CN101321977A - 密封装置 - Google Patents

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Abstract

具有彼此独立的部件油封(10)、防尘密封(20)和支承环(30)的密封装置(1)中，在将该密封装置安装到设备的过程中，能够在各个部件(10～30)彼此牢固地固定的状态下被切实地装入设备中。为此，由主密封唇(12)一体设置在铆接固定于气缸(3)内周的第一金属环(11)的内周上的油封(10)、防尘密封唇(22)一体设置在外周端部(21a)嵌合于第一金属环(11)外周筒状部分(11b)的第二金属环(21)内周上的防尘密封(20)、以及嵌合于主密封唇(12)的背面的支承环(30)构成，其特征在于，在第二金属环(21)外周端部(21a)形成在安装状态下大气(B)侧直径缩小的斜面(21b)，第一金属环(11)的外周筒状部分(11b)的前端部分(11c)与气缸(3)的被铆接端部(3b)一同被铆接，并嵌合在上述斜面(21b)。

Description

密封装置
技术领域
本发明涉及适用于汽车的悬架中的油压缓冲装置等的密封装置。
背景技术
在汽车油压缓冲装置中所要求的基本性能为，对于在行驶中的振动或冲击输入而产生使车体稳定的适当的衰减力，但近年来，随着操纵稳定性和乘坐感觉的要求提高，由此对于油压缓冲装置，要求在微振幅的范围内发挥出适当的衰减力，伴随而来的是使用高压装入型油压缓冲装置。
在高压装入型油压缓冲装置中使用的密封装置，需要提高油封唇的耐压性，为此，以材质或形状的变更相对应。但是，由于行驶条件不同，有可能对油封唇产生超过预想的高温、高压的负荷，所以在这样的条件下使用的密封装置，希望通过采用支承环支撑油封唇的背面来提高耐压性。
然而，在没有安装支承环的密封装置的情况下，可将油封和防尘密封以一个整体的形式设置在一个金属环上，所以相对于为一个部件，在装有支承环的密封装置的情况下，由于油封和防尘密封被支承环所分隔，形成油封、支承环和防尘密封3个部件。因此使得保管等操作和组装作业变得复杂，因而要求将油封、支承环和防尘密封通过预先嵌合等成为一个整体(参照比如下面的专利文献1)。
专利文献1：特开2005-90569号公报
图6是表示通过嵌合而使油封、支承环和防尘密封一体化的以往的密封装置，被通过轴心O的平面剖开的半剖视图，图7是将图6的密封装置装入油压缓冲装置时的临时铆接(仮カシメ)状态被通过轴心O的平面剖开的半剖视图。
即，如图6所示的以往的密封装置，由在第一金属环101上以橡胶状弹性材料一体成形为内周侧主唇102和外周侧的外周唇103的油封100、在外周端部201a与上述第一金属环101的外周筒状部分101a嵌合的第二金属环201的内周上用橡胶状弹性材料将防尘密封唇202成形为一个整体的防尘密封200、以及采用PTFE等合成树脂材料成形、并嵌合于油封100的主唇102的背面和防尘密封200的第二金属环201之间的支承环300组成。
如图7所示，将该密封装置安装在油压缓冲装置400中时，首先使用夹具500将油封100朝向内侧组装到油压缓冲装置400中的气缸401端部内周和连杆402之间，使气缸401的端部401a向内周临时铆接形成锥形状的状态，再通过折曲使该端部401a相对于轴心O形成大致垂直的平面，按压防尘密封200中的第二金属环201的外侧面201a进行正式铆接。
然而，在图7中所示的气缸401的端部401a向内周侧处于临时铆接形成锥形状的状态下，油封100中的第一金属环101的外周筒状部分101a被直接固定在气缸401的弯曲部分401b上，而在防尘密封200中的第二金属环201并没有直接固定在气缸401的弯曲部分401b上。但是，从气缸401施加到第一金属环101外周筒状部分101a上的临时铆接负荷，产生使在防尘密封200中的第二金属环201从上述外周筒状部分101a的内周拔出方向的负荷，所以当取下用来将该密封装置装入气缸401中的夹具500取出时，防尘密封200从油封100脱落并晃动。因此，有时会产生不能进行正式铆接而无法组装的情况。
发明内容
发明要解决的问题
鉴于如上所述，本发明作为其技术上的课题，在由彼此独立的油封、防尘密封和支承环组成的密封装置中，在装入机器的过程中使上述各部件在牢固固定的状态下，能够可靠地装入机器中。
解决问题的手段
作为有效地解决上述课题的手段，本发明权利要求1所述的密封装置由主密封唇一体设置在铆接固定于外周部件内周的第一金属环内周的油封、防尘密封唇一体设置在外周端部嵌合于上述第一金属环外周筒状部分的第二金属环内周上的防尘密封、以及与上述主密封唇的背面嵌合的支承环构成，其特征在于，在上述第二金属环外周端部形成在安装状态下大气侧直径较小的斜面，上述第一金属环外周筒状部分的前端部分嵌合在与上述外周部件的被铆接端部一同被铆接，并嵌合于上述斜面上。
本发明权利要求2所述的密封装置由主密封唇一体设置在铆接固定于外周部件内周的第一金属环内周的油封、防尘密封唇一体设置在外周端部嵌合于上述第一金属环外周筒状部分的第二金属环内周上的防尘密封、以及与上述主密封唇的背面嵌合的支承环构成，在上述第一金属环外周筒状部分前端部分的内周上形成在安装状态下大气侧直径较大的斜面，该斜面与上述外周部件被铆接端部一同被铆接，并嵌合于上述第二金属环的外周端部。
发明的效果
根据本发明权利要求1所述的密封装置，由于通过外周部件铆接而使油封中第一金属环的外周筒状部分的前端部分与形成于防尘密封中第二金属环外周端部的斜面相嵌合，因而能够使油封和防尘密封互相牢固地固定，从而可防止发生组装不良。
根据本发明权利要求2所述的密封装置，通过外周部件的铆接使形成于油封中第一金属环外周筒状部分前端内周的斜面与防尘密封中第二金属环的外周端部嵌合，而能够使油封和防尘密封互相牢固地固定而防止发生组装不良。
附图说明
图1是表示本发明密封装置所述的第一形态被通过轴心O的平面剖开的安装状态的半剖视图。
图2是表示图1的密封装置被通过轴心O的平面剖开的未安装状态的半剖视图。
图3是表示在将图1的密封装置安装到油压缓冲装置中时的临时铆接状态被通过轴心O的平面剖开的半剖视图。
图4是表示本发明所述的密封装置第二形态被通过轴心O的平面剖开的未安装状态的半剖视图。
图5是表示将图4的密封装置组装到油压缓冲装置中时的临时铆接状态被通过轴心O的平面剖开的半剖视图。
图6是表示以往的密封装置被通过轴心O的平面剖开的半剖视图。
图7是表示图6的密封装置在安装到油压缓冲装置中时的临时铆接状态被通过轴心O的平面剖开的半剖视图。
符号说明
1密封装置
10油封
11第一金属环
11a圆盘部分
11b外周筒状部分
11c前端部分
11d斜面
12主密封唇
13外周密封唇
20防尘密封
21第二金属环
21a外周端部
21b斜面
22防尘密封唇
23拉簧
30支承环
2连杆
3气缸(外周部件)
3a铆接部分
3b被铆接端部
4导杆
A器内空间
B大气
具体实施方式
下面参照附图说明本发明密封装置所述的优选实施形态。首先，图1是表示本发明所述的密封装置第一实施形态被通过轴心O的平面剖开的安装状态的半剖视图，图2是表示图1的密封装置被通过轴心O的平面剖开的未安装状态的半剖视图，图3是表示将图1的密封装置安装到油压缓冲装置中时的临时铆接状态被通过轴心O的平面剖开的半剖视图。
在图1中，符号2表示油压缓冲器的连杆，符号3表示配置成包围在连杆2外周的气缸，符号4表示固定在气缸3内周上的导杆。此外，符号A表示油压缓冲器内部的密封对象的器内空间，符号B表示油压缓冲器外部的大气。
根据本发明第一实施形态所述的密封装置1，位于导杆4外侧，并介于连杆2和气缸3的端部之间，包括油封10、配置在该大气B侧的防尘密封20和配置在两个密封10、20之间的支承环30。气缸3相当于在权利要求1或权利要求2中所述的外周部件。
油封10由第一金属环11、与其一体设置并朝向器内空间A侧的主密封唇12和外周密封唇13构成，防尘密封20由与油封10的第一金属环11重叠配置的第二金属环21、与其一体设置并朝向大气B侧的防尘密封唇22和用来补偿该防尘密密封唇22压紧力的拉簧23构成，在油封10的第一金属环11和防尘密封20的第二金属环21彼此重叠的状态下，被夹持在气缸3开口端铆接部分3a及其内侧的导杆4之间。
油封10的第一金属环11，是将金属板冲压为被通过轴心的平面剖开的形状(如图中所示的截面形状)大致呈L字形，即由圆盘部分11a和从其外周端延伸的外周筒状部分11b构成。主密封唇12和外周密封唇13都是用橡胶状弹性材料硫化成形的，并与第一金属环11硫化成形为一体。这里的主密封唇12从硫化粘接于第一金属环11的圆盘部分11a内周端部的根部延伸，朝向器内空间A的方向直径逐渐缩小，通过与连杆2的外周面可滑动地接触密封，密封器内空间A内的工作油。而外周密封唇13，从硫化粘结于第一金属环11的圆盘部分11a和外周筒状部分11b之间弯曲部分的根部朝向器内空间A侧延伸，通过在气缸3的内面和导杆4外周部之间处于压缩状态而密封器内空间A的工作油。
防尘密封20的第二金属环21是将比油封10的第一金属环11更厚的金属板冲压成环形状而形成的，在与油封10的第一金属环11的圆盘部分11a上的主密封唇12和外周密封唇13相反侧的面上重叠，同时，外周端部21a压入并嵌合于上述第一金属环11的外周筒状部分11b的内周上。防尘密封唇22也是用橡胶状弹性材料硫化成形的，从与第二金属环21内周硫化粘结为一体的根部朝向与油封10相反的方向延伸，通过与连杆2的外周面可滑动地紧密接触，防止大气B中的尘埃或泥水等侵入。
在防尘密封20的第二金属环21的外周端部21a中，在大气B侧的外周面上形成朝向大气B侧直径逐渐缩小的斜面21b，在油封10侧的边缘上形成倒角21c。并且，与第二金属环21的外周端部21a嵌合的第一金属环11外周筒状部分11b的前端部分11c，在图1的安装状态下朝向内周侧铆接，与上述斜面21b嵌合。
支承环30具有支撑油封10的主密封唇12所必需的适当的刚性，由耐磨耗性优异而且摩擦系数低的PTFE(聚四氟乙烯)等合成树脂材料形成，并嵌合在油封10的主密封唇12的背面和防尘密封20的第二金属环21的内周部分之间，从大气B侧和内周侧支撑住主密封唇12，通过器内空间A的油压来防止主密封唇12有过大的变形。
上述结构的密封装置1，在尚未安装到图1的油压缓冲器中的状态下，如在图2中所示，支承环30处于油封10的主密封唇12背面和防尘密封20的第二金属环21之间，同时通过将防尘密封20的第二金属环21的外周端部21a压入油封10的第一金属环11的外周筒状部分11b的内周中，使该油封10、防尘密封20和支承环30彼此临时组装。通过这样的事先临时组装可防止在保管或运输时操作、组装作业的复杂化。
此时，第一金属环11的外周筒状部分11b，如在图2中所示，直至其前端部分11c的整体都呈圆筒状，由于在第二金属环21中油封10侧的边缘上形成倒角21c，所以第二金属环21很容易被压入到第一金属环11的外周筒状部分11b的内周。
并且，在将如上所述的临时组装的密封装置1装入油压缓冲器中的时候，如在图3中所示，使用夹具5将该密封装置1插入到连杆2和气缸3端部之间即导杆4外侧的位置，从而使油封10位于器内空间A侧。变为前面图1中所示的气缸3的铆接部分3a的被铆接端部3b，形成如在图3中双点划线所示的圆筒状，且仅为形成上述铆接部分3a所必需的长度，从密封装置1朝向大气B侧突出。
然后，对气缸3的被铆接端部3b进行临时铆接。即通过一次铆接工序将圆筒状的被铆接端部3b向内周侧弯曲成直角，由于形成图1中所示的凸缘状的铆接部分3a是很困难的，所以首先通过临时铆接弯曲形成圆锥筒状的临时铆接部分3a’。在该临时铆接当中，在气缸3的被铆接端部3b向内周侧弯曲的过程中，其内面与第一金属环11的外周筒状部分11b的前端部分11c的外周边缘相干涉，将其向内周侧压紧。如在图2中所示，从第二金属环21的斜面21b处向上的上述前端部分11c受到临时铆接的负荷而被铆接，其内面与在第二金属环21外周端部21a上形成的斜面21b相嵌合。
由此，油封10通过第一金属环11的外周筒状部分11b前端部分11c和气缸3的临时铆接部分3a’的压接而防止脱出，防尘密封20通过在其第二金属环21上形成的斜面21b和上述第一金属环11的外周筒状部分11b的前端部分11c嵌合而防止脱出，所以即使取出夹具5，也不会出现第二金属环21从第一金属环11脱出而使防尘密封20松动。
此外，在临时铆接之后，转换到正式铆接的工序，进一步使气缸3的圆锥筒状的临时铆接部分3a’弯曲形成相对于轴心O大致垂直的平面，如在前面图1中所示，形成压紧防尘密封20的第二金属环21的铆接部分3a，由此就完成密封装置1的安装操作。
此外，图4是表示本发明所述的密封装置的第二形态被通过轴心O的平面剖开的未安装状态的半剖视图，图5是表示将图4的密封装置安装到油压缓冲装置时的临时铆接状态被通过轴心O的平面剖开的半剖视图。
在第二形态中，首先说明的与第一形态的不同之处，如在图4中所示，在油封10的第一金属环11外周筒状部分11b前端部分11c的内周面上形成大气B侧直径逐渐增大的斜面11d，在防尘密封20的第二金属环21的外周端部21a中，大气B侧的外周面形成为圆筒面状。上述斜面11d，如在图5中所示通过使气缸3的被铆接端部3b的临时铆接，上述前端部分11c的尺寸形成为可与上述被铆接端部3b一起向内周侧弯曲。
其它部分的结构基本上与第一实施形态相同。
第二形态所述的密封装置1，在未向油压缓冲器安装的状态下，如在图4中所示，支承环30处于油封10的主密封唇12的背面和防尘密封20的第二金属环21之间，同时通过将防尘密封20的第二金属环21的外周端部21a压入到油封10的第一金属环11的外周筒状部分11b的内周中，而使该油封10、防尘密封20和支承环30预先彼此临时组装。如此的临时组装可防止在保管搬运时的操作或组装作业的复杂化。
然后在将如上所述临时组装的密封装置1装入油压缓冲器中的时候，如在图5中所示，使用夹具5将该密封装置1插入到连杆2和气缸3端部之间即导杆4外侧的位置，以使油封10形成器内空间A侧。气缸3的被铆接端部3b，如在图5中的双点划线所示形成圆筒状，并仅为形成上述铆接部分3a的必要长度，从密封装置1向大气B侧突出。
然后通过气缸3的被铆接端部3b的临时铆接，弯曲形成圆锥筒状的临时铆接部分3a’。在该临时铆接当中，气缸3的被铆接端部3b朝向内周侧弯曲的过程中，其内面与第一金属环11的外周筒状部分11b的前端部分11c的外周缘相干涉，并将其压紧在内周上。由此，通过斜面11d从第二金属环21外周端部21a凸出的上述前端部分11c，以上述斜面11d小径的端部11d’为支点，通过临时铆接的负荷而被铆接，上述斜面11d嵌合于第二金属环21外周端部21a的外周面上。
此时，通过第一金属环11的外周筒状部分11b的前端部分11c被铆接，使斜面11d的小径端部11d’和防尘密封20的第二金属环21的外周端部21a相接触的部分产生的力矩，相对于该外周端部21a朝向防脱方向发生作用，因此即使取出夹具5，第二金属环21也不会从第一金属环11当中脱出而使防尘密封20松动。
在临时铆接之后转换到正式铆接工序，使气缸3中圆锥筒状的临时铆接部分3a’进一步弯曲，形成相对于轴心O大致垂直的平面，如在前面的图1中所示，形成了将防尘密封20的第二金属环21压紧的铆接部分3a，至此完成密封装置1的安装作业。
产业上利用的可能性
本发明可提供装入汽车悬架中油压缓冲装置等设备中的防止安装不良的密封装置。

Claims (2)

1、一种密封装置，该装置由主密封唇(12)一体设置在铆接固定于外周部件(3)内周的第一金属环(11)的内周上的油封(10)、防尘密封唇(22)一体设置在外周端部(21a)嵌合于上述第一金属环(11)外周筒状部分(11b)的第二金属环(21)内周上的防尘密封(20)、以及嵌合于上述主密封唇(12)的背面的支承环(30)构成，其特征在于，在上述第二金属环(21)外周端部(21a)形成在安装状态下大气(B)侧直径缩小的斜面(21b)，上述第一金属环(11)的外周筒状部分(11b)的前端部分(11c)与上述外周部件(3)的被铆接端部(3b)一同被铆接，并嵌合在上述斜面(21b)。
2、一种密封装置，该装置由主密封唇(12)一体设置在铆接固定于外周部件(3)内周的第一金属环(11)的内周上的油封(10)、防尘密封唇(22)一体设置在外周端部(21a)嵌合于上述第一金属环(11)外周筒状部分(11b)的第二金属环(21)内周上的防尘密封(20)、以及嵌合于上述主密封唇(12)的背面的支承环(30)构成，其特征在于，在上述第一金属环(11)外周筒状部分(11b)前端部分(11c)的内周上形成在安装状态下大气(B)侧直径扩大的斜面(11d)，其特征在于，上述前端部分(11c)与上述外周部件(3)被铆接端部(3b)一同被铆接，并嵌合在上述第二金属环(21)的外周端部(21a)。
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