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唇型密封

阅读：626发布：2020-05-11

IPRDB可以提供唇型密封专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且在设置于外壳(12)和往复运动的轴(13)之间的环状间隙中的树脂制唇型密封(1)中，可防止与配合部件(12或13)紧密接触的唇部(3、4、6)的前端(31、41、61)的形状随时间而变化，另外，唇部(3、4、6)的前端(31、41、61)的形状兼具有确保作为尖角形特征的低泄漏性的功能和确保作为R形状特征的油膜厚度功能的平衡。作为其解决手段，在各个唇部(3、4、6)的前端(31、41、61)，形成了具有边缘部分(22)其轴向宽度为(W)的平坦面(21)。此外，平坦面(21)的轴向宽度(W)为各唇部(3、4、6)轴向总宽度(A)的5～30％。，下面是唇型密封专利的具体信息内容。

1.一种唇型密封，其具有设置在固定部件(12)和往复运动的动作部件(13)之间的环状空间中的向着汽油侧(G)方向开口的孔部(5)，该树脂制的唇型密封(1)的特征在于包括：第一唇部(3)，与所述固定部件(12)密封接触、主要密封存在于所述汽油侧(G)的作为密封对象的汽油；

第二唇部(4)，与所述动作部件(13)自由滑动，同样主要密封汽油；以及第三唇部(6)，在与所述汽油侧(G)相反的一侧(G’)一体化设置，与往复运动的所述动作部件(13)能够自由滑动紧密接触，并且断面大致为矩形；

其中，在所述第一唇部(3)、第二唇部(4)、第三唇部(6)的前端(31、41、61)的轴向两端部形成具有边缘部分(22)、其轴向宽度为W的平坦面(21)，该平坦面(21)与所述固定部件(12)或所述动作部件(13)紧密接触。

2.如权利要求1中所述的唇型密封(1)，其特征在于，在上述孔部(5)中内置有板式弹簧(11)、螺旋弹簧或O形环。

3.如权利要求1或2中所述的唇型密封(1)，其特征在于，上述平坦面(21)在轴向的宽度(W)相当于上述唇部(3、4、6)在轴向总宽度(A)的5～30％。

说明书全文

技术领域

本发明涉及作为高压燃料泵密封而在汽油直喷发动机用喷射泵中使用的，在其他的油压、气压、水压机械中全面使用的用于往复动作的由PTFE等树脂制造的唇型密封。

背景技术

在唇型密封中，唇部前端的形状极大地影响着密封性能，当使用PTFE树脂等容易发生蠕变的材料成形时，由于唇的前端形状由于断面的压力或在轴上滑动而造成随时间的变化，因而使密封性能发生变化，具有不能得到稳定的密封性能的缺点。
这就是说，过去在外壳110和轴111之间设置如在图5中所示的使用PTFE等树脂材料的唇型密封101时，唇部102的前端部103的形状，其用虚线圆弧围起的放大剖视图如在图6中所示，加工成如(1)所示的R形104、(2)所示的尖角形状105的形状。但是，当将唇部102的前端部103制成R形状104和尖角105的形状时，作为与其配合部件的外壳110或轴111紧密接触的前端部103的形状，由于蠕变在使用之后形成如图6(3)中所示的扁平的状态106，而有使密封性能变化的缺点。
特别是在轴111往复运动的往复运动密封的情况下，与转动密封不同，在与轴111接触的唇前端部103上产生去路和回路上的不同应力，因蠕变而使形状难以一致，与转动密封时相比，使用后的R形104和尖角105的容易破坏而使密封性能发生变化的问题更加明显。
而将唇部102的前端部103的形状制成R形状104的目的，是通过确保滑动面的油膜而重视对磨耗性，但是会产生密封性变差的缺点，当把前端部103的形状制成旨在降低泄漏量的尖角形状105时，确保了密封性，但会产生对磨耗性变差的缺点。
在下面的专利文献中，叙述了在油密封的密封唇的前端部形成环状的平坦面，与具有预定轴向宽度的配合部件能够自由滑动地紧密接触，但没有公开任何树脂制造的唇型密封。
专利文献1：特开平11-311338
专利文献2：特开2002-022027

发明内容

发明要解决的问题
鉴于以上各点，本发明的目的是，在固定部件和往复动作的动作部件之间的环状间隙中设置的树脂制唇型密封中，防止和配合部件紧密接触的唇部前端的形状随时间而发生变化。
另一个目的是使其兼备确保唇部前端形状为尖角形状特征的低泄漏的功能和确保作为R形状特征的油膜厚度功能两者特性的平衡。
解决问题的手段
为了实现上述目的，在本发明所述的具有设置在固定部件和往复动作的动作部件之间的环状间隙中的向着汽油侧(G)方向开口的孔部的树脂制唇型密封中，其特征在于包括：第一唇部3，与上述固定部件12密封接触、主要密封存在于上述汽油侧(G)的作为密封对象的汽油；第二唇部4，与上述动作部件13自由滑动，同样主要密封汽油；以及第三唇部6，在与上述汽油侧(G)相反的一侧(G’)一体化设置，与往复运动的上述动作部件13能够自由滑动紧密接触，并且断面大致为矩形；其中，在上述第一唇部3、第二唇部4、第三唇部6的前端31、41、61的轴向两端部形成具有边缘部分的轴向宽度的平坦面，该平坦面与配合部件紧密接触。
此外，所述唇型密封可以在上述的开口中内置有板式弹簧、螺旋弹簧或O形环，而上述平坦面的轴向宽度适合设置在所述唇部轴向安装宽度的5～30％的范围内。
发明的效果
本发明取得了如下的效果。
即，在包括上述结构的涉及本发明的唇型密封中，由于在唇部前端形成具有边缘部分轴向宽度的平坦面，所以即使密封本体是使用PTFE树脂等容易发生蠕变的材料制成的，也不会产生由截面的压缩力或与轴的滑动造成前端形状随时间而变化的问题，从而能够长时间维持符合设计的稳定密封性能。
而由于唇部前端形成为平坦面，与R形状或尖角形状相比，接触面积大使表面的压强降低，所以即使特别是在轴往复动作的往复运动密封的情况下，唇部前端的形状也不会随着时间发生变化，从而能够长时间维持符合设计的稳定密封性能。
再有，由于在唇部前端形成的平坦面具有边缘部分，就能够制成确保以下双方特性平衡的前端形状，即有边缘部分发挥了以往的唇部前端是尖角形状时特征性功能的低泄漏性的功能的，也有平坦面部分发挥在R形状的情况下特征功能确保油膜厚度功能。
在孔部内置有有板式弹簧等能够防止前端随时间而变化，而由于增大了对径向的压紧力，就能够提高密封性能。
当将平坦面的轴向宽度设定在唇部轴向总宽度的5～30％范围内时，更适于取得如上的效果。
根据如上所述，涉及本发明的唇型密封，由于不是边缘或线接触，而是通过形成平坦面的面接触，所以提高了密封性能，不仅适用于油脂等高粘度的液体，也适合相对于汽油等低粘度的液体使用。

附图说明

图1涉及本发明实施形态1的唇型密封的剖视图；
图2图1的部分放大剖视图；
图3涉及本发明实施形态1的唇型密封安装剖视图；
图4涉及本发明实施形态2的唇型密封剖视图；
图5涉及以往例子的唇型密封剖视图；
图6是图5的部分放大剖视图。
符号说明
1唇型密封
2密封本体
3外径侧唇部
31、41、61前端部
4内径侧唇部
5孔部
6油唇
11板式弹簧
12外壳(固定部件)
13轴(动作部件)
21平坦面
22边缘部分
A轴向总宽度
W轴向宽度
G汽油侧
G’与汽油相反侧

具体实施方式

以下，参照附图举例说明本发明较佳的实施形态。但是，本发明的范围并不限于特别限定的叙述，在此实施形态中叙述的内容并无限定的意思。
如在图1中所示，涉及本发明实施形态一的唇型密封1包括设置在图中未显示的外壳和插在其内周进行往复运动的轴之间的环状空间中的密封本体2和板状弹簧11。
密封本体2是由PTFE树脂一体成形，包括与外壳密封接触、主要密封存在于图中右侧的以汽油为密封对象的外径侧唇部3、与轴自由滑动同样主要密封汽油的内径侧唇部4和向着汽油侧(G)方向开口的孔部5。
图2是图1用虚线围起的内径侧唇部4的前端部41的放大状态。前端部41在轴向形成平坦的具有预定宽度的平坦面21，平坦面21在宽度方向的端部具有边缘部分22。
在前端部41上所形成的平坦面21的轴向宽度W，相对于图1中所示的内径侧唇部4在轴向总宽度A设定在5～30％的范围内。
外径侧唇部3的前端部31也和内径侧唇部4同样，如在图1中所示，在宽度方向的端部形成具有边缘部分22的平坦面21，平坦面21在轴向的宽度W，相对于外径侧唇部3在轴向总宽度A设定在5～30％的范围内。
设置于密封本体2中的一端开口的孔部5中，内置有向着汽油侧(G)的方向开口的截面大致为U字形的板式弹簧11，相对于外径侧唇部3和内径侧唇部4施加径向的压紧力。
如在图3中所示，将上述结构的唇型密封1，设置在外壳12和插入其内周径向往复运动的轴13之间的环状空间。外径侧唇部3相对于作为配合部件外壳12，与在前端31上形成的平坦面21紧密接触，内径侧唇部4相对于作为配合部件的轴13，与在前端41上形成的平坦面21自由滑动地紧密接触。
这样，由于外径侧唇部3和内径侧唇部4前端(31、41)的平坦面21与配合部件紧密接触，所以可防止随时间而变化，能够维持按照设计的如开始使用时的密封性能。
另外，在外径侧唇部3和内径侧唇部4的前端部(31、41)上形成的平坦面21，在轴向端部具有边缘部分22，所以边缘部分22产生了以往唇部前端是尖角形情况下作为特征功能的低泄漏性的功能，而平坦面21产生了以往唇部前端为R形状情况下作为特征功能的确保油膜厚度的功能，所以唇部前端的设计能够很好平衡地确保低泄漏性能和确保油膜厚度的性能。
此外，本发明所述的唇型密封1，由于形成了边缘或并非线接触的由平坦面21而形成面接触，所以不仅对于油脂等高粘度的液体，即使对于汽油等低粘度也也能够提高密封性能。
在上述实施形态中，说明了在孔部5内置有板式弹簧11的情况，但使用螺旋弹簧或O形环等弹性体代替板式弹簧11也可以取得同样的效果。另外，唇型密封1是由于施加压力而发挥了自密封的功能，因此在孔部5不装板式弹簧等弹性体的情况也是可以的。
图4是本发明所述的另一个实施形态2的唇型密封1的剖视图。除了上述实施形态的结构之外，还在与汽油相反的一侧(G’)一体化设置了与往复运动的轴能够自由滑动紧密接触的断面大致为矩形的油唇6。
油唇6的前端部61与外径侧唇部3和内径侧唇部4的前端部(31、41)同样，在宽度方向的端部形成具有边缘部分22的平坦面21，其平坦面21的轴向宽度W，相对于油唇6轴向总宽度A设定在5～30％的范围内。
相关专利内容
标题 发布/更新时间 阅读量
唇型密封-专利编号CN101194119A 2020-05-12 430
唇式密封-专利编号CN101446352B 2020-05-12 713
唇式密封-专利编号CN101446352A 2020-05-11 924
唇式密封件-专利编号CN105782453B 2020-05-13 442
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唇型密封-专利编号CN100392293C 2020-05-11 841
唇型密封-专利编号CN1751195A 2020-05-13 90
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