專利名稱：密封系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在例如作為建筑機(jī)械或運(yùn)輸車輛等的傳動裝置而使用的液壓缸等中所使用的桿密封系統(tǒng)等密封系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為密封系統(tǒng)，液壓缸等中所使用的桿密封系統(tǒng)眾所周知。如圖9所示，桿密封系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具備桿密封件R，其防止工作油向外部泄露；和緩沖圈B，其裝設(shè)在桿密封件R的油壓側(cè)O(流體壓側(cè))，緩沖高負(fù)荷時(shí)的沖擊壓或變動壓、或者切斷高溫的工作油流入桿密封件R側(cè)，從而提高桿密封件R的耐久性；和防塵圈D，其在桿密封件R的外部側(cè)A，防止外部的泥水或灰塵的侵入。
針對該桿密封系統(tǒng)101，近年來存在使用環(huán)境溫度的高溫化(MAX120℃)或壽命延長的需求，對此，如專利文獻(xiàn)1所公開的那樣，具有通過在緩沖圈B中使用耐熱聚氨酯材料來應(yīng)對該需求的系統(tǒng)。在專利文獻(xiàn)1所公開的桿密封系統(tǒng)101中，可以通過提高緩沖圈B的疲勞壽命，并維持緩沖圈B的性能來實(shí)現(xiàn)桿密封件R的負(fù)荷抑制，從而實(shí)現(xiàn)桿密封件R的長壽命化，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)桿密封系統(tǒng)101整體的長壽命化。
專利文獻(xiàn)1日本特開2001-355739號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容但是，在專利文獻(xiàn)1的桿密封系統(tǒng)101中，雖然可以實(shí)現(xiàn)壽命延長，但在下述的狀況下恐怕會產(chǎn)生不合適的情況。
在交變壓力頻繁的情況下，例如當(dāng)在建筑機(jī)械的挖土作業(yè)中代替鏟斗而使用破碎機(jī)作為附屬裝置等時(shí)，在桿密封系統(tǒng)101上會施加有10～30Hz左右的壓力變動。此時(shí)，變?yōu)檫M(jìn)行伴隨有微小行程的往復(fù)運(yùn)動，從而由壓力引發(fā)的緩沖圈B的變形·恢復(fù)不斷重復(fù)，緩沖圈B的動作變得不穩(wěn)定，同時(shí)與其相配合的摩擦進(jìn)一步加重了動作的不穩(wěn)定，緩沖圈B的內(nèi)周唇部無法與壓力變動隨動，從而，如圖10所示，滑動面瞬間地從桿102脫離、即在緩沖圈B與桿102之間產(chǎn)生間隙，導(dǎo)致在桿密封件R上直接施加高壓(油壓的偏流)。如果反復(fù)這樣在桿密封件R上直接施加高壓，就會損傷桿密封件R，加快磨損·疲勞，桿密封件R的密封性下降，其結(jié)果，會有產(chǎn)生油泄漏的危險(xiǎn)。
另外，在挖土機(jī)、輪式裝載機(jī)等建筑機(jī)械的通常作業(yè)中，在挖掘、土砂等的裝卸作業(yè)頻率連續(xù)地較多時(shí)，與上述同樣，在桿密封系統(tǒng)101上施加壓力變動，也會產(chǎn)生同樣的問題。
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種即使在桿密封系統(tǒng)上施加壓力變動，緩沖圈的動作穩(wěn)定能夠一直發(fā)揮密封性能的密封系統(tǒng)。
為達(dá)成上述目的，在本發(fā)明中，采用下面的結(jié)構(gòu)。即一種密封系統(tǒng)，它是在往復(fù)運(yùn)動的2個部件間的環(huán)狀間隙中，從流體壓側(cè)向外部側(cè)順次配置緩沖圈、主密封件、防塵圈而構(gòu)成的密封系統(tǒng)，其特征在于上述緩沖圈，是剛性高且能夠確保較大的過盈量、由此能夠使因壓力變動引起的動作穩(wěn)定、抑制滑動面從被滑動構(gòu)件離開的，具有比上述主密封件大的剖面的部件；由將滑動側(cè)唇的唇前端的邊緣打圓從而減小了最大接觸壓力梯度的U形密封圈、和與該U形密封圈的踵狀部的滑動側(cè)踵狀部分相接觸保護(hù)該滑動側(cè)踵狀部分的擋圈構(gòu)成。
上述緩沖圈的U形密封圈的踵狀部，優(yōu)選為其軸方向的長度占上述U形密封圈整體的軸方向長度的40～90％。
根據(jù)本發(fā)明，即使在密封系統(tǒng)上施加有壓力變動，緩沖圈的動作仍然穩(wěn)定從而一直發(fā)揮密封性能。
圖1是表示第1實(shí)施方式的桿密封系統(tǒng)的半剖圖。
圖2是表示第1實(shí)施方式的緩沖圈的半剖圖。
圖3是表示第1實(shí)施方式的緩沖圈在壓力變動時(shí)的動作的半剖圖。
圖4是表示根據(jù)第1實(shí)施方式的緩沖圈的剖面尺寸的不同而得到的使用耐久試驗(yàn)結(jié)果的圖。
圖5是表示第2實(shí)施方式的桿密封系統(tǒng)的半剖圖。
圖6是表示第2實(shí)施方式的緩沖圈的半剖圖。
圖7是表示根據(jù)第2實(shí)施方式的緩沖圈的唇前端的不同而得到的滑動發(fā)熱比較試驗(yàn)結(jié)果的圖。
圖8是表示第3實(shí)施方式的緩沖圈的材料、壓縮永久變形的比較的圖。
圖9是表示背景技術(shù)的桿密封系統(tǒng)的半剖圖。
圖10是表示背景技術(shù)的桿密封系統(tǒng)的問題點(diǎn)的半剖圖。
標(biāo)號說明1 桿密封系統(tǒng) 2 U形密封圈3 內(nèi)周踵狀部分4 擋圈5 桿 6 內(nèi)周唇部7 外周唇部8 安裝槽9 唇前端 10 氣缸11 U形密封圈 12 內(nèi)周唇部13 外周唇部14 安裝槽15 擋圈16 安裝槽17 封油唇 18 防塵唇19 金屬環(huán) 20 內(nèi)徑凸緣部21 微小突起22 U形密封圈23 內(nèi)周唇部24 外周唇部B 緩沖圈 R 桿密封件
D 防塵圈具體實(shí)施方式
(第1實(shí)施方式)參照圖1～4，對第1實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是表示第1實(shí)施方式的桿密封系統(tǒng)的半剖圖。圖2是表示第1實(shí)施方式的緩沖圈的半剖圖。圖3是表示第1實(shí)施方式的緩沖圈的在壓力變動時(shí)的動作的半剖圖。圖4是表示根據(jù)第1實(shí)施方式的緩沖圈的剖面尺寸的不同而得出的使用耐久試驗(yàn)結(jié)果的圖。
圖1的桿密封系統(tǒng)1，具備桿密封件R，其作為防止工作油向外部泄露的主密封件；緩沖圈B，其裝設(shè)在桿密封件R的流體壓側(cè)、即油壓側(cè)O，緩沖高負(fù)荷時(shí)的沖擊壓或變動壓，或者切斷高溫的工作油流入桿密封件R側(cè)，從而提高桿密封件R的耐久性；防塵圈D，其在桿密封件R的外部側(cè)A防止外部的泥水或灰塵的侵入。
桿密封系統(tǒng)1的構(gòu)成為，從油壓側(cè)O向外部側(cè)A順次配置有緩沖圈B、桿密封件R以及防塵圈D。
緩沖圈B由下述部件構(gòu)成抗拉強(qiáng)度·耐磨損性·耐壓性優(yōu)異的聚氨酯橡膠(以下稱作PU)制的U形密封圈2，和聚酰胺樹脂(以下稱作PA)制的、被嵌入在作為U形密封圈2的踵狀部的滑動側(cè)踵狀部分的內(nèi)周踵狀部分3上的擋圈4。
該緩沖圈B，具有比桿密封件R大的剖面，其相對于桿密封件R的剖面面積比為1.5倍左右(參照圖1)。另外，這里所說的剖面，指的是由包含軸的中心線的平面所確定的剖面。因此，如后面所述，可以提高緩沖圈B的剛性，而且確保較大的過盈量，由此，可以使由壓力變動引起的動作穩(wěn)定，從而抑制滑動面離開桿5。這里，所謂的“過盈量”，指的是安裝槽8的槽底的徑尺寸與緩沖圈B的外徑尺寸之差，而“剛性提高”，指的是抵抗由外力而引起的變形的能力提高。另外，在本實(shí)施方式中，雖然緩沖圈B相對于桿密封件R的外徑比為1.5倍左右，但并不局限于此，緩沖圈B相對于桿密封件R的外徑比在大于1倍2倍以下的范圍內(nèi)就可以。這是因?yàn)?，?dāng)外徑比桿密封件R大時(shí)就可以得到上述的效果；而當(dāng)外徑比桿密封件R的2倍大時(shí)就無法安裝在整體的安裝槽8上。
緩沖圈B的U形密封圈2，包括內(nèi)周唇部6和軸方向長度比內(nèi)周唇部6短的外周唇部7，并以內(nèi)周唇部6的前端和外周唇部7的前端朝向油壓側(cè)O的狀態(tài)安裝在氣缸內(nèi)周的安裝槽8上。另外，支撐內(nèi)周唇部6以及外周唇部7的踵狀部，被設(shè)為其軸方向的長度占U形密封圈2整體的軸方向長度的40～90％。這里，所謂踵狀部的軸方向的長度，指的是從內(nèi)周唇部6和外周唇部7之間的U字槽的槽底到U形密封圈2的外部側(cè)端部(與安裝槽8的側(cè)面接觸的端部)的軸方向的長度(圖2中的L)。這樣，踵狀部相對于U形密封圈2整體的體積增大，由此支撐內(nèi)周唇部6以及外周唇部7的踵狀部的剛性進(jìn)一步提高，從而可以提高內(nèi)周唇部6相對于桿5的隨動性，進(jìn)而可以使緩沖圈B的動作穩(wěn)定。
另外，如圖2所示，內(nèi)周唇部6與桿5之間的接觸壓力最高的唇前端9，邊緣被打圓從而將最大接觸壓力梯度減小。從流體潤滑逆理論推導(dǎo)可知，在這樣地減小最大接觸壓力梯度時(shí)，U形密封圈2所形成的油膜變厚。
緩沖圈B的U形密封圈2，其外周唇部7的軸方向長度比內(nèi)周唇部6短，因此，如果在油壓積存在緩沖圈B與桿密封件R之間時(shí)，在設(shè)置在氣缸10內(nèi)周上的安裝槽8內(nèi)使緩沖圈B向油壓側(cè)O靠近，則內(nèi)周唇部6與安裝槽8的油壓側(cè)O側(cè)面接觸，而外周唇部7不與側(cè)面接觸，從而形成在安裝槽8中迂回的流路，所以，可以使積存在緩沖圈B與桿密封件R之間的油壓向U形密封圈2的U字狀槽中排放。
對于緩沖圈B的U形密封圈2的材料，作為PU的組成，可以使用多元醇、二異氰酸酯、鏈增長劑等，特別可以使用在PU的組成中含有耐熱型多元醇、耐熱型二異氰酸酯的材料。作為該耐熱型多元醇，可以使用己二酸己二醇酯、碳酸酯等，作為耐熱型二異氰酸酯，可以使用鄰聯(lián)甲苯胺異氰酸酯、對亞苯基二異氰酸酯等。
作為緩沖圈B的U形密封圈2，可以列舉將(A)數(shù)平均分子量為500～6000的高分子量二元醇、(B)芳香族二異氰酸酯以及(C)作為鏈延長劑的低分子量二元醇，以NCO/OH比為0.95～1.20反應(yīng)而得到的熱塑性聚氨酯成形品，等等。然后，這樣的熱塑性聚氨酯，通過具有末端活性氫的高分子量二醇(長鏈二醇)和作為鏈延長劑的低分子量二元醇(短鏈二醇)的二異氰酸酯加成聚合作用而制造。作為高分子量二醇，可以使用數(shù)均分子量為500～6000、優(yōu)選為1000～3000的聚酯多元醇、聚醚多元醇、丙烯酸系多元醇、聚硅氧烷多元醇、1，4-聚丁二烯多元醇、1，2-聚丁二烯多元醇、酚多元醇、阻燃性多元醇、蓖麻油多元醇等。其中，作為聚酯多元醇，可以使用己二酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸等二羧酸與乙二醇、丙二醇、二甘醇、丁二醇、1，6-己二醇、三羥甲基丙烷、新戊二醇等多元醇的縮合反應(yīng)生成物，聚己內(nèi)酯多元醇，聚碳酸酯多元醇，等等。另外，作為聚醚多元醇，可以使用聚丙二醇類多元醇或其環(huán)氧乙烷改性物、氨改性物，或者聚氧基四亞甲基二醇，等等。這些多元醇成分，以(A)、(B)、(C)這3種成分的合計(jì)量中30～90重量％、優(yōu)選為40～70重量％的比例來使用，如果用量比其少則成形性惡化，如果使用得比其多則耐熱性、耐壓縮永久變形性惡化。另外，作為(B)芳香族二異氰酸酯，可以列舉鄰聯(lián)甲苯胺異氰酸酯、對亞苯基二異氰酸酯等。另外，作為鏈延長劑(C)，例如是1，4-丁二醇、1，6-己二醇、2，3-丁二醇、1，4-雙(β-羥基乙氧基)苯、對苯二甲醇、甘油單烯丙基醚、二羥甲基二氫吡喃等二醇類的1種或2種以上，以(A)、(B)、(C)這3種成分的合計(jì)量中1～60重量％、優(yōu)選為5～40重量％來使用，如果用量比其多則成形性惡化，如果使用得比其少則耐熱性、耐壓縮永久變形性惡化。并且，在使用了這各種成分的聚氨酯化反應(yīng)中，以有機(jī)二異氰酸酯的NCO基與高分子二元醇以及鏈延長劑的低分子量二元醇的OH基的NCO/OH比為0.95～1.20、優(yōu)選為1.05～1.10的比例來反應(yīng)。如果超出該比例范圍，則會引起生成聚氨酯的分子量的降低或由過剩的異氰酸酯基或羥基引起的副反應(yīng)，導(dǎo)致物理性能降低。另外，在反應(yīng)時(shí)，也可以根據(jù)需要添加錫化合物、氨化合物等作為催化劑，還可以適當(dāng)配合填充劑、金屬氧化物、金屬氫氧化物、潤滑劑等。以上的各成分，通過一步發(fā)泡法或預(yù)聚合物法，使用注射模塑成型機(jī)、擠壓成形機(jī)等，成形為規(guī)定的緩沖圈B的U形密封圈形狀。
緩沖圈B的擋圈4，只要可以防止在施加高壓時(shí)U形密封圈2的踵狀部的內(nèi)周踵狀部分3的密封擠出即可，對其形狀、材質(zhì)沒有特別限定，所以也可以是與U形密封圈2的外部側(cè)A相鄰地設(shè)置的平板墊圈狀物體，材料可以使用46尼龍、66尼龍、6尼龍等。
接下來，桿密封件R，是丁腈橡膠(以下稱作NBR)或氫化丁腈橡膠(以下稱作H-NBR)制的U形密封圈11。對于U形密封圈11，內(nèi)周唇部12以及外周唇部13在軸方向上的長度相等，與緩沖圈B的U形密封圈2同樣，以內(nèi)周唇部12的前端和外周唇部13的前端朝向油壓側(cè)O的狀態(tài)安裝在氣缸10內(nèi)周的安裝槽14上。
在該U形密封圈11的內(nèi)周唇部12的前端以及外周唇部13的前端上，在圓周上均勻地設(shè)置有用于將積存在桿密封件R與防塵圈D之間的油壓向油壓側(cè)O排放的、避免蓄壓的切口。因此，如果在油壓積存在桿密封件R與防塵圈D之間時(shí)，在設(shè)置在氣缸10內(nèi)周上的安裝槽14內(nèi)使桿密封件R向油壓側(cè)O靠近，則內(nèi)周唇部12以及外周唇部14與安裝槽14的油壓側(cè)O側(cè)面接觸而切口形成流路，所以可以使積存在桿密封件R與防塵圈D之間的油壓向桿密封件R的油壓側(cè)O排放。
另外，將平板墊圈狀的聚四氟乙烯樹脂(以下稱作PTFE)制的擋圈15與U形密封圈11的外部側(cè)A相鄰接地并用。由于并用該擋圈15，因此即使在對U形密封圈11施加了高油壓時(shí)，也可以防止U形密封圈11的踵狀部的內(nèi)周踵狀部分的密封擠出，從而可以進(jìn)一步提高桿密封件R的耐壓性能。
防塵圈D，安裝在氣缸10內(nèi)周的安裝槽16上，其結(jié)構(gòu)是，使抗拉強(qiáng)度·耐磨損性優(yōu)異的PU制并設(shè)置在油壓側(cè)O的封油唇17和設(shè)置在外部側(cè)A的防塵唇18與桿5滑接，在安裝于安裝槽16上的外周的嵌合部上燒結(jié)固定有金屬環(huán)19。金屬環(huán)19在外部側(cè)A具有內(nèi)徑凸緣部20。
另外，防塵圈D的結(jié)構(gòu)并不僅限于此，但在應(yīng)用于作為建筑機(jī)械或運(yùn)輸車輛等的傳動裝置而使用的液壓氣缸等中時(shí)，由于在防塵圈D上也加有高負(fù)荷，所以優(yōu)選使用用金屬環(huán)19對外周的嵌合部進(jìn)行加強(qiáng)的比較結(jié)實(shí)的本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。
在由以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的桿密封系統(tǒng)1中，緩沖圈B的外形比以往的大，具有比以往大的剖面。包含U形密封圈2以及擋圈4的緩沖圈B的外徑長度約為桿密封件R的1.5倍。這樣，由于剖面較大，所以各部分壁厚變厚從而剛性提高，同時(shí)過盈部分也增加從而可以確保較大的過盈量。所以，首先提高剛性，由此內(nèi)周唇部6難以變形，從而可以穩(wěn)定地維持姿勢。再加上，通過確保較大的過盈量，維持了密封面，所以內(nèi)周唇部6可以持續(xù)滑動。進(jìn)而，支撐內(nèi)周唇部6以及外周唇部7的踵狀部，被設(shè)為其軸方向的長度占緩沖圈B整體的軸方向長度的40～90％。這樣，踵狀部相對于緩沖圈B整體的體積較大，所以支撐內(nèi)周唇部6以及外周唇部7的踵狀部的剛性進(jìn)一步提高，從而可以提高內(nèi)周唇部6的相對于桿5的隨動性，可以使緩沖圈B的動作穩(wěn)定。從而，在如背景技術(shù)所說明那樣的、例如在建筑機(jī)械的挖鏟作業(yè)中代替鏟斗而使用破碎機(jī)作為附屬裝置等情況下，在挖土機(jī)、輪式裝載機(jī)等建筑機(jī)械的通常作業(yè)中，在挖掘、土砂等的裝卸作業(yè)頻率連續(xù)地較多等時(shí)候，在桿密封系統(tǒng)1上會施加10～30Hz左右的壓力變動，從而如圖3所示，進(jìn)行帶有微小行程的往復(fù)運(yùn)動，但是，即使在上述情況下，由壓力引起的緩沖圈B的變形·恢復(fù)也不會有大的變化，緩沖圈B可以一直持續(xù)在桿5上滑動，緩沖圈B的動作穩(wěn)定(在圖3(a)中在向桿5的外部側(cè)A移動時(shí)幾乎不變形，在圖3(b)中在向桿5的油壓側(cè)O移動時(shí)，U形密封圈2的滑動僅為使擋圈4從安裝槽8的槽側(cè)面離開)。另外，即使同時(shí)產(chǎn)生摩擦，也不會損害緩沖圈B動作的穩(wěn)定。這樣，當(dāng)緩沖圈B的動作穩(wěn)定時(shí)，不會產(chǎn)生即便是瞬間地緩沖圈B的滑動面從桿5離開、即在緩沖圈B與桿5之間產(chǎn)生間隙導(dǎo)致在桿密封件R上直接施加高壓(油壓的偏流)的情況。因此，不會在桿密封件R上直接施加高壓，從而桿密封件R不會損傷，抑制了磨損·疲勞，可以維持桿密封件R的密封性，其結(jié)果，不會有產(chǎn)生油泄漏的危險(xiǎn)。進(jìn)而，桿密封系統(tǒng)1可以一直發(fā)揮密封性能。另外，如圖4所示，與以往的剖面小的緩沖圈(圖示○)相比，本實(shí)施方式的剖面大的緩沖圈(圖示×)的過盈量的變化量，即使經(jīng)過一段時(shí)間也一直良好，所以即便持久使用，也可以持續(xù)發(fā)揮比以往更優(yōu)異的密封性能。另外，圖4的結(jié)果是在溫度80℃、桿徑φ75的條件下的使用耐久試驗(yàn)的結(jié)果。
在這里，由于緩沖圈B具有較大的剖面，所以其與桿5的接觸面積增加，會引起滑動發(fā)熱的增加。對此，在本實(shí)施方式中，將內(nèi)周唇部6的唇前端9的邊緣打圓從而將最大接觸壓力梯度減小，所以從流體潤滑逆理論推導(dǎo)可知，U形密封圈2所形成的油膜變厚，較厚的油膜會使磨損難以進(jìn)行，改善滑動時(shí)的磨損特性，從而可以得到降低滑動發(fā)熱的效果。
(第2實(shí)施方式)參照圖5～7，對第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖5是表示第2實(shí)施方式的桿密封系統(tǒng)的半剖圖。圖6是表示第2實(shí)施方式的緩沖圈的半剖圖。圖7是表示根據(jù)第2實(shí)施方式的緩沖圈的唇前端的不同而得出的滑動發(fā)熱比較試驗(yàn)結(jié)果的圖。
圖5的桿密封系統(tǒng)1，結(jié)構(gòu)與圖1大致相同。對于與第1實(shí)施方式同樣的結(jié)構(gòu)省略掉說明，下面敘述與第1實(shí)施方式不同的方面。
對于緩沖圈B的U形密封圈2，如圖6所示，內(nèi)周唇部6的與桿5之間的接觸壓力最高的唇前端9，邊緣被打圓從而將最大接觸壓力梯度減小。除此之外，在內(nèi)周唇部6的滑動面上，具有多個用于提高油膜保持力的微小突起21。因此，由于最大接觸壓力梯度減小，所以從流體潤滑逆理論推導(dǎo)可知，U形密封圈2所形成的油膜變厚。另外，在微小突起21間保持油膜，從而油膜保持力有所提高。
另外，桿密封件R為PU制的U形密封圈22。U形密封圈22，內(nèi)周唇部23與外周唇部24相比在軸方向上形成得較短，并且，與緩沖圈B的U形密封圈2同樣，以內(nèi)周唇部23的前端和外周唇部24的前端朝向油壓側(cè)O的狀態(tài)安裝在氣缸10內(nèi)周的安裝槽14上。在該U形密封圈22的內(nèi)周唇部23的前端以及外周唇部24的前端上，沒有設(shè)有用于避免蓄壓的切口。另外，也沒有如圖1所示那樣配設(shè)有平板墊圈狀的擋圈。
在本實(shí)施方式中，在桿密封件R上沒有設(shè)有擋圈，削減了部件數(shù)目，實(shí)現(xiàn)了緊湊化。
在以上的結(jié)構(gòu)的桿密封系統(tǒng)1中，與第1實(shí)施方式同樣，緩沖圈B較大，具有較大的剖面，所以可以得到同樣的效果。另外，由于將內(nèi)周唇部6的唇前端9的邊緣打圓從而將最大接觸壓力梯度減小，此外，在內(nèi)周唇部6的滑動面上還具有多個微小突起21，所以，從流體潤滑逆理論推導(dǎo)可知U形密封圈2所形成的油膜變厚，同時(shí)在微小突起21間保持油膜，油膜保持能力有所提高，從而可以長期穩(wěn)定地保持油膜，保持得較厚的油膜會使磨損更加難以進(jìn)行，更加改善滑動時(shí)的磨損特性，可以得到比第1實(shí)施方式更優(yōu)異的降低滑動發(fā)熱的效果。此外，由于可以維持較厚的油膜，所以可以實(shí)現(xiàn)緩沖圈B的疲勞壽命、磨損壽命的延長。如圖7所示，與以往的唇前端具有邊緣的緩沖圈(圖示○)相比，本實(shí)施方式的唇前端9不具有邊緣、且在唇滑動面上具有微小突起21的緩沖圈(圖示×)其滑動部油溫度，即使壓力升高也一直較低，所以，即使壓力升高，與以往相比也可以一直持續(xù)降低滑動發(fā)熱。另外，圖7的結(jié)果是在桿徑φ75、速度400mm/sec、行程1m的滑動條件下，所使用的油的商品名為ダフニ一ス一パ一ハイドロ#46(出光興産(株)製)時(shí)的滑動發(fā)熱比較試驗(yàn)的結(jié)果。
(第3實(shí)施方式)接下來，對第3實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的桿密封系統(tǒng)1的構(gòu)成為，各密封部件的形狀與第2實(shí)施方式相同。不同點(diǎn)是在緩沖圈B的材料中使用H-NBR。
圖8是表示第3實(shí)施方式的緩沖圈的材料、壓縮永久變形的比較的圖。即，在圖8中，PU、PU’、PU”是各不相同的PU材料，將這各種PU與本實(shí)施方式的H-NBR的壓縮永久變形相比較。另外，NBR是用于與其他材料的例子作比較而列舉的。
在第2實(shí)施方式中，可以降低滑動發(fā)熱，實(shí)現(xiàn)緩沖圈B的疲勞壽命、磨損壽命的延長。其結(jié)果，通過將唇前端的邊緣打圓從而將最大接觸壓力梯度減小，從而油膜變厚，維持了潤滑，進(jìn)而抑制了磨損。另外，通過增大剖面可以實(shí)現(xiàn)剛性的提高。因此，可以在緩沖圈B中使用材料強(qiáng)度比PU差但耐熱性非常優(yōu)異的H-NBR。如本實(shí)施方式所示，當(dāng)在緩沖圈B中使用H-NBR時(shí)，可以得到比第2實(shí)施方式更優(yōu)異的疲勞壽命延長效果。
權(quán)利要求
1.一種密封系統(tǒng)，其構(gòu)成為，在往復(fù)運(yùn)動的2個部件間的環(huán)狀間隙中從流體壓側(cè)向外部側(cè)順次配置緩沖圈、主密封件、防塵圈，其特征在于上述緩沖圈，是剛性高且能夠確保較大的過盈量、由此能夠使因壓力變動引起的動作穩(wěn)定、抑制滑動面從被滑動構(gòu)件離開的，具有比上述主密封件大的剖面的部件；由將滑動側(cè)唇的唇前端的邊緣打圓從而減小了最大接觸壓力梯度的U形密封圈、和與該U形密封圈的踵狀部的滑動側(cè)踵狀部分相接觸保護(hù)該滑動側(cè)踵狀部分的擋圈構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的密封系統(tǒng)，其特征在于，上述緩沖圈的U形密封圈的踵狀部，其軸方向的長度占上述U形密封圈整體的軸方向長度的40～90％。
全文摘要
提供一種即使在桿密封系統(tǒng)上付與壓力變動也可使緩沖圈的動作穩(wěn)定從而可以一直發(fā)揮密封性能的密封系統(tǒng)。上述緩沖圈(B)，其剛性高且可以確保較大的過盈量，由此可以使由壓力變動引起的動作穩(wěn)定從而抑制滑動面從桿(5)離開，是具有比桿密封件(R)大的剖面的部件；并且，由內(nèi)周唇部(6)的唇前端(9)的邊緣被打圓從而將最大接觸壓力梯度減小的U形密封圈(2)、和與U形密封圈(2)的內(nèi)周踵狀部(3)相接觸從而保護(hù)該內(nèi)周踵狀部(3)的擋圈(4)構(gòu)成。
文檔編號F15B15/00GK1965185SQ20058001860
公開日2007年5月16日 申請日期2005年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月7日
發(fā)明者松井紀(jì)之 申請人:Nok株式會社