專利名稱：污物密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污物密封裝置，該污物密封裝置具有往復(fù)移動用或旋轉(zhuǎn)用的環(huán)狀密封件，該環(huán)狀密封件裝配于相互對置的兩個部件中的一個部件，并與另一部件能夠自如滑動地緊密接觸。本發(fā)明的污物密封裝置例如用作密封電磁閥中的往復(fù)移動部的裝置。
背景技術(shù)：
以往，例如在電磁閥的閥與閥芯之間的狹窄處，存在著污物從外部侵入而引起動作不良的情況。為了防止污物侵入，有時會在該部位設(shè)置密封機(jī)構(gòu)，然而若使用以往公知的通常的密封件等的話，由于其重點在于密封性，因此存在著摩擦力增大的問題。為了降低摩擦，使用如圖7所示的實現(xiàn)了唇形滑動部的低滑動化的截面呈X字形的X型密封環(huán)(以下稱作“現(xiàn)有技術(shù)1”。例如，參照專利文獻(xiàn)1。)，并減小唇形滑動部的面積即可，然而即使使用該現(xiàn)有技術(shù)1的X型密封環(huán)，當(dāng)密封對象流體的壓力產(chǎn)生變化時，如圖8所示，會存在摩擦力變動的問題。再有，摩擦力試驗以密封件直徑(p=4.8mm、過盈量為0. Imm來進(jìn)行。圖8的橫軸的壓力[MPa]表示高壓側(cè)與低壓側(cè)的壓力差。另一方面，作為目的為在密封對象流體的壓力變化的情況下也會抑制摩擦力的變化從而維持穩(wěn)定的密封性能的技術(shù)，已知有圖9所示的發(fā)明(以下稱作“現(xiàn)有技術(shù)2”。例如，參照專利文獻(xiàn)2。)?，F(xiàn)有技術(shù)2的發(fā)明為，除了密封環(huán)之外還裝配有邊環(huán)和墊環(huán)，即使是在密封對象流體的壓力變化的情況下，也利用邊環(huán)隔斷作用于墊環(huán)的流體壓力，防止墊環(huán)變形，從而抑制了密封環(huán)的摩擦力的變化，因而存在著部件個數(shù)多，所需的空間也更大的缺點。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2006-266279號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2006-112486號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題鑒于污物密封與流體密封相比無需完全密封，本發(fā)明的目的在于提供這樣一種污物密封裝置通過形成去除了現(xiàn)有的X型密封環(huán)的高壓側(cè)滑動部而將滑動部設(shè)置于低壓側(cè)、并且實現(xiàn)了與密封環(huán)的夾緊相伴隨的密封環(huán)自身的擴(kuò)張力和密封流體作用于密封環(huán)的外表面的壓力之間的平衡的這樣一種配置結(jié)構(gòu)，從而即使密封流體壓力增加，滑動部的按壓力也不會成比例增加，相對于密封流體壓力的變化，能夠減少滑動部的摩擦力的變化量。此外，本發(fā)明的目的在于提供能夠減少部件個數(shù)并減小所需空間的污物密封裝置。此外，本發(fā)明的目的在于提供能夠恰當(dāng)?shù)貙γ芊猸h(huán)的過盈量進(jìn)行管理的污物密封裝置。在本發(fā)明中，所謂污物密封，意思是對密封流體中含有的污染物質(zhì)進(jìn)行密封，并不是對密封流體完全地進(jìn)行密封。用于解決課題的手段用于達(dá)成上述目的的本發(fā)明的污物密封裝置的第一特征在于，該污物密封裝置是具有往復(fù)移動用或旋轉(zhuǎn)用的環(huán)狀密封件的密封裝置，該環(huán)狀密封件裝配于相互對置的兩個部件中的一個部件，并與另一部件以能夠自如滑動的方式緊密接觸，該污物密封裝置的特征在于，環(huán)狀密封件的截面形狀為大致y字形，環(huán)狀密封件以大致y字形的背部的部分朝向高壓側(cè)的方式配置，使高壓側(cè)流體作用于由該大致y字形的背部的部分以及彼此對置的兩個部件所形成的空間。根據(jù)第一特征，即使密封流體壓力增加，滑動部的按壓力也不會成比例增加，相對于密封流體壓力的變化，能夠減少滑動部的摩擦力的變化量。此外，能夠減少部件個數(shù)并減小所需空間。此外，本發(fā)明的污物密封裝置的第二特征在于，在第一特征中，將環(huán)狀密封件裝配于外側(cè)的部件的環(huán)狀槽，并且環(huán)狀密封件以這樣的方式配置截面為大致y字形的上側(cè)的部分與外側(cè)的部件緊密接觸，截面為大致y字形的下側(cè)的部分相對于內(nèi)側(cè)的部件滑動。根據(jù)第二特征，在第一特征的效果的基礎(chǔ)上，還能夠容易地確保環(huán)狀密封件的裝配空間，并且能夠容易地進(jìn)行裝配。此外，本發(fā)明的污物密封裝置的第三特征在于，在第一或第二特征中，該污物密封裝置構(gòu)成為將環(huán)狀墊片配置于環(huán)狀密封件的截面為大致y字形的一個側(cè)面，并能夠隔著該環(huán)狀墊片利用按壓夾具裝配環(huán)狀密封件，通過調(diào)整環(huán)狀墊片的組裝位置，能夠?qū)Νh(huán)狀密封件的過盈量進(jìn)行管理。根據(jù)第三特征，能夠恰當(dāng)?shù)貙Νh(huán)狀密封件的過盈量進(jìn)行管理，能夠使滑動部的摩擦力的變化量為最小。此外，本發(fā)明的污物密封裝置的第四特征在于，將第一至第三特征中的任一特征的污物密封裝置組裝于容量控制用電磁閥。根據(jù)第四特征，能夠在不增大容量控制用電磁閥的情況下防止異物夾在閥芯與閥殼體之間的微小間隙中，其結(jié)果是，無需增大電磁元件的推力。發(fā)明效果本發(fā)明起到如下所述的優(yōu)異效果。(1)通過使環(huán)狀密封件的截面形狀為大致y字形，將環(huán)狀密封件以大致y字形的背部的部分朝向高壓側(cè)的方式配置，高壓側(cè)流體作用于由該大致y字形的背部的部分以及彼此對置的兩個部件所形成的空間，從而即使密封流體壓力增加，滑動部的按壓力也不會成比例增加，相對于密封流體壓力的變化，能夠減少滑動部的摩擦力的變化量。此外，能夠減少部件個數(shù)并減小所需空間。(2)通過將環(huán)狀密封件裝配于外側(cè)的部件的環(huán)狀槽，并且環(huán)狀密封件以這樣的方式配置截面為大致y字形的上側(cè)的部分與外側(cè)的部件緊密接觸，截面為大致y字形的下側(cè)的部分相對于內(nèi)側(cè)的部件滑動，從而能夠容易地確保環(huán)狀密封件的裝配空間，并且能夠容易地進(jìn)行裝配。
(3)通過使該污物密封裝置構(gòu)成為將環(huán)狀墊片配置于環(huán)狀密封件的截面為大致 y字形的一個側(cè)面，并能夠隔著該環(huán)狀墊片利用按壓夾具裝配環(huán)狀密封件，通過調(diào)整環(huán)狀墊片的組裝位置，能夠?qū)Νh(huán)狀密封件的過盈量進(jìn)行管理，從而能夠恰當(dāng)?shù)貙Νh(huán)狀密封件的過盈量進(jìn)行管理，能夠使滑動部的摩擦力的變化量為最小。(4)通過將本發(fā)明的污物密封裝置組裝于容量控制用電磁閥，從而能夠在不增大容量控制用電磁閥的情況下防止異物夾在閥芯與閥殼體之間的微小間隙中，其結(jié)果是，無需增大電磁元件的推力。


圖1是示出本發(fā)明的實施方式的污物密封裝置的正面剖視圖。圖2是示出本發(fā)明的實施方式的環(huán)狀密封件的示例的正面剖視圖。圖3是示出使用本發(fā)明的截面為大致y字形的環(huán)狀密封件的情況下的摩擦力試驗的結(jié)果的圖。圖4是示出將本發(fā)明的截面為大致y字形的環(huán)狀密封件應(yīng)用于容量控制用電磁閥的情況的正面剖視圖。圖5是用于說明將本發(fā)明的截面為大致y字形的環(huán)狀密封件裝配于容量控制用電磁閥的情況的主要部件的正面剖視圖。圖6是示出將本發(fā)明的截面為大致y字形的環(huán)狀密封件裝配于容量控制用電磁閥的狀態(tài)的正面剖視圖。圖7是示出現(xiàn)有技術(shù)1的X型密封環(huán)的正面剖視圖。圖8是示出使用現(xiàn)有技術(shù)1的X型密封環(huán)的情況下的摩擦力試驗的結(jié)果的圖。圖9是示出現(xiàn)有技術(shù)2的正面剖視圖。
具體實施例方式對用于實施本發(fā)明所述的污物密封裝置的方式參照附圖詳細(xì)地進(jìn)行說明，然而本發(fā)明的解釋并不限定于此，只要不脫離本發(fā)明的范圍，基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識，能夠加以各種變更、修正、改良。圖1是示出污物密封裝置的正面剖視圖，在位于外側(cè)的部件1及位于內(nèi)側(cè)的部件2 中，在外側(cè)部件1設(shè)有用于裝配環(huán)狀密封件3的環(huán)狀槽5。環(huán)狀密封件3以該環(huán)狀密封件3 的內(nèi)周面能夠自如滑動地與內(nèi)側(cè)部件2緊密接觸的方式配置。環(huán)狀密封件3的截面形狀呈大致y字形，環(huán)狀密封件3以大致y字形的背部的部分4朝向高壓側(cè)的方式配置。因此，高壓側(cè)的流體作用于截面為大致三棱形的空間8，該空間8是由大致y字形的背部的部分4、 外側(cè)部件1的環(huán)狀槽5的一個側(cè)面及內(nèi)側(cè)部件2的滑動面所形成的。在圖1所示的示例中，將環(huán)狀密封件3裝配于外側(cè)部件1的環(huán)狀槽5，并且將環(huán)狀密封件3以這樣的方式配置截面為大致y字形的上側(cè)的部分6與外側(cè)部件的環(huán)狀槽5緊密接觸、下側(cè)的部分7相對于內(nèi)側(cè)部件2滑動。另一方面，在將環(huán)狀密封件3裝配于內(nèi)側(cè)部件2的環(huán)狀槽的情況下，環(huán)狀密封件3以這樣的方式配置截面為大致y字形的上側(cè)的部分 6與內(nèi)側(cè)部件2的環(huán)狀槽緊密接觸、下側(cè)的部分7相對于外側(cè)部件2滑動。這樣，本發(fā)明的截面為大致y字形的環(huán)狀密封件3的第1特征是去掉現(xiàn)有的X型密封環(huán)的高壓側(cè)滑動部來減少滑動部，將滑動部設(shè)置在低壓側(cè)，此外，其第2特征是通過密封流體的壓力使環(huán)狀密封件3的針對夾緊力的要擴(kuò)張的力降低。在此，“大致y字形”是基本形狀呈y字形即可，是指大致y字形的外側(cè)的3點3-1、 3-2、3-3構(gòu)成密封部而成的形狀。此外，“大致y字形的背部的部分”是圖1中的標(biāo)號4所示的部分，是指在構(gòu)成大致y字的短邊和長邊中長邊的與短邊相反側(cè)的面。此外，“大致y 字形的上側(cè)的部分”是指y字的上側(cè)，即圖1中的標(biāo)號6所示的部分，“大致y字形的下側(cè)的部分”是指y字的下側(cè)，即圖1中的標(biāo)號7所示的部分。圖2是示出環(huán)狀密封件3的其它示例的正面剖視圖。環(huán)狀密封件3由氫化丁腈橡膠(HNBR)或乙烯丙烯橡膠(EPDM)等材料成型為環(huán)狀，在圖(a)中，截面形狀是y字形，在圖(b)中，截面形狀是大致y字形，該大致y字形是在y字的背部的部分4的中央部設(shè)置有頂部平坦的大致梯形的凸起9的形狀，在圖(c)中， 截面形狀呈大致y字形，該大致y字形是在y字的背部的部分4的中央部設(shè)置頂部具有圓度的大致三角形的凸起9’的形狀。在圖(a)、(b)、(c)中，大致y字形的外側(cè)的3點3-1、 3-2、3-3的末端分別呈帶圓度的形狀，但也可以如圖(d)那樣，末端呈直線狀并在其兩端角部與部件1、2緊密接觸。如附圖所示，連結(jié)大致y字形的外側(cè)的3點3-1、3-2、3_3的線描畫出向內(nèi)側(cè)凹陷的平滑的曲線。圖1中所示的連結(jié)外側(cè)的2點3-2與3-3的線成直線，這點與圖2(a)中所示的不同。圖3示出了本發(fā)明的截面為大致y字形的環(huán)狀密封件3的摩擦力試驗的結(jié)果。試驗條件與現(xiàn)有技術(shù)1中的X型密封環(huán)的情況為相同條件，密封件直徑(p=4.8mm，過盈量為 0. Imm0根據(jù)該圖可知，在使用本發(fā)明的截面為大致y字形的環(huán)狀密封件3的情況下，摩擦力與使用現(xiàn)有的X型密封環(huán)的情況相比降低到1/2 1/3。此外，即使密封流體的壓力增大，摩擦力也大致恒定。摩擦力降低是由本發(fā)明的截面為大致y字形的環(huán)狀密封件3中去掉了現(xiàn)有的X型密封環(huán)的高壓側(cè)滑動部所致。此外，即使壓力增大摩擦力也大致恒定的原因是，當(dāng)適度夾緊具有彈性的環(huán)狀密封件3時，產(chǎn)生了與該夾緊力相排斥的欲擴(kuò)張的力，從而具有使摩擦力增大的作用，但通過該欲擴(kuò)張的力與使環(huán)狀密封件3的滑動部3-3縮進(jìn)的力(作用于從滑動的對方側(cè)部件離開的方向的力)的平衡，其中所述縮進(jìn)的力是基于密封流體作用于大致y字形的環(huán)狀密封件 3的背部的部分4的壓力所產(chǎn)生的，從而摩擦力大致恒定。圖4是示出將本發(fā)明的截面為大致y字形的環(huán)狀密封件3應(yīng)用于容量控制用電磁閥的情況的正面剖視圖。在本示例中，在通過電磁元件10而在左右方向被往復(fù)驅(qū)動的閥芯11和閥殼體12 之間，將環(huán)狀密封件3裝配于低壓側(cè)13和高壓側(cè)14之間的狹窄處15，以防止污物污染向低壓側(cè)13。環(huán)狀密封件3裝配于設(shè)在閥殼體12的環(huán)狀槽16內(nèi)，環(huán)狀密封件3以這樣的方式配置大致y字形的下側(cè)相對于閥芯11滑動、上側(cè)與環(huán)狀槽16緊密接觸、大致y字形的背部的部分4朝向高壓側(cè)14。
這樣，通過將本發(fā)明的截面為大致y字形的環(huán)狀密封件3組裝于容量控制用電磁閥，能夠在不增大容量控制用電磁閥的情況下防止異物夾在閥芯與閥殼體之間的微小間隙中，其結(jié)果是，無需增大電磁元件的推力。圖5及圖6是用于說明將本發(fā)明的截面為大致y字形的環(huán)狀密封件3裝配于例如容量控制用電磁閥的情況的正面剖視圖，與圖4中所示的標(biāo)號相同的標(biāo)號表示相同的部件。在本示例中，在閥芯11和閥殼體12之間，將用來裝配環(huán)狀密封件3的擴(kuò)徑部17 設(shè)置在低壓側(cè)13和高壓側(cè)14之間的狹窄處15的閥殼體12內(nèi)表面。如圖6所示，該擴(kuò)徑部17的左側(cè)與狹窄處15連接，其右側(cè)形成為開放的形狀。如圖5所示，裝配環(huán)狀密封件3時，環(huán)狀密封件3以這樣的方式配置環(huán)狀密封件 3的大致y字形的背部的部分朝向高壓側(cè)14(圖的左側(cè))、且大致y字形的上側(cè)朝向閥殼體 12內(nèi)表面的擴(kuò)徑部17，在將環(huán)狀墊片18配置于環(huán)狀密封件3的截面為大致y字形的正面?zhèn)?9的狀態(tài)下，通過按壓夾具20從右方(開放側(cè))進(jìn)行壓入。壓入后，保留環(huán)狀墊片18 而將按壓夾具20拔出。由于在裝配后需要對環(huán)狀密封件3持續(xù)提供適度的過盈量，因此環(huán)狀墊片18形成為這樣的尺寸與擴(kuò)徑部17的內(nèi)表面以過盈配合的狀態(tài)相配合。 再有，在圖5中，對將環(huán)狀密封件3從低壓側(cè)13壓入的情況進(jìn)行了說明，但在將環(huán)狀密封件3從高壓側(cè)14壓入的情況下，環(huán)狀墊片18配置在環(huán)狀密封件3的與正面?zhèn)?9相反側(cè)的側(cè)面。為了使環(huán)狀密封件3的低摩擦力確實可靠，需要對環(huán)狀密封件3的過盈量進(jìn)行控制，而通過環(huán)狀墊片18的組裝位置能夠?qū)υ撨^盈量進(jìn)行控制。因此，雖未圖示，但設(shè)置有將按壓夾具20的壓入量或環(huán)狀墊片18的組裝位置控制到目標(biāo)值的裝置。通過對過盈量進(jìn)行控制，能夠?qū)孛鏋榇笾聐字形的環(huán)狀密封件3向內(nèi)側(cè)的探出量精密地進(jìn)行管理。關(guān)于截面為大致y字形的環(huán)狀密封件3向內(nèi)側(cè)探出的恰當(dāng)?shù)奶匠隽?，可以進(jìn)行在施加壓力的狀態(tài)下預(yù)先測量密封漏出量的試驗，根據(jù)密封漏出量求出該恰當(dāng)?shù)奶匠隽俊?biāo)號說明
1 外側(cè)部件；
2:內(nèi)側(cè)部件；
3 環(huán)狀密封件；
4:大致y字形的背部的部分；
5 環(huán)狀槽；
6 截面為大致y字形的上側(cè)的部分
7 截面為大致y字形的下側(cè)的部分
8 高壓側(cè)的流體所作用的空間；
9 凸起；
10 電磁元件；
11 閥芯；
12 閥殼體；
13 低壓側(cè)；
14 高壓側(cè)；15 狹窄處；16:環(huán)狀槽；17 閥殼體內(nèi)表面的擴(kuò)徑部；18 環(huán)狀墊片；19 截面為大致y字形的正面?zhèn)龋?0 按壓夾具。
權(quán)利要求
1.一種污物密封裝置，該污物密封裝置具有往復(fù)移動用或旋轉(zhuǎn)用的環(huán)狀密封件，該環(huán)狀密封件裝配于相互對置的兩個部件中的一個部件，并與另一部件以能夠自如滑動的方式緊密接觸，該污物密封裝置的特征在于，環(huán)狀密封件的截面形狀為大致y字形，環(huán)狀密封件以大致y字形的背部的部分朝向高壓側(cè)的方式配置，使高壓側(cè)流體作用于由該大致y字形的背部的部分以及彼此對置的兩個部件所形成的空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污物密封裝置，其特征在于，將環(huán)狀密封件裝配于外側(cè)的部件的環(huán)狀槽，并且環(huán)狀密封件以這樣的方式配置截面為大致y字形的上側(cè)的部分與外側(cè)的部件緊密接觸，截面為大致y字形的下側(cè)的部分相對于內(nèi)側(cè)的部件滑動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污物密封裝置，其特征在于，該污物密封裝置構(gòu)成為將環(huán)狀墊片配置于環(huán)狀密封件的截面為大致y字形的一個側(cè)面，并能夠隔著該環(huán)狀墊片利用按壓夾具裝配環(huán)狀密封件，通過調(diào)整環(huán)狀墊片的組裝位置， 能夠?qū)Νh(huán)狀密封件的過盈量進(jìn)行管理。
4.一種污物密封裝置，其特征在于，將權(quán)利要求1至3中的任一項所述的污物密封裝置組裝于容量控制用電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種污物密封裝置，該污物密封裝置即使密封流體壓力增加，滑動部的按壓力也不會成比例增加，相對于密封流體壓力的變化，能夠減少滑動部的摩擦力的變化量。本發(fā)明的污物密封裝置是具有往復(fù)移動用或旋轉(zhuǎn)用的環(huán)狀密封件的密封裝置，該環(huán)狀密封件裝配于相互對置的兩個部件中的一個部件，并與另一部件以能夠自如滑動的方式緊密接觸，該污物密封裝置的特征在于，環(huán)狀密封件的截面形狀為大致y字形，環(huán)狀密封件3以大致y字形的背部的部分朝向高壓側(cè)的方式配置，使高壓側(cè)流體作用于由該大致y字形的背部的部分以及彼此對置的兩個部件所形成的空間。
文檔編號F16J15/32GK102272495SQ201080003881
公開日2011年12月7日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者二口雅行, 高野祥央 申請人:伊格爾工業(yè)股份有限公司