CN101027512A - 密封装置 - Google Patents

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CN101027512A CNA2005800322146A CN200580032214A CN101027512A CN 101027512 A CN101027512 A CN 101027512A CN A2005800322146 A CNA2005800322146 A CN A2005800322146A CN 200580032214 A CN200580032214 A CN 200580032214A CN 101027512 A CN101027512 A CN 101027512A
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Abstract

本发明的目的在于，在减震器中所使用的主密封唇(6)为1层密封唇构造的密封装置(1)中，确保密封特性并改进摩擦特性。在主密封唇(6)与配合部件相对滑动的滑动面(61)的距唇缘(62)一设定距离的位置上，实施以在表面上设置凹凸为目的的缎面加工，从而形成粗加工部(63)，在从唇缘(62)至形成有粗加工部(63)的范围内，形成有不实施以设置凹凸为目的的缎面加工的平坦部(64)。而且，在粗加工部上不实施缎面加工，也可以设置多个沿轴向延伸的突起(65)或船弧形刻痕(67)或格子状突起(68)。

Description

密封装置
技术领域
本发明涉及一种密封装置，具体而言，涉及减震器中使用的主密封唇为1层密封唇构造的密封装置。
背景技术
近些年来，对于减震器中使用的一种密封装置即油封，除了要求改进密封特性之外，还要求改进其摩擦特性(低摩擦化)。一般来说，在减震器中使用由2层唇结构的主密封唇和防尘密封唇组成的油封。此时，如专利文献1所述，通过对主密封唇的第2层密封唇实施缎面加工、设置刻痕、平行突起等，改进其摩擦特性。通过在该第2层密封唇的滑动面上设置凹凸部，形成存在油膜的空间，改进了摩擦特性，但是当将其应用在主密封唇为1层密封唇的结构中时，则担心密封性能下降，难以直接使用。
但是，将主密封唇为1层密封唇的结构与2层密封唇的结构进行比较，具有因接触宽度减少而降低了摩擦、因密封唇断面减少而小型化、以及耐磨耗性提高等优点，即使在主密封唇为1层密封唇的结构中，也存在改进摩擦特性的需求。
另外，虽然在下述的专利文献2中提出了一种在粗加工部上设置轴向突起的方案，但是在该专利文献2中，主要适用于主密封唇为2层密封唇结构的情况，对于不会使密封特性下降且主密封唇为1层密封唇的结构并没有任何的阐述。
专利文献1：特开2001-355740号公报
专利文献2：特开2004-138091号公报
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种在减震器中使用且主密封唇为1层密封唇结构的密封装置，其在可确保密封特性的同时也改进了摩擦特性。
为了实现上述目的，本发明所述的密封装置是一种减震器中使用的且主密封唇为1层密封唇结构的密封装置，其特征在于，在上述主密封唇的滑动面上，在距唇缘规定距离的位置形成有粗加工部。
另外，在上述的密封装置中，本发明所述的密封装置其特征在于，通过在上述主密封唇的滑动面上、在距唇缘规定距离的位置设置有沿轴向延伸的多个突起，从而形成上述滑动面的粗加工部。
在上述的密封装置中，本发明所述的密封装置其特征在于，通过在上述主密封唇的滑动面上、在距唇缘规定距离的位置设置有沿轴向延伸的多个船弧形(弧形)刻痕，从而形成上述滑动面的粗加工部。
在上述的密封装置中，本发明所述的密封装置其特征在于，通过在上述主密封唇的滑动面上、在距唇缘规定距离的位置设置格状突起，从而形成上述滑动面的粗加工部。
本发明能够实现下述作用效果。
即，在具有上述结构的密封装置中，通过在主密封唇的滑动面上所形成的粗加工部的凹凸，使油膜形成于滑动面上，从而能够改进摩擦特性。而且，粗加工部不形成在滑动面的距唇缘一设定距离的位置上，在其间形成有平坦部，因而由平坦部对密封对象进行密封以确保密封特性。即，能够提供一种在主密封唇为1层密封唇的结构中，既能够确保密封特性又能够改进摩擦特性两种特性俱佳的密封装置。而且，由于主密封唇为1层密封唇结构，因而可以继续保持因接触宽度减少而降低了摩擦、因密封唇断面减少而导致小型化、以及耐磨耗性提高等与两层密封唇结构对比的较好效果。
在上述的密封装置中，由于粗加工部是沿轴向延伸的多个突起或船弧形刻痕或格子状突起，通过粗加工而使加工面均匀，并使介于滑动面上油膜量一定，从而可使摩擦特性稳定。
另外，由于可通过使用车床等机械加工用于将沿轴向延伸的多个突起或船弧形刻痕或格子状突起硫化成形的模具，由此，可确保正确的粗糙度和均匀的突起排列，从而可控制自由度较高的摩擦力特性。
此外，在上述密封装置中，由于在压力负荷过程中密封唇全部接触的状态下，可抑制主密封唇的前端部脱离，因而能够使平坦部的接触宽度稳定，从而确保密封性。
附图说明
图1是本发明第一实施例所述的密封装置一部分的剖视图；
图2是本发明第一实施例和比较例的关于摩擦力的比较图表；
图3是本发明第一实施例和比较例的关于泄漏量的比较图表；
图4是本发明第二实施例所述的密封装置一部分的剖视图；
图5是图4的突起形状的说明图；
图6是本发明第二实施例和比较例的关于摩擦力的比较图表；
图7是本发明第二实施例和比较例的关于泄漏量的比较图表；
图8是本发明第三实施例所述的密封装置一部分的剖视图；
图9是本发明第四实施例所述的密封装置一部分的剖视图。
符号说明
1密封装置
2金属环
3密封本体
4固定紧贴部
5密封部
6主密封唇
61滑动面
62唇缘
63粗加工部
64平坦部
65突起
66前端部
67船弧形刻痕
68格子状突起
7防尘密封唇
71第一密封唇
72第二密封唇
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的优选实施例进行说明，但是本发明的范围并不局限于上述特定的记载。
第一实施例
图1表示本发明第一实施例所述的密封装置1的关键部位的剖面，其具有下述结构。
该密封装置1包括断面圆筒形状的金属环2、硫化粘结在金属环2上且由橡胶状弹性体组成的密封本体3。密封本体3将固定紧贴部4和密封部5一体硫化粘结在金属环2上。其中，固定紧贴部4在金属环2外周侧、与位于密封对象侧(内部侧)的图中未示的壳体紧贴；密封部5与位于金属环2内周侧的图中未示的轴紧贴并可滑动。密封部5由主密封唇6和防尘密封唇7组成，主密封唇6位于金属环2的内部侧且朝向内部侧延伸，其为具有主要对内部的油进行密封的功能的1层密封唇结构，防尘密封唇7位于金属环2的外部侧且朝向外部侧延伸，其功能主要是防止外部异物流入内部以进行密封。防尘密封唇7为由第一密封唇71与在其内部侧的第二密封唇72组成的2层密封唇结构。
在主密封唇6的滑动面61上，在距唇缘62一设定距离的位置上形成有粗加工部63。并且，为了在表面上设置凹凸部而对粗加工部63实施了缎面加工。因而在从唇缘62至粗加工部63的设定距离之间，形成了在表面上没有设置凹凸部的平坦部64。
经过缎面加工后的表面粗糙度，其凹凸深度应为0.5～500μm，最佳为5～40μm。
另外，粗加工部63最好形成在距唇缘62为0.2～1mm的位置上。
在配置有上述第一实施例的密封装置1的情况下，由于形成于主密封唇6的滑动面61上的粗加工部63与配合部件即轴相对滑动，因而可通过将油膜涂于滑动面61上，即可改进摩擦特性。
图2表示关于摩擦特性的实验结果。图2是关于第一实施例即实施例1、在滑动面上没有形成粗加工部的情况(比较例1)、以及没有形成平坦部且对整个滑动面实施了缎面加工后的情况(比较例2)的摩擦力的比较数据。根据该结果，可以认为在实施例1中，与没有形成粗加工部的情况(比较例1)相比，摩擦力有所改善。
另外，由于粗加工部63并非是形成在距唇缘62一设定距离的位置上，通过形成在其间的平坦部64与轴的滑动，可对密封对象即油进行密封以确保密封特性。
图3表示关于泄漏量的实验结果。与图2相同，图3是关于实施例、在滑动面上没有形成粗加工部的情况(比较例1)、以及没有形成平坦部且对整个滑动面实施了缎面加工后的情况(比较例2)，所进行的泄漏量的比较的数据。根据该结果，可以认为实施例1与对整个滑动面实施了缎面加工后的情况(比较例2)相比，泄漏量显著下降，即使与没有形成粗加工部的情况(比较例1)相比，泄漏量也增加不多。
即，在实施例1中，既能够确保密封特性，又能提高摩擦力特性。
另外，由位于密封对象侧(内部侧)的主密封唇的接触宽度相对于金属环的轴向厚度t，当为0.5～1.0t左右时，能够提高唇的刚性，并提高耐压性。针对于该种形状的主密封唇，通过低摩擦化、以及使滑动时的油膜量稳定，能够提高摩擦力的稳定性(摩擦力特性)。
而且，由于在粗加工部上设置凹凸的目的是为了形成油膜，因此除了缎面加工之外，也可以设置刻痕、平行突起等可实现该目的的形状。
第二实施例
图4表示本发明第二实施例所述的密封装置1关键部位的剖面，图5是用于说明形成于图4中主密封唇的滑动面上的突起形状图象的剖视图，下文仅介绍与第一实施例不同的部分。
在第二实施例中，在主密封唇6的滑动面61中距唇缘62一设定距离的位置上，沿轴向延伸的多个突起65以等间距包覆整个圆周设置。即，在形成于滑动面61的粗加工部63上设置有在轴向上平行的突起65。因而，在从唇缘62至突起65的设定距离之间，形成了表面上没有设置凹凸部的平坦部64。
形成上述突起65的位置应在距唇缘62为0.2～1mm的位置上，最好是形成在距唇缘62为0.3～0.7mm的位置上。即，平坦部64应形成在距唇缘62为0.2～1mm的位置上，最佳为0.3～0.7mm。
并且，突起65的断面形状优选三角形，此时突起的顶角α最好是60～120°。而且，对于突起的尺寸来说，高度H最好是2～500μm，突起之间的间距(突起顶点之间距离)L最好为0.005～1.0mm，如果考虑到弹性接触，高度H应为5～100μm，突起之间的间距L最好为0.01～0.2mm。
在配置有上述结构的第二实施例的密封装置1的情况下，由于设置在主密封唇6的滑动面61的粗加工部63上的突起65与轴相对滑动，因而通过将油膜涂于滑动面61上，即可改进摩擦特性。特别是由于突起65可均匀地设置在粗加工部63上，并可使介于滑动面61上的油膜量均匀，能够稳定摩擦特性。
另外，在距唇缘62一设定距离的位置上不形成突起65，通过形成在其间的平坦部64与轴相对滑动，能够确保对密封对象即油的密封特性。
作为具体的实施例2，当突起顶角为90°、突起高度H为0.3mm、突起间距为0.15mm时，与在滑动面上没有形成粗加工部的情况(比较例1)、在整个滑动面上形成轴向突起的情况(比较例3)进行比较，比较结果如图6和7所示。根据上述结果，能够获得与第一实施例相同的结果。即，在摩擦力方面，可以认为与比较例1(没有设置粗加工部的情况)相比有所改善；在泄漏量方面，可以认为与比较例3(在整个面上形成轴向突起的情况)相比有显著改善。
即，在实施例2中，既能够确保密封特性，又能提高摩擦力特性。
而且，由于可通过使用车床等机械加工用于硫化成形沿轴向延伸的多个突起的模具，因而，能够确保正确的粗糙度和均匀的突起排列，从而可进行自由度更高的摩擦力特性的控制。
位于密封对象侧(内部侧)的主密封唇的接触宽度相对于金属环的轴向厚度t，为0.5～1.0t时，能够提高唇的刚性，也可提高耐压性。针对这种形状的主密封唇，可通过低摩擦化、以及使滑动时的油膜量稳定，以提高摩擦力的稳定性(摩擦力特性)。
而且，由于在粗加工部上形成的凹凸的目的是为了形成油膜，除了缎面加工之外，也可以设置刻痕、平行突起等而实现该目的。
第三实施例
图8表示本发明第三实施例所述的密封装置1关键部位的剖面，下文仅介绍与第一、第二实施例不同的部分。
在第三实施例中，主密封唇6的滑动面61上在距唇缘62一设定距离的位置上，沿轴向延伸的多个船弧形刻痕67等间距地设置在整个周面上。即，在形成于滑动面61上的粗加工部63上设置有在轴向上平行的多个船弧形刻痕67。因而，在从唇缘62至船弧形刻痕67的一设定距离之间，形成了表面上没有设置凹凸部的平坦部64。
在配置有上述结构的第三实施例的密封装置1的情况下，在粗加工部63上设置有多个船弧形刻痕67的主密封唇6的滑动面61与配合部件相对滑动，因而通过将油膜涂于滑动面61上，从而改进摩擦特性。特别是由于船弧形刻痕67可均匀地设置于粗加工部63上，因此可使位于滑动面61上的油膜量均匀，从而能够稳定摩擦特性。
而且，在距唇缘62一设定距离的位置上不形成船弧形刻痕67，通过形成在其间的平坦部64与匹配部件滑动，能够确保对密封对象即油的密封特性。
另外，在压力负荷过程中密封唇(6，7)全部接触的状态下，由于控制主密封唇6前端部66的脱离，因而能够使平坦部64的接触宽度稳定，进而确保密封性。而且，由于可通过使用车床等机械加工用于将沿轴向延伸的多个船弧形刻痕67硫化成形的模具，因而，可确保正确的粗糙度和均匀的船弧形刻痕的排列，从而可进行自由度更高的摩擦力特性的控制。
第四实施例
图9表示本发明第四实施例的密封装置1的关键部位的剖面，下文仅介绍与第一～第三实施例不同的部分。
在第四实施例中，主密封唇6的滑动面61上在距唇缘62一设定距离的位置，格子状突起68等间距地设置在整个周面上。即，在形成于滑动面61的粗加工部63上设置有格子状突起68。因而，在从唇缘62至格子状突起68的一设定距离之间，形成有表面上没有设置凹凸部的平坦部64。作为格子状突起68，可以为图9(1)(2)所示的相对于轴向垂直的格子形状，也可以为图9(3)所示的与轴向具有一定角度的格子形状。而且形成格子状突起的格子的尺寸并不局限于图9(1)(2)所示的尺寸，其可根据位于滑动面上的油膜量确定格子的尺寸。
在配置有上述结构的第四实施例的密封装置1的情况下，由于设置在主密封唇6的滑动面61的粗加工部63上的格子状突起68与配合部件相对滑动，因而通过将油膜涂于滑动面61上，即可改进摩擦特性。特别是由于格子状突起68能够均匀地设置在粗加工部63上，这样，可使介于滑动面61上的油膜量均匀，从而使摩擦特性较稳定。
并且，在距唇缘62一设定距离的位置上不形成格子状突起68，而通过形成在其间的平坦部64与配合部件相对滑动，从而可确保对密封对象即油的密封特性。
此外，由于能够通过使用车床等机械加工用于使格子状突起硫化成形的模具，因而，可确保正确的粗糙度和均匀的突起的排列，从而能够进行自由度更高的摩擦力特性控制。

Claims (4)

1.一种在减震器中使用且主密封唇(6)为1层密封唇结构的密封装置，其特征在于：主密封唇(6)的滑动面(61)上的在距唇缘(62)一设定距离的位置上形成有粗加工部(63)。
2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于：通过在所述主密封唇(6)的滑动面(61)上的距唇缘(62)一设定距离的位置上设置有沿轴向延伸的多个突起(65)，从而形成上述滑动面的粗加工部。
3.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于：通过在所述主密封唇(6)的滑动面(61)上的距唇缘(62)一设定距离的位置上设置沿轴向延伸的多个船弧形刻痕(67)，从而形成上述滑动面的粗加工部。
4.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于：通过在所述主密封唇(6)的滑动面(61)上的距唇缘(62)一设定距离的位置上设置格子状突起(68)，从而形成上述滑动面的粗加工部。
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