CN114877073A - 密封结构、减振器和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种密封结构、减振器和车辆，其中所述密封结构包括骨架、支撑在所述骨架上的第一油封和第二油封，所述第一油封和所述第二油封分别用于贴合在待密封部件的外部面上并且与所述外部面共同限定压力补偿空腔，所述密封结构还包括用于连通外部的压力源和所述压力补偿空腔的单向压力补偿通道，所述压力源的油液经由所述单向压力补偿通道流入到所述压力补偿空腔中，并且所述油液将所述第一油封和所述第二油封压紧在所述待密封部件的外部面上。根据本公开的密封结构，代替常见的弹簧圈，通过油液能够确保较可靠的压紧力的提供。

Description

密封结构、减振器和车辆

技术领域

本发明涉及一种密封结构以及包括这样的密封结构的减振器和车辆。

背景技术

减振器作为车辆底盘系统的重要部件通过内部油液运动来实现自身的阻尼作用，以用于衰减振动并且由此提高车辆的操控性能和舒适性。在该阻尼过程中减振器的内部处于高温且高压的环境中，由此对位于减振器端部的密封结构的性能提出了较严格的要求。

从现有技术中已知一种用于减振器的密封结构，其具有金属骨架、包覆在其上的耐油性的橡胶以及用于将该橡胶压紧在减振器活塞杆上的弹簧圈。在此，其密封作用通过橡胶的过盈量和弹簧圈来提供，随着时间的推移和弹簧圈的老化可能会无法提供足够的压紧力，从而导致减振器油液泄露。

此外，对于减振器来说，密封结构的上部分和下部分处于不同的使用环境中，具体地，较靠近外部的部分主要用于防尘，而与此相对地处于内部的较靠近贮油筒的部分处于高温高压的环境中。对于上面所阐述的减振器的密封结构，其橡胶部分大多采用一体的构造方式并且由此无法与不同的使用环境相匹配。这一问题还能够在其它类型的、内外密封要求存在一定差异的零部件（例如轴孔结构）中出现。

发明内容

根据不同的方面，本发明的目的在于提供一种改善的密封结构以及具有这样的密封结构的减振器和车辆。

此外，本发明还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。

本发明通过提供一种用于减振器的密封结构来解决上述问题，具体而言，其包括骨架、支撑在所述骨架上的第一油封和第二油封，所述第一油封和所述第二油封分别用于贴合在待密封部件的外部面上并且与所述外部面共同限定压力补偿空腔，所述密封结构还包括用于连通外部的压力源和所述压力补偿空腔的单向压力补偿通道，所述压力源的油液经由所述单向压力补偿通道流入到所述压力补偿空腔中，并且所述油液将所述第一油封和所述第二油封压紧在所述待密封部件的外部面上。

根据本发明的一个方面所提出的密封结构，所述单向压力补偿通道在所述骨架中延伸并且具有容纳在所述骨架中的单向阀。

根据本发明的一个方面所提出的密封结构，所述第一油封和所述第二油封分别具有内部唇，所述内部唇分别突出到所述压力补偿空腔中并且借助所述压力补偿空腔中的油液压紧在所述待密封部件的外部面上。

根据本发明的一个方面所提出的密封结构，所述第一油封和所述第二油封还分别具有处于所述压力补偿空腔之外的外部唇，所述第一油封和所述第二油封的各自的内部唇和外部唇限定出绕所述待密封部件的外部面的环形子空腔，以用于容纳油液或来自外部的污物。

根据本发明的一个方面所提出的密封结构，所述密封结构还包括补偿油封，所述补偿油封以过盈配合的方式布置在所述压力补偿空腔中。

根据本发明的一个方面所提出的密封结构，所述补偿油封具有多唇密封橡胶、用于支撑所述多唇密封橡胶的骨架，借助于所述骨架将所述补偿油封固定在所述压力补偿空腔中。

根据本发明的一个方面所提出的密封结构，所述第一油封和所述第二油封根据所处的环境参数由不同的材料制成，所述环境参数包括温度、压力。

根据本发明的另一方面，提供了一种减振器，其包括有活塞杆、贮油筒和工作筒，其中，所述活塞杆沿轴向方向可运动地布置在所述工作筒中，在所述减振器的端部处设置有根据本发明的密封结构，所述密封结构的第一油封和第二油封分别贴合在所述活塞杆的外圆周面上。

根据本发明的另一方面所提出的减振器，所述第二油封比所述第一油封较靠近贮油筒地进行布置，并且所述第二油封由氢化丁腈橡胶制成。

根据本发明的再一方面，提供了一种具有这样的减振器，其能够具有上面所阐述的有益之处，对此不再赘述。

根据本发明的密封结构，代替常见的弹簧圈，通过来自外部压力源的油液能够确保较可靠的压紧力的提供，所述压紧力使密封结构压紧在待密封部件的外部面上，例如压紧在减振器的活塞杆的外圆周面上。

附图说明

参考附图，本发明的上述以及其它的特征将变得显而易见，其中，

图1示出了在应用在减振器中的根据本发明的密封结构的示意图。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。

为了较清楚地阐释根据本发明的密封结构与待密封部件（其是指待借助该密封结构进行密封的部件）之间的相互配合和相互作用，以将该密封结构应用在减振器中为例对其进行详细地阐述。也就是说，待密封部件实施为减振器的活塞杆并且待密封部件的外部面相应地为活塞杆的外圆周面。此外，关于该密封结构应用在其它场合中的描述能够参考如下对该密封结构应用于减振器中的阐释。

参考图1，其示出了根据本发明的密封结构100的截面图，该密封结构100包括第一油封110、第二油封120以及用于支撑该第一油封和第二油封的骨架130，其中，所述骨架130可选地由高强度材料、例如金属制成并且构造成凹形，所述凹形的凹陷部面向待密封部件（在此，为减振器的活塞杆200）并且在其突出部上布置有第一油封110和第二油封120。第一油封110和第二油封120沿活塞杆200的轴向方向彼此相继地进行排列并且与活塞杆200的外圆周面共同限定出环绕活塞杆的压力补偿空腔140用于容纳油液，所述压力补偿空腔基本上呈环形。在此，一方面，所述油液能够储存在密封结构之外的压力源中。另一方面，在应用在减振器中时能够以简单的方式将减振器的贮油筒用作压力源，在这种情况下，以减振器自身的油液能够保证可靠的油液供应并且能够简化结构复杂度。

在此，第一油封110能够较靠近外部地进行布置并且主要用于防止外部的污物进入到压力补偿空腔140、和由此下方的减振器贮油筒中，与此相对地，第二油封120在内部、较靠近下方的贮油筒进行布置并且由于活塞杆200的沿其轴向方向的快速的往复运动而处于高温高压的环境中。基于此，第一油封110和第二油封120能够由不同的材料制成，以用于与不同的防护要求（例如不同的环境参数，其包括温度、压力或腐蚀条件）相匹配。例如，对于主要用于防尘的外部的第一油封110来说，其能够由常见的橡胶或耐磨橡胶制成，与此相对地，处于内部的第二油封120能够由耐高温的橡胶、例如氢化丁腈橡胶制成。一方面，该第一油封110和第二油封120能够单独地进行构造并且随后固定在骨架130上，另一方面该第一油封110和第二油封120还能够由不同的材料一体成型、例如铸造形成。也就是说，根据本发明的双层油封的构造方式实现了密封用橡胶与不同环境要求之间的较好的匹配。即，该密封结构能够很好地满足防尘要求和苛刻的高温高压密封要求。

此外，根据本发明的密封结构100还包括有用于连通压力补偿空腔140和压力源（在此，所述压力源能够为减振器的贮油筒）的单向压力补偿通道150，以用于代替常见的弹簧圈来提供预紧力，所述预紧力将第一油封110和第二油封120压紧在活塞杆200的外圆周面上。具体地，所述单向压力补偿通道150将减振器的贮油筒和由密封结构限定的压力补偿空腔140连通并且仅仅允许油液从贮油筒流入到压力补偿空腔140中，以用于在所述压力补偿空腔中建立相对于贮油筒始终较高的压力并且由此使该密封结构100紧密地贴合在活塞杆200的外圆周面上。通过减振器自身的油液来提供压紧力，能够保证较可靠的压紧力。

可选地，单向压力补偿通道150在骨架中延伸并且具有单向阀151，所述单向阀能够同样容纳在骨架130中。当上端压力（即压力补偿空腔140中的压力）高于下端压力（即贮油筒内的压力）时，单向阀151关闭并且不允许油液流过（也即不允许压力补偿空腔140进行卸载）。与此相对地，当由于活塞杆200的往复运动上端压力小于下端压力时，单向阀151打开并且油液由贮油筒流动到压力补偿空腔140中。以这种方式在压力补偿空腔140中始终存在高压油液，以用于将密封结构100压紧到活塞杆200上。

可选地，第一油封110和第二油封120分别具有内部唇，其朝向压力补偿空腔突出并且限定压力补偿空腔140的边界，借助所存在的高压油液，密封结构100以内部唇压紧在活塞杆200的外圆周面上。该内部唇能够如附图中所示出的那样构造成弧形，以便增大高压油液的作用面。

可选地，第一油封110和第二油封120构造为双唇式油封，即第一油封110和第二油封120还分别具有外部唇。在此“内部唇”是相对于压力补偿空腔进行限定的，其中，内部唇经受存储在压力补偿空腔中的高压油液的作用，而“外部唇”不受该高压油液的作用。同样，所述外部唇能够弧形地进行构造并且分别与所匹配的内部唇共同限定围绕活塞杆的外圆周面（也就是说，待密封部件的外部面）的环形子空腔，所述环形子空腔用于容纳对于活塞杆润滑所必需的油液并且用于收集来自外部的污物以防污染下方的贮油筒。

可选地，该密封结构100还具有补偿油封160，其例如以过盈配合的方式布置在压力补偿空腔140中并且将压力补偿空腔140划分成两部分，在这两部分之间允许有少量的油液流经补偿油封。该补偿油封160在上述单向阀151失效的情况下也能够有效地保证油液的流动方向并且由此保证在压力补偿空腔140中的高压的建立。另一方面，补偿油封160的设置还能够进一步保护减振器内部以防压力补偿空腔中的污物。

补偿油封160能够可选地以多唇式油封的形式进行构造，其包括多唇密封橡胶、用于对所述多唇密封橡胶进行支撑和保持的骨架（如在附图中所示出的那样为内骨架和外骨架），借助所述骨架将补偿油封160固定在压力补偿空腔140中。在此，该多唇密封结构可以形成用于存储油液的多个较小的空腔。在此，内骨架、外骨架和多唇密封橡胶能够一体地进行构造并且多唇密封橡胶同样能够由氢化丁腈橡胶或其他耐高温橡胶制成。

在此应该说明的是，该补偿油封并不限于上面所阐述的多唇密封结构，其还能够构造为单唇式、双唇式密封结构或能够构造为密封膜或密封膜组。

此外，本发明还提出一种具有这样的密封结构的减振器，其包括有活塞杆、贮油筒、工作筒和导向结构，其中，活塞杆沿轴向方向可运动地容纳在工作筒中，并且密封结构在该减振器的端部支撑在导向结构上，以用于防止油液泄露。该密封结构借助于其第一油封和第二油封接触贴合在活塞杆的外圆周面上并且借助于在压力补偿空腔中的高压油液压紧在活塞杆上。在此，第一油封能够较靠近外部地（也就是说较远离贮油筒）进行布置并且其主要用于防尘，其还能够被称为防尘油封。与此相对地，第二油封布置在减振器内部并且经受高温高压的环境。由此，该第二油封能够由耐高温橡胶、例如氢化丁腈橡胶制成。在此，关于减振器的描述能够相应地参考对根据本发明的密封结构的描述。

最后，本发明还涉及一种具有这样的减振器的车辆，其能够具有上面所阐述的优点，对此不再赘述。

综上所述，根据本发明的密封结构，代替常见的弹簧圈，通过油液能够确保较可靠的压紧力的提供。在应用在减振器中时，其压力源能够实施为减振器本身的贮油筒，这在保证可靠的密封效果的前提下能够进一步简化结构复杂度。在本发明的一实施例中，第一油封和第二油封能够分开地或由不同的材料制成，这有利于密封结构对于不同环境参数的匹配。在本发明的另一实施例中，通过设置额外的补偿油封能够进一步保证用于提供压紧力的油液的流动方向并且还能够进一步阻挡来自外部的污物。

应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本发明的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本发明的法律保护范围内。

Claims (10)

1.一种密封结构，其特征在于，包括骨架、支撑在所述骨架上的第一油封和第二油封，所述第一油封和所述第二油封分别用于贴合在待密封部件的外部面上并且与所述外部面共同限定压力补偿空腔，所述密封结构还包括用于连通外部的压力源和所述压力补偿空腔的单向压力补偿通道，所述压力源的油液经由所述单向压力补偿通道流入到所述压力补偿空腔中，并且所述油液将所述第一油封和所述第二油封压紧在所述待密封部件的外部面上。

2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述单向压力补偿通道在所述骨架中延伸并且具有容纳在所述骨架中的单向阀。

3.根据权利要求2所述的密封结构，其特征在于，所述第一油封和所述第二油封分别具有内部唇，所述内部唇分别突出到所述压力补偿空腔中并且借助所述压力补偿空腔中的油液压紧在所述待密封部件的外部面上。

4.根据权利要求3所述的密封结构，其特征在于，所述第一油封和所述第二油封还分别具有处于所述压力补偿空腔之外的外部唇，所述第一油封和所述第二油封的各自的内部唇和外部唇限定出绕所述待密封部件的外部面的环形子空腔，以用于容纳油液或来自外部的污物。

5.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述密封结构还包括补偿油封，所述补偿油封以过盈配合的方式布置在所述压力补偿空腔中。

6.根据权利要求5所述的密封结构，其特征在于，所述补偿油封具有多唇密封橡胶、用于支撑所述多唇密封橡胶的骨架，借助于所述骨架将所述补偿油封固定在所述压力补偿空腔中。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的密封结构，其特征在于，所述第一油封和所述第二油封根据所处的环境参数由不同的材料制成，所述环境参数包括温度、压力。

8.一种减振器，其特征在于，包括有活塞杆、贮油筒和工作筒，其中，所述活塞杆沿轴向方向可运动地布置在所述工作筒中，在所述减振器的端部处设置有根据权利要求1至7中任一项所述的密封结构，所述密封结构的第一油封和第二油封分别贴合在所述活塞杆的外圆周面上。

9.根据权利要求8所述的减振器，其特征在于，所述第二油封比所述第一油封较靠近贮油筒地进行布置，并且所述第二油封由氢化丁腈橡胶制成。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆具有根据权利要求8或9所述的减振器。

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