CN207080597U

CN207080597U - 密封装置

Info

Publication number: CN207080597U
Application number: CN201720716465.6U
Authority: CN
Inventors: 稀代昌道
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2017-06-20
Publication date: 2018-03-09
Anticipated expiration: 2027-06-20
Also published as: JP2018035844A

Abstract

本实用新型提供密封装置，其能同时提高耐尘性和低摩擦性。密封装置(1)安装于使内管(110)沿轴线(x)出入自由地插入并贯通的外管(120)的开口端，包括以轴线(x)为中心的环状的加强环(10)、和与加强环(10)一体成型的由弹性体构成的以轴线(x)为中心的环状的弹性体部(20)，弹性体部(20)具有：唇主体(21)，安装于外管(120)的开口端；防尘唇(25)，具有以与内管(110)的外周面接触的方式形成的凸环状的唇前端部(25s)；臂状的唇支撑部(24)，从唇主体(21)延伸形成以支撑防尘唇(25)；以及凹部(27)，形成于唇支撑部(24)的规定部位，使得在保持唇前端部(25s)与外周面接触的状态下变更唇前端部(25s)相对于外周面的接触角度(β)。

Description

密封装置

技术领域

本实用新型涉及密封装置，尤其涉及摩托车用前叉(front fork)等液压缓冲器所使用的密封装置。

背景技术

现有技术中，在摩托车用前叉等液压缓冲器中，内管能自由出入地在外管内插入并贯通，并在该外管的开口端的内周侧安装有密封装置(油封)。通过该密封装置，防止外管内的液压油泄漏(例如，参照专利文献1)。

如图5所示，密封装置100位于前叉的内管110与外管120之间，且安装于该外管120的开口端。

密封装置100包括金属制的加强环10以及由橡胶材料制成的弹性体部220。加强环10具有截面呈L字的形状，包括中空圆盘状的圆盘部11以及从该圆盘部11的大气侧(箭头a方向)的前端向外周侧(箭头c方向)延伸的圆筒状的凸缘部12。密封装置100以加强环10的凸缘部12通过弹性体部220而定位于外管120的大气侧(箭头a方向)的端面120a的状态进行嵌入。

弹性体部220按照整体覆盖加强环10的方式一体成型，在内周侧(箭头d方向)包括：第1防尘唇25，其设置于大气侧(箭头a方向)；以及第2防尘唇29，其设置在比该第1防尘唇25更靠近机体侧(箭头b方向)的位置。第1防尘唇25是形成于唇支撑部24的前端的部分，所述唇支撑部24是从弹性体部220的唇主体21朝向大气侧(箭头a方向)以截面呈臂状的方式延伸的环状结构。

在第1防尘唇25的内周侧(箭头d方向)的端面，形成有环状的唇前端部25s，该唇前端部25s的沿轴线x的截面的形状为向内周侧(箭头d方向)凸出的楔形。另外，在第1防尘唇25的外周侧(箭头c方向)的端面，形成有凹部，在该凹部嵌有卡紧弹簧26，该卡紧弹簧26用于施加将唇前端部25s向内管110的外周面推压的作用力。

在第2防尘唇29的内周侧(箭头d方向)的前端，形成有唇前端部29s，该唇前端部29s的沿轴线x的截面的形状为向内周侧(箭头d方向)凸出的环状。

第1防尘唇25的唇前端部25s以及第2防尘唇29的唇前端部29s在内管110相对于外管120出入时与该内管110的外周面滑接，双重抑制异物(灰尘)从大气侧(箭头a方向)侵入机体侧(箭头b方向)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-225067号公报

实用新型内容

要解决的技术问题

对于如上所述构成的密封装置100，设想使用环境苛刻，因此要求基于第1防尘唇25以及第2防尘唇29的耐尘性进一步提高。

因此，将第1防尘唇25对内管110的外周面的接触压力(压紧力)设定为较大。第1防尘唇25的接触压力通过用于连接弹性体部20的唇主体21与唇前端部25的唇支撑部24的水平方向(箭头cd方向)的厚度、该唇支撑部24相对于内管110的外周面的倾斜角度、以及卡紧弹簧26施加的作用力等来设定。

如图6所示，在密封装置100安装于内管110与外管120之间的状态下，第1防尘唇25的唇前端部25s为了防止外管120内部的液压油泄漏至外部，以强作用力对内管110的外周面进行推压。

特别地，唇支撑部24形成为具有一定程度的刚性，使得唇主体21不会以该唇支撑部24的弯曲点CP1为中心进行弯折，因此，不会使该唇支撑部24弯折而朝向远离内管110的外周面的外周侧(箭头c方向)发生较大弹性变形。

在此，图6中的假想线G1是反映唇支撑部24不以唇主体21的弯曲点CP1为中心发生弯折的该唇支撑部24的挠曲难度(刚性)的线。即，即使在第1防尘唇25的唇前端部25s推压内管110的外周面时，该唇支撑部24也不会弯折，而仅是发生弹性变形。

如此，唇支撑部24具有不会弯折的较强的刚性，在将第1防尘唇25的唇前端部25s相对于内管110的外周面的接触压力较大设定的情况下，该唇前端部25s成为内管110的滑动阻力(高摩擦)。

因此，在密封装置100中，尽管提高了第1防尘唇25的耐尘性，但机体侧的运动，即，内管110相对于外管120的出入动作会被唇前端部25s妨碍。因此，作为密封装置100，要求在提高耐尘性的同时还要提高不妨碍机体侧的运动的低摩擦性。

本实用新型鉴于上述课题而提出，其目的在于，提供能同时提高耐尘性以及低摩擦性的密封装置。

解决技术问题的手段

为了达成上述目的，本实用新型所涉及的密封装置安装于外管的开口端，该外管供内管沿轴线出入自由地插入并贯通，其特征在于，所述密封装置包括：以所述轴线为中心的环状的加强环；以及与所述加强环一体成型且由弹性体构成的、以所述轴线为中心的环状的弹性体部，所述弹性体部具有：唇主体，其安装于所述外管的开口端；防尘唇，其具有以与所述内管的外周面相接触的方式而形成的凸环状的唇前端部；臂状的唇支撑部，其从所述唇主体延伸而形成，以支撑所述防尘唇；以及凹部，其形成于所述唇支撑部的规定部位，以在保持使所述唇前端部与所述外周面相接触的状态下变更所述唇前端部相对于所述外周面的接触角度。

在本实用新型的一实施方式所涉及的密封装置中，所述凹部形成于与所述内管的外周面对置的所述唇支撑部的内周侧。

在本实用新型的一实施方式所涉及的密封装置中，所述凹部倒角为R形状。

实用新型效果

根据本实用新型所涉及的密封装置，能实现可同时提高耐尘性以及低摩擦性的密封装置。

附图说明

图1是表示本实用新型的实施方式所涉及的密封装置的示意性构成的图，其中，(A)是密封装置沿轴线的截面的截面图，(B)是(A)所示的密封装置的局部放大截面图。

图2是表示本实用新型的实施方式所涉及的密封装置的使用状态的图，其中，(A)是表示唇前端部对内管的外周面进行推压的状态的局部截面图，(B)是用于说明唇前端部与内管的外周面的接触角度的局部放大截面图。

图3是表示本实用新型的实施方式所涉及的第1防尘唇的唇前端部与内管的外周面的接触角度变化后的状态的局部放大截面图。

图4是表示本实用新型的密封装置以及现有的密封装置的接触距离和接触压力的变化的图表。

图5是表示现有的密封装置的示意性构成的局部截面图。

图6是表示现有的密封装置中的第1防尘唇的唇前端部与内管的外周面的接触角度的局部放大截面图。

附图标记说明

1、100密封装置，10加强环，11圆盘部，12圆筒部，20、220弹性体部，21唇主体，22唇定位部，23固定紧贴部，24唇支撑部，24a内周面，24b外周面，25第1防尘唇，25s唇前端部，26卡紧弹簧，27凹部，29第2防尘唇，110内管，120外管，x轴线

具体实施方式

以下，参照附图来说明本实用新型的实施方式。

图1是表示本实用新型的实施方式所涉及的密封装置的示意性构成的图。图1的(A)是密封装置沿轴线的截面的截面图，图1的(B)是图1的(A)所示的密封装置的局部放大截面图。图2是表示本实用新型的实施方式所涉及的密封装置的使用状态的图。图2的(A)是表示唇前端部对内管的外周面进行推压的状态的局部截面图，图2的(B)是用于说明唇前端部与内管的外周面的接触角度的局部放大截面图。图3是表示本实用新型的实施方式所涉及的第1防尘唇的唇前端部与内管的外周面的接触角度变化后的状态的局部放大截面图。图4是表示本实用新型的密封装置以及现有的密封装置的接触距离和接触压力的变化的图表。

以下，为了便于说明，在图1以及图2中，在沿轴线x的箭头ab方向(以下，将其也称为“出入方向”)上，大气侧设为沿轴线x方向的箭头a方向，机内侧设为沿轴线x方向的箭头b方向。也就是说，大气侧是外管120的外侧且面向大气的方向。机内侧是外管120的内侧且面向液压油(叉油(fork oil))的方向。另外，在与轴线x正交的箭头cd方向(以下，将其也称为“径向”)上，将远离轴线x的方向(箭头c方向)设为外周侧，将靠近轴线x的方向(箭头d方向)设为内周侧。

＜密封装置的构成＞

本实用新型的实施方式所涉及的密封装置1位于摩托车前叉的内管110(参照图2的(A))与外管120之间，安装于该外管120的开口端，用于防止外管120内的液压油泄漏。

如图1所示，密封装置1包括以轴线x为中心的环状金属制加强环10、以及以轴线x为中心且由弹性体构成的环状弹性体部20。弹性体部20按照覆盖加强环10整体的方式一体安装。

加强环10例如通过冲压加工、锻造而被制造成截面呈L字形状，弹性体部20是使用成型模通过交联(加硫)成型而成型。在该交联成型时，将加强环10配置于成型模中，弹性体部20通过交联粘接而与加强环10粘接，由此，弹性体部20与加强环10一体成型。

需要说明的是，作为加强环10的金属材料，例如，存在不锈钢、SPCC(冷轧钢)。作为弹性体部20的弹性体，例如存在各种橡胶材料。作为各种橡胶材料，例如有丁腈橡胶(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包括圆盘部11和凸缘部12。圆盘部11是与轴线x平行扩展的中空圆盘形状的部分。凸缘部12是从圆盘部11的大气侧(箭头a方向)的端部向外周侧(箭头c方向)延伸的圆筒形状的凸缘状部分。

弹性体部20包括唇主体21、唇定位部22、固定紧贴部23、唇支撑部24、第1防尘唇25以及第2防尘唇29。唇主体21是位于弹性体部20的大致中央的主要的基部。

唇定位部22是从大气侧(箭头a方向)覆盖加强环10的凸缘部12的部分，比固定紧贴部23更向外周侧(箭头c方向)突出。该唇定位部22的机内侧(箭头b方向)的面(以下，将其也称为“机内侧面”)22a与外管120的大气侧(箭头a方向)的端面120a卡定，用于确定将密封装置1安装于外管120的开口端时的出入方向(箭头ab方向)的位置。

固定紧贴部23是将密封装置1安装于外管120时与外管120的内周面紧贴并固定的部分。在固定紧贴部23的外周侧(箭头c方向)的面(以下，将其也称为“外周侧面”)23m，沿轴线x连续设置有从该外周侧面23m向外周侧(箭头c方向)以大致梯形形状略微突出的突出部23a、23b。

在将密封装置1向外管120的内周面嵌入时，该突出部23a、23b以与该内周面抵接且略微被压溃的状态进行固定，作为防止该外管120内部的液压油向大气侧(箭头a方向)泄漏的部分发挥作用。

唇支撑部24是用于连结弹性体部20的唇主体21与第1防尘唇25的部分，是从弹性体部20的唇主体21向大气侧(箭头a方向)延伸、且朝着内周侧(箭头d方向)的内管110的外周面略微倾斜的、以截面呈臂状的方式延伸的环状部分。

另外，唇支撑部24也是与卡紧弹簧26共同限定在第1防尘唇25的唇前端部25s推压内管110的外周面时的接触压力的部分。该接触压力通过唇支撑部24的径向(箭头cd方向)上的内周侧面(以下，将其也称为“内周面”)24a与外周侧的面(以下，将其也称为“外周面”)24b之间的厚度、该唇支撑部24相对于内管110的外周面的倾斜角度来设定。

第1防尘唇25在内周侧(箭头d方向)的端部具有沿轴线x的截面的形状为向内周侧(箭头d方向)凸出的楔形的环状唇前端部25s。唇前端部25s形成为可滑动地与内管110的外周面紧密接触，并且在使用状态下维持与内管110的外周面之间的密封状态。

在唇前端部25s(参照图2的(B))，朝向唇前端的前端角度形成为α度。唇前端部25s的唇前端是由大气侧(箭头a方向)的面(以下，将其也称为“大气侧面”)25a以及作为该大气侧面25a的相反侧的机体侧(箭头b方向)的面(以下，将其也称为“机体侧面”)25b形成。

在此，将第1防尘唇25的唇前端部25s与内管110的外周面接触时的接触角度定义为在唇前端部25s的机体侧面25b与该内管110的外周面之间形成的角度β(以下，将其也称为“接触角度β”)。需要说明的是，在图2的(B)中，为了便于说明接触角度β，与图2的(A)不同，显示了唇前端部25s未被压溃的状态。

在第1防尘唇25的外周侧(箭头c方向)，即，背向唇前端部25s一侧的面上所形成的环状凹部，嵌有用于在径向(箭头cd方向)上对该唇前端部25s向内周侧(箭头d方向)施加作用力的卡紧弹簧26。需要说明的是，卡紧弹簧26在将唇前端部25s向内管110的外周面推压时的作用力是恒定的。

第2防尘唇29是设置在比第1防尘唇25更靠机体侧(箭头b方向)的部分。第2防尘唇29在内周侧(箭头d方向)的前端包括沿轴线x的截面的形状为向内周侧(箭头d方向)凸出的环状的唇前端部29s。

在上述构成的基础上，弹性体部20在唇支撑部24的内周面24a的大气侧(箭头a方向)的端部、且在比第1防尘唇25更靠机内侧(箭头b方向)的规定位置上，形成有由凹形的凹陷所构成的凹部27。该凹部27形成为R面状。

凹部27是通过将密封装置1的唇支撑部24的内周面24a且比第1防尘唇25更靠机内侧(箭头b方向)的规定位置(部分)略微削去而形成。即，唇支撑部24按照在从唇主体21向第1防尘唇25延伸时逐渐变薄(细)的方式形成，凹部27作为第1防尘唇25的头部起作用。

在此情况下，如图3所示，尽管弹性体部20的唇支撑部24具有不会以唇主体21的弯曲点CP1为中心发生弯折那样程度的刚性，但因形成于唇支撑部24的凹部27的存在，弹性体部20在该凹部27的附近产生仅使第1防尘密封部25弯曲的新的弯曲点CP2。

在此，图3中的假想线G2是反映唇支撑部24具有不会以唇主体21的弯曲点CP1为中心发生弯折那样的刚性的线。另一方面，假想线G3是反映第1防尘唇25具有在比弯曲点CP2更靠大气侧(箭头a方向)的任一部位不会发生弯折的刚性的线。

＜密封装置的密封动作＞

这样构成的密封装置1如图3所示，在安装于外管120的开口端时，第1防尘唇25的唇前端部25s对内管110的外周面进行推压，但此时唇支撑部24几乎不发生弹性变形。

然而，由于在唇支撑部24与第1防尘唇25之间形成有凹部27，因此该第1防尘唇25通过弯曲点CP2以整体向外周侧(箭头c方向)翘曲的方式略微弯折。但是，在第1防尘唇25中，由于卡紧弹簧26对唇前端部25s施加了作用力，因此，该唇前端部25s不会从内管110的外周面分离，并维持面接触状态。

第1防尘唇25通过弯曲点CP2以整体向外周侧(箭头c方向)翘曲的方式弯折，从而唇前端部25s的内周面25b(参照图2的(B))接近内管110的外周面，唇前端部25s的内周面25b与内管110的外周面的接触角度β(参照图2的(B))变小。

也就是说，如图6所示，现有的密封装置100的第1防尘唇25不会弯折，因此，唇前端部25s与内管110的外周面接触的长度(以下，将其也称为“接触长度”)规定为W1。在此，接触长度W1是指从唇前端部25s与内管110的外周面接触的机内侧(箭头b方向)的位置起至大气侧(箭头a方向)的位置的距离。

相对于此，密封装置1的第1防尘唇25通过弯曲点CP2以向外周侧(箭头c方向)翘曲的方式弯折，因此，唇前端部25s的内周面25b与内管110的外周面的接触角度β变小。因此，唇前端部25s与内管110的外周面接触的接触长度W2比现有的密封装置100的接触长度W1更长。由此，唇前端部25s与内管110的外周面的接触面积比现有的大。

如此，如图4所示，密封装置1的第1防尘唇25通过弯曲点CP2以向外周侧(箭头c方向)翘曲的方式弯折，因此，唇前端部25s相对于内管110的外周面的接触压力略微降低。然而，密封装置1的第1防尘唇25具有比现有的密封装置100更长的接触长度W2，而且具有更大的接触面积，因此，能使来自大气侧(箭头a方向)的耐尘性进一步提高。

由此，通过降低唇前端部25s的接触压力而提高不会妨碍内管110的运动的低摩擦性，同时，由于增大了唇前端部25s的接触面积而使耐尘性得以提高，因此能实现可同时提高彼此处于折衷关系的低摩擦性以及耐尘性的密封装置1。

＜其他实施方式＞

需要说明的是，尽管在上述实施方式中描述了在唇支撑部24的内周面24a形成凹部27的情况，但本实用新型不限于此，只要能变更第1防尘唇25的唇前端部25s相对于内管110的外周面的接触角度即可，可以形成唇支撑部24的外周面24b的凹部。

尽管以上说明了本实用新型的优选实施方式，但本实用新型不限于上述实施方式所涉及的密封装置1，而包括本实用新型的构思以及权利要求书所含的全部实施方式。另外，为了实现上述课题以及效果的至少一部分，可以适当选择性地组合各构成。例如，上述实施方式中的各构成要素的形状、材料、配置、尺寸等能根据本实用新型的具体的使用形态而适当变更。

产业上的可利用性

以上描述了本实用新型的密封装置适用于摩托车的前叉的情况。然而，对本实用新型的密封装置的利用并不限于摩托车的前叉，还能将其利用于自行车的前叉等具有同样形态的其他设备的前叉。

Claims

1.一种密封装置，其安装于外管的开口端，该外管使内管沿轴线出入自由地插入并贯通，其特征在于，

所述密封装置包括：以所述轴线为中心的环状的加强环、以及与所述加强环一体成型且由弹性体构成的以所述轴线为中心的环状的弹性体部，

所述弹性体部具有：

唇主体，其安装于所述外管的开口端；

防尘唇，其具有以与所述内管的外周面接触的方式形成的凸环状的唇前端部；

臂状的唇支撑部，其从所述唇主体延伸而形成，以支撑所述防尘唇；以及

凹部，其形成于所述唇支撑部的规定部位，使得在保持所述唇前端部与所述外周面接触的状态下变更所述唇前端部相对于所述外周面的接触角度。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，

所述凹部形成于与所述内管的外周面对置的所述唇支撑部的内周侧。

3.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，

所述凹部倒角为R形状。