CN110352341B - 密封装置 - Google Patents

Abstract

目的在于提供一种能够满足密封性、且使整个装置小型化、低成本化的密封装置。为了实现该目的，采用如下的密封装置，该密封装置具备：螺纹部(11)，其与中空零件的螺纹紧固部螺纹接合；密封部(12)，其沿着上述螺纹部的轴心移动，与上述中空零件的螺纹紧固部压接；止动部(13)，其固定于上述螺纹部，限制上述密封部的移动；被推压部(14)，其受到外力而沿着上述螺纹部的轴心移动，使上述密封部向上述螺纹紧固部的方向移动而压接；弹簧(15)，其配置在上述被推压部与上述止动部之间；以及蓄压部(16)，其形成在上述止动部与上述密封部之间，供为了检查而导入到中空零件的内部的检查流体流入。

Description

密封装置

技术领域

本发明涉及中空零件的密封装置，特别涉及气密性检查时的用于将中空零件的螺纹紧固部密封的密封装置。

背景技术

在通过钎焊等制造的中空零件、例如安装车辆用发动机的喷射器的燃料输送管等中，在其制造后要对整个产品进行气密性检查。在该气密性检查中，例如通过如下方法等的方法来确认制造出的中空零件的气密性：将中空零件的开口全部通过密封装置堵塞，向该中空零件内注入高压的氦气，利用压力表测定规定时间经过后的压力。

在这样的气密性检查中，作为将中空零件的螺纹紧固部密封的密封装置，例如提出了专利文献1、2公开的装置。

专利文献1公开的装置是具备如下构件的装置：有底圆筒状的外壳；主活塞，其设置在外壳内并在与外壳之间形成一次压力室，并且通过向一次压力室导入压力流体而滑动；密封圈，其在外壳内的其开口部侧与主活塞邻接地设置，根据主活塞的滑动位移而压缩变形从而使其内周面与上述注入口的凸缘部的颈下部压接；辅助活塞，其设置在主活塞的中央部并在与主活塞之间形成二次压力室，并且通过向二次压力室导入压力流体而滑动；孔口，其设置在将一次压力室和二次压力室连接的通路；以及密封橡胶，其在主活塞内与辅助活塞邻接地设置，通过主活塞的滑动位移而被推压从而与注入口的前端开口面压接。

另外，专利文献2公开的装置是如下的装置：具备要固定于流体设备的连接主体和能够相对于上述连接主体进退的进退构件，利用向流体设备供给的加压流体的流体压，将上述进退构件朝向流体设备推压，从而将流体设备与连接主体之间密封。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平04－174334号公报

专利文献2：日本特开平11－351409号公报

发明内容

发明要解决的课题

另外，对于上述的专利文献1公开的装置，虽然是密封性优异的装置，但是要使检查流体以外的压缩流体流动到密封部，利用其压力将密封部推压到被检查体的密闭部，因此，需要另行设置用于生成压缩流体及使压缩流体流动的装置，成为整个装置大型化、并且成本高的装置。

另一方面，上述专利文献2公开的装置具备要固定于流体设备的连接主体和能够相对于上述连接主体进退的进退构件，是利用向流体设备供给的加压流体的流体压将进退构件朝向流体设备推压的所谓自密封构造的装置，因此，不再需要如上述的专利文献1的装置那样另外的用于生成压缩流体及使压缩流体流动的装置，解决了专利文献1的课题，但是在检查流体流入前的初始状态下，被检查体的密封性并没有被确保，具有改善的余地。

本发明是鉴于上述的背景技术所具有的情况而完成的，其目的在于提供一种能够满足密封性、且使整个装置小型化、低成本化的密封装置。

用于解决课题的手段

为了实现上述的目的，本发明采用了如下的〔1〕～〔4〕记载的密封装置。

〔1〕一种密封装置，是气密性检查时的用于将中空零件的螺纹紧固部密封的密封装置，其中，该密封装置具备：螺纹部，其与上述中空零件的螺纹紧固部螺纹接合；密封部，其沿着上述螺纹部的轴心移动，与上述中空零件的螺纹紧固部压接；止动部，其固定于上述螺纹部，限制上述密封部的移动；被推压部，其受到外力而沿着上述螺纹部的轴心移动，使上述密封部向上述螺纹紧固部的方向移动而压接；弹簧，其配置在上述被推压部与上述止动部之间；以及蓄压部，其形成在上述止动部与上述密封部之间，供为了检查而导入到中空零件的内部的检查流体流入。

〔2〕上述〔1〕所述的密封装置，其中，在上述被推压部与上述密封部之间，配置有第二弹簧。

〔3〕上述〔1〕或〔2〕所述的密封装置，其中，上述螺纹部是内螺纹，在配置在形成有该内螺纹的筒体的内部的上述密封部形成有与上述蓄压部连通的流路。

〔4〕上述〔1〕或〔2〕所述的密封装置，其中，上述螺纹部是外螺纹，在形成有该外螺纹的棒体中形成有与上述蓄压部连通的流路。

发明的效果

根据上述的本发明的密封装置，能够满足密封性、且使整个装置小型化、低成本化。

本发明的密封装置除了与中空零件的螺纹紧固部螺纹接合的螺纹部之外，还具备受到外力而沿着该螺纹部的轴心移动并使密封部向螺纹紧固部的方向移动而压接的被推压部，因此，在螺纹部向中空构件的螺纹紧固部的螺纹接合时，不会在密封部产生由于与螺纹紧固部的接触导致的扭转、磨损，提高了密封部的耐久性。另一方面，在检查时，通过受到上述外力而移动的被推压部而使密封部与螺纹紧固部压接，从而能够实现初始密封，另外，对于本发明的密封装置，设为具备形成在止动部与上述密封部之间并供为了检查而导入到中空零件的内部的检查流体流入的蓄压部，因此，在检查时，除了利用上述被推压部进行的密封之外，还能够实现利用了导入到蓄压部的检查流体的压力的强力的自密封，得到满足密封性的装置，并且不再需要另外的用于生成压缩流体及使压缩流体流动的装置，能够实现装置的小型化及低成本化。

附图说明

图1示出了将本发明的密封装置应用于燃料输送管的螺纹紧固部的密封的例子，是表示密封装置的安装前的状态的概念性的侧视图。

图2示出了将本发明的密封装置应用于燃料输送管的螺纹紧固部的密封的例子，是表示安装了密封装置的状态的概念性的侧视图。

图3是表示将燃料输送管的外螺纹的螺纹紧固部密封的本发明的密封装置的一实施方式的半剖面侧视图。

图4是图3所示的密封装置的分解立体图。

图5是表示将图3所示的密封装置安装于燃料输送管的外螺纹的螺纹紧固部的状态的剖视图。

图6是表示通过活塞推动安装的密封装置的被推压部，使密封部与燃料输送管的螺纹紧固部压接的状态的剖视图。

图7是表示在使密封装置的密封部压接的状态下，向燃料输送管的管主体内注入高压的检查流体的状态的剖视图。

图8是表示气密性检查完成，将检查流体从燃料输送管中排出，并且使推动被推压部的活塞后退的状态的剖视图。

图9是表示将燃料输送管的内螺纹的螺纹紧固部密封的本发明的密封装置的一实施方式的半剖面侧视图。

图10是图9所示的密封装置的分解立体图。

图11是表示将燃料输送管的内螺纹的螺纹紧固部密封的本发明的密封装置的其他实施方式的半剖面侧视图。

图12是图11所示的密封装置的分解立体图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的密封装置的实施方式进行详细说明。在此，附图示出了将本发明的密封装置应用于安装车辆用发动机的喷射器的燃料输送管的螺纹紧固部的密封的例子。

在燃料输送管1中，在管主体2上通过钎焊固定有多个喷射器杯(injector cup)3，并且通过钎焊固定有用于连接燃料管、压力传感器等的螺纹紧固部4。

在进行气密性检查时，通过如下方法等的方法来确认燃料输送管的气密性：将固定于燃料输送管1的上述喷射器杯3的开口、还有螺纹紧固部4的开口分别通过密封装置进行闭塞而实现气密，向管主体2内注入高压的检查流体(例如25MPa的氦气)，利用压力表测定经过规定时间后的压力。

本发明的密封装置涉及上述的气密性检查时的用于将中空零件的螺纹紧固部密封的密封装置，在图1和图2中，10示出了对燃料输送管1的外螺纹的螺纹紧固部4A进行密封的密封装置的实施方式，50示出了对燃料输送管1的内螺纹的螺纹紧固部4B进行密封的密封装置的实施方式。

首先，根据图3和图4，对将本发明的燃料输送管1的外螺纹的螺纹紧固部4A密封的密封装置10的构造进行详细说明。

该图示的密封装置10具备：内螺纹部11，其与燃料输送管的外螺纹的螺纹紧固部4A螺纹接合；密封部12，其沿着该内螺纹部11的轴心移动，与上述燃料输送管的螺纹紧固部4A压接；止动部13，其固定于上述内螺纹部11，限制上述密封部12的移动；被推压部14，其受到外力而沿着上述内螺纹部11的轴心移动，使上述密封部12向上述螺纹紧固部4A的方向移动而压接；弹簧15，其配置在上述被推压部14与上述止动部13之间；以及蓄压部16，其形成在上述止动部13与上述密封部12之间，供为了检查而导入到燃料输送管的内部的检查流体G流入。

与上述燃料输送管的外螺纹的螺纹紧固部4A螺纹接合的内螺纹部11形成于后方被扩径的筒体20的前方内周面，在该筒体20的扩径的后方内周面，形成有与止动部13螺纹接合的内螺纹21。

沿着上述内螺纹部11的轴心移动并与燃料输送管的螺纹紧固部4A压接的上述密封部12形成于在前方具有鼓出部的棒体22，在前方的鼓出部的前端通过圆柱螺纹24安装O型圈23，在鼓出部的外周形成的凹槽25中安装保护垫圈26、O型圈27，实现了与止动部13的密封。另外，在棒体22的前方部沿着轴心形成有通路28，在后端形成有将被推压部14螺纹接合的外螺纹29。

限制上述密封部12的移动的上述止动部13形成于在后端具有突出台阶部且在前方内周具有扩径台阶部的筒体30，在该筒体30的外周形成有外螺纹31，该外螺纹31与形成于构成上述内螺纹部11的筒体20的后方内周面的上述内螺纹21螺纹接合，通过将该螺纹21、31螺纹接合，上述内螺纹部11和止动部13被固定。另外，在构成止动部13的筒体30内插入构成上述密封部12的棒体22，通过安装在形成于筒体30的内周面的凹槽32中的O型圈33，实现了与上述插入的构成密封部12的棒体22的密封。在筒体30的后端面形成有供上述弹簧15的前端部进入的凹部34。

受到外力而沿着上述内螺纹部11的轴心移动并使上述密封部12向螺纹紧固部4A的方向移动而压接的上述被推压部14形成于圆板35，在其中心形成的贯通孔中形成有内螺纹36，该内螺纹36与形成于构成上述密封部12的棒体22的后端的上述外螺纹29螺纹接合，通过将该螺纹29、36螺纹接合，该被推压部14固定于上述密封部12。另外，在圆板35的前端面形成有供上述弹簧15的后端部进入的凹部37。

上述弹簧15以卷绕于构成上述密封部12的棒体22的外周的状态，配置在形成于构成上述被推压部14的圆板35的前端面的上述凹部37与形成于构成上述止动部13的筒体30的后端面的上述凹部34之间。另外，形成在上述止动部13与上述密封部12之间并供为了检查而导入到燃料输送管的内部的检查流体G流入的蓄压部16，通过形成于构成上述密封部12的棒体22的前方部的上述通路28，与形成有内螺纹部11的筒体20的内部连通。

如上述这样构成的本发明的密封装置10以如下的方式安装于燃料输送管1的外螺纹的螺纹紧固部4A，进行气密性检查。

首先，如图5所示，将本发明的密封装置10的内螺纹部11与燃料输送管1的外螺纹的螺纹紧固部4A螺纹接合，将密封装置10安装于螺纹紧固部4A。此时，在本发明的密封装置10的密封部12与被检查物的螺纹紧固部4A之间存在空隙，密封部12没有与螺纹紧固部4A接触，因此，不会在密封部12产生扭转、磨损，提高了密封部12的耐久性。

接下来，如图6所示，通过活塞P等外力推动本发明的密封装置10的被推压部14，使密封部12向被检查体的螺纹紧固部4A的方向移动而压接。由此，能够实现初始密封，能够在检查开始时得到足够的密封力，另外，密封部12向螺纹紧固部4A方向移动，从而位于止动部13与密封部12之间的蓄压部16的体积增大，并且弹簧15被压缩。

接下来，如图7所示，向作为被检查体的燃料输送管1的管主体2内注入高压的检查流体(例如25MPa的氦气)G，开始检查。注入的检查流体G经由通路28流入到形成于止动部13与密封部12之间的蓄压部16，本发明的密封装置10的蓄压部16内也成为与高压的检查流体G同等的压力状态。密封部12在通过受到燃料输送管1内的检查流体G的压力的面积S1与受到蓄压部16内的检查流体G的压力的面积S2之差而产生的力〔(S2－S1)×检查流体G的压力〕的作用下，密封部12被强力压接到螺纹紧固部4A，实现自密封。规定时间后，利用压力表测定燃料输送管1内的压力，由此确认燃料输送管1的气密性。

气密性检查完成后，将检查流体G从燃料输送管1中排出，并且使推动被推压部14的活塞P后退。于是，如图8所示，蓄压部16的压力下降，从而将密封部13向螺纹紧固部4A方向压接的力消失，并且在压缩的弹簧15的作用力下被推压部14返回到原来的位置，密封部12离开螺纹紧固部4A。在该状态下，将内螺纹部11从螺纹紧固部4A拆下。此时，由于密封部12已离开螺纹紧固部4A，因此，不会在密封部12产生扭转、磨损，提高了密封部12的耐久性。

下面，根据图9和图10，对图1和图2所示的将本发明的燃料输送管1的内螺纹的螺纹紧固部4B密封的密封装置50的构造进行详细说明。

该图示的密封装置50具备：外螺纹部51，其与燃料输送管的内螺纹的螺纹紧固部4B螺纹接合；密封部52，其沿着上述外螺纹部51的轴心移动，与上述燃料输送管的螺纹紧固部4B压接；止动部53，其固定于上述外螺纹部51，限制上述密封部52的移动；被推压部54，其受到外力而沿着上述外螺纹部51的轴心移动，使上述密封部52向上述螺纹紧固部4B的方向移动而压接；弹簧55，其配置在上述被推压部54与上述止动部53之间；以及蓄压部56，其形成在上述止动部53与上述密封部52之间，供为了检查而导入到燃料输送管的内部的检查流体G流入。

与上述燃料输送管的内螺纹的螺纹紧固部4B螺纹接合的上述外螺纹部51形成于在前方具有鼓出部的棒体60的上述鼓出部的外周面，在该棒体60的后方部的外周面形成有与止动部53螺纹接合的外螺纹61。另外，在棒体60的前方部，沿着轴心形成有与上述蓄压部56连通的流路62。

沿着上述外螺纹部11的轴心移动并与燃料输送管的螺纹紧固部4B压接的上述密封部52形成于在前方外周具有突出台阶部且在后方内周具有扩径的台阶部的筒体63，通过圆柱螺纹66，在前方的前端安装有O型圈64，在前方内周安装有O型圈65。另外，在筒体63的后方端外周形成有安装弹性挡环67的凹槽68。

限制上述密封部52的移动的上述止动部53形成于在前方外周具有突出台阶部的筒体69，在该筒体69的后方内周面形成有内螺纹70，该内螺纹70与形成于构成上述外螺纹部51的棒体60的后方外周面的上述外螺纹61螺纹接合，通过将该螺纹61、70螺纹接合，构成止动部的筒体69固定于构成上述外螺纹部的棒体60。另外，在筒体69的上述突出台阶部的外周形成的凹槽71中安装O型圈72、保护垫圈73，实现了与构成上述密封部52的筒体63的内周面的密封，在筒体69的上述突出台阶部的内周形成的凹槽74中安装O型圈75，实现了与构成上述外螺纹部51的棒体60的外周面的密封。

受到外力而沿着上述外螺纹部51的轴心移动并使上述密封部52向上述螺纹紧固部4B的方向移动而压接的上述被推压部54由圆板76、筒体79和块体80形成，该筒体79在内周面形成有供形成于上述圆板76的外周面的外螺纹77螺纹接合的内螺纹78，该块体80在上述筒体79内由上述圆板76约束，由在上述筒体79内由弹性挡环67约束的上述筒体63构成的密封部52经由上述块体80被圆板76推动，从而使密封部52向螺纹紧固部4B的方向移动而压接。在上述块体80的前端面形成有供上述弹簧55的后端部进入的凹部81。

上述弹簧55以卷绕于构成上述止动部53的筒体69的外周的状态，配置在构成该止动部53的筒体69的前方的突出台阶部与形成于构成上述被推压部54的块体80的后端面的上述凹部81之间。另外，形成在上述止动部53与上述密封部52之间并供为了检查而导入到燃料输送管的内部的检查流体G流入的蓄压部56，通过在构成上述外螺纹部51的棒体60的前方部沿着轴心形成的流路62，与外螺纹部51的前端面连通。

对于如上述这样构成的用于燃料输送管1的内螺纹的螺纹紧固部4B的密封的本发明的密封装置50，与上述的用于燃料输送管1的外螺纹的螺纹紧固部4A的密封装置10同样地，安装于螺纹紧固部4B来进行气密性检查，能够得到同样的作用、效果。

即，首先，将本发明的上述的密封装置50的外螺纹部51与燃料输送管1的内螺纹的螺纹紧固部4B螺纹接合，将该密封装置50安装于螺纹紧固部4B。此时，在本发明的密封装置50的密封部52与被检查物的螺纹紧固部4B之间存在空隙，密封部52没有与螺纹紧固部4B接触，因此，不会在密封部52产生扭转、磨损。

接下来，通过活塞等外力推动本发明的密封装置50的被推压部54，使密封部52向螺纹紧固部4B的方向移动而压接。由此，能够实现初始密封，能够在检查开始时得到足够的密封力，另外，密封部52向螺纹紧固部4B方向移动，从而位于止动部53与密封部52之间的蓄压部56的体积增大，并且弹簧55被压缩。

接下来，向燃料输送管的管主体内注入高压的检查流体(例如25MPa的氦气)，开始检查。注入的检查流体经由沿着外螺纹部51的轴心形成的通路62流入到形成于止动部53与密封部52之间的蓄压部56，本发明的密封装置50的蓄压部56内也成为与高压的检查流体同等的压力状态。密封部52在通过受到燃料输送管1内的检查流体的压力的面积与受到蓄压部56内的检查流体的压力的面积之差而产生的力的作用力下，密封部52被强力压接到螺纹紧固部4B，能够实现自密封，规定时间后，利用压力表测定燃料输送管内的压力，由此确认燃料输送管的气密性。

气密性检查完成后，将检查流体从燃料输送管中排出，并且使推动被推压部54的活塞后退。于是，蓄压部56的压力下降，从而将密封部53压接到螺纹紧固部4B的力消失，并且在压缩的弹簧55的作用力下被推压部54返回到原来的位置，密封部52离开螺纹紧固部4B。在该状态下，将外螺纹部51从螺纹紧固部4B拆下。此时，由于密封部52已离开螺纹紧固部4B，因此，不会在密封部52产生扭转、磨损。

图11和图12所示的密封装置90示出了将上述的内螺纹的螺纹紧固部4B密封的密封装置50的其他实施方式。

该图11和图12所示的实施方式的密封装置90仅在被推压部与密封部之间配置有第二弹簧91这一点不同，其他结构与上述的密封装置50相同，因此，对于与图9和图10所示的密封装置50相同的构件，标注相同的附图标记并省略其说明。

对于图11和图12的密封装置90，在构成被推压部54的筒体79的前方内周面形成有扩径台阶部92，第二弹簧91以卷绕于构成密封部52的筒体63的外周的状态，配置在构成该密封部52的筒体63的前方的突出台阶部与形成于构成上述被推压部54的筒体79的前方内周面的上述扩径台阶部92之间。另外，构成被推压部54的块体80的厚度形成得比上述的密封装置50的块体80的厚度薄，在与构成密封部52的筒体63的后端面之间形成有间隙93。

对于如上述这样在被推压部54与密封部52之间配置有第二弹簧91的密封装置90，除了上述的密封装置10、50的作用、效果之外，还能够吸收作为被检查体的燃料输送管的螺纹紧固部4B部分的产品误差。

在密封装置90中，将外螺纹部51与燃料输送管1的内螺纹的螺纹紧固部4B螺纹接合，将该密封装置90安装于螺纹紧固部4B之后，通过活塞等外力推动被推压部54，使密封部52向螺纹紧固部4B的方向移动而压接时，被推压部54的推压力经由第二弹簧91传递到密封部52。因此，即使在被检查体的螺纹紧固部4B部分存在因产品误差导致的稍微的长短，弹簧91也能够吸收该误差，始终以适度的推压力将密封部52压接到被检查体的螺纹紧固部4B。

以上，对本发明的密封装置的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，当然，能够在作为专利权利要求书记载的技术思想的本发明的范围内，进行各种变形及变更。

例如，在上述实施方式中，示出了将本发明的密封装置应用于燃料输送管1的螺纹紧固部4的密封的例子，但不言而喻，能够应用于形成于其他中空零件的螺纹紧固部的密封。

另外，形成本发明的密封装置的各构件、例如与中空零件的螺纹紧固部螺纹接合的螺纹部、与中空零件的螺纹紧固部压接的密封部等各构件的形状及结构并不限定于上述的实施方式的形状及结构。

产业上的可利用性

根据本发明的密封装置，能够满足密封性，且使整个装置小型化、低成本化，因此，能够广泛用作在通过钎焊等制造的中空零件、例如安装车辆用发动机的喷射器的燃料输送管等被检查体的气密性检查中将该被检查体的螺纹紧固部密封的装置。

附图标记说明

1 燃料输送管

2 管主体

3 喷射器杯

4、4A、4B 螺纹紧固部

10、50、90 密封装置

11、51 螺纹部

12、52 密封部

13、53 止动部

14、54 被推压部

15、55 弹簧

16、56 蓄压部

91 第二弹簧。

Claims (3)

1.一种密封装置，所述密封装置是气密性检查时的用于将中空零件的螺纹紧固部密封的密封装置，其特征在于，所述密封装置具备：螺纹部，其与所述中空零件的螺纹紧固部螺纹接合；密封部，其沿着所述螺纹部的轴心移动，与所述中空零件的螺纹紧固部压接；止动部，其固定于所述螺纹部，限制所述密封部的移动；被推压部，其受到外力而沿着所述螺纹部的轴心移动，使所述密封部向所述螺纹紧固部的方向移动而压接；弹簧，其配置在所述被推压部与所述止动部之间；蓄压部，其形成在所述止动部与所述密封部之间，供为了检查而导入到中空零件的内部的检查流体流入；以及第二弹簧，其配置在所述被推压部与所述密封部之间，卷绕于构成所述密封部的筒体的外周，吸收所述螺纹紧固部的产品误差。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，

所述螺纹部是内螺纹，在配置在形成有该内螺纹的筒体的内部的所述密封部形成有与所述蓄压部连通的流路。

3.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，

所述螺纹部是外螺纹，在形成有该外螺纹的棒体中形成有与所述蓄压部连通的流路。

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