專利名稱：密封結(jié)構(gòu)和使用了該密封結(jié)構(gòu)的控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將由相對移動(dòng)的軸部的密封環(huán)所產(chǎn)生的滑動(dòng)阻力予以減小的密 封結(jié)構(gòu)和使用了該密封結(jié)構(gòu)的控制閥。更詳細(xì)地說，涉及一種例如在閥芯動(dòng)作 時(shí)防止動(dòng)作流體從軸部與其導(dǎo)向孔之間泄漏而流向閥室、并可降低對于軸部密 封環(huán)的滑動(dòng)阻力的密封結(jié)構(gòu)和使用了該密封結(jié)構(gòu)的控諱lj閥。
背景技術(shù)：
作為本發(fā)明的關(guān)聯(lián)技術(shù)，已知有電磁闊。該電磁閥是圖6所示的結(jié)構(gòu)(例如 參照下述的專利文獻(xiàn)1)。該電磁閥130例如對空調(diào)等中的C02動(dòng)作流體的壓力 和容量進(jìn)行控制。在使用該C02的制冷劑循環(huán)中，與以往的制冷劑的壓力相比， 一般使用壓力區(qū)域是在10倍以上的壓力下進(jìn)行使用。因此，進(jìn)行動(dòng)作的滑軸 106與受到高壓力而產(chǎn)生彈性變形的O型環(huán)125壓接，由此所形成的摩擦使滑 動(dòng)阻力增大。此外，還存在著動(dòng)作流體從滑軸106外周面?zhèn)鹊幕瑒?dòng)面間泄漏的 問題?，F(xiàn)簡單說明圖6中電磁閥130的結(jié)構(gòu)。對于閥本體104，在圖示右側(cè)的符 號(hào)130側(cè)，將圖示省略的螺線管部一體地設(shè)在閥本體104上。并且，通過將電 流施加在螺線管部上，使滑軸106動(dòng)作。在閥本體104的軸向貫通的孔的內(nèi)周 設(shè)有對滑軸106進(jìn)行導(dǎo)向的滑動(dòng)面104A。在圖6的右側(cè)的未被剖切的內(nèi)部設(shè)置 與滑軸106—體的滑閥，利用該滑閥對排出壓力的流體流入口 112與控制室壓 力的流體流出口 113的流路進(jìn)行開閉。另外，雖未圖示，但排出壓力的流體流入口 112與吸入壓力的流體流入流 出口 111通過在中間設(shè)置有節(jié)流孔的配管連通。為不使該吸入壓力的流體從滑 軸106與滑動(dòng)面104A之間向大氣壓室107泄漏，而在由設(shè)在閥本體104上的 凹部與支承板126所形成的環(huán)狀槽中安裝0型環(huán)125。在大氣壓室107中設(shè)置 有安裝在彈簧用護(hù)圈109上的彈簧109A。利用該彈簧109A將滑軸106彈性地 向螺線管部側(cè)推壓。在如此構(gòu)成的電磁閥130中，將O型環(huán)125過渡配合地與滑軸106和閥本 體104嵌合，以不使流體流入流出口 111的吸入壓力的流體從滑軸106與滑動(dòng) 面104A之間的間隙泄漏。因此，吸入壓力的流體使O型環(huán)125從一方向徑向
彈性變形地進(jìn)行作用。并且，當(dāng)利用施加在螺線管部上的電流使螺線管部產(chǎn)生動(dòng)作，使滑軸106進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，滑軸106的滑動(dòng)阻力因與0型環(huán)125的摩擦而 增大。尤其，在空調(diào)機(jī)等中，如前所述，必須將高壓的吸入壓力的流體密封， 當(dāng)該吸入壓力的流體從滑軸106與滑動(dòng)面104A之間作用于0型環(huán)125時(shí)，使 O型環(huán)125壓扁地彈性變形從而使滑軸106的滑動(dòng)阻力越來越大。因此，施加 在螺線管部上的電流大小和滑軸106的動(dòng)作速度不成比例，有可能使由電磁閥 130對流體的容量進(jìn)行控制的響應(yīng)性惡化。另外，因O型環(huán)125的內(nèi)周密封面 被壓接磨損，而使密封能力下降。專利文獻(xiàn)1:日本特開2000—193124號(hào)公報(bào)(圖3及圖4)發(fā)明內(nèi)容鑒于上述的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種密封結(jié)構(gòu)，防止密封環(huán)的密 封面產(chǎn)生磨損，防止被密封流體從軸部與軸部導(dǎo)向面之間泄漏，同時(shí)減小軸部 進(jìn)行相對移動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)阻力。另外，提供一種設(shè)置了該密封結(jié)構(gòu)的控制閥，防 止動(dòng)作流體從使閥芯動(dòng)作的軸部與對該軸部進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向面之間泄漏，減小 軸部滑動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)阻力，并防止多余的力作用于閥芯，提高閥芯的響應(yīng)性。本發(fā)明是為實(shí)現(xiàn)上述的目的而構(gòu)成的，其技術(shù)解決方案如下那樣構(gòu)成。本發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)，從軸承部的導(dǎo)向面與軸部的嵌合間的高壓流體側(cè)對低 壓流體側(cè)進(jìn)行密封，具有密封環(huán)收容部和密封環(huán)，所述密封環(huán)收容部具有在導(dǎo) 向面的高壓流體側(cè)圍住軸部的徑向的接觸面，所述密封環(huán)配置在密封環(huán)收容部 內(nèi)，內(nèi)周面與軸部的外周面密接地嵌合，且與接觸面相對的側(cè)面與接觸面接觸， 密封環(huán)與密封環(huán)收容部的相對尺寸形成為即使受到被密封流體的壓力而產(chǎn)生 彈性變形、彈性變形的膨脹部分也不會(huì)受到密封環(huán)收容部周面限制的大小。使用了本發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)的控制閥，利用動(dòng)作裝置對閩芯進(jìn)行開閉使動(dòng)作 流體流動(dòng)，具有設(shè)有閥芯的軸部；與軸部嵌合并進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向面；設(shè)在導(dǎo) 向面的軸向的一方、繞軸部形成并具有徑向的接觸面的密封環(huán)收容部；設(shè)在導(dǎo) 向面的軸向的另一方、具有與閥芯進(jìn)行開閉使動(dòng)作流體流動(dòng)的閥座的閥室；以 及與密封環(huán)收容部連通并將動(dòng)作流體導(dǎo)入的輔助通路，在密封環(huán)收容部內(nèi)，具 有其內(nèi)周面密接地嵌合在軸部的外周面上、且與接觸面相對的側(cè)面與接觸面接觸的密封環(huán)，密封環(huán)形成有即使受到被密封流體的壓力而產(chǎn)生彈性變形、彈性 變形的膨脹部分也不會(huì)與密封環(huán)收容部的周面接觸的相對尺寸。采用本發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)，由于配置在密封環(huán)收容部內(nèi)的密封環(huán)嵌合在軸部 的外周面上，同時(shí)側(cè)面與接觸面接觸，而且該密封環(huán)形成有即使受高壓的動(dòng)作 流體推壓而產(chǎn)生彈性變形、彈性變形的膨脹部分也不會(huì)與密封環(huán)收容部的周面
接觸的相對尺寸，故密封環(huán)可向外徑方向彈性變形。因此，可防止密封環(huán)的內(nèi) 周面強(qiáng)力與軸部嵌合的情況，因而形成強(qiáng)力的面壓而獲得可發(fā)揮密封能力的效 果。另外，當(dāng)軸部與密封環(huán)相對移動(dòng)時(shí)，可減小滑動(dòng)阻力。此外，即使密封環(huán) 因高壓的動(dòng)作流體而被推壓到接觸面上，密封環(huán)的內(nèi)周面也不會(huì)強(qiáng)力地與軸部 接合，故可防止互相的滑動(dòng)面產(chǎn)生磨損的情況。因此，密封環(huán)獲得提高密封能 力、提高耐久性的效果。采用本發(fā)明的使用了密封結(jié)構(gòu)的控制閥，密封環(huán)配置成僅與軸部的外周面 和密封環(huán)收容部的接觸面接觸的狀態(tài)。另外，由于密封環(huán)收容部與同閥芯側(cè)的 動(dòng)作流體壓力大致相同的動(dòng)作流體所流動(dòng)的輔助通路相連通，故密封環(huán)的軸向 兩側(cè)受到相同的動(dòng)作流體壓力。因此，動(dòng)作流體壓力即使作用在密封環(huán)上，密 封環(huán)因該流體壓力而可自由地向外徑方向彈性變形。另外，密封環(huán)的內(nèi)周面的 密封面由于其軸向兩側(cè)是大致相同的壓力，故即使與軸部的接觸較弱，也可將 高壓力密封。此外，在軸部相對移動(dòng)時(shí)，軸部的外周面與密封環(huán)的內(nèi)周面是不 強(qiáng)力壓接的結(jié)構(gòu)，故滑動(dòng)阻力較小。其結(jié)果，當(dāng)利用動(dòng)作裝置使軸部動(dòng)作從而 使閥芯開閉閥時(shí)，閥芯的幵閉的響應(yīng)性可進(jìn)行與動(dòng)作裝置的設(shè)定力相一致的動(dòng) 作，所以獲得提高閥芯開閉對流量控制的效果。
圖1是本發(fā)明第1實(shí)施例的控制閥的整個(gè)剖視圖。圖2是圖1所示的密封環(huán)收容部和配置在密封環(huán)收容部內(nèi)的密封環(huán)的放大 剖視圖。圖3是本發(fā)明第2實(shí)施例的控制閥的主要部分的剖視圖。 圖4是圖3所示的密封環(huán)收容部和配置在密封環(huán)收容部內(nèi)的密封環(huán)的放大 剖視圖。圖5是本發(fā)明第3實(shí)施例的密封結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖6是類似于本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)的電磁閥的一部分的剖視圖。符號(hào)說明l是控制閥，2是閥部，2A是閥殼體(閥本體)，3是第1閥座，4是第2閥 座，5是軸承部，5A是導(dǎo)向面，5B是周面，5C是接觸面，6是第1流體通路， 6A是第1連通路，7是第2流體通路，7A是第2連通路，8是第3流體通路， 8A是第3連通路，9是控制流體通孔，IO是閥芯，10A是第l閥面，IOB是第 2閥面，ll是軸部，IIA是外周面，IIB桿部，12是感壓室，13是感壓裝置， 14是閥室，15是輔助通路，16是導(dǎo)入路，17是密封環(huán)收容部(密封環(huán)收容室)， 20是螺線管部，21是本體，22是線圈部，23是滑軸，23A是內(nèi)周面，24是可
動(dòng)吸引件，24A是外周面，25是固定吸引件，25A是導(dǎo)向孔，26是螺線管桿， 26A是外周滑動(dòng)面，30是密封環(huán)，30A是內(nèi)周面，30B是側(cè)面，32是旋轉(zhuǎn)軸， 32A是外周面，35是殼體，35A是軸承面，35B是周面，41是第1彈簧，42 是第2彈簧具體實(shí)施方式
下面，根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的密封結(jié)構(gòu)和控制閥。下面說 明的各附圖是以設(shè)計(jì)圖為基礎(chǔ)的正確的圖紙。圖1是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的控制閥的剖視圖。圖1中，1是控制閥。該 控制閥1是將閥部2和螺線管部20組合而成。在控制閥1上設(shè)置形成閥部2 的外徑的閥殼體(也稱為閥本體)2A。該閩殼體2A的軸心上設(shè)置閥室14。以該 閥室14為中心設(shè)置使第1動(dòng)作流體(也稱為動(dòng)作流體)P1從外部流入到閥室14 的第1流體通路6。該第1流體通路6與閥室14之間形成第1連通路6A。在 相對于第1流體通路6向周向離開約180度距離的位置設(shè)置與閥室14連通的 第2流體通路7。使從第1流體通路6向該第2流體通路7流出的第1動(dòng)作流 體Pl作為第2動(dòng)作流體P2流入。另夕卜，從第2流體通路7使第2動(dòng)作流體P2 作為第3動(dòng)作流體P2A流入閥室14。該第3動(dòng)作流體P2A的壓力有時(shí)與第1 動(dòng)作流體P1的壓力大致相同，但有時(shí)因第2動(dòng)作流體P2在流入側(cè)動(dòng)作而成為 比第1動(dòng)作流體Pl的壓力低的低壓。此外，在從第2流體通路7離開約145 度的另一位置設(shè)置與閥室14連通的第3流體通路8。在第2流體通路7與第3 流體通路8之間形成第3連通路8A。該第3流體通路8使從第2流體通路7 作為第3動(dòng)作流體P2A流入的第4動(dòng)作流體P3流出。該第1流體通路6與第 2流體通路7和第3流體通路8在閥殼體2A中的位置關(guān)系不限定上述的關(guān)系， 也可是在圓周上在容易進(jìn)行配管的位置隔開間隔地配置。此外，在圖示的閥室14的上部的貫通孔中嵌裝軸承部5。再在軸承部5的 圖示上部設(shè)置二級(jí)安裝孔。在該安裝孔內(nèi)嵌裝螺線管部20。另外，在軸承部5 的圖示的上面，沿周面放射狀形成多個(gè)槽狀的缺口部。設(shè)有缺口部的軸承部5 的外周，閥殼體2A與螺線管部2的結(jié)合面間形成空間部。將該空間部與缺口 部形成為導(dǎo)入路16。該導(dǎo)入路16通過輔助通路15而與第1流體通路6連通。 即，輔助通路15的一端與第l流體通路6連通，另一端通過導(dǎo)入路16與密封 環(huán)收容部(也稱為密封環(huán)收容室)17連通。該輔助通路15相對于閥殼體2A形成 為軸向的孔。該輔助通路15例如也可在閥殼體2A的外部設(shè)置配管進(jìn)行連通。 輔助通路15使在第1流體通路6中流動(dòng)的動(dòng)作流體Pl流動(dòng)并流入密封環(huán)收容 部17內(nèi)。該密封環(huán)收容部17內(nèi)的第1動(dòng)作流體的壓力通常與第3連通路8A
內(nèi)的第3動(dòng)作流體的壓力大致相同，或成為比第3動(dòng)作流體的壓力高的高壓。對于閥室14，在與第1流體通路6的軸心正交的第1連通路6A的開口的 周圍設(shè)置第1閥座3。另外，在與第1闊座3相對的第3連通路8A的開口的周 圍設(shè)置第2閥座4。再在閥室14配置閥芯10。在該閥芯10上設(shè)置與第1閥座 3接觸分離來進(jìn)行開閉的第1閥面IOA。并在該閥芯10上設(shè)置與第2閥座4接 觸分離來進(jìn)行開閉的第2閥面IOB。而且，當(dāng)閥芯10滑動(dòng)自如地嵌合在閥室 14的內(nèi)周面上、第1閥面10A與第1閥座3閉閥時(shí)，第2閥面10B與第2閥 座4開闊。相反，當(dāng)?shù)?闊面IOA與第1閥座3開閥時(shí)，第2閥面10B與第2 閥座4閉閥。艮卩，當(dāng)作為三通閥的閥芯10進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，第1閥座3與第2閥 座4是交替開閉的結(jié)構(gòu)。另外，閥芯10的與閥室14滑動(dòng)的下方部形成為呈階梯部的小徑，作為使 第1流體通路6與第2流體通路7連通的通路而使第1動(dòng)作流體Pl進(jìn)入。另 外，在該小徑部的外周同心配置第1彈簧42。該第1彈簧42將閥芯IO彈性地 向螺線管部20側(cè)按壓。在閥芯IO的滑動(dòng)的大徑部上，沿周向設(shè)置多個(gè)軸向貫 通的第2連通路7A。該第2連通路7A在第2閥座4開閥時(shí)與第3連通路8A 連通。另外，第3連通路8A與第3流體通路8連通從而與外部的配管連通。 此外，軸承部5作為閥殼體2A分開的零件而嵌裝在閥殼體2A的貫通孔中，但 只要能在內(nèi)部設(shè)置第3連通路8A，也可不設(shè)置軸承部5，而是對閥殼體2A進(jìn) 行加工，形成直接向內(nèi)部的導(dǎo)向面5A。該軸承部5的導(dǎo)向面5A的內(nèi)徑尺寸 DX也可形成為可與軸部11的直徑尺寸D滑動(dòng)的近似尺寸。而且，閥殼體2A 用黃銅、銅、鋁、不銹鋼等金屬、合成樹脂材料等制作。在該軸承部5中的導(dǎo)向面5A的圖示上部，如前所述設(shè)置密封環(huán)收容部17。 圖2是將該密封環(huán)收容部17附近放大表示的示圖。該密封環(huán)收容部17，在軸 承部5的上表面由孔狀的周面5B形成為凹部，而孔狀的周面5B作成比導(dǎo)向面 5A的內(nèi)徑尺寸DX大的大徑尺寸D2。密封環(huán)收容部17從圖2可知，由周面 5B和構(gòu)成周面5B的孔底的徑向的接觸面部5C形成。在該密封環(huán)收容部17內(nèi) 安裝有由橡膠材料制成的截面為0形的密封環(huán)30。密封環(huán)30的與接觸面5C 相對的側(cè)面30B與接觸面5C接合。另外密封環(huán)30的內(nèi)周面30A輕輕地與軸 部11的外周面IIA密接。此外，密封環(huán)30的外周面形成為即使因作用的壓力 而彈性變形也能始終與密封環(huán)收容部17的周面5B不接觸的尺寸關(guān)系。密封環(huán) 30由于受到第1動(dòng)作流體P1壓力和第3動(dòng)作流體P3壓力在軸向的相對向的壓 力作用，故第1動(dòng)作流體Pl和第3動(dòng)作流體P3的壓力即使是高壓也不會(huì)向夾 著密封環(huán)30的另一方泄漏。因此，密封環(huán)30的內(nèi)周面30A可輕輕地與軸部11 的外周面IIA密接。 軸部11的直徑尺寸D形成得稍比導(dǎo)向面5A的內(nèi)徑尺寸DX小并可相對移 動(dòng)。而且，密封環(huán)30防止從導(dǎo)入路16流入的第1動(dòng)作流體P1從軸部11的外 周面IIA與導(dǎo)向面5A的嵌合面間向閥室14泄漏。該第1動(dòng)作流體P1流入螺 線管桿26的外周滑動(dòng)面26A與固定吸引件25的導(dǎo)向孔25A的間隙側(cè)，使其作 用于軸部11的端面并將軸部11向下方壓下。而且，該壓下的力和第1動(dòng)作流 體P1作用于閩芯IO及軸部11并克服向上方推壓的力而平衡。此時(shí)，密封環(huán) 收容部17的周面5B的直徑尺寸D2與密封環(huán)30的外周面的直徑尺寸Dl的尺 寸關(guān)系形成為僅減小間隙C，以使密封環(huán)30即使受到動(dòng)作流體Pl的按壓產(chǎn)生 彈性變形也不與周面5B接觸。因此，即使密封環(huán)30受到第1動(dòng)作流體Pl的 壓力而向軸向壓縮并向徑向產(chǎn)生彈性變形，也能防止密封環(huán)30的內(nèi)周面30A 強(qiáng)力與軸部11的外周面IIA壓接的情況。尤其，從密封環(huán)30的兩側(cè)受到壓力 的密封環(huán)30向外徑方向延伸。因此，密封環(huán)30的內(nèi)周面30A不用增加與軸部 11的壓接力即可有效地進(jìn)行密封。其結(jié)果，在軸部11為使閥芯IO進(jìn)行開閉而 向上下方向滑動(dòng)時(shí)，與密封環(huán)30的滑動(dòng)阻力就小。在閥部2的設(shè)在閥殼體2A上端部上的安裝孔中嵌裝螺線管部20的本體21 的下端部。該螺線管部20同心地設(shè)置有有底圓筒狀的套筒23。在套筒23的外 周側(cè)巻繞有線圈部22。而且，線圈部22安裝在本體的內(nèi)周面。此外，套筒23 的內(nèi)周面23A的一端側(cè)移動(dòng)自如地嵌合有可動(dòng)吸引件24的外周面24A。另外， 套筒23的內(nèi)周面23A的另一端側(cè)嵌裝有固定吸引件25。此外，在可動(dòng)吸引件 24上結(jié)合螺線管桿26的一端部。并且將螺線管桿26的另一端面與軸部11的 端面進(jìn)行面接觸。而螺線管桿26的外周滑動(dòng)面26A與固定吸引件25的導(dǎo)向孔 25A滑動(dòng)嵌合。而且，當(dāng)電流通過與螺線管部20上部接線的配線而施加在線圈 部22上時(shí)，可動(dòng)吸引件24吸附在固定吸引件25上。另外，若電流切斷時(shí)， 可動(dòng)吸引件24被第1彈簧42推壓而脫離固定吸引件25。如此，可動(dòng)吸引件 24根據(jù)流過螺線管部20的電流大小而利用螺線管桿26使閥芯10相對于第1 閥座3和第2閥座4進(jìn)行交替開閉?？蓜?dòng)吸引件24利用比第1彈簧42小的彈 力的輔助彈簧41而彈性地壓向閥芯10側(cè)。如前述那樣構(gòu)成的控制閥1，將閥芯IO與軸部11連接并將螺線管桿26與 軸部11進(jìn)行面接觸而使閥芯IO動(dòng)作。在該閥芯IO進(jìn)行開閉時(shí)，若第1動(dòng)作 流體Pl作用于閥芯10，則對閥芯IO進(jìn)行按壓。作用于該閥芯10的第1動(dòng)作 流體P1的不平衡作用力使得根據(jù)螺線管部20中流動(dòng)的電流大小進(jìn)行動(dòng)作的力 不正確。另外，還對已經(jīng)設(shè)定的輔助彈簧41和第1彈簧2的力帶來影響。因 此，在與閥芯IO相反的軸部11的端面也作用動(dòng)作流體P1并可消除第1動(dòng)作 流體P1作用于閥芯10的力。同時(shí)，利用密封環(huán)收容部17和密封環(huán)20的結(jié)構(gòu)
防止第1動(dòng)作流體P1泄漏到軸部11與導(dǎo)向面5A的嵌合面間的情況，并且還可降低密封環(huán)30的與軸部11的滑動(dòng)阻力。其結(jié)果，閥芯10的開閉，可通過 螺線管部20的作用力、第1彈簧42的力和輔助彈簧41的力等所設(shè)定的力進(jìn) 行動(dòng)作。因此，利用與螺線管部20中流動(dòng)的電流大小對應(yīng)的動(dòng)作力，可按設(shè) 定使閥芯10的開閉動(dòng)作。圖3是本發(fā)明第2實(shí)施例的控制閥1。圖3中，在閥殼體2A上的貫通孔的 一端形成較大的孔。將堵塞該孔的支承部嵌裝，并在內(nèi)部形成感壓室12。在感 壓室12內(nèi)安裝由支承部保持的感壓裝置13。另外，閥殼體2A的端部的外周， 形成為使螺線管部20結(jié)合用的結(jié)合部。并使閥部2與螺線管部20組合而形成 控制閥1。在閥殼體2A的貫通孔的各部分上，連續(xù)設(shè)置與感壓室14連通且比感壓室 14直徑小的小徑的滑動(dòng)孔。此外，對于貫通孔，設(shè)置與滑動(dòng)孔連通的控制流體 通孔9。又，與該貫通孔的控制流體通孔9連通而形成比控制流體通孔9大的 大徑的閥室14。此外，在貫通孔的另一端，將與閥室14連通且比與固定吸引 件25的下側(cè)凸緣部嵌合的閥室14大的大徑的第1安裝孔、嵌裝有軸承部5的 第2安裝孔連續(xù)設(shè)置成二級(jí)孔。此外，在閥室14與控制流體通孔9的邊界的 開口周圍設(shè)置第1閩座3。設(shè)有該第1閥座3的面也可朝向控制流體通孔9而 形成為錐面。此外，參照圖4再進(jìn)行說明。圖4是軸承部5主要部分的放大圖。在閥殼 體2A的第2安裝孔中通過0形圈密封地嵌裝軸承部5。在軸承部5的圖示上 部形成密封環(huán)收容部17。密封環(huán)收容部17作成與圖1的軸承部5相同的形狀 并設(shè)置周面5B和接觸面5C。此外，在端面上，等分配地沿周面形成多個(gè)切成 槽狀的導(dǎo)入路16。另外，軸部11的外周面11A的直徑尺寸D、導(dǎo)向面5A的 內(nèi)徑尺寸DX、密封環(huán)30的外周面的直徑尺寸D1、周面5B的直徑尺寸D2之 間的關(guān)系尺寸是與圖1的軸承部11及密封環(huán)30相同的。當(dāng)軸部11進(jìn)行相對 移動(dòng)時(shí)，軸承部5的導(dǎo)向面5A進(jìn)行導(dǎo)向。而且，密封環(huán)收容部17內(nèi)配置密 封環(huán)30。密封環(huán)30的內(nèi)周面30A與軸部11的外周面IIA密接。同時(shí)，密封 環(huán)30的側(cè)面30與接觸面5C密接。另外，利用密封環(huán)30來防止動(dòng)作流體Ps 流入該軸部11的外周面IIA與導(dǎo)向面5A的間隙。密封環(huán)30截面形成為D形 并由橡膠或樹脂材料形成。該密封環(huán)30的截面為半圓狀的內(nèi)周面30A是直徑 尺寸D。另外，密封環(huán)30外周的切割平面與周面5B的間隙C形成為即使因動(dòng) 作流體Ps的壓力使密封環(huán)30在平面上產(chǎn)生彈性變形也不會(huì)接觸的尺寸。在設(shè)置了這種軸承部5的閥殼體2A中，在閥殼體2A上形成與閥室14連 通的第2流體通路7(參照圖3)?？刂屏黧wPd從該第2流體通路7流入。當(dāng)閥
芯10打開時(shí)，從該第2流體通路7流入的控制流體Pd流向控制流體通孔9。此外，在控制流體通孔9上連續(xù)設(shè)置有第3流體通路8以使在開閥時(shí)從第2流 體通路7流入的控制流體Pd向圖示省略的控制室流出。第3流體通路8也沿 閥殼體2A的外周面的二等分的部位設(shè)置控制流體通孔9。并在閥殼體2A上形 成從感壓室12向密封環(huán)收容部17連通的輔助通路15。該輔助通路15與密封 環(huán)收容部17之間通過導(dǎo)入路16連通。在閥殼體2A的通過軸心的貫通孔中插通軸部11。在軸部11上設(shè)置有在滑 動(dòng)孔中滑動(dòng)的桿部IIB和閥芯10。桿部11B的直徑形成為與軸部11的直徑尺 寸D大致相同的尺寸。桿部11B中的與控制流體通路9嵌合的部分形成為比桿 部11B的直徑小的小徑并形成為可通過控制流體Pd的流通路。另外，閥芯10 與第1閥座3進(jìn)行開閉。該軸部11的端面與螺線管桿26的端面連接成面接觸 狀態(tài)，兩零件都進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。螺線管部26與移動(dòng)自如地配置在套筒內(nèi)的可動(dòng)吸引件24連接成一體。在 與可動(dòng)吸引件24相對抗的位置，固定吸引件25嵌裝在套筒內(nèi)，且端部嵌裝在 閥殼體2A的第1安裝孔中。此外，螺線管桿26與固定吸引件25的導(dǎo)向孔25A 滑動(dòng)結(jié)合而配置成可相對移動(dòng)。而且，來自導(dǎo)入路16的動(dòng)作流體Ps可流入螺 線管桿26與導(dǎo)向孔25A的間隙。接著，第1流體通路6與閥殼體2A的感壓室12連通。該第1流體通路6 二等分地形成在閥殼體2A的周面上。利用該第1流體通路6將動(dòng)作流體Ps從 外部導(dǎo)入感壓室12。動(dòng)作流體Ps在感壓室12內(nèi)作用成使感壓裝置13產(chǎn)生收 縮。并且感壓裝置13根據(jù)內(nèi)部的彈力和來自外部的動(dòng)作流體Ps的壓縮力而動(dòng) 作，且與螺線管部20的動(dòng)作一起使軸部11動(dòng)作。利用該螺線管部20和感壓 裝置13的動(dòng)作使與軸部11 一體的閥芯IO進(jìn)行開閉。該螺線管部20的吸引力 與線圈部流動(dòng)的電流大小成正比。圖3中的控制閥1的其他符號(hào)與圖1的零件 相同。該第2實(shí)施例的控制閥1中，當(dāng)使閥芯10動(dòng)作時(shí)，對于作用在閥芯10和 桿部llB上的動(dòng)作流體Ps或控制流體Pc的不需要的壓力，利用與該壓力抗衡 的動(dòng)作流體Ps的壓力從密封環(huán)收容部17作用在軸部11的端面(受壓面)上，從 而使軸部11整體所受到的不需要的壓力相抵消。同時(shí)，利用密封環(huán)30防止動(dòng) 作流體Ps從密封環(huán)收容部17泄漏到閥室14。該密封環(huán)30通過構(gòu)成為前述那 樣的結(jié)構(gòu)而可降低與軸部的滑動(dòng)阻力。其結(jié)果，閥芯10可僅利用螺線管部20 的作用力、感壓裝置13的作用力、彈力等的設(shè)定壓力進(jìn)行開閉。并且閥芯10 的與第1閥座3的開閉響應(yīng)性得到提高。圖5是本發(fā)明第3實(shí)施例的密封環(huán)30的密封結(jié)構(gòu)。該密封環(huán)30是僅從圖 示上方作用被密封流體(動(dòng)作流體)壓力的場合。這種密封結(jié)構(gòu)使用于泵、空氣機(jī)械、壓縮機(jī)和計(jì)量儀器等。在殼體35上設(shè)置成為軸承的導(dǎo)向面35A。另外， 導(dǎo)向面35A的圖示上部形成利用保持部36將凹部的開口封住的密封環(huán)收容部 17。在該導(dǎo)向面35A和密封環(huán)收容部17貫通旋轉(zhuǎn)軸32。并且，在密封環(huán)收容 部17安裝密封環(huán)30和保護(hù)圈31。密封環(huán)30用橡膠材料制作，截面形成為橢 圓形。另外，保護(hù)圈31用樹脂材料制作并形成為圈。密封環(huán)30的側(cè)面30B配 置成與保護(hù)圈31接合的狀態(tài)。保護(hù)圈31的內(nèi)周面31A與旋轉(zhuǎn)軸32的外周面 32A之間形成微小的間隙。密封環(huán)30的截面也可形成為0形。另外，也可將 密封環(huán)30的截面形成為六角、八角形。旋轉(zhuǎn)軸32的外周面32A的直徑尺寸D和密封環(huán)30的內(nèi)周面30A的直徑尺 寸形成為密接嵌合的尺寸。另外，密封環(huán)30的外徑的直徑尺寸D1形成得比密 封環(huán)收容部17的周面35B的內(nèi)徑的直徑尺寸D2小。該間隙C( (D2 — D1) /2) 形成為即使密封環(huán)30由被密封流體壓縮而彈性變形，密封環(huán)30的外周面也不 與密封環(huán)收容部17的周面35B接觸的大小。并且，導(dǎo)向面35A的直徑尺寸DX 形成為比旋轉(zhuǎn)軸32的外周面32A的直徑尺寸D稍大(約0.02mm 0.8mm)。此 外，密封環(huán)30的軸向?qū)挾萕l和保護(hù)圈31的軸向?qū)挾萕2形成為W1+W2=W 尺寸，且形成得比密封環(huán)收容部17的軸向?qū)挾華小。由于密封環(huán)30的外周面設(shè)置了與周面35B的間隙C，故即使密封環(huán)30受 到被密封流體的壓力，其彈性變形也不會(huì)受到密封環(huán)收容部17周面35B的限 制。因此，可防止密封環(huán)30的內(nèi)周面30A強(qiáng)力地與旋轉(zhuǎn)軸32的外周面32A接 觸并進(jìn)行滑動(dòng)。此外，雖然以往技術(shù)因密封環(huán)30與旋轉(zhuǎn)軸32的外周面32A壓 接而增大旋轉(zhuǎn)軸32的滑動(dòng)阻力成為問題，但可利用本發(fā)明的密封環(huán)30的密封 結(jié)構(gòu)來降低這種較大的滑動(dòng)阻力。此外，密封環(huán)30的滑動(dòng)阻力小，防止了密 封環(huán)30的內(nèi)周面30A的磨損并提高了耐久能力。下面，關(guān)于本發(fā)明的其他實(shí)施形態(tài)，說明其結(jié)構(gòu)和作用效果。使用了本發(fā)明的第1發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)的控制閥，閥室具有與所述閥座相對 的相對閥座、具有與相對閥座的開口連通并與輔助通路連通的第1流體通路、 且具有可與相對閥座的開口連通并可與閥座的開口連通的第2流體通路、具有 通過閥座的開口與第2流體通路連通的第3連通路，閥芯交替地對相對闊座和 閥座進(jìn)行開閉。采用使用了該第1發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)的控制闊，利用減小了滑動(dòng)阻力的密封 環(huán)，相對于第1流體通路中流動(dòng)的動(dòng)作流體的壓力作用于閥芯的力，來自第1 流體通路的動(dòng)作流體的壓力通過輔助通路作用于軸部相反的端部，從而可消除 闊芯的軸向兩側(cè)的力。因此，在閥芯的開閉動(dòng)作中，可消除作用于閥芯的不需
要的力，可僅利用動(dòng)作裝置使閥芯動(dòng)作。而且，可提高閩芯對閥座開閉的響應(yīng) 性。另外，可減小密封環(huán)與軸部的滑動(dòng)阻力，可提高動(dòng)作裝置對閥芯的響應(yīng)性。使用了本發(fā)明的第2發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)的控制閥，其動(dòng)作裝置構(gòu)成為具有根 據(jù)電流大小而互相吸引的吸引件的螺線管部。采用使用了該第2發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)的控制閥是，螺線管部根據(jù)電流的強(qiáng)度 而動(dòng)作。因此，若軸部的阻力大，則螺線管部動(dòng)作的精度下降。相反，由于可 減小密封環(huán)與軸部的滑動(dòng)阻力，故可起到發(fā)揮根據(jù)螺線管部的電流對閥芯開閉 的響應(yīng)性的效果。使用了本發(fā)明的第3發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)的控制閥是，密封環(huán)是橡膠或樹脂材料制作，其截面的內(nèi)周面形成為圓弧狀。采用使用了該第3發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)的控制閥，由于密封環(huán)形成為橡膠或樹 脂材料，故密封環(huán)的內(nèi)周的圓弧面可以最小的接觸面積與軸部的外周面及接觸 面接合。因此，能以強(qiáng)力的面壓提高密封環(huán)的密封面的密封能力，并將軸部的 滑動(dòng)阻力作成最小而獲得提高閥芯響應(yīng)性的效果。同時(shí)，利用橡膠或樹脂材料 制的密封環(huán)，可將摩擦阻力作成最小而有效地防止動(dòng)作流體從軸部與導(dǎo)向面的 間隙泄漏到閥室。產(chǎn)業(yè)上的實(shí)用性如上所述，本發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)和使用了密封結(jié)構(gòu)的控制閥適于對控制閥、 空氣機(jī)械、壓縮機(jī)等的軸部與殼體之間的間隙中流動(dòng)的被密封流體進(jìn)行密封， 且可減小軸部的滑動(dòng)阻力，并且設(shè)在軸部上的閥芯在開閉動(dòng)作時(shí)的響應(yīng)性優(yōu) 異，因此是非常有用的。
權(quán)利要求
1.一種密封結(jié)構(gòu)，對軸承部的導(dǎo)向面與軸部的嵌合間的動(dòng)作流體進(jìn)行密封，其特征在于，具有密封環(huán)收容部和密封環(huán)，所述密封環(huán)收容部具有在所述軸承部的高壓動(dòng)作流體側(cè)圍住軸部的徑向的接觸面，所述密封環(huán)配置在密封環(huán)收容部內(nèi)，內(nèi)周面與所述軸部的外周面嚴(yán)密地嵌合，且與所述接觸面相對的側(cè)面與所述接觸面接觸，密封環(huán)與密封環(huán)收容部形成如下相對尺寸即使密封環(huán)受到被密封流體的壓力而產(chǎn)生彈性變形，彈性變形的膨脹部分也不會(huì)受密封環(huán)收容部周面的限制。
2. —種使用了密封結(jié)構(gòu)的控制閥，利用動(dòng)作裝置對閥芯進(jìn)行開閉而使動(dòng)作 流體流動(dòng)，其特征在于，具有設(shè)有所述閥芯的軸部；與所述軸部嵌合并進(jìn)行 導(dǎo)向的導(dǎo)向面；設(shè)在所述導(dǎo)向面的軸向的一方、繞所述軸部形成并具有徑向的 接觸面的密封環(huán)收容部設(shè)在所述導(dǎo)向面的軸向的另一方、具有設(shè)在動(dòng)作流體 流動(dòng)的連通路的周圍并與所述閥芯進(jìn)行開閉的閥座的閥室；以及與所述密封環(huán) 收容部連通并將動(dòng)作流體導(dǎo)入的輔助通路，在所述密封環(huán)收容部內(nèi)，具有其內(nèi) 周面嚴(yán)密地嵌合在所述軸部的外周面上、且與所述接觸面相對的側(cè)面與所述接 觸面接觸的密封環(huán)，所述密封環(huán)形成即使受到動(dòng)作流體的壓力而產(chǎn)生彈性變 形、彈性變形的膨脹部分也不會(huì)受所述密封環(huán)收容部的周面限制的相對尺寸。
3. 如權(quán)利要求2所述的使用了密封結(jié)構(gòu)的控制閥，其特征在于，所述閥室 具有與所述閥座相對的相對閥座，具有與所述相對閥座的開口連通并與所述輔 助通路連通的第l流體通路，且具有可與所述相對閥座的開口連通并可與所述 闊座的開口連通的第2流體通路，所述第2流體通路具有通過所述閥座的開口 而連通的第3連通路，所述閥芯交替地對所述相對閥座和所述閥座進(jìn)行開閉。
4. 如權(quán)利要求2所述的使用了密封結(jié)構(gòu)的控制閥，其特征在于，所述動(dòng)作 裝置構(gòu)成為具有根據(jù)電流的大小而互相吸引的吸引件的螺線管部。
5.如權(quán)利要求2所述的使用了密封結(jié)構(gòu)的控制閥，其特征在于，所述密封環(huán)是橡膠或樹脂材料制，且其截面的內(nèi)周面形成圓弧狀。
全文摘要
一種密封結(jié)構(gòu)，從軸承部的導(dǎo)向面與軸部的嵌合面間的高壓流體側(cè)對低壓流體側(cè)進(jìn)行密封，具有密封環(huán)收容部和密封環(huán)，所述密封環(huán)收容部具有在軸承部的高壓流體側(cè)圍住軸部的徑向的接觸面，所述密封環(huán)配置在密封環(huán)收容部內(nèi)，與接觸面相對的側(cè)面與接觸面接觸且內(nèi)周面嵌合在軸部的外周面上，密封環(huán)形成有即使受到被密封流體的壓力而彈性變形、彈性變形的膨脹部分也不會(huì)與密封環(huán)收容部的周面接觸的相對尺寸。
文檔編號(hào)F16J15/18GK101166924SQ20068001465
公開日2008年4月23日 申請日期2006年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月27日
發(fā)明者小川義博, 福留康平, 長亮丞 申請人:伊格爾工業(yè)股份有限公司