本發(fā)明屬于密封技術領域,具體地來說,是一種密封圈與密封結構。
背景技術:
密封是防止流體或固體微粒從相鄰結合面間泄漏,以及防止外界雜質如灰塵與水分等侵入機器設備內部的零部件或措施。密封已成為保證現(xiàn)代工業(yè)高效、長期安全和穩(wěn)定運行必不可少的重要技術。
密封技術中,經常用到的是密封件。密封件是用于對連接部進行密封的材料或零件,其種類多樣,包括軸用密封、孔用密封、防塵密封、導向環(huán)、固定密封、回轉密封等類型。
在密封件中,最為常見的是密封圈。密封圈多用于軸孔連接的密封,在軸的作用下發(fā)生彈性變形而使軸孔連接部的縫隙得以填充,防止內部泄露或外界侵入。
然而目前的密封圈由于結構所限,變形能力比較差,造成接觸部的作用面積很小而限制作用不足,使密封效果大打折扣,無法滿足高密封等級的應用要求。特別地,在推拉式連接器中,由于軸具有的軸向移動,密封圈的密封效果更差。
技術實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明提供了一種密封圈與密封結構,具有良好的密封性。
本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現(xiàn):
一種密封圈,包括一體成型的支撐環(huán)與限位環(huán):
所述支撐環(huán)的連接端端面與所述限位環(huán)的連接端端面重合且具有互不相等的面積;
所述支撐環(huán)遠離所述限位環(huán)的一端具有用于與母頭的底部端面貼合連接的支撐面;
所述限位環(huán)包括用于直接接觸公頭的限位面,所述限位面與所述支撐環(huán)的連接端端面之間具有不小于90°的夾角。
作為上述技術方案的改進,所述限位面與所述支撐環(huán)的連接端端面之間的夾角為鈍角。
作為上述技術方案的進一步改進,所述支撐環(huán)包括共中心軸的外環(huán)與內環(huán);
所述外環(huán)、所述限位環(huán)與所述內環(huán)依次連接而成C形結構。
作為上述技術方案的進一步改進,所述密封圈由橡膠材料制成。
一種密封結構,包括母頭與公頭,還包括權利要求1-4任一項所述的密封圈:
沿所述母頭的底部端面設有用于容納所述密封圈的環(huán)形容納空間,所述底部端面與所述支撐面貼合連接,所述環(huán)形容納空間與所述限位面的背面之間具有間隙;
所述限位面與所述公頭直接接觸,并發(fā)生彈性變形。
作為上述技術方案的改進,所述環(huán)形容納空間沿所述公頭的插入方向的寬度尺寸小于所述密封圈處于自由狀態(tài)下的軸向厚度。
作為上述技術方案的進一步改進,所述環(huán)形容納空間的徑向單邊寬度小于所述密封圈處于自由狀態(tài)下的徑向單邊厚度。
作為上述技術方案的進一步改進,所述母頭包括一端封閉的環(huán)形套與設于所述環(huán)形套的封閉端的限位軸,所述限位軸與所述環(huán)形套之間形成一環(huán)形空間。
作為上述技術方案的進一步改進,所述環(huán)形容納空間至少有一個環(huán)形面與所述環(huán)形空間的環(huán)形面不重合。
作為上述技術方案的進一步改進,所述公頭為一端封閉的環(huán)形套。
本發(fā)明的有益效果是:通過設置具有一體成型的支撐環(huán)與限位環(huán)的密封圈,限位環(huán)上設有限位面,限位面與支撐環(huán)的連接端端面之間具有不小于90°的夾角,進而設置具有公頭、母頭與密封圈的密封結構,保證了公母頭連接時密封圈的形變空間,使密封圈具有足夠的形變力而對公頭進行牢固限位,提供了一種密封性好的密封圈與密封結構。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附附圖,作詳細說明如下。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應當理解,以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例,因此不應被看作是對范圍的限定,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。
圖1是本發(fā)明實施例1提供的密封圈的結構示意圖;
圖2是本發(fā)明實施例1提供的密封結構的第一示意圖;
圖3是本發(fā)明實施例1提供的密封結構的第二示意圖;
圖4是本發(fā)明實施例2提供的密封圈的結構示意圖;
圖5是本發(fā)明實施例2提供的密封結構的第一示意圖;
圖6是本發(fā)明實施例2提供的密封結構的第二示意圖;
圖7是本發(fā)明實施例3提供的密封圈的結構示意圖;
圖8是本發(fā)明實施例3提供的密封結構的第一示意圖;
圖9是本發(fā)明實施例3提供的密封結構的第二示意圖。
主要元件符號說明:
0100-密封圈,0110-支撐環(huán),0111-支撐側連接端端面,0112-支撐面,0113-外環(huán),0114-內環(huán),0120-限位環(huán),0121-限位側連接端端面,0122-限位面,0123-背面,0200-母頭,0210-底部端面,0220-環(huán)形容納空間,0230-母頭環(huán)形套,0240-限位軸,0300-公頭,0310-公頭環(huán)形套。
具體實施方式
為了便于理解本發(fā)明,下面將參照相關附圖對密封圈與密封結構進行更全面的描述。附圖中給出了密封圈與密封結構的優(yōu)選實施例。但是,密封圈與密封結構可以通過許多不同的形式來實現(xiàn),并不限于本文所描述的實施例。相反地,提供這些實施例的目的是使對密封圈與密封結構的公開內容更加透徹全面。
需要說明的是,當元件被稱為“固定于”另一個元件,它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件,它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。相反,當元件被稱作“直接在”另一元件“上”時,不存在中間元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。
除非另有定義,本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在密封圈與密封結構的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的,不是旨在限制本發(fā)明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
實施例1
請參閱圖1,密封圈0100包括一體成型的支撐環(huán)0110與限位環(huán)0120:
支撐環(huán)0110的支撐側連接端端面0111與限位環(huán)0120的限位側連接端端面0121重合且具有互不相等的面積;
支撐環(huán)0110遠離限位環(huán)0120的一端具有用于與母頭0200的底部端面0210貼合連接的支撐面0112;
限位環(huán)0120包括用于直接接觸公頭0300的限位面0122,限位面0122與支撐側連接端端面0111之間具有不小于90°的夾角。
優(yōu)選地,限位面0122與支撐側連接端端面0111之間的夾角為鈍角。
具體而言,支撐環(huán)0110的軸向投影輪廓位于限位環(huán)0120的軸向投影最大外輪廓內部,且支撐環(huán)0110的軸向投影輪廓與限位環(huán)0120的軸向投影輪廓具有非重疊區(qū)。同時限位面0122自限位側連接端端面0121而沿遠離密封圈0100中心軸及支撐面0112的方向延伸。
由此,當限位面0122遭受擠壓時,限位環(huán)0120具有沿遠離密封圈0100中心軸的方向發(fā)生彈性形變的空間條件。
優(yōu)選地,密封圈0100由橡膠材料制成,進一步改善密封圈0100的彈性變形能力。橡膠,同塑料、纖維并稱為三大合成材料,是唯一具有高度伸縮性與極好彈性的高分子材料。橡膠的最大特征首先是彈性模量非常小,而伸長率很高。其次是它具有相當好的耐透氣性以及耐各種化學介質和電絕緣的性能。
請結合參閱圖2與圖3,密封結構包括母頭0200、公頭0300及密封圈0100。具體而言,母頭0200具有用于接納公頭0300的容納空間,公頭0300具有用于插入母頭0200的容納空間的插入部,母頭0200與公頭0300形成機械連接關系。
沿母頭0200的底部端面0210設有用于容納密封圈0100的環(huán)形容納空間0220,底部端面0210與支撐面0112貼合連接,環(huán)形容納空間0220與限位面0122的背面0123之間具有間隙;
限位面0122與公頭0300直接接觸,并發(fā)生彈性變形。
具體而言,公頭0300插入母頭0200內,并頂緊密封圈0100。限位面0122受到公頭0300的軸向力而發(fā)生彈性變形,并向限位面0122的背面0123與環(huán)形容納空間0220之間的間隙延伸,使限位環(huán)0120得以充分變形而產生足夠的彈性力,牢牢鎖住公頭0300,實現(xiàn)公頭0300與母頭0200之間的密封。
特別地,在公頭0300發(fā)生軸向移動時,由于限位環(huán)0120具有足夠的形變與彈性力,公頭0300始終處于限位環(huán)0120的密封作用下,不致發(fā)生泄漏,具有極為優(yōu)良的密封效果。經測試,可達5米以上水深的防水效果。
優(yōu)選地,母頭0200包括一端封閉的母頭環(huán)形套0230與設于母頭環(huán)形套0230的封閉端的限位軸0240,限位軸0240與母頭環(huán)形套0230之間形成一環(huán)形空間。
優(yōu)選地,環(huán)形容納空間0220至少有一個環(huán)形面與環(huán)形空間的環(huán)形面不重合,從而形成用于限制密封圈0100的定位溝槽。
優(yōu)選地,環(huán)形容納空間0220沿公頭0300的插入方向的寬度尺寸(即軸向寬度)小于密封圈0100處于自由狀態(tài)下的軸向厚度,進一步加強密封圈0100的形變程度,提高密封圈0100對公頭0300的彈性作用力。
優(yōu)選地,環(huán)形容納空間0220的徑向單邊寬度小于密封圈0100處于自由狀態(tài)下的徑向單邊厚度,進一步加強密封圈0100的形成程度,提高密封圈0100對公頭0300的彈性作用力。
優(yōu)選地,公頭0300為一端封閉的公頭環(huán)形套0310。
實施例2
請參閱圖4,密封圈0100包括一體成型的支撐環(huán)0110與限位環(huán)0120:
支撐環(huán)0110的支撐側連接端端面0111與限位環(huán)0120的限位側連接端端面0121重合且具有互不相等的面積;
支撐環(huán)0110遠離限位環(huán)0120的一端具有用于與母頭0200的底部端面0210貼合連接的支撐面0112;
限位環(huán)0120包括用于直接接觸公頭0300的限位面0122,限位面0122與支撐側連接端端面0111之間具有不小于90°的夾角。
優(yōu)選地,限位面0122與支撐側連接端端面0111之間的夾角為鈍角。
具體而言,限位環(huán)0120的軸向投影輪廓位于支撐環(huán)0110的軸向投影最大外輪廓內部,且限位環(huán)0120的軸向投影輪廓與支撐環(huán)0110的軸向投影輪廓具有非重疊區(qū)。同時,限位面0122自限位側連接端端面0121而沿接近密封圈0100中心軸并遠離支撐面0112的方向延伸。
由此,當限位面0122遭受擠壓時,限位環(huán)0120具有沿接近密封圈0100中心軸的方向發(fā)生彈性變形的空間條件。
優(yōu)選地,密封圈0100由橡膠材料制成。
請結合參閱圖5與圖6,密封結構包括母頭0200、公頭0300及密封圈0100:
沿母頭0200的底部端面0210設有用于容納密封圈0100的環(huán)形容納空間0220,底部端面0210與支撐面0112貼合連接,環(huán)形容納空間0220與限位面0122的背面0123之間具有間隙;
限位面0122與公頭0300直接接觸,并發(fā)生彈性變形。
具體而言,公頭0300插入母頭0200內,并頂緊密封圈0100。限位面0122受到公頭0300的軸向力而發(fā)生彈性變形,并向限位面0122的背面0123與環(huán)形容納空間0220之間的間隙延伸,使限位環(huán)0120得以充分變形而產生足夠的彈性力,牢牢鎖住公頭0300,實現(xiàn)公頭0300與母頭0200之間的密封。
優(yōu)選地,母頭0200包括一端封閉的母頭環(huán)形套0230與設于母頭環(huán)形套0230的封閉端的限位軸0240,限位軸0240與母頭環(huán)形套0230之間形成一環(huán)形空間。
優(yōu)選地,環(huán)形容納空間0220至少有一個環(huán)形面與環(huán)形空間的環(huán)形面不重合。
優(yōu)選地,環(huán)形容納空間0220沿公頭0300的插入方向的寬度尺寸(即軸向寬度)小于密封圈0100處于自由狀態(tài)下的軸向厚度。
優(yōu)選地,環(huán)形容納空間0220的徑向單邊寬度小于密封圈0100處于自由狀態(tài)下的徑向單邊厚度。
優(yōu)選地,公頭0300為一端封閉的公頭環(huán)形套0310。
實施例3
請參閱圖7,密封圈0100包括一體成型的支撐環(huán)0110與限位環(huán)0120:
支撐環(huán)0110的支撐側連接端端面0111與限位環(huán)0120的限位側連接端端面0121重合且具有互不相等的面積;
支撐環(huán)0110遠離限位環(huán)0120的一端具有用于與母頭0200的底部端面0210貼合連接的支撐面0112;
限位環(huán)0120包括用于直接接觸公頭0300的限位面0122,限位面0122與支撐側連接端端面0111之間具有不小于90°的夾角。
優(yōu)選地,支撐環(huán)0110包括共中心軸的外環(huán)0113與內環(huán)0114;
優(yōu)選地,外環(huán)0113、限位環(huán)0120與內環(huán)0114依次連接而成C形結構。
具體而言,外環(huán)0113與內環(huán)0114之間具有一間隙部。當限位面0122遭受擠壓時,限位環(huán)0120具有沿軸向而向間隙部發(fā)生彈性變形的空間條件。
優(yōu)選地,密封圈0100由橡膠材料制成。
請結合參閱圖8與圖9,密封結構包括母頭0200、公頭0300及密封圈0100:
沿母頭0200的底部端面0210設有用于容納密封圈0100的環(huán)形容納空間0220,底部端面0210與支撐面0112貼合連接,環(huán)形容納空間0220與限位面0122的背面0123之間具有間隙,該間隙亦即內環(huán)0114與外環(huán)0113之間的間隙部;
限位面0122與公頭0300直接接觸,并發(fā)生彈性變形。
具體而言,公頭0300插入母頭0200內,并頂緊密封圈0100。限位面0122受到公頭0300的軸向力而發(fā)生彈性變形,并向內環(huán)0114與外環(huán)0113之間的間隙部延伸,使限位環(huán)0120得以充分變形而產生足夠的彈性力,牢牢鎖住公頭0300,實現(xiàn)公頭0300與母頭0200之間的密封。
優(yōu)選地,母頭0200包括一端封閉的母頭環(huán)形套0230與設于母頭環(huán)形套0230的封閉端的限位軸0240,限位軸0240與母頭環(huán)形套0230之間形成一環(huán)形空間。
優(yōu)選地,公頭0300為一端封閉的公頭環(huán)形套0310。
優(yōu)選地,環(huán)形容納空間0220的徑向單邊寬度小于密封圈0100處于自由狀態(tài)下的徑向單邊厚度。
在這里示出和描述的所有示例中,任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的,而不是作為限制,因此,示例性實施例的其他示例可以具有不同的值。
應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發(fā)明范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此,本發(fā)明的保護范圍應以所附權利要求為準。