密封构件和门致动器的制作方法

1.本发明涉及特别地用于密封活塞的密封构件，以及用于使门打开和/或关闭的门致动器。


背景技术：

2.常规地，用于密封活塞的环形密封构件(也称为“活塞环”)是已知的。这种常规的密封构件通常设置有狭缝，用于容易地插入到凹槽中，特别是待由密封构件密封的活塞的凹槽中。尽管密封构件很容易插入，但通常存在活塞密封不充分的问题。具体地，当设置有活塞的缸中的流体处于压力下时，流体可以通过流过密封构件的狭缝而绕过密封构件。因此，常规的密封构件通常不能提供足够的密封。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种密封构件，该密封构件能够提供足够的密封效果，同时也易于安装和/或移除。
4.该目的由独立权利要求的特征解决。从属权利要求包含了本发明的有利实施方式。
5.本发明的特别地用于密封活塞的密封构件包括部分环形本体。部分环形本体包括狭缝部分和主体部分。其中，部分环形本体绕中心轴线环形地延伸。此外，径向轴线定义为与中心轴线垂直。主体包括作为相对于中心轴线的端面的最顶部表面和最底部表面。此外，在最顶部表面与最底部表面之间的沿主体的与中心轴线平行的轴向方向的厚度沿着主体部分的周向方向变化。换句话说，主体部分的厚度沿着主体部分的周向方向不是恒定的。
6.本发明的密封构件具有的优点是，作用在密封构件上的特别地沿密封构件的轴向方向的压力可以使密封构件弹性变形，以便使狭缝部分的间隙闭合，使得流体不能通过间隙。因此，本发明的密封构件提供了更可靠和充分的密封效果，同时也易于插入。
7.在上述和下述中，术语“环形”和/或“部分环形”应理解为表示至少部分地与圆形大致对应的形状，其中其形状不一定限于圆形形状。例如，“环形”可以是圆形环，也可以是多边形环。例如，“环形”的(沿径向方向)外周可以是圆形或多边形的，和/或其内周可以是圆形的或也是多边形的。当然，也可以将一个或两个内周和外周的圆形和/或多边形部分组合。此外，“部分环形”应理解为大致敞开的环形形状。例如，具有狭缝的环(圆形或多边形)可以理解为“部分环形”。该形状属于密封构件的松弛的、未安装的状态。
8.优选地，密封构件的主体部分包括至少一个渐缩部分。在渐缩部分中，沿主体部分的轴向方向的厚度沿着主体部分的周向方向渐缩。因此，主体部分的厚度沿着其周向方向逐渐变化。这提供了以下的优点，作用在密封构件上的压力可以有利地以均匀的方式分布，以便使密封构件的狭缝部分闭合，从而提供更好的密封效果。
9.有利地，主体部分的渐缩部分朝向部分环形本体的狭缝部分渐缩。换句话说，渐缩部分的较薄部分比渐缩部分的较厚部分更接近狭缝部分。这提供了密封构件的特别可靠的
密封效果。
10.此外，优选地，渐缩部分沿主体部分的周向方向从狭缝部分在部分环形本体的分数的最小值和/或最大值的范围内延伸。其中，最小值优选为二十分之一，更优选为十分之一，甚至更优选为八分之一。附加地或替代性地，最大值优选为二分之一，更优选为四分之一，甚至更优选为六分之一。换句话说，作为这些前述值的示例，渐缩部分的从狭缝部分开始的周向长度优选在部分环形本体的周长的二十分之一与二分之一之间并且包括部分环形本体的周长的二十分之一和二分之一。这具有提供具有可靠和有效的密封效果的密封构件的有利效果。
11.在另一个有利的实施方式中，密封构件的主体部分沿周向方向优选地包括第一半部部分和第二半部部分。其中，第一半部部分和第二半部部分从主体部分的与狭缝部分相对的点延伸到狭缝部分。第一半部部分和第二半部部分各自包括一个渐缩部分。换句话说，密封构件优选地包括两个渐缩部分，一个渐缩部分在其主体部分的每个半部部分中。这提供了有利的有效的密封构件的密封效果。
12.有利地，主体部分的最顶部表面的延伸平面与主体部分的第一半部部分中的轴向方向垂直。此外，在第二半部部分中，主体部分的最底部表面的延伸平面与轴向方向垂直。其具有优点是，密封构件能够提供有效可靠的密封效果。
13.优选地，在第一半部部分的渐缩部分中的主体部分的最底部表面与在第二半部部分中的最底部表面的延伸平面之间的角度在最小值和最大值的范围内。附加地或替代性地，在第二半部部分的渐缩部分中的主体部分的最顶部表面与在第一半部部分中的最顶部表面的延伸平面之间的角度在最小值和最大值的范围内。其中，最小值优选为0.25
°
，更优选为0.5
°
，甚至更优选为1
°
。附加地或替代性地，最大值优选为5
°
，更优选为2.5
°
，更优选为1.5
°
，进一步优选为1.25
°
。换句话说，上述角度中的一者或两者优选地在0.25
°
与5
°
之间，并且作为优选示例包括0.25
°
和5
°
。作为优选的示例，上述两个角度都是0.5
°
。这些值更有利地促进了有效和可靠的密封效果。
14.更有利地，在主体部分的内周与外周之间的沿部分环形本体的径向轴线的厚度沿着周向方向是恒定的。换句话说，整个主体部分沿着周向方向可以优选地具有大致恒定的厚度，该恒定的厚度相对于部分环形本体的径向方向。这更有利地促进了有效和可靠的密封效果。
15.优选地，狭缝部分可以是斜切切口和/或阶梯状切口。这允许容易地插入密封构件，同时还提供有效和可靠的密封效果。
16.本发明还涉及一种用于使门打开和/或关闭的门致动器。门致动器包括用于致动门的活塞和根据上述有利实施方式中的任一项的至少一个密封构件。其中，活塞包括至少一个活塞凹槽，至少一个活塞凹槽相应地构造成接纳密封构件。优选地，门致动器可以包括多个活塞，其中每个活塞可以包括一个或更多个活塞凹槽和相应的密封构件。密封构件可用作所谓的“活塞环”。
17.密封构件可以由金属和/或塑料和/或橡胶材料制成或包括金属和/或塑料和/或橡胶材料。
附图说明
18.参照附图来详细描述本发明的优选实施方式的其他细节、优点和特征。
19.在附图中：
20.图1示出了根据本发明的一个实施方式的密封构件的俯视图，
21.图2示出了根据本发明的第二实施方式的密封构件的俯视图，
22.图3示出了根据本发明的第一实施方式的密封构件的侧视图，以及
23.图4示出了根据本发明的一个实施方式的门致动器的示意性横截面图。
具体实施方式
24.图1示出了根据本发明的一个实施方式的密封构件1的俯视图。更具体地，图1示出了在安装之前或从待由密封构件1密封的另一元件移除之后处于松弛状态下的密封构件1。例如(也参见图4)，密封构件1可以密封作为另一元件的活塞。
25.其中，密封构件1包括部分环形本体2。部分环形本体2包括狭缝部分3和主体部分4。换句话说，密封构件1是狭缝环。
26.在本实施方式中，密封构件1是狭缝圆环。
27.部分环形本体2的狭缝部分3被定义为主体部分4的端部之间的间隙，并且不包括上述主体部分4的端部。在相同的意义上，主体部分4不包括狭缝部分3。如通过与图3的比较可以看出，狭缝部分3——或者更确切地说是狭缝部分的狭缝——是斜切切口。
28.以下轴和方向是相对于密封构件1定义的：定义了中心轴线z，中心轴线z由部分环形本体2围绕。换句话说，部分环形本体2绕中心轴线z环形地延伸。此外，定义了径向轴线r，径向轴线r垂直于中心轴线z。周向方向8定义为沿部分环形本体2的周长10的方向。周长10定义为包括主体部分4和狭缝部分3的部分环形本体2的外周16的长度(简单地计算为2
×
π
×
r，其中，在圆形的部分环形本体2的情况下，r是主体部分4的外半径)。
29.部分环形本体2在主体部分4的内周15与外周16之间具有沿径向轴线r(径向厚度)的厚度13。如通过图1可以看出，本实施方式的密封构件1沿周向方向8具有恒定的径向厚度13。也就是说，部分环形本体2的径向厚度13在其整个周长10上是相同的。
30.此外，第一半部部分11和第二半部部分12定义为主体部分4的两个半部。其中，主体部分4的相应的半部部分11、12定义为从与狭缝部分3相对(180
°
)的点14延伸到狭缝部分3。
31.如将参照图3描述的，根据本实施方式的密封构件1的主体部分4的半部部分11、12中的每一者均包括渐缩部分9(在俯视图中不可见)。在渐缩部分9中，在与主体部分4的中心轴线z平行的轴向方向上的厚度7沿着主体部分4的周向方向8变化。
32.从狭缝部分3开始，即从0
°
开始，渐缩部分9中的每一者延伸至主体部分4的大致45
°
。换句话说，在主体部分4的轴向方向上的厚度7(参见图3)从0
°
开始增加直到45
°
并包括45
°
。在45
°
与180
°
之间并且包括45
°
和180
°
，主体部分4的半部部分11、12中的每一者在轴向方向(与中心轴线z平行)上均具有恒定的厚度7(参见图3)。
33.在该具体示例中，尽管不限于此，但在主体部分4的径向方向r上的厚度13为3.2mm。此外，主体部分4的内径24为32mm。在主体部分4的非渐缩部分中的沿中心轴线z方向的厚度7(参见图3)为3.7mm。
34.图2示出了根据本发明的第二实施方式的密封构件1的俯视图。
35.如通过图2可以看出，第二实施方式的密封构件1与第一实施方式的密封构件1的不同之处在于本发明的第二实施方式的密封构件1具有多边形的部分环形形状。换句话说，本实施方式的密封构件1包括部分环形本体2，该部分环形本体2包括狭缝部分3和主体部分4，其中主体部分4具有多边形外周16。在本实施方式中，内周15是圆形的。
36.在本实施方式中，第一半部部分11和第二半部部分12中的每一者均包括渐缩部分9。在本文中，渐缩部分9例如形成在主体部分4的一个直的部分22中。具体地，渐缩部分9均形成在形成有狭缝部分3的直的部分22的相应的半部中。渐缩部分9形成为朝向狭缝部分3渐缩(即，沿轴向方向变薄)(也参见图3)。
37.当然，本发明的实施方式的密封构件1的主体部分4的内周15也可以是多边形的。此外，可以仅主体部分4的外周16和/或内周15的部分是圆形或多边形的。
38.图3示出了根据本发明的第一实施方式的密封构件1的侧视图。下面的解释也可以适用于第二实施方式的密封构件1。
39.如通过图3可以看出，密封构件1的狭缝部分3是斜切切口。在这种情况下，密封构件1的第一实施方式和第二实施方式两者均包括斜切狭缝。
40.此外，主体部分4包括两个渐缩部分9。在渐缩部分9中，在与中心轴线z平行的轴向方向上的厚度7沿着主体部分4的周向方向8变化。
41.更具体地，主体部分4在渐缩部分9中朝向部分环形本体2的狭缝部分3渐缩。
42.这些渐缩部分9如下所述。主体部分4包括作为相对于中心轴线z的端面的最顶部表面5和最底部表面6。上述沿轴向方向的厚度7定义为最顶部表面5与最底部表面6之间的距离。在第一半部部分11(参见图1和图2)中，最底部表面6朝向狭缝部分3渐缩(渐缩部分9)。在第二半部部分12中，最顶部表面5朝向狭缝部分3渐缩。如图3中可以看出，渐缩部分9从主体部分4的狭缝部分3开始包含大致45
°
。此外，在第一半部部分11和第二半部部分12中，与上述渐缩端面5、6相对的相应相对端面6、5与中心轴线z垂直。换句话说，半部部分11、12中的每一者中的仅一个端面5、6渐缩，而相对的端面6、5不渐缩。
43.此外，角度19定义为相应的渐缩端面5、6与非渐缩端面之间的角度。该角度19定义为第一半部部分11的渐缩部分9中的主体部分4的最底部表面6(渐缩表面)与第二半部部分12中的最底部表面6的延伸平面18(通过延伸相应表面获得的理论平面)(非渐缩表面)之间的角度。同样，该角度19也定义为第二半部部分12中的最顶部表面5(渐缩表面)与第一半部部分11中的最顶部表面5的延伸平面17(非渐缩表面)之间的角度。
44.在此特定示例中，角度19是大致0.5
°
。应当理解，尽管在这种情况下它们是相同的，但是角度19在第一半部部分11与第二半部部分12之间可以不同。在该角度19的情况下，渐缩部分9的端部与非渐缩部分的厚度之间的最大厚度7的差为0.4mm，即主体部分4的渐缩部分9的端部处的厚度7为3.3mm。
45.当压力例如在图3中的从下到上的方向上作用在密封构件1上时，由于主体部分4的第二半部部分12中的渐缩部分9，主体部分4能够弹性变形而以其(两个半部部分11、12的)最顶部表面5抵接特别地平面表面(例如，在活塞中形成的凹槽的内表面)。由于图3中的第二半部部分12沿向上方向的这种弹性运动，所以狭缝部分3闭合。当压力以相反的、即从上到下的方向作用在密封构件1上时，达到相同的效果。其中，第一半部部分11的最底部表
面6弹性变形以抵接图3的底部上的平面表面，使得狭缝部分3闭合。换句话说，主体部分4的端部之间的间隙经由沿着与中心轴线z平行的方向作用在密封构件1上的压力而闭合。因此，(待密封的)流体被至少部分地阻止通过密封构件1的狭缝部分3。
46.因此，密封构件1实现了允许可靠且有效的密封的有利效果。
47.在上述实施方式中，例如，斜切的狭缝部分3的角度23为45
°
。如果狭缝部分3是阶梯状切口，也可以实现上述有利效果。
48.此外，应当理解，如图3中所示，渐缩部分9不限于线性斜面。相反，渐缩部分也可以是非线性的，例如弯曲的、波形的和/或阶梯状的。
49.图4示出了根据本发明的一个实施方式的门致动器100的示意性横截面图。门致动器100用于打开和/或关闭门或抑制门的运动。为此，本实施方式的门致动器100包括例如弹簧25和包括活塞20的活塞机构。其中，活塞机构连接至主轴29，使得活塞20的运动导致主轴29的旋转，从而打开和/或关闭和/或抑制连接至主轴29的门。
50.门致动器100的壳体30在其内部空间26、27中包括诸如空气和/或液压油之类的流体。为了使活塞20正常工作，内部空间26、27彼此密封，以防止流体从一个内部空间(例如内部空间26)泄漏至另一个内部空间(例如内部空间27)。
51.为了适当地密封，活塞20包括活塞凹槽28。此外，根据上述实施方式的密封构件1被插入到活塞凹槽28中。
52.当例如由内部空间26中的流体施加的压力作用在活塞20上时，特别是作用在活塞凹槽28中的密封构件1上时，密封构件1压靠活塞凹槽28的内壁31。由此，如上所述，密封构件1弹性变形并且由于其狭槽部分3的间隙闭合，从而防止流体泄漏。
53.门致动器100可以包括多个活塞20。此外，门致动器100的活塞20还可以各自包括多个活塞凹槽28和相应的多个密封构件1。
54.因此，密封构件1可以容易地插入到活塞凹槽28中，同时也实现了有效和可靠的密封效果。
55.应当理解，密封构件1不限于密封活塞20或活塞凹槽28。例如，密封构件1还能够密封流体填充元件、例如门致动器100的壳体30中的阀或其他开口。
56.附图标记列表
57.1 密封构件
58.2 部分环形本体
59.3 狭缝部分
60.4 主体部分
61.5 最顶部表面
62.6 最底部表面
63.7 沿中心轴线方向的厚度
64.8 周向方向
65.9 渐缩部分
66.10 部分环形本体的周长
67.11 第一半部部分
68.12 第二半部部分
69.13 沿着径向轴线的厚度
70.14 与狭缝部分相对的点
71.15 内周
72.16 外周
73.17 最顶部表面的延伸平面
74.18 最底部表面的延伸平面
75.19 角度
76.20 活塞
77.21 主体部分的直的部分
78.23 角度
79.24 主体部分的内径
80.25 弹簧
81.26、27 内部空间
82.28 活塞凹槽
83.29 主轴
84.30 门致动器的壳体
85.31 活塞凹槽的内壁
86.100 门致动器
87.z 中心轴线
88.r 径向轴线