CN111919055A - 流体装置 - Google Patents

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CN111919055A CN201980020660.7A CN201980020660A CN111919055A CN 111919055 A CN111919055 A CN 111919055A CN 201980020660 A CN201980020660 A CN 201980020660A CN 111919055 A CN111919055 A CN 111919055A
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Abstract

作为流体装置的集成块(1)包括流通口(13)、环状槽(14)、第一锥形部(17)以及导向部(18)，流通口(13)敞开以构成集成块(1)的流路(P)的一端，环状槽(14)沿流通口(13)的外周缘形成，且敞开以供密封件(2)插入，第一锥形部(17)形成在环状槽(14)的内径侧的内壁部(14b)，从环状槽(14)的开口端开始沿环状槽(14)的深度方向朝着环状槽(14)的径向外侧倾斜，导向部(18)形成在环状槽(14)的外径侧的内壁部(14a)，从环状槽(14)的开口端开始沿深度方向延伸规定区间(D)，且直径大于密封件(2)的第二密封部(22)的外周面(22a)的直径。

Description

流体装置
技术领域
此处所公开的技术涉及一种流体装置。
背景技术
作为集成面板、阀、泵、储液器等流体装置的一例，专利文献1公开了一种集成面板，其构成由环状密封件(流体用密封件)密封的管道系统。
具体而言，就所述专利文献1所涉及的集成面板而言，流通口(第一流体供排口部、第二流体供排口部)在集成面板的端面上敞开，在各流通口周围形成有供密封件插入的环状槽(锥形周面)。
专利文献1：日本公开专利公报特开2006－308052号公报
发明内容
－发明要解决的技术问题－
所述专利文献1中记载的集成面板构成为：利用插入环状槽的密封件紧固流通口的周缘部。然而，上述结构在顺畅地插入密封件方面尚有改善的余地。如果无法顺畅地插入密封件，则可能在紧固后出现密封不良。
此处所公开的技术，正是为解决上述技术问题而完成的，其目的在于：在具有由密封件密封的流路的流体装置中，顺畅地插入密封件，进而确保其密封性。
－用以解决技术问题的技术方案－
此处所公开的技术涉及一种流体装置，其具有通过插入环状密封件而被密封的流路。该流体装置包括流通口和环状槽，所述流通口敞开以构成所述流路的一端，所述环状槽沿所述流通口的外周缘形成，且敞开以供所述密封件插入；所述环状槽的内径侧的内壁部中包括所述环状槽的开口端的部位构成第一锥形部，所述第一锥形部从该开口端开始沿所述环状槽的深度方向朝着所述环状槽的径向外侧倾斜；所述环状槽的外径侧的内壁部中从所述环状槽的开口端开始沿所述深度方向延伸规定区间的部位构成导向部，所述导向部的直径大于所述密封件的外周面的直径。
根据该构成方式，在环状槽的内径侧的内壁部上，包括其开口端的部位的直径呈锥形状扩大。这样一来，能够引导密封件插入环状槽。对此，环状槽的外径侧的内壁部从其开口端开始延伸规定区间，且直径大于密封件的外周面的直径。该直径较大的部分构成所述导向部。
环状槽的横剖面严格来讲不是正圆，而是椭圆。然而，通过在环状槽形成导向部，能够抑制将环状槽视为椭圆时直径相对较小的短轴附近的部位与密封件的外表面互相干扰。于是，能够抑制密封件卡在环状槽中或密封件相对于环状槽倾斜的情况，进而能够顺畅地插入密封件。这样一来，能够确保密封件的密封性。
－发明的效果－
正如以上说明的那样，根据所述流体装置，能够顺畅地插入密封件，进而能够确保其密封性。
附图说明
图1是示例出流体系统的结构的纵向剖视图；
图2是示例出流体装置的结构的三面图；
图3是流体装置的沿A－A线剖开的剖视图；
图4是流体装置的沿B－B线剖开的剖视图；
图5是示例出密封件的结构的纵向剖视图；
图6是示例出将密封件插入流体装置的插入步骤的说明图；
图7是示例出将密封件插入流体装置的插入步骤的说明图；
图8与图6相对应，示例出仅形成有第一锥形部的结构；
图9是仅形成有第一锥形部的结构的俯视图；
图10是仅形成有第一锥形部的结构所涉及的问题的说明图；
图11是仅形成有第一锥形部的结构所涉及的问题的说明图。
具体实施方式
下面根据附图对本公开的实施方式进行说明。需要说明的是，以下说明仅为示例。
即，在本说明书中，作为流体装置的一例对集成块进行说明，但此处所公开的技术不限于此，能够应用于可供流体流动的常见装置。
具体而言，本公开中的“流体装置”是指在集成块、集成面板、阀、泵、储液器、流体贮存容器、热交换器、调节器、压力计、流量计、加热器、法兰管道等中具有下述流路的装置，该流路通过插入环状密封件而被密封。
〈整体结构〉
图1是示例出流体系统S的结构的纵向剖视图。图1所示的流体系统S包括两个集成块1和对集成块1之间的连接部进行密封的密封件2，在流体系统S的内部形成有一体的流路P。
两个集成块1均构成为供环状密封件2插入。在将密封件2插入一个集成块1的状态下，将另一个集成块1插入该密封件2，由此如图1所示，能够将各集成块1的流路P彼此连接起来，同时对它们的连接部进行密封。
下面对集成块1和密封件2的结构依次进行说明。
〈集成块〉
图2是示例出流体装置的结构的三面图。此处，图2(a)是集成块1的俯视图，图2(b)是集成块1的主视图，图2(c)是集成块1的侧视图。图3是集成块1的沿A－A线剖开的剖视图，图4是集成块1的沿B－B线剖开的剖视图。
如图2的各图所示，集成块1包括块主体10、管道部12、在块主体10的上表面敞开的流通口13以及包围流通口13的环状槽14，作为主要构成要素。
此外，如图2(c)所示，在集成块1的内部，从管道部12的前端到流通口13，贯穿形成有流路P。也就是说，流通口13敞开以构成流路P的一端。
下面对集成块1的构成要素依次进行说明。
块主体10由氟树脂等热塑性树脂形成，且具有长方形外形。在块主体10的上表面形成有左右一对螺孔10a，这一对螺孔10a用于将集成块1彼此紧固起来。
流通口13形成在块主体10的上表面中央部，且作为具有圆形横剖面的开口部而设。如图3放大所示，流通口13的开口端(上端)附近的内壁部13a的直径朝向上方呈锥形状扩大。
环状槽14沿流通口13的外周缘而形成。环状槽14的内径略大于密封件2的内径，并且环状槽14的外径实质上与密封件2的外径相同(参照图6～7)。如后所述，能够将密封件2插入该环状槽14中。
此外，环状槽14的外径侧的内壁部14a比其内径侧的内壁部14b向反深度方向突出得多。此处，“深度方向”是指从环状槽14的开口端朝向环状槽14的底部(以下称为“槽底”)14c的方向(图中的下方)，“反深度方向”是指“深度方向”的相反方向(图中的上方)。
此外，在环状槽14的内径侧的内壁部14b形成有第一锥形部17，第一锥形部17是使环状槽14的开口端的直径呈锥形状扩大而形成的。具体而言，第一锥形部17随着沿深度方向远离环状槽14的开口端而朝着环状槽14的径向外侧倾斜。此处，“径向外侧”是指从环状槽14的内侧朝向外侧的方向。“径向内侧”是指“径向外侧”的相反方向。
另一方面，在环状槽14的外径侧的内壁部14a形成有导向部18，导向部18是使环状槽14的开口端附近的部位大致恒定地扩大直径而形成的。具体而言，该导向部18从环状槽14的开口端开始沿深度方向延伸规定区间D，且直径大于密封件2的外周面22a的直径(参照图6)。也就是说，该导向部18呈使环状槽14变宽后的形状。
需要说明的是，导向部18的深度方向的尺寸D比同一方向的第一锥形部17的尺寸长。然而，如上所述，环状槽14的外径侧的内壁部14a比其内径侧的内壁部14b向反深度方向突出得多。因此，在深度方向上，导向部18的靠槽底14c侧的端部比第一锥形部17的靠槽底14c侧的端部离槽底14c远。换言之，第一锥形部17在深度方向上比导向部18离槽底14c近。
此处，在导向部18的靠槽底14c侧的端部形成有第二锥形部19，第二锥形部19向与内径侧的第一锥形部17相反的方向倾斜。具体而言，第二锥形部19随着沿深度方向远离导向部18的所述端部，而朝向径向内侧倾斜。第二锥形部19比第一锥形部17的倾斜得更厉害。
如图3～图4所示，第二锥形部19布置为在深度方向上与第一锥形部17重合。第二锥形部19在深度方向上的尺寸比同一方向的第一锥形部17的尺寸短。在深度方向上，第二锥形部19的靠槽底14c侧的端部比第一锥形部17的靠槽底14c侧的端部离槽底14c远。
〈密封件〉
图5是示例出密封件2的结构的纵向剖视图。
密封件2由氟树脂等热塑性树脂成型而成，且具有近似筒状的外形。具体而言，该密封件2具有第一密封部21和第二密封部22，第一密封部21插入集成块1的流通口13，第二密封部22与第一密封部21形成为一体，且插入集成块1的环状槽14。
更详细而言，第一密封部21形成为圆筒状，其外周面21a随着沿中心轴方向远离中心轴方向(参照图5的虚线C)的中央部，而朝向径向内侧倾斜。通过设置这样的倾斜，当将第一密封部21插入流通口13时，第一密封部21的外周面21a与集成块1的流通口13的内壁部13a就会彼此紧密贴合。此外，第一密封部21的外周面21a在外周面21a的中心轴方向的中央部与第二密封部22的内周面22b连成一体。
第一密封部21的内周面21b的直径实质上与流通口13的直径相同。将密封件2插入集成块1后，该内周面21b与形成在集成块1中的流路P一起构成一体的流路。
第二密封部22设在比第一密封部21靠径向外侧的位置，且形成为直径大于该第一密封部21的直径的圆筒状。第二密封部22在径向上形成得比环状槽14厚(参照图6～图7)。
详细而言，第二密封部22的外周面22a的直径实质上与环状槽14的外径侧的内壁部14a(除了导向部18以外的部位)的直径相同。此外，第二密封部22的内周面22b的直径略小于环状槽14的内径侧的内壁部14b(除了第一锥形部17以外的部位)的直径。
〈关于密封件如何插入集成块〉
图8与图6相对应，示例出在环状槽114上仅形成有第一锥形部117的结构。图9是图8的俯视图。
在图8所示的集成块101上，沿流通口113的外周缘形成有环状槽114，在该环状槽114上形成有形成得与本实施方式一样的第一锥形部117。利用上述第一锥形部117，能够引导密封件2插入环状槽114(具体而言，是密封件2的定位和紧固)。
然而，如图9放大所示，一般而言，出于制造公差等原因，环状槽114严格来讲不是正圆，而是椭圆(参照图9的斜线部)。
这样一来，即使要利用第一锥形部117引导密封件2，也难以顺畅地插入。在该情况下，将环状槽114视为椭圆时短轴附近的部位的直径小于该椭圆的长轴附近的部位的直径。因此，如图10～图11所示，要插入密封件2时，该短轴附近的部位与密封件2的外表面之间互相干扰，可能导致密封件2卡在环状槽114中或在密封件2倾斜的状态下插入环状槽114。
另一方面，本实施方式所涉及的集成块1不仅在内径侧的内壁部14b形成有第一锥形部17，而且在外径侧的内壁部14a还形成有导向部18。该导向部18从环状槽14的开口端开始延伸规定区间D，且直径大于密封件2的第二密封部22的外周面22a的直径。因此，即使环状槽14为椭圆，也能够抑制环状槽14与密封件2之间互相干扰，进而能够抑制密封件2卡在环状槽14中或密封件2相对于环状槽14倾斜的情况。于是，能够顺畅地插入密封件2。
下面用图6～图7对这样的作用和效果及其附随的作用和效果进行详细说明。此处，图6～图7是示例出将密封件2插入集成块1(流体装置)的插入步骤的说明图。
如图6所示，当从上方将密封件2放置到集成块1的流通口13处时，第二密封部22的内径侧的部位与第一锥形部17接触。如上所述，这一点反映了：第二密封部22的内周面22b的直径略小于环状槽14的内径侧的内壁部14b中除了第一锥形部17以外的部位的直径(即，密封件2的厚度略大于环状槽14的宽度)。
另一方面，第二密封部22的外径侧的部位插入环状槽14的内部，而与第二锥形部19接触。这一点反映了：在环状槽14的外径侧形成有导向部18。也就是说，因为环状槽114是椭圆，所以其短轴附近的部位可能与密封件2互相干扰，于是，如图6所示，通过形成直径大于密封件2的外周面22a的直径的导向部18，能够抑制上述干扰。
此外，不仅仅是形成导向部18，而且还一起形成第二锥形部19，由此能够朝着径向内侧引导密封件2。对此，因为第一锥形部17与第二锥形部19的倾斜方向相反，所以朝着径向外侧引导密封件2。因此，通过采用将第一锥形部17与第二锥形部19组合起来的结构，能够沿径向对密封件2适当地进行定位。
尤其是，如图3～图4中也示出，第一锥形部17和第二锥形部19布置在环状槽14的深度方向上大致相同的位置(布置为互相重合)。通过采用这样的布置方式，能够同时利用第一锥形部17和第二锥形部19进行定位。这一点有助于对密封件2适当地进行定位。
此外，如果从上方将另一个集成块放置到密封件2上后，通过螺孔10a紧固螺栓，则如图7所示，密封件2被引导至环状槽14的槽底14c，同时密封件2的第二密封部22被第一锥形部17朝向径向(宽度方向)外侧压缩。
因此，将密封件2插入环状槽14后，第二密封部22根据其压缩量，朝向径向内侧施加恢复力(参照图7的箭头F)。受该恢复力作用，第二密封部22的内周面22b与环状槽14的内径侧的内壁部14b紧密贴合，构成用于密封流体的密封面(所谓的二次密封面)。
另一方面，将密封件2插入环状槽14后，第一密封部21的外周面21a与流通口13的内壁部13a紧密贴合，构成比第二密封部22靠内径侧的另一密封面(所谓的一次密封面)。
由图7可看出，当插入密封件2后，集成块1的流通口13被第一密封部21和第二密封部22夹住并紧固。另一方面，密封件2的第二密封部22被集成块1的环状槽14紧固。像这样，集成块1与密封件2互相紧固，由此能够确保良好的密封性。
如上所述，导向部18不是形成在环状槽14的内径侧而是形成在外径侧。因此，与形成在内径侧的结构相比，由密封件2夹住流通口13时，在确保其密封性方面不会受到妨碍。其结果是，所述的结构有助于兼顾密封件2的密封性和插入的顺畅性。
此外，如上所述，密封件2由热塑性树脂成型而成。关于进行密封件2的树脂成型时用于向模具注入树脂的浇口，出于下述理由优选设在第二密封部22的外周面22a上而非第一密封部21，省略图示。
即，通过树脂成型形成密封件2时，浇口和流道的痕迹会变成凸部存在于成型后的密封件2的表面上。此处，因为密封件2的第一密封部21会与形成在集成块1中的流路P一起构成一体的流路或与流通口13的内壁部13a紧密贴合，所以从减小流路阻力和确保密封性的观点出发，不宜在此设置浇口。
对此，如上所述，因为密封件2的第二密封部22的内周面22b与第一密封部21的外周面21a一起夹住并密封流通口13，所以从确保密封性的观点出发，不宜在此设置浇口。
于是，虽然能够想到在第二密封部22的外周面22a上设置浇口的做法，但根据浇口的布置方法不同，可能导致在要将密封件2插入环状槽14时，浇口等的痕迹与环状槽14的开口端(尤其是外径侧的开口端)互相干扰。
然而，如图6所示，通过在环状槽14的外径侧形成导向部18，浇口等的痕迹就插入由导向部18构成的空间内。于是，能够抑制浇口等的痕跡与环状槽14互相干扰。
(其他实施方式)
在所述实施方式中，环状槽14的外径侧的内壁部14a比其内径侧的内壁部14b向反深度方向突出得多，但不限于上述结构。也可以是：不让外径侧的内壁部14a和内径侧的内壁部14b中的一者突出，而使二者齐平。
－符号说明－
1 集成块(流体装置)
13 流通口
14 环状槽
14a 内壁部(外径侧的内壁部)
14b 内壁部(内径侧的内壁部)
14c 槽底
17 第一锥形部
18 导向部
19 第二锥形部
2 密封件
21 第一密封部
22 第二密封部
22a 外周面(密封件的外周面)
P 流路
D 区间。

Claims (6)

1.一种流体装置，其具有通过插入环状密封件而被密封的流路，其特征在于：该流体装置包括流通口和环状槽，
所述流通口敞开以构成所述流路的一端，
所述环状槽沿所述流通口的外周缘形成，且敞开以供所述密封件插入；
所述环状槽的内径侧的内壁部中包括所述环状槽的开口端的部位构成第一锥形部，所述第一锥形部从该开口端开始沿所述环状槽的深度方向朝着所述环状槽的径向外侧倾斜；
所述环状槽的外径侧的内壁部中从所述环状槽的开口端开始沿所述深度方向延伸规定区间的部位构成导向部，所述导向部的直径大于所述密封件的外周面的直径。
2.根据权利要求1所述的流体装置，其特征在于：
所述第一锥形部在所述深度方向上比所述导向部离所述环状槽的底部近。
3.根据权利要求1或2所述的流体装置，其特征在于：
在所述导向部中的靠所述环状槽的底部侧的端部形成有第二锥形部，所述第二锥形部沿所述深度方向朝着所述环状槽的径向内侧倾斜。
4.根据权利要求3所述的流体装置，其特征在于：
所述第二锥形部被布置为在所述深度方向上与所述第一锥形部重合。
5.根据权利要求1到4中任一项权利要求所述的流体装置，其特征在于：
所述密封件由热塑性树脂成型而成。
6.根据权利要求1到5中任一项权利要求所述的流体装置，其特征在于：
所述密封件具有第一密封部和第二密封部，
所述第一密封部呈环状且插入所述流通口中，
所述第二密封部形成在比所述第一密封部靠径向外侧的位置，呈环状且插入所述环状槽中，
当所述密封件插入所述流通口以后，所述流通口被所述第一密封部和所述第二密封部夹住。
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