CN102947613B - 改进的卡入式中心密封衬套 - Google Patents

Abstract

一种改进的卡入式中心密封衬套，该衬套形成具有相对端面的一般的环形衬套本体，其中衬套适于将O型密封构件固定在相对于准许推杆往复运动的通道的区域的位置。通过间隙分离端面，以便配置具有近似C形结构的衬套。衬套包括多个锁紧元件，该多个锁紧元件抵抗通过推杆施加在衬套上的轴向负载，推杆至少大致设置在绕衬套的圆周外部分布的相对应的多个凹部内。多个实心肋与锁紧指状物交替布置以抵抗在操作期间通过推杆施加在衬套上的径向负载。O型密封构件通过衬套的端面被固定在通道的通道区域内的位置。

Description

改进的卡入式中心密封衬套

技术领域

通常配置的卡入式衬套用于将中心O型密封构件保持在适当位置，并且具有圆形、环状构造。在将这种通常配置的衬套***到位置上，使该衬套既能够支撑制动执行器推杆等并且能够保持O型密封构件的情况下，衬套上的径向指状物卡合在适配器底部的槽中以将衬套和由衬套保持的密封构件固定在适当的位置。但是，由于指状物必须有足够柔性，以准许衬套***到在适配器底部打开的密封构件中，因此要兼顾在推杆的整个冲程中衬套引导推杆和使推杆的倾斜最小化的有效性。不完全的衬套***会造成驻车弹簧破损，这种破损是造成弹簧制动故障的最普遍原因。

背景技术

Thompson等人的美国专利申请公布号2007/0034465公开了一种衬套组件，该衬套组件用于具有至少六个柔性止动件（tabs）的执行器中心密封构件。止动件弯折以吸收侧向负载，同时将衬套位置维持在执行器组件内。

Collier等人的美国专利5,272,933揭示一种阻尼环，该阻尼环用于齿轮齿条副转向齿轮。阻尼环的柔性内部指状物防止将振动传输到方向盘。

Nief的美国专利5,709,283公开一种具有密封护圈的齿轮齿条副动力转向齿轮。密封护圈包括将密封构件保持抵靠在轴的内部的柔性部分，但是缺少吸收侧向负载的实心部分。

Smith的美国专利5,829,339揭示一种用于制动执行器的密封衬套组件。热塑性衬套被放置在固定到钢制适配器底部的套筒中。该套筒保持衬套，并且密封衬套维持执行器室之间的密封性。

发明内容

本发明涉及一种新型的衬套设计，该新型的衬套设计目的是处理与当前卡入式中心密封衬套构造有关的所引起的两个问题。新型设计既能够改进内部推杆的引导性，还能够减少在卡入式锁紧指状物上的***和疲劳应力。新型衬套还起到防止如果锁紧指状物上的齿没有完全***接收槽或者凹部中时***内部推杆的作用。

一般地，新型衬套具有开口环设计，该开口环具有多个径向肋，该多个径向肋伸出适配器底部孔的全部直径。这些肋位于锁紧指状物之间，用于改进推杆的引导性。改进的推杆引导性使驻车弹簧在循环期间更好地保持一致。这样依次减小在弹簧中能够由冲程期间的横向移动所引入的应力，使得动力弹簧线圈和弹簧壳体之间的摩擦最小化，并且减少内部线圈的接触。

因为开口环设计，所以在安装或者***期间的衬套的内径小于完全安装之后的衬套的内径。这种更小的直径防止如果锁紧止动件没有完全***时***推杆。而且，因为开口环设计准许在***期间整个衬套直径减少，锁紧指状物在***期间没有必要弯曲太多，从而减少指状物上的应力。一旦被安装，通过插在相邻的锁紧指状物之间的肋，来抵抗由驻车弹簧施加在衬套上的径向负载。这样就消除在操作驻车制动器期间的锁紧指状物上的径向应力，并且改进锁紧指状物的疲劳寿命，以在整个衬套使用期限更可靠地保持衬套。

在安装衬套之后，指状物防止衬套纵向移动，同时衬套的实心部分，即肋，吸收轴向推杆运动期间的侧向负载。由密封构件本身提供密封，该密封构件通过适当定位的衬套被保持在适当位置；本发明的衬套并不维持密封构件，而是吸收侧向负载并且通过柔性锁紧指状物而限制纵向运动。因此本发明在将衬套维持在纵向位置的柔性指状物和吸收侧向负载的肋或者类似的实心部分的组合特征方面与现有密封保持布置不同。

在根据本发明的特定布置中，衬套形成具有相对端面的基本环形衬套本体，其中衬套适于将O型密封构件固定在通道的允许推杆往复运动的区域内的位置。通过间隙分离端面，以便配置具有近似C形结构的衬套。衬套包括多个锁紧元件，该多个锁紧元件抵抗通过推杆施加在衬套上的轴向负载，推杆至少大致设置在绕衬套的圆周外部分布的相对应的多个凹部内。多个实心肋与锁紧指状物交替散布以抵抗在操作期间通过推杆施加在衬套上的径向负载。O型密封构件通过衬套的端表面被固定在通道的通道区域内的位置。

锁紧元件中的每一个都包括突出的齿以卡入适配器的槽或者凹部中并且相对于适配器轴向固定衬套。衬套的平滑中心壁限定内径，该内径在将衬套安装在适配器中期间改变，并且该内径在将衬套全部安装在适配器中之前减小和在衬套被全部安装在适配器中时增大。以这样的方式，仅在衬套被全部安装时准许推杆***通过衬套。

锁紧元件中的每一个都具有倾斜外部表面，倾斜外部表面与适配器配合以在将衬套安装适配器中的期间位移锁紧元件。

还公开一种密封组件和一种处理，密封组件包括O型密封构件和上述衬套，该处理将O型密封构件固定在通道的区域内的位置，其中，推杆通过通道往复运动。

附图说明

图1是从上方看，用于保持中心O型密封构件的通常的卡入式衬套的立体图；

图2是从上方看，用于保持根据本发明的中心O型密封构件的开口环卡入式衬套的立体图；

图3是在衬套被轴向***通道的引导和密封区域时，图2的沿线3-3得到的卡入式衬套的截面图，其中推杆能够通过通道往复运动；

图4是在卡入式衬套被完全***到图3所示的通道的引导和密封区域之后，图2的卡入式衬套的截面图。

具体实施方式

图1图解目前正在使用的卡入式衬套60的构造。这种通常的卡入式衬套用于保持中心O型密封构件，该中心O型密封构件打算密封往复运动的执行器推杆的外表面。衬套60被配置为环形元件，径向指状物62配备有锁紧齿64以卡入适配器底部的槽中，从而将衬套60固定在抵靠O型密封构件的位置。因为指状物62必须是有足够的柔性的，用于将其***用于推杆的开口中，所以在其整个冲程中引导推杆和使推杆的倾斜最小化的有效性减小。图1所示的衬套60具有由上述Thompson等人的美国专利申请公布号2007/0034465更详细描述的构造。Thompson等人（‘465）公布的全部公开内容通过引用作为非实质性主题而被结合在本文中。

图2所示的开口环卡入式衬套10由一般环状衬套本体16限定，该环状衬套本体16具有由间隙或者缝隙14分离的相对的端面12。从上方看，衬套10总体上限定近似“C”形结构。

衬套10形式上一般为圆筒形，并且包括围绕衬套的纵向延伸的中心轴20的平滑中心壁18。壁18限定通道的内表面，其中推杆（未显示）经过该通道并且通过该通道在轴20的方向上往复运动。衬套10还具有相对的、大致平行的平坦端表面22和24。如图2所示，这些端表面22和24在中心衬套轴20的方向上彼此分开。

多个锁紧指状物、止动件或者相似的元件26（在下文中称为锁紧指状物）至少基本布置在对应的多个凹部28内，其中凹部28绕开口环卡入式衬套10的圆周外部30分布。如图2所示，六个凹部28绕圆周衬套外部30分布，其中每个凹部28都具有基本布置在其中的六个相对应的锁紧指状物26中的一个。

显而易见的是，当开口环卡入式衬套10正常使用时，锁紧指状物26较佳地没有弯曲。由于凹部28的存在，所以衬套包括实心肋32，实心肋32与锁紧指状物26交替散布以部分吸收负载，否则该负载在操作驻车制动器期间通过推杆的倾斜可以被完全传输到锁紧指状物26。因此实心肋32用于使锁紧指状物或者止动件26上的径向应力最小化。

每个锁紧指状物26包括径向内部表面34、端表面36、限定锁紧齿38的阶梯式径向外表面和倾斜径向外部表面40。当卡入式衬套10被***到适配器底部用于密封保持时，指状物26的倾斜外部表面40以将要描述的方式与适配器底部或者其它元件（图2中未显示）配合以径向向内地位移锁紧指状物，直到齿38卡入适配器底部槽或者凹部。间隙42准许以上述方式移动锁紧指状物26，该间隙42被限定在每个锁紧指状物26的径向内部表面34和面向径向内部表面34的凹部的对应表面之间。

现在参照图3和图4，其中图3和图4图解将开口环卡入式衬套10安装到通道的引导和密封区域中，在本实施例中该通道用于空气制动执行器的推杆的往复运动。当然，不应理解为本发明限于这种应用。图3图解在衬套例如通过适当的工具（未显示）被按压到适配器的通道或者孔中时的衬套的结构。孔中的至少一个凸轮***（camming）突起50与锁紧指状物26的倾斜径向外部表面40配合以径向向内地移动指状物。间隙42的存在准许以这种方式移动锁紧指状物26。在衬套10被进一步按压到通道时，锁紧齿38卡入凸轮***突起50下方的位置以将衬套10锁在适当位置，如图4所示，因此衬套10将适当的压力应用在O型密封构件52上。与图1所示的通常的卡入式衬套相反，本发明的衬套10的开口环设计准许在安装或者***期间的衬套10的内径A比完全安装时的衬套的内径B小了例如大约8%。这种较小的直径防止如果锁紧齿38未被完全***到突起或者多个突起50下面的位置时***执行器推杆，例如，通常就是图3中所示的状态。另一个优点就是，因为在***期间整个衬套直径较小，所以锁紧指状物26没有必要弯曲与***期间同样多，从而减少这些指状物上的应力。

一旦安装衬套10，通过肋32抵抗由驻车弹簧施加在衬套上的径向负载。这样就消除操作驻车制动器期间的锁紧指状物26上的径向应力，这样提高锁紧指状物的疲劳寿命，以在整个衬套使用期限更可靠地保持衬套。

因此本发明一般涉及一种用于引导内部推杆的卡入式中心密封构件布置。密封构件布置包括衬套，该衬套防止在衬套的锁紧指状物被完全***之前***推杆。由于衬套配备有肋以吸收由推杆施加的侧向负载，该肋限定与锁紧指状物交替布置的实心部分，所以锁紧指状物在正常使用期间不会弯曲。衬套还防止弹簧圈接触执行器外壳，其中如果弹簧没有被对准中心则可能发生上述簧圈接触执行器外壳的情况。开口环设计在温度摆动期间引起公差。随着通过O型密封构件再一次执行执行器室之间的密封并且该密封被保持在衬套下面，衬套本身不进行密封。

上述公开仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。所述技术领域的人结合本发明的实质和本质可以很容易想到对所公开实施例的修改，所以本发明应该被解释为包括附加权利要求及其等效替换范围内的所有内容。

Claims (11)

1.一种衬套，所述衬套适于将O型密封构件固定在相对于通道的位置，并且所述衬套形成为具有相对端面的一般的环形的衬套本体，通过间隙分离所述端面，以使得所述衬套具有近似C形结构，其特征在于，所述衬套包含：

多个锁紧元件，所述多个锁紧元件抵抗施加在所述衬套上的轴向负载，所述多个锁紧元件在所述衬套的圆周外部至少实质上布置在绕所述衬套的圆周外部分布的对应的多个凹部内；和

多个实心肋，所述多个实心肋与所述锁紧元件交替布置，以抵抗施加在所述衬套上的径向负载；

其中，每个所述锁紧元件限定：径向内部表面，所述径向内部表面指向多个径向向外壁中的一个；径向向外表面，所述径向向外表面包括台阶并且限定锁紧齿；锁紧元件端表面，所述锁紧元件端表面在所述径向内部表面和所述台阶之间延伸；和倾斜径向外部表面，所述倾斜径向外部表面延伸并远离所述台阶，并且形成所述衬套的所述圆周外部的一部分；

其中，每个所述凹部由所述多个径向向外壁中的一个和所述多个实心肋中的相邻肋的侧表面形成，所述侧表面从所述径向向外壁中的所述一个实质上径向延伸；并且

其中，每个所述锁紧齿相对于所述衬套径向地突出，超过邻近于那个锁紧齿的一对实心肋的外表面。

2.如权利要求1所述的衬套，其特征在于，每个所述锁紧齿突出，以卡入限定所述通道的适配器中的槽或者凹部中，并且相对于所述适配器轴向固定所述衬套。

3.如权利要求2所述的衬套，其特征在于，包括平滑中心壁，所述平滑中心壁限定内径，所述内径在将所述衬套安装在所述适配器中的安装期间改变。

4.如权利要求3所述的衬套，其特征在于，所述内径在将所述衬套全部安装在所述适配器中之前减小，并且在将所述衬套全部安装在所述适配器中时增大。

5.如权利要求3所述的衬套，其特征在于，所述内径在所述衬套被完成安装到所述适配器中时增大。

6.如权利要求3所述的衬套，其特征在于，每个所述倾斜径向外部表面与所述适配器配合，以在将所述衬套安装在所述适配器中的期间移动所述锁紧元件。

7.如权利要求3所述的衬套，其特征在于，所述平滑中心壁的内径在安装过程中改变大致8％。

8.如权利要求4所述的衬套，其特征在于，所述平滑中心壁的内径在安装过程中改变大致8％。

9.如权利要求1所述的衬套，其特征在于，所述衬套包括六个所述锁紧元件。

10.一种密封组件，其特征在于，所述密封组件包含：

O型密封构件；和

如权利要求2所述的衬套，以将所述O型密封构件固定在所述适配器内的位置。

11.如权利要求10所述的密封组件，其特征在于，所述O型密封构件通过所述衬套的端表面被固定在所述适配器内的位置。