[发明专利]密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及设置在机床和/或施工机械等各种机械的旋转部的密封装置，特别涉及，高流体压力进行作用、并且以低转矩旋转的旋转部的密封性优良的密封装置。

背景技术

近年以来，在机床等领域中，从提高工作效率的观点来看要求提高由油压等流体压力驱动的部分的动作速度，另一方面，从提高机械效率的观点来看，要求防止流体的泄露以及旋转部的低转矩化。

在如此的情况下，提出了各种高流体压力进行作用、并且以低转矩旋转的旋转部的提高了密封性的密封装置。

作为其一个例子，有下述密封装置：如图2(A)所示，为了密封在相互同轴地相对旋转的内外两个部件11、12间形成的环状间隙S，在沿着周向形成于第一部件(外侧部件)11的轴孔11a的内表面部的密封用环状槽13，安装O形圈(垫环)14和嵌合在其内侧的密封圈15，并且，在密封圈15的与第二部件(内侧部件)12相对滑动的滑动面的轴方向(液体压力P作用的方向)两侧，形成倾斜面15a、15b。该密封装置，如图2(B)所示，在施加了液体压力P时，通过流体进入与工作流体接触侧(反压力侧)的倾斜面15a和第二部件12之间，减少密封圈15的与第二部件12的接触面积，密封圈15与第二部件12的摩擦阻力变小，如此同时实现高密封性能和旋转部的低转矩化。(例如，参照专利文献1)

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]特表2005-504237号公报

发明内容

发明解决的问题

但是，所述现有的密封装置因为使用O形圈作为垫环14，所以垫环14和密封用环状槽13的底面13a的接触不完全。在高流体压力P起作用时，因为与工作流体接触侧的垫环14和密封用环状槽13的底面13a间的空间扩大，两者的接触更为不完全。其结果是，有时垫环14的弹性恢复力无法作为向第二部件12侧对密封圈15施力的按压力有效地发挥作用，存在密封性能变得不稳定的问题。

作为本发明要解决的问题，是提供一种密封装置，其即使是在高流体压力进行作用时，也能够发挥一直稳定的高密封性能，并且实现旋转部的低转矩化。

用于解决问题的技术方案

为了解决所述问题，本发明涉及的密封装置，是密封在相互同轴地相对旋转的内外两个部件间形成的环状间隙的密封装置，其特征在于：

所述密封装置具有：

与密封用环状槽的底面接触而设置的垫环，所述密封用环状槽在一个部件沿着周向形成且为剖面矩形状，

和密封圈，其设置于所述密封用环状槽的开口侧，被所述垫环按压，与另一个部件在整个周长滑动接触而相对地旋转滑动；

所述垫环的与所述底面接触的接触面是圆柱形状的面，并且，与所述密封圈接触的面是在轴向具有一定曲率的圆环状的凸曲面，

所述密封圈的与所述垫环接触的接触面是圆柱形状的面，并且，与所述另一个部件接触的接触面是在轴向具有一定曲率的圆环状的凸曲面。

相互同轴地相对旋转的内外两个部件的代表，是轴和壳体。在壳体设置密封用环状槽的情况下，密封圈被安装在垫环内周侧，受到垫环的直径方向向内的按压力而在轴(的外周面)滑动。相反的，在轴设置密封用环状槽的情况下，密封圈被安装在垫环外周侧，受到垫环的直径方向向外的按压力而在壳体(的内周面)滑动。

工作流体压力作用在如上所述构成的密封装置时，向在一个部件形成的密封用环状槽的反压力侧，也就是不与工作流体接触侧的侧面，按压垫环以及密封圈。并且，垫环由于工作流体压力受到弹性压缩，利用其弹性恢复力将密封圈向另一个部件侧按压。

对于密封圈而言，因为其与垫环接触的接触面是圆柱形状的面，并且，与另一个部件接触的接触面是在轴向具有一定的曲率的圆环状的凸曲面，所以受到工作流体压力和垫环的按压力而倾斜，以下述姿势稳定，即，使其反压力侧的端面与密封用环状槽的反压力侧的侧面进行面接触，并且，使其内周面的反压力侧部分与另一个部件进行面接触。并且，由于工作流体压力作用在密封圈的内周面的工作流体所接触的部分，该部分与另一个部件之间的空间扩大，密封圈与另一个部件的接触面积减小。其结果是，因为垫环的按压力集中作用于密封圈的与另一个部件接触的部分，故而能够确保高密封性能，因为密封圈与另一个部件的摩擦阻力变小，故而能够实现旋转部的低转矩化。