密封装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种密封装置，其由抛油环和唇部件的组合而构成，能够提高其密封性、特别是相对于外部灰尘的密封性。为了达成该目的，本发明的密封装置，具有安装于相对旋转的两个部件中的一方的部件的抛油环和安装于另一方的部件的唇部件，抛油环一体地具有嵌合于一方的部件的筒状部和在径向上延伸的凸缘部，唇部件具有与凸缘部滑动自如地紧密接触的端面唇部，所述密封装置的特征在于：在凸缘部上设置有朝向唇部件的方向并且在轴向上突出的弯曲部；在弯曲部和唇部件之间设置有具有微小间隙的迷宫式构造。
【专利说明】密封装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及与密封技术有关的密封装置。本发明的密封装置，例如在汽车相关的领域内能够作为旋转用油封件使用，或者在通用机械的领域等内能够作为旋转用油封件使用。另外，本发明的密封装置，还能够作为于机内存在润滑油的发动机用密封件而适当地使用。
【背景技术】
[0002]先前以来，已知有如图3中示出的密封装置(端面唇类型的油封件)，其具有安装于相对旋转的两个部件中的一方的部件(例如轴71)的抛油环51和安装于另一方的部件(例如轴外壳、未图示)的唇部件61，在前者的抛油环51上，一体地设置有嵌合于一方的部件的筒状部52和在径向上延伸的凸缘部53，同时，在后者的唇部件61上，设置有与凸缘部53滑动自如地紧密接触的端面唇部62。
[0003]如上所述，这种密封装置通过组合抛油环51和唇部件61而使用，通过抛油环51与一方的部件一起旋转而产生的油甩开(油振*9切*9 )效果、以及螺纹槽(未图示)产生的抽吸(术>7°)效果、以及端面唇部62和抛油环51具有适当的反弹力(接触力)，由此对机内A的油进行密封。
[0004]但是，抛油环51的抽吸效果较大，从而大量地吸入机外(大气侧)B的灰尘，由此，端面唇部62可能因此而损伤等从而发生油泄漏。
[0005]另外，该种密封装置能够作为于机内存在润滑油的柴油或者汽油发动机用密封件而使用，这种情况下，需要通过机内的润滑油对端面唇部进行适度的润滑(参照专利文献3或4)。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本实开平2-16863号公报
[0009]专利文献2:日本实开昭63-128320号公报
[0010]专利文献3:TO2009/125734A1
[0011]专利文献4:日本特开2004-316681号公报
【发明内容】
[0012](发明要解决的技术问题)
[0013]本发明鉴于上述问题，目的在于提供一种密封装置，其由抛油环和唇部件的组合而构成，能够提高其密封性、特别是相对于外部灰尘的密封性，另外，由此，目的还在于提供一种端面唇部难以被外部灰尘损伤的构造的密封装置。另外，除此之外，目的还在于提供一种当机内的油经端面唇部泄漏时，能够将该泄漏的油储存在端面唇部附近，进而通过该油对端面唇部的滑动部进行润滑的构造的密封装置。
[0014](解决技术问题的技术方案)
[0015]为了达成上述目的，根据本发明技术方案的密封装置，具有安装于相对旋转的两个部件中的一方的部件的抛油环和安装于另一方的部件的唇部件，所述抛油环一体地具有嵌合于所述一方的部件的筒状部和在径向上延伸的凸缘部，所述唇部件具有与所述凸缘部滑动自如地紧密接触的端面唇部，所述密封装置的特征在于:在所述凸缘部上设置有朝向所述唇部件的方向并且在轴向上突出的弯曲部；在所述弯曲部和所述唇部件之间设置有具有微小间隙的迷宫式构造。
[0016]另外，本发明技术方案的密封装置，其特征在于，在上述的本发明技术方案所记载的密封装置中，在所述弯曲部和所述筒状部之间配置唇端的同时，在所述唇部件上设置相对于所述抛油环不接触的构造的非接触唇部，在所述非接触唇部和所述抛油环之间设置有具有微小间隙的迷宫式构造。
[0017]另外，本发明技术方案的密封装置，其特征在于，在上述的本发明技术方案所记载的密封装置中，在所述端面唇部的根部朝向所述弯曲部配置唇端的同时，设置相对于所述抛油环不接触的构造的第二非接触唇部；在所述非接触唇部和所述第二非接触唇部之间设置有使灰尘的滞留发生的空间部。
[0018]另外，本发明技术方案的密封装置，其特征在于，在上述的本发明技术方案所记载的密封装置中，该密封装置能够作为于机内存在润滑油的发动机用密封件使用。
[0019]在具有上述构成的本发明的密封装置中，由于在凸缘部上设置有朝向唇部件的方向并且在轴向上突出的弯曲部的同时，在弯曲部和唇部件之间设置具有微小间隙的迷宫式构造，因此，通过迷宫式构造所发挥的密封效果，能够抑制外部灰尘到达端面唇部的前端部。
[0020]另外，在机内的油从端面唇部泄漏的情况下，能够将该泄漏的油储存在端面唇部以及弯曲部之间的空间。这是因为，在弯曲部以及唇部件之间设置有迷宫式构造，因此油难以通过迷宫式构造。因此，通过该储存于端面唇部以及弯曲部之间的空间的油，能够适度地润滑端面唇部的滑动部。
[0021]另外，在本发明的密封装置中，由于在弯曲部和筒状部之间配置唇端的同时在唇部件上设置相对于抛油环不接触的构造的非接触唇部，同时在非接触唇部和抛油环之间设置具有微小间隙的迷宫式构造，因此，不会使滑动转矩增大，能够在两处设置迷宫式构造，进而能够使相对于外部灰尘的密封性进一步提高。
[0022]另外，在本发明的密封装置中，由于在端面唇部的根部朝向弯曲部配置唇端的同时设置相对于抛油环不接触的构造的第二非接触唇部，同时在非接触唇部和第二非接触唇部之间设置使灰尘的滞留发生的空间部，因此，能够使灰尘滞留于空间部，进而能够使相对于外部灰尘的密封性进一步提高。
[0023](发明的效果)
[0024]本发明实现以下的效果。
[0025]即，如以上说明，根据本发明，能够通过迷宫式构造所发挥的密封效果和使灰尘滞留于空间部而产生的密封效果来抑制外部灰尘到达端面唇部的前端部。因此，抑制了端面唇部被外部灰尘损伤，得以长时间维持端面唇部的密封性，因此，能够长时间维持作为端面唇部的本来的功能的油泄漏抑制效果。
[0026]另外，由于当机内的油从端面唇部泄漏时，能够将该泄漏的油储存在端面唇部附近，因此能够通过该油对端面唇部的滑动部进行润滑。因此，能够抑制端面唇部由于润滑不足而导致损伤。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是本发明的第一实施例所涉及的密封装置的主要部分截面图。
[0028]图2是本发明的第二实施例所涉及的密封装置的主要部分截面图。
[0029]图3是现有例所涉及的密封装置的主要部分截面图。
[0030]符号说明
[0031]11抛油环
[0032]12,23 筒状部
[0033]13、24 凸缘部
[0034]14弯曲部
[0035]14a内周筒状部
[0036]14b、14e 折返部
[0037]14c外周筒状部
[0038]14d内周锥形部
[0039]14f外周锥形部
[0040]21唇部件
[0041]22安装环
[0042]25锥形面
[0043]31橡胶状弹性体
[0044]32覆盖橡胶部
[0045]33端面唇部
[0046]34径向唇部
[0047]35非接触唇部
[0048]35a、36a 唇端
[0049]36第二非接触唇部
[0050]37空间部
[0051]41,42迷宫式构造。
【具体实施方式】
[0052]本发明包含以下实施方式。
[0053](1)通过在抛油环上设置折返部，并使唇部之间具有迷宫式效果，由此防止灰尘到达端面唇部前端。
[0054](2)另外，通过在轴侧也设置非接触的唇部(非接触唇部)，转矩不会提高，能够设置两处迷宫式构造，能够进一步期待防尘性的提高。
[0055](3)即使仅仅以某个角度弯曲抛油环，也能够期待同样的迷宫式效果，通过在端面唇部上追加非接触的唇部(第二非接触唇部)，并且使抛油环的弯曲角度和唇部(第二非接触唇部)的角度一致，能够使进入的灰尘滞留在唇部(第二非接触唇部)和轴侧唇部(非接触唇部)之间的凹处(术少、y卜)(空间部)，从而防止灰尘向端面唇部前端进入。
[0056](4)根据本发明，能够期待端面唇部的耐外部灰尘性的提高，并且能够谋求油泄漏的改善以及车辆寿命的提高。
[0057](5)图3中示出的类型的油封件，主要作为柴油发动机用而使用，密封唇的材质为硅氧橡胶和丙烯酸酯橡胶或者作为高品质品的氟橡胶(FKM)等。另外，近年来，出于密封唇滑动部的低转矩化的目的，也进行了将该类型的油封件使用于汽油发动机上的开发研宄。在此，由于在汽油发动机中，基于使用的转速高等理由要求耐热性，并且在硅氧橡胶等中存在耐久性问题，因此，便专门使用氟橡胶(FKM)。但是，氟橡胶(FKM)与润滑油的融合性差，担心从端面唇部(侧面唇部)泄漏的油直接向径向唇部(防尘唇)侧流出。因此，在本发明中，在汽油发动机用的由氟橡胶(FKM)构成的油封件中，形成为将该泄漏的油保持在端面唇部(侧面唇部)附近的构造。
[0058]实施例
[0059]下面，根据附图对本发明的实施例进行说明。
[0060]第一实施例…
[0061]图1示出本发明第一实施例所涉及的密封装置的主要部分截面。该实施例所涉及的密封装置，例如在汽车相关的领域内能够作为发动机密封件使用，抑制机内A的油向机外B泄漏的同时，抑制机外B的外部灰尘进入机内A。另外，该实施例所涉及的密封装置，能够作为于机内A中存在润滑油的柴油或者汽油发动机用密封件而适当地使用。
[0062]该实施例所涉及的密封装置，具有安装于相对旋转的两个部件中的一方的部件(例如轴、未图示)的抛油环11和安装于另一方的部件(例如轴外壳、未图示)的唇部件21，并且通过这些部件的组合而构成。
[0063]抛油环11由金属材料制成，在筒状部12的轴向一侧(机内A侧)的端部，朝向径向外侧一体成形有凸缘部(向外的凸缘部)13，以筒状部12的内周面嵌合于一方的部件的外周面。
[0064]唇部件21具有安装环22和覆盖(粘接)于该安装环的橡胶状弹性体31。安装环22由金属材料制成，在筒状部23的轴向另一侧(机外B侧)的端部，朝向径向内侧一体成形有凸缘部(向内的凸缘部)24，以筒状部23的外周面嵌合于另一方的部件的内周面。凸缘部24也可以具备图示的锥形面25。
[0065]橡胶状弹性体31 —体地具有:覆盖(粘接)于安装环22的覆盖橡胶部32、和支承于该覆盖橡胶部32并且与抛油环11的凸缘部13的轴向端面滑动自如地紧密接触的端面唇部(侧面唇部)33、和同样地支承于覆盖橡胶部32并且与抛油环11的筒状部12的外周面滑动自如地紧密接触的径向唇部(防尘唇)34。端面唇部33为主要对机内A侧的油进行密封的部件，为了发挥该功能，使唇端朝向机内A侧即径向外侧。径向唇部34为主要对机外B侧的外部灰尘进行密封的部件，为了发挥该功能，使唇端朝向机外B侧即轴向另一侧。
[0066]另外，该实施例所涉及的密封装置，作为进一步的特征，具有以下的构成。
[0067](A)
[0068]朝向唇部件21的方向即朝向轴向另一侧突出的环状的弯曲部14，位于端面唇部33的内周侧并设置在抛油环11的凸缘部13上，在该弯曲部14和唇部件21之间设置具有微小间隙的迷宫式构造41。微小间隙作为弯曲部14以及覆盖橡胶部32之间的轴向间隙设置，或者作为与其连续的弯曲部14以及端面唇部33的根部之间的径向间隙设置。弯曲部14整体形成为截面大致U字形，通过内周筒状部14a、以大致180度折返的折返部14b以及外周筒状部14c的组合而构成。内周筒状部14a的外周面以及外周筒状部14c的内周面彼此接触。内周筒状部14a的内周面以及外周筒状部14c的外周面分别形成为轴向直立的圆筒面状。
[0069](B)
[0070]在抛油环11中的弯曲部14和筒状部12之间配置唇端35a的同时，相对于抛油环11不接触的构造的非接触唇部35位于弯曲部14的内周侧并且通过唇部件21的橡胶状弹性体31设置，在该非接触唇部35和抛油环11之间设置具有微小间隙的迷宫式构造42。微小间隙作为非接触唇部35以及筒状部12之间的径向间隙设置，或者作为与其连续的非接触唇部35以及弯曲部14之间的径向间隙设置。非接触唇部35整体朝向轴向一侧而设置。
[0071]在上述构成的密封装置中，由于在抛油环11的凸缘部13上设置朝向唇部件21的方向突出的弯曲部14的同时，在弯曲部14和唇部件21之间设置具有微小间隙的迷宫式构造41，因此，通过迷宫式构造41所发挥的密封效果，能够抑制外部灰尘到达端面唇部33的前端部。
[0072]另外，由于在抛油环11中的弯曲部14和筒状部12之间配置唇端35a的同时，在唇部件21上设置相对于抛油环11不接触的构造的非接触唇部35，同时在非接触唇部35和抛油环11之间设置具有微小间隙的迷宫式构造42，因此，不会使滑动转矩增大，能够在总共两处设置迷宫式构造41、42，进而能够使相对于外部灰尘的密封性提高。
[0073]因此，通过以上所述，能够抑制端面唇部33由于外部灰尘而损伤，能够长时间维持端面唇部33的密封性，因此，能够长时间维持作为端面唇部33的本来的功能的油泄漏抑制效果。
[0074]此外，追加说明，作为包含上述端面唇部33、非接触唇部35以及径向唇部34等的橡胶状弹性体31的材料，为硅氧橡胶、氟橡胶(FKM)、丁腈橡胶或者丙烯酸酯橡胶等，特别是在将该密封装置作为汽油发动机用密封件而使用的情况下，从高温耐久性的观点出发优选为氟橡胶(FKM)。但是，在氟橡胶(FKM)中，由于与润滑油的亲和性低，因此，担心从端面唇部33渗出的润滑油容易向径向唇部34侧流出。但是根据该密封装置，由于渗出的润滑油被保持在由端面唇部33和弯曲部14形成的空间(从端面唇部33的唇端至弯曲部14或迷宫式构造41、42的空间)，因此，能够抑制在端面唇部33的滑动面上发生由于润滑油不足而导致的问题(转矩上升和发生磨耗等)。另外，为了进一步促进该作用效果，也可以在端面唇部33或者凸缘部13的滑动面以及从该滑动面至径向唇部34侧(内周侧)设置使润滑油返回至滑动面的抽吸用的螺纹或者槽。
[0075]第二实施例…
[0076]图2示出本发明的第二实施例所涉及的密封装置的主要部分截面。该实施例所涉及的密封装置，例如在汽车相关的领域内能够作为发动机密封件使用，抑制机内A的油向机外B泄漏的同时，抑制机外B的外部灰尘进入机内A。另外，该实施例所涉及的密封装置，能够作为于机内A存在润滑油的柴油或者汽油发动机用密封件而适当地使用。
[0077]该实施例所涉及的密封装置具有安装于相对旋转的两个部件中的一方的部件(例如轴、未图示)的抛油环11和安装于另一方的部件(例如轴外壳、未图示)的唇部件21，通过这些部件的组合而构成。
[0078]抛油环11由金属材料制成，在筒状部12的轴向一侧(机内A侧)的端部，朝向径向外侧一体成形有凸缘部(向外的凸缘部)13，以筒状部12的内周面嵌合于一方的部件的外周面。
[0079]唇部件21具有安装环22和覆盖(粘接)于该安装环的橡胶状弹性体31。安装环22由金属材料制成，在筒状部23的轴向另一侧(机外B侧)的端部，朝向径向内侧一体成形有凸缘部(向内的凸缘部)24，以筒状部23的外周面嵌合于另一方的部件的内周面。凸缘部24也可以具备图示的锥形面25。
[0080]橡胶状弹性体31 —体地具有:覆盖(粘接)于安装环22的覆盖橡胶部32、和支承于该覆盖橡胶部32并且与抛油环11的凸缘部13的轴向端面滑动自如地紧密接触的端面唇部(侧面唇部)33、和同样地支承于覆盖橡胶部32并且与抛油环11的筒状部12的外周面滑动自如地紧密接触的径向唇部(防尘唇)34。端面唇部33为主要对机内A的油进行密封的部件，为了发挥该功能，使唇端朝向机内A侧即径向外侧。径向唇部34为主要对机外B侧的外部灰尘进行密封的部件，为了发挥该功能，使唇端朝向机外B侧即轴向另一侧。
[0081]另外，该实施例所涉及的密封装置，作为进一步的特征，具有以下的构成。
[0082](A)
[0083]朝向唇部件21的方向即朝向轴向另一侧突出的环状的弯曲部14，位于端面唇部33的内周侧并设置在抛油环11的凸缘部13上，在该弯曲部14和唇部件21之间设置具有微小间隙的迷宫式构造41。微小间隙作为弯曲部14以及后述的第二非接触唇部36之间的轴向间隙设置。弯曲部14整体形成为截面大致V字形，通过内周锥形部14d、折返部(顶部)14e以及外周锥形部14f的组合而构成。
[0084](B)
[0085]在抛油环11中的弯曲部14和筒状部12之间配置唇端35a的同时，相对于抛油环11不接触的构造的非接触唇部35位于弯曲部14的内周侧并且通过唇部件21的橡胶状弹性体31设置，在该非接触唇部35和抛油环11之间设置具有微小间隙的迷宫式构造42。微小间隙作为非接触唇部35以及筒状部12之间的径向间隙设置，或者作为与其连续的非接触唇部35以及弯曲部14之间的径向间隙设置。非接触唇部35整体朝向轴向一侧而设置。
[0086](C)
[0087]另外，朝向弯曲部14配置唇端36a的同时，相对于抛油环11不接触的构造的第二非接触唇部36位于端面唇部33的根部内周面并且通过唇部件21的橡胶状弹性体31设置，在该第二非接触唇部36和非接触唇部35之间，使灰尘的滞留发生的环状的空间部37设置成两唇部35、36之间的山谷状。
[0088]在上述构成的密封装置中，由于在抛油环11的凸缘部13上设置朝向唇部件21的方向突出的弯曲部14的同时，在弯曲部14和唇部件21之间设置具有微小间隙的迷宫式构造41，因此，通过迷宫式构造41所发挥的密封效果，能够抑制外部灰尘到达端面唇部33的前端部。
[0089]另外，由于在抛油环11中的弯曲部14和筒状部12之间配置唇端35a的同时，在唇部件21上设置相对于抛油环11不接触的构造的非接触唇部35，同时在非接触唇部35和抛油环11之间设置具有微小间隙的迷宫式构造42，因此，不会使滑动转矩增大，能够在总共两处设置迷宫式构造41、42，进而能够使相对于外部灰尘的密封性提高。
[0090]另外，由于朝向弯曲部14配置唇端36a的同时，在端面唇部33的根部内周面设置相对于抛油环11不接触的构造的第二非接触唇部36，同时在非接触唇部35和第二非接触唇部36之间设置使灰尘的滞留发生的空间部37，因此，能够使灰尘滞留在空间部37内，进而能够提高相对于外部灰尘的密封性。
[0091]因此，通过以上所述，能够抑制端面唇部33由于外部灰尘而损伤，能够长时间维持端面唇部33的密封性，因此，能够长时间维持作为端面唇部33的本来的功能的油泄漏抑制效果。
[0092]此外，为了充分地发挥上述空间部37所产生的灰尘滞留效果，希望进入上述(B)所涉及的非接触唇部35以及弯曲部14之间的径向间隙的灰尘不改变进入方向而完全进入空间部37，因此，优选的是，空间部37设置于该非接触唇部35以及弯曲部14之间的径向间隙的延长线上，因此，优选将第二非接触唇部36设置于弯曲部14的内周锥形部14d的延长线上，并且使第二非接触唇部36的倾斜角度(相对于密封装置的中心轴线的倾斜角度)和内周锥形部14d的倾斜角度(同上)一致或者至少大概一致。
[0093]另外，作为包含上述端面唇部33、非接触唇部35以及径向唇部34等的橡胶状弹性体31的材料，为硅氧橡胶、氟橡胶(FKM)、丁腈橡胶或者丙烯酸酯橡胶等，特别是在将该密封装置作为汽油发动机用密封件而使用的情况下，从高温耐久性的观点出发优选为氟橡胶(FKM)。但是，在氟橡胶(FKM)中，由于与润滑油的亲和性低，因此，担心从端面唇部33渗出的润滑油容易向径向唇部34侧流出。但是根据该密封装置，由于渗出的润滑油被保持在由端面唇部33和弯曲部14形成的空间(从端面唇部33的唇端至弯曲部14或迷宫式构造41,42的空间)，因此，能够抑制在端面唇部33的滑动面上发生由于润滑油不足而导致的问题(转矩上升和发生磨耗等)。另外，为了进一步促进该作用效果，因此，也可以在端面唇部33或者凸缘部13的滑动面以及从该滑动面至径向唇部34侧(内周侧)设置使润滑油返回至滑动面的抽吸用的螺纹或者槽。
【权利要求】
1.一种密封装置，具有:安装于相对旋转的两个部件中的一方的部件的抛油环、和安装于另一方的部件的唇部件，所述抛油环一体地具有嵌合于所述一方的部件的筒状部和在径向上延伸的凸缘部，所述唇部件具有与所述凸缘部滑动自如地紧密接触的端面唇部，所述密封装置的特征在于: 在所述凸缘部上，设置有朝向所述唇部件的方向并且在轴向上突出的弯曲部； 在所述弯曲部和所述唇部件之间，设置有具有微小间隙的迷宫式构造。
2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于: 在所述弯曲部和所述筒状部之间配置唇端的同时，在所述唇部件上设置相对于所述抛油环不接触的构造的非接触唇部。
3.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于: 在所述端面唇部的根部朝向所述弯曲部配置唇端的同时，设置相对于所述抛油环不接触的构造的第二非接触唇部； 在所述非接触唇部和所述第二非接触唇部之间，设置使灰尘的滞留发生的空间部。
4.根据权利要求1、2或3所述的密封装置，其特征在于: 该密封装置能够作为于机内存在润滑油的发动机用密封件使用。
【文档编号】F16J15/32GK104508336SQ201380039837
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年7月25日 优先权日:2012年7月30日
【发明者】松井宏树, 佐藤志保 申请人:Nok株式会社