CN203363149U - 密封胶圈及采用该密封胶圈的管体安装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种密封胶圈，所述密封胶圈整体呈片状并设有中心孔，所述密封胶圈包括与所述中心孔呈同心设置的外圈部和内圈部，所述内圈部设有沿密封胶圈的径向一圈一圈同心的波浪起伏状结构。本实用新型的密封胶圈能够解决管体穿过板体呈偏心安装时的密封问题。本实用新型还提供一种采用所述密封胶圈的管体安装结构。

Description

密封胶圈及采用该密封胶圈的管体安装结构

技术领域

本实用新型涉及一种密封件，尤其涉及一种密封胶圈及采用该密封胶圈的管体安装结构。

背景技术

在热水器中，为了使管体例如进、出水管接头能够顺利穿过热水器的机壳的板体即进、出水管安装板，同时考虑制造误差，机壳的板体上通常需要开设较大的通孔，以方便管体穿过。如图1所示，为了使管体11穿过板体12进行安装，板体12上设有通孔13，其中通孔13的孔径相对于管体11的管径大很多，这样，一方面导致漏风而浪费电机功率，另一方面会严重影响美观。又例如，在分体式空调的安装时，室内机与室外机之间的连接铜管往往是通过在板体如墙体或窗户玻璃上打孔穿过，铜管与墙体或窗户玻璃上的孔之间往往有较大间隙，而且很不美观。市场上出现了一种用于挡住所述间隙的塑料封盖，但因为无法保证铜管与孔中心对中，导致塑料封盖较难安装甚至变形。

对于上述管体穿过各种板体进行安装时，如果对管体与板体上通孔之间的间隙进行密封，是一个亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种密封胶圈及采用该密封胶圈的管体安装结构，旨在解决管体穿过板体呈偏心安装时的密封问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种密封胶圈，所述密封胶圈整体呈片状并设有中心孔，所述密封胶圈包括与所述中心孔呈同心设置的外圈部和内圈部，所述内圈部设有沿密封胶圈的径向一圈一圈同心的波浪起伏状结构。

优选地，所述波浪起伏状结构的横截面沿所述密封胶圈的径向为正弦波形。

优选地，所述波浪起伏状结构由所述内圈部的内周缘一直延伸到所述内圈部的外周缘，所述波浪起伏状结构的内周缘和外周缘均处于正弦波形的平衡位置。

优选地，所述波浪起伏状结构的横截面沿所述密封胶圈的径向为由两个波峰和两个波谷组成的正弦波形。

优选地，所述波浪起伏状结构从波峰/波谷到平衡位置的波形段包括依次相连的减薄段、平滑过渡段和非减薄段，所述减薄段的厚度小于非减薄段的厚度，所述平滑过渡段的厚度由靠近非减薄段的一端向靠近减薄段的一端逐渐减小。

优选地，所述非减薄段的长度为减薄段的长度的1.5倍以上，或者所述平滑过渡段和非减薄段长度之和为减薄段的长度的1.5倍以上。

优选地，所述减薄段的厚度小于或等于非减薄段的厚度的一半。

优选地，所述外圈部的轴向厚度大于内圈部的厚度，所述外圈部的外周面设有环形的凹槽，用于与待密封的板体的通孔处的边缘相卡合。

为了实现上述目的，本实用新型还提供一种管体安装结构，包括管体和板体，所述板体上设有供管体穿过的通孔，所述管体安装结构还包括前述的密封胶圈，所述管体穿设于所述板体的通孔内，所述密封胶圈套设于所述管体上，并位于所述板体的通孔处，以对所述管体与板体的通孔之间的间隙进行密封。

优选地，所述密封胶圈的中心孔的孔径小于所管体的管径，所述外圈部的外径大于板体的通孔的孔径。

本实用新型的管体安装结构，采用密封胶圈对管体与板体之间的间隙进行密封，密封胶圈的内圈部上的波浪起伏状结构可以沿密封胶圈的径向进行伸缩而对密封胶圈的中心孔位置进行调节，即使当管体安装后与板体的通孔偏心较大时，通过所述波浪起伏状结构也能够很好的适应管体的偏心，而使密封胶圈与管体及板体紧密结合而避免出现间隙，解决了现有技术中板体的通孔过大时既漏风又不美观，通孔过小时很难甚至无法安装的问题。另外，通过对波峰/波谷处设置减薄段，使得波浪起伏状结构的变形变得更加轻松无碍。

附图说明

图1为现有管体安装结构的组装示意图。

图2为本实用新型管体安装结构的组装示意图。

图3为图2所示管体安装结构的部分分解图。

图4为图3所示管体安装结构中密封胶圈的正视图。

图5为图4所示密封胶圈沿A-A方向的剖视图。

图6为图5所示密封胶圈中波浪形结构的部分放大图。

图7至图9为图6所示波浪形结构的波峰/波谷减薄原理示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图2至图6所示，为本实用新型管体安装结构20的一较佳实施例。

所述管体安装结构20包括管体30、板体40及密封胶圈50。所述管体安装结构20可以应用于热水器中进水管和出水管的安装、空调器中连接室内机与室外机的连接管的安装、或其它装置中需要将管体穿过板体进行安装的场合。所述管体安装结构20用于热水器中时，所述管体30为热水器的进水管或出水管，所述板体40为热水器的壳体的进出水管安装板。所述管体安装结构20用于空调器中时，所述管体30为空调器中连接室内机与室外机的连接管，所述板体40为墙体或窗户玻璃。

所述管体30的一端设有六角形的连接头31，所述连接头31的外形尺寸大于管体30的外形尺寸。所述板体40上设有通孔41，所述通孔41的孔径大于管体30的外径及连接头31的外径，可供管体30和连接头31穿过。所述管体30穿设于所述板体40的通孔41内，所述密封胶圈50套设于所述管体30上，并位于所述板体40的通孔41处，以对所述管体30与板体40的通孔41之间的间隙进行密封。

本实施例中，所述管体30为圆管，所述板体40的通孔41为圆孔。在其它实施例中，所述管体30的形状及板体40的通孔41的形状可根据具体应用情况变化。

如图4至图6所示，所述密封胶圈50整体呈片状，设有中心孔51。所述密封胶圈50包括与所述中心孔51呈同心设置的外圈部52和内圈部53。所述内圈部53位于所述外圈部52和中心孔51之间，且所述内圈部53的外周缘与所述外圈部52的内周缘一体连接，所述密封胶圈50可采用橡胶材料一体制成。所述内圈部53用于安装管体30，所述外圈部52用于将密封胶圈50固定在板体40的通孔41处。由于密封胶圈50具有较好的弹性，因此可以将密封胶圈50的中心孔51的孔径设计为小于管体30的管径，依靠密封胶圈50的弹性可以将内圈部53套设于管体30上并与管体30紧密结合。

在本实施例中，所述内圈部53和外圈部52均为圆环形，以与管体30的形状及板体40的通孔41的形状相配合。在其它实施例中，所述内圈部53和外圈部52的具体形状可根据所需要密封的管体30的形状及板体40的通孔41形状而进行相应变化。

所述内圈部53设有沿密封胶圈50的径向一圈一圈同心的波浪起伏状结构54。所述波浪起伏状结构54由内圈部53的内周缘一直延伸到内圈部53的外周缘。所述波浪起伏状结构54的横截面沿密封胶圈50的径向为正弦波形，本实施例具体为由两个波峰541和两个波谷542组成的正弦波形，所述波浪起伏状结构54的内周缘和外周缘均处于正弦波形的平衡位置543或平衡位置543附近。

所述外圈部52的厚度远远大于内圈部53的厚度，所述波浪起伏状结构54的外周缘连接于外圈部52的内周面的轴向中部。特别地，在本实施例中，所述外圈部52的轴向厚度大于内圈部53的波浪起伏状结构54的整体厚度（即波浪起伏状结构54的波峰541与波谷542之间的轴向距离）。所述外圈部52的外径设计为大于板体40的通孔41的孔径，而使外圈部52与板体40的通孔41处的边缘紧密结合。进一步地，所述外圈部52的外周面设有环形的凹槽521，以与板体40的通孔41处的边缘相卡合而将密封胶圈50与板体40相固定。

采用所述密封胶圈50对管体30与板体40之间的间隙进行密封时，内圈部53上的波浪起伏状结构54可以沿密封胶圈50的径向进行伸缩而对密封胶圈50的中心孔51位置进行调节，即使当管体30安装后与板体40的通孔41偏心较大时，通过所述波浪起伏状结构54也能够很好的适应管体30的偏心，而使密封胶圈50与管体30及板体40紧密结合而避免出现间隙，解决了现有技术中板体的通孔过大时既漏风又不美观，通孔过小时很难甚至无法安装的问题。

为了使密封胶圈50的波浪起伏状结构54能够很容易地沿密封胶圈50的径向进行伸缩，进一步地对波浪起伏状结构54的波峰541/波谷542处的弧形段进行了减薄处理，以下参照图7至图9以波峰541处为例进行具体说明。

如图7所示，当按图中箭头方向弯曲时，表现在微观上就是波峰541处的弧形段沿厚度方向于中心线B的外侧部分拉长；于中心线B的内侧部分压缩，拉长部分和压缩部分各占厚度方向一半，即厚度方向的中间位置既不伸长也不缩短。

因为密封胶圈具有弹性，要使其拉长，外界就要施加拉力，要使其压缩，外界就要施加压力。由胡克定律知道，拉/压力的大小F与伸长/压缩量X成正比，即F=K1*X（K1指弹性系数）。

以中间长度不变的面为基准B，沿厚度方向离开中间基准面的距离y越远，伸长/压缩量X越大，也是正比关系，即X=K2*y（K2指弹性系数）。

所以，F=K1*K2*y，即，波峰541处沿厚度方向的任一处的拉/压力的大小与该处离开中间基准面的距离大小成正比。

据此，可以得出波峰541和波谷542处的弧形段减薄有利于弯曲变形：一方面，当把厚度方向的最外侧和最内侧部分去掉，就是把变形阻力最大的部分去掉，从而极大地减少了变形阻力；另一方面，波峰541和波谷542处总的变形阻力是沿厚度方向各处的拉/压力相加后的力，沿厚度方向去掉一部分材料，就是去掉了一部分参与相加的力，从而使总变形阻力减小。

如图8所示，基于上面两个因素，当把波峰541和波谷542的弧形段厚度减薄后，波浪起伏状结构54的变形变得更加轻松无碍。因为整个波浪起伏状结构54就是由一段一段的近似直线段与连接它们的弧形段构成，而弧形段是需要变形段，直线段是并非需要变形段，所以应当把整个弧形段减薄。

如图9所示，从实际制造工艺来看，减薄段和非减薄段应当要平滑过渡。

如图5和6所示，具体地，波浪起伏状结构54从波峰541/波谷542到平衡位置543的波形段包括依次相连的减薄段c、平滑过渡段b和非减薄段a，减薄段c为弧形段，非减薄段a近似为直线段，所述减薄段c的厚度小于非减薄段a的厚度，所述平滑过渡段b的厚度由靠近非减薄段a的一端向靠近减薄段c的一端逐渐减小。波峰541/波谷542处的弧形段减薄后，密封胶圈50的内圈部53相对外圈部52偏心移动时，波浪起伏状结构54的变形基本上由减薄段c实现，从满足波峰541/波谷542变形的角度看，减薄段c并不需要很长，而且减薄段c太长反而可能造成内圈部53挺度不够，还容易破损。

因为内圈部53的偏心移动由波峰541/波谷542处的减薄段c（弧形段）的弯曲运动并通过非减薄段a（近似直线段）的放大作用来实现，如果非减薄段a过短，放大作用就很小，无法充分体现波浪起伏状结构54的优越性。优选地，使非减薄段a的长度La为减薄段c的长度Lc的1.5倍以上，或者使平滑过渡段b和非减薄段a长度之和Lba为减薄段c的长度Lc的1.5倍以上，即：La≥1.5*Lc或Lba≥1.5*Lc。

波峰541/波谷542处减薄的目的就是让密封胶圈50的内圈部53的偏心移动由波峰541和波谷542处的弧形段弯曲变形来实现，并且是轻松自由地实现。为了更好地达到这个效果，优选地，使波峰541/波谷542处的减薄段c的厚度Tc小于或等于非减薄段a的厚度Ta的一半，即：Tc≤Ta/2。

但是，如果减薄段c的厚度Tc太薄，一方面造成内圈部53挺度不足，另一方面造成内圈部53容易破损，所以减薄段c的厚度Tc不能太薄，减薄段c的厚度Tc最薄能薄到多少，可以根据密封胶圈50选用的材料的种类及优劣、实际使用环境的恶劣程度以及胶圈大小等因素，实际生产测试确定。

本实用新型并不局限于以上实施方式，在上述实施方式公开的技术内容下，还可以进行各种变化。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种密封胶圈，其特征在于，所述密封胶圈整体呈片状并设有中心孔，所述密封胶圈包括与所述中心孔呈同心设置的外圈部和内圈部，所述内圈部设有沿密封胶圈的径向一圈一圈同心的波浪起伏状结构。

2.如权利要求1所述的密封胶圈，其特征在于，所述波浪起伏状结构的横截面沿所述密封胶圈的径向为正弦波形。

3.如权利要求2所述的密封胶圈，其特征在于，所述波浪起伏状结构由所述内圈部的内周缘一直延伸到所述内圈部的外周缘，所述波浪起伏状结构的内周缘和外周缘均处于正弦波形的平衡位置。

4.如权利要求2所述的密封胶圈，其特征在于，所述波浪起伏状结构的横截面沿所述密封胶圈的径向为由两个波峰和两个波谷组成的正弦波形。

5.如权利要求2所述的密封胶圈，其特征在于，所述波浪起伏状结构从波峰/波谷到平衡位置的波形段包括依次相连的减薄段、平滑过渡段和非减薄段，所述减薄段的厚度小于非减薄段的厚度，所述平滑过渡段的厚度由靠近非减薄段的一端向靠近减薄段的一端逐渐减小。

6.如权利要求5所述的密封胶圈，其特征在于，所述非减薄段的长度为减薄段的长度的1.5倍以上，或者所述平滑过渡段和非减薄段长度之和为减薄段的长度的1.5倍以上。

7.如权利要求5或6所述的密封胶圈，其特征在于，所述减薄段的厚度小于或等于非减薄段的厚度的一半。

8.如权利要求1所述的密封胶圈，其特征在于，所述外圈部的轴向厚度大于内圈部的厚度，所述外圈部的外周面设有环形的凹槽，用于与待密封的板体的通孔处的边缘相卡合。

9.一种管体安装结构，包括管体和板体，所述板体上设有供管体穿过的通孔，其特征在于，所述管体安装结构还包括如权利要求1至8项中任意一项所述的密封胶圈，所述管体穿设于所述板体的通孔内，所述密封胶圈套设于所述管体上，并位于所述板体的通孔处，以对所述管体与板体的通孔之间的间隙进行密封。

10.如权利要求9所述的管体安装结构，其特征在于，所述密封胶圈的中心孔的孔径小于所管体的管径，所述外圈部的外径大于板体的通孔的孔径。

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