TWI757540B - 密封構造 - Google Patents

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TWI757540B
TWI757540B TW107129314A TW107129314A TWI757540B TW I757540 B TWI757540 B TW I757540B TW 107129314 A TW107129314 A TW 107129314A TW 107129314 A TW107129314 A TW 107129314A TW I757540 B TWI757540 B TW I757540B
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金相鎬
吉田延博
辻和明
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日商華爾卡股份有限公司
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Abstract

本發明之密封構造(1)使按壓配置於殼體(10)之環狀之密封構件(100)之精密構件(SW)與密封構件(100)密接。密封構件(100)包含設置於密封構件(100)之徑向(DR1)之最外側之安裝部(12)、及自安裝部(12)朝徑向(DR1)之內側延伸之延伸部(9)。於殼體(10)形成有供收容安裝部(12)之槽部(17)。殼體(10)包含與槽部(17)形成階差且與延伸部(9)對向之凸部(19)。延伸部(9)在密封構件(100)未由精密構件(SW)按壓之狀態下與凸部(19)不接觸。

Description

密封構造
本發明係關於一種密封構造。
以下揭示有關於墊片之密封構造之技術(日本特開2011-192584號公報(專利文獻1)、日本特開2004-335189號公報(專利文獻2)、日本特開平11-44362號公報(專利文獻3)、日本實開昭61-51456號公報(專利文獻4))。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2011-192584號公報 [專利文獻2]日本特開2004-335189號公報 [專利文獻3]日本特開平11-44362號公報 [專利文獻4]日本實開昭61-51456號公報
[發明所欲解決之問題]
如上述之專利文獻3所揭示般，業已知悉一種可獲得良好之密封性之墊片。對於各種密封構造，仍然追求更良好之密封性。
本發明之目的在於提供一種可獲得更良好之密封性之密封構造。 [解決問題之技術手段]
本密封構造使精密構件與環狀之密封構件密接。上述精密構件按壓配置於殼體之上述密封構件。上述密封構件包含設置於上述密封構件之徑向之最外側之安裝部、及自上述安裝部朝上述徑向之內側延伸之延伸部。於上述殼體設置有供收容上述安裝部之槽部。上述延伸部在上述密封構件未由上述精密構件按壓之狀態下與上述殼體不接觸。
根據上述之密封構造可抑制上述精密構件之破損。 在上述密封構造中，上述殼體更包含與上述槽部形成階差且與上述延伸部對向之凸部。藉此，可確保精密構件與密封部之密封性。
在上述密封構造中，上述延伸部具有連結部、及設置於上述連結部之上述徑向之內側之密封部。上述殼體更包含與上述凸部形成階差且供上述密封部設置之凹部。藉此，提高精密構件與密封構件之密封性。
在上述之密封構造中，上述連結部設置於上述密封構件之中心線延伸之方向之上述密封部之中央部分。藉此，可確保精密構件與密封構件之密封性。
在上述之密封構造中，上述安裝部設置於較上述精密構件更靠上述徑向之外側。藉此，可增大精密構件之洗淨面積。
在上述之密封構造中，上述殼體更包含：構成上述槽部之底面之槽底部、及與上述槽底部相連並隨著遠離上述槽底部而朝上述徑向之內側延伸的錐形面。上述安裝部具有朝上述徑向之外側突出且朝向上述錐形面延伸的突起部。藉此，可抑制安裝部自槽部脫落。
在上述之密封構造中，上述殼體更包含與上述錐形面相連且朝上述密封構件之中心線延伸之方向延伸的平坦面。藉此，提高密封構件之安裝性。
在上述之密封構造中，上述密封構件包含氟橡膠。藉此，提高密封構件之耐藥液性。 [發明之效果]
根據該密封構造，可提供一種獲得更良好之密封性之密封構造。
以下，基於圖式針對各實施形態之密封構造進行說明。在以下所示之實施形態中，針對相同或在實質上相同之構成賦予相同之符號，且不重複進行重複之說明。以下所說明之實施形態之各構成可適宜地選擇性組合。
(實施形態1) ＜密封構件100＞ 圖1係實施形態1之密封構件100之立體圖。圖2係沿圖1所示之II-II線之密封構件100之剖視圖。圖2所示之剖面平行於中心線C延伸之方向DR2，係通過中心線C之假想平面之剖面(以下設為「剖面Z」)。圖3係圖2所示之區域III之放大圖。參照圖1至圖3針對密封構件100進行說明。
密封構件100具有以中心線C為中心之環狀之形狀。密封構件100包含安裝部12及延伸部9。安裝部12具有環狀之形狀。安裝部12設置於密封構件100中徑向DR1之最外側。在剖面Z中，安裝部12具有大致矩形狀之形狀。
安裝部12具有內周面12a、外周面12b、及底面12c。內周面12a及外周面12b配置為大致垂直於底面12c。內周面12a與外周面12b對向。外周面12b構成密封構件100之外徑。
安裝部12具有朝徑向DR1之外側突出之突起部18。突起部18設置於外周面12b之表面。突起部18具有陡斜面18a、及與陡斜面18a相比相對於徑向DR1之傾斜為小之緩斜面18b。陡斜面18a較緩斜面18b更靠近底面12c。在陡斜面18a所存在之區域中，隨著遠離底面12c而安裝部12之徑向DR1之壁厚變大。
在剖面Z中，安裝部12與延伸部9設置為L字型。延伸部9具有環狀之形狀。延伸部9自安裝部12朝徑向DR1之內側延伸。延伸部9設置於內周面12a之最遠離底面12c之位置。
延伸部9具有連結部13及密封部14。連結部13具有沿徑向DR1延伸之形狀。連結部13在剖面Z中具有大致矩形狀之形狀。連結部13連結安裝部12與密封部14。
密封部14設置於連結部13之徑向DR1之內側。密封部14設置於密封構件100中徑向DR1之最內側。實施形態1之密封部14在剖面Z中具有橢圓狀之形狀。密封部14具有上表面部14a及下表面部14b。上表面部14a及下表面部14b係對向配置。在剖面Z中，上表面部14a及下表面部14b具有圓弧狀之形狀。
＜密封構造1＞ (精密構件SW之洗淨前) 圖4係實施形態1之密封構造1之剖視圖。實施形態1之密封構造1係當洗淨精密構件SW時等採用。在圖4中顯示洗淨精密構件SW前之狀態。
精密構件SW例如係晶圓(由半導體物質作成之薄的圓盤)。精密構件SW具有彼此對向之表面部21a及背面部21b。背面部21b朝向配置有密封構件100之側。
洗淨精密構件SW之洗淨機具有按壓構件500及殼體10。於殼體10配置有密封構件100。密封構件100設置於按壓構件500與殼體10之間。精密構件SW夾在按壓構件500與密封構件100之間。
於殼體10形成有供收容安裝部12之槽部17。殼體10包含槽底部11、錐形面15、平坦面16、及側壁面22。槽底部11、錐形面15、平坦面16、及側壁面22構成槽部17。槽底部11構成槽部17之底面。槽底部11與底面12c相接。槽底部11具有朝徑向DR1延伸之形狀。
錐形面15與槽底部11相連。錐形面15隨著遠離槽底部11而朝徑向DR1之內側延伸。錐形面15以隨著遠離槽底部11而接近中心線C之方式延伸。由槽底部11及錐形面15形成所謂之燕尾槽。
平坦面16與錐形面15相連。平坦面16朝中心線C延伸之方向DR2延伸。平坦面16與外周面12b對向。平坦面16與外周面12b不接觸。
平坦面16與側壁面22對向。側壁面22與槽底部11相連。側壁面22設置為大致垂直於槽底部11。側壁面22朝中心線C延伸之方向DR2延伸。側壁面22與安裝部12之內周面12a相接。
突起部18朝向錐形面15延伸。陡斜面18a以隨著遠離槽底部11而接近錐形面15之方式延伸。緩斜面18b以隨著遠離槽底部11而遠離錐形面15之方式延伸。
藉由將突起部18設置於安裝部12，而在將安裝部12插入槽部17時，突起部18與平坦面16滑動。因此將安裝部12插入槽部17之作業者，自安裝部12承受阻力。由於突起部18一旦越過平坦面16，則平坦面16與突起部18便不再滑動，故作業者自安裝部12承受之阻力變小。
由於突起部18一旦越過平坦面16，則作業者自安裝部12承受之阻力便會變小，故作業者可認知到已成功將安裝部12收納於槽部17。因此，密封構件100之安裝性提升。
即便安裝部12快要自槽部17脫落，但由於突起部18與錐形面15干擾，故仍可抑制安裝部12自槽部17脫落。
藉由將安裝部12之底面12c之厚度L1(徑向DR1之底面12c之長度) 設定成較大，而讓安裝部12之質量變大，從而可抑制安裝部12自槽部17脫落。
藉由適切地設定中心線C延伸之方向DR2之安裝部12之長度L2，而可構成為易將安裝部12安裝於槽部17，且安裝部12不易自槽部17脫落。
殼體10進而包含凸部19、及凹部20。凸部19與槽部17形成有階差。凸部19朝向按壓構件500突出。凸部19朝中心線C延伸之方向DR2且遠離槽底部11之方向突出。凸部19具有凸面19a。凸面19a沿徑向DR1延伸。
凸面19a與延伸部9對向。凸面19a與連結部13對向。延伸部9(連結部13)在密封構件100未被精密構件SW按壓之狀態下，與凸面19a不接觸。在連結部13與凸面19a之間形成有間隙S。即便考量密封構件100及殼體10之尺寸公差、密封構件100之熱膨脹、以及連結部13之撓曲度等，仍可確保間隙S。
凹部20與凸部19形成有階差。凹部20朝中心線C延伸之方向DR2且接近槽底部11之方向凹陷。凹部20具有凹面20a。凹面20a沿徑向DR1延伸。於凹面20a設置有密封部14。凹面20a與密封部14之下表面部14b接觸。
(精密構件SW之洗淨時) 圖5係洗淨精密構件SW時之密封構造1之剖視圖。在洗淨精密構件SW時，利用按壓構件500按壓精密構件SW(圖5中之箭頭A)，使精密構件SW與密封構件100密接。精密構件SW按壓密封構件100(密封部14)。於在按壓構件500與密封構件100之間夾著精密構件SW而將精密構件SW固定之狀態下，將洗淨液CW噴射至精密構件SW之背面部21b。
於在精密構件SW之表面部21a加工有微細之電子電路之情形下，必須防止洗淨液CW及污染物等自背面部21b與密封部14之間朝向表面部21a侵入。藉由以精密構件SW按壓密封部14，而由精密構件SW與凹面20a壓縮密封部14。
藉此，由於密封部14之反彈力作用於精密構件SW，而提高精密構件SW之背面部21b與密封部14之密接性。因此，可提高精密構件SW與密封部14之密封性，而抑制洗淨液CW、及污染物等朝表面部21a侵入。
在剖面Z中，藉由上表面部14a具有圓弧狀(R形狀)之形狀，而在將精密構件SW朝上表面部14a按壓時，由於上表面部14a沿背面部21b之表面形狀變形，而提高精密構件SW與密封部14之密接性。藉由在上表面部14a具有圓弧狀之形狀，而進一步提高精密構件SW與密封部14之密封性。
藉由壓縮密封部14，而形成密封區域B。密封區域B形成於上表面部14a與背面部21b接觸之部分。密封區域B具有位於密封區域B中最靠徑向DR1之內側之內接觸部14c。徑向DR1之自精密構件SW之端部T至內接觸部14c之長度D(設為密封寬度D)例如為2 mm以下。藉由較小地保持密封寬度D，而可增大精密構件SW之洗淨面積。
安裝部12設置於較精密構件SW之端部T更靠徑向DR1之外側。藉由分別配置將密封構件100安裝於槽部17之部分(安裝部12)、及將洗淨液CW密封之部分(密封部14)，而可增大精密構件SW之洗淨面積。
密封構件100包含氟橡膠。密封構件100例如使用Flid Armor(註冊商標)。藉由作為密封構件100之材料包含氟橡膠，而提高密封構件100對洗淨液CW之耐藥液性。再者，緩和密封構件100與精密構件SW之固著。
如圖4所示般，連結部13設置於中心線C延伸之方向DR2之密封部14之中央部分。藉此，可抑制在密封部14之壓縮時產生之密封部14相對於軸線C2之傾斜α。藉由抑制密封部14之傾斜α，而可抑制密封部14之反彈力之降低。因此，可確保精密構件SW與密封部14之密封性。
如圖5所示般，藉由壓縮密封部14而形成設置區域R。設置區域R形成於下表面部14b與凹面20a接觸之部分。設置區域R越大，則越可抑制圖4所示之密封部14相對於軸線C2之傾斜α。
藉由設置凸部19，而可限制密封部14朝徑向DR1之外側之移動。藉此，可確保精密構件SW與密封部14之密封性。
圖6係圖5所示之區域VI之放大圖。由於精密構件SW之厚度薄而容易破裂，故精密構件SW自密封部14承受之力必須為小。如圖6所示般，即便密封部14被精密構件SW按壓，但藉由在連結部13與凸面19a之間存在間隙S，延伸部9仍不會自凸面19a承受反力。
再者，藉由連結部13以接近凸面19a之方式(以連結部13撓曲之方式)彎曲，而減小精密構件SW自密封部14承受之反彈力。藉此可抑制精密構件SW之破損。
若連結部13之徑向DR1之長度過短，則連結部13不會以撓曲之方式彎曲。另一方面，由於若增長連結部13之徑向DR1之長度，則密封部14會下垂，故有連結部13與凸面19a相接之虞。因此，較佳的是適切地設定連結部13之徑向DR1之長度。
(實施形態2) 圖7係實施形態2之密封構件100A之剖視圖。與實施形態1不同，實施形態2之密封部14A在剖面Z中具有大致矩形狀之形狀。密封部14A具有上表面部14Aa及下表面部14Ab。與實施形態1不同，實施形態2之上表面部14Aa及下表面部14Ab在剖面Z中具有朝徑向DR1延伸之形狀。
在剖面Z中，藉由下表面部14Ab具有朝徑向DR1延伸之形狀，而可將密封部14A穩定地設置於凹部20。藉此，可抑制密封部14A相對於軸線C2之傾斜α。因此，可確保精密構件SW與密封部14A之密封性。
在實施形態2之密封構件100A中亦然，與實施形態1之密封構件100同樣地可獲得抑制精密構件SW之破損之效果。
(實施形態3) 圖8係實施形態3之密封構件100B之剖視圖。與實施形態1不同，實施形態3之密封部14B在剖面Z中具有大致菱型狀之形狀。密封部14B具有上表面部14Ba及下表面部14Bb。與實施形態1不同，實施形態3之上表面部14Ba及下表面部14Bb，在剖面Z中具有三角形狀之形狀。
藉由在剖面Z中上表面部14Ba具有三角形狀之形狀，而精密構件SW自密封部14承受之反彈力變大。藉此，可確保精密構件SW與密封部14B之密封性。
在實施形態3之密封構件100A中亦然，與實施形態1之密封構件100同樣地可獲得抑制精密構件SW之破損之效果。
(實施形態4) 圖9係實施形態4之密封構件100C之剖視圖。密封部14C具有上表面部14Ca及下表面部14Cb。與實施形態1不同，實施形態4之下表面部14Cb在剖面Z中具有朝徑向DR1延伸之形狀。
藉由在剖面Z中下表面部14Cb具有朝徑向DR1延伸之形狀，而可將密封部14C穩定地設置於凹部20。藉此，可抑制密封部14C之相對於軸線C2之傾斜α。再者，實施形態4之上表面部14Ca與實施形態1同樣地具有圓弧狀之形狀。因此，進一步提高精密構件SW與密封部14之密封性。
在實施形態4之密封構件100A中亦然，與實施形態1之密封構件100同樣地獲得抑制精密構件SW之破損之效果。
(實施形態5) 圖10係實施形態5之密封構件100D之剖視圖。密封部14D具有上表面部14Da及下表面部14Db。與實施形態1不同，實施形態5之上表面部14Da及下表面部14Db在剖面Z中具有朝徑向DR1延伸之形狀及圓弧狀之形狀。
在實施形態5之密封構件100A中亦然，與實施形態1之密封構件100同樣地獲得抑制精密構件SW之破損之效果。
(實施形態6) 圖11係實施形態6之密封構件100E之剖視圖。密封部14E具有上表面部14Ea及下表面部14Eb。與實施形態1不同，實施形態6之上表面部14Ea在剖面Z中具有三角形狀之形狀。與實施形態1不同，實施形態6之下表面部14Eb在剖面Z中具有朝徑向DR1延伸之形狀。
藉由在剖面Z中上表面部14Ea具有三角形狀之形狀，而精密構件SW自密封部14E承受之反彈力變大。又，藉由在剖面Z中下表面部14Eb具有朝徑向DR1延伸之形狀，而可將密封部14穩定地設置於凹部20。藉此，可抑制密封部14A相對於軸線C2之傾斜α。因此可提高精密構件SW與密封部14E之密封性。
在實施形態6之密封構件100E中亦然，與實施形態1之密封構件100同樣地獲得抑制精密構件SW之破損之效果。
應瞭解此次揭示之實施形態之全部內容係例示而非限制性者。本發明之範圍並非由上述之說明而是由申請專利範圍所表示，並有意包含與申請專利範圍均等之含義及範圍內之任何變更。
1‧‧‧密封構造9‧‧‧延伸部10‧‧‧殼體11‧‧‧槽底部12‧‧‧安裝部12a‧‧‧內周面12b‧‧‧外周面12c‧‧‧底面13‧‧‧連結部14‧‧‧密封部14A‧‧‧密封部14B‧‧‧密封部14C‧‧‧密封部14D‧‧‧密封部14E‧‧‧密封部14a‧‧‧上表面部14Aa‧‧‧上表面部14Ba‧‧‧上表面部14Ca‧‧‧上表面部14Da‧‧‧上表面部14Ea‧‧‧上表面部14b‧‧‧下表面部14Ab‧‧‧下表面部14Bb‧‧‧下表面部14Cb‧‧‧下表面部14Db‧‧‧下表面部14Eb‧‧‧下表面部14c‧‧‧內接觸部15‧‧‧錐形面16‧‧‧平坦面17‧‧‧槽部18‧‧‧突起部18a‧‧‧陡斜面18b‧‧‧緩斜面19‧‧‧凸部19a‧‧‧凸面20‧‧‧凹部20a‧‧‧凹面21a‧‧‧表面部21b‧‧‧背面部22‧‧‧側壁面100‧‧‧密封構件100A‧‧‧密封構件100B‧‧‧密封構件100C‧‧‧密封構件100D‧‧‧密封構件100E‧‧‧密封構件500‧‧‧按壓構件A‧‧‧箭頭B‧‧‧區域C‧‧‧中心線C2‧‧‧軸線CW‧‧‧洗淨液D‧‧‧長度/寬度DR1‧‧‧徑向DR2‧‧‧中心線C延伸之方向L1‧‧‧厚度/長度L2‧‧‧長度R‧‧‧區域S‧‧‧間隙SW‧‧‧精密構件T‧‧‧端部VI‧‧‧區域II-II‧‧‧線III‧‧‧區域α‧‧‧傾斜
圖1係實施形態1之密封構件之立體圖。 圖2係沿圖1所示之II-II線之密封構件之剖視圖。 圖3係圖2所示之區域III之放大圖。 圖4係實施形態1之密封構造之剖視圖。 圖5係洗淨精密構件時之密封構造之剖視圖。 圖6係圖5所示之區域VI之放大圖。 圖7係實施形態2之密封構件之剖視圖。 圖8係實施形態3之密封構件之剖視圖。 圖9係實施形態4之密封構件之剖視圖。 圖10係實施形態5之密封構件之剖視圖。 圖11係實施形態6之密封構件之剖視圖。
1‧‧‧密封構造
9‧‧‧延伸部
10‧‧‧殼體
11‧‧‧槽底部
12‧‧‧安裝部
12a‧‧‧內周面
12b‧‧‧外周面
12c‧‧‧底面
13‧‧‧連結部
14‧‧‧密封部
14a‧‧‧上表面部
14b‧‧‧下表面部
14c‧‧‧內接觸部
15‧‧‧錐形面
16‧‧‧平坦面
17‧‧‧槽部
18‧‧‧突起部
18a‧‧‧陡斜面
18b‧‧‧緩斜面
19‧‧‧凸部
19a‧‧‧凸面
20‧‧‧凹部
20a‧‧‧凹面
21a‧‧‧表面部
21b‧‧‧背面部
22‧‧‧側壁面
100‧‧‧密封構件
500‧‧‧按壓構件
A‧‧‧箭頭
B‧‧‧區域
C‧‧‧中心線
CW‧‧‧洗淨液
D‧‧‧長度/寬度
DR1‧‧‧徑向
DR2‧‧‧中心線C延伸之方向
R‧‧‧區域
S‧‧‧間隙
SW‧‧‧精密構件
T‧‧‧端部
VI‧‧‧區域

Claims (7)

  1. 一種密封構造，其係使按壓配置於殼體之環狀之密封構件之精密構件、與前述密封構件密接者，且前述密封構件包含設置於前述密封構件之徑向之最外側之安裝部、及自前述安裝部朝前述徑向之內側延伸之延伸部；在前述殼體中設置有收容前述安裝部之槽部；前述延伸部在前述密封構件未由前述精密構件按壓之狀態下，與前述殼體不接觸；且前述殼體進而包含與前述槽部形成階差、且與前述延伸部對向之凸部。
  2. 如請求項1之密封構造，其中前述延伸部包含連結部、及設置於前述連結部之前述徑向之內側之密封部；且前述殼體進而包含與前述凸部形成階差、且供前述密封部設置之凹部。
  3. 如請求項2之密封構造，其中前述連結部設置於前述密封構件之中心線延伸之方向之前述密封部之中央部分。
  4. 如請求項1之密封構造，其中前述安裝部設置於較前述精密構件靠前述徑向之外側。
  5. 如請求項1之密封構造，其中前述殼體進而包含構成前述槽部之底面 之槽底部、及與前述槽底部相連並隨著遠離前述槽底部而朝前述徑向之內側延伸的錐形面；且前述安裝部包含朝前述徑向之外側突出、且朝向前述錐形面延伸的突起部。
  6. 如請求項5之密封構造，其中前述殼體進而包含與前述錐形面相連、且朝前述密封構件之中心線延伸之方向延伸的平坦面。
  7. 如請求項1之密封構造，其中前述密封構件包含氟橡膠。
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