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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dichtung und eine Strömungskanal-Verbinderstruktur.
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STAND DER TECHNIK
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In einem Rohrleitungspfad für Fluide, wie etwa chemische Lösungen, hochreine Flüssigkeiten, Reinstwasser oder Reinigungslösungen, die in Fertigungsprozessen in verschiedenen technischen Bereichen, wie z.B. bei der Halbleiterfertigung, der medizinisch/pharmazeutischen Fertigung und der Lebensmittelverarbeitung/chemischen Industrie gehandhabt werden, wird eine Strömungskanal-Verbinderstruktur einschließlich einer Dichtung zur Verhinderung von Fluidleckagen als Verbindungsstruktur eingesetzt, die in zwei Fluidvorrichtungen, wie zum Beispiel in Pumpen, Ventilen, Speichern, Filtern, Durchflussmesser, Drucksensoren und Rohrleitungsblöcken ausgebildete Strömungsdurchgangslöcher verbindet.
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Die Dichtung einer Strömungskanal-Verbinderstruktur hat auf beiden Seiten in ihrer axialen Richtung ein Paar zylindrischer Presspassungsbereiche. Die Dichtung dient als Dichtung zur Verhinderung von Fluidleckagen, wenn diese Presspassungsbereiche in zylindrische Dichtungsnuten eingepresst werden, die jeweils an den Verbindungsendbereichen der Strömungsdurchgangslöcher beider Fluidvorrichtungen ausgebildet sind (siehe 14B des Patentdokuments 1).
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Die Dichtung der Strömungskanal-Verbinderstruktur hat einen Hauptkörperbereich, ein Paar ringförmiger radial innerer Presspassungsbereiche, die von den radial inneren Seiten der beiden Endbereiche in axialer Richtung des Hauptkörperbereichs axial nach außen ragen, und ein Paar zylindrischer radial äußerer Presspassungsbereiche, die von den radial äußeren Seiten der beiden Endbereiche in axialer Richtung des Hauptkörperbereichs axial nach außen ragen (siehe 14B des Patentdokuments 1).
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STAND DER TECHNIK
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Patentdokument 1: Internationale Veröffentlichung
WO 2017/176 815 A1 -
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Mit der Erfindung zu lösende Probleme
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Problem Nr. 1
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Beim Gegenstand gemäß Patentdokument 1 kann die Strömungskanal-Verbinderstruktur demontiert werden, indem z.B. bei Wartungsarbeiten die Dichtungen aus beiden Fluidvorrichtungen entfernt werden. In diesem Fall wird, nachdem eine Fluidvorrichtung aus einem Presspassungsbereich der Dichtung durch axiales Herausziehen der einen Fluidvorrichtung entfernt worden ist, der eine Presspassungsbereich mit einer Spannvorrichtung gehalten und axial nach außen gezogen, so dass der andere Presspassungsbereich der Dichtung aus der anderen Fluidvorrichtung entfernt werden kann. Beim Halten des anderen Presspassungsbereichs mit der Spannvorrichtung besteht jedoch die Gefahr, dass eine in der äußeren Umfangsfläche des Presspassungsbereichs gebildete Dichtungsumfangsfläche beschädigt wird.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, aus jeder Fluidvorrichtung eine Dichtung entfernen zu können, ohne eine Dichtungsumfangsfläche der Dichtung zu beschädigen.
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Problem Nr. 2
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Weiterhin nimmt in der Strömungskanal-Verbinderstruktur beim Spritzgießen jeder Fluidvorrichtung die Rundheit einer zylindrischen radial äußeren Dichtungsnut durch das Schwinden eines Formteils in einem Abkühlprozess des Spritzgießens ab, wobei das Problem besteht, dass der radial äußere Presspassungsbereich der Dichtung nicht in die radial äußere Dichtungsnut eingepresst werden kann.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen radial äußeren Presspassungsbereich einer Dichtung in eine radial äußere Dichtungsnut einpressen zu können, auch wenn die Rundheit der radial äußeren Dichtungsnut beim Gießen der Fluidvorrichtung abnimmt.
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Mittel zum Lösen der Probleme
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(1-1) Um das oben beschriebene Problem Nr. 1 zu lösen, bildet eine Dichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Dichtung mit einem Paar rohrförmiger Presspassungsbereiche, die an beiden Seiten in axialer Richtung vorgesehen sind, zur Verbindung von Strömungsdurchgangslöchern, die jeweils in einer von zwei Fluidvorrichtungen angebracht und so ausgebildet sind, dass sie jeweils in rohrförmige Dichtungsnuten eingepresst werden, die radial außerhalb der Strömungsdurchgangslöcher an den Endflächen der Fluidvorrichtungen ausgebildet sind, wobei eine Dichtungsumfangsfläche, die so ausgebildet ist, dass sie in engen Kontakt mit einer äußeren Umfangsfläche der Dichtungsnut kommt, um eine Dichtungsfunktion auszuüben, in einer äußeren Umfangsfläche jedes der Presspassungsbereiche ausgebildet ist, und ein Nutbereich in einer äußeren Umfangsfläche der Dichtung so ausgebildet ist, dass in einem Zustand, in dem einer der Presspassungsbereiche des Paars von Presspassungsbereichen in die Dichtungsnut der Fluidvorrichtung eingepresst ist, zumindest ein Bereich des Nutbereichs axial nach außen von der Endfläche der Fluidvorrichtung offen ist.
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Bei dieser Dichtung wird in einem Zustand, in dem jeder Presspassungsbereich des Paares von Presspassungsbereichen in die Dichtungsnut der Fluidvorrichtung eingepresst ist, eine Spannvorrichtung in den Nutbereich, der auf der äußeren Umfangsfläche der Dichtung ausgebildet ist, eingehakt und axial nach außen gezogen, so dass der eine Presspassungsbereich der Dichtung aus der Dichtungsnut der Fluidvorrichtung entfernt werden kann. Zu diesem Zeitpunkt wird die Dichtungsumfangsfläche der äußeren Umfangsfläche des anderen Presspassungsbereichs nicht mit der Spannvorrichtung gehalten, so dass eine Beschädigung der Dichtungsumfangsfläche verhindert werden kann.
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(1-2) Vorzugsweise wird die Nutbreite, in axialer Richtung, des Nutbereichs innerhalb eines Längenbereichs in axialer Richtung zwischen den Dichtungsumfangsflächen des Paares von Presspassungsbereichen vorgegeben.
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Selbst wenn der Nutbereich in der äußeren Umfangsfläche der Dichtung gebildet wird, verschlechtert sich die Dichtungsleistung jedes Presspassungsbereichs nicht, da in diesem Fall der Nutbereich nicht in der Dichtungsumfangsfläche jedes Presspassungsbereichs gebildet wird,
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(1-3) Vorzugsweise wird die Nuttiefe in radialer Richtung des Nutbereichs so vorgegeben, dass die Dicke der Dichtung an der Unterseite des Nutbereichs in radialer Richtung gleich oder größer ist als die Dicke jedes Presspassungsbereichs in radialer Richtung.
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In diesem Fall kann die Dicke der Dichtung in radialer Richtung an der Stelle, an der der Nutbereich gebildet wird, sichergestellt und somit eine Verschlechterung der Dichtleistung durch Verformung der Dichtung an dem Bereich mit dieser Dicke verhindert werden.
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(1-4) Vorzugsweise wird der Nutbereich so geformt, dass er insgesamt zwischen den Endflächen der Fluidvorrichtungen in einem Zustand offen ist, in dem das Paar von Presspassungsbereichen jeweils in die Dichtungsnuten der Fluidvorrichtungen eingepresst ist.
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In diesem Fall ist selbst dann, wenn ein Presspassungsbereich der Dichtung in die Dichtungsnut einer der Fluidvorrichtungen eingepresst wird, der gesamte Nutbereich auf der äußeren Umfangsfläche der Dichtung offen, so dass die Spannvorrichtung zuverlässig in den auf der äußeren Umfangsfläche der Dichtung ausgebildeten Nutbereich eingehängt werden kann. Daher kann auch dann, wenn ein Presspassungsbereich der Dichtung in die Dichtungsnut einer der Fluidvorrichtungen eingepresst wird, der Presspassungsbereich der Dichtung zuverlässig aus der Dichtungsnut entfernt werden.
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(1-5) Eine Strömungskanal-Verbinderstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: eine Dichtung gemäß einem der oben beschriebenen Absätze (1-1) bis (1-4) zur Verbindung von Strömungsdurchgangslöchern, die jeweils in einer von zwei Fluidvorrichtungen ausgebildet sind; und ein Paar rohrförmiger Dichtungsnuten, die jeweils an Verbindungsendbereichen der Strömungsdurchgangslöcher der Fluidvorrichtungen ausgebildet sind und in die die entsprechenden Presspassungsbereiche der Dichtung eingepresst werden.
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Bei dieser Strömungskanal-Verbinderstruktur wird in einem Zustand, in dem jeder Presspassungsbereich des Paares von Presspassungsbereichen der Dichtung in die Dichtungsnut der Fluidvorrichtung eingepresst wird, eine Spannvorrichtung in den Nutbereich, der in der äußeren Umfangsfläche der Dichtung ausgebildet ist, eingehakt und axial nach außen gezogen, so dass der eine Presspassungsbereich der Dichtung aus der Dichtungsnut der Fluidvorrichtung entfernt werden kann. Zu diesem Zeitpunkt wird die Dichtungsumfangsfläche der äußeren Umfangsfläche des anderen Presspassungsbereichs nicht mit der Spannvorrichtung gehalten, so dass eine Beschädigung der Dichtungsumfangsfläche verhindert werden kann.
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(2-1) Zur Lösung des oben beschriebenen Problems Nr. 2 bildet die Dichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Dichtung, zur Verbindung von jeweiligen Strömungsdurchgangslöchern in zwei Fluidvorrichtungen, wobei die Dichtung Folgendes aufweist: einen ringförmigen Hauptkörperbereich; ein Paar radial innerer Presspassungsbereiche, die von den radial inneren Seiten der beiden Endbereiche des Hauptkörperbereichs jeweils in axialer Richtung axial nach außen vorstehen und so ausgebildet sind, dass sie in radial innere Dichtungsnuten eingepresst werden können, die jeweils in Verbindungsendbereichen der Strömungsdurchgangslöcher der Fluidvorrichtungen ausgebildet sind; und ein Paar zylindrischer radial äußerer Presspassungsbereiche, die von den radial äußeren Seiten der beiden Endbereiche in axialer Richtung des Hauptkörperbereichs axial nach außen vorstehen und so ausgebildet sind, dass sie jeweils in zylindrische radial äußere Dichtungsnuten eingepresst werden können, die radial außerhalb der Strömungsdurchgangslöcher in Endflächen an der Verbindungsendbereichsseite der Fluidvorrichtungen ausgebildet sind, wobei ein ringförmiger Einsenkungsbereich in zumindest einem Bereich einer äußeren Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs ausgebildet ist.
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Da bei dieser Dichtung der Einsenkungsbereich in der äußeren Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs gebildet wird, die ein dicker Bereich ist, der in radialer Richtung in der Dichtung einschließlich der radial inneren Presspassungsbereiche und der radial äußeren Presspassungsbereiche die größte Dicke aufweist, kann die Dicke des Hauptkörperbereichs in radialer Richtung durch den Einsenkungsbereich verringert werden. Dementsprechend sind die radial äußeren Presspassungsbereiche leicht verformbar.
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Daher kann auch dann, wenn die Rundheit der radial äußeren Dichtungsnut beim Gießen jeder Fluidvorrichtung abnimmt, der radial äußere Presspassungsbereich in die radial äußere Dichtungsnut eingepresst werden, indem der radial äußere Presspassungsbereich so verformt wird, dass er der Form der radial äußeren Dichtungsnut entspricht.
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(2-2) Vorzugsweise wird ein Bereich einer äußeren Umfangsfläche jeder der radial äußeren Presspassungsbereiche als Dichtungsumfangsfläche ausgebildet, die so ausgebildet ist, dass sie mit einer äußeren Umfangsfläche der radial äußeren Dichtungsnut in engen Kontakt kommt, um eine Dichtungsfunktion auszuüben, und der Einsenkungsbereich wird auch in einem anderen Bereich der äußeren Umfangsfläche von jedem der radial äußeren Presspassungsbereiche ausgebildet.
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Da in diesem Fall der Einsenkungsbereich in der äußeren Umfangsfläche jedes radial äußeren Presspassungsbereichs gebildet wird, wird die Dicke in radialer Richtung jedes radial äußeren Presspassungsbereichs verringert, so dass jeder radial äußere Presspassungsbereich leichter verformt werden kann. Da der Einsenkungsbereich in dem anderen Bereich der äußeren Umfangsfläche jedes radial äußeren Presspassungsbereichs, mit Ausnahme der Dichtungsumfangsfläche, gebildet wird, verschlechtert sich die Dichtleistung jedes radial äußeren Presspassungsbereichs nicht, selbst wenn der Einsenkungsbereich in jedem radial äußeren Presspassungsbereich gebildet wird.
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(2-3) Vorzugsweise wird der Einsenkungsbereich durch eine konkav gekrümmte Oberfläche gebildet.
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In diesem Fall kann die Dicke des Hauptkörperbereichs in radialer Richtung allmählich verringert werden. So können Spannungen, die bei der Verformung des radial äußeren Presspassungsbereichs auf die äußere Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs wirken, durch den Einsenkungsbereich verteilt werden.
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(2-4) Die Strömungskanal-Verbinderstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: eine Dichtung gemäß einem der obigen Absätze (2-1) bis (2-3) zur Verbindung von Strömungsdurchgangslöchern, die jeweils in einer von zwei Fluidvorrichtungen ausgebildet sind; ein Paar radial innerer Dichtungsnuten, die jeweils in Verbindungsendbereichen der Strömungsdurchgangslöcher der Fluidvorrichtungen ausgebildet sind und in die die jeweiligen radial inneren Presspassungsbereiche der Dichtung eingepresst sind; und ein Paar zylindrischer radial äußerer Dichtungsnuten, die radial außerhalb der Strömungsdurchgangslöcher jeweils in Endflächen an der Anschlussendbereichsseite der Fluidvorrichtungen ausgebildet sind und in die die jeweiligen radial äußeren Presspassungsbereiche der Dichtung eingepresst sind.
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Da bei dieser Strömungskanal-Verbinderstruktur der Einsenkungsbereich in der äußeren Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs gebildet wird, die ein dicker Bereich mit einer größten Dicke in radialer Richtung in der Dichtung einschließlich der radial inneren Presspassungsbereiche und der radial äußeren Presspassungsbereiche ist, kann die Dicke in radialer Richtung des Hauptkörperbereichs durch den Einsenkungsbereich verringert werden. Entsprechend sind die zylindrischen radial äußeren Presspassungsbereiche leicht verformbar. Daher kann auch dann, wenn die Rundheit der radial äußeren Dichtungsnut beim Gießen jeder Fluidvorrichtung abnimmt, der radial äußere Presspassungsbereich in die radial äußere Dichtungsnut eingepresst werden, indem der radial äußere Presspassungsbereich so verformt wird, dass er der Form der radial äußeren Dichtungsnut entspricht.
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Effekt der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, die im Hinblick auf das oben beschriebene Problem Nr. 1 konzipiert wurde, kann die Dichtung aus jeder Fluidvorrichtung entfernt werden, ohne die Dichtungsumfangsfläche der Dichtung zu beschädigen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, die im Hinblick auf das oben beschriebene Problem Nr. 2 konzipiert wurde, kann auch dann, wenn die Rundheit der radial äußeren Dichtungsnut beim Gießen jeder Fluidvorrichtung abnimmt, der radial äußere Presspassungsbereich der Dichtung in die radial äußere Dichtungsnut eingepresst werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die ein Beispiel für Strömungskanal-Verbinderstrukturen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß Kapitel 1 und einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß Kapitel 2 zeigt;
- 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Strömungskanal-Verbinderstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß Kapitel 1;
- 3 ist eine vergrößerte Querschnittsdarstellung der Strömungskanal-Verbinderstruktur gemäß Kapitel 1;
- 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Strömungskanal-Verbinderstruktur gemäß Kapitel 1 demontiert wird;
- 5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Strömungskanal-Verbinderstruktur gemäß Kapitel 1 demontiert wird;
- 6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Strömungskanal-Verbinderstruktur, die eine Modifikation des Nutbereichs gemäß Kapitel 1 zeigt;
- 7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Strömungskanal-Verbinderstruktur, die eine weitere Modifikation des Nutbereichs gemäß Kapitel 1 zeigt;
- 8 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Strömungskanal-Verbinderstruktur gemäß Kapitel 2;
- 9 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Strömungskanal-Verbinderstruktur gemäß Kapitel 2, die eine weitere Modifikation des Nutbereichs gemäß Kapitel 2 zeigt, und
- 10 ist eine vergrößerte Explosionsdarstellung einer Strömungskanal-Verbinderstruktur, die eine Modifikation eines Einsenkungsbereichs gemäß Kapitel 2 zeigt.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Kapitel 1
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Nachfolgend werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gemäß Kapitel 1 unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Strömungskanal-Verbinderstruktur
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1 ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine Strömungskanal-Verbinderstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß Kapitel 1 zeigt. In 1 wird eine Strömungskanal-Verbinderstruktur 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform z.B. als Verbindungsstruktur verwendet, die die in zwei aufeinander gestapelten Rohrleitungsblöcken (Fluidvorrichtungen) 11 und 12 gebildeten Strömungsdurchgangslöcher 13 und 14 in einem Rohrleitungspfad verbindet, durch den eine chemische Lösung fließt, die in einer Vorrichtung zur Halbleiterherstellung verwendet wird.
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Am Beispiel der 1 werden bei der Bildung des Rohrleitungsweges durch Aufstapeln mehrerer kleiner zweiter Rohrleitungsblöcke 12, 12, von denen jeder mit einem Durchflussmesser, einem Drucksensor o.ä. verbunden werden soll, auf einen großen ersten Rohrleitungsblock 11, bestehend aus einem Basisblock, einem kreisförmigen Strömungsdurchgangsloch 13, das an zwei Stellen in der Oberseite des ersten Rohrleitungsblocks 11 offen ist, und kreisförmigen Strömungsdurchgangslöchern 14, 14, die in den Unterseiten der jeweiligen zweiten Rohrleitungsblöcke 12, 12 offen sind, unter Verwendung der Strömungskanal-Verbinderstruktur 1 verbunden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform sind das Strömungsdurchgangsloch 13 des ersten Rohrleitungsblocks 11 und die Strömungsdurchgangslöcher 14, 14 der zweiten Rohrleitungsblöcke 12, 12 mit gleichem Durchmesser ausgebildet.
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Die Strömungskanal-Verbinderstruktur 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird als Verbindungsstruktur verwendet, die die Strömungsdurchgangslöcher 13 und 14 der Rohrleitungsblöcke 11 und 12 verbindet, kann aber auch bei einer Verbindungsstruktur verwendet werden, die Strömungsdurchgangslöcher anderer Fluidvorrichtungen, wie etwa Pumpen, Ventile, Speicher und Filter verbindet.
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2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Strömungskanal-Verbinderstruktur 1, 3 ist eine vergrößerte Explosions-Querschnittsansicht der Strömungskanal-Verbinderstruktur 1. In 2 und 3 sind die Rohrleitungsblöcke 11 und 12 der Übersichtlichkeit halber seitlich angeordnet (das Gleiche gilt für 4 bis 7).
In 2 und 3 weist die Strömungskanal-Verbinderstruktur 1 Folgendes auf: eine Dichtung 2 zur Verbindung der Strömungsdurchgangslöcher 13 und 14 der beiden Rohrleitungsblöcke 11 und 12; radial innere Dichtungsnuten 3, die in den Verbindungsendbereichen der Strömungsdurchgangslöcher 13 und 14 der beiden Rohrleitungsblöcke 11 bzw. 12 ausgebildet sind; und radial äußere Dichtungsnuten 4, die radial außerhalb der Strömungsdurchgangslöcher 13 und 14 in den Endflächen 11a und 12a an der Verbindungsendbereichsseite der beiden Rohrleitungsblöcke 11 bzw. 12 ausgebildet sind.
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Radial innere Dichtungsnuten und radial äußere Dichtungsnuten
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In 3 ist die radial innere Dichtungsnut 3 des ersten Rohrleitungsblocks 11 in der Umfangsfläche des Verbindungsendbereichs des Strömungsdurchgangslochs 13 als konische Nut ausgebildet, die so ausgeschnitten ist, dass ihr Durchmesser von der Innenseite in axialer Richtung zu ihrem äußeren Ende hin in axialer Richtung allmählich zunimmt.
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In ähnlicher Weise ist die radial innere Dichtungsnut 3 des zweiten Rohrleitungsblocks 12 in der Umfangsfläche des Verbindungsendbereichs des Strömungsdurchgangslochs 14 als konische Nut ausgebildet, die so ausgeschnitten ist, dass sie einen Durchmesser aufweist, der von der Innenseite in axialer Richtung zu ihrem äußeren Ende hin in axialer Richtung allmählich zunimmt.
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Die radial äußeren Dichtungsnuten 4 des ersten Rohrleitungsblocks 11 und des zweiten Rohrleitungsblocks 12 sind jeweils zylindrisch ausgebildet. Eine innere Umfangsfläche 41 jeder radial äußeren Dichtungsnut 4 hat eine umlaufende Oberfläche 41a, die sich in axialer Richtung gerade erstreckt, und eine sich verjüngende Führungsumfangsfläche 41b, die axial außerhalb der umlaufenden Oberfläche 41a, im Querschnitt gesehen, ausgebildet ist.
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Das in axialer Richtung innere Ende der Führungsumfangsfläche 41b ist in axialer Richtung mit dem in axialer Richtung äußeren Ende der umlaufenden Oberfläche 41 a verbunden. Die Führungsumfangsfläche 41b ist so geformt, dass ihr Durchmesser vom inneren Ende in axialer Richtung zum äußeren Ende in axialer Richtung allmählich zunimmt (von der umlaufenden Oberfläche 41a zur später in 3 beschriebenen Seite der Dichtung 2). Dementsprechend dient beim Einpressen eines radial äußeren Presspassungsbereichs 23 der Dichtung 2 in die radial äußere Dichtungsnut 4 die Führungsumfangsfläche 41b zur Führung der Einpressung.
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Die gesamte äußere Umfangsfläche 42 jeder radial äußeren Dichtungsnut 4 ist als umlaufende Oberfläche ausgebildet, die im Querschnitt gerade in axialer Richtung verläuft. Es reicht aus, dass die Strömungskanal-Verbinderstruktur 1 zumindest das Paar radial äußerer Dichtungsnuten 4 aufweist, und zwar von dem Paar radial innerer Dichtungsnuten 3 und dem Paar radial äußerer Dichtungsnuten 4 (mit Ausnahme einer später beschriebenen Strömungskanal-Verbinderstruktur 1 gemäß Kapitel 2).
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Dichtung
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Gemäß 2 und 3 weist die Dichtung 2 Folgendes auf: einen Hauptkörperbereich 21 (in der Zeichnung durch Kreuzschraffur dargestellt); ein Paar radial innere Presspassungsbereiche 22, die in die radial inneren Dichtungsnuten 3 der ersten bzw. zweiten Rohrleitungsblöcke 11 und 12 eingepresst sind; und ein Paar radial äußere Presspassungsbereiche (Presspassungsbereiche 23), die in die radial äußeren Dichtungsnuten 4 der ersten bzw. zweiten Rohrleitungsblöcke 11 und 12 eingepresst sind. Es genügt, dass die Dichtung 2 zumindest das Paar radial äußerer Presspassungsbereiche 23 von dem Paar radial innerer Presspassungsbereiche 22 und dem Paar radial äußerer Presspassungsbereiche 23 besitzt.
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Der Hauptkörperbereich 21 ist ringförmig an einem in axialer Richtung mittleren Bereich der Dichtung 2 ausgebildet und wird als dicker Bereich gebildet, in dem die Dicke in radialer Richtung (in der Zeichnung von oben nach unten) der Dichtung 2 groß ist. In dem in 2 dargestellten Zustand ist der Hauptkörperbereich 21 zwischen den Endflächen 11a und 12a der beiden Rohrleitungsblöcke 11 und 12 angeordnet, und zwischen den beiden Endflächen 11a und 12a ist radial außerhalb des Hauptkörperbereichs 21 ein Spalt S gebildet.
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Das Paar radial innerer Presspassungsbereiche 22 sind Bereiche, die im Querschnitt eine dreieckige Form aufweisen und ringförmig so geformt sind, dass sie von den radial inneren Seiten der beiden Endbereiche des Hauptkörperbereichs 21 in axialer Richtung axial nach außen vorstehen.
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Die innere Umfangsfläche jedes radial inneren Presspassungsbereichs 22 ist mit einem Durchmesser ausgebildet, der im Wesentlichen gleich dem der inneren Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21 und im Wesentlichen gleich dem der Strömungsdurchgangslöcher 13 und 14 ist.
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Deshalb werden die innere Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21, die inneren Umfangsflächen des Paares radial innerer Presspassungsbereiche 22 und die Umfangsflächen der Strömungsdurchgangslöcher 13 und 14 im Querschnitt im Wesentlichen bündig zueinander ausgebildet. Dementsprechend ist innerhalb des Hauptkörperbereichs 21 und des Paares radial innerer Presspassungsbereiche 22 ein Verbindungsströmungskanal 24 ausgebildet, der in axialer Richtung gesehen kreisförmig ist und die Strömungsdurchgangslöcher 13 und 14 verbindet. Wie oben beschrieben, wird an den Strömungsdurchgangslöchern 13 und 14 und der inneren Umfangsfläche der Dichtung 2 keine Stufe gebildet, so dass ein in den Strömungsdurchgangslöchern 13 und 14 strömendes Fluid daran gehindert werden kann, darin zu verbleiben.
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Die äußere Umfangsfläche jedes radial inneren Presspassungsbereichs 22 ist als eine sich verjüngende Umfangsfläche 221 ausgebildet, deren Durchmesser vom äußeren Ende in axialer Richtung zum inneren Ende in axialer Richtung allmählich zunimmt. Die konisch zulaufenden Umfangsflächen 221 des Paares radial innerer Presspassungsbereiche 22 sind als Dichtungsumfangsflächen ausgebildet, die mit den Umfangsflächen der radial inneren Dichtungsnuten 3 der ersten und zweiten Rohrleitungsblöcke 11 und 12 in engen Kontakt kommen, um eine Dichtungsfunktion auszuüben.
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Dementsprechend wirken beim Einpressen in die radial inneren Dichtungsnuten 3 der ersten und zweiten Rohrleitungsblöcke 11 und 12 das Paar radial innerer Presspassungsbereiche 22 der Dichtung 2 als Dichtungen (primäre Dichtungen), die den Strömungsdurchgangslöchern 13 und 14 am nächsten liegen und ein Austreten eines Fluids in den Strömungsdurchgangslöchern 13 und 14 nach außen verhindern.
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Die beiden radial äußeren Presspassungsbereiche 23 sind zylindrisch geformt, so dass sie von den radial äußeren Seiten der beiden Endbereiche des Hauptkörperbereichs 21 in axialer Richtung axial nach außen ragen. Die äußere Umfangsfläche jedes radial äußeren Presspassungsbereichs 23 ist mit einem Durchmesser ausgebildet, der im Wesentlichen gleich dem der äußeren Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21 ist, und ist ferner so geformt, dass sie im Wesentlichen bündig mit der äußeren Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21 ist.
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Dementsprechend werden bei der vorliegenden Ausführungsform die äußeren Umfangsflächen des Paares der radial äußeren Presspassungsbereiche 23 und die äußere Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21 als äußere Umfangsfläche der Dichtung 2 ausgebildet. Die Länge jedes radial äußeren Presspassungsbereichs 23 wird in axialer Richtung etwas kürzer vorgegeben als die Länge (Nuttiefe) der entsprechenden radial äußeren Dichtungsnut 4 in axialer Richtung.
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Ein Bereich (Bereich axial außerhalb einer in der Zeichnung durch eine strich-doppelpunktiert dargestellten virtuellen Linie) einer inneren Umfangsfläche 231 eines jeden radial äußeren Presspassungsbereichs 23 wird als Dichtungsumfangsfläche 231a ausgebildet, die mit der umlaufenden Oberfläche 41a der entsprechenden radial äußeren Dichtungsnut 4 in engen Kontakt kommt, um eine Dichtungsfunktion auszuüben.
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Ein weiterer Bereich (Bereich axial innerhalb der virtuellen Linie, die in der Zeichnung durch die strich-doppelpunktierte Linie dargestellt ist) der inneren Umfangsfläche 231 jedes radial äußeren Presspassungsbereichs 23 ist als nicht dichtende Umfangsfläche 231b ausgebildet, die der Führungsumfangsfläche 41b der entsprechenden radial äußeren Dichtungsnut 4 mit einem vorbestimmten Spalt dazwischen gegenüberliegt und nahezu keine Dichtungsfunktion ausübt.
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Die durch die strich-doppelpunktiert dargestellte virtuelle Linie ist eine virtuelle Linie, die sich in radialer Richtung der Dichtung 2 so erstreckt, dass sie durch die Grenze zwischen der umlaufenden Oberfläche 41a und der Führungsumfangsfläche 41b der inneren Umfangsfläche 41 der jeweiligen radial äußeren Dichtungsnut 4 verläuft (siehe 2).
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Ein Bereich (Bereich axial außerhalb der in der Zeichnung durch strich-doppelpunktiert dargestellten virtuellen Linie) einer äußeren Umfangsfläche 232 eines jeden radial äußeren Presspassungsbereichs 23 wird als die eine Dichtungsumfangsfläche 232a ausgebildet, die mit der äußeren Umfangsfläche 42 der entsprechenden radial äußeren Dichtungsnut 4 in engen Kontakt kommt, um eine Dichtungsfunktion auszuüben. Ein weiterer Bereich (Bereich axial innerhalb der virtuellen Linie, die in der Zeichnung durch die strich-doppelpunktierte Linie dargestellt ist) der äußeren Umfangsfläche 232 jedes radial äußeren Presspassungsbereichs 23 wird als nicht dichtende andere Umfangsfläche 232b ausgebildet, die fast keine Dichtungsfunktion ausübt.
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Dementsprechend wirkt das Paar radial äußerer Presspassungsbereiche 23 der Dichtung 2 beim Einpressen in die radial äußeren Dichtungsnuten 4 der ersten und zweiten Rohrleitungsblöcke 11 und 12 als sekundäre Dichtungen, die verhindern, dass das Fluid in den Strömungsdurchgangslöchern 13 und 14 nach außen austritt.
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Obwohl jeder radial äußere Presspassungsbereich 23 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in zylindrischer Form ausgebildet ist, kann jeder radial äußere Presspassungsbereich 23 auch in polygonaler Rohrform ausgebildet sein. In diesem Fall kann jede radial äußere Dichtungsnut 4 in einer polygonalen Rohrform entsprechend der Form jedes radial äußeren Presspassungsbereichs 23 geformt werden.
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Verfahren zur Demontage der Strömungskanal-Verbinderstruktur
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Die Demontage der Strömungskanal-Verbinderstruktur 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erfolgt wie in 3 dargestellt, indem die Dichtung 2 der beiden Rohrleitungsblöcke 11 und 12 z.B. bei Wartungsarbeiten aus dem in 2 dargestellten Zustand entfernt wird. Als Verfahren zur Demontage der Strömungskanal-Verbinderstruktur 1 sind die folgenden zwei Vorgehensweisen denkbar.
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Beim ersten Demontagevorgang wird der erste Rohrleitungsblock 11 aus dem in 2 dargestellten Zustand axial nach außen gezogen, um aus dem Presspassungsbereich 22 und dem Presspassungsbereich 23 (in der Zeichnung links) der Dichtung 2 entfernt zu werden und den in 4 dargestellten Zustand zu erhalten. Dann werden der eine Presspassungsbereich 22 und der eine Presspassungsbereich 23 aus dem in 4 gezeigten Zustand axial nach außen (in der Zeichnung links) gezogen, so dass die anderen Presspassungsbereiche 22 und 23 (in der Zeichnung rechts) der Dichtung 2 aus dem zweiten Rohrleitungsblock 12 entfernt werden.
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Im zweiten Demontagevorgang wird der zweite Rohrleitungsblock 12 aus dem in 2 dargestellten Zustand axial nach außen gezogen, um aus dem Presspassungsbereich 22 und dem Presspassungsbereich 23 (in der Zeichnung rechts) der Dichtung 2 entfernt zu werden und den in 5 dargestellten Zustand zu erhalten. Dann werden der eine Presspassungsbereich 22 und der eine Presspassungsbereich 23 aus dem in 5 dargestellten Zustand axial nach außen (in der Zeichnung rechts) gezogen, so dass die anderen Presspassungsbereiche 22 und 23 (in der Zeichnung links) der Dichtung 2 aus dem ersten Rohrleitungsblock 11 entfernt werden.
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Nutbereich
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In der äußeren Umfangsfläche der Dichtung 2 ist ein ringförmiger Nutbereich 5 vorgesehen zum Einhängen einer Spannvorrichtung an der Dichtung 2 in einem Zustand, in dem die Strömungskanal-Verbinderstruktur 1, wie in 4 oder 5 dargestellt, demontiert wird.
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Der Nutbereich 5 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird in der äußeren Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21 der Dichtung 2 in einer eckig-ausgesparten Querschnittsform ausgebildet. Darüber hinaus ist der Nutbereich 5 gemäß der vorliegenden Ausführungsform so geformt, dass er in dem Spalt S zwischen den Endflächen 11a und 12a der beiden Rohrleitungsblöcke 11 und 12 in dem in 2 dargestellten Zustand, d.h. in einem Zustand, in dem das Paar radial innerer Presspassungsbereiche 22 und das Paar radial äußerer Presspassungsbereiche 23 der Dichtung 2 in die radial inneren Dichtungsnuten 3 und die radial äußeren Dichtungsnuten 4 der beiden Rohrleitungsblöcke 11 und 12 eingepresst sind, zur Gänze radial nach außen offen ist.
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Dementsprechend ist bei der vorliegenden Ausführungsform auch in einem Zustand, in dem nur ein Presspassungsbereich 22 und ein Presspassungsbereich 23 (in axialer Richtung auf einer Seite) der Dichtung 2 in die Dichtungsnuten 3 und 4 des zweiten Rohrleitungsblocks 12 eingepresst sind (siehe 4) oder nur die anderen Presspassungsbereiche 22 und 23 (auf der anderen Seite in axialer Richtung) der Dichtung 2 in die Dichtungsnuten 3 und 4 des ersten Rohrleitungsblocks 11 eingepresst sind (siehe 5), der gesamte Nutbereich 5 radial nach außen hin offen, so dass die Spannvorrichtung zuverlässig in den Nutbereich 5 eingehängt werden kann.
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Es genügt, wenn der Nutbereich 5 so geformt ist, dass in jedem der in 4 und 5 dargestellten Zustände zumindest ein Bereich des Nutbereichs 5 axial nach außen von der Endfläche des Rohrleitungsblocks, in den die Presspassungsbereiche 22 und 23 der Dichtung 2 eingepresst sind, offen ist.
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Es genügt, wenn in 3 die Nutbreite W in axialer Richtung des Nutbereichs 5 im Bereich der Länge L in axialer Richtung zwischen den einen Dichtungsumfangsflächen 232a des Paares radial äußerer Presspassungsbereiche 23 (zwischen zwei virtuellen Linien, die in der Zeichnung durch strich-doppelpunktierte Linien gezeigt werden) vorgegeben wird. Solange also die Nutbreite W, wie oben beschrieben, vorgegeben ist, kann der Nutbereich 5 nicht nur in der äußeren Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21, sondern auch in der in axialer Richtung inneren äußeren Umfangsfläche des radial äußeren Presspassungsbereichs 23 in axialer Richtung so ausgebildet werden, dass er in axialer Richtung an der Außenseite länger ist als die Endflächen 11a und 12a der jeweiligen Rohrleitungsblöcke 11 und 12, wie bei einer Modifikation in 6 gezeigt.
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Bei der Ausbildung des Hauptkörperbereichs 21 wie bei der vorliegenden Ausführungsform gemäß 3 mit einer großen Dicke in radialer Richtung genügt es außerdem, da die radial innerer Presspassungsbereiche 22 und die radial äußeren Presspassungsbereiche 23 am Hauptkörperbereich 21 der Dichtung 2 gebildet werden, dass die Nuttiefe H, in radialer Richtung des Nutbereichs 5 so vorgegeben ist, dass die Dicke t1 in radialer Richtung des Hauptkörperbereichs 21 an der Unterseite des Nutbereichs 5 gleich oder größer ist als die Dicke t2 in radialer Richtung jedes radial äußeren Presspassungsbereichs 23. Solange also die Nuttiefe H, wie oben beschrieben, vorgegeben ist, kann der Nutbereich 5 in radialer Richtung an der Innenseite tiefer ausgebildet werden als in 3, wie in einer Modifikation in 7 gezeigt.
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Der Nutbereich 5 kann auch mit einer anderen Querschnittsform geformt werden, z.B. in einer bogenförmigen Querschnittsform anstelle einer Querschnittsform mit eckiger Aussparung, solange die Spannvorrichtung am Nutbereich 5 eingehakt werden kann. Obwohl der Nutbereich 5 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ringförmig ausgebildet ist, kann der Nutbereich 5 an einer Stelle oder an mehreren Stellen in Umfangsrichtung ausgebildet werden. Außerdem kann der Nutbereich 5 an mehreren Stellen in axialer Richtung auf der äußeren Umfangsfläche der Dichtung 2 ausgebildet werden.
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Vorteilhafte Wirkungen
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Wie oben beschrieben, kann bei der Strömungskanal-Verbinderstruktur 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Spannvorrichtung, in einem Zustand, in dem entweder ein Presspassungsbereich 22 und/oder ein Presspassungsbereich 23 der Dichtung 2 in die Dichtungsnuten 3 und 4 eines Rohrleitungsblocks 11 (12) eingepresst sind, in dem auf der äußeren Umfangsfläche der Dichtung 2 ausgebildeten Nutbereich 5 eingehakt und axial nach außen gezogen werden, so dass der eine Presspassungsbereich 22 und der andere Presspassungsbereich 23 der Dichtung 2 aus den Dichtungsnuten 3 und 4 des einen Rohrleitungsblocks 11 (12) entnommen werden.
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Zu diesem Zeitpunkt werden die einen Dichtungsumfangsflächen 232a der äußeren Umfangsflächen der anderen Presspassungsbereiche 22 und 23 nicht mit der Spannvorrichtung gehalten. Dadurch kann verhindert werden, dass die einen Dichtungsumfangsflächen 232a beschädigt werden.
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Da zudem die Nutbreite W in axialer Richtung des Nutbereichs 5 im Bereich der Länge L in axialer Richtung zwischen den einen Dichtungsumfangsflächen 232a des Paares radial äußerer Presspassungsbereich 23 liegt, wird der Nutbereich 5 nicht auf der einen Dichtungsumfangsfläche 232a jedes radial äußeren Presspassungsbereichs 23 gebildet. Dementsprechend verschlechtert sich auch bei der Bildung des Nutbereichs 5 in der äußeren Umfangsfläche der Dichtung 2 die Dichtleistung des jeweils radial äußeren Presspassungsbereichs 23 nicht.
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Darüber hinaus ist die Nuttiefe H in radialer Richtung des Nutbereichs 5 so vorgegeben, dass die Dicke t1 in radialer Richtung der Dichtung 2 (Hauptkörperbereich 21) an der Unterseite des Nutbereichs 5 gleich oder größer ist als die Dicke t2 in radialer Richtung jedes Presspassungsbereichs. Damit kann die Dicke t1 der Dichtung 2 in radialer Richtung an der Stelle, an der der Nutbereich 5 gebildet wird, sichergestellt und damit eine Verschlechterung der Dichtleistung durch Verformung der Dichtung 2 an dem Bereich mit der Dicke t1 verhindert werden.
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Darüber hinaus ist der Nutbereich 5 so geformt, dass er zwischen den Endflächen 11a und 12a der beiden Rohrleitungsblöcke 11 und 12 in einem Zustand, in dem das Paar radial innerer Presspassungsbereiche 22 und das Paar radial äußerer Presspassungsbereiche 23 in die radial inneren Dichtungsnuten 3 und die radial äußeren Dichtungsnuten 4 der beiden Rohrleitungsblöcke 11 und 12 eingepresst sind, zur Gänze offen ist. Dementsprechend ist auch beim Einpressen eines Presspassungsbereichs 22 und eines Presspassungsbereichs 23 der Dichtung 2 in die Dichtungsnuten 3 und 4 der beiden Rohrleitungsblöcke 11 und 12 die Gesamtheit des Nutbereichs 5 in der äußeren Umfangsfläche der Dichtung 2 radial nach außen offen, so dass die Spannvorrichtung zuverlässig in den Nutbereich 5 der Dichtung 2 eingehängt werden kann.
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Deshalb können auch beim Einpressen eines Presspassungsbereichs 22 und eines Presspassungsbereichs 23 der Dichtung 2 in die Dichtungsnuten 3 und 4 der beiden Rohrleitungsblöcke 11 und 12 die Presspassungsbereiche 22 und 23 der Dichtung 2 zuverlässig aus den Dichtungsnuten 3 und 4 entfernt werden.
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Die im Kapitel 1 beschriebenen Ausführungsformen dienen lediglich der Veranschaulichung in allen Aspekten und sollten nicht als restriktiv angesehen werden.
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Obwohl z.B. die im Halbleiterbereich verwendete Strömungskanal-Verbinderstruktur 1 in der obigen Ausführungsform als Beispiel beschrieben ist, ist der Bereich nicht darauf beschränkt, und der integrierte Block 1 kann im Flüssigkristall/organischen EL-Bereich, im medizinisch-pharmazeutischen Bereich oder im Automobilbereich verwendet werden.
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Kapitel 2
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Nachfolgend werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gemäß Kapitel 2 unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Strömungskanal-Verbinderstruktur
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1 ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine Strömungskanal-Verbinderstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß Kapitel 2 zeigt. Eine Strömungskanal-Verbinderstruktur 1 gemäß Kapitel 2 hat die gleichen Komponenten wie die im Kapitel 1 beschriebene Strömungskanal-Verbinderstruktur 1, so dass diese Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und deren Beschreibung weggelassen wird.
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8 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Strömungskanal-Verbinderstruktur 1 gemäß Kapitel 2. 9 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Strömungskanal-Verbinderstruktur 1 gemäß Kapitel 2. In 8 und 9 sind der Einfachheit der Beschreibung wegen die Rohrleitungsblöcke 11 und 12 seitlich angeordnet (dasselbe gilt für 10).
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Gemäß 8 und 9 weist die Strömungskanal-Verbinderstruktur 1 Folgendes auf: eine Dichtung 2 zur Verbindung der Strömungsdurchgangslöcher 13 und 14 der beiden Rohrleitungsblöcke 11 und 12; radial innere Dichtungsnuten 3, die in den Verbindungsendbereichen der Strömungsdurchgangslöcher 13 und 14 der beiden Rohrleitungsblöcke 11 bzw. 12 ausgebildet sind; und radial äußere Dichtungsnuten 4, die radial außerhalb der Strömungsdurchgangslöcher 13 und 14 in den Endflächen 11a und 12a an der Verbindungsendbereichsseite der beiden Rohrleitungsblöcke 11 bzw. 12 ausgebildet sind.
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Radiale innere Dichtungsnuten und Radiale äußere Dichtungsnuten
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Die radial inneren Dichtungsnuten 3 des ersten Rohrleitungsblocks 11 und des zweiten Rohrleitungsblocks 12 gemäß Kapitel 2 haben die gleichen Komponenten wie die radial inneren Dichtungsnuten 3 des ersten Rohrleitungsblocks 11 und des zweiten Rohrleitungsblocks 12 gemäß Kapitel 1, so dass diese Bereiche mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und ihre Beschreibung weggelassen wird.
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Darüber hinaus haben die radial äußeren Dichtungsnuten 4 des ersten Rohrleitungsblocks 11 und des zweiten Rohrleitungsblocks 12 gemäß Kapitel 2 die gleichen Komponenten wie die radial äußeren Dichtungsnuten 4 des ersten Rohrleitungsblocks 11 und des zweiten Rohrleitungsblocks 12 gemäß Kapitel 1, so dass diese Bereiche mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und ihre Beschreibung weggelassen wird.
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Dichtung
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Gemäß 8 und 9 weist die Dichtung 2 Folgendes auf: einen Hauptkörperbereich 21 (in der Zeichnung durch Kreuzschraffur dargestellt); ein Paar radial innere Presspassungsbereiche 22, die in die radial inneren Dichtungsnuten 3 der ersten bzw. zweiten Rohrleitungsblöcke 11 und 12 eingepresst sind; und ein Paar radial äußere Presspassungsbereiche 23, die in die radial äußeren Dichtungsnuten 4 der ersten bzw. zweiten Rohrleitungsblöcke 11 und 12 eingepresst sind.
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Der Hauptkörperbereich 21 ist ringförmig an einem in axialer Richtung mittleren Bereich der Dichtung 2 ausgebildet und wird als dicker Bereich gebildet, in dem die Dicke in radialer Richtung (in der Zeichnung von oben nach unten) der Dichtung 2 groß ist. In dem in 8 dargestellten Zustand ist der Hauptkörperbereich 21 zwischen den Endflächen 11a und 12a der beiden Rohrleitungsblöcke 11 und 12 angeordnet, und zwischen den beiden Endflächen 11a und 12a ist radial außerhalb des Hauptkörperbereichs 21 ein Spalt S gebildet.
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Das Paar radial innerer Presspassungsbereiche 22 sind Bereiche, die im Querschnitt eine dreieckige Form aufweisen und ringförmig so geformt sind, dass sie von den radial inneren Seiten der beiden Endbereiche des Hauptkörperbereichs 21 in axialer Richtung axial nach außen vorstehen.
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Die innere Umfangsfläche jedes radial inneren Presspassungsbereichs 22 ist mit einem Durchmesser ausgebildet, der im Wesentlichen gleich dem der inneren Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21 und im Wesentlichen gleich dem der Strömungsdurchgangslöcher 13 und 14 ist.
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Daher sind die innere Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21, die inneren Umfangsflächen des Paares radial innerer Presspassungsbereiche 22 und die Umfangsflächen der Strömungsdurchgangslöcher 13 und 14 so ausgebildet, dass sie im Querschnitt im Wesentlichen bündig zueinander stehen. Dementsprechend ist innerhalb des Hauptkörperbereichs 21 und des Paares radial innerer Presspassungsbereiche 22 ein Verbindungsströmungskanal 24 ausgebildet, der, in axialer Richtung gesehen, kreisförmig ist und die Strömungsdurchgangslöcher 13 und 14 verbindet.
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Wie oben beschrieben, wird an den Strömungsdurchgangslöchern 13 und 14 und der inneren Umfangsfläche der Dichtung 2 keine Stufe gebildet, so dass ein in den Strömungsdurchgangslöchern 13 und 14 strömendes Fluid daran gehindert werden kann, darin zu verbleiben.
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Die äußere Umfangsfläche jedes radial inneren Presspassungsbereichs 22 ist als eine sich verjüngende Umfangsfläche 221 ausgebildet, deren Durchmesser vom äußeren Ende in axialer Richtung zum inneren Ende in axialer Richtung allmählich zunimmt. Die konisch zulaufenden Umfangsflächen 221 des Paares radial innerer Presspassungsbereiche 22 sind als Dichtungsumfangsflächen ausgebildet, die mit den Umfangsflächen der radial inneren Dichtungsnuten 3 der ersten und zweiten Rohrleitungsblöcke 11 und 12 in engen Kontakt kommen, um eine Dichtungsfunktion auszuüben.
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Dementsprechend wirken beim Einpressen in die radial inneren Dichtungsnuten 3 der ersten und zweiten Rohrleitungsblöcke 11 und 12 das Paar radial innerer Presspassungsbereiche 22 der Dichtung 2 als Dichtungen (primäre Dichtungen), die den Strömungsdurchgangslöchern 13 und 14 am nächsten liegen und ein Austreten eines Fluids in den Strömungsdurchgangslöchern 13 und 14 nach außen verhindern.
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Die beiden radial äußeren Presspassungsbereiche 23 sind zylindrisch geformt, so dass sie von den radial äußeren Seiten der beiden Endbereiche des Hauptkörperbereichs 21 in axialer Richtung axial nach außen ragen. Die Länge jedes radial äußeren Presspassungsbereichs 23 in axialer Richtung ist etwas kürzer als die Länge (Nuttiefe) der entsprechenden radial äußeren Dichtungsnut 4 in axialer Richtung vorgegeben.
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Ein Bereich (Bereich axial außerhalb einer in der Zeichnung durch eine strich-doppelpunktiert dargestellte virtuelle Linie) einer inneren Umfangsfläche 231 eines jeden radial äußeren Presspassungsbereichs 23 wird als Dichtungsumfangsfläche 231a ausgebildet, die mit der umlaufenden Oberfläche 41a der entsprechenden radial äußeren Dichtungsnut 4 in engen Kontakt kommt, um eine Dichtungsfunktion auszuüben.
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Ein weiterer Bereich (Bereich axial innerhalb der virtuellen Linie, die in der Zeichnung durch die strich-doppelpunktierte Linie dargestellt ist) der inneren Umfangsfläche 231 jedes radial äußeren Presspassungsbereichs 23 ist als nicht dichtende Umfangsfläche 231b ausgebildet, die der Führungsumfangsfläche 41b der entsprechenden radial äußeren Dichtungsnut 4 mit einem vorgegebenen Spalt dazwischen gegenüberliegt und nahezu keine Dichtungsfunktion ausübt.
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Die durch die strich-doppelpunktiert dargestellte virtuelle Linie ist eine virtuelle Linie, die sich in radialer Richtung der Dichtung 2 so erstreckt, dass sie durch die Grenze zwischen der umlaufenden Oberfläche 41a und der Führungsumfangsfläche 41b der inneren Umfangsfläche 41 der jeweiligen radial äußeren Dichtungsnut 4 verläuft (siehe 8).
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Ein Bereich (Bereich axial außerhalb der in der Zeichnung durch strich-doppelpunktiert dargestellten virtuellen Linie) einer äußeren Umfangsfläche 232 eines jeden radial äußeren Presspassungsbereichs 23 wird als die eine Dichtungsumfangsfläche 232a ausgebildet, die mit der äußeren Umfangsfläche 42 der entsprechenden radial äußeren Dichtungsnut 4 in engen Kontakt kommt, um eine Dichtungsfunktion auszuüben.
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Ein weiterer Bereich (Bereich axial innerhalb der virtuellen Linie, die in der Zeichnung durch die strich-doppelpunktierte Linie dargestellt ist) der äußeren Umfangsfläche 232 jedes radial äußeren Presspassungsbereichs 23 wird als nicht dichtende andere Umfangsfläche 232b ausgebildet, die fast keine Dichtungsfunktion ausübt.
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Dementsprechend wirkt das Paar radial äußerer Presspassungsbereiche 23 der Dichtung 2 beim Einpressen in die radial äußeren Dichtungsnuten 4 der ersten und zweiten Rohrleitungsblöcke 11 und 12 als sekundäre Dichtungen, die verhindern, dass das Fluid in den Strömungsdurchgangslöchern 13 und 14 nach außen austritt.
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Einsenkungsbereich
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Gemäß 9 wird in der äußeren Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21 der Dichtung 2 ein ringförmiger Einsenkungsbereich 6 zur Verringerung der Dicke des Hauptkörperbereichs 21 in radialer Richtung (in der Zeichnung Richtung von oben nach unten) gebildet. Der Einsenkungsbereich 6 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch eine konkav gekrümmte Fläche gebildet, die an der Position einer Mittellinie C in axialer Richtung des Hauptkörperbereichs 21 im Querschnitt am tiefsten ausgebildet ist, und wird über die Grenze zwischen der äußeren Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21 und der äußeren Umfangsfläche 232 des jeweils radial äußeren Presspassungsbereichs 23 gebildet. Konkret wird der Einsenkungsbereich 6 in axialer Richtung auf der gesamten äußeren Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21 und in axialer Richtung in einem inneren Bereich der nicht dichtenden andere Umfangsfläche 232b der äußeren Umfangsfläche 232 jedes radial äußeren Presspassungsbereichs 23 gebildet.
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Dementsprechend ist bei der vorliegenden Ausführungsform der Hauptkörperbereich 21 der Dichtung 2 so ausgebildet, dass dessen Dicke in radialer Richtung über die Gesamtheit in axialer Richtung klein ist, und der in axialer Richtung innere Bereich jedes radial äußeren Presspassungsbereichs 23 so ausgebildet, dass dessen Dicke in radialer Richtung klein ist.
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Der Einsenkungsbereich 6 kann, wie in 10 gezeigt, im Querschnitt winkelförmig ausgespart werden. Außerdem reicht es aus, dass der Einsenkungsbereich 6 zumindest in einem Bereich der äußeren Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21 gebildet wird. Darüber hinaus kann der Einsenkungsbereich 6 an mehreren Stellen in axialer Richtung in der äußeren Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21 gebildet werden.
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Vorteilhafte Wirkungen
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Da der Einsenkungsbereich 6 in der äußeren Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21 gebildet wird, die in der Dichtung 2 einschließlich der radial inneren Presspassungsbereiche 22 und der radial äußeren Presspassungsbereiche 23 ein dicker Bereich mit einer großen Dicke in radialer Richtung ist, kann, wie oben beschrieben, in der Strömungskanal-Verbinderstruktur 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Dicke in radialer Richtung des Hauptkörperbereichs 21 durch den Einsenkungsbereich 6 verringert werden.
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Die radial äußeren Presspassungsbereiche 23 sind dementsprechend leicht verformbar. Daher kann auch dann, wenn die Rundheit jeder radial äußeren Dichtungsnut 4 beim Gießen der ersten und zweiten Rohrleitungsblöcke 11 und 12 abnimmt, der radial äußere Presspassungsbereich 23 in die radiale äußere Dichtungsnut 4 eingepresst werden, indem der radial äußere Presspassungsbereich 23 so verformt wird, dass er der Form der radial äußeren Dichtungsnut 4 entspricht.
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Wenn zu diesem Zeitpunkt der radial äußere Presspassungsbereich 23 so verformt wird, dass er radial nach innen absinkt, entsteht, wenn der Einsenkungsbereich 6 nicht gebildet wird, in einem in axialer Richtung mittleren Bereich der äußeren Umfangsfläche 232 des radial äußeren Presspassungsbereichs 23 (d.h. an der Stelle, die dem Einsenkungsbereich 6 entspricht) eine Zugspannung, so dass es für den radial äußeren Presspassungsbereich 23 schwer wird, abzusinken. Da bei der vorliegenden Ausführungsform der Einsenkungsbereich 6 in axialer Richtung in dem mittleren Bereich der äußeren Umfangsfläche 232 gebildet wird, fällt es dem radial äußeren Presspassungsbereich 23 jedoch leichter, radial nach innen abzusinken.
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Wenn der Einsenkungsbereich 6 nicht gebildet wird, so wird in ähnlicher Weise bei einer Verformung des radial äußeren Presspassungsbereichs 23 nach radial außen absinkend, im axialen Mittelteil der äußeren Umfangsfläche 232 des radial äußeren Presspassungsbereichs 23 (d.h. an der Stelle, die dem Einsenkungsbereich 6 entspricht) eine Druckspannung erzeugt, so dass es für den radial äußeren Presspassungsbereich 23 schwer wird, abzusinken. Da bei der vorliegenden Ausführungsform der Einsenkungsbereich 6 in axialer Richtung in dem mittleren Bereich der äußeren Umfangsfläche 232 gebildet wird, fällt es dem radial äußeren Presspassungsbereich 23 jedoch leichter, radial nach außen abzusinken.
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Selbst wenn der Einsenkungsbereich 6 in der inneren Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21 gebildet wird, kann die Dicke des Hauptkörperbereichs 21 in radialer Richtung verringert werden. Allerdings ist in diesem Fall die Umfangsfläche des durch die innere Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21 gebildeten Anschlussströmungskanals 24 nicht gerade in axialer Richtung ausgebildet, so dass die Möglichkeit besteht, dass das Fluid im Anschlussströmungskanal 24 nicht gleichmäßig strömt. Da andererseits der Einsenkungsbereich 6 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der äußeren Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21 ausgebildet ist, wird die Strömung eines Fluids im Anschlussströmungskanal 24 nicht behindert.
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Darüber hinaus wird der Einsenkungsbereich 6 gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht nur in der äußeren Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21, sondern auch in der nicht dichtenden anderen Umfangsfläche 232b der äußeren Umfangsfläche 232 des jeweils radial äußeren Presspassungsbereichs 23 gebildet. Dementsprechend wird die Dicke in radialer Richtung jedes radial äußeren Presspassungsbereichs 23 verringert, so dass jeder radial äußere Presspassungsbereich 23 leichter verformbar ist.
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Da außerdem der Einsenkungsbereich 6 in der nicht dichtenden andere Umfangsfläche 232b der äußeren Umfangsfläche jedes radial äußeren Presspassungsbereichs 23 gebildet wird, die keine Dichtungsfunktion ausübt, wird die Dichtleistung jedes radial äußeren Presspassungsbereichs 23 auch dann nicht verschlechtert, wenn der Einsenkungsbereich 6 in jedem radial äußeren Presspassungsbereich 23 gebildet wird.
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Da der Einsenkungsbereich 6 gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch die konkav gekrümmte Oberfläche gebildet wird, kann die Dicke des Hauptteilbereichs 21 in radialer Richtung zudem allmählich verringert werden. So können Spannungen, die bei der Verformung des radial äußeren Presspassungsbereichs 23 auf die äußere Umfangsfläche des Hauptkörperbereichs 21 wirken, durch den Einsenkungsbereich 6 verteilt werden.
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Die im Kapitel 2 beschriebenen Ausführungsformen dienen lediglich der Veranschaulichung in allen Aspekten und sollten nicht als restriktiv betrachtet werden.
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Obwohl z.B. die Strömungskanal-Verbinderstruktur 1, die bei der obigen Ausführungsform als Beispiel beschrieben ist, im Halbleiterbereich verwendet wird, ist der Bereich nicht darauf beschränkt, und die Strömungskanal-Verbinderstruktur 1 kann beispielsweise auch im Flüssigkristall/organischen EL-Bereich, im medizinisch-pharmazeutischen Bereich oder im Automobilbereich verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Strömungskanal-Verbinderstruktur
- 2
- Dichtung
- 3
- radial innere Dichtungsnut
- 4
- radial äußere Dichtungsnut
- 5
- Nutbereich
- 6
- Einsenkungsbereich
- 11
- erster Rohrleitungsblock (Fluidvorrichtung)
- 11a
- Endfläche
- 12
- zweiter Rohrleitungsblock (Fluidvorrichtung)
- 12a
- Endfläche
- 13
- Strömungsdurchgangsloch
- 14
- Strömungsdurchgangsloch
- 21
- Hauptkörperbereich
- 22
- radial innerer Presspassungsbereich
- 23
- radial äußerer Presspassungsbereich
- 42
- äußere Umfangsfläche der radial äußeren Dichtungsnut
- 232
- äußere Umfangsfläche des radial äußeren Presspassungsbereichs
- 232a
- Dichtungsumfangsfläche (ein Bereich)
- 232b
- nicht dichtende Umfangsfläche (anderer Bereich)
- H
- Nuttiefe
- t1
- Dichtungsdicke in radialer Richtung
- t2
- Dichtungsdicke in radialer Richtung radial äußerer Presspassungsbereich
- W
- Nutbreite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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