CN104769338A - 油封件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种油封件，与使用织物作为防尘唇的情况相比，所述油封件能够降低滑动转矩。为了达成该目的，抛油环在凸缘部的机外侧端面具备朝向径向外侧并且发挥抽吸作用的螺纹槽。唇密封部件具备主唇、橡胶状弹性体制的防尘唇以及同样为橡胶状弹性体制的中间唇。中间唇使唇端朝向机内侧，通过唇端在全周上紧密接触于抛油环，进一步，在相对于抛油环的对向部，具备环状的第一突起以及圆周上一部分的第二突起。第一突起具备如下构造：在与抛油环之间形成微小间隙，从而灰尘难以通过唇端。第二突起具备如下构造：具有高度比第一突起高的部分，当在旋转轴上产生偏心时，适当地保持微小间隙。

Description

油封件

技术领域

本发明有关作为密封技术所涉及的密封装置的一种的油封件。本发明的油封件，例如在汽车(发动机)关联的领域中使用，或者在通用机械的领域等中使用。

背景技术

如图4所示，先前以来，使用织物51作为防尘唇的油封件已被人们所知，该油封件，例如在汽车发动机(柴油发动机)的领域中用于对曲轴的周围进行密封。

在该现有技术中，织物51为如下构造，即，将其初期的内径尺寸(抛油环52插入前的内径尺寸)d₁设定为比抛油环52的织物滑动部分的外径尺寸d₂小，由此，织物51具有过盈量，当插入抛油环52时，织物51沿着抛油环52展开，确保与抛油环52的接触宽度。

因此，在此，由于较大设定织物51的过盈量以使得织物51在圆周上均匀地扩展，并且，织物51自身的伸长负荷高、紧迫力变高，因此，织物51的滑动转矩高，成为燃油效率提高的阻碍。

另外，由于织物51具备通气性，因此具有以下的优点以及缺点。

优点…

在发生织物51以及主唇53之间的空间54的压力下降的状况的情况下，通过织物51使机外B的空气(大气)引入(通过)来抑制压力的下降。因此，能够抑制织物51以及主唇53之间的空间54的压力下降而使主唇53与抛油环52完全接触(由于织物的空气引入而产生的优点)。

缺点…

当油封件出货时会进行空气泄漏检查，检查一般通过从机内侧施加正压、在织物51侧测定空气泄漏量而进行。在这种情况下，在上述现有技术中，由于织物51使空气放出(通过)，因此，即使油封件正 常，泄漏量也不会为零。因此，需要在设定泄漏容许值的基础上进行检查，不能进行将泄漏阈值设定为零的简易的检查(由于织物的空气放出而产生的缺点)。

现有技术文献 

专利文献

专利文献1：日本特开平10-115375号公报

专利文献2：日本特开平7-208610号公报

发明内容

(发明要解决的问题)

鉴于以上各点，本发明的目的在于提供一种油封件，与使用织物作为防尘唇的情况相比，能够降低滑动转矩，进一步，能够消除由于织物的空气放出而产生的缺点。

(解决技术问题的技术方案)

为了达成上述目的，本发明的油封件由固定于壳体的轴孔内周的唇密封部件以及固定于插通所述轴孔的旋转轴的抛油环的组合而构成，抑制机内的密封流体向机外泄漏的同时抑制机外的灰尘进入机内，所述油封件的特征在于，所述抛油环一体地具备嵌合于所述旋转轴的筒状部和从所述筒状部朝向径向外侧立起形成的凸缘部，在所述凸缘部的机外侧端面具备朝向径向外侧并且发挥抽吸作用的螺纹槽，所述唇密封部件具备：主唇，能够滑动地紧密接触于所述抛油环中的凸缘部的机外侧端面，对所述密封流体进行密封；橡胶状弹性体制的防尘唇，配置于所述主唇的机外侧；同样为橡胶状弹性体制的中间唇，配置于所述主唇和所述防尘唇的中间；所述中间唇使其唇端朝向机内侧，通过所述唇端在全周上能够滑动地紧密接触于所述抛油环中的筒状部的外周面，进一步，在相对于所述抛油环中的筒状部的外周面的对向部，具备环状的第一突起以及圆周上一部分的第二突起，所述第一突起具备如下构造：在与所述抛油环中的筒状部的外周面之间形成微小间隙，从而所述灰尘难以通过所述唇端。所述第二突起具备如下构造：具有高度比所述第一突起高的部分，当在所述旋转轴上产生偏心时，适当地保持所述微小间隙。

在具备上述构成的本发明的油封件中，使防尘唇由橡胶状弹性体构成，而不是由织物构成。由于由橡胶状弹性体构成的防尘唇能够成形为薄壁，同时易于产生弹性变形，因此，虽然为与织物同等的过盈量，但是却降低了紧迫力。因此，能够使防尘唇的滑动转矩降低。

另外，在本发明中，由于织物的空气放出而产生的缺点可以如下消除。

也就是说，在本发明中，如上所述，由于在抛油环中的凸缘部的机外侧端面上，设置有朝向径向外侧并且发挥抽吸作用的螺纹槽，因此，相对于机内的密封流体能够发挥优异的密封效果，但是，如果设置这样的螺纹槽的话，则会形成沿着该螺纹槽的空气流路，因此，在油封件出货时进行空气泄漏检查的情况下，流经该空气流路的空气作为泄漏被检测出来。

对此，由于在主唇以及防尘唇之间配置中间唇，该中间唇使其唇端朝向机内侧，通过唇端在全周上紧密接触于抛油环，因此，该中间唇在中途对沿着螺纹槽进入油封件内部的空气进行拦截并密封使其不会到达防尘唇。因此，在油封件正常的情况下，不会在防尘唇侧检测出空气泄漏，从而能够进行将空气泄漏的阈值设定为零的简易的检查。

另外，在本发明中如下对灰尘进行密封。

也就是说，在本发明中，如上所述，由于在主唇的机外侧设置有橡胶状弹性体制的防尘唇，因此，该防尘唇发挥为了抑制灰尘的进入的密封作用。另外，在主唇以及防尘唇之间配置有中间唇，在中间唇上设置有环状的第一突起，该第一突起具备如下构造：在与抛油环中的筒状部的外周面之间形成微小间隙，从而灰尘难以通过唇端。因此，通过该第一突起的微小间隙所形成的迷宫式构造也能够对灰尘进行密封。

此外，中间唇具备环状的第一突起以及圆周上一部分的第二突起，该第二突起具备如下构造：具有高度比第一突起高的部分，当在旋转轴上产生偏心时，适当地保持第一突起的微小间隙。因此，第一突起的微小间隙所形成的迷宫式构造当产生轴偏心时也难以消失。

(发明的效果)

本发明实现了以下的效果。

也就是说，在本发明中，如以上说明，防尘唇不是织物，并且能够成形为薄壁，同时，由易于产生弹性变形的橡胶状弹性体构成，因此，能够降低防尘唇的滑动转矩。

另外，在油封件出货时进行空气泄漏检查的情况下，由于中间唇在中途对沿着螺纹槽进入油封件内部的空气进行拦截并密封使其不会到达防尘唇，因此，如果油封件正常的话，则不会在防尘唇侧检测出空气泄漏。因此，能够进行将空气泄漏的阈值设定为零的简易的检查。

另外，由于在主唇以及防尘唇之间配置有中间唇，在中间唇上设置有环状的第一突起，第一突起具备如下构造：在与抛油环之间形成微小间隙，从而灰尘难以通过唇端，因此，通过该第一突起的微小间隙所形成的迷宫式构造能够对灰尘进行密封。

另外，由于在中间唇上设置有第一突起以及圆周上一部分的第二突起，并且第二突起具备如下构造：具有高度比第一突起高的部分，当在旋转轴上产生偏心时，适当地保持第一突起的微小间隙，因此，第一突起的微小间隙所形成的迷宫式构造在产生轴偏心时也难以消失。因此，即使产生轴偏心也能够对灰尘进行密封。

附图说明

图1是本发明的实施例所涉及的油封件的主要部分截面图。

图2是示出将同一油封件中的唇密封部件与抛油环进行组装之前的状态的主要部分截面图。

图3是图1中C方向箭头视图，是同一油封件中的螺纹槽的说明图。

图4是现有例所涉及的油封件的主要部分截面图。

符号说明

1 油封件

11 唇密封部件 

12 安装环

12a、31a 筒状部

12b、31b 凸缘部

13 橡胶状弹性体 

14 覆盖橡胶部 

15 主唇

15a、16a、17a 唇端

16 防尘唇

17 中间唇

18 第一突起

19 第二突起

20 突起部

31 抛油环

31c 机外侧端面 

31d 弯曲部

31e 前端部

32 螺纹槽

41、42 空间

A 机内

B 机外。

具体实施方式

接着，基于附图对本发明的实施例进行说明。

图1示出本发明的实施例所涉及的油封件1的主要部分截面，图2示出将同一油封件1中的唇密封部件11与抛油环31进行组合之前的状态。

图1中所示的油封件1由固定于壳体(未图示)的轴孔内周的唇密封部件11、和固定于插通所述轴孔的旋转轴(未图示)的抛油环31的组合而构成，抑制机内A的密封流体向机外B泄漏，同时，抑制机外B的灰尘进入机内A。

抛油环31由金属材料构成，在嵌合于旋转轴的外周面的筒状部31a的机内侧端部，朝向径向外侧一体成形有凸缘部31b，在凸缘部31b的机外侧端面31c上，设置有轴旋转时朝向径向外侧的发挥抽吸作用的螺纹槽32(参照图3)。如图3所示，螺纹槽32由右旋四条螺纹构成，也就是说，形成为从内侧(内径侧)朝向外侧(外径侧)以右旋 转旋进的四等分的槽，这样的螺纹槽32设置于从凸缘部31b中的弯曲部31d至前端部31e的范围内。

唇密封部件11具备安装环12和覆盖于该安装环12的橡胶状弹性体13。安装环12由金属材料构成，在嵌合于壳体的轴孔内周面的筒状部12a的机外侧端部，朝向径向内侧一体成形有凸缘部12b。橡胶状弹性体13一体地具备：覆盖橡胶部14，覆盖于安装环12；主唇(侧唇)15，被支承于该覆盖橡胶部14，能够滑动地紧密接触于抛油环31中的凸缘部31b的机外侧端面31c，对密封流体进行密封；防尘唇16，同样被支承于覆盖橡胶部14，配置于主唇15的机外侧，同时，能够滑动地紧密接触于抛油环31中的筒状部31a的外周面，抑制灰尘的进入；中间唇17，同样被支承于覆盖橡胶部14，配置于主唇15以及防尘唇16的中间，同时，能够滑动地紧密接触于抛油环31中的筒状部31a的外周面。

其中，主唇15以使其唇端15a朝向机内侧并且朝向径向外侧的方式而倾斜地设置，通过该唇端15a在全周上能够滑动地紧密接触于抛油环31中的凸缘部31b的机外侧端面31c。

防尘唇16以使其唇端16a朝向机外侧并且朝向径向内侧的方式而倾斜地设置，通过该唇端16a在全周上能够滑动地紧密接触于抛油环31中的筒状部31a的内周面。

如图2所示，在防尘唇16的内周面设置有多个(例如每等分两个地三等分)圆周上一部分的突起部(第三突起)20，所述圆周上一部分的突起部20能够滑动地接触于抛油环31中的筒状部31a的内周面。 

中间唇17以使其唇端17a朝向机内侧并且朝向径向内侧的方式而倾斜地设置，通过该唇端17a在全周上能够滑动地紧密接触于抛油环31中的筒状部31a的外周面。

如图2所示，在中间唇17的内周面上，设置有环状的第一突起18以及圆周上一部分的第二突起19。

其中，第一突起18具备如下构造：不与抛油环31中的筒状部31a的外周面接触，在与抛油环31中的筒状部31a的外周面之间形成微小间隙(未图示)，从而灰尘难以通过唇端17a。第一突起18以同心圆状设置多个(例如两个)。第一突起18的截面形状形成为截面三角形。

第二突起19具有如下构造：具有高度比第一突起18高的部分，能够滑动地接触于抛油环中31中的筒状部31a的外周面，当在旋转轴上产生偏心时，适当地确保第一突起18以及抛油环31之间的微小间隙。也就是说，如果没有设置第二突起19的话，则存在如下危险：当在旋转轴上产生偏心时，第一突起18以及抛油环31之间的微小间隙在圆周上一部分扩大，在该扩大的部分不会实现迷宫式密封效果。而在本案中，由于设置有第二突起19，因此，中间唇17相对于轴偏心的追随性得以提高。因此，第一突起18以及抛油环31之间的微小间隙不会在圆周上一部分扩大，能够维持迷宫式密封效果。第二突起19以等分状设置多个。第二突起19的截面形状形成为截面三角形，第二突起19整体形成为在轴向上延伸的船底状(长度方向中央部的高度以及宽度最大的形状)。另外，第一突起18以及第二突起19彼此交叉设置。

上述构成的油封件1，例如用于对汽车发动机中的曲轴的轴周围进行密封，如上所述，抑制机内A的密封流体(油料)向机外B泄漏，同时，抑制机外B的灰尘进入机内A。由于油封件1具备上述构成，因此，能够发挥以下的作用效果。

也就是说，在上述构成的油封件1中，使防尘唇16由橡胶状弹性体构成，而不是由织物构成。由于由橡胶状弹性体构成的防尘唇16能够成形为薄壁，同时易于产生弹性变形，因此，虽然为与织物同等的过盈量，但是却降低了紧迫力。因此，能够使防尘唇16的滑动转矩降低。

另外，在上述构成的油封件1中，由于织物的空气放出所导致的缺点可以如下消除。

也就是说，在上述构成的油封件1中，如上所述，由于在抛油环31中的凸缘部31b的机外侧端面31c上设置有朝向径向外侧的发挥抽吸作用的螺纹槽32，因此，相对于机内A的密封流体能够发挥优异的密封效果，但是，如果设置这样的螺纹槽32的话，则形成了沿着该螺纹槽32的空气流路，因此，在油封件1出货时进行空气泄漏检查的情况下，流经该空气流路的空气作为泄漏被检测出来。

对此，在上述构成的油封件1中，由于在主唇15以及防尘唇16之间配置有中间唇17，该中间唇17使唇端17a朝向机内侧，通过唇端 17a在全周上紧密接触于抛油环31，因此，该中间唇17在中途对沿着螺纹槽32进入油封件1内部的空气进行拦截并密封使其不会到达防尘唇16。因此，在油封件1正常的情况下，不会在防尘唇16侧检测出空气泄漏，由此，能够进行将空气泄漏的阈值设定为零的简易的检查。

另外，在上述构成的油封件1中，如下对灰尘进行密封。

也就是说，在上述构成的油封件1中，如上所述，由于在主唇15的机外侧设置有橡胶状弹性体制的防尘唇16，因此，该防尘唇16发挥为了抑制灰尘的进入的密封作用。另外，在主唇15以及防尘唇16之间配置有中间唇17，在中间唇17上设置有环状的第一突起18，第一突起18具备如下构造：在与抛油环31中的筒状部31a的外周面之间形成微小间隙，从而灰尘难以通过唇端17a。因此，通过该第一突起18的微小间隙所形成的迷宫式构造也能够对灰尘进行密封。

另外，中间唇17具备环状的第一突起18的同时还具备圆周上一部分的第二突起19，并且第二突起19具备如下构造：具有高度比第一突起18高的部分，当在旋转轴上产生偏心时，适当地保持第一突起18的微小间隙。因此，第一突起18的微小间隙所形成的迷宫式构造在产生轴偏心时也难以消失，因此，即使产生轴偏心也能够有效地对灰尘进行密封。

另外，设置于防尘唇16的内周面的突起部20也同样使防尘唇16相对于轴偏心的追随性提高。

此外，在上述实施例中，防尘唇16的唇端16a在全周上能够滑动地紧密接触于抛油环31中的筒状部31a的外周面，但是，通过将突起部20作为间隔件，使唇端16a从抛油环31脱离，在唇端16a以及抛油环31之间设定微小间隙，能够得到与上述的由于织物的空气引入而产生的优点同等的效果。

也就是说，在上述构成的油封件1中，由于在抛油环31中的凸缘部31b的机外侧端面31c上，设置有朝向径向外侧的发挥抽吸作用的螺纹槽32，因此，对于机内A的密封流体能够发挥优异的密封效果，但是，如果设置这样的螺纹槽32的话，则在轴的旋转时，伴随螺纹槽32的抽吸作用，主唇15以及中间唇17之间的空间41的压力容易下降，容易产生负压，主唇15容易与抛油环31完全接触。

对此，在上述构成的油封件1中，如上所述，由于在防尘唇16的唇端16a以及抛油环31之间设定微小间隙，作为间隔件发挥功能的突起部20由圆周上一部分的突起构成，因此，当主唇15以及中间唇17之间的空间41的压力下降的状况发生时，机外B的空气(大气)经由微小间隙以及突起部20之间的间隙流入防尘唇16以及中间唇17之间的空间42。另外，虽然中间唇17通过其唇端17a在全周上紧密接触于抛油环31，但是，由于使唇端17a朝向机内侧，因此，如果机外B的空气(大气)流入防尘唇16以及中间唇17之间的空间42的话，则通过其压力，唇端17a被扩张，机外B的空气(大气)流入主唇15以及中间唇17之间的空间41。因此，机外B的空气(大气)通过这样的路径流入主唇15以及中间唇17之间的空间41，因此，能够抑制主唇15以及中间唇17之间的空间41的压力极度下降和负压产生，由此，能够抑制主唇15与抛油环31完全接触。

更进一步，即使不在防尘唇16的唇端16a以及抛油环31之间设定通常敞开型的微小间隙，当变成主唇15以及中间唇17之间的空间41的压力下降的状况时，通过防尘唇16基于杠杆的原理进行动作，能够使机外B的空气(大气)向防尘唇16以及中间唇17之间的空间42、进而向主唇15以及中间唇17之间的空间41流入。该情况通过以下动作产生。

也就是说，如果变成主唇15以及中间唇17之间的空间41的压力下降的状况的话，则相对地变成高压的防尘唇16以及中间唇17之间的空间42的压力冲开中间唇17而流入主唇15以及中间唇17之间的空间41，由此，通过相对地变成高压的大气压，防尘唇16被按压于抛油环21中的筒状部21a的外周面，此时，设置于防尘唇16的内周面的圆周上一部分(例如每等分两个地三等分)的突起部20作为杠杆的支点产生作用，同时，唇端16a作为杠杆的作用点产生作用，由此，唇端16a从抛油环21中的筒状部21a的外周面离开。因此，机外B的空气(大气)向防尘唇16以及中间唇17之间的空间42、进而向主唇15以及中间唇17之间的空间41流入，因此，能够抑制主唇15以及中间唇17之间的空间41的压力极度下降和负压产生，由此，能够抑制主唇15与抛油环31完全接触。对于突起部20，以圆周上每两个地设 置，因此难以在圆周上左右地晃动，由此，基于杠杆原理具有易于提升唇端16a的效果。唇端16a在圆周上一部分(设置有突起部20的部位)上被提升，或者在全周上被提升。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种油封件，由固定于壳体的轴孔内周的唇密封部件以及固定于插通所述轴孔的旋转轴的抛油环的组合而构成，抑制机内的密封流体向机外泄漏的同时抑制机外的灰尘进入机内，所述油封件的特征在于，

所述抛油环一体地具备嵌合于所述旋转轴的筒状部和从所述筒状部朝向径向外侧立起形成的凸缘部，在所述凸缘部的机外侧端面，具备朝向径向外侧并且发挥抽吸作用的螺纹槽，

所述唇密封部件具备：主唇，能够滑动地紧密接触于所述抛油环中的凸缘部的机外侧端面，对所述密封流体进行密封；橡胶状弹性体制的防尘唇，配置于所述主唇的机外侧；同样为橡胶状弹性体制的中间唇，配置于所述主唇以及所述防尘唇的中间；

所述中间唇使其唇端朝向机内侧，通过所述唇端在全周上能够滑动地紧密接触于所述抛油环中的筒状部的外周面，进一步，在相对于所述抛油环中的筒状部的外周面的对向部，具备环状的第一突起以及圆周上一部分的第二突起，

所述第一突起具备如下构造：不与所述抛油环中的筒状部的外周面接触，在与所述抛油环中的筒状部的外周面之间形成微小间隙，从而所述灰尘难以通过所述唇端，

所述第二突起具备如下构造：具有高度比所述第一突起高的部分，当在所述旋转轴上产生偏心时，适当地保持所述微小间隙。

Claims (1)

1.一种油封件，由固定于壳体的轴孔内周的唇密封部件以及固定于插通所述轴孔的旋转轴的抛油环的组合而构成，抑制机内的密封流体向机外泄漏的同时抑制机外的灰尘进入机内，所述油封件的特征在于，

所述抛油环一体地具备嵌合于所述旋转轴的筒状部和从所述筒状部朝向径向外侧立起形成的凸缘部，在所述凸缘部的机外侧端面，具备朝向径向外侧并且发挥抽吸作用的螺纹槽，

所述唇密封部件具备：主唇，能够滑动地紧密接触于所述抛油环中的凸缘部的机外侧端面，对所述密封流体进行密封；橡胶状弹性体制的防尘唇，配置于所述主唇的机外侧；同样为橡胶状弹性体制的中间唇，配置于所述主唇以及所述防尘唇的中间；

所述中间唇使其唇端朝向机内侧，通过所述唇端在全周上能够滑动地紧密接触于所述抛油环中的筒状部的外周面，进一步，在相对于所述抛油环中的筒状部的外周面的对向部，具备环状的第一突起以及圆周上一部分的第二突起，

所述第一突起具备如下构造：在与所述抛油环中的筒状部的外周面之间形成微小间隙，从而所述灰尘难以通过所述唇端，

所述第二突起具备如下构造：具有高度比所述第一突起高的部分，当在所述旋转轴上产生偏心时，适当地保持所述微小间隙。