[發明專利]桿密封系統

有效

• 申請號: 200680045442.1
• 申請日: 2006-12-05
• 公開（公告）號: CN101321976A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 松井紀之;平野學;葛卷義宏;齋藤邦義;高田隼人
• 申請（專利權）人: NOK株式會社;優邁特株式會社
• 主分類號: F16J15/20
• 分類號: F16J15/20;C08G18/44;C08G18/65;C09K3/10;F15B15/14;F16J15/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 吳娟;孫秀武

技術領域

本發明涉及桿密封系統。更具體地說，涉及在往復運動的兩個部件之間的環狀間隙中，由液壓側向外側依次配置了緩沖裝置、桿密封和防塵密封的桿密封系統。?

背景技術

在往復運動的兩個部件之間的環狀間隙中，由液壓側向外側依次配置了緩沖裝置、桿密封和防塵密封的桿密封系統在下述專利文獻1中有記載，圖1以半剖面圖表示。這里，圖1的桿密封系統1的構成如下：將作為防止工作油向外部泄漏的主要密封的桿密封R；安裝于桿密封R的油壓側O，緩沖高負荷時的沖擊壓或壓力變動、阻斷高溫工作油向桿密封R側流入、提高桿密封R的耐久性的緩沖裝置B；以及在桿密封R的外側A防止外部泥水或灰塵侵入的防塵密封D在往復運動的兩個部件之間、例如桿與氣缸之間的環狀空間、由液壓側向外側按照B-R-D的順序配置。?

專利文獻1：日本特開2001-355739號公報?

在所述桿密封系統中，為了延長系統的壽命，從耐熱性、耐油性、耐磨損性等材料特性的角度考慮，對桿密封R、緩沖裝置B和防塵密封D的各密封型式進行了材料的區分使用。其中，緩沖裝置B安裝于最接近壓力一側，暴露于高壓、高溫的油中，因此必須使用強度和耐熱性優異的材料。?

上述專利文獻1中，為了滿足近年來對壓力增加(35MPa→42MPa)或高溫化(最高110℃)的需求、進一步滿足長壽命的需求，將緩沖裝置B的密封型式采用唇型，材料使用耐熱性、耐磨損性優異的耐熱型聚?氨酯(由耐熱型多元醇和耐熱型聚異氰酸酯得到的聚氨酯)。桿密封R是唇形，材料使用耐熱性、耐寒性、耐油性、偏心追隨性優異的NBR或氫化NBR。防塵密封D是外周粘合有環的分割槽型的唇型密封，從耐寒性的角度考慮，材料采用通用型聚氨酯。?

由此，在最高110℃的環境溫度下可延長緩沖裝置B的壽命，因此可以得到抑制桿密封R的負荷的效果，可以延長桿密封系統的壽命。但是，近年來有使用環境溫度最高為120℃的情況、或者希望系統壽命進一步延長的要求，將上述專利文獻1的桿密封系統等在例如120℃的使用環境溫度下使用時，出現密封性顯著降低的問題。?

關于它們的形狀可參照圖1。緩沖裝置B通常是在作為U型密封2的滑動側跟部的內周密封部分組裝保護墊圈6使用。桿密封R中，通常在U型密封8的靠外側A相鄰地設置平板墊圈狀的保護墊圈11使用。防塵密封D裝在油壓缸102內周的安裝槽16中，使設于靠油壓側O的油封唇部13和設于靠外側A的防塵封唇部14在桿104上滑動，將金屬環15燒結固定于裝在安裝槽16上的外周嵌合部分。?

符號3表示內周唇部、3a表示其前端凹部、4表示外周唇部、5表示內周跟部、7表示安裝槽、9為內周唇部、9a為其前端凹部、10為外周唇部、10a為其前端凹部、12為安裝槽。?

這里，漏油的因素有各種，在密封系統中，從漏油的角度考慮，很重要的密封是桿密封，因此，為了緩沖對桿密封的壓力負荷沖擊，在桿密封的前方使用緩沖裝置。?

但是，在超過使用極限溫度的條件下或在該條件下的連續動作中，機械強度降低導致回彈減弱、磨損增大導致過盈量減小，緩沖裝置B的功能下降(參照上述專利文獻1[0022]段)。因此，緩沖裝置沒有破損時，長時間具有過盈量可以長期發揮緩沖對桿密封的壓力負荷的效果。因此，為了滿足近年來使用環境溫度的高溫化(120℃)的需求、進一步滿足長壽命的需求，緩沖裝置B需要耐熱性或機械特性優異的材料。?

不過，在緩沖裝置B中使用的熱塑性聚氨酯的耐熱性或機械特性受聚合物鏈中所含的硬鏈段部分的氫鍵等的物理性限制，受硬鏈段的軟化熔點或熱穩定性影響，迄今為止未必能夠滿足要求。作為改善上述耐熱性或耐壓縮永久變形特性的方法，已知有使硬鏈段的含有比例增加的方法，但該種情況下有成型品的硬度增大、柔軟性受損的問題。?

人們也嘗試將硬鏈段的構成成分換成更為剛硬的成分，以提高耐熱性或耐壓縮永久變形特性，但該方法仍無法充分令人滿意。例如在專利文獻2或專利文獻3中，作為鏈伸長劑探討了對稱性好、具有剛硬的分子骨架的4，4’-聯苯二酚化合物，由其得到的熱塑性聚氨酯的機械特性良好，但溫度升高導致彈性模量降低較大，耐熱性方面不足。另外，將專利文獻4的對苯二異氰酸酯作為二異氰酸酯化合物使用，則可得到耐熱變形性或耐壓縮永久變形特性優異的熱塑性彈性體，但是，該二異氰酸酯熔點高，且具有升華性，因此難以應用，難以獲得一定品質的熱塑性彈性體。?

專利文獻2：日本特開平4-211033號公報?

專利文獻3：日本特開平4-332716號公報?