CN102575770B - 密封装置 - Google Patents

Abstract

提供一种密封装置，其使起因于滑动环表面的分型线的衬环损坏部不会与起因于滑动环的贯通切断部的损坏部连通而形成泄漏流路。密封装置(1)包括树脂制的滑动环(2)和由弹性体形成的衬环(3)，并对具有轴孔的外壳和插入所述轴孔的轴之间的环状间隙进行密封，其特征在于，所述滑动环(2)包括由圆周方向切断部(22A)和从该圆周方向切断部的两端部沿轴向延伸的轴向切断部(22B)构成的贯通切断部(22)，和使用由沿着圆周方向的多个分型部分割的成型模注塑成型，通过所述成型模的分型在该滑动环(2)表面形成的多条分型线(23A)、(23B)，并且所述分型线(23A)、(23B)被配置为与暴露于所述滑动环(2)的与所述衬环(3)的接合面上的所述圆周方向切断部(22A)贯穿长度方向互相不重合。

Description

密封装置

技术领域

本发明涉及密封装置，详细而言，涉及这样一种密封装置，其是将树脂制的滑动环和由弹性体形成的衬环(バックリング)组合，用于防止流体从油压或空压设备的相互进行滑动的相对部件之间渗漏。

背景技术

目前，如活塞密封或活塞杆密封等那样，在对具有轴孔的外壳和插入该轴孔并与外壳进行相对移动的轴之间的环状间隙进行密封时，使用由将与滑动面接触的滑动部件即滑动环、和与该滑动环的滑动面的相反面(外周面或内周面)接合并对滑动环给予规定的弹力的衬环组合成的组合密封件构成的密封装置(专利文献1、2)。

这种密封装置以滑动环侧与其它部件的滑动面相接的方式，嵌装在面向环状间隙而以凹陷状态设置的环状凹槽内。

对于滑动环，特别是使用高强度的材料作为滑动环材料时，嵌装到环状凹槽内是很困难的。因此，通过在滑动环上设置横切圆周方向的贯通切断部，可将滑动环在贯通切断部上扩开，从而提高装配性。

图6为这种密封装置的剖视图。该密封装置100，通过在滑动环200的内周面侧接合衬环300而构成组合密封件。

对于贯通切断部201，考虑其密封性，设计为由沿着滑动环200的圆周方向以规定长度延伸的一个圆周方向切断部201A、沿滑动环200的轴向(图中的X方向)以互相向相反方向从该圆周方向切断部201A的两端部延伸的两个轴向切断部201B、201B构成的阶梯切口状(ステップカット状)的贯通切断部。

这种滑动环200一般是使用形成与滑动环形状相适合的空腔的成型模，通过向该成型模内压入树脂材料来低成本地制作。

图7是表示注塑成型滑动环200时所使用的现有的成型模的剖视图。

成型模400包括在内部与滑动环形状相适合的空腔401。对于成型模400，为了易于成形后的滑动环200的出模，通常在与滑动环200的轴向的大致中央部位的外周侧和内周侧两方相对应的位置，分别沿着圆周方向形成分型部402A、402B，由该分型部402A、402B可将成型模400分割为两个模子400A、400B，从而可沿滑动环200的轴向开模。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：实用新型注册第2523646号公报

专利文献2：实用新型注册第2587026号公报

发明概要

发明要解决的课题

当使用这种成型模400注塑成型滑动环200时，成形品上产生沿着分型部402A、402B的台阶或毛边。台阶是由于起因于模子400A、400B的精度偏差的分型部402A、402B的错位而形成的。另外，毛边是由于在向空腔401内压入树脂材料时，树脂材料进入分型部402A、402B的间隙而形成的。这些台阶或毛边如图6所示，在成形后的滑动环200的外周面及内周面上构成与分型部402A、402B相对应的沿着圆周方向的分型线202A、202B。

滑动环200与衬环300接合而形成密封装置，其在供长期使用时，在由这些台阶或毛边构成的分型线202A、202B很大的情况下(径向的高度高的情况下)，滑动环200的位于与衬环300的接合面上的分型线202B(台阶或毛边)往往会使该衬环300的表面发生磨损，如图8所示，在衬环300中与滑动环200的接合面301上，往往会形成顺着分型线202B的损坏部(磨损)302。

有时在该衬环300中的与滑动环200的接合面301上，沿着在滑动环200上形成的贯通切断部201的轴向切断部201B、201B，形成由于该轴向切断部201B、201B而受到磨损、损坏所引起的损坏部(磨损)303、303。这是因为轴向切断部301B、301B在被嵌装在环状凹槽内的使用状态下容易产生间隙或台阶，比圆周方向切断部201A更易侵害衬环300的表面。

此时，滑动环200上所形成的分型线202B位于与相同地在滑动环200的表面所形成的贯通切断部201的圆周方向切断部201A贯穿其长度方向而重合的位置，使得顺着分型线202B的损坏部302同时跨越沿着轴向切断部201B、201B的两个损坏部303、303，损坏部302会与两个损坏部303、303双方相接而形成，沿着轴向切断部201B、201B的损坏部303、303由顺着分型线202B的损坏部302连通，由此，如图中的箭头所示，产生横切密封部的渗漏流路304，存在密封性降低的问题。

于是，本发明的课题在于提供一种密封装置，能够使因由于注塑成型而在滑动环表面所形成的分型线所引起的衬环损坏部，不会与因滑动环的阶梯切口状的贯通切断部所引起的损坏部连通而形成渗漏流路，从而能够长期地维持密封性。

本发明的另一课题通过以下的记载而明确。

解决本发明的手段

上述课题通过以下的各发明来解决。

本发明的第一方面所记载的发明为一种密封装置，其包括树脂制的滑动环和接合在该滑动环的内周面或外周面的由弹性体形成的衬环，该密封装置对具有轴孔的外壳和插入所述轴孔并和所述外壳进行相对移动的轴之间的环状间隙进行密封，其特征在于，所述滑动环包括由沿圆周方向延伸的一个圆周方向切断部和沿所述滑动环的轴向以相互向相反方向从该圆周方向切断部的两端部延伸的两个轴向切断部构成的阶梯切口状的贯通切断部，和通过使用成型模注塑成型且利用所述成型模的分型而沿该滑动环表面的圆周方向形成的多条分型线，所述成型模由沿着圆周方向的多个分型部分割成多个，所述分型线被配置为与暴露于所述滑动环的与所述衬环的接合面的所述圆周方向切断部，贯穿长度方向互相不重合。

本发明的第二方面所记载的发明为，在本发明的第一方面所记载的密封装置的基础上，其特征在于，在多条所述分型线中，形成于与所述衬环的接合面上的所述分型线配置在相对于所述圆周方向切断部偏向轴向的端部侧的位置。

本发明的第三方面所记载的发明为，在本发明的第一方面所记载的密封装置的基础上，其特征在于，所有的所述分型线被配置在所述滑动环的除了与所述衬环的接合面以外的面上。

发明效果

根据本发明，该密封装置可以避免起因于通过注塑成型在滑动环表面形成的分型线的衬环损坏部，与起因于滑动环的阶梯切口状的贯通切断部的损坏部连通而形成渗漏流路，从而可以长期地维持密封性。

附图说明

图1是本发明的密封装置断面图；

图2是表示本发明的密封装置的衬环上的与滑动环的接合面的部分平面图；

图3是用于注塑成型本发明的密封装置的滑动环的成型模的断面图；

图4是表示用于注塑成型本发明的密封装置的滑动环的成型模的另一方式的断面图；

图5是表示具有通过图4所示的成型模注塑成型的滑动环的密封装置的衬环上的与滑动环的接合面的部分平面图；

图6是现有密封装置的断面图；

图7是表示用于注塑成型现有的密封装置的滑动环的成型模的断面图；

图8是表示现有的衬环的与滑动环的接合面的部分平面图。

符号说明

1：密封装置

2：滑动环

21：与衬环的接合面

22：贯通切断部

22A：圆周方向切断部

22B：轴向切断部

23A、23B：分型线

3：衬环

31：与滑动环的接合面

32、33：损坏部

4：成型模

4A、4B：模子

41：空腔

42A、42B：分型部

43、44：空腔面

45：交叉线

具体实施方式

本发明的密封装置构成由具有树脂制的滑动环和接合在该滑动环的内周面或外周面的由弹性体形成的衬环的组合密封件形成的密封环。这种密封装置，其是为了密封在具有轴孔的外壳和被插入该轴孔并与外壳进行相对移动的轴之间形成的环状间隙，并以衬环侧位于槽底侧的方式嵌装在以凹陷状设置于所述轴孔的内周面或所述轴的外周面的环状凹槽内，通过滑动环相对于其与另一部件的滑动面进行滑动而进行密封。

本发明的滑动环是使用成型模成型的，一般是通过将树脂材料进行注塑成型而形成。作为滑动环的树脂材料，一般使用PTFE(聚四氟乙烯树脂)、PA(聚酰胺树脂)等，特别是在高压用途中，例如作为高强度材料的尼龙(PA)等。

另一方面，衬环是由弹性体全周延伸而成形为无缝状来构成。作为衬环材料，一般例示有NBR(丁腈橡胶)、PU(聚氨酯)等橡胶材料(弹性体)。

注塑成型滑动环时所使用的成型模，被顺着圆周方向的多个分型部分割为多个，通过沿滑动环的轴向开模，内部的滑动环成形品出模。本发明的滑动环通过使用这种成型模注塑成型，利用分型而沿滑动环表面的圆周方向在与分型部相对应的位置形成了由台阶或毛边构成的多条分型线。

另外，为了改善装配性，本发明的滑动环具有由沿圆周方向延伸的一个圆周方向切断部、和沿滑动环的轴向以互相向相反方向从该圆周方向切断部的两端部延伸的两个轴向切断部构成的阶梯切口状的贯通切断部。因此，滑动环在贯通切断部的部位可被扩开。贯通切断部也可以在注塑成型时利用成型模同时成形，也可以在注塑成型得到无缝状滑动环后，通过适当的切断加工方式进行后加工。

为了使贯通切断部以连通滑动环的外周面和内周面的方式贯通，贯通切断部暴露于这些外周面和内周面。从而，无论衬环与滑动环的外周面和内周面中的哪一面接合，衬环都有可能受到因贯通切断部的轴向切断部引起的磨损、损坏的影响，在与滑动环的接合面上产生起因于该轴向切断部的损坏部(磨损)。

本发明的特征在于，密封装置被配置为：暴露于该滑动环上的与衬环的接合面的圆周方向切断部和由沿滑动环的圆周方向由成型模的分型部所形成的台阶、毛边构成的分型线不会贯穿长度方向互相重合。即，分型线不会在与滑动环的表面所形成的圆周方向切断部在贯穿至少圆周方向切断部的长度方向互相一致的位置形成，在滑动环的表面所形成的分型线不会同时跨越两个轴向切断部而与两个轴向切断部双方相接。

由此，起因于滑动环表面的分型线的损坏部，不会在同时跨越起因于滑动环的轴向切断部在衬环表面形成的两个损坏部而与该两个损坏部双方相接的位置形成，从而避免了沿着分型线的损坏部和沿着轴向切断部的损坏部连通而产生横切密封部的渗漏流路的情况。从而，能够长期地维持密封性。

在滑动环的表面形成的分型线的配置是根据成型模的分型部的位置来决定的。成型模的分型部一般以将成型模一分为二并可沿轴向开模的方式，沿圆周方向形成两个，但也可以通过设定为沿着圆周方向的三个以上的分型部，来在滑动环表面形成顺着圆周方向的三条以上分型线。在该情况下，被配置为：任何分型线都不会与暴露于接合面的圆周方向切断部贯穿长度方向互相重合，不会形成在同时跨越两个轴向切断部而在与该两个轴向切断部双方相接的位置。

本发明的滑动环只要以此方式配置成使得暴露于与衬环的接合面的圆周方向切断部和分型线不会贯穿长度方向互相重合，在不妨碍成型模的开模的情况下，将分型线配置在滑动环表面的哪个位置都可以。

例如，在滑动环上，通过使在与衬环的接合面形成的分型线配置在相对于圆周方向切断部偏向轴向的端部侧的位置，能够避免圆周方向切断部和分型线的重合。

另外，通过使在滑动环的表面形成的所有的分型线配置在滑动环的除了与衬环的接合面以外的面，就能够避免圆周方向切断部和分型线的重合。在该情况下，在滑动环的与衬环的接合面上，不会存在一切分型线，不会由分型线自身引起使衬环发生磨损的现象。

滑动环表面的分型线只要相对于贯通切断部的圆周方向切断部相对地偏离即可。从而，在注塑成型时同时成形贯通切断部的情况下，只要将成型模的在与滑动环的和衬环的接合面相对应的位置的分型部，相对于圆周方向切断部的成形位置偏向轴向的端部侧而进行配置，或使其圆周方向切断部的成形位置相对于分型部偏向轴向的端部侧而配置即可。另外，在贯通切断部是在注塑成型后进行后加工的情况下，只要使后加工的圆周方向切断部的位置相对于已经在滑动环上形成的分型线偏向轴向的端部侧而形成即可。

接着，使用附图对本发明的实施方式进行说明。

图1为本发明的密封装置的断面图。

该密封装置1是以嵌装在形成于插入轴孔并进行滑动的例如活塞密封那样的轴的外周的环状凹槽的方式的密封装置，包括通过注塑成型等而成形的树脂制的滑动环2、和接合在该滑动环2的内周面侧的由弹性体形成的衬环3。

滑动环2包括由沿圆周方向以规定长度延伸的一个圆周方向切断部22A、和沿滑动环2的轴向(图中X方向)以互相向相反方向从该圆周方向切断部22A的两端部延伸的两个轴向切断部22B、22B构成的阶梯切口状的贯通切断部22，该贯通切断部22暴露于与衬环3的接合面21上。在此，圆周方向切断部22A配置在滑动环2的轴向的中央部。

另外，该滑动环2的表面包括在成形时通过成型模的分型部形成的台阶、毛边构成的两条分型线23A、23B，其中一条分型线23B配置于与衬环3的接合面21上。

配置于与该衬环3的接合面21上的分型线23B，以相对于同样地暴露于与衬环3的接合面21的贯通切断部22中的圆周方向切断部22A偏向轴向的端部侧(图1中的右侧)的位置的方式配置。从而，分型线23B只是跨越贯通切断部22中的一个轴向切断部22B而进行交叉，不会同时跨越两个轴向切断部22B、22B双方而相接，并且也不会横跨圆周方向切断部22A的长度方向而互相重合地趋于一致。

当长期使用该密封装置1时，在衬环3的与滑动环2的接合面31上，如图2所示，形成了因为滑动环2的贯通切断部22的轴向切断部22B、22B而形成的在轴向上延伸的损坏部32、32和因为分型线23B而形成的在圆周方向上延伸的损坏部33，但由于该在圆周方向上延伸的损坏部33不会使在轴向上延伸的两个损坏部32、32彼此连通，因此不会形成使密封性降低的渗漏流路，从而可长期地维持密封性。

图3是注塑成型该密封装置1的滑动环2时所使用的成型模的断面图。

成型模4的结构是，在内部包括与滑动环2的形状相符合的空腔41，可由分型部42A、42B分割为两个模子4A、4B，从而可在滑动环2的轴向开模。

在所成形的滑动环2的表面上，由这些分型部42A、42B形成顺着圆周方向的分型线23A、23B，但向相对于与滑动环2的和衬环3的接合面21相对应的空腔面43正交的方向延伸的分型部42B，处于比空腔41的轴向的中央c更偏向该空腔41的轴向的端部侧(图中右侧)的位置。由此，如图1所示，以圆周方向切断部22A配置于滑动环2的轴向的中央部C的方式形成贯通切断部22时，在滑动环2的与衬环3的接合面21上，形成有相对于圆周方向切断部22A偏向轴向的端部侧而配置的分型线23B。

因此，这样成形的滑动环2如上所述，正因为分型线23B只是跨越贯通切断部22中的一个轴向切断部22B而交叉，所以不会同时跨越两个轴向切断部22B、22B双方而相接，并且也不会贯穿圆周方向切断部22A的长度方向互相重合地趋于一致，所以不会在衬环3上形成使密封性降低的渗漏流路，可长期地维持密封性。

并且，根据使用该图3所示的成型模4的方式，只要使与滑动环2的和衬环3的接合面21相对应的空腔面43上的分型部42B，比空腔41的轴向的中央c更偏向该空腔41的轴向的端部侧即可，因此，具有成型模4的开模也能够和目前无任何变化地进行，成形后的滑动环2的出模也能够和目前几乎不变地进行的效果。

图4是表示成型模另一方式的断面图。

对于该成型模4，用于分割为两个模子4A、4B的分型部42A、42B都不配置在与滑动环2的和衬环3的接合面21相对应的空腔面43上。在此，靠近空腔面43的一个分型部42B，配置为沿相对于与滑动环2的轴向的一端部的端面对应的空腔面44正交的方向延伸，且位于与空腔面43的交叉线45上。由此，所有的分型部42A、42B都配置在滑动环的除了与衬环的接合面以外的面上。

从而，对于使用图4所示的成型模4成形的滑动环，所有的分型线都配置在除了与衬环的接合面以外的面上，所以，在与衬环的接合面上，不会形成像图1中看到的那样的沿着圆周方向的分型线23B。因此，在与这种滑动环组合的衬环3的外周面上，即使长期使用，如图5所示，只是形成因为贯通切断部22的轴向切断部22B、22B引起的损坏部32、32，而不会形成分型线引起的损坏部。

因而，根据使用该图4所示的成型模4的方式，在滑动环上的与衬环的接合面上，自身不会形成产生使密封性降低的渗漏流路的分型线，因此能够更确实地获得长期地维持密封性的效果。

另外，配置在滑动环2的滑动面侧(在此为外周面侧)的分型线23A(成型模4的分型部42A)，在此是配置在轴向的大致中央C，但由于该分型线23A不会损害衬环3，所以，只要不妨碍开模，其位置就不必限定于中央C。

Claims (1)

1.一种密封装置，包括树脂制的滑动环和接合在该滑动环的内周面或外周面的由弹性体形成的衬环，所述密封装置对具有轴孔的外壳和插入所述轴孔并和所述外壳进行相对移动的轴之间的环状间隙进行密封，其特征在于，

所述滑动环包括阶梯切口状的贯通切断部和多条分型线，所述阶梯切口状的贯通切断部由沿圆周方向延伸的一个圆周方向切断部和沿所述滑动环的轴向以相互向相反方向从该圆周方向切断部的两端部延伸的两个轴向切断部构成，所述多条分型线通过使用成型模进行注塑成型且利用所述成型模的分型而沿该滑动环表面的圆周方向形成，所述成型模由沿着圆周方向的多个分型部分割成多个，

多条所述分型线中形成于所述衬环的接合面的所述分型线，被配置为与所述贯通切断部的所述圆周方向切断部互不重合，以仅跨越2个所述轴向切断部中的任意一个的形式交叉。