毛刷密封裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種毛刷密封裝置，所述毛刷密封裝置對(duì)例如燃?xì)廨啓C(jī)等的旋轉(zhuǎn)軸和與旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)移動(dòng)的殼體等配套部件之間進(jìn)行密封，具有多根硬毛排列的毛刷部。
【背景技術(shù)】
[0002]這種具有由多根硬毛形成的毛刷部的毛刷密封裝置即使旋轉(zhuǎn)軸在徑向略微移動(dòng)的情況下，由于毛刷部隨旋轉(zhuǎn)軸的移動(dòng)也發(fā)生變形且可以使硬毛前端的自由端部與旋轉(zhuǎn)軸的周面隨動(dòng)，因而有效。
[0003]然而，旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)并壓接毛刷密封件的硬毛時(shí)，對(duì)其產(chǎn)生作用的摩擦力受到原本相對(duì)于硬毛彈性變形的彈簧常數(shù)及硬毛的安裝結(jié)構(gòu)等引起的復(fù)雜摩擦力等影響，因此很難將其設(shè)定在最適合的狀態(tài)。
[0004]在硬毛相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸變動(dòng)的隨動(dòng)性不合適時(shí)，硬毛與旋轉(zhuǎn)軸之間產(chǎn)生間隙而使被密封流體泄露，并使硬毛的自由端部或旋轉(zhuǎn)軸的周面提前發(fā)生磨損。
[0005]作為解決這種問題的毛刷密封裝置，即提高隨動(dòng)性并降低磨損的毛刷密封裝置，已知有將毛刷密封件主體設(shè)計(jì)成浮動(dòng)式且在徑向上可較大移動(dòng)的毛刷密封裝置。此外，還知道有在外周設(shè)置板簧以在毛刷密封件磨損時(shí)，即使與轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生間隙也可以防止偏心的毛刷密封裝置(例如參考日本專利申請(qǐng)公開第2011-169319號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I))。
[0006]然而，例如在將毛刷密封件本體設(shè)計(jì)成浮動(dòng)式的結(jié)構(gòu)或如專利文獻(xiàn)I所示的在外周設(shè)置板簧的結(jié)構(gòu)中，由于密封件外周上的密封不充分，需要用二次密封面防止以外周為通路的泄露。然而，在該結(jié)構(gòu)中，外周側(cè)及二次密封的位置直接暴露外周泄露，因此對(duì)密封性能的負(fù)擔(dān)很大。為了防止該二次密封面上的泄露，需要設(shè)置高性能的二次密封件，在該點(diǎn)上也增加了負(fù)擔(dān)。此外，也希望進(jìn)一步改善對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的隨動(dòng)性。
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開第2011-169319號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明為了解決這種不利而作出，其目的在于，提供一種毛刷密封裝置，所述毛刷密封裝置相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)或偏心等徑向移動(dòng)能夠以并非過大壓力的適當(dāng)壓力合適地進(jìn)行隨動(dòng)，其結(jié)果，可防止與旋轉(zhuǎn)軸之間產(chǎn)生間隙而發(fā)生被密封流體泄露，同時(shí)可防止毛刷密封件、旋轉(zhuǎn)軸或殼體等的磨損，此外，能夠適當(dāng)?shù)胤乐?、抑制被密封流體從外周側(cè)泄露，而不需要高性能的二次密封件，進(jìn)而能夠適當(dāng)?shù)亻L(zhǎng)期維持這些功能和作用。
[0009]為了解決所述問題，本發(fā)明的毛刷密封裝置具有排列有多根硬毛的毛刷部，對(duì)殼體與旋轉(zhuǎn)軸之間進(jìn)行軸向密封，其特征在于，包括:具有內(nèi)周毛刷密封件的內(nèi)周毛刷密封部和具有外周毛刷密封件的外周毛刷密封部，所述內(nèi)周毛刷密封件具有:外周側(cè)的安裝部；毛刷部，自所述安裝部在內(nèi)周方向上排列有多根硬毛；和自由端部，為所述毛刷部的內(nèi)周側(cè)端部，配置為與所述旋轉(zhuǎn)軸的外周面相對(duì)并接觸或靠近該外周面的狀態(tài)，所述外周毛刷密封件具有:外周側(cè)的安裝部；毛刷部，自所述安裝部在內(nèi)周方向上排列有多根硬毛；和自由端部，為所述毛刷部的內(nèi)周側(cè)端部，與所述內(nèi)周毛刷密封部的外周面相對(duì)并接觸或靠近該外周面的狀態(tài)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)，可以提供一種毛刷密封裝置，所述毛刷密封裝置相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)或偏心等徑向移動(dòng)能夠以并非過大壓力的適當(dāng)壓力合適地進(jìn)行隨動(dòng)，其結(jié)果，可防止與旋轉(zhuǎn)軸之間產(chǎn)生間隙而發(fā)生被密封流體泄露，同時(shí)可防止毛刷密封件、旋轉(zhuǎn)軸或殼體等的磨損，此外，能夠適當(dāng)?shù)胤乐?、抑制被密封流體從外周側(cè)泄露，而不需要高性能的二次密封件，進(jìn)而能夠適當(dāng)?shù)亻L(zhǎng)期維持這些功能和作用。
[0011]優(yōu)選地，其特征在于，所述內(nèi)周毛刷密封件或所述外周毛刷密封件的至少一個(gè)是如下的毛刷密封件:對(duì)于制成束狀并沿著圓周排列為壁狀的多個(gè)線狀構(gòu)件，通過焊接該線狀構(gòu)件的外周側(cè)端部而使所述多個(gè)線狀構(gòu)件相互接合并形成為環(huán)狀，從所述外周側(cè)至內(nèi)周側(cè)形成密封部和所述自由端部。
[0012]此外優(yōu)選地，其特征在于，所述內(nèi)周毛刷密封件或所述外周毛刷密封件的至少一個(gè)通過在軸向上層疊多個(gè)板刷密封單板而一體形成，該板刷密封單板具有所述安裝部、所述毛刷部和所述自由端部，所述毛刷部具有從所述安裝部延伸至內(nèi)周側(cè)并相對(duì)于周向傾斜的作為所述硬毛的細(xì)梁。
[0013]此外優(yōu)選地，其特征在于，所述內(nèi)周毛刷密封件的所述毛刷部和所述外周毛刷密封件的所述毛刷部由相同材質(zhì)的硬毛構(gòu)成。
[0014]此外優(yōu)選地，其特征在于，所述內(nèi)周毛刷密封件的所述毛刷部和所述外周毛刷密封件的所述毛刷部由不同材質(zhì)的硬毛構(gòu)成。
[0015]此外優(yōu)選地，其特征在于，所述內(nèi)周毛刷密封件的所述內(nèi)周側(cè)毛刷部的所述多根硬毛相對(duì)于徑向傾斜地排列在內(nèi)周方向上，所述外周毛刷密封件的所述外周側(cè)毛刷部的所述多根硬毛相對(duì)于徑向傾斜地排列在內(nèi)周方向上，所述內(nèi)周毛刷密封件的所述硬毛的傾斜與所述外周毛刷密封件的所述硬毛的傾斜相對(duì)于所述徑向?yàn)橄喾捶较颉?br>[0016]此外優(yōu)選地，其特征在于，所述毛刷密封裝置進(jìn)一步包括毛刷接收部，所述毛刷接收部設(shè)置在所述內(nèi)周毛刷密封部的外周面，配置為與所述外周毛刷密封件的自由端部接觸或靠近的狀態(tài)，同時(shí)防止該外周毛刷密封件的自由端部在軸向上擴(kuò)大。
[0017]此外優(yōu)選地，其特征在于，所述外周毛刷密封件形成為相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向處于傾斜的狀態(tài)。
【附圖說明】
[0018]圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的毛刷密封裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0019]圖2A是表示構(gòu)成圖1所示的毛刷密封裝置的內(nèi)周毛刷密封部的內(nèi)周毛刷密封件的俯視圖；
[0020]圖2B是表示構(gòu)成圖1所示的毛刷密封裝置的外周毛刷密封部的外周毛刷密封件的俯視圖；
[0021]圖3是表示圖1所示的毛刷密封裝置的內(nèi)周毛刷密封部的內(nèi)周毛刷密封件的自由端部方式的立體圖；
[0022]圖4是構(gòu)成圖1所示的毛刷密封裝置的構(gòu)成兩段的內(nèi)周毛刷密封部及外周毛刷密封部的內(nèi)周毛刷密封件及外周毛刷密封件處的徑向剖視圖；
[0023]圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的毛刷密封裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0024]圖6A是表示構(gòu)成圖5所示的毛刷密封裝置的毛刷密封部的毛刷密封件的板刷密封單板的第一圖，為構(gòu)成內(nèi)周毛刷密封部的內(nèi)周毛刷密封件的俯視圖；
[0025]圖6B是表示構(gòu)成圖5所示的毛刷密封裝置的毛刷密封部的毛刷密封件的板刷密封單板的第二圖，為構(gòu)成外周毛刷密封部的外周毛刷密封件的俯視圖；
[0026]圖7是構(gòu)成圖5所示的毛刷密封裝置的構(gòu)成兩段的內(nèi)周毛刷密封部及外周毛刷密封部的內(nèi)周毛刷密封件及外周毛刷密封件處的徑向剖視圖；
[0027]圖8A是用于說明圖6A所示的內(nèi)周毛刷密封件中細(xì)梁的重疊方法的第一圖，是表示第一細(xì)梁圖案的圖；
[0028]圖8B是用于說明圖6A所示的內(nèi)周毛刷密封件中細(xì)梁的重疊方法的第二圖，是表示第二細(xì)梁圖案的圖；
[0029]圖8C是用于說明圖6A所示的內(nèi)周毛刷密封件中細(xì)梁的重疊方法的第三圖，是表示將圖8A所示的第一細(xì)梁與圖SB所示的第二細(xì)梁層疊后的狀態(tài)的圖；
[0030]圖9A是表示作為本發(fā)明第三實(shí)施方式的毛刷密封裝置的外周毛刷密封件中細(xì)梁重疊的第一例的第一圖，是表示第一細(xì)梁圖案的圖；
[0031]圖9B是表示作為本發(fā)明第三實(shí)施方式的毛刷密封裝置的外周毛刷密封件中細(xì)梁重疊的第一例的第二圖，是表示第二細(xì)梁圖案的圖；
[0032]圖9C是表示作為本發(fā)明第三實(shí)施方式的毛刷密封裝置的外周毛刷密封件中細(xì)梁重疊的第一例的第三圖，是表示將圖9A所示的第一細(xì)梁和圖9B所示的第二細(xì)梁層疊后的狀態(tài)的圖；
[0033]圖1OA是表示作為本發(fā)明第三實(shí)施方式的毛刷密封裝置的外周毛刷密封件中細(xì)梁重疊的第二例的第一圖，是表示第一細(xì)梁圖案的圖；
[0034]圖1OB是表示作為本發(fā)明第三實(shí)施方式的毛刷密封裝置的外周毛刷密封件中細(xì)梁重疊的第二例的第二圖，是表示第二細(xì)梁圖案的圖；
[0035]圖1OC是表示作為本發(fā)明第三實(shí)施方式的毛刷密封裝置的外周毛刷密封件中細(xì)梁重疊的第二例的第三圖，是表示將圖1OA所示的第一細(xì)梁與圖1OB所示的第二細(xì)梁層疊后的狀態(tài)的圖；
[0036]圖1lA是表示作為本發(fā)明第三實(shí)施方式的毛刷密封裝置的外周毛刷密封件中細(xì)梁重疊的第三例的第一圖，是表示第一細(xì)梁圖案的圖；
[0037]圖1lB是表示作為本發(fā)明第三實(shí)施方式的毛刷密封裝置的外周毛刷密封件中細(xì)梁重疊的第三例的第二圖，是表示第二細(xì)梁圖案的圖；
[0038]圖1lC是表示作為本發(fā)明第三實(shí)施方式的毛刷密封裝置的外周毛刷密封件中細(xì)梁重疊的第三例的第三圖，是表示將圖1lA所示的第一細(xì)梁與圖1lB所示的第二細(xì)梁層疊后的狀態(tài)的圖；
[0039]圖12是表示本發(fā)明第四實(shí)施方式的毛刷密封裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0040]圖13A是表示本發(fā)明第五實(shí)施方式的毛刷密封裝置的結(jié)構(gòu)的第一圖，是表示內(nèi)周毛刷密封部的內(nèi)周毛刷密封件的圖；
[0041]圖13B是表示本發(fā)明第五實(shí)施方式的毛刷密封裝置的結(jié)構(gòu)的第二圖，是表示外周毛刷密封部的外周毛刷密封件的圖。
【具體實(shí)施方式】
_2] 第一實(shí)施方式
[0043]參考圖1?圖4對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施方式的毛刷密封裝置進(jìn)行說明。
[0044]圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的毛刷密封裝置100的結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖2A是毛刷密封裝置100的內(nèi)周毛刷密封部101的內(nèi)周毛刷密封件120的俯視圖，圖2B是毛刷密封裝置100的外周毛刷密封部102的外周毛刷密封件140的俯視圖，圖3是表示內(nèi)周毛刷密封件120的自由端部125的方式的立體圖，圖4是毛刷密封裝置100的內(nèi)周毛刷密封件120及外周毛刷密封件140處的徑向剖視圖。
[0045]毛刷密封裝置100是設(shè)置在例如燃?xì)廨啓C(jī)等中使用的毛刷密封裝置，如圖1所示，是設(shè)置在殼體810與旋轉(zhuǎn)軸830之間的間隙，且將該間隙分隔成高壓Pl側(cè)和低壓P2側(cè)的毛刷密封裝置。毛刷密封裝置100安裝在設(shè)于殼體810的內(nèi)周面811的臺(tái)階部812。
[0046]毛刷密封裝置100具有內(nèi)周毛刷密封部101及外周毛刷密封部102。內(nèi)周毛刷密封部101及外周毛刷密封部102在內(nèi)周側(cè)分別具有毛刷部123、143，其前端部(內(nèi)周側(cè)端部)形成為自由端部125、145。
[0047]內(nèi)周毛刷密封部101設(shè)置為自由端部125與旋轉(zhuǎn)軸830的外周面831相對(duì)且接觸或靠近外周面831的狀態(tài)。外周毛刷密封部102在內(nèi)周毛刷密封部101的外周側(cè)，設(shè)置為自由端部145與內(nèi)周毛刷密封部101的外周面111相對(duì)且接觸或靠近外周面111的狀態(tài)。此外，外周毛刷密封部102的外周面112緊密嵌合于殼體810的內(nèi)周面811。
[0048]毛刷密封裝置100通過這樣的內(nèi)周毛刷密封部101與外周毛刷密封部102的兩段毛刷密封，在殼體810與旋轉(zhuǎn)軸830之間的空間中，對(duì)高壓Pl側(cè)的被密封流體進(jìn)行軸向密封。
[0049]內(nèi)周毛刷密封部101具有內(nèi)周毛刷密封件120、背板部130及保持部135。
[0050]如圖1及圖2A所示，內(nèi)周毛刷密封件120將多根線形硬毛121形成為束狀，并將形成為束狀的硬毛121沿圓周排列成壁狀，通過焊接接合于外周側(cè)而形成為環(huán)狀。外周側(cè)的環(huán)狀焊接部形成為安裝部122，其內(nèi)周側(cè)形成為毛刷部123，內(nèi)周側(cè)的端部形成為與旋轉(zhuǎn)軸830的外周面831接觸或靠近的自由端部125。
[0051]如圖2A所示，各硬毛121呈直線狀，朝向旋轉(zhuǎn)軸830的旋轉(zhuǎn)方向傾斜地配置為與旋轉(zhuǎn)軸830的徑向成規(guī)定角度的姿態(tài)。旋轉(zhuǎn)軸830嵌合在這樣排列的內(nèi)周毛刷密封件120的自由端部125的內(nèi)側(cè)的環(huán)狀空間127中。因此，內(nèi)周毛刷密封件120形成為環(huán)狀空間127