CN108602110A - 密封装置的弹簧构件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够缩小内周按压部的间距的密封装置的弹簧构件的制造方法。在该制造方法中进行内圆及外周冲裁工序，即对由金属材料形成的板材(a)实施冲裁加工，形成外周侧的轮廓、及内周侧的圆空间，从而形成中间板材(b)。在内周弯曲工序中，进行如下弯曲加工，即在形成的中间板材(b)中，从内圆端部(12)与外圆(13)之间的圆即基圆(15)开始将内侧的部分向一侧弯曲。在内周冲裁工序中，进行如下冲裁加工，即在由内周弯曲工序所形成的中间板材(c)中，对从内圆端部(12)放射状地延伸的部分即内周放射状部分(18)进行冲裁，从而在放射片(14)形成延伸至比外圆(13)更靠内侧的位置的内周切口(19)。在外周弯曲工序中，进行如下弯曲加工，即在形成的中间板材(d)中，从基圆(15)开始将外侧的部分从基圆(15)向一侧弯曲，从而形成弹簧构件(1)。
Description
技术领域
本发明涉及密封装置的弹簧构件的制造方法，尤其涉及用来密封能够彼此相对移动的两个构件间的环状空间的密封装置的弹簧构件的制造方法。
背景技术
以往，为了密封能够彼此相对移动的两个构件间的环状空间、例如轴及活塞等运动构件与在外周侧覆盖该运动构件的壳体及气缸等构件之间的环状空间，使用密封装置。图7是表示这种现有的密封装置的示意性结构的局部剖视图。图7所示的现有的密封装置100，为了密封壳体111的开口112与以能够相对移动的方式插入并贯通于该开口112的轴113之间的环状空间，被安装在壳体111的开口112与轴113之间进行使用。密封装置100具有由PTFE(聚四氟乙烯)等树脂材料形成的绕轴线呈环状的唇构件101、及由金属材料形成的绕轴线呈环状的弹簧构件102。在唇构件101中，在环状唇基部104的高压侧(图7中为右侧)的端部，环状外周侧唇105从外周侧向高压侧延伸，而且，在唇基部104的高压侧的端部，环状的内周侧唇106从内周侧向高压侧延伸，从而形成在轴线方向上向低压侧(图7中为左侧)凹陷的环状的收纳槽103。如图8所示，弹簧构件102是截面呈大致V字状的环状构件，被收纳在收纳槽103内，从弹簧构件102的低压侧向高压侧及外周侧倾斜地延伸的外周按压部107从内周侧与外周侧唇105接触，从弹簧构件102的低压侧向高压侧及内周侧倾斜地延伸的内周按压部108从外周侧与内周侧唇106接触。
在使用状态下，密封装置100的外周侧唇105密贴于壳体111的开口112，内周侧唇106密贴于轴113，外周侧唇105和内周侧唇106在相互靠近的方向上被按压了过盈量的宽度，从而将弹簧构件102压缩。由此，在使用状态下的密封装置100中，外周侧唇105被外周按压部107的反作用力按压至壳体111的开口112，而且，内周侧唇106被内周按压部108的反作用力按压至轴113，从而实现了壳体111与轴113之间的空间的密封。
作为唇构件101的材料的PTFE能够在高温高压下使用，而且耐化学性及耐油性优异，具有适合作为唇构件的特性，但容易产生塑性变形(疲劳)。因此，PTFE制唇构件难以长时间持续维持要求的密封性能(过盈量)。特别是在高温下，PTFE制唇构件容易产生塑性变形，高温环境对密封性能的影响较大。因此，在密封装置100如上所述设置有弹簧构件102，所以，即使唇构件101因高温而产生塑性变形(疲劳)导致过盈量降低，弹簧构件102也能够按压唇构件101，从而维持密封装置100的密封性能。然而，在高温侧的使用限度温度范围(约260℃)附近的温度下使用密封装置100时，有时由于壳体111的金属材料与唇构件101的材料的线膨胀系数的差，外周侧唇105被较强地按压至壳体111并在外周侧唇105中产生塑性变形，从而降低外周侧唇105对壳体111的过盈量。因此，在密封装置100中，为了补偿因高温下外周侧唇105的塑性变形而导致的过盈量的降低，降低外周侧唇105的刚性，从而导致弹簧构件102的外周按压部107对外周侧唇105的影响(按压的程度)增大(例如参照专利文献1)。对内周侧唇106也同样地考虑，即、为了补偿因高温下内周侧唇106的塑性变形而导致的过盈量的降低，而降低内周侧唇106的刚性，从而使弹簧构件102的内周按压部108对内周侧唇106的影响(按压的程度)变大。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2015-135137号公报
发明内容
发明要解决的课题
如上所述，在现有的密封装置100中，虽然能降低外周侧唇105及/或内周侧唇106(以下也称为“唇105、106”)的塑性变形的影响，维持密封性能，但降低唇105、106的刚性而使弹簧构件102的反作用力较强地作用于唇105、106，因此，有时唇105、106的接触状态产生偏差。现有的弹簧构件102中，如图8所示，弹簧构件102的分别接触于唇105、106的部分在周向上的间隔(间距)较大，对弹簧构件102所接触的唇105、106施加较大的负荷，外周侧唇105的与壳体111接触的接触部分以及内周侧唇106的与轴113接触的接触部分的面压产生较大偏差。因此，尤其是在长时间使用时，因这些接触部分的面压的较大偏差，唇105、106各自的接触部分的过盈量变得不均匀，面压较低的接触部分有时对密封性能造成不良影响。
为了实现外周侧唇105及内周侧唇106的接触部的面压的均匀化，考虑缩小外周按压部107及内周按压部108的间距。弹簧构件102是通过如下方式来制造的，即通过对平板进行冲裁加工而形成对应于外周按压部107及内周按压部108的部分，其后，将对应于外周按压部107及内周按压部108的部分进行弯曲。在冲裁加工中，进行冲裁的板片的宽度必须是相对于被加工的平板的厚度而言足够宽的宽度(通常是平板的厚度的3倍)。另外，在经冲裁加工的平板中，相邻的对应于内周按压部108的部分之间的间距会因对应于内周按压部108的部分被弯曲而变大。因此，在密封装置100中，内周按压部108的间距大于冲裁加工所需要的冲裁宽度，有时密封装置100的内周侧唇106的接触部分的面压会产生偏差，从而降低内周侧唇106的密封性能。
由此，在现有的密封装置100中，为了能够抑制因在高温下使用而产生的唇构件101的塑性变形所引起的密封性能的降低，同时抑制内周侧唇106的密封性能的降低，要求缩小内周按压部108的间距。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供能够缩小内周按压部的间距的密封装置的弹簧构件的制造方法。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，本发明所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法的特征在于包括如下工序：内圆及外周冲裁工序，具有内圆冲裁工序与外周冲裁工序，所述内圆冲裁工序是从由金属材料形成的板材冲裁出圆部分，从而形成具有用于界定圆空间的内圆的内圆端部，所述外周冲裁工序是从所述板材冲裁出比所述内圆端部的外侧的圆即外圆更靠外侧的部分、及在比所述内圆端部更靠外侧的位置放射状地延伸至所述外圆的部分即外周放射状部分，从而形成放射状地排列的多个放射片；内周弯曲工序，在所述内圆及外周冲裁工序后的所述板材中，将相对于所述内圆端部与所述外圆之间的圆即基圆位于内侧的部分从所述基圆向所述板材所面对的一侧弯曲；内周冲裁工序，在所述内周弯曲工序后的所述板材中，对从所述内圆端部放射状地延伸至比所述外圆更靠内侧的位置的部分即内周放射状部分进行冲裁，从而断开所述内圆端部，并且在各所述放射片形成延伸至比所述外圆更靠内侧的位置的切口；及外周弯曲工序，在所述内周冲裁工序后的所述板材中，将相对于所述基圆位于外侧的部分从所述基圆向所述一侧弯曲。
在本发明的一实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法中，在所述内圆及外周冲裁工序中，所述外周放射状部分是在比所述内圆端部更靠外侧的位置以等角度间隔放射状地延伸至所述外圆的部分，所述放射片以等角度间隔进行排列。
在本发明的一实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法中，在所述内周冲裁工序中，所述内周放射状部分是从所述内圆等角度间隔地放射状地延伸的部分。
在本发明的一实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法中，在所述内周冲裁工序中，为了形成所述切口而在所述内圆端部及所述放射片中被冲裁的部分的周向的宽度为1mm以下。
在本发明的一实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法中，在所述内周冲裁工序中，为了形成所述切口而在所述放射片中被冲裁的部分位于所述放射片的周向的宽度中央。
在本发明的一实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法中，在所述内圆及外周冲裁工序中，内圆冲裁工序与外周冲裁工序一同进行。
发明效果
根据本发明所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法，能够缩小内周按压部的间隔。
附图说明
图1是用来表示由本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法所制造的弹簧构件的示意性结构的弹簧构件立体图。
图2是用来说明本发明的实施方式所涉及的弹簧构件的制造方法中的内圆及外周冲裁工序的图。
图3是用来说明本发明的实施方式所涉及的弹簧构件的制造方法中的内周弯曲工序的图，图3(a)是由内周弯曲工序所形成的中间板材的立体图，图3(b)是由内周弯曲工序所形成的中间板材的俯视图，图3(c)是由内周弯曲工序所形成的中间板材在沿轴线的截面的截面图。
图4是用来说明本发明的实施方式所涉及的弹簧构件的制造方法中的内周冲裁工序的图，图4(a)是由内周冲裁工序所形成的中间板材的立体图，图4(b)是由内周冲裁工序所形成的中间板材的俯视图。
图5是用来说明本发明的实施方式所涉及的弹簧构件的制造方法中的外周弯曲工序的图，图5(a)是由外周弯曲工序所形成的弹簧构件的立体图，图5(b)是由外周弯曲工序所形成的弹簧构件的俯视图，图5(c)是由外周弯曲工序所形成的弹簧构件在沿轴线的截面的截面图。
图6是用来表示密封装置的示意性结构的密封装置在沿轴线的截面的截面图，该密封装置包括由本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法所制造的弹簧构件。
图7是表示现有的密封装置的示意性结构的局部剖视图。
图8是用来表示现有的弹簧构件的示意性形状的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图1是用来表示由本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法所制造的弹簧构件的示意性结构的弹簧构件立体图。如图1所示，由本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法所制造的弹簧构件1是利用由金属材料形成的板材所制造的绕轴线x呈环状的构件。
弹簧构件1包括多个外周按压部2及多个内周按压部3，外周按压部2绕轴线x环状地排列，内周按压部3在外周按压部2的内侧绕轴线x环状地排列。外周按压部2与内周按压部3在轴线x方向上的一侧(在图1中为下侧)连接而成为一体。外周按压部2朝轴线x的另一侧(在图1中为上侧)向外周侧倾斜，内周按压部3朝轴线x的另一侧向内周侧倾斜。具体而言，外周按压部2例如以轴线x为中心，在周向上等角度间隔地配置，相邻的外周按压部2之间的间隔(间距)固定。另外，外周按压部2中，另一侧的缘部(自由缘部2a)位于以轴线x为中心或大致中心的圆周上或大致圆周上。另外，具体而言，内周按压部3例如以轴线x为中心，在周向上等角度间隔地配置，相邻的内周按压部3之间的间隔(间距)固定。另外，内周按压部3中，另一侧的缘部(自由缘部3a)位于以轴线x为中心或大致中心的圆周上或大致圆周上。
如下文所述，弹簧构件1在密封装置中被收纳于由树脂材料形成的唇构件的环状槽内，外周按压部2为了按压唇构件的外周侧唇而与外周侧唇接触，内周按压部3为了按压唇构件的内周侧唇而与内周侧唇接触。
接下来，对本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法进行说明。图2～5是用来说明本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法的图，图2是用来说明本实施方式所涉及的弹簧构件的制造方法中的内圆及外周冲裁工序的图，图3(a)～(c)是用来说明本实施方式所涉及的弹簧构件的制造方法中的内周弯曲工序的图，图4(a)、(b)是用来说明本实施方式所涉及的弹簧构件的制造方法中的内周冲裁工序的图，图5(a)、(b)是用来说明本实施方式所涉及的弹簧构件的制造方法中的外周弯曲工序的图。
在本实施方式所涉及的弹簧构件的制造方法中，首先进行内圆及外周冲裁工序，即准备由金属材料形成的板材即板材a，对该板材a实施冲裁加工，如图2所示，形成外周侧的轮廓与内周侧的圆空间，从而形成中间板材b。板材a的金属材料例如有不锈钢。另外，板材a例如是厚度均匀或大致均匀的平坦板材。内圆及外周冲裁工序具有内圆冲裁工序与外周冲裁工序。在内圆冲裁工序中，从板材a冲裁出圆部分，从而形成用于界定圆形的空间即圆空间11的部分即内圆端部12。在外周冲裁工序中，从板材a冲裁出比内圆端部12的外侧(外周侧)的圆即外圆13更靠外侧的部分(部分a1)、及在比内圆端部12更靠外侧的位置放射状地延伸至外圆13的部分即外周放射状部分a2，从而形成放射状地排列的多个部分即放射片14。
具体而言，圆空间11是由内圆12a围成的空间，所述内圆12a是以和板材a的平面正交或大致正交的线即轴线x为中心或大致中心的圆，外圆13是将内圆12a包含于内部的以轴线x为中心或大致中心的圆。另外，外周放射状部分a2是由多个外周放射状部分片a3形成的部分，外周放射状部分片a3是从比内圆12a更靠外侧的以轴线x为中心或大致中心的圆沿径向延伸至外圆13的部分。在外周放射状部分a2中，多个外周放射状部分片a3是以轴线x为中心等角度间隔地或大致等角度间隔地进行排列。外周放射状部分片a3例如如图2所示，呈如下形状，即和径向正交的方向的宽度从内圆12a朝向外侧至特定的位置为固定，其后随着朝向外侧而变宽。放射片14是对应于外周放射状部分a2而形成的部分，具体而言，沿径向从内圆端部12向外侧延伸，例如呈如下形状，即与径向正交的方向的宽度从内圆端部12朝向外侧至特定的位置随着朝向外侧而变宽，其后成为固定宽度。另外，多个放射片14形成为以轴线x为中心等角度间隔地或大致等角度间隔地排列。放射片14的沿外圆13的外侧的边缘对应于弹簧构件1的外周按压部2的自由缘部2a。在本实施方式中，如图2所示，外周放射状部分a2具有12个外周放射状部分片a3，所以，形成12个放射片14。在本实施方式中，外周放射状部分a2形成上述形状及个数的放射片14，但放射片14的个数及形状并不限于此，只要为在密封装置中能够以所希望的形态按压唇构件的形状及个数即可。即，被冲裁的外周放射状部分a2的形状对应于要形成的放射片14的形状及个数而设定。
在内圆及外周冲裁工序中，实施内圆冲裁工序与外周冲裁工序，但实施内圆冲裁工序与外周冲裁工序的顺序可为任意顺序。即，可同时实施内圆冲裁工序与外周冲裁工序，也可以先于外周冲裁工序实施内圆冲裁工序，而且也可以在外周冲裁工序之后实施内圆冲裁工序。
接下来，对内圆及外周冲裁工序后的中间板材b实施内周弯曲工序，从而形成图3所示的中间板材c。图3是用来说明内周弯曲工序的图，图3(a)是由内周弯曲工序所形成的中间板材c的立体图，图3(b)是由内周弯曲工序所形成的中间板材c的俯视图，图3(c)是由内周弯曲工序所形成的中间板材c的沿轴线x的截面图。
在内周弯曲工序中，进行如下弯曲加工，即在由内圆及外周冲裁工序所形成的中间板材b中，将相对于内圆端部12与外圆13之间的圆即基圆15(参照图2、图3(a)、(b))位于内侧的部分从基圆15向中间板材b(板材a)所面对的一侧(图3(a)中的箭头x1方向)弯曲。
具体而言，在内周弯曲工序中，对中间板材b的比基圆15更靠内侧的部分进行弯曲加工，以使中间板材的比基圆15更靠内侧的部分成为向x1方向侧突出的喷嘴形状。在中间板材c中，沿轴线x的截面的形状(以下称为截面形状)如图3(c)所示，沿轴线x从基圆15朝向x1侧至特定距离的部分向内侧凸状地弯曲，从而比该特定距离的部分更靠x1侧的部分向轴线x侧倾斜并直线状或大致直线状地延伸。另外，中间板材c沿轴线x从基圆15朝向x1侧，与轴线x正交的平面中的截面形状成为以轴线x为中心或大致中心的圆或大致圆的形状，所以，成为如下形状，即、在轴线x上随着从基圆15朝向x1侧直径变窄的圆或大致圆的形状。即，在中间板材c中，沿轴线x比上述特定距离的部分更靠x1侧的部分成为以轴线x为中心或大致中心的朝向x1侧收缩的圆锥面或大致圆锥面的形状。
在中间板材c中，放射片14中的未因弯曲加工而向x1侧弯曲的部分、即外周按压部对应部16对应于图1所示的弹簧构件1的外周按压部2，因弯曲加工而向x1侧弯曲的放射片14的部分及连同内圆端部12在内的部分、即内周按压部对应部17对应于图1所示的弹簧构件1的内周按压部3。虽然如上所述将内周按压部对应部17设为一部分是圆锥面或大致圆锥面的形状，但内周按压部对应部17的截面形状也可以不具有直线的部分，而是整体为朝向内侧凸出的曲线状，从而使内周按压部对应部17为沿锥面的形状。
接下来，对内周弯曲工序后的中间板材c实施内周冲裁工序，从而形成图4所示的中间板材d。图4是用来说明内周冲裁工序的图，图4(a)是由内周冲裁工序所形成的中间板材d的立体图，图4(b)是由内周冲裁工序所形成的中间板材d的俯视图。
在内周冲裁工序中，进行如下冲裁加工，即在由内周弯曲工序所形成的中间板材c中，对从内圆端部12放射状地延伸的部分即内周放射状部分18进行冲裁(参照图3(b)、图4(b))，从而在各放射片14形成延伸至比外圆13更靠内侧的位置的切口即内周切口19。在内周冲裁工序中从中间板材c被冲裁的内周放射状部分18是由为了形成内周切口19而从各放射片14中去除的部分构成的部分，例如是从内圆端部12以等角度间隔放射状地延伸的部分。通过该内周冲裁加工，从而形成弹簧构件1的内周按压部3(参照图1)。
具体而言，在内周冲裁工序中，在中间板材c的各放射片14形成从内圆12a贯通内圆端部12并沿轴线x延伸至未到达外圆13的位置的内周切口19。即，内周切口19在各放射片14中，沿轴线x在放射片14的投影线延伸。另外，在各放射片14中被冲裁的内周放射状部分18的部分在放射片14中从内周按压部对应部17延伸至外周按压部对应部16，在外周按压部对应部16中未到达沿外圆13的外周侧的端部，而是延伸至在内周侧距该外周侧的端部特定距离的位置。内周切口19优选以如下方式形成，即、在放射片14中位于以轴线x为中心的圆周方向(以下称为“周向”)上的宽度中央。另外，内周切口19优选周向的宽度在沿上述轴线x的投影线的方向即延伸方向均匀。其原因在于，可实现在各放射片14中针对径向的按压所产生的反作用力在周向的整个宽度均匀化。
在本实施方式中，通过内周冲裁工序，从而如图4(a)、(b)所示，在各放射片14形成在放射片14的周向宽度的中央或大致中央延伸且周向宽度均匀或大致均匀的内周切口19。但是，内周切口19在外周按压部对应部16的外周侧端部，周向宽度与其他部分的周向宽度并不相同或大致相同。例如，内周切口19的该外周侧端部形成曲线轮廓，所以，在本实施方式中，形成朝向外周凸出的曲线轮廓。在内周冲裁工序中，从中间板材c被冲裁的内周放射状部分18形成为对应于内周切口19的形状以形成上述内周切口19。内周切口19的周向的宽度例如为1mm以下。即，各放射片14中被冲裁的内周放射状部分18的部分的周向宽度为1mm以下。如下文所述，为了实现密封装置的密封性能的提高或抑制密封性能的降低，内周切口19的周向的宽度越小越好。内周切口19的周向的宽度的下限值例如取决于内周冲裁工序中用来实施冲裁加工的装置的能力。
接下来，对内周冲裁工序后的中间板材d实施外周弯曲工序，从而形成图5所示的弹簧构件1。图5是用来说明外周弯曲工序的图，图5(a)是由外周弯曲工序所形成的弹簧构件1的立体图，图5(b)是由外周弯曲工序所形成的弹簧构件1的俯视图，图5(c)是由外周弯曲工序所形成的弹簧构件1的截面图。
在外周弯曲工序中，进行如下弯曲加工，即在由内周冲裁工序所形成的中间板材d中，与内周弯曲工序同样地，将相对于基圆15(参照图4(b))位于外侧的部分从基圆15向一侧即箭头x1方向(参照图3(a)、图5(a))弯曲。
具体而言，在外周弯曲工序中，以中间板材d的比基圆15更靠外侧的部分即外周按压部对应部16成为向x1方向侧突出的喇叭形状的方式，对中间板材d的比基圆15更靠外侧的外周按压部对应部16进行弯曲加工。通过外周弯曲工序而被弯曲的外周按压部对应部16(外周按压部2)的截面形状如图5(c)所示，沿轴线x，从基圆15朝向x1侧至特定距离的部分向外侧凸状地弯曲，所以，比该特定距离的部分更靠x1侧的部分向离开轴线x一侧倾斜并直线状或大致直线状地延伸。另外，中间构件d的外周按压部对应部16沿轴线x从基圆15朝向x1侧，与轴线x正交的平面中的截面形状成为沿以轴线x为中心或大致中心的圆或大致圆的形状，所以，形成为沿轴线x随着从基圆15朝向x1侧直径扩大的圆或大致圆的形状。即，在弹簧构件1中，沿轴线x比上述特定距离的部分更靠x1侧的部分成为沿以轴线x为中心或大致中心的圆锥面或大致圆锥面的形状。外周按压部对应部16经弯曲加工而形成的外周按压部2为一部分设为沿圆锥面或大致圆锥面的形状，但外周按压部2的截面形状也可以不具有直线的部分，而是整体为朝向外侧凸出的曲线状，从而使外周按压部2为沿锥形面的形状。
如上所述，通过本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法来制造图1、5(a)～(c)所示的弹簧构件1。本实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法中，如上所述，在冲裁出内周切口19前，在内周弯曲工序中，弯曲内圆端部12及放射片14的比基圆15更靠内侧的部分而形成内周按压部对应部17，然后，在内周冲裁工序中，对放射片14的内周放射状部分18的部分进行冲裁而形成内周切口19，从而形成了内周按压部3。即，针对通过内圆及外周冲裁工序而形成的中间板材b(参照图2)，将对应于内周按压部3的部分进行弯曲(参照图3)，然后，通过在内周冲裁工序中形成内周切口19而断开内圆端部12，从而形成内周按压部3。由此，在弹簧构件1中彼此相邻的内周按压部3在周向上的间隔即间距p成为经过由平板进行弯曲加工(内周弯曲加工)后形成的内周切口19的周向宽度。因此，在弹簧构件的制造工序中，内周切口19不会因弯曲加工等而在周向上变宽，能够使内周按压部3的间距p窄于现有的弹簧构件。例如，如上所述，能够将内周切口19的周向的宽度设为1mm以下，从而能够将内周按压部3的间距p设为1mm以下。
由此，根据本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法，能够在密封装置的弹簧构件中缩小内周按压部的间距p。
另外，上述本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法中实施的冲裁加工及弯曲加工可以利用现有公知的用来实施冲裁加工的装置及现有公知的用来实施弯曲加工的装置来进行。例如，在内圆及外周冲裁工序中，使用与被冲裁的部分a1及外周放射状部分a2分别对应的冲裁模具，以形成内圆端部12及放射片14，在内周冲裁工序中，使用与内周放射状部分18对应的冲裁模具，以形成内周切口19。另外，在内周弯曲工序中，使用能够形成内周按压部3的弯曲模具，在外周弯曲工序中，使用能够形成外周按压部2的弯曲模具。上述本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法如上所述，能够利用现有公知的装置来实施，并且省略用来实施本实施方式所涉及的弹簧构件的制造方法的装置的详细说明。
另外，由本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法所制造的弹簧构件的形态并不限定于上述弹簧构件1的形态。本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法也可以用来制造其他公知的密封装置的弹簧构件。
由本发明所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法所制造的弹簧构件可用于密封装置，该密封装置为了密封彼此相对移动的两个构件间的环状空间而安装在该空间内。具体而言，安装在密封装置所包括的树脂制环状唇构件上形成的环状槽内，在试图密封的空间内，分别由外周按压部2及内周按压部3按压唇构件的唇，从而将唇分别按压于两个构件，实现该空间的密封。
具体而言，使用由本发明所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法所制造的弹簧构件的密封装置被用来密封轴及活塞等进行往复运动、摇动、或转动的运动构件与在外周侧覆盖该运动构件的壳体及气缸等构件之间的环状空间。例如，密封装置作为配设在车辆的发动机的EGR阀的密封件，被用来密封EGR阀的轴与壳体之间的空间。
接下来，对由上述本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法所制造的弹簧构件1的使用形态之一例进行说明。图6是用来表示密封装置5的示意性结构的、密封装置5在沿轴线x的截面中的截面图，该密封装置5包括由上述本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法所制造的弹簧构件1。
如图6所示，密封装置5包括由树脂材料形成的绕轴线x呈环状的构件即唇构件30。作为唇构件30的树脂材料，例如有PTFE(聚四氟乙烯)及聚酰胺等。更具体而言，作为唇构件30的树脂材料，能够优选使用掺有碳纤维、玻璃纤维、青铜粉末等填充剂的PTFE。唇构件30具有唇基部31、外周侧唇32、及内周侧唇33，唇构件30上形成了从高压侧(图6中为右侧)向低压侧(图6中为左侧)凹陷的环状槽即收纳槽34。
唇基部31是绕轴线x呈环状的部分。具体而言，唇基部31如图6所示，具有以轴线x为中心或大致中心的圆筒状或圆环状的形状，所以，在截面中的形状呈矩形或大致矩形。在唇基部31中，低压侧的端面即端面31a成为在与轴线x正交或大致正交的平面上扩展的中空圆盘面。另外，唇基部31的截面形状也可以是其他多边形及圆形等其他形状。
外周侧唇32是在唇基部31的高压侧端部从外周侧向高压侧延伸的环状唇，以在使用状态下外周侧密贴于壳体的方式形成。外周侧唇32具体而言如图6所示，具有以轴线x为中心或大致中心的圆环状的形状，在外周侧形成朝向外周侧凸出的凸部即唇前端部32a。在外周侧唇32中，唇前端部32a在与轴线x正交的方向(以下也称为“径向”)的宽度厚于朝向唇基部31的根部分的径向的宽度。外周侧唇32的径向的宽度例如为0.7mm以下。在密封装置5中，如图6所示，外周侧唇32的径向的宽度薄于内周侧唇33的径向的宽度。因此，能够增大外周按压部2的反作用力对外周侧唇32的影响，能够抑制由外周侧唇32的塑性变形所导致的密封性能的降低。另外，内周侧唇33的径向的宽度也可以薄于外周侧唇32的径向的宽度。这时，能够增大内周按压部3的反作用力对内周侧唇33的影响，能够抑制由内周侧唇33的塑性变形所导致的密封性能的降低。另外，外周侧唇32的径向的宽度与内周侧唇33的径向的宽度也可以都薄于现有的密封装置的外周侧唇或内周侧唇的径向的宽度。这时，能够增大外周按压部2及内周按压部3的反作用力对外周侧唇32及内周侧唇33的影响，能够抑制由外周侧唇32及内周侧唇33的塑性变形所导致的密封性能的降低。
内周侧唇33是在唇基部31的高压侧端部从内周侧向高压侧延伸的环状唇，以在使用状态下内周侧密贴于轴且使轴能够滑动的方式形成。内周侧唇33具体而言如图6所示，具有以轴线x为中心或大致中心的圆环状的形状，在内周侧形成朝向内周侧凸出的凸部即唇前端部33a。另外，在内周侧唇33形成在内周面从高压侧的端部向外周方向突出的环状的部分即突起部33b，突起部33b如下文所述，发挥作为收纳在收纳槽34内的弹簧构件1的防脱件的功能。
在唇构件30中，唇基部31、外周侧唇32、及内周侧唇33由同一材料一体形成，并且由唇基部31的高压侧端面、外周侧唇32的内周侧周面、及内周侧唇33的外周侧周面界定出上述收纳槽34。即，唇基部31的高压侧端面形成收纳槽34的底面即底面34a，外周侧唇32的内周侧周面形成收纳槽34的外周侧的周面即外周面34b，内周侧唇33的外周侧的周面形成收纳槽34的内周侧的周面即内周面34c。
在密封装置5中，弹簧构件1收纳于唇构件30的收纳槽34内。在密封装置5中，弹簧构件1如图6所示，外周按压部2与内周按压部3的接合部落座(接触)于收纳槽34的底面34a，并且外周按压部2在自由缘部2a及其附近与收纳槽34的外周面34b接触，内周按压部3在自由缘部3a及其附近与收纳槽34的内周面34c接触。
弹簧构件1的外周按压部2优选以如下方式设定其长度及倾斜角度等，即、在外周侧唇32的背向于唇前端部32a的位置或其附近与收纳槽34的外周面34b接触，同样地，弹簧构件1的内周按压部3优选以如下方式设定长度及倾斜角度，即、在内周侧唇33的背向于唇前端部33a的位置或其附近与收纳槽34的内周面34c接触。另外，如下文所述，对外周按压部2及内周按压部3在延伸方向的长度及相对于轴线x的倾斜角度分别进行设定，以在使用状态下产生所需的反作用力。这里，外周按压部2的倾斜角度是指外周按压部2的延伸方向(轴线x在外周按压部2的投影线)相对于轴线x倾斜的角度，内周按压部3的倾斜角度是指内周按压部3的延伸方向(轴线x在内周按压部3的投影线)相对于轴线x倾斜的角度。
如上所述，在唇构件30中，在内周侧唇33的高压侧的端部形成突起部33b，所以，在密封装置5中，突起部33b如图6所示，位于比弹簧构件1的内周按压部3的自由缘部3a更靠高压侧的位置。因此，如果弹簧构件1在收纳槽34内向高压侧移动，则内周按压部3的自由缘部3a与内周侧唇33的突起部33b接触，从而弹簧构件1无法进一步向高压侧移动。由此，内周侧唇33的突起部33b作为阻止弹簧构件1向高压侧方向移动的挡块发挥功能。另外，突起部33b也可以设置在外周侧唇32。作为挡块的突起部33b可以设置在外周侧唇32及内周侧唇33的任一方或双方。
在密封装置5被安装在轴及壳体等被安装构件的使用状态下，外周侧唇32及内周侧唇33分别向靠近的方向被按压，从而弹簧构件1的外周按压部2及内周按压部3分别向靠近的方向被按压。通过该外周按压部2的与向内周侧按压相对的反作用力，在密封装置5中，外周侧唇32在径向上被向外周侧按压，从而被按压于被安装构件(例如壳体的开口部)。另外，通过内周按压部3的与向外周侧按压相对的反作用力，在密封装置5中，内周侧唇33在径向上被向内周侧按压，从而被按压于被安装构件(例如轴)。由此，实现被安装部件的环状空间的密封。
如上所述，根据本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法，能够使弹簧构件的内周按压部的间距p比以往的间距窄。因此，弹簧构件1的内周按压部3的间距p与以往相比变窄，内周按压部3能够在整个周向的较广范围内与内周侧唇33接触，并且能够抑制与被安装构件接触的内周侧唇33的唇前端部33a中的面压的偏差，从而可以实现唇前端部33a的面压的均匀化。由此，根据包括由本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法所制造的弹簧构件1的密封装置5，能够抑制由在高温下使用导致唇构件30塑性变形所引起的密封性能的降低，同时抑制内周侧唇33的密封性能的降低。为了实现唇前端部33a的面压的均匀化，内周按压部3的间距p(内周切口19的周向的宽度)越窄越好。如上所述，根据本实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法，能够将内周按压部3的间距p设为1mm以下。
另外，使用由本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法所制造的弹簧构件的密封装置的构成不限于上述密封装置5的构成，由本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法所制造的弹簧构件能够用于所有可以应用的密封装置。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述本发明的实施方式所涉及的密封装置的弹簧构件的制造方法，而是包含本发明的构思及权利要求书所包含的所有实施方式。另外，也可以适当选择各构成加以组合以发挥上述课题及效果的至少一部分。
符号说明
1、102弹簧构件；2、107外周按压部；2a、3a自由缘部；3、108内周按压部；5、100密封装置；11圆空间；12内圆端部；12a内圆；13外圆；14放射片；15基圆；16外周按压部对应部；17内周按压部对应部；18内周放射状部分；19内周切口；30、101唇构件；31、104唇基部；32、105外周侧唇；32a、33a唇前端部；33、106内周侧唇；33b突起部；34、103收纳槽；111壳体；112开口；113轴；a板材；a1部分；a2外周放射状部分；a3外周放射状部分片；b、c、d中间板材；p间距。
Claims (6)
1.一种密封装置的弹簧构件的制造方法，其特征在于，包括如下工序：
内圆及外周冲裁工序，其具有内圆冲裁工序与外周冲裁工序，所述内圆冲裁工序是从由金属材料形成的板材冲裁出圆部分，从而形成具有用于界定圆空间的内圆的内圆端部，所述外周冲裁工序是从所述板材冲裁出比所述内圆端部的外侧的圆即外圆更靠外侧的部分、及在比所述内圆端部更靠外侧的位置放射状地延伸至所述外圆的部分即外周放射状部分，从而形成放射状地排列的多个放射片；
内周弯曲工序，在所述内圆及外周冲裁工序后的所述板材中，将相对于所述内圆端部与所述外圆之间的圆即基圆位于内侧的部分从所述基圆向所述板材所面对的一侧弯曲；
内周冲裁工序，在所述内周弯曲工序后的所述板材中，对从所述内圆端部放射状地延伸至比所述外圆更靠内侧的位置的部分、即内周放射状部分进行冲裁，从而断开所述内圆端部，并且在各所述放射片形成延伸至比所述外圆更靠内侧的位置的切口；及
外周弯曲工序，在所述内周冲裁工序后的所述板材中，将相对于所述基圆位于外侧的部分从所述基圆向所述一侧弯曲。
2.根据权利要求1所述的密封装置的弹簧构件的制造方法，其特征在于，
在所述内圆及外周冲裁工序中，所述外周放射状部分是在比所述内圆端部更靠外侧的位置以等角度间隔放射状地延伸至所述外圆的部分，所述放射片以等角度间隔进行排列。
3.根据权利要求1或2所述的密封装置的弹簧构件的制造方法，其特征在于，
在所述内周冲裁工序中，所述内周放射状部分是从所述内圆以等角度间隔放射状地延伸的部分。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的密封装置的弹簧构件的制造方法，其特征在于，
在所述内周冲裁工序中，为了形成所述切口而在所述内圆端部及所述放射片中被冲裁的部分的周向宽度为1mm以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的密封装置的弹簧构件的制造方法，其特征在于，
在所述内周冲裁工序中，为了形成所述切口而在所述放射片中被冲裁的部分位于所述放射片的周向宽度的中央。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的密封装置的弹簧构件的制造方法，其特征在于，
在所述内圆及外周冲裁工序中，内圆冲裁工序与外周冲裁工序一同进行。
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