密封环的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种密封环，其可提高密封性。为达到上述目的，本发明的特征在于：在密封环（100）中，其内周面（110）与外周面（120）分别为圆柱面状，其两侧的侧面（130）、（140）分别为平面，并且在两侧的侧面（130）、（140）设置有从径向内侧朝向外侧先远离平面部分而倾斜，再接近平面部分而倾斜的环形唇（150）、（160）；上述的唇（150）、（160）中，从径向内侧向外侧远离平面部分而倾斜的倾斜部分（151）、（161）相对于平面部分的倾斜度，大于从径向内侧向外侧接近平面部分而倾斜的倾斜部分（152）、（162）相对于平面部分的倾斜度。
【专利说明】密封环【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种密封两个部件端面间的间隙的密封环。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，在轴向活塞泵等的油压泵中具有密封环，利用该密封环对具有流通油的通路的两个部件端面之间的间隙进行密封。作为上述密封环，一般使用橡胶状弹性体制的O环。但是，由于在油压变化(脉动等)大的环境下，使用O环造成动作不稳定，并且密封性不稳定，因此使用有截面为矩形的角环。
[0003]但是，在将密封环安装于自由度大的部位，或安装于脉动非常大的位置时，即使使用角环也无法获得充分的密封性。即，在上述情况下，由于脉动导致密封环直径反复扩大缩小而变形。由此产生流经密封环内侧的油少许渗漏到密封环外侧的现象。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本发明申请公开第2000-356182号公报
[0007]专利文献2:日本发明申请公开第2004-285932号公报 [0008]专利文献3:日本发明申请公开第2003-172227号公报
【发明内容】
[0009]本发明的目的，在于提供一种提高密封性的密封环。
[0010]本发明为解决上述问题采用了以下手段。
[0011]即，本发明的密封环，其特征在于:
[0012]其围绕形成于第I部件的密封对象流体通路的开口部，而紧贴第I部件的平面形的端面，并围绕形成于第2部件的密封对象流体通路的开口部，而紧贴第2部件的平面形的端面，由此，以围绕密封对象流体通路的状态，密封第I部件端面与第2部件端面之间的间隙，所述密封环为环形，由橡胶状弹性体制成，其特征在于:
[0013]内周面与外周面分别形成为圆柱面形，两侧的侧面分别形成为平面形，并且
[0014]在两侧侧面上分别设置有环形的唇，该唇从径向内侧向外侧先远离平面部分而倾斜，再接近平面部分而倾斜；
[0015]设定上述的唇从径向内侧向外侧，远离平面部分而倾斜的倾斜部分与平面部分的倾斜度，大于从径向内侧向外侧，接近平面部分而倾斜的倾斜部分与平面部分的倾斜度。
[0016]根据本发明，由于密封唇两侧的侧面分别为平面状，与O环等相比，能够使动作稳定。即使由于密封对象流体的压力发生变动(脉动)，导致密封环直径反复扩大缩小而变形，也可通过设置上述结构的密封环，来抑制密封对象流体向径向外侧渗漏。
[0017]优选分别设置于两侧侧面的所述唇，被设置于各侧面的内周面侧的端部。
[0018]由此，能够有效地抑制密封对象流体渗漏到密封环的径向外侧。
[0019]优选在各侧面，分别同心设置多个所述唇。[0020]由此，能够利用各唇的部分，抑制密封对象流体向径向外侧渗漏；并且与能够在唇与唇之间保持密封对象流体，两效果叠加，可进一步抑制密封对象流体渗漏。
[0021]优选分别设置于两侧侧面的多个所述唇中最内周面侧的唇，被设置于各侧面的内周面侧的端部。
[0022]由此，如上所述，能够有效地抑制密封对象流体漏到密封环径的向外侧。
[0023]优选在所述第I部件设置有沿着通路开口部的环形的槽口状部，且该槽口状部具有平面形的端面和圆柱面；
[0024]所述密封环，两侧侧面中的一方紧贴所述槽口状部的平面形的端面，外周面可紧贴所述槽口状部的圆柱面。
[0025]“槽口状部”表示形成为开槽状态的部位，并不一定是通过切削加工而得的部位。
[0026]由此，可在密封对象流体压力高的状态下，通过使密封环直径扩大，使其外周面紧贴于槽口状部的圆柱面，而进一步提高密封性能。
[0027]上述各结构能够在可能的范围内组合使用。
[0028]如以上说明，根据本发明可提高密封性。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是表示本发明实施例的密封结构的示意剖面图。
[0030]图2是表示本发明实施例的密封结构的示意剖面图。
[0031]图3是本发明实施例1的密封环的示意剖面图。
[0032]图4是图3的一部分的放大图。
[0033]图5是本发明实施例2的密封环的示意剖面图。
[0034]附图标记说明
[0035]100密封环
[0036]110内周面
[0037]120外周面
[0038]130、140 侧面
[0039]150、160、150a、150b、150c、160a、160b、160c 唇
[0040]151,161 倾斜部分
[0041]152、162 倾斜部分
[0042]170、180 曲面
[0043]200 第 I 部件
[0044]210 通路
[0045]220 槽 口状部
[0046]221 端面
[0047]222圆柱面
[0048]230 曲面
[0049]300 第 2 部件
[0050]310 通路
[0051]320 端面[0052]R 通路
[0053]α、β倾斜角度
【具体实施方式】
[0054]下面参照附图，根据实施例详细说明本发明的实施方式。但是，除非有特定的记载，否则以下实施例中所记载的构成部件的规格、材质、形状、其相对配置等不作为对本发明范围的限定。
[0055](实施例1)
[0056]参照图1?图4，对本发明实施例1的密封环进行说明。本实施例中，以在轴向活塞泵等的油压泵中使用密封环的情形为例进行说明。因此，密封对象流体为油，油以伴随脉动的状态流经通路。
[0057]<密封结构>
[0058]特别参照图1及图2，对使用了本发明实施例的密封环100的密封结构进行说明。图1表示通路R内的油压对密封环100的内周面作用高的正压的状态；图2表示通路R内的油压对密封环100的内周面作用低的负压的状态。在图1和图2中，密封环100以简图表示。图1、2为从包含密封环100的中轴线的面剖开的示意剖面图。
[0059]本实施例的密封环100，用于密封2个部件(以下称之为第I部件200和第2部件300)的端面间的间隙。此处，第I部件200与第2部件300中，分别形成有流通油的通路210,310ο并且上述第I部件200和第2部件300以两端面对置的状态而固定，使通路210与通路310相连接。由此，在本实施例中，从第2部件300侧到第I部件200侧，形成有流通油的流路(通路R)。为了抑制来自第I部件200与第2部件300的两端面的间隙漏油，使用有密封环100。以下进行更具体的说明。
[0060]密封环100围绕形成于第I部件200的通路210的开口部，而与第I部件200的平面状的端面221紧贴；并且围绕形成于第2部件300的通路310的开口部，而与第2部件300的平面状的端面320紧贴。由此，密封环100以围绕油的通路R的状态，密封第I部件200的端面221与第2部件300的端面320之间的间隙。
[0061]在本实施例中，在第I部件200设置有沿通路210的开口部的环形槽口状部220。该槽口状部220包括上述平面状的端面221和圆柱面222。密封环100被设计为两侧的侧面中一方的侧面130紧贴于槽口状部220的平面状的端面221，外周面120紧贴于槽口状部220的圆柱面222。
[0062]如上所述，油以伴随脉动的状态流经通路R，通路R内的油压周期性变动。因此，在通路R内的油压高的状态下，对密封环100的内周面作用正压，密封环100形成直径扩大的状态(参照图1)。图1中箭头Xl表示高压的油流动的状态。由此，密封环100的外周面120与槽口状部220的圆柱面222紧贴。在通路R内的油压低的状态下，对密封环100的内周面作用负压，密封环100形成直径缩小的状态(参照图2)。图2中箭头Χ2表示低压的油流动的状态。由此，密封环100的外周面120离开槽口状部220的圆柱面222。
[0063]由于通路R内的油压周期性地变动，造成密封环100反复直径扩大与直径缩小。因此，产生在密封环100与第I部件200的端面221之间的滑动部分处，密封环100的侧面130相对于端面221在径向上往复移动的现象。在密封环100与第2部件300的端面320之间的滑动部分处也相同。因此，若不进行特别的处理，则产生在密封环100的内侧流动的油少许地渗漏到密封环100的外侧(大气侧(A))的现象。所以，本实施例的密封环100，采用能够抑制上述渗油的现象的结构。
[0064]<密封环>
[0065]特别参照图3及图4，对本实施例的密封环100进行更加详细的说明。图3是本实施例的密封环100的示意剖面图的一部分，仅表示剖面。另外，在图3中，用虚线表示第I部件200的槽口状部220的端面221和圆柱面222、以及第2部件300的端面320的位置，以易于判断密封环100、第I部件200和第2部件300的位置关系。图4为设置于密封环100的环形唇150、160的部分放大的剖面图。图3、4为从包含密封环100的中轴线的面剖开的示意剖面图的一部分。
[0066]密封环100是由橡胶状弹性体制成的环形部件，基本形状为所谓的角环。即，密封环100的内周面110与外周面120分别为圆柱面状，两侧的侧面130、140分别为平面状。此处，密封环100以安装在第I部件200的槽口状部220的状态，被第I部件200和第2部件300固定。由此，密封环100被第I部件200的端面221和第2部件300的端面320压缩，形成紧贴于上述端面221、320的状态。
[0067]并且，分别在密封环100的两侧的侧面130、140设置有从径向内侧朝向外侧先离开平面部分而倾斜，再接近平面部分而倾斜的环形的唇150、160。在本实施例中，上述的唇150、160设置于内周面侧的端部。上述的唇150、160被设计为，从径向内侧向外侧远离平面部分而倾斜的倾斜部分151、161相对于平面部分的倾斜度，大于从径向内侧向外侧接近平面部分而倾斜的倾斜部分152、162相对于平面部分的倾斜度。即，设定倾斜部分151、161相对于平面部分的倾斜角度α，大于倾斜部分152、162相对于平面部分的倾斜角度β。
[0068]由此，即使当唇150相对于第I部件200的端面221往复移动而滑动时，也能够抑制漏油。由于其原理是基于往复运动密封中的公知原理，因此仅做简单说明。在唇150的前端相对端面221滑动时，在端面221的表面形成油膜。该油膜的厚度由唇150的倾斜部分151、152的倾斜角度α、β决定。S卩、倾斜角度越大，油膜的厚度越薄。更具体地说，密封环100移动至图3、4中右方向时形成于端面221的油膜厚度，比移动至图3、4中左方向时形成于端面221的油膜薄。因此，油的返回量比漏油量多，能够抑制漏油。对于唇160也是相同。本实施例中，如上所述，由于将唇150、160设置于内周面侧的端部，所以能够有效地抑制油漏出至密封环100的径向外侧(大气侧(Α))。
[0069]在本实施例的密封环100中，在一方的侧面130与外周面120之间，以及另一方的侧面140与外周面120之间，均由曲面170、180 (所谓R面)连接。并且，槽口状部220的端面221与圆柱面222之间也由曲面230 (所谓R面)连接。这样，通过利用曲面170、180分别连接一方的侧面130与外周面120之间，以及另一方的侧面140与外周面120之间，可抑制油渗漏至径向外侧(大气侧(Α))。关于上述曲面170、180、230部位，即使形成为倒角形状(即使在本实施例中为形成为锥面)也能够得到相同的效果。
[0070]密封环100为旋转对称形状，并且形成相对于厚度方向的中心面(一方的侧面130与另一方的侧面140之间的中心面)对称形状。因此，在将密封环100安装于槽口状部220时，不需区分正反面。
[0071 ] <本实施例的密封环的优点>[0072]根据本实施例的密封环100，由于其两侧的侧面130、140分别为平面，与O环等相t匕，能够使动作稳定。另外，即使由于油压变动(脉动)造成密封环100直径反复扩大缩小而变形，但由于设置有唇150、160，因此能够抑制油渗漏到径向外侧(大气侧(A))，从而能够抑制漏油。可利用唇150、160抑制漏油的原因，如上所述，是基于往复运动密封中公知的原理。
[0073]在本实施例中，在油压高的状态下，密封环100直径扩大，其外周面120紧贴于设置于第I部件200的槽口状部220的圆柱面222。由此，能够进一步提高密封性能。
[0074]在密封环100中，在一方的侧面130与外周面120之间，以及另一方的侧面140与外周面120之间，均由曲面170、180连接。由此，能够抑制因一方的侧面130与外周面120之间的部位、以及另一方的侧面140与外周面120之间的部位造成油渗漏到径向外侧。
[0075](实施例2)
[0076]在图5中表示本发明的实施例2。在上述实施例1中，说明了对于密封环两侧的侧面，分别在I个部位设置环形的唇的情形；在本实施例中，说明对于密封环的两侧的侧面，分别在多个部位设置环形的唇的情形。由于其余结构和作用与实施例1相同，故对于相同结构部分采用相同的附图标记，并省略其说明。
[0077]图5是本发明实施例2的密封环100的示意剖面图的一部分。另外，图5为从包含密封环100的中轴线的面剖开的示意剖面图的一部分。
[0078]本实施例的密封环100，也是由橡胶状弹性体制成的环形部件，基本形状为所谓的角环。即，密封环100的内周面110和外周面120分别为圆柱面，两侧的侧面130、140分别为平面。
[0079]并且，在密封环100的两侧的侧面130、140分别设置有多个从径向内侧朝向外侧先远离平面部分而倾斜，再接近平面部分而倾斜的环形的唇150a、150b、150c，160a、160b、160c。在上述实施例1中，在密封环100的两侧的侧面130、140，分别在I个位置设置了唇150、160，与此不同，在本实施例中，则同心设置有多个唇150a、150b、150c、160a、160b、160c。关于唇150a、160a的配置位置，与上述实施例1的密封环100中的唇150、160的配置位置相同。
[0080]上述的唇150a、150b、150c、160a、160b、160c，也与上述实施例1中的唇150、160相同地，被设计为从径向内侧向外侧先远离平面部分而倾斜的倾斜部分相对于平面部分的倾斜度，大于从径向内侧向外侧接近平面部分而倾斜的倾斜部分相对于平面部分的倾斜度。
[0081]在本实施例的密封环100中，在一方的侧面130与外周面120之间，以及另一方的侧面140与外周面120之间，均由曲面170、180连接。
[0082]在如上所述的本实施例的密封环100中，能够获得与上述实施例1的情形相同的作用效果。在本实施例的密封环100的情形下，分别设置于两侧的侧面130、140的多个唇150a、150b、150c, 160a、160b、160c，与各侧面130、140同心设置。由此，可利用各个唇150a、150b、150c、160a、160b、160c，抑制油渗漏到径向外侧，并可将油保持在唇与唇之间，两者效果叠加，可进一步抑制漏油。由于在唇与唇之间保持有油，因此也具有能够抑制滑动磨损的效果。对于密封环100的截面积，由于实施例1能够做得更小，因此在空间方面实施例1比较有利。
[0083](其他)[0084]在上述的实施例中，说明了仅对第I部件200设置槽口状部220，并在该槽口状部220中安装密封环100的情形，但也可以在第2部件300 —侧同样地设置槽口状部，并将密封环100安装在由这两者上的槽口状部所形成的空间内。
【权利要求】
1.一种密封环，其围绕形成于第I部件的密封对象流体通路的开口部，而紧贴第I部件的平面形的端面，并围绕形成于第2部件的密封对象流体通路的开口部，而紧贴第2部件的平面形的端面，由此，以围绕密封对象流体通路的状态，密封第I部件端面与第2部件端面之间的间隙，所述密封环为环形，由橡胶状弹性体制成，其特征在于: 内周面与外周面分别形成为圆柱面形，两侧的侧面分别形成为平面形，并且 在两侧侧面上分别设置有环形的唇，该唇从径向内侧向外侧先远离平面部分而倾斜，再接近平面部分而倾斜； 设定上述的唇从径向内侧向外侧，远离平面部分而倾斜的倾斜部分与平面部分的倾斜度，大于从径向内侧向外侧，接近平面部分而倾斜的倾斜部分与平面部分的倾斜度。
2.根据权利要求1所述的密封环，其特征在于，分别设置于两侧侧面的所述唇，被设置于各侧面的内周面侧的端部。
3.根据权利要求1所述的密封环，其特征在于，在各侧面，分别同心设置多个所述唇。
4.根据权利要求3所述的密封环，其特征在于，分别设置于两侧侧面的多个所述唇中最内周面侧的唇，被设置于各侧面的内周面侧的端部。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的密封环，其特征在于: 在所述第I部件设置有沿着通路开口部的环形的槽口状部，且该槽口状部具有平面形的端面和圆柱面； 所述密封环，两侧侧面中的一方紧贴所述槽口状部的平面形的端面，外周面可紧贴所述槽口状部的圆柱面。
【文档编号】F16J15/32GK104033609SQ201310508427
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年3月5日
【发明者】藤波和人 申请人:Nok株式会社