CN205654870U - 密封装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种密封装置,该密封装置能减小密封唇部作用于往复运动或摆动的轴的力矩且不产生异响。密封装置(1)包括环状基板(10)和弹性体部(20),弹性体部具有设置于环状基板的内周侧的环状密封唇部(21),密封唇部包括具有向内周侧凸出的楔形状的唇前端部(22a)的主唇(22)和具有向环状基板的内周侧凸出的楔形状的唇前端部(23a)的第二级唇(23),构成主唇的唇前端部(22a)的两斜面(22b、22c)中的大气侧的斜面(22b)具有多个环状第1突起(24),构成第二级唇的唇前端部(23a)的两斜面(23b、23c)中的大气侧的斜面(23b)具有多个环状第2突起(25),第二级唇(23)的形成有第2突起(25)的唇前端部(23a)的滑动面实施了梨地处理。

Description

密封装置
技术领域
本实用新型涉及密封装置,特别是涉及汽车或工业设备等领域所用的密封装置。
背景技术
一直以来,在利用液压油使轴往复运动或摆动的装置中,使用密封该液压油的密封装置。作为这种使轴摆动的装置,例如有车辆的动力转向装置等。
图6表示动力转向装置中所采用的现有的密封装置100。密封装置100包括环状基板101和安装于该环状基板101的由弹性材料形成的弹性体部102,该环状基板101是以轴线x为中心的环状金属制中空盘。
弹性体部102具有安装于环状基板101的环状密封唇部103和安装于环状基板101的外周侧并嵌入到动力转向装置的壳体中的垫圈部104。
密封唇部103包括以滑动自如的方式与摆动的轴(未图示)密封接触的主唇105和设于主唇105的大气侧的第二级唇106。第二级唇106被设为与主唇105连续的第二级唇,用于吸收摆动的轴所产生的偏心而确保主唇105的密封性。
图7表示动力转向装置中所用的另一现有的密封装置110。在密封装置110中,在图6所示的密封装置100的基础上设置了相对于第二级唇向大气侧和内周侧延伸的防尘唇107。防尘唇107抑制雨水、泥水、灰尘等异物到达第二级唇106和主唇105(例如参见专利文献1)。
图8表示动力转向装置中所用的又一现有的密封装置120。在密封装置120中,在图6所示的密封装置100的基础上设置了相对于第二级唇106向大气侧和内周侧延伸的防尘唇108。防尘唇108和图7所示的密封装置110的防尘唇107不同,相对于环状基板101未向大气侧突出。因此,密封装置120相对于密封装置110小型化。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平8-170733号公报
实用新型内容
实用新型要解决的问题
在上述现有的密封装置100(图6)、110(图7)、120(图8)中,主唇105和第二级唇106的润滑性还不充分。因此,主唇105和第二级唇106作用于摆动的轴的力矩(torque)较大,所以存在主唇105和第二级唇106的磨损严重,或产生异响的情况。
本实用新型是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供一种密封装置,该密封装置能提高密封唇部的润滑性,减小密封唇部作用于往复运动或摆动的轴的力矩,并且不产生异响。
解决问题的技术手段
为了达到上述目的,本实用新型的密封装置是对在密封对象流体侧和大气侧之间往复运动或摆动的轴进行密封的密封装置,其特征在于,该密封装置包括以所述轴的轴线为中心的中空的环状基板和安装于所述环状基板的以所述轴线为中心的弹性体部,该弹性体部由弹性材料形成,所述弹性体部具有设置于所述环状基板的内周侧的环状密封唇部,所述密封唇部具有主唇和第二级唇,该主唇具有在截面中呈向内周侧凸出的楔形状的唇前端部,该第二级唇设置于比所述主唇更靠近大气侧的位置,并具有在截面中呈向所述环状基板的内周侧凸出的楔形状的唇前端部,构成所述主唇的唇前端部的两斜面中的大气侧的斜面具有多个以所述轴线为中心的环状第1突起,所述第1突起向内周侧突出并沿所述轴线的方向排列,构成所述第二级唇的唇前端部的两斜面中的大气侧的斜面具有多列以所述轴线为中心的环状第2突起,所述第2突起向内周侧突出并沿所述轴线的方向排列,所述第二级唇的形成有所述第2突起的所述唇前端部的滑动面实施了梨地处理。
在本实用新型的一实施方式的密封装置中,其特征在于,所述密封唇部在比所述第二级唇更靠近大气侧的位置具有防尘唇。
在本实用新型的一实施方式的密封装置中,其特征在于,所述多个第2突起沿所述轴线的方向排列的间隔小于所述第1突起沿所述轴线的方向排列的间隔。
在本实用新型的一实施方式的密封装置中,其特征在于,所述弹性体部具有能够与壳体嵌合且安装于所述环状基板的外周侧的垫圈部。
实用新型的效果
根据本实用新型的密封装置,能够实现能提高密封唇部的润滑性、减小密封唇部作用于往复运动或摆动的轴的力矩、并且不产生异响的密封装置。
附图说明
图1是用于表示本实用新型的第1实施方式的密封装置的沿着轴线的剖面中的剖视图。
图2是放大表示图1所示的密封装置的主唇和第二级唇所在部位的图。
图3是用于表示图1所示的密封装置的使用状态的沿着轴线的剖面中的剖视图。
图4是用于表示本实用新型的第2实施方式的密封装置的沿着轴线的剖面中的剖视图。
图5是用于表示本实用新型的第3实施方式的密封装置的沿着轴线的剖面中的剖视图。
图6是用于表示现有的密封装置的沿着轴线的剖面中的剖视图。
图7是用于表示另一现有的密封装置的沿着轴线的剖面中的剖视图。
图8是用于表示又一现有的密封装置的沿着轴线的剖面中的剖视图。
附图标记说明
1、3、5、100、110、120:密封装置;10、101:环状基板;11:圆筒部;12:凸缘部;13:内周侧端部;20、102:弹性体部;21、103:密封唇部;22、105:主唇;22a、23a:唇前端部;22b、22c、23b、23c:斜面;23、106:第二级唇;24:第1突起;25:第2突起;26、104:垫圈部;29:箍簧;30、31、107、108:防尘唇;50:动力转向装置;51:壳体;51a:内周面;52:轴;x:轴线。
具体实施方式
以下,参照附图说明本实用新型的实施方式。
<第1实施方式>
图1是用于表示本实用新型的第1实施方式的密封装置的示意性结构的沿着轴线x的剖面中的剖视图。本实施方式的密封装置1是用于密封在密封对象(液压油)侧和大气侧之间摆动的轴的密封装置,例如用于车辆的动力转向装置。以下,为了便于说明,设附图中附图标记A侧为外侧,附图标记B侧为内侧。如后所述,外侧是面向动力转向装置的外部侧的一侧,内侧是面向动力转向装置的内部侧的一侧。此外,在与轴线x垂直的方向(以下也称径向)上,设朝向轴线x的方向为内周侧(箭头a方向),远离轴线x的方向为外周侧(箭头b方向)。
如图1所示,第1实施方式的密封装置1包括环状基板10和安装于环状基板10的由弹性材料形成的弹性体部20。环状基板10例如由金属材料形成。作为环状基板10的金属材料,有SAPH440等热轧钢、SPCC等冷轧钢。作为弹性体部20的弹性材料,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)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、氟橡胶(FKM)等合成橡胶。
环状基板10是以轴线x为中心的中空环状构件,具有沿着轴线x方向延伸的圆筒状圆筒部11和自圆筒部11的大气侧(附图标记A侧)的端部向内周侧(箭头a方向)延伸的环状凸缘部12。凸缘部12具有在其内周侧(箭头a方向)的端部附近向密封对象侧(附图标记B侧)弯曲变形的内周侧端部13。
弹性体部20以埋藏环状基板10的方式通过交联粘接进行安装,具有位于环状基板10的凸缘部12的内周侧端部13的密封对象侧(附图标记B侧)的环状密封唇部21和位于环状基板10的圆筒部11的外周侧(箭头b方向)的垫圈部26。
密封唇部21具有:向内周侧(箭头a方向)和密封对象侧(附图标记B侧)突出的、以轴线x为中心的环状主唇22;以及在内周侧(箭头a方向)且比主唇22更靠近大气侧(附图标记A侧)而设置的、以轴线x为中心的环状第二级唇23。
在形成于密封唇部21的外周侧(箭头b方向)、即背向密封唇部21的位置的环状槽中,嵌合有箍簧29。箍簧29在径向上向内周侧(箭头a方向)挤压密封唇部21的主唇22和第二级唇23,在使用状态下对轴施加规定大小的压紧力。
图2放大表示了图1所示的密封装置的主唇22和第二级唇23所在的部位。如图2所示,主唇22具有在截面中呈向内周侧(箭头a方向)凸出的楔形状的唇前端部22a。
在构成唇前端部22a的楔形状的两斜面22b、22c中的大气侧(附图标记A侧)的斜面22b形成有多列(例如3列)向内周侧(箭头a方向)突出且以轴线x为中心而形成的第1突起24。该斜面22b是以自唇前端部22a的顶点朝向大气侧(附图标记A侧)而远离轴52的外周面的方式扩径的部分。
上述多列第1突起24以恒定间隔互相平行,且在与轴线x垂直的方向上形成为以轴线x为中心的环状。第1突起24距斜面22b的高度例如为0.5mm。但是,该高度并不限定于此。
第二级唇23具有在截面中呈向内周侧(箭头a方向)凸出的楔形状的唇前端部23a。唇前端部23a相对于主唇22的唇前端部22a位于更靠近大气侧(附图标记A侧)的位置,并且,唇前端部23a向内周侧(箭头a方向)突出的突出量小于主唇22的唇前端部22a的突出量。
在构成唇前端部23a的楔形状的两斜面23b、23c中的大气侧(附图标记A侧)的斜面23b形成有多列(例如4列)向内周侧(箭头a方向)突出且以轴线x为中心而形成的第2突起25。该斜面23b是以自唇前端部23a的顶点朝向大气侧(附图标记A侧)而远离轴52的外周面的方式扩径的部分。
在该斜面23b上以轴线x为中心形成了多列(例如4列)第2突起25。多列第2突起25以比第1突起24的间隔小的规定间隔互相平行,且在与轴线x垂直的方向上形成为以轴线x为中心的环状。第2突起25的高度例如为0.5mm。但是,第2突起25的间隔也可以与第1突起24的间隔相同,另外,第2突起25的高度并不限定于0.5mm。
在此,对于构成第二级唇23的唇前端部23a的斜面23c和包括第2突起25的斜面23b的滑动面,连带第2突起25自身在内整体实施了梨地处理。作为梨地处理,例如可以利用喷丸加工、电解抛光等来进行。在梨地处理后的第二级唇23的唇前端部23a的滑动面上随机形成了例如大小在1μm~200μm的范围内的凹凸。但是,凹凸的大小并不限定于此。
图3是用于表示将上述密封装置1安装于车辆的动力转向装置50的使用状态的沿着轴线x的剖面中的剖视图。如图3所示,密封装置1隔着垫圈部26密封性地嵌入到形成于动力转向装置50的壳体51的内周面51a。轴52在大气侧(附图标记A侧)和液压油所在的密封对象侧(附图标记B侧)之间摆动。
密封装置1的主唇22在使用状态下与轴52的外周面紧密接触。在该情况下,主唇22的唇前端部22a产生规定的过盈量和与箍簧29的固紧力相对应的压紧力,从而被按压于轴52的外周面。当轴52伴随摆动而在半径方向上产生偏心时,密封装置1的第二级唇23吸收该偏心,从而辅助该主唇22而使主唇22能够始终与轴52的外周面紧密接触。
如上所述,根据本实用新型的第1实施方式,主唇22在唇前端部22a具有多列第1突起24,由此,借助由多列第1突起24形成的凹凸面能够易于形成油膜,从而能够提高主唇22的与轴52的外周面接触的滑动面的润滑性。
同样,第二级唇23在唇前端部23a具有多列第2突起25,由此,借助由多列第2突起25形成的凹凸面能够易于形成油膜,从而能够提高第二级唇23的与轴52的外周面接触的滑动面的润滑性。
这样,能够利用主唇22的第1突起24和第二级唇23的第2突起25提高主唇22和第二级唇23的滑动面的润滑性,因此,与以往相比,能够减小密封唇部21作用于摆动的轴52的力矩,从而预防产生异响。
此外,由于第二级唇23的多列第2突起25形成于唇前端部23a的位于大气侧(附图标记A侧)的斜面23b,因此,即使在雨水、泥水、灰尘等异物要自大气侧(附图标记A侧)侵入的情况下,也能够在该异物通过唇前端部23a的顶点之前,利用形成于第2突起25的表面的油膜将异物弹向大气侧(附图标记A侧),从而能够防止异物通过第二级唇23而到达主唇22侧。
另外,由于形成于第二级唇23的多列第2突起25的间隔小于形成于主唇22的多列第1突起24的间隔,因此,利用液压油的表面张力易于在多列第2突起25的表面形成油膜,从而能够可靠地将异物弹向大气侧(附图标记A侧)。
假设异物越过第二级唇23的唇前端部23a而侵入,在这样的情况下,由于主唇22上的多列第1突起24形成于唇前端部22a的位于大气侧(附图标记A侧)的斜面22b上,由此,也能够在异物通过唇前端部22a的顶点之前,利用形成于第1突起24的油膜将异物弹向大气侧(附图标记A侧),从而防止异物通过主唇22而到达密封对象侧(附图标记B侧)。
此时,被形成于唇前端部22a的第1突起24的油膜弹回的异物自第二级唇23的唇前端部23a和轴52的外周面之间的间隙向大气侧(附图标记A侧)排出。
此外,第二级唇23的包括唇前端部23a和多列第2突起25在内的滑动面实施了梨地处理。由此,利用自密封对象侧(附图标记B侧)渗出到唇前端部23a的液压油能够容易地在滑动面形成油膜,因此,能够进一步提高第二级唇23的与轴52的外周面接触的滑动面的润滑性。
如此,与以往相比能够实现提高密封唇部21的润滑性、减小密封唇部21作用于摆动的轴52的力矩并避免产生异响的密封装置1。
<第2实施方式>
接下来,参照图4说明本实用新型的第2实施方式的密封装置3。以下,在第2实施方式中,对与上述第1实施方式相同的构件标注相同的附图标记而省略说明,仅说明不同结构。
在密封装置3中,密封唇部21在比第二级唇23更靠近大气侧(附图标记A侧)的位置具有以轴线x为中心的环状防尘唇30。防尘唇30的基部位于既是环状基板10的内周侧端部13的端部又是环状基板10的凸缘部12的大气侧(附图标记A侧)的端部的位置。防尘唇30的前端部向内周侧(箭头a方向)延伸并向大气侧(附图标记A侧)延伸而形成。防尘唇30抑制异物自大气侧(附图标记A侧)向第二级唇23侧侵入。
根据第2实施方式的密封装置3,由于具有防尘唇30,因此能够更有效地抑制异物侵入到第二级唇23和主唇22,并且能够防止由第二级唇23的第2突起25和主唇22的第1突起24形成的油膜被异物污损。其结果是,与第1实施方式相比,能够提高并维持主唇22和第二级唇23的滑动面的润滑性,能够减小密封唇部21作用于轴52的力矩,防止产生异响。
<第3实施方式>
接下来,参照图5说明本实用新型的第3实施方式的密封装置5。以下,在第3实施方式中,也是对与上述第1实施方式相同的构件标注相同的附图标记而省略说明,仅说明不同结构。
在密封装置5中,密封唇部21在第二级唇23的大气侧(附图标记A侧)具有以轴线x为中心的环状防尘唇31。防尘唇31的基部位于环状基板10的内周侧端部13的内周侧(箭头a方向),且位于比内周侧端部13更靠近大气侧(附图标记A侧)的位置。防尘唇31的前端部向内周侧(箭头a方向)延伸并向大气侧(附图标记A侧)延伸而形成。防尘唇31的大气侧(附图标记A侧)的端部位于比环状基板10的凸缘部12更靠近密封对象侧(附图标记B侧)的位置。防尘唇31防止异物自大气侧(附图标记A侧)向第二级唇23侧侵入。
根据第3实施方式的密封装置5,由于具有防尘唇31,因此,与第2实施方式的情况相同,能够抑制异物侵入到第二级唇23和主唇22的侵入量,并且能够防止由第二级唇23的第2突起25和主唇22的第1突起24形成的油膜被异物污损。其结果是,与第1实施方式相比,能够提高主唇22和第二级唇23的滑动面的润滑性,能够减小密封唇部21作用于轴52的力矩且防止产生异响。
<其他实施方式>
以上,说明了本实用新型的实施方式,但本实用新型不限定于上述第1~第3实施方式的密封装置1、3、5,其包括本实用新型的概念和实用新型权利要求书所涵盖的所有实施方式。此外,可以适当组合各结构发挥上述课题和效果的至少一部分。例如,可以根据本实用新型的具体使用实施方式适当变更第1~第3实施方式中的各构成要素的形状、材料、配置、规格等。特别是,并不限于此,而且并不限于轴进行摆动的动力转向装置的情形,在轴进行往复运动的情况下也能够适用本实用新型的密封装置。

Claims (5)

1.一种密封装置,其对在密封对象流体侧和大气侧之间往复运动或摆动的轴进行密封,其特征在于,
所述密封装置包括:
以所述轴的轴线为中心的中空的环状基板,和
安装于所述环状基板并以所述轴线为中心的弹性体部,所述弹性体部由弹性材料形成,
所述弹性体部具有设于所述环状基板的内周侧的环状密封唇部,
所述密封唇部具有主唇和第二级唇,所述主唇具有在截面中呈向内周侧凸出的楔形状的唇前端部,所述第二级唇设置于比所述主唇更靠近大气侧的位置,并具有在截面中呈向所述环状基板的内周侧凸出的楔形状的唇前端部,
构成所述主唇的唇前端部的两斜面中的大气侧的斜面具有多个以所述轴线为中心的环状的第1突起,所述第1突起向内周侧突出并沿所述轴线的方向排列,
构成所述第二级唇的唇前端部的两斜面中的大气侧的斜面具有多个以所述轴线为中心的环状的第2突起,所述第2突起向内周侧突出并沿所述轴线的方向排列,
所述第二级唇的形成有所述第2突起的所述唇前端部的滑动面实施了梨地处理。
2.根据权利要求1所述的密封装置,其特征在于,
所述密封唇部在比所述第二级唇更靠近大气侧的位置具有防尘唇。
3.根据权利要求1或2所述的密封装置,其特征在于,
所述多个第2突起沿所述轴线的方向排列的间隔小于所述第1突起沿所述轴线的方向排列的间隔。
4.根据权利要求1或2所述的密封装置,其特征在于,
所述弹性体部具有能够与壳体嵌合的安装于所述环状基板的外周侧的垫圈部。
5.根据权利要求3所述的密封装置,其特征在于,
所述弹性体部具有能够与壳体嵌合的安装于所述环状基板的外周侧的垫圈部。
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