CN101802465A - 唇式密封件的安装构造 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种唇式密封件的安装构造，是将安装在外壳的轴孔内周、滑动自如地密接于插通所述轴孔的轴的周面的唇式密封件安装于所述轴孔内周的构造，其中，即使在轴径相同轴孔径不同的安装部位使用，也能够使用同一规格的唇式密封件。为了实现该目的，形成将唇式密封件(1)经由配置在其外周侧的卡盘(51)安装在轴孔(72)内周的构造。卡盘具有将大径筒部(54)经由台阶部(53)一体成形于小径筒部(52)的台阶形状，在将唇式密封件(1)嵌合于小径筒部(52)的内周面的同时，在大径筒部(54)的外周面嵌合于轴孔(72)内周。并且在制作卡盘时，将小径筒部(52)的径向尺寸设为一定，同时大径筒部(54)的径向尺寸配合预定安装的轴孔径而设定。

Description

唇式密封件的安装构造
技术领域
本发明涉及作为密封装置中的一种的唇式密封件，特别涉及其安装构造。本发明的唇式密封件作为例如汽车等车用水泵密封件使用，或者其他一般的通用水泵密封件使用。
背景技术
先前以来，如图3所示，已知有安装在外壳71的轴孔72内周、与插通所述轴孔72的轴73的周面滑动自如地密接的唇式密封件74，其在轴孔72内周的安装构造为，将所述密封件74的外周面直接嵌合于轴孔72的内周面。因此，当在轴径相同但轴孔径不同的安装部位使用时，存在必须另外制作外径尺寸不同的不同规格的密封件74的缺陷(参考专利文献1)。
此外，作为与本发明有关的其他现有技术，还有日本特开2003-42304号公报所公开的密封装置，其具有安装在发动机气缸体等的外壳上的板金制保持件、以及被保持在该板金制保持件并且滑动自如地密接于曲柄轴等的旋转部件的油封件，其中板金制保持件与油封件各自独立成形，并且油封件嵌合于板金制保持件的内周。但是该现有技术与本发明具有不同的构造，在现有技术中，板金制保持件是为了将油封件安装在外壳的外侧端面而设置的，与在本发明中的卡盘(cartridge)是为了将唇式密封件安装在轴孔内周而设置的情况不同(参照专利文献2)。
专利文献1：日本特开平8-75008号公报
专利文献2：日本特开2003-42304号公报
发明内容
(发明要解决的问题)
鉴于以上问题，本发的目的在于提供一种经过悉心研究的唇式密封件的安装构造，其中，即使在轴径相同但轴孔径不同的安装部位使用时，也能够使用同一规格的唇式密封件。
(解决问题的技术方案)
为了实现上述目的，本发明第1方面的安装构造，是将安装在外壳的轴孔内周、滑动自如地密接于插通所述轴孔的轴的周面的唇式密封件安装于所述轴孔内周的构造，其特征为，所述安装构造，具有将所述唇式密封件经由配置在其外周侧的卡盘安装在所述轴孔内周的构造，所述卡盘具有将大径筒部经由台阶部一体成形于小径筒部的台阶形状，在将所述唇式密封件嵌合于所述小径筒部的内周面的同时，在所述大径筒部的外周面嵌合于所述轴孔内周。
并且，本发明第2方面的安装构造的特征为，在上述第1方面的安装构造中，卡盘在大径筒部的轴向端部，一体地具有用于规定所述卡盘插入轴孔时的插入深度的外向凸缘状卡合部，在小径筒部的轴向端部，一体地具有用于规定唇式密封件插入所述卡盘时的插入深度的内向凸缘状卡合部，并且当在大径筒部的外周面嵌入于轴孔内周面时，在小径筒部的外周面与轴孔内周面之间设定径向间隙。
并且，本发明第3方面的安装构造的特征为，在上述第1或第2方面的安装构造中，设置于卡盘的台阶部形成截面S字状或者大致S字状，并且小径筒部与大径筒部在轴向上部分重叠配置。
并且，本发明第4方面的安装构造的特征为，在上述第1、第2或第3方面的安装构造中，卡盘在大径筒部的外周面，具有介于所述卡盘与轴孔内周面之间并且由形成密封作用的弹性皮膜制成的外周密封件。
(发明的效果)
在具有上述构成的本发明的安装构造中，唇式密封件经由配置在其外周侧的卡盘安装在轴孔的内周，卡盘具有经由台阶部将大径筒部一体成形于小径筒部的台阶形状，其中，在将唇式密封件嵌合于小径筒部的内周面的同时，在大径筒部的外周面嵌合于轴孔的内周。因此，在制作上述卡盘时，将小径筒部的径向尺寸设为一定，同时，大径筒部的径向尺寸配合预定安装的轴孔径而设定，从而能够持续使用同一规格的唇式密封件，而且，该唇式密封件能够安装于各种大小的轴孔的内周。所以，按照本发明期望的目的，即使在轴径相同但轴孔径不同的安装部位使用时，也能够使用同一规格的唇式密封件。
并且，在卡盘中大径筒部的轴向端部设置外向凸缘状卡合部的情况下，当卡盘插入轴孔时，该卡合部与外壳的外侧端面抵接，从而总是能够将插入深度规定在一定的深度，因此能够提高安装操作性。
并且，在卡盘中小径筒部的轴向端部设置内向凸缘状卡合部的情况下，当唇式密封件插入卡盘时，唇式密封件抵接于该卡合部，从而总是能够将插入深度规定在一定的深度，因此能够提高组装操作性。
并且，由于卡盘在大径筒部的外周面嵌合于轴孔内周面时，在小径筒部的外周面和轴孔的内周面之间设定指定大小的径向间隙，因此，可以考虑将该径向间隙有效利用为唇式密封件相对轴的偏心的追随用空间，或者使热量难以从外壳向唇式密封件传递的隔热用空间。
并且，由于卡盘的轴向长度由小径筒部的轴向长度与大径筒部的轴向长度之和来设定，因此当担心卡盘在轴向上略微有些大型化时，如果设置于卡盘的台阶部形成截面S字状或者大致S字状，并且小径筒部与大径筒部在轴向上部分重叠配置，于是卡盘的轴向长度能够缩短该部分重叠的长度。从而，即使具有将唇式密封件经由卡盘安装的构造，也能够提供在轴向上具有紧凑构造的密封产品。
并且，在卡盘中大径筒部的外周面设置由弹性皮膜制成的外周密封件的情况下，由于该外周密封件介于卡盘与轴孔内周面之间并发挥密封作用，因此能够确保/提高该部密封性。
附图说明
图1为具备本发明第一实施例所涉及的安装构造的唇式密封件的半剖图。
图2为具备本发明第二实施例所涉及的安装构造的唇式密封件的半剖图。
图3为具备现有技术所涉及的安装构造的唇式密封件的半剖图。
符号说明
1 唇式密封件
11 第一唇密封部件
14、23 密封唇
16 加强环
19、45 铆接部
21 第二唇密封部件
31 垫圈
41 保持环
51 卡盘
52 小径筒部
53 台阶部
54 大径筒部
55 径向间隙
56 外向凸缘状卡合部
57 外周密封件
58 内向凸缘状卡合部
71 外壳
72 轴孔
73 轴
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的实施方式。
第一实施例
图1表示本发明第一实施例所涉及的唇式密封件1的安装构造，唇式密封件1以及安装构造分别被如下构成。并且，该唇式密封件1作为汽车用水泵密封件使用，用于密封冷却水。图的右侧为冷却水即密封流体侧A，图的左侧为空气侧B。
即，该唇式密封件1安装于外壳(泵外壳)71的轴孔(内径)72内周，滑动自如地密接于插通所述轴孔72的轴73的周面，经由设置于唇式密封件1外周侧的卡盘51，安装在轴孔72内周。
此外，该唇式密封件1是由第一唇密封部件11、第二唇密封部件21、以及垫圈31组装而成。
第一唇密封件部件11由指定的橡胶状弹性体制成，在圆筒部12的密封流体侧端部，朝径向内侧一体成形环状的径向部13，在该径向部13的内周端部，朝轴向一侧一体成形密封唇(第一密封唇)14。在密封唇14的唇端的内周面上，设置有形成泵送作用的螺纹密封件15。并且，在圆筒部12以及径向部13的厚壁内，埋设(硫化粘接)有金属制的加强环16，该加强环16与第一唇密封部件11同样，一体地具有圆筒部17以及径向部18。此外，在该加强环16的圆筒部17的空气侧端部，一体成形有铆接部19，该铆接部19用于将第二唇密封部件21以及垫圈31相对于径向部13、18铆接固定。
第二唇密封部件21由指定的树脂材料(PTFE等)制成，在环状的平面部22的内周端部，朝轴向一侧一体成形密封唇(第二密封唇)23。
垫圈31由金属板的冲压品制成，在筒状部32的密封流体侧端部，朝径向内侧一体成形环状的内向凸缘部33，后者的凸缘部33作为直接支撑(back up)第二唇密封部件21的支撑部(保持部)。
第二唇密封部件21以及垫圈31如图所示，被依次组装于第一唇密封部件11的圆筒部12的内周侧，即径向部13、18的背面侧，通过将铆接部19弯折，三个零件11、21、31被一体化。
所述三个零件11、21、31组装而成的唇式密封件1能够直接嵌合在轴孔72的内周面，但在本安装构造中，如上所述，是经由卡盘51而嵌合的。
卡盘51如下构成。
即，卡盘51由金属等指定的钢材制成，例如由金属板的冲压品制成，并具有小径筒部52，在该小径筒部52的密封流体侧端部，朝径向外侧一体成形环状的台阶部53，在台阶部53的外周端部，朝密封流体侧A一体成形大径筒部54，如图所示，将唇式密封件1嵌合在小径筒部52的内周面，同时在大径筒部54的外周面嵌合在轴孔72的内周面。
另外，卡盘51被构成为，在其制作时，将小径筒部52的径向尺寸设为一定，同时，大径筒部54的径向尺寸配合预定安装的轴孔径而设定。
此外，卡盘51被构成为，当在大径筒部54的外周面嵌合于轴孔72的内周面时，在小径筒部52的外周面与轴孔72的内周面之间设定径向间隙55。
并且，在卡盘51中大径筒部54的密封流体侧端部一体成形外向凸缘状卡合部56，用于规定该卡盘51插入轴孔72时的插入深度。
此外，在卡盘51中大径筒部54的外周面，全周覆盖有外周密封件57，所述外周密封件57介于该卡盘51与轴孔72的内周面之间，由形成密封作用的弹性皮膜制成。
而且，在卡盘51中小径筒部52的空气侧端部一体成形内向凸缘状卡合部58，用于规定唇式密封件1插入该卡盘51时的插入深度。
上述构成的唇式密封件1除了具有多个密封唇14、23并发挥优良的密封效果之外，其安装构造发挥以下作用效果。
即，在上述构成的安装构造中，唇式密封件1经由配置在其外周侧的卡盘51安装在轴孔72的内周，卡盘51具有经由台阶部53将大径筒部54一体成形于小径筒部52的台阶形状，其中在将唇式密封件1嵌合于小径筒部52的内周面的同时，在大径筒部54的外周面嵌合于轴孔72的内周。因此，在制作卡盘51时，将小径筒部52的径向尺寸设为一定，同时，大径筒部54的径向尺寸配合预定安装的轴孔径而设定，从而能够持续使用同一规格的唇式密封件1，而且，该唇式密封件1能够安装于各种大小的轴孔72的内周。所以，即使在轴径相同但轴孔径不同的安装部位使用时，也能够使用同一规格的唇式密封件1。
另外，在安装状态下，由于在卡盘51的小径筒部52的外周面和轴孔72的内周面之间设有指定大小的径向间隙55，因此，该径向间隙55能够被有效利用为唇式密封件1相对轴73的偏心的追随用空间，或者使热量难以从外壳71向唇式密封件1传递的隔热用空间。
此外，由于在卡盘51中大径筒部54的密封流体侧端部一体成形外向凸缘状卡合部56，因此当卡盘51插入轴孔72时，该卡合部56与外壳71的外侧端面抵接，从而总是能够将插入深度规定在一定的深度。因此，能够使安装操作容易化，并且能够提高安装操作性。
另外，在卡盘51中大径筒部54的外周面覆盖有由弹性皮膜制成的外周密封件57，该外周密封件57介于卡盘51与轴孔72的内周面之间，发挥密封作用。因此，能够确保/提高该部密封性。
而且，由于在卡盘51中小径筒部52的空气侧端部一体成形内向凸缘状卡合部58，因此，当唇式密封件1插入卡盘51时，唇式密封件1抵接于该卡合部58，从而总是能够将插入深度规定在一定的深度。因此，能够使安装操作容易化，并且能够提高安装操作性。
第二实施例
图2表示本发明第二实施例所涉及的唇式密封件1的安装构造，唇式密封件1以及安装构造分别如下构成。并且，该唇式密封件1作为汽车用水泵密封件，用于密封冷却水。图的右侧为冷却水即密封流体侧A，图的左侧为空气侧B。
即，该唇式密封件1安装于外壳(泵外壳)71的轴孔(内径)72的内周，滑动自如地密接于插通所述轴孔72的轴73的周面，经由配置于唇式密封件1外周侧的卡盘51，安装在轴孔72内周。
此外，该唇式密封件1是由第一唇密封部件11、第二唇密封部件21、垫圈31以及保持环41组装而成。
其中，首先，保持环41由金属板的冲压品制成，一体地具有筒状部42、连接并设置在该筒状部42的密封流体侧端部的折返部43、连接并设置在折返部43的内向凸缘部44、设置在筒状部42的空气侧端部的铆接部45，并且在内向凸缘部44和铆接部45之间铆接固定有第二唇密封部件21以及垫圈31。
第二唇密封部件21由指定的树脂材料(PTFE等)制成，在环状平面部22的内周端部，密封唇(第二密封唇)23以向密封流体侧A倾斜的方式一体成形。
垫圈31和保持环41同样由金属板的冲压品制成，形成环状平面。由于该垫圈31设置得比第二唇密封部件21更靠近空气侧B，因此形成对于第二唇密封部件21的支撑作用。
第一唇密封部件11由指定的橡胶状弹性体制成，一体地具有配置于保持环41的筒状部42的外周侧的圆筒部12、从圆筒部12的密封流体侧端部朝径向内侧一体成形的环状径向部13、在径向部13的内周端部一体成形的密封唇(第一密封唇)14。密封唇14以朝向密封流体侧A长距离延伸的方式形成，并且在其顶端内周面设置有形成泵送作用的螺纹密封件15。并且，在径向部13的空气侧端面设置有朝向空气侧B开口的环状的嵌入槽部13a，保持环41的折返部43从空气侧B嵌入该嵌入槽部13a。此外，在圆筒部12的空气侧端部一体成形有内向锷部20，在该内向锷部20与径向部13之间保持环41以非粘接的方式嵌合。
由所述四个零件11、21、31、41组装而成的唇式密封件1能够直接嵌合在轴孔72的内周面，但在本安装构造中，如上所述，是经由卡盘51嵌合的构造。
卡盘51如下构成。
即，卡盘51由金属等指定的钢材制成，例如由金属板的冲压品制成，并具有小径筒部52，在该小径筒部52的密封流体侧端部，朝径向外侧一体成形环状的台阶部53，在台阶部53的外周端部，朝密封流体侧A一体成形大径筒部54，如图所示，将唇式密封件1嵌合在小径筒部52的内周面，同时在大径筒部54的外周面嵌合在轴孔72的内周面。
并且，上述第一实施例中的台阶部53形成为轴直角平面状，但是在本申请第二实施例中，台阶部53形成截面S字状或者大致S字状，由此，小径筒部52与大径筒部54成为在轴向上部分重叠配置的构造。
另外，卡盘51被构成为，在其制作时，将小径筒部52的径向尺寸设为一定，同时，大径筒部54的径向尺寸配合预定安装的轴孔径而设定。
此外，卡盘51被构成为，当在大径筒部54的外周面嵌合于轴孔72的内周面时，在小径筒部52的外周面与轴孔72的内周面之间设定径向间隙55。
并且，在卡盘51中大径筒部54的密封流体侧端部一体成形外向凸缘状卡合部56，用于规定该卡盘51插入轴孔72时的插入深度。
此外，在卡盘51中大径筒部54的外周面，全周覆盖有外周密封件57，所述外周密封件57介于该卡盘51与轴孔72的内周面之间，由形成密封作用的弹性皮膜制成。
而且，在卡盘51中小径筒部52的空气侧端部一体成形内向凸缘状卡合部58，用于规定唇式密封件1插入该卡盘51时的插入深度。
上述构成的唇式密封件1除了具有多个密封唇14、23并发挥优良的密封效果之外，其安装构造发挥以下作用效果。
即，在上述构成的安装构造中，唇式密封件1经由配置在其外周侧的卡盘51安装在轴孔72的内周，卡盘51具有经由台阶部53将大径筒部54一体成形于小径筒部52的台阶形状，其中在将唇式密封件1嵌合于小径筒部52的内周面的同时，在大径筒部54的外周面嵌合于轴孔72的内周。因此，在制作卡盘51时，将小径筒部52的径向尺寸设为一定，同时，大径筒部54的径向尺寸配合预定安装的轴孔径而设定，从而能够持续使用同一规格的唇式密封件1，而且，该唇式密封件1能够安装于各种大小的轴孔72的内周。所以，即使在轴径相同但轴孔径不同的安装部位使用时，也能够使用同一规格的唇式密封件1。
另外，在安装状态下，由于在卡盘51的小径筒部52的外周面和轴孔72的内周面之间设有指定大小的径向间隙55，因此，该径向间隙55能够被有效利用为唇式密封件1相对轴73的偏心的追随用空间，或者使热量难以从外壳71向唇式密封件1传递的隔热用空间。
此外，由于在卡盘51中大径筒部54的密封流体侧端部一体成形外向凸缘状卡合部56，因此当卡盘51插入轴孔72时，该卡合部56与外壳71的外侧端面抵接，从而总是能够将插入深度规定在一定的深度。因此，能够使安装操作容易化，并且能够提高安装操作性。
另外，在卡盘51中大径筒部54的外周面覆盖有由弹性皮膜制成的外周密封件57，该外周密封件57介于卡盘51与轴孔72的内周面之间，发挥密封作用。因此，能够确保/提高该部密封性。
而且，由于在卡盘51中小径筒部52的空气侧端部一体成形内向凸缘状卡合部58，因此，当唇式密封件1插入卡盘51时，唇式密封件1抵接于该卡合部58，从而总是能够将插入深度规定在一定的深度。因此，能够使安装操作容易化，并且能够提高安装操作性。
此外，由于卡盘51的台阶部53形成截面S字状或者大致S字状，并且由此小径筒部52与大径筒部54成为在轴向上部分重叠配置的构造，因此卡盘51整体的轴向长度缩短该部分重叠的长度。从而，即使具有将唇式密封件1经由卡盘51安装的构造，也能够提供在轴向上具有紧凑构造的密封产品。
并且，在上述说明中，唇式密封件1的构造只不过是示例，根据本发明，能够将各种构造的唇式密封件经由卡盘安装于外壳。

Claims (4)

1.一种唇式密封件的安装构造，是将安装在外壳的轴孔内周、滑动自如地密接于插通所述轴孔的轴的周面的唇式密封件安装于所述轴孔内周的构造，其特征在于，
所述唇式密封件的安装构造，具有将所述唇式密封件经由配置在其外周侧的卡盘安装在所述轴孔内周的构造，
所述卡盘具有将大径筒部经由台阶部一体成形于小径筒部的台阶形状，在将所述唇式密封件嵌合于所述小径筒部的内周面的同时，在所述大径筒部的外周面嵌合于所述轴孔内周。
2.根据权利要求1所述的唇式密封件的安装构造，其特征在于，卡盘在大径筒部的轴向端部，一体地具有用于规定所述卡盘插入轴孔时的插入深度的外向凸缘状卡合部，在小径筒部的轴向端部，一体地具有用于规定唇式密封件插入所述卡盘时的插入深度的内向凸缘状卡合部，并且当在大径筒部的外周面嵌入于轴孔内周面时，在小径筒部的外周面与轴孔内周面之间设定径向间隙。
3.根据权利要求1或2所述的唇式密封件的安装构造，其特征在于，设置于卡盘的台阶部形成截面S字状或者大致S字状，并且小径筒部与大径筒部在轴向上部分重叠配置。
4.根据权利要求1、2或3所述的唇式密封件的安装构造，其特征在于，卡盘在大径筒部的外周面，具有介于所述卡盘与轴孔内周面之间并且由形成密封作用的弹性皮膜制成的外周密封件。
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