CN101688611A - 密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种密封装置，其具有灰尘过滤器，该密封装置能够在利用灰尘过滤器确保灰尘密封性的状态下，减小灰尘过滤器产生的滑动扭矩。上述密封装置包括：密封唇(12)，安装于非旋转的外壳(200)，同时可滑动地密接于旋转侧部件(2)；以及灰尘过滤器(16)，位于上述密封唇(12)的大气A侧，其内径部(16a)可滑动地密接于上述旋转侧部件(2)的外周面；其中，在上述灰尘过滤器(16)的内径部(16a)上，多个切口(16b)在圆周方向上以规定间隔形成，上述切口(16b)的最深部相对于上述旋转侧部件(2)的外周面具有适当的过盈量。
Description
技术领域
[0001]本发明涉及一种密封旋转体外周的密封装置，特别涉及一种在大气侧具有灰尘过滤器的密封装置。
背景技术
[0002]在用作货物汽车等的发动机密封件的密封装置中，使用具有灰尘过滤器的密封装置(例如参照下述专利文献)。
[0003]专利文献1：日本实开平5-90046号公报
专利文献2：日本实公平8-3757号公报
专利文献3：日本实开平5-14739号公报
[0004]图5是沿着穿过轴心的平面截取的这种现有密封装置使用状态的半截面图。图5中示出的密封装置100包括安装于外壳200的密封件本体110、以及安装于插通外壳200内周的旋转轴300的金属制抛油环120，密封件本体110包括：金属制安装环111，压入嵌合于外壳200的内周面；密封唇112，由橡胶材料或者具有橡胶状弹性的材料一体成形于该安装环111，并且可滑动地密接于抛油环120的凸缘121；灰尘过滤器113，由合成树脂纤维的无纺布(织物)制成，设置在该密封唇112的大气A侧，在内径部向大气A侧弯曲的状态下可滑动地密接于抛油环120的套筒122的外周面。
[0005]密封唇112通过其前端与抛油环120的凸缘121密接，防止机内B侧的密封对象油向大气A侧泄漏，由于抛油环120具有通过离心力将与凸缘121接触的流体向外周侧甩开的作用，因此对于将要向内周侧经过与密封唇112之间的滑动部S的密封对象油，能够实现良好的密封机能。并且，灰尘过滤器113能够防止灰尘从大气A侧向由于上述甩开作用而成为低压的密封唇112的内周空间C侵入。
[0006]因此，近年来，从控制汽车耗油量的观点来看，要求在这种密封装置100中进一步减小滑动扭矩。并且，在这种密封装置100中产生的滑动扭矩中，1/3至1/2程度的滑动扭矩是由于灰尘过滤器113与抛油环120的套筒122的滑动而产生的，因此为了减小滑动扭矩，考虑到废除灰尘过滤器113的构造或者通过将灰尘过滤器113制成薄壁状来减小对于上述套筒122的紧迫力。
[0007]但是，在将灰尘过滤器113废除或者制成薄壁状的情况下，大气A侧的灰尘侵入由于凸缘121的甩开作用而成为低压的密封唇112的内周空间C，向密封唇112与抛油环120的凸缘121之间的滑动部S渗入，这会导致密封唇112的耐久性降低。此外，由于抛油环120的凸缘121的甩开作用，该灰尘可能会从密封唇112的内周空间C向机内B侧侵入。
[0008]并且，如图5所示的密封装置100，在未安装于外壳200以及旋转轴300的状态下，由于在套筒122的凸缘121相对侧的端部形成的突条123能够与灰尘过滤器113的内径部卡合，因此能够在防松脱的状态下将抛油环120临时组合于密封件本体110，但是当将灰尘过滤器113废除或者制成薄壁状时，存在不能进行这样的临时组合的问题。
发明内容
(发明要解决的问题)
[0009]本发明鉴于上述问题，目的在于提供一种具有灰尘过滤器的密封装置，其能够在利用灰尘过滤器确保灰尘密封性的状态下，减小灰尘过滤器产生的滑动扭矩。
(解决技术问题的技术方案)
[0010]为了有效地解决上述技术问题，本发明第1方面的密封装置包括：密封唇，安装于非旋转的外壳，同时可滑动地密接于旋转侧部件；以及灰尘过滤器，位于所述密封唇的大气侧，所述灰尘过滤器的内径部可滑动地密接于所述旋转侧部件的外周面；其中，在所述灰尘过滤器的内径部上，多个切口在圆周方向上以规定间隔形成，所述切口的最深部的缘部相对于所述旋转侧部件的外周面具有适当的过盈量。
[0011]根据上述构成，在灰尘过滤器的内径部上，多个切口在圆周方向上以规定间隔形成，因此灰尘过滤器相对于旋转侧部件的外周面的紧迫力减小，并且通过切口，灰尘过滤器相对于旋转侧部件的外周面的滑动面积也减小，因此滑动扭矩减小。并且，切口的最深部的缘部相对于旋转侧部件的外周面具有适当过盈量，因此通过切口，在与旋转侧部件的外周面之间不会产生间隙，并且由于没有将灰尘过滤器制成薄壁状，因此确保了所要求的灰尘密封性。
[0012]并且，本发明第2方面的密封装置包括：密封唇，安装于非旋转的外壳，同时可滑动地密接于旋转侧部件；以及灰尘过滤器，位于所述密封唇的大气侧，所述灰尘过滤器的内径部可滑动地密接于所述旋转侧部件的外周面；其中，在所述灰尘过滤器的内径部上，多个狭缝在圆周方向上以规定间隔形成，所述狭缝的最深部的缘部相对于所述旋转侧部件的外周面具有适当的过盈量。
[0013]根据该构成，在灰尘过滤器的内径部上，多个狭缝在圆周方向上以规定间隔形成，因此灰尘过滤器相对于旋转侧部件的外周面的紧迫力减小，从而滑动扭矩减小。并且，狭缝的最深部的缘部相对于旋转侧部件的外周面具有适当过盈量，因此通过切口，在与旋转侧部件的外周面之间不会产生间隙，并且由于没有将灰尘过滤器制成薄壁状，因此确保了所要求的灰尘密封性。
(发明的效果)
[0014]根据本发明的密封装置，由于确保了利用灰尘过滤器而获得的灰尘密封性，因此能够在不牺牲密封耐久性的情况下减小灰尘过滤器所产生的滑动扭矩。
附图说明
[0015]图1是沿着穿过轴心的平面截取的本发明第一实施方式的密封装置使用状态的半截面图。
图2是沿着穿过轴心的平面截取的图1密封装置未安装状态的半截面图。
图3是从轴心的延长方向观看在图1密封装置中使用的灰尘过滤器的视图。
图4是沿着穿过轴心的平面截取的本发明第二实施方式的密封装置使用状态的半截面图。
图5是沿着穿过轴心的平面截取的现有密封装置的半截面图。
具体实施方式
[0016]以下，参照附图，对本发明的密封装置的优选实施方式进行详细说明。图1是沿着穿过轴心的平面截取的本发明第一实施方式的密封装置使用状态的半截面图，图2是沿着穿过轴心的平面截取的图1密封装置未安装状态的半截面图。图3是从轴心的延长方向观看在图1密封装置中使用的灰尘过滤器的视图。
[0017]在图1中，参考标号200是货物汽车的发动机等中的非旋转的外壳，300是插通外壳200内周的旋转轴。本发明的密封装置包括安装于外壳200的密封件本体1、以及安装于旋转轴300的抛油环2。并且，抛油环2相当于本发明第1方面中记载的旋转侧部件。
[0018]密封件本体1包括：安装环11，压入嵌合于外壳200的内周面；一体成形于该安装环11上的密封唇12、垫圈部13、回油部14、以及在这些部件之间连续延伸的弹性层15；以及灰尘过滤器16，位于密封唇12的大气A侧，安装于弹性层15的内径部。
[0019]安装环11通过对钢板等金属板进行冲孔冲压加工来制作，包括：外周嵌合部11a，压入嵌合于外壳200的内周面；垫圈支撑部11b，以从该外周嵌合部11a向大气A侧的方向具有直径略微缩小的阶梯差的方式形成；径方向部11c，从垫圈支撑部11b向内周侧延伸；圆锥筒部11d，从径方向部11c的内周向机内B侧延伸；以及内向锷部11e，从圆锥筒部11d的端部向内周侧延伸。
[0020]密封唇12、垫圈部13、回油部14、以及弹性层15由橡胶材料或者具有橡胶状弹性的合成树脂材料制成，其中的弹性层15以覆盖安装环11的外侧面(朝向大气A侧的面)的方式被一体地硫化粘接，密封唇12以前端成为朝向外周侧的锥形形状的方式，从弹性层15的内径部向机内B侧延伸。并且，垫圈部13位于安装环11的垫圈支撑部11b的外周，在弹性层15的外径部连续形成。并且，回油部14形成在弹性层15的内径部，前端成为朝向密封唇12侧的樋状。
[0021]灰尘过滤器16由合成树脂纤维的无纺布(织物)制成，其外径部在密封唇12的大气A侧位于安装环11的内向锷部11e的外侧，并且接合于弹性层15。
[0022]抛油环2通过对金属板进行冲孔冲压加工来制作，包括：套筒21，紧密嵌合于旋转轴300的外周面；凸缘22，从套筒21的机内B侧的端部以圆盘状展开；以及突条23，在上述套筒21的大气A侧的端部向外径侧弯曲形成。密封件本体1的密封唇12，形成有前端及其附近可滑动地密接于该抛油环2的凸缘22的机内B相反侧端面的滑动部S，灰尘过滤器16的内径部16a可滑动地密接于抛油环2的套筒21的外周面。
[0023]在灰尘过滤器16的内径部16a上，多个切口16b在圆周方向上以规定间隔形成。并且，该灰尘过滤器16在图2以及图3示出的未安装的状态下，成为与轴心垂直的平面状，在该状态下，各切口16b的最深部的内径
比灰尘过滤器16的内径
大，同时比抛油环2的套筒21中与灰尘过滤器16滑动的部分的外径略小。并且，当将该抛油环2如图2的粗箭头所示地***时，在抛油环2的套筒21的端部形成的突条23的外径大小为，能够适当地将灰尘过滤器16的内径部16a推开并通过的程度。
[0024]因此，通过从图2示出的分离状态将抛油环2的套筒21向密封件本体1的内周***，如图1所示，灰尘过滤器16的内径部16a以能够适当展开的状态密接于上述套筒21的外周面，各切口16b的最深部的缘部16c也以具有适当过盈量的方式密接于上述套筒21的外周面。
[0025]具有以上构成的密封装置，如图1所示，密封本体1在其安装环11的外周嵌合部11a处压入嵌合于外壳200的内周面，同时在垫圈部13处以具有适当压缩余量的方式紧密嵌合于外壳200的内周面，密封件本体1的密封唇12和与旋转轴300一体旋转的抛油环2的凸缘22进行密接滑动，因此能够阻止从机内(例如发动机的曲柄室)B侧飞来的密封对象油向大气A侧泄漏。并且，由于抛油环2具有通过离心力将与凸缘22接触的流体向外径方向侧甩开的作用，因此对于将要向内周侧经过与密封唇12之间的滑动部S的密封对象油，能够实现良好的密封机能。
[0026]并且，万一密封对象油向内周侧稍稍穿过密封唇12与抛油环2的凸缘22之间的滑动部S时，该漏液在密封唇12的上半部侧沿着锥形形状的表面12a流向下方，在樋状的回油部14被接住。并且，该漏液由于朝向密封唇12的下半部流向上述回油部14内，会沿着密封唇12的下半部的表面12a向密封唇12的外径侧(下方)滴落，因此通过离心力能够从与凸缘22之间的滑动部S向外径侧甩开而被排除。
[0027]如上所述，由于抛油环2的凸缘22具有通过旋转时的离心力将流体从滑动部S向外径侧排出的作用，因此在密封唇12的内周空间C产生负压，虽然灰尘与空气一起有从大气A侧向上述内周空间C流入的趋势，但是该灰尘被合成纤维的无纺布制成的灰尘过滤器16捕捉，因此能够阻止向上述内周空间C的侵入。
[0028]并且，在灰尘过滤器16的内径部16a上，多个切口16b在圆周方向上以规定间隔形成，因此对于抛油环2的套筒21外周面的紧迫力较小。并且，通过切口16b，灰尘过滤器16相对于套筒21外周面的滑动面积也减小。因此，灰尘过滤器16的滑动扭矩减小，以至于密封装置全体的滑动扭矩减小，从而有助于耗油量的改善。
[0029]并且，在灰尘过滤器16的内径部16a，切口16b的最深部的缘部16c也以具有适当过盈量的方式密接于抛油环2的套筒21外周面，因此通过切口16b，在与上述套筒21的外周面之间不会产生间隙，并且由于没有为了低扭矩化而将灰尘过滤器16制成薄壁状，因此确保了所要求的灰尘密封性。
[0030]并且，从图2示出的分离状态，通过将抛油环2的套筒21***密封件本体1的内周，形成于套筒21的端部的突条23适当地将灰尘过滤器16的内径部16a推开并通过该内径部16a，之后上述突条23与灰尘过滤器16的内径部16a以相互能够卡合的状态在轴向上相对，因此能够在防松脱的状态下将密封件本体1与抛油环2临时组合。并且，如上所述，根据本发明，由于不需要为了低扭矩化而将灰尘过滤器16制成薄壁状，因此，通过以具有适当过盈量的方式密接于套筒21外周面的灰尘过滤器16的内径部16a，能够确保与突条23之间所需要的卡合力，例如在临时组合状态的输送过程中，能够防止密封件本体1与抛油环2分离。
[0031]并且，在上述实施方式中，密封唇12以及灰尘过滤器16可滑动地密接于作为旋转侧部件的抛油环2，但是本发明也可以适用于密封唇12以及灰尘过滤器16可滑动地密接于作为旋转侧部件的旋转轴300的外周面的构造，并且对密封唇12等的材质也没有特别限定。
[0032]并且，对切口16b的形状也没有特别限定，除了图示的コ字形外，可以考虑半圆状、U字形、V字形、波状等。
[0033]图4是沿着穿过轴心的平面截取的本发明第二实施方式的密封装置使用状态的半截面图。
[0034]该第二实施方式为，在灰尘过滤器16的内径部16a上，在圆周方向上以规定间隔形成向半径方向延伸的多个狭缝16d，代替先前说明的第一实施方式中的多个切口16b。并且，该灰尘过滤器16在未安装状态下也成为与轴心垂直的平面状，在该状态下，各狭缝16d的最深部的内径
比灰尘过滤器16的内径
大，同时比抛油环2的套筒21中与灰尘过滤器16滑动的部分的外径
(参照图2)略小。其他构成与先前说明的第一实施方式相同。
[0035]因此，在该情况下，由于灰尘过滤器16的内径部16a以能够适当展开的状态密接于图1示出的套筒21的外周面，并且各狭缝16d的最深部的缘部16e也以具有适当过盈量的方式密接于上述套筒21的外周面，因此能够实现与第一实施方式相同的效果。
符号说明
[0036]1密封件本体
11安装环
12密封唇
16灰尘过滤器
16a内径部
16b切口
16c、16e缘部
16d狭缝
2抛油环(旋转侧部件)
21套筒
22凸缘
200外壳
300旋转轴
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1、一种密封装置，其特征在于包括：密封唇，安装于非旋转的外壳，同时可滑动地密接于旋转侧部件；以及灰尘过滤器，位于所述密封唇的大气侧，所述灰尘过滤器的内径部可滑动地密接于所述旋转侧部件的外周面；其中，在所述灰尘过滤器的内径部上，多个切口在圆周方向上以规定间隔形成，所述切口的最深部的缘部相对于所述旋转侧部件的外周面具有适当的过盈量。
2、一种密封装置，其特征在于包括：密封唇，安装于非旋转的外壳，同时可滑动地密接于旋转侧部件；以及灰尘过滤器，位于所述密封唇的大气侧，所述灰尘过滤器的内径部可滑动地密接于所述旋转侧部件的外周面；其中，在所述灰尘过滤器的内径部上，多个狭缝在圆周方向上以规定间隔形成，所述狭缝的最深部的缘部相对于所述旋转侧部件的外周面具有适当的过盈量。
Claims (2)
1、一种密封装置，其特征在于包括：密封唇，安装于非旋转的外壳，同时可滑动地密接于旋转侧部件；以及灰尘过滤器，位于所述密封唇的大气侧，所述灰尘过滤器的内径部可滑动地密接于所述旋转侧部件的外周面；其中，在所述灰尘过滤器的内径部上，多个切口在圆周方向上以规定间隔形成，所述切口的最深部相对于所述旋转侧部件的外周面具有适当的过盈量。
2、一种密封装置，其特征在于包括：密封唇，安装于非旋转的外壳，同时可滑动地密接于旋转侧部件；以及灰尘过滤器，位于所述密封唇的大气侧，所述灰尘过滤器的内径部可滑动地密接于所述旋转侧部件的外周面；其中，在所述灰尘过滤器的内径部上，多个狭缝在圆周方向上以规定间隔形成，所述狭缝的最深部相对于所述旋转侧部件的外周面具有适当的过盈量。
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