专利名称：污物密封装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及污物密封装置，该污物密封装置具有往复移动用或旋转用的环状密封件，该环状密封件装配于相互对置的两个部件中的一个部件，并与另一部件能够自如滑动地紧密接触。本发明的污物密封装置例如用作密封电磁阀中的往复移动部的装置。
背景技术：
以往，例如在电磁阀的阀与阀芯之间的狭窄处，存在着污物从外部侵入而引起动作不良的情况。为了防止污物侵入，有时会在该部位设置密封机构，然而若使用以往公知的通常的密封件等的话，由于其重点在于密封性，因此存在着摩擦力增大的问题。为了降低摩擦，使用如图7所示的实现了唇形滑动部的低滑动化的截面呈X字形的X型密封环(以下称作“现有技术1”。例如，参照专利文献1。)，并减小唇形滑动部的面积即可，然而即使使用该现有技术1的X型密封环，当密封对象流体的压力产生变化时，如图8所示，会存在摩擦力变动的问题。再有，摩擦力试验以密封件直径(p=4.8mm、过盈量为0. Imm来进行。图8的横轴的压力[MPa]表示高压侧与低压侧的压力差。另一方面，作为目的为在密封对象流体的压力变化的情况下也会抑制摩擦力的变化从而维持稳定的密封性能的技术，已知有图9所示的发明(以下称作“现有技术2”。例如，参照专利文献2。)。现有技术2的发明为，除了密封环之外还装配有边环和垫环，即使是在密封对象流体的压力变化的情况下，也利用边环隔断作用于垫环的流体压力，防止垫环变形，从而抑制了密封环的摩擦力的变化，因而存在着部件个数多，所需的空间也更大的缺点。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2006-266279号公报专利文献2 日本特开2006-112486号公报
发明内容
发明要解决的课题鉴于污物密封与流体密封相比无需完全密封，本发明的目的在于提供这样一种污物密封装置通过形成去除了现有的X型密封环的高压侧滑动部而将滑动部设置于低压侧、并且实现了与密封环的夹紧相伴随的密封环自身的扩张力和密封流体作用于密封环的外表面的压力之间的平衡的这样一种配置结构，从而即使密封流体压力增加，滑动部的按压力也不会成比例增加，相对于密封流体压力的变化，能够减少滑动部的摩擦力的变化量。此外，本发明的目的在于提供能够减少部件个数并减小所需空间的污物密封装置。此外，本发明的目的在于提供能够恰当地对密封环的过盈量进行管理的污物密封装置。在本发明中，所谓污物密封，意思是对密封流体中含有的污染物质进行密封，并不是对密封流体完全地进行密封。用于解决课题的手段用于达成上述目的的本发明的污物密封装置的第一特征在于，该污物密封装置是具有往复移动用或旋转用的环状密封件的密封装置，该环状密封件装配于相互对置的两个部件中的一个部件，并与另一部件以能够自如滑动的方式紧密接触，该污物密封装置的特征在于，环状密封件的截面形状为大致y字形，环状密封件以大致y字形的背部的部分朝向高压侧的方式配置，使高压侧流体作用于由该大致y字形的背部的部分以及彼此对置的两个部件所形成的空间。根据第一特征，即使密封流体压力增加，滑动部的按压力也不会成比例增加，相对于密封流体压力的变化，能够减少滑动部的摩擦力的变化量。此外，能够减少部件个数并减小所需空间。此外，本发明的污物密封装置的第二特征在于，在第一特征中，将环状密封件装配于外侧的部件的环状槽，并且环状密封件以这样的方式配置截面为大致y字形的上侧的部分与外侧的部件紧密接触，截面为大致y字形的下侧的部分相对于内侧的部件滑动。根据第二特征，在第一特征的效果的基础上，还能够容易地确保环状密封件的装配空间，并且能够容易地进行装配。此外，本发明的污物密封装置的第三特征在于，在第一或第二特征中，该污物密封装置构成为将环状垫片配置于环状密封件的截面为大致y字形的一个侧面，并能够隔着该环状垫片利用按压夹具装配环状密封件，通过调整环状垫片的组装位置，能够对环状密封件的过盈量进行管理。根据第三特征，能够恰当地对环状密封件的过盈量进行管理，能够使滑动部的摩擦力的变化量为最小。此外，本发明的污物密封装置的第四特征在于，将第一至第三特征中的任一特征的污物密封装置组装于容量控制用电磁阀。根据第四特征，能够在不增大容量控制用电磁阀的情况下防止异物夹在阀芯与阀壳体之间的微小间隙中，其结果是，无需增大电磁元件的推力。发明效果本发明起到如下所述的优异效果。(1)通过使环状密封件的截面形状为大致y字形，将环状密封件以大致y字形的背部的部分朝向高压侧的方式配置，高压侧流体作用于由该大致y字形的背部的部分以及彼此对置的两个部件所形成的空间，从而即使密封流体压力增加，滑动部的按压力也不会成比例增加，相对于密封流体压力的变化，能够减少滑动部的摩擦力的变化量。此外，能够减少部件个数并减小所需空间。(2)通过将环状密封件装配于外侧的部件的环状槽，并且环状密封件以这样的方式配置截面为大致y字形的上侧的部分与外侧的部件紧密接触，截面为大致y字形的下侧的部分相对于内侧的部件滑动，从而能够容易地确保环状密封件的装配空间，并且能够容易地进行装配。
(3)通过使该污物密封装置构成为将环状垫片配置于环状密封件的截面为大致 y字形的一个侧面，并能够隔着该环状垫片利用按压夹具装配环状密封件，通过调整环状垫片的组装位置，能够对环状密封件的过盈量进行管理，从而能够恰当地对环状密封件的过盈量进行管理，能够使滑动部的摩擦力的变化量为最小。(4)通过将本发明的污物密封装置组装于容量控制用电磁阀，从而能够在不增大容量控制用电磁阀的情况下防止异物夹在阀芯与阀壳体之间的微小间隙中，其结果是，无需增大电磁元件的推力。
图1是示出本发明的实施方式的污物密封装置的正面剖视图。图2是示出本发明的实施方式的环状密封件的示例的正面剖视图。图3是示出使用本发明的截面为大致y字形的环状密封件的情况下的摩擦力试验的结果的图。图4是示出将本发明的截面为大致y字形的环状密封件应用于容量控制用电磁阀的情况的正面剖视图。图5是用于说明将本发明的截面为大致y字形的环状密封件装配于容量控制用电磁阀的情况的主要部件的正面剖视图。图6是示出将本发明的截面为大致y字形的环状密封件装配于容量控制用电磁阀的状态的正面剖视图。图7是示出现有技术1的X型密封环的正面剖视图。图8是示出使用现有技术1的X型密封环的情况下的摩擦力试验的结果的图。图9是示出现有技术2的正面剖视图。
具体实施例方式对用于实施本发明所述的污物密封装置的方式参照附图详细地进行说明，然而本发明的解释并不限定于此，只要不脱离本发明的范围，基于本领域技术人员的知识，能够加以各种变更、修正、改良。图1是示出污物密封装置的正面剖视图，在位于外侧的部件1及位于内侧的部件2 中，在外侧部件1设有用于装配环状密封件3的环状槽5。环状密封件3以该环状密封件3 的内周面能够自如滑动地与内侧部件2紧密接触的方式配置。环状密封件3的截面形状呈大致y字形，环状密封件3以大致y字形的背部的部分4朝向高压侧的方式配置。因此，高压侧的流体作用于截面为大致三棱形的空间8，该空间8是由大致y字形的背部的部分4、 外侧部件1的环状槽5的一个侧面及内侧部件2的滑动面所形成的。在图1所示的示例中，将环状密封件3装配于外侧部件1的环状槽5，并且将环状密封件3以这样的方式配置截面为大致y字形的上侧的部分6与外侧部件的环状槽5紧密接触、下侧的部分7相对于内侧部件2滑动。另一方面，在将环状密封件3装配于内侧部件2的环状槽的情况下，环状密封件3以这样的方式配置截面为大致y字形的上侧的部分 6与内侧部件2的环状槽紧密接触、下侧的部分7相对于外侧部件2滑动。这样，本发明的截面为大致y字形的环状密封件3的第1特征是去掉现有的X型密封环的高压侧滑动部来减少滑动部，将滑动部设置在低压侧，此外，其第2特征是通过密封流体的压力使环状密封件3的针对夹紧力的要扩张的力降低。在此，“大致y字形”是基本形状呈y字形即可，是指大致y字形的外侧的3点3-1、 3-2、3-3构成密封部而成的形状。此外，“大致y字形的背部的部分”是图1中的标号4所示的部分，是指在构成大致y字的短边和长边中长边的与短边相反侧的面。此外，“大致y 字形的上侧的部分”是指y字的上侧，即图1中的标号6所示的部分，“大致y字形的下侧的部分”是指y字的下侧，即图1中的标号7所示的部分。图2是示出环状密封件3的其它示例的正面剖视图。环状密封件3由氢化丁腈橡胶(HNBR)或乙烯丙烯橡胶(EPDM)等材料成型为环状，在图(a)中，截面形状是y字形，在图(b)中，截面形状是大致y字形，该大致y字形是在y字的背部的部分4的中央部设置有顶部平坦的大致梯形的凸起9的形状，在图(c)中， 截面形状呈大致y字形，该大致y字形是在y字的背部的部分4的中央部设置顶部具有圆度的大致三角形的凸起9’的形状。在图(a)、(b)、(c)中，大致y字形的外侧的3点3-1、 3-2、3-3的末端分别呈带圆度的形状，但也可以如图(d)那样，末端呈直线状并在其两端角部与部件1、2紧密接触。如附图所示，连结大致y字形的外侧的3点3-1、3-2、3_3的线描画出向内侧凹陷的平滑的曲线。图1中所示的连结外侧的2点3-2与3-3的线成直线，这点与图2(a)中所示的不同。图3示出了本发明的截面为大致y字形的环状密封件3的摩擦力试验的结果。试验条件与现有技术1中的X型密封环的情况为相同条件，密封件直径(p=4.8mm，过盈量为 0. Imm0根据该图可知，在使用本发明的截面为大致y字形的环状密封件3的情况下，摩擦力与使用现有的X型密封环的情况相比降低到1/2 1/3。此外，即使密封流体的压力增大，摩擦力也大致恒定。摩擦力降低是由本发明的截面为大致y字形的环状密封件3中去掉了现有的X型密封环的高压侧滑动部所致。此外，即使压力增大摩擦力也大致恒定的原因是，当适度夹紧具有弹性的环状密封件3时，产生了与该夹紧力相排斥的欲扩张的力，从而具有使摩擦力增大的作用，但通过该欲扩张的力与使环状密封件3的滑动部3-3缩进的力(作用于从滑动的对方侧部件离开的方向的力)的平衡，其中所述缩进的力是基于密封流体作用于大致y字形的环状密封件 3的背部的部分4的压力所产生的，从而摩擦力大致恒定。图4是示出将本发明的截面为大致y字形的环状密封件3应用于容量控制用电磁阀的情况的正面剖视图。在本示例中，在通过电磁元件10而在左右方向被往复驱动的阀芯11和阀壳体12 之间，将环状密封件3装配于低压侧13和高压侧14之间的狭窄处15，以防止污物污染向低压侧13。环状密封件3装配于设在阀壳体12的环状槽16内，环状密封件3以这样的方式配置大致y字形的下侧相对于阀芯11滑动、上侧与环状槽16紧密接触、大致y字形的背部的部分4朝向高压侧14。
这样，通过将本发明的截面为大致y字形的环状密封件3组装于容量控制用电磁阀，能够在不增大容量控制用电磁阀的情况下防止异物夹在阀芯与阀壳体之间的微小间隙中，其结果是，无需增大电磁元件的推力。图5及图6是用于说明将本发明的截面为大致y字形的环状密封件3装配于例如容量控制用电磁阀的情况的正面剖视图，与图4中所示的标号相同的标号表示相同的部件。在本示例中，在阀芯11和阀壳体12之间，将用来装配环状密封件3的扩径部17 设置在低压侧13和高压侧14之间的狭窄处15的阀壳体12内表面。如图6所示，该扩径部17的左侧与狭窄处15连接，其右侧形成为开放的形状。如图5所示，装配环状密封件3时，环状密封件3以这样的方式配置环状密封件 3的大致y字形的背部的部分朝向高压侧14(图的左侧)、且大致y字形的上侧朝向阀壳体 12内表面的扩径部17，在将环状垫片18配置于环状密封件3的截面为大致y字形的正面侧19的状态下，通过按压夹具20从右方(开放侧)进行压入。压入后，保留环状垫片18 而将按压夹具20拔出。由于在装配后需要对环状密封件3持续提供适度的过盈量，因此环状垫片18形成为这样的尺寸与扩径部17的内表面以过盈配合的状态相配合。 再有，在图5中，对将环状密封件3从低压侧13压入的情况进行了说明，但在将环状密封件3从高压侧14压入的情况下，环状垫片18配置在环状密封件3的与正面侧19相反侧的侧面。为了使环状密封件3的低摩擦力确实可靠，需要对环状密封件3的过盈量进行控制，而通过环状垫片18的组装位置能够对该过盈量进行控制。因此，虽未图示，但设置有将按压夹具20的压入量或环状垫片18的组装位置控制到目标值的装置。通过对过盈量进行控制，能够对截面为大致y字形的环状密封件3向内侧的探出量精密地进行管理。关于截面为大致y字形的环状密封件3向内侧探出的恰当的探出量，可以进行在施加压力的状态下预先测量密封漏出量的试验，根据密封漏出量求出该恰当的探出量。标号说明
1 外侧部件；
2:内侧部件；
3 环状密封件；
4:大致y字形的背部的部分；
5 环状槽；
6 截面为大致y字形的上侧的部分
7 截面为大致y字形的下侧的部分
8 高压侧的流体所作用的空间；
9 凸起；
10 电磁元件；
11 阀芯；
12 阀壳体；
13 低压侧；
14 高压侧；15 狭窄处；16:环状槽；17 阀壳体内表面的扩径部；18 环状垫片；19 截面为大致y字形的正面侧；20 按压夹具。
权利要求
1.一种污物密封装置，该污物密封装置具有往复移动用或旋转用的环状密封件，该环状密封件装配于相互对置的两个部件中的一个部件，并与另一部件以能够自如滑动的方式紧密接触，该污物密封装置的特征在于，环状密封件的截面形状为大致y字形，环状密封件以大致y字形的背部的部分朝向高压侧的方式配置，使高压侧流体作用于由该大致y字形的背部的部分以及彼此对置的两个部件所形成的空间。
2.根据权利要求1所述的污物密封装置，其特征在于，将环状密封件装配于外侧的部件的环状槽，并且环状密封件以这样的方式配置截面为大致y字形的上侧的部分与外侧的部件紧密接触，截面为大致y字形的下侧的部分相对于内侧的部件滑动。
3.根据权利要求1或2所述的污物密封装置，其特征在于，该污物密封装置构成为将环状垫片配置于环状密封件的截面为大致y字形的一个侧面，并能够隔着该环状垫片利用按压夹具装配环状密封件，通过调整环状垫片的组装位置， 能够对环状密封件的过盈量进行管理。
4.一种污物密封装置，其特征在于，将权利要求1至3中的任一项所述的污物密封装置组装于容量控制用电磁阀。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种污物密封装置，该污物密封装置即使密封流体压力增加，滑动部的按压力也不会成比例增加，相对于密封流体压力的变化，能够减少滑动部的摩擦力的变化量。本发明的污物密封装置是具有往复移动用或旋转用的环状密封件的密封装置，该环状密封件装配于相互对置的两个部件中的一个部件，并与另一部件以能够自如滑动的方式紧密接触，该污物密封装置的特征在于，环状密封件的截面形状为大致y字形，环状密封件3以大致y字形的背部的部分朝向高压侧的方式配置，使高压侧流体作用于由该大致y字形的背部的部分以及彼此对置的两个部件所形成的空间。
文档编号F16J15/32GK102272495SQ201080003881
公开日2011年12月7日 申请日期2010年5月19日 优先权日2009年8月28日
发明者二口雅行, 高野祥央 申请人:伊格尔工业股份有限公司