CN110249164A - 密封环及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本公开整体涉及用于旋转系统诸如汽车变速器、变矩器和自动离合器中的密封环。在一个实施例中，本公开提供了一种密封环，其中所述第一端部包括在其每个侧向区域的径向向内部分中的平台，以及在其中心区域的径向向外部分中的竖直延伸的刀片；并且所述密封环的所述第二端部包括在其每个侧向区域中的径向向外部分中的两个竖直延伸的指状结构，以及在其中心区域的径向向内部分中的平台。当所述端部接合时，所述刀片的所述伸出部的至少一部分直接径向设置在所述中心平台上，每个指状结构的一部分直接径向设置在横向平台上，并且所述第一端部的所述中心区域的所述刀片设置在所述指状结构之间。

Description

密封环及其制备方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年1月10日提交的美国临时专利申请号62/444,782的优先权权益，其全文据此以引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及用于旋转系统诸如汽车变速器、变矩器和自动离合器中的部件。本公开更具体地涉及可用于旋转系统诸如油润滑系统和气动系统的密封环，以及用于制备此类密封环的方法。

背景技术

密封环通常用于变速器和离合器等组件中，以限制流体泄漏和压力损失，尤其是处于高压下的组件的部件中。这些密封环通常与液体诸如油或其他润滑剂一起用于旋转连接。

传统旋转连接的一个示例在图1的示意性透视图中示出。图中，密封环围绕其接头处的旋转轴设置在凹槽中，使得其抵靠外壳密封。密封环既不固定在轴上也不固定在外壳上，因此它可以相对于轴或外壳中的一者或两者旋转。密封环本身具有三个密封面，如图2的示意性透视图所示。密封环的外周面抵靠密封轴和密封环设置在其中的外壳密封。侧面中的一者抵靠形成于轴上的凹槽的侧壁密封。在许多情况下，安装后，仅一个侧面实际抵靠表面密封。尽管如此，密封环通常被制成对称的，使得它们在安装时无需考虑其面向哪个方向。因此，密封环需要具有足够平坦并且为圆形的三个面以抵靠(即，凹槽或外壳的)配合表面密封。

密封环通常具有两个端部，这两个端部可彼此接合以在操作中提供整体圆形密封件，也可以脱离以使密封环在已经安装的轴(例如，变速器的轴)上滑动。如本领域的普通技术人员将理解的，环形密封件的第一端部和第二端部可通过各种方式彼此接合。希望的是，端部可相对于彼此运动，例如，使圆形密封件的圆周略微膨胀或收缩，以便适应不同的公差和膨胀。例如，图3提供了用于密封环的可接合的第一端部和第二端部的许多传统示例的局部示意性透视图，包括对接接头、钩接接头、偏置接头、2-L接头和2-T接头。

密封环相对于径向变形和相对于平面变形均保持大致圆形构造非常重要。任何明显的不圆度都可能导致密封环无法提供充分密封，从而导致包括此类不圆密封环的组件失效。并且密封件中的变形可能导致密封件在安装时损坏，尤其是在其端部处，这可能导致涉及流体泄漏的严重故障。

发明内容

在一个方面，本公开提供了一种密封环，该密封环包括在第一端部和能够与第一端部接合的第二端部之间的延伸的圆环主体，该圆环主体包括

内周面；

与内周面相背对的外周面，该外周面具有第一侧向边缘和相对的第二侧向边缘；

第一侧面，该第一侧面在内周面和相背对的外周面之间延伸；以及

与第一侧面相对的第二侧面，该第二侧面设置在内周面和相背对的外周面之间；

其中

第一端部包括中心区域和两个侧向区域，这两个侧向区域各自处于中心区域的侧边上，并且密封环的第二端部包括中心区域和两个侧向区域，这两个侧向区域各自处于中心区域的侧边上，使得当第一端部与第二端部接合以提供圆环密封件时，第一端部的中心区域与第二端部的中心区域横向对准；

第一端部包括在其侧向区域中的每个的径向向内部分中的平台以及在其中心区域的径向向外部分中的竖直延伸的刀片，该刀片周向延伸超出平台，形成刀片的伸出部；并且

第二端部包括在其每个侧向区域中的径向向外部分中的两个竖直延伸的指状结构以及在其中心区域的径向向外部分中的平台，该平台周向延伸超出指状结构的基部并且能够从第二端部的中心区域的径向向外侧边触及；并且

其中当第一端部与第二端部接合时，

第一端部的中心区域的刀片中延伸超出第一端部的侧向区域的平台的伸出部的至少一部分直接径向设置在第二端部的中心区域的平台上，

第二端部的侧向区域的指状结构中的每个的至少一部分直接径向设置在第一端部的侧向区域的平台上，

并且第一端部的中心区域的刀片设置在第二端部的侧向区域的指状结构之间。

在另一个方面，本公开提供了一种用于制备如本文所述的密封环的方法，该方法包括

提供具有腔体的模具，该腔体的形状为密封环的形状的反转，其中注塑浇口耦接至所述腔体；

通过浇口将熔融的聚合物注入腔体中；

使聚合物硬化；以及

从模具中取出密封环，并且使密封环从密封环的表面的聚合物流道脱离。

本公开的另一方面提供了一种装置，该装置包括

旋转轴；

如本文所述的密封环，该密封环围绕旋转轴设置，其中密封环的第一侧面和/或密封环的第二侧面抵靠与旋转轴相关联的凹槽的侧壁设置；以及

外壳或孔，该外壳或孔围绕轴和密封环设置，使得密封环的外周面抵靠外壳或孔的内周面设置。

根据本文的公开内容，本公开的其他方面将是显而易见的。

附图简要说明

将附图包括在内以提供对本公开的方法和装置的进一步理解，并且附图包含在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图不一定按比例绘制，并且为了清楚起见，各种元件的尺寸可能会变形。附图示出了本公开的一个或更多个实施例，并且与说明书一起用于解释本公开的原理和操作。

图1为传统旋转连接的示意性透视图；

图2为图1的传统旋转连接中密封环组件的示意性剖视图；

图3为参照图1和图2描述的环形密封件的第一端部和第二端部的不同传统布置的一组透视示意图；

图4为传统2-T接头的一个示例的示意性透视图；

图5为图4的2-T接头的示意性端部透视图，图6为图4的2-T接头的示意性顶部透视图；

图7为根据本公开的各种实施例的密封环的示意性透视图，图8为根据本公开的各种实施例的密封环的局部示意性透视图；

图9为根据本公开的一个实施例的密封环的示意性分解透视图，图10为根据本公开的一个实施例的密封环的部分接合的示意性透视图；

图11为沿图9和图10的环形密封件的侧向区域的局部示意性剖视图，图12为沿图9和图10的环形密封件的中心区域的局部示意性剖视图；

图13为根据本公开的另一个实施例的密封环的示意性分解侧面透视图，图14为根据本公开的另一个实施例的密封环的示意性分解顶部透视图，图15为根据本公开的另一个实施例的密封环的部分接合的示意性透视图；

图16为沿图13至图15的环形密封件的侧向区域的局部示意性剖视图，图17为沿图13至图15的环形密封件的中心区域的局部示意性剖视图；

图18为根据本公开的另一个实施例的密封环的示意性剖视图；

图19为根据本公开的另一个实施例的密封环的示意性剖视图；

图20为根据本公开的另一个实施例的密封环的示意性剖视图；并且

图21为根据本公开的另一个实施例的密封环的示意性侧视图。

具体实施方式

本发明人已经注意到，传统2-T接头在环形密封件的第一端部和第二端部之间的传统类型的接合中提供了最佳的防泄漏性能。

图4提供了传统2-T接头的一个示例的示意性透视图；图5和图6分别提供了传统2-T接头的第一端部的示意性端部透视图和示意性顶部透视图。尽管无意于受理论的束缚，但是发明人推测这在很大程度上是由于密封环的第一端部的中心刀片固定在密封环的第二端部的横向指状结构之间而导致2-T几何结构防止发生明显的平面变形的事实。端部之间的间隙受圆周方向上的热膨胀的影响小于其他设计中的间隙。2-T几何结构允许端部以最小的指状结构长度重叠，导致通过间隙和在间隙上方的流体泄漏率降低。然而，本发明人已经注意到2-T几何结构的重要问题：密封环的径向变形可能导致明显的持久性不圆度。例如，虽然密封环通常可弹性变形，因此它们可打开以绕轴安装，但是如果它们长时间变形，则可能发生塑性变形，使得它们无法卡回圆形。这可能由运输过程中的物理保护不当造成。并且传统2-T设计无法阻止径向变形；虽然密封环的第二端部的横向指状结构相对于密封环的第一端部的径向向内运动被第一端部的横向支架阻止，但它们相对于第一端部的径向向外运动不受阻止。图7为安装在轴上的两个传统2-T密封环的照片。下部密封环呈可接受的圆形。但是上部密封环明显不圆，这是由于运输过程中的塑性径向变形造成的。因此，当密封环的第一端部(即，左侧端部)抵靠轴设置时，由于密封环基本上呈非圆形，第二端部(即，右侧端部)被提升脱离轴。

为克服这些缺点并提供必要的密封性能，本公开提供了一种密封环，其中不仅阻止端部相对于彼此在平面外横向地变形，而且阻止其相对于彼此发生径向变形。

因此，本公开的一个方面为密封环。此类密封环的一个示例在图8的示意性透视图中示出。密封环800具有在第一端部830和第二端部840之间延伸的圆环主体802。如下文所详述，第二端部840能够与第一端部830接合，使得密封环的端部可被拉开以绕轴布置，但是在使它们一起向回挠曲时，提供圆形外周，并且不仅阻止端部横向运动，而且阻止其相对于彼此径向运动。圆环主体部分地由内周面810以及与该内周面相背对的外周面812限定。外周面812具有第一侧向边缘814和相对的第二侧向边缘816。第一侧面820以及与第一侧面820相对的第二侧面822在内周面810和外周面812之间延伸。

值得注意的是，密封环的第一端部和第二端部构造成使得当彼此接合以形成圆形密封环时，不仅阻止端部横向运动，而且阻止其相对于彼此径向运动。根据本公开的密封环的一个实施例在图9的示意性分解透视图和图10的部分接合的示意性透视图中示出。图11为沿图9和图10的环形密封件的侧向区域的局部示意性剖视图，图12为沿图9和图10的环形密封件的中心区域的局部示意性剖视图。密封环的第一端部930包括中心区域931和两个侧向区域932，这两个侧向区域各自处于中心区域931的侧边上。类似地，密封环的第二端部940包括中心区域941和两个侧向区域942，这两个侧向区域各自处于中心区域941的侧边上。当第一端部与第二端部接合以提供圆环密封件时，第一端部的中心区域与第二端部的中心区域横向对准。第一端部930包括在其侧向区域932中的每个的径向向内部分933中的平台935。第一端部还包括在其中心区域931的径向向外部分934中的竖直延伸的刀片936。值得注意的是，刀片936不是像传统的2-T接头中那样与平台齐平，而是沿周向延伸超出平台935，形成刀片936的伸出部937。密封环的第二端部940具有在其每个侧向区域942的径向向外部分944中的两个竖直延伸的指状结构945。密封环的第二端部940还具有在其中心区域941的径向向内部分943中的平台946，该平台周向延伸超出指状结构945的基部948，并且能够从第二端部的中心区域的径向向外侧边触及。

当第一端部与第二端部接合时，第一端部的中心区域的刀片936中延伸超出第一端部的侧向区域的平台的伸出部937的至少一部分直接径向设置在第二端部的中心区域的平台946上。这样阻止第一端部相对于第二端部径向向内运动，并且阻止第二端部相对于第一端部径向向外运动。类似地，第二端部的侧向区域的指状结构945的至少一部分直接径向设置在第一端部的侧向区域的平台935上。这样阻止第一端部相对于第二端部径向向外运动，并且阻止第二端部相对于第一端部径向向内运动。最后，第一端部的中心区域的刀片936设置在第二端部的侧向区域的指状结构945之间。这样阻止第一端部和第二端部相对于彼此横向运动。

在本文另外描述的密封环的某些期望的实施例中，第一端部与第二端部接合，使得当密封环被包装用于运输时，阻止端部相对于彼此径向向内运动。这样可保护密封环在运输过程中免受有害变形的影响，使其在安装后处于未变形状态。在本文另外描述的密封环的某些实施例中，第一端部与第二端部接合，使得当密封环绕轴安装时，阻止端部相对于彼此径向向内运动。

在本文另外描述的密封环的某些实施例中，并且如图9至图12所示，第二端部的平台形成为大致水平的(即，相对于圆形密封件的切线)平台，其中第一端部的刀片的伸出部的径向向内面具有大致水平的配对表面。

但是在其他实施例中，第二端部的平台和第一端部的刀片的伸出部的径向向内面形成倾斜角度。例如，在本文另外描述的密封环的某些实施例中，第二端部的平台和第一端部的刀片的伸出部的径向向内面形成相对于水平面不超过75度的角度。例如，在某些此类实施例中，第二端部的平台和第一端部的刀片的伸出部的径向向内面形成相对于水平面不超过60度、相对于水平面不超过45度、或相对于水平面不超过30度、或相对于水平面呈10-75度、或10-60度、或10-45度、或10-30度、或30-75度、或30-60度、或45-75度、或45-60度的角度。虽然阻挡的强度随角度增加而下降，但在许多情况下，成角度的构造完全足以提供必要的径向变形阻挡水平。

根据本公开的密封环的另一个实施例在图13(示意性侧面透视图)和图14(示意性顶部透视图)中的示意性分解透视图，以及图15的部分接合的示意性透视图中示出。图16为沿图13至图15的环形密封件的侧向区域的局部示意性剖视图，图17为沿图13至图15的环形密封件的中心区域的局部示意性剖视图。第一端部1330包括在其侧向区域中的每个的径向向内部分中的平台1335。第一端部还包括在其中心区域的径向向外部分中的竖直延伸的刀片1336。值得注意的是，刀片1336不是像传统的2-T接头中那样与平台齐平，而是沿周向延伸超出平台1335，形成刀片的伸出部1337。图中的刀片的伸出部并非由图9至图12的实施例中的单独材料肩部形成，而是由刀片的总体倾斜形状的伸出部形成。密封环的第二端部1340具有两个竖直延伸的指状结构1345，这两个指状结构各自在其每个侧向区域的径向向外部分中。密封环的第二端部1340还具有在其中心区域的径向向内部分中的平台1345，该平台周向延伸超出指状结构1345的基部1348，并且能够从第二端部的中心区域的径向向外侧边触及。同样，图中的平台并非由图9至图12的实施例中的单独材料肩部形成，而是由指状结构之间的材料的总体倾斜形状的伸出部形成。在图13至图17的实施例中，第二端部的平台1346和第一端部的刀片1336的伸出部1337的径向向内面形成相对于水平面约60度的角度。

当第一端部与第二端部接合时，例如，当密封环被包装用于运输或绕轴安装时，第一端部的中心区域的刀片1336中延伸超出第一端部的侧向区域的平台的伸出部1337的至少一部分直接径向设置在第二端部的中心区域的平台1346上。这样阻止第一端部相对于第二端部径向向内运动，并且阻止第二端部相对于第一端部径向向外运动。并且第二端部的侧向区域的指状结构1335的至少一部分直接径向设置在第一端部的侧向区域的平台1345上。这样阻止第一端部相对于第二端部径向向外运动，并且阻止第二端部相对于第一端部径向向内运动。最后，第一端部的中心区域的刀片1336设置在第二端部的侧向区域的指状结构1335之间。这样阻止第一端部和第二端部相对于彼此横向运动。虽然第一端部和第二端部的中心区域的倾斜部分在本实施例中示出为在到达其径向向内部分之前停止，但是在其他实施例中，它们可延伸至径向向内部分中。

如上面所指出的，第一端部的中心区域的刀片的伸出部超出其平台并且第二端部的中心区域的平台的伸出部超出其指状结构的基部，可帮助阻止一种类型的径向变形。本领域的普通技术人员基于本文的公开内容将理解，选择第一端部的刀片和第二端部的平台的伸出部的量以提供期望的阻挡程度，而不影响密封性能。例如，在本文另外描述的密封环的某些实施例中，第一端部的刀片延伸超出第一端部的平台至少0.25mm、超出至少0.5mm、超出至少1mm、超出至少2mm、或甚至超出至少3mm，例如在0.25-8mm、或0.25-4mm、或0.25-2mm、或0.5-8mm、或0.5-4mm、或0.5-3mm、或1-8mm、或1-6mm、或1-4mm、或2-8mm、或2-6mm、或2-4mm的范围内。在图9至图12的实施例中，刀片的伸出部的距离由图11中的附图标号939指示，并且图13至图17的实施例中，刀片的伸出部的距离由图16中的附图标号1339指示。类似地，在本文另外描述的密封环的某些实施例中，第二端部的平台延伸超出指状结构的基部至少1mm、超出至少2mm、或甚至超出至少3mm，例如在1-18mm、或1-12mm、或1-6mm、或1-4mm、或2-18mm、或2-12mm、或2-6mm、或2-4mm、或3-18mm、或3-12mm、或3-6mm的范围内。在图9至图12的实施例中，第二端部的平台的伸出部的距离由图11中的附图标号949指示，并且图13至图17的实施例中，刀片的伸出部的距离由图16中的附图标号1349指示。

如上面所指出的，当端部接合时，第一端部的中心区域的刀片的伸出部直接径向设置在第二端部的中心区域的平台上；并且第二端部的侧向区域的指状结构直接径向设置在第一端部的侧向区域的平台上。在本文另外描述的密封环的某些实施例中，并且如图11所示，第一端部的中心区域的刀片的伸出部设置为与第二端部的中心区域的平台接触。这可以允许完全阻挡一个相对方向上的径向运动。类似地，在本文另外描述的密封环的某些实施例中，并且如图12所示，第二端部的侧向区域的指状结构设置为与第一端部的侧向区域的平台接触。这可以允许完全阻挡其他相对方向上的径向运动。

然而，在某些情况下，只要径向变形不过于严重以导致塑性变形，就不必提供完全阻挡。并且在某些情况下，可能希望允许端部相对于彼此稍微径向运动。因此，在本文另外描述的密封环的某些实施例中，第一端部的中心区域的刀片的伸出部设置在第二端部的中心区域的平台的2mm以内、1mm以内，或甚至0.5mm以内。类似地，在本文另外描述的密封环的某些实施例中，第二端部的侧向区域的指状结构设置在第一端部的侧向区域的平台的2mm以内、1mm以内或甚至0.5mm以内。

密封环的外周面有利地具有低表面粗糙度，以便提供抵靠外壳或孔的内周面的充分密封。当然，如普通技术人员将理解的，由传统制造工艺形成的一些粗糙度是可接受的。由于第一侧面和第二侧面通常被指定为如上所述的密封面，在某些期望的实施例中，它们还有利地具有低表面粗糙度。并且如本领域的普通技术人员将理解的，不存在形成为面部凹陷的较大的特征部(例如，流体处理凹槽)被视为不影响面部的表面粗糙度；相反，面部的密封部分具有低表面粗糙度即足够。

如本领域的普通技术人员将理解的，根据要在其中安装密封环的系统的特定参数(例如，轴尺寸、凹槽尺寸、外壳或孔内径)，本文所述的密封环可制成各种尺寸。例如，本文所述的密封环可制成具有各种内圆周，用于各种尺寸的旋转轴。在本文另外描述的密封环的某些实施例中，内径(例如，内周面的直径)在5mm至200mm的范围内，例如，在5-150mm、或5-100mm、或5-80mm、或5-50mm、或10-200mm、或10-150mm、或10-100mm、或10-80mm、或10-50mm、或20-200mm、或20-150mm、或20-100mm、或20-80mm，或20-50mm的范围内。

类似地，本文所述的密封环可制成具有各种宽度，以配合到各种尺寸的凹槽中。在本文另外描述的密封环的某些实施例中，密封环从其第一侧面到第二侧面的宽度在1mm至20mm的范围内，例如在1-10mm、或1-8mm、或1-6mm、或1-4mm、或2-20mm、或2-10mm、或2-8mm、或2-6mm、或2-4mm、或4-20mm、或4-10mm、或4-8mm、或6-20mm，或6-10mm的范围内。

如本领域的普通技术人员将理解的，本文所述的密封环可形成为具有各种横截面形状。例如，如本文中另外描述的密封环的某些实施例具有矩形横截面形状(即，在密封环的圆周上的位置，其不包括本文相对于第一端部和第二端部所述的特征部)。图18为具有大致矩形横截面的密封环1800的示意性剖视图，其中第一侧面1820基本上平行于第二侧面1822。在本文另外描述的密封环的其他实施例中，密封环具有大致梯形的横截面。图19为具有大致梯形横截面的密封环1900的示意性剖视图，其中第一侧面1920和第二侧面1922从法线到外周面1912倾斜基本上相同的角度。在本文另外描述的密封环的其他实施例中，密封环具有这样的横截面形状，该横截面形状具有在其外端的第一矩形区段和在其内端的第二较窄的矩形区段。图20为具有此类横截面的密封环2000的示意性剖视图。图中，第一侧面2020和第二侧面2022为设置在第一矩形区段2050的任一端部的密封面，其中第二矩形区段2052紧邻第一矩形区段2050设置并且延伸至内周面2010。当然，本领域的普通技术人员将理解，根据例如要在其中设置密封环的凹槽的特定几何形状，可使用其他横截面形状。并且本领域的普通技术人员将理解，本文所述的形状可包括倒角或圆角，而基本上不偏离所述的形状。例如，图18的横截面形状包括在外周面1812的边缘处的倒角，但仍然被视为矩形。

本文所述的密封环中可包括各种附加特征部。例如，在本文另外描述的密封环的某些实施例中，第一侧面、第二侧面或两者可包括在其中形成的一个或多个凹槽。凹槽可构造成用于例如沿侧面向上拨油或其他润滑剂，从而有助于在侧面和凹槽侧壁之间保持足够多的油，以便在凹槽侧壁和侧面之间保持足够的密封。此类密封环的一个示例在图21的局部示意性侧视图中示出。在某些实施例中，形成于侧面中的凹槽均未从侧面的外端延伸至侧面的内端。例如，在图21的实施例中，凹槽2160延伸至侧端面2120的内端2124，但不延伸至其外端2125。

如上文简要提到的，第二端部能够与第一端部接合，以提供具有圆形外周的环形密封件。

可利用注射成型工艺由各种不同材料制备本文所述的密封环。高温热塑性材料尤其适用于本文所述的密封环。例如，如本文另外描述的密封环的某些实施例由选自尼龙(PA)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、热塑性聚酰亚胺(TPI)和聚酰胺-酰亚胺(PAI)的材料制成。此类材料可以被填充或不填充。

如本文中另外描述的，本公开的另一方面涉及一种用于制备密封环的方法。该方法包括提供具有腔体的模具，该腔体的形状为密封环的形状的反转，其中注塑浇口耦接至腔体；通过浇口将熔融的聚合物注入腔体中；使聚合物硬化；以及从模具中取出密封环，并且使密封环从密封环的表面的聚合物流道脱离。鉴于本文所述的内容，本领域的普通技术人员将使用传统的注塑装置和技术实践本文所述的方法。

本文所述的密封环可在工业应用中用于各种旋转密封环应用中。例如，本文所述的密封环可用于重型设备诸如推土机和重型卡车的变速器的离合器组件中，因为此类密封环即使在高转速下也能承受高达400psi的压力条件。本文所述的密封环可用于各种类型的装置中，这些装置包括变速器诸如自动变速器、无级变速器和双离合器变速器，以及差速器和凸轮轴调节器。

因此，本公开的另一个实施例提供了一种装置，该装置包括旋转轴；根据本文所述的密封环，该密封环围绕轴设置，其中密封环的第一侧面和/或密封环的第二侧面抵靠与旋转轴相关联的凹槽的侧壁设置；以及外壳或孔，该外壳或孔围绕轴和密封环设置，使得密封环的外周面抵靠外壳或孔的内周面设置。润滑剂诸如油可设置在密封环的外周面和一个或多个密封侧面处，以提供完全密封。这种布置在上文参照图1和图2示出，如上文所述。值得注意的是，出于上述原因，密封环的外周面处存在的注塑浇口痕迹基本上不干扰该面与孔或外壳的密封，因为它被设置在低于外周面的水平线的凹槽中。并且凹部基本上不干扰外周面与外壳或孔的密封，因为它并不一直延伸穿过外周面的宽度。

对于本领域的技术人员显而易见的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对这里描述的工艺和设备进行各种修改和变化。因此，本公开旨在覆盖本发明的这样的修改和变化，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内。

Claims (30)

1.一种密封环，包括在第一端部和能够与所述第一端部接合的第二端部之间的延伸的圆环主体，所述圆环主体包括

内周面；

与所述内周面相背对的外周面，所述外周面具有第一侧向边缘和相对的第二侧向边缘；

第一侧面，所述第一侧面在所述内周面和所述相背对的外周面之间延伸；以及

与所述第一侧面相对的第二侧面，所述第二侧面设置在所述内周面和所述相背对的外周面之间；

其中

所述第一端部包括中心区域和两个侧向区域，所述两个侧向区域各自处于所述中心区域的侧边上，并且所述密封环的所述第二端部包括中心区域和两个侧向区域，所述两个侧向区域各自处于所述中心区域的侧边上，使得当所述第一端部与所述第二端部接合以提供圆环密封件时，所述第一端部的所述中心区域与所述第二端部的所述中心区域横向对准；

所述第一端部包括在其所述侧向区域中的每个的径向向内部分中的平台以及在其所述中心区域的径向向外部分中的竖直延伸的刀片，所述刀片周向延伸超出所述平台，形成所述刀片的伸出部；并且

所述第二端部包括在其每个侧向区域中的径向向外部分中的两个竖直延伸的指状结构以及在其所述中心区域的径向向外部分中的平台，所述平台周向延伸超出所述指状结构的基部并且能够从所述第二端部的所述中心区域的径向向外侧边触及；并且

其中当所述第一端部与所述第二端部接合时，

所述第一端部的所述中心区域的所述刀片中延伸超出所述第一端部的所述侧向区域的所述平台的伸出部的至少一部分直接径向设置在所述第二端部的所述中心区域的所述平台上，

所述第二端部的所述侧向区域的所述指状结构中的每个的至少一部分直接径向设置在所述第一端部的所述侧向区域的平台上，

并且所述第一端部的所述中心区域的所述刀片设置在所述第二端部的所述侧向区域的所述指状结构之间。

2.根据权利要求1所述的密封环，其中所述第二端部的所述平台形成为大致水平的平台，其中所述第一端部的所述刀片的所述伸出部的所述径向向内面具有大致水平的配对表面。

3.根据权利要求1所述的密封环，其中所述第二端部的所述平台和所述第一端部的所述刀片的所述伸出部的所述径向向内面形成倾斜角度。

4.根据权利要求4所述的密封环，其中所述第二端部的所述平台和所述第一端部的所述刀片的所述伸出部的所述径向向内面形成相对于水平面不超过75度的角度。

5.根据权利要求4所述的密封环，其中所述第二端部的所述平台和所述第一端部的所述刀片的所述伸出部的所述径向向内面形成相对于水平面不超过60度的角度。

6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的密封环，其中所述第一端部的所述刀片延伸超出所述第一端部的所述平台至少0.25mm。

7.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的密封环，其中所述第一端部的所述刀片延伸超出所述第一端部的所述平台至少1mm。

8.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的密封环，其中所述第一端部的所述刀片延伸超出所述第一端部的所述平台的距离在0.25mm至8mm的范围内。

9.根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的密封环，其中所述第二端部的所述平台延伸超出所述第二端部的所述指状结构的所述基部至少1mm。

10.根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的密封环，其中所述第二端部的所述平台延伸超出所述第二端部的所述指状结构的所述基部至少3mm。

11.根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的密封环，其中所述第二端部的所述平台延伸超出所述第二端部的所述指状结构的所述基部的距离在1mm至8mm的范围内。

12.根据权利要求1至权利要求11中任一项所述的密封环，其中当所述端部接合时，所述第一端部的所述中心区域的所述刀片的所述伸出部设置为与所述第二端部的所述中心区域的所述平台接触。

13.根据权利要求1至权利要求11中任一项所述的密封环，其中所述第一端部的所述中心区域的所述刀片的所述伸出部设置在所述第二端部的所述中心区域的所述平台的2mm以内、1mm以内，或甚至0.5mm以内。

14.根据权利要求1至权利要求13中任一项所述的密封环，其中所述第二端部的所述侧向区域的所述指状结构设置为与所述第一端部的所述侧向区域的所述平台接触。

15.根据权利要求1至权利要求14中任一项所述的密封环，其中所述第二端部的所述侧向区域的所述指状结构设置在所述第一端部的所述侧向区域的所述平台的2mm以内、1mm以内，或甚至0.5mm以内。

16.根据权利要求1至权利要求15中任一项所述的密封环，具有在5mm至200mm的范围内的内径。

17.根据权利要求1至权利要求15中任一项所述的密封环，具有在10mm至100mm的范围内的内径。

18.根据权利要求1至权利要求17中任一项所述的密封环，其中从所述第一侧面到所述第二侧面的宽度在1mm至20mm的范围内。

19.根据权利要求1至权利要求17中任一项所述的密封环，其中从所述第一侧面到所述第二侧面的宽度在2mm至10mm的范围内。

20.根据权利要求1至权利要求19中任一项所述的密封环，具有大致矩形的横截面形状。

21.根据权利要求1至权利要求19中任一项所述的密封环，具有大致梯形的横截面形状。

22.根据权利要求1至权利要求21中任一项所述的密封环，具有这样的横截面形状，所述横截面形状具有在其所述外端的第一矩形区段和在其所述内端的第二较窄的矩形区段。

23.根据权利要求1至权利要求22中任一项所述的密封环，进一步包括形成于所述第一侧面、所述第二侧面或两者上的一个或多个凹槽。

24.根据权利要求23所述的密封环，其中形成于所述侧面中的所述凹槽均未从所述侧面的外端延伸至所述侧面的内端。

25.根据权利要求1至权利要求24中任一项所述的密封环，由选自尼龙(PA)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、热塑性聚酰亚胺(TPI)和聚酰胺-酰亚胺(PAI)的热塑性材料形成。

26.一种用于制备根据权利要求1至权利要求25中任一项所述的密封环的方法，包括

提供具有腔体的模具，所述腔体的形状为所述密封环的反转，其中注塑浇口耦接至所述腔体；

通过所述浇口将熔融的聚合物注入所述腔体中；

使所述聚合物硬化；以及

从所述模具中取出所述密封环，并且使所述密封环从所述密封环的表面的聚合物流道脱离。

27.一种根据权利要求26所述的方法制成的密封环。

28.一种装置，包括

旋转轴；

根据权利要求1至权利要求25和权利要求27中任一项所述的密封环，所述密封环围绕所述旋转轴设置，其中所述密封环的第一侧面和/或所述密封环的第二侧面抵靠与所述旋转轴相关联的凹槽的侧壁设置；以及

外壳或孔，所述外壳或孔围绕所述轴和所述密封环设置，使得所述密封环的所述外周面抵靠所述外壳或孔的内周面设置。

29.根据权利要求28所述的装置，进一步包括润滑剂，所述润滑剂设置在所述密封环的所述外周面和所述一个或多个密封侧面处。

30.根据权利要求28或权利要求29所述的装置，其中所述装置为变速器诸如自动变速器、无级变速器或双离合器变速器；差速器；或凸轮轴。