專(zhuān)利名稱(chēng)：唇型密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐壓用的唇型密封裝置，尤其涉及對(duì)汽車(chē)等空調(diào)系統(tǒng)中使用的空調(diào)用壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸與外殼之間進(jìn)行密封的唇型密封裝置。
背景技術(shù)：
裝載在汽車(chē)等上的以往壓縮機(jī)中，為了對(duì)從其外殼向外部突出的旋轉(zhuǎn)軸周?chē)M(jìn)行密封，在外殼與旋轉(zhuǎn)軸之間嵌接有唇型密封裝置，以對(duì)外殼內(nèi)的內(nèi)部空間(流體)F與大氣A遮斷。
作為該唇型密封裝置，已知有以下結(jié)構(gòu)，即如圖1所示，為了確定嵌接在外殼H的孔Ha內(nèi)的嵌接部1a及從嵌接部1a朝向徑向內(nèi)側(cè)圓錐環(huán)狀地延伸的唇部1b，由具有由橡膠彈性體材料形成的密封環(huán)1、與嵌接部1a接合的接合部2a及從接合部2a延伸至唇部1b的中途并對(duì)唇部1b從內(nèi)側(cè)加以支承的支承部2b的支撐環(huán)2等構(gòu)成(例如，日本特許第3346743號(hào)說(shuō)明書(shū))。
在該唇型密封裝置中，由支撐環(huán)2的支承部2b對(duì)密封環(huán)1的唇部1b從內(nèi)側(cè)加以支承，且為了提高唇部1b的剛性，唇部1b形成為從其根基側(cè)至前端構(gòu)成大致相同的壁厚。
即使流體F作用的壓力是高壓的情況下，也可盡量抑制唇部1b的變形，形成為唇部1b的前端保持與旋轉(zhuǎn)軸S的外周面線(xiàn)接觸的狀態(tài)。但是，作為壓縮機(jī)的制冷劑使用CO2等時(shí)，通常暴露在5MPa以上的高壓環(huán)境下，盡管由支撐環(huán)2對(duì)唇部1b加以支承，但唇部1b的磨損很快，存在耐久性下降的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述傳統(tǒng)問(wèn)題的，其目的在于提供一種能確保高壓環(huán)境下的密封性且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐久性?xún)?yōu)良的唇型密封裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明者等經(jīng)過(guò)刻苦的研究，發(fā)現(xiàn)為了確保密封性至今都是以保持線(xiàn)接觸狀態(tài)為常識(shí)的，但在高壓下擴(kuò)大唇部的接觸寬度對(duì)耐久性來(lái)說(shuō)更好。
即，實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的唇型密封裝置，是對(duì)支承于規(guī)定外殼的軸的外周進(jìn)行密封的唇型密封裝置，其包括密封環(huán)，其由彈性材料形成，具有嵌接在所述外殼的孔內(nèi)的環(huán)狀的嵌接部、從所述嵌接部朝向徑向內(nèi)側(cè)大致圓錐環(huán)狀延伸并可與軸抵接的唇部；支撐環(huán)，其具有與所述嵌接部接合的環(huán)狀的接合部、以及具有穿過(guò)所述軸的孔且從所述接合部側(cè)延伸至所述唇部的中途區(qū)域以從徑向內(nèi)側(cè)支承所述唇部的環(huán)狀的支承部，所述唇部形成從開(kāi)始不與所述支承部接觸的區(qū)域起朝著前端壁厚逐漸變薄的前面細(xì)的截面形狀。
采用該結(jié)構(gòu)，處于遠(yuǎn)離支撐環(huán)的支承部的區(qū)域內(nèi)的密封環(huán)的唇部，當(dāng)暴露在高壓環(huán)境下時(shí)適度變形，與軸的接觸寬度擴(kuò)大的狀態(tài)下接觸。由此，能得到確保密封性的適度的面壓，同時(shí)面壓被分散，最大面壓下降，因而可減輕唇部的磨損，提高耐久性。
上述結(jié)構(gòu)中，將與支撐環(huán)的支承部開(kāi)始成為非接觸的區(qū)域的壁厚作為T(mén)1、前端的壁厚為T(mén)0時(shí)，唇部可采用α＝T0/T1的值成為0.3～0.7的結(jié)構(gòu)。
采用該結(jié)構(gòu)，通過(guò)使處于遠(yuǎn)離支撐環(huán)的支承部的區(qū)域內(nèi)的密封環(huán)的唇部形成滿(mǎn)足上述條件(α＝0.3～0.7)的壁厚，能使唇部整個(gè)區(qū)域中的彎曲強(qiáng)度均勻化，防止局部的磨損，進(jìn)一步提高密封性及耐久性。
另外，上述結(jié)構(gòu)中，將唇部的前端的內(nèi)徑作為D0、軸的外徑作為D1時(shí)，可采用β＝(D1-D0)/D1的值成為0.03～0.15的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)使唇部的前端形成為滿(mǎn)足上述條件(β＝0.03～0.15)的緊固余量，可防止局部的磨損，進(jìn)一步提高密封性及耐久性。
上述結(jié)構(gòu)中，唇部可采用如下結(jié)構(gòu)將與支撐環(huán)的支承部開(kāi)始成為非接觸的區(qū)域的壁厚作為T(mén)1、前端的壁厚為T(mén)0時(shí)，α＝T0/T1的值形成為0.3～0.7，且將唇部的前端的內(nèi)徑作為D0、軸的外徑作為D1時(shí)，β＝(D1-D0)/D1的值形成為0.03～0.15。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)使處于遠(yuǎn)離支撐環(huán)的支承部的區(qū)域內(nèi)的密封環(huán)的唇部形成滿(mǎn)足上述條件(α＝0.3～0.7)的壁厚，并且通過(guò)使唇部的前端形成為滿(mǎn)足上述條件(β＝0.03～0.15)的緊固余量，可使唇部的整個(gè)區(qū)域的彎曲強(qiáng)度均勻化，進(jìn)一步防止局部的磨損，進(jìn)一步提高密封性及耐久性。
上述結(jié)構(gòu)中，支撐環(huán)的支承部可采用向唇部側(cè)彎曲形成為凸?fàn)畹慕Y(jié)構(gòu)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，支撐環(huán)的彎曲的支承部對(duì)密封環(huán)的唇部不是局部而是通過(guò)均勻平緩的曲面加以支撐，故促使在高壓環(huán)境下的唇部構(gòu)成平緩的傾斜變形，能使接觸面壓進(jìn)一步均勻化。
上述結(jié)構(gòu)中，密封環(huán)的唇部可采用其材料硬度為JIS(DuroA)硬度85度～98度的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可將密封環(huán)的唇部與軸的接觸狀態(tài)保持在最佳的狀態(tài)，可進(jìn)一步提高耐磨損性、耐久性。


圖1是表示以往的唇型密封裝置的局部剖視圖。
圖2是表示本發(fā)明的唇型密封裝置安裝在壓縮機(jī)的外殼及旋轉(zhuǎn)軸之間狀態(tài)的局部剖視圖。
圖3是表示本發(fā)明的唇型密封裝置安裝前狀態(tài)的局部剖視圖。
圖4A及圖4B是表示將圖3所示的唇型密封裝置的局部放大的放大剖視圖。
圖5A是表示對(duì)本發(fā)明的唇型密封裝置的唇部未作用壓力的狀態(tài)的局部剖視圖，圖5B表示對(duì)唇部作用高壓的狀態(tài)的局部剖視圖，圖5C是表示圖5B的狀態(tài)下的密封面的面壓分布的圖。
圖6A是表示對(duì)以往的唇型密封裝置的唇部未作用壓力的狀態(tài)的局部剖視圖，圖6B表示對(duì)唇部作用高壓的狀態(tài)的局部剖視圖，圖6C是表示圖6B的狀態(tài)下的密封面的面壓分布的圖。
圖7A是表示唇型密封裝置的唇部產(chǎn)生的“凹陷磨損”的局部剖視圖，圖7B是表示唇型的唇部產(chǎn)生“前倒現(xiàn)象”時(shí)發(fā)生的磨損的局部剖視圖。
圖8是表示本發(fā)明的唇型密封裝置的耐久試驗(yàn)結(jié)果的圖。
圖9是表示本發(fā)明的唇型密封裝置的其他實(shí)施形態(tài)的安裝之前的局部剖視圖。
圖10A及圖10B是將圖9所示的唇型密封裝置的一部分放大表示的放大剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。這里，本發(fā)明的唇型密封裝置，對(duì)構(gòu)成汽車(chē)等的空調(diào)系統(tǒng)一部分的空調(diào)用壓縮機(jī)中使用的情況進(jìn)行說(shuō)明。
壓縮機(jī)具有確定外輪廓的外殼H、收容在外殼H內(nèi)的從外部將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力向壓縮機(jī)構(gòu)傳遞的旋轉(zhuǎn)軸S等。為了對(duì)旋轉(zhuǎn)軸S(的外周面)與外殼H(的孔的內(nèi)壁面)之間進(jìn)行密封，安裝有本發(fā)明的唇型密封裝置10，將內(nèi)部空間(流體)F與大氣A遮斷。
如圖2及圖3所示，唇型密封裝置10作為基本結(jié)構(gòu)，具有確定外輪廓且面向內(nèi)部空間(流體)F側(cè)的密封環(huán)20、與密封環(huán)20的內(nèi)側(cè)接合的支撐環(huán)30，還具有緊挨著支撐環(huán)30在旋轉(zhuǎn)軸S的軸線(xiàn)方向S1上依次排列接合的第2密封環(huán)40、第2支撐環(huán)50、擋環(huán)60、支架環(huán)70、第3密封環(huán)80、第3支撐環(huán)90等。
密封環(huán)20由橡膠材料形成，如圖2及圖3所示，由嵌接在外殼H的孔Ha內(nèi)的嵌接部21、朝向軸線(xiàn)方向S1的內(nèi)部空間F從嵌接部21延伸的圓筒部22、從圓筒部22朝徑向內(nèi)側(cè)以規(guī)定傾斜角度大致圓錐環(huán)狀地伸出并與旋轉(zhuǎn)軸S(的外周面)抵接的唇部23等構(gòu)成。
嵌接部21一體地具有埋設(shè)在嵌接部21內(nèi)側(cè)的金屬環(huán)24。金屬環(huán)24形成為具有朝徑向內(nèi)側(cè)的凸緣部24a及鉚接部24b的圓筒狀，提高嵌接部21的強(qiáng)度，且在所有部件組裝后實(shí)施鉚接處理以成形鉚接部24b，對(duì)整體加以固定。
圓筒部22用于將嵌接部21與唇部23一體地連接，軸線(xiàn)方向S1上的圓筒部22的長(zhǎng)度適宜地加以選定。即，圓筒部22是用于將唇部23從嵌接部21朝徑向內(nèi)側(cè)延伸而夾裝的，圓筒部22也可形成得短，以使唇部23與嵌接部21相鄰形成。
如圖3、圖4A及圖4B所示，唇部23作為整體具有區(qū)域L的長(zhǎng)度，由形成為大致相同的壁厚的基部23a(區(qū)域L1)、緊接著基部23a一體地形成的前端部23b(區(qū)域L2)。這里，前端部23b(區(qū)域L2)形成為唇部23(區(qū)域L)整體的大致一半的長(zhǎng)度。
如圖4B所示，前端部23b形成為前細(xì)的截面形狀，也就是說(shuō)從基部23a的終端即與后述的支撐環(huán)30的支承部33成為非接觸的區(qū)域23b’朝向前端23b”逐漸壁厚變薄。
這樣，在唇部23中，通過(guò)設(shè)置構(gòu)成前細(xì)的截面形狀的前端部23b，當(dāng)內(nèi)部空間F成為高壓時(shí)，唇部23(前端部23b)適度變形，以與旋轉(zhuǎn)軸S的接觸寬度擴(kuò)大的狀態(tài)(完全接觸狀態(tài))進(jìn)行接觸。由此，能得到確保密封性的適度的面壓，同時(shí)使面壓分散，最大面壓下降，可減輕唇部的磨損，提高耐久性。
這里，如圖4B所示，將與后敘的支撐環(huán)30的支承部33開(kāi)始成為非接觸的區(qū)域23b’的壁厚(即基部23a的壁厚)作為T(mén)1、前端23b”的壁厚為T(mén)0時(shí)，唇部23(前端部23b)形成為α＝T0/T1的值為0.3～0.7、最好是0.35～0.65。
由此，在唇部23的整個(gè)區(qū)域產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力均勻化，即彎曲強(qiáng)度均勻化，抑制特異的形態(tài)變形，防止局部磨損，進(jìn)一步提高密封性及耐久性。
另外，如圖4A所示，將前端23b”的內(nèi)徑作為D0、旋轉(zhuǎn)軸S的外徑作為D1時(shí)，唇部23形成為β＝(D1-D0)/D1的值為0.03～0.15、最好為0.04～0.12。
由此，通過(guò)使唇部23的前端23b”被旋轉(zhuǎn)軸S壓縮時(shí)的緊固余量被控制成較佳的狀態(tài)，可防止局部磨損，進(jìn)一步提高密封性及耐久性。
這里，作為密封環(huán)20的材料，可采用硬質(zhì)的H-NBR系的橡膠材料等那樣的可彈性變形材料。密封環(huán)20的唇部23的材料硬度為JIS(日本工業(yè)規(guī)格)(DuroA)硬度85度～98度、最好是90度～98度。
通過(guò)如此設(shè)定硬度，可將密封環(huán)20的唇部23(前端部23b)與旋轉(zhuǎn)軸S的接觸狀態(tài)保持在最佳的狀態(tài)，可進(jìn)一步提高耐磨損性、耐久性。
作為密封環(huán)20的材料，只要是在高壓下能得到適度彈性變形的材料即可，并不局限于橡膠材料，也可應(yīng)用樹(shù)脂材料。
支撐環(huán)30由金屬或硬質(zhì)樹(shù)脂材料形成，如圖2及圖3所示，支撐環(huán)30確定與密封環(huán)20的嵌接部21接合的環(huán)狀接合部31、穿過(guò)旋轉(zhuǎn)軸S的圓孔30a，同時(shí)支撐環(huán)30由從接合部31朝軸線(xiàn)方向S1的內(nèi)部空間F側(cè)延伸的圓筒部32、從圓筒部32向徑向內(nèi)側(cè)大致圓錐狀地延伸的支承部33等構(gòu)成。
圓筒部32以與密封環(huán)20的圓筒部22的內(nèi)壁面接觸或非接觸的狀態(tài)配置，支承部33從接合部31側(cè)延伸至唇部23的中途的區(qū)域即唇部23的基部23a(區(qū)域L1)，從徑向內(nèi)側(cè)對(duì)唇部23進(jìn)行支撐。
如圖4A及圖4B所示，支承部33的前端區(qū)域33a彎曲形成，以對(duì)在高壓下被按壓變形的唇部23沒(méi)有邊緣作用(不造成局部應(yīng)力增大)。
第2密封環(huán)40由PTFE等樹(shù)脂材料形成，如圖2及圖3所示，其由以?shī)A著支撐環(huán)30的接合部31的狀態(tài)與密封環(huán)20接合的環(huán)狀接合部41、從接合部41向徑向內(nèi)側(cè)以規(guī)定的傾斜角度大致圓錐狀地延伸并可與旋轉(zhuǎn)軸S(的外周面)抵接的唇部42等構(gòu)成。
在唇部42的內(nèi)壁面(與旋轉(zhuǎn)軸S的外周面接觸的區(qū)域)設(shè)有螺紋狀的螺旋切槽43。螺旋切槽43具有通過(guò)其螺紋泵壓作用將密封流體壓回內(nèi)部空間F內(nèi)的作用。
第2支撐環(huán)50由金屬或硬質(zhì)材料形成，如圖2及圖3所示，其確定穿通旋轉(zhuǎn)軸S的圓孔50a，且由與第2密封環(huán)40的接合部41接合的環(huán)狀接合部51、從接合部51朝軸線(xiàn)方向S1的內(nèi)部空間F突出的環(huán)狀的支承部52等構(gòu)成。
如圖2及圖3所示，擋環(huán)60由構(gòu)成大致L字形的截面的金屬環(huán)61、一體地固接在金屬環(huán)61上的橡膠制的環(huán)狀墊圈62等構(gòu)成。金屬環(huán)61與第2支撐環(huán)50的接合部51接合，環(huán)狀墊圈62嵌入密封環(huán)20的內(nèi)周面(金屬環(huán)24)。即，通過(guò)使擋環(huán)60嵌入，在密封環(huán)20的內(nèi)側(cè)，可將支撐環(huán)30、第2密封環(huán)40、第2支撐環(huán)50夾住固定。
如圖2及圖3所示，支架環(huán)70由金屬或硬質(zhì)樹(shù)脂材料形成并呈大致L字形的截面，與擋環(huán)60的環(huán)狀墊圈62嵌合裝入。
第3密封環(huán)80由PTFE等樹(shù)脂材料形成，如圖2及圖3所示，其由與支架環(huán)70及環(huán)狀墊圈62接合的環(huán)狀接合部81、從接合部81向徑向內(nèi)側(cè)以規(guī)定的傾斜角度大致圓錐狀地延伸并可與旋轉(zhuǎn)軸S(的外周面)抵接的唇部82等構(gòu)成。
第3支撐環(huán)90由金屬或硬質(zhì)材料形成，如圖2及圖3所示，其確定穿通旋轉(zhuǎn)軸S的圓孔90a，且由與第3密封環(huán)80的接合部81接合的環(huán)狀接合部91、從接合部91朝軸線(xiàn)方向S1的內(nèi)部空間F突出的環(huán)狀的支承部92等構(gòu)成。
接合部91被密封環(huán)20的鉚接部24b向第3密封環(huán)80的接合部81推壓而牢固地固定。
對(duì)上述結(jié)構(gòu)的唇型密封裝置10的組裝進(jìn)行說(shuō)明，首先，準(zhǔn)備好鉚接部24b沒(méi)有彎曲(沒(méi)有進(jìn)行過(guò)鉚接處理)的密封環(huán)20，依次將支撐環(huán)30、第2密封環(huán)40、第2支撐環(huán)50、擋環(huán)60、支架環(huán)70、第3密封環(huán)80、第3支撐環(huán)90重疊嵌入后，實(shí)施鉚接處理，形成鉚接部24b。
由此，依次插入的支撐環(huán)30、第2密封環(huán)40、第2支撐環(huán)50、擋環(huán)60、支架環(huán)70、第3密封環(huán)80、第3支撐環(huán)90全部被密封環(huán)20夾持固定，完成唇型密封裝置10。
這里，圖5A至圖5C表示上述結(jié)構(gòu)的唇型密封裝置10的變形形態(tài)及密封面的面壓分布，作為比較例，圖6A至圖6C表示圖1所示的傳統(tǒng)的唇型密封裝置的變形形態(tài)及密封面的面壓分布。
本發(fā)明的唇型密封裝置10中，對(duì)唇部23未作用高壓時(shí)，如圖5A所示，唇部23被支撐環(huán)30的支承部33支撐并直線(xiàn)延伸，以狹窄的寬度與旋轉(zhuǎn)軸S接觸，而作用了高壓對(duì)唇部23后，如圖5B所示，唇部23的前端部23b適度彈性變形，與旋轉(zhuǎn)軸S的接觸寬度W變大。
另一方面，以往的唇型密封裝置中，對(duì)唇部1b未作用高壓時(shí)，如圖6A所示，唇部1b被支撐環(huán)2的支承部2b支撐并直線(xiàn)延伸，以狹窄的寬度與旋轉(zhuǎn)軸S接觸，而高壓作用于唇部1b后，如圖6B所示，唇部1b的前端部盡管稍微彈性變形，但基本不易變形，與旋轉(zhuǎn)軸S的接觸寬度成為僅稍微擴(kuò)大的寬度Wc，如圖6C所示，最大面壓Pcmax也非常大，處于磨損中的狀態(tài)。
相比之下，本發(fā)明的唇型密封裝置10中的接觸區(qū)域W(密封面)的面壓，如圖5C所示，與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(參照?qǐng)D6C)相比，傾斜平緩，面壓均勻化，最大壓力Pmax(＜Pcmax)也適度下降。
這樣，通過(guò)擴(kuò)大接觸寬度W，密封面的面壓分散，從而減輕磨損、提高耐久性。在整個(gè)密封面能得到一定程度的面壓，最大壓力也不極端下降，保持在適度的面壓狀態(tài)，因而能得到良好的密封性能。
另外，在密封環(huán)20的唇部23，最好其壁厚或緊固余量設(shè)定為滿(mǎn)足上述條件，即α＝0.03～0.07，β＝0.03～0.15，這樣，如圖7A所示，可防止薄壁時(shí)可能產(chǎn)生的“凹陷磨損”，而且如圖7B所示，可防止厚壁時(shí)可能產(chǎn)生的“前倒現(xiàn)象”引起的磨損。
圖8是本發(fā)明的唇型密封裝置的耐久試驗(yàn)結(jié)果。該耐久試驗(yàn)中，成形準(zhǔn)備α的值及β的值不同的各種尺寸的唇型密封裝置，作為充填在內(nèi)部空間F內(nèi)的密封流體，使用壓力Pf為5.8MPa的CO2，將外徑φD1為9.0mm的旋轉(zhuǎn)軸S以8000rpm的旋轉(zhuǎn)速度Rv在規(guī)定時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)后，對(duì)唇部23的磨損情況進(jìn)行了觀(guān)察。
其結(jié)果如圖8所示，α(＝T0/T1)的值超過(guò)0.65時(shí)，“前倒現(xiàn)象”有增大趨勢(shì)。而α的值小于0.35時(shí)，前端部23b的剛性下降過(guò)大。
其結(jié)果可確認(rèn)，α的值在0.35～0.65的范圍內(nèi)時(shí)可得到密封面的接觸寬度擴(kuò)大的較佳變形。
另外發(fā)現(xiàn)，作為α的值，即使在0.30～0.70的范圍內(nèi)也完全可以接受。
另外，“凹陷磨損”和“前倒現(xiàn)象”，與旋轉(zhuǎn)軸S的緊固余量也有影響，β(＝(D1-D0)/D1)的值比0.04小時(shí)，初期變形小，容易產(chǎn)生“前倒現(xiàn)象”。而β的值超過(guò)0.12時(shí)，“凹陷磨損”的影響有增加趨勢(shì)。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，β的值在0.04～0.12的范圍內(nèi)，可防止特異變形，能得到密封面的接觸寬度擴(kuò)大的較佳變形。
作為β的值，發(fā)現(xiàn)即使在0.03～0.15的范圍內(nèi)也完全可以。
圖9及圖10表示本發(fā)明的唇型密封裝置的其他實(shí)施形態(tài)，對(duì)與上述實(shí)施形態(tài)相同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)上相同的符號(hào)并省略其說(shuō)明。
如圖9所示，本實(shí)施形態(tài)的唇型密封裝置10’作為基本結(jié)構(gòu)具有確定外輪廓且面向內(nèi)部空間(流體)F側(cè)的密封環(huán)20、與密封環(huán)20的內(nèi)側(cè)接合的支撐環(huán)30’，還具有緊挨著支撐環(huán)30’在旋轉(zhuǎn)軸S的軸線(xiàn)方向S1上依次排列接合的第2密封環(huán)40、第2支撐環(huán)50、擋環(huán)60、支架環(huán)70、第3密封環(huán)80、第3支撐環(huán)90等。
支撐環(huán)30’由金屬或硬質(zhì)樹(shù)脂材料形成，如圖9及圖10所示，由上述相同的接合部31及圓筒部32、從圓筒部32朝徑向內(nèi)側(cè)彎曲且大致圓錐環(huán)狀地伸出的支承部33’等構(gòu)成。支承部33’彎曲成形為朝向唇部23側(cè)的凸?fàn)睢?br> 由此，彎曲的支承部33’對(duì)密封環(huán)20的唇部23不是局部而是通過(guò)均勻平緩的曲面加以支撐，故促使在高壓環(huán)境下的唇部23構(gòu)成平緩的傾斜的變形，能使接觸面壓進(jìn)一步均勻化。因此，與上述相同，能將密封環(huán)20的唇部23與旋轉(zhuǎn)軸S的接觸狀態(tài)保持在最佳的狀態(tài)，提高耐磨損性、耐久性。
上述實(shí)施形態(tài)中，作為唇型密封裝置10、10’，表示了除密封環(huán)20及支撐環(huán)30以外，還包括2個(gè)密封環(huán)40、80及2個(gè)支撐環(huán)50、90的結(jié)構(gòu)，但并不局限于此，本發(fā)明也可適用于除了密封環(huán)20及支撐環(huán)30以外、還包括1個(gè)密封環(huán)及1個(gè)支撐環(huán)的結(jié)構(gòu)，或僅是密封環(huán)20及支撐環(huán)30的結(jié)構(gòu)。
上述實(shí)施形態(tài)中，表示了將唇型密封裝置10、10’應(yīng)用于構(gòu)成汽車(chē)等的空調(diào)系統(tǒng)的一部分的壓縮機(jī)的情況，但并不局限于此，只要是具有對(duì)旋轉(zhuǎn)軸或在軸線(xiàn)方向上作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軸進(jìn)行支承的外殼的機(jī)械或電氣設(shè)備等，都可適用。
實(shí)用性如上所述，本發(fā)明的唇型密封裝置，在確保所需的密封性能的同時(shí)可減輕磨損、提高耐久性，故尤其適合于安裝在暴露在高壓環(huán)境下的區(qū)域上，對(duì)于需要對(duì)旋轉(zhuǎn)軸或是往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軸的外周進(jìn)行密封的機(jī)械、電氣設(shè)備等是有用的。
權(quán)利要求
1.一種唇型密封裝置，對(duì)支承于規(guī)定外殼的軸的外周進(jìn)行密封，其特征在于，包括密封環(huán)，其由彈性材料形成，具有嵌接在所述外殼的孔內(nèi)的環(huán)狀的嵌接部、從所述嵌接部朝向徑向內(nèi)側(cè)大致圓錐環(huán)狀延伸并可與軸抵接的唇部；支撐環(huán)，其具有與所述嵌接部接合的環(huán)狀的接合部、以及具有穿過(guò)所述軸的孔且從所述接合部側(cè)延伸至所述唇部的中途區(qū)域以從徑向內(nèi)側(cè)支承所述唇部的環(huán)狀的支承部，所述唇部形成從開(kāi)始不與所述支承部接觸的區(qū)域起朝著前端壁厚逐漸變薄的前面細(xì)的截面形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的唇型密封裝置，其特征在于，設(shè)所述唇部的開(kāi)始不與所述支撐環(huán)的支承部接觸的區(qū)域的壁厚為T(mén)1、所述前端的壁厚為T(mén)0時(shí)，所述唇部形成為α＝T0/T1的值成為0.3～0.7的結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的唇型密封裝置，其特征在于，將所述唇部的前端的內(nèi)徑作為D0、所述軸的外徑作為D1時(shí)，形成為β＝(D1-D0)/D1的值成為0.03～0.15的結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的唇型密封裝置，其特征在于，所述唇部形成為，將開(kāi)始不與所述支撐環(huán)的支承部接觸的區(qū)域的壁厚作為T(mén)1、所述前端的壁厚為T(mén)0時(shí)，α＝T0/T1的值為0.3～0.7，且將所述唇部的前端的內(nèi)徑作為D0、所述軸的外徑作為D1時(shí)，β＝(D1-D0)/D1的值為0.03～0.15。
5.如權(quán)利要求1所述的唇型密封裝置，其特征在于，所述支撐環(huán)的支承部彎曲形成為朝向所述唇部側(cè)的凸?fàn)睢?br> 6.如權(quán)利要求1所述的唇型密封裝置，其特征在于，所述密封環(huán)的唇部，其材料硬度為JIS(DuroA)硬度，為85度～98度。
全文摘要
本發(fā)明的唇型密封裝置，是對(duì)支承于規(guī)定外殼(11)的旋轉(zhuǎn)軸(S)外周進(jìn)行密封的唇型密封裝置。該唇型密封裝置包括為了擁有嵌接在外殼上的環(huán)狀的嵌接部(21)及從嵌接部朝向徑向內(nèi)側(cè)大致圓錐環(huán)狀延伸并與旋轉(zhuǎn)軸抵接的唇部(23)而由彈性材料形成的密封環(huán)(20)；對(duì)與嵌接部接合的環(huán)狀的接合部(31)及穿過(guò)旋轉(zhuǎn)軸的孔(30a)加以確定且具有從接合部側(cè)延伸至唇部的中途區(qū)域以將唇部從內(nèi)側(cè)加以支承的環(huán)狀的支承部(33)的支撐環(huán)(30)，唇部(23)具有從與支承部(33)開(kāi)始成為非接觸的區(qū)域起朝著前端逐漸壁厚變薄的前面細(xì)的截面形狀。由此，在確保所需的密封性的同時(shí)減輕高壓下的磨損、提高耐久性。
文檔編號(hào)F16J15/32GK1771406SQ200480009428
公開(kāi)日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月7日
發(fā)明者老山幸一郎, 池田康浩, 一安一, 宮井一郎, 山田健史, 大迫真實(shí) 申請(qǐng)人:伊格爾工業(yè)股份有限公司, 株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)