专利名称：密封件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种密封件，该密封件用于对介于一伸长机构(expander)的活塞轴(例如用于盘式制动器上的可调活塞)和一个制动器箱的侧向内表面之间的接触面进行密封，而所述的轴就安装在制动器箱内。
在上一段中提及的那种密封件已经是公知的部件，其设置有一个沿侧向向里定位的部分，该部分能够与活塞轴的外表面一起形成一个刮油密封环。使用时，插装在公知密封件内的活塞轴沿其纵向轴线相对沿侧向向里定位的密封件部分移动，从而在制动器的操作过程中允许活塞作常规的运动并允许活塞轴通过伸长机构的伸长而产生运动，从而补偿制动器摩擦部件的磨损。这样，活塞轴通常沿轴向移动，例如在常规的制动过程中，沿轴向移动1至2mm，例如在为补偿制动摩擦部件的磨损而调整伸长机构的长度时，最大可移动约20mm。
沿侧向向里定位的密封部分构成了刮油密封环，该刮油密封环将产生很明显的磨损量。此外满足刮油密封环操作要求的密封材料其承受高温的能力通常较差。当盘式制动器的伸长机构暴露在操作环境下时，由于制动摩擦部件邻近伸长机构，而且在操作环境下温度通常很高，因此这种情况尤为明显。
上述类型的密封件在使用过程中与活塞轴的横向外表面相接合，而且通常以副密封件的形式设置，目的是在主密封件失效的情况下防止灰尘和碎屑堵塞伸长机构，其中主密封件设置在活塞部件的活塞头和容纳有活塞轴的制动器箱之间。
根据本发明，提供一种用于密封位于一活塞轴和制动器箱内表面之间的接触面的密封件，其中活塞轴用于盘式制动器的伸长机构上，而制动器箱内安装着活塞轴，该密封件包括一个沿侧向设置在外面的部分，该部分适合与部分箱体相接合并固定在一起；一个沿侧向设置在里面的部分，该部分适合与轴的一个表面形成静密封；一个中间部分，该中间部分将所述沿侧向定位在外侧的部分和所述沿侧向设置在里面的部分以下述方式连接在一起允许沿侧向设置在内侧的部分与轴一起沿轴向相对沿侧向设置在外侧的部分移动，而且在使用时，沿侧向设置在里侧的部分与所述的轴形成静密封。
这样，在轴相对箱体的常规运动过程中，就易于与轴形成静密封，从而允许轴的常规制动并省去适应这种移动的传统刮油密封环。
本发明具有下述优点有利于减小由于常规的制动操作而使密封件在活塞轴上产生的磨损；和/或有利于采用具有较高耐热性的材料制造密封件，以替代用来与活塞轴相接合的传统刮油密封环。此外，与可能在活塞轴上产生磨损并使干涉配合失效的传统刮油密封环相比，本发明的密封件能够与活塞轴形成更为牢固的密封。另外，在活塞轴外表面的设计上可以降低约束的严格程度。
沿侧向定位在内侧的密封件部分还允许沿侧向定位在内侧的密封件部分在使用过程中相对活塞轴意外滑动，同时还不破坏密封件的完整性。这种轴向滑动可以发生在伸长机构的伸出过程中，其目的是补偿制动器的可磨损部件的磨损，从而相对箱体沿轴向调整活塞轴的其它位置。这样，当产生较大的相对移动时，例如由伸长机构的伸出而产生的移动，就有利于限制这种滑动的产生，从而减少磨损；另外在常规的制动过程中有利于避免在活塞轴产生许多小位移的情况下产生滑动。就本发明的某些密封件设计而言，在紧急制动过程中，沿侧向定位在内侧的密封件部分和活塞轴之间也可能产生相对滑动，在紧急制动时，活塞轴的行程大于在绝大部分制动过程中活塞轴的行程。
中间部分可包括一个柔性连接板。在可调伸长机构处于未被调整的状态下，当活塞轴穿过密封件时，该连接板能够象波纹管那样横向弯曲。
该连接板具有大体均匀的厚度。
中间部分的横向尺寸最好明显大于在使用过程中在伸长机构未被调整的状态下介于沿侧向定位在外侧的部分和沿侧向定位在内侧的部分之间的最小横向距离。
沿侧向定位在内侧的部分可包括一个凸缘，该凸缘设置有一个沿轴向和沿侧向设置的斜面，以在使用时有利于活塞轴穿过密封件。
沿侧向定位在外侧的部分可包括中间部分的延长部分，该部分较薄，而且沿侧向向外轴向延伸，该部分被连接到沿横向位于最外部并大体为刚性的部件上。
为更好地理解本发明，现参照附图，通过实施例对本发明作出说明，其中附图
图1为一个示意图，图中以一个用于盘式制动器上的可调活塞的形式示出了一个可调的伸长机构，其包括一个根据本发明一个实施例的副密封件；图2为副密封件的端部视图；图3为副密封件的纵向剖视图；图3A至3D为局部剖视图，图中示出了在将活塞轴装配到箱体内和在活塞轴的操作过程中在各种不同制动条件下使用时，密封件各个部分的分布情况。
图1示出了一个可调活塞部件，该部件可用于机动车的盘式制动器上。该活塞部件包括一个整体上由附图标记1表示的可调活塞，该活塞包括一个活塞轴4和一个推杆2，该推杆能够在部件内通过周边间隔的齿轮齿3旋转驱动。推杆2具有一个带螺纹的圆柱形部分，该部分安装在活塞轴4内，而活塞轴4上又设置有对应的内螺纹。活塞轴4具有一个三叶片(trilobular)的外表面，该外表面容纳在一个具有相应结构的孔17内，而孔17又设置在活塞部件的活塞轴壳体5内。活塞轴壳体5包括一个安装在壳体部分5B内的轴衬5A。活塞头6被安装到活塞轴4的封闭端部上，以防止活塞头6相对活塞轴4产生明显的轴向移动。
该部件设置在一个盘式制动器上，而且活塞头6邻近一个摩擦部件，例如制动器的一个摩擦片(未示出)。接着，一个制动操纵机构(未示出)从图1所示之部件的右侧将一个力作用在活塞1上，以使活塞头6将一个制动力施加到摩擦部件上。应该清楚在这种制动过程中，活塞1相对壳体5和5A移动。
为调整活塞2、4、6的长度，推杆2旋转以通过相互配合的螺纹在活塞轴4和推杆2之间产生相对的轴向移动。安装在壳体5的对应凹槽内的活塞轴4之三叶片横向外表面可防止活塞轴4相对壳体5的转动，从而确保推杆2的转动使活塞2、4、6沿轴向伸长，以适应制动器摩擦部件的磨损。可设置润滑脂7，以利于推杆2相对活塞轴4无阻碍地相对转动。此外，还需要设置一些润滑脂8，以利于在活塞轴4和壳体5、5a之间产生平滑的相对轴向移动。
有一点很重要应防止灰尘和碎屑颗粒进入介于活塞轴4的三叶片外表面和壳体5之开口17的相应内表面之间的滑动接触面内。为此，在活塞头6和壳体5的轴衬5A的一部分之间设置一个主密封件9。由于该部件在汽车内的位置通常使该部件内容易进入灰尘和碎屑颗粒，而且由于对汽车内制动器的安全要求非常严格，因此还需要设置一个副密封件10，以进一步防止灰尘和碎屑进入活塞。副密封件10的主要用途就在于当主密封件9失效时，对活塞进行保护，直到将主密封件9更换掉，而主密封件通常是在检测到损坏情况后，在下次更换衬垫时完成更换的。
副密封件10具体如图2和3所示。密封件10包括一个沿侧向定位在外侧的部分11、一个沿侧向定位在内侧的部分12和将这两部分11和12连接在一起的中间部分13。沿侧向定位在外侧的部分11包括一个以较坚硬部件14存在的侧向外部和一个侧向内部15。沿侧向定位在内侧的部分12、中间部分13和沿侧向定位在外侧的部分11之侧向内部是由较柔韧的材料通过整体成形制造而成的。
图3A至3D示出了安装在可调活塞部件内的密封件10。密封件10上沿侧向向外设置的部分11邻近开口17定位在壳体5的凹槽16内。
如图3A所示，由于在将活塞轴4插装到该部件内之前，密封件10已被安装在壳体5内，因此沿侧向定位在内侧的密封件部分12相对限定开口17的壳体内周面沿侧向向里延伸。在将活塞轴4进一步插装到开口17内时，如图3B所示，活塞轴4将撞击沿侧向定位在内侧的部分12之斜面18上并迫使沿侧向定位在内侧的部分12沿侧向向外移动，从而使中间部分13以类似波纹管的作用形式侧向弯曲，以容纳轴4。
在图3B中，示出了当制动器处于松开状态下(brake-off)的活塞轴4。密封件10上沿侧向向里延伸的部分12与三叶片轴4的侧向外表面形成了静密封。
图3C和3D示出了在轻微制动(图3C)和较重制动(图3D)的过程中密封件10的结构形状。制动器夹紧摩擦片的力量不同，活塞轴4在壳体5内的轴向位移量也不同。从图3C和3D可看到中间密封件部分13从其折叠位置伸出，以允许密封件10上沿侧向向里延伸的部分12沿轴向移动。因此，在这种有限的常规操作过程中，该部分12将与轴4一起沿轴向移动并保持与轴4形成静密封。
以上述方式保持密封件10和轴4之间的静态密封将形成更可靠的密封作用。此外，轴4的表面光洁度也无需象使用刮油密封环时那么高。另外，由于密封件10上沿侧向定位在内侧的部分12为适应常规的密封作用不必克服常规的滑动，因此密封件10的材料可以选择耐热性更好的材料。为此，选择适合制造刮油密封环的材料涉及到综合考虑耐磨性和耐热性的平衡问题。
但是，应该知道在对活塞1的长度进行常规的操作调整时，密封件10能够通过在活塞轴4上的滑动来保持密封效力，从而允许活塞轴4相对壳体5沿轴向移动，另外，在紧急情况下的硬制动也是如此。
权利要求
1.一种密封件，其用于对介于一伸长机构的活塞轴和制动器箱体的内表面之间的接触面进行密封，所述伸长机构用于盘式制动器上，而所述的轴安装在所述制动器的箱体内，所述密封件包括一个沿侧向向外设置的部分，该部分能够与所述箱体的一部分相接合并固定在一起；一个沿侧向向里设置的部分，该部分能够与所述轴的一个表面形成静态密封；一个中间部分，该部分连接在所述沿侧向定位在外侧的部分和所述沿侧向定位在内侧的部分之间，以使侧向向里设置的部分能够在使用过程中与所述轴一起相对沿侧向向外设置的部分轴向移动并与所述的轴保持静态密封关系。
2.根据权利要求1的密封件，其特征在于所述密封件上沿侧向定位在内侧的部分在使用过程中能够相对活塞轴调整其意外轴向滑动，同时不破坏密封的完整性。
3.根据权利要求1或2的密封件，其特征在于所述中间部分包括一个柔性连接板。
4.根据权利要求3的密封件，其特征在于当一个活塞轴在可调伸长机构处于未调整状态下穿过密封件设置时，所述连接板能够象波纹管那样侧向弯曲。
5.根据权利要求3或4的密封件，其特征在于所述连接板的厚度基本均匀。
6.根据上述权利要求之一的密封件，其特征在于所述中间部分的横向尺寸按下述方式选择在使用过程中，当伸长机构处于未被调整的状态时，使其横向尺寸远大于沿侧向定位在外侧的部分和沿侧向定位在内侧的部分之间的最小横向距离。
7.根据上述权利要求之一的密封件，其特征在于所述沿侧向定位在内侧的部分包括一个凸缘，该凸缘设置有一个沿轴向和沿侧向定位在内侧的斜面，以用于在使用时易于将活塞轴插装并穿过密封件。
8.根据上述权利要求之一的密封件，其特征在于所述沿侧向定位在外侧的部分包括中间部分的延长部分，该延长部分较薄并沿横向向外轴向延伸，而且该部分被连接到沿横向位于最外部并大体为刚性的部件上。
全文摘要
本发明公开了一种密封件，其用于对介于一伸长机构的活塞轴(4)和制动器箱体(5)的内表面之间的接触面进行密封，该伸长机构用于盘式制动器上，而活塞轴安装在所述制动器的箱体内。这种密封件包括一个沿侧向向外延伸的部分(11)，该部分能够与所述箱体的一部分相接合并固定在一起；一个沿侧向向里延伸的部分(12)，该部分能够与所述轴的一个表面形成静态密封；一个中间部分(13)，该部分以下述方式连接在所述沿侧向定位在外侧的部分和所述沿侧向定位在内侧的部分之间能够在使用过程中与所述轴一起相对沿侧向定位在外侧的部分轴向移动并与所述的轴保持静态密封关系。
文档编号F16D65/18GK1416511SQ0180588
公开日2003年5月7日 申请日期2001年3月2日 优先权日2000年3月2日
发明者卡尔·E·海因莱恩, 布鲁斯·M·加德纳 申请人:梅里特尔重型车辆刹车系统(Uk)有限公司