CN106133413A - 垫片 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种垫片，无论向安装槽内插入的方向如何，利用朝向轴向上背离的方向的一对密封凸缘都能维持优异的密封性，该目的通过如下垫片解决：加强环(11)的轴向的长度形成为如下长度，在加强环(11)的轴向一端与安装槽(21)的端面或另一个对方部件的端面接触的状态下，加强环(11)的轴向另一端与另一个对方部件的端面或所述安装槽的端面接近，加强环(11)的轴向一端从第一密封凸缘(122)的外周部突出，第一密封凸缘(122)的刚性低于第二密封凸缘(123)，第二密封凸缘(123)在加强环(11)的轴向一端与安装槽的端面或另一个对方部件的端面接触的状态下，形成相对于另一个对方部件的端面或安装槽的端面的过盈配合。

Description

垫片

技术领域

本发明涉及一种垫片，详细而言，涉及一种在与加强环一体成形的垫片主体上，设有向轴向上相互背离的方向突出的两个密封凸缘的垫片。

背景技术

作为用作壳体的连接部等之间的密封单元的垫片，已知如下垫片，该垫片一体具有一对密封凸缘，该一对密封凸缘位于垫片主体的轴向两端，并朝向内周侧且轴向上相互背离的方向(专利文献1)。

本发明人研究出了这种一体具有一对密封凸缘的垫片，其结构如图5所示。

该垫片100具有如下结构：在金属制的加强环101上一体成形由橡胶状弹性材料(橡胶材料或具有橡胶状弹性的合成树脂材料)构成的垫片主体102。在垫片主体102上一体成形有一对密封凸缘102a，102b，该一对密封凸缘102a，102b位于垫片主体102的轴向两端，并朝向内周侧且轴向上相互背离的方向。密封凸缘102a，102b形成为形状大致相同，并具有大致同等程度的刚性。

该垫片100配置于安装槽201内，该安装槽201形成于构成密封对象空间S的一个部件200的开口端部。而且，该垫片100通过在该安装槽201的端面201a和另一个部件300的端面300a之间沿轴向被压缩，从而对部件200、300之间的间隙δ进行密封。

在此，安装时施加于垫片的轴向的压缩力作为垫片100的密封凸缘102a、102b欲向内周侧倒下的力F发挥作用。另一方面，密封对象空间S内的流体压力P由密封凸缘102a、102b的内周面接受，因而作为密封凸缘102a、102b与端面300a、201a紧密接触的力发挥作用。由此，垫片100发挥由于密封凸缘102a、102b引起的自我密封功能，对部件200、300之间的间隙δ进行密封。

但是，该垫片100在密封对象空间S内的流体压力P为高压的情况下，由于两个密封凸缘102a、102b的微小的刚性差，如图6所示，有时显示出安装槽201内的设定位置向轴向一方的刚性较低的密封凸缘侧(图6中为密封凸缘102a)偏移的举动。此时，过盈量减少的一侧的密封凸缘(图6中为密封凸缘102b)通过流体压力P以向间隙δ凸出的方式向外周侧较大地变形，可能会造成密封对象空间S内的流体如虚线箭头那样漏出。

而且，如果流体压力的通断操作反复进行，则该垫片100在安装槽201内以较大的冲程反复进行向轴向一方的偏移和复位，其结果还可能会造成密封凸缘102a、102b的磨损。

另一方面，专利文献2中公开了一种在加强环上一体成形垫片主体的垫片，该垫片在位于轴向两端的一对唇部分别设置厚度差。

该垫片以加强环偏向轴向一端侧的方式配置，并且以该加强环位于堵塞对方部件之间的间隙的位置的方式规定了向安装槽插入时的朝向。而且，配置在加强环侧的一个唇部的厚度比另一个唇部的厚度薄，从而在安装槽内沿轴向被压缩时，配置在加强环侧的厚度较薄的唇部会更大地变形。由此，以加强环始终堵塞间隙的方式对垫片在轴向上进行定位，能够利用加强环可靠地阻止唇部向间隙凸出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平1-261564号公报

专利文献2：日本实开平6-32834号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献2中，即使反复进行流体压力的通断操作，也能够规定安装槽内的垫片的轴向位置，这一点比较优异。但是，存在向安装槽插入的方向被限定的新问题。

因此，本发明的课题是提供一种垫片，其无论向安装槽内的插入方向如何，利用朝向轴向上背离的方向的一对密封凸缘，都能够维持优异的密封性。

本发明的其他课题由以下记载中变得明确。

解决问题的方案

上述课题，通过以下的各发明来解决。

1.一种垫片，

在加强环上一体成形垫片主体，

所述垫片主体具有第一密封凸缘及第二密封凸缘，所述第一密封凸缘及第二密封凸缘位于所述加强环的轴向一端以及另一端，并且朝向内周侧且轴向上相互背离的方向，

所述第一密封凸缘及第二密封凸缘中的一者与形成于一个对方部件上的安装槽的端面紧密接触，所述第一密封凸缘及第二密封凸缘中的另一者与另一个对方部件的端面紧密接触，

所述加强环的轴向的长度形成为如下长度，在该加强环的轴向一端与所述安装槽的端面或所述另一个对方部件的端面接触的状态下，该加强环的轴向另一端与所述另一个对方部件的端面或所述安装槽的端面接近，

所述加强环的轴向一端从所述第一密封凸缘的外周部突出，

所述第一密封凸缘的刚性低于所述第二密封凸缘，

在所述加强环的轴向一端与所述安装槽的端面或所述另一个对方部件的端面接触的状态下，所述第二密封凸缘形成相对于所述另一个对方部件的端面或所述安装槽的端面的过盈配合。

2.根据所述1所述的垫片，在未向所述安装槽安装时，所述第二密封凸缘向所述加强环的内周侧突出的突出量以及从所述加强环向轴向上相互背离的方向突出的突出量大于所述第一密封凸缘。

3.根据所述1或2所述的垫片，在所述垫片主体受到轴向压缩力时的第一密封凸缘的变形量，大于第二密封凸缘的变形量。

4.根据所述1、2或3所述的垫片，在所述垫片主体的外周面形成有与所述安装槽的内周面紧密接触的外周凸缘。

5.根据所述4的垫片，所述外周凸缘形成于所述加强环的轴向另一端附近的所述垫片主体的外周面。

6.根据所述1～5中任一项所述的垫片，第一密封凸缘的前端形成为圆形。

7.根据所述1～6中任一项所述的垫片，所述加强环的轴向一端及另一端的内周边缘被倒角。

发明效果

根据本发明，能够提供一种垫片，无论向安装槽内插入的方向如何，利用朝向轴向上背离的方向的一对密封凸缘，都能够维持优异的密封性。

附图说明

图1是本发明涉及的垫片的纵向剖视图。

图2是表示图1所示的垫片刚安装在安装槽内之后的状态的纵向剖视图。

图3是表示图1所示的垫片安装在安装槽内并在轴向上被压缩的状态的纵向剖视图。

图4是表示图1所示的垫片以与图2、图3所示的安装状态相反的方向安装的状态的纵向剖视图。

图5是现有的垫片安装时的纵向剖视图。

图6是现有的垫片安装之后，向内部密封空间内施加压力的状态的纵向剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明涉及的垫片的优选实施方式进行说明。

图1是以单体表示本发明涉及的垫片的纵向剖视图，图2是表示图1所示的垫片刚安装在安装槽内之后的状态的纵向剖视图，图3是表示图1所示的垫片安装在安装槽内且在轴向上被压缩的状态的纵向剖视图。

垫片1例如用作汽车的自动变速器(AT)中的AT壳体和离合器壳体的接合部的密封单元等，并且具备在加强环11上一体成形垫片主体12的结构。

加强环11为了对垫片1提供强度而设置，使用例如低碳易切削钢等适当的金属形成为筒状。如图3所示，加强环11的轴向(图1的上下方向)的长度形成为，在加强环11的轴向一端11a与形成于一个对方部件2上的环状的安装槽21的端面21a接触的状态下，该加强环11的轴向另一端11b与另一个对方部件3的端面3a接近的长度。具体而言，形成为如下长度，在加强环11的轴向一端11a与安装槽21的端面21a接触的状态时，加强环11的轴向另一端11b位于与安装槽21的开口边缘21b同等的位置或比开口边缘21b稍靠下方的位置。

垫片主体12由橡胶状弹性材料(橡胶材料或具有橡胶状弹性的合成树脂材料)构成，并且在加强环11的内周面及外周面一体成形。

垫片主体12具有埋设有加强环11的基部121、以及第一密封凸缘122和第二密封凸缘123，该第一密封凸缘122和第二密封凸缘123与该基部121连续，并位于加强环11的轴向两端，且朝向内周侧且轴向上相互背离的方向。

垫片主体12的基部121从加强环11的内周面跨过轴向另一端11b在整个外周面成形。因此，加强环11的轴向另一端11b被薄壁状的垫片主体12覆盖。另一方面，加强环11的轴向一端11a从第一密封凸缘122的外周部突出，没有被垫片主体12覆盖。

与第二密封凸缘123相比，第一密封凸缘122形成为薄壁且体积小。因此，比第二密封凸缘123刚性低。换言之，与第一密封凸缘122相比，第二密封凸缘123形成为厚壁且体积大，从而比第一密封凸缘122刚性高。由此，在垫片主体12受到轴向的压缩力时，第一密封凸缘122的变形量比第二密封凸缘123的变形量更大。

在垫片1未安装在安装槽21的状态下，如图1所示，第二密封凸缘123向加强环11的内周侧突出的突出量D1大于第一密封凸缘122向加强环11的内周侧突出的突出量D2(D1＞D2)。另外，突出量D1为从加强环11的内周面到第二密封凸缘123的内周端的宽度，突出量D2为从加强环11的内周面到第一密封凸缘122的内周端的宽度。

此外，关于第一及第二密封凸缘122、123从加强环11向轴向上相互背离的方向突出的突出量，第二密封凸缘123的突出量H1大于第一密封凸缘122的突出量H2(H1＞H2)。另外，突出量H1为从加强环11的轴向另一端11b到第二密封凸缘123的轴向端部的长度，突出量H2为从加强环11的轴向一端11a到第一密封凸缘122的轴向端部的长度。

详情如后面所述，第二密封凸缘123以如下方式设定突出量D1、H1：即使是第一密封凸缘122完全被压扁、且加强环11的轴向一端11a与安装槽21的端面21a接触的状态，也可以相对于对方部件3的端面3a形成充分的过盈配合。

通过如此形成第一及第二密封凸缘122、123的突出量D1、D2、H1、H2，可以很容易地赋予第一及第二密封凸缘122、123刚性差。

垫片主体12在基部121的外周面具有外周凸缘124，外周凸缘124形成平缓的山形的截面且隆起形成。垫片1形成为该外周凸缘124的顶部的外径稍稍大于安装槽21的内径。由此，即使是垫片1的外周侧，也能够与安装槽21的内周面21c紧密接触并进行密封，并且能够维持垫片1相对于安装槽21的同心性，因而在本发明中优选使用。

接着，对将该垫片1安装在安装槽21内时的作用进行说明。

如图2所示，该垫片1插入配置在环状的安装槽21内，安装槽21形成于一个对方部件2上。图2、图3表示以第一密封凸缘122侧作为安装槽21的端面21a侧的方式插入的状态。

若垫片1插入安装槽21，对方部件2、3利用未图示的螺栓等紧固，则垫片1被对方部件3推压，第一及第二密封凸缘122、123受到轴向的压缩力。此时，第二密封凸缘123为厚壁、体积大且为高刚性，相对于此，第一密封凸缘122由于刚性低，且容易变形，因此该第一密封凸缘122优先变形并向内周侧倒下。其结果是，垫片1在安装槽21内被设置为偏向第一密封凸缘122侧、即安装槽21的端面21a侧的状态。

另外，第一密封凸缘122的前端，如图所示，优选形成为圆形曲面。因为能够顺利进行该安装时的第一密封凸缘122向内周侧的倒下。

在该设置状态下，如图3所示，垫片1处于加强环11的轴向一端11a与安装槽21的端面21a接触或与端面21a接近的状态。由此，第一密封凸缘122就不会向内周侧进一步倒下。此外，外周凸缘124在径向上被压缩的状态下与安装槽21的内周面21b紧密接触。

之后，如果对方部件2、3紧固结束，则轴向的压缩力通过第二密封凸缘123向内周侧倒下或被压缩而被吸收(如图3中实线所示)。因为即使是第一密封凸缘122完全被压扁且加强环11的轴向一端11a与安装槽21的端面21a接触的状态，第二密封凸缘123也相对于对方部件3的端面3a具有充分的过盈量(如图3中的虚线所示)。由此，垫片1通过第一密封凸缘122与安装槽21的端面21a紧密接触，第二密封凸缘123与对方部件3的端面3a紧密接触，从而对密封对象空间S进行密封。

在该安装状态下，第一及第二密封凸缘122、123一旦从垫片1的内周侧受到高压的流体压力，则分别被施加流体压力。此时，由于低刚性的第一密封凸缘122通过处于与安装槽21的端面21a抵接或接近的位置的加强环11的轴向一端11a从外周侧支撑，所以能够抑制向外周侧变形的变形量，不用担心会向外周侧凸出，能够维持优异的密封性。

此外，由于流体压力施加于第一密封凸缘122，所以垫片1被压紧到安装槽21的端面21a，但由于安装状态下的垫片1偏向安装槽21的端面21a侧，以及加强环11的轴向一端11a与该端面21a抵接而阻止了进一步的移动，从而垫片1的轴向位置几乎不变。因此，即使流体压力的通断反复作用，也不会产生因垫片1沿轴向以较大的冲程反复移动而引起的磨损等。

如本实施方式所示，在设置外周凸缘124的情况下，由于该外周凸缘124与安装槽21的内周面21b紧密接触，所以还能够取得如下效果，即能够进一步提高抑制垫片1的轴向位移的效果。因此能够有效地抑制第一及第二密封凸缘122、123、外周凸缘124的磨损。

另一方面，如果刚性相对较高的第二密封凸缘123受到流体压力，则欲朝向外周侧变形的力发挥作用，但由于第二密封凸缘123与第一密封凸缘122相比壁厚且体积大，且相对于对方部件3的端面3a具有充分的过盈量且紧密接触，因此不会向外周侧大幅倒下。因此，第二密封凸缘123相对于端面3a更紧密接触而能够提高密封性。因此，该垫片1即使在第二密封凸缘123中也能够发挥优异的密封性。

而且，在第二密封凸缘123附近的垫片主体12内配置有加强环11的轴向另一端11b，因此具有阻止该加强环11的轴向另一端11b侧向第二密封凸缘123的外周侧倒下的功能。因此，第二密封凸缘123不会向间隙δ凸出。

另外，本实施方式所示的外周凸缘124配置在加强环11的轴向另一端11b附近的垫片主体12的外周面。由此，即使通过流体压力而欲朝向安装槽21的内周面21b变形的力作用于加强环11的轴向另一端11b及第二密封凸缘123，也能够由外周凸缘124接受该力，能够有效地阻止第二密封凸缘123向外周侧变形，因此是本发明优选的方式。由此，能够进一步提高第二密封凸缘123不会向间隙δ凸出的效果。

如图所示，优选在加强环11的两端内周边缘形成有倒角11c。由此，当由流体压力产生的向外周侧变形的变形力作用于第一及第二密封凸缘122、123时，能够有效地防止应力集中在与加强环11的两端内周边缘之间而产生粘接剥落及裂纹。

以上所说的垫片1以第一密封凸缘122侧成为安装槽21的端面21a侧的方式插入到安装槽21内，但该垫片1向安装槽21内插入的方向完全没有限制。因此，如图4所示，该垫片1能够安装成与图2、图3相反的方向。即，如图4所示，垫片1能够安装成如下状态：刚性相对较高的第二密封凸缘123与安装槽21的端面21a紧密接触，刚性较低的第二密封凸缘122与对方部件3的端面3a紧密接触。由此，也能够起到与上述相同的优异的密封性。

因此，垫片1无论向安装槽21内插入的方向如何，利用第一及第二密封凸缘122、123，都能够维持优异的密封性。

此时，对方部件2、3之间的间隙δ存在于刚性较低的第一密封凸缘122的外周侧。但是，由于安装后刚性相对较低的第一密封凸缘122被压扁，所以安装后的垫片1的位置偏向安装槽21内的对方部件3侧，因此以加强环11的轴向一端11a从内周侧堵塞间隙δ的方式被配置。由此，能够有效地防止第一密封凸缘122通过流体压力向间隙δ凸出。

因此，根据本发明涉及的垫片1，无论怎样设置插入方向，第一或第二密封凸缘122、123都不会向对方部件2、3之间的间隙δ凸出，能够可靠地防止流体从间隙δ泄漏。因此，安装垫片1时不需要注意插入方向，操作性也大幅提高。

附图标记说明

1 垫片

11 加强环

11a 轴向一端

11b 轴向另一端

11c 倒角

12 垫片主体

121 基部

122 第一密封凸缘

123 第二密封凸缘

124 外周凸缘

2、3 对方部件

3a 端面

21 安装槽

21a 端面

21b 开口边缘

21c 内周面

S 密封对象空间

δ间隙

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种垫片，

在加强环上一体成形垫片主体，

所述垫片主体具有第一密封凸缘及第二密封凸缘，所述第一密封凸缘及第二密封凸缘位于所述加强环的轴向一端以及另一端，并且朝向内周侧且轴向上相互背离的方向，

所述第一密封凸缘及第二密封凸缘中的一者与形成于一个对方部件的安装槽的端面紧密接触，所述第一密封凸缘及第二密封凸缘中的另一者与另一个对方部件的端面紧密接触，

所述加强环的轴向的长度形成为如下长度：在该加强环的轴向一端与所述安装槽的端面或所述另一个对方部件的端面接触的状态下，该加强环的轴向另一端与所述另一个对方部件的端面或所述安装槽的端面接近，

所述加强环的轴向一端从所述第一密封凸缘的外周部突出，

所述第一密封凸缘的刚性低于所述第二密封凸缘的刚性，

在所述加强环的轴向一端与所述安装槽的端面或所述另一个对方部件的端面接触的状态下，所述第二密封凸缘形成相对于所述另一个对方部件的端面或所述安装槽的端面的过盈配合，

在所述安装槽内安装所述垫片主体时，在使垫片主体偏向所述第一密封凸缘侧的状态下，利用加强环支撑第一密封凸缘而进行设置。

2.根据权利要求1所述的垫片，其中，

未向所述安装槽安装时，所述第二密封凸缘向所述加强环的内周侧突出的突出量以及从所述加强环向轴向上相互背离的方向突出的突出量大于所述第一密封凸缘。

3.根据权利要求1或2所述的垫片，其中，

在所述垫片主体受到轴向压缩力时的第一密封凸缘的变形量，大于第二密封凸缘的变形量。

4.根据权利要求1、2或3所述的垫片，其中，

在所述垫片主体的外周面形成有与所述安装槽的内周面紧密接触的外周凸缘。

5.根据权利要求4的垫片，其中，

所述外周凸缘形成于所述加强环的轴向另一端附近的所述垫片主体的外周面。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的垫片，其中，

第一密封凸缘的前端形成为圆形。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的垫片，其中，

所述加强环的轴向一端及另一端的内周边缘被倒角。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的垫片，其中，

从所述加强环的轴向一端的内周边缘前端经过凹曲面形成有所述第一密封凸缘。

9.根据权利要求7所述的垫片，其中，

从所述加强环的轴向一端的被倒角的内周边缘前端经过凹曲面形成有所述第一密封凸缘。

Claims (7)

1.一种垫片，

在加强环上一体成形垫片主体，

所述垫片主体具有第一密封凸缘及第二密封凸缘，所述第一密封凸缘及第二密封凸缘位于所述加强环的轴向一端以及另一端，并且朝向内周侧且轴向上相互背离的方向，

所述第一密封凸缘及第二密封凸缘中的一者与形成于一个对方部件的安装槽的端面紧密接触，所述第一密封凸缘及第二密封凸缘中的另一者与另一个对方部件的端面紧密接触，

所述加强环的轴向的长度形成为如下长度：在该加强环的轴向一端与所述安装槽的端面或所述另一个对方部件的端面接触的状态下，该加强环的轴向另一端与所述另一个对方部件的端面或所述安装槽的端面接近，

所述加强环的轴向一端从所述第一密封凸缘的外周部突出，

所述第一密封凸缘的刚性低于所述第二密封凸缘的刚性，

在所述加强环的轴向一端与所述安装槽的端面或所述另一个对方部件的端面接触的状态下，所述第二密封凸缘形成相对于所述另一个对方部件的端面或所述安装槽的端面的过盈配合。

2.根据权利要求1所述的垫片，其中，

未向所述安装槽安装时，所述第二密封凸缘向所述加强环的内周侧突出的突出量以及从所述加强环向轴向上相互背离的方向突出的突出量大于所述第一密封凸缘。

3.根据权利要求1或2所述的垫片，其中，

在所述垫片主体受到轴向压缩力时的第一密封凸缘的变形量，大于第二密封凸缘的变形量。

4.根据权利要求1、2或3所述的垫片，其中，

在所述垫片主体的外周面形成有与所述安装槽的内周面紧密接触的外周凸缘。

5.根据权利要求4的垫片，其中，

所述外周凸缘形成于所述加强环的轴向另一端附近的所述垫片主体的外周面。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的垫片，其中，

第一密封凸缘的前端形成为圆形。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的垫片，其中，

所述加强环的轴向一端及另一端的内周边缘被倒角。