专利名称：密封结构和使用了该密封结构的控制阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及将由相对移动的轴部的密封环所产生的滑动阻力予以减小的密 封结构和使用了该密封结构的控制阀。更详细地说，涉及一种例如在阀芯动作 时防止动作流体从轴部与其导向孔之间泄漏而流向阀室、并可降低对于轴部密 封环的滑动阻力的密封结构和使用了该密封结构的控讳lj阀。
背景技术：
作为本发明的关联技术，已知有电磁阔。该电磁阀是图6所示的结构(例如 参照下述的专利文献1)。该电磁阀130例如对空调等中的C02动作流体的压力 和容量进行控制。在使用该C02的制冷剂循环中，与以往的制冷剂的压力相比， 一般使用压力区域是在10倍以上的压力下进行使用。因此，进行动作的滑轴 106与受到高压力而产生弹性变形的O型环125压接，由此所形成的摩擦使滑 动阻力增大。此外，还存在着动作流体从滑轴106外周面侧的滑动面间泄漏的 问题。现简单说明图6中电磁阀130的结构。对于阀本体104，在图示右侧的符 号130侧，将图示省略的螺线管部一体地设在阀本体104上。并且，通过将电 流施加在螺线管部上，使滑轴106动作。在阀本体104的轴向贯通的孔的内周 设有对滑轴106进行导向的滑动面104A。在图6的右侧的未被剖切的内部设置 与滑轴106—体的滑阀，利用该滑阀对排出压力的流体流入口 112与控制室压 力的流体流出口 113的流路进行开闭。另外，虽未图示，但排出压力的流体流入口 112与吸入压力的流体流入流 出口 111通过在中间设置有节流孔的配管连通。为不使该吸入压力的流体从滑 轴106与滑动面104A之间向大气压室107泄漏，而在由设在阀本体104上的 凹部与支承板126所形成的环状槽中安装0型环125。在大气压室107中设置 有安装在弹簧用护圈109上的弹簧109A。利用该弹簧109A将滑轴106弹性地 向螺线管部侧推压。在如此构成的电磁阀130中，将O型环125过渡配合地与滑轴106和阀本 体104嵌合，以不使流体流入流出口 111的吸入压力的流体从滑轴106与滑动 面104A之间的间隙泄漏。因此，吸入压力的流体使O型环125从一方向径向
弹性变形地进行作用。并且，当利用施加在螺线管部上的电流使螺线管部产生动作，使滑轴106进行动作时，滑轴106的滑动阻力因与0型环125的摩擦而 增大。尤其，在空调机等中，如前所述，必须将高压的吸入压力的流体密封， 当该吸入压力的流体从滑轴106与滑动面104A之间作用于0型环125时，使 O型环125压扁地弹性变形从而使滑轴106的滑动阻力越来越大。因此，施加 在螺线管部上的电流大小和滑轴106的动作速度不成比例，有可能使由电磁阀 130对流体的容量进行控制的响应性恶化。另外，因O型环125的内周密封面 被压接磨损，而使密封能力下降。专利文献1:日本特开2000—193124号公报(图3及图4)发明内容鉴于上述的问题，本发明的目的在于提供一种密封结构，防止密封环的密 封面产生磨损，防止被密封流体从轴部与轴部导向面之间泄漏，同时减小轴部 进行相对移动时的滑动阻力。另外，提供一种设置了该密封结构的控制阀，防 止动作流体从使阀芯动作的轴部与对该轴部进行导向的导向面之间泄漏，减小 轴部滑动时的滑动阻力，并防止多余的力作用于阀芯，提高阀芯的响应性。本发明是为实现上述的目的而构成的，其技术解决方案如下那样构成。本发明的密封结构，从轴承部的导向面与轴部的嵌合间的高压流体侧对低 压流体侧进行密封，具有密封环收容部和密封环，所述密封环收容部具有在导 向面的高压流体侧围住轴部的径向的接触面，所述密封环配置在密封环收容部 内，内周面与轴部的外周面密接地嵌合，且与接触面相对的侧面与接触面接触， 密封环与密封环收容部的相对尺寸形成为即使受到被密封流体的压力而产生 弹性变形、弹性变形的膨胀部分也不会受到密封环收容部周面限制的大小。使用了本发明的密封结构的控制阀，利用动作装置对闽芯进行开闭使动作 流体流动，具有设有阀芯的轴部；与轴部嵌合并进行导向的导向面；设在导 向面的轴向的一方、绕轴部形成并具有径向的接触面的密封环收容部；设在导 向面的轴向的另一方、具有与阀芯进行开闭使动作流体流动的阀座的阀室；以 及与密封环收容部连通并将动作流体导入的辅助通路，在密封环收容部内，具 有其内周面密接地嵌合在轴部的外周面上、且与接触面相对的侧面与接触面接触的密封环，密封环形成有即使受到被密封流体的压力而产生弹性变形、弹性 变形的膨胀部分也不会与密封环收容部的周面接触的相对尺寸。采用本发明的密封结构，由于配置在密封环收容部内的密封环嵌合在轴部 的外周面上，同时侧面与接触面接触，而且该密封环形成有即使受高压的动作 流体推压而产生弹性变形、弹性变形的膨胀部分也不会与密封环收容部的周面
接触的相对尺寸，故密封环可向外径方向弹性变形。因此，可防止密封环的内 周面强力与轴部嵌合的情况，因而形成强力的面压而获得可发挥密封能力的效 果。另外，当轴部与密封环相对移动时，可减小滑动阻力。此外，即使密封环 因高压的动作流体而被推压到接触面上，密封环的内周面也不会强力地与轴部 接合，故可防止互相的滑动面产生磨损的情况。因此，密封环获得提高密封能 力、提高耐久性的效果。采用本发明的使用了密封结构的控制阀，密封环配置成仅与轴部的外周面 和密封环收容部的接触面接触的状态。另外，由于密封环收容部与同阀芯侧的 动作流体压力大致相同的动作流体所流动的辅助通路相连通，故密封环的轴向 两侧受到相同的动作流体压力。因此，动作流体压力即使作用在密封环上，密 封环因该流体压力而可自由地向外径方向弹性变形。另外，密封环的内周面的 密封面由于其轴向两侧是大致相同的压力，故即使与轴部的接触较弱，也可将 高压力密封。此外，在轴部相对移动时，轴部的外周面与密封环的内周面是不 强力压接的结构，故滑动阻力较小。其结果，当利用动作装置使轴部动作从而 使阀芯开闭阀时，阀芯的幵闭的响应性可进行与动作装置的设定力相一致的动 作，所以获得提高阀芯开闭对流量控制的效果。
图1是本发明第1实施例的控制阀的整个剖视图。图2是图1所示的密封环收容部和配置在密封环收容部内的密封环的放大 剖视图。图3是本发明第2实施例的控制阀的主要部分的剖视图。 图4是图3所示的密封环收容部和配置在密封环收容部内的密封环的放大 剖视图。图5是本发明第3实施例的密封结构的剖视图。图6是类似于本发明的相关技术的电磁阀的一部分的剖视图。符号说明l是控制阀，2是阀部，2A是阀壳体(阀本体)，3是第1阀座，4是第2阀 座，5是轴承部，5A是导向面，5B是周面，5C是接触面，6是第1流体通路， 6A是第1连通路，7是第2流体通路，7A是第2连通路，8是第3流体通路， 8A是第3连通路，9是控制流体通孔，IO是阀芯，10A是第l阀面，IOB是第 2阀面，ll是轴部，IIA是外周面，IIB杆部，12是感压室，13是感压装置， 14是阀室，15是辅助通路，16是导入路，17是密封环收容部(密封环收容室)， 20是螺线管部，21是本体，22是线圈部，23是滑轴，23A是内周面，24是可
动吸引件，24A是外周面，25是固定吸引件，25A是导向孔，26是螺线管杆， 26A是外周滑动面，30是密封环，30A是内周面，30B是侧面，32是旋转轴， 32A是外周面，35是壳体，35A是轴承面，35B是周面，41是第1弹簧，42 是第2弹簧具体实施方式
下面，根据附图详细说明本发明的实施形态的密封结构和控制阀。下面说 明的各附图是以设计图为基础的正确的图纸。图1是表示本发明实施形态的控制阀的剖视图。图1中，1是控制阀。该 控制阀1是将阀部2和螺线管部20组合而成。在控制阀1上设置形成阀部2 的外径的阀壳体(也称为阀本体)2A。该闽壳体2A的轴心上设置阀室14。以该 阀室14为中心设置使第1动作流体(也称为动作流体)P1从外部流入到阀室14 的第1流体通路6。该第1流体通路6与阀室14之间形成第1连通路6A。在 相对于第1流体通路6向周向离开约180度距离的位置设置与阀室14连通的 第2流体通路7。使从第1流体通路6向该第2流体通路7流出的第1动作流 体Pl作为第2动作流体P2流入。另夕卜，从第2流体通路7使第2动作流体P2 作为第3动作流体P2A流入阀室14。该第3动作流体P2A的压力有时与第1 动作流体P1的压力大致相同，但有时因第2动作流体P2在流入侧动作而成为 比第1动作流体Pl的压力低的低压。此外，在从第2流体通路7离开约145 度的另一位置设置与阀室14连通的第3流体通路8。在第2流体通路7与第3 流体通路8之间形成第3连通路8A。该第3流体通路8使从第2流体通路7 作为第3动作流体P2A流入的第4动作流体P3流出。该第1流体通路6与第 2流体通路7和第3流体通路8在阀壳体2A中的位置关系不限定上述的关系， 也可是在圆周上在容易进行配管的位置隔开间隔地配置。此外，在图示的阀室14的上部的贯通孔中嵌装轴承部5。再在轴承部5的 图示上部设置二级安装孔。在该安装孔内嵌装螺线管部20。另外，在轴承部5 的图示的上面，沿周面放射状形成多个槽状的缺口部。设有缺口部的轴承部5 的外周，阀壳体2A与螺线管部2的结合面间形成空间部。将该空间部与缺口 部形成为导入路16。该导入路16通过辅助通路15而与第1流体通路6连通。 即，辅助通路15的一端与第l流体通路6连通，另一端通过导入路16与密封 环收容部(也称为密封环收容室)17连通。该辅助通路15相对于阀壳体2A形成 为轴向的孔。该辅助通路15例如也可在阀壳体2A的外部设置配管进行连通。 辅助通路15使在第1流体通路6中流动的动作流体Pl流动并流入密封环收容 部17内。该密封环收容部17内的第1动作流体的压力通常与第3连通路8A
内的第3动作流体的压力大致相同，或成为比第3动作流体的压力高的高压。对于阀室14，在与第1流体通路6的轴心正交的第1连通路6A的开口的 周围设置第1阀座3。另外，在与第1阔座3相对的第3连通路8A的开口的周 围设置第2阀座4。再在阀室14配置阀芯10。在该阀芯10上设置与第1阀座 3接触分离来进行开闭的第1阀面IOA。并在该阀芯10上设置与第2阀座4接 触分离来进行开闭的第2阀面IOB。而且，当阀芯10滑动自如地嵌合在阀室 14的内周面上、第1阀面10A与第1阀座3闭阀时，第2阀面10B与第2阀 座4开阔。相反，当第1阔面IOA与第1阀座3开阀时，第2阀面10B与第2 阀座4闭阀。艮卩，当作为三通阀的阀芯10进行动作时，第1阀座3与第2阀 座4是交替开闭的结构。另外，阀芯10的与阀室14滑动的下方部形成为呈阶梯部的小径，作为使 第1流体通路6与第2流体通路7连通的通路而使第1动作流体Pl进入。另 外，在该小径部的外周同心配置第1弹簧42。该第1弹簧42将阀芯IO弹性地 向螺线管部20侧按压。在阀芯IO的滑动的大径部上，沿周向设置多个轴向贯 通的第2连通路7A。该第2连通路7A在第2阀座4开阀时与第3连通路8A 连通。另外，第3连通路8A与第3流体通路8连通从而与外部的配管连通。 此外，轴承部5作为阀壳体2A分开的零件而嵌装在阀壳体2A的贯通孔中，但 只要能在内部设置第3连通路8A，也可不设置轴承部5，而是对阀壳体2A进 行加工，形成直接向内部的导向面5A。该轴承部5的导向面5A的内径尺寸 DX也可形成为可与轴部11的直径尺寸D滑动的近似尺寸。而且，阀壳体2A 用黄铜、铜、铝、不锈钢等金属、合成树脂材料等制作。在该轴承部5中的导向面5A的图示上部，如前所述设置密封环收容部17。 图2是将该密封环收容部17附近放大表示的示图。该密封环收容部17，在轴 承部5的上表面由孔状的周面5B形成为凹部，而孔状的周面5B作成比导向面 5A的内径尺寸DX大的大径尺寸D2。密封环收容部17从图2可知，由周面 5B和构成周面5B的孔底的径向的接触面部5C形成。在该密封环收容部17内 安装有由橡胶材料制成的截面为0形的密封环30。密封环30的与接触面5C 相对的侧面30B与接触面5C接合。另外密封环30的内周面30A轻轻地与轴 部11的外周面IIA密接。此外，密封环30的外周面形成为即使因作用的压力 而弹性变形也能始终与密封环收容部17的周面5B不接触的尺寸关系。密封环 30由于受到第1动作流体P1压力和第3动作流体P3压力在轴向的相对向的压 力作用，故第1动作流体Pl和第3动作流体P3的压力即使是高压也不会向夹 着密封环30的另一方泄漏。因此，密封环30的内周面30A可轻轻地与轴部11 的外周面IIA密接。 轴部11的直径尺寸D形成得稍比导向面5A的内径尺寸DX小并可相对移 动。而且，密封环30防止从导入路16流入的第1动作流体P1从轴部11的外 周面IIA与导向面5A的嵌合面间向阀室14泄漏。该第1动作流体P1流入螺 线管杆26的外周滑动面26A与固定吸引件25的导向孔25A的间隙侧，使其作 用于轴部11的端面并将轴部11向下方压下。而且，该压下的力和第1动作流 体P1作用于闽芯IO及轴部11并克服向上方推压的力而平衡。此时，密封环 收容部17的周面5B的直径尺寸D2与密封环30的外周面的直径尺寸Dl的尺 寸关系形成为仅减小间隙C，以使密封环30即使受到动作流体Pl的按压产生 弹性变形也不与周面5B接触。因此，即使密封环30受到第1动作流体Pl的 压力而向轴向压縮并向径向产生弹性变形，也能防止密封环30的内周面30A 强力与轴部11的外周面IIA压接的情况。尤其，从密封环30的两侧受到压力 的密封环30向外径方向延伸。因此，密封环30的内周面30A不用增加与轴部 11的压接力即可有效地进行密封。其结果，在轴部11为使阀芯IO进行开闭而 向上下方向滑动时，与密封环30的滑动阻力就小。在阀部2的设在阀壳体2A上端部上的安装孔中嵌装螺线管部20的本体21 的下端部。该螺线管部20同心地设置有有底圆筒状的套筒23。在套筒23的外 周侧巻绕有线圈部22。而且，线圈部22安装在本体的内周面。此外，套筒23 的内周面23A的一端侧移动自如地嵌合有可动吸引件24的外周面24A。另外， 套筒23的内周面23A的另一端侧嵌装有固定吸引件25。此外，在可动吸引件 24上结合螺线管杆26的一端部。并且将螺线管杆26的另一端面与轴部11的 端面进行面接触。而螺线管杆26的外周滑动面26A与固定吸引件25的导向孔 25A滑动嵌合。而且，当电流通过与螺线管部20上部接线的配线而施加在线圈 部22上时，可动吸引件24吸附在固定吸引件25上。另外，若电流切断时， 可动吸引件24被第1弹簧42推压而脱离固定吸引件25。如此，可动吸引件 24根据流过螺线管部20的电流大小而利用螺线管杆26使阀芯10相对于第1 阀座3和第2阀座4进行交替开闭。可动吸引件24利用比第1弹簧42小的弹 力的辅助弹簧41而弹性地压向阀芯10侧。如前述那样构成的控制阀1，将阀芯IO与轴部11连接并将螺线管杆26与 轴部11进行面接触而使阀芯IO动作。在该阀芯IO进行开闭时，若第1动作 流体Pl作用于阀芯10，则对阀芯IO进行按压。作用于该阀芯10的第1动作 流体P1的不平衡作用力使得根据螺线管部20中流动的电流大小进行动作的力 不正确。另外，还对已经设定的辅助弹簧41和第1弹簧2的力带来影响。因 此，在与阀芯IO相反的轴部11的端面也作用动作流体P1并可消除第1动作 流体P1作用于阀芯10的力。同时，利用密封环收容部17和密封环20的结构
防止第1动作流体P1泄漏到轴部11与导向面5A的嵌合面间的情况，并且还可降低密封环30的与轴部11的滑动阻力。其结果，阀芯10的开闭，可通过 螺线管部20的作用力、第1弹簧42的力和辅助弹簧41的力等所设定的力进 行动作。因此，利用与螺线管部20中流动的电流大小对应的动作力，可按设 定使阀芯10的开闭动作。图3是本发明第2实施例的控制阀1。图3中，在阀壳体2A上的贯通孔的 一端形成较大的孔。将堵塞该孔的支承部嵌装，并在内部形成感压室12。在感 压室12内安装由支承部保持的感压装置13。另外，阀壳体2A的端部的外周， 形成为使螺线管部20结合用的结合部。并使阀部2与螺线管部20组合而形成 控制阀1。在阀壳体2A的贯通孔的各部分上，连续设置与感压室14连通且比感压室 14直径小的小径的滑动孔。此外，对于贯通孔，设置与滑动孔连通的控制流体 通孔9。又，与该贯通孔的控制流体通孔9连通而形成比控制流体通孔9大的 大径的阀室14。此外，在贯通孔的另一端，将与阀室14连通且比与固定吸引 件25的下侧凸缘部嵌合的阀室14大的大径的第1安装孔、嵌装有轴承部5的 第2安装孔连续设置成二级孔。此外，在阀室14与控制流体通孔9的边界的 开口周围设置第1闽座3。设有该第1阀座3的面也可朝向控制流体通孔9而 形成为锥面。此外，参照图4再进行说明。图4是轴承部5主要部分的放大图。在阀壳 体2A的第2安装孔中通过0形圈密封地嵌装轴承部5。在轴承部5的图示上 部形成密封环收容部17。密封环收容部17作成与图1的轴承部5相同的形状 并设置周面5B和接触面5C。此外，在端面上，等分配地沿周面形成多个切成 槽状的导入路16。另外，轴部11的外周面11A的直径尺寸D、导向面5A的 内径尺寸DX、密封环30的外周面的直径尺寸D1、周面5B的直径尺寸D2之 间的关系尺寸是与图1的轴承部11及密封环30相同的。当轴部11进行相对 移动时，轴承部5的导向面5A进行导向。而且，密封环收容部17内配置密 封环30。密封环30的内周面30A与轴部11的外周面IIA密接。同时，密封 环30的侧面30与接触面5C密接。另外，利用密封环30来防止动作流体Ps 流入该轴部11的外周面IIA与导向面5A的间隙。密封环30截面形成为D形 并由橡胶或树脂材料形成。该密封环30的截面为半圆状的内周面30A是直径 尺寸D。另外，密封环30外周的切割平面与周面5B的间隙C形成为即使因动 作流体Ps的压力使密封环30在平面上产生弹性变形也不会接触的尺寸。在设置了这种轴承部5的阀壳体2A中，在阀壳体2A上形成与阀室14连 通的第2流体通路7(参照图3)。控制流体Pd从该第2流体通路7流入。当阀
芯10打开时，从该第2流体通路7流入的控制流体Pd流向控制流体通孔9。此外，在控制流体通孔9上连续设置有第3流体通路8以使在开阀时从第2流 体通路7流入的控制流体Pd向图示省略的控制室流出。第3流体通路8也沿 阀壳体2A的外周面的二等分的部位设置控制流体通孔9。并在阀壳体2A上形 成从感压室12向密封环收容部17连通的辅助通路15。该辅助通路15与密封 环收容部17之间通过导入路16连通。在阀壳体2A的通过轴心的贯通孔中插通轴部11。在轴部11上设置有在滑 动孔中滑动的杆部IIB和阀芯10。杆部11B的直径形成为与轴部11的直径尺 寸D大致相同的尺寸。杆部11B中的与控制流体通路9嵌合的部分形成为比杆 部11B的直径小的小径并形成为可通过控制流体Pd的流通路。另外，阀芯10 与第1阀座3进行开闭。该轴部11的端面与螺线管杆26的端面连接成面接触 状态，两零件都进行联动。螺线管部26与移动自如地配置在套筒内的可动吸引件24连接成一体。在 与可动吸引件24相对抗的位置，固定吸引件25嵌装在套筒内，且端部嵌装在 阀壳体2A的第1安装孔中。此外，螺线管杆26与固定吸引件25的导向孔25A 滑动结合而配置成可相对移动。而且，来自导入路16的动作流体Ps可流入螺 线管杆26与导向孔25A的间隙。接着，第1流体通路6与阀壳体2A的感压室12连通。该第1流体通路6 二等分地形成在阀壳体2A的周面上。利用该第1流体通路6将动作流体Ps从 外部导入感压室12。动作流体Ps在感压室12内作用成使感压装置13产生收 缩。并且感压装置13根据内部的弹力和来自外部的动作流体Ps的压縮力而动 作，且与螺线管部20的动作一起使轴部11动作。利用该螺线管部20和感压 装置13的动作使与轴部11 一体的阀芯IO进行开闭。该螺线管部20的吸引力 与线圈部流动的电流大小成正比。图3中的控制阀1的其他符号与图1的零件 相同。该第2实施例的控制阀1中，当使阀芯10动作时，对于作用在阀芯10和 杆部llB上的动作流体Ps或控制流体Pc的不需要的压力，利用与该压力抗衡 的动作流体Ps的压力从密封环收容部17作用在轴部11的端面(受压面)上，从 而使轴部11整体所受到的不需要的压力相抵消。同时，利用密封环30防止动 作流体Ps从密封环收容部17泄漏到阀室14。该密封环30通过构成为前述那 样的结构而可降低与轴部的滑动阻力。其结果，阀芯10可仅利用螺线管部20 的作用力、感压装置13的作用力、弹力等的设定压力进行开闭。并且阀芯10 的与第1阀座3的开闭响应性得到提高。图5是本发明第3实施例的密封环30的密封结构。该密封环30是仅从图 示上方作用被密封流体(动作流体)压力的场合。这种密封结构使用于泵、空气机械、压缩机和计量仪器等。在壳体35上设置成为轴承的导向面35A。另外， 导向面35A的图示上部形成利用保持部36将凹部的开口封住的密封环收容部 17。在该导向面35A和密封环收容部17贯通旋转轴32。并且，在密封环收容 部17安装密封环30和保护圈31。密封环30用橡胶材料制作，截面形成为椭 圆形。另外，保护圈31用树脂材料制作并形成为圈。密封环30的侧面30B配 置成与保护圈31接合的状态。保护圈31的内周面31A与旋转轴32的外周面 32A之间形成微小的间隙。密封环30的截面也可形成为0形。另外，也可将 密封环30的截面形成为六角、八角形。旋转轴32的外周面32A的直径尺寸D和密封环30的内周面30A的直径尺 寸形成为密接嵌合的尺寸。另外，密封环30的外径的直径尺寸D1形成得比密 封环收容部17的周面35B的内径的直径尺寸D2小。该间隙C( (D2 — D1) /2) 形成为即使密封环30由被密封流体压縮而弹性变形，密封环30的外周面也不 与密封环收容部17的周面35B接触的大小。并且，导向面35A的直径尺寸DX 形成为比旋转轴32的外周面32A的直径尺寸D稍大(约0.02mm 0.8mm)。此 外，密封环30的轴向宽度Wl和保护圈31的轴向宽度W2形成为W1+W2=W 尺寸，且形成得比密封环收容部17的轴向宽度A小。由于密封环30的外周面设置了与周面35B的间隙C，故即使密封环30受 到被密封流体的压力，其弹性变形也不会受到密封环收容部17周面35B的限 制。因此，可防止密封环30的内周面30A强力地与旋转轴32的外周面32A接 触并进行滑动。此外，虽然以往技术因密封环30与旋转轴32的外周面32A压 接而增大旋转轴32的滑动阻力成为问题，但可利用本发明的密封环30的密封 结构来降低这种较大的滑动阻力。此外，密封环30的滑动阻力小，防止了密 封环30的内周面30A的磨损并提高了耐久能力。下面，关于本发明的其他实施形态，说明其结构和作用效果。使用了本发明的第1发明的密封结构的控制阀，阀室具有与所述阀座相对 的相对阀座、具有与相对阀座的开口连通并与辅助通路连通的第1流体通路、 且具有可与相对阀座的开口连通并可与阀座的开口连通的第2流体通路、具有 通过阀座的开口与第2流体通路连通的第3连通路，阀芯交替地对相对阔座和 阀座进行开闭。采用使用了该第1发明的密封结构的控制阔，利用减小了滑动阻力的密封 环，相对于第1流体通路中流动的动作流体的压力作用于阀芯的力，来自第1 流体通路的动作流体的压力通过辅助通路作用于轴部相反的端部，从而可消除 阔芯的轴向两侧的力。因此，在阀芯的开闭动作中，可消除作用于阀芯的不需
要的力，可仅利用动作装置使阀芯动作。而且，可提高闽芯对阀座开闭的响应 性。另外，可减小密封环与轴部的滑动阻力，可提高动作装置对阀芯的响应性。使用了本发明的第2发明的密封结构的控制阀，其动作装置构成为具有根 据电流大小而互相吸引的吸引件的螺线管部。采用使用了该第2发明的密封结构的控制阀是，螺线管部根据电流的强度 而动作。因此，若轴部的阻力大，则螺线管部动作的精度下降。相反，由于可 减小密封环与轴部的滑动阻力，故可起到发挥根据螺线管部的电流对阀芯开闭 的响应性的效果。使用了本发明的第3发明的密封结构的控制阀是，密封环是橡胶或树脂材料制作，其截面的内周面形成为圆弧状。采用使用了该第3发明的密封结构的控制阀，由于密封环形成为橡胶或树 脂材料，故密封环的内周的圆弧面可以最小的接触面积与轴部的外周面及接触 面接合。因此，能以强力的面压提高密封环的密封面的密封能力，并将轴部的 滑动阻力作成最小而获得提高阀芯响应性的效果。同时，利用橡胶或树脂材料 制的密封环，可将摩擦阻力作成最小而有效地防止动作流体从轴部与导向面的 间隙泄漏到阀室。产业上的实用性如上所述，本发明的密封结构和使用了密封结构的控制阀适于对控制阀、 空气机械、压縮机等的轴部与壳体之间的间隙中流动的被密封流体进行密封， 且可减小轴部的滑动阻力，并且设在轴部上的阀芯在开闭动作时的响应性优 异，因此是非常有用的。
权利要求
1.一种密封结构，对轴承部的导向面与轴部的嵌合间的动作流体进行密封，其特征在于，具有密封环收容部和密封环，所述密封环收容部具有在所述轴承部的高压动作流体侧围住轴部的径向的接触面，所述密封环配置在密封环收容部内，内周面与所述轴部的外周面严密地嵌合，且与所述接触面相对的侧面与所述接触面接触，密封环与密封环收容部形成如下相对尺寸即使密封环受到被密封流体的压力而产生弹性变形，弹性变形的膨胀部分也不会受密封环收容部周面的限制。
2. —种使用了密封结构的控制阀，利用动作装置对阀芯进行开闭而使动作 流体流动，其特征在于，具有设有所述阀芯的轴部；与所述轴部嵌合并进行 导向的导向面；设在所述导向面的轴向的一方、绕所述轴部形成并具有径向的 接触面的密封环收容部设在所述导向面的轴向的另一方、具有设在动作流体 流动的连通路的周围并与所述阀芯进行开闭的阀座的阀室；以及与所述密封环 收容部连通并将动作流体导入的辅助通路，在所述密封环收容部内，具有其内 周面严密地嵌合在所述轴部的外周面上、且与所述接触面相对的侧面与所述接 触面接触的密封环，所述密封环形成即使受到动作流体的压力而产生弹性变 形、弹性变形的膨胀部分也不会受所述密封环收容部的周面限制的相对尺寸。
3. 如权利要求2所述的使用了密封结构的控制阀，其特征在于，所述阀室 具有与所述阀座相对的相对阀座，具有与所述相对阀座的开口连通并与所述辅 助通路连通的第l流体通路，且具有可与所述相对阀座的开口连通并可与所述 阔座的开口连通的第2流体通路，所述第2流体通路具有通过所述阀座的开口 而连通的第3连通路，所述阀芯交替地对所述相对阀座和所述阀座进行开闭。
4. 如权利要求2所述的使用了密封结构的控制阀，其特征在于，所述动作 装置构成为具有根据电流的大小而互相吸引的吸引件的螺线管部。
5.如权利要求2所述的使用了密封结构的控制阀，其特征在于，所述密封环是橡胶或树脂材料制，且其截面的内周面形成圆弧状。
全文摘要
一种密封结构，从轴承部的导向面与轴部的嵌合面间的高压流体侧对低压流体侧进行密封，具有密封环收容部和密封环，所述密封环收容部具有在轴承部的高压流体侧围住轴部的径向的接触面，所述密封环配置在密封环收容部内，与接触面相对的侧面与接触面接触且内周面嵌合在轴部的外周面上，密封环形成有即使受到被密封流体的压力而弹性变形、弹性变形的膨胀部分也不会与密封环收容部的周面接触的相对尺寸。
文档编号F16J15/18GK101166924SQ20068001465
公开日2008年4月23日 申请日期2006年4月21日 优先权日2005年4月27日
发明者小川义博, 福留康平, 长亮丞 申请人:伊格尔工业股份有限公司