帶涂層的環(huán)形密封件的制作方法
【專利說明】帶涂層的環(huán)形密封件
[0001]本申請是2010年3月8日提交的名為“帶涂層的環(huán)形密封件”的申請?zhí)枮镃N201010129305.4的中國專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及環(huán)形密封件，并且更具體地涉及涂有硅藻土的環(huán)形密封件。
【背景技術(shù)】
[0003]本部分的陳述僅提供與本發(fā)明相關(guān)的【背景技術(shù)】信息，并且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
[0004]存在許多應(yīng)用情況，其中在旋轉(zhuǎn)部件和固定部件之間需要密封件，以便在這些部件長度上將流體隔絕在不同壓力下。這些應(yīng)用情況通常包括在機動車中的動力換擋變速器和發(fā)動機。通常，采用環(huán)形密封件或軸狀密封件使旋轉(zhuǎn)部件與固定部件密封，以便防止環(huán)形密封件一側(cè)的流體泄漏到另一側(cè)。根據(jù)應(yīng)用情況，軸或軸在其中運行的孔道可以為旋轉(zhuǎn)部件。在這里描述的是旋轉(zhuǎn)孔道和固定軸的情況，但是相反的情況也完全類似。環(huán)形密封件通常圍繞著固定部件裝配，并且具有與旋轉(zhuǎn)部件的表面接合的外表面。這些普通的環(huán)形密封件通過利用在軸長度上保持的壓力差來工作。更具體地，處于較高壓力區(qū)域中的流體將環(huán)形密封件軸向地推向壓力較低的區(qū)域，并且還將密封件徑向向外推。密封件的幾何形狀被設(shè)計成使得徑向壓力使密封件隨著孔道一起旋轉(zhuǎn)，并且不同的速度出現(xiàn)在密封件與固定部件接合的表面上。
[0005]這些環(huán)形密封件通常由聚合物制成，并且施加在這些環(huán)形密封件上的壓力差會造成環(huán)形密封件變形。該變形會造成接觸壓力分布在環(huán)形密封件的表面處。該變形降低了環(huán)形密封件的耐久性并且能夠增加流體在該表面上的泄漏。該泄漏繼而導(dǎo)致需要流體供應(yīng)源額外提供動力以補償流量損失。最后，沿著環(huán)形密封件的較高壓接觸區(qū)域會增大摩擦，這需要更多的動力來使得軸旋轉(zhuǎn)。因此，本領(lǐng)域需要一種位于兩個部件之間的改進(jìn)的環(huán)形密封件，該改進(jìn)的密封件能提高環(huán)形密封件表面的耐久性、降低所述部件之間的摩擦，并且減少通過密封件表面的流體泄漏。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種環(huán)形密封件，包括:環(huán)形體，所述環(huán)形體具有第一側(cè)表面、與所述第一側(cè)表面相對的第二側(cè)表面、頂表面和與所述頂表面相對的底表面;以及
布置在所述環(huán)形體的所述第一側(cè)表面、所述第二側(cè)表面、所述頂表面和所述底表面中的至少一個上的娃土顆粒涂層。
[0007 ]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述硅土顆粒涂層包括硅藻土。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述硅藻土包括從包括基本上為盤狀硅藻、基本上為藥丸盒狀的硅藻、基本上為細(xì)長狀的硅藻及其組合的組中所選擇的硅藻。
[0009 ]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述硅藻土包括經(jīng)熱處理的硅藻土。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述硅土顆粒涂層位于所述第一側(cè)表面和所述第二側(cè)表面兩者上。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述硅土顆粒涂層至少部分嵌入在環(huán)形體內(nèi)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述環(huán)形體包括聚四氟乙烯、聚醚醚酮和聚酰胺中的至少一種。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述環(huán)形體的橫截面基本上為矩形，并且所述第一側(cè)表面和所述第二側(cè)表面相互平行，并且其中所述硅土顆粒涂層設(shè)置在所述第一側(cè)表面和所述第二側(cè)表面中的至少一個的基本上整個表面上。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述環(huán)形體具有基本上為矩形的橫截面，所述頂表面為所述環(huán)形體的外圓周表面，所述底表面為所述環(huán)形體的內(nèi)圓周表面，所述第一側(cè)表面設(shè)置在所述頂表面和所述底表面之間，所述第二側(cè)表面設(shè)置在所述頂表面和所述底表面之間，并且所述第一側(cè)表面與所述第二側(cè)表面平行。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述硅土顆粒涂層位于所述第一側(cè)表面和所述第二側(cè)表面中受到較低流體壓力的那個側(cè)面上。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述硅土顆粒涂層包括從大約5%至大約50%的硅土顆粒以及從大約50%至大約95%的選自包括聚四氟乙烯、聚醚醚酮和聚酰胺的組中的聚合物。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述硅土顆粒濃度隨著進(jìn)入到所述密封件的深度增大而減小。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種用于在第一部件和第二部件之間進(jìn)行密封的環(huán)形密封件，所述第一部件具有形成在其中的溝槽，所述溝槽具有第一壁和第二壁，所述環(huán)形密封件包括:
至少部分地設(shè)置在所述溝槽內(nèi)的環(huán)形體，該環(huán)形體具有:
第一側(cè)表面；
與所述第一側(cè)表面相對的第二側(cè)表面，其中所述第二側(cè)表面構(gòu)造成用于選擇地接觸所述溝槽的所述第二壁；
與所述第二部件接觸的第一表面;和與第一表面相對的第二表面;以及
設(shè)置在所述第一側(cè)表面上以形成第一面表面的硅藻土涂層，其中所述第一面表面構(gòu)造成用于選擇地接觸所述溝槽的所述第一壁，并且
由此作用在所述環(huán)形體的所述第二側(cè)表面上的壓力迫使第一面表面接觸所述溝槽的所述第一壁。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，還包括設(shè)置在所述第二側(cè)表面上以形成所述第二面表面的硅藻土涂層，其中所述第二面表面構(gòu)造成用于選擇地接觸所述溝槽的所述第二壁，并且由此作用在第一面表面上的壓力迫使所述第二面表面接觸所述溝槽的所述第二壁。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，所述硅藻土涂層包括從包括基本上為盤狀硅藻、基本上為藥丸盒狀的硅藻、基本上為細(xì)長狀的硅藻及其組合的組中所選擇的硅藻。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，所述硅藻土涂層包括經(jīng)熱處理的硅藻土。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，所述硅藻土涂層至少部分嵌入在所述環(huán)形體的所述第一側(cè)表面內(nèi)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，所述環(huán)形體包括聚四氟乙烯、聚醚醚酮和聚酰胺中的至少一種。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，所述硅藻土涂層包括從大約5%至大約50%的硅藻土以及從大約50%至大約95%的選自包括聚四氟乙烯、聚醚醚酮和聚酰胺的組中的聚合物。
[0025]本發(fā)明提供一種環(huán)形密封件，它包括環(huán)形體，該環(huán)形體具有第一側(cè)表面、與第一側(cè)表面相對的第二側(cè)表面、頂表面和與頂表面相對的底表面。硅土顆粒涂層設(shè)置在環(huán)形體的第一側(cè)表面、第二側(cè)表面、頂表面和底表面中的至少一個上。
[0026]在本發(fā)明的一個方面中，娃土顆粒涂層包括娃藻土。
[0027]在本發(fā)明的另一個方面中，硅藻土包括從包括基本上為盤狀硅藻、基本上為藥丸盒(pill box)狀的硅藻、基本上為細(xì)長狀的硅藻及其組合的組中所選擇的硅藻。
[0028]在本發(fā)明的另一個方面中，娃藻土包括經(jīng)熱處理的娃藻土。
[0029]在本發(fā)明的另一個方面中，硅土顆粒涂層位于第一側(cè)表面和第二側(cè)表面兩者上。
[0030]在本發(fā)明的另一個方面中，硅土顆粒涂層至少部分嵌入在環(huán)形體內(nèi)。
[0031]在本發(fā)明的另一個方面中，環(huán)形體包括聚四氟乙烯、聚醚醚酮和聚酰胺(polymide)中的至少一種。
[0032]在本發(fā)明的另一個方面中，環(huán)形體的橫截面基本上為矩形，并且第一側(cè)表面和第二側(cè)表面相互平行，其中硅土顆粒涂層設(shè)置在第一側(cè)表面和第二側(cè)表面中的至少一個的基本上整個表面上。
[0033]在本發(fā)明的另一個方面中，環(huán)形體具有基本上為矩形的橫截面，頂表面為環(huán)形體的外圓周表面，底表面為環(huán)形體的內(nèi)圓周表面，第一側(cè)表面布置在頂表面和底表面之間，第二側(cè)表面布置在頂表面和側(cè)表面之間，并且第一側(cè)表面與第二側(cè)表面平行。
[0034]在本發(fā)明的另一個方面中，硅土顆粒涂層位于第一側(cè)表面和第二側(cè)表面中受到較低流體壓力的那個側(cè)表面上。
[0035]在本發(fā)明的另一個方面中，硅土顆粒涂層包括從大約5%至大約50%的硅土顆粒以及從大約50%至大約95%的選自包括聚四氟乙烯、聚醚醚酮和聚酰胺的組中的聚合物。
[0036]在本發(fā)明的另一個方面，硅土顆粒濃度存在梯度，其中在表面上的濃度高，并且該濃度隨著進(jìn)入到密封件的深度增大而減小。
[0037]從在這里給出的說明中將清楚了解其它應(yīng)用領(lǐng)域。應(yīng)該理解的是，說明書和具體實施例只是用于圖示說明，而不是用來對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限制。
【附圖說明】
[0038]在這里所述的附圖只是用于圖示說明目的，而不是用來以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0039]圖1為根據(jù)本發(fā)明原理的環(huán)形密封件的實施方案的正視圖；
圖2為根據(jù)本發(fā)明原理的圖1的環(huán)形密封件沿著箭頭2-2的方向的放大剖視圖；
圖3A為處于兩個示例性部件之間的第一位置的本發(fā)明環(huán)形密封件的剖視圖；
圖3B為處于兩個示例性部件之間的第二位置的本發(fā)明環(huán)形密封件的剖視圖；
圖4A為根據(jù)本發(fā)明原理的環(huán)形密封件的另一個實施方案的剖視圖；并且圖4B為根據(jù)本發(fā)明原理的環(huán)形密封件的再一個實施方案的剖視圖。
【具體實施方式】
[0040]下面的說明本質(zhì)上僅是示范性的，，并且不是用來限制本發(fā)明、應(yīng)用或使用。
[0041]參照圖1和2，根據(jù)本發(fā)明原理的環(huán)形密封件10大體上由附圖標(biāo)記10表示。環(huán)形密封件10包括環(huán)形體12。環(huán)形體12大體上為具有矩形橫截面的環(huán)形或圓形。但是，應(yīng)該理解的是，環(huán)形密封件12可以具有其它橫截面形狀，例如方形橫截面或不規(guī)則橫截面，這不脫離本發(fā)明的范圍。環(huán)形體12優(yōu)選由聚合物構(gòu)成。供本發(fā)明使用的示例性聚合物包括但不限于聚四氟乙烯、聚醚醚酮和聚酰胺。供環(huán)形體12使用的其它合適材料包括玻璃填充塑料和金屬。環(huán)形體12包括沿著環(huán)形體12的內(nèi)圓周延伸的內(nèi)表面14和沿著環(huán)形體12的外圓周延伸的外表面16。環(huán)形體12還包括第一側(cè)表面18和與第一側(cè)表面18相對的第二側(cè)表面20。
[0042]環(huán)形密封件10還包括摩擦改進(jìn)材料涂層，這大體上由附圖標(biāo)記22表示。在所提供的實施例中，摩擦改進(jìn)材料涂層22設(shè)置在環(huán)形構(gòu)件12的第一側(cè)表面18和第二側(cè)表面20上。因此，摩擦改進(jìn)材料涂層22形成覆蓋第一側(cè)表面18的第一面24和覆蓋第二側(cè)表面20的第二面26。下面描述摩擦改進(jìn)材料涂層22的可選位置。
[0043]摩擦改進(jìn)材料涂層22由包含硅土顆粒的組合物構(gòu)成。在優(yōu)選實施方案中，涂層22為包含硅藻土的組合物。硅藻土的示例性組分大體上包括85%娃土、5%鈉、3%鎂和2%鐵。硅藻土由硅藻一一種硬殼海藻的石化殘余物構(gòu)成。硅藻土可以有淡水和/或鹽水類品種，這不脫離本發(fā)明的范圍?？梢怨┍景l(fā)明采用的硅藻土的示例性品種包括硅藻石(tripolite)、拜恩泥(bann clay)和娃藻泥巖(moler)。在本發(fā)明的優(yōu)選