密封结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种密封结构，可提高使垫圈分别贴紧3个部件的结构的密封性能。本实用新型的密封结构具有内管（200）、外管（300）、壳体（400）和与它们分别贴紧的橡胶状弹性体制的垫圈（100），其特征在于，设定从壳体（400）的端面到设置于内管（200）的环状突出部（220）的轴线方向的距离大于内管（200）与外管（300）之间的环状间隙的径向尺寸，并且垫圈（100）包括：圆筒形的垫圈本体部（110），其一个端面（140）紧贴壳体（400）的端面（410），另一个端面（150）紧贴环状突出部（220）的平面形的侧面（221）；第1环状凸部（120），其被设置于垫圈本体部（110）的内周面侧；以及第2环状凸部（130），其被设置于垫圈本体部（110）的外周面侧。
【专利说明】密封结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种使用垫圈的密封结构。
【背景技术】
[0002]过去，已知有通过使垫圈分别贴紧3个部件，来分别密封该3个部件彼此的间隙的技术(参照专利文献I)。参照图7对此类技术的一例进行说明。图7是表示现有技术例的密封结构的示意剖面图。
[0003]在该现有技术中，O环900分别贴紧于内管600、外管700和安装有上述内管600与外管700的装置的壳体800这三个部件。
[0004]在外管700的管内插入内管600，用螺栓等紧固件将外管700与壳体800固定。利用O环900等产生的紧固力使内管600定位固定。在对壳体800组装了内管600和外管700的状态下，内管600的外周面610和外管700的内周面为同心配置。壳体800的端面810与内管600的端面和外管700的端面对置。
[0005]在外管700前端侧的内周面侧设置有向前端方向直径扩大的锥面710。在该锥面710、内管600的外周面610和壳体800的端面810之间，形成剖面为大致三角形的环状空间。O环900配置在该环状空间内。由此，O环900分别紧贴于外管700的锥面710、内管600的外周面610和壳体800的端面810。利用该结构密封内管600、外管700和壳体800各部件彼此的间隙。
[0006]在上述现有技术中，由于外管700和壳体800被螺栓等紧固件固定，因此相互贴紧。但是，由于仅由O环900等产生的紧固力来定位内管600，因此内管600和壳体800之间会产生间隙S。该间隙S过大时，O环900不能充分发挥密封性能。为了稳定地发挥密封性能，必须使O环900分别充分贴紧外管700的锥面710、内管600的外周面610和壳体800的端面810。为实现上述目的，必须提高各部件的尺寸精度。因此，也必须提高锥面710的加工精度。另外，在O环900的情形下，即使提高初期的尺寸精度，随时间推移而老化，尺寸精度也会降低。
[0007]综上所述，在上述现有技术中，难以稳定地发挥密封性能。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本发明专利公开第6-213088号公报实用新型内容
[0011]本实用新型的目的，在于提供一种在使垫圈分别贴紧于3个部件的结构中提高密封性能的密封结构。
[0012]本实用新型为解决上述问题采用以下手段。
[0013]S卩，本实用新型的密封结构，包括具有外周面的第I部件、具有与所述外周面同心配置的内周面的第2部件、具有与第I部件的端面和第2部件的端面对置的端面的第3部件、以及通过分别与第I部件、第2部件和第3部件紧贴，而分别密封上述各个部件彼此间隙的橡胶状弹性体制的垫圈，其中
[0014]设置有从第I部件的外周面侧向径向外侧突出的第I环状突出部，或从第2部件的内周面侧向径向内侧突出的第2环状突出部，并且设定从第3部件的所述端面到第I环状突出部或第2环状突出部的轴向距离大于第I部件的外周面和第2部件的内周面之间的环状间隙的径向尺寸，并且
[0015]所述垫圈具有，圆筒形的垫圈本体部，其一个端面紧贴于第3部件的所述端面，另一个端面紧贴于第I环状突出部或第2环状突出部的平面状的侧面；第I环状凸部，其被设置于该垫圈本体部的内周面侧，紧贴第I部件的外周面；以及第2环状凸部，其被设置于该垫圈本体部的外周面侧，紧贴第2部件的内周面，
[0016]在外力未作用于所述垫圈的状态下，从所述垫圈本体部的一个端面到另一个端面的距离，比将第I部件、第2部件和第3部件组装到一起的状态下，从第3部件的所述端面到第I环状突出部或第2环状突出部的轴向距离大，并且
[0017]在外力未作用于所述垫圈的状态下，所述垫圈本体部的内径大于第I部件外周面的外径，第I环状凸部前端的内径小于第I部件外周面的外径，且所述垫圈本体部的外径小于第2部件内周面的内径，第2环状凸部的前端外径大于第2部件内周面的内径。
[0018]根据本实用新型，通过上述结构，圆筒形的垫圈本体部中，与径向的厚度相比，轴线方向的尺寸变长。因此，垫圈本体部易于在轴线方向上压缩。因此，即使当在第I部件和第3部件之间，或者第2部件和第3部件之间产生间隙时，也由于垫圈本体部在轴线方向上被压缩，而能够稳定地密封第3部件的端面与第I环状突出部或与第2环状突出部之间的间隙。
[0019]在垫圈中，由于仅有第I环状凸部和第2环状凸部的部分被压缩而贴紧于第I部件和第2部件，因此在安装垫圈的空间内降低垫圈的填充率。因此能够降低安装垫圈时的负荷。另外，能够抑制垫圈被强制性变形。随之能够稳定发挥密封性能。
[0020]如上所述，根据本实用新型，能够在使垫圈分别贴紧于三个部件的结构中提高密封性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1:图1是表示本实用新型实施例的密封结构的示意剖面图。
[0022]图2:图2是本实用新型实施例的垫圈的部分剖开剖面图。
[0023]图3:图3是表示本实用新型实施例的垫圈成形时样子的示意剖面图。
[0024]图4:图4是表示本实用新型实施例的垫圈脱模时样子的示意剖面图。
[0025]图5:图5是表示本实用新型实施例的垫圈从模具回收时的样子的示意剖面图。
[0026]图6:图6是表示本实用新型变形例的密封结构的示意剖面图。
[0027]图7:图7是表示现有技术例的密封结构的示意剖面图。
[0028]附图标记说明
[0029]100 垫圈
[0030]110垫圈本体部
[0031]120第I环状凸部[0032]121曲面
[0033]130第2环状凸部
[0034]131曲面
[0035]140端面
[0036]150端面
[0037]200内管
[0038]210外周面
[0039]220环状突出部
[0040]221侧面
[0041]300外管
[0042]310内周面
[0043]320环状突出部
[0044]321侧面
[0045]400壳体
[0046]410端面
[0047]420孔
[0048]510第 I 模具
[0049]511槽部
[0050]520第 2 模具
[0051]521槽部
[0052]522外周面
[0053]530第 3 模具
[0054]531内周面
[0055]550推压杆
【具体实施方式】
[0056]以下参照附图并根据实施例来详细说明本实用新型的实施方式。但是，除非有特殊记载，否则实施例中所记载的结构部件的尺寸、材质、形状及其相对配置等不作为对本实用新型范围的限定。
[0057](实施例)
[0058]参照 图1~图5，说明本实用新型实施例的密封结构及垫圈的制造方法。在本实施例中，以安装双层管的装置的配管接头部分处的密封结构为例进行说明。
[0059]<密封结构>
[0060]参照图1，对本实用新型实施例的密封结构进行说明。图1是表示本实用新型实施例的密封结构的示意剖面图。在图1中，为便于说明，表示有垫圈100在未受外力状态下的剖面图。另外，在图1中，对于作为第I部件的内管200、作为第2部件的外管300、和作为第3部件的装置的壳体400，用虚线表示它们组装后状态的剖面图。
[0061]本实施例的密封结构，包括上述的内管200、外管300和壳体400，以及分别贴紧于上述3个部件的橡胶状弹性体制的垫圈100。[0062]在外管300的管内插入内管200，用螺栓等紧固件将外管300与壳体400固定。利用垫圈100等产生的紧固力使内管200定位固定。在将内管200和外管300组装于壳体400的状态下，内管200的外周面210和外管300的内周面310同心配置。壳体400的端面410与内管200的端面和外管300的端面对置。壳体400上设置有形成流体通路的孔420，内管200和外管300安装于壳体400，以使该孔420与内管200的管内连通。
[0063]内管200设置有从外周面侧向径向外侧突出的环状突出部(第I环状突出部)220。这里，将从壳体400的端面410到环状突出部220的轴线方向距离，设定为大于内管200的夕卜周面210和外管300的内周面310之间环状间隙的径向尺寸。根据上述结构，由环状突出部220的平面形的侧面221、壳体400的端面410、内管200的外周面210、和外管300的内周面310，形成剖面呈细长大致矩形的环状空间。在该环状空间内安装垫圈100。
[0064]〈垫圈〉
[0065]参照图1和图2进一步详细说明本实施例的垫圈100。
[0066]垫圈100包括:圆筒形的垫圈本体部110、设置于垫圈本体部110的内周面侧的第I环状凸部120、和设置于垫圈本体部110的外周面侧的第2环状凸部130。第I环状凸部120和第2环状凸部130设置于轴线方向上的中央附近。本实施例的垫圈100形成相对于轴线方向上的中心面的对称形状。因此无需注意安装垫圈100时的方向。在垫圈本体部110中，轴线方向的尺寸大于径向的厚度。例如，设定径向厚度为2?3mm,设定轴线方向的尺寸为10?Ilmm左右。
[0067]这里，垫圈本体部110的一个端面140贴紧壳体400的端面410，另一个端面150贴紧环状突出部220的平面形侧面221。第I环状凸部120紧贴内管200的外周面210，第2环状凸部130紧贴外管300的内周面310。
[0068]并且，在不对垫圈100作用外力的状态下，设定从垫圈本体部110的一个端面140到另一个端面150的距离大于在将内管200和外管300组装于壳体400的状态下，从壳体400的端面410到环状突出部220的轴线方向距离。另外，设定在不对垫圈100作用外力的状态下，垫圈本体部110的内径大于内管200的外周面210的外径，第I环状凸部120前端的内径小于内管200的外周面210的外径，并且垫圈本体部110的外径小于外管300的内周面310的内径，第2环状凸部130前端的外径大于外管300的内周面310的内径。
[0069]设定第2环状凸部130向径向外侧的突出量大于第I环状凸部120向径向内侧的突出量。当设定垫圈本体部Iio的内径为Ilmm左右、外径为14mm左右时，设定第I环状凸部120的突出量为0.1mm?0.5mm左右，第2环状凸部130的突出量为0.2mm?1.5mm左右。
[0070]第I环状凸部120的前端部分为剖面呈弧形并向内侧膨出的曲面，该前端部分的两侧为剖面呈弧形并向外侧凹进的曲面121。并且，前端部分的曲面和其两侧的曲面121平滑连接。设定前端部分两侧的曲面121的剖面的曲率半径较大。例如，设定其曲率半径为Imm左右。
[0071]同样地，对于第2环状凸部130，其前端部分为剖面呈弧形并向外侧膨出的曲面，该前端部分的两侧为剖面呈弧形并向内侧凹进的曲面131。并且，前端部分的曲面和其两侧的曲面131平滑连接。设定前端部分两侧的曲面131的剖面的曲率半径较大。例如，设定其曲率半径为2mm左右。[0072]<本实施例的密封结构的优点>
[0073]如上所述，根据本实施例的密封结构，圆筒形的垫圈本体部110中，轴线方向的尺寸大于径向的厚度。因此，垫圈本体部110易于在轴线方向上被压缩。
[0074]这里，在本实施例的情形下，由于外管300与壳体400被螺栓等紧固件固定，因此相互贴紧。但是，由于内管200仅由垫圈100等产生的紧固力来定位，因此内管200与壳体400之间产生间隙S。
[0075]但是，在本实施例中，如上所述，由于垫圈本体部110易于在轴线方向上被压缩，因此即使在间隙S变大时，也能稳定地密封壳体400的端面410和环状突出部220的侧面221之间的间隙。
[0076]另外，通过使垫圈100的第I环状凸部120贴紧内管200的外周面210，第2环状凸部130贴紧外管300的内周面310，来密封内管200与外管300之间的环状间隙。这里，在不对垫圈100作用外力的状态下，设定垫圈本体部110的内径大于内管200的外周面210的外径，第I环状凸部120前端的内径小于内管200的外周面210的外径，并且设定垫圈本体部110的外径小于于外管300的内周面310的内径，第2环状凸部130前端的外径大于外管300的内周面310的内径。由此，由于仅使第I环状凸部120和第2环状凸部130的部分压缩而紧贴于内管200和外管300，因此能够将垫圈100在安装垫圈100的空间内的填充率抑制得很低。从而能够将装垫圈100时的负荷抑制得很低。另外，能够抑制强制使垫圈100变形。由此,可以稳定发挥密封性能。
[0077]〈垫圈的制造方法〉
[0078]参照图3?图5，对本实施例的垫圈100的制造方法进行说明。基于注射成型的成型工艺制造本实施例的垫圈100。
[0079]图3为表示成形工序中加硫成形时的状态的示意剖面图。在成形工序中，设置模具，使成形所得的垫圈100的中轴线处于竖直方向。
[0080]模具包括第I模具510、第2模具520和第3模具530。第I模具510的作用是至少形成垫圈100的竖直方向上侧的端面部分(一个端面140部分)。第I模具510上的环状的槽部511至少形成垫圈100的竖直方向上侧的端面部分。第2模具520的作用是至少形成垫圈100的竖直方向下侧的端面部分(另一个端面150部分)、和包括垫圈100的第I环状凸部120部位在内的内周面部分。第2模具520的环状的槽部521至少形成垫圈100的竖直方向下侧的端面部分。另外，第2模具520的大致圆柱部分的外周面522至少形成包括垫圈100的第I环状凸部120部位在内的内周面部分。第3模具530的作用是至少形成包括垫圈100的第2环状凸部130部位在内的外周面部分。第3模具530的内周面531至少形成包括垫圈100的第2环状凸部130部位在内的外周面部分。
[0081]在脱模工序中，如图4所示，使第I模具510向上方移动，且使第2模具520向下方移动。这里，如上所述，在垫圈100中，设定第2环状凸部130向径向外侧的突出量大于第I环状凸部120向径向内侧的突出量。因此，利用第2环状凸部130部分与对第3模具530的嵌合力，使成形后的垫圈100留在并保持于第3模具530中。
[0082]这里，第I环状凸部120部分形成所谓的倒扣(undercut)。但是，如上所述，第I环状凸部120中，由曲面构成的前端部分和其两侧的曲面121平滑衔接。设定前端部分两侧的曲面121的剖面的曲率半径较大。因此，能够不损伤第I环状凸部120而使第2模具520移向下方。
[0083]然后，如图5所示，向P方向移动作为推压部件的推压杆600，推压垫圈100，由此能够通过将垫圈100从第3模具530顶落而自动回收垫圈100。这里，如上所述，第2环状凸部130中，由曲面构成的前端部分和其两侧的曲面131平滑衔接。设定前端部分两侧的曲面131的剖面的曲率半径较大。因此，能够不损伤第2环状凸部130而将垫圈100顶落。
[0084]通过采用上述制法，能够用自动成形机来制造垫圈100。
[0085](变形例)
[0086]在上述实施例中，说明了在作为第I部件的内管200上设置环状突出部220，并使垫圈100的另一个端面150贴紧该环状突出部220的结构。但是，也可以采用将环状突出部设置于作为第2部件的外管300，并使垫圈100的另一个端面150贴紧该环状突出部的结构。参照图6，简单说明上述本实用新型实施例的密封结构的变形例。图6为表示本实用新型变形例的密封结构的示意剖面图。在图6中，对于与上述实施例相同的结构部分使用相同的附图标记，并省略其说明。
[0087]在该变形例中，未在作为第I部件的内管200上设置环状突出部。取而代之的，设置有从作为第2部件的外管300的内周面侧向径向内侧突出的环状突出部(第2环状突出部)320。根据该结构，也由环状突出部320的平面形的侧面321、壳体400的端面410、内管200的外周面210、和外管300的内周面310围成剖面呈细长的大致矩形的环状空间。并且，在该环状空间内安装垫圈100。因此，能够获得与上述实施例的情形相同的效果。
[0088](其他)
[0089]在上述实施例中，说明了在外管300和壳体400被螺栓等紧固件固定并相互紧贴，并在内管200与壳体400之间产生间隙S的环境下，使用垫圈100的情形。但是，在内管200和壳体400被螺栓等紧固件固定并相互紧贴，并在外管300与壳体400之间产生间隙S的环境下，也能适用上述垫圈100。
【权利要求】
1.一种密封结构，其特征在于，包括: 具有外周面的第I部件； 具有与所述外周面同心配置的内周面的第2部件； 具有与第I部件的端面和第2部件的端面对置的端面的第3部件；以及通过分别与第I部件、第2部件和第3部件紧贴，而分别密封上述各个部件彼此间隙的橡胶状弹性体制的垫圈，其中， 设置有从第I部件的外周面侧向径向外侧突出的第I环状突出部，或从第2部件的内周面侧向径向内侧突出的第2环状突出部，并且设定从第3部件的所述端面到第I环状突出部或第2环状突出部的轴向距离大于第I部件的外周面和第2部件的内周面之间的环状间隙的径向尺寸，并且所述垫圈具有: 圆筒形的垫圈本体部，其一个端面紧贴第3部件的所述端面，另一个端面紧贴第I环状突出部或第2环状突出部的平面状的侧面； 第I环状凸部，其被设置于该垫圈本体部的内周面侧，紧贴第I部件的外周面；以及 第2环状凸部，其被设置于该垫圈本体部的外周面侧，紧贴第2部件的内周面， 在未对所述垫圈作用外力的状态下，从所述垫圈本体部的一个端面到另一个端面的距离，比将第I部件、第2部件和第3部件组装到一起的状态下，从第3部件的所述端面到第I环状突出部或第2环状突出部的轴向距离大，并且 在未对所述垫圈作用外力的状态下，所述垫圈本体部的内径大于第I部件外周面的外径，第I环状凸部的前端内径小于第I部件外周面的外径，且所述垫圈本体部的外径小于第2部件内周面的内径，第2环状凸部的前端外径大于第2部件内周面的内径。
2.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述垫圈本体部的径向厚度为2?3mm,轴向尺寸为10?11_。
3.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述第2环状凸部向径向外侧的突出量，大于所述第I环状凸部向径向内侧的突出量。
4.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述第I环状凸部的前端部分由剖面呈弧形向内侧膨出的曲面构成，所述第I环状凸部的前端部分的两侧由剖面呈弧形向外侧凹陷的曲面构成，所述第I环状凸部的前端部分的曲面与所述第I环状凸部的前端部分两侧的曲面平滑衔接。
5.如权利要求4所述的密封结构，其特征在于，所述第I环状凸部的前端部分两侧曲面的剖面曲率半径为1mm。
6.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述第2环状凸部的前端部分由剖面呈弧形的、向内侧膨出的曲面构成，所述第2环状凸部的前端部分的两侧由剖面呈弧形的、向外侧凹陷的曲面构成，所述第2环状凸部的前端部分的曲面与所述第2环状凸部的前端部分两侧的曲面平滑衔接。
7.如权利要求6所述的密封结构，其特征在于，所述第2环状凸部的前端部分两侧曲面的剖面曲率半径为2mm。
【文档编号】F16J15/10GK203756986SQ201420062908
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年2月11日 优先权日:2013年6月20日
【发明者】梅崎信行 申请人:Nok株式会社