CN102536371B - 密封机构 - Google Patents

Abstract

根据本发明披露的一个方面，提供了一种密封机构，其包括：板簧，其具有主体部和一对钩卡部，主体部具有曲面状，通过弯折主体部形成一对钩卡部；以及密封件，其具有密封面和一对凸部，一对凸部形成于密封面的相反侧，以卡住钩卡部。

Description

密封机构

技术领域

本发明涉及一种密封机构，用于以板簧驱策具有密封面的密封件。

背景技术

例如，机动车的发动机设置有气门正时调节系统。发动机具有进气门/排气门。例如，这种气门正时调节系统设置在发动机的曲轴、与进气门/排气门联动的凸轮轴之间，从而，通过改变凸轮轴与曲轴的相对转动位置，根据发动机运转状态调节进气门/排气门的开闭正时。气门正时调节系统包括随凸轮轴一起旋转的叶片、以及随曲轴一起旋转的筒状壳体。叶片容纳在壳体内。以及，叶片和壳体设计成在一定转动角度范围内相对转动。

叶片具有多个外凸部，而壳体具有多个内凸部。以及，在叶片外周面与壳体内周面之间形成多个液压室，以由外凸部和内凸部交替隔开。当向液压室供给液压时，叶片与壳体相对转动。

通过控制供给至液压室的液压，控制叶片与壳体的相对转动位置。通过改变凸轮轴与曲轴的相对转动相位，调节气门正时。

在上述气门正时调节系统中，为了避免从液压室泄漏机油，例如，在叶片外凸部和壳体内凸部中形成凹陷部，以及，在各凹陷部中设置密封机构。因此，使叶片外凸部中的密封机构与壳体内周面滑动接触，并且使壳体内凸部中的密封机构与叶片外周面滑动接触。

JP-2002-180806-A披露了一种在气门正时调节系统中使用的密封装置。该密封装置包括密封件以及安装于密封件的板簧。在该密封件中，通过超声波加工使设置于其两端的凸出引导件变形成为挡块部。因此，在板件两端保持于挡块部与密封件的里侧表面(与密封面相反)之间的状态下，将板簧安装于密封件。板簧具有弧形中央部、以及在中央部两端互相平行形成的腿部。

在JP-2002-180806-A中，通过超声波加工形成挡块部，所以，除将板簧安装于密封件之外还需要额外的作业。另外，当对树脂材料实施超声波加工时，在各挡块部之间可能导致较大的形状差异。当板簧的中央部受到压迫时，板簧两端的腿部会翘曲，使得板簧的端部接触挡块部。这里，由于如上所述在各挡块部之间导致较大的形状差异，也会导致板簧端部与挡块部之间接触时机的变化。因此，可能改变板簧的弹簧特性。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种密封机构，能便利于将板簧安装于密封件，并且使板簧的弹簧特性稳定。

根据本发明的一方面，提供了一种密封机构，包括：板簧，其具有主体部和一对钩卡部，主体部具有曲面状，并且通过弯折主体部形成一对钩卡部；以及密封件，其具有密封面和一对凸部，一对凸部形成于密封面的相反侧，以卡住钩卡部。

钩卡部可以各自形成为弧形形状。凸部的表面可以各自形成为弧形形状，以与钩卡部的弧形形状相匹配(相符)。

板簧的两端部是自由端。

密封件可以具有直立部，该直立部直立于密封面的相反侧。凸部可以自直立部的端面凸起。

在板簧的端部可以形成后弯部，使后弯部自钩卡部向后弯折。

板簧可以具有切口部，切口部形成为使板簧端部分叉。密封件可以具有壁部和一对凸出部，壁部形成在密封面上位于其两个端部的相反侧，而一对凸出部自壁部凸出，使得切口部分别与凸出部适配。在垂直于密封面的方向，凸出部比凸部进一步凸出。

根据上述构造，通过将板簧的钩卡部钩在密封件的凸部上，可以容易地将板簧安装于密封件。由于板簧没有固定于密封件，而是仅仅钩在密封件上，即使向板簧施加作用力时，凸部也不会妨碍板簧的移动，从而，使密封机构中板簧的弹簧特性稳定。

根据本发明，可以容易地将板簧安装于密封件，并且，可以使板簧的弹簧特性稳定。

附图说明

图1A至图1C图示根据一种实施例的密封机构；

图2图示根据本实施例的板簧；

图3图示根据本实施例的密封件；

图4放大示出密封件的一部分；

图5A至图5C图示将板簧安装进入密封件；

图6A至图6C图示密封机构的功能；以及

图7图示从上方观察时根据本实施例的板簧的变化例。

具体实施方式

图1A至图1C图示根据一种实施例的密封机构10。图1A图示密封机构10的俯视图，图1B图示密封机构10的侧视图，而图1C图示密封机构10的端视图。后续附图中图示的相同或相像的构成元件及部件使用同样的附图标记。

例如，在调节内燃机进气门或排气门开闭正时的气门正时调节系统中设置有密封机构10。气门正时调节系统具有在叶片与壳体之间隔开的液压室，并且设置密封机构10，以抑制液压自液压室泄漏。例如，沿周向设置多个这种液压室，并且，为每个液压室设置两个密封机构10。

密封机构10包括板簧40和密封件20。板簧40驱策密封件20，使得密封面22接触壳体的壁面。

图2图示了根据本实施例的板簧40。板簧40由金属材料形成，并且具有曲面状主体部44、第一钩卡部46a和第二钩卡部46b(它们可以统称为“钩卡部46”)、以及第一后弯部48a和第二后弯部48b(它们可以统称为“后弯部48”)。通过弯折板簧40形成第一钩卡部46a和第二钩卡部46b。第一后弯部48a和第二后弯部48b分别自第一钩卡部46a和第二钩卡部46b向后弯折。

自板簧40的两端部沿其纵向形成切口部42，以使钩卡部46、后弯部48、以及一部分主体部44形成分叉。

通过使主体部44的端部进一步弯折，在主体部44上设置弯折部50。在本实施例中，弯折部50起钩卡部46的作用。以及，主体部44限定为位于弯折部50之间的曲面部分。钩卡部46与后弯部48之间的连接部分各自形成为平滑曲面。在使后弯部48彼此远离的张开方向使后弯部48弯折，因而，板簧40可以容易地安装在密封件20上。

图3图示根据本实施例的密封件20。图4放大方式图示密封件20的一部分。密封件20由树脂材料形成，并且具有：密封面22，于密封面22相反侧直立的第一直立部32a和第二直立部32b(它们可以统称为“直立部32”或“一直立部32”)，以及形成为卡住板簧40中钩卡部46的第一凸部28a和第二凸部28b(它们可以统称为“凸部(projectingportion)28”)。“卡住钩卡部46”表示将钩卡部46钩在凸部28上的状态。在这种状态下，当从板簧40的方向向密封件20施加外力时，使板簧40的端部纵向张开，藉此，可以暂时解除钩卡部46对凸部28的卡扣状态。然而，当解除外力时，板簧40的端部恢复其初始位置，并且恢复钩卡部46的卡扣状态。

凸部28自直立部32的纵向端面于密封件20的纵向凸出，并且具有弧形面。密封件20还具有第一壁部24a和第二壁部24b(它们可以统称为“壁部24”)、以及第一凸出部26a和第二凸出部26b(它们可以统称为“凸出部(protrudingportion，突部)26”)，第一壁部24a和第二壁部24b于密封面22两端部形成在其相反侧，而第一凸出部26a和第二凸出部26b自壁部24凸出以插进切口部42。通过将凸出部26插进切口部42，如图1A所示，在密封机构10承受来自其侧向的力时，可以避免密封件20与板簧40之间侧偏。在壁部24的外表面上、以及密封件20的侧向面36上没有设置凸部，因此，这些表面形成为平坦的。

凸出部26中与密封面22相反的上表面38各自形成为平滑曲面。以及，上表面38中与壁部24相反的拐角分别形成为第一圆角34a和第二圆角34b(它们可以统称为“圆角34”)。

在壁部24与直立部32之间形成第一端区30a和第二端区30b(它们可以统称为“端区30”)。如图1B所示，板簧40的端部(后弯部48)容纳在端区30中。

图5A至图5C图示将板簧40安装进入密封件20。图5A图示安装之前的状态，图5B图示安装期间的状态，而图5C图示安装之后的状态。

如图5A所示，为了准备安装，从密封件20中与密封面22相反的一侧，将板簧40的后弯部48与凸部28对齐。这里，第一后弯部48a末端与第二后弯部48b末端之间的距离大于第一凸部28a凸起端与第二凸部28b凸起端之间的距离。此外，使后弯部48张开。因此，便于将板簧40安装在密封件20上。

钩卡部46与后弯部48之间的连接部分限定为缩窄部52。在图5A中，虚线60表示连接弯折部50(在本实施例中为钩卡部46)与缩窄部52的假想线。如图5A所示，缩窄部52之间的距离形成为大于弯折部50之间的距离。即，使钩卡部46整体在张开方向倾斜。从而，便于将板簧40安装于密封件20。

如图1A所示，切口部42也与凸出部26对齐。这里，在垂直于密封面22的方向上，凸出部26比凸部28进一步凸出。在安装期间，首先，将凸出部26插进对应切口部42，藉此，使板簧40相对密封件20定位。因此，凸出部26在安装期间起到引导件作用。凸出部26的上表面38形成为曲面，藉此，易于将后弯部48适配在凸出部26上。此外，在凸出部26上形成圆角34，藉此，与不设置圆角34而形成有角状拐角的情形相比，减少了卡住后弯部48末端的风险，藉此，可以将板簧40平滑地安装在密封件20上。

如图5B所示，在将板簧40安装至密封件20时，使缩窄部52张开。缩窄部52之间的距离小于凸部28凸起端之间的距离。因此，当安装板簧40时，通过主体部44的挠曲使缩窄部52张开，使得凸部28收纳在钩卡部46中。

然后，如图5C所示，使凸部28收纳在钩卡部46中，藉此，将钩卡部46钩在凸部28上。以这种方式，通过使板簧40挠曲以使其两端部张开，可以容易地将板簧40安装在密封件20上。由于钩卡部46和凸部28二者形成为圆形，可以将板簧40平滑地安装在密封件20上。

图6A至图6C图示根据本实施例密封机构的功能。图6A图示没有作用力施加于板簧40的状态，图6B图示向板簧40施加作用力的状态，而在图6C图示的状态中向板簧40施加的力大于图6B状态。沿使密封面22接触对应壁面的方向施加这些力。

如图6A所示，板簧40的两端部(钩卡部46和后弯部48)以足够裕度容纳在端区30中。在图6A和图6C中，当向板簧40施力时，使板簧40的两端部张开。在这种情况下，避免板簧40的端部接触壁部24。也就是，即使在此操作期间，板簧40的端部仍保持自由。通过保持板簧40端部自由，可以使板簧40所产生的驱策力特性为线性的。由于钩卡部46和凸部28形成为圆形，即使由于向板簧40施加外力使板簧40与密封件20之间的接触点转移，仍使板簧40与密封件20保持处于平滑接触状态，藉此，避免板簧40的弹簧特性发生较大变化。

在本气门正时调节系统中，叶片与壳体之间存在小间隙，以便于将叶片装配进入壳体。因此，当叶片相对于壳体转动时，叶片的位置关于旋转轴会稍稍偏移。例如，适宜地，在叶片与壳体之间沿周向可以设置多个密封机构10，以具有相同的弹簧特性，因而，操作板簧40，以使叶片自关于旋转轴的偏移位置恢复。优选地，板簧40产生关于位移(叶片的位置偏移)的线性驱策力。在根据本实施例的密封机构10中，通过使板簧40的两端部自由，可以使密封机构10的弹簧特性稳定。

图7是根据本实施例板簧40的变化例的俯视图。在变化例的板簧40中，形成第一凹部54a和第二凹部54b(它们可以统称为“凹部54”)。主体部44的宽度于这些凹部54处变窄。由于在这些凹部54处使主体部44的宽度变窄，主体部44更大程度地挠曲。通过设置凹部54，相对于板簧40在生产过程中尺寸的变化，可以使板簧40的负荷特性方面的变化较小。凹部54设置在切口部42附近，比切口部42更靠近于主体部44的中央部。

本发明并不局限于本发明的实施例及其变化例，因此，本领域技术人员可以对本发明实施例和变化例做出包括不同设计变更在内的改进。包括这种改进的实施例也落入本发明的范围。

在本发明实施例中，虽然凸部28为圆形或者具有弧形，但任何形状都适用于凸部28，只要板簧40端部处的缩窄部52可以钩在其上即可，例如，可以采用圆锥或角锥形状。

相关申请的交叉引用

本申请要求享受2010年12月7日提交的日本专利申请No.2010-272616的优先权，该申请的全部内容在此以引用方式并入本文。

Claims (6)

1.一种密封机构，包括：

板簧，其具有：

主体部，其具有曲面状，以及

一对钩卡部，其通过弯折所述主体部形成；以及

密封件，其具有：

密封面，

一对凸部，其形成于所述密封面的相反侧，以卡住所述钩卡部，以及

壁部，其形成在所述密封面位于其两个端部的相反侧，

其中，所述板簧的两端部是自由端，由此，当向所述板簧施力时，避免所述板簧的端部接触所述壁部。

2.根据权利要求1所述的密封机构，

其中，所述钩卡部各自形成为弧形形状，以及

其中，所述凸部的表面各自形成为弧形形状，以与所述钩卡部的弧形形状相匹配。

3.根据权利要求1所述的密封结构，

其中，所述密封件具有直立部，所述直立部直立于所述密封面的相反侧，由此，在所述壁部与所述直立部之间形成端区，

其中，所述凸部自所述直立部的纵向端面于所述密封件的纵向凸出。

4.根据权利要求1所述的密封机构，

其中，所述密封件具有直立部，所述直立部直立于所述密封面的相反侧，以及

其中，所述凸部自所述直立部的端面凸起。

5.根据权利要求1所述的密封机构，

其中，在所述板簧的端部形成后弯部，使所述后弯部自所述钩卡部向后弯折。

6.根据权利要求1所述的密封机构，

其中，所述板簧具有切口部，所述切口部形成为使所述板簧的端部分叉，

其中，所述密封件进一步具有：

一对凸出部，其自所述壁部凸出，使得所述切口部分别与所述凸出部适配，以及

其中，在垂直于所述密封面的方向，所述凸出部比所述凸部进一步凸出。