[发明专利]用于低摩擦结合活塞密封件的密封唇

说明书

本发明提供了一种用于低摩擦结合活塞密封件的环形密封件。该环形密封件具有中心轴线并且包括环形密封件主体，所述环形密封件主体绕着中心轴线对称地定位。环形密封唇与所述主体一体成型并设置有下部密封唇主体和顶部密封唇。顶部密封唇包括第一径向唇厚度(T1)和第二径向唇厚度(T2)。第二径向唇厚度(T2)与第一径向唇厚度(T1)之间的比率小于1.00。环形密封件包括径向唇高度(H)和径向唇总压力接收厚度(T3)。径向唇高度(H)与第二径向唇厚度(T2)的比率大于或等于0.65。径向唇总压力接收厚度(T3)小于或等于0.8mm。第一径向唇厚度(T1)小于或等于0.7mm。

技术领域

本公开总体涉及结合活塞密封件(bonded piston seals)。更特别地，本公开涉及用于低摩擦结合活塞密封件的密封唇。

背景技术

由于需要压力来冲压(stroke)结合活塞(bonded piston)，因此结合活塞的密封唇将在冲压期间被加压。标准做法是设计一种将对压力高度敏感的密封唇，以确保其将被压力激发(pressure-activated)且因此将不会泄漏。然而，较高程度的压力致动(如向下箭头所示)将导致在压力下较高的法向力，因此导致较高的滑动载荷。

图1示出了现有技术的密封唇的径向截面图。如此，现有技术显示出增大的压力接收面积，这意味着直接传递到密封唇的压力增大。

因此，本发明要解决的问题是降低唇滑动摩擦。本发明通过以下方式来减小结合活塞的滑动载荷：

a.降低密封唇的压力接收面积；和

b.通过消除密封唇背侧的靠近接触点的橡胶材料来减小密封唇的静态载荷。唇完整性和易于组装(安装)不受影响(compromised)。

本发明通过显著地减少由唇在唇作用表面上施加的法向力而起作用。这通过以下两种方式实现：

a.减小密封唇压力接收面积。由于需要压力来冲压结合活塞，因此密封唇将在冲压期间被加压。标准做法是设计一种将对压力高度敏感的密封唇，以确保其将被压力激发且因此将不会泄漏。然而，较高程度的压力致动将导致在压力下较高的法向力，因此导致较高的滑动载荷。

b.消除密封唇背侧的靠近接触点的材料。这允许唇更加容易地折曲到作用表面上(或者拉伸到轴上或者压缩到孔内)，这是因为需要操作的材料要少得多。这大大降低了唇法向力。

图2示出了本发明的密封唇的径向截面图。如此，本发明示出了减小的压力接收面积，这意味着直接传递到密封唇的压力较小。因此，本发明通过提供一种下面这样的密封唇解决了这个问题：该密封唇通过消除密封唇背侧的靠近接触点的橡胶材料，提供了(delivers)减小的密封唇的压力接收面积和减小的密封唇的静态载荷。

发明内容

基本的发明构思提供了一种用于低摩擦结合活塞密封件的环形密封件。该环形密封件具有中心轴线、绕着中心轴线对称定位的环形密封件主体、和与环形密封件主体一体成型的环形密封唇，以及下部密封唇主体(lower seal lip body)和顶部密封唇(top seallip)，所述顶部密封唇具有第一径向唇厚度 T1、第二径向唇厚度T2、径向唇高度H和径向唇总压力接收厚度T3。

在本发明的第一方面，第二径向唇厚度T2与第一径向唇厚度T1的比率小于1.00。

在本发明的第二方面，径向唇高度H与第二径向唇厚度T2的比率大于或等于0.65。

在本发明的另一方面，径向唇总压力接收厚度T3小于或等于0.8mm。

在本发明的另一方面，第一径向唇厚度T1小于或等于0.7mm。

在本发明的另一方面，径向唇总压力接收厚度T3由参考点P1与参考点P3 之间的水平距离确定。