專利名稱：用于密封液壓活塞的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于密封液壓缸中的液壓活塞的設(shè)備，其包括至少一個(gè)布置于液壓活 塞中的密封凹槽，以及插入密封凹槽內(nèi)的唇形密封件，所述唇形密封件包括面向流體側(cè)的 密封唇部以及面向空氣側(cè)的密封件背部。
背景技術(shù)：
已知并且使用了這種設(shè)備，例如，在液壓制動(dòng)器與離合器系統(tǒng)中。兩個(gè)密封設(shè)備一 般布置于液壓制動(dòng)器系統(tǒng)的液壓活塞上，位于活塞壓力側(cè)上的主要密封與次要密封，其將 液壓系統(tǒng)相對(duì)于空氣密封。由于唇形密封件相對(duì)于缸壁的摩擦，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，尤其在前進(jìn)與返回運(yùn)動(dòng)之間 的變化過程中，傾斜力矩作用于唇形密封件上。這樣一來，密封件可以從特定區(qū)域中的密封 凹槽底部升起，從而在密封件的內(nèi)徑上形成通道，并且空氣可以進(jìn)入汽缸內(nèi)腔。在用于液壓 制動(dòng)器的次要密封件的情況下，空氣進(jìn)入液壓制動(dòng)器系統(tǒng)，結(jié)果是，制動(dòng)器的壓力點(diǎn)可以移 動(dòng)，從而不利地影響成比例的輸送。然而，空氣甚至可以導(dǎo)致制動(dòng)器系統(tǒng)的失效。為了降低密封件從凹槽底部升起的風(fēng)險(xiǎn)，例如，DE 2263012A公開了將密封凹槽劃 分為不同軸向長度的兩部分，其直接結(jié)合到彼此之內(nèi)。較長的部分具有圓柱形狀。在較短 的部分中，底部圓直徑從圓柱部分開始增加。唇形密封件被插入到密封凹槽內(nèi)，該唇形密封 件的內(nèi)部自由端靠著較短的部分的凹槽底部并且其因此被更重地壓縮。自由端的重壓縮導(dǎo) 致密封件與液壓缸的內(nèi)壁之間更大的摩擦，然而，這樣操作，例如，尤其液壓制動(dòng)器的成比 例的傳輸可以受損害。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于產(chǎn)生用于可靠地密封前述類型的液壓活塞的設(shè)備，其中， 降低密封件傾斜的風(fēng)險(xiǎn)，而同時(shí)無需實(shí)質(zhì)上改變密封件與液壓缸之間的摩擦。該目標(biāo)這樣來實(shí)現(xiàn)，提供用于改善該唇形密封件的密封作用的裝置，該裝置至少 通過在至少一個(gè)密封凹槽側(cè)壁上和/或密封凹槽底部上成形該密封凹槽來改善該唇形密 封件的密封作用。根據(jù)本發(fā)明的用于改善密封作用的裝置主要被用于液壓系統(tǒng)的傳送側(cè)，例如在液 壓制動(dòng)器或離合器系統(tǒng)的手動(dòng)控制元件中或用腳操作的傳送器中。然而，本發(fā)明還可以被 用在液壓系統(tǒng)的接收側(cè)上，例如在液壓致動(dòng)的離合器上或在制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)主缸上。增強(qiáng)的密封作用意味著液壓缸與液壓活塞可以是相應(yīng)地更小與更緊湊的設(shè)計(jì)。因 此液壓缸可以被定位于，例如，徑向以及軸向設(shè)計(jì)的手動(dòng)控制元件上。在用于改善密封作用的一個(gè)實(shí)施例中，所選擇的密封凹槽的直徑大于唇形密封件 的標(biāo)稱直徑。這使得密封件膨脹更多并且增加了預(yù)張力。同時(shí)，傾斜的風(fēng)險(xiǎn)隨著增加的直 徑差以及由此增加的密封件的膨脹而減小。在此，密封凹槽的直徑在比密封件的標(biāo)稱直徑 大0. 至10%的范圍內(nèi)。用于摩托車中的標(biāo)準(zhǔn)液壓活塞情況下的直徑差優(yōu)選地大約為標(biāo)稱直徑的2% -3%。在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，唇形密封件被軸向地約束在密封凹槽中，例如通過相 應(yīng)確定該凹槽寬度的尺寸或通過墊圈，例如在將密封件插入密封凹槽內(nèi)后，墊圈可以靠著 密封件背部被推入。這用于減少密封件的軸向間隙，不為傾斜留空間。在本發(fā)明的又一合適的發(fā)展中，唇形密封件被粘著地結(jié)合至密封凹槽側(cè)壁，優(yōu)選 地位于空氣側(cè)上。該粘著結(jié)合防止密封件傾斜以及空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)。永久彈性、抗油或 抗制動(dòng)液的粘合劑可以優(yōu)選地被用作粘合劑。在本發(fā)明的優(yōu)選發(fā)展中，密封凹槽底部是傾斜的，并且優(yōu)選地在流體側(cè)具有比在 空氣側(cè)小的深度。這導(dǎo)致在密封件的一側(cè)上更大的張力并且因此更好的密封。此外，密封 件的另一側(cè)靠著密封凹槽側(cè)壁，從而密封件不再傾斜。在此，密封凹槽底部與液壓活塞的縱 向軸線之間的角度優(yōu)選地在0.1°與6°之間，尤其大約為2°。本發(fā)明的進(jìn)一步有利發(fā)展在從屬權(quán)利要求中提出，可以以單獨(dú)和任何組合方式來 使用所描述的用于改善密封作用的措施。


參照附圖，以下更詳細(xì)地說明本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例，其中圖1示出了具有放大的密封凹槽的標(biāo)稱直徑的本發(fā)明的第一實(shí)施例，圖2示出了具有軸向墊圈的本發(fā)明的第二發(fā)展，圖3示出了具有粘著地結(jié)合的密封件背部的本發(fā)明的第三發(fā)展，圖4示出了具有傾斜的密封凹槽側(cè)壁的本發(fā)明的第四發(fā)展，圖5示出了具有傾斜的密封凹槽底部的本發(fā)明的第五發(fā)展，圖6示出了具有根據(jù)圖5的液壓活塞的制動(dòng)控制元件的截面圖，以及圖7示出了穿過圖6中的液壓活塞的縱向截面。
具體實(shí)施例方式圖1示出了處于次要密封設(shè)備的區(qū)域中的液壓制動(dòng)活塞1的細(xì)節(jié)，該次要密封設(shè) 備包括密封凹槽2與插入其中的唇形密封件3，該唇形密封件3包括密封唇部4與密封件背 部6。密封唇部4在該情況下指向活塞1的流體或油側(cè)5，并且密封件背部6面向活塞的空 氣側(cè)7。密封凹槽2具有比由虛線表示的唇形密封件3的標(biāo)稱直徑8更大的外側(cè)直徑。在 例子中，對(duì)于大約為5. 5mm的活塞的標(biāo)稱直徑，該差值D大約為0. 15mm，其對(duì)應(yīng)于該標(biāo)稱直 徑的大約2. 5%。這增加了密封唇部4凸出超過凹槽上邊緣9的范圍，以及由此處于裝配狀 態(tài)中的唇形密封件3的壓縮，例如，根據(jù)所希望的額外壓縮，范圍從0. 至10%或更大的 標(biāo)稱直徑的直徑差值D是可行的。在圖2所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，墊圈10被插入到空氣側(cè)7上在唇形密封件3的 密封件背部6與密封凹槽側(cè)壁11之間，該墊圈10減小了唇形密封件3的軸向間隙。這意 味著在唇形密封件3的兩側(cè)上，在密封件3與各個(gè)密封凹槽側(cè)壁11、12之間僅保留微小的 間隔，從而密封件3的傾斜不再可能。墊圈10優(yōu)選地由彈性材料制成，從而在插入密封件 之后墊圈10可以被推入到密封凹槽2內(nèi)。
圖3示出了本發(fā)明的第三實(shí)施例，其中，密封件背部6被粘著地結(jié)合至空氣側(cè)密封 凹槽側(cè)壁11。此處粘合劑13優(yōu)選地是永久彈性的并且是抗油或抗制動(dòng)液的。在圖4所示的變形的實(shí)施例中，位于流體側(cè)5上的密封凹槽側(cè)壁12是傾斜的，凹 槽寬度朝向凹槽底部14減小。由此唇形密封件3實(shí)質(zhì)上利用密封件背部6靠著空氣側(cè)密 封凹槽側(cè)壁11，由此降低了傾斜的風(fēng)險(xiǎn)。圖5中表示的變形的實(shí)施例具有傾斜的密封凹槽底部14，其從流體側(cè)密封凹槽側(cè) 壁12朝向空氣側(cè)密封凹槽側(cè)壁11，也就是說在密封凹槽2的整個(gè)寬度上線性地傾斜，從而 在流體側(cè)5上的凹槽深度小于在空氣側(cè)7上的凹槽深度。在該情況下，唇形密封件3以傾 斜的角度位于密封凹槽2中。這意味著密封件3被更重地壓縮在密封唇部4的區(qū)域中，由 此增加了密封唇部4相對(duì)于周圍的缸壁(未示出)的接觸壓力?？商鎿Q地，密封凹槽底部 14還包括一個(gè)或多個(gè)臺(tái)階，唇形密封件以傾斜的角度靠著該臺(tái)階的邊緣。因此，此處，僅是流體側(cè)密封件部分而不是整個(gè)密封件被進(jìn)一步徑向向外定位，該 流體側(cè)密封件部分主要對(duì)密封起作用。這意味著外部密封唇部4相對(duì)于缸的全部接觸壓力 還相對(duì)較低，并且主要對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和布置的密封件的接觸壓力。由于凹槽底部14的傾斜，密封件已經(jīng)位于“傾斜的位置”，從而事實(shí)上不可能發(fā)生 進(jìn)一步的傾斜。此外，由于發(fā)生在傾斜的凹槽底部上的摩擦，事實(shí)上排除了密封件的縱向移 動(dòng)。當(dāng)傾斜力矩作用于外部密封唇部4上時(shí)，密封件的已經(jīng)傾斜的位置防止了任何進(jìn)一步 的傾斜，從而內(nèi)部、空氣側(cè)密封面也不能升起。此外，空氣側(cè)上的密封件背部6可以以其全部或特定區(qū)域靠著密封凹槽側(cè)壁11， 從而密封件3傾斜的風(fēng)險(xiǎn)被進(jìn)一步降低。此處，密封凹槽底部14與液壓缸的縱向軸線15之間的角度A優(yōu)選地在0. 1°和 6°之間。在優(yōu)選實(shí)施例中，對(duì)于大約4. 5mm的密封凹槽長度，沿密封凹槽底部14的高度差 H為0.15mm。此處角度A大約為2°。圖5中所示的實(shí)施例還具有更易于組裝和加工的優(yōu)點(diǎn)。圖6示出了作為例子的摩托車的液壓制動(dòng)系統(tǒng)的手動(dòng)控制元件16。手動(dòng)控制元 件16包括液壓缸17，其中制動(dòng)活塞1被可移動(dòng)地支撐。制動(dòng)活塞1經(jīng)由柱塞桿18被連接 至控制元件16的手柄20，該柱塞桿18接合于制動(dòng)活塞1上的空氣側(cè)5上的球形凹口 19， 從而手柄20的壓縮運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了制動(dòng)活塞1的運(yùn)動(dòng)。制動(dòng)活塞1與手柄20僅通過液壓缸17 的油側(cè)5上的復(fù)位彈簧21而返回。然而，手動(dòng)控制元件16還可以是任何其他設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，因 此本發(fā)明決不局限于該示例。制動(dòng)活塞1包括根據(jù)圖5的用于改善密封作用的裝置。如圖7中所示的更多細(xì) 節(jié)，密封凹槽2具有以傾斜角度延伸至活塞1的縱向軸線15的密封凹槽底部14，油側(cè)5上 的凹槽深度小于空氣側(cè)7上的凹槽深度。在示例中，凹槽底部14與縱向軸線15之間的角 度A理想地大約為2°。
權(quán)利要求
1.一種用于密封液壓缸中的液壓活塞(1)的設(shè)備，其包括至少一個(gè)布置于該液壓活塞 (1)中的密封凹槽(2)，以及插入該密封凹槽(2)內(nèi)的唇形密封件(3)，所述唇形密封件包括 面向流體側(cè)(5)的密封唇部(4)以及面向空氣側(cè)(7)的密封件背部(6)，其特征在于，提供 用于改善該唇形密封件(3)的密封作用的裝置，該裝置至少通過在至少一個(gè)密封凹槽側(cè)壁 (11，12)上和/或在密封凹槽底部(14)上成形該密封凹槽(2)來改善該唇形密封件(3)的 密封作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，該密封凹槽(2)的直徑與該唇形密封件 (3)的標(biāo)稱直徑(8)之間的直徑差(D)大約為該標(biāo)稱直徑(8)的0. 至10%，優(yōu)選地大約 為該標(biāo)稱直徑(8)的2%至3%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，該唇形密封件(3)例如通過相應(yīng)確定 該凹槽寬度的尺寸或通過墊圈(10)而被軸向地約束在該密封凹槽(2)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的設(shè)備，其特征在于，該唇形密封件(3)優(yōu)選地在該空 氣側(cè)(7)上被粘著地結(jié)合至密封凹槽側(cè)壁(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的設(shè)備，其特征在于，具體地在該流體側(cè)(5)上的密封 凹槽側(cè)壁(12)是傾斜的，并且該密封凹槽寬度優(yōu)選地朝向該凹槽底部(14)減小。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的設(shè)備，其特征在于，該密封凹槽底部(14)是傾斜的， 并且優(yōu)選地在該流體側(cè)具有比在該空氣側(cè)小的深度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，該密封凹槽底部(14)與該液壓活塞(1) 的縱向軸線(15)之間的角度㈧在0. 1°與6°之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，該密封凹槽底部(14)與該液壓活塞(1) 的縱向軸線(15)之間的角度(A)大約為2°。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于密封液壓缸中的液壓活塞(1)的設(shè)備，其包括至少一個(gè)布置于液壓活塞(1)中的密封凹槽(2)，以及插入到密封凹槽(2)中的唇形密封件(3)，所述唇形密封件包括面向流體側(cè)(5)的密封唇部(4)與面向空氣側(cè)(7)的密封件背部(6)。本發(fā)明的特征在于，至少通過成型位于至少一個(gè)密封凹槽側(cè)壁(11，12)和/或密封凹槽底部(14)上的密封凹槽(2)而提供用于增加唇形密封件(3)的密封作用的裝置。
文檔編號(hào)F16J15/32GK101999045SQ200980112031
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者M·布克 申請(qǐng)人:古斯塔夫梅根沃斯有限責(zé)任公司