本實用新型涉及密封裝置,特別是涉及動力轉(zhuǎn)向裝置的輸入軸所用的密封裝置。
背景技術(shù):
一直以來,動力轉(zhuǎn)向裝置的輸入軸使用密封裝置(例如專利文獻(xiàn)1)。例如,在動力轉(zhuǎn)向裝置的回轉(zhuǎn)式的液壓控制閥中,在該液壓控制閥的殼體和貫穿于該殼體內(nèi)的輸入軸之間的間隙處,配設(shè)有用于密封該間隙的密封裝置。圖4是用于表示這種現(xiàn)有的密封裝置100的使用狀態(tài)的局部剖視圖。
如圖4所示,現(xiàn)有的密封裝置100配設(shè)在動力轉(zhuǎn)向裝置的液壓控制閥的殼體101的軸孔102和輸入軸103之間的環(huán)狀間隙104。現(xiàn)有的密封裝置100以軸線x為中心呈環(huán)狀,在內(nèi)周側(cè)具有密封部105。密封部105包括位于密封對象物側(cè)的主密封唇部106、相對于主密封唇部106位于大氣側(cè)的副密封唇部107以及相對于副密封唇部107位于大氣側(cè)的防塵唇部108。主密封唇部106、副密封唇部107和防塵唇部108在密封部105的內(nèi)周面呈環(huán)狀延伸,與輸入軸103的外周面以能夠滑動的方式緊密接觸。
由輸入軸103、主密封唇部106和副密封唇部107形成了油脂存儲部,并涂布有油脂。在現(xiàn)有的密封裝置100中,為了要防止油脂越過主密封唇部106而泄漏到密封對象物側(cè),在呈環(huán)狀延伸的副密封唇部107的一部分設(shè)有沿軸線方向貫通的狹縫(未圖示)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本實用新型登錄第3192748號
技術(shù)實現(xiàn)要素:
但是,在現(xiàn)有的密封裝置100中,由于狹縫容許油脂向防塵唇部108側(cè)移動,因此,有時油脂會越過防塵唇部108而泄漏到大氣側(cè)。該情況下,在現(xiàn)有的密封裝置100中,油脂的量會變得不足,有時會產(chǎn)生異常噪音。因此,在現(xiàn)有的密封裝置100中,存在謀求防止油脂自主密封唇部106和防塵唇部108泄漏的需求。
本實用新型是鑒于以上問題點而完成的,其目的在于,提供能夠防止油脂自主密封唇和防塵唇泄漏的密封裝置。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型的密封裝置特征在于,該密封裝置包括:加強(qiáng)環(huán),其繞軸線呈環(huán)狀;以及彈性體部,其由彈性體形成且繞所述軸線呈環(huán)狀,該彈性體部具有密封部,該密封部包括:主密封唇,其繞所述軸線呈環(huán)狀;副密封唇,其繞所述軸線呈環(huán)狀,且相對于該主密封唇位于所述軸線方向上的一側(cè);以及防塵唇,其繞所述軸線呈環(huán)狀,且相對于該副密封唇位于所述一側(cè),在所述副密封唇上形成有至少1個狹縫,該狹縫沿著所述軸線方向延伸,將所述副密封唇斷開,所述防塵唇的內(nèi)周側(cè)的至少包括前端在內(nèi)的部分朝向所述軸線方向上的另一側(cè)。
在本實用新型的一技術(shù)方案的密封裝置中,形成有多個所述狹縫,所述多個狹縫繞所述軸線等間隔地配置。
在本實用新型的一技術(shù)方案的密封裝置中,所述防塵唇在所述另一側(cè)的面上形成有槽部,該槽部為自該面朝向所述一側(cè)凹陷的環(huán)狀槽。
根據(jù)本實用新型的密封裝置,在與貫穿規(guī)定的被安裝部的開口的軸的外周面以能夠滑動的方式緊密接觸地使用時,能夠使油脂通過副密封唇的狹縫被引導(dǎo)而移動到防塵唇側(cè),因此,能夠防止油脂自主密封唇泄漏。此外,防塵唇的內(nèi)周側(cè)的至少包括前端在內(nèi)的部分朝向軸線方向上的另一側(cè),因此,在使用狀態(tài)下,能夠使防塵唇的前端具有朝向軸線的強(qiáng)復(fù)原力,從而與軸緊密接觸,由此能夠防止通過狹縫移動過來的油脂越過防塵唇而泄漏。
根據(jù)本實用新型的密封裝置,無論由主密封唇、副密封唇和軸的外周面形成的空間的容積減小發(fā)生在以軸線為中心的周向上的任何位置,副密封唇都能夠使油脂自該空間向由副密封唇、防塵唇和軸的外周面形成的空間移動。因此,能夠防止油脂自主密封唇泄漏。
根據(jù)本實用新型的密封裝置,防塵唇在自身所具有的復(fù)原力以及由油脂的液壓作用于環(huán)狀槽部所產(chǎn)生的按壓力的作用下與軸緊固抵接。因此,防塵唇能夠防止灰塵等自一側(cè)進(jìn)入另一側(cè),且能夠防止通過副密封唇的狹縫移動到防塵唇側(cè)的油脂越過該防塵唇而泄漏到一側(cè)。
附圖說明
圖1是表示本實用新型的實施方式的密封裝置的示意性結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖2是表示本實用新型的實施方式的密封裝置的示意性結(jié)構(gòu)的、沿著圖1的線A-A的剖面中的局部剖視圖。
圖3是表示本實用新型的實施方式的密封裝置的使用狀態(tài)的局部剖視圖。
圖4是表示現(xiàn)有的密封裝置的示意性結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。
附圖標(biāo)記說明
1:100密封裝置;2:主體;3:加強(qiáng)環(huán);4:彈簧;5:安裝部;6:密封部;31:圓筒部;32:圓板部;32a:第1圓板部;32b:第2圓板部;32c:連接部;51:外周面;52:凸部;61、106:主密封唇部;62、107:副密封唇部;63、108:防塵唇部;64:凹部;65:狹縫;66:根部;67:前端部;68:彎曲部;69:槽部;71、77、101:殼體;72、102:軸孔;73、103:輸入軸;74:內(nèi)周面;75:外周面;76:間隙;104:間隙;105:密封部;a:外側(cè);b:內(nèi)側(cè);c:外周;d:內(nèi)周;x:軸線。
具體實施方式
以下,參照附圖詳細(xì)說明本實用新型的實施方式。
<實施方式>
圖1和圖2表示本實用新型的實施方式的密封裝置的示意性結(jié)構(gòu),圖1是該密封裝置的立體圖,圖2是沿著圖1的線A-A的局部剖視圖。
這里,為了便于說明,設(shè)外側(cè)(一側(cè))為軸線x方向上的箭頭a(參照)方向,內(nèi)側(cè)(另一側(cè))為軸線x方向上的箭頭b(參照)方向。即,內(nèi)側(cè)(另一側(cè))是指使用狀態(tài)下面向存在潤滑油等密封對象物的區(qū)域的方向,外側(cè)(一側(cè))是指面向不存在密封對象物或者不希望讓密封對象物存在的區(qū)域的方向。此外,在與軸線x垂直的方向上,設(shè)遠(yuǎn)離軸線x的方向(箭頭c方向)為外周側(cè),靠近軸線x的方向(箭頭d方向)為內(nèi)周側(cè)。
如圖1和圖2所示,本實用新型的實施方式的密封裝置1包括:作為彈性體部的主體2,其由彈性體形成,且以軸線x為中心呈環(huán)狀;加強(qiáng)環(huán)3,其由金屬形成,且以軸線x為中心呈環(huán)狀;以及彈簧4,其由金屬形成,且以軸線x為中心呈環(huán)狀。
主體2的彈性體有各種橡膠材料,例如為丁腈橡膠(NBR)、氫化丁腈橡膠(H-NBR)、丙烯酸酯橡膠(ACM)、氟橡膠(FKM)等合成橡膠。加強(qiáng)環(huán)3的金屬例如有不銹鋼板、SPCC(冷軋鋼板)。彈簧4的金屬例如有不銹鋼絲、高碳鋼絲。
主體2包括:安裝部5,其內(nèi)嵌于套體、殼體等被安裝部的開口;以及密封部6,其與貫穿于主體2中的例如動力轉(zhuǎn)向裝置的輸入軸的外周面以能夠滑動的方式緊密接觸。
安裝部5是位于主體2的外周側(cè)(箭頭c方向)的以軸線x為中心的大致圓筒狀的環(huán)狀部分。安裝部5的外周側(cè)(箭頭c方向)的周面即外周面51的外徑設(shè)定為大于被安裝部的開口的內(nèi)徑,以便相對于未圖示的被安裝部的開口具有規(guī)定的過盈量。在安裝部5的外周側(cè)(箭頭c方向)且外側(cè)(箭頭a方向)的部分設(shè)有以軸線x為中心的環(huán)狀凸部52。如下突出設(shè)置凸部52:自安裝部5的外周側(cè)(箭頭c方向)且外側(cè)(箭頭a方向)的角部向外周側(cè)(箭頭c方向)且外側(cè)(箭頭a方向)的方向相對于軸線x傾斜延伸。凸部52的截面形狀具有隨著朝向其前端寬度逐漸縮窄的大致楔形狀的形狀。
密封部6是位于主體2的內(nèi)周側(cè)(箭頭d方向)的以軸線x為中心的大致圓筒狀的環(huán)狀部分。密封部6包括:作為主密封唇的主密封唇部61,其沿著軸線x位于最內(nèi)側(cè)(箭頭b方向);作為副密封唇的副密封唇部62,其沿著軸線x位于比主密封唇部61靠外側(cè)(箭頭a方向)的位置;以及作為防塵唇的防塵唇部63,其沿著軸線x位于比副密封唇部62更靠外側(cè)(箭頭a方向)的位置。
密封部6在主密封唇部61的外周側(cè)(箭頭c方向)的面上具有環(huán)狀的凹部64。該凹部64中安裝有密封裝置1所具有的環(huán)狀的彈簧4,對主密封唇部61向內(nèi)周側(cè)(箭頭d方向)施力。
主密封唇部61是以軸線x為中心的環(huán)狀的突條體部分,其沿著軸線x的截面(以下,也簡稱為“截面”。)形狀具有朝向內(nèi)周側(cè)(箭頭d方向)凸出的楔形狀。主密封唇部61的內(nèi)周側(cè)(箭頭d方向)的前端部61a與后述的輸入軸的外周面以不泄露液體的方式抵接,作為對密封裝置1和輸入軸之間進(jìn)行密封的部分發(fā)揮作用。
副密封唇部62與主密封唇部61相同,是以軸線x為中心的環(huán)狀突條體部分,截面形狀具有朝向內(nèi)周側(cè)(箭頭d方向)凸出的楔形狀。副密封唇部62的內(nèi)周側(cè)(箭頭d方向)的前端部62a具有比主密封唇部61的前端部61a的內(nèi)徑D1大的內(nèi)徑D2。
副密封唇部62的內(nèi)周側(cè)(箭頭d方向)的前端部62a與后述的輸入軸的外周面以不泄露液體的方式抵接,作為對密封裝置1和輸入軸之間進(jìn)行密封的部分發(fā)揮作用。此外,副密封唇部62利用該副密封唇部62自身的存在,謀求防止主密封唇部61因未圖示的輸入軸的擺動等而與該輸入軸整面抵接(以更大的面積接觸的狀態(tài))。
在副密封唇部62上形成有直線狀的狹縫65,該狹縫65沿軸線x方向?qū)⒃摳泵芊獯讲?2斷開。狹縫65優(yōu)選繞軸線x等間隔地配置4處。但是,不限定于此,只要繞軸線x等間隔地形成2處、6處、8處等至少1處以上的狹縫65即可。
防塵唇部63是一體形成有自密封部6連續(xù)的根部66、與未圖示的輸入軸抵接的前端部67以及連接根部66和前端部67的彎曲部68的唇部分。根部66自密封部6的外側(cè)(箭頭a方向)的端部朝向內(nèi)周側(cè)(箭頭d方向)且外側(cè)(箭頭a方向)延伸。前端部67自彎曲部68連續(xù),朝向內(nèi)周側(cè)(箭頭d方向)且內(nèi)側(cè)(箭頭b方向)延伸。彎曲部68具有規(guī)定的曲率,是圓滑地連接根部66和前端部67的連接部分。
防塵唇部63的截面形狀為,自彎曲部68朝向前端部67寬度逐漸縮窄。此外,防塵唇部63在彎曲部68的內(nèi)側(cè)(箭頭b方向)的面上具有向外側(cè)(箭頭a方向)凹陷的環(huán)狀的槽部69。
如圖2所示,加強(qiáng)環(huán)3以被主體2覆蓋的狀態(tài)與主體2成為一體,截面具有大致L字形狀,包括圓筒部31和圓板部32。圓筒部31是以軸線x為中心的圓筒狀的構(gòu)件,圓板部32是以軸線x為中心的中空圓板狀的構(gòu)件,是自圓筒部31的外側(cè)(箭頭a方向)的端部朝向內(nèi)側(cè)(箭頭b方向)呈S字狀曲折延伸的部分。
圓板部32截面呈大致S字形狀,由以軸線x為中心的中空圓板狀的第1圓板部32a、比第1圓板部32a更靠近內(nèi)側(cè)(箭頭b方向)且以軸線x為中心的中空圓板狀的第2圓板部32b以及連接第1圓板部32a和第2圓板部32b的圓筒狀的連接部32c構(gòu)成。第2圓板部32b一直延伸到密封部6的外側(cè)(箭頭a方向)的端部附近,從內(nèi)部對密封部6進(jìn)行加強(qiáng)。
加強(qiáng)環(huán)3例如通過壓制加工、鍛造而制造,主體2使用成形模通過硫化成形而成形。該硫化成形時,加強(qiáng)環(huán)3配置于成形模中,從而一體成形出加強(qiáng)環(huán)3和主體2。
彈簧4安裝于主密封唇部61的環(huán)狀的凹部64中,是對主密封唇部61朝向內(nèi)周側(cè)(箭頭d方向)施力的箍簧。由此,防止主密封唇部61的經(jīng)時性的密封力下降。
以下,說明具有上述結(jié)構(gòu)的密封裝置1的使用狀態(tài)。本實施方式的密封裝置1應(yīng)用于車輛的動力轉(zhuǎn)向裝置的輸入軸。具體而言,密封裝置1在動力轉(zhuǎn)向裝置的回轉(zhuǎn)式的液壓控制閥中配設(shè)于該液壓控制閥的殼體和貫穿于該殼體內(nèi)的輸入軸之間的間隙處,用以密封該間隙。
圖3是表示上述本實用新型的實施方式的密封裝置1的使用狀態(tài)的局部剖視圖。具體而言,密封裝置1通過將安裝部5內(nèi)嵌于殼體71的軸孔72而進(jìn)行安裝。更具體而言,通過在加強(qiáng)環(huán)3的圓筒部31和殼體71的用于形成軸孔72的內(nèi)周面74之間以規(guī)定的過盈量壓縮安裝部5,將密封裝置1以嵌合于殼體71的狀態(tài)下牢固地固定。
輸入軸73貫穿于密封部6的內(nèi)周側(cè)(箭頭d方向)。主密封唇部61、副密封唇部62和防塵唇部63在與輸入軸73的外周面75接觸時分別以規(guī)定的過盈量被壓縮,從而與輸入軸73的外周面75以能夠滑動且不泄漏液體的方式抵接。
密封裝置1通過安裝部5嵌合于殼體的內(nèi)周面74,且主密封唇部61與輸入軸73的外周面75緊密接觸,而密封殼體71和輸入軸73之間的間隙76。
此外,如圖3所示,在殼體71的軸孔72中內(nèi)嵌有圓筒狀的殼體77,輸入軸73以能夠轉(zhuǎn)動的方式貫穿于殼體77中。殼體77與密封裝置1的外側(cè)(箭頭a方向)的面抵接,用于在殼體71中對密封裝置1的外側(cè)(箭頭a方向)進(jìn)行定位。由此,防止密封裝置1在液壓的作用下自殼體71脫落。殼體77也可以是套筒或軸承。
在此,安裝密封裝置1時,為了對輸入軸73的外周面75進(jìn)行潤滑,在密封部6的主密封唇部61、副密封唇部62和防塵唇部63的內(nèi)周側(cè)面涂布未圖示的油脂。
副密封唇部62以小于主密封唇部61的過盈量的過盈量被壓縮在輸入軸73的外周面75上。由此,主密封唇部61和副密封唇部62防止了油脂向密封對象側(cè)泄漏,且抑制了滑動阻力的增大。此外,由于副密封唇部62的存在,使得主密封唇部61在輸入軸73擺動時也能防止主密封唇部61與輸入軸73的外周面75整面抵接。
油脂被保持在第1空間(以下,也稱其為“第1油脂存儲部”)、第2空間(以下,也稱其為“第2油脂存儲部”)和第3空間(以下,也稱其為“第3油脂存儲部”)中,所述第1空間由輸入軸73的外周面75、主密封唇部61和副密封唇部62形成,所述第2空間由輸入軸73的外周面75和副密封唇部62的狹縫65形成,所述第3空間由輸入軸73的外周面75、副密封唇部62和防塵唇部63形成。其中,第2油脂存儲部由于是借助狹縫65而形成于副密封唇部62和輸入軸73的外周面75之間的,因此并非密閉空間,而是通過該狹縫65與第1油脂存儲部及第3油脂存儲部彼此連通的。
有時,輸入軸73會出現(xiàn)擺動等動作,使得主密封唇部61受到較大變形而導(dǎo)致主密封唇部61以更大的面積與輸入軸73的外周面75接觸,結(jié)果導(dǎo)致第1油脂存儲部的容積局部減小。在該情況下,保持于第1油脂存儲部的油脂會被從第1油脂存儲部擠出,并被引導(dǎo)而移動到第2油脂存儲部和第3油脂存儲部。這樣,即使在第1油脂存儲部的容積局部減小的情況下,油脂也能經(jīng)由副密封唇部62的狹縫65自第1油脂存儲部流向外側(cè)(箭頭a方向),因此,能夠防止油脂越過主密封唇部61而泄漏到密封對象側(cè)。
特別是,由于副密封唇部62繞軸線x等間隔地形成有狹縫65,因此,無論第1油脂存儲部的容積減小發(fā)生在以軸線x為中心的周向的任何位置,都能夠使油脂自第1油脂存儲部朝向外側(cè)(箭頭a方向)移動到第2油脂存儲部和第3油脂存儲部。另外,為了進(jìn)一步增大自第1油脂存儲部朝向外側(cè)(箭頭a方向)移動的油脂的量,可以在4處以上多處均等配設(shè)狹縫65。
但是,當(dāng)副密封唇部62的狹縫65數(shù)量過多時,在輸入軸73出現(xiàn)擺動的動作時,會導(dǎo)致副密封唇部62與輸入軸73的外周面75抵接的比例減小。這種情況會有損副密封唇部62的防止主密封唇部61與輸入軸73整面抵接的這一主要功能,所以并非優(yōu)選。因此,為了既增大自第1油脂存儲部向外側(cè)(箭頭a方向)移動的油脂的量,又防止主密封唇部61與輸入軸73整面抵接,優(yōu)選繞軸線x等間隔地配置4個狹縫65。
在此,如圖3所示,使用狀態(tài)下的防塵唇部63由于被緊壓于輸入軸73的外周面75,因此以自虛線向?qū)嵕€所示那樣變形的狀態(tài)與輸入軸73的外周面75緊密接觸。即,如圖3放大所示那樣,與使用前狀態(tài)相比,使用狀態(tài)下的防塵唇部63的前端部67以具有朝向軸線x方向的強(qiáng)復(fù)原力F1的狀態(tài)與輸入軸73的外周面75緊密接觸。
此外,在油脂自第1油脂存儲部通過第2油脂存儲部移動到第3油脂存儲部時,油脂的液壓經(jīng)由槽部69作用于防塵唇部63的前端部67,該前端部67被施加了朝向軸線x的方向的按壓力F2。因此,防塵唇部63在自身所具有的復(fù)原力F1以及由油脂的液壓所產(chǎn)生的按壓力F2的作用下,使前端部67與輸入軸73的外周面75緊固抵接。由此,能夠進(jìn)一步提高防塵唇部63和輸入軸73之間的密封度。
這樣,由于防塵唇部63在復(fù)原力F1和按壓力F2的作用下使前端部67與輸入軸73的外周面75緊固抵接,因此,能夠防止灰塵等自外側(cè)(箭頭a方向)進(jìn)入內(nèi)側(cè)(箭頭b方向),且能夠防止通過副密封唇部62的狹縫65(第2油脂存儲部)移動到防塵唇部63側(cè)(第3油脂存儲部)的油脂越過該防塵唇部63而泄漏到外側(cè)(箭頭a方向)。
如上所述,根據(jù)本實用新型的密封裝置1,能夠使油脂通過副密封唇部62的狹縫65移動到防塵唇部63側(cè),因此,能夠防止油脂自主密封唇部61向密封對象側(cè)泄漏。此外,由于防塵唇部63的至少包含前端在內(nèi)的內(nèi)周側(cè)(箭頭d方向)的前端部67在軸線x方向上朝向內(nèi)側(cè)(箭頭b方向),因此,在使用狀態(tài)下,能夠使內(nèi)周側(cè)(箭頭d方向)的前端部67具有朝向軸線x的強(qiáng)復(fù)原力F1,這樣能夠防止通過狹縫65移動過來的油脂越過防塵唇部63而泄漏。
此外,無論第1油脂存儲部的容積減小發(fā)生在以軸線x為中心的周向上的任何位置,副密封唇部62都能夠使油脂自第1油脂存儲部朝向外側(cè)(箭頭a方向)向第2油脂存儲部和第3油脂存儲部移動。因此,能夠防止油脂自主密封唇部61泄漏。
此外,防塵唇部63在自身所具有的復(fù)原力F1以及由油脂的液壓所產(chǎn)生的按壓力F2的作用下與輸入軸73的外周面75緊固抵接,因此,防塵唇部63能夠防止灰塵等自外側(cè)(箭頭a方向)進(jìn)入內(nèi)側(cè)(箭頭b方向),且能夠防止通過副密封唇部62的狹縫65移動到防塵唇部63側(cè)的油脂越過該防塵唇部63而泄漏到外側(cè)(箭頭a方向)。
<其他實施方式>
以上,說明了本實用新型的實施方式,但本實用新型不限定于上述本實用新型的實施方式,其包括本實用新型的概念和權(quán)利要求書所涵蓋的所有形態(tài)。此外,為了發(fā)揮上述課題和效果的至少一部分,也可以適當(dāng)選擇組合各構(gòu)成要素。例如,上述實施方式中的各構(gòu)成要素、即形狀、材料、配置等可以根據(jù)本實用新型的具體使用形態(tài)適當(dāng)變更。
此外,狹縫65的形狀采用了沿著軸線x方向的直線狀,但狹縫65的形狀不限定于此,只要能夠容許油脂在第1油脂存儲部和第3油脂存儲部之間移動,也可以是傾斜的形狀、彎曲的形狀等其他各種形狀。
此外,防塵唇部63的截面形狀采用了寬度自根部66朝向前端部67縮窄的形狀,但防塵唇部63的截面形狀不限定于此,只要是能夠使前端部67朝向內(nèi)側(cè)且與輸入軸73的外周面75緊密接觸的截面形狀即可。
此外,本實施方式的密封裝置1被應(yīng)用在了動力轉(zhuǎn)向裝置的回轉(zhuǎn)式的液壓控制閥的殼體和貫穿于該殼體的開口中的輸入軸之間的間隙處,但本實用新型的密封裝置的適用對象不限定于此。本實用新型能夠應(yīng)用于能夠利用本實用新型所發(fā)揮的效果的所有結(jié)構(gòu)。