CN105697787B - 密封环、密封环的制造方法及密封环的使用 - Google Patents

密封环、密封环的制造方法及密封环的使用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及密封环、密封环的制造方法及密封环的使用。密封环在应当密封的机械要素间被良好地引导，且能够良好地保护面对应当密封的空间的承受动载荷的密封唇免受来自外部的异物。密封环具有由高强度且坚硬的材料构成的导向环(2)、承受动载荷的密封唇(3、4)和承受静载荷的密封唇(5)，且以一体成型品(1)的方式形成。由橡胶状弹性材料构成的第一密封唇(3)以及第二密封唇(4)与导向环结合，第一密封唇(3)阻断来自应当密封的空间的应当密封的介质，第二密封唇(4)阻断来自外部(9)的异物(8)。当从外部(9)向应当密封的空间的方向观察时，根据技术性能，第一密封唇(3)相对于第二密封唇(4)串联配置于下游侧。

Description

密封环、密封环的制造方法及密封环的使用
技术领域
本发明涉及具有二个承受动载荷的密封唇和至少一个承受静载荷的密封唇的密封环。承受动载荷的密封唇以及承受静载荷的密封唇由橡胶状弹性材料形成，承受动载荷的第一密封唇是为了阻断来自应当密封的空间的应当密封的介质而形成。
背景技术
这样的密封环通过专利文献1成为公知技术。该密封环具有至少一个由适于注塑成型的材料构成的支撑部分，密封唇利用由材料产生的结合而与支撑部分结合。公知的密封环不具有引导杆(rod)或轴的功能。密封唇以及支撑部分由彼此不同的材料形成，密封唇以及支撑部分的材料的接合面至少部分相互浸透。
这样的公知的密封环通过在制备方法的第一步骤中利用注塑成型向成型模中供给密封唇的第一材料而制造，并在方法的第二步骤中，利用注塑成型向成型模中供给支撑环的第二材料。第一材料具有低于第二材料的熔点。
现有技术
专利文献
专利文献1：欧洲专利申请第1703181号公开说明书
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的根本问题在于，进一步改善开头所述形态的密封环，使得密封环在按照目的用于应当密封的机械要素间时，能够更好地被引导，并且朝向应当密封的空间的、承受动载荷的密封唇能够更好地被保护，免受暴露于来自周围的异物。另外，最好能够简单且廉价地制造密封环，并且可以多样性地加以使用。
用于解决技术问题的技术方案
利用本发明，上述问题能够通过权利要求1、7以及8中记载的技术方案解决。引用权利要求1、7以及8的从属权利要求涉及优选的技术方案。
用于解决上述问题的密封环具有由高强度且坚硬的材料构成的导向环、至少一个承受动载荷的密封唇、至少一个承受静载荷的密封唇，且作为一体成型品形成，在该结构中，承受动载荷的密封唇以及承受静载荷的密封唇由橡胶状弹性材料形成，且与导向环结合，作为至少一个密封唇的、承受动载荷的第一密封唇以及承受动载荷的第二密封唇与导向环结合，承受动载荷的第一密封唇以阻断来自应当密封的空间的应当密封的介质的方式形成，承受动载荷的第二密封唇以阻断来自外部的异物的方式形成，基于技术性能，当从外部向应当密封的空间方向观察时，第一密封唇相对于第二密封唇串联配置，且配置于下游侧。
当按照目的使用密封环时，导向环发挥作用，以控制对密封唇施加的机械载荷，从而使密封环整体在长期使用期间能够具有稳定且良好的使用特性。
密封环能够用于活塞密封或杆密封，此种情况下，相互密封实质上彼此同心配设的机械要素。
当按照目的使用密封环时，密封环被配置于其间的相互密封的机械要素有时在活塞或杆的径向相互偏心移动。在这种情况下，当没有导向环时，密封唇有时发生最不希望的大变形。结果导致密封唇发生损伤/破损。对此，在本发明中，利用导向环将对密封唇施加的机械载荷控制在没有问题的量。在应当密封的机械要素相互相对地偏心移动时，密封唇有时首先发生弹性变形，但是对于密封唇的使用特性以及耐久性，该变形为没有问题的程度。而在应当密封的机械要素的偏心移动大的情况下，利用配设有密封唇的导向环，使得应当相互密封的机械要素之间相互支撑。更多的机械载荷进一步被导向环承受并阻挡，并非仅被密封唇承受并阻挡。
另外，承受动载荷的第二密封唇优选保护承受动载荷的第一密封唇，使其免受例如灰尘或液体之类的外部异物。基于技术性能，当从外部向应当密封的空间的方向观察时，第一密封唇相对于第二密封唇串联配置，并且配置在下游侧。
根据上述密封环的结构，密封环在长期使用期间具有稳定且良好的使用特性。
在承受载荷的密封环的构思中，一体成型品是指尽可能地将全部密封功能以及引导功能一体化到一个零件中而得到的密封环。
根据优选的结构，导向环在截面中可以形成为实质上是正方形的形状。这样紧凑的导向环在所有的运转条件下都具有良好的强度和形状稳定性，所以，能够良好地保护结合于导向环的密封唇，使其免受机械过载以及起因于过载的磨损。
导向环可以由聚合物材料构成。此处使用的材料例如可以由热塑性塑料构成，或者是由热固性塑料构成。一方面，由上述材料构成的导向环能够与形成密封唇的弹性体材料良好地结合，另一方面，由上述材料构成的导向环在被支撑于应当密封的机械要素的一个要素时，摩擦小，并且导向环例如相对于一个机械要素并进移动。
承受动载荷的密封唇配置于导向环的径向内周侧，或配置于径向外周侧，承受静载荷的密封唇配置于径向外周侧，或配置于径向内周侧。密封唇在导向环中的配置取决于密封环是否用于杆密封或活塞密封。
优选承受动载荷以及静载荷的所有密封唇相互结合而形成为一体，并且由相同材料形成。由此，密封环的制造实质上变得简化且廉价。在这样的结构中，所有的密封唇在一个操作工序中与导向环结合，例如，通过注塑成型与导向环一体成型。
多个密封唇可以通过导向环中的至少一个槽状空间相互结合而形成为一体，并且能够由相同材料形成。
考虑到简单制造的可能性，优选能够使用多个槽状空间。进一步优选沿周向均匀分配并配置这些空间。所有密封唇通过槽状空间结合，由此，使密封唇特别持久地固定于导向环。不仅仅可以通过空间使密封唇和导向环利用材料产生的结合而相互结合，还可以通过形状进行接合，从而相互结合。利用沿周向均匀分配并配置的多个空间，使构成密封唇的弹性体材料在密封环的制造中特别均匀地结合于导向环是有利的。由此，在制造密封环时，能够特别减少不合格产品。
另外，如上所述，本发明涉及密封环的制造方法。该制造方法是多成分的注塑成型法或冲压法。在该制造方法的第一步骤中，构成导向环的第一材料优选通过注塑成型供给到成型模内。在第二步骤中，构成密封唇的第二材料优选通过注塑成型供给到成型模内。此种情况下，第二材料利用材料产生的结合与构成导向环的第一材料结合。此时，在第二步骤中，弹性体材料相继通过导向环中的槽状空间状，所有密封唇由相同材料形成，且相互结合，形成为一体。
冲压法中的处理如下。
一体成型品可以在双成分法中制造也可以在单成分法中制造。在双成分法中，首先，通过注塑成型技术制造塑料支撑部分，然后，使用第二射出装置供给弹性体材料，从而得到密封环的几何学形状。在单成分法中，首先，利用通常的注塑成型法或冲压法制造塑料部分。然后，将塑料部分***模内，进行弹性体处理，利用弹性体材料制成适当的密封几何学形状。根据材料的组合不同，有时也需要在材料之间形成接合层。
另外，如上所述，本发明涉及密封环在液压装置中的使用。
上述密封环能够优选用于车辆用缓冲器。在该结构中，汽车用缓冲器的活塞杆利用本发明的密封环对缓冲器壳体(housing)进行密封，活塞在壳体内部并进地进行往复运动。预先沿径向对承受动载荷的密封唇施加弹性作用力，从而密封并包围活塞杆。承受静载荷的密封唇对缓冲器壳体进行密封。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的密封环的示意图。
符号说明
1 一体成型品
2 导向环
3 承受动载荷的第一密封唇
4 承受动载荷的第二密封唇
5 承受静载荷的密封唇
6 应当密封的介质
7 应当密封的空间
8 异物
9 外部
10 槽状空间
具体实施方式
以下参照附图说明本发明实施方式的密封环。
为了能够更好地理解本发明且更好地了解密封环的内部，将密封环的一部分切断分离后显示密封环。
此处所示的密封环是具有由聚合物材料构成的导向环2的一体成型品1。在径向内周侧具有二个承受动载荷的密封唇3、4，在径向外周侧具有承受静载荷的密封唇5。在该实施方式中，密封唇3、4、5互相结合形成为一体，且由橡胶状弹性材料构成。
此处所示的一体成型品1用于由车辆用缓冲器构成的液压装置。
承受动载荷的二个密封唇3、4根据技术性能串联配置，当从外部9沿轴线方向向应当密封的空间7的方向观察时，根据技术性能，第一密封唇3相对于第二密封唇4串联配置，且配置于后侧，即，配置于串联的下游侧。
第一密封唇3配置于导向环2的一个端面侧，第二密封唇4配置于导向环2的另一个端面侧。承受动载荷的第一密封唇3阻断来自应当密封的空间7的应当密封的介质6，承受动载荷的第二密封唇4防止例如灰尘以及/或湿气之类的异物8从外部9沿轴线方向侵入承受动载荷的第一密封唇3，导致承受动载荷的第一密封唇3的损伤/破损。
导向环2设置有沿周向均匀分配而配置的多个槽状空间10，在被切断并分离后的密封环的左侧截面中示出这些空间10中的一个。槽状空间10将所有密封唇3、4、5相互结合。
如上所述，通过多成分的注塑成型法或冲压法制造密封环。
构成密封唇3、4、5的弹性体材料通过材料产生的结合与导向环2结合。

Claims (9)

1.一种密封环，其具有由高强度且坚硬的材料构成的导向环(2)、至少一个承受动载荷的密封唇(3、4)、至少一个承受静载荷的密封唇(5)，所述密封环以一体成型品(1)的方式形成，
承受动载荷的所述密封唇(3、4)以及承受静载荷的所述密封唇(5)由橡胶状弹性材料形成，并通过所述导向环(2)中的至少一个槽状空间(10)相互结合而形成为一体，且在所述至少一个槽状空间(10)通过材料产生的结合与所述导向环(2)彼此结合，作为所述至少一个密封唇的承受动载荷的所述第一密封唇(3)以及承受动载荷的所述第二密封唇(4)与所述导向环(2)结合，承受动载荷的所述第一密封唇(3)以阻断来自应当密封的空间(7)的应当密封的介质(6)的方式形成，承受动载荷的所述第二密封唇(4)以阻断来自外部(9)的异物(8)的方式形成，当从所述外部(9)向所述应当密封的空间(7)的方向观察时，所述第一密封唇(3)根据技术性能相对于所述第二密封唇(4)串联配置，且配置于下游侧。
2.根据权利要求1所述的密封环，其特征在于，在截面中，所述导向环(2)形成为实质上是正方形。
3.根据权利要求1或2所述的密封环，其特征在于，所述导向环(2)由聚合物材料形成。
4.根据权利要求1所述的密封环，其特征在于，承受动载荷的所述密封唇(3、4)配置于所述导向环(2)的径向内周侧或径向外周侧，承受静载荷的所述密封唇(5)配置于所述导向环(2)的径向外周侧或径向内周侧。
5.根据权利要求1所述的密封环，其特征在于，承受动载荷的所述密封唇(3、4)以及承受静载荷的所述密封唇(5)全部相互结合而形成为一体，并且由相同材料形成。
6.根据权利要求1所述的密封环，其特征在于，承受动载荷的所述密封唇(3、4)以及承受静载荷的所述密封唇(5)在所述至少一个槽状空间(10)还通过形状产生的结合与所述导向环(2)彼此结合。
7.权利要求1～6中任一项所述的密封环的制造方法，所述制造方法利用多成分的注塑成型法或冲压成型法。
8.权利要求1～6中任一项所述的密封环在液压装置中的使用。
9.根据权利要求8所述的使用，其特征在于，所述液压装置为汽车用缓冲器。
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