CN107110367A - 密封构件 - Google Patents

Abstract

密封构件(1)包括：基部(4)，其为环状，并包围进退自如地插入于筒构件(3)的轴构件(2)；主唇(6)，其为环状，并设于基部(4)的内周，向大气侧倾斜地延伸，且与轴构件(2)的外周滑动接触；以及副唇(7)，其为环状，并在基部(4)的内周的主唇(6)的密封侧与主唇(6)直列地设置，且向主唇(6)侧倾斜地延伸。主唇(6)和副唇(7)中的至少一者的内周面(8)包括：倾斜面(8a)，其自基部(4)延伸；以及突起面(8b)，其比倾斜面(8a)向轴构件(2)侧突起，且与轴构件(2)的外周滑动接触。

Description

密封构件

技术领域

本发明涉及一种密封构件。

背景技术

例如，在前叉中为了防止灰尘进入，而在前叉的外管与内管之间设有环状的防尘密封件。近年来，开发出一种考虑到即使前叉在越野行驶等严峻的使用环境下使用也能够防止尘埃、尘土等灰尘进入前叉内部的防尘密封件。

作为这样的防尘密封件，存在固定于外管且具有主唇和副唇的防尘密封件。主唇和副唇向以进退自如的方式插入于外管的内管侧倾斜地延伸，与内管的外周滑动接触。在这样的防尘密封件中，即使利用设在比副唇靠大气侧的主唇没能将灰尘刮落下来，也会利用副唇将未刮落下的灰尘刮落下来，从而防止灰尘进入。这样的防尘密封件例如被公开在日本JP2005－308204A中。

发明内容

防尘密封件例如构成为在内管向外管内进入的情况下，容易将附着于内管的外周的灰尘刮落。在该情况下，在内管向外管内进入时，工作流体膜变薄，相反地，在内管自外管退出时，容易容许工作流体的通过，工作流体膜变厚。

因而，在该情况下，在内管进行退出行程时，工作流体通过防尘密封件，并被向大气侧刮落，虽然每次都是微量。在该情况下，工作流体的流出量为微量，因此不会给前叉的功能带来不良影响等，但期望防止工作流体流出。

另外，当工作流体被扒出到大气侧时，还存在如下可能性：存在于大气侧的灰尘浸入到被扒出的工作流体，该灰尘牢固地附着于内管而容许灰尘进入内部。

因此，本发明提供一种能够阻止工作流体向外部流出并且能够防止灰尘进入的密封构件。

本发明的某一技术方案的密封构件包括：基部，其为环状，并包围进退自如地插入于筒构件的轴构件；主唇，其为环状，并设于所述基部的内周，向大气侧倾斜地延伸，且与所述轴构件的外周滑动接触；以及副唇，其为环状，并在所述基部的内周的所述主唇的密封侧与所述主唇直列地设置，且向大气侧倾斜地延伸。所述主唇和所述副唇中的至少一者的内周面包括：倾斜面，其自所述基部延伸；以及突起面，其比所述倾斜面向所述轴构件侧突起，且与所述轴构件的外周滑动接触。

附图说明

图1是本实施方式的前叉的纵剖视图。

图2是图1的密封构件的放大纵剖视图。

图3是本实施方式的主唇的放大剖视图。

图4是本实施方式的副唇的放大剖视图。

图5是另一实施方式的主唇的放大剖视图。

图6是另一实施方式的密封构件的纵剖视图。

图7是比较例的防尘密封件的放大剖视图。

具体实施方式

以下，边参照附图，边对本发明的实施方式进行说明。在几个附图中标注的相同的附图标记表示相同的部件或相对应的部件。

如图1及图2所示，本实施方式的密封构件1被用于前叉10。前叉10包括：外管3，其为环状；以及内管2，其为环状，并沿着轴线方向移动自如地插入于外管3。密封构件1以内管2为轴构件来密封内管2的外周，该内管2进退自如地插入于作为筒构件的外管3。密封构件1包括：基部4，其为环状，并包围内管2；主唇6，其为环状，并设于基部4的内周，向大气侧倾斜地延伸，且与内管2的外周滑动接触；以及副唇7，其为环状，并在基部4的内周的主唇6的密封侧与主唇6直列地设置，且向主唇6侧倾斜地延伸。

前叉10还包括减震器13以及环状的轴承11、12。轴承11安装于外管3的内周，并与内管2的外周滑动接触。轴承12安装于内管2的外周，并与外管3的内周滑动接触。减震器13被收纳在内管2及外管3内。减震器13包括：缸体15，其图1中的下端安装于外管3的底部；活塞，其未图示，并滑动自如地插入缸体15内，而将缸体15内划分成两个压力室；以及活塞杆14，其一端与活塞连结并且图中的上端安装于内管2的顶部，该减震器13在伸缩时发挥预定的阻尼力。因而，当前叉10伸缩时，减震器13也伸缩，因此发挥能妨碍前叉10伸缩的阻尼力。另外，在缸体15与内管2之间安装有悬挂弹簧16，前叉10始终被悬挂弹簧16向伸长方向施力。由此，在将前叉10应用于二轮车等时能够弹性支承车体。

对于减震器13来说，也可以构成为将缸体15安装于内管2，将活塞杆14安装于外管3。另外，对于前叉10来说，也能够将内管2配置于下方、将外管3配置于上方。

密封构件1设于外管3的开口端部，在内管2进入外管3内时，该密封构件1将附着于内管2的灰尘刮落，防止灰尘进入前叉10的内部。

以下，详细地说明密封构件1的结构。

如图2所示，基部4包括：主体部4a，其为环状，并沿着轴线方向延伸；凸缘4b，其为环状，并自主体部4a的上端朝向外周径向且外侧突出；以及芯件4c，其为L字状，并设在主体部4a及凸缘4b内。

如图2所示，主唇6在从主体部4a的内周的图中上端向图中上方、即大气侧倾斜的同时向内周侧延伸，该主唇6在顶端处与内管2的外周滑动接触。另外，主唇6的内径比内管2的外径小。由此，能够利用在自挠曲状态复原时产生的回弹力利用主唇6夹紧内管2。

如图2所示，副唇7在从主体部4a的内周的比主唇6靠图中下方的位置向大气侧倾斜的同时向内周侧延伸，该副唇7利用设于副唇7的内周面8的后述的突起面8b而与内管2的外周滑动接触。

如图4所示，在内周面8设有倾斜面8a和突起面8b。倾斜面8a是自基部4延伸并且逐渐缩径地向大气侧倾斜的面。突起面8b是在内周面8的顶端比倾斜面8a朝向内周侧、即作为轴构件的内管2侧突起的面。突起面8b的截面呈圆弧状。

突起面8b只要是内周面8的与内管2滑动接触的部位就可以设在任意位置。但是，比突起面8b靠顶端侧的部分为在功能上不需要的部分，因此优选突起面8b设于顶端。

突起面8b的最小内径至少比内管2的外径小。由此，能够利用在自挠曲状态复原时产生的回弹力利用副唇7夹紧内管2。

而且，副唇7在内周面8设有突起面8b，因此与突起面8b的量相应地副唇7的挠曲量增大，伴随于此，回弹力增大，从而表面压力增大。当表面压力增大时，副唇7的压紧力升高，因此对内管2的追随性提高，能够防止因开口导致的灰尘进入。

在本实施方式中，如图2所示，在基部4、主唇6与副唇7之间形成有截面呈U字状的空间、即灰尘积存部。在灰尘积存部能够积存通过了主唇6但被副唇7刮落下的灰尘，由此，能够防止灰尘进入前叉10内部。

另外，如图2所示，外管3在开口端部的内周具有凹部3a。

在密封构件1中，将主体部4a压入凹部3a内，以使凸缘4b与外管3的图中上端抵接。由于在主体部4a和凸缘4b内设有芯件4c，因此，当主体部4a被压入外管3的凹部3a内而基部4被固定于外管3时，密封构件1牢固地固定于外管3。另外，主体部4a与外管3的凹部3a的内侧紧密贴紧，凸缘4b也与外管3的端部紧密贴紧，密封构件1密封外管3的内周。并且，当向密封构件1的内周侧插入内管2时，主唇6和副唇7挠曲，而夹紧内管2的外周，内管2的外周被密封。这样，当向密封构件1的内周侧插入内管2时，主唇6与内管2之间的截面角度以及副唇7与内管2之间的截面角度为以下那样。

如图3所示，在主唇6中，主唇6的大气侧的倾斜面6a与内管2的外周的供主唇6滑动接触的滑动接触面2a之间的截面角度c1被设定为比主唇6的密封侧的倾斜面6b与滑动接触面2a之间的截面角度c2大。

对截面角度较大的一方的而言，在内管2进行进入行程时，表面压力梯度值的绝对值较高，因此将附着于内管2的外周的工作流体刮落的效果较高。因而，通过将大气侧的截面角度c1设定得比密封侧的截面角度c2大，能够防止在内管2进行进入行程时灰尘连同工作流体一起从大气侧、即外部进入。

如图4所示，在副唇7中，与内管2的大气侧的外周滑动接触的突起面8b形成为截面呈圆弧状。对于圆弧来说，距圆的中心的距离全部相等，因此构成为：当截面圆弧状的突起面8b与内管2抵接时，突起面8b与内管2之间的截面角度在大气侧和密封侧相等。因而，能够使突起面8b与内管2的外周的滑动接触面2b之间的大气侧的截面角度d1同突起面8b与滑动接触面2b之间的密封侧的截面角度d2之差为零或者无限小。

在截面角度之差较小的情况下，突起面8b的大气侧和密封侧的最大表面压力梯度值的绝对值之差较小。结果，副唇7的突起面8b的在内管2进行退出行程时的工作流体膜厚与在进行进入行程时的工作流体膜厚之差较小。因此，在内管2进行退出行程时移动到大气侧的工作流体在内管2进行进入行程时返回到密封侧，能够阻止工作流体向外部流出。

突起面8b的截面形状也可以采用除圆弧状以外的形状，但通过设为圆弧状，唇部因内管2的进入而挠曲、回弹时产生的表面压力不会集中于一处。因此，具有这样的优点：不易破损，并且能够容易地减小大气侧和密封侧的表面压力梯度值的绝对值之差。

在外管3的凹部3a内且是密封构件1的图中下方设有用于防止工作流体从前叉内泄漏的流体密封件9。在本说明书中使用的工作流体能够采用工作油、水、水溶液、电粘滞性流体、磁粘滞性流体等能够应用于前叉及其他减震器的流体。

以下，连同比较例一起说明本实施方式的密封构件1的动作。

图7是防尘密封件100的放大剖视图。防尘密封件100是比较例的防尘密封件，且是像日本JP2005－308204A所公开那样的防尘密封件。截面角度a1、b1是主唇101的大气侧的倾斜面103及副唇102的大气侧的倾斜面105同作为分别与主唇101及副唇102滑动接触的轴构件的内管2的滑动接触面之间的截面角度。截面角度a2、b2是主唇101的叉内侧的倾斜面104及副唇102的叉内侧的倾斜面106与所述滑动接触面之间的截面角度。在防尘密封件100中，为了将附着于内管2的灰尘刮落下来，而将截面角度a1、b1设定为分别比截面角度a2、b2大。

当增大截面角度时，表面压力梯度值的绝对值变高。因此，在防尘密封件100中，能够使大气侧的倾斜面103、105的表面压力梯度值的绝对值比叉内侧的倾斜面104、106的表面压力梯度值的绝对值高。

并且，对于表面压力梯度值的绝对值较高的一方而言，将附着于内管2的外周的工作流体膜刮落的效果较高。

也就是说，在防尘密封件100中，在内管2向外管3内进入的情况下，容易将附着于内管2的外周的灰尘刮落下来，工作流体膜变薄。相反地，在内管2自外管3退出的情况下，容易容许工作流体的通过，工作流体膜变厚。

因而，在防尘密封件100中，在内管2进行退出行程时工作流体通过防尘密封件100，并被向大气侧刮落，虽然每次都是微量。

另外，当工作流体被扒出到大气侧时，还存在如下可能性：存在于大气侧的灰尘浸入到被扒出的工作流体，该灰尘牢固地附着于内管2而容许灰尘进入内部。

在本实施方式的密封构件1中，主唇6和副唇7的内径比内管2的外径小，因此当插入内管2时主唇6和副唇7发生挠曲。挠曲的主唇6和副唇7想要恢复挠曲的量，因此产生回弹力。在该回弹力的作用下，在主唇6和副唇7产生夹紧内管2的压紧力。

在该压紧力的作用下，主唇6和副唇7贴紧于内管2，在内管2相对于外管3进行进退行程时将附着于内管2的灰尘刮落下来。

另外，与密封构件1一体地形成的流体密封件9将附着于内管2的工作流体刮落。

而且，副唇7在内周面8具有突起面8b，因此，与突起面8b的量相应地，副唇7的挠曲量增大，从而因复原产生的回弹力也增大，副唇7的表面压力变大。结果，能够防止因副唇7的开口导致的灰尘进入，提高将灰尘扒出的功能，并且能够减薄在内管2进行退出行程时的工作流体膜，能够防止工作流体向外部流出。因而，采用密封构件1，能够阻止工作流体向外部流出，并且能够防止灰尘进入。

对于前叉10来说，由于支承车轮，有时被从横向输入外力而发生挠曲。结果，有时内管2相对于外管3偏心。采用将密封构件1设于具有这样的情况的前叉10的本实施方式的结构，在主唇6或者副唇7形成有突起面8b，因此能够提高夹紧内管2的压紧力。因此，唇也追随内管2的偏心，能够防止灰尘进入和工作流体流出。

因此，密封构件1最适合前叉，通过将该密封构件1用于前叉，能够可靠地阻止灰尘进入前叉内和工作流体流出。

但是，本实施方式的密封构件1并不限定于利用于前叉，也可以利用于其他减震器，例如四轮车用的液压缓冲器。

另外，在本实施方式中，仅在副唇7设有突起面8b，但也可以如图5所示那样替代在副唇7设置突起面，而是在主唇6设置与突起面8b同样的突起面201，另外，还可以在主唇6和副唇7这两者分别设置突起面8b、201。

如图5所示，在主唇200设置突起面201的情况下，也与副唇7的情况同样地，提高表面压力，并能够发挥防止因开口导致的灰尘进入的效果。

另外，在该情况下，也能够使突起面201与内管2的外周的滑动接触面2c之间的大气侧的截面角度e1同突起面201与滑动接触面2c之间的密封侧的截面角度e2之差无限小。因此，能够减小大气侧和密封侧的工作流体膜厚之差，发挥阻止工作流体向外部流出的效果。

另外，也可以如图6所示那样，在密封构件300除设有防尘密封件5之外还设有流体密封件309。流体密封件309为环状，在外周侧设有槽，通过将环状的卡紧弹簧310嵌入该槽，从而提高流体密封件309的压紧力。

如图6所示，在密封构件300的基部4的内周的与主唇6侧相反的一侧设置流体密封件309的情况下，能够利用一个密封构件300对工作流体和灰尘这两者进行密封，而且在组装时只要组装密封构件300即可。因此，能够省略将流体密封件309和防尘密封件5分别组装于外管3的开口端部的工夫。另外，流体密封件309只要是通常使用的密封件即可，并不特别限定于图6所示的本实施方式的流体密封件309的形状。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过示出了本发明的应用例的一部分，其宗旨并不在于将本发明的保护范围限定为上述实施方式的具体结构。

本申请基于2014年12月22日向日本专利局提出申请的日本特愿2014－258223主张优先权，通过参照将该申请的全部内容编入本说明书中。

Claims (6)

1.一种密封构件，其中，

该密封构件包括：

基部，其为环状，并包围进退自如地插入于筒构件的轴构件；

主唇，其为环状，并设于所述基部的内周，向大气侧倾斜地延伸，且与所述轴构件的外周滑动接触；以及

副唇，其为环状，并在所述基部的内周的所述主唇的密封侧与所述主唇直列地设置，且向大气侧倾斜地延伸，

所述主唇和所述副唇中的至少一者的内周面包括：倾斜面，其自所述基部延伸；以及突起面，其比所述倾斜面向所述轴构件侧突起，且与所述轴构件的外周滑动接触。

2.根据权利要求1所述的密封构件，其中，

该密封构件构成为：在所述突起面与所述轴构件的外周滑动接触时，所述突起面与所述轴构件的外周面之间的截面角度在大气侧和密封侧相等。

3.根据权利要求1或2所述的密封构件，其中，

与所述轴构件的外周滑动接触的所述突起面形成为截面呈圆弧状。

4.根据权利要求1所述的密封构件，其中，

所述主唇被设定为：所述主唇的大气侧的倾斜面与所述轴构件的外周面之间的截面角度比所述主唇的密封侧的倾斜面与所述轴构件的外周面之间的截面角度大，

所述副唇构成为：在内周面设有所述倾斜面和所述突起面，在所述突起面与所述轴构件的外周滑动接触时，所述突起面与所述轴构件的外周面之间的截面角度在大气侧和密封侧相等。

5.根据权利要求1所述的密封构件，其中，

在所述基部的内周的密封侧连结有流体密封件。

6.根据权利要求1所述的密封构件，其中，

前叉具有外管、沿着轴线方向移动自如地插入于所述外管内的内管以及安装在所述外管与所述内管之间的减震器，所述密封构件将所述基部固定在该前叉的所述外管，以所述内管为轴构件并对所述内管的外周进行密封。