[发明专利]杆密封件

说明书

本发明提供一种即使在发生了磨损的情况下或由于温度变化发生了伸缩的情况下也确保与轴的接触状态并维持密封状态的杆密封件；将圆周方向截面形状设为大致U字形的内侧环状部件收容在同样形成有U字形截面的外侧环状部件中组合成为杆密封件；当将杆密封件收容在填料箱中杆并安装在轴上时，内侧环状部件的内环侧凸缘部的内周侧的一部分与轴接触而形成密封状态；另外，内环侧凸缘部的外周侧的一部分与填料箱的顶壁的内侧面接触而形成密封状态；另外，当在内环侧凸缘部和外环侧凸缘部上形成内环侧切口部和外环侧切口部时，这些切口部吸收基于温度变化的伸缩，因此抑制了杆密封件自身的扩径和缩经情况。

技术领域

本发明涉及的是轴和壳体等之间的轴封用的杆密封件(Rod Packin g)，特别是涉及截面形状为U字形的U型密封件。

背景技术

杆密封件是配置于进行旋转运动或往复直线运动的轴和用于支撑该轴的壳体等之间的轴封装置的一种。在活塞于汽缸内进行往复直线运动的活塞-汽缸机构中，杆密封件连接并固定于壳体上，并且杆密封件与活塞杆接触而对轴与壳体之间进行密封，允许活塞杆的直线运动。

在活塞-汽缸机构中，通过活塞的后退移动将液体和空气等流体吸入汽缸内，通过活塞的前进移动而喷出汽缸内的流体。由于被喷出的流体处于被压缩的状态，因此到达高压而被喷出。为了对抗该高压，要求杆密封件可靠地进行轴封。另外，作为使用该活塞-汽缸机构喷出高压流体的装置，存在有活塞泵，并被用于各种各样的用途中。

另外，活塞泵的轴封中使用的杆密封件存在各种各样的形式，其中之一是如专利文献1和专利文献2等中记载的U型密封件。

在图13和图14中示出了这种U型密封件1。该U型密封件1由密封件主体1a和扩展弹簧1b构成，其中，密封件主体1a安装于活塞杆等的轴3上并由树脂形成为环状且圆周方向截面形状呈大致U字形，扩展弹簧1b由被收容在该U字形截面内侧的截面呈大致U字形的板簧等形成。在U型密封件1的密封件主体1a的外周面和内周面上，形成有U 字形截面的前端部附近分别朝向外侧突起的外侧突起部2a和朝向内侧突起的内侧突起部2b。

图14示出了U型密封件1安装在轴3上的状态、即使用状态。U 型密封件1被收容在填料箱4中并安装在轴3上。该填料箱4形成为截面呈U字形，且使该U字形的脚部的前端面与轴3的外周面相对而配置，在U字形的脚部的前端面和轴3之间形成有间隙G。

U型密封件1配置成使U字形截面的敞开侧朝向高压侧H，即朝向汽缸的内部侧。因此，高压侧H的压力在使U型密封件1的U字形截面的脚部扩开的方向上起作用。另外，在该压力作用下，U型密封件1 被按压在填料箱4的低压侧L的内壁面上，U字形截面的中央部壁的外侧面与填料箱4的低压侧L的壁面紧贴。另外，高压侧H的压力使扩展弹簧1b的U字形截面的前端部扩开，由此U型密封件1的脚部被扩展开。该状态示于图14，U型密封件1的外侧突起部2a与填料箱4在点x 处相接触，内侧突起部2b与轴3在点y处相接触。通过上述点x和点y上的接触，高压侧H与低压侧L之间被密封，从而流体从高压侧H向低压侧L的泄漏被密封。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本特开2015-194217号公报

专利文献2：日本特开2004-28224号公报

上述点x和点y上的各接触压力通过以下三种力而产生。

(1)通过密封件主体1a的树脂材料的弹性产生的力。

(2)受到高压侧H的压力，扩展弹簧1b的脚部扩开而使U形密封件 1扩开，由此产生的力。

(3)由于高压侧H的压力作用于U型密封件1的U字形截面的内侧， U型密封件1被推压扩开而产生的力。

在由于这些原因而产生的接触压力的作用下，U型密封件1的外侧突起部2a被填料箱4按压，内侧突起部2b被轴3按压。