本发明涉及一种密封装置，尤其是被设计用于安装在摩托车或者越野自行车减震器上的旨在为减震器的阀杆与阀身(/阀体)(body)之间提供密封的密封装置。
背景技术：
众所周知，在减震器的由彼此相对移动的两个部件(即减震器及其阀杆)执行往复滑动的机械系统中，存在着为保持减震器阀体中含有的压力油并同时防止外部污染物(尤其是泥土)渗入而提供密封作用(/密封功能/密封动作)(sealingaction)的问题。
现如今，该密封是由包含一个或两个环形油封的密封装置来提供的。所述环形油封包含一般由冲压金属片制成的大致刚性的环形支架和由单一混合物制成的环形密封元件。所述环形密封元件具有旨在对减震器阀体实施静态密封作用的第一部分和设有若干个通过滑动摩擦与减震器阀杆干涉配合的环形密封唇的第二部分。
在最常见的情况下，所述密封装置包含两个串列布置的油封，即在轴向次序上沿减震器阀杆分布的第一油封和第二油封。所述第一油封位于轴向靠外一些，封闭减震器阀体，并且设置有一个或两个具有去除泥土功能的唇；而所述第二油封则位于轴向靠内一些，再次对减震器阀体的侧壁提供额外的静态密封，并且设置有叉状分布(intheformofafork)的由弹簧勒紧的一对密封唇。其中，第一唇指向所述第一油封，被再次优化为去除减震器阀杆上的泥土和污染物；而第二唇则指向第一唇的相反方向，被优化为为包含在减震器阀体中的油脂提供密封。
在针对自行车减震器的情况下，通常由单独一个油封来执行上述两种功能。
然而，制造所述密封元件的弹性体混合物(elastomericmixes)代表着在矛盾需求之间的一种折衷，以致已知的密封装置尽管具有令人满意的密封性能，但通常会制造大量的摩擦。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种不具有现有技术中的上述缺点，而且，与此同时，既可靠又生产不贵的密封装置。尤其是，所述密封装置能够降低摩擦，同时确保既对泥土和其他污染物又对包含在减震器阀体中的供减震器阀杆部分浸入的油脂起到最佳密封作用。
因此，本发明提供一种密封装置，能够插入执行相对运动的第一和第二机械部件之间，具有随附技术方案所描述的区别特征。
附图说明
以下参照附图描述本发明，附图显示本发明具体实施方式的非限制性示例，其中：
图1以示意图的方式显示从下方视角观察到的摩托车或者越野自行车的避震前叉(suspensionfork)的四分之三透视图，所述避震前叉设置有一对相互并列布置的减震器，车轮(出于简单目的而未在图中显示)以已知的方式连接在这对减震器上。
图2以示意图的方式、更大的比例和局部径向截图来显示图1中所示的减震器(两者之一)的透视图，本发明设计的所述密封装置被显示处于剖切状态。
图3以示意图的方式、更大的比例和局部径向截图来显示图2中所示的密封装置。
具体实施方式
参照图1，其中数字1在整体上指代摩托车或者越野自行车典型的叉状悬架。所述悬架由一对车辆减震器2构成，该对减震器2以彼此并列的方式牢固地(/刚性地)(rigidly)固定在一起。
各车辆减震器2(参见图2)均包括大致圆筒形状的被注以粘稠流体4的减震器阀体(/减震器主体)(shockabsorberbody)3和以伸缩的方式装配在减震器阀体3中并能够在减震器阀体3中沿轴向滑动的减震器阀杆(/减震器杆)(shockabsorberstem)5。所述减振器阀杆5部分浸没在所述粘稠流体4中(参见图2)。所述减震器2也可以进一步独立使用或者用于其他应用。
减震器阀杆5以悬臂(cantilever)的方式(/型式/样式)从减震器阀体3的第一开口端6伸出。减震器2还包括本发明所述的密封装置7，所述密封装置7装配在减震器阀体3中，用以封闭所述的第一开口端6；减震器阀杆5以流体密封的方式经过所述的密封装置7。
车轮(已知部件，出于简化目的，未在图中显示)在使用过程中按照已知的方式固定在各减震器2的减震器阀杆5的自由端8上。
图3以示意图的方式在更大比例的基础上详细显示密封装置7。在更一般的意义上，密封装置7可被插入任何两个能够彼此相对移动(尤其是被使得执行往复直线相对运动)的机械部件3和5之间。这里和后文将针对减震器阀杆5和减震器阀体3进行论述，但在本质上仍不失其一般性。
密封装置7呈环形，具有对称轴(/轴线)a。在使用状态下，对称轴a与阀杆5和阀体3同轴，阀杆5和阀体3的往复直线相对运动就是沿着该对称轴a发生的。由于对称的缘故，密封装置7在图3中仅被部分予以展示。
密封装置7包括至少一个第一环形油封(/第一环形密封件)(firstannularseal)9(这里，优选译为“油封”是为了在文字上跟后文中的“密封元件”更明显地区分开)，该第一油封9依次(/进而)包括大致刚性的环形支架10、第一环形密封元件13和第二环形密封元件14。所述环形支架10大致呈套筒形状，由彼此反向设置的第一表面11和第二表面12限定。所述第一环形密封元件13和第二环形密封元件14由弹性体材料制成，能够发生弹性变形，是在硫化(vulcanization)过程中通过共同成型(co-moulded)黏着在支架10上的。
根据本发明的第一方面，第一和第二环形密封元件13和14相互独立，且彼此分开，并且分别与环形支架10的互不相同的第一部分150和第二部分160固定为一体，从而使第一密封元件13的任何形变都不会对第二密封元件14造成任何影响，反之亦然。
不仅如此，根据本发明的一个基本方面，第一环形密封元件13完全由第一弹性体混合物制成，而第二环形密封元件14完全由第二弹性体混合物制成。所述第二弹性体混合物不同于第一弹性体混合物，具有高于后者的硬度和弹性模量(/具有更大的硬度和更高的弹性模量)。
此外，第二环形密封元件14还在其径向内侧设置有至少一个第一环形唇15。所述第一环形唇15与密封元件14形成为一体，也由与密封元件14相同的第二弹性体混合物构成，并且以悬臂的形式从环形支架10的第一端16同时沿径向和轴向伸出。
尤其是，较软的第一弹性体混合物，例如，选自由nbr(腈基丁二烯橡胶)构成的混合物组，该混合物组的1秒钟邵氏a硬度(shoreahardnessatasecond)介于65至80pts之间，在25％应变条件下的弹性模量介于1.0到4.7mpa之间。
相比之下，较硬的第二弹性体混合物，例如，也选自由nbr(当然也可以是其他材料)构成的混合物组，该混合物组的1秒钟邵氏a硬度介于77至90pts之间，在25％应变条件下的弹性模量介于1.5至5.0mpa之间。
在图示的实施例中，第一油封9的第一环形密封元件13被设计成按照已知的方式提供静态密封，并且在环形支架10的径向外侧与环形支架10的第一表面11形成为一体。在优选情况下，第一环形密封元件13最远抵达第二表面12的径向外侧部分18，该径向外侧部分18限定环形支架10在径向外侧以l形态弯折的边缘19，并且定义出环形支架10的第一端16。
在图示的实施例中，第二环形密封元件14则被设计成按照已知的方式通过至少一个第一环形唇15(与阀杆5)形成动态滑动密封，并且在环形支架10的径向内侧与环形支架10的第二表面12形成为一体。
所述至少一个第一环形唇15从第二表面12的径向内侧部分20在与环形支架10相反的方向上沿轴向在环形支架10的外部延伸。
在第一油封9中，第二环形密封元件14还包含第二环形密封唇21。所述第二环形密封唇21与密封元件14和唇15形成为一体，由与环形唇15相同的第二弹性体混合物制成。
环形密封唇21以悬臂的形式从环形支架10同时沿径向和轴向延伸，以便能够以类似于唇15的方式在朝向环形支架10的径向方向上弹性屈伸。然而，不同于唇15的是，它在径向上容纳在环形支架10的内部。
唇21从与其串联的环形密封唇15的相同一侧以悬臂的形式伸出，在轴向上靠后设置，并且具有比唇15大的内径。唇15和21两者还均被设置为内径小于阀杆5的外径，以便在使用过程中能够与所述阀杆干涉连接，从而在阀杆5的作用下在径向上向外弹性变形。
通过这种方式，唇15和21两者均被设置为通过滑动接触的方式与阀杆5配合，只不过唇15的干涉(程度)大一些，唇21的干涉(程度)小一些。
在图示的优选实施方式中，本发明所述密封装置7还进一步包含在轴向上与第一环形油封9串联设置的第二环形油封22。
环形油封22与环形油封9类似，因此与业已描述的环形油封9相同或者相似的细节均被赋予相同或者相似的附图标记。
环形油封22包含由两个反向设置的表面11和12限定的大致刚性的环形支架10b、位于径向内侧的第一环形密封元件13b和位于径向外侧的第二环形密封元件14b。所述第一和第二环形密封元件13b和14b相互独立，且彼此分开。其中，密封元件14b被设置为仅局部提供静态密封，不同之处在于具有附体15b。从图中可以看出，附体15b在设计上用于提供对污染物的密封。
环形密封元件14b在环形支架10b的径向外侧与环形支架10b的第一表面11形成为一体，最远处抵达环形支架10b在径向内侧以l形态弯折的边缘19b，所述边缘19b限定第二油封22的环形支架10b的第一端16。
边缘19b在环形支架10b的轴向外侧以悬臂的形式同时沿径向和轴向延伸出第一环形唇15b(在图示的实施例中朝向环形油封9，并且部分位于油封9的内部)。所述第一环形唇15b与环形密封元件14b形成为一体，在设计上用于提供在图示实施例中阀杆5(或者在任何情况下能够以相对方式移动的部件5)上的动态滑动密封。
第一环形密封元件13b则在设计上通过与其形成为一体的第三环形密封唇23提供在阀杆或者可移动部件5上的动态滑动密封。
环形密封元件13b在这种情况下还在环形支架10b的径向内侧与环形支架10b的第二表面12形成为一体，而第三环形唇23则从环形支架10b的同一个所述第一端16，尤其是从边缘19b的以l形态弯折的径向自由端，在与第一环形唇15b相反的方向上沿轴向在第二油封22的环形支架10b的内部延伸。
通过这种方式，唇15b和23形成在径向截面图中看来类似于叉状的结构(fork-likeconfiguration)，并且在使用过程中两者在相反的两侧通过滑动摩擦和径向干涉与可移动的部件或者阀杆5配合。通过这种方式，指向减震器阀体2内部——尤其指向并接触粘稠流体4——的唇23在径向上向外弹性变形。
在密封装置7根据本发明的一个变体仅具有单独一个油封9的情况下(出于简化目的，未在图中显示)，所述油封9将使环形密封元件13在环形支架10的与所述第一端16相反的另外一端24处沿表面11局部延伸，并使环形密封元件13设有类似于唇23的环形密封唇。该类似于唇23的环形密封唇被设计成与唇15和21形成类似于叉状的结构，与形成在唇15b和23之间的结构类似。
在所有情况下，第一油封9的第一环形密封唇15、第二油封22的唇15b和第二油封22的第三环形密封唇23都按照已知的方式被设置在密封唇15、15b和23径向外侧的弹簧25勒紧(/张紧)。弹簧25是通过折曲形成圆环结构(toroidalconfiguration)的螺旋弹簧，容纳在形成于密封唇15、15b和23径向外侧的各环形凹座26中。
从以上描述清楚可见，第一油封9和第二油封22在设计上用于在径向内侧连接减震器3的侧壁27(参见图2)；第一油封9的位置比第二油封22靠近轴向外侧，并且在轴向上抵靠第二油封22。
此外，第一油封9还在设计上通过其第一端16在轴向上抵靠(归因于其径向上向外弯折的边缘19，该边缘19完全嵌埋在由较软混合物制成的环形密封元件13中)减震器阀体3用于限定开口端6的端部边缘28来实现连接的。
第一油封9的第一唇15在设计上与机械部件3和5中的第一部件具有双点滑动接触，假如对阀杆5定义的能够以往复直线动作移动的所述部件有疑问的话。
为此目的，第一唇15在位于其径向内侧的自由端29设有第一环形突起30和第二环形突起31，所述第一和第二环形突起30和31在轴向次序上彼此并列布置，在径向截面图中具有圆曲的轮廓。
第一环形突起30具有高于第二环形突起31的径向高度，其轴向位置比第二环形突起31更靠近环形支架10的外侧。
类似地，环形密封唇15b也可以在设计上与由阀杆5限定的能以往复直线动作移动的所述部件具有双点滑动接触。
为此目的，环形唇15b在位于其径向内侧的自由端设置有第一环形突起30b和第二环形突起31b。所述第一和第二环形突起30b和31b在轴向顺序上彼此并列布置，并且在径向截面图中具有圆曲的轮廓。环形突起30b具有大于环形突起31b的径向高度，其轴向位置比环形突起31b更靠近环形支架10b的外侧，而且基本上已处于环形油封9的内部，在本例中具体位于端部24的内部。
作为上述设计的结果，具有旨在用于特定功能的密封唇(例如，唇23用于降低摩擦，或者唇15和15b用于改善刮擦动作)的类叉状密封得以形成，与此同时还提高了装配密封装置的容易程度。
环形密封元件13、14或者13b、14b、15b相互独立，但都固定在同一个支架10、10b上，由此获得单独一个油封，并且所述环形密封元件13、14或者13b、14b、15b是由两种混合物制成的。上述特点使所述环形密封元件在设计阶段即具有更大的自由度从而可被给予最优化，各唇/功能均可被单独设计以获得最佳性能而不影响单个油封的其余部分，同时还使密封状态最优化。
本发明的全部目的因此得以实现。
1.一种能够插入两个能相对于彼此运动的机械部件(3、5)之间的密封装置(7)，包括至少一个第一环形油封(9)，该第一油封(9)依次包括大致刚性的环形支架(10)以及第一(13)和第二环形密封元件(14)，所述环形支架(10)大致为套筒形状，由彼此反向的第一表面(11)和第二表面(12)限定，其特征在于，
所述第一和第二环形密封元件(13、14)相互独立且彼此分开，分别与环形支架(10)的互不相同的第一部分(150)和第二部分(160)固定为一体；
所述第一环形密封元件(13)由第一弹性体混合物制成，所述第二环形密封元件(14)由第二弹性体混合物制成，所述第二弹性体混合物不同于所述第一环弹性体混合物，具有高于后者的硬度和弹性模量；
所述第二环形密封元件(14)在其径向内侧设置有至少一个第一环形唇(15)，所述第一环形唇(15)从所述环形支架(10)的第一端(16)以悬臂的形式同时沿径向和轴向延伸。
2.根据权利要求1所述的密封装置(7)，其特征在于，所述第一弹性体混合物选自1秒钟邵氏a硬度介于65至80pts之间并且在25％应变条件下弹性模量介于1.0到4.7mpa之间的材料组，所述第二弹性体混合物选自1秒钟邵氏a硬度介于77至90pts之间并且在25％应变条件下弹性模量介于1.5至5.0mpa之间的材料组。
3.根据权利要求1或2所述的密封装置(7)，其特征在于，
所述第一油封(9)的第一环形密封元件(13)被构造用于提供静态密封，在环形支架(10)的径向外侧与环形支架(10)的第一表面(11)形成为一体，并且，在优选情况下，最远抵达第二表面(12)的径向外侧部分(18)，所述径向外侧部分(18)界定环形支架(10)在径向外侧弯折成l形状的边缘(19)，并且限定出环形支架(10)的所述第一端(16)；
所述第二环形密封元件(14)被构造成通过所述至少一个第一环形唇(15)提供动态滑动密封，并且在所述环形支架(10)的径向内侧与环形支架(10)的第二表面(12)形成为一体，所述至少一个第一环形唇(15)从第二表面(12)的径向内侧部分(20)沿轴向在环形支架(10)的外侧延伸，方向与环形支架(10)的所在位置相反。
4.根据权利要求3所述的密封装置(7)，其特征在于，所述第一油封(9)的第二环形密封元件(14)包括第二环形密封唇(21)，所述第二环形密封唇(21)由与第一环形密封唇(15)相同的弹性体混合物制成，在环形支架(10)的内侧，即与第一环形密封唇(15)相同的一侧，以悬臂的形式从所述环形支架(10)同时沿径向和轴向延伸。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的密封装置(7)，其特征在于，所述密封装置(7)包括第二环形油封(22)，该第二油封(22)包括大致刚性的环形支架(10b)以及第一(13b)和第二环形密封元件(14b)，其中
所述第二环形密封元件(14b)被构造用于部分提供静态密封，在环形支架(10b)的径向外侧与环形支架(10b)的第一表面(11)形成为一体，并且最远抵达环形支架(10b)在径向内侧弯折成l形状的边缘(19b)，所述边缘(19b)限定出第二油封(22)的环形支架(10b)的第一端(16)，从所述第一端(16)在环形支架(10b)的轴向外侧以悬臂的形式同时沿径向和轴向延伸出第一环形唇(15b)，而所述第一环形唇(15b)被构造成提供动态滑动密封；
所述第一环形密封元件(13b)被构造成通过第三环形唇(23)提供动态滑动密封，并且在环形支架(10b)的径向内侧与环形支架(10b)的第二表面(12)形成为一体，所述第三环形唇(23)从环形支架(10b)的同一个所述第一端(16)在与第一环形唇(15b)相反的方向上沿轴向在第二油封(22)的环形支架(10b)的内部延伸。
6.根据权利要求5所述的密封装置(7)，其特征在于，第一和第二油封(9、22)的第一环形唇(15、15b)以及第二油封(22)的第三环形唇(23)由设置在它们径向外侧的弹簧(25)勒紧。
7.根据权利要求5或6所述的密封装置(7)，其特征在于，所述第一和第二油封(9、22)被构造成在径向内侧与减震器阀体(3)的侧壁(27)相连，所述第一油封(9)比第二油封(22)靠近轴向外侧，并且在轴向上抵靠第二油封(22)，所述第一油封(9)在设计上通过其所述第一端(16)在轴向上抵靠减震器阀体(3)的端部边缘28来实现连接。
8.根据前述权利要求中任一项所述的密封装置(7)，其特征在于，
所述第一油封(9)的第一环形唇(15)被构造成与所述机械部件(3、5)中能以往复直线动作移动的第一机械部件(5)具有双点滑动接触；
所述第一环形唇(15)在其径向内侧的自由端(29)设置有第一和第二环形突起(30、31)，所述第一和第二环形突起(30、31)在轴向顺序上彼此并列布置，并且在径向截面中具有圆曲轮廓；
所述第一环形突起(30)具有高于第二环形突起(31)的径向高度，并且在轴向上比第二环形突起(31)位于环形支架(10)的更外侧。
9.一种车辆减震器(2)，包括减震器阀体(3)、减震器阀杆(5)以及前述权利要求中任意一项所述的密封装置(7)，其中，所述减震器阀体(3)大致呈圆筒形状，充有粘稠的流体(4)；所述减震器阀杆(5)以伸缩的方式安装在减震器阀体(3)中，能够在其中沿轴向滑动，并且局部浸在所述的粘稠流体(4)中，所述减震器阀杆(5)以悬臂的形式从减震器阀体(3)的第一开口端(6)伸出；所述密封装置(7)安装在减震器阀体(3)中，使得封闭所述第一开口端(6)，减震器阀杆(5)以流体密封的方式经过所述的密封装置(7)。
技术总结