CN102159437A - 具有由导环和至少一个密封件组成的密封装置的组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的制动设备的组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸(1)，具有布置在运转制动缸(2)的壳体中的运转制动活塞(26)以及布置在弹簧储能制动缸(4)的壳体中的、可通过至少一个储能弹簧(10)操纵的弹簧储能制动活塞(8)，该弹簧储能制动活塞具有弹簧储能制动活塞杆(18)，该活塞杆穿过运转制动缸(2)与弹簧储能制动缸(4)之间的分隔壁(6)的中心孔(21)这样凸出，即该活塞杆作用于运转制动活塞(26)，其中在分隔壁(6)的中心孔(21)中容纳了密封装置(22)，该密封装置将运转制动缸(2)的内部相对于弹簧储能制动缸(4)的内部密封住以及其中弹簧储能制动活塞(8)在其径向外部的圆周表面上支撑另一个密封装置(84)，用于将包含储能弹簧(10)的弹簧腔(14)与弹簧储能制动缸(4)的可充气和可排气的弹簧储能制动腔(12)密封住。本发明提出，即至少一个密封装置(22；84)包含引导分隔壁(6)的中心孔(21)中的弹簧储能制动活塞杆(18)的或引导弹簧储能制动缸(4)中的弹簧储能制动活塞(8)的导环(50；90)，该导环由相对于至少一个密封件(52；88)的材料更坚硬的材料制成，其中密封件(52；88)由与导环(50；90)通过成型方法如注塑或压铸相连接的弹性体制成。

Description

具有由导环和至少一个密封件组成的密封装置的组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于机动车的制动设备的组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸，具有布置在运转制动缸的壳体中的运转制动活塞以及布置在弹簧储能制动缸的壳体中的、可通过至少一个储能弹簧操纵的弹簧储能制动活塞，该弹簧储能制动活塞具有弹簧储能制动活塞杆，该弹簧储能制动活塞杆穿过运转制动缸与弹簧储能制动缸之间的分隔壁的中心孔这样凸出，即该弹簧储能制动活塞杆作用于运转制动活塞，其中在分隔壁的中心孔中容纳了密封装置，该密封装置将运转制动缸的内部相对于弹簧储能制动缸的内部密封住以及其中弹簧储能制动活塞在其径向外部的圆周表面上支撑另一个密封装置，用于将包含储能弹簧的弹簧腔与弹簧储能制动缸的可充气和可排气的弹簧储能制动腔密封住。
背景技术
例如由DE 4011739A1已知了一种这样的组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸。在这里，弹簧储能制动活塞杆由未详细描述的、***分隔壁的中心孔中的密封环密封。此外也借助于布置在其外圆周上的密封环将弹簧储能制动活塞相对于弹簧储能制动缸的径向内部的壁密封住。
在这种组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸中，弹簧储能制动活塞在停车制动情况下利用其弹簧储能制动活塞杆操纵运转制动活塞，该运转制动活塞又具有运转制动活塞杆，该运转制动活塞杆与机动车制动器、特别是盘式制动器的制动机构共同作用。例如在EP 0740085B1中描述了这样一种制动机构并且其具有与运转制动活塞杆铰接地连接的偏转杆，该偏转杆与压紧轴抗扭地连接，该压紧轴配有凸轮轮廓，该凸轮轮廓在压紧轴围绕其纵向轴扭转时导致制动钳和盘式制动器的制动块的轴向的相对运动。
由于与运转制动活塞杆铰接地连接的偏转杆在这种运动期间围绕压紧轴旋转，因此在运转制动活塞杆和进而在运转制动活塞上施加了围绕垂直于纵向轴的轴的倾斜力矩。因为在停车制动情况下，弹簧储能制动活塞杆的相对大的端面平面地支撑在运转制动活塞上，因此该倾斜力矩也被至少部分地传递到弹簧储能制动活塞杆上和弹簧储能制动活塞上。由于弹簧储能制动活塞杆通过在分隔壁的中心孔中的密封装置引导并且弹簧储能制动活塞通过另外的密封装置相对于弹簧储能制动缸引导，因此该倾斜力矩也至少部分地作用于密封装置，这最后可能导致密封装置的损坏和进而导致密封作用的削弱。
发明内容
本发明的目的相应地在于，对一种开头所述类型的组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸这样地进一步加以改进，即所述的密封装置具有更长的使用寿命。
该目的根据本发明通过权利要求1所述的特征实现。
本发明提出，即至少一个密封装置包含引导分隔壁的中心孔中的弹簧储能制动活塞杆的或引导弹簧储能制动缸中的弹簧储能制动活塞的导环，该导环由相对于至少一个密封件的材料更坚硬的材料制成，其中密封件由与导环通过成型方法如注塑或压铸相连接的弹性体制成。
随后，导环的材料可以选择得这样坚硬，即该导环可以持久地无损坏地支撑作用于弹簧储能制动活塞杆或作用于弹簧储能制动活塞的倾斜力矩并且将倾斜力矩引导到分隔壁中或弹簧储能制动缸中，而至少一个密封件的材料可以选择得这样具有弹性，即该密封件具有有利的密封性能并且特别地基本上不必施加引导功能。随后，在导环与分隔壁的中心孔的径向内部的壁或与弹簧储能制动活塞的径向内部的壁之间的公差可以相对较大地选择，这是因为导环基本上不必实现密封功能，这对生产成本来说是有利的。
另一方面也提高了密封装置的耐用性，这是因为至少一个承担密封功能的密封件可以设计得这样具有弹性，即倾斜力矩不再对其使用寿命产生负面影响。
对于密封装置的使用寿命有利的也在于，即密封件与导环形成一个整体式的主体，其中通过成型方法(Urformen)、也就是说通过由成型材料或液态原料完成的直接的成型而由此产生了连接力，即将导环作为制成品***工具中，随后在工具中例如在压力-和热作用(硫化)的情况下引入弹性体材料。因此这种通过成型方法制成的连接通常都是非常持久的。
通过在从属权利要求中实施的措施可以实现在独立权利要求中提出的发明的有利的改进方案和改进之处。
特别地，导环由塑料、如乙缩醛制成。
特别优选地，导环具有至少一个带有侧面凹进的横截面的凹槽，该凹槽以后啮合的方式穿过至少一个密封件。除了来自于成型方法过程的材料连接的、在导环与密封件之间的连接之外，侧面凹进的横截面还用于实现附加的形状配合的连接，这使得连接更加坚固并且持久。
根据一个改进方案可以设计为，即密封件的至少一个密封部段在其远离导环指向的端部上具有带有两个支腿的燕尾槽形的横截面，其中一个支腿相对于分隔壁的中心孔的径向内部的壁或相对于弹簧储能制动缸密封以及另外的支腿相对于弹簧储能制动活塞杆或相对于弹簧储能制动活塞密封。由此获得了非常具有弹性的、可容易得匹配于滑动副偶件的表面的密封。
如果至少一个密封件相对于导环对称地设计并且具有两个分别越过导环轴向向外凸出的密封部段，则存在两个在运动方向上一个接一个地或连续地连接的密封面，这有利地提高了密封效果。
可以在成型方法的范畴中以简单的方式产生这样一种密封几何结构，这由此实现，即导环具有多个轴向的、特别是在圆周上分布的通过凹槽，其随后在弹性体材料成型时在两侧实现，由此同时在导环与密封件之间产生了形状配合的连接，此时，两个从导环轴向向外凸出的密封部段具有比凹槽的内部尺寸更大的外部尺寸并且由此形成了侧面凹进的横截面。
特别优选地，导环在径向方向上这样弹性地设计，即具有凹槽的导环的至少一个径向突出的突出部可以定位在分隔壁的中心孔的径向内部的壁中。随后实现了在孔中的支撑密封件的导环的简单的安装。
同样因此可以在导环与至少一个密封件之间设计有至少一个型腔以用于容纳润滑剂。
更详细的内容请参阅下面的对于一个实施例的描述。
附图说明
下面在附图中示出本发明的一个实施例并且在后续的描述中加以详细描述。图中示出：
图1是根据本发明的一个优选的实施方式的、具有密封装置的组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸的横截面图；
图2是根据图1的第一个密封装置的放大视图；
图3是根据图1的另一个密封装置的放大视图。
具体实施方式
在图1中示出了组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸1，其在下面称为组合式缸。组合式缸1由运转制动缸2和与该运转制动缸在结构上和功能上相联系的弹簧储能制动缸4组成。运转制动缸2和弹簧储能制动缸4通过分隔壁6彼此分隔开。在弹簧储能制动缸4内部可移动地布置有弹簧储能制动活塞8，其中储能弹簧10抵靠在弹簧储能制动活塞8的一侧上。储能弹簧10在其反向的侧面上支撑在弹簧储能制动缸4的底面上。在弹簧储能制动活塞8与分隔壁6之间设计有弹簧储能制动腔12，该弹簧储能制动腔和出于尺寸原因未示出的压力调节模块相连接，以便对该弹簧储能制动腔进行充气和排气。在充气时，弹簧储能制动活塞8在储能弹簧10的张力下轴向地在手动制动器的松开位置上移动。当弹簧储能制动活塞8进行这样的移动时，处于容纳了储能弹簧10的弹簧腔14内部的空气通过排气阀16被压出。如果与之相反地为了制动的目的而对弹簧储能制动腔12进行排气，则储能弹簧10会使得弹簧储能制动活塞8向着压紧位置移动。
弹簧储能制动活塞8与空心的弹簧储能制动活塞杆18相连接，该弹簧储能制动活塞杆穿过分隔壁6延伸进入运转制动缸2的运转制动腔20中。***到分隔壁6的中心孔21中的密封装置22相对于弹簧储能制动活塞杆18的外壁在其纵向运动期间密封。未示出的入口通入运转制动腔20中，通过该入口引入和排出压缩空气以用于操纵运转制动缸2。压缩空气作用于***在运转制动缸2内部的膜片24，在其相反的侧面上设有坚硬的膜片盘26形式的承压件。膜片24更精确地将运转制动缸2的可以加载和卸载压力液的运转制动腔20与容纳了支撑在膜片盘26上的复位弹簧30的弹簧腔31分隔开。
膜片盘26与压杆28相连接，该压杆与组合式缸1外部的制动操纵机构共同作用。在此其例如可以是机动车的盘式制动器的操纵元件。运转制动缸2是主动的制动缸，也就是说运转制动器通过运转制动腔20的充气而压紧并且通过排气而松开。在一侧支撑在膜片盘26上和在另一侧支撑在运转制动缸2的底面上的复位弹簧30用于，当运转制动腔20排气时使得压杆28复位到松开位置上。
膜片24的径向外部的固定边缘32具有楔形的、向径向内部逐渐变细的横截面。膜片24的具有楔形的、向径向内部逐渐变细的横截面的径向外部的固定边缘32弯曲成形状互补的容纳部34，其具有楔形的、向径向外部扩大的、在分隔壁6和运转制动缸2之间的横截面。
分隔壁6和运转制动缸2形成了其外部的边缘作为向径向外部弯曲的凸缘36，38，其彼此指向的内侧面之间形成了具有楔形的横截面的容纳部34。
此外，在膜片24上设计有至少一个在轴向方向上延伸的、相对于固定边缘32向径向内部错位布置的定心环40，通过该定心环使得膜片可向着运转制动缸2的壁44的径向内部的圆周表面42定心。特别优选地，定心环40基本上垂直于固定边缘32的中心平面布置并且例如在一侧远离于膜片24凸出。然而也可以考虑，替代其设置定心环40或附加地设置另一个在弹簧储能制动缸4的方向上凸出并且向着其壁的径向内部的圆周表面定心的定心环。
同样地，运转制动缸2的径向内部的圆周表面42(定心环40向着该圆周表面定心)优选地位于设想的缸体(它的中心轴同轴于缸体轴46)上。定心环40可以如所示出地在圆周方向上看去设计成完全环绕的或由环形部段组成。膜片24优选地由橡胶制成并且定心环40与其设计成一个整体。
随后，相互夹紧的分隔壁6和运转制动缸2的具有轴向的分量的夹紧力用于，将膜片24的定心环40压向运转制动缸2的壁44的径向内部的圆周表面42。换而言之，夹紧力的轴向的分量用于，基于楔形物的作用将固定边缘32向径向外部拉出并且由此以更高的径向的力将定心环40以定心自增力的方式压向运转制动缸2的壁44的径向内部的圆周表面42。
例如可以由此实现这样一种轴向的夹紧力分量，即运转制动缸2的形成凸缘36的边缘以及分隔壁6的凸缘38由弹簧储能制动缸4的壁的边缘48以卷边的方式搭接，该卷边例如通过成型过程产生。该卷边随后用于夹紧力的轴向的分量。
根据图2的密封装置22包含导环50，该导环由相对于至少一个密封件52，54的材料更坚硬的材料制成，其中弹簧储能制动活塞杆18沿着导环50的圆柱形的引导部段56引导，该引导部段支撑至少一个、相对于弹簧储能制动活塞杆18和分隔壁6的中心孔21的径向内部的壁58密封的密封件52，54。引导部段56的轴向的延伸距离在当前情况下相应于导环50的轴向的延伸距离。导环50特别由硬塑料、如乙缩醛制成并且支撑了由相对弹性更高的弹性体制成的密封件52。弹簧储能制动活塞杆18、弹簧储能制动活塞8和分隔壁6优选地由铝制成。
密封件52通过成型方法如注塑或压铸与导环50相连接，也就是说通过由成型材料或液态原料完成的直接的成型由此实现，即将导环作为制成品***工具中，随后在工具中例如在压力-和热作用(硫化)下引入弹性体材料。
特别优选地，导环50具有两个端面侧的、环形的并且轴向延伸的、相对于导环50的垂直于弹簧储能制动活塞杆18的轴向方向或运动方向布置的中心面68对称的凹槽60，62，其中在圆周上设有多个将两个凹槽60，62连接在一起的穿孔54，该穿孔在成型过程中由弹性体材料在网状地连接之前通过或经过。在图2中以截面图示例性地示出了这些穿孔中的一个穿孔54。密封件52随后在凹槽60，62中通过相对于导环50的中心面68对称的保持部段64，66保持住，该保持部段通过穿孔54相互连接。
不仅保持部段64，66、而且密封件52以及整个密封装置22都相对于导环50的中心面68对称。特别是密封部段72，74轴向地从导环50的端面侧的凹槽60，62中凸出，该密封部段在其远离导环50指向的端部上具有各一个带有两个支腿76，78的燕尾槽形的横截面，其中各一个支腿76相对于分隔壁6的中心孔21的径向内部的壁58密封并且各另一个支腿78相对于弹簧储能制动活塞杆18密封。
特别优选的是，导环50在径向的方向上这样弹性地设计，即具有凹槽82的导环50的至少一个径向突出的突出部80可以定位在分隔壁6的中心孔21的径向内部的壁58中。为了进行安装，因此将导环50和已经安装上的密封件52，54引入中心孔21中，其中该导环基于其弹性可以径向压缩一段距离，直到突出部80啮合入孔21的径向内部的壁58中的凹槽82中并且导环50径向弹性地扩张，以便确保定位连接。
根据图3所示的密封装置84布置在弹簧储能制动活塞8的弹簧锅86的径向外部的圆周表面上并且设计用于将包含储能弹簧10的弹簧腔14与弹簧储能制动缸4的可充气和可排气的弹簧储能制动腔12密封住。该密封装置84因此和弹簧储能制动活塞8一起沿着弹簧储能制动缸4的径向内部的壁线性地运动。
如同在前述的密封装置22中那样，密封装置84的密封件88与导环90借助于成型过程相连接或形成一个整体的部件。如前述地，导环90在此也具有两个轴向的凹槽92，94，该凹槽通过多个在圆周上分布地布置的穿孔96由密封件88的保持部段98，100在这一侧并且由穿孔96在另一侧穿过。
与最后所描述的实施例不同地，然而仅仅一个密封部段102从导环90中向外凸出，该密封部段在其远离于导环90指向的端部上具有带有两个支腿104，106的燕尾槽形的横截面，其中一个支腿104相对于弹簧储能制动缸4的径向内部的壁密封以及另一个支腿106相对于弹簧储能制动活塞8的弹簧锅86的径向外部的圆周面密封。在导环90的穿孔96的区域中的径向内部的肩部108用于侧面凹进的横截面和在密封件88与导环90之间的形状配合的连接。此外，保持部段98，100分别具有圆锥形的横截面，这同样产生了在密封件88与导环90之间的形状配合。
如在前述实施例中所述地，具有凹槽112的导环90的至少一个径向突出的突出部110可以定位在弹簧储能制动活塞8的弹簧锅86的径向外部的圆周表面中。
同样地，可以在导环与密封件52之间设计有至少一个在此未示出的型腔以用于容纳润滑剂，该润滑剂使得在密封装置22，x与所属的滑动副偶件之间的滑动过程变得更加容易。
参考标号表
1   运转制动-和弹簧储能制动缸
2   运转制动缸
4   弹簧储能制动缸
6   分隔壁
8   弹簧储能制动活塞
10  储能弹簧
12  弹簧储能制动腔
14  弹簧腔
16  排气阀
18  弹簧储能制动活塞杆
20  运转制动腔
21  孔
22  密封装置
24  膜片
26  膜片盘
28  压杆
30  复位弹簧
31  弹簧腔
32  固定边缘
34  容纳部
36  凸缘
38  凸缘
40  定心环
42  径向内部的圆周表面
44  壁
46  缸体轴
48  边缘
50  导环
52  密封件
54  穿孔
56  引导部段
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  密封装置
86  弹簧锅
88   密封件
90   导环
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

Claims (10)

1.一种用于机动车的制动设备的组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸(1)，具有布置在运转制动缸(2)的壳体中的运转制动活塞(26)以及布置在弹簧储能制动缸(4)的壳体中的、可通过至少一个储能弹簧(10)操纵的弹簧储能制动活塞(8)，所述弹簧储能制动活塞具有弹簧储能制动活塞杆(18)，所述弹簧储能制动活塞杆穿过所述运转制动缸(2)与所述弹簧储能制动缸(4)之间的分隔壁(6)的中心孔(21)这样凸出，即所述弹簧储能制动活塞杆作用于所述运转制动活塞(26)，其中在所述分隔壁(6)的所述中心孔(21)中容纳了密封装置(22)，所述密封装置将所述运转制动缸(2)的内部相对于所述弹簧储能制动缸(4)的内部密封住以及其中所述弹簧储能制动活塞(8)在所述弹簧储能制动活塞的径向外部的圆周表面上支撑另一个密封装置(84)，用于将包含所述储能弹簧(10)的弹簧腔(14)与所述弹簧储能制动缸(4)的可充气和可排气的弹簧储能制动腔(12)密封住，其特征在于，至少一个密封装置(22；84)包含引导所述分隔壁(6)的所述中心孔(21)中的所述弹簧储能制动活塞杆(18)的或引导所述弹簧储能制动缸(4)中的所述弹簧储能制动活塞(8)的导环(50；90)，所述导环由相对于至少一个密封件(52；88)的材料更坚硬的材料制成，其中所述密封件(52；88)由与所述导环(50；90)通过成型方法如注塑或压铸相连接的弹性体制成。
2.根据权利要求1所述的组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸，其特征在于，所述导环(50；90)由塑料、如乙缩醛制成。
3.根据权利要求1或2所述的组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸，其特征在于，所述导环(50；90)具有至少一个带有侧面凹进的横截面的凹槽(60，62；92，94)，所述凹槽以后啮合的方式穿过所述至少一个密封件(52；88)。
4.根据权利要求3所述的组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸，其特征在于，所述凹槽(60，62；92，94)布置在所述导环(50；90)的端面上并且在轴向方向上延伸。
5.根据权利要求4所述的组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸，其特征在于，所述至少一个密封件(52；88)利用至少一个保持部段(64，66；98，100)保持在所述导环(50；90)的所述至少一个凹槽(60，62；92，94)中并且所述密封件(52；88)的至少一个密封部段(72，74；102)越过所述导环(50；90)轴向向外凸出。
6.根据权利要求5所述的组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸，其特征在于，所述密封件(52；88)的所述保持部段(64，66；98，100)通过所述导环(50；90)的至少一个轴向的穿孔(54；96)相互连接。
7.根据权利要求6所述的组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸，其特征在于，所述密封件(52；88)的所述至少一个密封部段(72，74；102)在所述密封部段的远离所述导环(50；90)指向的端部上具有带有两个支腿(76，78；104，106)的燕尾槽形的横截面，其中所述一个支腿(78；104)相对于所述分隔壁(6)的所述中心孔(21)的径向内部的壁(58)或相对于所述弹簧储能制动缸(4)密封以及所述另外的支腿(76；106)相对于所述弹簧储能制动活塞杆(18)或相对于所述弹簧储能制动活塞(8)密封。
8.根据权利要求6或7所述的组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸，其特征在于，所述至少一个密封件(52)相对于所述导环(50)对称地设计并且具有两个分别越过所述导环(50)轴向向外凸出的密封部段(72；74)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸，其特征在于，所述导环(50；90)在径向的方向上这样弹性地设计，即具有凹槽(82；112)的所述导环(50；90)的至少一个径向突出的突出部(80；110)可以定位在所述分隔壁(6)的所述中心孔(21)的所述径向内部的壁(58)中或所述弹簧储能制动活塞(8)的所述径向外部的圆周表面中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的组合式的运转制动-和弹簧储能制动缸，其特征在于，在所述导环(50；90)与所述至少一个密封件(52；88)之间设计有至少一个型腔以用于容纳润滑剂。
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