專利名稱：油封件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)密封唇對(duì)汽車、一般機(jī)器、工業(yè)機(jī)器等中的旋轉(zhuǎn)體的外周進(jìn) 行密封的油封件。
背景技術(shù)：
作為油封件的典型現(xiàn)有技術(shù)，已知的有下述專利文獻(xiàn)1中記載的油封件。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2005-282841號(hào)公報(bào)圖7是以通過(guò)軸心的平面截取具有與專利文獻(xiàn)1相同構(gòu)成的現(xiàn)有油封件的單邊剖 視圖。該油封件具有由橡膠狀彈性材料成形的密封唇100，在該密封唇100的內(nèi)周面，以最 小徑的唇緣101為界，形成有朝向密封空間A側(cè)成為大徑的密封空間側(cè)圓錐面102、以及朝 向大氣B側(cè)成為大徑的大氣側(cè)圓錐面103，在大氣側(cè)圓錐面103上，形成有高度在唇緣101 側(cè)朝向大氣B側(cè)逐漸增大的多個(gè)船底形的螺旋突條104。105為補(bǔ)償密封唇100對(duì)旋轉(zhuǎn)軸 200的緊迫力的夾緊盤(pán)簧。該油封件通過(guò)密封唇100中的唇緣101可滑動(dòng)地密接于旋轉(zhuǎn)軸200的外周面，實(shí) 現(xiàn)軸封功能，防止密封空間A的密封對(duì)象流體(例如油)從軸周向大氣側(cè)B泄漏。特別地， 螺旋突條104、104、…伴隨旋轉(zhuǎn)軸200的旋轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)螺桿泵(screw pump)作用，即由于將 從軸周向大氣B側(cè)漏出的密封對(duì)象流體向密封空間A側(cè)推回，發(fā)揮了較好的密封性能。在這種油封件中，為了減小滑動(dòng)扭矩以及滑動(dòng)發(fā)熱，采用以下兩種方法通過(guò)減小 密封唇100的截面積來(lái)減小對(duì)旋轉(zhuǎn)軸200的緊迫力；或者由低摩擦材料形成密封唇100，并 且在密封唇100的表面上涂覆低摩擦材料。但是，在通過(guò)減小密封唇100的截面積來(lái)減小對(duì)旋轉(zhuǎn)軸200的緊迫力的方法中，由 于密封唇100的剛性減小，因此存在夾緊盤(pán)簧105容易脫落、在旋轉(zhuǎn)軸200插入時(shí)密封唇 100容易卷起等操作性差的問(wèn)題。并且，在將材質(zhì)改變?yōu)榈湍Σ敛牧喜⑶依帽砻嫣幚矶a(chǎn) 生低摩擦化的情況下，具有對(duì)密封性產(chǎn)生壞影響、成形困難等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
(發(fā)明要解決的問(wèn)題)本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題，目的在于提供一種通過(guò)減小密封唇的截面積并且不使用低 摩擦材料，能夠?qū)崿F(xiàn)減小滑動(dòng)扭矩以及減小滑動(dòng)發(fā)熱的油封件。(解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案)作為有效解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案，本發(fā)明第1方面的油封件，在密封唇的 內(nèi)周面上，形成有可滑動(dòng)地密接于旋轉(zhuǎn)體的外周面的滑動(dòng)密封面、以及從上述滑動(dòng)密封面 向大氣側(cè)成為大徑的大氣側(cè)圓錐面，在上述滑動(dòng)密封面以及大氣側(cè)圓錐面中的至少一個(gè) 上，形成有在圓周方向上具有規(guī)定間距的凹凸條，各凹凸條由第一斜面和第二斜面形成，其 中，上述第一斜面以朝向上述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向、向減小與上述旋轉(zhuǎn)體外周面之間的間隙 的方向相對(duì)緩慢傾斜的方式傾斜，上述第二斜面以從上述間隙狹窄的部分相對(duì)于上述第一斜面急速傾斜的方式立起。根據(jù)上述構(gòu)成，從密封唇的滑動(dòng)密封面與旋轉(zhuǎn)體的外周面之間、被導(dǎo)入到凹凸條 所形成的間隙內(nèi)的密封對(duì)象流體的一部分，伴隨旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)，像楔(wedge) —樣向各凹 凸條的第一斜面所形成的上述間隙的縮小方向進(jìn)入，以產(chǎn)生動(dòng)壓，由于形成較厚的流體潤(rùn) 滑膜，從而與旋轉(zhuǎn)體的外周面的滑動(dòng)阻力減小。并且，本發(fā)明第2方面的油封件為，第1方面中記載的凹凸條，朝向通過(guò)上述旋轉(zhuǎn) 體的旋轉(zhuǎn)將上述旋轉(zhuǎn)體外周的流體從大氣側(cè)向密封空間側(cè)送出的方向、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)方向傾 斜。根據(jù)上述構(gòu)成，在旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)，凹凸條起到了將密封對(duì)象流體(將要從密封空 間，經(jīng)由密封唇的密封滑動(dòng)密封面與旋轉(zhuǎn)體的外周面之間，向大氣側(cè)漏出)推回密封空間 側(cè)的螺桿泵作用。因此密封性提高，同時(shí)，通過(guò)與各凹凸條的第一斜面產(chǎn)生的流體楔效果協(xié) 作，能夠進(jìn)一步提高液體潤(rùn)滑功能。(發(fā)明的效果)根據(jù)本發(fā)明第1方面的油封件，通過(guò)形成在大氣側(cè)圓錐面上的凹凸條所產(chǎn)生的楔 效果，能夠提高流體潤(rùn)滑效果，并且能夠降低滑動(dòng)扭矩和滑動(dòng)發(fā)熱。根據(jù)本發(fā)明第2方面的油封件，通過(guò)將密封對(duì)象流體推回密封空間側(cè)的螺桿泵作 用，能夠提高密封性，同時(shí)，通過(guò)各凹凸條的第一斜面產(chǎn)生的流體楔效果與上述螺桿泵作用 的協(xié)作，能夠進(jìn)一步降低滑動(dòng)扭矩和滑動(dòng)發(fā)熱。




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圖1是用通過(guò)軸心的平面截取本發(fā)明油封件的第一實(shí)施方式的單邊剖視圖。 圖2是示出第一實(shí)施方式的密封唇的凹凸條形狀及其作用的說(shuō)明圖。 圖3是示出密封唇的凹凸條形狀變更例及其作用的說(shuō)明圖。 圖4是用通過(guò)軸心的平面截取本發(fā)明油封件的另一實(shí)施方式的單邊剖視圖。 圖5是用通過(guò)軸心的平面截取本發(fā)明油封件的又一實(shí)施方式的單邊剖視圖。 圖6是用通過(guò)軸心的平面截取本發(fā)明油封件的再一實(shí)施方式的單邊剖視圖。 圖7是用通過(guò)軸心的平面截取現(xiàn)有的油封件的單邊剖視圖。 符號(hào)說(shuō)明 1金屬環(huán) 2密封唇
21唇緣(滑動(dòng)密封面) 22密封空間側(cè)圓錐面 23大氣側(cè)圓錐面 24凹凸條 24a第一斜面 24b第二斜面
26圓筒面狀密封面(滑動(dòng)密封面) 3防塵唇 32 肋材(rib)
4固定密封部5夾緊盤(pán)簧10旋轉(zhuǎn)軸(旋轉(zhuǎn)體)A密封空間B 大氣C環(huán)狀空間G 間隙
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明油封件的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。首先，圖1是用通過(guò) 軸心的平面截取本發(fā)明油封件的第一實(shí)施方式的單邊剖視圖，圖2是示出第一實(shí)施方式的 密封唇的凹凸條形狀及其作用的說(shuō)明圖。圖1中示出的油封件在金屬環(huán)1上一體地設(shè)置有密封唇2、防塵唇3、以及固定密 封部4。密封唇2、防塵唇3及其外周側(cè)的固定密封部4由橡膠狀彈性材料制成，并相互連 接。并且，在密封唇2的前端附近的外周面上，安裝夾緊盤(pán)簧5。金屬環(huán)1為鋼板等沖壓成形件，具有外周筒部11、以及在安裝狀態(tài)下從上述外周 筒部11的大氣B側(cè)的端部向內(nèi)周側(cè)延伸的向內(nèi)鍔部12。密封唇2從金屬環(huán)1的向內(nèi)鍔部12的內(nèi)周位置，向安裝狀態(tài)下的密封空間A側(cè) 方向延伸，在其前端附近的內(nèi)周，形成可滑動(dòng)地密接于旋轉(zhuǎn)軸10外周面的截面山形的唇緣 21、以該唇緣21為界向密封空間A側(cè)成為大徑的密封空間側(cè)圓錐面22、以及向大氣B側(cè)成 為大徑的大氣側(cè)圓錐面23。并且，唇緣21相當(dāng)于權(quán)利要求1中的滑動(dòng)密封面，旋轉(zhuǎn)軸10相 當(dāng)于權(quán)利要求1中的旋轉(zhuǎn)體。在密封唇2的大氣側(cè)圓錐面23上，一端到達(dá)唇緣21的多個(gè)凹凸條24在圓周方向 以規(guī)定間距形成。如圖2進(jìn)一步明確示出，各凹凸條24由第一斜面24a和第二斜面24b形 成，其中，第一傾斜面24a以朝向圖中以粗箭頭示出的旋轉(zhuǎn)軸10的旋轉(zhuǎn)方向、向減小與該旋 轉(zhuǎn)軸10外周面之間的間隙G的方向相對(duì)緩慢傾斜的方式傾斜，第二斜面24b以從上述間隙 G最狹窄的部分相對(duì)于第一斜面24a急速傾斜的方式立起。并且，該凹凸條24，朝向通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸10向圖1或圖2中粗箭頭示出的方向旋轉(zhuǎn)、產(chǎn) 生將在該旋轉(zhuǎn)軸10外周共同旋轉(zhuǎn)的流體向唇緣21側(cè)送出的螺桿泵作用的方向，以相對(duì)于 旋轉(zhuǎn)方向形成規(guī)定傾斜角度的方式延伸。防塵唇3從金屬環(huán)1的向內(nèi)鍔部12的內(nèi)周位置，向密封唇2的相對(duì)側(cè)(在安裝狀 態(tài)下大氣B側(cè)的方向)以圓錐筒狀延伸，其前端部31與旋轉(zhuǎn)軸10的外周面接近相對(duì)。并 且，在該防塵唇3的前端部31的密封唇2側(cè)內(nèi)周面上，在圓周方向以規(guī)定間隔形成多個(gè)肋 材32，當(dāng)在旋轉(zhuǎn)軸10的外周由密封唇2和防塵唇3劃分的環(huán)狀空間C成為負(fù)壓時(shí)，由于受 到該負(fù)壓并且防塵唇3變形而抵接于旋轉(zhuǎn)軸10的外周面的上述肋材32，將防塵唇3的前端 部31以從旋轉(zhuǎn)軸10的外周面稍稍浮上的狀態(tài)支撐。固定密封部4，通過(guò)與密封唇2和防塵唇3連接的橡膠狀彈性材料從金屬環(huán)1的向 內(nèi)鍔部12的密封唇2相反側(cè)(在安裝狀態(tài)下大氣B側(cè))向外周筒部11的外周側(cè)圍繞的方 式形成，在沿著徑向被適當(dāng)壓縮的狀態(tài)下，嵌合/固定于未示出的軸孔外殼的內(nèi)周面。
夾緊盤(pán)簧5是將金屬制的螺旋彈簧以環(huán)狀連接而形成的，并嵌合于形成在密封唇 2的前端附近外周面的環(huán)狀槽25。在具有以上構(gòu)成的油封件中，密封唇2朝向密封空間A側(cè)壓入未示出的軸孔外殼 的內(nèi)周面，通過(guò)密封唇2的唇緣21可滑動(dòng)地密接于旋轉(zhuǎn)軸10的外周面，防止密封空間A的 密封對(duì)象油從軸周向大氣B側(cè)泄漏，通過(guò)防塵唇3防止大氣B側(cè)的灰塵向密封空間A侵入。這里，在密封唇2的唇緣21與旋轉(zhuǎn)軸10的外周面之間，通過(guò)凹凸條24形成多個(gè)微 小間隙G，要從密封空間A側(cè)向大氣B側(cè)泄漏的密封對(duì)象油的一部分被導(dǎo)入到該間隙G內(nèi)。 并且，如果旋轉(zhuǎn)軸10如圖2中的粗箭頭所示向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，被導(dǎo)入到各間隙G內(nèi)的密 封對(duì)象油伴隨旋轉(zhuǎn)軸10的旋轉(zhuǎn)共同旋轉(zhuǎn)，像楔(wedge) —樣向凹凸條24的第一斜面24a 所形成的上述間隙G的縮小方向進(jìn)入，從而產(chǎn)生動(dòng)壓。并且，伴隨旋轉(zhuǎn)軸10的旋轉(zhuǎn)而在其外周共同旋轉(zhuǎn)的密封對(duì)象油，從第一斜面24a 所形成的間隙G的最小的部分，向間隙G利用第二斜面24b而擴(kuò)大的部分通過(guò)，但是，該第 二斜面24b以相對(duì)于第一斜面24a急速傾斜的方式立起，因此，能夠抑制密封對(duì)象油從間隙 G的最小部分吸出而減少動(dòng)壓的逆楔效果。因此，通過(guò)向緩慢傾斜的第一斜面24a所形成的 間隙G縮小方向進(jìn)入的密封對(duì)象油的動(dòng)壓，在唇緣21與旋轉(zhuǎn)軸10的外周面之間形成較厚 的流體潤(rùn)滑膜，因此，能夠減小密封唇2對(duì)旋轉(zhuǎn)軸10的外周面的滑動(dòng)阻力，并能夠有效地降 低滑動(dòng)扭矩和滑動(dòng)發(fā)熱。并且，凹凸條24通過(guò)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸10的旋轉(zhuǎn)方向形成規(guī)定的傾斜角度，起到將在 旋轉(zhuǎn)軸10的外周共同旋轉(zhuǎn)的流體向唇緣21側(cè)送出的螺桿泵作用，因此，能夠有效地防止密 封對(duì)象油向大氣B側(cè)泄漏。此外，由于凹凸條24形成在大氣側(cè)圓錐面23上，因此，該凹凸 條24與旋轉(zhuǎn)軸10的外周面之間的間隙G朝向唇緣21側(cè)逐漸縮小。因此，上述螺桿泵作 用，如圖2中虛線箭頭所示，使密封對(duì)象油進(jìn)入唇緣21側(cè)的縮小間隙，通過(guò)與上述第一斜面 24a產(chǎn)生的楔效果協(xié)作，能夠進(jìn)一步提高液體潤(rùn)滑功能，并且能夠顯著地降低滑動(dòng)扭矩和滑 動(dòng)發(fā)熱。并且，由于通過(guò)凹凸條24產(chǎn)生的螺桿泵作用，在旋轉(zhuǎn)軸10的外周由密封唇2和防 塵唇3劃分的空間C內(nèi)的空氣被吸出，從而，該空間C內(nèi)成為負(fù)壓。因此，通過(guò)與大氣B側(cè) 的氣壓差，防塵唇3變形并向內(nèi)周側(cè)位移，但是，抵接于旋轉(zhuǎn)軸10的外周面的多個(gè)肋材32， 將防塵唇3的前端部31以從旋轉(zhuǎn)軸10的外周面稍稍浮上的狀態(tài)支撐，允許空氣從大氣B 側(cè)向空間C內(nèi)流入，因此與大氣B側(cè)的氣壓差沒(méi)有增加。因此，防塵唇3沒(méi)有完全抵接于旋 轉(zhuǎn)軸10的外周面，并且沒(méi)有引起滑動(dòng)扭矩和滑動(dòng)發(fā)熱的增大，也沒(méi)有破壞凹凸條24的螺桿 泵作用。并且，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸10停止時(shí)，上述楔效果和螺桿泵作用減弱，并且唇緣21密接于旋 轉(zhuǎn)軸10的外周面，因此不會(huì)產(chǎn)生泄漏。接著，圖3是示出本發(fā)明中密封唇的凹凸條形狀變更例及其作用的說(shuō)明圖。在該 第二實(shí)施方式中，與上述第一實(shí)施方式不同的地方為，在與軸心垂直的截面形狀中，各凹凸 條24的第一斜面24a與第二斜面24b之間的嶺部(ridge section) 24c是平坦的，即該嶺 部24c形成為具有與圖1示出的大氣側(cè)圓錐面23連續(xù)的圓錐面。其他構(gòu)成與第一實(shí)施方 式相同。因此，該第二實(shí)施方式也能夠?qū)崿F(xiàn)與第一實(shí)施方式相同的效果。
接著，圖4、圖5和圖6分別是用通過(guò)軸心的平面截取本發(fā)明油封件的另一實(shí)施方 式的單邊剖視圖。在這些實(shí)施方式中，與上述第一實(shí)施方式不同的地方為，可滑動(dòng)地密接于 旋轉(zhuǎn)軸10的外周面的密封唇2的滑動(dòng)密封面，取代如圖1的唇緣21，形成為圓筒狀密封面 26。其他部分與圖1相同。并且，在這些實(shí)施方式中的圖4示出的實(shí)施方式中，在圓周方向上具有規(guī)定間距 的凹凸條24形成在密封唇2的大氣側(cè)圓錐面23上，在圖5示出的實(shí)施方式中，在圓周方向 上具有規(guī)定間距的凹凸條24形成在圓筒面狀密封面26上，在圖6示出的實(shí)施方式中，在圓 周方向上具有規(guī)定間距的凹凸條24相互連續(xù)形成在大氣側(cè)圓錐面23和圓筒面狀密封面26 兩者上。并且，在這些實(shí)施方式中，各凹凸條24與先前說(shuō)明的第一實(shí)施方式相同，由第一 斜面24a和第二斜面24b形成，其中，第一傾斜面24a以朝向旋轉(zhuǎn)軸10的旋轉(zhuǎn)方向、向減小 與該旋轉(zhuǎn)軸10外周面之間的間隙的方向相對(duì)緩慢傾斜的方式傾斜，第二斜面24b以從上述 間隙最小的部分相對(duì)于第一斜面24a急速傾斜的方式立起，同時(shí)，各凹凸條24，朝向通過(guò)旋 轉(zhuǎn)軸10的旋轉(zhuǎn)、產(chǎn)生將流體向密封空間A側(cè)送出的螺桿泵作用的方向，以相對(duì)于旋轉(zhuǎn)方向 形成規(guī)定傾斜角度的方式延伸。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)與第一實(shí)施方式相同的效果。
權(quán)利要求
一種油封件，其特征在于，在密封唇的內(nèi)周面上，形成有可滑動(dòng)地密接于旋轉(zhuǎn)體的外周面的滑動(dòng)密封面、以及從所述滑動(dòng)密封面向大氣側(cè)成為大徑的大氣側(cè)圓錐面，在所述滑動(dòng)密封面以及大氣側(cè)圓錐面中的至少一個(gè)上，形成有在圓周方向上具有規(guī)定間距的凹凸條，各凹凸條由第一斜面和第二斜面形成，其中，所述第一傾斜面以朝向所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向、向減小與所述旋轉(zhuǎn)體外周面之間的間隙的方向相對(duì)緩慢傾斜的方式傾斜，所述第二斜面以從所述間隙狹窄的部分相對(duì)于所述第一斜面急速傾斜的方式立起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油封件，其特征在于，所述凹凸條，朝向通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)體的旋 轉(zhuǎn)將所述旋轉(zhuǎn)體外周的流體從大氣側(cè)向密封空間側(cè)送出的方向、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)方向傾斜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種油封件。在密封唇(2)的滑動(dòng)密封面(21)以及大氣側(cè)圓錐面(23)中的至少一個(gè)上，形成有在圓周方向上具有規(guī)定間距的凹凸條(24)，各凹凸條(24)由第一斜面(24a)和第二斜面(24b)形成，其中，第一傾斜面(24a)以朝向旋轉(zhuǎn)體(10)的旋轉(zhuǎn)方向、向減小與該旋轉(zhuǎn)體(10)外周面之間的間隙的方向相對(duì)緩慢傾斜的方式傾斜，第二斜面(24b)以從上述間隙狹窄的部分相對(duì)于第一斜面(24a)急速傾斜的方式立起。因此，被導(dǎo)入到凹凸條(24)與旋轉(zhuǎn)體(10)的間隙內(nèi)的密封對(duì)象流體的一部分，伴隨旋轉(zhuǎn)體(10)的旋轉(zhuǎn)，像楔一樣向上述間隙的縮小方向進(jìn)入，以產(chǎn)生動(dòng)壓，由于形成較厚的流體潤(rùn)滑膜，從而與旋轉(zhuǎn)體(10)的外周面的滑動(dòng)阻力減小。
文檔編號(hào)F16J15/32GK101932859SQ20088010766
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2008年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日
發(fā)明者中川岳洋 申請(qǐng)人:Nok株式會(huì)社