CN111492161B - 密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够减少由侧唇引起的滑动扭矩的密封装置。密封装置(1)包括加强环(10)和弹性体部(20)。弹性体部(20)具有环状的密封唇(21)、环状的防尘唇(22)和与防尘唇(22)相比在外周侧处朝向外侧延伸的环状的侧唇(23)。侧唇(23)具有:环状的中间部(32),随着朝向外侧而扩径;和环状的前端部(31),为与中间部(32)连接的、与中间部(32)相比靠外侧的部分,且随着朝向外侧而扩径。在侧唇(23)中,前端部(31)从中间部(32)向内周侧弯曲,在中间部(32)形成有至少一个围绕轴线(x)呈环状的槽(34)。
Description
技术领域
本发明涉及密封装置,特别涉及用于旋转的轴的密封装置。
背景技术
以往,为了对旋转的轴和插入有该轴的贯通孔之间的间隙进行密封而使用密封装置。在这种密封装置之中,有的密封装置用于如车辆的差速机构、轮毂轴承那样暴露于泥水、雨水、尘埃等杂质的机构。在这种密封装置中,有的为了防止杂质的侵入而具有以向外部空气侧延伸的方式形成的侧唇。侧唇与从导流板等轴沿径向延伸的部件接触,从而防止杂质从外部空气侧向内部侵入。
图9是用于示出在例如差速机构所使用的现有的密封装置100的概略结构的剖视图,图10是图9所示的现有的密封装置在安装于例如驱动桥所具备的差速机构的状态下的剖视图。如图9所示,现有的密封装置100包括环状的加强环101和由一体形成于加强环101的弹性体构成的环状的弹性体部102,弹性体部102包括密封唇103、防尘唇104和侧唇105。如图10所示,在使用状态下,密封唇103抵接于差速机构110的车轴111,从而防止收容有差速机构110的壳体112内的润滑油的泄漏。防尘唇104与密封唇103相比形成于外侧(外部空气侧),并与车轴111抵接或接近,防止杂质从外部向壳体112内侵入。如图9所示,侧唇105在比防尘唇104靠外周侧处朝向外侧延伸,并具有随着朝向外侧而扩径的圆锥筒状的形状。侧唇105具有以前端部分向内侧弯折的方式弯曲的形状。在使用状态下,如图10所示,侧唇105在前端缘处与固定于车轴111的环状的导流板113的滑动面113a抵接,防止来自外部的杂质的侵入。侧唇105形成为,在与导流板113抵接的状态下弹性变形而弯曲并使前端缘的内周面与导流板113的滑动面113a抵接。
密封装置100安装于收容有差速机构110的壳体112的贯通孔114与插入并贯穿于贯通孔114的车轴111之间,实现密封贯通孔114,从而实现防止存贮于壳体112内的润滑油向外部的泄漏,并且实现防止杂质向内部的侵入(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/051920号
发明内容
发明所要解决的技术问题
在现有的密封装置100中,如上所述,侧唇105的前端部分弯曲。由此,防止侧唇105的前端相对于导流板113的接触压力在使用状态下会减小,从而防止了侧唇105的前端从导流板113的滑动面113a浮起。由此,能够防止杂质向内部的侵入。像这样,现有的密封装置100虽然具有高的防杂质侵入性能,但是由于近年进一步要求低燃油消耗化,另外,由于进一步要求侧唇105的耐久性提高,故寻求降低由侧唇105的滑动而产生的滑动扭矩。
本发明就是鉴于上述的课题而作出的,其目的在于提供一种能够降低由侧唇引起的滑动扭矩的密封装置。
用于解决技术问题的手段
为了达成上述目的,本发明的密封装置是用于实现对贯通孔与插入并贯穿于该贯通孔的轴之间进行密封的密封装置,其特征在于,包括:围绕轴线呈环状的加强环;和弹性体部,由安装于所述加强环的、围绕所述轴线呈环状的弹性体形成,所述弹性体部具有:环状的密封唇,以所述轴能够滑动的方式与该轴抵接;环状的防尘唇,与所述密封唇相比设于外侧并朝向所述轴线延伸;和环状的侧唇,与所述防尘唇相比在外周侧处朝向所述外侧延伸,所述侧唇具有:环状的中间部,在所述轴线方向上随着朝向外侧而扩径;和环状的前端部,该前端部为与所述中间部连接的、与所述中间部相比靠外侧的部分,且在所述轴线方向上随着朝向外侧而扩径,在所述侧唇中,所述前端部从所述中间部向内周侧弯曲,在所述中间部形成有至少一个围绕所述轴线呈环状的槽。
在本发明的一方式的密封装置中,所述侧唇的前端部形成为厚度随着朝向所述中间部侧而变薄。
在本发明的一方式的密封装置中,所述槽形成于所述中间部的内周面。
在本发明的一方式的密封装置中,所述槽的沿着所述轴线的截面中的轮廓是具有恒定的曲率的圆弧。
在本发明的一方式的密封装置中,所述槽不形成于所述前端部和所述中间部的连接部分。
在本发明的一方式的密封装置中,所述槽形成有多个,且彼此相邻的所述槽之间的间隔为恒定。
为了达成上述目的,本发明的密封装置是用于实现对贯通孔与插入并贯穿于该贯通孔的轴之间进行密封的密封装置,其特征在于,包括:围绕轴线呈环状的加强环;和弹性体部,由安装于所述加强环的、围绕所述轴线呈环状的弹性体形成,所述弹性体部具有:环状的密封唇,以所述轴能够滑动的方式与该轴抵接;环状的防尘唇,与所述密封唇相比设于外侧并朝向所述轴线延伸;和环状的侧唇,与所述防尘唇相比在外周侧处朝向所述外侧延伸,所述侧唇具有:环状的中间部,在轴线方向上随着朝向外侧而扩径;和环状的前端部,该前端部为与所述中间部连接的、与所述中间部相比靠外侧的部分,且在所述轴线方向上随着朝向外侧而扩径,在所述侧唇中,所述前端部从所述中间部向内周侧弯曲,所述侧唇的前端部形成为厚度随着朝向所述中间部侧而变薄。
在本发明的一方式的密封装置中,所述中间部形成为厚度成为恒定。
在本发明的一方式的密封装置中,所述前端部呈以所述轴线为中心的圆锥筒状的形状,所述中间部呈以所述轴线为中心的圆锥筒状的形状。
在本发明的一方式的密封装置中,所述侧唇具有围绕所述轴线呈环状的根部,所述中间部是与所述根部连接的、与所述根部相比靠外侧的部分。
发明效果
根据本发明的密封装置,能够减少由侧唇引起的滑动扭矩。
附图说明
图1是用于示出本发明的第一实施方式的密封装置的概略结构的、沿着轴线的截面中的剖视图;
图2是图1所示的密封装置的局部放大剖视图;
图3是用于示出在使用状态下的图1所示的密封装置的图,是将密封装置及其附近放大示出的沿着轴线x的局部放大剖视图;
图4是用于示出将密封装置安装于适用对象的所期望的位置的状态下的侧唇的样子的侧唇的放大剖视图;
图5是用于示出在适用对象的轴部位移的状态下的侧唇的样子的侧唇的放大剖视图;
图6是用于示出本发明的第二实施方式的密封装置的概略结构的、沿着轴线的截面中的局部放大剖视图;
图7是用于示出本发明的第三实施方式的密封装置的概略结构的、沿着轴线的截面中的局部放大剖视图;
图8是用于示出本发明的实施方式的密封装置的变形例的概略结构的、沿着轴线的截面中的局部放大剖视图;
图9是用于示出差速机构中所使用的现有的密封装置的概略结构的剖视图;
图10是在安装于驱动桥所具备的差速机构的状态下的、图9所示的现有的密封装置的剖视图。
具体实施方式
以下,对于本发明的实施方式一边参照附图一边进行说明。
图1是用于示出本发明的第一实施方式的密封装置1的概略结构的、沿着轴线x的截面中的剖视图,图2是图1所示的密封装置1的局部放大剖视图。本发明的第一实施方式的密封装置1为了对贯通孔与插入并贯穿于该贯通孔的轴之间的间隙进行密封而使用,所述贯通孔与所述轴彼此相对旋转。密封装置1例如用于具备差速机构的装置,所述差速机构用于在车辆、通用机械等中吸收回旋时的左右的驱动轮的转速之差。作为具备差速机构的装置,例如有驱动桥、差速装置。在本实施方式中,将密封装置1设为用于驱动桥。具体而言,密封装置1如后所述,为了在驱动桥中实现对贯通孔与车轴之间的密封而使用,该贯通孔形成于壳体,该车轴作为差速机构的输出轴以转动自如的方式插入并贯穿于该贯通孔。密封装置1的适用对象不限于该具体例,而能够作为在各种机械中旋转的部件的密封装置适用。
以下,为了便于说明,在轴线x方向上将箭头a(参照图1)方向设为外侧,在轴线x方向上将箭头b(参照图1)方向设为内侧。外侧是指面向适用对象的外部的一侧,内侧是指面向适用对象的内部的一侧。更具体地说,外侧是指在具备差速机构的驱动桥中面向壳体的外部的一侧,是大气侧,内侧是指在驱动桥中面向壳体的内部的一侧。另外,在垂直于轴线x的方向(以下,也称为“径向”。)上,将离开轴线x的方向(图1的箭头c方向)设为外周侧,将靠近轴线x的方向(图1的箭头d方向)设为内周侧。
密封装置1具备:围绕轴线x呈环状的加强环10;和弹性体部20,由安装于加强环10的、围绕轴线x呈环状的弹性体形成。弹性体部20具有:环状的密封唇21,以后述的适用对象的轴能够滑动的方式与该轴抵接;环状的防尘唇22,与密封唇21相比设于外侧(箭头a方向侧)并朝向轴线x延伸;和环状的侧唇23,与防尘唇22相比在外周侧(箭头方向c方向侧)处朝向外侧延伸。侧唇23具有:环状的中间部32,在轴线x方向上随着朝向外侧而扩径;和环状的前端部31,该前端部31为与中间部32连接的比中间部32靠外侧的部分,且在轴线x方向上随着朝向外侧而扩径。在侧唇23,前端部31从中间部32向内周侧(箭头d方向侧)弯曲,在中间部32形成有至少一个围绕轴线x呈环状的槽34。以下,对密封装置1的结构进行具体说明。
如图1、2所示,加强环10是以轴线x为中心或大致中心的环状的金属制的部件,沿着轴线x的截面(以下,简称为“截面”。)的形状呈L字状或大致L字状的形状。加强环10例如具有:圆筒部11,沿轴线x方向延伸的圆筒状或大致圆筒状的部分;和圆盘部12,从圆筒部11的外侧的端部朝向内周侧延伸的中空圆盘状的部分。如后所述,圆筒部11以使得密封装置1能够嵌合于形成在驱动桥的壳体的贯通孔的内周面的方式形成,也可以直接与贯通孔的内周面接触而能够嵌合,另外,也可以经由弹性体部20的部分与贯通孔的内周面接触而能够嵌合。
如图1、2所示,弹性体部20安装于加强环10,在本实施方式中,以覆盖加强环10整体的方式与加强环10一体形成。弹性体部20如上所述具有密封唇21、防尘唇22和侧唇23,另外,还具有环状的唇腰部24。如后所述,密封唇21形成为以差速机构的车轴能够滑动的方式与该车轴抵接,防尘唇22与密封唇21相比设于外侧且形成为以车轴能够滑动的方式与该车轴抵接。如后所述,侧唇23形成为以固定在车轴的环状的导流板能够滑动的方式与该导流板抵接,且与防尘唇22相比在外周侧处朝向外侧延伸。唇腰部24是在弹性体部20中位于加强环10的圆盘部12的内周侧的端部附近的部分。
具体而言,如图1、2所示,密封唇21是从唇腰部24朝向内侧延伸的部分,是以轴线x为中心或大致中心的环状的部分,并与加强环10的圆筒部11相对地形成。密封唇21在内侧的端部具有剖面形状朝向内周侧凸出的楔形状的环状的唇前端部25。另外,在密封唇21的外周侧,夹紧盘簧26嵌接于与唇前端部25相背的位置。夹紧盘簧26向朝向轴线x的方向对唇前端部25进行按压,以使唇前端部25追随车轴的位移的方式对唇前端部25施加相对于车轴的规定大小的紧迫力。唇前端部25如后所述与车轴的外周面抵接,实现对密封装置1与车轴之间的密封。另外,如图1所示,在唇前端部25的外侧的圆锥面状的锥面25a沿周向以等角度间隔形成有多个螺纹突起25b,该螺纹突起25b是相对于唇前端部25的前端倾斜延伸的向内周侧突出的突起。螺纹突起25b在车轴滑动时产生从外侧朝向内侧的气流,从而实现防止来自内侧的润滑油的泄漏。也可以在弹性体部20不设置螺纹突起25b。
防尘唇22从唇腰部24向外侧并朝向轴线x延伸,具体而言,如图1、2所示,从唇腰部24向外侧且内周侧的方向延伸出。通过防尘唇22,能够实现防止泥水、砂、尘埃等杂质从外侧向唇前端部25方向的侵入。另外,在防尘唇22中,为了在使用状态下避免在防尘唇22和密封唇21的空间产生负压,沿周向以等角度间隔形成有向内周方向突出的多个突起22a,该多个突起22a用于对防尘唇22和车轴的抵接进行局部性地解除而形成间隙从而抑制负压的产生或消除负压。防尘唇22也可以不与车轴抵接而是接近,另外也可以不具有突起22a。
另外,弹性体部20具有密封垫部27、后方罩部28和内衬部29。密封垫部27在弹性体部20中是从外周侧对加强环10的圆筒部11进行覆盖的部分,且以如下的方式来设定径向的厚度:如后所述,当密封装置1被压入于在驱动桥中供车轴插入并贯穿的贯通孔时,在该贯通孔和加强环10的圆筒部11之间该密封垫部27沿径向被压缩,从而产生规定的大小的、朝向径向的力即嵌合力。后方罩部28是从外侧对加强环10的圆盘部12进行覆盖的部分,内衬部29是从内侧和内周侧对加强环10进行覆盖的部分。
如图1、2所示,侧唇23具有前端部31、中间部32和根部33。根部33是沿轴线x方向延伸的环状的部分。中间部32是与根部33连接的、与根部33相比靠外侧的部分,前端部31是与中间部32连接的、与中间部32相比靠外侧的部分。具体而言,侧唇23在弹性体部20中从唇腰部24的外侧的侧部朝向外侧延伸设置,根部33从唇腰部24朝向外侧延伸。中间部32从根部33的外侧的端部向外侧延伸,前端部31从中间部32的外侧的端部向外侧延伸。需要说明的是,侧唇23也可以不具有根部33,中间部32也可以从唇腰部24延伸。
前端部31的内周侧的面即内周面31a与中间部32的内周侧的面即内周面32a在描绘环状的线的内周连接部c1处连接,前端部31的外周侧的面即外周面31b与中间部32的外周侧的面即外周面32b在描绘环状的线的外周连接部c2处连接。前端部31的内周面31a与中间部32的内周面32a也可以平滑地连接,同样地,前端部31的外周面31b与中间部32的外周面32b也可以平滑地连接。
具体而言,前端部31呈以轴线x为中心或大致中心的圆锥筒状或大致圆锥筒状的形状,中间部32呈以轴线x为中心或大致中心的圆锥筒状或大致圆锥筒状的形状,根部33呈以轴线x为中心或大致中心的圆筒状或大致圆筒状的形状。根部33也可以呈圆锥筒状或大致圆锥筒状的形状。如上所述,前端部31从中间部32向内周侧弯曲,前端部31的内周面31a或外周面31b的母线与轴线x之间的角度(角度α)比中间部32的内周面32a或外周面32b的母线与轴线x之间的角度(角度β)小(参照图1)。
如图2所示,前端部31的厚度w1、也就是前端部31的内周面31a和外周面31b之间的宽度为恒定的厚度或大致恒定的厚度,另外,中间部32的厚度w2、也就是中间部32的内周面32a与外周面32b之间的宽度为恒定的厚度或大致恒定的厚度。另外,如图2所示,根部33的厚度w3、也就是根部33的内周面33a和外周面33b之间的宽度为恒定的厚度或大致恒定的厚度。
如图2所示,前端部31与中间部32连接的部分即连接部分C中内周面31a、32a的内周连接部c1与外周面31b、32b的外周连接部c2相比在轴线x方向上位于内侧。即,在轴线x方向上,前端部31的内周面31a比外周面31b长。需要说明的是,连接部分C的形态不限于此。例如,连接部分C的内周连接部c1和外周连接部c2也可以在轴线x方向上位于相同或大致相同的位置。
如上所述,在侧唇23的中间部32,形成有至少一个围绕轴线x呈环状的槽34。槽34形成于中间部32的内周面32a,并从内周面32a凹陷。在本实施方式中形成有多个槽34,例如如图1、2所示,形成有五个槽34。具体而言,槽34呈以轴线x为中心或大致中心的圆状或大致圆状延伸,且槽34彼此为同心圆或大致同心圆。如图2所示,槽34的沿着轴线x的截面中的轮廓为具有恒定的曲率的圆弧。槽34的该截面中的轮廓例如为半圆。槽34的该截面中的轮廓也可以不是半圆,也可以是例如比半圆小的圆弧。槽34的截面中的轮廓不限于具有恒定的曲率的圆弧,也可以是曲线、直线的组合等。如后所述,槽34的截面中的轮廓优选为侧唇23容易朝向外周侧翘曲的形状。
彼此相邻的槽34之间的间隔为恒定或大致恒定,具体而言,在侧唇23的中间部32处,槽34沿着中间部32的内周面32a等间隔或大致等间隔地排列。槽34不形成于前端部31和中间部32的连接部分C。即,槽34不形成于前端部31和中间部32之间的内周连接部c1,在中间部32处位于外侧的槽34从内周连接部c1向内侧空出间隔地形成。
如上所述,侧唇23的前端部31从中间部32向内周侧弯曲。因此,侧唇23如后所述在密封装置1的使用状态下,产生使侧唇23的前端35与导流板之间的抵接不会被解除那样的、相对于中间部32对于导流板的接触压力的、前端部31对于导流板的接触压力。也就是说,在侧唇23对于导流板的接触位置越过前端部31而到达至中间部32的情况下,侧唇23的前端部31中的、与导流板的接触压力比中间部32中的、与导流板的接触压力大,以使侧唇23的前端35不从导流板浮起。
另外,如上所述在侧唇23的中间部32形成有槽34,从而能够使中间部32的对于向外周侧的翘曲(弯曲)的刚性(阻力)降低。因此,与没有形成槽34的侧唇相比,侧唇23能够减小前端部31的与导流板的接触部对导流板按压的力(按压力)或者能够减小导流板的接触部中的来自导流板的反作用力。因此,能够减少侧唇23的滑动扭矩。另一方面,如上所述,在侧唇23中,由于前端部31从中间部32向内周侧弯曲,所以能够将侧唇23的前端部31中的与导流板的接触压力维持得比中间部32中的与导流板的接触压力大,从而能够避免侧唇23的前端35从导流板浮起,能够防止杂质向内部的侵入。由于在中间部32设有槽34,所以相对于不具有槽34的侧唇而言,中间部32的与导流板的接触面积变小,中间部32的接触压力变大,但是在前端部31相对于中间部32的弯曲的作用下,侧唇23的前端部31的接触压力比中间部32的该接触压力更大。因此,侧唇23的前端部31不会从导流板浮起,而稳定地接触。
如此,侧唇23的前端部31不会从导流板浮起,而能够维持稳定的接触状态且同时使由侧唇23引起的滑动扭矩减少。
需要说明的是,弹性体部20由弹性材料一体形成,且密封唇21、防尘唇22、侧唇23、唇腰部24、密封垫部27、后方罩部28和内衬部29是由弹性材料一体形成的弹性体部20的各部分。
作为加强环10的金属材料,例如有不锈钢、SPCC(冷轧钢)。另外,作为弹性体部20的弹性体,例如有各种橡胶材料。作为各种橡胶材料,例如为丁腈橡胶(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10例如通过冲压加工、锻造等来制造,弹性体部20通过使用成型模具利用交联(硫化)成型而成型。在该交联成型时,加强环10配置在成型模具之中,弹性体部20通过交联粘合与加强环10粘合,弹性体部20与加强环10一体成形。
接下来,对于具有上述的结构的密封装置1的作用进行说明。图3是用于示出在安装于适用对象的一例的驱动桥50的状态下的密封装置1的图,是将驱动桥50的密封装置1附近放大示出的、沿着轴线x的局部放大剖视图。需要说明的是,在图3中,示出在驱动桥50的所期望的位置安装有密封装置1的状态(以下,称为“初始状态”。)。即,以如下的方式将密封装置1安装于驱动桥50:侧唇23的前端部31以所期望的接触宽度δ与固定于车轴51的环状的导流板52的滑动面53抵接,所述车轴51为驱动桥50的未图示的差速机构的输出轴。驱动桥50是公知的驱动桥(参照图9),省略其结构的详细说明。需要说明的是,导流板52可以由与车轴51分体的部件形成,也可以使车轴51的一部分朝向外周侧呈环状地突出而形成。
如图3所示,密封装置1嵌接于形成在驱动桥50的壳体54的贯通孔55。车轴51以转动自如的方式插入并贯穿于贯通孔55。需要说明的是,在驱动桥50中对应于左右的车轮而设有两个贯通孔和车轴,但是与各车轮对应的贯通孔和车轴具有彼此相同的结构,贯通孔55和车轴51与左右的车轮对应。
在壳体54的贯通孔55中,车轴51的外周面51a与贯通孔55的内周面55a之间通过密封装置1得以实现密封。具体而言,密封装置1嵌合于贯通孔55,在加强环10的圆筒部11与贯通孔55的内周面55a之间弹性体部20的密封垫部27被压缩而密封垫部27紧贴于贯通孔55的内周面55a,从而在外周侧处实现密封装置1与贯通孔55之间的密封。另外,弹性体部20的密封唇21的唇前端部25以车轴51能够滑动的方式与车轴51的外周面51a抵接,从而实现在内周侧处对密封装置1与车轴51之间密封。由此,能够实现防止存贮于壳体54的内部的润滑油向外部漏出。
另外,防尘唇22的前端缘以车轴51能够滑动的方式与车轴51的外周面51a抵接,抑制杂质从壳体54的外部向内部侵入。防尘唇22也可以不与车轴51抵接。在内周面31a处,侧唇23的前端部31的接触宽度δ的范围的前端缘与导流板52的滑动面53抵接,从而抑制杂质从壳体54的外部向内部侵入。
图4是用于说明初始状态下的侧唇23的样子的侧唇23的放大剖视图。如图4所示,在初始状态下,侧唇23的前端部31局部性地弯曲或弹性变形,从而前端部31的内周面31a在自前端35起接触宽度δ0的范围内与导流板52的滑动面53抵接。
在驱动桥50中,由于其各结构的尺寸公差、组装误差,存在车轴51在轴线x方向上向内侧位移而导流板52的滑动面53沿轴线x方向位移的情况、车轴51相对于轴线x倾斜而导流板52的滑动面53倾斜的情况。另外,在驱动桥50工作时,基于各结构间的间隙,存在车轴51相对于轴线x方向或轴线x倾斜地位移的情况。若产生这样的位移(晃动),则如图5所示侧唇23相对于导流板52的接触宽度δ变大。如上所述,密封装置1的侧唇23中前端部31从中间部32向内周侧弯曲,因此即便接触宽度δ变大,也不会前端35的对于导流板52的接触压力降低从而前端35中的接触压力与根侧中的接触压力之差变小成使侧唇23的前端35从导流板52的滑动面53浮起的程度。
具体而言,如图5所示,车轴51产生较大的晃动,接触宽度δ变大,即便侧唇23成为使前端部31的内周面31a越过根侧而也在中间部32的内周面32a处与导流板52的滑动面53抵接的接触宽度δ1,也能够抑制前端35从导流板52的滑动面53浮起。即使在如该图5所示那样的较大的接触宽度δ1的状态下,侧唇23的前端部31的接触压力也比侧唇23的中间部32的接触压力大。
另外,在侧唇23的中间部32形成有槽34,侧唇23在中间部32处容易向外周侧弯曲。因此,在如图5所示那样的侧唇23的接触宽度变大的状态下,由中间部32的弯曲而产生的反作用力变小,将侧唇23按压于导流板52的力与不具有槽34的侧唇相比变小。因此,侧唇23的按压力能够比以往减少,能够减少因侧唇23与导流板52的接触而产生的滑动阻力,从而能够使侧唇23施加于车轴51的滑动扭矩减少。另一方面,如上所述,能够将侧唇23的前端部31的接触压力维持得比侧唇23的中间部32的接触压力大,从而能够防止侧唇23的前端35从导流板52的滑动面53浮起。
如此,根据本发明的第一实施方式所涉及的密封装置1,能够减少由侧唇23引起的滑动扭矩。
接下来,对于本发明的第二实施方式的密封装置2进行说明。图6是用于示出本发明的第二实施方式的密封装置2的概略结构的、沿着轴线x的截面中的局部放大剖视图。本发明的第二实施方式的密封装置2相对于上述的本发明的第一实施方式的密封装置1而言,侧唇的结构不同。以下,关于本发明的第二实施方式的密封装置2,对具有与本发明的第一实施方式的密封装置1相同或同样的功能的结构赋予相同的附图标记而省略其说明,对不同的部分进行说明。
如图6所示,在密封装置2中,侧唇40与密封装置1的侧唇23不同,不具有槽34,另外,具有形状与前端部31不同的前端部41。前端部41形成为厚度随着朝向中间部32侧而变薄。具体而言,在前端部41中,内周面41a与外周面41b不平行,而是以内周面41a和外周面41b之间的间隔随着从前端35朝向中间部32侧变窄的方式使内周面41a与外周面41b彼此倾斜。因此,前端部41的连接部分C处的厚度比前端部41的前端35处的厚度w1′小。厚度w1′例如与密封装置1的侧唇23的前端部31的厚度w1相同,在密封装置2中,中间部32的厚度w2′和根部33的厚度w3′分别比密封装置1中的中间部32的厚度w2和根部33的厚度w3薄。另外,前端部41的前端35的角度(前端角度θ)为锐角。如图6所示,前端角度θ是沿着轴线x的截面中的、前端部41的外侧的面即外侧面41c与内周面41a之间的角度。
具体而言,如图6所示,前端部41的内周面41a与中间部32的内周面32a之间的角度(弯曲角度γ1)比前端部41的外周面41b与中间部32的外周面32b之间(背面侧)的角度(弯曲角度γ2)小。即,在密封装置2中,侧唇40的前端部41的内周面41a比上述的密封装置1的侧唇23的前端部31的内周面31a更向内周侧倾斜。在密封装置2中,前端部41的内周面41a也可以不比密封装置1的前端部31的内周面31a更向内周侧倾斜。在这样的情况下,在密封装置2中,前端部41的外周面41b比密封装置1的前端部31的外周面31b更向外周侧倾斜。在图6中,前端部41的厚度是与内周面41a正交的方向上的宽度,但是前端部41的厚度也可以不是与外周面41b正交的方向上的宽度,另外,也可以是由其他的方法来规定的厚度。
前端部41的内周面41a是以轴线x为中心或大致中心的圆锥面或大致圆锥面。内周面41a也可以是其他的曲面,例如也可以是截面中的轮廓成为向外周侧凹陷的曲线的曲面、截面中的轮廓成为向内周侧凸出的曲线的曲面、它们的组合。同样地、前端部41的外周面41b是以轴线x为中心或大致中心的圆锥面或大致圆锥面。外周面41b也可以是其他的曲面,例如也可以是截面中的轮廓成为向内周侧凹陷的曲线的曲面、截面中的轮廓成为向外周侧凸出的曲线的曲面、它们的组合。
在密封装置2中,通过侧唇40的前端部41与中间部32之间的弯曲,同样能够起到通过上述的密封装置1的侧唇23的前端部31和中间部32之间的弯曲而得到的效果。另外,在侧唇40中,前端部41的厚度随着朝向根侧(从外侧向内侧)变薄,中间部32和根部33变薄,使中间部32和根部33的刚性降低。因此,在使用状态下,侧唇40能够使前端部41的与导流板52的接触部的、对导流板52的按压力或来自导流板52的反作用力变小。由此,能够减少由侧唇40与导流板52的接触而产生的滑动阻力,从而能够使侧唇40向车轴51施加的滑动扭矩减少。另一方面,侧唇40的前端部41的前端35的前端角度θ为锐角,能够减小前端部41对于导流板52的接触宽度,通过降低对导流板52的按压力或来自导流板52的反作用力而能够防止或抑制前端35中的接触压力的降低。由此,能够提高侧唇40的前端35的密封性,从而能够使防杂质侵入性能提高。或者,能够抑制或防止侧唇40的前端35的密封性的降低,从而能够抑制或防止防杂质侵入性能的降低。
如此,根据本发明的第二实施方式所涉及的密封装置2,能够减少由侧唇40引起的滑动扭矩。
接下来,对于本发明的第三实施方式的密封装置3进行说明。图7是用于示出本发明的第三实施方式的密封装置3的概略结构的、沿着轴线x的截面中的局部放大剖视图。本发明的第三实施方式的密封装置3相对于上述的本发明的第一实施方式的密封装置1而言,侧唇的结构不同。以下,关于本发明的第三实施方式的密封装置3,对具有与本发明的第一实施方式的密封装置1相同或同样的功能的结构赋予相同的附图标记而省略其说明,对不同的部分进行说明。
如图7所示,在密封装置3中,侧唇45与密封装置1的侧唇23不同,具有与前端部31不同的上述的密封装置2的前端部41。前端部41如上所述,其厚度以随着朝向中间部32侧变薄的方式形成。
在密封装置3中,能够起到与上述的密封装置1和密封装置2同样的效果。具体而言,密封装置3的侧唇45在中间部32具有槽34,另外,前端部41相对于中间部32向内周侧弯曲,成为随着朝向中间部32而成为薄壁的形状。因此,能够使侧唇45在中间部32处容易弯曲且同时能够提高前端部41的接触压力。或者,使侧唇45在中间部32处容易弯曲且同时能够抑制或防止前端部41的接触压力的降低。由此,即使侧唇45在中间部32处也与导流板52的滑动面53抵接,也能够抑制侧唇45的前端35从导流板52的滑动面53浮起,并且能够使侧唇45对车轴51施加的滑动扭矩减少。
如此,根据本发明的第三实施方式的密封装置3,能够减少由侧唇45引起的滑动扭矩。
以上,虽然对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明并不限定于上述本发明的实施方式的密封装置1~3,而是包括本发明的概念和权利要求书所包含的所有方式。另外,为了使上述的课题和效果的至少一部分发挥作用,也可以适当地对各结构进行选择性地组合。例如,上述实施方式中的、各结构要素的形状、材料、配置、尺寸等可以根据本发明的具体性使用方式来进行适当地改变。
在上述的本发明的第一、三实施方式的密封装置1、3中,槽34仅仅设于侧唇23、45的中间部32,但是也可以在前端部31,41设有一个或多个槽34。例如,如图8所示,在密封装置3中,槽34也可以形成于前端部41的内周面41a。同样地,在密封装置1中,槽34也可以形成于前端部31的内周面31a。形成于前端部31,41的槽34的截面形状也可以与形成于中间部32的槽34的截面形状不相同。在槽34形成于前端部31、41的情况下,在前端部31,41处也与中间部32相同地、能够获得使侧唇23、45所产生的滑动扭矩减少的作用。另外,前端部31、41的槽34能够保持所涂布的润滑脂,从而能够使所涂布的润滑脂带来的润滑作用维持得更长。
附图标记说明
1、2、3、100…密封装置,10、101…加强环,11…圆筒部,12…圆盘部,20、102…弹性体部,21、103…密封唇,22、104…防尘唇,22a…突起,23、40、45、105…侧唇,24…唇腰部,25…唇前端部,25a…锥面,25b…螺纹突起,26…夹紧盘簧,27…密封垫部,28…后方罩部,29…内衬部,31、41…前端部,31a、41a…内周面,31b、41b…外周面,32…中间部,32a…内周面,32b…外周面,33…根部,33a…内周面,33b…外周面,34…槽,35…前端,41c…外侧面,50…驱动桥,51、111…车轴,51a…外周面,52、113…导流板,53、113a…滑动面,54、112…壳体,55、114…贯通孔,55a…内周面,110…差速机构,C…连接部分,c1…内周连接部,c2…外周连接部,w1、w1′、w2、w3…厚度,θ…前端角度,δ、δ1、δ2…接触宽度,γ1、γ2…弯曲角度。
Claims (14)
1.一种密封装置,用于实现对贯通孔与插入并贯穿于所述贯通孔的轴之间进行密封,其特征在于,包括:
围绕轴线呈环状的加强环;和
弹性体部,由安装于所述加强环的、围绕所述轴线呈环状的弹性体形成,
所述弹性体部具有:环状的密封唇,以所述轴能够滑动的方式与该轴抵接;环状的防尘唇,与所述密封唇相比设于外侧并朝向所述轴线延伸;和环状的侧唇,与所述防尘唇相比在外周侧处朝向所述外侧延伸,
所述侧唇具有:环状的中间部,在所述轴线方向上随着朝向外侧而扩径;和环状的前端部,该前端部为与所述中间部连接的、与所述中间部相比靠外侧的部分,且在所述轴线方向上随着朝向外侧而扩径,
在所述侧唇中,所述前端部从所述中间部向内周侧弯曲,
在所述中间部形成有至少一个围绕所述轴线呈环状的槽,
所述侧唇的前端部形成为厚度随着朝向所述中间部侧而变薄。
2.根据权利要求1所述的密封装置,其特征在于,
所述槽形成于所述中间部的内周面。
3.根据权利要求1所述的密封装置,其特征在于,
所述槽的沿着所述轴线的截面中的轮廓是具有恒定的曲率的圆弧。
4.根据权利要求2所述的密封装置,其特征在于,
所述槽的沿着所述轴线的截面中的轮廓是具有恒定的曲率的圆弧。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的密封装置,其特征在于,
所述槽不形成于所述前端部与所述中间部的连接部分。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的密封装置,其特征在于,
所述槽形成有多个,且彼此相邻的所述槽之间的间隔为恒定。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的密封装置,其特征在于,
所述中间部形成为厚度成为恒定。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的密封装置,其特征在于,
所述前端部呈以所述轴线为中心的圆锥筒状的形状,所述中间部呈以所述轴线为中心的圆锥筒状的形状。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的密封装置,其特征在于,
所述侧唇具有围绕所述轴线呈环状的根部,所述中间部是与所述根部连接的、与所述根部相比靠外侧的部分。
10.一种密封装置,用于实现对贯通孔与插入并贯穿于所述贯通孔的轴之间进行密封,其特征在于,包括:
围绕轴线呈环状的加强环;和
弹性体部,由安装于所述加强环的、围绕所述轴线呈环状的弹性体形成,
所述弹性体部具有:环状的密封唇,以所述轴能够滑动的方式与该轴抵接;环状的防尘唇,与所述密封唇相比设于外侧并朝向所述轴线延伸;和环状的侧唇,与所述防尘唇相比在外周侧处朝向所述外侧延伸,
所述侧唇具有:环状的中间部,在所述轴线方向上随着朝向外侧而扩径;和环状的前端部,该前端部为与所述中间部连接的、与所述中间部相比靠外侧的部分,且在所述轴线方向上随着朝向外侧而扩径,
在所述侧唇中,所述前端部从所述中间部向内周侧弯曲,
所述侧唇的前端部形成为厚度随着朝向所述中间部侧而变薄。
11.根据权利要求10所述的密封装置,其特征在于,
所述中间部形成为厚度成为恒定。
12.根据权利要求10或11所述的密封装置,其特征在于,
所述前端部呈以所述轴线为中心的圆锥筒状的形状,所述中间部呈以所述轴线为中心的圆锥筒状的形状。
13.根据权利要求10或11所述的密封装置,其特征在于,
所述侧唇具有围绕所述轴线呈环状的根部,所述中间部是与所述根部连接的、与所述根部相比靠外侧的部分。
14.根据权利要求12所述的密封装置,其特征在于,
所述侧唇具有围绕所述轴线呈环状的根部,所述中间部是与所述根部连接的、与所述根部相比靠外侧的部分。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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