[發明專利]用于低摩擦結合活塞密封件的密封唇

有效

• 申請號: 201710588669.0
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107664221B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 丹尼爾·J·利維;羅伯特·D·佩凱克;蘭斯·A·佩措爾德
• 申請（專利權）人: 斯凱孚公司
• 主分類號: F16J15/16
• 分類號: F16J15/16
• 代理公司: 北京智沃律師事務所 11620
• 代理人: 王屹東

本發明提供了一種用于低摩擦結合活塞密封件的環形密封件。該環形密封件具有中心軸線并且包括環形密封件主體，所述環形密封件主體繞著中心軸線對稱地定位。環形密封唇與所述主體一體成型并設置有下部密封唇主體和頂部密封唇。頂部密封唇包括第一徑向唇厚度(T1)和第二徑向唇厚度(T2)。第二徑向唇厚度(T2)與第一徑向唇厚度(T1)之間的比率小于1.00。環形密封件包括徑向唇高度(H)和徑向唇總壓力接收厚度(T3)。徑向唇高度(H)與第二徑向唇厚度(T2)的比率大于或等于0.65。徑向唇總壓力接收厚度(T3)小于或等于0.8mm。第一徑向唇厚度(T1)小于或等于0.7mm。

技術領域

本公開總體涉及結合活塞密封件(bonded piston seals)。更特別地，本公開涉及用于低摩擦結合活塞密封件的密封唇。

背景技術

由于需要壓力來沖壓(stroke)結合活塞(bonded piston)，因此結合活塞的密封唇將在沖壓期間被加壓。標準做法是設計一種將對壓力高度敏感的密封唇，以確保其將被壓力激發(pressure-activated)且因此將不會泄漏。然而，較高程度的壓力致動(如向下箭頭所示)將導致在壓力下較高的法向力，因此導致較高的滑動載荷。

圖1示出了現有技術的密封唇的徑向截面圖。如此，現有技術顯示出增大的壓力接收面積，這意味著直接傳遞到密封唇的壓力增大。

因此，本發明要解決的問題是降低唇滑動摩擦。本發明通過以下方式來減小結合活塞的滑動載荷：

a.降低密封唇的壓力接收面積；和

b.通過消除密封唇背側的靠近接觸點的橡膠材料來減小密封唇的靜態載荷。唇完整性和易于組裝(安裝)不受影響(compromised)。

本發明通過顯著地減少由唇在唇作用表面上施加的法向力而起作用。這通過以下兩種方式實現：

a.減小密封唇壓力接收面積。由于需要壓力來沖壓結合活塞，因此密封唇將在沖壓期間被加壓。標準做法是設計一種將對壓力高度敏感的密封唇，以確保其將被壓力激發且因此將不會泄漏。然而，較高程度的壓力致動將導致在壓力下較高的法向力，因此導致較高的滑動載荷。

b.消除密封唇背側的靠近接觸點的材料。這允許唇更加容易地折曲到作用表面上(或者拉伸到軸上或者壓縮到孔內)，這是因為需要操作的材料要少得多。這大大降低了唇法向力。

圖2示出了本發明的密封唇的徑向截面圖。如此，本發明示出了減小的壓力接收面積，這意味著直接傳遞到密封唇的壓力較小。因此，本發明通過提供一種下面這樣的密封唇解決了這個問題：該密封唇通過消除密封唇背側的靠近接觸點的橡膠材料，提供了(delivers)減小的密封唇的壓力接收面積和減小的密封唇的靜態載荷。

發明內容

基本的發明構思提供了一種用于低摩擦結合活塞密封件的環形密封件。該環形密封件具有中心軸線、繞著中心軸線對稱定位的環形密封件主體、和與環形密封件主體一體成型的環形密封唇，以及下部密封唇主體(lower seal lip body)和頂部密封唇(top seallip)，所述頂部密封唇具有第一徑向唇厚度 T1、第二徑向唇厚度T2、徑向唇高度H和徑向唇總壓力接收厚度T3。

在本發明的第一方面，第二徑向唇厚度T2與第一徑向唇厚度T1的比率小于1.00。

在本發明的第二方面，徑向唇高度H與第二徑向唇厚度T2的比率大于或等于0.65。

在本發明的另一方面，徑向唇總壓力接收厚度T3小于或等于0.8mm。

在本發明的另一方面，第一徑向唇厚度T1小于或等于0.7mm。

在本發明的另一方面，徑向唇總壓力接收厚度T3由參考點P1與參考點P3 之間的水平距離確定。