CN101625030A - 开口的密封装置 - Google Patents

Abstract

一种设置在零件(1)中的钻孔(2，18)的开口的密封装置，该密封装置具有螺纹螺杆(3，19)，围绕该螺纹螺杆的芯轴(4)设置有螺旋状盘绕的螺栓螺纹(5)，其中，螺纹螺杆(3)啮合到钻孔(2，18)中并且借助于螺栓螺纹(5)在钻孔(2)的钻孔壁(7)中形成配对螺纹(6)，其中钻孔(2，18)的直径大于芯轴(4)的直径，其中在螺纹螺栓(3)的芯轴(4)和钻孔(2)的钻孔壁(7)之间设置的、由螺栓螺纹限定的螺旋状的通道在至少一个位置上被液密地和/或气密地隔断。

Description

开口的密封装置

技术领域

本发明涉及一种设置在零件中的钻孔的开口的密封装置。

背景技术

例如由DE 82 04 470 U公开了一种螺栓，其具有三个连续安置的螺纹段，其中，这些螺纹段具有所谓的三叶形螺纹形状。这种螺栓除了具有卓越的自锁螺纹的特性外，在螺栓螺纹和配对螺纹之间还具有很高的密封性。这种螺栓可能具有的缺点是，在拧入零件的钻孔中时，由于较高的材料挤压可能在零件中会出现断裂。另外一个缺点是，这种螺栓的生产成本较高。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种用于零件上的钻孔的开口的密封装置，其中螺纹螺杆一方面能确保密封没有瑕疵，其中，另一方面该密封装置也便于生产。

根据本发明，上述目的通过根据权利要求1所述的密封装置得以解决。通过使零件中的钻孔的孔径大于芯轴的直径，首先可以确保避免在设置有钻孔的零件中的高应力。

在本发明中，钻孔指的是圆柱形凹槽，其例如可以借助于切割工具切割而成或者通过在喷注工具中或者借助于变型工具而无切割地形成。钻孔的开口指的是钻孔的开放末端。

在根据本发明的密封装置中，螺纹螺杆具有按公知方式围绕其芯轴呈螺旋状盘绕的螺栓螺纹。在螺纹螺杆的芯轴和钻孔的钻孔壁之间设置的、由螺栓螺纹限定的螺旋状的通道在至少一个位置上被液密地和/或气密地隔断。因此，根据本发明就能够在至少一个位置上隔断螺旋状的通道。

此外，螺旋状的通道附加地作为容纳空间使用，用于容纳在螺纹螺杆拧入时被挤压的材料。可伸展的材料对于本发明特别是对于带有钻孔的零件是适合的，因为这样的材料在受挤压时就可容易地生成配对螺纹。

在根据本发明的密封装置中，可例如提出一种普通螺栓，其只需作如下的设置，即，使钻孔孔径大于螺纹螺杆的芯轴的直径。钻孔直径按这样的大小确定，即，只需使得螺栓螺纹的螺纹顶端在零件的材料的挤压之下在钻孔壁上形成配对螺纹。

与公知的带有切削螺纹的螺栓的密封装置不同的是，根据本发明的螺纹螺杆的螺栓螺纹并不是完全地抵靠在配对螺纹上，从而就避免了高摩擦力与高应力。在将螺纹螺杆拧入具有在同样形式的内螺纹的零件的钻孔后，虽然形成了前面提到的可以使例如油在其中流动的螺旋状通道，但是，在根据本发明的方式下，此种螺旋状通道被液密地和/或气密地隔断。

液密和/或气密隔断可以通过例如以下方式实现，即在一些非连续的位置，也就是说逐点地在螺旋状的通道内涂上密封剂，使得该螺旋状的通道密封。

在根据本发明的一个改进方案中提出，钻孔在至少一个圆周位置上具有径向的缩颈部，例如平坦处，其中缩颈部和相对的钻孔的钻孔壁的径向距离可这样确定，即缩颈部在螺纹螺杆拧入时就液密和/或气密地隔断螺旋状通道。零件的材料只是在缩颈部区域内完全挤进螺旋状通道中，并且一方面密封地抵靠在钻孔壁上，另一方面密封地抵靠在芯轴和螺纹螺杆的螺栓螺纹上。

在缩颈部区域内，径向距离优选等于或小于螺纹螺杆的芯轴直径。缩颈部可沿着钻孔轴方向一直延伸，其延伸程度可与螺纹螺杆啮合进钻孔的深度相当。而实际上，缩颈部只要延伸过钻孔的短短的一部分，例如轴向延伸超过螺纹圈的轴向延伸就足够了。

在根据本发明的一个可选的改进方案中，在螺纹螺杆和零件之间设置有一个沿着钻孔方向延伸的密封条，该密封条一方面在钻孔壁上、另一方面在芯轴和螺纹螺杆的螺栓螺纹上液密地和/或气密地抵靠。在该根据本发明的改进方案中，密封条可以例如在整个钻孔深度上延伸。在这种情况下，密封条将通过螺纹螺杆的螺栓螺纹被分成与螺栓螺纹的螺纹圈数相应的若干密封条小段。每一个密封条小段都可以一方面在钻孔壁上、另一方面在螺旋状通道中的芯轴和螺纹螺杆的螺栓螺纹上液密地和/或气密地抵靠。

优选地，、密封条被构造为一体地形成于零件上的凸起。该凸起可以从钻孔壁出发径向向内突起，同时沿着钻孔轴线延伸。这样就以简单的方式就实现了密封。一体化的密封条能够以有利的方式由塑料件上实现，而塑料件则可以喷射注塑的方法来生产。密封条，也就是例子中的凸起，可在喷射注塑工具中毫无问题的实现，例如其也可以由与制成所述零件不同的其他塑料材料形成。因此，由塑料材料通过喷射注塑的方法制成的零件以简单的方式与常规螺栓接合就可实现根据本发明的密封，而并不需要特殊的方法或高成本的螺纹螺杆。

如上所述，运用根据本发明的方法只在一处就足以对螺旋状通道阻隔。为了提高或加强密封的保险度而提出，螺旋状通道在钻孔的圆周上分布设置的非连续的多个位置上被液密地和/或气密地隔断。这就是说，可以在这些位置上例如点状地加入密封材料。

在另一个根据本发明的密封装置中，如果螺纹螺杆在其与拧入端相对的那一端的最前面几圈螺纹区域上设置有密封剂，且密封剂完全嵌入到螺栓螺纹的螺纹槽中就足够了。当螺纹螺杆拧入相应的合适的零件孔时，只是螺栓螺纹的尖端同样地与钻孔的钻孔壁相接触并且在材料挤压下形成配对螺纹；当螺纹螺杆最终以既定方式拧入，填充有密封材料的螺纹螺杆的螺纹圈就与配对螺纹啮合在一起，这样也就确保了螺旋状通道的液密和/或气密性的隔断。因为这里有圆柱形的钻孔就足够了，所以在此放弃了圆周侧限定的区域的缩颈部。

根据本发明的密封装置尤其适用于封闭各种润滑孔，这些润滑孔常常冗余地设置在机械零件上，但是例如由于它们用于润滑的位置的原因，这些润滑空不是必要的，并因此应该被封闭。特别是对于线性导向的导向滑动架可以采用根据本发明的密封装置。这样的导向滑动架可以具有一个支承体，该支承体通过滚动体上安放在导轨上。支承体可具有塑料件，这些塑料件配置有润滑孔以用于润滑容纳滚动体的滚动体通道。上述的钻孔根据本发明的方式可以作为润滑孔使用，其中螺纹螺杆被拧入相应的合适的钻孔中。

附图说明

接下来借助于总共在六个图例中示出的两个实施例对本发明进行进一步的解释。其中：

图1是根据本发明的密封装置的俯视图，

图2是图1所示的根据本发明的密封装置沿图1中II-II线剖切的纵剖面图，

图3、4是图2的详细放大图，

图5是采用根据本发明的密封装置的线性导向的导向滑动架，以及

图6是图5的详细放大图。

具体实施方式

在图1到4示出的根据本发明的、在零件1中的钻孔2的开口的密封装置根据本发明具有螺栓螺纹3。该螺纹螺杆3具有带有核心直径的芯轴4，其中在该芯轴4上盘绕有呈螺旋状的螺栓螺纹5。螺栓螺纹3啮合到钻孔2中，其中，通过螺栓螺纹5在零件1的材料的挤压下在钻孔2的钻孔壁7中形成配对螺纹6，即内螺纹。材料只是被挤开的而不是被切削分开。

钻孔2的直径大于芯轴4的核心直径。螺栓螺纹5的外直径大于钻孔2的内直径，这样就使得螺栓螺纹5可以以所述方式形成配对螺纹6。

此外，在螺纹螺杆5的芯轴4和钻孔2的钻孔壁7之间设置有由螺栓螺纹5限定的螺旋状通道8。螺旋状通道8可在图2和图4的放大示意图中看到。螺旋状通道8作为螺纹槽沿着螺纹螺杆3的螺栓螺纹5盘绕。螺旋状通道8通过下述方式形成：根据本发明的方法，钻孔2的直径大于核芯轴4的核心直径。被挤压的材料可以通过有利的方式在螺旋状通道8中如此移位，使得所述直径相互协调，从而在材料被挤压之后也可以形成螺旋状通道。

无材料的螺旋状通道有助于螺纹螺杆3方便地拧入钻孔2，并避免了零件1的撑裂的情况。本发明避免了由于在零件1中的高应力而导致的意外破裂。当没有多余空间容纳被挤压的零件1的材料时，可能会出现意外的应力增加现象。在所述情况下过高的应力将会以非预期的方式在螺纹螺杆和零件1之间产生，从而导致零件1损坏。然而本发明以所述的方式避免了这些意外的不利情况。

为了确保例如润滑剂不会流出螺旋状通道8，根据本发明，所述螺旋状通道8在至少一个位置被液密和/或气密地隔断。该隔断在实施例中通过如下方式得以实现，即在钻孔周围三个确定的位置上安置沿钻孔2延伸的密封条9，该密封条9一方面在钻孔的钻孔壁7，另一方面在芯轴4和螺纹螺杆3的螺栓螺纹5上液密地和/或气密抵靠。因此，螺旋状通道8在多个位置被密封条段9a阻隔，这样润滑剂就不能沿着螺旋状通道8流出了。在实施例中，螺旋状通道8被每个密封条9隔断五次，即每个螺纹圈一次。因此，在实施例中螺旋状通道8总共在15个位置被阻隔，从而确保了没有润滑剂以非预期的方式流出。当然也可以使用更多的或更少的密封条，从而改变对通道8的阻隔次数。

在图2的剖面图中可以明显看出，在钻孔轴上方的剖面范围内密封条9以所述的方式紧密地附着在上面，在钻孔轴下方可以看见所形成的螺旋状通道8。

图3以放大视图的形式展示了密封条9和其在螺纹螺杆3的螺栓螺纹5的螺纹槽中的啮合状况。

在所述实施例中，密封条9被构造为一体化地形成于零件1上的凸起10。该凸起10从钻孔的钻孔壁7径向地向内突起并且沿钻孔轴线延伸。凸起可以用与制成零件1相同的材料制成。在所述实施例中，零件1是用塑料材料以喷射注塑的方法制成的，其中凸起10可以考虑以简单方式在喷射注塑工具中形成。在一个根据本发明的变化方案中提出，对凸起使用软塑料材料，对零件1使用硬塑料材料制成，这在原则上通过所谓的双组分喷射注塑技术是可以实现的。

在图5和6中示出了采用根据本发明的密封装置的导向滑动架11。导向滑动架11具有一个支承体12，该支承体通过未在图中示出的滚动体可滚动地安放在导轨13上。在导向滑动架11的两个端侧上安置了由塑料件14制成的顶端部分15，其在此只配备了简单的润滑剂通道16，该通道用来在需要润滑时对滚动体和滚动体轨道添加润滑剂。润滑剂可以从外部通过连接的润滑头输入。在所述实施例中，润滑孔17是根据标准设置的，但却并非必须设置的，并且以根据本发明的方式来密封。

根据图6的剖面放大图示出了带有钻孔18的润滑孔17，其中，一个设计作为螺纹销钉19的螺纹螺杆以根据本发明的方式拧入到钻孔18中。这意味着，此处螺纹销钉19的核心直径也小于钻孔18的直径，其中，在此未示出的螺旋状通道在至少一个位置被液密和/或气密地隔断。

如果以根据本发明的方式，钻孔的直径和所用螺栓的核心直径彼此相互协调，那么就能以简单方式实现可靠的螺栓紧固和根据本发明的密封装置，也避免了钻孔的零件过高应力的情况，同时保障了螺旋状通道的无缺陷的密封。

参考标号

1     零件

2     钻孔

3     螺纹螺杆

4     芯轴

5     螺栓螺纹

6     配对螺纹

7     钻孔钻孔壁

8     螺旋状通道

9     密封条

9a    密封条小段

10    凸起

11    导向滑动架

12    支承体

13    导轨

14    塑料件

15    顶端部分

16    润滑剂通道

17    润滑孔

18    钻孔

19    螺纹销钉

Claims (9)

1.一种设置在零件(1)中的钻孔(2，18)的开口的密封装置，所述密封装置具有螺纹螺杆(3，19)，围绕所述螺纹螺杆的芯轴(4)设置有螺旋状盘绕的螺栓螺纹(5)，所述螺纹螺杆(3)啮合到所述钻孔(2，18)中并且借助于所述螺栓螺纹(5)在所述钻孔(2)的钻孔壁(7)中形成配对螺纹(6)，其中所述钻孔(2，18)的直径大于所述芯轴(4)的直径，其中，在所述螺纹螺杆(3)的芯轴(4)与所述钻孔(2)的钻孔壁(7)之间设置的、由所述螺栓螺纹限定的螺旋状的通道在至少一个位置被液密地和/或气密地隔断。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其中，所述钻孔(2)在至少一个圆周位置上具有径向的缩颈部，例如平坦处，所述缩颈部和相对的所述钻孔的钻孔壁(7)之间的径向距离这样地确定，即所述缩颈部在所述螺纹螺杆(3)拧入时就液密地和/或气密地隔断所述螺纹状的通道(8)。

3.根据权利要求2所述的密封装置，其中，所述径向距离等于或者小于所述螺纹螺杆(3)的芯轴(4)的直径。

4.根据权利要求1所述的密封装置，其中，在所述螺纹螺杆(3)和所述零件(1)之间设置有沿着所述钻孔(2)的方向延伸的密封条(9)，所述密封条一方面在所述钻孔壁(7)上、另一方面在所述芯轴(4)和所述螺纹螺杆(3)的螺栓螺纹(5)上液密地和/或气密地抵靠。

5.根据权利要求4所述的密封装置，其中，所述密封条(9)通过所述螺纹螺杆(3)的螺栓螺纹(5)被分成与所述螺栓螺纹的螺纹数目相应的若干密封条小段，其中每一个密封条小段(9a)在所述螺纹状的通道(8)中都一方面在所述钻孔壁(7)上，另一方面在所述芯轴(4)和所述螺纹螺杆(3)的螺栓螺纹(5)上液密地和/或气密地抵靠。

6.根据权利要求4所述的密封装置，其中，所述密封条(9)被构造为一体地形成于所述零件(1)上的凸起(10)。

7.根据权利要求6所述的密封装置，其中，所述凸起(10)从所述钻孔壁(7)出发径向向内突出并且沿着钻孔轴线延伸。

8.根据权利要求1所述的密封装置，其中，所述螺旋状通道(8)在所述钻孔的圆周上分布设置的、优选为非连续的多个位置上被液密地和/或气密地隔断。

9.一种线性导向的导向滑动架(11)，其具有：支承体(12)，所述支承体可以通过滚动体安放在导轨(13)上；以及连接在所述支承体(12)上的塑料件(14)，其中所述塑料件(14)具有用于润滑容纳所述滚动体的滚动体通道的润滑孔(17)；根据前述的一个或多个权利要求，其中，所述零件形成所述塑料件(14)，并且其中，所述钻孔形成所述润滑孔(17)。