密封装置

文档序号:1367114 发布日期:2020-08-11 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 密封装置 (Sealing device ) 是由 井上雅彦 坂野祐也 于 2019-10-16 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种提高密封对象物侧成为负压时的密封性能的密封装置。密封装置(1)用于密封轴与供该轴插入的孔之间的环状间隙,包括嵌装于所述孔的密封装置主体(2)和安装在所述轴上的抛油环(3),密封装置主体(2)具有加强环(11)和弹性体部(20),抛油环(3)具有向外周侧延伸的凸缘部(31),弹性体部(20)具有端面唇(21),该端面唇包括:圆锥筒状的缩径部(21d),与安装在加强环(10)的内周端(14a)的基体部(25)相连,随着朝向一侧(a)而缩径;扩径部(21b),与缩径部(21d)相连,随着朝向一侧(a)而扩径,并且与另一侧(b)的面(31d)接触,连接基体部(25)和缩径部(21d)之间的肩部(21e)与连接缩径部(21d)和扩径部(21b)之间的弯曲部(21c)之间的长度(L&lt;Sub&gt;1&lt;/Sub&gt;)比弯曲部(21c)和前端部(21a)之间的长度(L&lt;Sub&gt;2&lt;/Sub&gt;)长(L&lt;Sub&gt;1&lt;/Sub&gt;>L&lt;Sub&gt;2&lt;/Sub&gt;)。(The invention provides a sealing device which improves the sealing performance when the side of a sealing object becomes negative pressure. A seal device (1) for sealing an annular gap between a shaft and a hole into which the shaft is inserted, comprising a seal device body (2) fitted in the hole and a slinger (3) mounted on the shaft, the seal device body (2) having a reinforcing ring (11) and an elastic body portion (20), the slinger (3) having a flange portion (31) extending to an outer peripheral side, the elastic body portion (20) having an end face lip (21) comprising: a conical reduced diameter portion (21d) which is connected to the base portion (25) attached to the inner peripheral end (14a) of the reinforcing ring (10) and which is reduced in diameter toward one side (a)(ii) a An expanded diameter section (21b) which is continuous with the reduced diameter section (21d), expands in diameter as it moves toward one side (a), and contacts the surface (31d) of the other side (b), and which connects the length (L) between the shoulder section (21e) between the base section (25) and the reduced diameter section (21d) and the curved section (21c) between the reduced diameter section (21d) and the expanded diameter section (21b) 1 ) Is longer than the length (L) between the bent portion (21c) and the tip portion (21a) 2 ) Long (L) 1 >L 2 )。)

密封装置

技术领域

本发明涉及用于实现轴与供该轴插入的孔之间的密封的密封装置。

背景技术

在车辆、通用机械等中,为了防止例如润滑油等密封对象物的泄漏,一直以来使用密封装置将轴与供该轴插入的孔之间密封。在这样的密封装置中,通过使密封唇与轴或安装于轴的环状部件接触来实现轴与密封装置之间的密封。用于密封的该密封唇与轴的接触也成为相对于轴的滑动阻力(转矩阻力)。近年来,由于车辆等的低油耗化的要求,对于密封装置,要求降低相对于轴的滑动阻力,要求能够维持或提高密封性能且降低相对于轴的滑动阻力的结构。

为了提高密封装置的密封性能,可以考虑增加密封唇的数量,但通过增加密封唇的数量,会导致滑动阻力上升。对此,公开了一种密封装置(端面唇式油封),其不是通过增加密封唇来进行密封,而是设置有与抛油环的凸缘部滑动自如地紧密接触的端面唇(例如,参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第5964167号公报

发明内容

但是,密封装置也可以用作汽车用发动机的曲轴的密封用部件。汽车用发动机的曲轴箱内有时会成为负压。

现有的密封装置在密封对象物侧成为负压的情况下,有时端面唇的前端从抛油环的凸缘部的外侧面的抛油环接触浮起,在端面唇的前端与抛油环的外侧面之间会产生间隙。在这种情况下,在现有的密封装置中,作为密封对象物的液体有时会越过间隙而到达圆筒部的外周面。

本发明是鉴于上述技术问题而完成的,其目的在于,提供一种提高密封对象物侧成为负压时的密封性能的密封装置。

为了实现上述目的,本发明提供了一种密封装置,用于实现轴与供该轴插入的孔之间的环状间隙的密封,所述密封装置的特征在于,包括:密封装置主体,嵌装于所述孔;以及抛油环,安装在所述轴上,所述密封装置主体具有:绕轴线呈环状的加强环;以及弹性体部,安装在该加强环上,由弹性体形成,并且绕轴线呈环状,所述抛油环具有凸缘部,该凸缘部是朝向外周侧延伸的绕所述轴线呈环状的部分,所述弹性体部具有端面唇,该端面唇包括:圆锥筒状的缩径部,与安装在所述加强环的内周端的基体部相连,在轴线方向上随着朝向一侧而缩径;扩径部,在该缩径部的轴线方向上与一侧相连,随着朝向该一侧而扩径,并且是其前端部在所述凸缘部的所述轴线方向上与另一侧的面接触的绕所述轴线呈环状的唇,所述端面唇中的连接所述基体部和所述缩径部之间的肩部与连接所述缩径部和所述扩径部之间的弯曲部之间的长度L1比所述弯曲部和所述前端部之间的长度L2长,L1>L2

在本发明的一个方式涉及的密封装置中,其特征在于,所述端面唇的所述弯曲部的厚度比所述缩径部和所述扩径部的厚度薄。

在本发明的一个方式涉及的密封装置中,其特征在于,在所述抛油环的所述凸缘部中的所述另一侧的面上具有至少一个槽。

此时,优选的是:当由所述端面唇和所述抛油环的所述凸缘部隔开的空间彼此的压力差为零时,在无负载接触区域不存在所述槽,或者存在的所述槽的深度为10μm以下,无负载接触区域是所述前端部接触的所述凸缘部的区域,在被隔开的所述空间中,所述弯曲部向内侧弯曲的一侧的第一空间的压力比向外侧弯曲的一侧的第二空间的压力小规定的压力差以上,在负压接触区域存在所述槽,所述负压接触区域是当所述前端部通过该压力差而在所述凸缘部的表面移动到所述第一空间侧时,该前端部接触的所述凸缘部的区域。

另外,优选的是:在正压接触区域存在所述槽,所述正压接触区域是所述凸缘部中的隔着所述无负载接触区域而与所述负压接触区域相反侧的区域。

根据本发明,能够提供提高密封对象物侧成为负压时的密封性能的密封装置。

附图说明

图1是用于表示本发明实施方式的密封装置的概略结构的、沿轴线的截面的截面图。

图2是用于表示图1所示的密封装置的概略结构的、将沿着轴线的截面的一部分放大表示的局部放大截面图。

图3是从外侧观察图1所示的密封装置中的抛油环的图。

图4是本发明的第一实施方式中的密封装置安装在壳体及插入到轴孔中的轴上、使用状态下的密封装置的局部放大截面图。

图5是图4所示的使用状态下的密封装置中的密封装置主体的局部放大截面图,是在密封对象物侧和外侧没有压力差的状态。

图6是图5所示的密封装置的使用状态下的密封装置主体的局部放大截面图,是密封对象物侧与外侧相比成为负压的状态。

图7是图5所示的密封装置的使用状态下的密封装置主体的局部放大截面图,是密封对象物侧与外侧相比成为正压的状态。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式的密封装置进行说明。

以下,为了便于说明,在轴线x方向上将箭头a(参照图1)方向设为内侧,在轴线x方向上将箭头b(参照图1)方向设为外侧。更具体而言,内侧是指密封对象空间的一侧(密封对象物侧),是润滑油等密封对象物存在的空间的一侧,外侧是与内侧相反的一侧。另外,在与轴线x垂直的方向(以下,也称为“径向”)上,将离开轴线x的方向(图1的箭头c方向)作为外周侧,将接近轴线x的方向(图1的箭头d方向)作为内周侧。

图1是用于表示本发明实施方式的密封装置1的概略结构的、沿轴线x的截面的截面图。另外,图2是用于表示密封装置1的概略结构的、将沿着轴线x的截面的一部分放大表示的局部放大截面图。参照图1及图2,对本实施方式中的密封装置1的结构进行说明。本实施方式的密封装置1都是用于实现未图示的轴与供该轴插入的壳体的孔(轴孔)之间的环状间隙的密封的密封装置。密封装置1在车辆或通用机械中用于密封该轴与形成在壳体等上的供该轴插入的轴孔之间。密封装置1例如用于密封发动机的曲轴与曲轴孔之间的环状空间,该曲轴孔是形成在前盖、气缸体以及曲轴箱上的轴孔。另外,本发明的实施方式的密封装置1的应用对象不限于上述。

本实施方式的密封装置1具备嵌装在孔中的密封装置主体2和安装在轴上的抛油环3,密封装置主体2具有绕轴线x呈环状的加强环10和安装在加强环10上并由弹性体形成并且绕轴线x呈环状的弹性体部20,抛油环3具有凸缘部31,该凸缘部31是朝向外周侧延伸的绕轴线x呈环状的部分,弹性体部20具有端面唇21,该端面唇21是在轴线x方向上朝向一侧延伸并且在轴线x方向上从另一侧与凸缘部31接触的绕轴线x呈环状的唇。以下,具体说明密封装置1的结构。

密封装置1在壳体和轴之间内侧为密封对象物侧(后述的成为第一空间的一侧)。在内侧,作为密封对象物存在例如发动机油这样的液体。密封装置1在轴插穿壳体的轴孔的内部的同时进行密封,以使该内侧的液体不会向外侧漏出。

在密封装置主体2中,如图1、2所示,加强环10是以轴线x为中心或大致中心的环状的金属制的部件,形成为将密封装置主体2压入嵌合至后述的壳体的轴孔而嵌装。加强环10例如包括:筒部11,是位于外周侧的筒状的部分;圆盘部12,是从筒部11的外侧的端部向内周侧延伸的中空圆盘状的部分;锥环部13,是从圆盘部12的内周侧的端部向内侧且内周侧延伸的圆锥状的环状的部分;圆盘部14,是从锥环部13的内侧或内周侧的端部向内周侧沿径向延伸至加强环10的内周侧的端部(内周端14a)的中空圆盘状的部分。更具体而言,加强环10的筒部11具有:外周侧圆筒部11a,是位于外周侧的圆筒状或大致圆筒状的部分;内周侧圆筒部11b,是在外周侧圆筒部11a的外侧及内周侧延伸的圆筒状或大致筒状的部分;以及连接部11c,是连接外周侧圆筒部11a和内周侧圆筒部11b的部分。筒部11的外周侧圆筒部11a嵌入轴孔,以在密封装置主体2嵌装于后述的壳体的轴孔时,实现密封装置主体2的轴线x与轴孔的轴线的一致。在加强环10上从大致外周侧及外侧安装弹性体部20,对弹性体部20进行加强。

抛油环3具有凸缘部31,该凸缘部31是朝向外周侧(箭头c方向)延伸的绕轴线x呈环状的部分。在抛油环3的凸缘部31的另一侧(外侧),在唇接触部32的内周侧形成有至少一个螺纹槽33,唇接触部32是抛油环3与端面唇21接触的部分。

如图1、2所示,弹性体部20具有:基体部25,是安装在加强环10的圆盘部14的内周侧的端部的部分;垫圈部26,是从外周侧安装在加强环10的筒部11上的部分;以及后方罩部27,是在基体部25与垫圈部26之间从外侧安装在加强环10上的部分。更具体地说,如图2所示,垫圈部26安装在加强环10的筒部11的内周侧圆筒部11b上。另外,垫圈部26的外径大于加强环10的外周侧圆筒部11a的外径。因此,在密封装置主体2嵌装于后述的轴孔的情况下,垫圈部26在加强环10的内周侧圆筒部11b与轴孔之间沿径向被压缩,将轴孔与加强环10的内周侧圆筒部11b之间密封。由此,密封装置主体2与轴孔之间被密封。垫圈部26也可以在轴线x方向整体上外径不大于加强环10的外周侧圆筒部11a的外径,也可以在一部分上外径大于加强环10的外周侧圆筒部11a的外径。例如,也可以在垫圈部26的外周侧的面上形成前端的直径比加强环10的外周侧圆筒部11a的外径大的环状的凸部。

另外,在弹性体部20中,端面唇21以轴线x为中心或大致中心从基体部25朝向内侧(箭头a方向)呈圆环状地延伸,并且形成为在密封装置1安装于安装对象的所希望的位置的后述的密封装置1的使用状态下前端部21a以规定的过盈量(抛油环接触部23)从外侧与抛油环3的凸缘部31接触。基体部25具有在轴线x方向上向内侧(箭头a方向)呈圆环状突出的突出部25a,该突出部25a与端面唇21相连。

突出部25a从基体部25在轴线x方向上向内侧(箭头a方向)突出,但其方向没有限定。例如,可以从基体部25向内周侧(箭头d方向)突出,也可以向内侧(箭头a方向)和内周侧(箭头d方向)之间的倾斜方向突出。另外,突出部25a不是必须的结构,突出部25a仅有少量或完全没有,也可以与后述的肩部21e无法区别。

端面唇21具有:在轴线x方向上随着朝向内侧(箭头a方向)而缩径的圆锥筒状的缩径部21d和在缩径部21d的轴线x方向上与内侧(箭头a方向)相连并且随着朝向内侧(箭头a方向)而扩径的圆锥筒状的扩径部21b,该扩径部21b到达前端部21a。

突出部25a和缩径部21d之间经由肩部21e连接。另外,缩径部21d与扩径部21b之间经由弯曲部21c相连。

即,如图1及图2所示,端面唇21在沿着轴线x的截面(以下也简称为截面)中,在突出部25a处从基体部25向内侧突出,在肩部21e处向内侧及内周侧改变方向,在缩径部21d处相对于轴线x倾斜延伸后,在弯曲部21c处向内侧及外周侧改变方向,在扩径部21b处相对于轴线x倾斜延伸,其前端部21a从外侧与抛油环3的凸缘部31接触。

在肩部21e中,如图1及图2所示,在截面中,以规定曲率(R)连接角度不同的突出部25a和缩径部21d。在弯曲部21c中,如图1和图2所示,在截面中,由规定长度的直线状的弯曲部位和其两侧的具有曲率的部位构成,该弯曲部位弯曲的同时具有曲率的部位也弯曲,由此连接角度不同的缩径部21d和扩径部21b。

图4所示的截面中的缩径部21d的长度L1比扩径部21b的长度L2长。换言之,肩部21e与弯曲部21c之间的长度L1比弯曲部21c与前端部21a之间的长度L2长(L1>L2)。此时,成为肩部21e及弯曲部21c的基准点是向各个角度折回的弯曲点,并且成为以下点,该点成为使前端部21a相对于凸缘部31的外侧面31d向内外周侧滑动(是指从后述的图6的状态经由图5的状态移动到图7的状态,并且也向其反向移动),使肩部21e及弯曲部21e的夹角变化时的各个变化的夹角的顶点(肩部基准点21ep和弯曲部基准点21cp)。关于弯曲部基准点21cp,弯曲的部位长,但夹角的顶点确定为1点,成为弯曲的部位的大致中央。

如图2所示,端面唇21的弯曲部21c的厚度比缩径部21d及扩径部21b的厚度薄。在作为密封装置1组装前的自由状态下,弯曲部21c中的弯曲部基准点21cp的夹角更大,在以规定的过盈量将抛油环3安装于密封装置主体2时,弯曲部基准点21cp的夹角变小,利用其反作用力使前端部21a以按压于凸缘部31的外侧面31d的方式与其接触。通过使弯曲部21c的厚度比其他的薄,能够降低弯曲部21c的反作用力,抑制作为密封装置使用时的转矩的增加。

上述加强环10由金属材料形成,作为该金属材料,例如有不锈钢或SPCC(冷轧钢)。另外,作为弹性体部20的弹性体,例如有各种橡胶材料。作为各种橡胶材料,例如是丁腈橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(H-NBR)、丙烯酸橡胶(ACM)、氟橡胶(FKM)等合成橡胶。

加强环10例如通过冲压加工或锻造来制造,弹性体部20使用成形模通过交联(硫化)成型来成形。在该交联成型时,加强环10配置在成形模中,弹性体部20通过交联粘接而粘接在加强环10上,弹性体部20和加强环10一体成型。

抛油环3是在后述的密封装置1的使用状态下安装在轴上的环状部件,是以轴线x为中心或大致中心的圆环状部件。抛油环3具有截面为大致L字状的形状,具有凸缘部31和与凸缘部31的内周侧的端部连接并沿轴线x方向延伸的筒状或大致筒状的筒部34。

具体而言,凸缘部31具有:中空圆盘状或大致中空圆盘状的内周侧圆盘部31a,其从筒部34沿径向延伸;中空圆盘状或大致中空圆盘状的外周侧圆盘部31b,其在内周侧圆盘部31a的外周侧扩展并沿径向延伸;连接部31c,连接内周侧圆盘部31a的外周侧的端部和外周侧圆盘部31b的内周侧的端部。外周侧圆盘部31b在轴线x方向上位于内周侧圆盘部31a的外侧。另外,凸缘部31的形状并不限定于上述形状,可以根据适用对象而设为各种形状。例如,凸缘部31可以是以下的中空圆盘状或大致中空圆盘状的部分:不具有内周侧圆盘部31a及连接部31c,外周侧圆盘部31b延伸至筒部34并与筒部34连接,并从筒部34沿径向延伸。

凸缘部31中与端面唇21接触的唇接触部32形成在外周侧圆盘部31b的面向外侧的面即外侧面31d上。外侧面31d优选为沿着在径向扩展的平面的面。

图3是从外侧观察密封装置1中的抛油环3的图。如图3所示,在凸缘部31的外侧面31d上,通过向内侧凹陷的凹部形成有螺纹槽33。螺纹槽33从内周侧到外周侧详细地说呈螺旋状,如后所述,在其中途有不存在螺纹槽33的区域32a。通过该螺纹槽33,在抛油环3旋转时,能够形成朝向外周侧的气流,能够产生泵作用。在凸缘部31的外侧面31d上,螺纹槽33位于比唇接触部32靠内周侧的位置。在凸缘部31的外侧面31d形成有例如多条螺纹槽33。螺纹槽33的根数和螺纹槽33延伸描绘的形状并不限定于此。螺纹槽33例如形成为在将形成于圆锥面的螺旋状的螺纹槽投影到与该圆锥面的轴线正交的平面上时沿着在该平面上描绘的线的形状。

另外,在本实施方式中,如图3所示,在凸缘部31的外侧面31d的、与轴线x相距规定距离的圆环状的区域32a(后述的“无负载接触区域32a”)中不存在螺纹槽33。如后详述,不存在该螺纹槽33的区域32a是当由端面唇21的扩径部21b和抛油环3的凸缘部31隔开的空间彼此的压力差为零时,端面唇21的前端部21a接触的凸缘部31的区域。并且,在其外侧的区域(后述的“负压接触区域32b”)和其内侧的区域(后述的“正压接触区域32c”=隔着无负载接触区域32a与负压接触区域32b相反侧的区域)形成有螺纹槽33,它们被无负载接触区域32a分割。

作为该螺纹槽33的深度,适当选择即可,例如从40~100μm左右的范围内选择。

在抛油环3中,如图2所示,筒部34至少部分地具有圆筒部35,该圆筒部35是圆筒状或大致圆筒状的部分,该圆筒部35形成为能够嵌装在轴上。即,圆筒部35的内径比轴的外周面的直径小,以使圆筒部35能够过盈配合于轴。抛油环3不限于通过将圆筒部35过盈配合于轴而固定的结构,也可以是在筒部34中粘接固定于轴的结构,还可以是通过其他公知的固定方法固定于轴的结构。另外,筒部34也可以整体由圆筒部35形成。

抛油环3由金属材料制成,例如是耐蚀性、防锈性优异的不锈钢制。在抛油环3为不锈钢制的情况下,能够抑制作为相对于端面唇21的滑动部的唇接触部32生锈,能够长期维持端面唇21的密封功能和密封性能。另外,能够抑制由于生锈导致螺纹槽33的形状变化,能够抑制螺纹槽33发挥的泵效果的降低。抛油环3不限于不锈钢制,也可以由其他金属制成。但是,优选对其表面、特别是唇接触部32进行防锈电镀处理等防锈处理。

接着,对具有上述结构的密封装置1的作用进行说明。

图4是密封装置1安装在作为安装对象的壳体50以及轴52上的使用状态下的密封装置1的局部放大截面图,该轴52插入到轴孔51中,该轴孔51是形成于该壳体50的贯通孔。壳体50例如是发动机的前罩、或气缸体及曲轴箱,轴孔51是形成于前罩、或气缸体及曲轴箱的曲轴孔。另外,轴52例如是曲轴。

如图4所示,在使用状态的密封装置1中,密封装置主体2被压入轴孔51而嵌装于轴孔51,抛油环3紧固嵌合于轴52而安装于轴52。更具体而言,加强环10的外周侧圆筒部11a与轴孔51的内周面51a接触,实现密封装置主体2相对于轴孔51的轴心对准,另外,弹性体部20的垫圈部26在轴孔51的内周面51a与加强环10的内周侧圆筒部11b之间沿径向被压缩,垫圈部26紧贴于轴孔51的内周面51a,实现密封装置主体2与轴孔51之间的密封。另外,抛油环3的圆筒部35被压入轴52,圆筒部35的内周面35a紧贴于轴52的外周面52a,抛油环3被固定在轴52上。

在使用状态下的密封装置1中,以弹性体部20的端面唇21在抛油环接触部23中与唇接触部32接触的方式确定密封装置主体2与抛油环3之间的轴线x方向上的相对位置,该抛油环接触部23是内周面22的前端部21a侧的部分,该唇接触部32是抛油环3的凸缘部31的外周侧圆盘部31b的外侧面31d的部分。

图5表示图4所示的使用状态下的密封装置1的密封装置主体2的局部放大截面图。另外,在图5中,抛油环3由点划线描绘。另外,在图5中,用虚线表示作为密封装置1组装前的自由状态下的端面唇21的形状。

在图5的状态下,在由端面唇21和抛油环3的凸缘部31分离的空间中,弯曲部21c向内侧弯曲的一侧(密封对象物侧、内侧)的第一空间S1的压力为与向外侧弯曲的一侧(外侧)的第二空间S2的压力相等(没有压力差)的状态,均为大气压。此时,端面唇21的前端部21a在无负载接触区域32a与凸缘部31的外侧面31d接触。

例如,当发动机运转而轴52开始旋转时,发动机的曲轴箱内为了应对环境而被保持为负压,密封对象物侧、即第一空间S1被减压而成为负压状态,比第二空间S2的压力小。于是,通过该压力差,端面唇21被拉向第一空间S1侧。并且,当两空间的压力差达到规定以上时,如图6所示,端面唇21的前端部21a移动到负压接触区域32b,成为与凸缘部31的外侧面31d接触的状态。在此,图6是图5所示的密封装置1的使用状态下的密封装置主体2的局部放大截面图,是第一空间S1(密封对象物侧)的压力比第二空间S2(外侧)小(成为负压)的状态。

当端面唇21通过负压而被向第一空间S1侧吸引时,其整体被吸引,但从每个部分来看,在扩径部21b中,以弯曲部21c为基点向外侧(箭头b方向)作用压力差(负压),即在前端部21a从凸缘部31的外侧面31d离开的方向上作用,在缩径部21d中,以肩部21e为基点向内侧(箭头a方向)作用压力差(负压),即在前端部21a向凸缘部31的外侧面31d按压的方向上作用。

如上所述,缩径部21d的长度L1比扩径部21b的长度L2长(L1>L2),因此与扩径部21b的向外侧(箭头b方向)的作用相比,缩径部21d的向内侧(箭头a方向)的作用更占优势。其结果,在图6的状态下,通过负压的作用,前端部21a被按压在凸缘部31的外侧面31d上。因此,在本实施方式的密封装置1中,即使在负压时,密封对象物也难以泄漏,能够实现密封对象物侧成为负压时的密封性能的提高。另外,扩径部21b以与通常的端面唇相同的方向性在前端部21a与凸缘部31的外侧面31d抵接,因此不会损害作为端面唇的功能。

作为缩径部21d的长度L1与扩径部21b的长度L2的大小关系,只要满足L1>L2,就能够期待上述作用以及效果,但若L1与L2的差过小,则负压时前端部21a通过缩径部21d对凸缘部31的外侧面31d的按压作用变弱,如果与L1相比L2的大小极小,则端面唇21原本的唇效果变弱。因此,与L1相比,L2优选适度地小。

在抛油环3的凸缘部31的外侧面31d,在图6的状态下端面唇21的前端部21a所处的负压接触区域32b形成有形成多条螺纹的螺纹槽33。当抛油环3旋转时,螺纹槽33形成朝向外周侧的气流。通过由螺纹槽33(抛油环3)的旋转产生的该气流,在抛油环接触部23及唇接触部32附近的区域产生泵作用。通过该泵作用,即使在密封对象物从第一空间S1侧(密封对象物侧)向第二空间S2侧(外侧)漏出的情况下,漏出的密封对象物也越过抛油环接触部23及唇接触部32而返回到第一空间S1侧(密封对象物侧)。这样,通过在抛油环3的凸缘部31上形成的螺纹槽33产生的泵作用,抑制密封对象物向第二空间S2侧(外侧)泄漏。

另一方面,在发动机等驱动装置不工作的静止时,密封对象物侧、即第一空间S1的减压被解除而成为大气压状态,成为第一空间S1与第二空间S2之间没有压力差的状态、即图5的状态。在图5的状态下,端面唇21的前端部21a在无负载接触区域32a与凸缘部31的外侧面31d接触。在无负载接触区域32a中不存在螺纹槽33。因此,根据本实施方式的密封装置,能够消除静止泄漏的问题。

另外,在本实施方式中,在无负载接触区域32a中不存在螺纹槽33,但也可以具有极浅的、例如槽的深度为10μm以下的槽。如果是槽的深度为10μm左右的极浅的槽,则难以产生静止泄漏。另外,若这样在无负载接触区域32a设置极浅的槽,则即使在第一空间S1与第二空间S2之间没有压力差的状态下运转的情况下,也能够期待该槽的泵作用,能够抑制密封对象物向第二空间S2侧(外侧)泄漏。

在无负载接触区域32a设置至10μm左右极浅的槽的情况下,槽的条数优选为较多。实际上,适当的条数根据槽的深度而不同,因此,只要一边观察静止泄漏和工作时密封对象物的泄漏状况,一边选择适当的条数即可。

根据发动机的运转状况,有时发动机的曲轴箱内突发地成为正压,在该情况下,密封对象物侧、即第一空间S1成为加压状态,比第二空间S2的压力大。此时,通过该压力差,端面唇21被向第二空间S2侧推出。并且,当两空间的压力差达到规定以上时,如图7所示,端面唇21的前端部21a移动到正压接触区域32c,成为与凸缘部31的外侧面31d接触的状态。在此,图7是图5所示的密封装置1的使用状态下的密封装置主体2的局部放大截面图,是第一空间S1(密封对象物侧)的压力比第二空间S2(外侧)大(成为正压)的状态。

当端面唇21通过正压被向第二空间S1侧推出时,其整体被推出,从每个部分来看,在扩径部21b中,以弯曲部21c为基点向内侧(箭头a方向)作用压力差(正压),即在前端部21a被按压于凸缘部31的外侧面31d的方向上作用。另一方面,在缩径部21d中,以肩部21e为基点在使弯曲部21c向外侧(箭头b方向)移动的方向上作用压力差(负压),但从图7可知,缩径部21d的该动作不是将前端部21a从凸缘部31的外侧面31d剥离的方向,而是在按压的方向作用。其结果,在图7的状态下,通过正压的作用,前端部21a被按压在凸缘部31的外侧面31d上。因此,在本实施方式的密封装置1中,即使在正压时,密封对象物也难以泄漏,不会损害密封对象物侧成为正压时的密封性能。

在抛油环3的凸缘部31的外侧面31d,在图7的状态下端面唇21的前端部21a所处的正压接触区域32c形成有形成多条螺纹的螺纹槽33。因此,与前端部21a位于负压接触区域32b的图6的状态相同,在本实施方式的密封装置1中,即使在正压时,通过在抛油环3的凸缘部31上形成的螺纹槽33产生的泵作用,也能够抑制密封对象物向第二空间S2侧(外侧)泄漏。

以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述本发明的实施方式的密封装置1,包含本发明的概念及权利要求书所包含的所有方式。另外,为了实现上述课题及效果的至少一部分,也可以适当选择性地组合各结构。例如,上述实施方式中的各结构的形状、材料、配置、尺寸等可以根据本发明的具体使用方式适当变更。

如上所述,抛油环3所具有的螺纹槽33不限于图3所示的螺纹形状,也可以是其他形状。

另外,在本实施方式中,弹性体部20不具有防尘唇或中间唇等其他唇,但例如也可以在基体部25的内周侧的空间设置这些唇。

防尘唇一般是从基体部25向轴线x延伸的唇,形成为前端部从外周侧与抛油环3的圆筒部35接触,在使用状态下,防尘唇是防止灰尘或水分等异物从密封对象物侧的相反侧即外侧侵入到密封装置1的内部的部件。

中间唇一般是从基体部25向内侧延伸的唇,以轴线x为中心或大致中心从基体部25呈圆环状地延伸,在与基体部25之间形成向内侧开放的环状的凹部。中间唇是为了在使用状态下在密封对象物越过端面唇21的与抛油环3接触的抛油环接触部23而漏出到内部的情况下实现将该漏出的密封对象物收容到与基体部25之间形成的凹部内而形成的。

另外,为了应对负压时的密封对象物泄漏,希望设置防尘唇或中间唇等其他唇,根据本实施方式,能够省略或简化这些其他唇。通过省略或简化这些其他唇,如果不需要使这些其他唇与抛油环3滑动,则除了能够简化装置之外,还能够避免由滑动引起的唇的短寿命化或转矩的增大。

另外,本实施方式的密封装置1适用于发动机的曲轴孔,但本发明的密封装置的适用对象不限于此,对于其他车辆、通用机械、工业机械等能够利用本发明的效果的所有结构,本发明都能够适用。

[符号说明]

1...密封装置,2...密封装置主体,3…抛油环,6...空间,10...加强环,11...筒部,11a…外周侧筒部,11b…内周侧筒部,12…圆盘部,13…锥环部,14…圆盘部,20...弹性体部,21...端面唇,21a…前端部,21b...扩径部,21c...弯曲部,21d...缩径部,21e...肩部,22...内周面,23...抛油环接触部,25...基体部,25a...突出部,26...垫圈部,26a...端部,27...后方罩部,31...凸缘部,31a...内周侧圆盘部,31b...外周侧圆盘部,31c...连接部,31d...外侧面,31e...外周侧端部,32...唇接触部,33...槽,34...筒部,35...圆筒部,35a...内周面,35b...外围面,50...壳体,51...轴孔,51a...内周面,52...轴,52a...外周面,S1...第一空间,S2...第二空间

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