CN113056396A - 具有密封元件的主缸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于离合器系统或制动系统的主缸(1)，在所述主缸中，设置有用于密封压力室(3)的密封元件(6)。所述密封元件(6)具有密封唇部(61)和密封结构(63、64)，所述密封唇部用于密封供给装置(21)，所述供给装置将来自安装于所述主缸(1)的壳体(2)上的贮存器(24)中的液压流体供给到所述压力室(3)中，所述密封结构用于将所述压力室(3)与所述压力室(3)的周围环境密封隔离。

Description

具有密封元件的主缸

技术领域

本发明涉及一种用于具有密封元件的离合器或制动系统的主缸。

背景技术

在离合器或制动系统中，例如，在自行车的情况下，手柄用于在主缸中移动活塞，以便在填充有液压流体的压力室中积聚压力。该压力经由连接件传递到从缸，通过在其内侧移动的活塞经由从缸致动离合器或制动器。提供密封件以使液压流体保持在主缸中。然而，可能发生液压流体的损失，必须从贮存器中补偿该损失；贮存器可以优选地安装在主缸的壳体上。补偿应该优选地在减压状态下进行，并且不应对离合器或制动系统尤其是主缸的功能产生负面影响。

德国专利申请DE 10 2013 217 056A1公开了一种旨在用于车把导向车辆的主电枢(master armature)，该主电枢经由手柄致动。活塞经由手柄在压力室中移动。活塞使密封元件随其一起移动，密封元件关闭供给装置，该供给装置将来自安装于主电驱上的贮存器中的液压流体供给到压力室中。另外的密封元件将主电枢与环境密封隔离。

发明内容

本发明的目的是指定一种主缸，在该主缸中可以借助于减少数量的部件来实现密封。

这个目的通过根据权利要求1的主缸来实现。

从属权利要求包含有利的构造。

根据本发明的用于离合器或制动系统的主缸具有壳体，在该壳体中形成压力室。活塞可以至少部分地引入压力室中，并且因此可以在压力室中积聚压力，该压力可以以已知的方式传递到从缸。壳体上设置有用于液压流体的贮存器，液压流体可以从该贮存器经由供给装置进入压力室，以便补偿液压流体损失。优选地环形密封元件布置在壳体和活塞之间。密封元件具有外部密封唇部，该外部密封唇部用于将液压流体的供给装置与压力室密封隔离；当活塞在压力室的方向上移位时，密封唇部将供应装置与压力室密封隔离，从而在压力室中积聚压力。根据本发明，密封元件在密封元件背离压力室的一侧上形成密封结构，该密封结构将压力室与压力室的周围环境密封隔离。这消除了单独密封件来将压力室与环境密封隔离的需要，从而减少了所需部件的数量。

在一个实施方案中，密封元件具有面向压力室并邻近活塞的内部密封唇部。当压力室中积聚过压时，即当活塞被引入压力室中时，与外部密封唇部相互作用的内部密封唇部主要用于将液压流体的供给装置与压力室密封隔离或分隔。为此目的，当活塞插入压力室时，活塞将内部密封唇部径向向外推动，并且作为由此引起的密封元件的弹性变形的结果，外密封唇部被压靠在壳体上，从而将用于液压流体的设置在密封元件区域中的供给装置与压力室密封隔离。在一个实施方案中，活塞与密封元件的这种相互作用特别地受到以下事实的支持，即活塞在面向压力室的一侧上具有斜面，更准确地说，在与内部密封唇部接触的区域中具有斜面。通过活塞在压力室方向上的移动，优选地是如上所述的具有斜面的活塞，内部密封唇部和外部密封唇部可以以刚刚描述的方式预张紧，这导致液压流体供给装置与压力室密封隔离。在活塞具有斜面抵靠斜面的情况下，内部密封唇部同时压靠在活塞上，从而密封活塞或斜面区域中的压力室。在本发明的每个实施方案中，液压流体供给装置通过径向向外压靠在壳体上的外部密封唇部而与压力室密封隔离。在这种情况下，密封元件不随活塞沿轴向方向移动。

在一种构造中，密封结构包括外部密封结构和内部密封结构。例如，内部密封结构和外部密封结构可以设计成O形环几何形状。外部密封结构可以在径向方向上向外突出超过外部密封唇部。

在一个实施方案中，止挡结构设置在密封元件上、位于外部密封唇部和密封结构之间。止挡结构由形成在密封元件上的一个或多个突出部形成，并且被设计成邻接抵靠壳体。当密封元件安装在主缸中时，止挡结构代表密封元件的限定止挡件，并且用于调整尺寸。此外，止挡结构还使得密封元件抵靠壳体的接触压力能够被分配。该分布可以受到突出部的数量和形状的影响。所有常见的弹性体都可以用作密封元件的材料。

在一个实施方案中，在密封元件中制造至少一个径向孔。在上述实施方案的具体发展中，孔从外部密封唇部和外部密封结构之间的点延伸到内部密封唇部和内部密封结构之间的点。

在主缸的一个实施方案中，至少一个凹槽设置在密封元件的面向壳体的一侧上。所述至少一个凹槽确保更好的排气，特别是尽管存在制造公差。同样，所述至少一个凹槽确保待供给到压力室中的液压流体的改善的流动。

在一个实施方案中，提供密封件保持器用于将密封元件固定在壳体中。密封件保持器可以例如焊接或螺纹连接到壳体上。但是也可以设想将密封件保持器固定在壳体中的其他可能性。在主缸工作压力较低的情况下，也可以考虑密封件保持器和壳体之间的压力连接件。

在一个实施方案中，在壳体上提供盖罩。盖罩用于保护主缸免受污染。同时，当活塞沿轴向方向移出压力室时，盖罩还充当活塞的端部止挡件。

一般来说，贮存器可以设计成室，提供盖关闭贮存器使其与环境隔离。例如，盖可以是焊接的，或者包括密封、螺纹连接、铆接或其他紧固方式。如果盖要焊接到室，则盖有利地设计成激光透明的。如果覆盖物在可见光范围内是透明的，这可以有利地用于检查填充水平。该室优选地具有排气装置。这可以是螺旋塞，通过该螺旋塞可以填充室并对其进行排气。

在一个实施方案中，壳体被设计成两部分。第一壳体部分承载用于致动活塞的机械元件。第二壳体部分封闭压力室。此外，第二壳体部分可以承载液压流体的贮存器和供给装置，以及用于到从缸的液压管线的连接件。另外，第二壳体部分可以具有在安装环境中固定主缸的装置。该装置可以是利用其将主缸附接到自行车车把上的装置。在一种修改中，用于将主缸固定在安装环境中的装置也可以形成在第一壳体部分上。在任何情况下，第一壳体部分实现了防止污染的保护功能、当活塞沿轴向方向移出压力室和密封件保持器时的止挡功能，即在上述其他实施方案中通过单独的部件实现的功能。

在一个实施方案中，用于活塞的复位弹簧设置在压力室中。在一个实施方案中，用于使活塞移位的手柄设置在壳体上。

当使用手柄时，上述壳体的两部分设计的优点在于，可以选择液压表面或密封件的直径显著更大，而不必改变手柄的杠杆比。在现有技术中，压力室否则会与用于紧固手柄和相关联的机构的凸片碰撞。

附图说明

下面，参照附图更详细地解释本发明及其优点。

图1示出了根据本发明的主缸的透视图。

图2示出了图1所示主缸的剖视图。

图3示出了根据本发明的主缸的另外的剖视图。

图4示出了根据本发明的主缸的另外的剖视图。

图5示出了根据本发明的主缸的剖视图的详细视图。

图6示出了插入根据本发明的主缸中的密封元件的剖视图。

图7示出了插入根据本发明的主缸中的密封元件的剖视图，其中活塞被移位。

图8示出了密封元件的透视图。

图9示出了根据本发明的具有两部分壳体的主缸的剖视图。

图10示出了图9中主缸的透视图。

图11示出了图9中主缸的详细视图。

图12以剖视图示出了密封元件的另外的示例性实施方案。

附图仅代表本发明的示例性实施方案，并且因此不应被解释为将本发明限制于所示的示例性实施方案。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的主缸1。在所示的实施方案中，主缸1由手柄71经由活塞杆72致动。用于液压流体的贮存器24安装在主缸1的壳体2上。此外，用于液压管线200的连接件25和用于贮存器24的排气螺钉26设置在壳体2上。壳体2还具有用于将壳体2固定在安装环境中的装置29，这里是用于将壳体2固定到自行车车把(未示出)上的支架的形式。

图2示出了穿过图1的主缸1的剖视图。所示的若干个元件已经结合图1进行了解释。图2还示出了活塞4，该活塞经由活塞杆72被致动，并且该活塞可以至少部分地在轴向方向110上被插入到位于壳体2中的压力室3中。还可以看出，当活塞4沿轴向方向110移出压力室3时，盖罩8用作活塞的止挡件。在壳体2中，邻近活塞4，布置有密封件保持器5和密封元件6。密封件保持器5在轴向方向110上固定密封元件6，并且在径向方向120上对密封元件6具有稳定作用。复位弹簧32设置在压力室3中；复位弹簧32的功能是当手柄71松开时，沿轴向方向110将活塞4推出压力室3。如果活塞4被推入压力室3中，则在位于压力室中的液压流体(未示出)中积聚压力，该压力经由连接件25传递到液压管线200，并且从液压管线传递到从缸(未示出)。

图3示出了在垂直于轴向方向110的平面中切开的主缸1的视图(参见图2)。所有示出的元件已经在前面的附图中示出，并且现在还参考了贮存器24的盖28。

图4示出了根据本发明的主缸1的另外的剖视图，该剖视图平行于轴向方向110延伸(参见图2)。上面已经讨论了所有引用的元件。

图5以来自图4的放大细节的形式示出了根据本发明的主缸的详细视图。上面已经解释了所引用的绝大多数元件。特别地，可以清楚地看到密封件保持器5和密封元件6在壳体2中的布置。图5还示出了液压流体的供给装置21，该供给装置将液压流体的贮存器24连接到压力室3。当活塞4在轴向方向110上移动到压力室3中时，密封元件6弹性变形，使得密封元件6的区域在径向方向120上被迫使向外，即远离活塞4，并且因此将供给装置21与压力室3密封隔离。以这种方式，可以在压力室3中积聚压力，而该压力不经由供给装置21传递到贮存器24。为了密封供给管线21，没有必要在轴向方向110上使密封元件6移位，例如与活塞4一起移位。如果活塞4沿轴向方向110移出压力室3，密封元件6再次释放供给装置21，并且如果需要，液压流体可以从贮存器24经由供给装置21和通道31流入压力室3，以补偿压力室的任何液压流体损失。通道31由密封元件6和壳体2限定，并且围绕密封元件6环形地延伸。当活塞4沿轴向方向110移出压力室3时，盖罩8作为活塞4的止挡件的作用也可以在图示中看到。

图6和图7详细示出了插入壳体2中的密封元件6，以及密封元件6与活塞4的相互作用。图6以横截面示出了在空载状态下插入壳体2中的密封元件6。更详细地示出了壳体2、压力室3、密封件保持器5和活塞4的区域。还示出了外部密封结构63和内部密封结构64，它们一起形成将压力室3与压力室3的周围环境密封隔离的密封结构。还示出了外部密封唇部61和内部密封唇部62。密封元件6的止挡结构65邻接抵靠壳体2的突出部22，从而确保密封元件6在主缸中的限定安装位置。外部密封结构63在径向方向120上向外突出超过外部密封唇部61。通道31通向压力室3。

图7示出了处于负载状态的密封元件6，也就是说，处于其中活塞4在轴向方向110上朝向压力室3移动的状态。当活塞4在轴向方向110上朝向压力室3移动时，活塞4，更准确地说是在所示实施方案中形成在活塞4上的斜面41，迫使内部密封唇部62在箭头130的方向上向外。由于以这种方式引起的密封元件6的弹性变形，外部密封唇部61被压靠在壳体突出部22上。因此，通道31朝向压力室3关闭。特别地，通道31和用于液压流体的连接到通道的供给装置21(见图5)因此被保护免受在活塞4移动期间在压力室3中积聚的压力。在所示的截面图中，液压流体的供给装置21未被捕获，因为该供给装置位于截面之外。尽管如此，仍需要在环形密封元件6的整个圆周上进行密封，因为通道31是连接到供给装置21的环形通道，如图5所示。

图8是密封元件6的实施方案的透视图。密封元件6是环形的。可以看到外部密封唇部61、内部密封唇部62、外部密封结构63和内部密封结构64，它们各自在密封元件6的整个圆周上关闭，以便能够实现它们相应的密封功能。

此外，可以看到形成止挡结构65的突出部。止挡结构65在密封元件6的整个圆周上不是关闭的，而是在突出部之间存在间隙，使得止挡结构65本身不施加任何密封效果。所示的密封元件6的实施方案还具有凹槽66，凹槽在此特别布置在止挡结构65的突出部之间。考虑到制造公差，凹槽66确保液压流体的再供应，该液压流体经由外部密封唇部61和外部密封结构63之间的区域中的供给装置21(参见图5)到达密封元件6，进入压力室3(参见图5)，并且确保改善的排气。

在所示的示例性实施方案中，外部密封结构63和内部密封结构64具有O形环几何形状。

图9示出了根据本发明的主缸1的另外的实施方案，类似于图1和2所示的实施方案。在图9所示的实施方案中，壳体2被设计成两部分，壳体2包括第一壳体部分22和第二壳体部分23。第一壳体部分22承载用于致动活塞4的机械元件，这里这些机械元件具体是手柄71和活塞杆72。第一壳体部分22还起到保护主缸1免受污染的作用，并且在活塞4沿轴向方向110移出压力室3时起到活塞的止挡件的作用。因此，在图1和图2所示的实施方案中，第一壳体部分22执行盖罩8的功能。此外，第一壳体部分22被设计成使得第一壳体部分22还执行固定和稳定图1和图2所示实施方案的密封件保持器5的密封元件6的功能。这样可以节省额外的部件。在该实施方案中还在其中布置复位弹簧32的压力室3形成在第二壳体部分23中。此外，用于液压管线200的连接件25设置在第二壳体部分23上。用于将壳体2紧固在安装环境中(这里特别是自行车的车把上)的装置29也设置在第二壳体部分23上。

第一壳体部分22和第二壳体部分23可以例如焊接、螺纹连接、铆接、锡焊、压制、胶合或以其他方式彼此连接。重要的是，该连接件承受活塞4被致动时产生的机械应力。

还可以设想这样的实施方案，其中第一壳体部分执行盖罩的功能，即保护主缸免受污染并充当活塞的止挡件，但是其中仍然提供了单独的密封件保持器。

图10示出了图9的根据本发明的主缸1的透视图。除了已经结合图9说明的元件之外，这里还可以看到贮存器24，该贮存器布置在第二壳体部分23上。还示出了排气螺钉26。

图11是图9的根据本发明的主缸1的一部分的剖视图。参考的绝大多数元件已经在图9和图10的上下文中进行了解释。在所示视图中，可以清楚地看到，当活塞4沿轴向方向110移出压力室3时，第一壳体部分22用作活塞的止挡件。还可以看到第一壳体部分22用于支撑和稳定密封元件6的功能。

在图9至图11所示的实施方案中，具有手柄71和活塞杆72的第一壳体部分22承载用于使活塞4移位的机械元件。另一方面，第二壳体部分23包括液压元件，即压力室3、连接件25和贮存器24。另外，第二壳体部分23还承载用于在安装环境中固定壳体2的装置29。第一壳体部分22和第二壳体部分23之间的这种功能划分是功能划分的示例。还可以设想功能的其他划分。特别地，用于将壳体2固定在安装环境中的装置29也可以设置在第一壳体部分22上。第一壳体部分22然后可以在轴向方向110上在第二壳体部分23上延伸，或者第二壳体部分23可以在轴向方向110上被推入第一壳体部分22中。另选地，用于将壳体2固定在安装环境中的装置29也可以附接到第一壳体部分22的侧面。

图12以剖视图示出了密封元件6的另外的示例性实施方案。密封元件6具有外部密封唇部61、内部密封唇部62、外部密封结构63和内部密封结构64。此外，密封元件6具有止挡结构65和凹槽66，如上面特别地结合图6至图8已经讨论过的。在图12所示的实施方案中，密封元件6具有至少一个径向孔67，也就是说在径向方向120上延伸的径向孔，所述至少一个径向孔从外部密封唇部61和外部密封结构63之间的位置延伸到内部密封唇部62和内部密封结构64之间的位置。

附图标记说明

1主缸 2壳体 3压力室 4活塞 5密封件保持器 6密封元件 8盖罩 21用于液压流体的供给装置 22第一壳体部分 23第二壳体部分 24贮存器 25用于液压管线的连接件 26排气螺钉 28贮存器的盖 29用于固定壳体的装置 31通道 32复位弹簧 41斜面 61外部密封唇部 62内部密封唇部 63外部密封结构 64内部密封结构 65止挡结构 66凹槽 67孔 71手柄 72活塞杆 110轴向方向 120径向方向 130箭头 200液压管线

Claims (10)

1.一种用于离合器或制动系统的主缸(1)，所述主缸具有：壳体(2)；压力室(3)，所述压力室形成在所述壳体(2)中；活塞(4)，所述活塞能够至少部分地插入所述压力室(3)中；以及贮存器(24)，所述贮存器安装在所述壳体(2)上用于贮存液压流体；供给装置(21)，所述供给装置用于将所述液压流体从所述贮存器(24)供给到所述压力室(3)中；以及密封元件(6)，所述密封元件布置在所述壳体(2)和所述活塞(4)之间，所述密封元件具有用于将所述供给装置(21)与所述压力室(3)密封隔离的外部密封唇部(61)，其特征在于，所述密封元件(6)在所述密封元件(6)的背离所述压力室(3)的一侧上具有密封结构(63、64)，所述密封结构将所述压力室(3)与所述压力室(3)的环境密封隔离。

2.根据权利要求1所述的主缸(1)，其中所述密封元件(6)具有内部密封唇部(62)，所述内部密封唇部面向所述压力室(3)并且邻近所述活塞(4)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的主缸(1)，其中所述密封元件(6)具有止挡结构(65)，所述止挡结构通过在所述密封元件(6)上形成的一个或多个突出部而形成于所述密封元件(6)上、位于所述外部密封唇部(61)和所述密封结构(63)之间，并且被设置成邻接抵靠所述壳体(2)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的主缸(1)，其中所述密封元件(6)具有至少一个径向孔(67)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的主缸(1)，其中设置有密封件保持器(5)，用于将所述密封元件(6)固定在所述壳体(2)中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的主缸(1)，其中盖罩(8)设置在所述壳体(2)上，所述盖罩还用作所述活塞(4)的端部止挡件。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的主缸(1)，其中所述壳体(2)被设计成两部分，使得第一壳体部分(22)承载用于致动所述活塞(4)的机械元件(71、72)，并且第二壳体部分(23)封闭所述压力室(3)。

8.根据权利要求7所述的主缸(1)，其中所述第一壳体部分(22)包括用于在安装环境中紧固所述主缸(1)的装置(29)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的主缸(1)，其中用于所述活塞(4)的复位弹簧(32)设置在所述压力室(3)中。

10.根据前述权利要求中任一项所述的主缸(1)，其中用于使所述活塞(4)移位的手柄(71)设置在所述壳体(2)上。

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