专利名称：一种密封结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在两个元件之间的密封结构，具体来说，涉及包括第一元件的凹陷部分和第二元件的突出部分的密封结构。
图9显示了在通过螺钉连接在一起的两个部件之间的密封结构。在这个密封结构中，第一元件10和第二元件12通过第二元件12的后表面紧靠着第一元件10的前表面安装而结合在一起。然后，通过使用螺钉14将这两个元件10和12形成为一个单体的组件。
具体来说，在第一元件10的前表面上形成一个凹陷部分16，在第二元件12的后表面上形成一个突出部分18，该突出部分18具有能够安装在第一元件10的凹陷部分16中的形状。将突出部分18插入到凹陷部分16中。此外，将螺钉14从在凹陷部分16的底部上形成的开口拧入到在突出部分18的顶端上形成的螺纹孔22中。通过这个螺钉14，将第二元件12与第一元件10结合在一起，这两个元件形成一个单体的组件，以便第一元件10的前表面和第二元件12的后表面彼此相互接触。
在上述的结构中，当在第二元件12的前表面的区域A和第一元件10的后表面的区域B之间形成防水或防气的密封时，需要采用一种密封。在第二元件12的后表面和在凹陷部分16之内的第一元件10的前表面之间设置一个密封。在这个情况下，突出部分18的外径小于凹陷部分的内径，于是在突出部分18的外圆周表面和凹陷部分16的内圆周表面之间形成一个缝隙。将一个厚度足够填充在这个缝隙中的O形圈24安装在突出部分18上，并且将突出部分18插入到凹陷部分16之内。于是由O形圈24形成一个密封。
可是在上述的传统密封结构中，O形圈24必须要安装在突出部分18上。其结果是，为了增强密封，需要进行全部的工作量。此外，即使在将O形圈24安装到突出部分18上以后，O形圈24只是靠自身的径向收缩力紧密地固定在突出部分18上。于是，如果外力使O形圈24沿着与施加的收缩力相反的突出部分18的外表面的方向滑动，O形圈24将会从突出部分18上脱离出来。
在各种各样的家用电器(例如由树脂模塑件、电动剔须刀、干燥机、电动理发器、和诸如移动电话的通信载体等)中，很多是由上述的第一和第二元件10和12两个部件组成。在一个实例中，在一个元件的前表面上覆盖一层弹性体(例如装饰层)以形成一个外饰板，将这个外饰板接合到另一个元件的前表面上，该元件是电子产品的主体壳。
在这种家用电器上，至少外饰板等元件由树脂模塑制成，以减轻产品的重量。当覆盖层形成在外饰板的表面上时，通过夹物模压法(insert molding)方法，在这个外饰板的表面上整体形成上述覆盖层。
形成覆盖层的弹性体是在常温下具有与橡胶类似弹性的聚合物，它包括天然橡胶、任何一种合成橡胶、再生橡胶、丙烯酸(类)树脂等。本申请的发明人相信可以使用诸如一个弹性体作为替换O形圈24的密封材料。
因此，本发明的目的是解决上述现有技术所出现的问题。
具体来说，本发明的目的是提供一种密封结构，其中将在一个诸如电器的组成元件的表面形成一个覆盖层的弹性体用作一个密封材料，于是消除了O形圈的使用上述发明目的可以通过本发明的密封结构的特定结构来实现，上述在第一元件和第二元件之间的密封结构被组装成为一个单体组件，以便在第二元件中形成的在其前端具有一弹性体覆盖层的突出部分被安装在第一元件的凹陷部分之内，在本发明的这种特定的结构中，在对应于第二元件的突出部分的圆周边缘的位置上形成穿过第二元件的通孔，一个由所述弹性体构成的管状覆盖层形成在所述突出部分的外圆周上，以便所述管状覆盖层穿过所述通孔与形成在所述第二元件的所述前表面上的覆盖层相连接。
通过上述结构，当突出部分插入到第一元件的凹陷部分时，覆盖在突出部分的外圆周的覆盖层与突出部分的外圆周表面和第一元件的凹陷部分的内圆周表面二者紧密接触。其结果是，在突出部分和凹陷部分之间的间隙被密封。当通过使用弹性体进行夹物模压法(insert molding)以形成在第二元件的前表面上的覆盖层时，可以通过使弹性体穿过通孔流到突出部分的外圆周上，将覆盖层同步形成在第二元件的后侧和突出部分的外圆周上。因此，不再需要O形圈；于是减少了形成密封结构的部件的数量。此外，消除了对这些部件的安装工作，于是进一步减少将这两个元件安装成为一个单体组件的总工作量。
在上述的结构中，覆盖所述突出部分的所述外圆周上的所述管状覆盖层的外径大于所述凹槽部分的内径。
在本发明中，覆盖在突出部分的外圆周的覆盖层从突出部分的顶端表面伸出。通过这个结构，即使覆盖在突出部分外圆周的覆盖层的外径略小于凹陷部分的内径，从突出部分的顶端表面伸出的覆盖层的部分也可以在突出部分和凹陷部分之间形成一个密封，因为该伸出的覆盖层的部分与凹陷部分的底部接触。
此外，上述第一元件构成防水电动剔须刀的主体壳体的一部分，上述第二元件构成所述防水电动剔须刀的外饰板的一部分。在这个结构中，上述外饰板被安装在所述主体壳体上，于是构成了一种防水电动剔须刀或防水电动剔须刀体。
图1A是描述了在本发明的密封结构中第一元件的一实施例的结构的俯视图；图1B是描述上述结构的前视图；图2A是是描述了在本发明的密封结构中第二元件的一实施例的结构的仰视图；图2B是描述上述结构的前视图；图3A是是描述了在本发明的密封结构中第二元件的一实施例的结构的仰视图，其中没有形成覆盖层；图3B是描述上述结构的前视图；图4是沿着图2的4-4线截取的截面视图；图5是当图1的第一元件和图2的第二元件接合在一起时的突出部分和凹陷部分接合的截面视图；图6是在第二元件的突出部分上形成的管状覆盖层的另一个图9是在传统密封结构中一个接合的突出部分和凹陷部分的截面视图。
下面将参考附图描述本发明的密封结构的优选实施例。
首先，将参考图1到图3来描述第一元件10和第二元件12的一个实施例的结构。在上述元件中与现有技术中相同的部分的标记与现有技术中的标记相同，在此省略了这些组成元件的详细描述。
如图1所示，第一元件10具有一个板状的外形，在这个第一元件10中形成一个凹陷部分16(在所示的实施例中具有两个在前表面侧上开口的凹陷部分16)。因为第一元件10的厚度(或由于第一元件10具有小的板厚度或小的厚度)，这个实施例的凹陷部分16被形成在从第一元件10的后表面(在图1A中的“底部”)伸出的圆柱部分26的内侧。凹陷部分26的深度大于在所示实施例中的第一元件10的厚度，在图1A的俯视图中，凹陷部分16成型为诸如圆形。此外，在每个凹陷部分16的底部16a的中心形成一个用于穿过螺钉14的开孔20。在上述的描述中，如果第一元件10的厚度足够大，就没有必要形成上述的圆柱体26以从第一元件10的后表面伸出，从而可以在第一元件10的厚度范围之内形成凹陷部分16。
在另一方面，第二元件12具有板状的外形，如图2A所示，在第二元件12的前表面(在图2B的“项部”)上形成一个由弹性体组成的覆盖层(在后文中称为“前表面覆盖层”)。此外，在第二元件12的后表面侧上形成一个空的圆柱突出部分18(所示的实施例具有两个突出部分18以对应于凹陷部分16)，上述突出部分18安装在凹陷部分16之内。突出部分18的外径小于凹陷部分16的内径。
这个实施例的特征在于，在第二元件12的突出部分18的圆周边缘的位置(预先)形成一个或多个完全穿过第二元件12的通孔，如图3A和3B所示。此外，所示的实施例的特征还在于管状的覆盖层32(在后文中称为“管状覆盖层”)，其由与前表面覆盖层28的相同材料构成，并形成在突出部分18的外圆周表面上，于是管状覆盖层32和前表面覆盖层28通过通孔30而连接在一起，而不象享有技术中的O形圈，即使又外力作用在使管状覆盖层32脱离的方向也不会从突出部分18上脱离。
在所示的实施例中，设置了两个通孔30。也可以在每个突出部分18上只形成一个通孔30。可是，为了使弹性体沿着每个突出部分18的整个圆周平滑地流过而不会产生不均衡性，优选围绕着每个突出部分18等剧地形成多个通孔30，例如两个或三个。
通过下面的方式在第二元件12上形成管状覆盖层32。在使用现有技术中的相同方法(插入注塑)在第二元件12的前表面上形成前表面覆盖层的时候，设置内腔具有圆柱形状的模具(未示出)以便以同心的布置覆盖围绕突出部分18的区域，然后在第二元件12的前表面侧注射弹性体。当注射的弹性体流过第二元件12的前表面时，这个弹性体穿过通孔30流动到第二元件12的后侧并且填充到在突出部分18的外圆柱表面和模具的内表面之间形成的管状空隙。其结果是，由弹性体构成的管状覆盖层32形成在突出部分18的外圆柱表面上。
使用覆盖在突出部分18上的模具的内径大于(略微大于)凹陷部分16的内径，于是模塑的管状覆盖层32的外径大于(略微大于)凹陷部分16的内径。
当上述连接在一起的前表面覆盖层18和管状覆盖层32形成在第二元件12上时，如图2A和2B所示，第二元件12和第一元件10被组装在一起。于是突出部分18被安装到凹陷部分16中(如现有技术的实例)。换句话说，第二元件12的管状覆盖层32被推入第一元件10的凹陷部分16中。随后，如图5所示，在突出部分18(只显示了一个突出部分)的外圆柱表面上形成的管状覆盖层32(只显示了一个覆盖层)的外圆柱表面将与凹陷部分16的内圆柱表面进行整体表面的接触。由于形成管状覆盖层32的弹性体具有类似橡胶的弹性，这个弹性体将在突出部分18和凹陷部分16之间形成防水和防气的密封，如O形圈那样。
在这个实施例中管状覆盖层32沿着突出部分18的轴线方向具有相同的或恒定的直径，如在图4的实线所示(只显示了一个突出部分18)。可是，为了增加密封的性能，在管状覆盖层32的外圆周表面上形成沿着圆周方向延伸的一个或多个环状突起34，如图4中的虚线所示。
从上可以看出，在所示的实施例中，设置形成在突出部分18的管状覆盖层32的直径，以便使管状覆盖层的外圆周表面与凹陷部分16的内圆周表面进行面到面的接触。其结果是，管状覆盖层32在突出部分18和凹陷部分16之间形成了一个密封。在这个结构中，在突出部分18的轴线方向的管状覆盖层32的长度可以短于突出部分18的长度，等于突出部分18的长度，或大于突出部分18的长度。
管状覆盖层32的长度可以大于突出部分18的长度，如图6所示。换句话说，管状覆盖层32的顶端从突出部分18的顶端表面伸出，管状覆盖层32的长度大于凹陷部分16的深度。通过这个结构，当第二元件12的突出部分18被插入到第一元件10的凹陷部分16中时，管状覆盖层32的顶端与凹陷部分16的底部接触，如图7所示。因此，在管状覆盖层32的顶端和凹陷部分的底部之间进一步形成一个密封。换句话说，在这个实施例中，即使管状覆盖层32的外径小于凹陷部分16的内径，也可以形成一个密封。
此外，如图6的虚线所示，可以在管状覆盖层32的顶端上形成端表面覆盖层36。端表面覆盖层36弯曲并伸向突出部分18的端表面上(换句话说，层36向内延伸)，以便覆盖每个突出部分18的整个圆周顶端表面的一部分。通过这个结构，可以通过这些端表面覆盖层36密封在突出部分18的顶端表面和凹陷部分的底部之间的间隙。
图8描述了施加到防水电动剔须刀的本发明的密封结构。
在这个剔须刀上，上述的第一元件10是防水电动剔须刀的主体壳体的一部分(例如主体壳体的前侧)，第二元件12是剔须刀的外饰板并被安装到第一元件10(主体壳体)上。
具体来说，在上述的第二元件12的前表面上形成的装饰层是由弹性体构成的前表面覆盖层28，在第二元件(外饰板)12的突出部分18的外圆周表面上形成的管状覆盖层32。如上所述，通过通孔30(在图8中未示出)，管状覆盖层32与由装饰层构成的前表面覆盖层28相连接，上述通孔30被形成在外饰板12的突出部分18的圆周边缘。
凹陷部分16的数量等于突出部分18的数量，上述凹陷部分16形成在主体壳体(第一元件)10的前表面上以和突出部分18相对应。
当通过将突出部分18插入到凹陷部分16中以便将外饰板(第二元件)12被安装在主体壳体的前表面上时，通过形成在突出部分18的管状覆盖层32密封在突出部分18和凹陷部分16之间的间隙。于是形成和保持了螺钉紧固的部分的防水特性。
以上的描述参考了防水电动剔须刀。可是，在其它的家用电器中也可以使用本发明的密封结构。
在上述的实施例中在轴线方向的突出部分18的外表面的截面形状和凹陷部分16的内表面的截面形状都是圆形。可是，本发明也可以适用于其它的截面形状。例如，突出部分18和凹陷部分16可以时多边形。
通过本发明的密封结构，当第二元件的突出部分插入到第一元件的凹陷部分时，覆盖在突出部分的外圆周的覆盖层与第二元件的突出部分的外圆周表面和第一元件的凹陷部分的内圆周表面二者紧密接触。其结果是，在突出部分和凹陷部分之间的间隙被密封。当通过适用弹性体进行夹物模压法(insert molding)以形成在第二元件的前表面上的覆盖层时，可以通过使弹性体穿过通孔流到突出部分的外圆周上，将覆盖层同步形成在第二元件的后侧和突出部分的外圆周上。因此，不再需要O形圈；于是减少了形成密封结构的部件的数量。此外，消除了对这些部件的安装工作，于是进一步减少总的工作量。
权利要求
1.一种在第一元件和第二元件之间的密封结构，上述第一元件具有一个凹陷部分，上述第二元件在其后表面上具有一个突出部分，和在第二元件的前表面上设置一个由弹性体构成的覆盖层，以便上述突出部分插入到上述凹陷部分之内，其中所述第二元件上设置有穿过所述第二元件的通孔，所述通孔的形成位置位于所述第二元件的所述突出部分的圆周边缘上，以及所述第二元件还具有一个由所述弹性体构成的管状覆盖层，所述管状覆盖层形成在所述突出部分的外圆周上，以便所述管状覆盖层穿过所述通孔与形成在所述第二元件的所述前表面上的覆盖层相连接。
2.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，覆盖所述突出部分的所述外圆周上的所述管状覆盖层的外径大于所述凹槽部分的内径。
3.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，成型覆盖在所述突出部分的所述外圆周的所述管状覆盖层，以便从所述突出部分的顶端表面上伸出。
4.如权利要求1、2或3所述的密封结构，其特征在于，所述第一元件构成防水电动剔须刀的主体壳体的一部分，所述第二元件构成所述防水电动剔须刀的外饰板，其被安装在所述第一元件的一个表面上。
全文摘要
一种在具有一个凹陷部分的第一元件和第二元件之间的密封结构,在第二元件后表面上具有一个突出部分,在第二元件的前表面上设置一个由弹性体构成的覆盖层,以便上述突出部分插入上述凹陷部分之内,所述第二元件上的突出部分的圆周边缘上设置有通孔,以及所述第二元件还具有一个由所述弹性体构成的并形成在所述突出部分的外圆周上的管状覆盖层,以便管状覆盖层穿过通孔与形成在第二元件的前表面上的覆盖层相连接。
文档编号F16J15/10GK1330238SQ01115969
公开日2002年1月9日 申请日期2001年6月13日 优先权日2000年6月13日
发明者伊藤运司 申请人:株式会社泉精器制作所