CN102985303B - 用于液压制动系统的密封件 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于活塞的密封件，所述活塞可滑动地设置在液压系统的缸孔内，所述密封件包括密封体和滑行环，所述密封体具有被设置成用于接触所述缸孔的外密封表面，所述滑行环至少部分设置在所述密封体的所述外密封表面内。滑行环包括外表面，所述密封体的所述外密封表面包括突出超过所述滑行环的所述外表面的至少一个密封唇。

Description

用于液压制动系统的密封件

技术领域

本公开涉及液压控制系统，尤其是涉及用于液压制动系统的主缸中的密封件和密封组件。

背景技术

传统上，根据制动器或离合器踏板施加的踏板力产生流体压力的主缸用于液压制动器或离合器系统中，以致动制动器或离合器。总体上示于图1中的用于液压制动系统10的典型的主缸包括通过制动器流体蓄存器14供给的主缸12。主缸包括主缸体16和辅缸体18，所述主、辅缸体通过共同的缸孔22连通。第一活塞20可滑动地设置在缸孔22内。

主缸包括位于缸孔22与第一活塞20（以及与设置在辅缸体18中的第二活塞）之间的密封件。在一些主缸中，密封件安装在缸体内，其中，活塞沿着密封件的内表面滑行。这样一种示例性密封结构示于转让给博世公司的美国专利No.7,520,132中，该专利在2009年4月21日发布，且其内容通过引用包括在此。

在另一密封结构中，第一活塞20包括多个密封件24、25，所述多个密封件被接收在形成于活塞的本体中的相应的凹槽26、27中，如图1所示。在该结构中，密封件24、25随活塞在缸孔22内移动。这种密封结构包括由（特氟隆）形成的滑行环。

在液压控制系统中，尤其是在制动系统中，保持主缸内的压力和避免从系统中的活塞周围泄露是非常关键的。同时，活塞必须能够在缸孔内相对自由地滑动，以确保液压系统的合适的响应特性和保持合适的启动压力，特别是对于汽车制动系统来说。始终需要这样一种密封结构，该密封结构能够在低、高压力下正确地密封，而又不会对活塞在液压缸内的滑动动作产生不必要的拖曳。

发明内容

在一个实施例中，液压系统包括：与液压流体源连通的流体缸，所述流体缸限定出缸孔；可滑动地设置在所述缸孔内的活塞，所述活塞包括活塞体，所述活塞体限定出朝向所述缸孔敞开的至少一个环形凹槽；以及设置在所述至少一个环形凹槽内的密封件。在一个特征中，所述密封件包括密封体和滑行环，所述密封体具有被设置成用于接触所述缸孔的外密封表面，所述滑行环至少部分设置在所述密封体的所述外密封表面内。

在一个特征中，所述滑行环包括面向所述缸孔的外表面，所述密封体的所述外密封表面包括突出超过所述滑行环的所述外表面的至少一个密封唇。在某些实施例中，所述密封体的所述外密封表面包括两个突出超过所述滑行环的所述外表面的密封唇，且所述滑行环在所述两个密封唇之间设置在所述密封体内。

在另一特征中，所述密封体包括相反的环形面，且在所述外密封表面与一个环形面之间限定出槽口。

在另一方面中，所述滑行环由与所述密封体的材料不同的材料形成。所述密封体可由可弹性变形的材料形成，而所述滑行环由低滑动摩擦材料形成，这将提高主缸的总体效率。

根据另一特征，密封体的沿圆周布置的密封表面在所述密封唇处相对于密封体向外倾斜。所述密封体还可限定出位于所述密封唇的径向内侧的缺口部分，以便能够像铰链那样使密封唇偏转。

与用于液压系统的传统密封件相比，在此公开的密封件对磨损不太敏感。这种密封体的结构相对于液压活塞中的标准滑行环结构改善了防泄露性能。

附图说明

图1是液压制动系统的总体图；

图2是根据本公开的一种密封件的剖视图；

图3是根据本公开的另一密封件的剖视图。

具体实施方式

本公开涉及一种安装在滑动活塞内的密封件，所述滑动活塞例如为液压制动系统10的第一活塞20。特别地，在此公开的密封件可安装在活塞20中的环形凹槽26、27内或可安装在系统10内的其他活塞中的类似凹部内。

参看图2，根据一个实施例的密封件30包括密封体32，所述密封体32具有适于坐落在环形凹槽26、27内的内圆周表面34。密封体32优选具有被选择成正好装配在环形凹槽26、27内的宽度W。密封体32在密封体的后面37b处限定出圆周密封唇36。密封唇36以角度A向外突出。角度A足以使密封唇36实质上超过主缸12的孔22的内径。当密封件30安装在活塞20内且被导入主缸孔22中时，密封唇36向内偏转，使得密封唇的外密封表面36a与内孔22密封地接合。

为了便于向内偏转密封唇36，密封体32由弹性材料形成。此外，密封体限定出位于密封唇的径向内侧的圆周缺口部分或杯状部分38。从而，该缺口部分38用于允许缺口部分之后的密封体铰接以及允许密封唇36偏转。密封唇36还可具有从缺口部分到后面37b窄缩的厚度。

在一个方面中，密封唇的外密封表面36a可包括微凹槽（未示出），以帮助降低密封件30与主缸12的本体之间的滑动摩擦。微凹槽可以沿着密封体的宽度的一部分间隔开的多行绕着密封件沿圆周方向延伸。微凹槽优选在密封表面中的深度不超过0.1″。替代性地，密封表面也可设有从表面向外突出的微脊部，所述微脊部沿着密封体的宽度以多个圆周方向的行设置。

在进一步的特征中，密封件30在密封体的外表面处限定出圆周槽口或凹槽40。凹槽40也可与密封体的前环形面37a相贯，如图2所示。滑行环45定位在凹槽40内。与密封体32相比，滑行环45由弹性相对较差的材料形成，最优选由具有低的滑动摩擦特性的材料形成。因此，在一个实施例中，滑行环由或（迭尔林）或其它类似塑料或基于树脂的材料形成，只要这些材料具有合适的摩擦特性且在与制动系统10或其它液压系统内的液压流体接触时不易于降级即可。滑行环45具有外圆周表面47，所述外圆周表面47与凹槽40处的密封体的外表面至少平齐地延伸，但优选稍微突出超过密封体中的凹槽40。外表面47的尺寸优选被选择成紧动配合在缸孔22内。这种配合可以是在安装状态下的过盈配合或间隙配合。如图2所示，滑行环45是基本实心的环形环，凹槽具有相配的形状。替代性地，滑行环45可在其内径部48上引入结构特征，以增强滑行环与密封体32的接合。滑行环45的宽度近似为密封体32的宽度W的一半。在示出的实施例中，滑行环重叠缺口部分38的最内侧部分。然而，缺口部分被构造成确保圆周凹槽40与缺口部分38之间的密封体具有合适的厚度。

在一个实施例中，滑行环45可以以传统的方式、例如使用环氧树脂或类似的粘接剂附连到密封体32。替代性地，密封体32也可根据现有的工艺包覆成型到滑行环45上。在另一实施例中，滑行环可实质上压配合到密封体上，当密封件设置在活塞体的环形凹槽内时，这是足够的。滑行环可在密封体安装在活塞凹槽26、27中之后安装到密封体上，然后调整其尺寸以装配到密封体的凹槽40中。

在某些应用场合中，例如在制动系统10内，多个密封件30沿着特殊活塞的长度设置，只要活塞具有足够的长度接收多个密封件即可。因此，如图1所示，第一活塞20在活塞的相反端处设置密封件。密封件30可在每端处以预定的方位安装在环形凹槽26、27内，以提供最可能好的流体密封。最特别地，密封件30被定向成使密封体的缺口部分38面向活塞的较高压力端。在图1示出的结构中，处于三个位置26处的密封件被定向成使密封体的后环形面37b面向流体蓄存器14与主缸12之间的开口（即，面向图中的左侧）。在该方位下，进入缺口部分38的任何加压流体均趋向于使密封唇36向外偏转，以与缸孔22产生更紧的流体密封。处于位置27处的密封件25未经受任何加压流体，因此，它可沿任一方向定向。

图3中示出的密封件50可以任何方位组装在活塞内，即，它是与组装方向无关的。密封件50包括密封体52，所述密封体52具有适于坐落在环形凹槽26、27内的内圆周表面54。密封体在密封体52的相反的环形面57a、57b处限定出两个圆周密封唇56a、56b。每个密封唇56a、56b包括以角度B定向的相应的密封表面56c、56d。角度B可与密封件30的角度A相似。密封件50的密封表面56c、56d可包括上面针对密封件30的表面36a描述的微凹槽或微脊部。

密封体52在每个相应的密封唇56a、56b的径向内侧限定出缺口部分58a、58b。这些缺口部分比密封件30的缺口部分38更浅些，部分因为密封唇56a、56b没有像密封唇36那样延伸跨过更大的密封件宽度，部分是为了避免干扰密封体52的中心处的凹槽60。

如上所述，密封体52在密封体的中心部分中限定出圆周凹槽60。滑行环62设置在该凹槽内，使得滑行环处于两个密封唇56a、56b之间。滑行环62可与滑行环45类似地构造，从而可由低摩擦材料、例如塑料或树脂形成，如上所述。滑行环60的外圆周表面64具有小于密封唇56a、56b的外径的直径，但尺寸仍被选择成紧动配合在孔22内。外圆周表面64至少与凹槽60处的密封体的外表面平齐地延伸，但优选稍微突出超过密封体中的凹槽60。

可从图3理解，密封件50可以任一方位安装在活塞上，因为活塞体52的面57a、57b是相同的，且滑行环62居中地位于密封体内。由于两个面57a、57b包括相应的缺口部分58a、58b，因此，来自密封件的任一侧的高压力均趋向于向外推动相应的密封唇56a、56b而使得更密封地接触缸孔22。

滑行环62可合适地安装和保持在圆周凹槽60内。因此，在某些实施例中，滑行环可粘接或压配合在凹槽内。此外，滑行环可在密封件处于活塞凹槽26、27中之后安装。替代性地，密封体可以传统的方式包覆成型到滑行环上。

可以理解，以上公开的各种以及其他特征、功能或它们的替代方式可有利地组合成许多其他不同的系统或应用方式。因此，本领域的技术人员可做出也被权利要求涵盖的各种目前未预见到的或未预料到的替代方式、修改、变化或改进。

例如，在某些实施例中，密封体和滑行环的相对尺寸可与在此公开的不同。尽管在每个公开的实施例中均示出了单个滑行环，但一个以上的滑行环也可设置在密封体中的合适限定出的多个圆周凹槽内。

Claims (17)

1.一种液压制动系统，其特征在于，所述液压制动系统包括：

与液压流体源连通的流体缸，所述流体缸限定出缸孔；

可滑动地设置在所述缸孔内的活塞，所述活塞包括活塞体，所述活塞体具有外表面，且限定出朝向所述缸孔敞开的至少一个环形凹槽，所述环形凹槽限定出第一侧壁和第二侧壁以及设置在所述第一侧壁与第二侧壁之间的底壁，所述第一侧壁和第二侧壁均终止于所述活塞体的外表面；以及

设置在所述至少一个环形凹槽内的密封件，所述密封件包括密封体和滑行环，所述密封体具有被设置成用于接触所述缸孔的外密封表面，所述滑行环至少部分设置在所述密封体的所述外密封表面内，所述滑行环包括与所述密封体接触的第一侧和与所述第一侧间隔开的第二侧，其中，所述密封体限定出相对于所述第一侧壁径向靠内布置的缺口部分，所述第一侧壁延伸跨过整个缺口部分，且在所述缺口部分与所述第一侧壁之间限定不受阻碍的空间，所述不受阻碍的空间被构造成用于接收流体。

2.如权利要求1所述的液压制动系统，其特征在于，

所述滑行环包括朝向所述缸孔的外表面；以及

所述密封体的所述外密封表面包括突出超过所述滑行环的所述外表面的至少一个密封唇，所述至少一个密封唇还包括邻近于所述缺口部分且与所述第一侧壁接触的第一侧表面。

3.如权利要求2所述的液压制动系统，其特征在于，

所述密封体的所述外密封表面包括突出超过所述滑行环的所述外表面的两个密封唇，且所述滑行环在所述两个密封唇之间设置在所述密封体内，其中，所述两个密封唇中的一个包括所述第一侧表面，所述两个密封唇中的另一个包括与所述第二侧壁接触的第二侧表面。

4.如权利要求2所述的液压制动系统，其特征在于，

所述密封体包括相反的环形面，且在所述外密封表面与一个环形面之间限定出槽口；以及

所述滑行环设置在所述槽口内。

5.如权利要求1所述的液压制动系统，其特征在于，所述滑行环由与所述密封体的材料不同的材料形成。

6.如权利要求5所述的液压制动系统，其特征在于，所述密封体由可弹性变形的材料形成。

7.如权利要求5所述的液压制动系统，其特征在于，所述滑行环由低滑动摩擦材料形成。

8.如权利要求1所述的液压制动系统，其特征在于，所述外密封表面中形成有多个微凹槽或微脊部。

9.如权利要求1所述的液压制动系统，其特征在于，所述缺口部分是大致U形的凹部。

10.如权利要求9所述的液压制动系统，其特征在于，所述缺口部分至少延伸了所述密封体的宽度的一半。

11.如权利要求1所述的液压制动系统，其特征在于，所述密封体包覆成型到所述滑行环周围。

12.如权利要求1所述的液压制动系统，其特征在于，所述密封体的所述外密封表面包括一对可弹性偏转的密封唇和位于所述密封唇之间的中心部分，所述中心部分限定出用于接收所述滑行环的凹槽。

13.如权利要求12所述的液压制动系统，其特征在于，所述外密封表面在所述密封唇处相对于密封体向外倾斜。

14.一种用于活塞的密封件，所述活塞可滑动地设置在液压系统的缸孔内，且包括环形凹槽，其特征在于，所述密封件包括：

密封体，所述密封体具有被设置成用于接触所述缸孔的外密封表面；以及

滑行环，所述滑行环包括外滑行环表面，且至少部分设置在所述密封体的所述外密封表面内，其中，所述密封体的所述外密封表面包括突出超过所述外滑行环表面的至少一个密封唇、邻近于所述密封唇且被构造成接触第一侧壁的第一侧表面和相对于所述第一侧表面径向靠内设置的缺口部分，所述缺口部分被构造成在所述缺口部分与所述第一侧壁之间限定出不受阻碍的空间，所述不受阻碍的空间被构造成用于接收流体。

15.如权利要求14所述的密封件，其特征在于，所述密封体的所述外密封表面包括突出超过所述外滑行环表面的两个密封唇，且所述滑行环在所述两个密封唇之间设置在所述密封体内。

16.如权利要求14所述的密封件，其特征在于

所述密封体包括相反的环形面，且在所述外密封表面与一个环形面之间限定出槽口；以及

所述滑行环设置在所述槽口内。

17.如权利要求14所述的密封件，其特征在于，所述滑行环由与所述密封体的材料不同的材料形成。