密封結構和使用了該密封結構的控制閥的製作方法

2023-05-13 18:45:31

專利名稱：密封結構和使用了該密封結構的控制閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及將由相對移動的軸部的密封環所產生的滑動阻力予以減小的密 封結構和使用了該密封結構的控制閥。更詳細地說，涉及一種例如在閥芯動作 時防止動作流體從軸部與其導向孔之間洩漏而流向閥室、並可降低對於軸部密 封環的滑動阻力的密封結構和使用了該密封結構的控諱lj閥。
背景技術：
作為本發明的關聯技術，已知有電磁闊。該電磁閥是圖6所示的結構(例如 參照下述的專利文獻1)。該電磁閥130例如對空調等中的C02動作流體的壓力 和容量進行控制。在使用該C02的製冷劑循環中，與以往的製冷劑的壓力相比， 一般使用壓力區域是在10倍以上的壓力下進行使用。因此，進行動作的滑軸 106與受到高壓力而產生彈性變形的O型環125壓接，由此所形成的摩擦使滑 動阻力增大。此外，還存在著動作流體從滑軸106外周面側的滑動面間洩漏的 問題。現簡單說明圖6中電磁閥130的結構。對於閥本體104，在圖示右側的符 號130側，將圖示省略的螺線管部一體地設在閥本體104上。並且，通過將電 流施加在螺線管部上，使滑軸106動作。在閥本體104的軸向貫通的孔的內周 設有對滑軸106進行導向的滑動面104A。在圖6的右側的未被剖切的內部設置 與滑軸106—體的滑閥，利用該滑閥對排出壓力的流體流入口 112與控制室壓 力的流體流出口 113的流路進行開閉。另外，雖未圖示，但排出壓力的流體流入口 112與吸入壓力的流體流入流 出口 111通過在中間設置有節流孔的配管連通。為不使該吸入壓力的流體從滑 軸106與滑動面104A之間向大氣壓室107洩漏，而在由設在閥本體104上的 凹部與支承板126所形成的環狀槽中安裝0型環125。在大氣壓室107中設置 有安裝在彈簧用護圈109上的彈簧109A。利用該彈簧109A將滑軸106彈性地 向螺線管部側推壓。在如此構成的電磁閥130中，將O型環125過渡配合地與滑軸106和閥本 體104嵌合，以不使流體流入流出口 111的吸入壓力的流體從滑軸106與滑動 面104A之間的間隙洩漏。因此，吸入壓力的流體使O型環125從一方向徑向
彈性變形地進行作用。並且，當利用施加在螺線管部上的電流使螺線管部產生動作，使滑軸106進行動作時，滑軸106的滑動阻力因與0型環125的摩擦而 增大。尤其，在空調機等中，如前所述，必須將高壓的吸入壓力的流體密封， 當該吸入壓力的流體從滑軸106與滑動面104A之間作用於0型環125時，使 O型環125壓扁地彈性變形從而使滑軸106的滑動阻力越來越大。因此，施加 在螺線管部上的電流大小和滑軸106的動作速度不成比例，有可能使由電磁閥 130對流體的容量進行控制的響應性惡化。另外，因O型環125的內周密封面 被壓接磨損，而使密封能力下降。專利文獻1:日本特開2000—193124號公報(圖3及圖4)發明內容鑑於上述的問題，本發明的目的在於提供一種密封結構，防止密封環的密 封面產生磨損，防止被密封流體從軸部與軸部導向面之間洩漏，同時減小軸部 進行相對移動時的滑動阻力。另外，提供一種設置了該密封結構的控制閥，防 止動作流體從使閥芯動作的軸部與對該軸部進行導向的導向面之間洩漏，減小 軸部滑動時的滑動阻力，並防止多餘的力作用於閥芯，提高閥芯的響應性。本發明是為實現上述的目的而構成的，其技術解決方案如下那樣構成。本發明的密封結構，從軸承部的導向面與軸部的嵌合間的高壓流體側對低 壓流體側進行密封，具有密封環收容部和密封環，所述密封環收容部具有在導 向面的高壓流體側圍住軸部的徑向的接觸面，所述密封環配置在密封環收容部 內，內周面與軸部的外周面密接地嵌合，且與接觸面相對的側面與接觸面接觸， 密封環與密封環收容部的相對尺寸形成為即使受到被密封流體的壓力而產生 彈性變形、彈性變形的膨脹部分也不會受到密封環收容部周面限制的大小。使用了本發明的密封結構的控制閥，利用動作裝置對閩芯進行開閉使動作 流體流動，具有設有閥芯的軸部；與軸部嵌合併進行導向的導向面；設在導 向面的軸向的一方、繞軸部形成並具有徑向的接觸面的密封環收容部；設在導 向面的軸向的另一方、具有與閥芯進行開閉使動作流體流動的閥座的閥室；以 及與密封環收容部連通並將動作流體導入的輔助通路，在密封環收容部內，具 有其內周面密接地嵌合在軸部的外周面上、且與接觸面相對的側面與接觸面接觸的密封環，密封環形成有即使受到被密封流體的壓力而產生彈性變形、彈性 變形的膨脹部分也不會與密封環收容部的周面接觸的相對尺寸。採用本發明的密封結構，由於配置在密封環收容部內的密封環嵌合在軸部 的外周面上，同時側面與接觸面接觸，而且該密封環形成有即使受高壓的動作 流體推壓而產生彈性變形、彈性變形的膨脹部分也不會與密封環收容部的周面
接觸的相對尺寸，故密封環可向外徑方向彈性變形。因此，可防止密封環的內 周面強力與軸部嵌合的情況，因而形成強力的面壓而獲得可發揮密封能力的效 果。另外，當軸部與密封環相對移動時，可減小滑動阻力。此外，即使密封環 因高壓的動作流體而被推壓到接觸面上，密封環的內周面也不會強力地與軸部 接合，故可防止互相的滑動面產生磨損的情況。因此，密封環獲得提高密封能 力、提高耐久性的效果。採用本發明的使用了密封結構的控制閥，密封環配置成僅與軸部的外周面 和密封環收容部的接觸面接觸的狀態。另外，由於密封環收容部與同閥芯側的 動作流體壓力大致相同的動作流體所流動的輔助通路相連通，故密封環的軸向 兩側受到相同的動作流體壓力。因此，動作流體壓力即使作用在密封環上，密 封環因該流體壓力而可自由地向外徑方向彈性變形。另外，密封環的內周面的 密封面由於其軸向兩側是大致相同的壓力，故即使與軸部的接觸較弱，也可將 高壓力密封。此外，在軸部相對移動時，軸部的外周面與密封環的內周面是不 強力壓接的結構，故滑動阻力較小。其結果，當利用動作裝置使軸部動作從而 使閥芯開閉閥時，閥芯的幵閉的響應性可進行與動作裝置的設定力相一致的動 作，所以獲得提高閥芯開閉對流量控制的效果。


圖1是本發明第1實施例的控制閥的整個剖視圖。圖2是圖1所示的密封環收容部和配置在密封環收容部內的密封環的放大 剖視圖。圖3是本發明第2實施例的控制閥的主要部分的剖視圖。 圖4是圖3所示的密封環收容部和配置在密封環收容部內的密封環的放大 剖視圖。圖5是本發明第3實施例的密封結構的剖視圖。圖6是類似於本發明的相關技術的電磁閥的一部分的剖視圖。符號說明l是控制閥，2是閥部，2A是閥殼體(閥本體)，3是第1閥座，4是第2閥 座，5是軸承部，5A是導向面，5B是周面，5C是接觸面，6是第1流體通路， 6A是第1連通路，7是第2流體通路，7A是第2連通路，8是第3流體通路， 8A是第3連通路，9是控制流體通孔，IO是閥芯，10A是第l閥面，IOB是第 2閥面，ll是軸部，IIA是外周面，IIB杆部，12是感壓室，13是感壓裝置， 14是閥室，15是輔助通路，16是導入路，17是密封環收容部(密封環收容室)， 20是螺線管部，21是本體，22是線圈部，23是滑軸，23A是內周面，24是可
動吸引件，24A是外周面，25是固定吸引件，25A是導向孔，26是螺線管杆， 26A是外周滑動面，30是密封環，30A是內周面，30B是側面，32是旋轉軸， 32A是外周面，35是殼體，35A是軸承面，35B是周面，41是第1彈簧，42 是第2彈簧具體實施方式
下面，根據附圖詳細說明本發明的實施形態的密封結構和控制閥。下面說 明的各附圖是以設計圖為基礎的正確的圖紙。圖1是表示本發明實施形態的控制閥的剖視圖。圖1中，1是控制閥。該 控制閥1是將閥部2和螺線管部20組合而成。在控制閥1上設置形成閥部2 的外徑的閥殼體(也稱為閥本體)2A。該閩殼體2A的軸心上設置閥室14。以該 閥室14為中心設置使第1動作流體(也稱為動作流體)P1從外部流入到閥室14 的第1流體通路6。該第1流體通路6與閥室14之間形成第1連通路6A。在 相對於第1流體通路6向周向離開約180度距離的位置設置與閥室14連通的 第2流體通路7。使從第1流體通路6向該第2流體通路7流出的第1動作流 體Pl作為第2動作流體P2流入。另夕卜，從第2流體通路7使第2動作流體P2 作為第3動作流體P2A流入閥室14。該第3動作流體P2A的壓力有時與第1 動作流體P1的壓力大致相同，但有時因第2動作流體P2在流入側動作而成為 比第1動作流體Pl的壓力低的低壓。此外，在從第2流體通路7離開約145 度的另一位置設置與閥室14連通的第3流體通路8。在第2流體通路7與第3 流體通路8之間形成第3連通路8A。該第3流體通路8使從第2流體通路7 作為第3動作流體P2A流入的第4動作流體P3流出。該第1流體通路6與第 2流體通路7和第3流體通路8在閥殼體2A中的位置關係不限定上述的關係， 也可是在圓周上在容易進行配管的位置隔開間隔地配置。此外，在圖示的閥室14的上部的貫通孔中嵌裝軸承部5。再在軸承部5的 圖示上部設置二級安裝孔。在該安裝孔內嵌裝螺線管部20。另外，在軸承部5 的圖示的上面，沿周面放射狀形成多個槽狀的缺口部。設有缺口部的軸承部5 的外周，閥殼體2A與螺線管部2的結合面間形成空間部。將該空間部與缺口 部形成為導入路16。該導入路16通過輔助通路15而與第1流體通路6連通。 即，輔助通路15的一端與第l流體通路6連通，另一端通過導入路16與密封 環收容部(也稱為密封環收容室)17連通。該輔助通路15相對於閥殼體2A形成 為軸向的孔。該輔助通路15例如也可在閥殼體2A的外部設置配管進行連通。 輔助通路15使在第1流體通路6中流動的動作流體Pl流動並流入密封環收容 部17內。該密封環收容部17內的第1動作流體的壓力通常與第3連通路8A
內的第3動作流體的壓力大致相同，或成為比第3動作流體的壓力高的高壓。對於閥室14，在與第1流體通路6的軸心正交的第1連通路6A的開口的 周圍設置第1閥座3。另外，在與第1闊座3相對的第3連通路8A的開口的周 圍設置第2閥座4。再在閥室14配置閥芯10。在該閥芯10上設置與第1閥座 3接觸分離來進行開閉的第1閥面IOA。並在該閥芯10上設置與第2閥座4接 觸分離來進行開閉的第2閥面IOB。而且，當閥芯10滑動自如地嵌合在閥室 14的內周面上、第1閥面10A與第1閥座3閉閥時，第2閥面10B與第2閥 座4開闊。相反，當第1闊面IOA與第1閥座3開閥時，第2閥面10B與第2 閥座4閉閥。艮卩，當作為三通閥的閥芯10進行動作時，第1閥座3與第2閥 座4是交替開閉的結構。另外，閥芯10的與閥室14滑動的下方部形成為呈階梯部的小徑，作為使 第1流體通路6與第2流體通路7連通的通路而使第1動作流體Pl進入。另 外，在該小徑部的外周同心配置第1彈簧42。該第1彈簧42將閥芯IO彈性地 向螺線管部20側按壓。在閥芯IO的滑動的大徑部上，沿周向設置多個軸向貫 通的第2連通路7A。該第2連通路7A在第2閥座4開閥時與第3連通路8A 連通。另外，第3連通路8A與第3流體通路8連通從而與外部的配管連通。 此外，軸承部5作為閥殼體2A分開的零件而嵌裝在閥殼體2A的貫通孔中，但 只要能在內部設置第3連通路8A，也可不設置軸承部5，而是對閥殼體2A進 行加工，形成直接向內部的導向面5A。該軸承部5的導向面5A的內徑尺寸 DX也可形成為可與軸部11的直徑尺寸D滑動的近似尺寸。而且，閥殼體2A 用黃銅、銅、鋁、不鏽鋼等金屬、合成樹脂材料等製作。在該軸承部5中的導向面5A的圖示上部，如前所述設置密封環收容部17。 圖2是將該密封環收容部17附近放大表示的示圖。該密封環收容部17，在軸 承部5的上表面由孔狀的周面5B形成為凹部，而孔狀的周面5B作成比導向面 5A的內徑尺寸DX大的大徑尺寸D2。密封環收容部17從圖2可知，由周面 5B和構成周面5B的孔底的徑向的接觸面部5C形成。在該密封環收容部17內 安裝有由橡膠材料製成的截面為0形的密封環30。密封環30的與接觸面5C 相對的側面30B與接觸面5C接合。另外密封環30的內周面30A輕輕地與軸 部11的外周面IIA密接。此外，密封環30的外周面形成為即使因作用的壓力 而彈性變形也能始終與密封環收容部17的周面5B不接觸的尺寸關係。密封環 30由於受到第1動作流體P1壓力和第3動作流體P3壓力在軸向的相對向的壓 力作用，故第1動作流體Pl和第3動作流體P3的壓力即使是高壓也不會向夾 著密封環30的另一方洩漏。因此，密封環30的內周面30A可輕輕地與軸部11 的外周面IIA密接。 軸部11的直徑尺寸D形成得稍比導向面5A的內徑尺寸DX小並可相對移 動。而且，密封環30防止從導入路16流入的第1動作流體P1從軸部11的外 周面IIA與導向面5A的嵌合面間向閥室14洩漏。該第1動作流體P1流入螺 線管杆26的外周滑動面26A與固定吸引件25的導向孔25A的間隙側，使其作 用於軸部11的端面並將軸部11向下方壓下。而且，該壓下的力和第1動作流 體P1作用於閩芯IO及軸部11並克服向上方推壓的力而平衡。此時，密封環 收容部17的周面5B的直徑尺寸D2與密封環30的外周面的直徑尺寸Dl的尺 寸關係形成為僅減小間隙C，以使密封環30即使受到動作流體Pl的按壓產生 彈性變形也不與周面5B接觸。因此，即使密封環30受到第1動作流體Pl的 壓力而向軸向壓縮並向徑向產生彈性變形，也能防止密封環30的內周面30A 強力與軸部11的外周面IIA壓接的情況。尤其，從密封環30的兩側受到壓力 的密封環30向外徑方向延伸。因此，密封環30的內周面30A不用增加與軸部 11的壓接力即可有效地進行密封。其結果，在軸部11為使閥芯IO進行開閉而 向上下方向滑動時，與密封環30的滑動阻力就小。在閥部2的設在閥殼體2A上端部上的安裝孔中嵌裝螺線管部20的本體21 的下端部。該螺線管部20同心地設置有有底圓筒狀的套筒23。在套筒23的外 周側巻繞有線圈部22。而且，線圈部22安裝在本體的內周面。此外，套筒23 的內周面23A的一端側移動自如地嵌合有可動吸引件24的外周面24A。另外， 套筒23的內周面23A的另一端側嵌裝有固定吸引件25。此外，在可動吸引件 24上結合螺線管杆26的一端部。並且將螺線管杆26的另一端面與軸部11的 端面進行面接觸。而螺線管杆26的外周滑動面26A與固定吸引件25的導向孔 25A滑動嵌合。而且，當電流通過與螺線管部20上部接線的配線而施加在線圈 部22上時，可動吸引件24吸附在固定吸引件25上。另外，若電流切斷時， 可動吸引件24被第1彈簧42推壓而脫離固定吸引件25。如此，可動吸引件 24根據流過螺線管部20的電流大小而利用螺線管杆26使閥芯10相對於第1 閥座3和第2閥座4進行交替開閉。可動吸引件24利用比第1彈簧42小的彈 力的輔助彈簧41而彈性地壓向閥芯10側。如前述那樣構成的控制閥1，將閥芯IO與軸部11連接並將螺線管杆26與 軸部11進行面接觸而使閥芯IO動作。在該閥芯IO進行開閉時，若第1動作 流體Pl作用於閥芯10，則對閥芯IO進行按壓。作用於該閥芯10的第1動作 流體P1的不平衡作用力使得根據螺線管部20中流動的電流大小進行動作的力 不正確。另外，還對已經設定的輔助彈簧41和第1彈簧2的力帶來影響。因 此，在與閥芯IO相反的軸部11的端面也作用動作流體P1並可消除第1動作 流體P1作用於閥芯10的力。同時，利用密封環收容部17和密封環20的結構
防止第1動作流體P1洩漏到軸部11與導向面5A的嵌合面間的情況，並且還可降低密封環30的與軸部11的滑動阻力。其結果，閥芯10的開閉，可通過 螺線管部20的作用力、第1彈簧42的力和輔助彈簧41的力等所設定的力進 行動作。因此，利用與螺線管部20中流動的電流大小對應的動作力，可按設 定使閥芯10的開閉動作。圖3是本發明第2實施例的控制閥1。圖3中，在閥殼體2A上的貫通孔的 一端形成較大的孔。將堵塞該孔的支承部嵌裝，並在內部形成感壓室12。在感 壓室12內安裝由支承部保持的感壓裝置13。另外，閥殼體2A的端部的外周， 形成為使螺線管部20結合用的結合部。並使閥部2與螺線管部20組合而形成 控制閥1。在閥殼體2A的貫通孔的各部分上，連續設置與感壓室14連通且比感壓室 14直徑小的小徑的滑動孔。此外，對於貫通孔，設置與滑動孔連通的控制流體 通孔9。又，與該貫通孔的控制流體通孔9連通而形成比控制流體通孔9大的 大徑的閥室14。此外，在貫通孔的另一端，將與閥室14連通且比與固定吸引 件25的下側凸緣部嵌合的閥室14大的大徑的第1安裝孔、嵌裝有軸承部5的 第2安裝孔連續設置成二級孔。此外，在閥室14與控制流體通孔9的邊界的 開口周圍設置第1閩座3。設有該第1閥座3的面也可朝向控制流體通孔9而 形成為錐面。此外，參照圖4再進行說明。圖4是軸承部5主要部分的放大圖。在閥殼 體2A的第2安裝孔中通過0形圈密封地嵌裝軸承部5。在軸承部5的圖示上 部形成密封環收容部17。密封環收容部17作成與圖1的軸承部5相同的形狀 並設置周面5B和接觸面5C。此外，在端面上，等分配地沿周面形成多個切成 槽狀的導入路16。另外，軸部11的外周面11A的直徑尺寸D、導向面5A的 內徑尺寸DX、密封環30的外周面的直徑尺寸D1、周面5B的直徑尺寸D2之 間的關係尺寸是與圖1的軸承部11及密封環30相同的。當軸部11進行相對 移動時，軸承部5的導向面5A進行導向。而且，密封環收容部17內配置密 封環30。密封環30的內周面30A與軸部11的外周面IIA密接。同時，密封 環30的側面30與接觸面5C密接。另外，利用密封環30來防止動作流體Ps 流入該軸部11的外周面IIA與導向面5A的間隙。密封環30截面形成為D形 並由橡膠或樹脂材料形成。該密封環30的截面為半圓狀的內周面30A是直徑 尺寸D。另外，密封環30外周的切割平面與周面5B的間隙C形成為即使因動 作流體Ps的壓力使密封環30在平面上產生彈性變形也不會接觸的尺寸。在設置了這種軸承部5的閥殼體2A中，在閥殼體2A上形成與閥室14連 通的第2流體通路7(參照圖3)。控制流體Pd從該第2流體通路7流入。當閥
芯10打開時，從該第2流體通路7流入的控制流體Pd流向控制流體通孔9。此外，在控制流體通孔9上連續設置有第3流體通路8以使在開閥時從第2流 體通路7流入的控制流體Pd向圖示省略的控制室流出。第3流體通路8也沿 閥殼體2A的外周面的二等分的部位設置控制流體通孔9。並在閥殼體2A上形 成從感壓室12向密封環收容部17連通的輔助通路15。該輔助通路15與密封 環收容部17之間通過導入路16連通。在閥殼體2A的通過軸心的貫通孔中插通軸部11。在軸部11上設置有在滑 動孔中滑動的杆部IIB和閥芯10。杆部11B的直徑形成為與軸部11的直徑尺 寸D大致相同的尺寸。杆部11B中的與控制流體通路9嵌合的部分形成為比杆 部11B的直徑小的小徑並形成為可通過控制流體Pd的流通路。另外，閥芯10 與第1閥座3進行開閉。該軸部11的端面與螺線管杆26的端面連接成面接觸 狀態，兩零件都進行聯動。螺線管部26與移動自如地配置在套筒內的可動吸引件24連接成一體。在 與可動吸引件24相對抗的位置，固定吸引件25嵌裝在套筒內，且端部嵌裝在 閥殼體2A的第1安裝孔中。此外，螺線管杆26與固定吸引件25的導向孔25A 滑動結合而配置成可相對移動。而且，來自導入路16的動作流體Ps可流入螺 線管杆26與導向孔25A的間隙。接著，第1流體通路6與閥殼體2A的感壓室12連通。該第1流體通路6 二等分地形成在閥殼體2A的周面上。利用該第1流體通路6將動作流體Ps從 外部導入感壓室12。動作流體Ps在感壓室12內作用成使感壓裝置13產生收 縮。並且感壓裝置13根據內部的彈力和來自外部的動作流體Ps的壓縮力而動 作，且與螺線管部20的動作一起使軸部11動作。利用該螺線管部20和感壓 裝置13的動作使與軸部11 一體的閥芯IO進行開閉。該螺線管部20的吸引力 與線圈部流動的電流大小成正比。圖3中的控制閥1的其他符號與圖1的零件 相同。該第2實施例的控制閥1中，當使閥芯10動作時，對於作用在閥芯10和 杆部llB上的動作流體Ps或控制流體Pc的不需要的壓力，利用與該壓力抗衡 的動作流體Ps的壓力從密封環收容部17作用在軸部11的端面(受壓面)上，從 而使軸部11整體所受到的不需要的壓力相抵消。同時，利用密封環30防止動 作流體Ps從密封環收容部17洩漏到閥室14。該密封環30通過構成為前述那 樣的結構而可降低與軸部的滑動阻力。其結果，閥芯10可僅利用螺線管部20 的作用力、感壓裝置13的作用力、彈力等的設定壓力進行開閉。並且閥芯10 的與第1閥座3的開閉響應性得到提高。圖5是本發明第3實施例的密封環30的密封結構。該密封環30是僅從圖 示上方作用被密封流體(動作流體)壓力的場合。這種密封結構使用於泵、空氣機械、壓縮機和計量儀器等。在殼體35上設置成為軸承的導向面35A。另外， 導向面35A的圖示上部形成利用保持部36將凹部的開口封住的密封環收容部 17。在該導向面35A和密封環收容部17貫通旋轉軸32。並且，在密封環收容 部17安裝密封環30和保護圈31。密封環30用橡膠材料製作，截面形成為橢 圓形。另外，保護圈31用樹脂材料製作並形成為圈。密封環30的側面30B配 置成與保護圈31接合的狀態。保護圈31的內周面31A與旋轉軸32的外周面 32A之間形成微小的間隙。密封環30的截面也可形成為0形。另外，也可將 密封環30的截面形成為六角、八角形。旋轉軸32的外周面32A的直徑尺寸D和密封環30的內周面30A的直徑尺 寸形成為密接嵌合的尺寸。另外，密封環30的外徑的直徑尺寸D1形成得比密 封環收容部17的周面35B的內徑的直徑尺寸D2小。該間隙C( (D2 — D1) /2) 形成為即使密封環30由被密封流體壓縮而彈性變形，密封環30的外周面也不 與密封環收容部17的周面35B接觸的大小。並且，導向面35A的直徑尺寸DX 形成為比旋轉軸32的外周面32A的直徑尺寸D稍大(約0.02mm 0.8mm)。此 外，密封環30的軸向寬度Wl和保護圈31的軸向寬度W2形成為W1+W2=W 尺寸，且形成得比密封環收容部17的軸向寬度A小。由於密封環30的外周面設置了與周面35B的間隙C，故即使密封環30受 到被密封流體的壓力，其彈性變形也不會受到密封環收容部17周面35B的限 制。因此，可防止密封環30的內周面30A強力地與旋轉軸32的外周面32A接 觸並進行滑動。此外，雖然以往技術因密封環30與旋轉軸32的外周面32A壓 接而增大旋轉軸32的滑動阻力成為問題，但可利用本發明的密封環30的密封 結構來降低這種較大的滑動阻力。此外，密封環30的滑動阻力小，防止了密 封環30的內周面30A的磨損並提高了耐久能力。下面，關於本發明的其他實施形態，說明其結構和作用效果。使用了本發明的第1發明的密封結構的控制閥，閥室具有與所述閥座相對 的相對閥座、具有與相對閥座的開口連通並與輔助通路連通的第1流體通路、 且具有可與相對閥座的開口連通並可與閥座的開口連通的第2流體通路、具有 通過閥座的開口與第2流體通路連通的第3連通路，閥芯交替地對相對闊座和 閥座進行開閉。採用使用了該第1發明的密封結構的控制闊，利用減小了滑動阻力的密封 環，相對於第1流體通路中流動的動作流體的壓力作用於閥芯的力，來自第1 流體通路的動作流體的壓力通過輔助通路作用於軸部相反的端部，從而可消除 闊芯的軸向兩側的力。因此，在閥芯的開閉動作中，可消除作用於閥芯的不需
要的力，可僅利用動作裝置使閥芯動作。而且，可提高閩芯對閥座開閉的響應 性。另外，可減小密封環與軸部的滑動阻力，可提高動作裝置對閥芯的響應性。使用了本發明的第2發明的密封結構的控制閥，其動作裝置構成為具有根 據電流大小而互相吸引的吸引件的螺線管部。採用使用了該第2發明的密封結構的控制閥是，螺線管部根據電流的強度 而動作。因此，若軸部的阻力大，則螺線管部動作的精度下降。相反，由於可 減小密封環與軸部的滑動阻力，故可起到發揮根據螺線管部的電流對閥芯開閉 的響應性的效果。使用了本發明的第3發明的密封結構的控制閥是，密封環是橡膠或樹脂材料製作，其截面的內周面形成為圓弧狀。採用使用了該第3發明的密封結構的控制閥，由於密封環形成為橡膠或樹 脂材料，故密封環的內周的圓弧面可以最小的接觸面積與軸部的外周面及接觸 面接合。因此，能以強力的面壓提高密封環的密封面的密封能力，並將軸部的 滑動阻力作成最小而獲得提高閥芯響應性的效果。同時，利用橡膠或樹脂材料 制的密封環，可將摩擦阻力作成最小而有效地防止動作流體從軸部與導向面的 間隙洩漏到閥室。產業上的實用性如上所述，本發明的密封結構和使用了密封結構的控制閥適於對控制閥、 空氣機械、壓縮機等的軸部與殼體之間的間隙中流動的被密封流體進行密封， 且可減小軸部的滑動阻力，並且設在軸部上的閥芯在開閉動作時的響應性優 異，因此是非常有用的。
權利要求
1.一種密封結構，對軸承部的導向面與軸部的嵌合間的動作流體進行密封，其特徵在於，具有密封環收容部和密封環，所述密封環收容部具有在所述軸承部的高壓動作流體側圍住軸部的徑向的接觸面，所述密封環配置在密封環收容部內，內周面與所述軸部的外周面嚴密地嵌合，且與所述接觸面相對的側面與所述接觸面接觸，密封環與密封環收容部形成如下相對尺寸即使密封環受到被密封流體的壓力而產生彈性變形，彈性變形的膨脹部分也不會受密封環收容部周面的限制。
2. —種使用了密封結構的控制閥，利用動作裝置對閥芯進行開閉而使動作 流體流動，其特徵在於，具有設有所述閥芯的軸部；與所述軸部嵌合併進行 導向的導向面；設在所述導向面的軸向的一方、繞所述軸部形成並具有徑向的 接觸面的密封環收容部設在所述導向面的軸向的另一方、具有設在動作流體 流動的連通路的周圍並與所述閥芯進行開閉的閥座的閥室；以及與所述密封環 收容部連通並將動作流體導入的輔助通路，在所述密封環收容部內，具有其內 周面嚴密地嵌合在所述軸部的外周面上、且與所述接觸面相對的側面與所述接 觸面接觸的密封環，所述密封環形成即使受到動作流體的壓力而產生彈性變 形、彈性變形的膨脹部分也不會受所述密封環收容部的周面限制的相對尺寸。
3. 如權利要求2所述的使用了密封結構的控制閥，其特徵在於，所述閥室 具有與所述閥座相對的相對閥座，具有與所述相對閥座的開口連通並與所述輔 助通路連通的第l流體通路，且具有可與所述相對閥座的開口連通並可與所述 闊座的開口連通的第2流體通路，所述第2流體通路具有通過所述閥座的開口 而連通的第3連通路，所述閥芯交替地對所述相對閥座和所述閥座進行開閉。
4. 如權利要求2所述的使用了密封結構的控制閥，其特徵在於，所述動作 裝置構成為具有根據電流的大小而互相吸引的吸引件的螺線管部。
5.如權利要求2所述的使用了密封結構的控制閥，其特徵在於，所述密封環是橡膠或樹脂材料制，且其截面的內周面形成圓弧狀。
全文摘要
一種密封結構，從軸承部的導向面與軸部的嵌合面間的高壓流體側對低壓流體側進行密封，具有密封環收容部和密封環，所述密封環收容部具有在軸承部的高壓流體側圍住軸部的徑向的接觸面，所述密封環配置在密封環收容部內，與接觸面相對的側面與接觸面接觸且內周面嵌合在軸部的外周面上，密封環形成有即使受到被密封流體的壓力而彈性變形、彈性變形的膨脹部分也不會與密封環收容部的周面接觸的相對尺寸。
文檔編號F16J15/18GK101166924SQ20068001465
公開日2008年4月23日 申請日期2006年4月21日 優先權日2005年4月27日
發明者小川義博, 福留康平, 長亮丞 申請人:伊格爾工業股份有限公司