CN103339424B - 用于液压的活塞-缸组件的密封装置 - Google Patents

Abstract

一种密封装置，尤其用于在用于离合器操作或者制动操作的液压路段之内的、液压的活塞‑缸组件，该密封装置包括第一密封元件，其中，所述第一密封元件具有一基体和至少一个第一密封唇，并且，所述第一密封唇从所述基体向一压力室的方向延伸并且具有第一密封轮廓，其中，为了密封，所述第一密封轮廓接触所述活塞‑缸组件的第一面，所述密封装置具有一加强部，其中，所述加强部贴靠在所述第一密封元件的所述基体上，并且，其中，该加强部具有至少一个第一伸出部。根据本发明，所述第一伸出部布置在所述第一密封唇和所述第一面之间并且至少部分地贴靠在所述第一密封唇上，并且，所述第一伸出部构造成沿着所述第一密封唇直到所述第一密封轮廓处。由此，能够提供一种密封装置，该密封装置在低压区域和高压区域中都确保足够的密封性，并且，通过该密封装置能够降低尤其由所谓的黏滑效应引起的噪声形成。

Description

用于液压的活塞-缸组件的密封装置

本发明涉及一种用于在用于离合器操作或制动操作的液压路段之内的、液压的活塞-缸组件的密封装置。

这类密封装置在离合器主动缸或主制动器缸中既作为初级密封装置也作为次级密封装置使用。初级密封装置用于，使各个活塞-缸组件的压力室相对于无压力的随动室（Nachlaufraum）密封，而次级密封装置使无压力的随动室相对于大气密封。原则上，这些密封元件具有一基体和一从该基体延伸出去的密封唇，该密封唇在密封装置已安装的状态下通过它的密封轮廓与活塞-缸组件的能够相对于该密封元件运动的运转面共同起作用。在密封唇和运转面之间相对运动的情况下，既由于压力区域中的摩擦也由于空转区域中的摩擦经常引起黏滑效应（Stick-Slip-Effekt），其中，活动的密封唇至少部分地在运转面的周向上张紧或松弛。由此可导致基体的变形和不希望的噪声形成。

例如在DE 100 28 672 A1中公开一种用于液压的活塞-缸组件、尤其机动车中的液压的离合器操作系统或制动系统的主动缸或从动缸的密封元件，该密封元件包括一基体和一从该基体延伸出去的活动密封唇。为了密封活塞-缸组件的室，密封元件的活动密封唇与能够相对于该密封元件运动的运转面共同作用。在此，密封元件的基体支撑在互补地构成的支撑环上并且具有凹形弯曲的密封轮廓。缺点是，在成本低的、弹性的密封元件材料的情况下可引起密封元件磨损加强，由此会降低密封元件的使用寿命。此外，高弹性的密封元件仅受限地适合于高压使用。

本发明的任务在于，提供一种用于液压的活塞-缸组件的密封装置，该密封装置在低压范围和高压范围中确保足够的密封性并且通过该密封装置能够降低尤其由所谓的黏滑效应引起的噪声形成。

根据本发明，本任务的解决通过具有权利要求1特征的密封装置实现。有利的构型在从属权利要求中给出。

根据本发明的密封装置，尤其用于在用于离合器操作或者制动器操作的液压路段之内的、液压的活塞-缸组件，该密封装置包括：第一密封元件，其中，所述第一密封元件具有一基体和至少一个第一密封唇，其中，所述第一密封唇从所述基体中向一压力室的方向延伸并且具有第一密封轮廓，其中，为了密封，所述第一密封轮廓接触所述活塞-缸组件的第一面；一加强部，其中，所述加强部贴靠在所述第一密封元件的所述基体上，并且其中，该加强部具有至少一个第一伸出部。根据本发明，所述第一伸出部布置在所述第一密封唇和所述第一面之间并且至少部分地贴靠在所述第一密封唇上，并且其中，所述第一伸出部构造成沿着所述第一密封唇直到所述第一密封轮廓处。

根据本发明的密封装置可以在主动缸中或者具有运动的、活塞导向的密封装置的分离系统中使用。在此，该密封装置能够以初级密封装置和/或次级密封装置的形式、例如以径向轴密封圈的形式布置在缸壳体中。初级密封装置形式的该密封装置能够使各个活塞-缸组件的压力室相对于无压力的随动室密封。该无压力的随动室能够相对于大气通过次级密封装置形式的密封装置来密封。该密封装置具有第一密封元件，其中，该第一密封元件能够以例如由三元乙丙橡胶（EPDM）或氢化丁腈橡胶（HNBR）制成的弹性体密封装置的形式制成。第一密封元件具有一基体。在此，该基体基本上布置在密封元件的背离压力室的侧上。该密封元件构造成环形地围绕活塞-缸组件的轴线、例如活塞或缸的纵轴线并且布置在活塞和缸和/或缸壳体之间的缝隙中。从该基体延伸出具有第一密封轮廓的第一密封唇，其中，该第一密封唇在已安装的状态下通过它的密封轮廓与活塞-缸组件（例如活塞）的能够相对于该密封元件运动的第一面共同起作用。在由密封装置隔开的区域之间有压力差的情况下，第一密封唇可朝向具有较高压力的区域，其中，第一密封唇能够由于压力差而自加强地压到第一面上。在密封元件的基体上贴靠有一加强部，其中，该加强部构造成环形地围绕活塞-缸组件的轴线。加强部在轴向方向上支撑密封元件，以便这样避免过度的变形。该加强部具有至少一个第一伸出部，其中，可将所述第一伸出部环形围绕地构造在加强部的朝向密封元件基体的侧上。第一伸出部至少部分地构造在第一密封唇和第一面之间，其中，在此，第一伸出部基本上平行地在轴向方向上沿着第一密封唇和第一面延伸。所述第一伸出部能够至少部分地与第一密封唇在径向外侧、在朝向第一面的区域上接触。第一伸出部在轴向方向上延伸直到第一密封轮廓处。由此，附加于轴向支撑地，密封元件的基体也能够在径向方向上由所述加强部支撑。通过支撑元件的第一伸出部在径向内侧围住所述基体和/或所述背面区域，能够将至少部分地径向向外（从活塞离开）指向的力传递到所述密封元件上。通过将加强部的第一伸出部构造得直到第一密封轮廓处，来减少第一密封元件与第一面在轴向方向上的接触面积。由于（例如弹性体密封元件形式的）密封元件在轴向方向上的接触面积减少，相对于彼此运动的第一密封轮廓和第一面的附着被减少，由此，能够避免所谓的黏滑效应进而能够避免噪声形成。

在根据本发明的密封装置的一优选构型中，第一密封轮廓径向地向着第一面的方向构造成凸起形的。在此，第一密封轮廓在未安装的状态下在径向外侧具有一凸起形的隆起部。在已安装状态下，凸起形的第一密封轮廓接触第一面，由此，引起凸起形的第一密封轮廓的变形。由此，提高第一密封轮廓抵着第一面的压紧力进而提高第一密封唇抵着第一面的压紧力。由此，在低压力情况下也通过密封装置的仅微小的自加强来改进密封作用。

优选地，第一伸出部在压力室侧具有第一端面，其中，该第一端面基本上被第一密封唇半圆形地围住。第一密封唇在该端面侧半圆弧形地从径向内部到径向外部地围住第一伸出部。第一伸出部可在径向外侧具有一凹下，第一密封唇被这样接收到该凹下中，使得第一密封唇在径向外侧以第一密封轮廓与第一伸出部的处于径向外部的面表面齐平地终止。由此，避免第一密封唇和第一密封轮廓的过度变形。

特别优选地，第一密封元件和所述加强部能够连接。该加强部可材料锁合地、力锁合地和/或形锁合地与第一密封元件、尤其第一密封元件的基体和/或第一密封唇连接。第一密封元件例如可通过硫化胶合和/或压力注塑包封与加强部连接。第一密封元件例如可借助于形锁合的夹连接和/或通过粘接与加强部连接。第一密封元件例如能够以密封唇的形式构成，该密封唇在第一伸出部的端面侧的区域中具有小的轴向延伸尺寸，并且，第一密封元件例如可通过硫化胶合与第一伸出部在端面侧的区域中连接。通过第一密封元件和加强部的连接，在这两个构件之间力能够在不同的方向上传递，由此，密封装置的刚度被提高并且例如使密封装置的使用变容易，因为第一密封元件和加强部已经相互定向。

优选将所述加强部构造为第二密封元件，其中，该第二密封元件具有至少一个用于接触所述第一面的第二密封轮廓。通过以第二密封元件的形式构型该加强部，例如可以为第一密封元件和第二密封元件使用不同的密封材料，由此构造一复合密封装置，其中，这两个密封元件与第一面处于接触中并且对密封作用有利。在此，第一伸出部可在径向外部以第二密封轮廓接触第一面并且如第二密封唇那样起作用。有利的是，第一密封元件和第二密封元件可这样构造，使得这些密封元件在不同的压力范围中能够具有不同的密封作用。即，弹性体密封装置形式的第一密封元件例如能够确保低压情况下的良好密封作用并且同时降低所述密封相对于加工不精确性的公差敏感性。第二密封元件（例如由较坚固的密封材料制成）能够改进高压（例如75bar或者更高）情况下的密封作用，其中，尤其由于密封装置的自加强结构而出现的力能够被更好地吸收并且因此能够减少密封装置的过度变形。此外，能够通过该复合密封装置将弹性的第一密封元件与所述第一面的接触面减小到对于实现密封作用必要的长度上，因为所出现的力通过第二密封元件吸收。由此，能够避免所谓的黏滑效应和噪声形成。

在一优选实施方式中，第二密封元件以热塑密封装置的形式构造成。通过由热塑性塑料例如聚酰胺12（PA 12）制成的第二密封元件（该第二密封元件直接贴靠在所述第一面上并且例如在压力加载时将力传递到该第一面上），避免第二密封元件在第一面上的附着和滑动，由此，能够避免由于黏滑效应引起的噪声形成。

优选地，第二密封轮廓径向地向着第一面的方向具有一型廓部。该型廓部例如可以凹坑或凹槽的形式构成，其中，所述凹槽可在第二密封轮廓中被构造在径向周边外部。第一接触面也可在径向周边外部具有一型廓部。由此能够减小第一和/或第二密封元件和所述第一面之间的接触面积，由此摩擦力被减小，由此能够避免噪声形成。此外，可通过该型廓部降低第二密封元件、尤其第一伸出部的刚度，由此提高第二密封元件的柔性。由此，能够改进第二密封元件、尤其第一伸出部在第一面上的贴靠。

在第一密封元件上尤其基本上平行于第一密封唇设置一具有用于接触活塞-缸组件的第二面的第三密封轮廓的第三密封唇。该第三密封唇可构造在第一密封元件的径向周边内侧。第三密封唇可相应于第一密封唇由所述加强部的和/或第二密封元件的第二伸出部在径向外侧支撑。由此，根据本发明的密封装置能够在例如具有运动的环形活塞的活塞-缸组件中使用。

优选将第一密封唇构造为动密封唇并且将第三密封唇构造为静密封唇。为了支撑和改进动密封唇、例如第一密封元件上的密封作用，仅必需具有第二密封轮廓的伸出部，由此使密封装置结构简化。

本发明还涉及一种液压的活塞-缸组件，包括至少一个如前面构造的密封装置。

下面参考附图借助优选实施例示例性阐明本发明。附图示出：

图1：根据本发明构造的、在已安装状态下的密封装置的剖视图；

图2：在未安装状态下的、图1的根据本发明的密封装置；

图3：具有实心地构型的第一密封元件的、根据本发明的密封装置；

图4：具有减小的第一密封元件的密封装置；

图5：具有第一伸出部的端面侧围住部的密封装置；

图6：图5中的围住部的放大图和

图7：第一伸出部的端面侧围住部的变化方案。

图1中所示的密封装置10在安装状态下被示出。为了密封压力室16，密封装置10布置在壳体12（例如缸壳体）和活塞14之间的缝隙中。密封装置10布置成环形地围绕活塞14的轴线16。密封装置10布置在活塞14的缺口中。密封装置10具有第一密封元件20，该第一密封元件包括基体22，该基体布置在第一密封元件20的背离压力室16的侧上。第一密封唇24从基体22出来向压力室16的方向延伸，该第一密封唇在径向周边外部具有第一密封轮廓26。第一密封轮廓26接触活塞-缸组件的壳体12的第一面28。由于在活塞-缸组件运行时出现的、第一密封元件20和第一面28之间的相对运动，第一密封元件20作为一动密封元件起作用。在第一密封元件20的基体22上布置一第二密封元件30形式的加强部30，其中，第二密封元件30构造成环形地围绕轴线18。第二密封元件30在径向周边外部具有第一伸出部32，该第一伸出部在轴向方向上沿着第一密封唇24构成。第一伸出部32到达直至紧贴第一密封轮廓26处，由此，第一密封唇24在轴向方向上在径向周边外部主要由第一伸出部32围住。第一伸出部32在径向周边外部具有第二密封轮廓34，该第二密封轮廓至少部分地接触第一面28并且如第二密封唇32那样起作用。第二密封轮廓34具有型廓部36，该型廓部以凹槽形式构造，其中，该凹槽构造成环形地在外周围绕轴线18。在第一密封元件20上，第三密封唇38在径向周边内部构造有第三密封轮廓40，用于接触第二面42，例如活塞14。第一密封唇24和第三密封唇38构造成槽形的凹下，通过该凹下在密封装置10被压力加载的情况下实现自加强的密封作用。

在图2中示出未安装状态下的上述密封装置10（图1）。第一密封元件20在径向周边外部被第二密封元件30围住，除第一密封轮廓26外。在未由于安装而压缩的、弹性的第一密封唇24上，在径向外部在第一密封轮廓26上布置第一凸起部44，该第一凸起部在径向周边上构成。在安装密封装置10时，凸起部44被压缩，以提高在第一面28上的压紧力。在第三密封唇38上，在径向周边内侧在第三密封轮廓40上构造第二凸起部46，该第二凸起部在径向周边上构成。第一凸起部44和第二凸起部46具有不同的横截面，因为第一凸起部44布置在动密封唇上而第二凸起部46布置在静密封唇上。

在图3中示出密封装置10，该密封装置具有实心的第一密封元件20，其中，该第一密封元件20被第二密封元件至少部分地围住。第一密封元件20的第一密封唇24和第三密封唇38与基体22构成一体。具有第一凸起部44的第一密封轮廓26在径向周边上构造在外部而具有第二凸起部46的第三密封轮廓40在径向周边上构造在内部。

具有减小的第一密封元件20的密封装置10在图4中示出。第一密封元件20基本上仅具有第一密封唇24，该第一密封唇至少部分地在第一伸出部32和/或第二密封唇32上布置在径向周边内部。在此，第一密封轮廓26以第一凸起部44的形式构成。

密封装置10（图5）相对于在图2中描述的密封装置10附加地具有特别构型的第一密封唇24。第一密封唇24基本上半圆形地围住第一伸出部32和/或第二密封唇32的端面。在此，第一伸出部32在朝向第一密封轮廓26的端部上径向向内折出角度，其中，在径向外部朝第一面28成形一缺口56。在此，第一密封唇24这样围住第一伸出部32，使得第一密封唇24在径向周边外部伸入第一伸出部32和第一面28之间的缺口56中。

第一伸出部32由第一密封唇24在端面侧的包围（图6）基本上半圆形地实现。在此，第一密封唇24在径向周边外部伸入第一伸出部32的缺口56中。在此，第二密封轮廓34基本上表面齐平地过渡到第一密封轮廓26中。第一密封轮廓26与第二密封轮廓34相邻地构成具有第一半径48的缩入部，其中，该缩入部流畅地过渡到第一凸起部44中，该第一凸起部也构造成具有第一半径48。

第一伸出部32的在图6中所示包围的一特别构型在图7中示出。第一密封唇24在端面侧基本上半圆形地围住第一伸出部32和/或第二密封唇32。包围弧线（径向从内看）首先以第二半径50径向向外弯曲，其中，第二半径50过渡为第三半径52并且以第四半径54基本上平行于第二密封轮廓34地在径向外部伸入用于接收第一密封唇24的缺口56中。在此，第三半径52大于/等于第二半径50并且第二半径50大于/等于第四半径54。径向周边上的外侧缺口56具有一轴向区段，该轴向区段基本上构造成平行于轴线18和/或第二密封轮廓34并且具有至少一个轴向延伸长度，该轴向延伸长度相应于缺口56在径向方向上的深度。

参考标记列表

10 密封装置

12 壳体

14 活塞

16 压力室

18 轴线

20 第一密封元件

22 基体

24 第一密封唇

26 第一密封轮廓

28 第一面

30 加强部/第二密封元件

32 第一伸出部/第二密封唇

34 第二密封轮廓

36 型廓部

38 第三密封唇

40 第三密封轮廓

42 第二面

44 第一凸起部

46 第二凸起部

48 第一半径

50 第二半径

52 第三半径

54 第四半径

56 缺口

Claims (10)

1.密封装置(10)，用于在用于离合器操作或者制动操作的液压路段之内的、液压的活塞-缸组件，该密封装置包括第一密封元件(12)，其中，所述第一密封元件(12)具有一基体(22)和至少一个第一密封唇(24)，其中，所述第一密封唇(24)从所述基体(22)向一压力室(16)的方向延伸并且具有第一密封轮廓(26)，其中，为了密封，所述第一密封轮廓(26)接触所述活塞-缸组件的第一面(28)，所述密封装置具有一加强部(30)，其中，所述加强部(30)贴靠在所述第一密封元件(20)的所述基体(22)上并且该加强部(30)具有至少一个第一伸出部(32)，其特征在于，所述第一伸出部(32)布置在所述第一密封唇(24)和所述第一面(28)之间并且至少部分地贴靠在所述第一密封唇(24)上，并且，所述第一伸出部(32)构造成沿着所述第一密封唇(24)直到所述第一密封轮廓(26)处，所述第一密封唇(24)这样围住第一伸出部(32)，使得所述第一密封唇(24)伸入所述第一伸出部(32)和所述第一面(28)之间的缺口(56)中。

2.根据权利要求1所述的密封装置(10)，其特征在于，所述第一密封轮廓(26)构造成径向地向所述第一面(28)的方向凸起形的。

3.根据权利要求1或2所述的密封装置(10)，其特征在于，所述第一伸出部(32)在压力室侧具有第一端面，其中，所述第一端面侧被所述第一密封唇(24)基本上半圆形地围住。

4.根据权利要求1或2所述的密封装置(10)，其特征在于，所述第一密封元件(20)和所述加强部(30)能够连接。

5.根据权利要求1或2所述的密封装置(10)，其特征在于，所述加强部(30)构造为第二密封元件(30)，其中，所述第二密封元件(30)具有至少一个用于接触所述第一面(28)的第二密封轮廓(34)。

6.根据权利要求5所述的密封装置(10)，其特征在于，所述第二密封元件(30)以热塑密封装置的形式构成。

7.根据权利要求5所述的密封装置(10)，其特征在于，所述第二密封轮廓(34)径向地向着所述第一面(28)的方向具有一型廓部(36)。

8.根据权利要求1或2所述的密封装置(10)，其特征在于，在所述第一密封元件(20)上，基本上与所述第一密封唇(24)平行地设置有一第三密封唇(38)，所述第三密封唇具有用于接触所述活塞-缸组件的第二面的第三密封轮廓(42)。

9.根据权利要求8所述的密封装置(10)，其特征在于，所述第一密封唇(24)构造为动密封唇，并且，所述第三密封唇(38)构造为静密封唇。

10.液压活塞-缸组件，包括至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的密封装置(10)。