本公開涉及一種用于在壓力下密封間隙的密封件。

背景技術(shù)：

本部分提供了與本公開相關(guān)卻不一定是現(xiàn)有技術(shù)的背景信息。

在壓力下橫跨間隙的密封件可趨向于在接頭處不穩(wěn)定。不穩(wěn)定的密封件可脫離密封表面并且允許空氣進入系統(tǒng)。潤滑劑的泄漏和/或空氣引入至系統(tǒng)中可導(dǎo)致油發(fā)泡，這可由于油系統(tǒng)中的空氣而造成軸承旋轉(zhuǎn)和升降桿破壞。工業(yè)建議密封件的最大間隙距離是0.8mm。因此且希望提供能夠可靠地密封超過0.8mm的間隙的密封件使得可適應(yīng)制造公差和其它偏差且沒有密封件失效的風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本部分提供了對本公開的綜合概述，但并非是其全部范圍或所有其特征的全面公開。

一種密封系統(tǒng)包括在第一表面中限定凹槽的第一構(gòu)件，所述凹槽具有垂直于第一表面的方向上的深度以及平行于第一表面的方向上的寬度。第二構(gòu)件包括與第一表面相對的第二表面，其中第一表面與第二表面之間具有接縫間隙。密封件被設(shè)置在環(huán)形凹槽中并且包括加強構(gòu)件和包覆模制在加強構(gòu)件上的彈性體本體。加強構(gòu)件具有橫截面，該橫截面具備垂直于第一表面的方向上的第一高度以及平行于第一表面的方向上的第一寬度，其中在未安裝狀態(tài)中，彈性體本體具有橫截面，該橫截面具備垂直于第一表面的方向上的第二高度以及平行于第一表面的方向上的第二寬度。彈性體 本體包括第一表面，彈性體本體的第一表面面向第二構(gòu)件并且延伸超過加強構(gòu)件的第一表面，彈性體本體的第一表面面向第二構(gòu)件且相距第一距離。彈性體本體進一步包括第二表面，彈性體本體的第二表面面向凹槽底部并且延伸超過加強構(gòu)件的第二表面，彈性體本體的第二表面面向凹槽底部且相距第二距離，第二距離大于第一距離。在已安裝狀態(tài)中，第二構(gòu)件使彈性體本體變形，從而加強構(gòu)件與第二構(gòu)件接觸。

從本文提供的描述將更清楚其它的應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明內(nèi)容中的描述和具體實例僅僅旨在說明目的而不旨在限制本公開的范圍。

附圖說明

本文描述的附圖僅僅是用于選定實施例但并非所有可能實施方案的說明目的，且不旨在限制本公開的范圍。

圖1是根據(jù)本公開的原理的密封系統(tǒng)的橫截面圖；

圖2是根據(jù)本公開的原理的被示為在未安裝狀態(tài)中的密封構(gòu)件的橫截面圖；以及

圖3是被示為在未安裝狀態(tài)中的密封系統(tǒng)的橫截面圖。

在附圖的若干視圖中，對應(yīng)的參考數(shù)字指示對應(yīng)部分。

具體實施方式

現(xiàn)在將參考附圖更完全地描述示例性實施例。

提供例示性實施例使得本公開將是詳盡的，并且向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)范圍。闡述了諸如具體部件、裝置和方法的實例的許多具體細(xì)節(jié)以提供對本公開的實施例的詳盡理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，不一定采用具體細(xì)節(jié)、可以許多不同形式體現(xiàn)示例性實施例，且不應(yīng)被解釋為限制本公開的范圍。在某些示例性實施例中，沒有詳細(xì)地描述眾所周知的程序、、眾所周知的裝置結(jié)構(gòu)和眾所周知的技術(shù)。

本文所使用的術(shù)語僅僅是用于描述特定示例性實施例的目的而不旨 在限制本發(fā)明。如本文中所使用，單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”也可以旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有明確指示。術(shù)語“包括”和“具有”是包括性的并且因此規(guī)定所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組合的存在或增加。本文描述的方法步驟、程序和操作不應(yīng)被理解為必須需要以所討論或說明的特定次序來執(zhí)行該方法步驟、程序和操作，除非具體識別為執(zhí)行次序。還應(yīng)當(dāng)理解的是，可以采用另外或替代的步驟。

當(dāng)元件或?qū)臃Q為“在另一元件或?qū)由稀?、“接合至”、“連接至”或“耦合至”另一元件或?qū)訒r，其可以直接在另一元件或?qū)由?、接合、連接或耦合至另一元件或?qū)?，或可以存在介入元件或?qū)?。相反地，?dāng)元件稱為“直接在另一元件或?qū)由稀?、“直接接合至”、“直接連接至”或“直接耦合至”另一元件或?qū)訒r，可以不存在介入元件或?qū)?。用來描述元件之間的關(guān)系的其它詞語應(yīng)當(dāng)以類似方式解譯(例如，“在其間”對“直接在其間”、“鄰近于”對“直接鄰近于”等)。如本文所使用，術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)列舉項的任何和所有組合。

盡管“第一”、“第二”、“第三”等術(shù)語在這里可用于描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但是，這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅僅可以被用來將一個元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一區(qū)域、層或部分分開。術(shù)語例如“第一”、“第二”以及其它在這里使用的附圖標(biāo)記術(shù)語不暗含順序或次序，除非上下文中清楚地指出。因而，在不脫離實例性實施例的教導(dǎo)下，以下討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分也可以被稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分。

如圖所示，與空間相關(guān)的術(shù)語，例如類似“內(nèi)部”、“外部”、“下方”、“下面”、“較低”、“以上”和“上面”在這里為了描述的方便可被用于描述一個元件或特征與另一個元件或特征之間的關(guān)系。與空間相關(guān)的術(shù)語可以意欲包括除了圖中描繪的方位之外的使用或操作中的設(shè)備的不同方位。例如，倘若圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)時，描述為其它元件或特征的“下面”或“下方”的元件然后將位于其它元件或特征的“上面”。因而，示例性術(shù)語“下面”可以同時包括上面和下面的方位。裝置還可進行其它的定向(旋轉(zhuǎn)90 度或位于其它方位上)，并可相應(yīng)地理解這里所使用的與空間相關(guān)的描述。

參考圖1，示出包括第一構(gòu)件12的密封系統(tǒng)10，該第一構(gòu)件在第一表面16上限定凹槽14。凹槽14包括凹槽底部18、凹槽外部側(cè)壁20和凹槽內(nèi)部側(cè)壁22。凹槽14可以限定完整的或部分完整的環(huán)形形狀，且凹槽外部側(cè)壁20設(shè)置在凹槽14的相對于加壓的內(nèi)部空間24的外部周側(cè)上，在該內(nèi)部空間24內(nèi)維持有油。密封系統(tǒng)10包括具有與第一表面16相對的第二表面28的第二構(gòu)件26。在安裝狀態(tài)下，在第一表面16與第二表面28之間限定間隙30。

密封構(gòu)件40設(shè)置在環(huán)形凹槽14內(nèi)且包括加強構(gòu)件42和在該加強構(gòu)件42上包覆模制的彈性體本體44。加強構(gòu)架42可包括相對于凹槽底部18的下部表面46和上表面48以及與凹槽內(nèi)部側(cè)壁22相對的內(nèi)表面50和與凹槽外部側(cè)壁20相對的外表面52，以使得內(nèi)表面50面向內(nèi)部空間24且外表面52背向內(nèi)部空間24。在未安裝狀態(tài)(圖3)下，密封構(gòu)件40的彈性體本體44包括上部54，其在加強構(gòu)件42的上表面48的上方延伸且從加強構(gòu)件42朝向內(nèi)部空間24側(cè)向地偏移。在未安裝狀態(tài)(圖3)下，密封構(gòu)件40的彈性體本體44包括下部56，其在加強構(gòu)件42的下部表面46的下方延伸。下部56可以與加強構(gòu)件42的下部表面46重疊。主體部分58在加強構(gòu)件42的內(nèi)表面50上介于上部54與下部56之間延伸。加強構(gòu)件42的上表面48和外表面52可以沒有任何包覆模制的彈性體，或可選地可以設(shè)置有薄層的彈性體，以便增強加強構(gòu)件42與彈性體本體44之間的粘合。

在安裝的狀態(tài)(圖1)下，第二構(gòu)件26通過設(shè)置在環(huán)形凹槽14內(nèi)的密封構(gòu)件40固定至第一構(gòu)件12，以使得彈性體本體44壓縮在第二構(gòu)件26的第二表面28與位于第一構(gòu)件12的凹槽14內(nèi)的凹槽底部18之間。被壓縮的密封構(gòu)件40延伸穿過位于第一構(gòu)件12的第一表面16與第二構(gòu)件26的第二表面28之間的間隙30。在安裝的狀態(tài)下，彈性體本體44的上部54相對于凹槽底部18向下壓縮，以使得加強構(gòu)件42的上表面48基本上接觸第二構(gòu)件26的第二表面28。短語“基本上接觸”意圖包括：加強構(gòu)件42的上表面48是直接地接觸第二表面28，或可具有直接地接觸第二 表面28的薄的包覆模制的彈性體層。短語“薄的包覆模制的彈性體層”意圖包括一層包覆模制彈性體，其具有小于高度距離D2的一半的厚度，且上部54在加強構(gòu)件42的上表面48之上以該高度距離D2延伸。上部54和下部56的壓縮提供預(yù)先加載以確保沿著凹槽底部18和第二構(gòu)件26的第二表面28的緊密密封。加強構(gòu)件42基本上沿著間隙空間30提供支持彈性體本體的加強，以防止彈性體本體當(dāng)收到高壓加載時被擠壓通過間隙30。

以下的尺寸被提供是為了示例性的目的且并不意于限制權(quán)利要求的解釋或范圍，除非在這里明確示出。根據(jù)樣本實施例，在未安裝的狀態(tài)下，密封構(gòu)件40可具有10.4mm的高度H和2.8mm的厚度T。彈性體本體44的下部56可以在加強構(gòu)件42的下部表面46下方延伸4.8mm的距離D1，而且彈性體本體44的上部54可以在加強構(gòu)件42的上表面48的上方延伸0.6mm的距離D2。彈性體本體44的上部54可具有0.8mm的厚度。彈性體本體44的下部56可具有錐形內(nèi)表面60，其從主體部分58朝向下部56的遠(yuǎn)端徑向地向外逐漸變細(xì)。

加強構(gòu)件42可具有5mm的高度h2和2mm的厚度t2。凹槽14可具有4mm的寬度W和7.7mm的深度D。加強構(gòu)件42可由塑料、金屬或其它材料制成。倘若由塑料制成，該塑料可利用內(nèi)嵌纖維被加強。

應(yīng)當(dāng)注意的是，具有如上所述的尺寸的密封系統(tǒng)10在第一構(gòu)件12與第二構(gòu)件26具有范圍從0.8mm到2.5mm變化的間隙30下被測試，且能夠承受每分鐘幾次的在0與5000kPa(且在此保持幾秒)之間循環(huán)的內(nèi)部壓力而不失效。基于這些測試結(jié)果，可以相信的是，以下尺寸關(guān)系具體地與公開的密封系統(tǒng)相關(guān)。加強構(gòu)件的高度h2優(yōu)選地為間隙寬度的至少兩倍。因此，針對0.8mm的間隙寬度，加強構(gòu)件的高度h2優(yōu)選地為至少1.6mm。針對2.5mm的間隙寬度，加強構(gòu)件的高度h2優(yōu)選地為至少5.0mm。應(yīng)當(dāng)注意的是，凹槽的深度、凹槽的寬度和加強構(gòu)件的厚度還可影響間隙寬度與加強構(gòu)件的高度之間的尺寸關(guān)系。優(yōu)選地，在未安裝的狀態(tài)下，上部54具有在加強構(gòu)件42的上表面48的之上的高度尺寸D2，該高度尺寸D2為第一構(gòu)件12與第二構(gòu)件26之間的間隙30的間隙距離的至少一半。 優(yōu)選地，上部還具有寬度尺寸t1，其依賴于密封接觸寬度設(shè)計需求，且高度D2應(yīng)當(dāng)是在該特征內(nèi)部產(chǎn)生密封壓力所需的高度，以便滿足設(shè)計需求。

以上實施例的描述出于闡述和描述的目的被提供。它并不意圖窮舉或不限制本發(fā)明。特定實施例的各個元件或特征通常并不限制該特定的實施例，如果合適的話，而是互換的且可以被用于選擇的即使沒有明確地被示出或描述的實施例中。同樣的發(fā)明可以有許多方式的變化。這種變型不能被視為本發(fā)明的脫離，而且所有的這種變型意圖包含于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。