CN113892004A

CN113892004A - 密封装置

Info

Publication number: CN113892004A
Application number: CN202080034488.3A
Authority: CN
Inventors: 阿部纯一; 伊藤幸贵
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2019-06-20
Filing date: 2020-05-13
Publication date: 2022-01-04
Anticipated expiration: 2040-05-13
Also published as: EP3988821A4; JPWO2020255591A1; CN113892004B; EP3988821C0; EP3988821B1; WO2020255591A1; EP3988821A1

Abstract

本发明提供一种能够抑制主唇的滑动磨损的密封装置。密封装置的特征在于，辅助唇(221)的内周面具有从唇前端朝向密封对象流体侧(O)的相反侧(A)扩径的倾斜面，并且在所述倾斜面沿周向空开间隔地设有多个突起(222)，所述突起(222)相对于轴(700)滑动自如地设置，且在所述突起(222)的两侧分别形成使密封对象流体侧(O)的区域和密封对象流体侧(O)的相反侧(A)的区域连通的间隙，这些多个突起(222)的滑动面设计为，在外力不作用于辅助唇(221)的状态下，在以按照包含密封装置(10)的中心轴线的面剖切的剖面进行观察的情况下，与所述倾斜面平行。

Description

密封装置

技术领域

本发明涉及封闭相对旋转的轴和壳体之间的环状间隙的密封装置。

背景技术

在减速器等装置内的润滑油混入有齿轮或轴承的磨损粉末等异物。因此，已知在减速器等所使用的油封(密封装置)，为了抑制由混入润滑油的异物对密封唇造成的磨损，除密封唇(主唇)以外，还设置辅助唇的技术。即，通过在比主唇更靠密封对象流体侧的位置进一步设置相对于轴滑动的辅助唇，从而能够抑制异物向主唇侧侵入。在这样的技术中，通过在主唇和辅助唇之间涂敷润滑脂来抑制主唇的滑动磨损。

然而，在上述那样的现有技术中，在润滑脂的涂敷量不充分的情况下，通过辅助唇不光抑制了异物，还抑制了密封对象流体(润滑油等)向主唇侧输送，因此有时会促进主唇的滑动磨损。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-26072号公报

专利文献2：日本特开2009-52705号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种能够抑制主唇的滑动磨损的密封装置。

用于解决技术问题的方案

本发明为了解决上述技术问题而采用了以下方案。

即，本发明的密封装置封闭相对旋转的轴和壳体之间的环状间隙，并包括：

主唇，相对于所述轴滑动自如；和

辅助唇，设置于比所述主唇靠近密封对象流体侧的位置，且相对于所述轴滑动自如，

所述密封装置的特征在于：

所述辅助唇的内周面具有从唇前端朝向所述密封对象流体侧的相反侧扩径的倾斜面，

并且在所述倾斜面沿周向空开间隔地设有多个突起，所述突起相对于所述轴滑动自如地设置，且在所述突起的两侧分别形成使所述密封对象流体侧的区域和所述密封对象流体侧的相反侧的区域连通的间隙，

多个所述突起的滑动面设计为，在外力不作用于所述辅助唇的状态下，在以按照包含密封装置的中心轴线的面剖切的剖面进行观察的情况下，与所述倾斜面平行。

根据本发明，通过辅助唇，能够抑制密封对象流体所包含的异物向主唇侧侵入。另外，通过突起来形成使密封对象流体侧的区域和其相反侧的区域连通的间隙，因此密封对象流体可向主唇侧输送。由此，能够抑制主唇的滑动磨损。并且，多个突起的滑动面设计为，在外力不作用于所述辅助唇的状态下，在以按照包含密封装置的中心轴线的面剖切的剖面进行观察的情况下，与构成辅助唇的内周面的倾斜面平行。因此，在制造上能够抑制突起相对该倾斜面而言的高度的偏差。

所述密封装置可包括：

第一密封装置，包括所述主唇；和

第二密封装置，嵌合固定于第一密封装置的内周面，且包括所述辅助唇。

另外，优选所述主唇和所述辅助唇设为一体。

进一步，所述密封装置优选包括：

第一密封装置，包括所述主唇；和

第二密封装置，嵌合固定于所述壳体的轴孔内周面，并且包括所述辅助唇。

发明效果

如以上所说明那样，本发明能够抑制主唇的滑动磨损。

附图说明

图1是本发明的实施例1的密封装置的剖视示意图。

图2是本发明的实施例1的辅助唇的说明图。

图3是本发明的实施例2的密封装置的剖视示意图。

图4是本发明的实施例3的密封装置的剖视示意图。

具体实施方式

以下参照附图并基于实施例来示例性地详细说明该具体实施方式。其中，关于本实施例记载的构成部件的尺寸、材质、形状以及其相对配置等，只要没有特别特定的记载，就并非旨在将本发明的范围仅限定于此。

(实施例1)

参照图1和图2，对本发明的实施例1的密封装置进行说明。图1是本发明的实施例1的密封装置的剖视示意图。本实施例的密封装置为大致旋转对称的形状，在图1中示出按照包含密封装置的中心轴线的面剖切了密封装置的剖视图。另外，在图1中示出不受外力状态的密封装置，并且在图中用虚线示出在密封装置的使用时的壳体与轴的位置。图2是本发明的实施例1的辅助唇的说明图。图2的(a)是图1中的AA剖视图，图2的(b)用剖视图示出在密封装置插入有轴的状态下的辅助唇的形态。

＜密封结构＞

对适用本实施例的密封装置(油封件)的密封结构进行说明。本实施例的密封装置10能够合适用于减速器或伺服电动机等中，用于封闭相对旋转的轴700和壳体800之间的环状间隙。图中的右侧是密封油(润滑油)等密封对象流体的密封区域，左侧是与密封区域相反一侧的区域(这里是大气区域)。以下，为便于说明，在使用时将成为密封区域的一侧(图1中，右侧)称为“密封对象流体侧(O)”，并将成为大气区域的一侧(图1中，左侧)称为“相反侧(A)”。密封装置10通过嵌合而固定在壳体800的轴孔的内周面。并且，密封装置10设计为，当轴700和壳体800相对旋转时，相对壳体800维持静止状态，且在密封装置10和轴700之间滑动。

＜密封装置＞

对密封装置10进行更详细的说明。本实施例的密封装置10由嵌合固定在壳体800的轴孔的内周面的第一密封装置100和嵌合固定在第一密封装置100的内周面的第二密封装置200构成。第一密封装置100包括加强环110和一体设于加强环110的橡胶状弹性体制的密封主体部120。将加强环110作为嵌入部件，并利用嵌入成型成型密封主体部120，由此可得到第一密封装置100。加强环110由圆筒部111与设于圆筒部111中的相反侧(A)的端部的向内凸缘部112构成。密封主体部120包括外周密封部121、主唇122以及防尘唇123。外周密封部121构成为与壳体800的轴孔的内周面紧密接触。由此，密封装置10通过嵌合而固定在壳体800的轴孔的内周面，并且可防止密封对象流体从密封装置10和壳体800的轴孔的内周面之间的间隙泄漏。主唇122和防尘唇123均构成为相对于轴700的外周面滑动自如。主唇122主要起到防止密封对象流体泄漏的作用。另外，在主唇122的外周面侧设有用于使主唇122的径向内侧的前端靠压于轴700上的卡紧弹簧124。防尘唇123主要起到防止来自外部的异物(灰尘等)向密封对象流体侧(O)侵入的作用。

第二密封装置200包括加强环210和一体设于加强环210的橡胶状弹性体制的密封主体部220。将加强环210作为嵌入部件，并利用嵌入成型成型密封主体部220，由此可得到第二密封装置200。加强环210由大致圆筒部211和设于大致圆筒部211中的密封对象流体侧(O)的端部的向内凸缘部212构成。密封主体部220包括相对于轴700滑动自如的辅助唇221。以上那样构成的第二密封装置200通过嵌合而固定在第一密封装置100的内周面。即，第二密封装置200中的加强环210的大致圆筒部211通过嵌合而固定在第一密封装置100中的密封主体部120之中的、加强环110的圆筒部111的内侧的部位。由此，第二密封装置200中的辅助唇221设于比主唇122更靠密封对象流体侧(O)的位置。辅助唇221主要起到抑制密封对象流体所包含的金属粉末等异物向主唇122侧侵入的作用。通过设置该辅助唇221，能够抑制主唇122的磨损，从而可延长主唇122的寿命。

另外，在本实施例的密封装置10中，在主唇122和辅助唇221两者的内周面涂敷有润滑脂。由此，能够提高主唇122和轴700之间的滑动性以及辅助唇221和轴700之间的滑动性。

＜辅助唇＞

对本实施例的辅助唇221进行更详细的说明。辅助唇221的内周面具有从唇前端朝向密封对象流体侧(O)的相反侧(A)扩径的倾斜面221a。需要说明的是，本实施例的辅助唇221的内周面由该倾斜面221a和从唇前端朝向密封对象流体侧(O)扩径的倾斜面构成，这些倾斜面大致垂直地相交(相交的部分相当于唇前端)。并且，在上述的倾斜面221a沿周向空开间隔地设有多个相对于轴700滑动自如地设置的突起222。这些突起222起到在其两侧(周向的两侧)分别形成使密封对象流体侧(O)的区域和其相反侧(A)的区域连通的间隙S的作用(参照图2的(b))。需要说明的是，在辅助唇221中的倾斜面221a的前端附近，除形成于突起222两侧的间隙S以外的部分与轴700滑动自如地接触。

并且，这些多个突起222的滑动面222a设计为，在外力不作用于辅助唇221的状态下，在以按照包含密封装置10的中心轴线(在本实施例的情况下，也能够称为第二密封装置200的中心轴线)的面剖切了的剖面进行观察的情况下，与倾斜面221a平行。需要说明的是，突起222的内周面由上述滑动面222a以及倾斜面222b构成，该倾斜面22b随着从滑动面222a朝向辅助唇221的根部侧而降低突起222的高度。

此处，如上所述，本实施例的第二密封装置200的密封主体部220通过嵌入成型而得到。在嵌入成型后，在从模具取出嵌入成型品之后，通过切断来除去比成为辅助唇221的部分更靠前端侧的部分。图2的(a)中的用虚线所示的部分为被除去的部分(除去部分221X)。如上所述，滑动面222a设计为在以按照包含密封装置10的中心轴线的面剖切的剖面进行观察的情况下，与倾斜面221a平行，因此即使在除去除去部分221X时的剖切位置有偏差，突起222的高度(从倾斜面221a到滑动面222a的高度)也是恒定的。因此，能够抑制由突起222形成的间隙S的宽度的偏差。

＜本实施例的密封装置的优点＞

根据本实施例的密封装置10，通过辅助唇221，能够抑制密封对象流体所包含的异物向主唇122侧侵入。另外，通过突起222，可形成使密封对象流体侧(O)的区域和其相反侧(A)的区域连通的间隙S，因此密封对象流体可向主唇122侧输送。由此，即使润滑脂的涂敷量不充分，也能够抑制主唇的滑动磨损。

并且，多个突起222的滑动面222a设计为，在外力不作用于辅助唇221的状态下，在以按照包含密封装置10的中心轴线的面剖切的剖面进行观察的情况下，与构成辅助唇221的内周面的倾斜面221a平行。因此，在制造上能够抑制突起222相对倾斜面221a而言的高度的偏差。因此，能够抑制由突起222形成的间隙S的宽度的偏差。

需要说明的是，关于突起222的个数、配置以及高度，能够根据使用环境而适当设定。在本实施例中，以2个突起222作为1组，沿周向空开间隔地设有多组。例如，能够沿周向按照每90°为1组共计4组而设有合计8个的突起222，或者能够沿周向按照每120°为1组共3组而设有合计6个的突起222。

(实施例2)

在图3示出本发明的实施例2。在上述实施例1中，示出了在嵌合固定于第一密封装置的内周面的第二密封装置包括辅助唇的情况的结构。对此，在本实施例中，示出一体设有主唇和辅助唇的情况的结构。图3是本发明的实施例2的密封装置的剖视示意图。本实施例的密封装置为大致旋转对称的形状。在图3中，示出按照包含密封装置的中心轴线的面剖切密封装置的剖视图。另外，在图3中，示出不受外力状态的密封装置，图中用虚线示出在密封装置使用时的壳体与轴的位置。关于适用本实施例的密封装置10X的密封结构，由于与上述实施例1相同，因此省略对其的说明。

本实施例的密封装置10X包括加强环310以及一体设于加强环310的橡胶状弹性体制的密封主体部320。将加强环310作为嵌入部件，并利用嵌入成型成型密封主体部320，由此可得到密封装置10X。加强环310由圆筒部311和设于圆筒部311中的密封对象流体侧(O)的相反侧(A)的端部的向内凸缘部312构成。密封主体部320包括外周密封部321、主唇322以及防尘唇323。外周密封部321构成为与壳体800的轴孔的内周面紧密接触。由此，密封装置10X通过嵌合而固定在壳体800的轴孔的内周面，并且可防止密封对象流体从密封装置10X和壳体800的轴孔的内周面之间的间隙泄漏。主唇322和防尘唇323均构成为相对于轴700的外周面滑动自如。主唇322主要起到防止密封对象流体泄漏的作用。另外，在主唇322的外周面侧设有用于使主唇322的径向内侧的前端靠压在轴700上的卡紧弹簧326。防尘唇323主要起到防止来自外部的异物(灰尘等)向密封对象流体侧(O)侵入的作用。

并且，在本实施例中，在比主唇322更靠密封对象流体侧(O)的位置设有辅助唇324，且主唇322和辅助唇324设为一体。该辅助唇324主要起到抑制密封对象流体所包含的金属粉末等异物向主唇322侧侵入的作用。通过设置该辅助唇324，能够抑制主唇322的磨损，从而能够延长主唇322的寿命。

另外，在本实施例的密封装置10X中，也在主唇322和辅助唇324两者的内周面上涂敷有润滑脂。由此，能够提高主唇322和轴700之间的滑动性以及辅助唇324和轴700之间的滑动性。

并且，在本实施例的辅助唇324中，也与上述实施例1的情况相同，沿周向隔开间隔地设有多个相对于轴700滑动自如地设置的突起325。关于辅助唇324及突起325的结构、作用效果以及制造方法等，由于与上述实施例1中的辅助唇221及突起222的情况相同，因此省略对其的说明。

在如上那样构成的本实施例的密封装置10X中，也能够得到与上述实施例1的情况相同的效果。

(实施例3)

在图4示出本发明的实施例3。在上述实施例1中，示出了在第一密封装置的内周面嵌合固定有包括辅助唇的第二密封装置的情况。对此，在本实施例中，示出在壳体的轴孔内周面嵌合固定有包括辅助唇的第二密封装置的情况的结构。图4是本发明的实施例3的密封装置的剖视示意图。本实施例的密封装置为大致旋转对称的形状。在图4中，示出按照包含密封装置的中心轴线的面剖切密封装置的剖视图。另外，在图4中，示出不受外力状态的密封装置，图中用虚线示出在密封装置使用时的壳体与轴的位置。关于适用本实施例的密封装置10Y的密封结构，由于和上述实施例1相同，因此省略对其的说明。

本实施例的密封装置10Y由嵌合固定于壳体800的轴孔的内周面的第一密封装置400以及嵌合固定于壳体800的轴孔的内周面的第二密封装置500构成。第一密封装置100包括加强环410和一体设于加强环410的橡胶状弹性体制的密封主体部420。将加强环410作为嵌入部件，并利用嵌入成型成型密封主体部420，由此可得到第一密封装置400。加强环410由圆筒部411以及设于圆筒部411中的密封对象流体侧(O)的相反侧(A)的端部的向内凸缘部412构成。密封主体部420包括外周密封部421、主唇422以及防尘唇423。关于这些外周密封部421、主唇422以及防尘唇423的结构和作用等，由于与在上述实施例1示出的外周密封部121、主唇122以及防尘唇123的情况相同，因此省略对其的说明。

第二密封装置500包括加强环510和一体设于加强环510的橡胶状弹性体制的密封主体部520。将加强环510作为嵌入部件，并利用嵌入成型成型密封主体部520，由此可得到第二密封装置500。加强环510由圆环状的构件构成。密封主体部520包括相对于轴700滑动自如的辅助唇521。以上那样构成的第二密封装置500以在比第一密封装置100更靠密封对象流体侧(O)处与第一密封装置100邻接的方式嵌合固定在壳体800的轴孔的内周面。由此，第二密封装置500中的辅助唇521设置于比主唇422更靠密封对象流体侧(O)的位置。辅助唇521主要起到抑制密封对象流体所包含的金属粉末等异物向主唇422侧侵入的作用。通过设置该辅助唇521，能够抑制主唇422的磨损，从而能够延长主唇422的寿命。

另外，在本实施例的密封装置10Y中，也在主唇422和辅助唇521两者的内周面上涂敷有润滑脂。由此，能够提高主唇422和轴700之间的滑动性以及辅助唇521和轴700之间的滑动性。

并且，在本实施例的辅助唇521中，也与上述实施例1的情况相同，沿周向空开间隔地设有多个相对于轴700滑动自如地设置的突起522。关于辅助唇521及突起522的结构、作用效果以及制造方法等，由于与上述实施例1中的辅助唇221及突起222的情况相同，因此省略对其的说明。

在以上那样构成的本实施例的密封装置10Y中，也能够得到与上述实施例1的情况相同的效果。

附图标记说明

10，10X，10Y 密封装置

110，310，410 加强环

111，311，411 圆筒部

112，312，412 向内凸缘部

120，320，420 密封主体部

121，321，421 外周密封部

122，322，422 主唇

123，323，423 防尘唇

124 卡紧弹簧

210，510 加强环

211 大致圆筒部

212 向内凸缘部

220，520 密封主体部

221，521 辅助唇

221X 除去部分

221a 倾斜面

222，522 突起

222a 滑动面

222b 倾斜面

324 辅助唇

325 突起

326 卡紧弹簧

700 轴

800 壳体

S 间隙。

Claims

1.一种密封装置，封闭相对旋转的轴和壳体之间的环状间隙，所述密封装置包括：

主唇，相对于所述轴滑动自如；和

所述密封装置的特征在于，

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，包括：

第一密封装置，包括所述主唇；和

3.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，

所述主唇和所述辅助唇设为一体。

4.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，包括：

第一密封装置，包括所述主唇；和

第二密封装置，嵌合固定于所述壳体的轴孔内周面，且包括所述辅助唇。