CN101563559A - 密封装置和密封装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种滑动阻力有所减小的密封装置。密封装置(1)安装在环形凹槽中，该环形凹槽形成在具有轴孔的壳体和插入在所述轴孔内的轴中的一者内，并且密封装置(1)密封这两个部件之间的环形间隙。密封装置(1)包括与所述两个部件中的另一者滑动接触的、由树脂制成的密封环(2)，及装配在密封环(2)和所述环形凹槽之间的弹性环(3)。所述密封装置的特征在于，所述密封环具有形成在其与所述另一部件滑动接触的滑动面(20)上的多个凹部(22)。

Description

密封装置和密封装置的制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于液压缸等的密封装置，及该密封装置的制造方法。

背景技术

在用于适于用作施工机械的驱动装置的液压缸的密封装置中，为了改善滑动面的润滑特性已提出了多种类型的密封装置(见下述各专利文献)。

例如，在专利文献1中，提出了这样一种密封装置，其由用PTFE(聚四氟乙烯树脂)制成的密封环和用橡胶弹性材料制成的推力环构成。尽管该密封装置试图利用相对于配对部件滑动的密封环的PTFE来减小滑动阻力，但是与由尼龙(聚酰胺型树脂)制成的密封环相比，其在抵抗液压的耐压性方面较差，因而在施以高压时有时会损坏或破损，同时产生突出的现象。此外，形成在密封环的滑动面上的螺旋凹槽起作用而将压力侧和非压力侧彼此连通以形成油泄漏通路，结果产生密封性能差的问题。

此外，在专利文献2中，提出了这样一种密封装置，其试图通过在密封环的滑动面上设置多个用于保持润滑剂的环形突起来改善润滑特性。但是，存在以下问题。就是说，即使在各个环形突起中在其一个地方产生缺陷损伤等，也会使各个环形突起中的相邻突起之间的润滑凹槽彼此连通，由此易于形成从压力侧导向非压力侧的泄漏通路，从而密封性能容易降低。换言之，可以说关于密封性能的安全系数低。

另外，在专利文献3中，提出了这样一种密封装置，其试图通过设置用于连接在低摩擦环的内周面和外周面之间的多个孔来改善润滑特性，但是存在低摩擦环本身的强度由于设置了所述孔而降低的问题。此外，还存在另一个问题，即在施以高压时，会使弹性密封环(由橡胶制成的支承环)突出到低摩擦环的内周面内的孔中，由此导致其受损。

此处将参考在专利文献4中提出的密封装置，同时参照图12。图12是根据现有技术的密封装置的示意性剖视图。

密封装置100用于密封液压缸400的内周面和活塞500的外周面之间的环形间隙，并且其装配在形成于活塞500的外周面上的环形凹槽600中。密封装置100包括与液压缸400的内周面滑动接触的、由尼龙制成的密封环200，及装配在密封环200和环形凹槽600的凹槽底部之间的、用于将密封环200推靠在液压缸400的内周面上的弹性环300。

该密封装置100具有环形油槽700，该环形油槽沿密封环200的周向形成在密封环200的外周面、即其与液压缸400的内周面滑动接触的滑动面上。该油槽700由于由积蓄的待密封流体的压力引起的积蓄压力的产生而用作压力室，由此其用于润滑滑动部，并同时减小作用在密封环上的扩张力，从而能实现密封环的滑动阻力的降低。

但是，当在形成油槽700的相对侧壁的一对环形突起部中分别产生缺陷损伤等时，可能形成待密封流体的泄漏通路，从而引起密封环200的密封性能容易降低的担心。此外，为了使油槽700将压力室的功能发挥到令人满意的程度，需要一定的滑动距离，由此存在无法在操作的初始阶段实现预期效果的可能性。

此外，为了解决这些问题，提出了这样一种方法，其中借助于喷丸处理等来加工密封环的滑动面以使该表面粗糙化，由此为该表面提供微细的凹凸不平部。但是，存在以下问题。即，如图13所示，位于相邻凹部之间的那些部分变成尖锐的突起部，从而将在这些突起部产生高的表面压力，由此微细的凹凸不平部将在较早的时期被磨损。此处应注意，图13是借助于喷丸处理形成的凹凸不平部的示意性剖视图。

此外，在使用尼龙作为活塞密封件的材料的情况下，与使用PTFE的情况相比，耐压性更好，但滑动阻力更高，从而存在这样的问题，即在液压缸操作时会产生所谓的粘滑现象，由此易于产生振动。

另外，作为高压活塞密封件，还已知一种包括由PTFE制成的密封环、布置在密封环的相对两侧的由尼龙制成的支承环和用于偏压这些环的偏压环的密封装置(例如，专利文献8)。但是，该密封装置由四个部件构成，因此具有在成本方面较差的问题。

专利文献1：实开昭60-101265号公报

专利文献2：特开平09-250640号公报

专利文献3：实开昭58-16459号公报

专利文献4：特开平10-213231号公报

专利文献5：特许第3114874号公报

专利文献6：实开平04-136364号公报

专利文献7：实开平04-129969号公报

专利文献8：实开昭59-180056号公报

发明内容

本发明要解决的问题

本发明为解决现有技术的上述问题而作出，并且其目的是提供一种力图能够降低其滑动阻力的密封装置。此外，本发明的另一目的是提供一种能在维持传统密封装置的功能的同时以低成本制造的密封装置。

解决问题的手段

为了实现上述目的，根据本发明的密封装置装配在环形凹槽中，该环形凹槽形成在具有轴孔的壳体和插入在所述轴孔内的轴中的一者内，所述密封装置用于密封这两个部件之间的环形间隙，所述密封装置包括与所述两个部件中的另一者滑动接触的、由树脂制成的密封环，及装配在所述密封环和所述环形凹槽之间的弹性环，所述密封装置的特征在于，所述密封环具有形成在其与所述另一部件滑动接触的滑动面上的多个凹部。

通过这种结构，已从待密封区域向滑动面泄漏出的待密封流体的一部分被分别保持或保留在形成于滑动面上的所述多个凹部内，从而由于由待密封流体形成的润滑膜而使密封环上的滑动面的润滑状态变得良好。此外，由所述凹部和所述另一部件的表面限定的腔室用作压力室，从而积蓄在该腔室内的待密封流体的压力降低密封环相对于所述另一部件的接触压力，由此能降低其滑动阻力。

所述密封环可优选地具有凸部，所述凸部分别形成为包围所述凹部，并且分别从所述滑动面隆起且同时具有初始滑动面。

通过这种结构，在待密封流体积蓄在凹部中之前的操作初期，只有分别在凹部周围隆起的凸部的初始滑动面与所述另一部件滑动接触，从而密封环与所述另一部件的接触面积变小，由此能减小滑动阻力。因此，在形成稳定润滑膜之前能降低滑动阻力，并且能抑制粘滑的产生。

此外，待密封流体进入形成在相邻各凸部之间的间隙，从而能将待密封流体积极地引入滑动面中，并且能使待密封流体在凹部中积蓄得更快，且同时能使系统开始(初期操作阶段)时的滑动面润滑状态良好。

此外，在凸部由于其与所述另一部件的滑动接触而磨损时，有充足量的待密封流体积蓄在凹部中且同时在滑动面上形成有充分的润滑膜，从而能维持良好的润滑状态。

所述凹部可优选地通过向所述滑动面照射激光来形成，所述凸部可通过因激光照射而熔融(熔化)的材料在所述凹部的开口部周围的隆起来分别形成。

这样，凹部和凸部能以简单和容易的方式形成。

所述密封环可优选地由树脂材料制成，所述树脂材料的基础聚合物(原料聚合物)是热塑性树脂。

这样，能使耐压能力或特性更高，从而能发挥稳定的密封性能。此外，在借助于激光加工形成凹部的情况下，能容易地用由于激光的热而熔融的材料的一部分来形成凸部。

另外，为了实现上述目的，根据本发明的密封装置的制造方法是一种制造上述密封装置的方法，并且其特征在于包括：通过向所述滑动面照射激光来形成所述凹部，和通过因激光照射而熔融的材料在所述凹部的开口部周围的隆起来分别形成所述凸部。

通过这种方法，凹部和凸部能以简单和容易的方式形成。

所述密封环可优选地由树脂材料制成，所述树脂材料的基础聚合物是热塑性树脂。

这样，能提高耐压能力或特性，从而能发挥稳定的密封性能。另外，在借助于激光加工形成凹部的情况下，能以简便的方式用由于激光的热而熔融的材料的一部分来形成凸部。

本发明的效果

如上所述，根据本发明，能实现滑动阻力的减小。此外，由于密封环的滑动特性的改善，能将通用的树脂用于包括四个部件的高压活塞密封件，从而能降低材料成本，由此能以低成本制造活塞密封件。此外，在包括弹性环和由树脂制成的密封环这两个部件的密封装置中，如果应用通常和广泛用作滑动材料的PTFE，则能进一步改善密封装置的滑动特性，而如果应用通用的树脂，则能降低材料成本，从而能低成本地制造密封装置。换言之，本申请不限于如此组合的密封装置，而是能以简单的方式实现由树脂制成的滑动部件(例如，密封环、耐磨环等)的滑动阻力的降低。

更具体地，本发明能够在具有滑动面的密封装置中通过设计滑动面的形状来实现密封装置的滑动特性的改善而与所用材料的性质或特性无关。因此，能扩大材料的选择范围(即，能采用滑动特性不那么好的便宜的材料)，由此能降低材料的成本。此外，能在使用单个部件的情况下满足高滑动特性的要求，而在过去却要将多种部件组合起来使它们各自的特性彼此补充来实现滑动特性的改善。因此，由于所需部件数量的减少，能降低材料的成本。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的密封装置的构造的示意图。

图2是示出密封装置的安装状态的示意性剖视图。

图3是以放大的比例示出密封环的外周面的一部分的示意图。

图4是凹部的示意性剖视图。

图5是示出根据第二实施例的密封装置的示意性剖视图。

图6是示出试验装置的概略构造的示意图。

图7是示出密封环的滑动阻力的平均值之间的比较的图表。

图8是示出终点温度(end-point temperature)之间的比较的图表。

图9是示出泄漏量之间的比较的图表。

图10是示出所产生的滑动热的量及滑动阻力之间的比较的图表。

图11是示出滑动阻力之间的比较的图表。

图12是根据现有技术的密封装置的示意性剖视图。

图13是借助于喷丸处理形成的凹凸不平部的示意性剖视图。

附图标记说明

1     密封装置

2     密封环

20    外周面

21    侧面

22    凹部

23    凸部

23a   初始滑动面

3     弹性环

4     壳体

40    内周面

5     轴

50    环形凹槽

51    侧面

52    凹槽底部

6     环形间隙

具体实施方式

在下文中，将参照附图基于以下实施例作为示例地详细说明本发明的最佳实施方式。但是，应当理解，尤其是除非另外指明，在实施例中所述的组成部件的度量、材料、形状、相对布置等不应当被解释成以任何方式限制本发明的范围。

(第一实施例)

参照图1和图2说明根据本发明第一实施例的密封装置。图1是示出根据该实施例的密封装置的构造的示意图，其中图1A示出其从轴向看去的外观，图1B是从图1A的箭头A看去的箭头视图，示出其局部截面。图2是示出根据该实施例的密封装置的安装状态的示意性半剖视图，其中图2A示出未施加压力的状态，图2B示出施加了压力的状态。

根据该实施例的密封装置1例如用作液压缸中的活塞的密封装置，即所谓的活塞密封件，其装配在形成于活塞的外周面上的环形凹槽中，用于密封活塞和缸体之间的环形空隙或间隙。

密封装置1由密封环2和弹性环3构成，并且装配在形成于轴5的外周面上的环形凹槽50中，以便密封具有轴孔的壳体(缸体)4和插入该轴孔中的轴(活塞、杆等)5之间的环形空隙或间隙6。

密封环2是截面大致为矩形的环形部件，并且其布置在环形凹槽50的开口侧。密封环2的外周面20与壳体4的内周面40成滑动接触以相对于壳体4形成密封面。此外，在施以油液压OP时，密封环2被推向环形凹槽50的与待密封流体相对(相反)的一侧(非液压侧)(A)，从而密封环2的处于与待密封流体相对的一侧(A)的侧面(端面)21与环形凹槽50的侧面51紧密接触，由此相对于轴5形成密封面。

作为密封环2的材料，可使用通常广泛地用作滑动材料的聚四氟乙烯(PTFE)，除此之外，也可使用完全通用的热塑性树脂，例如聚酰胺(PA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫(PPS)、聚缩醛(POM)等。特别地，耐压性能良好而成本却低的聚酰胺在用于包括四个组成部件的高压活塞密封件时可为密封环提供支承环的功能，从而由于消除了支承环能减少所需组成部件的数量，由此能进一步降低成本。此外，例如，可使用其中混合有玻璃纤维的聚酰胺树脂，并且在这种情况下，所混合或填充的玻璃纤维的量按重量计为20％-40％，优选地按重量计为25％-35％。另外，在需要时可使用其它添加剂，例如二硫化钼。

弹性环3是由橡胶材料如丁腈橡胶(NBR)、聚氨酯(PU)等制成的、截面大致为圆形的环形部件，并受压缩地装配在密封环2和环形凹槽50的凹槽底部52之间。弹性环3用于在其弹性复原力的作用下将密封环2推向壳体4侧，从而可增大密封环2和壳体4之间的接触。此处应指出，弹性环3的截面形状不限于圆形，而是可按需要采用各种形状，例如矩形截面等。

密封环2在其外周面20(是其相对于壳体4的内周面40的滑动面)上形成有多个凹部22。凹部22是相对于外周面20的面积而言微细的凹坑(孔穴)，并且均匀地形成在外周面20的整个表面上。

在具有滑动密封面的密封装置如根据该实施例的密封装置1中，其例如设计成使得液压缸中的待密封流体(例如，液压工作油等)的一部分能在不对相关设备的操作、密封性能等产生大的影响的范围内泄漏到壳体4的内周面40和密封环2的外周面20之间，由此其构造成使得在滑动面上形成待密封流体的润滑膜(油膜)以减小滑动面等的磨损和滑动阻力。

介于壳体4和密封环2的滑动面之间的由待密封流体形成的润滑膜在使用初期阶段可能变得不均匀或可能无法形成为足够的厚度，这是因为待密封流体未分布在整个滑动面上，或者即使润滑膜曾均匀地或足够厚地形成，润滑膜也可能厚度减小或可能消失(引起油膜缺失)，这是因为待密封流体未留存在滑动面上而是由反复的滑动运动逐渐移动(漏出)到非待密封流体侧(A)。当出现这种状态时，在壳体4的内周面40或密封环2的外周面20上可能产生磨损，且滑动面的滑动阻力会变大，结果可能产生不寻常的噪声、粘滑、发热等。

在该实施例中，其构造成使得形成在密封环2的外周面20上的凹部22用作集油孔，由此易于形成润滑膜，且同时润滑膜的厚度以稳定的方式维持长时间。就是说，已从待密封流体侧(O)泄漏到滑动面的待密封流体在凹部22中积蓄，从而润滑膜的厚度由已经如此积蓄在凹部22中的待密封流体维持，由此抑制油膜缺失的发生。

此外，凹部22还用作它们自身与壳体4的内周面40之间的压力室。就是说，由凹部22和壳体4的内周面40限定的压力室中的压力由于待密封流体在凹部22中的逐渐积蓄而逐渐升高，从而产生沿将密封环2的外周面20与壳体4的内周面40彼此分开的方向起作用的力。结果，可降低作用在密封环2上的扩张力和作用在壳体4的内周面40上的接触压力，由此能减小密封环2的滑动阻力。此外，在如上述第四篇技术文献(图12)所示的环形油槽中，油槽的容积或储存容量大，需要相应长的积蓄时间，从而无法在早期升高其中的压力，因而在早期阶段无法形成压力积蓄，但是与之相比，本申请中的凹部容积如此小，使得能在早期实现压力的积蓄。

另外，与密封环2的外周面20的面积相比微细的所述多个凹部22以均匀的方式形成在外周面20的整个表面上，从而即使在外周面20上产生使凹部22中的相邻凹部彼此连通的刮痕或缺陷损伤等，也难以发生使待密封流体侧(O)与非待密封流体侧(A)彼此连通的情况。

此外，通过设置所述多个凹部22，即使在壳体4和轴5的相对轴向运动的行程短时也能以有效的方式形成油膜。就是说，形成润滑膜的待密封流体随着轴或活塞的第一行程先保持或保留在待密封区域侧(O)附近的凹部22之一中，然后随着轴的第二行程移动到待密封区域相对侧(A)附近的凹部22中的下一个凹部。通过反复进行此过程，润滑膜能分布在外周面20的整个区域上。

此外，优选地借助于激光照射来形成凹部22。这将在下文中参照图3和图4来详细说明。图3是以放大的比例示出密封环2的外周面的一部分的示意图，其中图3A示出形成凸部23的状态，图3B示出凸部23已磨损的状态。图4是示出凹部22的截面的示意图，其中图4A是图3A的AA截面，示出形成凸部23的状态，图4B是图3B的BB截面，示出凸部23已磨损的状态。

如图3A和图4A所示，通过向由热塑性树脂制成的密封环2的外周面20照射激光，形成凹部22且同时由激光的辐照热所熔融的材料在各凹部22的开口边缘周围隆起，以将凸部23形成为包围各凹部22的开口部的周边。

如图4A所示，由激光照射形成的这些凹凸形状不是如借助于喷丸处理形成的凹凸形状那样的尖锐的凹凸部，而是，凸部23均具有这样的外周面20，该外周面形成为平缓地隆起，而其末端形成为平坦面。该平坦面用作初始滑动面23a。就是说，在诸如液压缸等的设备开动时(操作初始阶段)，凸部23的初始滑动面23a主要与壳体4的内周面40成滑动接触。

此时，在各凸部23之间的空间23b中，外周面20处于其基本不与壳体4的内周面40接触的状态，从而在外周面20和壳体4的内周面40之间形成间隙或空隙。在这些各凸部23之间的空间23b中形成在密封环2的外周面和壳体4的内周面40之间的间隙或空隙用作将待密封流体引导到滑动面的引导通路，从而使待密封流体容易地分布在整个滑动面上。

此外，各凸部23因在被施以压力时受压缩或在初期阶段受磨损而成为基本坍塌的形状，因而在各凸部23之间形成的间隙变为基本消失的状态。另外，其构造成在被磨损之前，各凸部23在施加于其上的压力释放时因弹性回复而回到它们的原始状态，从而在各凸部23之间再次形成间隙。该操作以如此方式进行，即待密封流体好像呼吸似的被吸入各凸部23之间的间隙中(泵送操作)，并且这反复进行直到凸部23已磨损。

如图3B和图4B所示，当凸部23随着其相对于壳体4的内周面40的滑动运动被磨损而消失时，凹部22的开口边缘的形成有凸部23的周边最终与外周面20齐平。此时，借助于形成在各凸部23之间的引导通路在整个外周面20上形成有足够厚度的润滑膜，且同时待密封流体在各凹部22中积蓄到令人满意的程度。

这样，在开动时，只有凸部23的初始滑动面23a基本上相对于壳体4的内周面40滑动，从而滑动面积变小，结果能减小润滑膜尚未在整个滑动面上形成到令人满意的程度的初期阶段内的滑动阻力。因此，能抑制通常易于在操作开始时(此时尚未在滑动面上形成稳定的润滑膜)产生的粘滑的产生。

另外，由于其构造成使得待密封流体能在初期阶段以积极的方式被容易地引入滑动面，所以能在较早期的阶段获得令人满意的滑动(润滑)特性。就是说，待密封流体能在早期填充到凹部22中，且同时能在早期形成稳定和良好的润滑膜。

此处应指出，如果采用激光加工作为形成凹部22的方法，则只要能形成上述凹凸形状，也可采用其它方法(例如，利用成型模、喷丸处理等的方法)容易地形成凹部22。

关于凸部23的大小或尺寸，如果过大，则它们可能形成用于使待密封流体侧(O)与非待密封流体侧(A)彼此连通的流动通路，从而导致泄漏，因此需要以如此方式设计尺寸，使得凸部在压力作用下被推靠在壳体4的内周面40上时基本坍塌。

此处应指出，这些凹部和凸部能容易地形成，因为由树脂材料制成的密封环的基础聚合物是热塑性树脂。但是，在基础聚合物是热固性树脂如苯酚等的情况下，包含基础聚合物的材料被激光的热气化而非熔融，结果能形成凹部但在凹部周围不能形成凸部，从而在初期阶段无法获得润滑特性的改善效果。

此外，各凹部22在密封环2的外周面20的整个表面上均匀地形成为微细的集油孔，并且作为其具体的尺寸形状，优选地，例如，相对于外径D为100mm而轴向宽度W为6.96mm的密封环2而言，各个凹部22都呈周向宽度L1和轴向宽度L2均在100-1,000μm范围内而深度在50-200μm范围内的大致锥形形状。此外，还优选地，各相邻凹部22以均在100-300μm范围内的周向间隔I1和轴向间隔I2彼此分开。

作为制造凹部22的具体方法，通过在以可转动的方式支承上述尺寸的密封环的同时以脉冲方式在约20mm的周向范围内照射激光、并通过以反复的方式使密封环在每次照射时都转动恒定的角度，来加工密封环的整个圆周。已验证，通过将用于扫描线的光点系统设定为约300mm，将形成均具有346μm的周向宽度L1、497μm的轴向宽度L2和116μm的深度的凹部。另外，此时各凹部的周向间隔I1和轴向间隔I2分别为200μm和135μm，而各凸部的高度为约10-20μm。

此处应指出，在上述说明中已描述了这样的使用示例，其中安装有密封装置的配对部件(壳体和轴)沿轴向相对移动，且密封环沿轴向滑动，但是可应用该实施例的使用条件不限于此。就是说，即使在配对部件相对于彼此相对转动且密封环沿周向滑动的使用条件下，也能使用该实施例，并且在这种情况下可实现与如上所述相同的效果。

尽管在上述说明中参考的是密封装置装配在形成于轴的外周面上的环形凹槽中的情况，但是本发明不限于此，而是也可构造成使得密封装置装配在形成于壳体中的轴孔的内周面上的环形凹槽中，并且密封环的内周面与轴的外周面滑动接触。

(第二实施例)

参照图5说明根据本发明第二实施例的密封装置。图5是示出根据第二实施例的密封装置1′的示意性剖视图。此处应指出，与第一实施例共有的构造用相同的附图标记表示并省略其说明。未特别说明的构造及其作用效果等与在第一实施例中类似。

密封环2的外周面20具有其轴向相对两侧，该轴向相对两侧分别形成为锥面24。通过这样，相对于壳体4的内周面40的滑动面积变小，并且能减小其滑动阻力。此外，通过由进入在锥面24和内周面40之间形成的大致楔形截面的间隙或空隙中的待密封流体产生的楔作用可减小外周面20相对于壳体4的内周面40的接触压力，且同时可获得将待密封流体积极地引入滑动面的效果。

(润滑改善效果的验证)

接下来，参照图6至图11基于与现有技术的物品进行比较而获得的试验结果来验证利用凹部22实现的润滑特性改善效果。图6是示出试验装置的概略构造的示意图。图7是示出具有和不具有凹部的密封环的滑动阻力的平均值之间的比较的图表。图8是在根据存在凹部或不存在凹部的终点温度之间进行比较的图表。图9是在分别根据存在凹部或不存在凹部的泄漏量之间进行比较的图表，其中图9A示出现有技术的物品中的泄漏量，图9B示出本发明实施例的物品中的泄漏量，这些图是更大量样品的测量结果。图10是分别在根据存在凹部或不存在凹部的滑动发热及滑动阻力之间进行比较的图表，其中图10A示出终点温度，图10B示出滑动阻力。图11是在根据不同截面形状的滑动阻力之间进行比较的图表。

如图6所示，试验装置设有缸体4a和与未示出的驱动缸连接并构造成在缸体4a的内部沿轴向行进的活塞5a，其中评价样品形式的密封装置2a和2b分别装配于在活塞5a的相对两端形成在活塞5a的外周面上的环形凹槽中。此外，其还构造成使耐磨环7在所述两个样品之间装配在活塞上，且压力在经软管8通过活塞5a内部的同时施加在所述两个样品之间。附图标记9表示测压元件，附图标记10表示测量缸体4a的壁温的壁温测量部。

在所述两个样品之间施加有10MPa的恒定压力，并且利用驱动缸使活塞5a行进，而密封装置2a、2b受到该压力的作用，由此密封装置2a、2b被驱动而相对于缸体4a的内周面滑动。行进的速度被设定为50mm/秒，行进的长度被设定为100mm。

由于活塞5a的行进而引起的发热使缸体4a的壁温升高，并且认为在壁温的升高已饱和时的温度为终点温度。此外，用测压元件9测量在达到终点温度时的行程所需的负荷，并从如此测得的负荷的波形采集开动或起动阻力和滑动阻力。

将根据上述第一实施例的密封装置、即具有在密封环的外周面(滑动面)上形成的多个凹部的密封装置用作实施例或本发明的物品，将根据现有技术的未形成有凹部的密封环用作现有技术的物品，其中在各种值、如终点温度、滑动阻力等之间进行比较。

如图7所示，对于滑动阻力的平均值，没有凹部的现有技术的物品在约750kgf或更低的值变化，而有凹部的本发明的物品在约400-450kgf的范围内变化。就是说，已发现，对于滑动阻力的平均值，本发明的物品相比于现有技术的物品减小了约40％。

如图8所示，对于终点温度，没有凹部的现有技术的物品为90摄氏度，而有凹部的本发明的物品为80摄氏度。这样，本发明的物品比现有技术的物品降低了约10摄氏度。就是说，已发现，与现有技术的物品相比，本发明的物品更不易于受到由于滑动运动而引起的发热的影响。

如图9所示，在现有技术的物品和本发明的物品中都基本没有泄漏产生，因而设置凹部不会导致泄漏量的增加。就是说，已发现，存在凹部或不存在凹部不会影响密封环的密封特性或性能。

如图10所示，与现有技术的物品相比，在本发明的物品中滑动发热在10MPa降低了16摄氏度，在30MPa降低了28摄氏度。此外，开动或起动阻力(密封环开始滑动时的滑动阻力的最大值)减小了约100kgf，起动阻力与滑动阻力(起动后滑动运动期间的滑动阻力)之差和滑动阻力变化也分别减小。就是说，已发现，起动(开动)时的滑动特性得到改善，且同时，之后(开动时段已过去后)的滑动特性也得到改善。此外，已发现，随着在使用中压力增大，发热减少效果变得更好。

在图11中示出了根据滑动面(密封环的外周面)的形状不同而导致的滑动阻力(Fr)的变化。此处，将在其滑动面上未形成有凹部的物品用作现有技术的物品1，将在其滑动面上形成有环形凹槽的另一物品(例如，如图12所示的现有技术示例)用作现有技术的物品2，而将如上述第一实施例中的在其整个滑动面上均匀地形成有多个微细凹部的又一物品用作本发明的物品，并且分别将这些物品彼此进行比较。

如图11所示，与具有平坦滑动面的现有技术的物品1相比，在滑动面上形成有环形凹槽的现有技术的物品2在起动阻力、起动阻力与滑动阻力之差和滑动阻力变化方面都有所减小。但是，与现有技术的物品2相比，在整个滑动面上均匀地形成有多个微细凹部的本发明的物品在这些值方面进一步减小。就是说，已发现，与在如图12所示的现有技术示例中形成有单个或少量的较大的凹槽状区域的情况相比，在如本发明的实施例中在其整个滑动面上均匀地形成有大量微细凹部的情况下，滑动特性改善效果更好。

Claims (6)

1、一种密封装置，该密封装置装配在环形凹槽中，该环形凹槽形成在具有轴孔的壳体和插入在所述轴孔内的轴中的一者内，所述密封装置用于密封这两个部件之间的环形间隙，所述密封装置包括与所述两个部件中的另一者滑动接触的、由树脂制成的密封环，及装配在所述密封环和所述环形凹槽之间的弹性环，其中：

所述密封环具有形成在其与所述另一部件滑动接触的滑动面上的多个凹部。

2、根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述密封环具有凸部，所述凸部分别形成为包围所述凹部，并且分别从所述滑动面隆起且同时具有初始滑动面。

3、根据权利要求1或2所述的密封装置，其特征在于，所述凹部通过向所述滑动面照射激光来形成，所述凸部通过因激光照射而熔融的材料在所述凹部的开口部周围隆起而分别形成。

4、根据权利要求1至3中任一项所述的密封装置，其特征在于，所述密封环由树脂材料制成，所述树脂材料的基础聚合物是热塑性树脂。

5、一种根据权利要求1至3中任一项所述的密封装置的制造方法，其中：

通过向所述滑动面照射激光来形成所述凹部；以及

通过因激光照射而熔融的材料在所述凹部的开口部周围的隆起来分别形成所述凸部。

6、根据权利要求5所述的密封装置的制造方法，其特征在于，所述密封环由树脂材料制成，所述树脂材料的基础聚合物是热塑性树脂。

Images