密封装置

技术领域

本发明涉及密封装置，尤其涉及在车辆或通用设备等的内燃机的进气阀或排气阀中使用的密封装置。

背景技术

图5是现有的阀杆密封件100的沿轴线x的截面的截面图。如图5所示，现有的阀杆密封件100包括绕轴线x呈环状的金属制的加强环110、与加强环110一体安装的绕轴线x呈环状的弹性部件120、以及安装在弹性部件120上的卡簧130。卡簧130在使用状态下对弹性部件120施加相对于未图示的阀的杆部的夹紧力，由此，使得密封唇121追随杆部，实现阀杆密封件100的密封性的提高。另外，在现有的阀杆密封件中，如阀杆密封件100那样，为了防止阀弹簧140的磨损，设置有保持部111，该保持部111是从加强环110的端部向外周侧突出的环状的凸缘部(例如，专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5185979号公报。

发明内容

如上所述，现有的阀杆密封件100具有保持部111，但这样的阀杆密封件100在捆包多个阀杆密封件100进行输送等情况下，阀杆密封件100的保持部111挂在其他阀杆密封件100的卡簧130上，担心卡簧130从槽122脱落(图6)。

这样，对于现有的阀杆密封件100，要求能够防止卡簧从弹性部件脱落的结构。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够防止卡簧从弹性部件脱落的密封装置。

为了达到上述目的，本发明涉及的密封装置包括：加强环，绕轴线呈环状，并由金属材料形成；弹性体部，安装在所述加强环上，绕所述轴线呈环状，并且具有密封唇，所述密封唇由弹性材料形成，绕所述轴线呈环状，并向内周侧突出；以及卡簧，在外周侧与所述密封唇背对，并安装在所述弹性体部上，所述加强环在所述轴线方向上的一侧端部具有保持部，所述保持部是向外周侧突出的环状部分，所述弹性体部在比安装有所述卡簧的部分更靠所述轴线方向上的一侧的位置上具有至少一个突起，所述突起从所述弹性体部向外周侧突出。

在本发明的一个方式涉及的密封装置中，所述突起设置在至少能够与从安装有所述卡簧的部分移动的所述卡簧接触的位置。

在本发明的一个方式涉及的密封装置中，所述密封唇与所述加强环的所述轴线方向上的另一侧的端部相比，设置在更靠所述轴线方向上的另一侧，所述突起形成在安装有所述卡簧的部分与所述加强环的所述轴线方向上的另一侧的端部之间。

在本发明的一个方式涉及的密封装置中，所述突起设置有多个，所述突起绕所述轴线均等地设置。

在本发明的一个方式涉及的密封装置中，所述突起形成为无端环状。

根据本发明，能够提供一种能够防止卡簧从弹性部件脱落的密封装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式涉及的密封装置的结构的、沿轴线的截面的截面图；

图2是放大表示图1的密封装置的一部分的局部放大截面图；

图3是表示本发明的实施方式涉及的密封装置的变形例的、沿轴线的截面的截面图；

图4是放大表示图3的密封装置的一部分的局部放大截面图；

图5是表示在现有的密封装置上安装有阀弹簧的状态的、沿轴线的截面的截面图；

图6是表示在图5的密封装置中保持部与卡簧接触的状况的局部截面图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明的实施方式涉及的密封装置1的结构的、沿轴线x的截面(以下，也简称为“截面”)的截面图。图2是放大表示图1的密封装置1的一部分的局部放大截面图。以下，为了便于说明，在轴线x上将箭头a方向设为外侧，将箭头b方向设为内侧。在此，“外侧”是指在密封装置1安装于未图示的内燃机的进气阀或排气阀的状态下成为远离燃烧室的方向的方向或一侧，“内侧”是指在密封装置1安装于未图示的内燃机的进气阀或排气阀的状态下成为朝向燃烧室的方向的方向或一侧。另外，在与轴线x垂直的方向(以下，也称为径向。)中，将远离轴线x的方向设为外周侧(箭头c方向)，将朝向轴线x的方向设为内周侧(箭头d方向)。

如图1所示，本发明的实施方式涉及的密封装置1包括：加强环10，绕轴线x呈环状，由金属材料形成；弹性体部20，安装在加强环10上，绕轴线x呈环状，并且具有密封唇21，所述密封唇21由弹性材料形成，绕轴线x呈环状，并向内周侧(箭头d方向)突出；以及卡簧30，在外周侧(箭头c方向)与密封唇21背对，并安装在弹性体部20。

如图1所示，加强环10在作为轴线x方向中的一侧的内侧(箭头b方向)的端部具有保持部11，该保持部11是向外周侧突出的环状部分。另外，弹性体部20在比安装有卡簧30的部分更靠轴线x方向上的一侧(内侧)的位置具有至少一个突起22，所述突起22从弹性体部20向外周侧突出。以下，具体说明密封装置1的结构。

如图1所示，加强环10包括：圆筒部12，是沿轴线x延伸的圆筒状或大致圆筒状的部分；以及凸缘部13，是从圆筒部12的外侧的端部向内周侧延伸的圆环状的部分。另外，如图1所示，加强环10的保持部11是绕轴线x形成为圆环状的沿径向延伸的部分，从圆筒部12的内侧的端部向外周侧突出。保持部11、圆筒部12以及凸缘部13是加强环10的部分，成为一体并形成加强环10。圆筒部12形成为能够经由后述的弹性体部20的衬垫部26而与引导套筒嵌合，该引导套筒引导未图示的进气阀或排气阀的杆部。另外，保持部11形成为在加强环10安装于未图示的内燃机的状态下能够与未图示的进气阀或排气阀的阀簧的一端接触。

如图1、2所示，弹性体部20以覆盖加强环10的凸缘部13整体且覆盖加强环10的圆筒部12的一部分的方式与加强环10一体地形成。具体而言，弹性体部20在凸缘部13中覆盖凸缘外侧面13a、凸缘内侧面13b和凸缘内周侧面13c，该凸缘外侧面13a是面向外侧的面，凸缘内侧面13b是面向内侧的面，凸缘内周侧面13c是面向内周侧的面。另外，弹性体部20在圆筒部12中覆盖被粘接面12a的至少一部分，被粘接面12a是面向内周侧的面。

如图1、2所示，弹性体部20包括：密封唇21；辅助唇23，设置在比密封唇21更靠内侧，并绕轴线x呈环状；以及内侧唇24，设置在比辅助唇23更靠内侧，并绕轴线x呈环状。另外，弹性体部20包括：唇腰部25，绕轴线x呈环状；以及衬垫部26。唇腰部25是弹性体部20位于加强环10的凸缘部13的内周侧的端部附近的部分。衬垫部26是弹性体部20安装在加强环10的圆筒部12的被粘接面12a上的部分。

密封唇21与作为加强环10的轴线x方向上的另一个端部的凸缘部13相比，设置在更靠轴线x方向上的另一侧(外侧)，并且与唇腰部25相比，设置在更靠外侧。密封唇21是具有朝向内周侧凸出的楔形形状的截面的环状部分。作为密封唇21的前端部分的密封唇前端部21a形成为在密封装置1安装在未图示的进气阀或排气阀的杆部上的使用状态(以下，也简称为“使用状态”)下未图示的杆部滑动自如地与杆部的外周面接触。另外，在密封唇21上，在与密封唇前端部21a背对的外周侧的位置上设置有绕轴线x呈环状的槽27，该槽27是朝向内周侧凹陷的部分。在该槽27中容纳有卡簧30。

辅助唇23是在比唇腰部25更靠外侧上具有朝向内周侧凸出的楔形截面的环状部分。作为辅助唇23的前端部分的辅助唇前端部23a形成为在密封装置1的使用状态下与未图示的杆部的外周面接触。

内侧唇24从唇腰部25朝向内侧相对于轴线x倾斜地延伸，具有随着朝向内侧而直径缩小的形状。内侧唇24的前端部分、即内侧唇前端部24a形成为在密封装置1的使用状态下未图示的杆部滑动自如地与杆部的外周面接触。

衬垫部26以如下方式设定径向厚度：在用于引导未图示的进气阀或排气阀的杆部的引导套筒被压入时，在该引导套筒与加强环10的圆筒部12之间沿径向被压缩，从而产生规定大小的朝向径向的力、即嵌合力。

如图1和图2所示，突起22设置在至少能够与从槽27移动的卡簧30接触的位置处，所述槽27是安装有卡簧30的部分。另外，突起22也可以设置在能够与未从槽27移动的处于被容纳在槽27中的状态的卡簧30接触的位置。具体而言，如图2所示，突起22设置在相对于容纳在槽27中的状态的卡簧30而具有规定间隙G的位置。另外，突起22也可以设置在与被容纳在槽27中的状态的卡簧30接触的位置。

突起22形成在槽27与凸缘部13之间，槽27是安装有卡簧30的部分，凸缘部13是加强环10的轴线x方向上的另一侧的端部。突起22设置有多个，突起22绕轴线x均等地设置。各突起22呈沿着绕轴线x的圆的弧状或圆弧状延伸。另外，也可以在弹性体部20上仅设置一个突起22。在这种情况下，突起22例如形成为无端环状。即使在弹性体部20上仅设置有一个突起22的情况下，突起22也可以不是无端环状，而是上述那样的弧状或圆弧状等形状。突起22的形状、数量、位置等形态优选为实现密封唇21、辅助唇23及内侧唇24的绕轴线x的刚性的均等化的形态。从这一点出发，优选多个突起22的配置绕轴线x均等，但多个突起22也可以不绕轴线x均等地配置。

突起22从外周侧面部28相对于轴线x朝向外侧倾斜地延伸，所述外周侧面部28是弹性体部20中的比槽27更靠内侧的面向外周侧的面。另外，突起22可以从外周侧面部28相对于轴线x朝向内侧倾斜地延伸，也可以在径向上从外周侧面部28朝向外周侧延伸。突起22形成为截面矩形或大致矩形。另外，突起22在截面中可以具有随着远离轴线x而前端变细的形状，也可以具有前端变粗的形状，还可以具有其他形状。突起22的突起前端部22a是平坦的面。另外，突起前端部22a可以是曲面，也可以是平坦的面和曲面的组合。当沿轴线x从内侧向外侧观察时，突起22以覆盖卡簧30的至少一部分的方式延伸。当沿轴线x从内侧向外侧观察时，突起22可以以覆盖卡簧30全部的方式延伸，并且突起22也可以越过卡簧30而延伸。

卡簧30嵌装在形成于密封唇21的槽27中。卡簧30例如是金属制的线圈状的弹簧部件，将密封唇前端部21a向朝向轴线x的方向推压，对密封唇前端部21a施加相对于杆部的规定大小的夹紧力，以使密封唇前端部21a追随未图示的进气阀或排气阀的杆部的位移。另外，卡簧30不限于金属制，也可以由树脂制等其他各种材料形成。

作为加强环10的金属材料，例如有不锈钢或SPCC(冷轧钢)。加强环10例如通过冲压加工或锻造来制造，弹性体部20使用成形模具通过交联(硫化)成形来成形。在该交联成形时，加强环10配置在成形模具中，弹性体部20通过交联粘接与加强环10粘接，弹性体部20与加强环10一体成形。密封唇21、突起22、辅助唇23、内侧唇24、唇腰部25以及衬垫部26是弹性体部20的部分，成为一体并形成弹性体部20。

接着，对本实施方式涉及的密封装置1的作用进行说明。在捆包多个密封装置1进行运输等情况下，即使密封装置1的保持部11位于其他密封装置1的卡簧30的附近，保持部11也与突起22接触，或者保持部11进入卡簧30与槽27之间，由此能够防止卡簧30从弹性体部20脱离。另外，即使在保持部11与卡簧30接触的情况下，由于从轴线x方向观察时，突起22以覆盖卡簧30的至少一部分的方式延伸，因此卡簧30不会越过突起22被拉长。

另外，在突起22绕轴线x均等地配置或形成为无端环状的情况下，突起22能够使密封唇21、辅助唇23以及内侧唇24的绕轴线x的刚性均等或大致均等，能够使密封唇21及内侧唇24相对于未图示的杆部的绕轴线x的接触状态成为均等或大致均等的状态。

这样，根据本发明的实施方式涉及的密封装置1，由于在安装有卡簧30的槽27的附近设置有向外周侧突出的突起22，因此即使在捆包多个密封装置1进行输送的情况下，密封装置1的保持部11也不会进入其他密封装置1的卡簧30与槽27之间，能够防止卡簧30从弹性体部20脱落。

接着，对本发明的实施方式的变形例进行说明。图3是表示作为本发明实施方式涉及的密封装置1的变形例的密封装置40的、沿轴线x的截面的截面图。图4是放大表示图3的密封装置40的一部分的局部放大截面图。密封装置40相对于上述密封装置1，在后述的弹性体部41的结构、具体而言突起42的结构这一点上不同。以下，对于具有与上述密封装置1相同或类似的功能的结构，标注与密封装置1相同的符号并省略其说明，对不同的部分进行说明。

如图3、4所示，突起42从弹性体部41的外周侧面部28向外周侧突出，具有突起外周侧面42a和突起外侧面42b。突起外周侧面42a是从覆盖加强环10的凸缘部13的凸缘外侧面13a的弹性体部41的部分向外侧沿着轴线x延伸的、面向外周侧的圆筒状或大致圆筒状的面。突起外侧面42b是从突起外周侧面42a的外侧的端部向内周侧延伸的、面向外侧的圆环状的面。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式涉及的密封装置1、40，包括本发明的概念及权利要求书所包含的所有方式。另外，为了实现上述课题及效果的至少一部分，也可以适当选择性地组合各结构。例如，上述实施方式中的各构成要素的形状、材料、配置、尺寸等可以根据本发明的具体方式适当变更。

符号说明

1、40…密封装置；10、110…加强环；11、111…保持部；12…圆筒部；12a…被粘接面；13…凸缘部；13a…凸缘外侧面；13b…凸缘内侧面；13c…凸缘内周侧面；20、41…弹性体部；21、121…密封唇；21a…密封唇前端部；22、42…突起；22a…突起前端部；23…辅助唇；23a…辅助唇前端部；24…内侧唇；24a…内侧唇前端部；25…唇腰部；26…衬垫部；27、122…槽；28…外周侧面部；30、130…卡簧；42a…突起外周侧面；42b…突起外侧面；100…阀杆密封件；120…弹性部件；140…阀弹簧；a…外侧；b…内侧；c…外周侧；d…内周侧；G…间隙；x…轴线。