[发明专利]密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及油压缸等所使用的密封装置。

背景技术

参照图8～图10来说明现有技术的密封装置。图8是现有技术的密封装置的示意性的半剖图。图9是表示现有技术的密封装置的使用时的情形的示意性的半剖图，其中(a)表示了无压力时的情形，(b)表示了加压时的情形。图10是表示现有技术的密封装置的接触表面压力分布的图，其中(a)表示了低压时的接触表面压力分布，(b)表示了高压时的接触表面压力分布。

作为油压缸的活塞杆用(rod)的密封装置，以往使用如图8所示的唇形密封件100。唇形密封件100是环状的密封构件，安装在设置于油压缸内周面的环状槽中来使用。

唇形密封件100包括：向径向内侧突出的内周唇部101、向径向外侧突出的外周唇部102、以及在唇形密封件100承受压力的高压侧的端面向轴向凹陷的、截面近似为U状的环状的槽(以下称为U形槽)103。

唇形密封件100的内周侧和外周侧分别紧贴活塞杆外周面和环状槽的槽底面，并且在设置有内周唇部101和外周唇部102的部分接触表面压力变高，从而防止油压缸内的工作油泄露到外部。

唇形密封件100的材料是根据使用条件而从各种材料中选择出来的，代表性地选择黑橡胶材料和聚氨酯材料中的任一种。黑橡胶材料优于耐油性、耐压缩永久变形性。另一方面，聚氨酯材料优于耐压、耐磨损性。

作为使用条件，在压力高、润滑差这样的条件下，选定聚氨酯材料。但是，由于聚氨酯材料一般硬度高，因此有时难以将其安装在安装槽中。在这样的情况下，选定硬度较低的聚氨酯材料(Hs(JIS A)90左右)。顺便提及的是，一般的唇形密封件所使用的聚氨酯材料的硬度为Hs94左右，黑橡胶材料的硬度为Hs90左右。

唇形密封件100，通过施加于接触对象面的接触表面压力的梯度来控制通过唇形密封件100的油膜的厚度(使得向内返回的油膜的厚度大于向外透出的油膜的厚度)，由此发挥优良的密封性能。但是，在为由低硬度的聚氨酯材料形成的唇形密封件100的情况下，加压时的变形量大(参照图9)。另外，存在着与此相伴唇部侧的表面压力梯度变得平缓而导致密封性能降低的情况(参照图10)。

并且，如果使材料为低硬度材料，则唇形密封件100的耐压性也容易下降。例如，由于加压时的变形量大，因而会产生向环状间隙的挤出，从而导致容易发生破损等。因此，不得不考虑耐压性来设计唇形密封件100的形状。

现有技术文献

专利文献1：日本专利文献特开2008-128377号公报。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术的问题而完成的，其目的在于提供一种即使降低了硬度也能够发挥优良的密封性能的密封装置。

为了达到上述目的，本发明的密封装置安装在环状槽中，所述环状槽设置在相对地进行往复移动的轴和具有该轴所插入的轴孔的壳体中的一个部件上，所述密封装置对所述轴与所述壳体这两个部件之间的环状间隙进行密封，所述密封装置的特征在于，包括：

环状的基部，容纳在所述环状槽中；

第一唇部，设置在所述基部的高压侧并设置在内周侧或外周侧，与所述环状槽的槽底面接触；

第二唇部，设置在所述基部的高压侧并设置在与设置第一唇部的内周侧或外周侧相反的外周侧或内周侧，以自如地滑动的方式与所述轴和所述壳体中的未设置有所述环状槽的另一个部件的周面接触；以及

受压槽，在所述第一唇部与所述第二唇部之间向高压侧开口，承受从高压侧作用的压力而提高所述第一唇部和所述第二唇部的密合性；

所述密封装置由硬度Hs为90的橡胶状弹性体构成，

当将所述第一唇部的顶端处的直径设定为R1、将所述第二唇部的顶端处的直径设定为R2、将所述环状槽的槽底面的直径设定为r1、将所述未设置有所述环状槽的另一个部件的周面的直径设定为r2时，

满足|R1-R2|/2＝(|r1-r2|/2)×1.3(±0.03)(1)，

当将所述受压槽的槽底处的外径设定为R3、将所述受压槽的槽底处的内径设定为R4时，

满足4≤((R3-R4)/|r1-r2|-1)×100≤8(2)，

所述基部的设置所述第二唇部的外周侧或内周侧的周面为锥面，该锥面以随着接近低压侧、所述基部的径向截面宽度逐渐减小的方式倾斜，该锥面相对于轴向所成的倾斜角度α满足3°≤α≤7°(3)。