CN112013112A - 密封圈 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密封圈(3)，所述密封圈(3)由弹性材料构成并且用于在至少两个构件(1，2)之间进行密封，其中，所述密封圈(3)相对所述至少两个构件(1，2)分别形成密封区，其特征在于，在所述密封区上分别通过设置沟槽形成至少两个支撑部(31)。

Description

密封圈

技术领域

本发明涉及密封技术，特别涉及一种密封圈，该密封圈由弹性材料构成并且用于在两个构件之间进行密封。

背景技术

当前市场上最常见的密封圈设计是O型密封圈，其在耐油、酸碱、磨、化学侵蚀等环境依然起到良好密封、减震作用，因此，O型密封圈是液压与气压传动系统中使用最广泛的一种密封件。然而，O型密封圈在压紧力达到一定程度后容易变形，有挤出密封位置的可能。在市场上也存在有一些异形密封圈的结构，当前多边形设计的异型密封圈对于安装空间为金属材料的应用来说非常的可靠，这是由于比较大的预紧力能够使密封件产生较大的变形来实现密封，从而防止泄漏。

然而，由于降低成本的需求，在设计上会考虑将密封件的安装空间的材料变更为塑料。例如，在当前的发动机液压凸轮轴调相系统中常采用的中置式机油控制阀和中置式电磁铁中，会考虑将线圈壳体等部件设计为塑料件，也就是说，电磁铁密封件的安装空间至少部分地是塑料件。但是随之也会带来新的问题，首先塑料没有如同金属材料一样的强度，其次在高温的应用环境下，塑料材料在高温和密封件变形产生的力的共同作用下容易产生变形。因此，在比较大的预紧力以及高温的共同作用下，构成密封圈安装空间的塑料构件会发生变形。由此带来两个风险，一方面，密封性能下降，可能导致泄露；另一方面，系统性能会下降，例如塑料变形带动推杆往后移动，达不到理想的行程。同时在高低温的冲击下，密封圈会发生不规则的形变。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题提供一种密封圈，该密封圈特别能够用于密封散热性能较差且强度较低的构件，例如能够用于塑料构件，并且密封圈在装配后会有更加稳定的状态。

该技术问题通过一种密封圈解决，该密封圈由弹性材料构成并且用于在至少两个构件之间进行密封，其中，密封圈相对所述至少两个构件分别形成密封区，其中，在密封区上分别通过设置沟槽形成至少两个支撑部。

在本发明的范围中，密封圈的安装空间由至少两个构件组成，其中构件可以采用金属材料，也可以采用塑料。密封圈采用例如橡胶等弹性材料。在此，密封区是指密封接触区，密封圈在该区域内受到构成安装空间的构件的挤压，从而密封圈发生弹性变形，产生大于密封介质内压的接触压力，实现密封。因此，密封区根据具体设计方案，特别根据密封圈的安装空间的设计方案可以在密封圈的各个表面区域实现。例如，对于径向密封的情况，密封区形成在密封圈的径向外侧和径向内侧；对于轴向密封的情况，密封区形成在密封圈的轴向两侧。此外也不排除密封区同时形成在密封圈的周向表面和轴向端面的情况。在此以及在下文中，术语“径向”、“轴向”和“周向”均参照密封圈的中轴线。此外，各个密封区上的支撑部的个数可以根据各个密封区的尺寸或密封圈的安装空间的具体尺寸来设计，若尺寸较大，则可以相对多地设置支撑部，例如三个、四个或者更多，反之，若尺寸较小，则可以仅设置两个支撑部。根据本发明的密封圈可用于静态密封，也可以用于动态密封，例如往复运动密封。此外，根据本发明的密封圈不仅可以单独使用，而且可以用于组合式密封装置。

在本发明的设计方案中，一方面，通过在密封区上设置至少两个支撑部，使得密封圈在安装后有更稳定的状态；另一方面，由于在各个支撑部之间构造有沟槽，使得在密封圈受到挤压时，弹性材料可以往沟槽区域内变形，如此装配后的预紧力下降，使得可以通过较小的预紧力来预紧密封圈，从而构件，特别是塑料构件不会产生较大的变形。与此同时，由于弹性材料可以往沟槽区域内变形，从而避免了材料集中堆积的情况，有利于散热，由此有效地避免形成高温，进而缓解构件，特别是塑料构件因高温形成的形变。

在一种优选的实施方式中，支撑部构造为彼此平行延伸的峰部。例如，如果是径向密封的情况，则支撑部是并排地环绕在密封圈的径向外侧和径向内侧的凸出部，凸出部的顶端根据其径向位置基本朝向径向外侧或径向内侧；如果是轴向密封的情况，则支撑部是形成在密封圈的轴向端面上的同心布置的圆环形凸出部。

在这种情况下，有利地，峰部具有圆滑的峰顶。

在一种有利的实施方式中，密封区形成在密封圈的径向外侧和径向内侧。这特别适用于径向密封的情况。

在这种情况下，可以设置，径向外侧的密封区中的支撑部朝向径向外侧延伸，且径向内侧的密封区中的支撑部朝向径向内侧延伸。从而能够实现安装后的稳定支撑作用。

在一种备选的实施方式中，密封区形成在密封圈的轴向两侧。这特别适用于轴向密封的情况。

在这种情况下，可以设置，支撑部在轴向上沿远离所述弹性材料的方向延伸。从而有利于在安装后稳定地将密封圈保持在安装位置。

此外，优选地，密封圈还具有分别连接各个密封区的对应端部的连接区，连接区向沿远离弹性材料的方向凸出。在此，对于径向密封的情况，密封区的端部是指密封区的轴向两端，连接区分别形成在密封区的轴向两侧；而对于轴向密封的情况，密封区的端部是指密封区的径向两端，连接区分别形成在密封区的径向内外侧。从而使得密封圈保持一定强度，耐用性高。

在这种情况下，可以有利地在密封区和连接区之间形成向弹性材料内侧凹陷的过渡区域。从而当该密封区中的支撑部受挤压时，特别是该密封区的侧边支撑部受挤压时，弹性材料可以在该凹陷的过渡区域中变形，防止材料聚积。

综上所述，在本发明通过对密封圈的截面形状的改进，即通过在密封区上设置至少两个支撑部，使得密封圈在安装后有更稳定的状态，并且使得在密封圈受到挤压时，弹性材料可以往支撑部之间的沟槽区域内变形，如此装配后的预紧力下降，因此构件，特别是塑料构件不会产生较大的变形。与此同时，避免了材料集中堆积的情况，有利于散热，由此有效地避免形成高温，进而缓解构件，特别是塑料构件因高温形成的形变。

附图说明

下面结合附图来示意性地阐述本发明的优选实施方式。附图为：

图1是具有根据一种优选实施方式的密封圈的中置式电磁铁的剖视图，

图2是根据图1中优选实施方式的密封圈的立体图，以及

图3是根据图1中优选实施方式的密封圈的横截面。

具体实施方式

图1示出了一种中置式电磁铁的剖视图，中该置式电磁铁具有根据本发明的一种优选实施方式的密封圈3。如图1所示，该密封圈3用于在中置式电磁铁的线圈壳体1和盖件2之间进行密封，其中，线圈壳体1和盖件2在径向上挤压密封圈3，从而密封圈3的主要密封区位于密封圈3的外周和内周。

图2和图3分别示出了该密封圈3的立体图和其截面的示意图。应当指出，图3中所示的截面相对在图1中示出的截面旋转90°角，也就是说，参密封圈3在参照图3示出的截面上从左右两侧受挤压。

结合图2和图3可见，根据本实施方式的密封圈3在外周和内周(即图3中左侧和右侧)上的主密封区中分别通过设置沟槽形成两个支撑部31。使得在密封圈3受到挤压时，弹性材料可以往支撑部之间的沟槽区域内变形，并且有利于将密封圈3稳定地保持在该安装位置上。径向外侧的密封区中的支撑部31朝向径向外侧延伸，且径向内侧的密封区中的支撑部31朝向径向内侧延伸。密封圈3还具有分别连接两个密封区的对应端部的连接区33，从而密封区和连接区33组成封闭的形状。如图3所示，连接区33向弹性材料外侧凸出，从而增强密封圈3的强度。此外，在密封区和连接区33之间形成向弹性材料内侧凹陷的过渡区域32。从而在支撑部31受挤压时，弹性材料可以在凹陷的过渡区域32中变形，防止材料聚积。由此，如在图2中可见，支撑部31形成并排地环绕延伸在密封圈3的径向外侧和径向内侧的峰部或者说凸出部。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应该理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于部件的功能和结构方面的改变。

附图标记列表

1 第一构件

2 第二构件

3 密封圈

31 支撑部

32 过渡区域

33 连接区

Claims (9)

1.一种密封圈(3)，所述密封圈(3)由弹性材料构成并且用于在至少两个构件(1，2)之间进行密封，其中，所述密封圈(3)相对所述至少两个构件(1，2)分别形成密封区，其特征在于，在所述密封区上分别通过设置沟槽形成至少两个支撑部(31)。

2.根据权利要求1所述的密封圈，其特征在于，所述支撑部(31)构造为彼此平行延伸的峰部。

3.根据权利要求2所述的密封圈，其特征在于，所述峰部具有圆滑的峰顶。

4.根据权利要求1所述的密封圈，其特征在于，所述密封区形成在所述密封圈(3)的径向外侧和径向内侧。

5.根据权利要求4所述的密封圈，其特征在于，径向外侧的密封区中的支撑部(31)朝向径向外侧延伸，且径向内侧的密封区中的支撑部(31)朝向径向内侧延伸。

6.根据权利要求1所述的密封圈，其特征在于，所述密封区形成在所述密封圈(3)的轴向两侧。

7.根据权利要求6所述的密封圈，其特征在于，所述支撑部(31)在轴向上沿远离所述弹性材料的方向延伸。

8.根据权利要求1所述的密封圈，其特征在于，所述密封圈(3)还具有连接各个密封区的连接区(33)，所述连接区(33)沿远离所述弹性材料的方向凸出。

9.根据权利要求8所述的密封圈，其特征在于，在所述密封区和所述连接区(33)之间形成向弹性材料内侧凹陷的过渡区域(32)。

Images