流路連接部的密封構(gòu)造的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供不需要高的尺寸精度(為通常的尺寸精度)并且可以容易地進(jìn)行流路與墊圈的中心對準(zhǔn)的流路連接部的密封構(gòu)造。一種流路連接部的密封構(gòu)造以及具備其的液體吐出裝置和液體貯留容器，其特征在于，是具有相對配置的一對凸緣的流路連接部的密封構(gòu)造，具備：墊圈，具有表里對稱地設(shè)置于外周或外周附近的隆起部；以及凸緣，具有以環(huán)狀設(shè)置于連接面的承受溝槽；所述承受溝槽相較于所述隆起部為寬幅，并且，具有所述隆起部的頂部所抵接的圓弧狀的最深部，所述隆起部的頂部成為曲面，該頂部的曲率與所述承受溝槽的最深部的曲率相比為同等以上。
【專利說明】流路連接部的密封構(gòu)造
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于配管或容器等的流路的連接部的密封構(gòu)造(密封裝置)。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來，作為需要用于輸送流體的管的拆卸的地方的接頭，已知有使用凸緣(在管的端部形成的圓盤狀的擴(kuò)徑部)的接頭。在接合凸緣彼此的情況下，為了防止流體的泄漏或異物自外部侵入，在凸緣與凸緣之間夾裝密封件(墊圈)。墊圈主要由彈性體所制成，壓縮嵌設(shè)于設(shè)置于凸緣的槽。而且，通過由被壓縮而產(chǎn)生的反彈力而壓接于槽壁面而產(chǎn)生密封作用。
[0003]但是，在輸送要求衛(wèi)生性的流體(例如，食品、醫(yī)藥品等)的情況下，如果在管的接頭部分(特別是墊圈部分)中產(chǎn)生高低差(凹陷或突出)，則流體積存在該部分，有無法保持衛(wèi)生性的問題。目前為止，針對該問題提出了許多的提案(專利文獻(xiàn)I及2)。
[0004]在專利文獻(xiàn)I中公開了一種管體連接裝置，其特征在于，在經(jīng)由環(huán)狀墊圈接合管體的連接端部彼此并由卷裝于接合部的外周的夾環(huán)來束緊而進(jìn)行連接固定的裝置中，在兩管體的連接端部，形成通過夾環(huán)的束緊而遍及全周地相互沿管軸方向進(jìn)行直接接觸且具有相互沿管軸方向凹凸卡合的形狀而成的環(huán)狀抵接部，環(huán)狀墊圈被容納于由環(huán)狀抵接部而形成于內(nèi)周側(cè)的一方的連接端部的環(huán)狀凹部，在環(huán)狀抵接部彼此直接接觸的時(shí)候成為壓縮狀態(tài)，并且在該壓縮狀態(tài)下內(nèi)周部以與兩管體的內(nèi)周面大致成為同一面的方式被設(shè)定。
[0005]在專利文獻(xiàn)2中公開了一種凸緣連結(jié)部，具備:凸緣，具有沿大致垂直于管的軸線的半徑方向延伸的端面，并接合于管端；中央圓形開口，貫通端面，與管內(nèi)部相連通；以及裝置，用于將凸緣沿軸線方向整合且相互束緊，具有:密封室，在凸緣的中央圓形開口的周圍沿圓周方向形成，并通過沿軸線方向內(nèi)側(cè)延伸的環(huán)狀凹部形成；以及彈性密封環(huán)，被定位于密封室內(nèi)并被壓縮于密封室內(nèi)；密封室及彈性密封環(huán)以在凸緣密封面直接卡合時(shí)通過密封室壁面來產(chǎn)生密封壓力的方式被決定尺寸。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本專利第4450711號公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本特開平7-158783號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的問題
[0011]在上述各專利文獻(xiàn)的墊圈中，必須配合槽形來被壓壞，另外，必須在被壓壞后與管內(nèi)面成為同一面，因此，墊圈或管所要求的尺寸的精度必然是嚴(yán)格的。
[0012]另外，在上述各專利文獻(xiàn)中，由于使管與墊圈的中心在墊圈被壓壞后的形狀中對準(zhǔn)，因此，難以使管與墊圈的中心對準(zhǔn)。
[0013]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種不需要高的尺寸精度(通常的尺寸精度)且能夠容易地進(jìn)行流路與墊圈的中心對準(zhǔn)的流路連接部的密封構(gòu)造。
[0014]解決問題的技術(shù)手段
[0015]第I發(fā)明為一種流路連接部的密封構(gòu)造，其特征在于，是具有相對配置的一對凸緣的流路連接部的密封構(gòu)造，包括:墊圈，具有表里對稱地設(shè)置于外周或外周附近的隆起部；以及凸緣，具有以環(huán)狀設(shè)置于連接面的承受溝槽；所述承受溝槽相較于所述隆起部為寬幅，并且，具有所述隆起部的頂部所抵接的圓弧狀的最深部，所述隆起部的頂部成為曲面，該頂部的曲率與所述承受溝槽的最深部的曲率相比為同等以上。
[0016]第2發(fā)明的特征在于，在第I發(fā)明中，通過所述墊圈的所述隆起部的內(nèi)側(cè)部分被所述凸緣的連接面夾壓，從而使墊圈的內(nèi)徑與凸緣的內(nèi)徑相同。
[0017]第3發(fā)明的特征在于，在第I發(fā)明中，所述一對凸緣在所述承受溝槽的外周側(cè)具備嵌合部。
[0018]第4發(fā)明的特征在于，在第I發(fā)明中，所述承受溝槽具有與所述墊圈的外周面抵接的承受溝槽外側(cè)內(nèi)面，該承受溝槽外側(cè)內(nèi)面為與中心軸平行的面。
[0019]第5發(fā)明是一種液體吐出裝置，具備第I發(fā)明所涉及的流路連接部的密封構(gòu)造。
[0020]第6發(fā)明是一種液體貯留容器，具備第I發(fā)明所涉及的流路連接部的密封構(gòu)造。
[0021]發(fā)明的效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明，不需要高的尺寸精度，并且能夠容易地對準(zhǔn)凸緣及墊圈的中心。
[0023]另外，由于凸緣與墊圈多點(diǎn)接觸，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)高的密封壓力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是表示應(yīng)用本發(fā)明的管連接部的方式的立體圖。
[0025]圖2是表示第一實(shí)施方式所涉及的墊圈的剖面圖。
[0026]圖3是表示第一實(shí)施方式所涉及的承受溝槽的剖面圖。
[0027]圖4是表示由夾具接合第一實(shí)施方式所涉及的密封構(gòu)造的狀態(tài)的剖面圖。
[0028]圖5是表示第一實(shí)施方式所涉及的墊圈與管的中心對準(zhǔn)的樣子的剖面圖。在此，(a)為中心開始對準(zhǔn)的狀態(tài)，(b)為中心已對準(zhǔn)的狀態(tài)，(c)為已固定的狀態(tài)。
[0029]圖6是表示第二實(shí)施方式所涉及的承受溝槽形狀的一個(gè)方式的剖面圖。在此，(a)是分開設(shè)置承受溝槽和嵌合構(gòu)件的情況，(b)是廢除承受溝槽的一部分而設(shè)置嵌合構(gòu)件的情況。
[0030]圖7是表示第三實(shí)施方式的閥的部分剖面圖。
[0031]圖8是表示第四實(shí)施方式所涉及的儲(chǔ)罐蓋的部分剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下，說明用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式例。
[0033]《第一實(shí)施方式》
[0034]在本實(shí)施方式中，如圖1所示，公開了將具有凸緣2的管I彼此以將墊圈3夾在其間的方式進(jìn)行連接，并通過夾具4進(jìn)行固定的方式。首先，對本實(shí)施方式所涉及的墊圈及承受溝槽的構(gòu)造進(jìn)行說明，其次，對連接方法進(jìn)行說明。
[0035](I)構(gòu)造[0036]a.墊圈
[0037]圖2表示本實(shí)施方式所涉及的墊圈3的剖面形狀。
[0038]本實(shí)施方式的墊圈3為環(huán)狀的彈性體，具有平面部5、以及表里(沿與中心7相同的方向)對稱地設(shè)置于外周部分的隆起部6。
[0039]在平面部5，在中央設(shè)置有流體所通過的貫通孔9。貫通孔9的直徑形成為較管I的內(nèi)徑稍大一些，在被管1、1夾持而變形的狀態(tài)下，墊圈內(nèi)周面8與管I的內(nèi)周面位于同一面上。通過這樣做，在接頭部分沒有高低差，可以保持衛(wèi)生性并且減小流動(dòng)阻力。
[0040]隆起部6的頂部(與中心7相同方向的面)成為曲面,其剖面為半圓或半橢圓形狀。環(huán)狀的隆起部6為了與承受溝槽10的形狀一致，表里對稱地設(shè)置于外周或外周附近。即，墊圈3構(gòu)成為相對于與中心7正交的方向的中心線對稱。隆起部6的曲率較承受溝槽10的凹陷面的曲率更大(換言之，減小半徑)，并且，自平面部5起的立起(高度)較承受溝槽10的深度更大?？梢允孤∑鸩?的曲率大的原因在于容易進(jìn)行中心對準(zhǔn)，使高度較承受溝槽10的深度更大的原因在于在固定凸緣2時(shí)利用由隆起部6被壓垮而產(chǎn)生的反彈力來作為密封壓力。為了實(shí)現(xiàn)高的密封壓力，使用將例如硅或PTFE、腈等作為原料的橡膠。
[0041]b.承受溝槽
[0042]如圖3所示，承受溝槽10分別設(shè)置于在各管端設(shè)置的凸緣2的接合面?zhèn)?。本?shí)施方式所涉及的承受溝槽10是剖面形狀成為半圓或半橢圓并且以環(huán)狀設(shè)置于凸緣2的接合面的凹陷。承受溝槽10的凹陷面的曲率較隆起部6的頂部的曲率更小(換言之，半徑較大)。其原因在于，由此實(shí)現(xiàn)后面所述的中心對準(zhǔn)作用。在此，不需要使凹陷面的整體的曲率與隆起部6的頂部的曲率相比為同等以下，至少最深部周邊的曲率與隆起部6的頂部的曲率相比可以為同等以下。
[0043]另外，承受溝槽10的深度較墊圈3的隆起部6的高度更淺，其寬度較墊圈3的隆起部6的寬度更大。其原因在于，在固定凸緣2時(shí)，以墊圈3的隆起部6被壓垮的方式，利用由被壓垮而產(chǎn)生的反彈力來作為密封壓力。
[0044](2)連接方法
[0045]a.由夾具4進(jìn)行的接合
[0046]圖4表示將具有形成有承受溝槽10的凸緣2的管I彼此以將墊圈3夾在其間的方式由夾具4進(jìn)行接合的狀態(tài)。還有，在本實(shí)施方式中，在夾具接合時(shí)，管I的端部彼此不直接接觸，但是，也可以使管I的端部彼此直接接觸并設(shè)置后面所述的承受溝槽外側(cè)內(nèi)面18。
[0047]在適當(dāng)?shù)剡B接管I彼此時(shí)，墊圈3的隆起部6成為嵌合于承受溝槽10的最深部12的狀態(tài)。再有，以在該狀態(tài)時(shí)墊圈中心7與管中心14對準(zhǔn)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0048]由于隆起部6的高度較承受溝槽10的深度更高，因此，在嵌合于承受溝槽10的最深部12的狀態(tài)下固定管I彼此時(shí)，隆起部6被壓壞。再有，相對的凸緣2、2的連接面?zhèn)鹊闹行膫?cè)端部13、13將平面部5 —邊壓垮一邊夾入。由此，墊圈3被壓裝在最深部12及中心側(cè)端部13的兩個(gè)地方，因此能夠增大密封壓力。另外，由于墊圈3承受自管I內(nèi)部向外的壓力，因此，隆起部6的外側(cè)部分被按壓于承受溝槽10，由該作用能夠進(jìn)一步增大密封壓力。
[0049]還有，例示了使用圖1那樣的夾具4作為使墊圈3為被壓垮的狀態(tài)并接合管I彼此的機(jī)構(gòu)，但是，不限于此，例如也可以由螺栓、螺帽來直接連結(jié)凸緣20。
[0050]b.中心對準(zhǔn)作用[0051]在以將墊圈3夾在其間的方式接合管I彼此的時(shí)候，需要對準(zhǔn)墊圈中心7與管中心14。假設(shè)在由人的手進(jìn)行定位時(shí)，即使各中心偏離，在本實(shí)施方式中，也能夠在將管I彼此連接的一連串的動(dòng)作中使墊圈中心7與管中心14自然地對準(zhǔn)。在圖5中表示其樣子。
[0052]如果在將墊圈3從中心偏離地嵌合于承受溝槽10的狀態(tài)下使管I彼此接近，則在由曲面所構(gòu)成的承受溝槽10的內(nèi)面與隆起部6的曲面的接觸作用下，隆起部6承受朝向最深部12方向的力(全黑箭頭)，因此，墊圈3開始移動(dòng)(圖5(a))。如果墊圈3的隆起部6到達(dá)承受溝槽10的最深部12，則墊圈中心7與管中心14對準(zhǔn)，墊圈3的移動(dòng)停止(圖5(b))。在該狀態(tài)下，通過一邊壓垮墊圈3 —邊固定管I彼此，從而能夠在對準(zhǔn)墊圈中心7與管中心14的狀態(tài)下進(jìn)行固定(圖5(c))。
[0053]這樣，在連接管I彼此的通常的動(dòng)作中，使墊圈中心7與管中心14對準(zhǔn)。另外，由圖5 (a)及圖5(b)可知，墊圈3可以在中心側(cè)端部13被夾壓而被壓垮之前對準(zhǔn)中心。
[0054]如以上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，由于墊圈隆起部及承受溝槽的形狀相互成為曲面，因此，能夠使墊圈與管的中心自然地對準(zhǔn)。因此，不需要嚴(yán)格的尺寸精度，也可以降低制造成本。另外，由于在最深部12及中心側(cè)端部13的兩個(gè)地方壓垮并固定墊圈，即使由抵抗來自管內(nèi)部的壓力的力也產(chǎn)生密封壓力，因此，可以產(chǎn)生大的密封壓力。
[0055]《第二實(shí)施方式》
[0056]第二實(shí)施方式通過將管I彼此“嵌合”，從而成為容易對準(zhǔn)管I彼此的中心并且可以更可靠地對準(zhǔn)中心的密封構(gòu)造。
[0057]如圖6所示，在本實(shí)施方式中，在設(shè)置于凸緣2的承受溝槽10的外周側(cè)相互不同地形成凸?fàn)顦?gòu)件15、17，設(shè)置嵌合它們而成的環(huán)狀的嵌合部16。凸?fàn)顦?gòu)件15、17也可以與承受溝槽10另外設(shè)置(圖6(a))，在凸緣2的突出成為問題的情況下，也可以使承受溝槽10的形狀為中心角為90度的圓弧狀來獲得小型化(圖6(b))。此時(shí)，將作為凸?fàn)顦?gòu)件17的內(nèi)側(cè)部分的承受溝槽外側(cè)內(nèi)面18作為與中心7、14平行的面，如果墊圈3的外周面抵接，則有通過從管I內(nèi)部承受的壓力而能夠使密封壓力更大的效果。還有，如圖6(b)所示，設(shè)置承受溝槽外側(cè)內(nèi)面18的方式與圖6(a)相比需要高的尺寸精度。
[0058]即使在本實(shí)施方式中，由于將承受溝槽10的最深部12周邊的曲率形成為相較于隆起部6的曲面的曲率更小，因而，能夠獲得在管I的連接時(shí)自然地中心對準(zhǔn)的效果。
[0059]再有，通過設(shè)置嵌合部16，從而使管接合時(shí)的墊圈3的壓壞量為一定，可以防止因過度壓壞所造成的破損或變形(塑性變形)。
[0060]《第三實(shí)施方式》
[0061]第三實(shí)施方式公開了作為向處理流體的設(shè)備的接合部的應(yīng)用例，在作為一種液體吐出裝置的針閥使用密封構(gòu)造的情況。在向閥的應(yīng)用中，適合用于頻繁地進(jìn)行分解或更換的部分、例如在具備噴嘴或閥座等的吐出中與單元連通的流路。
[0062]圖7的針閥19為通過經(jīng)由接頭20而被供給及排出的空氣，驅(qū)動(dòng)連接有針21的未圖示的活塞，并在針前端25開放及關(guān)閉連通孔24，從而自噴嘴23將液體材料吐出的針閥。液體材料通過與未圖示的液體貯留容器相連通的液體材料供給口 26而被供給。
[0063]在本實(shí)施方式中，墊圈3及承受溝槽10設(shè)置在閥主體27與設(shè)置有閥座22及噴嘴23的吐出單元28之間。另外，在承受溝槽10的外周側(cè)設(shè)置相互嚙合的凸?fàn)顦?gòu)件，形成嵌合部16。閥主體27與吐出單元28的固定例如在無墊圈的部分進(jìn)行螺絲(螺栓)固定。[0064]這樣，通過在閥主體27與吐出單元28之間設(shè)置密封構(gòu)造，從而可以可靠地實(shí)現(xiàn)高的密封壓力，另外，對頻繁地進(jìn)行分解洗凈或更換的閥座22及噴嘴23的維修作業(yè)變得輕松，并且確保衛(wèi)生性也變得容易。
[0065]還有，也可以將本實(shí)施方式的密封構(gòu)造應(yīng)用于液體材料供給口 26的接頭或分隔未圖示的活塞收納室與閥前端所位于的流體室的場所等。
[0066]《第四實(shí)施方式》
[0067]第四實(shí)施方式公開了在液體貯留容器中使用密封構(gòu)造的情況。
[0068]圖8所示的本實(shí)施方式所涉及的液體貯留容器為加壓儲(chǔ)罐，在蓋部29，配設(shè)有對加壓氣體進(jìn)行供給及排出的給排氣口 30、以及將貯留于儲(chǔ)罐32內(nèi)且被加壓了的液體材料33朝外部排出的抽吸管31。蓋部29及槽32主體的固定通過在槽32上端及蓋部29外緣設(shè)置凸緣2并由圖1所示那樣的夾具4夾住該凸緣2而進(jìn)行。
[0069]在該實(shí)施方式中，墊圈3及承受溝槽10設(shè)置于槽32主體上端的凸緣及蓋部29外緣的凸緣2。另外，在承受溝槽10的外周側(cè)設(shè)置嚙合的凸?fàn)顦?gòu)件，形成嵌合部16。
[0070]在本實(shí)施方式的貯留容器中，可以可靠地實(shí)現(xiàn)高的密封壓力，另外，維修作業(yè)變得輕松，并且確保衛(wèi)生性也變得容易。
[0071]符號的說明
[0072]1:管2:凸緣3:墊圈4:夾具5:環(huán)狀構(gòu)件6:隆起部7:墊圈中心8:墊圈內(nèi)周面9:流體所通過的孔10:承受溝槽12:最深部13:凸緣中心側(cè)端部14:管中心15:凸?fàn)顦?gòu)件(夕卜側(cè)凸?fàn)顦?gòu)件)16:嵌合部17:凸?fàn)顦?gòu)件(內(nèi)側(cè)凸?fàn)顦?gòu)件)18:承受溝槽外側(cè)內(nèi)面19:針閥20:接頭21:針22:閥座23:噴嘴24:連通孔25:針前端26:液體材料供給口 27:吐出單元28:閥主體29:蓋部30:給排氣口 31:抽吸管32:儲(chǔ)罐33:液體材料。
【權(quán)利要求】
1.一種流路連接部的密封構(gòu)造，其特征在于， 是具有相對配置的一對凸緣的流路連接部的密封構(gòu)造， 包括: 墊圈，具有表里對稱地設(shè)置于外周或外周附近的隆起部；以及 凸緣，具有以環(huán)狀設(shè)置于連接面的承受溝槽， 所述承受溝槽相較于所述隆起部為寬幅，并且，具有所述隆起部的頂部所抵接的圓弧狀的最深部， 所述隆起部的頂部成為曲面，該頂部的曲率與所述承受溝槽的最深部的曲率相比為同等以上。
2.如權(quán)利要求1所述的流路連接部的密封構(gòu)造，其特征在于， 通過所述墊圈的所述隆起部的內(nèi)側(cè)部分被所述凸緣的連接面夾壓，從而墊圈的內(nèi)徑與凸緣的內(nèi)徑相同。
3.如權(quán)利要求1所述的流路連接部的密封構(gòu)造，其特征在于， 所述一對凸緣在所述承受溝槽的外周側(cè)具備嵌合部。
4.如權(quán)利要求1所述的流路連接部的密封構(gòu)造，其特征在于， 所述承受溝槽具有與所述墊圈的外周面抵接的承受溝槽外側(cè)內(nèi)面，該承受溝槽外側(cè)內(nèi)面為與中心軸平行的面。
5.一種液體吐出裝置，其特征在于， 具備權(quán)利要求1所述的流路連接部的密封構(gòu)造。
6.一種液體貯留容器，其特征在于， 具備權(quán)利要求1所述的流路連接部的密封構(gòu)造。
【文檔編號】F16J13/06GK103998833SQ201280061845
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月13日
【發(fā)明者】生島和正 申請人:武藏工業(yè)株式會(huì)社