運動在文檔FR2916405中描述。將供給室150與主氣缸100的外部分開的密封墊圈180的功能在於無論情況如何都保證缸膛120和活塞130表面之間的密封性。該墊圈180必須能夠承受缸膛120/殼體110/活塞130這一整體可能會受到的大的力。因此，墊圈180在活塞130的外表面上摩擦，並且墊圈與活塞的該接觸表面可能會承受非常大的摩擦力，這些摩擦力無論如何都不應該驅動墊圈180並使其逐漸地翻轉。以上給出的主氣缸100的描述也是簡單主氣缸的描述。在所示出的串列式主氣缸100的情況下，存在兩個制動迴路C1、C2的施壓裝置的重複。在該情況下，上述部分為串列式主氣缸的主部分而另一部分為次部分。以上給出的描述在相同的條件下適用於本發明所涉及的具有增大了100的相同標識的元件。兩個活塞130、230通過由兩個部分171、172構成的伸縮杆170連接，其中所述兩個部分通過彈簧173維持分開，並通過兩個端部一個頂在活塞130的底部131上，另一個則頂著活塞230的上面231。圖2為布置在其外周凹槽152中並頂在活塞130上的密封墊圈180的剖視圖。該凹槽152具有方形或矩形截面，並帶有一個底部152a和兩個相對於軸線xx徑向地取向的側面152b、152c。墊圈180具有呈平躺的U形的截面，其中所述U有兩個分支181、182，一個是相對於活塞軸線xx的外部分支181，一個是相對於軸線xx的內部分支182，外部分支181實際上到達凹槽底部152a，而內部分支182則頂在活塞130的外部表面上。兩個分支181、182連在一起，並形成基部183，該基部頂在位於活塞推動方向AF上的側面152b上。墊圈分支中的一個或兩個的端部的平表面稱為廣義上的平表面。凹槽的側面152c位於垂直於軸線xx的平面中，而分支中一個或兩個的端部的所謂平表面則被壓平在凹槽的該側面152c上。該表面可以是嚴格意義上的平的，即包含在垂直於軸線xx的平面中。但該表面也可以是近似平的，即相對於這種平面是「傾斜」的。實際上，當該表面相對於凹槽的對應表面傾斜的時候，該表面對應於軸線為xx的截錐形表面，並帶有非常大的頂角，即其補角非常小，大約為0至10°。因此，當頂角等於180°時或其補角等於0°時該平表面是真正平的。圖3示出了分支181、182中每個的前表面184的細節。以軸向剖視圖所示出的該前表面184的截面相對於凹槽152的側面152c具有角度α例如為10°的傾斜度，該表面184將會頂在該側面152c上並以儘可能少的滑動抓住該側面152c。圖4示出了具有U形截面的密封墊圈280的一個實施變型，其中所述U的分支281、282的端部設有有規律地分布在每個分支周邊上的凸塊285，以形成齒形輪廓。凸出部分285的表面284在上述定義的意義上是「平」的，即包含在垂直於缸膛軸線xx的平面中或與該平面成小角度並因此呈頂角非常大的錐形表面的形狀。凸出部分285之間的縮進的底部具有標識286。圖5示出了墊圈在凹槽252中的安裝，而圖6則示意地示出了「平」或近似平的前表面284相對於凹槽150的側面152的布置。符合本發明的墊圈例如由硬度為70ShoreA的EPDM製成。圖7在其部分7A-7E中示出了如上所述符合本發明的墊圈180在產生大的摩擦的劇烈的力的作用下的變形。在部分7A中，墊圈靜止。其外部分支181頂在凹槽的側面152c上，同樣，其基部183頂在側面152b上。外部分支181還在周邊處頂在凹槽152的底部152a上。在由活塞130施加在內部分支182上的在方向AF（圖7B）上的突然運動的作用下，該內部分支在某些程度上後退，並壓縮分支182的對應部分以及根據情況壓縮基部183的對應部分。該力之後可能會有內部分支182朝著側面152b的方向的更大的壓縮（圖7B、圖7C）。圖7D的階段示出了更進一步推動的情況，以最後達到部分7E中的極端側滑但沒有翻轉的情況。圖8作為比較在其部分8A-8F中示出了傳統墊圈200在墊圈200在活塞130上的劇烈摩擦的作用下的變形，其中所述劇烈摩擦造成墊圈沿著凹槽152的壁逐漸滑動，最後導致墊圈200的翻轉，在該翻轉位置上墊圈不再保證其密封件功能（部分8F）。目錄10主氣缸101、201主氣缸入口110主氣缸主體120缸膛130、230活塞131活塞底部140、240壓力室141穿孔150、250供給室151、152；251、252凹槽152a底部152b、152c壁153、253再供給墊圈170伸縮杆171、172桿的部分173彈簧180、280符合本發明的密封墊圈181、182；281、282分支183基部184端部190容器200傳統墊圈231活塞的上面284平表面285凸出部分286部分285之間的底部C1、C2制動迴路