BRPI0515834B1

BRPI0515834B1 - gaxeta de sucção de membros duplos

Info

Publication number: BRPI0515834B1
Application number: BRPI0515834-6A
Authority: BR
Inventors: Hirofumi Hino; Yutaka Kikuchi; Yasuaki Nagai; Masaki Ueno; Masaaki Yamaguchi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Kokoku Intech Co Ltd
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2019-11-12
Also published as: BRPI0515834A; EP1801470A4; EP1801470A1; DE602005017168D1; KR20070083603A; WO2006035544A1; CN101036009B; JP4589686B2; US7624993B2; US20080067760A1; ATE445796T1; JP2006097721A; CN101036009A; EP1801470B1

Abstract

"gaxeta de sucção de membros duplos". a invenção provê uma nova gaxeta de sucção de membros duplos, que tem uma função confiável de adaptação e fixação de gaxeta ao objeto a ser vedado, como também provê um efetivo efeito de sucção e uma função de respiro de ar. para esse próposito, a gaxeta que tem a função de evitar o vazamento do fluido quando comprimido, compreende um membro de vedação interna 1 e um membro de vedação externa 2 dispostos em superfície perpendicular à direção de compressão; e uma pluralidade de membros de conexão 3 para a conexão e fixação do membro de vedação interna 1 e do membro de vedação externa 2 em conjunto. as estruturas de copo de sucção são formadas quando uma quantidade adequada de ar preso entre o membro de vedação interna e o membro de vedação externa é liberado à atmosfera a partir do membro de vedação interna, do membro de vedação externa ou de ambos os membros de vedação por compressão da gaxeta de membros duplos.

Description

1. Campo da

Invenção

A presente invenção se refere a uma gaxeta de sucção de membros duplos com confiável vedação contra gases obtida por uma estrutura dupla, tendo uma função de vedação que compreende um membro interno e um membro externo, sendo a gaxeta aplicável para várias funções.

2. Breve Descrição da Técnica Anterior

São conhecidas essas gaxetas dotadas de somente porções de vedação internos e membros de membros externos duplos, constituídas por membros (ver, por exemplo, o Modelo de

Utilidade Japonês Laid-Open N° 2-127859 e a Patente Japonesa LaidOpen N° 10-259875) .

Em alguns casos, a elasticidade das paredes totais das porções de vedação de uma gaxeta é reduzida a um nivel bem baixo, de maneira a aumentar o desempenho da vedação da gaxeta (ver Patente Japonesa

Laid-Open N° 8-13594).

Além disso, em alguns casos, também é conhecida uma gaxeta com medidas para evitar que a gaxeta se destaque e caia (ver Patente Japonesa Laid-Open N° 2003-172453).

As gaxetas de membros duplos nas referências supracitadas são basicamente constituídas de membros de vedação internos e externos e sólidos membros de conexão para a ligação dos membros de vedação internos e externos, e são conectadas aos objetos a serem vedados com a adaptação das gaxetas nas porções recuadas dos objetos. As referências supracitadas somente revelam que os membros de vedação internos e externos podem evitar que as gaxetas se destaquem e caiam e mostram efeitos de sucção. Entretanto, as gaxetas reveladas nessas referências citadas não garantem a capacidade de adaptação suficiente das gaxetas aos objetos a serem vedados, desempenhos de efeitos de sucção e confiáveis operações de respiro de ar.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção é realizada em vista dos problemas supramencionados, para proporcionar uma nova gaxeta de sucção de membros duplos, que tenha uma função confiável de adaptação e fixação da gaxeta ao objeto a ser vedado, como também para prover um efetivo efeito de sucção e uma função de respiro de ar.

Os problemas supramencionados são solucionados por gaxetas constituídas das seguintes maneiras.

(1) Uma gaxeta de sucção de membros duplos que tem a função de evitar que o fluido vaze ao ser comprimido, compreendendo: Um membro de vedação interna e um membro de vedação externa dispostos em um plano perpendicular à direção de compressão; e uma pluralidade de membros de conexão para a conexão e fixação do membro de vedação interna e do membro de vedação externa em conjunto, caracterizado pelo fato de que: as estruturas de copo de sucção são formadas quando uma quantidade adequada de ar fechado entre o membro de vedação interna e o membro de vedação externa é liberado à atmosfera a partir do membro de vedação interna, do membro de vedação externa ou de ambos os membros de vedação por compressão da gaxeta de membros duplos.

(2) Gaxeta de membros duplos de acordo com (1), caracterizada pelo fato de que: a gaxeta tem estruturas de válvula de respiro de ar dispostas em algumas porções do membro de vedação interna, do membro de vedação externa ou de ambos os membros de vedação .

(3) Gaxeta de membros duplos de acordo com (1) ou (2) caracterizada pelo fato de que: porções do membro de vedação interna, do membro de vedação externa ou de ambos os membros de vedação são formadas como uma estrutura de vedação com bordas, da qual uma força de reação contra a flexão é menor do que as das outras porções.

4)	Gaxeta de membros	duplos de acordo com (	D ,
caracterizada pelo	fato	de que: uma	função para evitar que	os
membros de vedação	se	destaquem é	adicionada aos membros	de

conexão.

	5)	Gaxeta	de membros duplos	de	acordo com
quaisquer dos	itens	d) a	(4)	, caracterizada pelo	fato	de que: uma
função para	evitar	que	os	membros de vedação	se	destaquem é

adicionada aos membros de conexão por meio da formação de furos de adaptação entre os membros de conexão vizinhos, de maneira que os furos de adaptação sejam adaptados às porções de adaptação de um objeto a ser vedado.

6) Gaxeta de membros duplos de acordo com quaisquer dos itens (1) a (3) , caracterizada pelo fato de que: o membro de vedação interna e o membro de vedação externa são formados de diferentes materiais.

A gaxeta da presente invenção compreende o membro de vedação interna e o membro de vedação externa dispostos em um plano perpendicular à direção de compressão e o membro de vedação interna e o membro de vedação externa são ligados e fixados em conjunto por uma pluralidade de membros de conexão. E são formadas válvulas de respiro de ar na gaxeta, de maneira que uma adequada quantidade de ar fechado nas porções recuadas entre o membro de vedação interna e o membro de vedação externa seja liberado à atmosfera, de maneira que o efeito de sucção seja obtido e o desempenho de vedação seja aumentado, quando a gaxeta de membros duplos é comprimida.

Como a pressão de ar entre o membro de vedação interna e o membro de vedação externa é ajustada pelas válvulas de

respiro	de	ar, podem	ser evitadas	deformações	irregulares dos
membros	de	vedação e a	excessiva	força de reação	contra o objeto a
ser vedado.
		Como	a largura	dos	membros de	conexão pode ser

estabelecida maior do que a das porções correspondentes de adaptação do objeto a ser vedado, a função a evitar que a gaxeta se destaque pode ser adicionada utilizando a elasticidade da gaxeta. Os membros de conexão podem evitar que os membros de vedação interna e externa caiam.

Como os furos de fixação são formados entre os membros de conexão vizinhos, as porções de adaptação como as paredes centrais, podem ser formadas no objeto a ser vedado. E as paredes centrais podem ser usadas como guias para a determinação das posições e a dimensão de compressão dos membros de vedação, e podem atuar como um membro dotado de efeito de autovedação quando for aplicada alta pressão à gaxeta.

Se o membro de vedação interna e o membro de vedação externa forem feitos de materiais diferentes, o adequado desempenho de vedação contra diferentes fluidos pode ser obtido nos respectivos membros de vedação.

O membro de vedação interna, o membro de vedação externa e os membros de conexão não são colocados necessariamente no mesmo plano, mas podem ser dispostos livremente em diferentes planos dependendo dos fluidos a serem vedados, dos desempenhos de vedação exigidos e similares.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Fig. 1 é uma vista em planta ilustrando uma gaxeta de sucção de membros duplos como uma configuração da presente invenção.

A Fig. 2 é uma vista em corte transversal aumentada ao longo da linha A-A na Fig. 1.

A Fig. 3 é uma vista em corte transversal aumentada ao longo da linha B-B na Fig. 1.

A Fig. 4 é uma vista lateral parcialmente aumentada a partir da direção X na Fig. 1.

A Fig. 5 é uma vista em corte transversal ao longo da linha C-C na Fig. 4.

A Fig. 6 é uma vista em corte transversal explicativa ilustrando a gaxeta de sucção de membros duplos da presente invenção adaptada a um tanque de combustível.

A Fig. 7 é uma vista em corte transversal aumentada de uma porção circundada por um círculo A na Fig. 6, onde a gaxeta de sucção de membros duplos está em estado inativo. Uma área hachurada nesse desenho mostra uma porção pintada do tanque de combustível.

A Fig. 8 é uma vista explicativa parcialmente aumentada da gaxeta de membros duplos ilustrando uma condição de respiro de ar de uma porção de válvula de respiro de ar. As áreas hachuradas por uma linha interrompida mostram porções de um objeto ao qual está adaptada a gaxeta.

As Figs. 9A, 9B, 9C e 9D são vistas em corte transversal, explicativas e parcialmente aumentadas, ilustrando os estados ativos da gaxeta dupla. As Figs. 9A e 9B são vistas em corte transversal da porção P na Fig. 8. As Figs. 9C e 9D são vistas em corte transversal da porção Q na Fig. 8. As áreas hachuradas por uma linha interrompida mostram porções do objeto ao qual está adaptada a gaxeta.

A Fig. 10 é um gráfico mostrando a relação entre a extensão comprimida e a força de reação da gaxeta.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONFIGURAÇÕES PREFERIDAS

As gaxetas da presente invenção aplicadas aos tanques de combustíveis serão doravante explicadas com referência aos desenhos.

O corpo principal a da gaxeta de sucção de membros duplos compreende um membro de vedação interna 1, um membro de vedação externa 2, membros de conexão 3 para a ligação dos dois membros de vedação 1, 2 e porções recuadas 4 formadas pelo menos no lado superior ou no lado inferior da gaxeta. O corpo principal a da gaxeta de sucção é feito de qualquer material elástico que possa evitar que o fluido comprimido vaze, por exemplo, borracha, plástico ou similar. A gaxeta pode ser formada tanto de forma circular como não circular.

O numeral de referência 5 é a porção com bordas do membro de vedação externa 2. As porções com bordas superior e inferior 5 do membro de vedação externa 2 formam uma seção transversal com formato em < e formam uma porção recuada anular 6 em uma circunferência externa do membro de vedação externa 2 (ver Figs. 2 e 3) . Como mostrado nas Figs. 2 e 3, é formada uma porção convexa 7 em uma circunferência externa do membro de vedação interna 1, mas podem ser formadas porções com bordas iguais às do membro de vedação externa 2 no membro de vedação interna 1, ao invés da porção convexa.

Apesar de não ilustrada nos desenhos, a gaxeta pode ser colocada de maneira reversa, de forma que o membro de vedação externa 2 tenha a porção convexa e o membro de vedação interna tenha porções com bordas.

Um numeral de referência 8 se refere às porções da válvula de respiro de ar. As porções da válvula de respiro de ar 8 são formadas nas porções da circunferência externa do membro de vedação externa 2 ligado aos membros de conexão 3, de maneira que pequenas porções recuadas 9 sejam formadas na porção recuada 6. Porções com bordas 5a nas pequenas porções recuadas 9 são formadas mais finas do que as outras porções com bordas 5. Como resultado, são enfraquecidos os desempenhos das deformações elásticas à volta das porções com bordas 5a, de maneira que as porções à volta da porção com borda 5a são constituídas para fazer o respiro do ar remanescente nas porções recuadas 4 do corpo principal a da gaxeta, quando os membros de vedação 1, 2 forem deformados elasticamente como ilustrado na Fig. 8.

Na forma supramencionada, a pressão de ar nas porções recuadas 4 é reduzida para que as porções recuadas 4 funcionem como copos de sucção. Como consequência, as porções da válvula de respiro de ar 8 aumentam o efeito de vedação da gaxeta e funcionam como válvulas de bloqueio para evitar o fluxo de ar a partir do exterior, já que as porções à volta das porções do respiro de ar 8 têm seções transversais em forma de <.

Quando uma largura do membro de conexão 3 é estabelecida maior do que a largura do objeto ao qual a gaxeta se adapta, pode ser adicionada uma função para evitar que a gaxeta se destaque, utilizando a elasticidade da gaxeta. Além disso, os membros de conexão 3 também podem evitar que os membros de vedação interna e externa 1, 2 caiam de maneira irregular. Como a função para evitar que a gaxeta se destaque pode ser adicionada aos respectivos membros de conexão 3 independentes uns dos outros e posicionados entre os membros de vedação interna e externa 1, 2, são atuados esforços uniformes sobre os respectivos membros de vedação 1, 2, de maneira que as deformações desiguais na gaxeta são minimizadas.

O numeral de referência 10 se refere aos furos de adaptação formados entre os membros de conexão vizinhos 3 (ver Figs. 2 e 5). Os furos de adaptação 10 são feitos nas paredes centrais projetadas 11, isto é, nos membros de adaptação formados no objeto ao qual a gaxeta se adapta (ver Figs. 7, 8, 9A-9B) . As paredes centrais 11 atuam como guias para determinarem o posicionamento e a dimensão de compressão da gaxeta quando montada e funcionando com um efeito de autovedação ao atuar uma maior pressão na gaxeta.

O numeral de referência 12 se refere a uma bomba de combustível montada no tanque de combustível T, no qual está montada pela presente invenção a gaxeta de sucção de membros duplos (ver Figs. 6 e 7). O numeral de referência 13 se refere ao flange da bomba de combustível ao qual as paredes centrais 11 estão montadas nos furos de adaptação 10 da gaxeta de sucção de membros duplos para a adaptação da bomba de combustível. O numeral de referência 14 se refere a uma placa de pressão para a fixação do flange da bomba de combustível 13, aparafusando uma porca de flange 15. O numeral de referência 16 se refere a uma área superficial não pintada do tanque de combustível T. O numeral de referência 17 se refere a uma área superficial pintada do tanque de combustível T.

Serão explicados, doravante, os efeitos obtidos pelas constituições supramencionadas.

Como mostrado na Fig. 7, o corpo principal a da gaxeta de sucção é montado às paredes centrais 11 do objeto por meio de furos de adaptação 10, de maneira que o corpo inteiro da gaxeta seja montado no objeto (ver Figs. 9A e 9C).

O ar preso nas porções recuadas 4 do corpo principal a da gaxeta de sucção é comprimido pelas deformações dos membros de vedação interna e externa 1, 2 quando o flange da bomba de combustível 13 é pressionado durante a etapa de montagem, e então o ar comprimido é ventilado para fora por meio das porções da válvula de respiro de ar 8 formada fora dos membros de conexão 3, como mostrado na Fig. 8 e Fig. 9D. Como as porções com bordas 5 do membro de vedação externa 2 não possuem porções de válvula de respiro de ar 8 como mostrado na Fig. 9B, as porções com bordas 5 são mantidas vedadas e são levemente dobradas, de maneira que as porções recuadas 6 formem uma seção transversal com forma de < mais profunda.

Como o efeito de sucção é provocado pela pressão reduzida de ar nas porções recuadas 4 por meio do respiro de ar aí realizado, o desempenho de aderência da gaxeta ao objeto é aumentado, de maneira que a vedação a gás da gaxeta aumenta consideravelmente. As porções de bordas 5a têm a mesma seção transversal com formato > que as porções de bordas 5, mas as porções de bordas 5a são mais finas que as porções de bordas 5. Em outras palavras, as porções de bordas 5a formam porções recuadas mais profundas 9 e as porções de válvula de respiro de ar 8, de maneira que as porções de bordas 5a podem fazer o respiro de gás para fora, mas não podem levar o gás para dentro. Como resultado, as porções da válvula de respiro de ar 8 possuem um tipo de estrutura de válvula de bloqueio, de maneira que os gás não flua para as porções recuadas 4, mesmo que as porções recuadas 4 estejam sob pressão reduzida.

Como consequência, a gaxeta da presente invenção pode aumentar o efeito de vedação.

Quando o tanque de combustível T é feito em aço, a área de superfície de vedação do tanque que evita o vazamento do combustível não é pintada, para evitar o mau desempenho da vedação causada por flutuações de espessura da tinta de revestimento na área de superfície de vedação. Entretanto, como as áreas de superfícies não pintadas do tanque podem enferrujar devido à água que penetra a partir do exterior, o que pode conduzir a um mau desempenho de vedação, é utilizada a placa de aço galvanizado para o tanque de combustível, ou é usado um tanque de combustível estruturado como à prova d^fágua. Por outro lado, como a gaxeta da presente invenção é formada como uma gaxeta de membros duplos, compreendendo os membros de vedação interna e externa, o membro de vedação interna 1 veda a área de superfície não pintada 16, de maneira que desempenha um importante papel como membro de vedação para evitar que o combustível vaze, e o membro de vedação externa 2 desempenha o papel de vedação à prova d'água para vedar a área de superfície pintada 17, para evitar que a superfície não pintada enferruj e.

A Fig. 10 é um gráfico mostrando a relação entre a extensão comprimida das gaxetas e a força de reação das gaxetas. A Fig. 10 indica que a força de reação gerada pela gaxeta com válvulas de respiro de ar pode ser controlada mais baixa do que a de uma gaxeta sem válvulas de respiro de ar, já que na gaxeta com válvulas de respiro de ar, a pressão do ar nas porções recuadas entre o membro de vedação interna e o membro de vedação externa não é aumentada.

Na presente configuração, é explicado o caso em que a gaxeta é aplicada à bomba de combustível, mas a gaxeta da presente invenção pode ser amplamente aplicada a vários instrumentos do mesmo tipo que uma bomba de combustível.

Entretanto, o objeto ao qual se adapta a gaxeta da presente invenção deve ter espaço suficiente para a acomodação e altura para a deformação da gaxeta de membros duplos.

Doravante será explicada uma estrutura e o método de moldagem da gaxeta supramencionada em maiores detalhes.

[Estrutura]

O membro de vedação interna 1 tem uma estrutura bastante rígida à deformação quando comprimida, sendo a estrutura diferente daquela do membro de vedação externa 2. Levando em consideração o efeito de vedação com relação ao combustível, o membro de vedação interna 1 tem a estrutura que pode gerar uma maior força de reação quando comprimida. Por outro lado, como a grande força de reação do membro de vedação externa 2 não é necessária, este possui a estrutura de vedação com bordas para evitar que a água penetre a partir do exterior.

Como ilustrado na Fig. 1, são formados seis membros de conexão 3 entre os membros de vedação interna e externa

1, 2.

São formadas pequenas porções recuadas 9 nas circunferências externas dos membros de vedação externa 2 nas porções que ligam os membros de conexão 3. Em outras palavras, como as áreas à volta das porções recuadas 9 geram menores forças de reação quando comprimidas se comparadas a outras porções dos membros de vedação externa 2, as áreas, isto é, as porções da válvula de respiro de ar 8 funcionam como válvula de bloqueio e como respiro do ar fechado nas porções recuadas 4 entre os membros de vedação interna e externa 1, 2.

A dimensão comprimida da gaxeta deve ser estabelecida, de preferência, de 5% a 30% da altura da gaxeta.

A largura dos membros de conexão 3 na direção circular deve ser estabelecida entre 1% a 10%, de preferência de 3% a 7% maior do que às das porções do objeto onde é montada a gaxeta, de maneira que a gaxeta seja montada elasticamente ao objeto, evitando que a gaxeta se destaque do objeto.

[Método de Moldagem]

O corpo principal a da gaxeta de sucção é formado por moldagem de um material elástico. É preferível como material elástico uma borracha vulcanizada, um elastômero termoplástico ou similar, que tenha elasticidade nas circunstâncias da aplicação. Os materiais da gaxeta devem ser selecionados dependendo do tipo de fluido a ser vedado. Por exemplo, são preferivelmente usados como óleo combustível o NBR, o NBR hidrogenado, borracha de fluorcarbono ou similares. O EPDM, borracha de fluorcarbono ou similares são preferivelmente usados para fluidos aquosos. Caso seja exigida borracha vulcanizada para a gaxeta, os ingredientes são pesados e misturados antes da vulcanização, sendo assim obtido um material de borracha não vulcanizada.

Depois, é preparada uma matriz de moldagem para moldar as gaxetas de borracha. Os formatos (doravante denominados cavidades) da gaxeta da presente invenção são formados previamente na matriz de moldagem. O material de borracha não vulcanizada é colocado em cavidades pré-aquecidas da matriz de moldagem aberta, sendo vulcanizado mantendo a matriz de moldagem sob pressão predeterminada, sob uma temperatura predeterminada por um período predeterminado depois que é fechada a matriz de moldagem (uma moldagem por compressão). O material de borracha não vulcanizada pode ser moldado por outros métodos, tais como a moldagem de transferência, em que o material de borracha não vulcanizada na câmara aquecida é transferido para as cavidades da matriz de moldagem fechada; uma moldagem por injeção, em que a borracha não vulcanizada de um mecanismo de injeção separado aquecido é injetada nas cavidades da matriz de moldagem e similares.

A pressão, a temperatura e o período das vulcanizações são geralmente estabelecidos entre 1 a 30 MPa, 100°C a 200°C e 2 a 30 minutos, respectivamente. Depois de vulcanizada em condições predeterminadas, a matriz de moldagem é aberta e a gaxeta de sucção moldada de membros duplos é retirada da matriz de moldagem, sendo a gaxeta resfriada a temperatura ambiente.

Claims

1. Gaxeta de sucção de membros duplos, com a função de evitar o vazamento do fluido quando comprimido, compreendendo: um membro de vedação interna e um membro de vedação externa dispostos em um plano perpendicular à direção de compressão; e uma pluralidade de membros de conexão para a conexão e a fixação do referido membro de vedação interna e o membro de vedação externa, caracterizada pelo fato de que: são formadas estruturas de copo de sucção, quando uma quantidade adequada de ar fechado entre o referido membro de vedação interna e o referido membro de vedação externa é liberado à atmosfera a partir do membro de vedação interna, do referido membro de vedação externa ou de ambos os referidos membros de vedação pela compressão da referida gaxeta de membros duplos.

2. Gaxeta de membros duplos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a referida gaxeta tem estruturas de válvulas de respiro de ar dispostas em algumas porções do referido membro de vedação interna, do referido membro de vedação externa ou de ambos os referidos membros de vedação.

3. Gaxeta de membros duplos, de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que as porções do referido membro de vedação interna, do referido membro de vedação externa ou de ambos os referidos membros de vedação são formadas como uma estrutura de vedação com bordas, em que a força de reação contra o dobramento é menor do que às das demais porções.

4. Gaxeta de membros duplos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que é adicionada aos referidos membros de conexão uma função para evitar o destacamento dos referidos membros de vedação.

5. Gaxeta dupla de membros duplos, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de que é adicionada aos referidos membros de conexão uma função para evitar o destacamento dos refèridos membros de vedação, pela formação de furos de fixação entre os referidos membros de conexão vizinhos, de maneira que os furos de fixação sejam montados às porções de montagem do objeto a ser vedado.

6. Gaxeta de membros duplos, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o referido membro de vedação interna e o referido membro de vedação externa são formados por diferentes materiais.