密封環(huán)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于密閉相對旋轉(zhuǎn)的軸和殼體之間的環(huán)形間隙的密封環(huán)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中已知一種用于密閉相對旋轉(zhuǎn)的軸和殼體之間的環(huán)形間隙的密封環(huán)。下面，參照圖25對現(xiàn)有技術(shù)的例子中的密封環(huán)進行說明。圖25是表示現(xiàn)有技術(shù)的例子中的密封環(huán)的使用狀態(tài)的截面示意圖。
[0003]密封環(huán)500安裝于設置在軸200的外周的環(huán)形槽210，用于密封相對旋轉(zhuǎn)的軸200和殼體300之間的環(huán)形間隙，并發(fā)揮將高壓區(qū)域(H)和低壓區(qū)域(L)隔開的功能。這里，密封環(huán)500通過高壓區(qū)域(H)中的密封對象流體的流體壓力，相對于環(huán)形槽210的低壓區(qū)域(L)側(cè)的側(cè)面及殼體300的軸孔的內(nèi)周面310保持緊密接觸的狀態(tài)，由此發(fā)揮密封性。
[0004]另外，密封環(huán)500，在軸200和殼體300相對旋轉(zhuǎn)時，由于其相對于環(huán)形槽210的低壓區(qū)域(L)側(cè)的側(cè)面及殼體300的軸孔的內(nèi)周面310滑動，因此，是否形成穩(wěn)定的潤滑膜(油膜等由密封對象流體形成的膜)會對耐用性產(chǎn)生較大影響。原因在于，未形成潤滑膜時，不僅使滑動阻力提高，還會使由滑動磨損產(chǎn)生的磨損粉末及異物等夾在滑動部，而促進進一步的滑動磨損，從而使壽命顯著下降。尤其是，軸200在使用鋁合金等的軟料的情況下，上述的問題會更加明顯。
[0005]另一方面，為了提高軸200及殼體300和密封環(huán)500之間的潤滑性，而增加向低壓區(qū)域(L)的密封對象流體的泄漏量時，需要增加向該高壓區(qū)域(H)供給的密封對象流體的量以保持高壓區(qū)域(H)內(nèi)的壓力為所期望的壓力。另外，在使高壓區(qū)域(H)中的壓力上升的情況下，會導致響應特性下降。
[0006]專利文獻1:日本發(fā)明專利公開第2006-9897號公報
[0007]專利文獻2:日本實用新型專利公開第平4-84864號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠抑制密封對象流體從高壓區(qū)域向低壓區(qū)域的泄漏量，而且能夠抑制滑動磨損的密封環(huán)。
[0009]本發(fā)明的密封環(huán)，其安裝于設置在軸的外周的環(huán)形槽，用于密閉相對旋轉(zhuǎn)的所述軸和殼體之間的環(huán)形間隙，并將密封對象流體所在的高壓區(qū)域與低壓區(qū)域隔開，具有側(cè)面槽和外周面槽中的任意一方，所述側(cè)面槽在低壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面，從露出于低壓區(qū)域的位置向內(nèi)周面?zhèn)妊由斓轿醇八鰞?nèi)周面的位置，用于在所述軸和所述殼體相對旋轉(zhuǎn)時，使低壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面和所述環(huán)形槽的側(cè)面相對滑動，所述外周面槽在外周面上，從低壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面向高壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面延伸到未及高壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面的位置，用于在所述軸和所述殼體相對旋轉(zhuǎn)時，使外周面和所述殼體的軸孔的內(nèi)周面相對滑動。
[0010]本發(fā)明中，通過使密封環(huán)相對于設置于軸的環(huán)形槽在低壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面及殼體的軸孔的內(nèi)周面保持緊密接觸的狀態(tài)，發(fā)揮密封性。這種情況下，在軸和殼體相對旋轉(zhuǎn)時，密封環(huán)在低壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面和環(huán)形槽的側(cè)面(低壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面)相對滑動，或者密封環(huán)的外周面和殼體的軸孔的內(nèi)周面相對滑動。
[0011]另外，在軸和殼體相對旋轉(zhuǎn)時低壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面和環(huán)形槽的側(cè)面(低壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面)相對滑動的情況下，在密封環(huán)的低壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面，形成從露出于低壓區(qū)域的位置向內(nèi)周面?zhèn)妊由斓轿醇皟?nèi)周面的位置的側(cè)面槽。在這種情況下，環(huán)形槽的側(cè)面相對于密封環(huán)滑動時，泄漏到低壓區(qū)域的密封對象流體進到側(cè)面槽。另外，進到該側(cè)面槽的密封對象流體進入環(huán)形槽的側(cè)面及密封環(huán)的滑動部，并經(jīng)由該滑動部返回高壓區(qū)域。
[0012]另外，在軸和殼體相對旋轉(zhuǎn)時外周面和殼體的軸孔的內(nèi)周面相對滑動的情況下，在外周面形成，從低壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面向高壓區(qū)域側(cè)延伸到未及高壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面的位置的外周面槽。在這種情況下，殼體的軸孔的內(nèi)周面相對于密封環(huán)滑動時，向低壓區(qū)域泄漏的密封對象流體進到外周面槽。另外，進到該外周面槽的密封對象流體進入殼體上軸孔的周面及密封環(huán)的滑動部，并經(jīng)由該滑動部返回高壓區(qū)域。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制密封對象流體從高壓區(qū)域向低壓區(qū)域的泄漏量。
[0013]另外，根據(jù)本發(fā)明，泄漏到低壓區(qū)域的密封對象流體從環(huán)形槽的側(cè)面，或者殼體的軸孔的內(nèi)周面及密封環(huán)的滑動部返回。因此，該滑動部可形成穩(wěn)定的、具有充分厚度的密封對象流體的潤滑膜。從而能夠抑制滑動磨損。
[0014]本發(fā)明的密封環(huán)，優(yōu)選，具有所述側(cè)面槽，在所述側(cè)面槽中，所述環(huán)形槽的側(cè)面相對于密封環(huán)的滑動方向側(cè)的壁面，從外周面?zhèn)鹊絻?nèi)周面?zhèn)?，在所述環(huán)形槽的側(cè)面相對于密封環(huán)的滑動方向上傾斜。
[0015]由此，從低壓區(qū)域進到側(cè)面槽的密封對象流體，在因該側(cè)面槽的壁面傾斜產(chǎn)生的楔形效應的作用下，容易進入環(huán)形槽的側(cè)面與密封環(huán)的滑動部。因此，容易使泄漏到低壓區(qū)域的密封對象流體返回高壓區(qū)域，另外，更容易在環(huán)形槽的側(cè)面及密封環(huán)的滑動部形成密封對象流體的潤滑膜。
[0016]另外，本發(fā)明的密封環(huán)，優(yōu)選，所述軸和所述殼體不僅在正方向上相對旋轉(zhuǎn)，也在反方向上相對旋轉(zhuǎn)，在低壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面設置多個所述側(cè)面槽，其中，在一部分的側(cè)面槽中，所述環(huán)形槽的側(cè)面相對于密封環(huán)正向旋轉(zhuǎn)時的滑動方向側(cè)的壁面，從外周面?zhèn)鹊絻?nèi)周面?zhèn)龋谒霏h(huán)形槽的側(cè)面相對于密封環(huán)正向旋轉(zhuǎn)時的滑動方向上傾斜，在另一部分的側(cè)面槽中，所述環(huán)形槽的側(cè)面相對于密封環(huán)逆向旋轉(zhuǎn)時的滑動方向側(cè)的壁面，從外周面?zhèn)鹊絻?nèi)周面?zhèn)?，在所述環(huán)形槽的側(cè)面相對于密封環(huán)逆向旋轉(zhuǎn)時的滑動方向上傾斜。
[0017]由此，在軸與殼體相對正方向旋轉(zhuǎn)或反方向旋轉(zhuǎn)中任一者的情形下，都可得到因側(cè)面槽的壁面傾斜而產(chǎn)生的楔形效應。因此，不管旋轉(zhuǎn)方向如何，泄漏到低壓區(qū)域的密封對象流體都容易返回高壓區(qū)域，另外，更容易在環(huán)形槽的側(cè)面及密封環(huán)的滑動部形成密封對象流體的潤滑膜。
[0018]另外，本發(fā)明的密封環(huán)，優(yōu)選，具有所述側(cè)面槽，所述側(cè)面槽為第I側(cè)面槽，所述密封環(huán)還具有，在所述低壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面，從內(nèi)周面向外周面?zhèn)妊由斓轿醇奥冻鲇诘蛪簠^(qū)域的位置的第2側(cè)面槽。
[0019]由此，在環(huán)形槽的側(cè)面相對于密封環(huán)(低壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面)滑動時，高壓區(qū)域的密封對象流體進到第2側(cè)面槽。另外，由于進到第2側(cè)面槽的密封對象流體進入環(huán)形槽的側(cè)面及密封環(huán)的滑動部，因此，更容易在該滑動部形成密封對象流體的潤滑膜。
[0020]另外，在密封環(huán)上設置第2側(cè)面槽時，容易將高壓區(qū)域的密封對象流體送至低壓區(qū)域側(cè)，被送至低壓區(qū)域側(cè)的密封對象流體能夠進入第I側(cè)面槽。因此，即使在設置第2側(cè)面槽的情況下，也能夠抑制從高壓區(qū)域向低壓區(qū)域的密封對象流體的泄漏量。
[0021]本發(fā)明的密封環(huán)，優(yōu)選，在所述第2側(cè)面槽中，所述環(huán)形槽的側(cè)面相對于密封環(huán)的滑動方向側(cè)的壁面，從內(nèi)周面?zhèn)鹊酵庵苊鎮(zhèn)?，在所述環(huán)形槽的側(cè)面相對于密封環(huán)的滑動方向上傾斜。
[0022]由此，通過使第2側(cè)面槽的壁面傾斜，使從高壓區(qū)域進到第2側(cè)面槽的密封對象流體產(chǎn)生楔形效應，從而容易使該密封對象流體進入環(huán)形槽的側(cè)面及密封環(huán)的滑動部。因此，更容易在環(huán)形槽的低壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面及密封環(huán)的滑動部上形成密封對象流體的潤滑膜。
[0023]另外，本發(fā)明的密封環(huán)優(yōu)選，所述軸和所述殼體不僅在正方向上相對旋轉(zhuǎn)，也在反方向上相對旋轉(zhuǎn)，在低壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面設置多個所述第2側(cè)面槽，其中，在一部分的第2側(cè)面槽中，所述環(huán)形槽的側(cè)面相對于密封環(huán)正向旋轉(zhuǎn)時的滑動方向側(cè)的壁面，從內(nèi)周面?zhèn)鹊酵庵苊鎮(zhèn)龋谒霏h(huán)形槽的側(cè)面相對于密封環(huán)正向旋轉(zhuǎn)時的滑動方向上傾斜，在另一部分的第2側(cè)面槽中，所述環(huán)形槽的側(cè)面相對于密封環(huán)逆向旋轉(zhuǎn)時的滑動方向側(cè)的壁面，從內(nèi)周面?zhèn)鹊酵庵苊鎮(zhèn)?，在所述環(huán)形槽的側(cè)面相對于密封環(huán)逆向旋轉(zhuǎn)時的滑動方向上傾斜。
[0024]由此，在軸與殼體相對正方向旋轉(zhuǎn)或反方向旋轉(zhuǎn)的任一者的情形下，都可得到因側(cè)面槽的壁面傾斜而產(chǎn)生的楔形效應。因此，不管旋轉(zhuǎn)方向如何，都容易使從高壓區(qū)域進入第2側(cè)面槽的密封對象流體進入環(huán)形槽的側(cè)面及密封環(huán)的滑動部。
[0025]另外，本發(fā)明的密封環(huán)，優(yōu)選，具有所述外周面槽，在所述外周面槽中，所述殼體軸孔的內(nèi)周面相對于密封環(huán)在滑動方向側(cè)的壁面，從低壓區(qū)域側(cè)到高壓區(qū)域側(cè)，在所述殼體軸孔的內(nèi)周面相對于密封環(huán)的滑動方向上傾斜。
[0026]由此，從低壓區(qū)域進到側(cè)面槽的密封對象流體，在因該側(cè)面槽的壁面傾斜產(chǎn)生的楔形效應的作用下，容易進入環(huán)形槽的側(cè)面與密封環(huán)的滑動部。因此，容易使泄漏到低壓區(qū)域的密封對象流體返回高壓區(qū)域，另外，更容易在殼體的軸孔的內(nèi)周面及密封環(huán)的滑動部上形成密封對象流體潤滑膜。
[0027]另外，本發(fā)明的密封環(huán)，優(yōu)選，所述軸和所述殼體不僅在正方向上相對旋轉(zhuǎn)，也在反方向上相對旋轉(zhuǎn)，在外周面設置多個所述外周面槽，其中，在一部分的外周面槽中，所述殼體軸孔的內(nèi)周面相對于密封環(huán)正向旋轉(zhuǎn)時的滑動方向側(cè)的壁面，從低壓區(qū)域側(cè)到高壓區(qū)域側(cè)，在所述殼體軸孔的內(nèi)周面相對于密封環(huán)正向旋轉(zhuǎn)時的滑動方向上傾斜，在另一部分的外周面槽中，所述殼體軸孔的內(nèi)周面相對于密封環(huán)逆向旋轉(zhuǎn)時的滑動方向側(cè)的壁面，從低壓區(qū)域側(cè)到高壓區(qū)域側(cè)，在所述殼體軸孔的內(nèi)周面相對于密封環(huán)逆向旋轉(zhuǎn)時的滑動方向上傾斜。
[0028]由此，在軸與殼體相對正方向旋轉(zhuǎn)或反方向旋轉(zhuǎn)的任一者的情形下，都可得到因側(cè)面槽的壁面傾斜而產(chǎn)生的楔形效應。因此，不管旋轉(zhuǎn)方向如何，都容易使泄漏到低壓區(qū)域的密封對象流體返回高壓區(qū)域，另外，更容易在殼體的軸孔的內(nèi)周面及密封環(huán)的滑動部上形成密封對象流體的潤滑膜。
[0029]另外，本發(fā)明的密封環(huán)，優(yōu)選，具有所述外周面槽，所述外周面槽為第I外周面槽，密封環(huán)還具有，在所述外周面，從高壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面向低壓區(qū)域側(cè)延伸到未及低壓區(qū)域側(cè)的側(cè)面的位置的第2外周面槽。
[0030]由此，在殼體的軸孔的內(nèi)周面相對于密封環(huán)滑動時，高壓區(qū)域的密封對象流體進到第2外周面槽。另外，進到第2外周面槽的密封對象流體進入殼體的軸孔的內(nèi)周面及密封環(huán)的滑動部，因此更容易在該滑動部形成密封對象流體的潤滑膜。
[0031]另外，在密封環(huán)上設置第2外周面槽時，容易將高壓區(qū)域的密封對象流體送至低壓區(qū)域側(cè)，而且被送至低壓區(qū)域側(cè)的密封對象流體能夠進入第