CN208123444U - 防尘封 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种实现耐久性能提高的防尘封。一种防尘封(50)，密封相对往复移动的轴与壳体之间的环状间隙，抑制异物侵入，其特征在于，包括密封唇(72)，所述密封唇(72)由弹性体制成，并经由朝向密封对象流体侧开口的环状槽(71)而设置在内周面侧，且与所述轴的外周表面滑动自如地接触，在所述密封唇(72)的尖端设置有随着朝向密封对象流体侧而扩径的第一倾斜面(72a)和随着朝向与密封对象流体侧相反的一侧而扩径的第二倾斜面(72b)，并且第二倾斜面(72b)的倾斜角度α2大于第一倾斜面的倾斜角度α1。

Description

防尘封
技术领域
本实用新型涉及一种通过密封相对往复移动的轴与壳体之间的环状间隙，抑制异物侵入的防尘封。
背景技术
在油压缸等各种设备中设置有防尘封以抑制异物从外部侵入设备内部。参照图6对常规例所涉及的防尘封进行说明。图6为常规例所涉及的防尘封的示意剖视图。该常规例所涉及的防尘封200包括金属制的加强环210和与加强环210一体成形的弹性体制的密封本体220。在密封本体220上设置有朝向大气侧A开口的环状槽221。而且，密封本体220经由环状槽221而在内周面侧设置有密封唇222。并且，在该常规例所涉及的防尘封200中，在环状槽221内设置有朝向径向内侧按压密封唇222的按压构件(金属弹簧)230。由以上方式构成的防尘封200能够抑制异物从大气侧A侵入密封对象流体侧O。
但是，在常规例所涉及的防尘封200中，有时异物会堆积在环状槽221内。由此，由于密封唇222变得难以变形，因此当轴偏心时可能会对密封唇222施加过大的力而导致其破损。并且，按压构件230的弹性受损还有可能导致按压构件230的按压功能降低。而且，异物中所含有的盐分、金属粉等可能会在按压构件230上产生锈、电腐蚀而导致功能下降。
专利文献1：日本特开2009-174555号公报
专利文献2：日本特开2014-163459号公报
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种实现耐久性提高的防尘封。
本实用新型采用以下手段以解决上述问题。
即，本实用新型的防尘封是一种通过密封相对往复移动的轴与壳体之间的环状间隙，抑制异物侵入的防尘封，其特征在于，包括密封唇，所述密封唇由弹性体制成，并经由朝向密封对象流体侧开口的环状槽而设置在内周面侧，且与所述轴的外周表面滑动自如地接触，
在所述密封唇的尖端设置有随着朝向密封对象流体侧而扩径的第一倾斜面和随着朝向与密封对象流体侧相反的一侧而扩径的第二倾斜面，并且第二倾斜面的倾斜角度大于第一倾斜面的倾斜角度。
按照本实用新型，由于环状槽朝向密封对象流体侧开口，因而能够抑制来自大气侧的异物堆积在环状槽内。而且，由于第二倾斜面的倾斜角度大于第一倾斜面的倾斜角度，能够将附着在轴上的异物排出到大气侧，从而能够抑制异物侵入到密封对象流体侧。
可以在所述环状槽内设置有朝向径向内侧按压所述密封唇的按压构件。
由此，即使密封唇随时间经过，也能够长期稳定地发挥密封唇的密封功能。
如上所述，按照本实用新型，能够提高防尘封的耐久性能。
附图说明
图1为油压缸的局部断裂立体图。
图2为本实用新型实施例所涉及的密封系统的示意剖视图。
图3为本实用新型实施例所涉及的防尘封的示意剖视图。
图4为本实用新型实施例所涉及的金属弹簧中间制品的俯视图。
图5为本实用新型实施例所涉及的金属弹簧的俯视图。
图6为常规例所涉及的防尘封的示意剖视图。
具体实施方式
下面参照附图并根据实施例例示性地对用于实施本实用新型的方式进行详细说明。但是若无特别记载，本实施例所记载的组成部件的尺寸、材质、形状及其相对位置等并非将本实用新型的范围限定于此。
(实施例)
参照图1～图5对本实用新型实施例所涉及的防尘封进行说明。此外，本实用新型的防尘封能够用于设置在施工机械上的油压泵、汽车用吸震器、减震器和一般工业设备等。下面，以防尘封适用于油压缸的情形为例进行说明。
<油压缸>
参照图1对具有本实施例所涉及的防尘封的油压缸整体结构等进行说明。图1为油压缸的局部破裂立体图。油压缸100包括作为用于固定活塞120的轴的活塞杆110和作为壳体的气缸130。活塞杆110和气缸130以相对往复移动的方式构成。更为具体而言，通过经由设置在气缸130上的两处油口134、135分别控制油压(控制朝向图中箭头P方向的油压)，能够使活塞120和活塞杆110相对于气缸130往复移动。
在该油压缸100中设置有用于密封活塞杆110与气缸130之间的环状间隙的第一密封系统S10和用于密封活塞120与气缸130之间的环状间隙的第二密封系统S20。第一密封系统S10密封油压缸100的内部与外部之间，第二密封系统S20则在油压缸100的内部隔成两个密闭区域。
而且，第一密封系统S10由主要用于缓冲流体压力(此处为油压)的缓冲部S11、主要用于抑制(防止)油压缸100的内部的密封对象流体(此处为油)向外部泄漏的主密封部S12以及主要用于防止(抑制)灰尘等异物侵入的防尘封部S13构成。作为异物的例子包括砂土、矿石、油、水、冰和树液等。
<第一密封系统>
特别参照图2更为详细地对第一密封系统S10进行说明。图2为本实用新型实施例所涉及的密封系统的示意剖视图。在气缸130轴孔的内周面上设置有第一环状槽131、设置在比该第一环状槽131更靠大气侧A(与密封对象流体侧O相反的一侧)的第二环状槽132以及设置在大气侧A的环状切口133。并且，在第一环状槽131中设置有缓冲部S11，在第二环状槽132中设置有主密封部S12、在环状切口133中设置有防尘封部S13。
缓冲部S11由缓冲环10和挡圈20构成。主密封部S12由密封圈30和挡圈40构成。在本实施例中，密封圈30采用剖面为U字状的橡胶状弹性体制成的U密封圈。在该密封圈30的大气侧A设置有树脂制成的挡圈40。由此，抑制密封圈30的内周端缘延伸到活塞杆110与气缸130之间的微小环状间隙中。防尘封部S13由防尘封50构成。
通过以上方式的构成，在比密封圈30更靠密封对象流体侧O配置缓冲环10，能够缓冲相对于密封圈30的流体压力(压力)。而且，在比密封圈30更靠大气侧A配置防尘封50，能够抑制来自外部的异物(尘埃、尘土等)侵入密封圈30一侧。根据以上的说明可知，能够提高密封圈30的耐久性能。此外，在本实施例中，防尘封50为暴露在大气中的状态。
<防尘封>
特别参照图3～图5更为详细地对本实施例所涉及的防尘封进行说明。图3为本实用新型实施例所涉及的防尘封的示意剖视图。此外，在图3中还示出有用含有防尘封中心轴线的面切断后的剖视图，并省略进深线而仅示出剖面。而且，在图3中，为了容易理解用于构成防尘封的各构件的尺寸关系，示出有各构件均未受到外力的状态，并以构件彼此局部重叠的状态表示。图4为本实用新型实施例所涉及的金属弹簧中间制品的俯视图，图5为本实用新型实施例所涉及的金属弹簧的俯视图。
防尘封50包括加强环60以及与加强环60一体成形而被固定的密封本体70。加强环60被固定在设置于壳体(相当于气缸130)中的轴孔(相当于切口133)的内周面上。而且，加强环60由金属构成，并由圆筒部61和自圆筒部61的端部延伸至径向内侧的内向凸缘部62构成。在密封本体70上形成有朝向密封对象流体侧O开口的环状槽71。而且，在密封本体70上经由该环状槽71在内周面侧设置有密封唇72。该密封唇72被构成为自加强环60的内向凸缘部62的尖端附近延伸至密封对象流体侧O以及径向内侧，并与轴(活塞杆110)的外周表面滑动自如地接触。此外，由于要求密封唇72具有刮落粘合在活塞杆110外周表面上的尘埃等异物的功能，因而使用刚性较高的弹性材料(例如硬度较大的橡胶、氨基甲酸乙酯、树脂)作为密封本体70的材料。
而且，在密封唇72的尖端设置有随着朝向密封对象流体侧O而扩径的第一倾斜面72a和随着朝向大气侧A而扩径的第二倾斜面72b。而且，第二倾斜面72b的倾斜角度α2被设定为大于第一倾斜面72a的倾斜角度α1。此外，本实施例所涉及的第一倾斜面72a和第二倾斜面72b均由锥面构成，并被设定为后者的锥角度较大。而且，例如，可以将倾斜角度α1设定为10°，并将倾斜角度设定为60°。第一倾斜面72a和第二倾斜面72b并不限于锥面，也可以设置成剖面呈弯曲线的弯曲面。
而且，第一倾斜面72a与第二倾斜面72b之间的相交部分，为了使相对于活塞杆110外周表面的面压变高，优选设置为尖形。此外，当将该第一倾斜面72a与第二倾斜面72b之间的相交部分设置为弯曲面(所谓R面)时，优选将曲率半径设定为0.1mm以上0.2mm以下。
而且，在本实施例所涉及的防尘封50中，在密封本体70中的环状槽71内设置有作为用于朝向径向内侧按压密封唇72的按压构件的金属弹簧80。金属弹簧80包括朝向径向内侧延伸并朝向径向内侧按压密封唇72外周面的第一按压部81和用于朝向径向外侧按压环状槽71径向外侧的槽侧面的第二按压部82。参照图4和图5对该金属弹簧80的制造方法简单地进行说明。首先，首先通过对金属板实施切削加工制作以在周向上蜿蜒方式延伸的中间制品80A(参照图4)。经由该中间制品80A的径向中央附近，以使径向内侧部分和外侧部分分别朝向图4中纸面前侧方向弯曲的方式实施弯曲加工。由此能够获得金属弹簧80。此外，图5表示由弯曲加工获得的金属弹簧80的俯视图。由以上方式构成的金属弹簧80安装在密封本体70中的环状槽71内。
<本实施例所涉及的防尘封的优点>
按照本实施例所涉及的防尘封50，由于设置在密封本体70上的环状槽71朝向密封对象流体侧O开口，因而能够抑制来自大气侧A的异物堆积在环状槽71内。由此，能够抑制因异物堆积而导致密封唇72难以变形这种不利情况。而且，也能够抑制金属弹簧80的弹性受到损害。并且，即使异物中含有盐分、金属粉，也能够抑制在金属弹簧80上产生锈、电腐蚀。
而且，在本实施例所涉及的密封唇72的尖端，第二倾斜面72b的倾斜角度α2被设定为大于第一倾斜面72a的倾斜角度α1。由此，密封唇72尖端中的相对于活塞杆110外周表面的面压成为面压峰值偏向大气侧A，并且大气侧A的坡度大于密封对象流体侧O的坡度的面压分布。因此，能够将附着在活塞杆110上的异物排出到大气侧A，能够抑制异物侵入到密封对象流体侧O。更为详细地对这一点进行说明。假设异物以膜状形式附着在活塞杆110的外周表面。在这种情况下，当防尘封50相对于活塞杆110朝向大气侧A移动时附着在杆表面上的异物膜厚会小于当防尘封50相对于活塞杆110朝向密封对象流体侧O移动时附着在杆表面上的异物膜厚。这是上述面压分布所导致的。由此，附着在杆表面上的异物会被排出到大气侧。
并且，在本实施例所涉及的防尘封50中，在密封本体70中的环状槽71内设置有朝向径向内侧按压密封唇72的金属弹簧80。因此，即使密封唇72随时间经过，也能够长期稳定地发挥密封唇72的密封功能。
如上所述，按照本实施例所涉及的防尘封50，不仅能够抑制异物堆积在环状槽71内，而且能够同金属弹簧80的功能相互作用，有效地提高防尘封50的耐久性能。
附图标记说明
10 缓冲环
20 挡圈
30 密封圈
40 挡圈
50 防尘封
60 加强环
61 圆筒部
62 内向凸缘部
70 密封本体
71 环状槽
72 密封唇
72a 第一倾斜面
72b 第二倾斜面
80 金属弹簧
80A 中间制品
81 第一按压部
82 第二按压部
100 油压缸
110 活塞杆
120 活塞
130 气缸
131 第一环状槽
132 第二环状槽
133 环状切口
134,135 油口
A 大气侧
O 密封对象流体侧
S10 密封系统
S11 缓冲部
S12 主密封部
S13 防尘封部
S20 密封系统
α1 倾斜角度
α2 倾斜角度

Claims (2)

1.一种防尘封，密封相对往复移动的轴与壳体之间的环状间隙，抑制异物侵入，其特征在于，
包括密封唇，所述密封唇由弹性体制成，经由朝向密封对象流体侧开口的环状槽而设置在内周面侧，且与所述轴的外周表面滑动自如地接触，
在所述密封唇的尖端设置有随着朝向密封对象流体侧而扩径的第一倾斜面和随着朝向与密封对象流体侧相反的一侧而扩径的第二倾斜面，并且第二倾斜面的倾斜角度大于第一倾斜面的倾斜角度。
2.根据权利要求1所述的防尘封，其特征在于，
在所述环状槽内设置有朝向径向内侧按压所述密封唇的按压构件。
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