CN110892181A - 密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种密封装置,该密封装置即使在旋转轴的转速为规定以上的高速旋转时,也能防止机内侧的润滑油从抛油环的凸缘部与主唇之间的间隙渗出并最终泄漏。该密封装置包括:抛油环,其具有安装于相对于壳体进行旋转的旋转轴的外周面的圆筒部和从圆筒部的内侧的端部向与旋转轴的轴线垂直的方向延伸的圆环状的凸缘部;以及密封部,其安装于壳体,并具有主唇,该主唇通过与抛油环的凸缘部的平坦的外侧面可滑动地接触,从而将润滑油密封在壳体的机内侧,在凸缘部的外侧面与主唇接触的部分形成有用于发挥在旋转时使润滑油返回壳体的机内侧的排出作用的槽,并且,具有使在凸缘部的外侧面与主唇接触时凸缘部与主唇形成的相对接触角度变小的窄小化结构。

Description

密封装置
技术领域
本发明涉及一种密封装置,例如,在汽车相关的领域用作旋转用密封件,尤其用作机内存在润滑油的发动机用密封件。
背景技术
以往,作为用作发动机用密封件的密封装置,为了防止被密封在机内的润滑油泄漏到机外,例如,安装在发动机壳体与曲轴之间。作为该密封装置,利用设置在抛油环的凸缘部上的螺纹部,在曲轴旋转时发挥泵唧作用,将机内的润滑油密封(例如,参照专利文献1)。
如图22所示,作为这样的密封装置100包括:抛油环101,其安装于作为旋转轴的曲轴201的外周面并与该曲轴201一起旋转;以及密封部102,其安装于壳体202的内周面。
抛油环101包括安装于曲轴201的外周面的圆筒部105以及从该圆筒部105的机内A侧的端部向外周侧扩展的凸缘部103。在凸缘部103上具有向机内A侧鼓出的中空圆盘状的鼓出部分103e以及从该鼓出部分103e的外周侧的端部向机外B侧弯曲后向外周侧扩展的中空圆盘状的圆盘部分103f。
在该密封装置100中,密封部102的主唇111相对于凸缘部103的圆盘部分103f的轴向上的机外B侧的端面即外侧面103a能够滑动地紧密接触,从而防止存在于机内A的润滑油(油)向机外B泄漏。
在该密封装置100中,在主唇111能够滑动地紧密接触的凸缘部103的圆盘部分103f的外侧面103a设置有多个螺纹槽104。
螺纹槽104是以一定的间隔各自独立地配置,并与曲轴201的旋转方向相对应地从内径侧向外径侧以右旋前进的4等分螺旋状槽,各个槽的起点和终点分别不同。该螺纹槽104形成在抛油环101中的凸缘部103的圆盘部分103f的外侧面103a,密封部102的主唇111的唇前端111a在4条螺纹槽104的范围内接触。
因此,在密封装置100中,即使在润滑油向被包围在抛油环101与密封部102的密封部件110之间的空间S渗出的情况下,也能够起到下述作用:通过抛油环101与曲轴201一起旋转时的凸缘部103的离心力使润滑油从空间S返回机内A侧的甩出作用和通过该凸缘部103中的圆盘部分103f旋转时的螺纹槽104的影响使润滑油从空间S返回机内A侧的作用(以下,也将其称为“螺纹作用”)。另外,将通过这样的甩出作用和螺纹作用的双方,使润滑油从空间S返回机内A侧的效果称为泵唧效果。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1:日本特开2014-129837号公报
发明内容
(发明要解决的问题)
在上述的密封装置100中,若是以曲轴201的转速为例如5000rpm(revolution perminute)左右以下的低速进行旋转的柴油发动机,则润滑油不会从抛油环101的凸缘部103与主唇111的唇前端111a之间的间隙渗出到空间S。
但是,在将密封装置100应用到曲轴201以例如6000rpm左右以上的高速进行旋转的汽油发动机的情况下,润滑油会从抛油环101的凸缘部103与主唇111的唇前端111a之间的间隙渗出到空间S,润滑油有可能积存在空间S。
本发明鉴于上述问题而完成,其目的是提供一种密封装置,其即使在旋转轴的转速为规定以上的高速旋转时,也能够防止机内侧的润滑油从抛油环的凸缘部与主唇之间的间隙渗出并最终泄漏。
(用于解决问题的方案)
为了达成上述目的,本发明的特征在于,包括:抛油环,其具有安装于相对于壳体进行旋转的旋转轴的外周面的圆筒部以及从该圆筒部的内侧的端部向与所述旋转轴的轴线垂直的方向延伸的圆环状的凸缘部;以及密封部,其安装于所述壳体,并具有主唇,该主唇通过与所述抛油环的凸缘部的平坦的外侧面可滑动地接触,从而将润滑油密封在所述壳体的机内侧,在所述凸缘部的外侧面的与所述主唇接触的部分形成有用于发挥在旋转时使所述润滑油返回所述壳体的机内侧的排出作用的槽,在所述凸缘部与所述主唇之间形成如下窄小化结构,即、在所述凸缘部的所述外侧面与所述主唇接触时,该凸缘部与该主唇形成的相对接触角度变小。
本发明的特征在于,所述窄小化结构通过所述抛油环的所述凸缘部倾斜后的倾斜凸缘部分与所述主唇的组合而形成。
本发明的特征在于,所述窄小化结构通过所述抛油环的所述凸缘部弯曲后的弯曲凸缘部与所述主唇的组合而形成。
本发明的特征在于,所述窄小化结构通过如下薄壁前端部与所述抛油环的组合而形成,所述薄壁前端部通过使所述主唇的与所述凸缘部的外侧面接触的唇前端侧的壁厚形成得比主唇主体薄而形成。
本发明的特征在于,所述窄小化结构通过如下前端部分与所述主唇的组合而形成,所述前端部分通过形成在用于划定所述主唇的表面上的切口部,在比该切口部更靠唇前端侧的位置与所述凸缘部的所述外侧面接触并弯曲。
本发明的特征在于,所述窄小化结构通过设置有唇弯曲部的所述主唇与所述抛油环的组合而形成,所述唇弯曲部具有从唇基部到与所述凸缘部的外侧面接触的唇前端部而整体弯曲的弯曲形状。
(发明效果)
根据本发明,能够实现一种密封装置,其即使在旋转轴的转速为规定以上的高速旋转时,也能够防止机内侧的润滑油从抛油环的凸缘部与主唇之间的间隙渗出并最终泄漏。
附图说明
图1是示出本发明第一实施方式所涉及的油封的安装状态的剖视图。
图2是示出本发明第一实施方式所涉及的油封的单体的结构的放大剖视图。
图3是示出本发明第一实施方式所涉及的抛油环的结构的平面图。
图4是示出本发明第一实施方式所涉及的抛油环的其它结构例的平面图。
图5是用于说明与以往的主唇与抛油环的凸缘部之间的接触角度对应的润滑油的积存量的剖视图。
图6是用于说明在本发明的第一实施方式所涉及的油封中,与主唇与抛油环的凸缘部之间的接触角度对应的润滑油的积存量的平面图。
图7是示出本发明第一实施方式所涉及的油封与抛油环之间的接触角度与包括润滑油的空气的空气吸入量之间的关系的图表。
图8是示出本发明第二实施方式所涉及的油封的安装状态的剖视图。
图9是示出本发明第二实施方式所涉及的油封的单体的结构的放大剖视图。
图10是用于说明在本发明的第二实施方式所涉及的油封中,与主唇与抛油环的凸缘部之间的接触角度对应的润滑油的积存量的平面图。
图11是示出本发明第三实施方式所涉及的油封的安装状态的剖视图。
图12是示出本发明第三实施方式所涉及的油封的单体的结构的放大剖视图。
图13是用于说明在本发明的第三实施方式所涉及的油封中,与主唇与抛油环的凸缘部之间的接触角度对应的润滑油的积存量的平面图。
图14是示出本发明第三实施方式所涉及的油封的薄壁前端部弯曲的弯曲面的中心与最前端面之间的弯曲距离L的概略剖视图。
图15是表示本发明的第三实施方式所涉及的弯曲距离与过盈量之间的关系图表。
图16是示出本发明第四实施方式所涉及的油封的安装状态的剖视图。
图17是示出本发明第四实施方式所涉及的油封的单体的结构的放大剖视图。
图18是用于说明在本发明的第四实施方式所涉及的油封中,与主唇与抛油环的凸缘部之间的接触角度对应的润滑油的积存量的平面图。
图19是示出本发明第五实施方式所涉及的油封的安装状态的剖视图。
图20是示出本发明第五实施方式所涉及的油封的单体的结构的放大剖视图。
图21是用于说明在本发明的第五实施方式所涉及的油封中,与主唇与抛油环的凸缘部之间的接触角度对应的润滑油的积存量的平面图。
图22是示出以往的密封装置(油封)的结构的放大剖视图。
具体实施方式
以下,将参照附图对本发明的实施方式进行说明。
<第一实施方式>
图1是示出本发明第一实施方式所涉及的密封装置的安装状态的剖视图。图2是示出本发明第一实施方式所涉及的密封装置的单体的结构的放大剖视图。图3是示出本发明第一实施方式所涉及的抛油环的结构的平面图。图4是示出本发明第一实施方式所涉及的抛油环的其它结构例的平面图。图5是用于说明与以往的主唇与抛油环的凸缘部之间的接触角度对应的润滑油的积存量的剖视图。图6是用于说明在本发明的第一实施方式所涉及的密封装置中,与主唇与抛油环的凸缘部之间的接触角度对应的润滑油的积存量的平面图。
以下,为了方便说明,将在轴线x方向上的箭头a(参照图1)方向设为外侧,将在轴线x方向上的箭头b(参照图1)方向设为内侧。更具体而言,外侧是指远离发动机的机外B侧,内侧是指发动机的内部方向即机内A侧。并且,在与轴线x垂直的方向(以下,也称为“径向”)上,将远离轴线x的方向(图1的箭头c方向)设为外周侧,将接近轴线x的方向(图1的箭头d方向)设为内周侧。
<密封装置的结构>
如图1和图2所示,作为本发明的实施方式所涉及的密封装置的油封1用作机内A存在润滑油的汽车用发动机(尤其是汽油发动机)的密封件,并防止机内A的润滑油向机外B泄漏,同时防止灰尘等异物从机外B侵入机内A。
油封1包括:密封部10,其安装于发动机壳体(以下,将其简称为“壳体”)202的内周侧(箭头d方向)的表面即内周面202a;以及抛油环30,其安装于相对于壳体202进行旋转的旋转轴、即曲轴201的外周侧(箭头c方向)的表面即外周面201a,所述油封1通过将上述部件组合而构成。
密封部10包括加强环20和与该加强环20形成为一体的弹性体部21。加强环20由以轴线x为中心的环状的金属材料构成。作为加强环20的金属材料,例如不锈钢或SPCC(冷轧钢)。另一方面,作为弹性体部21的弹性体,例如有各种橡胶材料。作为各种橡胶材料,例如丁腈橡胶(NBR),氢化丁腈橡胶(H-NBR),丙烯酸橡胶(ACM),氟橡胶(FKM)等合成橡胶。
加强环20例如通过冲压加工或锻造而制造,弹性体部21使用成型模具通过交联(加硫)成型而成型。在该交联成型时,加强环20配置在成型模具之中,弹性体部21通过交联(加硫)粘接而粘接于加强环20,从而弹性体部21与加强环20成型为一体。
加强环20例如呈截面大致L形的形状,并包括圆筒部20a、外周侧圆盘部20b、圆锥部20c、以及内周侧圆盘部20d,圆筒部20a、外周侧圆盘部20b、圆锥部20c、以及内周侧圆盘部20d全部成型为一体。
在该情况下,圆筒部20a具有向外周侧(箭头c方向)凸出状地鼓出的弯曲形状。并且,外周侧圆盘部20b、圆锥部20c以及内周侧圆盘部20d形成整体呈大致S形的凸缘部。
圆筒部20a是沿着轴线x大致平行地延伸的圆筒状的部分,内嵌于壳体202的内周面202a。外周侧圆盘部20b是向与轴线x大致垂直的方向,即,从圆筒部20a的外侧(箭头a方向)的端部向内周侧(箭头d方向)扩展的中空圆盘状的部分。圆锥部20c是从外周侧圆盘部20b的内周侧(箭头d方向)的端部进一步向内周侧(箭头d方向)且内侧(箭头b方向)倾斜延伸的中空圆盘状的部分。内周侧圆盘部20d是从圆锥部20c的内周侧(箭头d方向)的端部进一步向内周侧(箭头d方向)扩展的中空圆盘状的部分。
另外,虽然加强环20的圆筒部20a在该情况下具有向外周侧(箭头c方向)凸出状地鼓出的弯曲形状,但不限于此,也可以是沿着轴线x笔直地延伸的圆筒状的部分。并且,虽然加强环20由外周侧圆盘部20b、圆锥部20c、以及内周侧圆盘部20d形成为整体大致S形,但是,外周侧圆盘部20b、圆锥部20c、以及内周侧圆盘部20d也可以沿着与轴线x大致垂直的方向笔直地延伸。
弹性体部21一体地安装于加强环20,以覆盖该加强环20的外侧(箭头a方向)、外周侧(箭头c方向)的一部分、以及内周侧(箭头d方向)的方式与该加强环20成型为一体。
弹性体部21包括:唇被覆部21a,其覆盖加强环20的圆筒部20a中的外周侧(箭头c方向)的一部分;唇被覆部21b,其从外侧(箭头a方向)覆盖加强环20的外周侧圆盘部20b;唇被覆部21c,其覆盖加强环20的圆锥部20c;唇被覆部21d,其从外侧(箭头a方向)覆盖加强环20的内周侧圆盘部20d;唇腰部21e,其与唇被覆部21d被一体化;以及与该唇腰部21e形成为一体的主唇22、防尘唇23、以及中间唇24。
弹性体部21的唇腰部21e是位于加强环20的内周侧圆盘部20d中的内周侧(箭头d方向)的端部附近的部分,是主唇22、防尘唇23、以及中间唇24的基部。
弹性体部21的主唇22是从唇腰部21e的内侧(箭头b方向)的端部进一步向内侧(箭头b方向)且外周侧(箭头c方向)倾斜延伸的、以轴线x为中心的环状的唇部分,其从内周侧(箭头d方向)向外周侧(箭头c方向)扩径。
主唇22形成为从唇腰部21e的内侧(箭头b方向)的端部延伸的根部部分22r的厚度比主体部分22b的厚度薄。这是因为,在弹性体部21中,便于以根部部分22r为起点从根部弯曲主唇22。关于这种类型的主唇22,在本说明书中有时称为薄壁唇。
弹性体部21的防尘唇23是从唇腰部21e的内周侧(箭头d方向)的端部向外侧(箭头a方向)且内周侧(箭头d方向)倾斜延伸的、以轴线x为中心的环状的唇部分,其从外周侧(箭头c方向)向内周侧(箭头d方向)扩径。另外,防尘唇23所延伸的延伸方向是与主唇22的延伸方向几乎相反的方向。
弹性体部21的中间唇24在唇腰部21e中位于比主唇22更靠内周侧(箭头d方向)的位置,并且,位于比防尘唇23更靠内侧(箭头b方向)的位置,而且稍微从唇腰部21e的内周侧(箭头d方向)的端部向内侧(箭头b方向)延伸,是以轴线x为中心的环状唇部分。中间唇24的唇长较短,唇前端不会与抛油环30接触。
抛油环30在安装于曲轴201的外周面201a的状态下,随着该曲轴201的旋转一起转动,例如为金属制的板状部件,其包括圆筒部31和凸缘部33。抛油环30能够通过例如将板状部件弯曲加工而形成。
抛油环30的圆筒部31是沿着轴线x大致平行地延伸的圆筒状的部分,通过被压入并固定于曲轴201的外周面201a而安装,曲轴201相对于壳体202进行旋转。抛油环30的圆筒部31具有外周侧(箭头c方向)的表面即外周面31a,弹性体部21的防尘唇23的唇前端相对于该外周面31a可滑动地接触。由此,防止灰尘等异物从机外B侵入机内A。
抛油环30的凸缘部33包括垂直凸缘部分34和倾斜凸缘部分35。垂直凸缘部分34是从圆筒部31的内侧(箭头b方向)的端部向与轴线x垂直的径向的外周侧(箭头c方向)扩展的、以轴线x为中心的中空圆盘状的部分。
垂直凸缘部分34朝向外周侧(箭头c方向)的高度比中间唇24的唇前端的位置高,并且配置成该垂直凸缘部分34与中间唇24的唇前端对置。另外,与不存在以往的抛油环101中的凸缘部103的鼓出部分103e,从而凸缘部33的垂直凸缘部分34与中间唇24之间的间隔相应变窄。
倾斜凸缘部分35是从垂直凸缘部分34的外周侧(箭头c方向)的端部向内侧(箭头b方向)和外周侧(箭头c方向)倾斜为规定角度的中空圆盘状的部分,与垂直凸缘部分34形成为一体。
该倾斜凸缘部分35具有外侧(箭头a方向)的平坦面即外侧面35a。在外侧面35a的外周侧(箭头c方向)的端部区域设置有用于将侵入空间S中的润滑油G1(图6)排出到机内A侧的4条螺旋槽状的螺纹槽36。
这4条螺纹槽36如图3所示,各自的起点st形成在彼此各分开90度的位置上,并且,各自的终点et也形成在彼此各分开90度的位置上。虽然螺纹槽36形成为从起点st开始到终点et为止大约1周左右的螺旋状,但不限于此,也可以形成为半周左右、3/4周左右等1周以下,或者1周半左右、2周左右等的1周以上的螺旋状。
并且,螺纹槽36分别独立形成为从倾斜凸缘部分35的内径侧向外径侧向右旋转方向(顺时针方向)逐渐增大半径地前进的4等分的槽。但是,并不限于此,螺纹槽36也可以是2等分、3等分、6等分等其它各种条数。另外,在该情况下,抛油环30被设为与螺纹槽36相反地,如图中箭头所示向左旋转(逆时针旋转)。
但是,作为形成于抛油环30的凸缘部33的倾斜凸缘部分35的槽,无需一定是螺纹槽36。例如,如图4(A)所示,在抛油环30S中,也可以是从凸缘部33的倾斜凸缘部分35的内径侧向外径侧延伸的放射状,并向与该抛油环30的轴线垂直的方向直线状地延伸的放射状槽37(37a~37h)。在该情况下,主唇22的唇前端与倾斜凸缘部分35的外侧面35a进行滑动的位置例如是放射状槽37的大致中央附近的位置POS1。
与之相同地,如图4(B)所示,在抛油环30V中,也可以是从凸缘部33的倾斜凸缘部分35的内径侧向外径侧延伸,但从内径侧向外径侧的外周方向以向图中右侧倾斜的方式直线状地延伸的倾斜状槽38(38a~38h)。在该情况下,主唇22的唇前端与倾斜凸缘部分35的外侧面35a进行滑动的位置例如是比倾斜状槽38的大致中央附近稍微靠外周的位置POS2。
在该情况下,放射状槽37和倾斜状槽38相比于螺纹槽36,从起点st到终点et为止的长度变得非常短,而能够使润滑油G1在短时间内流过放射状槽37、倾斜状槽38而甩出,并使其返回机内A侧。并且,由于放射状槽37和倾斜状槽38相比于螺纹槽36,能够形成较多根的槽,因此,能够在比螺纹槽36短的时间内使大量的润滑油G1返回机内A侧。
倾斜凸缘部分35被倾斜至规定角度,从而使弹性体部21的主唇22的唇前端与外侧面35a接触时的相对接触角度θ1(图2、图6)小于以往的不具有倾斜凸缘部分35的凸缘部103的接触角度θ0(图5)。
在该情况下,接触角度θ1变得比以往的接触角度θ0小,与之相对应地,主唇22的唇前端与外侧面35a之间的接触面积增大,因此,易于维持密封性。这里,接触角度θ1的前提是,主唇22的唇前端虽然被按压在倾斜凸缘部分35的外侧面35a上,但是处于该主唇22的唇前端侧以不会弯曲的程度的过盈量与倾斜凸缘部分35的外侧面35a接触的状态。但是,并不限于此,也可以处于倾斜凸缘部分35的外侧面35a与唇前端以主唇22的前端侧弯曲的程度的过盈量接触的状态。在该情况下,接触角度θ1通过在从该主唇22的唇前端到根部为止的长度中的、比距离唇前端大约20%的长度短的、前端侧的位置进行测量而得到。但是,并不限于此,优选是在距离唇前端大约17%的前端侧的位置所测量的接触角度θ1。例如,在从主唇22的唇前端开始到根部为止的长度为6mm的情况下,优选是在从唇前端起约17%的长度即约1mm的位置测量时的接触角度θ1。
这样,油封1具有下述的结构:与抛油环30的凸缘部33中的倾斜凸缘部分35的外侧面35a接触的弹性体部21的主唇22配置在机内A侧,从而防止润滑油渗出,并且,与抛油环30的圆筒部31的外周面31a接触的弹性体部21的防尘唇23配置在机外B侧,从而防止灰尘侵入和润滑油泄漏到机外B侧。
但是,通常用于轮毂轴承的轮毂密封件具有下述的结构:与抛油环的凸缘部接触的弹性体部的侧唇(相当于主唇22)配置在机外B侧,从而防止灰尘的侵入,并且,与抛油环的圆筒部接触的径向唇(相当于防尘唇23)配置在机内A侧,从而防止润滑油的泄漏。
即,本发明的油封1与用于轮毂轴承的轮毂密封件相比,与抛油环30接触的主唇22的配置正好相反,并且,关于其作用,也是相反的,因此,本发明的油封1具有与轮毂密封件根本上不同的密封结构。
在这种结构的油封1中,由弹性体部21的主唇22、防尘唇23、以及抛油环30的圆筒部31的外周面31a、以及凸缘部33的垂直凸缘部分34以及倾斜凸缘部分35形成以轴线x为中心的环状的封闭的空间S(图6)。
该空间S是积存流过抛油环30的凸缘部33中的倾斜凸缘部分35的外侧面35a与主唇22的唇前端之间的间隙而从机内A侧渗出到该空间S的润滑油G1(图6)的空间。由于防尘唇23的存在而抑制积存于该空间S的润滑油G1泄漏到机外B侧。
<作用以及效果>
在以上的结构中,如下安装第一实施方式中的油封1:密封部10被压入并固定于壳体202的内周面202a,并且,抛油环30被压入并固定于曲轴201的外周面201a。
此时,使密封部10中的弹性体部21的防尘唇23以规定的过盈量接触抛油环30的圆筒部31的外周面31a,并且,使该弹性体部21的主唇22以规定的过盈量接触抛油环30的凸缘部33的倾斜凸缘部分35的外侧面35a。在该情况下,主唇22的根部部分22r的厚度比主体部分22b薄,因此,该主唇22的过盈量是即使从根部开始弯曲,唇前端也不会挠曲的程度。
此时,关于弹性体部21的主唇22的唇前端,以4条螺纹槽36中的任意1条与主唇22的唇前端必定接触的方式组合密封部10与抛油环30。
由如上所述组合而安装的密封部10和抛油环30构成的油封1的抛油环30随着曲轴201的旋转向左旋转(逆时针旋转)。
此时,油封1由于形成在凸缘部33的外周侧(箭头c方向)的端部区域的4条螺纹槽36的影响,使渗出到空间S的润滑油G1从内周侧(箭头d方向)向外周侧(箭头c方向)移动,能够从凸缘部33的倾斜凸缘部分35的外侧面35a与主唇22的唇前端之间的间隙向机内A侧吸入而排出(螺纹作用)。即,螺纹槽36具有将润滑油G1从空间S向机内A侧吸入而排出的油排出作用的功能。这样,在倾斜凸缘部分35的外侧面35a的与主唇22接触的部分,形成有用于发挥旋转时使润滑油返回壳体202的机内侧的排出作用的螺纹槽36。
另外,在油封1中,能够通过弹性体部21的中间唇24的存在,阻挡渗出到空间S的润滑油G1,因此,能够在防止润滑油G1直接到达防尘唇23的同时将侵入到空间S的润滑油G1向机内A侧吸出。
并且,油封1能够通过伴随抛油环30的凸缘部33的旋转的离心力而使空间S内的润滑油G1从内周侧(箭头d方向)向外周侧(箭头c方向)移动,并且一边从凸缘部33的倾斜凸缘部分35的外侧面35a与主唇22的唇前端之间的间隙向机内A侧甩出润滑油G1一边将其排出(甩出作用)。
即,油封1能够通过螺纹槽36的影响产生的对空间S的润滑油G1的螺纹作用和凸缘部33的倾斜凸缘部分35的离心力产生的对空间S的润滑油G1的甩出作用,使将存在于空间S的润滑油G1向机内A吸入而排出的泵唧效果发挥作用。
但是,如图5所示,在以往的密封装置100(图22)中,具有主唇111的内侧的表面即内侧面111u与凸缘部103的外侧面103a的相对接触角度θ0。与之相比,如图6所示,在本发明的油封1中,主唇22的内侧面22u与倾斜凸缘部分35的外侧面35a的相对接触角度θ1变得比接触角度θ0小(θ0>θ1)。即,倾斜凸缘部分35与主唇22之间形成有窄小化结构,该窄小化结构在倾斜凸缘部分35的外侧面35a与主唇22接触时,使该倾斜凸缘部分35与该主唇22形成的相对接触角度θ1变小。
在以往的密封装置100中,由于主唇111与凸缘部103的接触角度θ0较大,因此,通过表面张力而附着在该主唇111的内侧面111u与凸缘部103的外侧面103a之间的润滑油G0的量较少。因此,即使泵唧效果发挥作用,侵入到空间S的润滑油G0也不会全部高效地被排出到机内A侧,因此,会残留一部分。
与之相对地,在本发明的油封1中,主唇22与凸缘部33的倾斜凸缘部分35的相对接触角度θ1比以往的接触角度θ0小。因此,通过表面张力而附着并积存在主唇22的内侧面22u与倾斜凸缘部分35的外侧面35a之间的润滑油G1的量变得比以往多。
即,附着在主唇22的内侧面22u与倾斜凸缘部分35的外侧面35a上的润滑油G1的附着面积变得比以往大。具体而言,附着在主唇22的内侧面22u和倾斜凸缘部分35的外侧面35a上的润滑油G1的附着宽度W1比以往的密封装置100(图5)大。
因此,通过表面张力而附着在主唇22的内侧面22u与倾斜凸缘部分35的外侧面35a之间的润滑油G1直接全部通过泵唧作用而向机内A侧高效地排出,因此,能够防止润滑油G1残留在空间S中。
但是,在以往的凸缘部103中,附着在该凸缘部103的外侧面103a的润滑油G0由于离心力而被甩出时的向外周侧(箭头c方向)的速度向量较大。
与之相对地,在本发明的油封1中,由于倾斜凸缘部分35倾斜,因此,附着在该倾斜凸缘部分35的外侧面35a的润滑油G1由于离心力而被甩出时的向外周侧(箭头c方向)的速度向量变得比以往的凸缘部103小。
进而,在油封1中,由于倾斜凸缘部分35倾斜,因此,附着在倾斜凸缘部分35的外侧面35a的润滑油G1与附着在以往的凸缘部103的润滑油G0相比处于难以分离的状态。因此,在油封1中,由于倾斜凸缘部分35倾斜,因此,附着在该倾斜凸缘部分35的润滑油G1由于离心力和表面张力而沿着该倾斜凸缘部分35的外侧面35a向机内A侧高效地排出。
因此,在油封1中,即使在发动机的转速变得高于规定的转速以上的情况下,利用凸缘部33的离心力的润滑油G1的甩出作用和通过螺纹槽36使润滑油G1返回机内A侧的螺纹作用也有效地发挥作用。
即,在油封1中,能够使泵唧效果充分地发挥,所述泵唧效果使从机内A侧渗出到空间S的润滑油G1从该空间S高效地并且在短时间内返回机内A侧。因此,即使机内A的润滑油G1渗出到空间S,油封1也能够大幅地降低润滑油G1残留在空间S中以及从该空间S向机外B泄漏的情况。
进而在油封1中,抛油环30的垂直凸缘部分34与中间唇24之间的间隔变得比以往的密封装置100(图22)窄,因此,与以往相比,能够利用迷宫效果而有效地防止灰尘从机外B侧向机内A侧侵入。
进而,在油封1中,由于主唇22的唇前端与倾斜凸缘部分35的外侧面35a的相对接触角度θ1比以往小,因此,主唇22的内侧面22u与倾斜凸缘部分35的外侧面35a之间的紧密度比以往增加,并封闭较多的螺纹槽36,因此,与以往相比,能够抑制静止泄漏。
<实施例>
在本发明的油封1中,发动机的转速为例如8000rpm的情况,在主唇22与凸缘部33的倾斜凸缘部分35接触时的相对接触角度θ1从大约30度左右的大角度逐渐减小到大约0度的小角度的情况下,计测包含存在于空间S的润滑油G1的空气的向机内A侧的空气吸入量的变化。图7(A)是表示该接触角度θ1与空气吸入量之间的关系的图表。
这里,作为用于油封1的抛油环30的主唇22,不但可以是如上所述的薄壁唇,而且还可以是根部部分22r的厚度具有与主体部分22b的厚度大致相同或其以上的厚度的厚壁唇,并在以下的说明中,区别为薄壁唇220n和厚壁唇220k。另外,作为比较对象,关于用于没有形成螺纹槽36的抛油环(与本发明的抛油环30相当的形状的抛油环)的薄壁唇,区别为薄壁唇220x。
在该计测结果中,示出有如下情况:虽然在接触角度θ1较大的情况下,薄壁唇220n、厚壁唇220k以及薄壁唇220x中的任意一个的空气吸入量都是0[ml/min],但是,随着接触角度θ1变小空气吸入量几乎直线增大。另外,关于用于没有形成螺纹槽36的抛油环的薄壁唇220x,由于没有设置螺纹槽36,因此,即使接触角度θ1变小,空气吸入量还是0[ml/min],并预测润滑油G1渗出到空间S的可能性较高。
如此可知,在油封1中,在发动机的转速为8000rpm的情况下,当主唇22与凸缘部33的倾斜凸缘部分35的相对接触角度θ1变小,并且润滑油G1相对于倾斜凸缘部分35的外侧面35a的附着宽度W1变大时,包含存在于空间S的润滑油G1的空气向机内A侧的空气吸入量大幅地增大。
即,明确了如下事实:油封1与以往相比,即使在曲轴201的转速为规定以上的高速旋转时,若主唇22与凸缘部33的倾斜凸缘部分35的相对接触角度θ1变小,则能够使从机内A侧渗出到空间S的润滑油G1高效地返回机内A侧,防止润滑油G1积存在空间S中。
之后,如图7(B)所示,在同样的条件下,将主唇22的唇前端与抛油环30的凸缘部33中的倾斜凸缘部分35在过盈量2.5mm时以接触宽度d1(例如0.08mm)接触的情况下的、从接触部分的内周侧(箭头d方向)的端部(以下,也称为“内周侧端”)沿着主唇22的内侧面22u的1mm的位置的接触角度θ1作为测量基准进行试验。
在该情况下,从主唇22的唇前端到根部部分22r为止的长度为6mm,将从唇前端的接触宽度d1(例如5mm)的接触部分的内周侧端到相当于大约17%的长度的大约1mm的位置的角度设为接触角度θ1。
其结果,如图7(C)所示,明确了在薄壁唇220n(○)中接触角度θ1成为大约17度以下时,包含存在于空间S的润滑油G1的空气向机内A侧的空气吸入量急剧增大。具体而言,在接触角度θ1为大约13度时,空气吸入量变为23ml/min,在大约5度时,空气吸入量变为78ml/min,在大约0度时,空气吸入量变为140ml/min。
与之相同地,在厚壁唇220k(△)中,也明确了在接触角度θ1成为大约17度以下时,包含存在于空间S的润滑油G1的空气向机内A侧的空气吸入量逐渐增大。
即,可知只要是在形成有螺纹槽36的抛油环30中使用的薄壁唇220n(○)和厚壁唇220k(△),则主唇22与倾斜凸缘部分35的相对接触角度θ1越是为大约17度以下,空气吸入量越增大。但是,在薄壁唇220x中,依然没有设置螺纹槽36,因此,与接触角度θ1的值无关地,空气吸入量维持为0[ml/min]。
<第二实施方式>
图8是示出本发明第二实施方式所涉及的密封装置的安装状态的剖视图。图9是示出本发明第二实施方式所涉及的密封装置的单体的结构的放大剖视图。图10是用于说明在本发明的第二实施方式所涉及的密封装置中,与主唇与抛油环的凸缘部之间的接触角度相应的润滑油的积存量的平面图。
<密封装置的结构>
如图8和图9所示,作为本发明的第二实施方式所涉及的密封装置的油封2000,用作机内A存在润滑油的汽车用发动机(尤其是汽油发动机)的密封件,并防止机内A的润滑油向机外B泄漏,同时防止灰尘等异物从机外B侵入机内A。
油封2000包括:密封部10,其安装于壳体202的内周侧(箭头d方向)的表面即内周面202a;以及抛油环130,其安装于作为相对于壳体202进行旋转的旋转轴的曲轴201的外周侧(箭头c方向)的表面即外周面201a,油封2000通过将这些部件组合而构成。
密封部10包括加强环20和与该加强环20形成为一体的弹性体部21。加强环20和弹性体部21的结构与第一实施方式相同,因此,这里省略其说明。
抛油环130是在安装于曲轴201的外周面201a的状态下,随着该曲轴201的旋转一起转动的例如金属制的板状部件,其包括圆筒部131和弯曲成曲线状的弯曲凸缘部133。抛油环130能够通过例如将板状部件弯曲加工而形成。
抛油环130的圆筒部131是沿着轴线x大致平行地延伸的圆筒状的部分,通过被压入并固定于曲轴201的外周面201a而安装,曲轴201相对于壳体202进行旋转。圆筒部131与以往的抛油环101的圆筒部105相比,轴线x方向的长度变短。抛油环130的圆筒部131具有外周侧(箭头c方向)的表面即外周面131a,弹性体部21的防尘唇23的唇前端相对于该外周面131a可滑动地接触。由此,防止灰尘等异物从机外B侵入机内A。
弯曲凸缘部133是从圆筒部131的内侧(箭头b方向)的端部向离开曲轴201的轴线x的方向弯曲成曲线状的同时延伸的、以轴线x为中心的圆环状的凸缘部分,相对于弹性体部21形成为凹状。弯曲凸缘部133包括曲率半径较小的小半径凸缘部分133m以及曲率半径比小半径凸缘部分133m大的大半径凸缘部分133s。小半径凸缘部分133m以及大半径凸缘部分133s以外侧(箭头a方向)的表面即外侧面133a平滑地连结的方式形成为一体。
弯曲凸缘部133具有沿着轴线x方向的长度较短的从圆筒部131的内侧(箭头b方向)的端部开始弯曲的小半径凸缘部分133m,因此,在沿轴线x方向与弹性体部21的中间唇24对置时,该中间唇24的唇前端与弯曲凸缘部133(小半径凸缘部分133m)的外侧面133a之间的间隔变得比以往窄。
大半径凸缘部分133s是以轴线x为中心的圆盘状部分,其与小半径凸缘部分133m相比,曲率半径变得非常大,并且随着向外周侧(箭头c方向)的前端,弯曲部分的弯曲以不靠近主唇22的方式变缓。
即,在大半径凸缘部分133s中,机外B侧的外侧(箭头a方向)的端面即外侧面133a以随着向外周侧(箭头c方向)的前端不靠近主唇22的方式使弯曲部分的弯曲变缓。因此,使主唇22的唇前端与大半径凸缘部分133s的外侧面133a的相对接触角度θ1(图9和图10)变得比以往的抛油环101的圆筒部105与主唇111的相对接触角度θ0(图5)小。
另外,在大半径凸缘部分133s的外侧面133a的外周侧(箭头c方向)的端部区域设置有用于将侵入到空间S的润滑油G1(图10)排出到机内A侧的4条螺旋槽状的螺纹槽36。
这4条螺纹槽36如图3所示,具有与第一实施方式中的螺纹槽36相同的结构,这里省略其说明。在该情况下也是,虽然螺纹槽36作为4等分的槽而各自独立地形成,但不限于此,也可以是2等分、3等分、6等分等其它各种条数。
并且,也可以代替螺纹槽36,而是如图4(A)和图4(B)所示的放射状槽37(37a~37h)或是倾斜状槽38(38a~38h)。
如上所述,弯曲凸缘部133的大半径凸缘部分133s以将弹性体部21的主唇22的唇前端与外侧面133a接触时的相对接触角度θ1(图9,图10)与以往的接触角度θ0(图5)相比变小为目的,利用较大的曲率半径形成为弯曲状。
在该情况下,接触角度θ1变得比以往的接触角度θ0小,与之相对应地,主唇22的唇前端与大半径凸缘部分133s的外侧面133a之间的接触面积增大,因此,易于维持密封性。这里,接触角度θ1的前提是,虽然主唇22的唇前端被按压在大半径凸缘部分133s的外侧面133a上,但是该主唇22的唇前端侧处于以不会弯曲的程度的过盈量与大半径凸缘部分133s的外侧面133a接触的状态。但是,并不限于此,也可以处于大半径凸缘部分133s的外侧面133a与唇前端以主唇22的前端侧弯曲的程度的过盈量接触的状态。在该情况下,接触角度θ1是在从该主唇22的唇前端到根部为止的长度中,在比距离唇前端大约20%的长度短的前端侧的位置测量得到的接触角度。但是,并不限于此,优选是在比距离唇前端大约17%的长度短的前端侧的位置所测量的接触角度θ1。
这样,油封2000具有下述的结构:与抛油环130的弯曲凸缘部133中的大半径凸缘部分133s的外侧面133a接触的弹性体部21的主唇22配置在机内A侧,从而防止润滑油渗出,并且,与抛油环130的圆筒部131的外周面131a接触的弹性体部21的防尘唇23配置在机外B侧,从而防止灰尘侵入和润滑油泄漏到机外B侧。
但是,通常用于轮毂轴承的轮毂密封件具有下述的结构:与抛油环的凸缘部接触的弹性体部的侧唇(相当于主唇22)配置在机外B侧,从而防止灰尘的侵入,并且,与抛油环的圆筒部接触的径向唇(相当于防尘唇23)配置在机内A侧,从而防止润滑油的泄漏。
即,本发明的油封2000与用于轮毂轴承的轮毂密封件相比,与抛油环130接触的主唇22的配置正好相反,并且,关于其作用,也是相反的,因此,本发明的油封2000具有与轮毂密封件根本上不同的密封结构。
在这种结构的油封2000中,由弹性体部21的主唇22、防尘唇23以及抛油环130的圆筒部131的外周面131a、以及弯曲凸缘部133的小半径凸缘部分133m以及大半径凸缘部分133s形成以轴线x为中心的环状的封闭的空间S(图10)。
该空间S是积存流过抛油环130的凸缘部133中的大半径凸缘部分133s的外侧面133a与主唇22的唇前端之间的间隙而从机内A侧渗出到该空间S的润滑油G1(图10)的空间。由于防尘唇23的存在而抑制积存于该空间S的润滑油G1泄漏到机外B侧。
<作用以及效果>
在以上的结构中,如下安装第二实施方式中的油封2000:密封部10被压入并固定于壳体202的内周面202a,同时抛油环130被压入并固定于曲轴201的外周面201a。
此时,使密封部10中的弹性体部21的防尘唇23以规定的过盈量接触抛油环130的圆筒部131的外周面131a,同时使该弹性体部21的主唇22以规定的过盈量接触抛油环130的弯曲凸缘部133的外侧面133a。在该情况下,根部部分22r的厚度比主体部分22b薄,因此,主唇22的过盈量是即使该主唇22从根部开始弯曲,唇前端也不会挠曲的程度。
此时,关于弹性体部21的主唇22的唇前端,以4条螺纹槽36中的任意1条与主唇22的唇前端必定接触的方式组合密封部10与抛油环130。
由如上所述组合而安装的密封部10和抛油环130构成的油封2000的抛油环130随着曲轴201的旋转向左旋转(逆时针旋转)。
此时,油封2000由于形成在弯曲凸缘部133的大半径凸缘部分133s中的外周侧(箭头c方向)的端部区域的4条螺纹槽36的影响,能够使渗出到空间S的润滑油G1从内周侧(箭头d方向)向外周侧(箭头c方向)移动,并从大半径凸缘部分133s的外侧面133a与主唇22的唇前端之间的间隙向机内A侧吸入而排出(螺纹作用)。即,螺纹槽36具有将润滑油G1从空间S向机内A侧吸入而排出的油排出作用的功能。这样,在倾斜凸缘部分35的外侧面35a的与主唇22接触的部分,形成有用于发挥旋转时使润滑油返回壳体202的机内侧的排出作用的螺纹槽36。
另外,在油封2000中,通过弹性体部21的中间唇24的存在,能够阻挡渗出到空间S的润滑油G1,因此,能够防止润滑油G1直接到达防尘唇23的同时将侵入到空间S的润滑油G1向机内A侧吸出。
并且,油封2000通过伴随抛油环130的弯曲凸缘部133的旋转的离心力而使空间S内的润滑油G1从内周侧(箭头d方向)向外周侧(箭头c方向)移动,并能够从弯曲凸缘部133的大半径凸缘部分133s的外侧面133a与主唇22的唇前端之间的间隙向机内A侧甩出润滑油G1的同时将其排出(甩出作用)。
即,油封2000通过螺纹槽36的影响产生的对空间S的润滑油G1的螺纹作用和弯曲凸缘部133的大半径凸缘部分133s的离心力产生的对空间S的润滑油G1的甩出作用,能够使将存在于空间S的润滑油G1向机内A排出的泵唧效果发挥作用。
但是,如图5所示,在以往的密封装置100(图22)中,具有主唇111的内侧的表面即内侧面111u与凸缘部103的外侧面103a的相对接触角度θ0。与之相比,如图10所示,在本发明的油封2000中,主唇22的内侧面22u与大半径凸缘部分133s的外侧面133a的相对接触角度θ1变得比接触角度θ0小(θ0>θ1)。即,在大半径凸缘部分133s与主唇22之间形成有窄小化结构,该窄小化结构在大半径凸缘部分133s的外侧面133a与主唇22接触时,使该大半径凸缘部分133s与该主唇22形成的相对接触角度θ1变小。
在以往的密封装置100中,由于主唇111与凸缘部103的接触角度θ0较大,因此,通过表面张力而附着在该主唇111的内侧面111u与凸缘部103的外侧面103a之间的润滑油G0的量较少。因此,即使泵唧效果发挥作用,侵入到空间S的润滑油G0也不会全部高效地被排出到机内A侧,因此,会残留一部分。
与之相对地,在本发明的油封2000中,主唇22与弯曲凸缘部133的大半径凸缘部分133s的相对接触角度θ1比以往的接触角度θ0小。因此,通过表面张力而附着并积存在主唇22的内侧面22u与大半径凸缘部分133s的外侧面133a之间的润滑油G1的量变得比以往多。
即,附着在主唇22的内侧面22u与大半径凸缘部分133s的外侧面133a上的润滑油G1的附着面积变得比以往大。具体而言,附着在主唇22的内侧面22u与大半径凸缘部分133s的外侧面133a上的润滑油G1的附着宽度W1比以往的密封装置100(图5)大。
因此,通过表面张力而附着在主唇22的内侧面22u与大半径凸缘部分133s的外侧面133a之间的润滑油G1直接全部通过泵唧作用而向机内A侧高效地排出,因此,能够防止润滑油G1残留在空间S中。
但是,在以往的凸缘部103中,附着在该凸缘部103的外侧面103a的润滑油G0由于离心力而被甩出时的向外周侧(箭头c方向)的速度向量较大。
与之相对地,在本发明的油封2000中,由于大半径凸缘部分133s弯曲,并且外侧面133a不像以往那样垂直而是倾斜的,因此,在附着在该大半径凸缘部分133s的外侧面133a上的润滑油G1由于离心力而被甩出时的向外周侧(箭头c方向)的速度向量变得比以往的凸缘部103小。
进而,在油封2000中,由于大半径凸缘部分133s弯曲,并且外侧面133a不像以往垂直而倾斜,因此,附着在大半径凸缘部分133s的外侧面133a上的润滑油G1与附着在以往的凸缘部103上的润滑油G0相比处于难以分离的状态。因此,在油封2000中,大半径凸缘部分133s弯曲,因此,附着在该大半径凸缘部分133s的外侧面133a上的润滑油G1由于离心力和表面张力而沿着该大半径凸缘部分133s的外侧面133a向机内A侧高效地排出。
因此在油封2000中,即使在发动机的转速变得高于规定的转速以上的情况下,利用弯曲凸缘部133的离心力的润滑油G1的甩出作用和通过螺纹槽36使润滑油G1返回机内A侧的螺纹作用也有效地发挥作用。
即,在油封2000中,能够充分地发挥泵唧效果,所述泵唧效果使从机内A侧渗出到空间S的润滑油G1从该空间S高效地并且在短时间内返回机内A侧。因此,即使机内A的润滑油G1渗出到空间S,油封2000也能够大幅地降低润滑油G1残留在空间S中以及从该空间S向机外B泄漏的情况。
进而在油封2000中,抛油环130的弯曲凸缘部133与中间唇24之间的间隔变得比以往的密封装置100(图22)窄,因此,与以往相比,能够利用迷宫效果而有效地防止灰尘从机外B侧侵入机内A侧。
进而,在油封2000中,由于主唇22的唇前端与大半径凸缘部分133s的外侧面133a的相对接触角度θ1比以往小,因此,主唇22的内侧面22u与大半径凸缘部分133s的外侧面133a之间的紧密度比以往增加,并封闭较多的螺纹槽36,因此,与以往相比,能够抑制静止泄漏。
<实施例>
在本发明的油封2000中,发动机的转速为例如8000rpm的情况,在主唇22与弯曲凸缘部133的大半径凸缘部分133s接触时的相对接触角度θ1从大约30度左右的大角度逐渐减小到大约0度的小角度的情况下,计测包含存在于空间S的润滑油G1的空气的向机内A侧的空气吸入量的变化。图7(A)是表示该接触角度θ1与空气吸入量之间的关系的图表。
这里,作为用于油封2000的抛油环130的主唇22,不但是如上所述的薄壁唇,而且可以是根部部分22r的厚度具有与主体部分22b的厚度大致相同或者其以上的厚度的厚壁唇,并在以下的说明中,区别为薄壁唇220n和厚壁唇220k。另外,作为比较对象,关于用于没有形成螺纹槽36的抛油环(与本发明的抛油环130相当的形状的抛油环)的薄壁唇,区别为薄壁唇220x。
在该计测结果中,示出有如下情况:虽然在接触角度θ1较大的情况下,薄壁唇220n、厚壁唇220k以及薄壁唇220x中的任意一个的空气吸入量都是0[ml/min],但是,随着接触角度θ1变小,空气吸入量几乎直线增大。另外,关于用于没有形成螺纹槽36的抛油环的薄壁唇220x,由于没有设置螺纹槽36,因此,即使接触角度θ1变小,空气吸入量还是0[ml/min],预测出润滑油G1渗出到空间S的可能性较高。
如此可知在油封2000中,在发动机的转速为8000rpm的情况下,当主唇22与弯曲凸缘部133的大半径凸缘部分133s的相对接触角度θ1变小、且润滑油G1在大半径凸缘部分133s的外侧面133a的附着宽度W1变大时,包含存在于空间S的润滑油G1的空气向机内A侧的空气吸入量大幅地增大。
即,判明了油封2000与以往相比,即使在曲轴201的转速为规定以上的高速旋转时,若主唇22与弯曲凸缘部133的大半径凸缘部分133s的相对接触角度θ1变小,则能够使从机内A侧渗出到空间S的润滑油G1高效地返回机内A侧,而防止润滑油G1积存在空间S中。
在该情况下也是,从主唇22的唇前端到根部部分22r为止的长度为6mm,与图7(B)相同地,若将从唇前端上的接触部分的内周侧端开始到相当于大约17%的长度的大约1mm的位置的角度设为接触角度θ1,则如图7(C)所示,判明了在薄壁唇220n(○)和厚壁唇220k(△)中,当接触角度θ1变为大约17度以下时,包含存在于空间S中的润滑油G1的空气向机内A侧的空气吸入量急剧增大。
即,可知只要是在形成有螺纹槽36的抛油环30中使用的薄壁唇220n(○)和厚壁唇220k(△),则主唇22与大半径凸缘部分133s的相对接触角度θ1越是大约17度以下,空气吸入量越增大。
<第三实施方式>
图11是示出本发明第三实施方式所涉及的密封装置的安装状态的剖视图。图12是示出本发明第三实施方式所涉及的密封装置的单体的结构的放大剖视图。图13是用于说明在本发明的第三实施方式所涉及的密封装置中,与主唇与抛油环的凸缘部之间的接触角度相应的润滑油的积存量的平面图。图14是示出本发明第三实施方式所涉及的油封的薄壁前端部弯曲的弯曲面的中心与最前端面之间的弯曲距离L的概略剖视图。图15是表示本发明的第三实施方式所涉及的弯曲距离与过盈量之间的关系的图表。
<密封装置的结构>
如图11和图12所示,作为本发明的第三实施方式所涉及的密封装置的油封3000,用作机内A存在润滑油的汽车用发动机(尤其是汽油发动机)的密封件,并防止机内A的润滑油向机外B泄漏,同时防止灰尘等异物从机外B浸入机内A。
油封3000包括:密封部10,其安装于壳体202的内周侧(箭头d方向)的表面即内周面202a;以及抛油环30,其安装于作为相对于壳体202进行旋转的旋转轴的曲轴201的外周侧(箭头c方向)的表面即外周面201a,油封3000通过将这些部件组合而构成。
密封部10包括加强环20和与该加强环20形成为一体的弹性体部21。这里,加强环20的结构与第一实施方式相同,因此,为了说明方便,省略其说明。
弹性体部21一体安装于加强环20,以覆盖该加强环20的外侧(箭头a方向)、外周侧(箭头c方向)的一部分、以及内周侧(箭头d方向)的方式与该加强环20成型为一体。
在弹性体部21中,包括唇被覆部21a、唇被覆部21b、唇被覆部21c、唇被覆部21d、唇腰部21e、主唇322、防尘唇23以及中间唇24,只是主唇322的形状与第一和第二实施方式不同。
弹性体部21的主唇322是从唇腰部21e的内侧(箭头b方向)的端部进一步向内侧(箭头b方向)且外周侧(箭头c方向)倾斜延伸的、以轴线x为中心的环状的唇部分,其从内周侧(箭头d方向)向外周侧(箭头c方向)扩径。
主唇322的外周侧(箭头c方向)的表面即外周面322g与内周侧(箭头d方向)的表面即内周面322u之间的宽度即厚度从唇腰部21e向前端侧以同样的粗细延伸。在主唇322的唇前端侧,包括壁厚比主唇322的主体薄的薄壁前端部322p,该薄壁前端部322p为在不与后述的抛油环30的凸缘部333的外侧面333g接触的外周面322g上,部分地被切除的形状。
主唇322的薄壁前端部322p通过弯曲面322w、薄壁外周面322gt、最前端面322e以及薄壁内周面322us而划定。
薄壁前端部322p的弯曲面322w是在外周面322g上从距最前端面322e规定的长度(例如,1mm左右)且靠近唇腰部21e的缺口位置322c开始弯曲成弧状的表面,该弯曲面322w从外周面322g开始经由缺口位置322c向最前端面322e连续。
薄壁外周面322gt是从弯曲面322w开始平滑地连续并与薄壁内周面322us大致平行地直线状地延伸到最前端面322e的平坦面,其中,所述薄壁内周面322us与抛油环30的凸缘部333的外侧面333g接触。但是,并不限于此,薄壁外周面322gt也可以并非与薄壁内周面322us大致平行,而是向最前端面322e以与薄壁内周面322us之间的宽度逐渐变窄的方式倾斜的平坦面。在该情况下,薄壁前端部322p成为随着向前端侧壁厚稍微变薄的尖细形状。
最前端面322e是主唇322的最前端的端面,是与薄壁外周面322gt以及薄壁内周面322us大致垂直的平坦面。但是,并不限于此,最终端面322e也可以是带有圆角的弯曲面。
薄壁内周面322us是主唇322的内周面322u中的、与后述的抛油环30的凸缘部333的外侧(箭头a方向)的表面即外侧面333g接触的唇前端侧的接触面。另外,内周面322u中的、薄壁内周面322us与唇腰部21e之间的表面成为厚壁内周面322uk。该厚壁内周面322uk是不会与抛油环30的凸缘部333的外侧面333g接触的基端侧的非接触面。
另外,弹性体部21的防尘唇23以及中间唇24的结构与第一实施方式相同,因此,这里省略其说明。
抛油环30是在安装于曲轴201的外周面201a的状态下,随着该曲轴201的旋转一起转动的例如金属制的板状部件,其包括圆筒部31和凸缘部333。抛油环30能够通过例如将板状部件弯曲加工而形成。
抛油环30的圆筒部31是沿着轴线x大致平行延伸的圆筒状的部分,通过被压入并固定于曲轴201的外周面201a而安装,曲轴201相对于壳体202进行旋转。抛油环30的圆筒部31具有外周侧(箭头c方向)的表面即外周面31a,弹性体部21的防尘唇23的唇前端相对于该外周面31a可滑动地接触。由此,防止灰尘等异物从机外B侵入机内A。
抛油环30的凸缘部333包括向机内A侧鼓出的中空圆盘状的鼓出部分333b以及从该鼓出部分333b的外周侧的端部向机外B侧弯曲后向外周侧(箭头c方向)扩展的中空圆盘状的圆盘部分333a。
凸缘部333的鼓出部分333b朝向外周侧(箭头c方向)的高度比中间唇24的唇前端的位置高,并且配置成该鼓出部分333b与中间唇24的唇前端对置。
在该油封3000中,弹性体部21的主唇322的薄壁前端部322p相对于凸缘部333的圆盘部分333a的轴向上的机外B侧的端面即外侧面333g能够滑动地紧密接触,从而防止存在于机内A的润滑油(油)向机外B泄漏。
在该油封3000中,在主唇322的薄壁前端部322p能够滑动地紧密接触的外侧面333g的端部区域,设置有用于将侵入空间S的润滑油G1(图13)向机内A侧排出的4条螺旋槽状的螺纹槽334。
螺纹槽334是以一定的间隔各自独立地配置,并与曲轴201的旋转方向相对应地从内径侧向外径侧以右旋前进的4等分的螺旋状的槽,各个槽的起点和终点分别不同。该螺纹槽334形成在抛油环30中的凸缘部333的圆盘部分333a的外侧面333g,弹性体部21的主唇322的薄壁前端部322p在4条螺纹槽334的范围内接触。
这4条螺纹槽334如图3所示,具有与第一实施方式中的螺纹槽36相同的结构,这里省略其说明。在该情况下也是,螺纹槽334虽然作为4等分的槽而各自独立地形成,但不限于此,也可以是2等分、3等分、6等分等其它各种条数。
并且,也可以代替螺纹槽334,而是如图4(A)和图4(B)所示的放射状槽37(37a~37h)或是倾斜状槽38(38a~38h)。
如上所述,主唇322的薄壁前端部322p是比主唇322的主体部分薄壁的形状,因此,能够使主唇322的薄壁前端部322p与凸缘部333的外侧面333g接触时的相对接触角度θ1(图13)比以往的接触角度θ0(图5)小。
在该情况下,接触角度θ1变得比以往的接触角度θ0小,与之相对应地,主唇322的薄壁前端部322p与凸缘部333的外侧面333g之间的接触面积增大,因此,易于维持密封性。这里,接触角度θ1的前提是,在主唇322的薄壁前端部322p被按压在凸缘部333的外侧面333g上时,该主唇322的主体部分处于以不会弯曲的程度的过盈量与凸缘部333的外侧面333g接触的状态。
这样,油封3000具有下述的结构:与抛油环30的凸缘部333中的外侧面333g接触的弹性体部21的主唇322配置在机内A侧,从而防止润滑油渗出,并且,与抛油环30的圆筒部31的外周面31a接触的弹性体部21的防尘唇23配置在机外B侧,从而防止灰尘侵入和润滑油泄漏到机外B侧。
但是,通常用于轮毂轴承的轮毂密封件具有下述的结构:与抛油环的凸缘部接触的弹性体部的侧唇(相当于主唇322)配置在机外B侧,从而防止灰尘的侵入,并且,与抛油环的圆筒部接触的径向唇(相当于防尘唇23)配置在机内A侧,从而防止润滑油的泄漏。
即,本发明的油封3000与用于轮毂轴承的轮毂密封件相比,与抛油环30接触的主唇322的配置正好相反,并且,关于其作用,也是相反的,因此,本发明的油封3000具有与轮毂密封件根本上不同的密封结构。
在这种结构的油封3000中,由弹性体部21的主唇322、防尘唇23以及抛油环30的圆筒部31的外周面31a、以及凸缘部333的外侧面333g形成以轴线x为中心的环状的封闭的空间S(图12和图13)。
该空间S是积存流过抛油环30的凸缘部333中的外侧面333g与主唇322的薄壁前端部322p之间的间隙而从机内A侧渗出到该空间S的润滑油G1(图13)的空间。由于防尘唇23的存在而抑制积存于该空间S的润滑油G1泄漏到机外B侧。
<作用以及效果>
在以上的结构中,如下安装第三实施方式中的油封3000:密封部10被压入并固定于壳体202的内周面202a,同时抛油环30被压入并固定于曲轴201的外周面201a。
此时,使密封部10中的弹性体部21的防尘唇23以规定的过盈量接触抛油环30的圆筒部31的外周面31a,同时使该弹性体部21的主唇322以规定的过盈量接触抛油环30的凸缘部333的外侧面333g。在该情况下,关于主唇322,该主唇322的薄壁前端部322p比该主唇322的主体部即外周面322g与厚壁内周面322uk之间的厚度薄,因此,被按压在凸缘部333的外侧面333g上的薄壁前端部322p以弯曲面322w的大致中心为起点弯曲。
此时,以主唇322的薄壁前端部322p中的薄壁内周面322us与4条螺纹槽334中的任意1条必定接触的方式组合密封部10与抛油环30。
由如上所述组合而安装的密封部10和抛油环30构成的油封3000的抛油环30随着曲轴201的旋转向左旋转(逆时针旋转)。
此时,油封3000由于形成在凸缘部333的外周侧(箭头c方向)的端部区域的4条螺纹槽334的影响,能够使渗出到空间S的润滑油G1从内周侧(箭头d方向)向外周侧(箭头c方向)移动,并从凸缘部333的外侧面333g与主唇322的薄壁前端部322p的薄壁内周面322us之间的间隙向机内A侧吸入而排出(螺纹作用)。即,螺纹槽334具有将润滑油G1从空间S向机内A侧吸入而排出的油排出作用的功能。这样,在凸缘部333的外侧面333g的与主唇322接触的部分,形成有用于发挥旋转时使润滑油返回壳体202的机内侧的排出作用的螺纹槽334。
另外,在油封3000中,通过弹性体部21的中间唇24的存在,能够阻挡渗出到空间S的润滑油G1,因此,能够防止润滑油G1直接到达防尘唇23的同时将侵入到空间S的润滑油G1向机内A侧吸出。
并且,油封3000能够通过伴随着抛油环30的凸缘部333的旋转的离心力而使空间S内的润滑油G1从内周侧(箭头d方向)向外周侧(箭头c方向)移动,并从凸缘部333的外侧面333g与主唇322的薄壁前端部322p的薄壁内周面322us之间的间隙向机内A侧甩出润滑油G1的同时将其排出(甩出作用)。
即,油封3000能够通过螺纹槽334的影响产生的对空间S的润滑油G1的螺纹作用和凸缘部333的离心力产生的对空间S的润滑油G1的甩出作用,使将存在于空间S的润滑油G1向机内A吸入而排出的泵唧效果发挥作用。
但是,如图5所示,在以往的密封装置100(图22)中,具有主唇111的内侧的表面即内侧面111u与凸缘部103的外侧面103a的相对接触角度θ0。与之相比,如图13所示,在本发明的油封3000中,主唇322的薄壁前端部322p的薄壁内周面322us与凸缘部333的外侧面333g的相对接触角度θ1变得比接触角度θ0小(θ0>θ1)。即,在凸缘部333与主唇322之间形成有窄小化结构,该窄小化结构在凸缘部333的外侧面333g与主唇322接触时,使该凸缘部333与该主唇322形成的相对接触角度θ1变小。
在以往的密封装置100中,由于主唇111与凸缘部103的接触角度θ0较大,因此,通过表面张力而附着在该主唇111的内侧面111u与凸缘部103的外侧面103a之间的润滑油G0的量较少。因此,即使泵唧效果发挥作用,侵入到空间S的润滑油G0也不会全部高效地被排出到机内A侧,因此,会残留一部分。
与之相对地,在本发明的油封3000中,主唇322的薄壁前端部322p的薄壁内周面322us与凸缘部333的外侧面333g的相对接触角度θ1比以往的接触角度θ0小。因此,通过表面张力而附着并积存在主唇322的薄壁前端部322p的薄壁内周面322us与凸缘部333的外侧面333g之间的润滑油G1的量变得比以往多。
即,附着在主唇322的薄壁前端部322p的薄壁内周面322us以及凸缘部333的外侧面333g上的润滑油G1的附着面积变得比以往大。具体而言,附着在主唇322的薄壁前端部322p的薄壁内周面322us以及凸缘部333的外侧面333g上的润滑油G1的附着宽度W1比以往的密封装置100(图5)大。
因此,通过表面张力而附着在主唇322的薄壁前端部322p的薄壁内周面322us与凸缘部333的外侧面333g之间的润滑油G1直接全部通过泵唧作用而向机内A侧高效地排出,因此,能够防止润滑油G1残留在空间S中。
因此在油封3000中,即使在发动机的转速变得高于规定的转速以上的情况下,利用凸缘部333的离心力的润滑油G1的甩出作用和通过螺纹槽334使润滑油G1返回机内A侧的螺纹作用也有效地发挥作用。
即,在油封3000中,能够使泵唧效果充分地发挥,所述泵唧效果使从机内A侧渗出到空间S的润滑油G1从该空间S高效地并且在短时间内返回机内A侧。因此,即使机内A的润滑油G1渗出到空间S,油封3000也能够大幅地降低润滑油G1残留在空间S中以及从该空间S向机外B泄漏的情况。
进而在油封3000中,由于主唇322的薄壁前端部322p具有对主唇322的外周面322g进行切除而形成的、比主唇322的主体壁厚薄的形状,因此,与以往相比,容易以较少的过盈量弯曲。由此,薄壁前端部322p的薄壁内周面322us与凸缘部333的外侧面333g紧密接触,封闭螺纹槽334,因此,能够抑制静止泄漏,并且降低主唇322的滑动阻力。
<实施例>
在本发明的油封3000中,在主唇332的薄壁前端部323p以任意的过盈量与抛油环30的凸缘部333抵接时,如图14所示,将从薄壁前端部322p的最前端面322e开始到该薄壁前端部322p弯曲的弯曲面322w的例如中心位置为止的距离(以下,将其称为“弯曲距离”)规定为L。在图14中,用实线表示的是形成有薄壁前端部322p的主唇322的情况,用虚线表示的是没有形成薄壁前端部322p的以往的主唇的情况。但是,并不限于此,也可以将从薄壁前端部322p的最前端面322e开始到切口位置322c为止的距离规定为弯曲距离L,也可以将从薄壁前端部322p的最前端面322e开始到薄壁外周面322gt与弯曲面322w的边界点为止的距离规定为弯曲距离L。
这里,在图15中,示出在主唇322的薄壁前端部322p的薄壁内周面322us与抛油环30的凸缘部333的外侧面333g抵接时,该薄壁前端部322p的薄壁内周面322us不会从外侧面333g上浮起的过盈量的最大值与薄壁前端部322p的弯曲距离L之间的关系。
这里,弯曲距离L为“0”是指以往不存在薄壁前端部322p的主唇(虚线)的情况。并且,弯曲距离L[mm]以“0.5”,“1”,“1.5”的方式增加,这是从主唇322的最前端面322e开始到薄壁前端部322p的弯曲面322w的中心位置为止的距离的变化。即,在图15所示的图表中,示出弯曲距离L[mm]变得越大,即,薄壁前端部322p变得越长,薄壁前端部322p越容易以较小的过盈量弯曲。
弯曲距离L大且薄壁前端部322p在弯曲面322w的中心位置容易弯曲的意思是,容易使主唇322的薄壁前端部322p的薄壁内周面322us与凸缘部333的外侧面333g的相对接触角度θ1变得比以往的接触角度θ0小。
因此,通过表面张力而附着在主唇322的薄壁前端部322p的薄壁内周面322us与凸缘部333的外侧面333g之间的润滑油G1(图13)能够直接全部通过泵唧作用而向机内A侧高效地排出,防止润滑油G1残留在空间S中。
如此,油封3000与以往相比,即使曲轴201的转速为规定以上的高速旋转时,也能够以较小的过盈量容易地减小主唇322的薄壁内周面322us与凸缘部333的外侧面333g的相对接触角度θ1。由此,油封3000不会提高主唇322的滑动阻力,并能够高效地使从机内A侧渗出到空间S的润滑油G1返回机内A侧,而防止润滑油G1积存在空间S中。
在该情况下也是,从主唇322的唇前端到根部部分为止的长度为6mm,与图7(B)相同地,将从唇前端上的接触部分的内周侧端到相当于大约17%的长度的大约1mm的位置的角度设为接触角度θ1,如图7(C)所示,判明了当在主唇322上接触角度θ1成为大约17度以下时,包含存在于空间S的润滑油G1的空气向机内A侧的空气吸入量急剧增大。
即,可知只要是用于形成有螺纹槽36的抛油环30的主唇322,则主唇322与凸缘部333的相对接触角度θ1越是大约17度以下,空气吸入量越增大。
<第四实施方式>
图16是示出本发明第四实施方式所涉及的密封装置的安装状态的剖视图。图17是示出本发明第四实施方式所涉及的密封装置的单体的结构的放大剖视图。图18是用于说明在本发明的第四实施方式所涉及的密封装置中,与主唇与抛油环的凸缘部之间的接触角度对应的润滑油的积存量的平面图。
<密封装置的结构>
如图16和图17所示,作为本发明的第四实施方式所涉及的密封装置的油封4000用作机内A存在润滑油的汽车用发动机(尤其是汽油发动机)的密封件,并防止机内A的润滑油向机外B泄漏,同时防止灰尘等异物从机外B侵入机内A。
油封4000包括:密封部10,其安装于壳体202的内周侧(箭头d方向)的表面即内周面202a;以及抛油环30,其安装于作为相对于壳体202进行旋转的旋转轴的曲轴201的外周侧(箭头c方向)的表面即外周面201a,油封4000通过将这些部件组合而构成。
密封部10包括加强环20和与该加强环20形成为一体的弹性体部21。这里,加强环20的结构与第一实施方式相同,因此,为了说明方便,省略其说明。
弹性体部21一体安装于加强环20,以覆盖该加强环20的外侧(箭头a方向)、外周侧(箭头c方向)的一部分、以及内周侧(箭头d方向)的方式与该加强环20成型为一体。
在弹性体部21中,包括唇被覆部21a、唇被覆部21b、唇被覆部21c、唇被覆部21d、唇腰部21e、主唇422、防尘唇23以及中间唇24,只是主唇422的形状与第一至第三实施方式不同。
弹性体部21的主唇422是从唇腰部21e的内侧(箭头b方向)的端部进一步向内侧(箭头b方向)且外周侧(箭头c方向)倾斜延伸的、以轴线x为中心的环状的唇部分,其从内周侧(箭头d方向)向外周侧(箭头c方向)扩径。
主唇422形成为从唇腰部21e的内侧(箭头b方向)的端部延伸的根部部分22r的厚度比主体部分的厚度薄。这是因为,在弹性体部21中,便于以根部部分22r为起点从根部弯曲主唇422。关于这种类型的主唇422,在本说明书中有时称为薄壁唇。但是,并不限于此,也可以形成为根部部分22r的厚度与主唇主体的厚度大致相同,或者,形成为根部部分22r的厚度比主唇主体的厚度厚。
主唇422通过外周侧(箭头c方向)的表面即外周面433、内周侧(箭头d方向)的表面即内周面434、最前端面435、以及内周侧基端面436而划定。
外周面433是从根部部分22r延伸到最前端面435的平坦的面,其具有设置在前端侧的任意位置的环状切口部433m。切口部433m为截面大致V形。但是,切口部433m的底部分形成为并非如三角形顶点的锐角,而是带圆角的圆弧状。作为切口部433m的截面形状,不限于V形,也可以是截面U形。具体而言,切口部433m例如形成在从最前端面435向根部部分22r靠近规定的长度(例如,1mm左右)的位置上。
在该情况下,主唇422变为具有前端部分422a,该前端部分422a在比切口部433m更靠唇前端侧的位置与凸缘部333的外侧面333g接触并弯曲,其中,所述切口部433m形成在划定该主唇422的外周面433上。
内周面434是与外周面433大致平行,并且以从最前端面435到内周侧基端面436稍微远离该外周面433的方式延伸的平坦面,也是与后述的抛油环30的凸缘部333的外侧面333g接触的接触面。但是,并不限于此,内周面434可以与外周面433大致平行,并且,也可以是以向内周侧基端面436与外周面433之间的宽度变窄的方式倾斜的平坦面。
在主唇422以规定的过盈量按压于凸缘部333的外侧面333g,并且前端部分422a经由切口部433m弯曲时,内周面434具有与凸缘部333的外侧面333g接触的接触面434s和不与凸缘部333的外侧面333g接触的非接触面434k。
最前端面435是主唇422的最前端面,是与外周面433以及内周面434大致垂直的大致平坦面。但是,并不限于此,最前端面435也可以是带有圆角的弯曲面。
内周侧基端面436是从内周面434经由顶点436P弯曲的状态下连续至唇腰部21e的平坦面。外周面433与内周侧基端面436之间的厚度随着靠近唇腰部21e而逐渐变薄,成为根部部分22r。
另外,弹性体部21的防尘唇23以及中间唇24的结构与第一实施方式相同,因此,这里省略其说明。
抛油环30是在安装于曲轴201的外周面201a的状态下,随着该曲轴201的旋转一起转动的例如金属制的板状部件,其包括圆筒部31和凸缘部333。抛油环30能够通过例如将板状部件弯曲加工而形成。关于该圆筒部31以及凸缘部333,也与上述第三实施方式相同。
在该油封4000中,弹性体部21的主唇422的前端部分422a对凸缘部333的圆盘部分333a的轴向上的机外B侧的端面即外侧面333g能够滑动地紧密接触,从而防止存在于机内A的润滑油(油)向机外B泄漏。
在该油封4000中,在主唇422的前端部分422a能够滑动地紧密接触的凸缘部333的圆盘部分333a的外侧面333g的端部区域,设置有用于将侵入空间S的润滑油G1(图18)向机内A侧排出的4条螺旋槽状的螺纹槽334。在该螺纹槽334中,是与第三实施方式相同的结构。
如上所述,主唇422的前端部分422a由于在外周面433形成有环状的切口部433m,因此,以该切口部433m的中心为弯曲点向外侧(箭头a方向)弯曲,而在与凸缘部333的外侧面333g接触时的相对接触角度θ1(图18)变得比以往的接触角度θ0(图5)小。
在该情况下,接触角度θ1变得比以往的接触角度θ0小,与之相对应地,主唇422的前端部分422a与凸缘部333的外侧面333g之间的接触面积增大,因此,易于维持密封性。
这样,油封4000具有下述的结构:与抛油环30的凸缘部333中的外侧面333g接触的弹性体部21的主唇422配置在机内A侧,从而防止润滑油渗出,并且,与抛油环30的圆筒部31的外周面31a接触的弹性体部21的防尘唇23配置在机外B侧,从而防止灰尘侵入和润滑油泄漏到机外B侧。
但是,通常用于轮毂轴承的轮毂密封件具有下述的结构:与抛油环的凸缘部接触的弹性体部的侧唇(相当于主唇422)配置在机外B侧,从而防止灰尘的侵入,并且,与抛油环的圆筒部接触的径向唇(相当于防尘唇23)配置在机内A侧,从而防止润滑油的泄漏。
即,本发明的油封4000与用于轮毂轴承的轮毂密封件相比,与抛油环30接触的主唇422的配置正好相反,并且,关于其作用,也是相反的,因此,本发明的油封4000具有与轮毂密封件根本上不同的密封结构。
在这种结构的油封4000中,由弹性体部21的主唇422、防尘唇23以及抛油环30的圆筒部31的外周面31a、以及凸缘部333的外侧面333g形成以轴线x为中心的环状的封闭的空间S(图18)。
该空间S是积存流过抛油环30的凸缘部333中的外侧面333g与主唇422的前端部分422a之间的间隙而从机内A侧渗出到该空间S的润滑油G1(图18)的空间。由于防尘唇23的存在而抑制积存于该空间S的润滑油G1泄漏到机外B侧。
<作用以及效果>
在以上的结构中,如下安装第四实施方式中的油封4000:密封部10被压入并固定于壳体202的内周面202a,同时抛油环30被压入并固定于曲轴201的外周面201a。
此时,使密封部10中的弹性体部21的防尘唇23以规定的过盈量接触抛油环30的圆筒部31的外周面31a,同时使该弹性体部21的主唇422以规定的过盈量接触抛油环30的凸缘部333的外侧面333g。此时,由于主唇422在外周面433设有切口部433m,因此,该主唇422的前端部分422a以切口部433m的中心为弯曲点而向外侧(箭头a方向)稍微弯曲。
另外,在该情况下,以主唇422的前端部分422a的接触面434s(图17)与4条螺纹槽334中的任意1条必定接触的方式组合密封部10与抛油环30。
由如上所述组合而安装的密封部10和抛油环30构成的油封4000的抛油环30随着曲轴201的旋转向左旋转(逆时针旋转)。
此时,油封4000由于形成在凸缘部333的外周侧(箭头c方向)的端部区域的4条螺纹槽334的影响,能够使渗出到空间S的润滑油G1从内周侧(箭头d方向)向外周侧(箭头c方向)移动,从凸缘部333的外侧面333g与主唇422的前端部分422a的接触面434s之间的间隙向机内A侧吸入而排出(螺纹作用)。即,螺纹槽334具有将润滑油G1从空间S向机内A侧吸入而排出的油排出作用的功能。即,在凸缘部333的外侧面333g的与主唇422接触的部分,形成有用于发挥旋转时使润滑油返回壳体202的机内侧的排出作用的螺纹槽334。
另外,在油封4000中,通过弹性体部21的中间唇24的存在,能够阻挡渗出到空间S的润滑油G1,因此,能够防止润滑油G1直接到达防尘唇23的同时将侵入到空间S的润滑油G1向机内A侧吸出。
并且,油封4000能够通过伴随着抛油环30的凸缘部333的旋转的离心力而使空间S内的润滑油G1从内周侧(箭头d方向)向外周侧(箭头c方向)移动,并且一边从凸缘部333的外侧面333g与主唇422的前端部分422a的接触面434s之间的间隙向机内A侧甩出润滑油G1一边将其排出(甩出作用)。
即,油封4000能够通过螺纹槽334的影响产生的对空间S的润滑油G1的螺纹作用和凸缘部333的离心力产生的对空间S的润滑油G1的甩出作用,使将存在于空间S的润滑油G1向机内A吸入而排出的泵唧效果发挥作用。
但是,如图5所示,在以往的密封装置100(图22)中,在主唇111的内侧的表面即内侧面111u与凸缘部103的外侧面103a之间具有相对接触角度θ0。与之相比,如图18所示,在本发明的油封4000中,主唇422的前端部分422a的接触面434s与凸缘部333的外侧面333g的相对接触角度θ1变得更小(θ0>θ1)。即,在凸缘部333与主唇422之间形成有窄小化结构,该窄小化结构在凸缘部333的外侧面333g与主唇422接触时,使该凸缘部333与该主唇422形成的相对接触角度θ1变小。
在以往的密封装置100中,由于主唇111与凸缘部103的接触角度θ0较大,因此,通过表面张力而附着在该主唇111的内侧面111u与凸缘部103的外侧面103a之间的润滑油G0的量较少。因此,即使泵唧效果发挥作用,侵入到空间S的润滑油G0也不会全部高效地被排出到机内A侧,因此,会残留一部分。
与之相对地,在本发明的油封4000中,主唇422的前端部分422a的接触面434s与凸缘部333的外侧面333g的相对接触角度θ1比以往的接触角度θ0小。因此,通过表面张力而附着并积存在主唇422的前端部分422a的接触面434s与凸缘部333的外侧面333g之间的润滑油G1的量变得比以往多。
即,附着在主唇422的前端部分422a的接触面434s与凸缘部333的外侧面333g上的润滑油G1的附着面积变得比以往大。具体而言,附着在主唇422的前端部分422a的接触面434s与凸缘部333的外侧面333g上的润滑油G1的附着宽度W1比以往的密封装置100(图5)大。
因此,通过表面张力而附着在主唇422的前端部分422a的接触面434s与凸缘部333的外侧面333g之间的润滑油G1直接全部通过泵唧作用而向机内A侧高效地排出,因此,能够防止润滑油G1残留在空间S中。
因此,在油封4000中,即使在发动机的转速变得高于规定的转速以上的情况下,凸缘部333的离心力产生的润滑油G1的甩出作用和通过螺纹槽334使润滑油G1返回机内A侧的螺纹作用也有效地发挥作用。
即,在油封4000中,能够使泵唧效果充分地发挥,所述泵唧效果使从机内A侧渗出到空间S的润滑油G1从该空间S高效地并且在短时间内返回机内A侧。因此,即使机内A的润滑油G1渗出到空间S,油封4000也能够大幅地降低润滑油G1残留在空间S中以及从该空间S向机外B泄漏的情况。
进而在油封4000中,主唇422的前端部分422a由于切口部433m的存在而与以往相比容易以较少的过盈量弯曲。由此,主唇422的前端部分422a的接触面434s与凸缘部333的外侧面333g紧密接触,封闭螺纹槽334,因此,能够抑制静止泄漏,并且降低主唇422的滑动阻力。
在该情况下也是,从主唇422的唇前端到根部部分22r为止的长度为6mm,与图7(B)相同地,将从前端部分422a上的接触宽度的接触部分的内周侧端到相当于大约17%的长度的大约1mm的位置的角度设为接触角度θ1,如图7(C)所示,判明了当在主唇422上接触角度θ1成为大约17度以下时,包含存在于空间S的润滑油G1的空气向机内A侧的空气吸入量急剧增大。
即,可知只要是用于形成有螺纹槽36的抛油环30的主唇422,则主唇422与凸缘部333的相对接触角度θ1越是大约17度以下,空气吸入量越增大。
<第五实施方式>
图19是示出本发明第五实施方式所涉及的密封装置的安装状态的剖视图。图20是示出本发明第五实施方式所涉及的密封装置的单体的结构的放大剖视图。图21是用于说明在本发明的第五实施方式所涉及的油封中,与主唇与抛油环的凸缘部之间的接触角度对应的润滑油的积存量的平面图。
<油封的结构>
如图19和图20所示,作为本发明的第五实施方式所涉及的密封装置的油封5000,用作机内A存在润滑油的汽车用发动机(尤其是汽油发动机)的密封件,并防止机内A的润滑油向机外B泄漏,同时防止灰尘等异物从机外B侵入机内A。
油封5000包括:密封部10,其安装于壳体202的内周侧(箭头d方向)的表面即内周面202a;以及抛油环130,其安装于作为相对于壳体202进行旋转的旋转轴的曲轴201的外周侧(箭头c方向)的表面即外周面201a,油封5000通过将这些部件组合而构成。
密封部10包括加强环20和与该加强环20形成为一体的弹性体部21。这里,加强环20的结构与第一实施方式相同,因此,为了说明方便,省略其说明。
弹性体部21一体地安装于加强环20,以覆盖该加强环20的外侧(箭头a方向)、外周侧(箭头c方向)的一部分、以及内周侧(箭头d方向)的方式与该加强环20成型为一体。
在弹性体部21中,包括唇被覆部21a、唇被覆部21b、唇被覆部21c、唇被覆部21d、唇腰部21e、主唇522、防尘唇23以及中间唇24,只是主唇522的形状与第一至第四实施方式不同。
弹性体部21的唇腰部21e是位于加强环20的内周侧圆盘部20d中的内周侧(箭头d方向)的端部附近的部分,是主唇522、防尘唇23、以及中间唇24的基部。
弹性体部21的主唇522是从唇腰部21e的内侧(箭头b方向)的端部进一步向内侧(箭头b方向)且外周侧(箭头c方向)倾斜延伸的、以轴线x为中心的环状的唇部分,其从内周侧(箭头d方向)向外周侧(箭头c方向)扩径。
主唇522的外周侧(箭头c方向)的表面即外周面522g与内周侧(箭头d方向)的表面即内周面522u之间的宽度即厚度从唇腰部21e的基端侧向前端侧以同样的粗细延伸。但是,并不限于此,外周面522g也可以并非与内周面522u大致平行,而是该外周面522g向最前端面以与内周面522u之间的宽度逐渐变窄的方式倾斜的平坦面。与之相同地,内周面522u也可以是以向最前端面该内周面522u与外周面522g之间的宽度逐渐变窄的方式倾斜的平坦面。
在该情况下,主唇522通过外周面522g、内周面522u、以及最前端面522e而划定。主唇522的最前端面522e是主唇522的最前端的端面,是与外周面522g和内周面522u大致垂直的平坦面。但是,并不限于此,最前端面522e也可以是带有圆角的弯曲面。
在主唇522的唇基端侧,包括相当于从唇腰部21e向内侧(箭头b方向)突出的根部分的唇基端部522n,在主唇522的唇前端侧,包括作为与后述的抛油环30的凸缘部333的外侧面333g接触的部分的唇前端部522p。
即,主唇522包括唇基端部522n、唇前端部522p、以及利用曲线平滑地连接该唇基端部522n和唇前端部522p的唇弯曲部522w。在该情况下,主唇522的唇弯曲部522w整体以从唇基端部522n开始一直到唇前端部522p向内周侧(箭头d方向)凹进的方式弯曲。但是,关于主唇522的唇基端部522n、唇前端部522p以及唇弯曲部522w,实际上,并不存在明确的边界。
主唇522的内周面522u是与后述的抛油环30的凸缘部333的外侧(箭头a方向)的表面即外侧面333g接触的接触面。但是,并非是整个内周面522u都与凸缘部333的外侧面333g接触,而是,内周面522u中的唇前端部522p的前端侧的一部分与外侧面333g面接触。
主唇522的外周面522g是不会与后述的抛油环30的凸缘部333的外侧(箭头a方向)的表面即外侧面333g接触的非接触面。另外,主唇522的外周面522g不仅不与凸缘部333的外侧面333g接触,而且与任何部分都不接触。
主唇522的唇基端部522n是从唇腰部21e向内侧(箭头b方向)突出的该主唇522的根部分,是成为从唇基端部522n开始弯曲到唇前端部522p时的起点的部分。
主唇522的唇前端部522p是与凸缘部333的外侧面333g接触的部分,是成为从唇基端部522n开始弯曲到唇前端部522p时的终点的部分。并且,唇前端部522p是在主唇522以规定的过盈量被按压于凸缘部333的外侧面333g时与该外侧面333g面接触,并防止在机内A存在的润滑油(油)渗出到空间S的部分。
主唇522的唇弯曲部522w是以平滑地曲线连接唇基端部522n和唇前端部522p、且为了使该主唇522整体呈弯曲状而弯曲最大的主要弯曲部分。即,在主唇522以规定的过盈量被按压于凸缘部333的外侧面333g时,主要是该唇弯曲部522w弯曲。
另外,弹性体部21的防尘唇23和中间唇24的结构与第一实施方式相同,因此,这里省略其说明。
抛油环30是在安装于曲轴201的外周面201a的状态下,随着该曲轴201的旋转一起转动的例如金属制的板状部件,并包括圆筒部31和凸缘部333。关于该凸缘部333,也是与第三和第四实施方式相同的结构,这里省略其说明。
在该油封5000中,弹性体部21的主唇522的唇前端部522p对凸缘部333的圆盘部分333a的轴向上的机外B侧的端面即外侧面333g能够滑动地紧密接触,从而防止存在于机内A的润滑油(油)向机外B泄漏。
在该油封5000中,在主唇522的唇前端部522p能够滑动地紧密接触的外侧面333g的端部区域,设置有用于将侵入空间S的润滑油G1(图21)向机内A侧排出的4条螺旋槽状的螺纹槽334。关于该螺纹槽334,其结构也与第三和第四实施方式相同,这里省略其说明。
如上所述,由于主唇522从唇基端部522n向唇前端部522p整体形成为弯曲状,因此,能够使在该唇前端部522p以规定的过盈量被按压于凸缘部333的外侧面333g时的与该外侧面333g的相对接触角度θ1(图21)变得比以往的接触角度θ0(图5)小。
在该情况下,接触角度θ1变得比以往的接触角度θ0小,与之相对应地,主唇522的唇前端部522p与凸缘部333的外侧面333g之间的接触面积增大,因此,易于维持密封性。在该情况下,主唇522的唇前端部522p,其中与凸缘部333的外侧面333g接触的部分进行面接触,并从唇前端部522p到唇基端部522n平缓地从外侧面333g离开。这里,接触角度θ1的前提是,在主唇522的唇前端部522p被按压于凸缘部333的外侧面333g时,该主唇522的唇弯曲部522w处于以不会弯曲的程度的过盈量与凸缘部333的外侧面333g接触的状态。
这样,油封5000具有下述的结构:与抛油环30的凸缘部333中的外侧面333g接触的弹性体部21的主唇522配置在机内A侧,从而防止润滑油渗出,并且,与抛油环30的圆筒部31的外周面31a接触的弹性体部21的防尘唇23配置在机外B侧,从而防止灰尘侵入和润滑油泄漏到机外B侧。
但是,通常用于轮毂轴承的轮毂密封件具有下述的结构:与抛油环的凸缘部接触的弹性体部的侧唇(相当于主唇522)配置在机外B侧,从而防止灰尘的侵入,并且,与抛油环的圆筒部接触的径向唇(相当于防尘唇23)配置在机内A侧,从而防止润滑油的泄漏。
即,本发明的油封5000与用于轮毂轴承的轮毂密封件相比,与抛油环30接触的主唇522的配置正好相反,并且,关于其作用,也是相反的,因此,本发明的油封5000具有与轮毂密封件根本上不同的密封结构。
在这种结构的油封5000中,由弹性体部21的主唇522、防尘唇23以及抛油环30的圆筒部31的外周面31a、以及凸缘部333的外侧面333g形成以轴线x为中心的环状的封闭的空间S(图20和图21)。
该空间S是积存流过抛油环30的凸缘部333中的外侧面333g与主唇522的唇前端部522p之间的间隙而从机内A侧渗出到该空间S的润滑油G1(图20、图21)的空间。由于防尘唇23的存在而抑制积存于该空间S的润滑油G1泄漏到机外B侧。
<作用以及效果>
在以上的结构中,如下安装第五实施方式中的油封5000:密封部10被压入并固定于壳体202的内周面202a,同时抛油环30被压入并固定于曲轴201的外周面201a。
此时,使密封部10中的弹性体部21的防尘唇23以规定的过盈量接触抛油环30的圆筒部31的外周面31a,同时使该弹性体部21的主唇522中的唇前端部522p以规定的过盈量接触抛油环30的凸缘部333的外侧面333g。
由如上所述组合而安装的密封部10和抛油环30构成的油封5000的抛油环30随着曲轴201的旋转向左旋转(逆时针旋转)。
此时,油封5000由于形成在凸缘部333的外周侧(箭头c方向)的端部区域的4条螺纹槽334的影响,能够使渗出到空间S的润滑油G1从内周侧(箭头d方向)向外周侧(箭头c方向)移动,从凸缘部333的外侧面333g与主唇522的唇前端部522p的内周面522u之间的间隙向机内A侧吸入而排出(螺纹作用)。即,螺纹槽334具有将润滑油G1从空间S向机内A侧吸入而排出的油排出作用的功能。即,在凸缘部333的外侧面333g的与主唇522接触的部分,形成有用于发挥旋转时使润滑油返回壳体202的机内侧的排出作用的螺纹槽334。
另外,在油封5000中,通过弹性体部21的中间唇24的存在,能够阻挡渗出到空间S的润滑油G1,因此,能够在防止润滑油G1直接到达防尘唇23的同时将侵入到空间S的润滑油G1向机内A侧吸出。
并且,油封5000能够通过伴随着抛油环30的凸缘部333的旋转的离心力而使空间S内的润滑油G1从内周侧(箭头d方向)向外周侧(箭头c方向)移动,并且一边从凸缘部333的外侧面333g与主唇522的唇前端部522p的内周面522u之间的间隙向机内A侧甩出润滑油G1一边将其排出(甩出作用)。
即,油封5000能够通过螺纹槽334的影响产生的对空间S的润滑油G1的螺纹作用和凸缘部333的离心力产生的对空间S的润滑油G1的甩出作用,使将存在于空间S的润滑油G1向机内A吸入而排出的泵唧效果发挥作用。
但是,如图5所示,在以往的密封装置100(图22)中,具有主唇111的内侧的表面即内侧面111u与凸缘部103的外侧面103a的相对接触角度θ0。与之相比,如图21所示,在本发明的油封5000中,主唇522的唇前端部522p的内周面522u与凸缘部333的外侧面333g的相对接触角度θ1变得比接触角度θ0小(θ0>θ1)。即,在凸缘部333与主唇522之间形成有窄小化结构,该窄小化结构在凸缘部333的外侧面333g与主唇522接触时,使该凸缘部333与该主唇522形成的相对接触角度θ1变小。
在以往的密封装置100中,由于主唇111与凸缘部103的接触角度θ0较大,因此,通过表面张力而附着在该主唇111的内侧面111u与凸缘部103的外侧面103a之间的润滑油G0的量较少。因此,即使泵唧效果发挥作用,侵入到空间S的润滑油G0也不会全部高效地被排出到机内A侧,因此,会残留一部分。
与之相对地,在本发明的油封5000中,从唇前端部522p到唇基端部522n平缓地从凸缘部333的外侧面333g离开,因此,主唇522的唇前端部522p的内周面522u与凸缘部333的外侧面333g的相对接触角度θ1变得比以往的接触角度θ0小。因此,通过表面张力而附着并积存于主唇522的唇前端部522p的内周面522u与凸缘部333的外侧面333g之间的润滑油G1的量变得比以往多。
即,附着在主唇522的唇前端部522p的内周面522u与凸缘部333的外侧面333g上的润滑油G1的附着面积变得比以往大。具体而言,附着在主唇522的唇前端部522p的内周面522u与凸缘部333的外侧面333g上的润滑油G1的附着宽度W1比以往的密封装置100(图5)大。
因此,通过表面张力而附着在主唇522的唇前端部522p的内周面522u与凸缘部333的外侧面333g之间的润滑油G1直接全部通过泵唧作用而向机内A侧高效地排出,因此,能够防止润滑油G1残留在空间S中。
因此在油封5000中,即使在发动机的转速变得高于规定的转速以上的情况下,凸缘部333的离心力产生的润滑油G1的甩出作用和通过螺纹槽334使润滑油G1返回机内A侧的螺纹作用也有效地发挥作用。
即,在油封5000中,能够使泵唧效果充分地发挥,所述泵唧效果使从机内A侧渗出到空间S的润滑油G1从该空间S高效地并且在短时间内返回机内A侧。因此,即使机内A的润滑油G1渗出到空间S,油封5000也能够大幅地降低润滑油G1残留在空间S中以及从该空间S向机外B泄漏的情况。
进而在油封5000中,由于主唇522从唇基端部522n经由唇弯曲部522w向唇前端部522p整体形成为弯曲状,因此,能够以比以往少的过盈量使唇前端部522p与凸缘部333的外侧面333g的相对接触角度θ1变得比以往的接触角度θ0小。由此,唇前端部522p的内周面522u与凸缘部333的外侧面333g紧密接触,封闭螺纹槽334,因此,能够抑制静止泄漏,并且,降低主唇522的滑动阻力。
在该情况下也是,从主唇522的唇前端部522p到根部部分为止的长度为6mm,与图7(B)相同地,将唇前端部522p上的接触宽度的接触部分的内周侧端到相当于大约17%的长度的大约1mm的位置的角度设为接触角度θ1,如图7(C)所示,判明了当在主唇522上接触角度θ1成为大约17度以下时,包含存在于空间S的润滑油G1的空气向机内A侧的空气吸入量急剧增大。
即,可知只要是用于形成有螺纹槽36的抛油环30的主唇522,则主唇522与凸缘部333的相对接触角度θ1越是大约17度以下,空气吸入量越增大。
<其它实施方式>
另外,在上述第一、第二、第四实施方式中,对作为主唇22、422,使用了根部部分22r的厚度比主体部分的厚度薄的薄壁唇的情况进行了说明,但本发明并不限于此,根部部分22r的厚度也可以与主体部分的厚度相同,或是比主体部分的厚度厚。
以上,对本发明的优选实施方式进行了说明,但本发明不限于上述第一至第五实施方式所涉及的油封1、2000、3000、4000、5000,包括在本发明的概念以及权利要求书的范围中的所有方式。并且,可适当选择性地组合各结构以达到上述的课题和效果的至少一部分。例如,上述实施方式中的各组成部分的形状、材料、配置、尺寸等可根据本发明的具体使用方式适当变更。具体而言,包括:具有倾斜凸缘部分35的凸缘部33与具有薄壁前端部322p的主唇322的组合、凸缘部33与设置有切口部433m的主唇422的组合、凸缘部33与具有唇弯曲部522w的主唇522的组合、设置有薄壁前端部322p和切口部433m两者的主唇、弯曲凸缘部133与主唇322、以及主唇422或主唇522的组合等所有组合的方式。
并且,作为第一至第五实施方式所涉及的密封装置的油封1、2000、3000、4000、5000虽然用作汽车用发动机的密封件,但是本发明所涉及的密封装置的应用对象并不限于此,本发明能够应用于其它通用机械、产业机械等可利用本发明起到的效果的所有结构。
附图标记说明
1、2000、3000、4000、5000油封;10、102密封部;20加强环;21弹性体部;22、111、322、422、522主唇;23防尘唇;24中间唇;30、101抛油环;31圆筒部;31a外周面;33、103、333凸缘部;34垂直凸缘部分;35倾斜凸缘部分;35a外侧面;36、334螺纹槽(槽);37放射状槽(槽);38倾斜状槽(槽);201曲轴(旋转轴);202壳体;S空间;A机内;B机外。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种密封装置,其特征在于,包括:
抛油环,其具有安装于相对于壳体进行旋转的旋转轴的外周面的圆筒部、以及从该圆筒部的内侧的端部向与所述旋转轴的轴线垂直的方向延伸的圆环状的凸缘部;以及
密封部,其安装于所述壳体,并具有主唇,该主唇通过与所述抛油环的凸缘部的平坦的外侧面可滑动地接触,从而将润滑油密封在所述壳体的机内侧,
在所述凸缘部的外侧面的与所述主唇接触的部分,形成有用于发挥在旋转时使所述润滑油返回所述壳体的机内侧的排出作用的槽,
在所述凸缘部与所述主唇之间形成如下窄小化结构,即、在所述凸缘部的所述外侧面与所述主唇接触时该凸缘部与该主唇形成的相对的接触角度变小,
所述接触角度为17度以下。
2.根据权利要求1所述的密封装置,其特征在于,
所述窄小化结构通过所述抛油环的所述凸缘部倾斜后的倾斜凸缘部分与所述主唇的组合而形成。
3.根据权利要求1所述的密封装置,其特征在于,
所述窄小化结构通过所述抛油环的所述凸缘部弯曲后的弯曲凸缘部与所述主唇的组合而形成。
4.根据权利要求1所述的密封装置,其特征在于,
所述窄小化结构通过如下薄壁前端部与所述抛油环的组合而形成,所述薄壁前端部通过使所述主唇的与所述凸缘部的外侧面接触的唇前端侧的壁厚形成得比主唇主体薄而得到。
5.根据权利要求1所述的密封装置,其特征在于,
所述窄小化结构通过如下前端部分与所述主唇的组合而形成,所述前端部分通过形成在用于划定所述主唇的表面上的切口部,而在比该切口部更靠唇前端侧的位置与所述凸缘部的所述外侧面接触并弯曲。
6.根据权利要求1所述的密封装置,其特征在于,
所述窄小化结构通过设置有唇弯曲部的所述主唇与所述抛油环的组合而形成,所述唇弯曲部具有从唇基部到与所述凸缘部的外侧面接触的唇前端部,整体弯曲的弯曲形状。

Claims (6)

1.一种密封装置,其特征在于,包括:
抛油环,其具有安装于相对于壳体进行旋转的旋转轴的外周面的圆筒部、以及从该圆筒部的内侧的端部向与所述旋转轴的轴线垂直的方向延伸的圆环状的凸缘部;以及
密封部,其安装于所述壳体,并具有主唇,该主唇通过与所述抛油环的凸缘部的平坦的外侧面可滑动地接触,从而将润滑油密封在所述壳体的机内侧,
在所述凸缘部的外侧面的与所述主唇接触的部分,形成有用于发挥在旋转时使所述润滑油返回所述壳体的机内侧的排出作用的槽,
在所述凸缘部与所述主唇之间形成如下窄小化结构,即、在所述凸缘部的所述外侧面与所述主唇接触时该凸缘部与该主唇形成的相对的接触角度变小。
2.根据权利要求1所述的密封装置,其特征在于,
所述窄小化结构通过所述抛油环的所述凸缘部倾斜后的倾斜凸缘部分与所述主唇的组合而形成。
3.根据权利要求1所述的密封装置,其特征在于,
所述窄小化结构通过所述抛油环的所述凸缘部弯曲后的弯曲凸缘部与所述主唇的组合而形成。
4.根据权利要求1所述的密封装置,其特征在于,
所述窄小化结构通过如下薄壁前端部与所述抛油环的组合而形成,所述薄壁前端部通过使所述主唇的与所述凸缘部的外侧面接触的唇前端侧的壁厚形成得比主唇主体薄而得到。
5.根据权利要求1所述的密封装置,其特征在于,
所述窄小化结构通过如下前端部分与所述主唇的组合而形成,所述前端部分通过形成在用于划定所述主唇的表面上的切口部,而在比该切口部更靠唇前端侧的位置与所述凸缘部的所述外侧面接触并弯曲。
6.根据权利要求1所述的密封装置,其特征在于,
所述窄小化结构通过设置有唇弯曲部的所述主唇与所述抛油环的组合而形成,所述唇弯曲部具有从唇基部到与所述凸缘部的外侧面接触的唇前端部,整体弯曲的弯曲形状。
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