CN117006248A - 一种密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使发生了润滑油的渗出，也能够抑制凸缘顶端部的表面烧焦和异常磨损，并且能够抑制润滑油的大量泄漏的密封装置。密封装置(10)具有与进行旋转的轴(7)的外表面(7a)接触的环形主凸缘(12)，防止轴向一侧的润滑油泄漏到轴向另一侧。主凸缘(12)包括：凸缘顶端部(20)，与轴(7)的外表面(7a)滑动接触；第1倾斜面(24)，设置于凸缘顶端部(20)的轴向另一侧，内径随着朝向轴向另一侧逐渐增大。第1倾斜面上设有凸条(28)，所述凸条(28)朝向轴向一侧引导被随着轴(7)的旋转而在圆周方向上流动的空气推动的润滑油。在凸缘顶端部(20)上，凸条(28)的轴向一端(28a)位于以与外表面(7a)的接触面(T)为基准的轴向另一侧。

Description

一种密封装置

技术领域

本发明涉及一种密封装置。

背景技术

在进行旋转的轴与支撑该轴的部分壳体之间设有密封装置，以防止润滑油泄漏到外部。例如，密封装置具有安装在壳体侧的固定部、从该固定部延伸且能够弹性变形的凸缘。专利文献1公开了一种具有所述固定部和所述凸缘的密封装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-210998号公报

发明内容

密封装置的凸缘具有与进行旋转的轴的外表面滑动接触的凸缘顶端部。

其中，当轴高速旋转时，凸缘顶端部上可能会发生表面烧焦或异常磨损，被密封的润滑油从凸缘顶端部与外表面之间渗出，从而会出现轻微的泄漏。

这种渗出导致的润滑油泄漏虽然轻微，但如果持续长时间渗漏，润滑油的泄漏量会逐渐增加，将导致大量泄漏。

因此，可以考虑在凸缘设置相对于圆周方向倾斜规定方向的凸条，通过该凸条将泄漏到壳体外部侧的润滑油引导至壳体内部侧，从而抑制润滑油的泄漏。

但是，当设置在凸缘的凸条接触到轴的外表面时，会使凸缘与轴之间的接触面积增加，其结果，凸缘的接触面的发热会变得明显，可能会促使凸缘顶端部的表面烧焦和异常磨损。轴越高速旋转，这种凸缘的接触面的发热变得越明显，如果促使凸缘顶端部的表面烧焦和异常磨损，则润滑油的泄漏量就会增加，即使设置了凸条，也会导致大量泄漏的发生。

本公开是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种即使发生润滑油的渗出，也能够抑制凸缘顶端部的表面烧焦和异常磨损，并且能够抑制润滑油的大量泄漏的密封装置。

本公开的密封装置，是一种具有与进行旋转的轴的外表面接触的环形凸缘，从而防止轴向的一侧的润滑油朝向轴向另一侧泄漏的密封装置，所述凸缘包括：凸缘顶端部，与所述轴的外表面滑动接触，倾斜面，设置于所述凸缘顶端部的轴向另一侧，内径随着朝向轴向另一侧逐渐增大；所述倾斜面上设有凸条或凹槽部，所述凸条或凹槽部朝向轴向一侧引导被随着所述轴的旋转而在圆周方向上流动的空气推动的所述润滑油，在所述凸缘顶端部中，所述凸条或凹槽部的轴向一端位于以与所述外表面的接触面为基准的轴向另一侧。

当轴旋转时，随着该旋转，轴的周围的空气在与轴的旋转方向相同的方向上流动。当润滑油附着在凸缘的倾斜面上时，由于被所述空气推动，该润滑油在该空气的流动方向上移动。以这种方式移动的润滑油被所述凸条或凹槽部引导至轴向一侧，即凸缘顶端部附近。

由此，例如，即使润滑油从凸缘顶端部与外表面之间渗出，并且附着在凸缘的倾斜面上，该渗出的润滑油也会被返回至以凸缘顶端部为基准的轴向一侧。其结果，即使发生润滑油的渗出，也能够抑制润滑油的泄漏量的增加，能够抑制大量泄漏。

另外，在所述凸缘顶端部中，凸条或凹槽部的轴向一端位于以与所述外表面的接触面为基准的轴向另一侧，因此凸条或凹槽部不会接触轴的外表面。因此，凸条或凹槽部不会增加凸缘与轴之间的接触面积，可以抑制对于因滑动接触外表面而产生的凸缘顶端部的发热造成的影响。由此，能够抑制凸条或凹槽部促使在凸缘顶端部发生的表面烧焦或异常磨损的发生。

在所述密封装置中，所述凸条或凹槽部可以以在所述倾斜面以及设置在所述倾斜面的轴向另一侧的延长面连续的方式设置。

此时，可以将通过倾斜面到达延长面的润滑油返回至以凸缘顶端部为基准的轴向一侧。

在上述密封装置中，还包括辅助凸缘，所述辅助凸缘设置于所述凸缘的轴向另一侧，朝向所述外表面凸出；所述辅助凸缘在朝向所述轴的外表面侧的辅助凸缘顶端部的轴向一侧，设置有内径随着朝向轴向一侧逐渐增大的辅助凸缘倾斜面，所述延长面还可以包含所述辅助凸缘倾斜面。

此时，即使渗出的润滑油滞留在倾斜面和辅助凸缘倾斜面之间，也可以通过凸条或凹槽部，将该滞留的润滑油返回至以凸缘顶端部为基准的轴向一侧。

在上述密封装置中，所述凸缘包括阻挡部，所述阻挡部设置于所述倾斜面的轴向另一侧，朝向径向内侧凸出，阻止所述倾斜面上的所述润滑油朝向轴向另一侧流出，所述凸条或凹槽部可以以在设置于所述阻挡部的轴向一侧的阻挡部倾斜面以及所述倾斜面连续的方式设置。

此时，即使渗出的润滑油滞留在倾斜面和阻挡部倾斜面之间，也可以将该滞留的润滑油返回至以凸缘顶端部为基准的轴向一侧。

在上述密封装置中，在所述阻挡部的顶端面可以设置顶端凸条或顶端凹槽部，所述顶端凸条或顶端凹槽部朝向轴向一侧引导被随着所述轴的旋转而在圆周方向上流动的空气推动的所述润滑油。

此时，当滞留在倾斜面和阻挡部倾斜面之间的润滑油将要超过阻挡部移动到轴向另一侧时，可通过顶端凸条或顶端凹槽部，将将要超过的阻挡部并附着在顶端面的润滑油返回至轴向一侧。关于附着于顶端面的润滑油返回至轴向一侧，可通过倾斜面的凸条或凹槽部返回至轴向一侧。

根据本公开的密封装置，即使发生润滑油的渗出，也能够抑制凸缘顶端部的表面烧焦和异常磨损，并且能够抑制润滑油的大量泄漏。

附图说明

图1是第1实施方式涉及的密封装置的截面图。

图2是示出密封装置的截面及内表面侧的图。

图3是在图2中放大第1倾斜面中的凸条的截面部分的图。

图4是示出第2实施方式涉及的密封装置的截面及内表面侧的图。

图5是第3实施方式涉及的密封装置的截面图。

图6是示出密封装置的截面及内表面侧的图。

图7是顶端面中的顶端凸条的放大图。

图8是变形例涉及的第1倾斜面的放大图。

附图标记说明

7：轴 7a：外表面 8：壳体

8a：内表面 10：密封装置 11：固定部

11a：径向内侧部 12：主凸缘 13：芯材

14：覆盖部 15：圆筒部 16：圆环部

17：覆盖部 19：辅助凸缘 19a：凸缘顶端部

20：凸缘顶端部 22：弹簧 24：第1斜面

25：第2倾斜面 26：辅助凸缘倾斜面 28凸条

28a：轴向一端 28b：轴向另一端 30：圆筒面

34：阻挡部 35：顶端面 35a：一端

35b：另一端 36：阻挡部倾斜面 40：顶端凸条

40a：轴向一端 40b：轴向另一端 50：凹槽部

C：中心线 K：间隔 L：润滑油

R：箭头 S：环形空间 T：接触面

具体实施方式

下面，将参照附图对实施方式进行详细描述。

关于第1实施方式

图1是第1实施方式涉及的密封装置的截面图。

在图1中，密封装置10设置在轴7和壳体8之间的环形空间S中。

另外，图1示出了从侧面观察轴7的状态。图1示出的密封装置10的截面是包含轴7的中心线C的面的截面。

轴7是圆柱形状，被设置于壳体8的轴承等(未示出)可旋转地支撑。轴7绕中心线C旋转。在本公开中，轴7以其中心线C平行于水平面的姿势设置。轴7的中心线C与密封装置10的中心线一致。例如，密封装置10用于马达、变速器等，但也可以应用于其他机器。

密封装置10在环形空间S中防止轴向一侧的润滑油泄漏到轴向另一侧。即，以密封装置10为基准的轴向一侧存在润滑油，密封装置10防止位于以密封装置10为基准的轴向一侧的润滑油泄漏到以密封装置10为基准的轴向另一侧。例如，润滑油用于对设置在壳体8内的其他部分进行润滑。

密封装置10包括固定部11、主凸缘12、辅助凸缘19。

固定部11呈环形，以嵌合的方式安装在壳体8的内表面8a。固定部11包括芯材13、覆盖芯材13的覆盖部14。芯材13是由金属制成的环形部件，包括圆筒部15、设置成从圆筒部15的轴向另一侧的部分朝向径向内侧延伸的圆环部16。覆盖部14包括径向外侧覆盖圆筒部15的覆盖部17。

主凸缘12设置成从固定部11(圆环部16)的径向内侧部11a朝向轴向一侧延伸。主凸缘12包括在接触面T与进行旋转的轴7的外表面7a滑动接触的凸缘顶端部20。在主凸缘12的外表面侧设有环形弹簧22。弹簧22利用其弹性恢复力从外表面侧按压主凸缘12，并将凸缘顶端部20压在轴7上。

辅助凸缘19设置成从固定部11(圆环部16))的径向内侧部11a朝向轴向另一侧以及径向内侧延伸。辅助凸缘19具有凸缘顶端部19a，所述凸缘顶端部19a朝向轴7的外表面7a凸出，面向外表面7a侧滑动接触或隔着间隔对置。

覆盖部14、主凸缘12和辅助凸缘19由橡胶等弹性材料制成。包括覆盖部14、主凸缘12和辅助凸缘19在内的由弹性材料制成的部分硫化粘接在芯材13上。即，当覆盖部14硫化粘接到芯材13上时，凸缘12、19也与覆盖部14一同形成。

主凸缘12包括设置在凸缘顶端部20的轴向另一侧的第1倾斜面24、设置在凸缘顶端部20的轴向一侧的第2倾斜面25。

第2倾斜面25倾斜成内径从凸缘顶端部20朝向轴向一侧逐渐增大。

第1倾斜面24倾斜成内径从凸缘顶端部20朝向轴向另一侧逐渐增大。

此外，辅助凸缘19在凸缘顶端部19a的轴向一侧具有辅助凸缘倾斜面26，所述辅助凸缘倾斜面26的内径随着朝向轴向一侧逐渐增大。

主凸缘12的第1倾斜面24以及辅助凸缘19的辅助凸缘倾斜面26连接顺畅。此外，第1倾斜面24和辅助凸缘倾斜面26与外表面7a对置。

在第1倾斜面24以及辅助凸缘倾斜面26上设置有凸条28。

图2是示出密封装置10的截面及内表面侧的一部分的图。此外，图3是在图2中放大第1倾斜面24上的凸条28的截面部分的图。

在图2中，由单线示意性地示出凸条28。如图2所示，以在第1倾斜面24和辅助凸缘倾斜面26连续的方式设有多个凸条28。

如图3所示，凸条28截面呈梯形，并且相对于第1倾斜面24(或辅助凸缘倾斜面26)凸出。另外，凸条28截面可以呈四边形、三角形，只要它相对于第1倾斜面24凸出即可。

每个凸条28均呈具有规定长度的线形。每个凸条28形成为以规定间隔沿圆周方向排列。

在图2中，箭头R表示与第1倾斜面24和辅助凸缘倾斜面26对置的外表面7a由于轴7的旋转而相对于第1倾斜面24及辅助凸缘倾斜面26相对移动的方向。

当轴7旋转时，随着该旋转，轴7周围的空气在与轴的旋转方向相同的方向上流动。因此，在轴7的外表面7a与第1倾斜面24以及辅助凸缘倾斜面26之间，空气沿箭头R的方向在圆周方向上流动。

每个凸条28延伸的方向相对于圆周方向以及轴向倾斜。

凸条28在圆周方向上，按照从凸条28的轴向另一端28b至轴向一端28a的朝向，沿箭头R的方向延伸，并且在轴向上，按照从轴向另一端28b至轴向一端28a的朝向，沿逐渐接近凸缘顶端部20的方向延伸。

因此，如图2所示，当润滑油L附着在第1倾斜面24上时，该润滑油L被在圆周方向上流动的空气推动而被凸条28捕获。被凸条28捕获的润滑油L被引导到轴向一侧，从而沿着凸条28接近凸缘顶端部20。由此，被凸条28捕获的润滑油L被引导至凸缘顶端部20附近。

如上所述，本实施方式的凸条28能够向轴向一侧引导被随着轴7的旋转在圆周方向上流动的空气推动的润滑油L。

被引导到凸缘顶端部20附近的润滑油L通过在外表面7a与凸缘顶端部20之间产生的泵送作用而返回到以凸缘顶端部20为基准的轴向一侧。

由此，例如，即使润滑油L从凸缘顶端部20与外表面7a之间渗出，润滑油L附着在主凸缘12的第1倾斜面24上，该渗出的润滑油L也会返回到以凸缘顶端部20为基准的轴向一侧。其结果，即使发生润滑油L的渗出，也能够抑制润滑油L的泄漏量的增加，能够抑制大量泄漏。

如图1所示，凸缘顶端部20通过与外表面7a接触而弹性变形，在接触面T的范围内与外表面7a表面接触。

本实施方式的凸条28的轴向一端28a位于以凸缘顶端部20的接触面T为基准的轴向另一侧。

在本实施方式中，如图2所示，在凸条28的轴向一端28a与凸缘顶端部20之间设置有规定间隔K。由此，使凸条28的轴向一端28a位于以接触面T为基准的轴向另一侧。

由此，凸条28不会接触轴7的外表面7a。因此，凸条28不会增加凸缘12与外表面7a之间的接触面积，可以抑制对于因滑动接触到外表面7a而产生的凸缘顶端部20的发热造成的影响。由此，能够抑制凸条28促使在凸缘顶端部20发生的表面烧焦或异常磨损的发生。

如此，根据本实施方式，即使从凸缘顶端部20和外表面7a之间发生润滑油L的渗出，也能够抑制凸缘顶端部20的表面烧焦和异常磨损，并且能够抑制润滑油的大量泄漏。

另外，在本实施方式中，虽然在辅助凸缘倾斜面26上，凸条28的轴向另一端28b位于未到达辅助凸缘19的凸缘顶端部19a的位置，但轴向另一端28b也可以位于辅助凸缘19的凸缘顶端部19a上。即，凸条28可以以在辅助凸缘倾斜面26的整个区域连续的方式延伸。

另外，在本实施方式中，如上所述，第1倾斜面24以及辅助凸缘倾斜面26连接顺畅。此外，凸条28以在第1倾斜面24以及辅助凸缘倾斜面26连续的方式设置。即，辅助凸缘倾斜面26构成设置在第1倾斜面24的轴向另一侧的延长面。

此时，即使渗出的润滑油L滞留在第1倾斜面24和辅助凸缘倾斜面26之间时，也可以通过凸条28，将该滞留的润滑油L返回至以凸缘顶端部20为基准的轴向一侧。

关于第2实施方式

图4是示出第2实施方式涉及的密封装置10的截面和内表面侧的图。与图2同样，用单线示意性地示出图4中的凸条28。

本实施方式的密封装置10不具有辅助凸缘19，在第1倾斜面24的轴向另一侧设置有圆筒面30。关于其他点，与第1实施方式相同。

在图4中，圆筒面30与第1倾斜面24连接顺畅。

本实施方式的凸条28以在第1倾斜面24以及圆筒面30连续的方式设置。即，圆筒面30构成设置在第1倾斜面24的轴向另一侧的延长面。

此时，也可以将通过第1倾斜面24到达圆筒面30的润滑油L返回到以凸缘顶端部20为基准的轴向一侧。

另外，在本实施方式中，虽然在圆筒面30上，凸条28的轴向另一端28b位于未到达轴向另一端30a的位置，但轴向另一端28b也可以位于圆筒面30的轴向另一端30a上。即，凸条28可以以在圆筒面30的整个区域连续的方式延伸。

关于第3实施方式

图5是第3实施方式涉及的密封装置10的截面图，图6是示出密封装置10的截面及内表面侧的图。与图2同样，用单线示意性地示出图6中的凸条28。此外，后述的顶端凸条40也用单线示意性地示出。

在本实施方式的密封装置10中，主凸缘12具备阻挡部34。关于其他点，与第1实施方式相同。

参照图5和图6，阻挡部34设置在主凸缘12的第1倾斜面24的轴向另一侧。在图5中，虚线的圆内放大示出阻挡部34的局部。

阻挡部34具有如下所述功能：阻挡从凸缘顶端部20与外表面7a之间渗出的第1倾斜面24的润滑油L，并防止朝向轴向另一侧流出。

阻挡部34朝向径向内侧、即朝向轴7的外表面7a凸出。阻挡部34的顶端面35相对于外表面7a大致平行，具有规定的间隔。

阻挡部34在轴向一侧具有阻挡部倾斜面36。阻挡部倾斜面36倾斜成内径随着从顶端面35朝向轴向一侧逐渐增大。

主凸缘12的第1倾斜面24和阻挡部倾斜面36连接顺畅。

本实施方式的凸条28以在第1倾斜面24以及阻挡部倾斜面36连续的方式设置。本实施方式的凸条28的轴向另一端28b在阻挡部倾斜面36中位于未到达顶端面35的位置。另外，凸条28也可以以轴向另一端28b到达顶端面35的方式延伸。

如上所述，阻挡部34具有阻止润滑油向轴向另一侧流出的功能。因此，从凸缘顶端部20与外表面7a之间渗出的润滑油L可能会滞留在第1倾斜面24与阻挡部倾斜面36之间。

即使在该情况下，在本实施方式中，通过凸条28可以将该滞留的润滑油L返回至以凸缘顶端部20为基准的轴向一侧。

此外，在阻挡部34的顶端面35上设置有多个顶端凸条40。

图7是顶端凸条40的放大图。

每个顶端凸条40以在顶端面35的一端35a到另一端35b之间连续的方式设置成线形。顶端凸条40以规定间隔并排形成。

顶端凸条40截面呈梯形，相对于顶端面35凸出。

每个顶端凸条40延伸的方向相对于圆周方向以及轴向倾斜。每个顶端凸条40的延伸方向与凸条28相同。

因此，在圆周方向上，顶端凸条40按照从顶端凸条40的轴向另一端40b至轴向一端40a的朝向，沿箭头R的方向延伸，并且，在轴向上，按照从轴向另一端40b至轴向一端40a的朝向，沿逐渐接近凸缘顶端部20的方向延伸。

因此，与凸条28同样，顶端凸条40能够朝向轴向一侧引导被随着轴7的旋转而在圆周方向上流动的空气推动的润滑油L。

因此，当滞留在第1倾斜面24与阻挡部倾斜面36之间的润滑油将要超过阻挡部34朝向轴向另一侧移动时，通过顶端凸条40，能够把将要超过阻挡部34的顶端面35的润滑油返回至轴向一侧。

关于附着于顶端面35的润滑油返回至轴向一侧，通过第1倾斜面24的凸条28返回至以凸缘顶端部20为基准的轴向一侧。

其结果，即使发生润滑油L的渗出，也能够抑制润滑油L的泄漏量的增加，能够抑制大量泄漏。

另外，本次公开的实施方式在各方面均是示例性的，不能理解为是限制性的。

例如，虽然在上述各实施方式中，例示了凸条28以在从主凸缘12的第1倾斜面24到与第1倾斜面24相邻的辅助凸缘19的辅助凸缘倾斜面26或圆筒面30(延长面)连续的方式设置的情形、以在从第1倾斜面24到阻挡部34的阻挡部倾斜面36连续的方式设置的情形，但凸条28可以设置在第1倾斜面24的范围内即可，在该情形下也可以获得相同的效果。

此外，在上述各实施方式中，例示了设置相对于第1倾斜面24、辅助凸缘倾斜面26、圆筒面30、阻挡部倾斜面36凸出的凸条28的情形，但如图8所示，也可以设置凹槽部50来代替凸条28。在该情形下，和凸条28同样，凹槽部50也能够朝向轴向一侧引导被随着轴7的旋转在圆周方向上流动的空气推动的润滑油L。

此外，关于第3实施方式中的顶端凸条40，也可以在顶端面35上设置凹槽部来代替顶端凸条40。

本发明的范围由权利要求限定，而非由上述含义限定，旨在包括与权利要求等同的含义和范围内的所有变更。

Claims (5)

1.一种密封装置，其具有与进行旋转的轴的外表面接触的环形凸缘，防止轴向一侧的润滑油泄漏到轴向另一侧，其特征在于，

所述凸缘包括：

凸缘顶端部，与所述轴的外表面滑动接触，

倾斜面，设置于所述凸缘顶端部的轴向另一侧，内径随着朝向轴向另一侧逐渐增大；

所述倾斜面上设有凸条或凹槽部，所述凸条或凹槽部朝向轴向一侧引导被随着所述轴的旋转而在圆周方向流动的空气推动的所述润滑油，

在所述凸缘顶端部中，所述凸条或凹槽部的轴向一端位于以与所述外表面的接触面为基准的轴向另一侧。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，

所述凸条或凹槽部以在所述倾斜面以及设置在所述倾斜面的轴向另一侧的延长面连续的方式设置。

3.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，

还包括辅助凸缘，所述辅助凸缘设置于所述凸缘的轴向另一侧，朝向所述外表面凸出，

所述辅助凸缘在朝向所述轴的外表面侧的辅助凸缘顶端部的轴向一侧，设置有内径随着朝向轴向一侧逐渐增大的辅助凸缘倾斜面，

所述延长面包含所述辅助凸缘倾斜面。

4.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，

所述凸缘包括阻挡部，所述阻挡部设置于所述倾斜面的轴向另一侧，朝向径向内侧凸出，阻止所述倾斜面上的所述润滑油朝向轴向另一侧流出，

所述凸条或凹槽以在设置于所述阻挡部的轴向一侧的阻挡部倾斜面以及所述倾斜面连续的方式设置。

5.根据权利要求4所述的一种密封装置，其特征在于，

在所述阻挡部的顶端面设置有顶端凸条或顶端凹槽部，所述顶端凸条或顶端凹槽部朝向轴向一侧引导被随着所述轴的旋转而在圆周方向上流动的空气推动的所述润滑油。