專利名稱：一種用于彈簧供能的動態(tài)密封組件的系統(tǒng)、方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及密封件、具體地涉及用于彈簧供能的弾性體本體和聚合物動態(tài)密封組件的一種改進(jìn)的系統(tǒng)、方法和裝置。
背景技術(shù)：
用于在液壓服務(wù)中使用的線性運(yùn)動桿或氣缸的動態(tài)密封件防止了液壓流體從系統(tǒng)中損失、并且防止了外來顆粒侵入移動的部件之間。這些動態(tài)的或相對運(yùn)動的表面可以位于接合部的內(nèi)徑或外徑處。常規(guī)的密封件典型地包括快速磨損或容易撕裂的弾性體本體、或者與弾性體本體相比更耐久但是具有更低密封能力的聚合物。常規(guī)的密封件典型地還具有直的錐形接觸面，這些接觸面限制了該密封件的前側(cè)邊緣負(fù)載以及從該動態(tài)表面上的油去除。此外，由于剪切作用或粘性油的泵取，在這樣的密封件處的反向軸運(yùn)動被減小了。這些限制條件可能在密封件內(nèi)產(chǎn)生過多的濕度，這可能 導(dǎo)致更多的泄漏或滲出。另外，常規(guī)的密封件具有有限的工作溫度范圍，該溫度典型地高干-40° C。這些設(shè)計約束條件進(jìn)ー步縮小了這些密封件上的應(yīng)用、速度、壓力、化學(xué)性和其他物理約束及其有用性。雖然已知的解決方法對于ー些應(yīng)用是有效的，但是ー種改進(jìn)的線性動態(tài)密封件仍是所希望的。

發(fā)明內(nèi)容
在此披露了一種動態(tài)密封組件的多個實(shí)施方案。當(dāng)用于液壓服務(wù)中時，該密封件防止了液壓流體的流出和外來顆粒的侵入。在一些實(shí)施方案中，該密封裝置是3個環(huán)形部件的ー個組件。ー個金屬彈簧連接到ー個弾性體本體本體或蓋上，后者連接到一個聚合物環(huán)上。該彈簧可以是由重疊的金屬條壓鑄成型的、并且可以包括ー種U形的懸臂設(shè)計。該弾性體本體本體和聚合物環(huán)機(jī)械地互鎖，例如通過ー個徑向槽中的ー個徑向構(gòu)件。該弾性體本體本體的實(shí)施方案具有徑向向外延伸的、在其接觸和密封部分處具有大半徑的表面，而不是常規(guī)的直的錐形表面。這種設(shè)計增強(qiáng)了前側(cè)邊緣負(fù)載以及從該動態(tài)表面上的油去除。在一些實(shí)施方案中，通過這種設(shè)計對于剪切作用或粘性油的泵取而言加強(qiáng)了在該密封件處的反向軸運(yùn)動。鑒于以下對本發(fā)明的詳細(xì)描述，與所附權(quán)利要求書和附圖相結(jié)合，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將清楚這些實(shí)施方案的以上以及其他的目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。


通過參考附圖可以更好地理解本披露，并且使其許多特征和優(yōu)點(diǎn)對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員變得清楚。圖I是ー種線性動態(tài)密封應(yīng)用的截面?zhèn)纫晥D，其中顯示該密封組件處于松弛狀態(tài)下并且是根據(jù)本發(fā)明而構(gòu)造的；圖2是在圖I的線性動態(tài)密封應(yīng)用中的ー個密封組件的一個實(shí)施方案的放大的截面?zhèn)纫晥D，并且是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的；圖3是ー種用于線性動態(tài)密封應(yīng)用的密封組件的另ー個實(shí)施方案的放大的截面?zhèn)纫晥D，其中顯示該密封組件處于松弛狀態(tài)下并且是根據(jù)本發(fā)明而構(gòu)造的；圖4和5是具有彈簧的替代實(shí) 施方案的密封組件的局部截取的等距視圖并且是根據(jù)本發(fā)明而構(gòu)造的；圖6是圖3的線性動態(tài)密封應(yīng)用的一個實(shí)施方案的截面?zhèn)纫晥D，其中顯示是處于壓縮狀態(tài)下并且是根據(jù)本發(fā)明而構(gòu)造的；并且圖7是另ー個實(shí)施方案的截面?zhèn)纫晥D并且是根據(jù)本發(fā)明而構(gòu)造的，該實(shí)施方案包括一個面層密封組件。在不同的圖中使用相同的參考符號表示相似的或相同的事項(xiàng)。
具體實(shí)施例方式參見圖1-7，披露用于動態(tài)密封組件、例如用于線性運(yùn)動應(yīng)用的一種改進(jìn)的系統(tǒng)、方法和裝置的不同實(shí)施方案。例如，圖I和2披露了一種系統(tǒng)的一個實(shí)施方案,該系統(tǒng)包括一個殼體11，該殼體具有ー個帶有軸線15的孔13、以及位于該孔13內(nèi)的一個壓蓋或凹陷17。ー桿21同軸地位于孔13中用于相對于殼體11進(jìn)行軸向運(yùn)動。在所示的實(shí)施方案中，該桿21具有ー個外表面23,該外表面包括ー個相對于孔13的動態(tài)表面,該孔具有ー個靜態(tài)表面63 (圖2)。在一些實(shí)施方案中，包括一種徑向密封的ー種密封組件31 (例如圖1-3和6)是位于該孔13的凹陷17內(nèi)。密封組件31在該殼體11與桿21之間形成了ー種密封。在某些形式中，該密封組件31包括3個環(huán)狀部件ー個聚合物環(huán)33、連接到該聚合物環(huán)33上的一個弾性體本體35、以及安裝在該弾性體本體35內(nèi)的一個彈簧37。圖2中最清楚地顯示，彈簧37將弾性體本體35的某些徑向部分39、41偏置成與殼體11和桿21 二者徑向接觸，以便在其之間提供一種動態(tài)密封。在其他實(shí)施方案(例如，圖4、5和7)，該密封組件31可以被配置為ー種面層密封件，通常用來在例如多個平行的平面、轉(zhuǎn)動的聯(lián)接件與凸緣類型的接頭之間進(jìn)行密封。該弾性體本體35可以由ー種彈性材料形成并且緊密地粘合在該聚合物環(huán)33的周圍。在一些實(shí)施方案中，該弾性體包括一種聚合物共混物(例如，填充的)，該共混物具有顯著低于該聚合物環(huán)33的硬度或模量。還可以采用其他類型的弾性體混合物，例如像部分氟化的弾性體(FKM)和完全氟化的全氟弾性體(FFKM)等。該聚合物環(huán)33和該弾性體本體35還通過一個位于徑向槽中的徑向構(gòu)件而機(jī)械地互鎖便以進(jìn)ー步保證其聯(lián)合。例如，在所展示的實(shí)施方案中，ー個外部方形肋49限制了該聚合物環(huán)33并且與ー個限制該弾性體本體35的內(nèi)部方形槽57相接合。在一些實(shí)施方案中，該聚合物環(huán)33作為ー個單元被牢固地鎖定至該彈性部件35上，例如是通過所展示的徑向舌部和槽的安排。這種設(shè)計允許將該環(huán)和該弾性體緊密定位。這些鎖定特征允許不能結(jié)合的不兼容材料進(jìn)行連接，例如ー種氟硅氧烷弾性體與一種氟聚合物或氟聚合物共混物的環(huán)。在所示的實(shí)施方案中，該聚合物環(huán)33包括一個總體上圓柱形或管狀的部分43以及在部分43的一個軸向末端上的一個更大的凸緣45。該管狀部分43的徑向外表面47包括肋49，這個肋從其中徑向地伸出。一個徑向楔形部51從管狀部分43延伸并且位置與該凸緣45相反。該徑向楔形部51在與凸緣45相反的一個軸向末端處減小了該聚合物環(huán)33的內(nèi)徑和外徑二者?？傊?，該聚合物環(huán)33具有ー種如在所展示的實(shí)施方案中示出的總體上L形的截面輪廓。該聚合物環(huán)33可以更進(jìn)一歩包括位于該應(yīng)用的動態(tài)表面之上或與之相鄰的ー組或多組凹形槽。例如，聚合物環(huán)33可以配備有第一組微粒拒絕槽53以及與第一組槽53軸向地間隔開的第二組流體和微粒截留槽55。槽55與槽53相比在尺寸上更小但在數(shù)目上更大。槽53被定位為與該凸緣45和弾性體本體35軸向地相反。槽55在軸向上位于槽53與該弾性體本體35之間、并且與肋49相反。這兩組槽53、55均位于該聚合物環(huán)33的ー個徑向內(nèi)表面上，該內(nèi)表面在此情況下是ー個動態(tài)表面。在該聚合物的動態(tài)側(cè)面上的槽53、55有利地捕獲了外來顆粒和ー些潤滑剤，以幫助減少摩擦和磨損。這些槽還充當(dāng)了一個刮除裝置。
圖2中最清楚地顯示，在弾性體本體35上的這些部分39、41可以包括多個徑向延伸的表面，這些表面配有凹半徑。這些凹半徑位于與殼體11和桿21的接觸部分處。這些部分39、41在相反的方向上延伸并且提供了ー個對抗它們所要密封的內(nèi)部和外部硬件元件的壓縮荷載偏置弧段。在圖1-3，這些部分39、41被顯示為夸張到在硬件中處于不變形的狀態(tài)，正如它們在安裝于殼體11與桿21之間之前所呈現(xiàn)的。在桿21與殼體11上、凹陷17中的表面63之間的徑向距離61小于弾性體本體35和聚合物環(huán)33 二者各自的徑向最厚部分的徑向厚度65、67。因此，該弾性體本體35和該聚合物環(huán)33在被安裝于殼體11與桿21之間時彈性地變形并且在徑向厚度上被壓縮。該聚合物環(huán)33和該弾性體本體35的最厚的徑向部分是位于它們的軸向末端或尖端處并且與凹半徑表面39、41相鄰。此外，該弾性體本體35的最厚部分65比聚合物環(huán)的最厚部分67更大。在一些實(shí)施方案中，如所示的，該聚合物環(huán)33包括總計約50%到90%的與桿21的動態(tài)接觸面面積68 (圖2)。該弾性體本體包括總計約10%到50%的與桿21的動態(tài)接觸面面積69。在其他實(shí)施方案中，該聚合物環(huán)包括約70%到80%的動態(tài)接觸面面積，并且該彈性體包括約20%到30%的動態(tài)接觸面面積。在一些實(shí)施方案中，這些徑向延伸的表面39、40中徑向向內(nèi)的ー個41從ー個輪緣71延伸，該輪緣從弾性體本體35徑向地向內(nèi)伸出。該弾性體本體35的輪緣緣71延伸越過或重疊了該聚合物環(huán)33的一個徑向內(nèi)部部分73的軸向末端。這些徑向延伸的表面39、40中徑向向外的ー個39從該弾性體本體35的一個平的外部徑向表面75、經(jīng)過ー個弧形且徑向向外地平滑過渡至該軸向末端處的尖端。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，該金屬彈簧37被模制進(jìn)入并且被粘結(jié)(例如被硫化)到該弾性體本體35上。這種設(shè)計提供了一種更剛性的組件并且抑制了彈簧的切入。該彈簧還使該弾性體在該動態(tài)側(cè)面(例如，鄰近的桿21)上穩(wěn)定，從而減少了在該聚合物界面71、73處尖端撕裂的可能性。該弾性體本體35可以進(jìn)一歩包括一個沿軸向方向的環(huán)形開ロ 81，其位置與凸緣45相反。彈簧37被安裝并落座于開ロ 81中。在一些實(shí)施方案中，彈簧37是金屬的、結(jié)合到該弾性體本體35上、不與該聚合物環(huán)33直接接觸。如圖5所示，該彈簧37可以由重疊的金屬條壓鑄成型得到并且配置有U形的懸臂。在此進(jìn)ー步對該彈簧的其他實(shí)施方案進(jìn)行說明。在圖2的實(shí)施方案中，該彈簧37具有一個頂端83，該頂端鄰接了該環(huán)形開ロ 81的內(nèi)部凹形表面85。該彈簧37由多個末端87界定，這些末端延伸進(jìn)入并且嵌入該弾性體本體35的部分39、41的徑向厚度之中。在圖I和2的實(shí)施方案中，該彈簧37包括ー種具有非均一厚度的截面輪廓，該輪廓在該頂端83處最厚、并且在厚度上向多個圓化的末端87逐級減小。然而，在圖3的實(shí)施方案中，該彈簧37包括ー種具有均一的厚度和方形末端89的截面輪廓。這些實(shí)施方案提供了超過傳統(tǒng) 密封設(shè)計的眾多優(yōu)點(diǎn)。該弾性體35的內(nèi)外密封接觸區(qū)域上的部分39、41處的這些大半徑表面增強(qiáng)了從這些動態(tài)和靜態(tài)表面上的流體去除。在運(yùn)行中，這些弧形表面抵靠該殼體和桿的接觸表面而壓扁。當(dāng)該弾性體被這樣壓縮時，該弾性體將該密封組件的前側(cè)邊緣的額外負(fù)載添加至該動態(tài)表面。然而，當(dāng)松弛時，這種設(shè)計形成了刮除面與硬體之間的ー個小于90°的小入射角91 (圖3)。部分39、41在未被壓縮的狀態(tài)下形成了在93°到95°的標(biāo)稱范圍內(nèi)的ー個接觸點(diǎn)后角93。在安裝并壓縮后(例如參見圖6)，角度91和聚合物環(huán)部分73變平并且基本上與軸線15成0°并且與之平行。在安裝后，表面40、42可以從扁平表面(例如參見圖3)變形成圖6所示的凹形或弧形表面(例如，拋物曲線)。此外，角度93在軸21處增大到大約100°。密封組件31的幾何形狀所提供的附加負(fù)載(例如，角度91和93)創(chuàng)造了優(yōu)異的流體動力學(xué)和表面顆粒去除。其結(jié)果是，該密封件具有更薄的油膜并且因此比傳統(tǒng)的密封件更干燥、并且允許更少的泄露或滲出。在一些實(shí)施方案中，采用具有“L”形截面輪廓的聚合物環(huán)33也具備幾個優(yōu)點(diǎn)。該聚合物充當(dāng)了一個防擠出的環(huán)，關(guān)閉了該低壓側(cè)的硬件間隙(例如，鄰近的殼體11)。該聚合物的形狀通過用低摩擦系數(shù)的該聚合物來代替一個實(shí)質(zhì)性的動態(tài)接觸面面積而減少了該弾性體上的動態(tài)摩擦和剪切應(yīng)カ。在該接觸表面或動態(tài)表面上的聚合物越多，動態(tài)摩擦就越低。然而，弾性體越少，単位負(fù)載就越高。因此，該弾性體比該聚合物磨損更快。在ー些實(shí)施方案中，該聚合物占到該動態(tài)接觸面面積的約70%到80%，剰余的是弾性體。在這些密封系統(tǒng)中彈簧37的存在允許使用低于傳統(tǒng)的-40° C的溫度，并且在適當(dāng)選擇彈簧和弾性體時，可用范圍達(dá)到-100° C。該彈簧37和該弾性體35的大半徑39、41有助于應(yīng)對在這些溫度范圍內(nèi)流體的高粘性。此外，該聚合物環(huán)33在寒冷時更好地抓握該軸21，從而有助于以刮除軸結(jié)的冰。在這里披露的壓鑄成型的、包繞的、裝載了螺旋彈簧的密封件11在其多個前導(dǎo)邊緣處具有多個半徑、并且較不易發(fā)生弾性體夾套的切穿。如圖4示出，該彈簧37可以ー個半螺旋的纏繞帶，在每個繞圈上有約30%的重疊。典型地，該彈簧在每個繞圈之間沒有縫隙。將彈簧料的繞環(huán)(torus)放在一個圓形的凹/凸“V”形槽的形成模中，該形成模形成了最終形狀。該彈簧可以由ー種可以被卷成薄片并進(jìn)行沖壓或滾軋成形的高度可拉伸的材料形成，比如彈簧金屬、鎳、含鐵的或基于銅的合金。該弾性體可以由在商業(yè)上適合用作O形圈的材料來模制，比如異丁基異戊ニ烯。在一些實(shí)施方案中，該聚合物部件可以包括ー種低摩擦的磨損材料，比如硬尼龍、氟塑料、PBI、PEEK、PAEK, PFA、FEP、TFM、PI、PAI、或與安裝的溫度、化學(xué)性和壓カ-速度兼容的其他中到高模量的塑料。在ー些實(shí)施方案中，可以使用補(bǔ)充該軸的ー種金屬，例如在鋼軸上使用黃銅。然而，金屬的使用可能會損失該環(huán)的ー些有利之處。由于這個部件是沒有拉張應(yīng)力的，針對應(yīng)用、溫度范圍、速度、壓力、化學(xué)性、機(jī)械加工性、成本或其他物理限制因素來選擇材料。這類實(shí)施方案的應(yīng)用包括例如液壓系統(tǒng)和飛行器懸浮系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的密封件減少了線性動態(tài)密封組件中的摩擦、并且消除了與傳統(tǒng)密封設(shè)計相關(guān)的問題。這個書面說明使用了實(shí)例，包括其最佳模式，并且還使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠制造并且使用本發(fā)明。本發(fā)明的專利范圍由權(quán)利要求書來限定、并且可以包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能想到的其他實(shí)例。這樣的其他實(shí)例如果具有與本權(quán)利要求書的語言沒有差異的結(jié)構(gòu)要素、或者包括了與本權(quán)利要求書的文字語言具有非實(shí)質(zhì)性差異的等效的結(jié)構(gòu)要素，則預(yù)期是位于本權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。·
權(quán)利要求
1.ー種用于線性運(yùn)動的系統(tǒng)，包括 ー個殼體，該殼體具有一個帶有軸線的孔以及位于該孔內(nèi)的一個凹陷； 位于該孔內(nèi)用于相對于其進(jìn)行軸向運(yùn)動的ー個桿，該桿具有ー個外表面； 位于該孔的凹陷內(nèi)用于在該殼體與該桿之間進(jìn)行密封的ー個密封組件，該密封組件包括 ー個聚合物環(huán)； 與該聚合物環(huán)相連的ー個弾性體本體；以及 與該弾性體本體相連的ー個彈簧，該彈簧用于將該弾性體本體的多個部分偏置成該殼體和該桿二者相接觸，以便在它們之間提供一種動態(tài)密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中該聚合物環(huán)具有ー種L形的截面輪廓。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中該聚合物環(huán)和該弾性體本體通過ー個徑向槽內(nèi)的ー個徑向構(gòu)件而機(jī)械性地互鎖。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中該聚合物環(huán)包括ー個管狀部分和位于ー個軸向末端上的一個凸緣、具有一個從其上徑向伸出的肋的一個徑向外表面、以及與該凸緣相反的一個徑向楔形部，該徑向楔形部減小了該聚合物環(huán)在ー個相反的軸向末端處的內(nèi)徑和外徑~■者。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中該聚合物環(huán)包括第一組微粒拒絕槽以及與該第一組軸向間隔開的第二組流體和微粒截留槽，并且第二組與第一組的微粒拒絕槽相比在尺寸上更小但在數(shù)目上更大，并且該第一組微粒拒絕槽被定位為與該弾性體本體軸向地相反，該第二組流體和微粒截留槽是軸向地位于該第一組微粒拒絕槽與該弾性體本體之間，并且該第一和第二組槽均位于該聚合物環(huán)的ー個徑向內(nèi)表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中該弾性體本體具有多個徑向延伸的表面，這些表面在與該殼體和桿的接觸部分處具有凹半徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),其中該桿與該殼體上、該凹陷內(nèi)的ー個表面之間的徑向距離小于該聚合物環(huán)以及該弾性體本體二者的多個部分的徑向厚度，該聚合物環(huán)以及該弾性體本體二者的所述部分位于該聚合物環(huán)以及該弾性體本體在這些凹半徑處的軸向末端處，并且該弾性體本體的這個部分具有比該聚合物環(huán)的部分更大的徑向厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中這些徑向延伸的表面中向內(nèi)的ー個從ー個輪緣延伸，該輪緣從該弾性體本體中徑向地向內(nèi)伸出，該輪緣重疊了該聚合物環(huán)的ー個徑向內(nèi)部部分上的一個軸向末端，并且這些徑向延伸的表面中向外的一個從該弾性體本體的ー個外部徑向表面平衡地過渡。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中該弾性體本體具有一個沿軸向方向的環(huán)形開ロ并且該彈簧就座于該環(huán)形開ロ中，該彈簧具有ー個頂端，該頂端鄰接了該環(huán)形開ロ的ー個內(nèi)部凹形表面，并且該彈簧具有延伸進(jìn)入并且嵌入該弾性體本體的所述部分中的多個末端。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中該彈簧是金屬的、結(jié)合到該弾性體本體上、不與該聚合物環(huán)相接觸、由一個重疊的金屬條壓鑄成型得到、并且被配置成U形的懸臂。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中該彈簧包括ー種具有均一的厚度和多個方形末端的截面輪廓。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中該彈簧包括ー種具有非均一的厚度的截面輪廓，該截面輪廓在其一個頂端處最厚并且在厚度上向多個圓化的末端逐漸減小，該聚合物環(huán)占一個動態(tài)接觸面面積的約70%到80%，并且該弾性體本體占該動態(tài)接觸面面積的約20%到30%。
13.ー種密封組件，包括 ー個聚合物環(huán)； 通過多個接合構(gòu)件與該聚合物環(huán)相連的ー個弾性體本體,該弾性體本體具有多個部分，這些部分包括具有凹半徑的延伸的表面；以及 與該弾性體本體相連的ー個彈簧，用于將該弾性體本體的多個部分在相反的方向上偏置以便提供一種動態(tài)密封。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的密封組件，其中該聚合物環(huán)具有ー種L形的截面輪廓，該截面輪廓包括位于ー個末端上的ー個管狀部分和一個凸緣、具有一個從其上伸出的肋的ー個外表面、以及與該凸緣相反的ー個楔形部，該楔形部減小了該聚合物環(huán)在ー個相反的末端處的內(nèi)徑和外徑二者。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的密封組件，其中該聚合物環(huán)包括第一組微粒拒絕槽以及與該第一組間隔開的第二組流體和微粒截留槽，該第二組與該一組微粒拒絕槽相比在尺寸上更小但在數(shù)目上更大，并且該第一組微粒拒絕槽被定位為與該弾性體本體相反，并且該第ニ組流體和微粒截留槽位于該第一組微粒拒絕槽與該弾性體本體之間，并且該ー和第二組槽均位于該聚合物環(huán)的ー個內(nèi)表面上。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的密封組件，其中該聚合物環(huán)和該弾性體本體二者的ー個最厚部分均處于該聚合物環(huán)和該弾性體本體在這些凹半徑處的末端處，并且該弾性體本體的這個部分具有比該聚合物環(huán)的部分更大的厚度，并且這些延伸的表面中向內(nèi)的一個從ー個輪緣延伸，該輪緣從該弾性體本體向內(nèi)伸出，該輪緣重疊了該聚合物環(huán)的ー個內(nèi)部部分上的ー個末端，并且這些延伸的表面中向外的一個從該弾性體本體的ー個外表面平滑地過渡。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的密封組件，其中該弾性體本體具有一個環(huán)形開ロ并且該彈簧就座于該環(huán)形開口中，該彈簧具有ー個頂端，該頂端鄰接了該環(huán)形開ロ的ー個內(nèi)部的凹形表面，并且該彈簧具有延伸進(jìn)入并且嵌入該弾性體本體的所述部分中的多個末端。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的密封組件，其中該彈簧是金屬的、結(jié)合到該弾性體本體上、并且不與該聚合物環(huán)相接觸，并且該彈簧是由一個重疊的金屬條壓鑄成型得到、并且被配置成U形的懸臂。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的密封組件，其中該彈簧包括ー種具有均一的厚度和多個方形末端的截面輪廓，該聚合物環(huán)占ー個動態(tài)接觸面面積的約70%到80%，并且該弾性體本體占該動態(tài)接觸面面積的約20%到30%。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的密封組件，其中該彈簧包括ー種具有非均一的厚度的截面輪廓，該截面輪廓在其一個頂端處最厚并且在厚度上向多個圓化的末端逐漸減小。
21.ー種密封組件，包括 一個聚合物環(huán)，該聚合物環(huán)具有一條軸線和ー種L形的截面輪廓，該截面輪廓包括一個管狀部分和位于ー個軸向末端上的一個凸緣、一個徑向外表面、以及與該凸緣相反的一個徑向楔形部，該徑向楔形部減小了該聚合物環(huán)在ー個相反的軸向末端處的內(nèi)徑和外徑ニ者； 通過ー個徑向槽中的徑向構(gòu)件與該聚合物環(huán)相連的ー個弾性體本體，該弾性體本體具有多個部分，這些部分包括多個具有凹半徑的徑向延伸的表面；以及 與該弾性體本體相連的ー個彈簧，用于將該弾性體本體的這些部分在相反的方向上減小偏置并且使之進(jìn)入內(nèi)部和外部的徑向接觸中以便提供一種動態(tài)密封。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的密封組件，其中該聚合物環(huán)包括第一組微粒拒絕槽以及第ニ組流體和微粒截留槽，該第二組與該第一組微粒拒絕槽相比在尺寸上更小但在數(shù)目上更大；并且其中 該第一組微粒拒絕槽被定位為與該弾性體本體軸向地相反，并且該第二組流體和微粒截留槽軸向地位于該第一組微粒拒絕槽與該弾性體本體之間，并且該ー和第二組槽均位于該聚合物環(huán)的ー個徑向內(nèi)表面上。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的密封組件，其中該聚合物環(huán)和該弾性體本體二者的ー個最厚部分均處于該聚合物環(huán)和該弾性體本體在凹半徑處的軸向末端處，并且該弾性體本體的這個部分具有比該聚合物環(huán)的部分更大的徑向厚度，并且其中 這些徑向延伸的表面中向內(nèi)的一個從ー個輪緣延伸，該輪緣從該弾性體本體徑向地向內(nèi)伸出，該輪緣重疊了該聚合物環(huán)的ー個徑向內(nèi)部部分上的一個軸向末端，并且這些徑向延伸的表面中向外的一個從該弾性體本體的ー個外部徑向表面平滑地過渡。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的密封組件，其中該弾性體本體具有一個環(huán)形開ロ并且該彈簧就座于該環(huán)形開口中，并且該弾性體本體占該動態(tài)接觸面面積的約20%到30% ； 該彈簧具有ー個頂端，該頂端鄰接了該環(huán)形開ロ的ー個內(nèi)部的凹形表面；以及延伸進(jìn)入并且嵌入該弾性體本體的所述部分中的多個末端，該彈簧包括ー種具有非均一的厚度的截面輪廓，該截面輪廓在其一個頂端處最厚并且在厚度上向多個圓化的末端逐漸減小；并且 該聚合物環(huán)占ー個動態(tài)接觸面面積的約70%到80%。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的密封組件，其中該彈簧是金屬的、結(jié)合到該弾性體本體上、不與該聚合物環(huán)相接觸、由一個重疊的金屬條壓鑄成型得到、并且在截面輪廓上被配置成U形懸臂，并且該彈簧包括ー種具有均一的厚度和多個方形末端的截面輪廓。
全文摘要
在此披露了一種密封組件。該密封件包括連接到一個彈性體本體上的一個金屬彈簧，該彈性體本體與一個聚合物環(huán)相連。該彈簧可以包括一個懸臂式的、重疊的金屬帶。該彈性體和聚合物通過多個徑向構(gòu)件而機(jī)械地互鎖。該彈性體具有多個接觸面，這些接觸面被配置成向外延伸的半徑，以便增強(qiáng)前側(cè)邊緣的負(fù)載以及從該動態(tài)表面上的油去除。在液壓服務(wù)中，該密封件防止了液壓流體的流出以及外來顆粒的侵入。
文檔編號F16J15/24GK102667268SQ201080053053
公開日2012年9月12日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者M·J·勒恩哈特 申請人:美國圣戈班性能塑料公司