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CN109404442A - 一种盘式制动器的双密封结构 - Google Patents

一种盘式制动器的双密封结构 Download PDF

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CN109404442A CN201811541823.XA CN201811541823A CN109404442A CN 109404442 A CN109404442 A CN 109404442A CN 201811541823 A CN201811541823 A CN 201811541823A CN 109404442 A CN109404442 A CN 109404442A
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Abstract

本发明提供了一种盘式制动器的双密封结构，属于机械技术领域。它解决了现有的盘式制动器双密封结构所取得的密封效果不理想的问题。本盘式制动器的双密封结构，盘式制动器包括钳体、轴向限位于钳体内的转动件以及螺纹连接于转动件内的螺杆，螺杆下端自钳体下端穿出且转动件能够相对于螺杆转动，本双密封结构包括密封件二以及定位于钳体与螺杆下端之间且能够随着螺杆的移动而产生变形的密封件一，密封件二套在转动件外，密封件二外侧固定在钳体内，密封件二内侧具有环状密封部，环状密封部具有弹性，且环状密封部的内壁在弹力作用下始终与转动件的外侧壁相抵靠。它具有结构简单、使用寿命长、密封效果好等优点。

Description

一种盘式制动器的双密封结构
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及一种盘式制动器，尤其涉及一种盘式制动器的双密封结构。
背景技术
盘式制动器是目前应用于客、货车车轮上比较常见的一种制动器，它具有结构紧凑、散热性好、制动平稳的优点，在制动时，制动块在刹车系统的作用下从两侧压向制动盘，并最终将旋转的制动盘抱死，以达到对汽车制动的目的。盘式制动器在制动过程中，其摩擦片会磨损，导致其制动间隙变大，会直接影响汽车的制动效果。因此，在盘式制动器上就需要加设间隙自调机构，以消除制动盘与摩擦片之间的间隙变大现象。一般来说，间隙自调机构包括轴向限位但能周向转动的转动件以及螺纹连接在转动件内的螺杆，螺杆被周向限位，这样当转动件转动时就会驱动螺杆产生轴向移动。螺杆下端伸至盘式制动器的下端外，为了避免灰尘、泥沙或小石子等进入钳体内，一般会在螺杆下端与钳体之间设置一个密封件，该密封件能够随着螺杆的轴向移动而产生变形从而保证螺杆下端与钳体之间能够始终保持密封。但是，也是由于密封件长时间处于接触泥沙、灰尘或小石子等原因，导致密封件很容易受损而使密封失效，一旦出现这种情况，泥沙、灰尘或小石子等便会直接进入到钳体内从而对钳体内的其它零部件造成损害。
为了解决上述问题，中国专利曾公开了申请号为201480049586.9的尤其是用于商用车的盘式制动器，它通过在制动钳的内部空间内设置折叠衬圈和密封件，其中折叠衬圈起到第一道密封作用，折叠衬套的外侧定位在钳体底部的通孔内壁上，折叠衬套的内侧定位在螺杆的下端外侧，当螺杆伸出时折叠衬套一端能够随着螺杆下端移动并变形；密封件起到第二道密封作用，密封件的外侧定位，密封件的内侧卡在螺杆上的外螺纹内，且密封件相对于螺杆被轴向定位住，也就是说在螺杆移动时密封件在是不动的，螺杆上的外螺纹会滑过密封件的内侧壁，当折叠衬套失效时，密封件便代替折叠衬套起到密封作用，以使密封性能得到延续。
但是，上述技术方案也存在一些不足之处：由于密封件相对于螺杆被轴向定位住，每次在螺杆伸出或缩回时，螺杆上的外螺纹都会不断挤压密封件上伸入外螺纹内的部分，这无疑会对密封件造成损耗，尤其是在折叠衬套还未失效时密封件便已经处于损耗中，同时由于外螺纹都是螺旋状的，被外螺纹反复挤压所造成的损耗很显然是不均匀并且不规则的，因此尽管密封件能够在折叠衬套失效后起密封作用，但实际上所取得的密封效果却并不理想。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种盘式制动器的双密封结构，所要解决的技术问题是如何提高密封效果。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种盘式制动器的双密封结构，盘式制动器包括钳体、轴向限位于钳体内的转动件以及螺纹连接于转动件内的螺杆，螺杆下端自钳体下端穿出且转动件能够相对于螺杆转动，本双密封结构包括密封件二以及定位于钳体与螺杆下端之间且能够随着螺杆的移动而产生变形的密封件一，其特征在于，所述的密封件二套在转动件外，所述的密封件二外侧固定在钳体内，所述的密封件二内侧具有环状密封部，环状密封部具有弹性，且环状密封部的内壁在弹力作用下始终与转动件的外侧壁相抵靠。
正常情况下，通过密封件一起到密封作用，避免水、灰尘、泥浆等进入钳体内而影响到钳体内的零件。如现有的双密封结构一样，当密封一因长时间使用或受损等原因出现失效时，由于密封件二的存在，保证了密封性能的延续。相比于现有技术中的双密封结构而言，本双密封结构通过将密封件二的环状密封部抵靠在转动件的外壁上，虽然密封件二固定在钳体内且转动件会周向转动，但由转动件周向转动所造成的密封件二的磨损是要远远小于螺杆上的螺牙挤过密封件二时的影响，因此很好地提高了密封效果。
另外，转动件周向转动对密封件二造成的磨损是均匀且规则的，环形密封部的内壁磨损后也仍然是一个环形的面，因此通过将环状密封部设置为具有弹性，便可使环状密封部的内壁在自身的弹力作用下始终与转动件的外壁抵靠在一起，从而很好地保证了本双密封结构中密封件二的密封可靠性。
在上述的盘式制动器的双密封结构中，所述的钳体下端设有通孔，螺杆下端穿过通孔，密封件一设于通孔内，所述的密封件二下端固定在通孔内，所述的环状密封部设于密封件二的上端内。
密封件二下端固定在通孔内，环状密封部位于密封件二的上端内，这意味着当密封件一的密封失效时密封件二的密封也是直接从通孔内实现的，相比于现有技术中将密封件二的下端固定在钳体内腔中而言，这样也可以在一定程度上提高密封效果。
在上述的盘式制动器的双密封结构中，所述的密封件二包括呈倒置碗状的本体，本体的上端面具有中心孔，所述的环状密封部设于本体的中心孔内，所述的密封件一包括为环形的伸缩体，伸缩体的截面呈波纹状，伸缩体部分位于本体的下端内。
由于密封件一包括为环形的伸缩体且伸缩体的截面呈波纹状，常规来说是不应该将密封件二的下端固定在通孔内的，因为这会影响到伸缩体在螺杆伸出或缩回时的变形，那么对于本领域技术人员来说的常规选择就是将密封件二的下端固定在钳体的内壁上，这样虽然能够起到一定的密封作用，但密封效果显然不如直接从通孔处进行密封的好。
而本盘式制动器的双密封结构将密封件二设置为包括呈倒置碗状的本体，这样不仅可以使密封件二的下端固定在通孔内，同时密封件一的伸缩体部分位于本体的下端内，又可以为伸缩体的径向伸缩提供让位的空间，在改变密封件二的密封位置以提高密封效果的同时又保证了密封件一的正常密封工作。
在上述的盘式制动器的双密封结构中，所述的环状密封部包括呈环状的弹簧以及自本体的中心孔内壁向下延伸的密封唇，所述的密封唇外侧壁设有环形定位槽，弹簧设于环形定位槽且弹簧的弹力向内作用在密封唇上。
弹簧设于密封唇外侧的环形定位槽内，弹簧的弹力向内作用在密封唇上而使密封唇始终具有向内收缩的趋势，这样一来密封唇的内壁就会始终与转动件的外壁相抵靠来始终形成密封，由于转动件转动所带来的磨损很小，因此采用弹簧的弹力便可自动进行补偿，从而保证本双密封结构能够进一步提高密封效果。
在上述的盘式制动器的双密封结构中，所述的本体下端外侧设有环状支撑部，环状支撑部与通孔形成过盈配合，所述的通孔上端口内具有环形挡肩，环状支撑部的上端面与环形挡肩的下端面相抵靠。
环状支撑部与通孔形成过盈配合，同时在通孔上端口内设置环形挡肩，环状支撑部的上端面与环形挡肩的下端面相抵靠，这样不仅可以对密封件二的位置进行定位，并且更主要的是能够使密封件二与钳体之间便形成了两处面接触的密封方式，一是环状支撑部外侧壁与通孔内壁之间，二是环状支撑部的上端面与环形挡肩的下端面之间。那么即使当密封唇受弹簧的作用而向内收缩导致环状支撑部的外侧壁与通孔内壁之间出现缝隙时，环状支撑部的上端面仍然是与环形挡肩的下端面相抵靠的而使得密封件二与钳体之间仍然能够形成密封，因此这样也能够在一定程度上提高密封效果。
在上述的盘式制动器的双密封结构中，所述的伸缩体外侧设有环形定位部，环形定位部与通孔形成过盈配合，环形定位部的上端面与环状支撑部的下端面相抵靠。
环形定位部与通孔形成过盈配合，同时环形定位部的上端面与环状支撑部的下端面相抵靠，这使得密封件一与通孔之间仍然具有两处面接触的密封方式，一为环形定位部外壁与通孔内壁之间，二为环形定位部的上端面与环状支撑部的下端面之间，在改变密封件二的密封位置以提高密封效果的同时又保证了密封件一的正常密封工作。
在上述的盘式制动器的双密封结构中，所述的螺杆下端设有光杆段且在光杆段下端设有凸出的连接头，钳体下方设有周向定位的推动件，连接头自通孔伸至钳体下端外并与推动件相连接，所述的伸缩体内侧设有环形密封部，螺杆的外径大于光杆段的外径，伸缩体套在光杆段上且环形密封部与光杆段形成过盈配合。
常规的螺杆一般仅设有连接头，但连接头由于要与推动件相连接，而螺杆要与转动件螺纹连接，因此在螺杆下端设置光杆段及连接头，这样将环形密封部与光杆段形成过盈配合而使伸缩体与螺杆固定在一起，当转动件转动而使螺杆推出时，伸缩体能够随着螺杆的推出而伸长以起到密封作用，同时光杆段外侧是光的又不会像螺杆外侧的外螺纹一样对环形密封部造成挤压。
与现有技术相比，本盘式制动器的双密封结构具有以下优点：
1、在密封件二的内侧设置环状密封部并使环状密封部的内壁抵靠在转动件上，提高了密封件二以及整个双密封结构的密封效果，同时将环状密封部设置为具有弹性，使环状密封部能够自动补偿磨损以保证密封件二的密封可靠性；
2、将密封件二的本体设置为呈倒置碗状，在本体的下端外侧设置环状支撑部，通过环状支撑部过盈配合在通孔内以使密封件二能够直接从通孔处进行密封，进一步提高了密封效果，同时本体下端又能够为密封件一让出空间以保证密封件一的正常密封工作；
3、通过环状支撑部、环形定位部及环形挡肩的配合，使得密封件一及密封件二均能够形成两处面接触的密封方式，提高了本双密封结构的密封效果。
附图说明
图1是盘式制动器的剖视图。
图2是图1中A处本盘式制动器的双密封结构的放大图。
图中，1、钳体；1a、通孔；1a1、环形挡肩；2、转动件；3、螺杆；3a、光杆段；3b、连接头；4、密封件一；4a、伸缩体；4b、环形定位部；4c、环形密封部；5、密封件二；5a、本体；5b、环状密封部；5b1、密封唇；5b2、弹簧；5c、环状支撑部；6、推动件；7、主动齿轮；8、从动齿轮；9、传动齿轮；10、推盘；11、同步板。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，盘式制动器包括钳体1以及设置于钳体1内的制动间隙自调机构，制动间隙自调机构包括轴向限位于钳体1内的转动件2以及螺纹连接于转动件2内的螺杆3，转动件2能够相对于螺杆3转动，转动件2可以是螺管或者螺母，螺杆3的下端穿至转动件2的下端外，一般来说，转动件2与螺杆3所形成的结构有两组，其中一个转动件2上固定有主动齿轮7，另一个转动件2上固定有从动齿轮8，且在钳体1内还设有能够转动的传动齿轮9，传动齿轮9分别与主动齿轮7及从动齿轮8相啮合。
如图1所示，钳体1的下方设有推动件6，钳体1的底部对应设有两个通孔1a，两通孔1a与两螺杆3一一对应，两螺杆3的下端均经对应的通孔1a伸至钳体1外并与推动件6相连接，由于两螺杆3的下端均与推动件6相连接，因此相当于推动件6及两螺杆3均处于周向限位住的状态，那么当推动件6转动时螺杆3是不会转动的，然后就可以顺着螺纹的作用使螺杆3产生轴向移动，从而将推动件6推出。
由于制动间隙自调机构实际上是由两组转动件2与螺杆3结构，那么实际生产时盘式制动器内也设有两组双密封结构，但由于两组双密封结构是相同的，因此在本实施例中仅针对单组双密封结构进行描述。
如图2所示，本盘式制动器的双密封结构包括密封件一4以及密封件二5，密封件一4设于通孔1a与螺杆3之间且密封件一4能够能够随着螺杆3的移动而产生变形，密封件二5的外侧固定在钳体1内且密封件二5套在转动件2外，密封件二5具有环状密封部5b，环状密封部5b具有弹性，且环状密封部5b的内壁在弹力作用下始终与对应转动件2的外侧壁相抵靠。
如图2所示，密封件一4包括为环形的伸缩体4a，伸缩体4a的截面呈波纹状，伸缩体4a外侧设有环形定位部4b，环形定位部4b与通孔1a形成过盈配合。螺杆3下端设有光杆段3a且在光杆段3a下端设有凸出的连接头3b，连接头3b自通孔1a伸至钳体1下端外并与推动件6相连接，伸缩体4a内侧设有环形密封部4c，螺杆3的外径大于光杆段3a的外径，伸缩体4a套在光杆段3a上，且环形密封部4c与光杆段3a形成过盈配合。
如图1所示，推动件6可以是一长方块状的推板或者是推动件6包括两推盘10以及同步板11。推板时具体是直接将两螺杆3的连接头3b均与推板相连接，此方案可参照申请号为201110189138.8所公开的一种汽车气压盘式制动器的间隙自调机构。在本实施例中，具体是采用两推盘10以及同步板11作为推动件6的，将两推盘10分别套在两螺杆3的连接头3b上，然后利用同步板11将两个连接头3b固定在一起，同时同步板11将两推盘10轴向限位在连接头3b上，此方案可参照申请号为201710769308.6所公开的一种制动机构。
如图2所示，密封件二5的下端固定在通孔1a内，密封件二5的上端伸入钳体1内并套在转动件2的下端外，环状密封部5b位于密封件二5的上端内。具体对于密封件二5来说，密封件二5包括呈倒置碗状的本体5a，本体5a的上端面具有中心孔，环状密封部5b设于本体5a的中心孔内，密封件一4的伸缩体4a部分位于本体5a的下端内，倒置碗状结构的本体5a下端可以为伸缩体4a的伸缩让出空间，从而使密封件二5下端能够固定在通孔1a的同时又保证了密封件一4的正常密封性能。
如图2所示，环状密封部5b包括呈环状的弹簧5b2以及自本体5a的中心孔内壁向下延伸的密封唇5b1，密封唇5b1的外侧壁设有环形定位槽，弹簧5b2设于定位槽内弹簧5b2的弹力向内所用在密封唇5b1上。本体5a的下端外侧设有环状支撑部5c，环状支撑部5c位于通孔1a内且环状支撑部5c与通孔1a形成过盈配合，环形定位部4b的上端面与环状支撑部5c的下端面相抵靠。通孔1a的上端口内具有环形挡肩1a1，环状支撑部5c的上端面与环形挡肩1a1的下端面相抵靠。
正常情况下，通过密封件一4起到密封作用，避免水、灰尘、泥浆等进入钳体1内而影响到钳体1内的零件。如现有的双密封结构一样，当密封一因长时间使用或受损等原因出现失效时，由于密封件二5的存在，保证了密封性能的延续。相比于现有技术中的双密封结构而言，本双密封结构通过将密封件二5的环状密封部5b抵靠在转动件2的外壁上，虽然转动件2会周向转动，但由转动件2周向转动所造成的密封件二5的磨损是要远远小于螺杆3上的螺牙挤过密封件二5时的影响，因此很好地提高了密封效果。
转动件2周向转动对密封件二5造成的磨损是均匀且规则的，环形密封部4c的内壁磨损后也仍然是一个环形的面，因此通过将环状密封部5b设置为具有弹性，便可使环状密封部5b的内壁在自身的弹力作用下始终与转动件2的外壁抵靠在一起，从而很好地保证了本双密封结构中密封件二5的密封可靠性。
另外，环状支撑部5c与通孔1a形成过盈配合再结合上环状支撑部5c的上端面与环形挡肩1a1的下端面相抵靠使密封件二5与通孔1a之间形成两处面接触的密封方式，环形定位部4b与通孔1a形成过盈配合再结合上环形定位部4b的上端面与环状支撑部5c的下端面相抵靠使密封件一4与通孔1a之间也形成了两处面接触的密封方式，进一步地提高了本双密封结构的密封效果。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种盘式制动器的双密封结构，盘式制动器包括钳体(1)、轴向限位于钳体(1)内的转动件(2)以及螺纹连接于转动件(2)内的螺杆(3)，螺杆(3)下端自钳体(1)下端穿出且转动件(2)能够相对于螺杆(3)转动，本双密封结构包括密封件二(5)以及定位于钳体(1)与螺杆(3)下端之间且能够随着螺杆(3)的移动而产生变形的密封件一(4)，其特征在于，所述的密封件二(5)套在转动件(2)外，所述的密封件二(5)外侧固定在钳体(1)内，所述的密封件二(5)内侧具有环状密封部(5b)，环状密封部(5b)具有弹性，且环状密封部(5b)的内壁在弹力作用下始终与转动件(2)的外侧壁相抵靠。
2.根据权利要求1所述的盘式制动器的双密封结构，其特征在于，所述的钳体(1)下端设有通孔(1a)，螺杆(3)下端穿过通孔(1a)，密封件一(4)设于通孔(1a)内，所述的密封件二(5)下端固定在通孔(1a)内，所述的环状密封部(5b)设于密封件二(5)的上端内。
3.根据权利要求2所述的盘式制动器的双密封结构，其特征在于，所述的密封件二(5)包括呈倒置碗状的本体(5a)，本体(5a)的上端面具有中心孔，所述的环状密封部(5b)设于本体(5a)的中心孔内，所述的密封件一(4)包括为环形的伸缩体(4a)，伸缩体(4a)的截面呈波纹状，伸缩体(4a)部分位于本体(5a)的下端内。
4.根据权利要求3所述的盘式制动器的双密封结构，其特征在于，所述的环状密封部(5b)包括呈环状的弹簧(5b2)以及自本体(5a)的中心孔内壁向下延伸的密封唇(5b1)，所述的密封唇(5b1)外侧壁设有环形定位槽，弹簧(5b2)设于环形定位槽且弹簧(5b2)的弹力向内作用在密封唇(5b1)上。
5.根据权利要求3或4所述的盘式制动器的双密封结构，其特征在于，所述的本体(5a)下端外侧设有环状支撑部(5c)，环状支撑部(5c)与通孔(1a)形成过盈配合，所述的通孔(1a)上端口内具有环形挡肩(1a1)，环状支撑部(5c)的上端面与环形挡肩(1a1)的下端面相抵靠。
6.根据权利要求5所述的盘式制动器的双密封结构，其特征在于，所述的伸缩体(4a)外侧设有环形定位部(4b)，环形定位部(4b)与通孔(1a)形成过盈配合，环形定位部(4b)的上端面与环状支撑部(5c)的下端面相抵靠。
7.根据权利要求6所述的盘式制动器的双密封结构，其特征在于，所述的螺杆(3)下端设有光杆段(3a)且在光杆段(3a)下端设有凸出的连接头(3b)，钳体(1)下方设有周向定位的推动件(6)，连接头(3b)自通孔(1a)伸至钳体(1)下端外并与推动件(6)相连接，所述的伸缩体(4a)内侧设有环形密封部(4c)，螺杆(3)的外径大于光杆段(3a)的外径，伸缩体(4a)套在光杆段(3a)上且环形密封部(4c)与光杆段(3a)形成过盈配合。
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