CN102410368B

CN102410368B - 密封垫片

Info

Publication number: CN102410368B
Application number: CN201110075738.0A
Authority: CN
Inventors: 柳得德
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2010-09-21
Filing date: 2011-03-23
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2031-03-23
Also published as: CN102410368A; JP5692504B2; JP2012067790A

Abstract

本发明提供一种密封垫片，在埋设加强环的密封垫片主体的轴向的两端分别设置密封凸缘而成的密封垫片中，当液压作用于密封垫片时，即使密封垫片主体在安装槽内向轴向的一侧位移，也能够维持过盈量降低的一侧的密封性能。该密封垫片具有：密封垫片主体，埋设加强环；第1密封凸缘，设置于密封垫片主体的轴向的一端部，且在安装时与安装槽的一个侧面紧密接触；第2密封凸缘，设置于密封垫片主体的轴向的另一端部，且在安装时与安装槽的另一个侧面紧密接触。当液压作用于密封垫片时，密封垫片主体在安装槽内向轴向的一侧位移。为了补充对随着密封垫片主体的位移的第2密封凸缘的过盈量降低所引起的密封性能降低，与第2密封凸缘并列而设置第3密封凸缘。

Description

密封垫片

技术领域

本发明涉及一种作为密封装置之一的密封垫片。本发明的密封垫片可以用于例如，汽车相关领域，此外，也可以用于一般的产业机械领域等。

背景技术

一般如图3所示，用于液压路径并且承受内压而进行密封的密封垫片在埋设加强环14的密封垫片主体12的轴向的两端分别具有密封凸缘15、16，在将该密封垫片11安装于安装槽23时，两个密封凸缘15、16分别形成向内侧(径向内侧)倾倒的构造(承受内压而自动密封的构造)。两个密封凸缘15、16分别承受压力而将轴向的反作用力施加于密封垫片主体12上，但是在压力为高压的情况下，由于两个凸缘15、16的微小的刚性差，因此，出现密封垫片主体12的轴向的配置位置向轴向的一侧移动的举动。在这种情况下，存在由于失去过盈量的一侧的密封凸缘16承受不住压力而使油偏流、或者间隙增大而橡胶的变形区域增加，因此，导致橡胶变形变大以及产生疲劳断裂等的问题。

现有专利文献

专利文献

专利文献1：日本实开平6-32834号公报

专利文献2：日本特开平1-261564号公报

发明内容

(发明要解决的问题)

鉴于以上方面，本发明的目的在于提供一种密封垫片，在埋设加强环的密封垫片主体的轴向的两端分别设置密封凸缘而成的密封垫片中，当液压作用于该密封垫片时，即使密封垫片主体在安装槽内向轴向的一侧位移，也能够维持过盈量降低的一侧的密封性能。

(解决技术问题的技术方案)

为了达到上述目的，本发明第1方面的密封垫片为安装于密封垫片安装槽，并且对所述液压进行密封的密封垫片，其中所述密封垫片安装槽设置于具有液压路径的外壳内部，其特征在于，具有：密封垫片主体，埋设加强环；第1密封凸缘，设置于所述密封垫片主体的轴向的一端部的同时，在安装时与所述安装槽的一个侧面紧密接触；第2密封凸缘，设置于所述密封垫片主体的轴向的另一端部的同时，在安装时与所述安装槽的另一个侧面紧密接触，通过将所述第2密封凸缘的刚性设定高于第1密封凸缘，或者将所述加强环在所述密封垫片主体内偏向轴向的一侧而配置，从而当所述液压作用于该密封垫片时，所述密封垫片主体具有在所述安装槽内向轴向的一侧位移的构造，为了对随着所述密封垫片主体向轴向的一侧的位移的所述第2密封凸缘的过盈量降低所引起的密封性能降低进行补充，与所述第2密封凸缘并列而设置第3密封凸缘。

此外，本发明第2方面的密封垫片的特征在于，在上述发明第1方面的密封垫片中，将所述第1以及第2密封凸缘分别形成为在安装于所述安装槽时，向所述液压存在的径向内侧倾倒的构造，相反，所述第3密封凸缘形成为向径向外侧倾倒而与所述安装槽的另一个侧面以及底面的两者紧密接触的构造。

在具备上述构造的本发明的密封垫片中，由于为了对随着所述密封垫片主体向轴向的一侧的位移的所述第2密封凸缘的过盈量降低所引起的密封性能降低进行补充，与第2密封凸缘并列设置第3密封凸缘，因此，可以通过新设置的第3密封凸缘对第2密封凸缘的密封性能降低的部分和不足的部分进行补充。

当液压作用于密封垫片时，密封垫片主体在安装槽内向轴向的一侧位移的现象以下面的实施方式容易发生。

(1)第1实施方式

图4(A)所示，轴向的一侧(图中上方)的第1密封凸缘15和轴向的另一侧(图中下方)的第2密封凸缘16在轴向(图中的上下方向)上形成非对称的截面形状，并且将第2密封凸缘16的刚性设定高于第1密封凸缘15的情况。

在这种情况下，如图4(B)所示，当高压的液压P₁作用于密封垫片11时，密封垫片主体12在安装槽23内容易向轴向的一侧位移(用箭头H表示位移方向)，此外，如图4(C)所示，当密封垫片11在轴向上受到较强压缩P₂时，密封垫片主体12在安装槽23内容易向轴向的一侧位移(用箭头H表示位移方向)。

(2)第2实施方式

图5(A)所示，将加强环14在密封垫片主体12内偏向轴向的一侧配置的情况。

在这种情况下，如图5(B)所示，当高压的液压P₁作用于密封垫片11时，密封垫片主体12在安装槽23内容易向轴向的一侧位移(用箭头H表示位移方向)，另外，在这种情况下，与上述的第1实施方式不同，如图5(C)所示，当密封垫片11在轴向上受到较强压缩P₂时，密封垫片主体12在安装槽23内不会向轴向的一侧位移。

(3)第3实施方式

图6(A)所示，轴向的一侧(图中上方)的第1密封凸缘15和轴向的另一侧(图中下方)的第2密封凸缘16在轴向(图中的上下方向)上形成非对称的截面形状，并且将第2密封凸缘16的刚性设定高于第1密封凸缘15，并且将加强环14在密封垫片主体12内偏向轴向的一侧配置的情况。

在这种情况下，如图6(B)所示，当高压的液压P₁作用于密封垫片11时，密封垫片主体12在安装槽23内容易向轴向的一侧位移(用箭头H表示位移方向)，此外，如图6(C)所示，当密封垫片11在轴向上受到较强压缩P₂时，密封垫片主体12在安装槽23内容易向轴向的一侧位移(用箭头H表示位移方向)。

因此，在上述(1)至(3)的实施方式中，当埋设加强环14的密封垫片主体12在安装槽23内向轴向的一侧位移时，对于第2密封凸缘16的安装槽23侧面的过盈量降低，由此，会有第2密封凸缘16的密封性能降低。

因此，在本发明中，将第3密封凸缘与第2密封凸缘并列设置于在密封垫片主体上的轴向的另一侧的端部，与第2密封凸缘相同，使第3密封凸缘与安装槽的侧面紧密接触，由此，通过第3密封凸缘补充第2密封凸缘的密封性能降低的部分和不足的部分。

如上所述，作为第3密封凸缘，与安装槽的侧面紧密接触，但也可以同时与安装槽的底面紧密接触，在这种情况下，可以进一步期待提高密封性能。

(发明的效果)

本发明发挥如下的效果。

如上所述，即，在本发明的密封垫片中，在埋设加强环的密封垫片主体的轴向的两端分别设置密封凸缘而成的密封垫片中，即使形成当液压作用于该密封垫片时密封垫片主体在安装槽内向轴向的一侧位移的构造，但是由于通过第3密封凸缘对过盈量降低的一侧的密封性能进行补充，因此，能够维持并提高作为密封垫片整体的密封性能。此外，在作为第3密封凸缘紧密接触于安装槽的侧面和底面的两者的情况下，能够进一步期待提高密封性能。

附图说明

图1是本发明的实施例涉及的密封垫片的半剖面图。

图2是在将上述密封垫片安装到不同的外壳构造的情况下的半剖面图。

图3是现有技术例涉及的密封垫片的半剖面图。

图4(A)、图4(B)以及图4(C)为表示密封垫片主体在安装槽内向轴向的一侧位移现象的第1实施方式的说明图。

图5(A)、图5(B)以及图5(C)为表示密封垫片主体在安装槽内向轴向的一侧位移现象的第2实施方式的说明图。

图6(A)、图6(B)以及图6(C)为表示密封垫片主体在安装槽内向轴向的一侧位移现象的第3实施方式的说明图。

符号说明

11密封垫片

12密封垫片主体

12a内径面

12b、12c端面

12d外径面

13橡胶环状体

14加强环

15第1密封凸缘

15a、16a内径突出部

15b、16b、17b端面突出部

15c、15e、16c、16e、17c、17e锥形面

15d、16d、17d圆筒面

15f、16f、17f轴直角平面

16第2密封凸缘

17第3密封凸缘

17a外径突出部

21外壳

21c间隙部

22液压路径

23安装槽

23a、23b侧面

23c底面

具体实施方式

本发明包括以下的实施方式。

(a)

如图1所示，将第1凸缘15的凸缘角度设定为α，将凸缘宽度设定为w1，同时，将第2凸缘16的凸缘角度设定为β，将凸缘宽度设定为w2，由于凸缘角度为0°＜α＜β＜90°，宽度为w1＜w2，因此，在承受内压时，能够稳定密封垫片11的位置而使其在上面侧。此外，在外周侧设置第3凸缘17，以便第2凸缘16不会因承受内压而导致变形变大。由于存在第3凸缘的17，因此，第2凸缘16能够抑制其变形量，发挥稳定的密封性能。另一方面，由于第2凸缘的16承受内压而被挤压至外周侧，因此，第3凸缘的17能够产生与外壳21内径面的过盈量，而能够发挥密封性能。另外，在上下挤压密封垫片11时，第3凸缘17具有向外周侧扩展变形的锥形部17e。此外，如图2所示，由于在外壳21a、21b的上下开设槽23，因此，密封垫片11没有插入方向。

(b)

上述凸缘角度设定为0°＜α＜β＜90°、宽度设定为w1＜w2的情况，取而代之，也可以将加强环14的位置设定为轴向非对称(仅在加强环14的一侧的端面(轴向的另一侧的端面)具有变形体(橡胶13)，或者存在于加强环14的一侧的端面(轴向的另一侧的端面)的橡胶13的轴向的厚度大于存在于相反侧的端面(轴向的一侧的端面)的橡胶13的轴向的厚度)、或者在凸缘的刚性(凸缘壁厚)上赋予差异(将第2凸缘16的刚性设成大于第1凸缘15的刚性)、或者将在环的一侧的端面具有橡胶的一侧的凸缘刚性设成较强(将在加强环14的一侧的端面具有橡胶13的一侧的凸缘16的刚性设成较强)等。

实施例

下面根据附图对本发明的实施例进行说明。

图1表示本发明的实施例涉及的密封垫片11的半剖面图。该实施例涉及的密封垫片11为汽车等车辆中的自动变速器(AT)内的联轴器密封件等，安装于设置在具备液压路径22的外壳21的内部的密封垫片安装槽23内，而对所述液压进行密封。其构造如下。

即，通过将金属等刚性材料制的加强环14埋设于由所规定的橡胶状弹性体所构成的环状体(橡胶环状体)13的内部，从而设置该密封垫片11的密封垫片主体12，在安装时与安装槽23的一个侧面23a紧密接触的第1密封凸缘15通过所述橡胶状弹性体，被一体成形于该密封垫片主体12的轴向的一侧(图中上方)的端部，同时，在安装时与安装槽23的另一个侧面23b紧密接触的第2密封凸缘16也同样通过所述橡胶状弹性体，被一体成形于该密封垫片主体12的轴向的另一侧(图中下方)的端部。安装槽23为矩形的截面，向径向内侧开口。将密封垫片主体12的轴向的宽度设定略小于安装槽23的轴向的宽度。将密封垫片主体12的外径尺寸设定略小于安装槽23的底面23c的直径尺寸。

第1以及第2密封凸缘15、16构成为在安装并分别与安装槽23的侧面23a、23b紧密接触时由于过盈量而向径向内侧倾倒。

因此，第1密封凸缘15形成作为整体从密封垫片主体12向径向倾斜内侧突出，因此，具备内径突出部15a，相比于密封垫片主体12的内径面12a以所规定的宽度向径向内侧突出；以及端面突出部15b，相比于密封垫片主体12的另一个端面12b以所规定的宽度向轴向的一侧突出。在图中用w1表示内径突出部15a的径向的突出宽度。前者的内径突出部15a在其内径面上的凸缘基端侧(轴向的另一侧)具有锥形面15c，在凸缘前端侧(轴向的一侧)具有圆筒面15d。锥形面15c的倾斜形成凸缘内径尺寸从轴向的另一侧直到轴向的一侧逐渐缩小的倾向。在图中用α表示锥形面15c的倾斜角度。后者的端面突出部15b在其端面上的凸缘基端侧(径向外侧)具有锥形面15e，在凸缘前端侧(径向内侧)具有轴直角平面15f。锥形面15e的倾斜形成凸缘外径尺寸从轴向的另一侧直到轴向的一侧逐渐缩小的倾向。

另一方面，第2密封凸缘16也形成作为整体从密封垫片主体12向径向倾斜内侧突出，因此，具备内径突出部16a，相比于密封垫片主体12的内径面12a以所规定的宽度向径向内侧突出、以及端面突出部16b，相比于密封垫片主体12的另一个端面12c以所规定的宽度向轴向的另一侧突出。在图中用w2表示内径突出部16a的径向的突出宽度。前者的内径突出部16a在其内径面上的凸缘基端侧(轴向的一侧)具有锥形面16c，在凸缘前端侧(轴向的另一侧)具有圆筒面16d。锥形面16c的倾斜形成凸缘内径尺寸从轴向的一侧直到轴向的另一侧逐渐缩小的倾向。在图中用β表示锥形面16c的倾斜角度。后者的端面突出部16b在其端面上的凸缘基端侧(径向外侧)具有锥形面16e，在凸缘前端侧(径向内侧)具有轴直角平面16f。锥形面16e的倾斜形成凸缘外径尺寸从轴向的一侧直到轴向的另一侧逐渐缩小的倾向。

在所述构造的第1以及第2密封凸缘15、16中，将第2密封凸缘16上的内径突出部16a的锥形面16c的倾斜角度β设定大于第1密封凸缘15上的内径突出部15a的锥形面15c的倾斜角度α(0°＜α＜β＜90°)，此外，将第2密封凸缘16上的内径突出部16a的径向的突出宽度w2设定大于第1密封凸缘15上的内径突出部15a的径向的突出宽度w1(w1＜w2)。因此，两个密封凸缘15、16在轴向(图中的上下方向)上形成非对称的截面形状，同时，第2密封凸缘16相比于第1密封凸缘15刚性更高，并且在轴向形成难以被挤压的形状，这相当于所述“(1)第1实施方式”、以及相当于“(3)第3实施方式”的前半部。

此外，如图所示，在上述构造的密封垫片主体12中，加强环14在密封垫片主体12内偏向轴向的一侧而配置，这相当于所述“(2)第2实施方式”、以及相当于“(3)第3实施方式”的后半部。

因此，上述构造的密封垫片11相当于上述“(1)第1方式”、“(2)第2方式”、以及“(3)第3方式”，因此，当高压的液压从密封垫片11的径向内侧作用于该密封垫片11时，密封垫片主体12在安装槽23内容易向轴向的一侧位移，这样，当密封垫片主体12在安装槽23内向轴向的一侧位移时，相对于安装槽23的另一个侧面23b的第2密封凸缘16的过盈量降低，因此，会有第2密封凸缘16的密封性能降低。

因此，在为了防止这种现象的该密封垫片11中，与第2密封凸缘16并列而在其外径侧同时设置第3密封凸缘17，该第3密封凸缘17与第2密封凸缘16一样，通过与安装槽23的另一个侧面23b紧密接触，从而构成第3密封凸缘17补充第2密封凸缘16的密封性能降低的部分和不足的部分。

第3密封凸缘17形成作为整体从密封垫片主体12向径向倾斜外侧突出，因此，具备外径突出部17a，相比于密封垫片主体12的外径面12d以所规定的宽度向径向外侧突出；以及端面突出部17b，相比于密封垫片主体12的另一个端面12c以所规定的宽度向轴向的另一侧突出。前者的外径突出部17a在其外径面上的凸缘基端侧(轴向的一侧)具有锥形面17c，在凸缘前端侧(轴向的另一侧)具有圆筒面17d。锥形面17c的倾斜形成凸缘外径尺寸从轴向的一侧直到轴向的另一侧逐渐扩大的倾向。此外，后者的端面突出部17b在其端面上的凸缘基端侧(径向内侧)具有锥形面17e，在凸缘前端侧(径向外侧)具有轴直角平面17f。锥形面17e的倾斜形成凸缘内径尺寸从轴向的一侧直到轴向的另一侧逐渐扩大的倾向。

该第3密封凸缘17构成在安装时与安装槽23的另一个侧面23b紧密接触，此时由于过盈量而向径向外侧倾倒，在这样向径向外侧倾倒时，也同时与安装槽23的底面23c紧密接触。因此，能够发挥优良的密封性能。

如上所述，该实施例涉及的密封垫片11在埋设加强环14的密封垫片主体12的轴向的两端分别设置密封凸缘15、16而成的密封垫片11中，即使为在液压作用于该密封垫片11时，密封垫片主体12在安装槽23内向轴向的一侧位移的构造，由于通过第3密封凸缘17补充过盈量降低的一侧的密封性能，因此，能够维持并提高作为密封垫片11整体的密封性能。此外，由于成为第3密封凸缘17与安装槽23的侧面23b以及底面23c的两者紧密接触，因此，能够进一步期待提高密封性能。

另外，在上述实施例中，通过将第2密封凸缘16上的内径锥形面16c的倾斜角度β设定大于第1密封凸缘15上的内径锥形面15c的倾斜角度α(0°＜α＜β＜90°)，同时，将第2密封凸缘16上的径向的突出宽度w2设定大于第1密封凸缘15上的径向的突出宽度w1(w1＜w2)，从而第2密封凸缘16相比于第1密封凸缘15刚性更高，形成了难以压坏的形状，取而代之，也可以通过将第2密封凸缘16的壁厚设定大于第1密封凸缘15的壁厚，从而第2密封凸缘16相比于第1密封凸缘15刚性更高，并且形成难以压坏的形状。

此外，在上述实施例中，由于外壳21是在安装槽23的底面23c上的轴向的一侧的端部形成轴向上被分成2部分的构造，因此，对于密封垫片11的安装方向有可能受到限制。如图所示，即，在上述实施例中，外壳21由半个整体21a、21b彼此组合而在安装槽23的底面23c的轴向的一侧的端部形成轴向上被分成2部分，另一方面，由于密封垫片11的第3密封凸缘17配置于安装槽23的底面23c上的轴向的另一侧的端部，因此，第3密封凸缘17不会在被分成2部分的外壳所产生的间隙部21c露出。但是，如果在轴向的相反方向安装密封垫片11时，第3密封凸缘在被分成2部分的外壳所产生的间隙部21c露出，由此存在破损的危险，所以，不能这样在轴向的相反方向安装密封垫片11。因此，为了解决此问题，如图2所示，可以将外壳21在安装槽23的底面23c上的轴向的中央部形成轴向分成2部分的构造，如果为这种分成2部分的构造，无论在哪个方向上安装密封垫片11，都能够事先消除上述露出的问题。另外，图2中的密封垫片11的构造与图1的密封垫片11的构造完全相同。

此外，在上述实施例中，加强环14的形状形成为最简单的圆筒形，但是，加强环14的形状并没有特别限定，也可以是例如，在圆筒的端部一体地设置径向凸缘。

Claims

1.一种密封垫片，为安装于密封垫片安装槽，并且对液压进行密封的密封垫片，其中所述密封垫片安装槽设置于具备液压路径的外壳内部，其特征在于，具有：

密封垫片主体，埋设加强环；第1密封凸缘，设置于所述密封垫片主体的轴向的一端部的同时，在安装时与所述安装槽的一个侧面紧密接触；第2密封凸缘，设置于所述密封垫片主体的轴向的另一端部的同时，在安装时与所述安装槽的另一个侧面紧密接触，

通过将所述第2密封凸缘的刚性设定高于所述第1密封凸缘，或者将所述加强环在所述密封垫片主体内偏向轴向的一侧而配置，从而当所述液压作用于该密封垫片时，所述密封垫片主体具有在所述安装槽内向轴向的一侧位移的构造，

为了对随着所述密封垫片主体向轴向的一侧的位移的所述第2密封凸缘的过盈量降低所引起的密封性能降低进行补充，与所述第2密封凸缘并列而设置第3密封凸缘。

2.根据权利要求1所述的密封垫片，其特征在于，将所述第1以及第2密封凸缘分别形成为在被安装于所述安装槽时，向所述液压存在的径向内侧倾倒的构造，相反，所述第3密封凸缘形成为向径向外侧倾倒而与所述安装槽的另一个侧面以及底面的两者紧密接触的构造。