墊圈及密封結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于抑制氯氟烴氣體、氫氣等具有溶解橡膠材料性質(zhì)的氣體的泄漏的墊圈及密封結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了抑制安裝供氣配管部位的氣體泄漏而設(shè)置有墊圈(參照專利文獻(xiàn)1、2)。參照圖6，對現(xiàn)有技術(shù)的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖6是現(xiàn)有技術(shù)的密封結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0003]在安裝有配管600的裝置500上設(shè)置有開口于安裝有配管600—側(cè)的端面510的插入孔520。并且，在配管600上設(shè)置有插入至插入孔520的主體部610，和與裝置500的端面510對置的對置面620。另外，在裝置500的端面510與插入孔520的內(nèi)周面之間設(shè)置有倒角部530。然后，在該倒角部530、主體部610和對置面620形成的截面大致三角形狀的環(huán)狀間隙中安裝有橡膠制的墊圈700。通常，使用截面為圓形的O形環(huán)作為該墊圈700。
[0004]通過如以上的結(jié)構(gòu)，可以抑制供給裝置500內(nèi)的來自配管600的氣體從主體部610與插入孔520之間的間隙向外部泄漏。
[0005]然而，當(dāng)利用配管供給的氣體為氯氟烴氣體、氫氣等時，則具有溶解橡膠材料的性質(zhì)。此時，氣體將透過墊圈，并向外部泄漏。在此，設(shè)定透過橡膠制的墊圈的氣體透過量為q、橡膠材料的擴(kuò)散系數(shù)為D、橡膠材料的溶解度系數(shù)為S、內(nèi)部與外部隔著墊圈的氣體壓力差為Pa-Pb、墊圈的透過面積為A、墊圈的透過距離為L、時間為t時，
[0006]q = DXSX (Pa-Pb) X (A^L) Xt0
[0007]因此，為了使對應(yīng)墊圈的形狀的透過量q減小，只要使(A+ L)減小即可。為了將其實(shí)現(xiàn)，可以考慮使墊圈的截面形狀呈L字截面。然而，在該情況下，即使能減少透過量q，也會產(chǎn)生其它問題。參照圖7和圖8，對該情況進(jìn)行說明。圖7和圖8是表示假設(shè)技術(shù)的密封結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0008]圖示的墊圈800具有用于封閉裝置500的插入孔520與配管600的主體部610之間的環(huán)狀間隙的圓筒狀部810，和用于封閉裝置500的端面510與配管600的對置面620之間的間隙的平板狀部820。由此，墊圈800的截面(含中心線的截面)呈L字形狀。對于如此構(gòu)成的墊圈800，透過面積A狹窄，且能使透過距離L長，而可以減小(A + L)。
[0009]然而，對于該假設(shè)技術(shù)，難以穩(wěn)定地維持密封性能，并且存在組裝操作性不良的問題。即，如圖7所示，裝置500與配管600的相對位置因尺寸誤差而成為圖7中LI的情況時，會產(chǎn)生間隙；成為圖7中L2的情況時，會有墊圈800被過度壓縮而破損的問題。因此，必須提高裝置500與配管600的定位精度和墊圈800的尺寸精度，而難以穩(wěn)定地維持密封性能。并且，當(dāng)配管600的主體部610插入至裝置500的插入孔520時，插入孔520的開口部端緣與墊圈800抵接(圖8中，參照箭頭X)，還存在組裝操作性不良的問題。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-170570號公報
[0013]專利文獻(xiàn)2:日本特開2001-165320號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的目的在于提供一種不會對組裝操作性造成不良影響，并且能提高對具有溶解橡膠材料性質(zhì)的氣體的密封性能的墊圈及密封結(jié)構(gòu)。
[0015]本發(fā)明為了解決上述問題而采用了以下手段。
[0016]對于本發(fā)明的墊圈，其為環(huán)狀且橡膠制，封閉第I部件和第2部件之間的間隙，抑制氣體泄漏，其中，
[0017]該第I部件具有端面和開口于該端面的插入孔，且在所述端面和插入孔的內(nèi)周面之間形成有倒角部，
[0018]該第2部件具有與所述端面對置的對置面和插入于所述插入孔的主體部，
[0019]該墊圈的特征在于，具有:
[0020]墊圈本體部，其被第I部件的所述端面向所述對置面壓縮；
[0021]第I環(huán)狀凸部，其從該墊圈本體部向第I部件突出，被所述倒角部向所述對置面壓縮，且由朝向前端變細(xì)的彎曲面構(gòu)成；以及
[0022]第2環(huán)狀凸部，其從所述墊圈本體部向內(nèi)周面?zhèn)韧怀觯凰鲋黧w部向徑向外側(cè)壓縮。
[0023]另外，對于本發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，具有:
[0024]第I部件，其具有端面和開口于該端面的插入孔，且在所述端面和插入孔的內(nèi)周面之間形成有倒角部；
[0025]第2部件，其具有與所述端面對置的對置面和插入于所述插入孔的主體部;及
[0026]墊圈，其為環(huán)狀且橡膠制，封閉第I部件和第2部件之間的間隙，抑制氣體泄漏，
[0027]所述墊圈具有:
[0028]墊圈本體部，其被第I部件的所述端面向所述對置面壓縮；
[0029]第I環(huán)狀凸部，其從該墊圈本體部向第I部件突出，被所述倒角部向所述對置面壓縮，且由朝向前端變細(xì)的彎曲面構(gòu)成；以及
[0030]第2環(huán)狀凸部，其從所述墊圈本體部向內(nèi)周面?zhèn)韧怀?，被所述主體部向徑向外側(cè)壓縮。
[0031]根據(jù)所述發(fā)明，不僅具有被倒角部壓縮的部分(第I環(huán)狀凸部)，和被主體部壓縮的部分(第2環(huán)狀凸部)，還具有被第I部件的端面壓縮的墊圈本體部。因此，與安裝于截面大致三角形狀的環(huán)狀間隙的O形環(huán)等墊圈相比，氣體對墊圈的透過面積A狹窄，并且能使透過距離L長。由此，氣體透過墊圈的透過量少，能抑制氣體泄漏。
[0032]并且，被倒角部壓縮的第I環(huán)狀凸部，由朝向前端變細(xì)的彎曲面構(gòu)成。因此，在組裝第I部件和第2部件的過程中，在由倒角部、主體部和對置面形成的空間內(nèi)，形成有用于在第I環(huán)狀凸部變形時使該第I環(huán)狀凸部退讓的空間。由此，第I環(huán)狀凸部能維持適當(dāng)?shù)膲嚎s率，即使第I部件和第2部件的位置關(guān)系、墊圈的尺寸精度存在一定程度的偏差，也能穩(wěn)定維持密封性能。另外，也不會對組裝第I部件和第2部件時的操作性造成不良影響。
[0033]在此，優(yōu)選所述墊圈本體部被配置于所述對置面和墊圈本體部之間的環(huán)狀部件或形成于所述對置面的環(huán)狀突出部，和第I部件的所述端面壓縮，并且，
[0034]具有第3環(huán)狀凸部，其從所述墊圈本體部向所述主體部，與所述環(huán)狀部件或環(huán)狀突出部之間的環(huán)狀間隙突出，在未被第I部件壓縮的狀態(tài)下離開所述對置面，當(dāng)被第I部件壓縮時，貼緊所述對置面。
[0035]由此，在第I環(huán)狀凸部被壓縮時，直至第3環(huán)狀凸部與對置面抵接為止不會對第I環(huán)狀凸部作用大壓縮力，因此能進(jìn)一步抑制第I環(huán)狀凸部被過度壓縮。
[0036]發(fā)明效果
[0037]如上所述，根據(jù)本發(fā)明，不會對組裝操作性造成不良影響，并且能提高對具有溶解橡膠材料性質(zhì)的氣體的密封性能。
【附圖說明】
[0038]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的墊圈局部剖開的剖視圖。
[0039]圖2是表示本發(fā)明實(shí)施例1的密封結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0040]圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的墊圈局部剖開的剖視圖。
[0041 ]圖4是表示本發(fā)明實(shí)施例2的密封結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0042]圖5是表示本發(fā)明實(shí)施例2的變形例的密封結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0043]圖6是現(xiàn)有技術(shù)的密封結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0044]圖7是表示假設(shè)技術(shù)的密封結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0045]圖8是表示假設(shè)技術(shù)的密封結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]以下，參照附圖，基于實(shí)施例以例示詳細(xì)說明用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式。但是，在該實(shí)施例中記載的結(jié)構(gòu)元件的尺寸、材質(zhì)、形狀、其相對配置等，除非有特別地特定性的記載，否則本發(fā)明的范圍不僅僅限定于此。在以下所示的實(shí)施例中，對安裝供氣配管的部位設(shè)置有用于抑制氣體泄漏的墊圈的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。但是，本發(fā)明不限于配管的安裝部，也可以適用于對各種裝置所設(shè)置的兩個部件(第I部件和第2部件)之間的間隙進(jìn)行封閉的墊圈及密封結(jié)構(gòu)。
[0047](實(shí)施例1)
[0048]參照圖1和圖2，對本發(fā)明實(shí)施例1的墊圈和密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1是本發(fā)明實(shí)施例I的墊圈局部剖開的剖視圖。圖2是表示本發(fā)明實(shí)施例1的密封結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
[0049]< 墊圈 >
[0050]尤其參照圖1，對本實(shí)施例的墊圈100進(jìn)行說明。本實(shí)施例的墊圈100適用于抑制氯氟烴氣體、氫氣等具有溶解橡膠材料性質(zhì)的氣體的泄漏。并且，墊圈100由橡膠制的環(huán)狀部件構(gòu)成。
[0051]該墊圈100具有:圓環(huán)狀且平板狀的墊圈本體部110;從墊圈本體部110向圖1中上方突出的第I環(huán)狀凸部120;以及從墊圈本體部110內(nèi)向周面?zhèn)韧怀龅牡?環(huán)狀凸部130。第I環(huán)狀凸部120由朝向前端突出的彎曲面構(gòu)成。更具體而言，對于該第I環(huán)狀凸部120，外周面?zhèn)扔沙蚯岸酥睆娇s小的錐面構(gòu)成，內(nèi)周面?zhèn)扔沙蚯岸藬U(kuò)徑的錐面構(gòu)成，所述一對錐面的相交部分由截面圓弧狀的彎曲面連接。作為更具體的例子，可以將第I環(huán)狀凸部120的外周面?zhèn)儒F面的錐角設(shè)為40°，內(nèi)周面?zhèn)儒F面的錐角設(shè)為60°。并且，優(yōu)選第2環(huán)狀凸部130的前端也為截面圓弧狀的彎曲面。在本實(shí)施例中，采用該第2環(huán)狀凸部130的截面圓弧狀的彎曲面與第I環(huán)狀凸部120的內(nèi)周面?zhèn)鹊腻F面無障礙連接的結(jié)構(gòu)。
[0052]<密封結(jié)構(gòu)>
[0053]尤其參照圖2，對本實(shí)施例的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。本實(shí)施例的密封結(jié)構(gòu)是，在將作為第2部件的配管600安裝于作為第I部件的裝置500的部位上設(shè)置墊圈100的結(jié)構(gòu)。在圖2中，示出墊圈100變形前的狀態(tài)，使墊圈100、裝置500和配管600的尺寸關(guān)系明確。
[0054]以下，進(jìn)一步詳細(xì)地說明密封結(jié)構(gòu)。在安裝有配管600的裝置500上設(shè)置有開口于安裝配管600—側(cè)的端面510的插入孔520。并且，在配管600上設(shè)置有插入至插入孔520的主體部610，和與裝置500的端面510對置的對置面620。在此，在本實(shí)施例中，使配管600上設(shè)置主體部610和對置面620的部分為一體。但是，也可以使獨(dú)立于主體部610的其它部件與主體部610固定，從而在該其它部件上設(shè)置對置面620。
[0055]并且，主體部610的外周面和插入孔520的內(nèi)周面為圓柱面。另外，在裝置500的端面510與插入孔520的內(nèi)周面之間設(shè)置有倒角部530。該倒角部530呈從端面510向插入孔520的內(nèi)部直徑縮小的錐面。
[0056]墊圈100