CN204592290U - 密封装置 - Google Patents

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CN204592290U CN201520227005.8U CN201520227005U CN204592290U CN 204592290 U CN204592290 U CN 204592290U CN 201520227005 U CN201520227005 U CN 201520227005U CN 204592290 U CN204592290 U CN 204592290U
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近藤洋介
但野光
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Abstract

本文希望即使当壳体是由铸造物构成时,也能提供一种长期维持连续稳定的密封性的密封装置。该密封装置特征在于,其具有:金属环(110),其具有与设置于壳体(300)上的轴孔内周面以紧贴状态嵌合的圆筒部(111);树脂制密封件(120),其由板状且环状的树脂部件构成,在其外周侧与金属环(110)固定,其内周侧在向密封对象区域侧弯曲而变形的状态下与轴(200)的外周面滑动自由地紧贴;以及板簧(130),其由板状且环状的金属部件构成,其外周侧与金属环(110)固定,其内周侧沿树脂制密封件(120)弯曲而变形,将该树脂制密封件(120)的内周侧压向径向内侧。

Description

密封装置
技术区域
本发明涉及一种具备树脂制密封件的密封装置。
背景技术
在密封相对移动的轴和壳体之间的环状间隙的密封装置中,除EGR等排气系统以外,在高温环境下进行使用时,在橡胶制密封装置中有时难以维持品质。这种情况下,以往,使用采用了耐热性、耐压性和耐化学性良好且滑动摩擦少的PTFE等的树脂制密封件的密封装置。参照图14说明以往例1的密封装置。图14是以往例1的密封装置的示意剖视图。
该以往例1的密封装置500具有PTFE制的树脂制密封件510和金属制板簧520。树脂制密封件510具备内周唇511和外周唇512。另外,板簧520弯折成剖面形状呈V字形,板簧520具备推压内周唇511的内周侧推压部521和推压外周唇512的外周侧推压部522。PTFE如上所述耐热性良好,但是具有由于在高温环境下长期使用导致因蠕变现象随着时间推移发生弹力减弱、密封性下降这样的缺点。相对于此,在该以往例1的密封装置500中,通过利用板簧520推压内周唇511和外周唇512,即使这些唇自身发生弹力减弱,也能抑制密封性下降。
另一方面,近年来,为了实现各种设备的轻量化,逐渐采用铝作为壳体材料。当壳体是铝制壳体时,由于通过铸造制造而成,因此壳体成为铸造物。当壳体是铸造物时,其表面上存在大量气孔,因此,在接触部分为线接触的密封唇中,不能维持稳定的密封性。因此,在这种壳体的情况下,使用具备具有圆筒部的金属环的密封装置,该圆筒部与设置于壳体的轴孔的内周面以紧贴状态嵌合。参照图15说明这种以往例2的密封装置。图15是以往例2的密封装置的示意剖视图。
该以往例2的密封装置600包括金属环610、PTFE制的树脂制密封件620、以及用于将树脂制密封件620固定在金属环610上的固定环630。金属环610具有与设置于壳体300的轴孔内周面以紧贴状态嵌合的圆筒部。由此,即使壳体300是铸造物,也能够在金属环610的外周面与壳体300的轴孔的内周面之间实现充分的密封性。另外,树脂制密封件620由板状且环状的树脂部件构成。并且,该树脂制密封件620在其外周侧通过固定环630被固定在金属环610上,其内周侧向密封对象区域侧弯曲而变形的状态下,与轴200的外周面滑动自如地紧贴。
利用如上构成的密封装置600,密封相对移动的轴200和壳体300之间的环状间隙。然而,该密封装置600当在高温环境下长时间使用时,树脂制密封件620发生弹力减弱。因此,如以往例1的密封装置500,当在高温环境使用的条件下,不能长期维持稳定的密封性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5252878号公报
专利文献2:日本专利公开平6-103069号公报
专利文献3:日本实用新型公开平6-45098号公报
发明内容
本发明所要解决的问题
本发明的目的在于提供一种密封装置,即使在其壳体由铸造物构成的情况下,也能长期维持稳定的密封性。
用于解决问题的手段
本发明为解决上述问题而采用以下技术手段。
即,本发明的密封装置密封相对移动的轴和壳体之间的环状间隙,其特征在于,具有:
金属环,其具有与设置于所述壳体上的轴孔内周面以紧贴状态嵌合的圆筒部;
树脂制密封件,其由板状且环状的树脂部件构成,在其外周侧与所述金属环固定,其内周侧在向密封对象区域侧弯曲而变形的状态下与所述轴的外周面滑动自由地紧贴;以及
板簧,其由板状且环状的金属部件构成,其外周侧与所述金属环固定,其内周面沿所述树脂制密封件弯曲而变形,将该树脂制密封件的内周侧压向径向内侧。
本发明的密封装置采用具备具有圆筒部的金属环的结构,该圆筒部与设置于壳体上的轴孔的内周面以紧贴状态嵌合。由此,即使壳体由铸造物构成的情况下,也能够实现金属环的外周面与壳体的轴孔的内周面之间的充分的密封性。另外,本发明的密封装置采用具有树脂制密封件的结构,该树脂制密封件由板状且环状的树脂部件构成,其外周侧与金属环固定,其内周侧在向密封对象区域侧弯曲而变形的状态下与所述轴的外周面滑动自由地紧贴。由此,与使用橡胶状弹性体制的密封件的情况相比,耐热性等良好,并且能够减少滑动磨损。而且,本发明的密封装置具备向径向内侧推压树脂制密封件内周侧的板簧,因此,即使在树脂制密封件自身发生弹力减弱,也能够长期维持稳定的密封性。
优选在所述板簧在周向上隔开间隔设置有多个从内周端侧向外周端侧延伸的内周侧槽。
由此,能够减小板簧内周侧的刚性,能够调整对树脂制密封件的推压力使其不会过高。
优选所述内周侧槽从内周端侧向外周端侧延伸至比所述板簧弯曲的位置靠外的外周端侧的位置。
由此,能够进一步降低板簧内周侧的刚性,能够调整对树脂制密封件的推压力使其不会过高。
优选在所述板簧在周向上隔开间隔设置有多个从外周端侧向内周端侧延伸的外周侧槽,所述内周侧槽与外周侧槽在周向上交替设置。
由此,能够进一步降低板簧内周侧的刚性,能够调整对树脂制密封件的推压力使其不会过高。而且,通过将内周侧槽和外周侧槽交替设置,能够使周向上没有连续相连的环状部分。由此,能够抑制板簧随着环境温度变化发生热胀冷缩引起的对树脂制密封件的推压力的变动。
优选所述板簧的内周侧以向密封对象区域侧弯曲的方式被实施弯折加工。
由此,当轴被插入到密封装置时,能够降低板簧的变形量。因此,能够使板簧的变形量不超过弹性范围。
优选所述树脂制密封件的内周侧以向密封对象区域侧弯曲的方式被实施弯折加工。
由此,能够从密封对象区域侧插入轴。
优选地,所述密封装置包括与所述金属环的内周面侧固定的固定环,
在所述金属环的密封对象区域的相反侧设置有向径向内侧延伸的内向凸缘部,
所述金属环的密封对象区域侧端部向径向内侧弯折而形成加固部,在使所述固定环配置于所述金属环的内周面侧的状态下,该加固部与所述固定环的端部抵接,由此通过将所述树脂制密封件的外周侧端部和所述板簧的外周侧端部压缩于所述内向凸缘部和所述固定环之间,将所述树脂制密封件的外周侧以及板簧的外周侧与所述金属环固定。
所述密封装置,优选地,
在所述板簧的外周侧设置有与所述金属环的内周面侧固定的固定环状部,
在所述金属环的密封对象区域相反侧设置有向径向内侧延伸的内向凸缘部,
所述金属环的密封对象区域侧端部向径向内侧弯折而形成加固部,在使所述板簧的固定环状部配置于所述金属环的内周面侧的状态下,该加固部与所述固定环状部的端部抵接,由此使所述树脂制密封件的外周侧端部压缩于所述内向凸缘部和所述板簧之间,从而能够使该树脂制密封件的外周侧与所述金属环固定。
上述各种机构可以尽可能地组合使用。
发明效果
如以上说明,根据本发明,即使壳体是由铸造物构成的情况下,也能够长期维持稳定的密封性。
附图说明
图1是本发明的实施例1的密封装置的俯视图。
图2是本发明的实施例1的密封装置的仰视图。
图3是本发明的实施例1的密封装置的示意剖视图。
图4是本发明的实施例1的板簧的俯视图。
图5是表示本发明的实施例1的密封装置的使用状态的示意剖视图。
图6是表示本发明的实施例1的密封装置的使用状态的局部剖立体图。
图7是本发明的实施例2的密封装置的示意剖视图。
图8是本发明的实施例3的密封装置的示意剖视图。
图9是本发明的实施例4的密封装置的示意剖视图。
图10是本发明的实施例5的密封装置的仰视图。
图11是本发明的实施例5的板簧的俯视图。
图12是表示本发明的实施例5的密封装置的使用状态的局部剖立体图。
图13是表示本发明的实施例6的密封装置的示意剖视图。
图14是表示以往例1的密封装置的示意剖视图。
图15是表示以往例2的密封装置的示意剖视图。
符号说明
100 密封装置
110 金属环
111 圆筒部
112 内向凸缘部
113 加固部
120 树脂制密封件
130、130a 板簧
131、131a 内周侧槽
132a 外周侧槽
140 固定环
141 圆筒部
142 内向凸缘部
150 板簧
151 板簧本体部
152 固定环状部
200 轴
300 壳体
具体实施方式
下面参照附图,根据实施例对用于实施本发明的实施方式进行示例性的详细的说明。只要没有特别限定的记载,本实施例中记载的构成部件的尺寸、材质、形状以及其相对配置等不旨在将本发明范围的仅限定于此。
(实施例1)
参照图1~图6,说明本发明的实施例1的密封装置。本实施例的密封装置用于密封相对移动的轴和壳体之间的环状间隙。此外,作为轴和壳体之间相对移动的具体的例子,可以列举出轴和壳体相对旋转的情况、轴和壳体相对往复移动的情况、轴和壳体相对摆动的情况、以及这些情况中任两个以上的动作组合进行的情况。
<密封装置>
说明本实施例的密封装置100的结构。图1是本发明的实施例1的密封装置的俯视图。图2是本发明的实施例1的密封装置的仰视图。图3是本发明的实施例1的密封装置的示意剖视图。另外,图3是图2中的AA剖视图。图4是本发明的实施例1的板簧的俯视图。图5是表示本发明的实施例1的密封装置的使用状态的示意剖视图。图6是表示本发明的实施例1的密封装置的使用状态的局部立体图。此外,图6是表示斜视剖开本发明的实施例1的密封装置的剖面附近的样貌的示意图。而且,在图6中,关于本发明的实施例1的密封装置的使用时的状态,省略轴和壳体进行图示。
本实施例的密封装置100包括金属环110、树脂制密封件120、板簧130和固定在金属环110内周面侧的金属制固定环140。金属环110具备与设置于壳体300的轴孔的内周面以紧贴状态嵌合的圆筒部111。而且,金属环110上设置有内向凸缘部112和加固部113,内向凸缘部112从圆筒部111的一端侧向径向内侧延伸,加固部113通过在圆筒部111的另一端侧向径向内侧弯折而形成。此外,在密封装置100使用时,上述“一端侧”相当于密封对象区域的相反侧(低压侧(L)),上述“另一端侧”相当于密封对象区域侧(高压侧(H))。
树脂制密封件120由板状且环状的树脂部件构成。此外,本实施例中使用的树脂材料采用PTFE(聚四氟乙烯)。该PTFE具有耐热性、耐压性和耐化学性良好、且滑动磨损小这样的特性。而且,本实施例的树脂制密封件120构成为,其外周侧与金属环110固定,其内周侧向密封对象区域侧(高压侧(H))弯曲而变形的状态下,与轴200的外周面滑动自如地紧贴。
板簧130由板状且环状的金属部件构成。而且,板簧130构成为,其外周侧与金属环110固定,其内周侧沿树脂制密封件120弯曲而变形,并向径向内侧推压树脂制密封件120的内周侧端部附近。另外,该板簧130在周方向上隔开间隔设置有多个从内周端侧向外周端侧延伸的内周侧槽131。在本实施例中,这些多个内周侧槽131在周方向上等间隔地设置。
固定环140包括圆筒部141和内向凸缘部142,圆筒部141固定在金属环110的内周面侧,内向凸缘部142从圆筒部141的一端侧向径向内侧延伸。并且,金属环110的另一端侧(密封对象区域侧)的端部向径向内侧弯折而形成加固部113,在使固定环140设置在金属环110的内周面侧的状态下,该加固部与固定环140的端部抵接。由此,树脂制密封件120的外周侧端部和板簧130的外周侧端部被压缩到内向凸缘部112和固定环140之间,从而将这些树脂制密封件120的外周侧和板簧130的外周侧与金属环110固定。
<密封装置的安装方法及使用时的状态>
具体地,参照图5和图6,说明本实施例的密封装置100的安装方法及使用时的状态。首先,说明密封装置100的安装方法。如上所述构成的密封装置100插入到设置在壳体300的轴孔内,并嵌合到该轴孔内。此时,密封装置100中金属环110的圆筒部111的外周面成为紧贴轴孔的内周面的状态。然后,从图5中左侧(使用时的密封对象区域的相反侧(低压侧(L)))向右侧(使用时的密封对象区域侧(高压侧(H)))插入轴200。由此,树脂制密封件120和板簧130的内周侧端部被压入至轴200。因此,这些树脂制密封件120和板簧130的比压缩至内向凸缘部112和固定环140之间的位置靠内的内周侧向密封对象区域侧(高压侧(H))弯曲而变形。由此,树脂制密封件120的弯曲部分的前端附近的内周面成为紧贴轴200的外周面的状态。另外,板簧130的弯曲部分的前端附近的内周面成为紧贴树脂制密封件120的弯曲部分的前端附近的外周面的状态。然后,利用板簧130的弹性复原力,通过板簧130的前端附近部分,将树脂制密封件120的弯曲部分的前端附近向径向内侧推压。
<本实施例的密封装置的优点>
本实施例的密封装置100采用具有圆筒部111的金属环110的结构,圆筒部111与设置在壳体300的轴孔的内周面以紧贴状态嵌合。由此,即使在壳体300由铸造物(例如,铝制铸造物)构成的情况下,也能够在金属环110的外周面和壳体300的轴孔的内周面之间获得充分的密封性。即,即使在壳体300的轴孔内周面上存在多个气孔那样的微小凹部,也能够发挥密封性。
另外,本实施例的密封装置100采用具备树脂制密封件120的结构,树脂制密封件120由板状且环状树脂部件构成,在其外周侧与金属环110固定,其内周侧向密封对象区域侧弯曲而变形状态下,滑动自如地与轴200的外周面紧贴。由此,与使用橡胶状弹性体制密封件的情况相比,耐热性良好,并且能够减小滑动磨损。
并且,本实施例的密封装置100具备板簧130,其向径向内侧推压树脂制密封件120的内周侧。因此,即使由于在高温环境下长时间使用导致树脂制密封件120发生弹力减弱,也能长期维持稳定的密封性。
另外,本实施例的板簧130在周方向上隔开间隔设置有多个从内周端侧向外周端侧延伸的内周侧槽131。由此,能够降低板簧130的内周侧的刚性,并且能够调整对树脂制密封件120的推压力使其不会过高。此外,通过适当设定内周侧槽131的周向和径向的尺寸、以及内周侧槽131的个数,能够调整板簧130对树脂制密封件120的推压力。
(实施例2)
图7示出了本发明的实施例2。在本实施例中对板簧的内周侧以向密封对象区域侧弯曲的方式被实施弯折加工时的结构进行说明。其他结构和作用由于与实施例1相同,所以对相同的构成部分标记相同的附图标记,并省略其说明。
本实施例的密封装置100也与上述实施例1一样,包括金属环110、树脂制密封件120、板簧130以及固定于金属环110内周面的金属制固定环140。金属环110、树脂制密封件120和固定环140的结构由于与上述实施例1相同,因此省略其说明。
本实施例中,板簧130的内周侧部分130X以向密封装置100使用时的密封对象区域侧(图中右侧)弯曲的方式预先被实施弯折加工。并且,只有该点与上述实施例1的情况不同。如上述实施例1中说明的,将轴200插入到密封装置100中,因此板簧130的内周侧向密封对象区域侧(高压侧(H))弯曲而变形。
这里,为了使基于板簧130的推压力长期稳定,随着轴200的插入发生变形的板簧130的变形量优选落在弹性范围内。即,优选不发生塑性变形。在上述实施例1的情况下,随着轴200的插入,板簧130的变形量变得较大,因此变形量有时不能落在弹性范围内。因此,在本实施例中,通过对板簧130的内周侧部分130X实施弯折加工,使其预先产生一定程度的塑性变形。由此,能够减小随着轴200的插入发生变形的板簧130的变形量,能够使由于轴200的插入而发生变形的变形量落在弹性范围内。
如上构成的密封装置100也能够获得与上述实施例1的情况同样的效果。另外,在上述实施例1的密封装置100中,有时随着轴200的插入发生变形的板簧130的变形量将超过弹性范围。相对于此,在本实施例的密封装置100中,通过对板簧130的内周侧部分130X实施弯折加工,能够使随着轴200的插入发生变形的板簧130的变形量不会超过弹性范围。
(实施例3)
图8中示出了本发明的实施例3。在本实施例中,对以下结构进行说明:板簧的内周侧以向密封对象区域侧弯曲的方式被实施弯折加工,并且树脂制密封件的内周侧也以向密封对象区域侧弯曲的方式被实施弯折加工。其他结构和作用由于与实施例1相同,所以对相同的构成部分标注相同的附图标记,并省略其说明。
本实施例的密封装置100与上述实施例1的情况一样,包括金属环110、树脂制密封件120、板簧130和固定于金属环110内周面的固定环140。关于金属环110、固定环140的结构,由于与上述实施例1一样,因此省略其说明。
在本实施例中,与上述实施例2的情况相同,板簧130的内周侧部分130X以向密封装置100使用时的密封对象区域侧(图中右侧)弯曲的方式预先被实施弯折加工。并且,在本实施例中,树脂制密封件120的内周侧部分120X也以向密封装置100使用时的密封对象区域侧弯曲的方式预先被实施弯折加工。本实施例只有该点与上述实施例1的情况不同。
如对上述实施例1的说明,基本上,将轴200从使用时的密封对象区域的相反侧(低压侧(L))向密封对象区域侧(高压侧(H))插入。然而,在轴200和壳体300的构造上,也有可能存在将轴200从使用时的密封对象区域侧(高压侧(H))向密封对象区域的相反侧(低压侧(L))插入的情况。在这种情况下,在上述实施例1所示的密封装置100中,树脂制密封件120和板簧130的内周侧向密封对象领域的相反侧(低压侧(L))弯曲而变形。在这种情况下,不能发挥密封性。
因此,本实施例的密封装置100采用板簧130的内周侧部分130X和树脂制密封件120的内周侧部分120X预先被实施弯折加工的结构。由此,能够从使用时的密封对象区域侧(高压侧(H))向密封对象区域的相反侧(低压侧(L))插入轴200。此外,当然,在树脂制密封件120被实施弯折加工的状态下,树脂制密封件120内周端的内径(最小部分的内径)需要设定为比轴200的前端外径大。
如上构成的密封装置100也能够获得与上述实施例1的情况相同的效果。另外,在本实施例的密封装置100中,由于板簧130的内周侧部分130X预先被实施弯折加工,因此也能够获得与上述实施例2的情况相同的效果。进一步,本实施例的密封装置100也适用于轴200从使用时的密封对象区域侧(高压侧(H))向密封对象区域的相反侧(低压侧(L))插入的情况。
(实施例4)
图9示出了本发明的实施例4。在本实施例中,对上述实施例1的板簧与固定环一体构成的情况进行说明。其他结构和作用由于与实施例1相同,所以对相同的构成部分标注相同的符号,并省略其说明。
本实施例的密封装置100包括金属环110、树脂制密封件120和板簧150。关于金属环110和树脂制密封件120的结构,由于与上述实施例1一样,因此省略其说明。
本实施例的板簧150包括板簧本体部151、以及设置于板簧150的外周侧并与金属环110的内周面固定的固定环状部152。即,在本实施例中,上述实施例1的板簧130和固定环140成为一体。板簧本体部151的结构由于与上述实施例1的板簧130的结构相同。即,板簧本体部上也在周向上隔开间隔设置有多个从内周端侧向外周端侧延伸的内周侧槽。
在本实施例中,金属环110的密封对象区域侧端部向径向内侧弯折而形成加固部113,在使板簧130的固定环状部152配置于金属环110的内周面侧的状态下,加固部113与固定环状部152的端部抵接。由此,树脂制密封件120的外周侧端部被压缩到金属环110的内向凸缘部112和板簧150之间,从而使树脂制密封件120的外周侧与金属环110固定。
如上述构成的密封装置100也能够获得与上述实施例1的情况相同的效果。而且,与上述实施例1的情况相比,本实施例的密封装置100能够缩减零部件数目。
此外,本实施例的板簧150的结构也能够适用于上述实施例2和实施例3。换言之,在本实施例的密封装置100中,与实施例2的情况一样,也可以对板簧本体部151预先实施弯折加工。此外,在本实施例的密封装置100中,与实施例3的情况一样,也可以对树脂制密封件120和板簧本体部151预先实施弯折加工。由此,能够获得上述实施例2和实施例3的效果。
(实施例5)
图10~图12示出了本发明的实施例5。在本实施例中,对板簧的结构与上述实施例1不同的情况进行说明。其他结构和作用由于与实施例1相同,所以对相同的构成部分标注相同的符号,并省略其说明。
图10是本发明的实施例5的密封装置的仰视图。图11是本发明的实施例5的板簧的俯视图。图12是表示本发明的实施例5的密封装置的使用状态的局部剖立体图。图12是表示斜视剖开本发明的实施例5的密封装置的剖面附近的样貌的示意图。另外,在图12中,关于本发明的实施例5的密封装置使用时的状态,省略轴和壳体进行图示。
本实施例的密封装置100与上述实施例1的情况一样,包括金属环110、树脂制密封件120、板簧130a和固定于金属环110内周面的金属制固定环140。关于金属环110、树脂制密封件120和固定环140的结构,由于与上述实施例1一样,因此省略其说明。
本实施例的板簧130a由板状且环状的金属部件构成。而且,使板簧130a的外周侧与金属环110固定,板簧130a的内周侧沿树脂制密封件120弯曲而变形,向径向内侧推压树脂制密封件120的内周侧的端部附近。
另外,该板簧130a在周向上隔开间隔设置有多个从内周端侧向外周端侧延伸的内周侧槽131a。在本实施例中,所述多个内周侧槽131a在周向上等间隔设置。而且,本实施例与上述实施例1的不同之处在于,内周侧槽131a从内周端侧向外周端侧延伸至比板簧130a弯曲的位置靠外的外周端侧的位置。
图11中的虚线142表示固定环140的内周边缘所接触的位置。如上所述,板簧130a随着轴200的插入,其比压缩于金属环110的内向凸缘部112和固定环140之间的位置靠内的内周侧向密封对象区域侧(高压侧(H))弯曲而变形。即,比图11中的虚线142L靠内的径向内侧弯曲而变形。在本实施例中,内周侧槽131a构成为,从内周端侧向外周端侧延伸至比虚线142L靠外的外周端侧的位置。
进一步,本实施例的板簧130a在周向上隔开间隔设置有多个从外周端侧向内周端侧延伸的外周侧槽132a。在本实施例中,所述多个外周侧槽132a在周向上等间隔设置。而且,内周侧槽131a与外周侧槽132a在周向上交替设置。
如上构成的密封装置100也能够获得与上述实施例1相同的效果。而且,本实施例的密封装置100采用内周侧槽131a从内周端侧向外周端侧延伸至比板簧130a弯曲的位置靠外的外周端侧的位置。由此,能够进一步降低板簧130a的内周侧的刚性,能够调整对树脂制密封件120的推压力使其不会过高。
作为对板簧130a对树脂制密封件120的推压力的调整(用于减小推压力的调整),具有减小板厚的方法和增加内周侧槽的数目的方法。然而,由于板厚越薄,板簧130a的前端越成为锋利的形状,因此容易陷入树脂制密封件120中,导致容易损坏树脂制密封件120。另外,如果是增加内周侧槽的数目,在加工上也有限制。而且,越增加内周侧槽的数目,相邻的内周侧槽之间的部分也越成为锋利的形状,因此容易陷入树脂制密封件120中,导致容易损坏树脂制密封件120。因此,仅通过减小板厚的方法和增加内周侧槽的数目的方法来调整板簧130a对树脂制密封件120的推压力,是有限制的。因此,如本实施例,采用内周侧槽131a从内周端侧向外周端侧延伸至比板簧130a弯曲的位置靠外的外周端侧的位置的结构,对上述推压力的调整是有效的。
而且,在本实施例的密封装置100中,采用以下结构:板簧130a在周向上隔开间隔设置有多个从外周端侧向内周端侧延伸的外周侧槽132a,内周侧槽131a与外周侧槽132a在周向上交替设置。由此,能够进一步降低板簧130a的内周侧的刚性。因此,调整上述推压力变得更加简单。
另外,在本实施例中,通过将内周侧槽131a和外周侧槽132a交替设置,能够使板簧130a上没有在周向上连续相连的环状部分。换言之,在板簧130a上,当绘制与板簧130a同心的假想圆时,不能绘制出不横穿内周侧槽131a和外周侧槽132a的任何一个的假想圆。这里,由于板簧130a和树脂制密封件120的材料不同,所以两者的线膨胀系数不同。由此,随着环境温度变化,板簧130a和树脂制密封件120的膨胀收缩量不同。该膨胀收缩量之差变大时,上述推压力大幅变动。在本实施例中,通过使板簧130a没有在周向上连续连接的环状部分,能够减小板簧130a与树脂制密封件120的膨胀收缩量之差。即,随着环境温度上升,板簧由于热膨胀将向径向延伸。此时,当板簧上存在有在周向上连续相连的环状部分时,该部分的径向的延伸将直接影响对树脂制密封件120的推压力。相对于此,在设置有向径向延伸的槽的部分中,能够使将要向径向延伸的变形变为周向的变形,由此能够抑制推压力的增加。因此,如本实施例,通过使周向上不存在连续相连的环状部分,能够抑制由于板簧130a随着环境温度变化发生热胀冷缩引起的对树脂制密封件120的推压力的变动。
在上述实施例2和实施例3中,也可以取代这些实施例中示出的板簧130,应用本实施例中示出的板簧130a。另外,在上述实施例4中,也可以对实施例4中示出的板簧150的板簧本体部151应用本实施例示出的板簧130a的结构。
(实施例6)
图13示出了本发明的实施例6。在上述各实施例中,说明了利用通过将金属环的密封对象区域侧的端部向径向内侧弯折而形成的加固部,使树脂制密封件等各种部件与金属环固定时的结构。相对于此,在本实施例中,说明不设置加固部而通过将固定环压入金属环的内周面进行嵌合,由此将各种部件与金属环固定时的结构。其他的结构和作用由于与实施例1相同,所以对相同的构成部分标注相同的符号,并省略其说明。
本实施例的密封装置100与上述实施例1一样,包括金属环110、树脂制密封件120、板簧130和固定于金属环110内周面的金属制固定环140。关于树脂制密封件120、板簧130和固定环140的结构,由于与上述实施例1一样,因此省略其说明。
与实施例1相同,本实施例的金属环110设置有从圆筒部111的一端侧(密封对象区域的相反侧)向径向内侧延伸的内向凸缘部112。然而,本实施例的金属环110在圆筒部111的另一端侧(密封对象区域侧)没有设置加固部。而且,在本实施例中,通过将固定环140压入金属环110的内周面(圆筒部111的内周面)进行嵌合,将固定环140与金属环110固定。此外,关于通过将树脂制密封件120的外周侧端部和板簧130的外周侧端部压缩至内向凸缘部112和固定环140之间,将这些树脂制密封件120的外周侧以及板簧130的外周侧与金属环固定,与上述实施例1相同。
如上构成的密封装置100当然也能够获得与上述实施例1相同的效果。此外,在上述实施例2至5中,还可以采用本实施例中所示的金属环110的结构。这种情况下,在实施例2、3和5中,与本实施例的情况相同,通过将固定环140压入金属环110的内周面进行嵌合,将固定环140与金属环110固定。相对于此,在实施例4中,通过将板簧150的固定环状部152压入金属环110的内周面进行嵌合,将板簧150与金属环110固定。由此,树脂制密封件120的外周侧的端部被压缩至金属环110的内向凸缘部112和板簧150之间,由此将树脂制密封件120的外周侧与金属环110固定。

Claims (12)

1.一种密封装置,其密封相对移动的轴和壳体之间的环状间隙,其特征在于,具有:
金属环,其具有与设置于所述壳体上的轴孔内周面以紧贴状态嵌合的圆筒部;
树脂制密封件,其由板状且环状的树脂部件构成,在其外周侧与所述金属环固定,其内周侧在向密封对象区域侧弯曲而变形的状态下与所述轴的外周面滑动自由地紧贴;以及
板簧,其由板状且环状的金属部件构成,其外周侧与所述金属环固定,其内周侧沿所述树脂制密封件弯曲而变形,将该树脂制密封件的内周侧压向径向内侧。
2.根据权利要求1所述的密封装置,其特征在于,所述板簧在周向上隔开间隔设置有多个从内周端侧向外周端侧延伸的内周侧槽。
3.根据权利要求2所述的密封装置,其特征在于,所述内周侧槽从内周端侧向外周端侧延伸至比所述板簧弯曲的位置靠外的外周端侧的位置。
4.根据权利要求2所述的密封装置,其特征在于,所述板簧在周向上隔开间隔设置有多个从外周端侧向内周端侧延伸的外周侧槽,所述内周侧槽与外周侧槽在周向上交替设置。
5.根据权利要求3所述的密封装置,其特征在于,所述板簧在周向上隔开间隔设置有多个从外周端侧向内周端侧延伸的外周侧槽,所述内周侧槽与外周侧槽在周向上交替设置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的密封装置,其特征在于,所述板簧的内周侧以向密封对象区域侧弯曲的方式被实施弯折加工。
7.根据权利要求6所述的密封装置,其特征在于,所述树脂制密封件的内周侧以向密封对象区域侧弯曲的方式被实施弯折加工。
8.根据权利要求1至5、7中任一项所述的密封装置,其特征在于,
包括与所述金属环的内周面侧固定的固定环,
在所述金属环的密封对象区域相反侧设置有向径向内侧延伸的内向凸缘部,
所述金属环的密封对象区域侧端部向径向内侧弯折而形成加固部,在使所述固定环配置于所述金属环的内周面侧的状态下,该加固部与所述固定环的端部抵接,由此使所述树脂制密封件的外周侧端部和所述板簧的外周侧端部被压缩于所述内向凸缘部和所述固定环之间,而使所述树脂制密封件的外周侧和板簧的外周侧与所述金属环固定。
9.根据权利要求6所述的密封装置,其特征在于,
包括与所述金属环的内周面侧固定的固定环,
在所述金属环的密封对象区域相反侧设置有向径向内侧延伸的内向凸缘部,
所述金属环的密封对象区域侧端部向径向内侧弯折而形成加固部,在使所述固定环配置于所述金属环的内周面侧的状态下,该加固部与所述固定环的端部抵接,由此使所述树脂制密封件的外周侧端部和所述板簧的外周侧端部被压缩于所述内向凸缘部和所述固定环之间,而使所述树脂制密封件的外周侧和板簧的外周侧与所述金属环固定。
10.根据权利要求1~5、7中任一项所述的密封装置,其特征在于,
在所述板簧的外周侧设置有与所述金属环的内周面侧固定的固定环状部,
在所述金属环的密封对象区域相反侧设置有向径向内侧延伸的内向凸缘部,
所述金属环的密封对象区域侧端部向径向内侧弯折而形成加固部,在使所述板簧的固定环状部配置于所述金属环的内周面侧的状态下,该加固部与所述固定环状部的端部抵接,由此使所述树脂制密封件的外周侧端部被压缩于所述内向凸缘部和所述板簧之间,而使该树脂制密封件的外周侧与所述金属环固定。
11.根据权利要求6所述的密封装置,其特征在于,
在所述板簧的外周侧设置有与所述金属环的内周面侧固定的固定环状部,
在所述金属环的密封对象区域相反侧设置有向径向内侧延伸的内向凸缘部,
所述金属环的密封对象区域侧端部向径向内侧弯折而形成加固部,在使所述板簧的固定环状部配置于所述金属环的内周面侧的状态下,该加固部与所述固定环状部的端部抵接,由此使所述树脂制密封件的外周侧端部被压缩于所述内向凸缘部和所述板簧之间,而使该树脂制密封件的外周侧与所述金属环固定。
12.根据权利要求8所述的密封装置,其特征在于,
在所述板簧的外周侧设置有与所述金属环的内周面侧固定的固定环状部,
在所述金属环的密封对象区域相反侧设置有向径向内侧延伸的内向凸缘部,
所述金属环的密封对象区域侧端部向径向内侧弯折而形成加固部,在使所述板簧的固定环状部配置于所述金属环的内周面侧的状态下,该加固部与所述固定环状部的端部抵接,由此使所述树脂制密封件的外周侧端部被压缩于所述内向凸缘部和所述板簧之间,而使该树脂制密封件的外周侧与所述金属环固定。
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