TWI591277B - 往復運動用密封件 - Google Patents

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TWI591277B
TWI591277B TW103116141A TW103116141A TWI591277B TW I591277 B TWI591277 B TW I591277B TW 103116141 A TW103116141 A TW 103116141A TW 103116141 A TW103116141 A TW 103116141A TW I591277 B TWI591277 B TW I591277B
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卯之田和史
本井伝尙彥
細川敦
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三菱電線工業股份有限公司
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/164Sealings between relatively-moving surfaces the sealing action depending on movements; pressure difference, temperature or presence of leaking fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
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Description

往復運動用密封件
本發明係關於一種往復運動用密封件。
習知,在氣壓機器之汽缸等中,作為裝著在可相互軸向任意滑動之滑動部件之任一側的環狀凹槽內的往復運動密封件,其係形成由橫剖面形狀為滑動頭部、中央頸部及軀體部所組成之縱長狀的不倒翁形狀,且在滑動頭部之二側面以圓周方向一定之間距配設小突起(例如參照專利文獻1之日本國實開平5-79128號)。
然而,滑動部(滑動頭部之前端側)係形成大的圓弧狀,且存在著滑動阻力大的缺點。再者,小突起之個數,在單一側面有較少的4~8個,且密封件在凹槽內蛇行或偏心,而存在著阻力不安定的缺點。再者,存在著在圓周上局部的由面壓較低之處產生洩漏(吹漏)之缺點。再者,與凹槽側面固接,壓力無法至槽底,而自我密封性降低,存在著密封性不佳的缺點。
再者,近年往復運動密封件中,由於對環保的關心,而被要求低滑動阻力及回應速度,且由於低價格化,而增加了未裝著耐磨環(偏心減少部件)之往復運動用密封件;然而,例如因為活塞容易對汽缸管內面產生偏心,因此由於無耐摩環,而存在著密封性能降低的缺點。
所欲解決之課題,其係滑動阻力、起動阻力大之缺點。再者,密封件於凹槽內蛇行偏心,且阻力不安定之缺點。即,引起在圓周上局部 的由面壓較低之處產生洩漏(吹漏)之現象之缺點。再者,與凹槽側面固接,壓力無法至槽底,無法充分的獲得自我密封性之缺點。再者,密封性不佳之缺點。
於是,有關本發明之往復運動用密封件,係裝著在相互的可任意軸向滑動之滑動部件之任一側之環狀凹槽內;其包含橫剖面形狀係三角狀頂部、矩形狀軀體部及槽底側突出部,且該槽底側突出部之槽底側角部係形成圓弧狀或C形去角狀,在槽底之角隅部形成間隙;在矩形狀軀體部之表面及裡面,於圓周方向以一定節距突設複數個小突起。再者,該小突起之於外觀形狀之重心點的位置,其係比整體在徑向上一定寬度尺寸之圓環帶狀的表面、裡面的內周端緣,更接近外周端緣的偏在於徑向外側。再者,該三角狀頂部之頂角設定為80°≦θ≦120°。再者,該小突起係小山狀,且該小山狀之小突起具有頂上平坦面。
再者,該小突起係形成包含頂上平坦面的平頂山形狀,該頂上平坦面係具有其基底剖面積之85%以上之面積。再者,該小突起之周圍壁面係由該矩形狀軀體部之表面、裡面以85°至90°之大的傾斜角度而立起。再者,在該表面以該一定節距配設之複數個小突起,及在該裡面以相同之該該一定節距配設之複數個小突起,其係只以該一定節距之一半,在圓周方向上錯開位置的進行配置。再者,於下述各尺寸,以下之數學式成立:(H1+H2)≧0.6‧H0
(H1+H2)/3≦B7≦2‧(H1+H2)/3
πD/5N≦C7≦πD/1.3N
惟,H1:三角狀頂部之高度尺寸
H2:矩形狀軀體部之高度尺寸
H0:密封件整體高度尺寸
B7:小突起之基底之徑向尺寸
C7:小突起之基底之圓周方向尺寸
D:密封件之外徑尺寸
N:表面、裡面之各小突起之個數。
根據本發明,三角狀頂部係抵接對方側滑動部件,發揮優良的封閉性(密封性能),且滑動阻力係安定、減少,對流體汽缸等之往復運動流體機器的回應性及節能有貢獻。甚至,起動阻力亦變小,且起動阻力值安定,可更提昇往復運動流體機器的回應性。再者,在空氣汽缸等的往復運動空氣機器中,潤滑用潤滑油的保持亦變成更確實,且長期的使用期間中可使滑動阻力保持低(可無供油的長期使用)。
甚至,本發明之往復運動用密封件,流體壓力變化時,及滑動、停止、起動之各往復運動速度的變化時,在環狀凹槽內,橫剖面形狀係不會產生過大彎曲、形成傾斜狀的變形,可保持安定的姿勢,且(由徑外方向觀看)不會變形蛇行狀,封閉性(密封性能)安定、優良,耐久性亦佳,且不會產生吹漏。再者,由於散點狀的配設小突起,金屬模之小突起成形部位的加工(與徑向輻射狀的小突起相較)係容易。
〔本發明〕
1‧‧‧三角狀頂部
2‧‧‧矩形狀軀體部
3‧‧‧槽底側突出部
4‧‧‧槽底側角部
5‧‧‧表面
6‧‧‧裡面
7‧‧‧小突起
8‧‧‧頂上平坦面
9‧‧‧間隙
10‧‧‧周圍壁面
11‧‧‧長圓形部
12‧‧‧短腳部
14‧‧‧槽底對應面
15‧‧‧凹槽側面
16‧‧‧凹槽側面
17‧‧‧端面
18‧‧‧端面
21‧‧‧內周端緣
22‧‧‧外周端緣
A‧‧‧箭頭
B7‧‧‧小突起之基底之徑向尺寸
C‧‧‧角隅部
C7‧‧‧小突起之基底之圓周方向尺寸
D‧‧‧密封件之外徑尺寸
G‧‧‧環狀凹槽
G0‧‧‧重心點
G1‧‧‧槽底
H0‧‧‧密封件整體高度尺寸
H1‧‧‧三角狀頂部之高度尺寸
H2‧‧‧矩形狀軀體部之高度尺寸(表面、裡面之一定寬度尺寸)
H3‧‧‧高度尺寸
H7‧‧‧高度尺寸
L‧‧‧頂點值
L0‧‧‧直線
M1‧‧‧箭頭
N‧‧‧表面、裡面之各小突起之個數
p‧‧‧箭頭
P‧‧‧受壓面壓
P7‧‧‧節距
Pmax‧‧‧高面壓
Q‧‧‧範圍
R‧‧‧徑向外側
S‧‧‧間隙
S7‧‧‧小突起之基底之剖面積
S8‧‧‧頂上平坦面之面積
W‧‧‧滑動面
W2‧‧‧矩形狀軀體部之厚度尺寸
W3‧‧‧槽底側突出部之厚度尺寸
W8‧‧‧頂上平坦面之間隔尺寸
X‧‧‧滑動部件
Y‧‧‧滑動部件
Z‧‧‧二點鎖錬線
θ‧‧‧頂角
β‧‧‧傾斜角度
第1圖係揭示本發明第一實施形態之立體圖。
第2圖係局部剖面圖。
第3圖係揭示本發明第二實施形態之局部剖面圖。
第4圖係揭示本發明第三實施形態之局部剖面圖。
第5圖係為說明作用之使用狀態示意圖。
第6圖係使用狀態示意圖。
第7圖係揭示本發明第四實施形態之由軸向觀看之整體圖。
第8圖係第7圖之局部擴大圖。
第9圖係揭示本發明第五實施形態之由軸向觀看之整體圖。
第10圖係第9圖之局部擴大圖。
第11圖係局部剖面圖。
第12圖係使用狀態之壓力分布說明圖。
第13圖係小突起之不同實施例之立體圖。
為讓本發明之上述及其它目的、特徵及優點能更明顯易懂,下文特舉本發明之較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:第1、2圖係揭示本發明之第一實施形態。本發明之往復運動用密封件,其作為往復運動流體機器,例如係使用於空氣汽缸之活塞、或桿體之密封件,且係裝著在相互的可任意軸向滑動之滑動部件X、Y(參照第5、6圖)之環狀凹槽G內使用。材質係可適用各種的橡膠材質。
第2圖中,如由二點鎖鍊線之區隔所示,其包含橫剖面形狀為三角狀頂部1、矩形狀軀體部2及槽底側突出部3。槽底側突出部3之槽底側角部4係形成圓弧狀,且(如第5、6圖所示)形成在槽底G1之角隅部C具有間隙S之構成。再者,第2圖(及後述之第4圖)中,其例示槽底側突出部3之槽底側角部4係整體為約同一彎曲率半徑之圓弧形的場合,該槽底側角部4係由該圓弧形而自行形成圓弧狀。再者,與此相異,較佳使槽底對應面14之中央領域,及該二槽底側角部4形成不同的彎曲率半徑(圖式省略)。
在矩形狀軀體部2之表面5及裡面6,於圓周方向以一定節距P7(散點狀的)設有小山狀之複數個小突起7。表面5側之小突起7,及裡 面6之小突起7,其係呈交錯的配設。換言之,在表面5以一定節距P7配設之複數個小突起7,及在裡面6以相同之該一定節距P7配設之複數個小突起7,其係只以一定節距之一半(0.5‧P7),在圓周方向上錯開位置的進行配置。而且,小突起7係形成圓形年糕形(碗形),且具有頂上平坦面8。
將三角狀頂部1之頂角θ設定為80°≦θ≦120°。頂角θ係θ<80°之場合,則容易摩耗;頂角θ係120°<θ之場合,則彈性力不佳。
如第5圖及第6圖所示,小突起7及槽底側突出部3之間形成間隙9,且於密封件抵接環狀凹槽G之凹槽側面15(或16)之狀態下,抵接側之表面5或裡面6,與凹槽側面15、16之間形成間隙9。該間隙9係潤滑油儲存部,且藉由間隙9可使流體(例如空氣)確實的流入,以確保密封件之自我密封性。
第3圖係揭示第二實施形態。槽底側突出部3之槽底側角部4係形成C形去角狀,且形成在槽底G1之角隅部C具有間隙S之構成。槽底對應面14,第3圖中例示了其中央領域部形成直線狀之梯形狀的場合,然而中央領域部分亦可形成圓弧狀(圖式省略)。再者,第3圖中,表面5之小突起7及裡面6之小突起7,並非係(前述之)交錯狀。即,揭示著於圓周方向上,配設在表裡同一位置之場合。其他之構成,其係與第一實施形態相同。
第4圖係揭示第三實施形態。小突起7係形成研缽形。其他之構成,其係與第一實施形態相同。
有關第1~4圖之各個實施形態中共通之更進一步的特徵,再予以追加說明。
(i)表面5、裡面6係相互平行之平坦面狀,未具有前述習知密封件(參照專利文獻1)所示之凹部,且提昇了矩形狀軀體部2之剛性,在環狀凹槽G內(由徑外方向觀看)難以蛇行。
(ii)使矩形狀軀體部2之厚度尺寸作為W2,槽底側突出部3之厚度尺寸作為W3,使二頂上平坦面8、8之間隔尺寸作為W8,則成立如下之數學式。
0.6‧W3≦W2≦0.8‧W3 (數學式1)
0.95‧W3≦W8≦1.0‧W3 (數學式2)
即,如數學式1所示,由於矩形狀軀體部2之厚度尺寸W2十分的大,且藉由數學式2,由於頂上平坦面8係與槽底側突出部3同時的壓接凹槽側面16、15,因此矩形狀軀體部2係如第5、6圖所示,幾乎不會彎曲變形,經常保持安定姿勢,且不會在環狀凹槽G內蛇行,三角狀頂部1係對於對方滑動面安定且彈性的壓接,而可發揮優良的封閉性(密封性能)。
(iii)槽底側突出部3之上下之端面17、18係形成平坦面,且設定為槽底側突出部3之高度尺寸H3之40~60%,如第5、6圖所示的相對凹槽側面15、16,以適當的面壓力形成接觸。
(iv)使密封件整體高度尺寸作為H0,使矩形狀軀體部之高度尺寸作為H2,使槽底側突出部3之高度尺寸作為H3,則成立如下之數學式。
0.4‧H0≦H2≦0.6‧H0 (數學式3)
0.2‧H0≦H3≦0.4‧H0 (數學式4)
即,由數學式3可得知,矩形狀橫剖面之矩形狀軀體部2占有大的高度尺寸(徑向之寬度尺寸),由於在環狀凹槽G內保持安定姿勢而有貢獻,且可發揮使徑向之彈張助勢力保持一定之功能,而三角狀頂部1係如第6圖所示,對於對方滑動面以適當的面壓彈性的壓接。藉此,封閉性安定且優良。
(v)使由槽底對應面14至小突起7之中心軸心止的高度尺寸作為H7,則成立如下之數學式。
0.45‧H0≦H7≦0.75‧H0 (數學式5)
即,小突起7之配設位置,其係存在於密封件整體高度尺寸H0之中央領域,且即使與習知之密封件(專利文獻1)相較,其係由前端向中央領域移動的形成配設。如上所述,矩形狀軀體部2之剛性係配合在比習知例更高之點,密封件整體之彎曲(彈性)變形小,密封件橫剖面形狀更安定,且三角狀頂部1係柔軟的彈性變形,而形成可發揮優良之密封件能之結果。
(vi)使小突起7之基底之徑向尺寸作為B7,使小突起7之配設節距作為P7(參照第1圖),則成立如下之數學式。
1.3‧B7≦P7≦3.0‧B7 (數學式6)
再者,較佳為1.5‧B7≦P7≦2.5‧B7 (數學式7)
即,如該數學式6(或數學式7)所示,由於以較小之節距P7配設小突起7,因此矩形狀軀體部2之剛性高,且可確實的防止密封件之蛇行。P7<1.3‧B7之場合,則非必要的小突起7增多,金屬模之製作成本增加。再者,流體被封閉,而有正常之彈性變形變成困難之虞。3.0‧B7<P7之場合,則有密封件於圓周方向蛇行之虞。
(vii)如第2圖所示,有關直線L0,其設定為(小突起7除外)上下對稱狀之橫剖面形狀。再者,並不使上面及下面之小突起7交錯狀的配設,而只要在相同圓周方向位置配設的話,則包含小突起7形成上下對稱狀(參照第3圖)。
接著,於第5、6圖中,就相關本發明之往復運動用密封件之使用狀態的作用予以說明。如第5圖所示,往復運動用密封件在配設於環狀凹槽G之上側(單一側面側)之狀態下,如箭頭p所示,就由上方向下方附加壓力之場合進行研究,則藉由前述(i)~(vii)項所述構成上的特徵,可防止習知例(參照專利文獻1)之密封件所產生之對於凹槽側面15的固接,且可防止隨之產生之習知例的吹漏。
具體而言,習知例中,由於小突起7之形狀係形成頂部圓形的圓山形,而於作用了過大的壓縮力之際,會被壓破,且將引起密封件本體固接在凹槽側面15上,特別因為該小突起7之節距P7大之故,更會引起如此之固接,受壓面壓P將無法進入凹槽側面15及密封件之間,而產生了通過頂部之所謂的吹漏。然而,本發明中,小突起7之形狀係具有頂上平坦面8,壓縮內部應力減少,而且由於其配置節距P7非常的小,且突設多數的小突起7,可更減少小突起7之上述壓縮內部應力,而經常形成且保持間隙9,以導入受壓面壓P,且往第5圖之箭頭A方向移動,即刻可切換為第6圖所示之密封狀態。即,形成壓接(密接)第6圖下方之凹槽側面16之狀態。
第6圖係揭示滑動部件X、Y與往復運動用密封件之接觸面壓分布。於滑動面W之接觸面壓之總合(範圍Q內之面積)越小,則滑動阻力越小。再者,反作用力之頂點值(最大值)L越大,則密封性佳。本發明中,由於三角狀頂部1係三角形,因此該反作用力之總合小(寬度小)、頂點值增大,滑動阻力小,且可發揮優良的封閉性(密封性能)。
再者,小突起7之形狀,與形成研缽形(第4圖)相較下,形成圓形年糕形(第2、3圖)的橡膠量較多,且亦可減少壓縮變形時所承受的內部壓力。再者,本發明之往復運動用密封件,只要是低壓用的話,則不限於氣壓機器,亦可使用於油壓等的流體用。
接著,說明第7、8、11圖所示之本發明的第四實施形態。小突起7之形狀及配置以外之部分(槽底側突出部3、矩形狀軀體部2、三角狀頂部1等)的形狀或尺寸等,由於與前述第1~3實施形態(第1~6圖)相同,因此省略重複之說明。以下,主要就有關與第1~3實施形態不同的特徵,進行說明。
第7、8、11圖中,由密封件之軸向觀看,各小突起7之形 狀係形成(角隅部C為小圓角)約梯形狀。而且,小突起7,其周圍壁面10係由表面5、裡面6以85°至90°之大的傾斜角度β而立起。而且,使頂上平坦面8之面積作為S8,使小突起之基底之剖面積作為S7,則形成0.85≦S8/S7≦0.10,以形成平頂山形狀。如此,各小突起7係形成包含頂上平坦面8的平頂山形狀(梯形山形狀),該頂上平坦面8係具有小突起之基底之剖面積S7之85%以上之頂上平坦面之面積S8(參照第11圖)。再者,第7、8圖中,其係以一條線表示各小突起7,β=90°,且圖式著S8/S7係100%之場合。
接著,由第7、8圖亦可明顯得知,小突起7之於外觀形狀之重心點G0的位置,其係比整體在徑向上表面、裡面之一定寬度尺寸H2之圓環帶狀的表面5、裡面6的內周端緣21,更接近外周端緣22的偏在於徑向外側R。於此,圓環帶狀之表面5、裡面6之內周端緣21與外周端緣22之表面、裡面之一定寬度尺寸H2,其係前述矩形狀軀體部2的高度尺寸。而且,第11圖之剖面圖中,內周端緣21、外周端緣22係以黒點表示。總之,小突起7之幾何學上的形狀的重心點G0,在表面、裡面之一定寬度尺寸H2之表面5、裡面6,其係偏在於接近三角狀頂部1。換言之,成立如下之數學式。
H7>H3+1/2‧H2 (數學式8)
再者,如第7、8、11圖所示,在表面5以一定節距P7所配設之複數個小突起7,及在裡面6以相同之一定節距P7所配設之複數個小突起7,其係只以一定節距P7之一半0.5‧P7在圓周上錯開位置的配置,設置為前述之交錯狀。
接著,就第9、10及(與前述第四實施形態共通之)11圖所示之第五實施形態,進行說明。小突起7之形狀,其係由圓周方向上細長狀之長圓形部11,及由該長圓形部11之圓周方向中央向徑內方向突出之帶 有圓度之短腳部12所構成。其以外之構成,由於係與第四實施形態相同,省略其重複說明。
第13圖中,第13(B)圖係將第7、8圖之小突起7以立體圖揭示,第13(C)圖係將第9、10圖之小突起7以立體圖揭示。再者,第13(A)圖係揭示圓形之平頂山形狀,且揭示將第1、2或4圖所示之較小的頂上平坦面8,較佳形成基底平坦面之面積的85%以上。再者,第13(D)圖,揭示角隅部C形成小圓角狀之約三角形狀的平頂山形狀。然而,第13(B)、(C)、(D)之形狀,亦可使其重心點G0更接近外周端緣22(參照第7、9圖)。
接著,第7、8圖或第9、10圖及第11圖中,若H1:三角狀頂部1之高度尺寸
H2:矩形狀軀體部2之高度尺寸
H0:密封件整體高度尺寸
B7:小突起7之基底之徑向尺寸
C7:小突起7之基底之圓周方向尺寸
D:密封件之外徑尺寸
N:表面5、裡面6之各小突起7之個數 的話,則較佳形成如下之數學式的設定各部的尺寸。
(H1+H2)≧0.6‧H0 (數學式9)
(H1+H2)/3≦B7≦2‧(H1+H2)/3 (數學式10)
πD/5N≦C7≦πD/1.3N (數學式11)
上述數學式11中,C之值越接近上限值的話,則交錯狀的配設在表面5及裡面6的二小突起7、7係局部的於表裡重疊。相反的,C之值越接近下限值的話,則形成局部的於表裡不會重疊的配置。受壓狀態下,由徑內方向觀看之場合,前者蛇行狀的變形較少,且密封性能佳,作為密封件亦有較佳的耐久性。
然而,第1~3實施形態(第1~6圖)之密封件,其適用於比較低壓的使用,且第5圖及第6圖之間,較佳適用於交互作動之速度及使用頻率亦較少的場合。第12(A)圖係揭示第1~3實施形態之接觸面壓分布,第12(B)圖係揭示第4、5實施形態(第7~11圖)之接觸面壓分布,承受同一流體壓力之際的接觸面壓的頂點值(Pmax),第12(B)圖中係揭示著可顯著的降低。
因此,第4、5實施形態(第7~11圖)之密封件,揭示可對應於更高的流體壓力。特別,第12(A)圖中,至如二點鎖錬線Z所示之橫剖面形狀為止,在較高的流體壓力重複的使用的話,則由於將會摩耗,而有無法忍耐高壓力、高重複使用的情況,然而第12(B)圖中,其亦可忍耐高流體壓力下之高重複使用,且可防止早期的摩耗。
如第6圖所示,當箭頭p之流體壓力作用時,其揭示於低壓下具有較佳的密封性能及耐久性。然而,在重複作用之箭頭p之流體壓力明顯高之場合,如第12(A)圖所示,三角狀頂部1向箭頭M1方向重複擺動,三角狀頂部1如二點鎖錬線Z一般的摩耗,且小突起7亦無法忍耐高面壓Pmax,而產生早期摩耗,至二點鎖錬線Z的位置止而摩滅。因此,將形成促進往箭頭M1方向之密封件三角狀頂部1之早期摩耗的不好結果。
第12(B)圖(第7~10圖、第13圖)中,其係解決如此之缺點,可對應高的流體壓力、頻率高的往復運動的重複,且密封件之三角狀頂部1係往箭頭M1方向,僅產生些許的彈性變形,可防止密封件三角狀頂部1之摩耗,且亦可防止小突起7自身的摩耗。再者,根據第13(B)~(D)所示之小突起7,至12(B)圖之矩形狀軀體部2的外周端緣22為止,受壓部位(頂上平坦面8)係接近的配置,而在其外周端緣22附近,產生對於往箭頭M1方向之三角狀頂部1之擺動的反作用力,以確實的阻止往箭頭M1方向之三角狀頂部1的擺動(倒下)。
如上所示,由於本發明之往復運動用密封件,係裝著在相互的可任意軸向滑動之滑動部件X、Y之任一側之環狀凹槽G內;其包含橫剖面形狀係三角狀頂部1、矩形狀軀體部2及槽底側突出部3,且該槽底側突出部3之槽底側角部4係形成圓弧狀或C形去角狀,在槽底G1之角隅部C形成間隙S;在矩形狀軀體部2之表面5及裡面6,於圓周方向以一定節距P7突設複數個小突起7;因此,往復運動用密封件所必要之各種性能係優良。即,可減少滑動阻力,且封閉性(密封性能)佳。再者,自我密封性佳,且偏心追隨性亦優良。
再者,起動阻力減少,且回應性佳。甚至,可防止吹漏。再者,潤滑油保持性佳,且無供油亦可使用。再者,槽底側突出部3之槽底側角部4係形成圓弧狀或C形去角狀,且形成在槽底G1之角隅部C具有間隙S之構成,因此壓縮彈性變形係可順暢且安定的進行,而可減少反作用力。
再者,由於三角狀頂部1之頂角θ設定為80°≦θ≦120°,因此封閉性佳,且耐久性優良。再者,由於小山狀之小突起7係具有頂上平坦面8,因此被推壓在凹槽側面16之際,可減少小突起7之內部應力,可經常形成且保持如第5圖所示之間隙9,當受壓面壓P被導入,則即刻往箭頭A方向移動,切換為第6圖所示之密封狀態(可防止吹漏)。
再者,由於該小突起7係形成包含頂上平坦面8的平頂山形狀,該頂上平坦面8係具有小突起之基底之剖面積S7之85%以上之頂上平坦面之面積S8;因此,受壓時之小突起7之受壓面壓P的曲線將變低,形成平穩(參照第12(B)圖),且小突起7本身之耐摩耗性將提昇,而延長作為密封件之壽命,特別亦可忍耐在高壓流體下頻繁且重複的作動。再者,由於該小突起7之周圍壁面10係由該矩形狀軀體部2之表面5、裡面6以85°至90°之大的傾斜角度β而立起;因此,矩形狀軀體部2之表面5、裡面6 係對於狹小的表面、裡面之一定寬度尺寸H2之圓環帶狀配設小突起7,可使其小突起7之頂上平坦面8之接觸面積充分的增大,且可減少受壓狀態下之受壓面壓P,並可防止小突起7的早期摩耗。
再者,由於該小突起7之於外觀形狀之重心點G0的位置,其係比整體在徑向上表面、裡面之一定寬度尺寸H2之圓環帶狀的表面5、裡面6的內周端緣21,更接近外周端緣22的偏在於徑向外側R;因此,於受壓狀態下,(矩形狀軀體部2與)三角狀頂部1在向第12(B)圖之箭頭M1方向,欲倒下(欲擺動)之際,藉由小突起7可產生有效的支援用反作用力。再者,由於在該表面5以該一定節距P7配設之複數個小突起7,及在該裡面6以相同之該一定節距P7配設之複數個小突起7,其係只以該一定節距之一半(0.5‧P7),在圓周方向上錯開位置的進行配置;因此,由徑內方向觀看,可防止密封件在圓周方向蛇行狀的彈性變形,且可充分的發揮密封性能。
再者,於下述各尺寸,設定以下之數學式成立:(H1+H2)≧0.6‧H0
(H1+H2)/3≦B7≦2‧(H1+H2)/3
πD/5N≦C7≦πD/1.3N
H1:三角狀頂部1之高度尺寸
H2:矩形狀軀體部2之高度尺寸
H0:密封件整體高度尺寸
B7:小突起7之基底之徑向尺寸
C7:小突起7之基底之圓周方向尺寸
D:密封件之外徑尺寸
N:表面5、裡面6之各小突起7之個數。
藉此,矩形狀軀體部2及三角狀頂部1可柔軟的彈性變形,且小突起 7係相對凹槽側面16以低面壓接觸,因此可長期的防止矩形狀軀體部2及三角狀頂部1之過大的彈性變形。再者,於表面5及裡面6交錯狀的配置小突起7之場合,對應密封件的使用條件(流體壓力或往復運動速度、必要滑動距離、往復運動頻率等),可使其局部的重疊,或是相反的形成不重疊的配置。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內,相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧三角狀頂部
2‧‧‧矩形狀軀體部
3‧‧‧槽底側突出部
5‧‧‧表面
7‧‧‧小突起
8‧‧‧頂上平坦面
9‧‧‧間隙
C7‧‧‧小突起之基底之圓周方向尺寸
P7‧‧‧節距

Claims (8)

  1. 一種往復運動用密封件,係裝著在相互的可任意軸向滑動之滑動部件、之任一側之環狀凹槽內;其包含橫剖面形狀係三角狀頂部、矩形狀軀體部及槽底側突出部,且該槽底側突出部之槽底側角部係形成圓弧狀或C形去角狀,在槽底之角隅部形成間隙;在矩形狀軀體部之表面及裡面,於圓周方向以一定節距突設複數個小突起,該小突起之於外觀形狀之重心點的位置,其係比整體在徑向上表面、裡面之一定寬度尺寸之圓環帶狀的表面、裡面的內周端緣,更接近外周端緣的偏在於徑向外側。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之往復運動用密封件,其中,該三角狀頂部之頂角設定為80°≦頂角≦120°。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之往復運動用密封件,其中,該小突起係小山狀。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之往復運動用密封件,其中,該小突起具有頂上平坦面。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之往復運動用密封件,其中,該小突起係形成包含頂上平坦面的平頂山形狀,該頂上平坦面係具有小突起之基底之剖面積之85%以上之頂上平坦面之面積。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之往復運動用密封件,其中,該小突起之周圍壁面係由該矩形狀軀體部之表面、裡面以85°至90°之大的傾斜角度而立起。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所述之往復運動用密封件,其中,在該表面以該一定節距配設之複數個小突起,及在該裡面以相同之該一定節距配設之複數個小突起,其係只以該一定節距之一半,在圓周 方向上錯開位置的進行配置。
  8. 如申請專利範圍第1或2項所述之往復運動用密封件,其中,於下述各尺寸,以下之數學式成立:(H1+H2)≧0.6‧H0,(H1+H2)/3≦B7≦2‧(H1+H2)/3,πD/5N≦C7≦πD/1.3N,惟,H1:三角狀頂部之高度尺寸,H2:矩形狀軀體部之高度尺寸,H0:密封件整體高度尺寸,B7:小突起之基底之徑向尺寸,C7:小突起之基底之圓周方向尺寸,D:密封件之外徑尺寸,N:表面、裡面之各小突起之個數。
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