本發(fā)明涉及密封技術(shù)相關(guān)的密封裝置。本發(fā)明的密封裝置例如可以用作往復(fù)式油壓缸的活塞密封件或者其他油壓機(jī)器中的密部件等。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，作為例如高壓用往復(fù)式油壓缸的活塞密封件，已知有圖16(a)所示的密封裝置51，該密封裝置51安裝在設(shè)置于活塞外周面的環(huán)狀安裝槽中，并且以能夠滑動(dòng)的方式與油缸的內(nèi)周面密接，從而在活塞以及油缸之間將高壓的壓力油等密封，該密封裝置51由ptfe制成的密封圈52、nbr制成的背襯圈53以及一對(duì)聚酰胺樹脂制成的墊圈54、55組合而成，該密封圈52以能夠滑動(dòng)的方式與油缸的內(nèi)周面密接，該背襯圈53的截面呈凸形，由配置在密封圈52的內(nèi)周側(cè)并支撐密封圈52的環(huán)狀凸部53a以及比該凸部53a寬的底座部53b構(gòu)成，一對(duì)墊圈54、55配置為夾持密封圈52以及背襯圈53的凸部53a。

上述圖16(a)的密封裝置51由于各部件的形狀、配置以及材質(zhì)上的特性等能夠發(fā)揮優(yōu)異的密封性，但是，由于部件數(shù)較多，存在安裝空間較大、部件成本較高的問題。

因此，近年來，如圖16(b)所示，開始普及更加緊湊化且低成本的由聚酰胺樹脂制成的密封圈62和nbr制成的背襯圈63組合而成的密封裝置61。

另一方面，作為采用復(fù)雜槽形狀的活塞密封件，如圖16(c)所示，開發(fā)了由ptfe制成的密封圈72、nbr制成的背襯圈73以及一對(duì)聚酰胺樹脂制成的墊圈74、75組合而成的密封裝置71，該制密封圈72以能夠滑動(dòng)的方式與油缸內(nèi)周面密接，該背襯圈73的截面呈圓形，配置在密封圈72的內(nèi)周側(cè)，該一對(duì)墊圈74、75配置為夾持密封圈72，該密封裝置71與圖16(a)的密封裝置51、圖16(b)的密封裝置61相比，具有滑動(dòng)阻力較低的特征。

如果比較上述圖16(b)的密封裝置61與圖16(c)的密封裝置71，則在減輕油缸裝置重量上優(yōu)選圖16(b)所示的緊湊的密封裝置61，但是，從耐擠壓方面考慮，該圖16(b)的密封裝置61的滑動(dòng)面由高剛性的聚酰胺樹脂構(gòu)成，聚酰胺樹脂的摩擦系數(shù)較高。因此，圖16(b)的密封裝置61與圖16(c)的密封裝置71相比，滑動(dòng)阻力以及滑動(dòng)發(fā)熱較大，從密封裝置(密封系統(tǒng))的壽命方面考慮，存在比圖16(c)的密封裝置71更易于劣化的問題。

作為現(xiàn)狀，尚未開發(fā)出兼顧如圖16(b)的密封裝置61的緊湊設(shè)計(jì)以及低滑動(dòng)阻力(低摩擦)的密封裝置。

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2005-221028號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明鑒于上述方面，其目的在于提供一種密封裝置，該密封裝置的部件數(shù)較少，具體來講部件數(shù)為三個(gè)以下，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)密封裝置的緊湊化，具有耐擠壓性，并且能夠抑制使滑動(dòng)阻力較低。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的權(quán)利要求1的密封裝置安裝在設(shè)置于彼此對(duì)置且相對(duì)移動(dòng)的內(nèi)周側(cè)部件以及外周側(cè)部件中的所述內(nèi)周側(cè)部件的相對(duì)面的安裝槽中，并且以能夠滑動(dòng)的方式與所述外周側(cè)部件的相對(duì)面密接，從而在所述兩個(gè)部件的相對(duì)面之間抑制高壓側(cè)的密封對(duì)象向低壓側(cè)泄漏，其特征在于，所述密封裝置由內(nèi)側(cè)密封圈、外側(cè)密封圈、背襯圈組合而成，所述內(nèi)側(cè)密封圈配置在所述外周側(cè)部件的相對(duì)面的內(nèi)周側(cè)，所述外側(cè)密封圈被保持在設(shè)置于所述內(nèi)側(cè)密封圈的外周面的保持槽中，并且以能夠相對(duì)滑動(dòng)的方式與所述外周側(cè)部件的相對(duì)面接觸，所述背襯圈配置在所述內(nèi)側(cè)密封圈的內(nèi)周側(cè)，所述內(nèi)側(cè)密封圈由相對(duì)于所述外側(cè)密封圈為高剛性的材質(zhì)構(gòu)成，在圓周上的一個(gè)位置處具有切口部，所述外側(cè)密封圈由相對(duì)于所述內(nèi)側(cè)密封圈為低摩擦且低剛性的材質(zhì)構(gòu)成，在圓周上形成為環(huán)形，所述背襯圈由相對(duì)于所述外側(cè)密封圈以及所述內(nèi)側(cè)密封圈為高彈性的材質(zhì)構(gòu)成，具有經(jīng)由所述內(nèi)側(cè)密封圈將所述外側(cè)密封圈按壓在所述外周側(cè)部件的相對(duì)面上的彈性，將所述外側(cè)密封圈設(shè)定為滿足t>a的關(guān)系，所述外側(cè)密封圈的徑向厚度尺寸為t，該密封裝置的擠入間隙尺寸為g，設(shè)置于所述內(nèi)周側(cè)部件的外周面的密封安裝槽中的開口側(cè)緣倒角部的徑向?qū)挾瘸叽鐬閞，所述擠入間隙尺寸g與所述開口側(cè)緣倒角部的徑向?qū)挾瘸叽鐁之和為a。

另外，根據(jù)上述權(quán)利要求1所述的密封裝置，本發(fā)明的權(quán)利要求2的密封裝置的特征在于，在所述內(nèi)側(cè)密封圈的軸向端面設(shè)置有用于抑制頂部泄露(吹き抜け漏れ)的凹部形狀，所述凹部形狀基于在對(duì)所述內(nèi)側(cè)密封圈成型的成型模的型腔內(nèi)面使用銑刀進(jìn)行切削加工后的凸部形狀而在所述內(nèi)側(cè)密封圈成型時(shí)對(duì)所述內(nèi)側(cè)密封圈進(jìn)行賦形來形成。

另外，根據(jù)上述權(quán)利要求1或2所述的密封裝置，本發(fā)明的權(quán)利要求3的密封裝置的特征在于，所述外側(cè)密封圈由ptfe、聚氨酯或者橡膠構(gòu)成，所述內(nèi)側(cè)密封圈由高強(qiáng)度樹脂材料構(gòu)成，所述背襯圈由橡膠或者聚氨酯構(gòu)成。

另外，根據(jù)上述權(quán)利要求1、2或3所述的密封裝置，本發(fā)明的權(quán)利要求4的密封裝置的特征在于，所述切口部為斜向切口或者階梯狀切口。

另外，根據(jù)上述權(quán)利要求4所述的密封裝置，本發(fā)明的權(quán)利要求5的密封裝置的特征在于，所述斜向切口在其切口端部組合有直線切口。

具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的密封裝置由配置在外周側(cè)部件的相對(duì)面的內(nèi)周側(cè)的內(nèi)側(cè)密封圈、保持在設(shè)置于內(nèi)側(cè)密封圈的外周面的保持槽中并且以能夠相對(duì)滑動(dòng)的方式與外周側(cè)部件的相對(duì)面接觸的外側(cè)密封圈、以及配置在內(nèi)側(cè)密封圈的內(nèi)周側(cè)的背襯圈組合而成，部件數(shù)為三個(gè)，少于上述圖16(a)的密封裝置51以及圖16(c)的密封裝置71中的四個(gè)。另外，外側(cè)密封圈被保持在設(shè)置于內(nèi)側(cè)密封圈的外周面的保持槽中，并且將背襯圈配置在內(nèi)側(cè)密封圈的內(nèi)周側(cè)，因此，這三個(gè)部件排列在密封裝置的徑向上。另外，外側(cè)密封圈被保持在設(shè)置于內(nèi)側(cè)密封圈的外周面的保持槽中，因此，兩個(gè)圈在密封裝置的徑向上至少一部分重疊配置。由此，如上所述，部件數(shù)設(shè)定為少至三個(gè)，通過將三個(gè)部件排列在密封裝置的徑向上，可以較小地設(shè)定密封裝置的軸向?qū)挾?，通過使內(nèi)側(cè)密封圈以及外側(cè)密封圈的至少一部分在密封裝置的徑向上重疊配置，還可以較小地設(shè)定密封裝置的徑向?qū)挾龋虼?，可以使密封裝置整體緊湊化。

另外，以能夠相對(duì)滑動(dòng)的方式與外周側(cè)部件的相對(duì)面接觸的外側(cè)密封圈由低摩擦且低剛性的材質(zhì)成型，因此可以抑制使滑動(dòng)阻力較低。作為外側(cè)密封圈的材質(zhì)，優(yōu)選ptfe、聚氨酯或者橡膠。

另外，如上所述，在外側(cè)密封圈由低摩擦且低剛性的材質(zhì)成型的情況下，存在該外側(cè)密封圈擠入到內(nèi)周側(cè)部件以及外周側(cè)部件之間的間隙而發(fā)生損傷，但在本發(fā)明中，如上所述，外側(cè)密封圈被保持在設(shè)置于內(nèi)側(cè)密封圈的外周面的保持槽中，因此，外側(cè)密封圈難以擠入到內(nèi)周側(cè)部件以及外周側(cè)部件之間的間隙中。另一方面，內(nèi)側(cè)密封圈由高剛性的材質(zhì)成型，因此，該內(nèi)側(cè)密封圈也難以擠入到內(nèi)周側(cè)部件以及外周側(cè)部件之間的間隙中。作為內(nèi)側(cè)密封圈的材質(zhì)，優(yōu)選高強(qiáng)度樹脂材料。

另外，如果上述內(nèi)側(cè)密封圈由高剛性的材質(zhì)成型，則可能存在下述問題：配置在其內(nèi)周側(cè)的背襯圈的彈性無法傳遞到外周側(cè)的外側(cè)密封圈，由此背襯圈無法將外側(cè)密封圈按壓在外周側(cè)部件的相對(duì)面上，但是，在本發(fā)明中，上述內(nèi)側(cè)密封圈在其圓周上的一個(gè)位置處具有切口部，因此，能夠?qū)⒈骋r圈的彈性傳遞到外側(cè)密封圈。作為背襯圈的材質(zhì)，優(yōu)選橡膠或者聚氨酯。

切口部是將內(nèi)側(cè)密封圈在其圓周上的一個(gè)位置處切斷而成的形狀，由此內(nèi)側(cè)密封圈能夠在徑向上進(jìn)行較大的彈性變形。不特別限定切口部的形狀，但是，優(yōu)選傾斜切斷密封圈的斜向切口、階梯狀切斷密封圈的階梯狀切口等。

然而，對(duì)于斜向切口，由于是將密封圈相對(duì)于圓周方向斜向切斷的形狀，因此，其切口端部的前端形成為小于直角角度的尖端，較薄而可能易于破損。對(duì)此，考慮將內(nèi)側(cè)密封圈的斜向切口在其切口端部組合直線切口的方案，在該情況下，在切口端部的前端設(shè)定有直線切口形成的徑向厚度，因此，能夠增大切口端部前端的強(qiáng)度。直線切口是將密封圈以包含其中心軸線的平面進(jìn)行切斷得到的形狀。

為了抑制內(nèi)側(cè)密封圈擠入到內(nèi)周側(cè)部件以及外周側(cè)部件之間的間隙中，優(yōu)選設(shè)定為滿足關(guān)系式t>a(關(guān)系式1)，其中，外側(cè)密封圈的徑向厚度尺寸為t，該密封裝置的擠入間隙尺寸為g，設(shè)置于內(nèi)周側(cè)部件的外周面的密封安裝槽中的開口側(cè)緣倒角部的徑向?qū)挾瘸叽鐬閞，擠入間隙尺寸g與開口側(cè)緣倒角部的徑向?qū)挾瘸叽鐁之和為a，由此，根據(jù)以下原理，能夠抑制內(nèi)側(cè)密封圈擠入。

即，作為比較例，如圖12所示，設(shè)定與上述關(guān)系式1的大小關(guān)系相反的關(guān)系式t＜a(關(guān)系式2)，在從軸向一側(cè)對(duì)內(nèi)側(cè)密封圈11作用高壓p的情況下，不存在用于支撐內(nèi)側(cè)密封圈11中的位于保持槽13低壓側(cè)的部位(在圖12中，內(nèi)側(cè)密封圈11的截面中比標(biāo)注的虛線更靠近外周側(cè)的部位)的壁，因此，以保持槽13的槽底為起點(diǎn)的槽底延長(zhǎng)面(在圖12中，內(nèi)側(cè)密封圈11的截面中的虛線所示的面)會(huì)承受較大的剪切應(yīng)力，其結(jié)果如圖13所示，內(nèi)側(cè)密封圈11可能會(huì)破損。

對(duì)此，如圖14所示，基于上述關(guān)系式1進(jìn)行設(shè)定，在從軸向一側(cè)對(duì)內(nèi)側(cè)密封圈11作用高壓p的情況下，內(nèi)側(cè)密封圈11中的位于保持槽13低壓側(cè)的部位(在圖14中，內(nèi)側(cè)密封圈的截面中比標(biāo)注的虛線更靠近外周側(cè)的部位)被密封安裝槽42的側(cè)面局部支撐，因此，以保持槽13的槽底為起點(diǎn)的槽底延長(zhǎng)面(在圖14中，內(nèi)側(cè)密封圈的截面中的虛線所示的面)不會(huì)承受較大的剪切應(yīng)力，由此，能夠抑制內(nèi)側(cè)密封圈11的破損。

設(shè)置在內(nèi)周側(cè)部件41的外周面的密封安裝槽42中的開口側(cè)緣倒角部42a可以是截面為圓弧形的圓弧形倒角，也可以是截面為直線形的錐形倒角，在截面為圓弧形的圓弧形倒角的情況下，其徑向?qū)挾瘸叽鐁由圓弧(圓弧形)的半徑尺寸決定(規(guī)定)。

另外，在內(nèi)側(cè)密封圈的軸向一側(cè)的端面設(shè)置有用于抑制頂部泄露的凹部形狀的情況下，優(yōu)選在用于對(duì)內(nèi)側(cè)密封圈成型的成型模的型腔內(nèi)面使用銑刀切削加工成凸部形狀，并根據(jù)使用銑刀切削加工出的凸部形狀的成型模，賦形為凹部形狀。

即，作為比較例，在用于對(duì)內(nèi)側(cè)密封圈成型的成型模的型腔內(nèi)面放電加工成凸部形狀，并根據(jù)放電加工出凸部形狀的成型模賦形為凹部形狀的情況下，成型模的制作費(fèi)上漲，會(huì)導(dǎo)致部件成本上漲。對(duì)此，如上所述，在用于對(duì)內(nèi)側(cè)密封圈成型的成型模的型腔內(nèi)面使用銑刀切削加工成凸部形狀并根據(jù)使用銑刀切削加工出凸部形狀的成型模賦形為凹部形狀的情況下，成型模的制作費(fèi)較為廉價(jià)，由此能夠抑制部件成本上漲。

發(fā)明效果

本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)下述效果。

即，在本發(fā)明中如上所述，密封裝置的部件數(shù)設(shè)定為少至三個(gè)，通過將三個(gè)部件排列在密封裝置的徑向上，可以較小地設(shè)定密封裝置的軸向?qū)挾?，通過使內(nèi)側(cè)密封圈以及外側(cè)密封圈的至少一部分在密封裝置的徑向上重疊配置，還可以較小地設(shè)定密封裝置的徑向?qū)挾?，因此，可以使密封裝置整體緊湊化。另外，以能夠相對(duì)滑動(dòng)的方式與外周側(cè)部件的相對(duì)面接觸的外側(cè)密封圈由低摩擦且低剛性的材質(zhì)成型，因此可以抑制使滑動(dòng)阻力較低。另外，外側(cè)密封圈被保持在設(shè)置于內(nèi)側(cè)密封圈的外周面的保持槽中，因此，外側(cè)密封圈不會(huì)擠入到內(nèi)周側(cè)部件以及外周側(cè)部件之間的間隙中，內(nèi)側(cè)密封圈由高剛性的材質(zhì)成型，因此，內(nèi)側(cè)密封圈也不會(huì)擠入到內(nèi)周側(cè)部件以及外周側(cè)部件之間的間隙中，可以抑制它們中任意一個(gè)擠入到間隙中而引起密封圈破損。也可以通過設(shè)定上述關(guān)系式1來防止擠入到間隙中而引起密封圈破損。如上所述，根據(jù)本發(fā)明所希望的目的，能夠提供一種密封裝置，該密封裝置的部件數(shù)較少，能夠?qū)崿F(xiàn)密封裝置的緊湊化，具有耐擠壓性，并且能夠抑制使滑動(dòng)阻力較低。另外，作為切口部的構(gòu)造，通過將斜向切口在其端部組合直線切口的方式，能夠增大切口端部前端的強(qiáng)度。另外，通過在用于對(duì)內(nèi)側(cè)密封圈成型的成型模的型腔內(nèi)面使用銑刀切削加工成凸部形狀并根據(jù)使用銑刀切削加工出凸部形狀的成型模賦形為凹部形狀，能夠降低成型模的制作費(fèi)以及成型模成型的密封圈的部件成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的密封裝置的主要部分的截面圖。

圖2是表示同一密封裝置所具備的切口部的第一例的圖，圖2(a)是密封裝置的一部分切斷的局部正視圖，圖2(b)是密封裝置的側(cè)視圖。

圖3是表示同一切口部的操作狀態(tài)的圖，圖3(a)是密封裝置的側(cè)視圖，圖3(b)是圖3(a)的c部放大圖。

圖4是表示同一密封裝置所具備的切口部的第二例的圖，圖4(a)是密封裝置的一部分切斷的局部正視圖，圖4(b)是密封裝置的側(cè)視圖。

圖5是表示同一切口部的操作狀態(tài)的圖，圖5(a)是密封裝置的正視圖，圖5(b)是圖5(a)的f部放大圖。

圖6是表示同一密封裝置所具備的切口部的第三例的圖，圖6(a)是密封裝置的一部分切斷的局部正視圖，圖6(b)是密封裝置的側(cè)視圖。

圖7是表示同一密封裝置所具備的切口部的第四例的圖，圖7(a)是密封裝置的一部分切斷的局部正視圖，圖7(b)是密封裝置的側(cè)視圖。

圖8是同一切口部的形狀說明圖。

圖9是表示同一密封裝置所具備的切口部的第五例的圖，圖9(a)是密封裝置的一部分切斷的局部正視圖，圖9(b)是密封裝置的側(cè)視圖。

圖10是表示滑動(dòng)阻力比較試驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。

圖11是表示滑動(dòng)發(fā)熱比較試驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。

圖12是表示比較例的密封裝置的安裝狀態(tài)的主要部分的剖視圖。

圖13是表示同一密封裝置發(fā)生故障狀態(tài)的主要部分的剖視圖。

圖14是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的密封裝置的安裝狀態(tài)的主要部分的剖視圖。

圖15是表示同一密封裝置所具備的內(nèi)側(cè)密封圈的單件圖，圖15(a)是主要部分的剖視圖，圖15(b)是主要部分的俯視圖，圖15(c)是主要部分的側(cè)視圖。

圖16(a)是現(xiàn)有密封裝置的主要部分的剖視圖，圖16(b)以及圖16(c)分別是其他現(xiàn)有密封裝置的主要部分的剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。

圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的密封裝置1的主要部分的截面。該實(shí)施例所涉及的密封裝置1是安裝在設(shè)置于彼此對(duì)置且相對(duì)移動(dòng)的往復(fù)式油壓缸的活塞(內(nèi)周側(cè)部件)41以及油缸(油缸筒、外周側(cè)部件)43中的活塞41的相對(duì)面(外周面)的環(huán)狀安裝槽42中，并且以能夠滑動(dòng)的方式與油缸43的相對(duì)面(內(nèi)周面)密接，從而在活塞41以及油缸43的相對(duì)面之間抑制高壓側(cè)的密封對(duì)象(壓力油等)向低壓側(cè)泄漏的密封裝置(活塞密封件)，作為其結(jié)構(gòu)部件，由內(nèi)側(cè)密封圈11、位于內(nèi)側(cè)密封圈11的外周側(cè)且配置在內(nèi)側(cè)密封圈11以及油缸43之間的外側(cè)密封圈21、以及位于在內(nèi)側(cè)密封圈11的內(nèi)周側(cè)且配置在內(nèi)側(cè)密封圈11以及安裝槽42的槽底部之間的背襯圈31組合而成。

其中，內(nèi)側(cè)密封圈11由相對(duì)于外側(cè)密封圈21為高剛性的材質(zhì)例如具體為聚酰胺樹脂、聚縮醛樹脂、聚乙烯樹脂、聚酰亞胺樹脂、peek等高強(qiáng)度樹脂材料(拉伸強(qiáng)度：40mpa以上)成型，以不與油缸43的相對(duì)面接觸而與油缸43的相對(duì)面之間設(shè)定有規(guī)定徑向間隙的方式形成為相對(duì)于油缸43的相對(duì)面不具有外徑過盈的大小，即，將其外徑尺寸設(shè)定為稍小于油缸43的內(nèi)徑尺寸，另外，如圖2所示，形成在圓周上的一個(gè)位置上切斷的形狀，而在該圓周上的一個(gè)位置處具有切口部12。另外，該內(nèi)側(cè)密封圈11成型為軸向截面較長(zhǎng)的長(zhǎng)方形，其外周面的軸向中央部設(shè)置有環(huán)狀的保持槽13，在外周面的軸向兩個(gè)端部分別設(shè)置有外徑尺寸從軸向中央部向軸向端部逐漸縮小的環(huán)狀傾斜面14。后面說明上述的切口部12。

外側(cè)密封圈21由相對(duì)于內(nèi)側(cè)密封圈11為低摩擦且低剛性的材質(zhì)例如ptfe(四氯乙烯樹脂)、聚氨酯或者橡膠成型，與設(shè)置在內(nèi)側(cè)密封圈11的外周面的保持槽13嵌合從而被內(nèi)側(cè)密封圈11保持，形成為以能夠相對(duì)滑動(dòng)的方式與油缸43的相對(duì)面密接的大小，即，其外徑尺寸設(shè)定為稍大于油缸43的內(nèi)徑尺寸，且形成為在圓周上沒有切口部的環(huán)形。另外，該外側(cè)密封圈21成型為軸向截面較長(zhǎng)的長(zhǎng)方形，被收納在上述保持槽13內(nèi)。另外，該外側(cè)密封圈21除了其外周部以外的內(nèi)周部被收納在上述保持槽13內(nèi)，因此，內(nèi)側(cè)密封圈11以及外側(cè)密封圈21在徑向上的一部分被重疊配置。

另外，背襯圈31由相對(duì)于內(nèi)側(cè)密封圈11以及外側(cè)密封圈21為高彈性的材質(zhì)例如橡膠或者聚氨酯成型，具有經(jīng)由內(nèi)側(cè)密封圈11將外側(cè)密封圈21按壓在油缸43的相對(duì)面上的彈性，即，將其內(nèi)徑尺寸設(shè)定為稍小于安裝槽42的槽底部的外徑尺寸，且形成為在圓周上沒有切口部的環(huán)形。另外，該背襯圈31成型為徑向截面較長(zhǎng)的長(zhǎng)方形，將其軸向?qū)挾仍O(shè)定為稍小于內(nèi)側(cè)密封圈11的軸向?qū)挾龋以谄鋬?nèi)周面的軸向兩個(gè)端部分別設(shè)置有倒角部32。

如圖2所示，上述切口部12形成為將內(nèi)側(cè)密封圈11在其圓周上的一個(gè)位置傾斜切斷的形狀的斜向切口，更詳細(xì)地，該切斷面在內(nèi)側(cè)密封圈11的外周面部位和內(nèi)周面部位沿圓周方向錯(cuò)位(圖2(b))，在內(nèi)側(cè)密封圈11的軸向一個(gè)端面部位和另一個(gè)端面部位并不沿圓周方向錯(cuò)位(圖2(a))，并且切斷面呈傾斜的平面狀。由此，一對(duì)切口端部12a、12b以內(nèi)側(cè)密封圈11的徑向排列的方式形成一個(gè)與另一個(gè)抵接的狀態(tài)。

對(duì)于具有上述結(jié)構(gòu)的密封裝置1，密封裝置1的部件數(shù)為三個(gè)，即，內(nèi)側(cè)密封圈11、外側(cè)密封圈21以及背襯圈31這三個(gè)，通過將三個(gè)部件沿徑向排成一列，可以較小地設(shè)定密封裝置1的軸向?qū)挾?，通過使內(nèi)側(cè)密封圈11以及外側(cè)密封圈21在徑向上的一部分重疊配置，還較小地設(shè)定密封裝置1的徑向?qū)挾龋虼?，可以使密封裝置1的整體緊湊化。另外，以可相對(duì)滑動(dòng)的方式與油缸43的相對(duì)面接觸的外側(cè)密封圈21由低摩擦且低剛性的材質(zhì)成型，因此，可以抑制使滑動(dòng)阻力較低。另外，外側(cè)密封圈21被保持在設(shè)置于內(nèi)側(cè)密封圈11的外周面的保持槽13中，因此，外側(cè)密封圈21不會(huì)擠入到活塞41與油缸43之間的間隙44中，內(nèi)側(cè)密封圈11由高剛性材質(zhì)成型，因此，內(nèi)側(cè)密封圈11也不會(huì)擠入到活塞41與油缸43之間的間隙44中，可以抑制任一個(gè)擠入到間隙中而引起密封圈11、21破損。如上所述，能夠提供部件數(shù)較少，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)密封裝置1的緊湊化，具有耐擠壓性，并且能夠抑制使滑動(dòng)阻力較低的密封裝置1。

另外，對(duì)于具有上述結(jié)構(gòu)的密封裝置1，雖然具有由聚酰胺樹脂等高強(qiáng)度樹脂材料構(gòu)成的內(nèi)側(cè)密封圈11，但是，該內(nèi)側(cè)密封圈11形成為相對(duì)于油缸430相對(duì)面不具有外徑過盈的大小，因此，將內(nèi)側(cè)密封圈11組裝到油缸43時(shí)不會(huì)構(gòu)成阻力因素，而作為阻力因素的外側(cè)密封圈21由ptfe、聚氨酯或者橡膠構(gòu)成，因此相對(duì)易于進(jìn)行彈性變形，阻力載荷較小。由此，能夠降低對(duì)油缸43的組裝載荷，能夠易于進(jìn)行組裝作業(yè)。

另外，內(nèi)側(cè)密封圈11在圓周上的一個(gè)位置處所具有的切口部12并不是相對(duì)于密封圈圓周方向呈直角的階梯狀切口，而是相對(duì)于密封圈的圓周方向傾斜的斜向切口，因此，即使內(nèi)側(cè)密封圈11受到熱影響而沿圓周方向伸縮，切口端部12a、12b之間也能夠維持相互抵接的狀態(tài)，在切口端部12a、12b之間不會(huì)產(chǎn)生間隙。由此，能夠抑制外側(cè)密封圈21、背襯圈31擠入到切口端部12a、12b之間的間隙(未圖示)中而引起破損。

另外，在內(nèi)側(cè)密封圈11的周長(zhǎng)由于熱等發(fā)生變化而使得斜向切口的切口端部12a、12b彼此相互發(fā)生錯(cuò)位的情況下，根據(jù)以下原理，可以抑制泄漏流路的形成。即，如圖3的d部所示，即使斜向切口的外周側(cè)切口端部12a以相對(duì)于內(nèi)周側(cè)切口端部12b向徑向外側(cè)突出的方式錯(cuò)位，由于外周側(cè)切口端部12a的外周側(cè)還存在外側(cè)密封圈21，因此不會(huì)形成泄漏流路。另外，如圖3的e部所示，即使斜向切口的內(nèi)周側(cè)切口端部12b以相對(duì)于外周側(cè)切口端部12a向徑向內(nèi)側(cè)突出的方式錯(cuò)位，背襯圈31的擴(kuò)張力會(huì)使內(nèi)周側(cè)切口端部21b變形為適應(yīng)的形狀，因此可以縮小泄漏流路。由此，根據(jù)該構(gòu)造，能夠維持充足的密封功能。

另外，上述內(nèi)側(cè)密封圈11的切口部12的斜向切口也可以是以下這種構(gòu)造。

切口部的第二例

如圖4以及圖5所示，在第二例中，對(duì)于切口部12的斜向切口形成為：內(nèi)側(cè)密封圈11的切斷面的軸向一個(gè)端面部位和另一個(gè)端面部位沿圓周方向錯(cuò)位(圖4(a))，內(nèi)側(cè)密封圈11的切斷面的外周面部位和內(nèi)周面部位不沿圓周方向錯(cuò)位(圖4(b))，并且切斷面呈傾斜的平面狀。由此，一對(duì)切口端部12a、12b以在內(nèi)側(cè)密封圈11的軸向上排列的方式形成一個(gè)與另一個(gè)抵接的狀態(tài)。在該情況下，如圖5的g部所示，即使斜向切口的一個(gè)切口端部以相對(duì)于另一個(gè)切口端部向軸向突出的方式錯(cuò)位，也不會(huì)形成沿軸向連通(貫通)的泄漏流路，由此能夠維持充分的密封功能。

切口部的第三例

在圖6所示的第三例中，切口部12的斜向切口形成為：內(nèi)側(cè)密封圈11的切斷面的軸向一個(gè)端面部位和另一個(gè)端面部位沿圓周方向錯(cuò)位(圖6(a))，內(nèi)側(cè)密封圈11的切斷面的外周面部位和內(nèi)周面部位沿圓周方向錯(cuò)位(圖6(b))，并且切斷面呈傾斜的平面狀。由此，一對(duì)切口端部12a、12b以相對(duì)于內(nèi)側(cè)密封圈11的軸向以及徑向兩個(gè)方向斜向排列的方式形成一個(gè)與另一個(gè)抵接的狀態(tài)。在該情況下，即使斜向切口的傾斜的外周側(cè)切口端部12a以相對(duì)于傾斜的內(nèi)周側(cè)切口端部12b向徑向外側(cè)突出的方式錯(cuò)位，由于傾斜的外周側(cè)切口端部12a的外周側(cè)還存在外側(cè)密封圈21，因此不會(huì)形成泄漏流路。另外，即使斜向切口的傾斜的內(nèi)周側(cè)切口端部12b以相當(dāng)于傾斜的外周側(cè)切口端部12a向徑向內(nèi)側(cè)突出的方式錯(cuò)位，背襯圈31的擴(kuò)張力會(huì)使傾斜的內(nèi)周側(cè)切口端部21b變形為適應(yīng)的形狀，因此可以縮小泄漏流路。另外，即使斜向切口的一個(gè)切口端部以相對(duì)于另一切口端部向軸向突出的方式錯(cuò)位，也不會(huì)形成沿軸向連通(貫通)的泄漏流路。由此，根據(jù)該構(gòu)造，能夠維持充分的密封功能。

切口部的第四例

另外，切口部12的斜向切口如上所述，將內(nèi)側(cè)密封圈11相對(duì)于圓周方向傾斜切斷，其切口端部12a、12b的前端形成小于直角角度的尖端，尖端較薄而容易破損。因此，作為對(duì)策，考慮將斜向切口在其切口端部12a、12b處組合直線切口15的方案，在該情況下，在切口端部12a、12b的前端設(shè)定有直線切口15的厚度，因此能夠增大切口端部12a、12b前端的強(qiáng)度。對(duì)于直線切口15，其切斷面沿內(nèi)側(cè)密封圈的徑向延伸設(shè)置。

圖7以及圖8示出了作為這種例子將斜向切口組合直線切口15的第四例，其切斷面在內(nèi)側(cè)密封圈11的的外周面部位和內(nèi)周面部位沿圓周方向錯(cuò)位(圖7(b))，在內(nèi)側(cè)密封圈11的軸向一個(gè)端面部位和另一個(gè)端面部位并不沿圓周方向錯(cuò)位(圖7(a))，并且切斷面形成為斜向切口12的內(nèi)周側(cè)的傾斜平面狀部位與直線切口15沿內(nèi)側(cè)密封圈11的徑向延伸設(shè)置的外周側(cè)直角平面狀部位的組合。由此，根據(jù)這種構(gòu)造，在外周側(cè)切口端部12a的前端設(shè)定直線切口15的徑向厚度，因此，能夠增大前端的強(qiáng)度，抑制產(chǎn)生裂紋、缺口等破損。另外，優(yōu)選將直線切口15的徑向?qū)挾仍O(shè)置為與保持槽13的槽深度相同的程度。

切口部的第五例

另外，內(nèi)側(cè)密封圈11的切口部12除了上述的斜向切口方式以外，也可以是階梯形切口。階梯形切口如圖9所示，是將內(nèi)側(cè)密封圈11在其圓周上的一個(gè)位置進(jìn)行階梯狀切斷而形成的形狀，并且，相對(duì)于密封圈圓周方向正交的平面狀的第一面12c、相對(duì)于密封圈圓周方向平行的平面狀第二面12d以及相對(duì)于密封圈圓周方向正交的平面狀第三面12e沿密封圈的軸向排列，形成由這三個(gè)面12c、12d、12e將密封圈11切斷的形狀。

另外，本申請(qǐng)的發(fā)明人將上述實(shí)施例(圖9)的密封裝置1以及圖16(a)的密封裝置51以及圖16(b)的密封裝置61作為樣品進(jìn)行了滑動(dòng)阻力以及滑動(dòng)發(fā)熱的比較試驗(yàn)，因此，下面說明該試驗(yàn)方法以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

(1)滑動(dòng)阻力的比較試驗(yàn)

試驗(yàn)方法

通過以下條件來測(cè)量各樣品中產(chǎn)生的滑動(dòng)阻力。

·油缸直徑：

·滑動(dòng)速度：100mm/s

·溫度：100℃

·油種：機(jī)油sae10w

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖10的曲線圖(○圖標(biāo)：圖16(a)的密封裝置51，△圖標(biāo)：圖16(b)的密封裝置61，◇圖標(biāo)：實(shí)施例的密封裝置1)所示，根據(jù)實(shí)施例的密封裝置1，與圖16(a)的密封裝置51以及圖16(b)的密封裝置61相比，能夠確認(rèn)降低了所產(chǎn)生的滑動(dòng)阻力。

(2)滑動(dòng)發(fā)熱的比較試驗(yàn)

試驗(yàn)方法

通過以下條件來測(cè)量各樣品中產(chǎn)生的滑動(dòng)發(fā)熱。

·油缸直徑：

·壓力：10mpa

·滑動(dòng)速度：50mm/s

·溫度：自然升溫

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

滑動(dòng)發(fā)熱表示滑動(dòng)開始后油缸表面溫度逐漸上升并到達(dá)飽和時(shí)的溫度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖11的曲線圖(樣品a：圖16(a)的密封裝置51、樣品b：圖16(b)的密封裝置61、樣品c：實(shí)施例的密封裝置1)所示，根據(jù)實(shí)施例的密封裝置1，與圖16(a)的密封裝置51與圖16(b)的密封裝置61相比，能夠確認(rèn)降低了所產(chǎn)生的滑動(dòng)發(fā)熱。

另外，在上述實(shí)施例中，對(duì)于在圓周上的一個(gè)位置處設(shè)置有斜向切口或者階梯形切口等切口部12的內(nèi)側(cè)密封圈11，以不與油缸43的相對(duì)面接觸而與油缸43的相對(duì)面之間設(shè)定規(guī)定的徑向間隙的方式形成為相對(duì)于油缸43的相對(duì)面不具有外徑過盈的大小，即，將其外徑尺寸設(shè)定為稍小于油缸43的內(nèi)徑尺寸，但是，該內(nèi)側(cè)密封圈11也可以與油缸43的相對(duì)面接觸，形成為相對(duì)于油缸43相對(duì)面具有外徑過盈的大小，即，也可以將其外徑尺寸設(shè)定為油缸43的內(nèi)徑尺寸同等或同等以上的大小。在該情況下，外側(cè)密封圈21與油缸43的相對(duì)面接觸，并且內(nèi)側(cè)密封圈11也與油缸43的相對(duì)面接觸。

下面，在圖14所示的實(shí)施例中，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將外側(cè)密封圈21設(shè)置為滿足關(guān)系式t>a，其中，外側(cè)密封圈21的徑向厚度尺寸為t，該密封裝置1的擠入間隙尺寸(活塞41以及油缸43之間的間隙44的徑向尺寸)為g，設(shè)置于活塞41的外周面的密封安裝槽42的開口側(cè)緣倒角部42a的徑向?qū)挾瘸叽鐬閞，擠入間隙尺寸g與開口側(cè)緣倒角部的徑向?qū)挾瘸叽鐁的和為a，由此，如上所述，在從軸向一側(cè)對(duì)內(nèi)側(cè)密封圈11作用高壓p的情況下，位于內(nèi)側(cè)密封圈11的保持槽13的低壓側(cè)的部位(在圖14中，內(nèi)側(cè)密封圈的截面中比標(biāo)注的虛線更靠近外周側(cè)的部位)被密封安裝槽42的內(nèi)部側(cè)面支撐，因此，不會(huì)對(duì)以保持槽13的槽底為起點(diǎn)的槽底延長(zhǎng)面(在圖14中，內(nèi)側(cè)密封圈的截面中標(biāo)注虛線所示的面)作用較大的剪切應(yīng)力，由此，能夠抑制內(nèi)側(cè)密封圈11如圖13所示一樣發(fā)生破損。

設(shè)置在內(nèi)周側(cè)部件41的外周面的密封安裝槽42處的開口側(cè)緣倒角部42a是截面為圓弧形的圓弧狀倒角部，該圓弧(圓弧形)的半徑尺寸由開口側(cè)緣倒角部42a的徑向?qū)挾瘸叽鐁決定。

另外，滿足上述關(guān)系式1的結(jié)構(gòu)不限于圖14所示的實(shí)施例，上述圖1至圖9所示的實(shí)施例同樣可以采用該關(guān)系式。

下面，在圖15所示的實(shí)施例中，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在內(nèi)側(cè)密封圈11的軸向一個(gè)端面設(shè)置有用于抑制頂部泄露的凹部形狀16，對(duì)于該凹部形狀16，基于在用于成型內(nèi)側(cè)密封圈11的成型模(未圖示)的型腔內(nèi)面使用銑刀進(jìn)行切削加工后的凸部形狀，通過使用銑刀切削加工出凸部形狀的成型模來進(jìn)行賦形。由此，與在用于成型內(nèi)側(cè)密封圈11的成型模的型腔內(nèi)面放電加工凸部形狀并通過放電加工出凸部形狀的成型模來對(duì)凹部形狀進(jìn)行賦形的情況相比，成型模的制作費(fèi)用較為低廉，由此可以抑制部件成本上漲。凹部形狀16設(shè)置為對(duì)內(nèi)側(cè)密封圈11的軸向一個(gè)端面以及外周面開口，另外，可以在內(nèi)側(cè)密封圈11的圓周上設(shè)置多個(gè)(例如在圓周上設(shè)置六個(gè))。

符號(hào)說明

1密封裝置

11內(nèi)側(cè)密封圈

12切口部

12a、12b切口端部

13保持槽

14傾斜面

15直線切口

16凹部形狀

21外側(cè)密封圈

31背襯圈

32倒角部

41活塞(內(nèi)周側(cè)部件)

42安裝槽

42a開口側(cè)緣倒角部

43油缸(外周側(cè)部件)

44間隙