具有凸轮轴密封组件的制动器组件的制作方法

本专利申请涉及一种具有密封组件的制动器组件，该密封组件可以至少部分地绕一个凸轮轴管延伸。

发明背景

在美国专利号6,213,264中披露了一种用于制动器凸轮轴的密封安排。

概述

在至少一个实施例中，提供了一种制动器组件。该制动器组件可以包括一个凸轮轴管、一个凸轮轴、以及一个密封组件。该凸轮轴管可以具有一个孔洞，该孔洞可以接收该凸轮轴。该密封组件可以具有一个第一挡环和一个第二挡环。该第一挡环可以是相对于该凸轮轴管固定地定位的。该第二挡环可以是相对于该凸轮轴固定地定位的。该密封件可以从该第一挡环延伸到该第二挡环。该密封件可以绕该凸轮轴管而延伸，从而使得该凸轮轴管可以被布置在该凸轮轴与该密封件之间。

在至少一个实施例中，提供了一种制动器组件。该制动器组件可以包括一个支套、一个凸轮轴管、一个凸轮轴、以及一个密封组件。该支套可以有助于安装该制动器组件。该凸轮轴管可以固定地安装到该支套上。该凸轮轴可以延伸穿过该凸轮轴管中的一个孔洞。该密封组件可以包括一个第一挡环、一个第二挡环、一个密封件、以及一个偏置构件。该第一挡环可以安装在该凸轮轴管上并且可以是相对于该凸轮轴管和该支套固定地定位的。该第二挡环可以安装在该凸轮轴上。该密封件可以绕该凸轮轴管延伸并且可以接合该第一挡环和该第二挡环。该偏置构件可以使得该密封 件偏置从而与该第二挡环密封地接合。

附图的简要说明

图1是一个示例性制动器组件的透视视图，该制动器组件具有一个密封组件。

图2是这种密封组件的透视图。

图3是这种密封组件的分解视图。

图4是这种密封组件沿截面线4-4的截面视图。

图5是另一个实施例的密封组件的截面视图。

详细说明

如所要求的，在此披露了本发明的多个详细的实施例；然而，应该理解的是所披露的这些实施例仅仅是本发明的示例，本发明可以用多种不同形式和替代形式来实施。这些附图不必按比例；一些特征可以放大或最小化以便示出具体部件的细节。因此，在此所披露的特定结构的和功能的细节不应被解释为限制，而是仅仅作为传授本领域技术人员以多种方式实施本发明的一种代表性基础。

参见图1，示出了一个示例性的制动器组件10的一部分。该制动器组件10可以配备到车辆上，诸如卡车、客车、农机、矿山装备、军用运输或武装车辆的机动车辆，或用于陆地、空中、或海洋交通工具的货物装载装备。另外，制动器组件10可以提供在一台可以联接到机动车辆上的或可以配备到其上的拖挂车上。

制动器组件10可以是一个可以被配置成减慢或禁止至少一个相关联的车轮旋转的摩擦制动器。在图1中，制动器组件10被描绘成一个鼓式制动器。在鼓式制动器构型中，一个制动鼓可以绕多个制动衬块组件连续延伸，这些制动衬块组件可以被配置成与制动鼓接合来减慢车轮的旋转。该制动鼓可以布置在车轮与可以可旋转地支持该车轮的车轮轮毂组件之 间。在至少一个实施例中，制动器组件10可以包括一个支套20、一个托架组件22、一个凸轮轴24、以及一个密封组件26。

参见图1和图4，支套20可以支持制动器组件10的多种不同部件。另外，支套20可以有助于将制动器组件10安装到车辆上。例如，支套20可以固定地布置在车桥组件或转向节上或是相对于其固定地布置的。在至少一个实施例中，支套20可以包括一个主开口30，一个车桥和/或车轴可以延伸通过该主开口。例如，一个车轴可以延伸通过主开口30并且可以支持一个或多个车轮支承件，该一个或多个车轮支承件可以支持并且有助于一个车轮组件的旋转。支套20还可以包括至少一个锚定销孔洞32、至少一个支套安装孔洞34、一个凸轮轴开口36、一个密封安装部分38、以及一个托架组件安装孔洞40。

锚定销孔洞32可以接收一个锚定销50，该锚定销可以有助于安装和操作一种将会在以下进行更详细讨论的制动衬块组件。在所示出的实施例中，提供了总体上与托架组件22相反布置的两个锚定销孔洞32。每个锚定销孔洞32都可以接收一个不同的锚定销50，锚定销又可以支持不同的制动衬块组件。锚定销50可以固定地布置在锚定销孔洞32中，从而使得锚定销50不会相对于支套20旋转。还设想的是可以在一个或多个实施例中省却锚定销孔洞32。

支套安装孔洞34可以有助于将支套20安装到车辆上。在图1中，绕主开口30安排了多个支套安装孔洞34。每个支套安装孔洞34都可以接收一个紧固件，诸如螺栓，紧固件可以延伸通过支套安装孔洞34并且将支套20联接到另一个部件上，诸如车桥组件或转向节。在一个或多个实施例中可以省却这些支套安装孔洞34，诸如在支套20被附接到像车桥组件或转向节的车辆部件上或是与其整合地形成的构型。

在图4中最佳示出的凸轮轴开口36可以接收凸轮轴24。凸轮轴24可以延伸通过凸轮轴开口36来接合一个或多个制动衬块组件。

参见图4，该密封安装部分38可以绕凸轮轴开口36延伸并且可以有助于安装该密封组件26。例如，该密封安装部分38可以从支套20的第一 表面52朝向托架组件22或朝向在图1中最佳示出的一个第二表面54延伸，该第二表面可以是与第一表面52相反布置的。在至少一个实施例中，该密封安装部分38可以被构型成在支套20中的一个凹槽或凹陷。该密封安装部分38可以具有一个第一密封安装部分表面60和一个第二密封安装部分表面62。

第一密封安装部分表面60可以从第一表面52朝向第二表面54延伸。另外，第一密封安装部分表面60可以是相对于凸轮轴24可以绕其旋转的一条轴线64径向地布置的。还设想的是可以在一个或多个实施例中省却第一密封安装部分表面60。

第二密封安装部分表面62可以从第一密封安装部分表面60延伸到凸轮轴开口36。另外，第二密封安装部分表面62可以在一个或多个实施例中基本上是垂直于轴线64布置的。第二密封安装部分表面62可以被布置在第一表面52与第二表面54之间。另外，第二密封安装部分表面62可以延伸基本上是平行于第一表面52的一个相邻区域的。

再次参见图1，一个或多个托架组件安装孔洞40可以至少部分地延伸通过支套20。这些托架组件安装孔洞40可以有助于如将会在以下进行更详细的讨论地将托架组件22安装到支套20上。这些托架组件安装孔洞40可以从第二表面54延伸到第一表面52或朝向其而延伸。还设想的是可以在一个或多个实施例中省却这些托架组件安装孔洞40，诸如当托架组件22是以一种不同的方式来附接时，诸如用粘合剂、压力配合、焊接、或类似方式。

托架组件22可以有助于将凸轮轴24联接到支套20上。在至少一个实施例中，托架组件22可以包括一个安装凸缘70、一个制动器翼板72、以及一个凸轮轴管74。在至少一个实施例中，该安装凸缘70、制动器翼板72、和凸轮轴管74可以是作为多个分开的部件来提供的。还设想的是该安装凸缘70可以是与凸轮轴管74整合地形成的或者制动器翼板72可以是与凸轮轴管74整合地形成的，从而由此导致一种两件式托架组件构型，或者凸轮轴管74可以是与安装凸缘70和制动器翼板72相整合。另外，托架组件22可以具有在图4中最佳示出的一个孔洞76，该孔洞可以接收 凸轮轴24。孔洞76可以是一个可以延伸穿过托架组件22的通孔。孔洞76可以沿着轴线64延伸并且可以是由安装凸缘70、制动器翼板72、和凸轮轴管74中的多个孔洞部分限定的，这将会在以下进行更详细的讨论。

安装凸缘70和制动器翼板72可以布置在凸轮轴管74的相反末端的附近。安装凸缘70和制动器翼板72可以是以任何适合的方式固定地联接到凸轮轴管74上的。例如，安装凸缘70和制动器翼板72可以是通过焊接、粘合剂、过盈配合，或用一个或多个紧固件来固定地联接到凸轮轴管74上的。另外，安装凸缘70和制动器翼板72可以在一个或多个实施例中是以一种凸形/凹形的关系彼此叠置的。例如，安装凸缘70和/或制动器翼板72可以具有一种凸形构型并且凸轮轴管74的一个相应的部分可以具有一种凹形构型，或反之亦然。还可以在一个或多个实施例中省却该安装凸缘70，诸如当凸轮轴管74附接到另一个部件上，诸如附接到支套20上时。

该安装凸缘70可以有助于将托架组件22安装到支套20上。该安装凸缘70可以是与制动器翼板72间隔分开的并且可以是固定地联接到凸轮轴管74上的。该安装凸缘70可以限定凸轮轴24可以延伸而穿其而过的孔洞76的一个部分。另外，该安装凸缘70可以包括一个安装孔洞，该安装孔洞可以与支套20上的一个相应的托架组件安装孔洞40对准。该安装孔洞可以接收一个紧固件，该紧固件可以将安装凸缘70联接到支套20上。

制动器翼板72可以被联接到凸轮轴管74、车桥组件、或转向节上。制动器翼板72可以是与支套20间隔分开的并且可以是与安装凸缘70相反地固定联接到凸轮轴管74上的。制动器翼板72可以限定凸轮轴24可以延伸而穿其而过的孔洞76的一个部分。制动器翼板72还可以包括一个凸缘部分78，该凸缘部分可以支持一个致动器，可以提供该致动器来使得凸轮轴24绕轴线64而旋转。致动器可以是固定地安装在制动器翼板72上的并且可以被配置成接合一个松紧度调节器，该松紧度调节器可以安装到凸轮轴24的一个可以是在制动器翼板72附近布置的末端上。松紧度调节器可以补偿制动器磨损或制动衬块组件的摩擦材料的磨损。致动器可以具有任何适合的类型，诸如气动的、液压的、电动的、或机电的致动器。致动器可以在一个收缩位置与一个伸展位置之间移动。在收缩位置，凸轮 轴24可以被定位成使得制动衬块组件不接合制动鼓来对相关联的车辆车轮组件加以制动或禁止其旋转。在伸展位置，致动器可以使得凸轮轴24旋转并且致动这些制动衬块组件来朝向制动鼓移动并且与之接合从而禁止相关联的车轮轮毂组件旋转。

参见图1和图4，凸轮轴管74可以从安装凸缘70延伸到制动器翼板72。凸轮轴管74可以具有一个总体上管状构型并且可以限定凸轮轴24可以延伸而穿其而过的孔洞76的一部分。在至少一个实施例中，凸轮轴管74可以具有一个第一末端80、一个第二末端82、以及一个内管表面84。

在图4中最佳示出的第一末端80可以延伸进入支套20的凸轮轴开口36中。第一末端80可以在一个或多个实施例中被布置在密封组件26和第一表面52附近。

在图1中最佳示出的第二末端82可以是与第一末端80相反布置的。第二末端82可以布置在制动器翼板72附近或可以接收在制动器翼板的一个孔洞中。

在图4中最佳示出的内管表面84可以从第一末端80延伸到第二末端82并且可以至少部分地限定孔洞76。例如，内管表面84可以包括一个圆周表面，该圆周表面可以是绕轴线64径向地布置的、并且可以是面朝凸轮轴24并且可以是与之间隔分开的。

凸轮轴管74的孔洞76除凸轮轴24之外还可以接收多种不同部件。例如，孔洞76可以接收一个支承件或衬套86，该支承件或衬套可以绕凸轮轴24延伸以便可旋转地支持凸轮轴24。另外，孔洞76可以接收一种可以协助润滑支承件或衬套的润滑剂，诸如油脂。

凸轮轴24可以沿着轴线64延伸并且可以绕其旋转。凸轮轴24可以延伸通过支套20中的凸轮轴开口36和托架组件22中的孔洞76。凸轮轴24可以包括布置于第一末端处的一个凸轮90。凸轮90可以被构型成一种S形凸轮，这种凸轮可以被配置成在凸轮轴24旋转时致动多个制动衬块组件。凸轮轴24可以还包括一个可以是与第一末端相反布置的第二末端。凸轮轴24的第二末端可以布置在松紧度调节器附近或可以与之联接。

凸轮轴24可以被配置成致动一个或多个制动衬块组件，这种制动衬块组件可以包括一个制动靴和一种摩擦材料。

制动靴可以是制动衬块组件的结构构件。制动靴可以是以一个第一末端通过锚定销50而枢转安装到支套20上的。例如，制动靴可以在该制动衬块组件被致动时绕锚定销50的外表面或周圆枢转。制动靴的相反末端可以具有一个凸轮辊子，该凸轮辊子可以被配置成与凸轮轴24相接合。

摩擦材料(还可以称为制动器衬片)可以布置在制动靴的一个外表面上并且可以面朝制动鼓。摩擦材料可以在车辆制动的过程中接合制动鼓并且可以在不采取摩擦制动时与制动鼓间隔分开。

凸轮轴24的旋转可以使得凸轮90绕轴线64旋转。凸轮90可以接合制动靴上的凸轮辊子。这样，凸轮轴24的旋转就可以在制动靴上施力并且致使相关联的制动衬块组件绕锚定销50枢转并且致动这个制动衬块组件，从而使得摩擦材料朝向制动鼓的内表面移动或与之相接合从而制动或减慢或禁止相关联的车轮旋转。

参见图2至图4，更详细地示出了密封组件26。该密封组件26可以协助禁止污物进入凸轮轴管74并且可以协助容置凸轮轴管74内的润滑剂。在至少一个实施例中，该密封组件26可以包括一个第一挡环100、一个第二挡环102、一个安装环104、一个密封件106、一个偏置构件108、以及一个导向器110。在图4和图5中，该密封组件26被示出为靠近凸轮轴管74的一个可以是布置在凸轮90附近的末端处，但可设想的是可以将密封组件26布置在凸轮轴管74的一个相反的末端附近或是可以将一个或多个密封组件26布置在凸轮轴管74和/或托架组件22的相反末端之间。

第一挡环100可以有助于将密封组件26安装到制动器组件10的一个部件上，诸如支套20上。第一挡环100可以是相对于支套20和/或凸轮轴管74固定地定位的。例如，第一挡环100可以是例如通过压力配合或通过使用粘合剂或紧固件来固定地安装到支套20和/或凸轮轴管74上的。另外，第一挡环100可以被部分地或完全地布置在支套20的密封安装部分38中。第一挡环100可以连续地绕轴线64延伸。在至少一个实施例中， 第一挡环100可以包括一个第一壁120、一个第二壁122、一个第三壁124、一个第四壁126、以及一个第五壁128。

第一壁120可以面朝凸轮轴管74并且可以布置在该凸轮轴管附近。在至少一个实施例中，第一壁120可以绕凸轮轴管74延伸并且接合该凸轮轴管74，从而使得第一挡环100被固定地安装到凸轮轴管74上。第一壁120可以基本上是平行于轴线64而延伸的并且可以是朝向衬套86和第二挡环102延伸并且可以是与它们间隔分开的。

第二壁122可以从第一壁120的一个末端在远离轴线64延伸的方向上延伸。第二壁122可以布置在第二密封安装部分表面62附近并且可以与其相接合。

第三壁124可以从第二壁122的一个可以是与第一壁120相反布置的末端延伸。这样，第三壁124可以是与第一壁120间隔分开的并且可以是与第一壁120相对布置的。第三壁124可以布置在第一密封安装部分表面60附近并且可以与其相接合。此外，第三壁124可以完全布置在密封安装部分38中，从而使得第三壁124是布置在支套20的第一表面52下方的。另外，至少一部分的第三壁124可以基本上是平行于轴线64而延伸的。第三壁124可以包括一个环形唇缘130，该环形唇缘可以朝向第一壁120延伸。环形唇缘130还可以是与第二壁122间隔分开的并且可以基本上是平行于该第二壁而延伸。环形唇缘130还可以布置在密封安装部分38中，从而使得环形唇缘130是布置在第一表面52下方并且与之间隔分开的。

第四壁126(如果提供的话)可以布置在凸轮轴管74的一个末端附近。第四壁126可以将第一壁120朝向凸轮轴24延伸并且可以或可以不与第二挡环102间隔分开。

第五壁128(如果提供的话)可以布置在凸轮轴24与凸轮轴管74之间。第五壁128可以从第四壁126的一个末端延伸并且可以布置在凸轮轴管74与第一壁120相反的一侧上。第一壁120和/或第五壁128可以与凸轮轴管74接合来协助将第一挡环100紧固到凸轮轴管74上。可以在一个或多个实施例中省却第五壁128或第四壁126和第五壁128。

第二挡环102可以有助于将密封组件26安装到制动器组件10的另一个部件上，诸如凸轮轴24上。第二挡环102可以是相对于凸轮轴24固定地定位的。例如，第二挡环102可以直接地或间接地安装到凸轮轴24上。在所示出的实施例中，第二挡环102是由安装环104间接地安装到凸轮轴24上的。这样，第二挡环102可以与凸轮轴24一起绕轴线64旋转并且可以相对于第一挡环100旋转。第二挡环102可以连续地绕凸轮轴24和轴线64延伸。在至少一个实施例中，第二挡环102可以包括一个第一部分140、一个第二部分142、以及一个第三部分144。

第一部分140可以布置在凸轮轴附近。例如，第一部分140可以面朝凸轮轴24的外表面或外侧周圆并且可以布置在其附近。这样，第一部分140可以连续地绕凸轮轴24和/或安装环104延伸。另外，第一部分140可以在一个或多个实施例中是固定地安装到凸轮轴24和/或安装环104上的。第一部分140可以基本上是平行于轴线64延伸的并且可以延伸远离凸轮轴24的凸轮90。另外，第一部分140可以布置在凸轮轴管74的孔洞76中并且可以朝向支套20的第二表面54延伸。

第二部分142可以从第一部分140的一个末端在远离轴线64延伸的方向上延伸。这样，第二部分142可以覆盖或掩盖第一挡环100的一部、密封件106、以及该偏置构件108。第二部分142可以在一个或多个实施例中基本上是平行于第二壁122布置的。另外，第二部分142可以在一个或多个实施例中总体上是与第一表面52对准的。第一挡环100的第一壁120可以朝向第二部分142延伸但可以是与之间隔分开以便不阻碍凸轮轴24旋转。还设想的是第一壁120可以在一个或多个实施例中是与第二部分142接合的，但其方式为允许凸轮轴24旋转。

第三部分144可以从第二部分142的一个可以是与第一部分140相反布置的末端延伸。这样，第三部分144可以是与第一部分140间隔分开的。第三部分144可以朝向第一挡环100的第二壁122延伸但可以是与之间隔分开的。另外，第三部分144可以基本上是平行于轴线64而延伸的。第三部分144可以被布置在第一挡环100的第一壁120与第三壁124之间。这样，第三部分144可以至少部分地布置在该密封安装部分38中。

该安装环104可以布置在凸轮轴24附近并且可以与之接合。例如，安装环104可以布置凸轮轴管74的孔洞76中并且可以延伸远离支套20的第一表面52。另外，安装环104可以被布置在凸轮轴24与第二挡环102之间并且可以相对于它们是固定地定位的。在图4所示出的实施例中，安装环104绕凸轮轴24的外表面或外侧周圆延伸并且将第二挡环102与凸轮轴24分开。安装环104可以是以任何适合的方式固定地布置在凸轮轴24上的，诸如通过压力配合或用粘合剂。安装环104可以包括一个安装环唇缘150，该安装环唇缘可以延伸远离轴线64并且可以协助禁止第二挡环102轴向移动。

密封件106可以从第一挡环100延伸到第二挡环102。密封件106可以与第一挡环100和第二挡环102相接合以便协助容置凸轮轴管74中的润滑剂并且禁止污物穿过密封而进入凸轮轴管74的孔洞中。密封件106可以总体上构形成一个可以是绕轴线64而延伸的连续环。密封件106可以被定位成使得密封件106绕凸轮轴管74而延伸，从而使得凸轮轴管74被布置在凸轮轴24与密封件106之间。这样，密封件106可以是布置在凸轮轴管74之外而不是凸轮轴管74之内并且可以不与凸轮轴24相接合。此外，密封件106可以被完全地布置在第一挡环100与第二挡环102之间，从而使得密封件106不会与凸轮轴管74接合。

密封件106可以固定地定位在第二挡环102上或相对于其而被固定地定位。例如，密封件106可以是以任何适合的方式附接到第二挡环102上的，诸如通过包覆模制或用紧固件或粘合剂。如图4示出的，密封件106可以在第三部分144的远端附近被联接到第二挡环102上。如在图5中示出的，密封件106还可以在其他位置联接到第二挡环102上，诸如在第二部分142和/或第三部分144附近。还设想的是在一个或多个实施例中，密封件106可以被联接到第一挡环100上并且可以朝向第二挡环102延伸。密封件106可以是由任何适合的材料制成的，诸如橡胶、或聚合物材料。密封件106可以还包括一个密封唇缘160，该密封唇缘可以密封地与第一挡环100相接合。例如，密封唇缘160可以朝向第一挡环100的第一壁120延伸并且可以与之相接合。密封件106可以是完全地布置在该密封安装部 分38中的并且可以是布置在一个凹腔162中，该凹腔可以总体上被第一挡环100的第一壁120和第二壁122以及第二挡环102的第二部分142和第三部分144所包围。

该偏置构件108可以将一个偏置力施加在密封件106上。更确切地讲，该偏置构件108可以绕密封件106延伸并且可以使得密封件106朝向轴线64偏置并且抵靠第一挡环100的第一壁120。该偏置构件108可以被构型成一个环，该环可以连续地绕密封件106延伸并且可以是与密封唇缘160相反布置的。这样，该偏置构件108可以使得密封唇缘160偏置抵靠第一壁120以便与挡环100的第一壁120密封地相接合。还设想的是该偏置构件108可以使得密封件106偏置抵靠在第二挡环102上，诸如当密封件106被联接到第一挡环100上时。另外，该偏置构件108可以在一个或多个实施例中在凹腔162中是布置在第二挡环102的第三部分144与密封件106的一个可以是与密封唇缘160相反布置的表面之间的。该偏置构件108还可以布置在该密封安装部分38中并且可以被布置在第一挡环100的第二壁122与第二挡环102的第二部分142之间的并且可以是与它们间隔分开的。这样，该偏置构件108可以被完全地布置在第一挡环100与第二挡环102之间。

可以提供导向器110来协助遮挡至少一部分的密封组件26以防环境污物或禁止环境污物达到密封件106。在至少一个实施例中，导向器110可以是固定地布置在第二挡环102上的并且可以延伸到第一挡环100。例如，导向器110可以从第二挡环102第三部分144延伸或朝向第一挡环100的一部分延伸，诸如第二壁122。导向器110可以被构型成一个环，该环可以连续地绕第二挡环102而延伸。另外，导向器110可以是以一个角度朝向第一挡环100或朝向第二壁122而延伸的。此外，导向器110可以在一个或多个实施例中是与密封件106相反布置的、可以是与环形唇缘130间隔分开的、并且可以是完全布置在该密封安装部分38中的。导向器110可以是以任何适合的方式固定地布置在第二挡环102上的，诸如通过压力配合，包覆模制，或使用粘合剂或紧固件。

以上阐述的密封组件可以允许在凸轮轴管外定位一个密封件，并且可 以利用凸轮轴管外的空间而不是将一个密封件包封在凸轮轴管的内侧直径与凸轮轴之间。这样的定位可以为包封这种密封组件提供额外的空间并且还可以提供与密封件布置在凸轮轴管内的设计相比更加牢靠的密封。例如，以上阐述的密封组件可以允许将密封件定位成使得该密封件不与凸轮轴相接合。这样一种构型可以禁止或防止以密封唇缘直接地与凸轮轴接合的密封组件设计、在安装凸轮轴的过程中可能发生的对于密封唇缘的损伤。此外，这种密封件被容置在该密封组件的这些挡环内并且可以受它们保护，这可以改善耐久性和密封寿命。此外，这种密封组件可以允许一个密封件接合和密封抵靠在与凸轮轴管内定位的密封件相比可以具有改善的表面光洁度的一个或多个密封表面上，这可以进一步提高密封寿命。

虽然以上阐述了多个示例性实施例，但这些实施例并不旨在说明本发明的所有可能形式。而是，本说明书中使用的词语是说明而不是限制的词语，并且应该理解的是在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出多种变化。另外，多种不同实施例的特征可以组合以形成本发明其他的实施例。