本發明涉及密封構造、閥及密封構造的制造方法。
背景技術:
以往,在下述專利文獻1中公開了例如在閥構件等中使用的密封構造。如圖25所示,專利文獻1所公開的密封構造包括密封構件83,該密封構件83配置在設置于閥芯81的下端面的圓形的腔室82內。密封構件83由彈性體形成,通過利用螺旋彈簧84的彈簧力按壓閥芯81,該密封構件83落座于被密封面85。被密封面85形成為環狀,被密封面85的內周面劃定供按壓密封面83a的流體流動的流路。因此,密封面83a的靠被密封面85的內側的面成為自流體承受壓力的受壓面。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2003-21455號公報
技術實現要素:
發明要解決的問題
被密封面85形成為朝向密封構件83突出的形狀。在密封構件83的密封面83a被按壓于被密封面85時,密封面83a沿著被密封面85的形狀變形。因此,在專利文獻1的密封構造中,由密封面83a的變形引起受壓面積發生變動。若受壓面積變動,則對開閥壓力產生影響,因此,優選的是受壓面積不變動的方式。
因此,本發明即是鑒于所述以往技術而完成的,其目的在于提供一種能夠抑制受壓面積的變動的密封構造。
用于解決問題的方案
為了達到所述的目的,本發明是一種密封構造,其中,該密封構造包括:密封構件,其具有密封面,能夠在所述密封面落座于密封座的位置和所述密封面自所述密封座離開的位置之間移動;以及鼓出抑制部件,其用于在所述密封構件的所述密封面落座到所述密封座時抑制所述密封面的沿著所述密封座的位置鼓出。
在本發明中,由于利用鼓出抑制部件抑制了密封構件的密封面在沿著密封座的位置鼓出,因此,能夠在密封面落座到密封座時抑制利用密封座劃分的受壓面的面積變動。因而,采用本發明,能夠在確保密封面和密封座之間的密封性的同時抑制密封面的過度變形而抑制受壓面積的變動。
所述鼓出抑制部件也可以構成為,在所述密封構件的所述密封面落座到所述密封座時也抑制所述密封構件的除所述密封面之外的表面鼓出。
在密封構件的除密封面之外的表面鼓出的情況下,密封構件的移動方向上的密封構件整體的變形量易于變化。因此,例如在為了產生將密封構件按壓于密封座的力而使用螺旋彈簧的情況下,會對螺旋彈簧的伸長量產生影響。相對于此,通過抑制除密封面之外的表面鼓出,能夠使螺旋彈簧的伸長量不自設計值變化(準確地講是不易變動)。因而,能夠將螺旋彈簧的設定載荷維持在預定值,能夠使密封面自密封座離開所需要的力穩定化。
所述鼓出抑制部件也可以構成為,與所述密封構件的與所述密封面相反的相反側的部位相比,提高所述密封構件的密封面側的部位的應力。
在該技術方案中,通過提高密封面側的部位的應力,能夠在密封面的整體中抑制朝向密封座側的鼓出。即,在不僅提高密封面側的部位的應力也提高密封構件的與密封面相反的相反側(里側)的部位的應力的情況下,由于密封面側的部位的應力提高,應力難以朝向里側作用,因此,應力朝向密封面作用,其結果存在成為密封面鼓出的狀態的傾向。相對于此,只要密封構件的里側的部位的應力沒有提高,則通過提高密封面側的部位的應力而使應力易于朝向里側作用,因此,不易成為密封面鼓出的狀態。因而,能夠進一步抑制受壓面積的變動。此外,能夠抑制密封構件整體的過度變形。
所述鼓出抑制部件也可以構成為,通過從外側壓縮所述密封構件的密封面側的部位來提高所述應力。
在該技術方案中,能夠在不使用于對密封構件賦予應力的結構變復雜的同時抑制密封面的過度變形。因而,能夠利用簡單的結構抑制受壓面積的變動。
所述鼓出抑制部件也可以由在用于保持所述密封構件的保持體形成的凹部構成,在與所述保持體的移動方向正交的方向上,所述凹部至少在所述密封面側的部位具有比安裝于所述凹部之前的狀態下的所述密封構件的所述密封面側的部位的外尺寸小的內尺寸。
在該技術方案中,利用僅決定構成部件的尺寸的簡單的結構能夠穩定地發揮鼓出抑制部件的效果。因而,能夠使密封面的過度變形的抑制穩定化。而且,由于能夠使密封構件產生與保持體的移動方向正交的方向的壓縮應力,因此,能夠抑制被按壓到密封座時的密封面的凹入。
所述鼓出抑制部件也可以構成為,使所述密封構件的比與所述密封面相反的相反側的端面接近所述密封面的部位且是比所述密封面靠所述相反側的端面側的部位產生所述應力。
在該技術方案中,由于使密封構件的除了密封面以外的部位產生應力,因此,能夠在確保密封面的適度的柔軟性從而能夠確保密封性的同時抑制密封構件的過度變形。而且,由于能夠提高密封面側的部位的應力,因此,能夠抑制受壓面積的變動。此外,由于不使密封面自身產生應力或者不產生過度的應力,因此,能夠防止密封面起伏,能夠更準確地設定受壓面積。
所述密封面也可以相比所述凹部的開口端向所述密封座側突出。
在該技術方案中,由于密封面相比凹部的開口端向密封座側突出,因此,凹部能夠使密封構件的除了密封面以外的部位產生應力,并且能夠確保密封面的適度的柔軟性從而能夠確保密封性。此外,能夠使密封構件的比與密封面相反的相反側的端面接近密封面的部位且是比密封面靠相反側的端面側的部位產生應力。因而,能夠利用簡單的結構使期望的部位產生應力。而且,即使密封構件在與密封座的接觸部分磨損,也能夠避免凹部的開口端接觸密封座外側的外殼。
所述鼓出抑制部件也可以構成為,也作為防止所述密封構件自所述凹部脫離的卡合部發揮功能。在該技術方案中,由于鼓出抑制部件兼作防止密封構件自凹部脫離的部件,因此,能夠謀求簡化用于防止密封構件自保持體脫離的構造。因而,能夠利用簡單的結構確保密封功能。
所述凹部也可以具備用于防止所述密封構件自所述凹部脫離的卡合部。在該技術方案中,由于能夠防止密封構件自保持體脫離,因此,能夠確保密封功能。
所述凹部的開口端也可以具有圓角。在該技術方案中,是使密封構件產生與保持體的移動方向正交的方向的壓縮應力的結構,并且能夠防止密封構件在凹部的開口端損傷。此外,在將密封構件放入而安裝于凹部的情況下,能夠易于將密封構件放入到凹部。
也可以是,所述密封構件的與所述密封面平行的截面形狀是圓形,所述鼓出抑制部件構成為,從所述密封構件的所述圓形的整周提高所述密封面側的部位的所述應力。在該技術方案中,由于鼓出抑制部件從截面圓形的密封構件的圓形整周提高預定部位的應力,因此,在密封構件產生的應力的方向相同,能夠不使密封構件產生過度的應力集中。因而,能夠謀求密封構件的長壽命化。
所述凹部也可以是所述開口端側為小徑的圓錐臺狀。在該技術方案中,能夠構成為通過將具有比凹部的開口端的內徑(內尺寸)大的外徑(外尺寸)的密封構件插入凹部內來提高密封構件的密封面側的部位的應力。而且,凹部的開口端也能夠作為防止密封構件自凹部脫離的卡合部發揮功能。由此,能夠由簡單的形狀構成凹部,凹部的制作變容易。
所述密封構件也可以是所述密封面側為小徑的圓錐臺狀。在該技術方案中,能夠構成為通過將密封構件的大徑側(與密封面相反的相反側的端面)插入凹部的里側使密封構件的大徑側的部位卡合于凹部內的開口部側的部位而防止密封構件自凹部脫離。由此,能夠由簡單的形狀構成防止自凹部脫離的密封構件,密封構件的制作變容易。
本發明是一種閥,其中,該閥包括:所述密封構造;密封座,其供所述密封構件的所述密封面落座;以及施力構件,其用于對所述密封構件向所述密封面落座于所述密封座的方向施力,所述密封面中的、被在利用所述密封座劃定的空間中流動的流體按壓的面成為用于使所述密封構件運動的受壓面。
本發明是一種所述密封構造的制造方法,其中,所述凹部開口于所述密封座側,將所述密封構件從所述密封座側安裝于所述凹部。
在本發明的密封構造的制造方法中,能夠利用僅將密封構件從密封座側安裝于凹部的簡單的方法抑制密封構件的過度變形而容易地得到抑制受壓面積的變動的結構。
發明的效果
像以上說明的那樣,采用本發明,能夠在密封構造中抑制受壓面積的變動。
附圖說明
圖1是概略地表示應用本發明的第1實施方式的密封構造的閥的圖。
圖2是用于說明所述密封構造的圖。
圖3是用于說明所述密封構造的密封構件和凹部的尺寸的圖。
圖4的(a)是用于說明比較例的密封面的鼓出的圖,圖4的(b)是用于說明所述密封構造的密封面的鼓出的圖。
圖5是用于說明本發明的第1實施方式的密封構造的變形例的圖。
圖6是用于說明本發明的第1實施方式的密封構造的變形例的圖。
圖7是用于說明本發明的第1實施方式的密封構造的變形例的圖。
圖8是用于說明本發明的第1實施方式的密封構造的變形例圖。
圖9是用于說明本發明的第2實施方式的密封構造的圖。
圖10是用于說明本發明的第3實施方式的密封構造的圖。
圖11是用于說明本發明的第3實施方式的變形例的密封構造的圖。
圖12是用于說明本發明的第3實施方式的變形例的密封構造的圖。
圖13是用于說明本發明的第4實施方式的密封構造的圖。
圖14是用于說明本發明的第4實施方式的變形例的密封構造的圖。
圖15的(a)、圖15的(b)是用于說明本發明的第5實施方式的密封構造的圖。
圖16是表示保持體的切口部的圖。
圖17是用于說明本發明的第6實施方式的密封構造的圖。
圖18是用于說明本發明的第6實施方式的變形例的密封構造的圖。
圖19是用于說明本發明的第6實施方式的變形例的密封構造的圖。
圖20是用于說明本發明的第6實施方式的變形例的密封構造的圖。
圖21是用于說明本發明的第7實施方式的密封構造的圖。
圖22的(a)、圖22的(b)是用于說明本發明的第8實施方式的密封構造的圖。
圖23是用于說明本發明的第8實施方式的變形例的密封構造的圖。
圖24的(a)、圖24的(b)是用于說明本發明的第8實施方式的變形例的密封構造的圖。
圖25是概略地表示應用以往的密封構造的閥的圖。
附圖標記說明
10、閥;12、密封構件;12a、密封面;12b、端面;16、閥座(密封座的一例子);20、螺旋彈簧;34、保持體;37、凹部;37c、外側緣;40、鼓出抑制部件;45、卡合部。
具體實施方式
以下,參照附圖詳細地說明用于實施本發明的方式。
(第1實施方式)
第1實施方式的密封構造應用于例如能夠用作安全閥的閥10。另外,第1實施方式的密封構造并不限定于應用于閥10,也可以應用于單向閥、減壓閥等其他的閥裝置。
閥10包括密封構件12、用于保持密封構件12的閥構件14、形成有作為密封座的閥座16的殼體18、作為施力構件的螺旋彈簧20、用于按壓螺旋彈簧20的按壓構件22、以及用于調整螺旋彈簧20的彈性力的調整構件24。
殼體18包括形成為在一個方向上較長的筒狀的主體部28和位于主體部28的長度方向的端部的底部29。主體部28的與底部29相反的一側的端部(圖1中的上端部)開放。在主體部28的開放端部配置有有底筒狀的調整構件24,利用該調整構件24堵塞主體部28的開放端部。
底部29以堵塞主體部28的長度方向的一端部(圖1中的下端部)的開口的方式連接于主體部28的一端部。底部29具有沿著與主體部28的長度方向正交的方向延伸的內表面29a。
底部29與從外表面的中央部沿著主體部28的長度方向延伸的伸出部30相連續。從底部29到伸出部30地形成有劃定供流體流入的流入通路32的貫通孔。貫通孔從伸出部30的頂端面形成到底部29的內表面29a。
在主體部28的內側收容有閥構件14、螺旋彈簧20以及按壓構件22。閥構件14包括具有與主體部28的內周面接觸的外周面的保持體34和連接于保持體34的一端面(主體部28的長度方向的一個端面)的閥桿35。閥構件14由保持體34和閥桿35一體形成的一個構件構成。
保持體34的頂端面34a(與閥桿35相反的一側的端面)、即與底部29相對的端面34a形成有凹部37,在該凹部37保持有密封構件12。即,由保持體34和密封構件12構成用于開閉閥10的閥芯。密封構件12由橡膠、樹脂等彈性體構成。
按壓構件22具有形成有供閥桿35貫穿的貫通孔的按壓部22a和從按壓部22a的外周沿著主體部28在軸向上延伸的側面部22b。在按壓部22a和保持體34之間夾有螺旋彈簧20。在側面部22b的外周面形成有外螺紋22c。
在主體部28的開放端側的內周面和調整構件24的內周面設有內螺紋部28a、24a。設置在按壓構件22的側面部22b上的外螺紋22c螺紋結合于該內螺紋部28a、24a。因而,通過使調整構件24繞主體部28的軸線轉動,能夠使按壓構件22在主體部28的長度方向上移動。由此,能夠調整螺旋彈簧20的壓縮量。
螺旋彈簧20是將截面為矩形狀的線材形成為螺旋狀而成的。通過使用由截面為矩形狀的線材形成的螺旋彈簧20,不減小作為螺旋彈簧20的彈性系數就能夠防止壓縮狀態下的螺旋彈簧20的壓曲。
在主體部28上設有排氣孔28b和背壓排氣孔28c。此外,在保持體34的外周面形成有背壓用通路34b。排氣孔28b是用于將通過流入通路32流入到主體部28內的流體在開閥時排出到主體部28的外部的孔。背壓排氣孔28c是用于將為了對保持體34施加背壓而使用的流體排出到主體部28的外部的孔。背壓用通路34b是用于將通過流入通路32導入到主體部28內的流體引導到保持體34的背壓側的通路。
密封構件12是圓錐臺形狀,如圖2所示,密封構件12的縱截面形成為梯形狀。即,密封構件12形成為密封面12a比其相反側的端面12b小徑的圓錐臺形狀。另一方面,保持體34的凹部37也成為圓錐臺形狀的凹部,凹部37的截面形狀成為梯形狀。即,凹部37形成為底面37a的內徑比開口側的緣部(外側緣)37c的內徑小的圓錐臺形狀。密封構件12以與閥座16相對的密封面12a側的部位向凹部37的外側突出的方式安裝于凹部37。密封構件12的里側的端面(圖1中的上側的端面)12b與凹部37的底面37a相對,與該底面37a接觸。此外,密封構件12的側面12c中的處于凹部37內的部位與凹部37的內周面37b相對,與該內周面37b接觸。
在殼體18的底部29的內表面29a上形成有作為供密封構件12落座的密封座的閥座16。閥座16沿著流入通路32的出口的外周設置,其成為環狀。保持體34能夠在圖2的上下方向上移動。而且,密封面12a中的、被在利用閥座16劃定的空間中流動的流體按壓的面成為用于使保持體34運動的受壓面。而且,密封構件12能夠在與閥座16相對的密封面12a落座于閥座16的位置和密封面12a自閥座16離開的位置之間移動。即使在密封面12a落座到閥座16時,底部29的內表面29a和保持體34的頂端面(圖2中的下端面)34a也不接觸。因而,能夠確保密封構件12的密封性。
另外,閥座16成為從底部29的內表面29a朝向保持體34側突出的形狀。閥座16的頂端既可以平坦,也可以是彎曲狀。即使在頂端平坦的情況下,頂端的周圍也是彎曲狀。
密封構件12以密封面12a側的一部位自凹部37突出的狀態保持于凹部37。而且,密封構件12中的、由凹部37的外側緣37c保持的部位成為在徑向(與保持體34的移動方向正交的方向)上被壓縮的狀態。具體地說明,如圖3所示,由于密封構件12的厚度方向的長度h2長于凹部37的深度方向的長度h1,因此,密封構件12的一部分自凹部37的外側緣37c(開口緣部)向閥座16側突出。密封構件12的突出量h3(=h2-h1)與密封構件12的厚度方向的長度h2之比優選為10分之1~3分之1左右。若是該范圍,則即使密封構件12在凹部37內成為壓縮的狀態,也不會在密封面12a產生過度的壓縮應力,因此,能夠維持密封面12a的柔軟性而確保相對于閥座16的密封性。此外,能夠使由凹部37的外側緣37c引起的壓縮應力適當。
而且,在密封構件12安裝于凹部37內之前的狀態下,在安裝到凹部37內時與外側緣37c接觸的部分的直徑(外尺寸)d2大于凹部37的外側緣37c的直徑(內尺寸)d1。也就是說,凹部37具有比安裝于凹部37之前的狀態下的密封構件12的密封面12a側的部位的外尺寸小的內尺寸。因此,密封構件12在安裝到凹部37內時與外側緣37c接觸的部分在徑向上被壓縮,產生該方向的壓縮應力。
此外,密封構件12中的插入凹部37的里面的一側的端部和凹部37的底面37a均為相同的直徑d。即,密封構件12的直徑和凹部37的直徑之間的差異從凹部37的里側朝向開口側而逐漸變大。因此,在密封構件12產生的應力在被凹部37的外側緣37c夾持的部位變得最大。因而,由凹部37的外側緣37c引起的壓縮應力也傳遞到密封構件12的里側,因此,不易以密封面12a鼓出的方式進行作用。此外,在密封面12a和其相反側的端面(凹部37的里側的端面)12b上未產生壓縮應力。
本實施方式的閥10具備鼓出抑制部件40,該鼓出抑制部件40用于在密封面12a落座到閥座16時抑制密封面12a的沿著閥座16的位置鼓出。與比較例相對比地說明這一點。在比較例中,密封構件42不被壓縮地安裝于凹部43。因此,如圖4的(a)所示,在密封面42a落座到閥座16時,密封面42a隨著被按壓于閥座16并凹入,其沿著閥座16的位置鼓出。在密封面42a落座了的狀態下,受壓面的寬度w2被鼓出的密封面42a所接觸的閥座16的側面之間的寬度限定。密封面42a的鼓出量與周邊溫度、密封面42a的劣化狀況等相應地變動。因而,在密封面42a的鼓出量較大時,該鼓出量的變動也變大,因此,受壓面積(開閥壓力)的變動變大,妨礙閥的穩定動作。
相對于此,在第1實施方式的密封構造中,在密封構件12的位于凹部37內的部位中的、比里側的端面12b接近密封面12a的部位,壓縮應力特別地升高。因此,如圖4的(b)所示,即使在接近壓縮應力升高的部位的密封面12a處不產生壓縮應力,也能夠抑制與從閥座16被按壓而產生的密封面12a的凹入相伴的密封面12a的鼓出。因此,即使密封面12a落座而沿著閥座16鼓出,鼓出量也變少。因而,受壓面積的變動較少。
即,在本實施方式的閥10的密封構造中設有鼓出抑制部件40,該鼓出抑制部件40用于在密封構件12的密封面12a落座到閥座16時抑制密封面12a的沿著閥座16的位置鼓出。該鼓出抑制部件40由供密封構件12安裝的凹部37構成。凹部37具有比安裝之前的狀態下的密封構件12的密封面12a側的部位的外尺寸d2小的內尺寸d1。該凹部37的內尺寸d1是在安裝了密封構件12時與密封面12a側的部位(外尺寸d2的部位)接觸的部分的尺寸。此外,鼓出抑制部件40構成為使密封構件12的比里側的端面12b接近密封面12a的部位且是比密封面12a靠里側的部位產生與保持體34的移動方向正交的方向的壓縮應力。此外,鼓出抑制部件40構成為相比于密封構件12的里側的部位提高密封面12a側的部位的應力。此外,鼓出抑制部件40通過從外側壓縮密封構件12的密封面12a側的部位來提高應力。此外,鼓出抑制部件40也抑制了除密封面12a之外的表面鼓出。即,凹部37的內周面37b與密封構件12的側面12c接觸,凹部37的底面37a與密封構件12的里側的端面12b接觸。由此,密封構件12能夠抑制除密封面12a之外的表面鼓出。
通過這樣設有鼓出抑制部件40,落座時的受壓面的寬度w3大于比較例中的寬度w2。換言之,能夠減少密封面12a落座時受壓面積變小的比例。因而,成為受壓面積的變動受到抑制而開閥壓力的變動較小的閥10。
此外,鼓出抑制部件40構成為也作為防止密封構件12自凹部37脫離的卡合部發揮功能。即,凹部37的外側緣37c的直徑(內尺寸)d1形成得小于密封構件12的里側端面的直徑d。由此,能夠防止密封構件12自凹部37脫離。
像以上說明的那樣,在本實施方式中,利用鼓出抑制部件40抑制了密封構件12的密封面12a的沿著閥座16的位置鼓出。因此,能夠在密封面12a落座到閥座16時抑制利用閥座16劃分的受壓面的面積變動。因而,能夠在確保密封面12a和閥座16之間的密封性的同時抑制密封面12a的過度變形而抑制受壓面積的變動。
在密封面12a落座到閥座時,在密封構件12的除密封面12a之外的表面鼓出的情況下,以密封面12a向自閥座16離開的方向移動的方式密封構件12整體變形。因此,在為了產生將密封構件12按壓于閥座16的力而使用螺旋彈簧20的情況下,會對螺旋彈簧20的伸長量產生影響。相對于此,在第1實施方式中,鼓出抑制部件40也抑制了除密封面12a之外的表面鼓出。因此,能夠使螺旋彈簧20的伸長量不自設計值變化較大。因而,能夠將螺旋彈簧20的設定載荷維持在預定值,能夠使密封面12a自閥座16離開所需要的力穩定化。即,由于能夠抑制密封構件12整體的過度變形,因此,能夠使螺旋彈簧20的長度不自初始值變化,能夠使螺旋彈簧20的設定載荷穩定。在這一點上,也能夠抑制受壓面積的變動。另外,受壓面積變化的狀況與螺旋彈簧20的長度自初始值變化的狀況相比對開閥性能產生的影響較大。因此,即使是鼓出抑制部件40不抑制除密封面12a之外的表面鼓出的結構,也能夠謀求提升開閥性能。
此外,在本實施方式中,鼓出抑制部件40相比于密封構件12的與密封面12a相反的一側的部位提高密封面12a側的部位的應力。因此,能夠在密封面12a整體中抑制朝向閥座16側的鼓出。即,在不僅提高密封面12a側的部位的應力也提高密封構件12的與密封面12a相反的一側(里側)的部位的應力的情況下,在密封面12a落座到閥座16時應力難以朝向密封構件12的里側作用。因此,應力朝向密封面12a作用,其結果存在成為密封面12a鼓出的狀態的傾向。相對于此,若像本實施方式這樣不提高密封構件12的里側的部位的應力,則在密封面12a落座到閥座16時應力易于朝向密封構件12的里側作用。因此,密封面12a不易成為鼓出的狀態。因而,能夠進一步抑制受壓面積的變動。此外,能夠抑制密封構件12整體的過度變形。
此外,在本實施方式中,鼓出抑制部件40構成為通過提高從外側壓縮密封構件12的密封面12a側的部位來提高應力。因此,能夠在不使用于對密封構件12賦予應力的結構變復雜的同時抑制密封面12a的過度變形。因而,能夠利用簡單的結構抑制受壓面積的變動。
此外,在本實施方式中,鼓出抑制部件40由具有比安裝于凹部37之前的狀態下的密封構件12的密封面12a側的部位的外尺寸小的內尺寸的凹部37構成。因此,能夠利用僅決定構成部件的尺寸的簡單的結構穩定地發揮鼓出抑制部件40的效果。因而,能夠謀求密封面12a的變形量的穩定化。而且,由于能夠使密封構件12產生與保持體34的移動方向正交的方向的壓縮應力,因此,能夠抑制被閥座16按壓時的密封面12a的凹入。
此外,在本實施方式中,鼓出抑制部件40構成為使密封構件12中的、比里側的端面12b接近密封面12a的部位且是比密封面12a靠里側的部位產生應力。因此,能夠在確保密封面12a的適度的柔軟性從而能夠確保密封性的同時抑制密封構件12的過度變形。而且,能夠提高密封面12a側的部位的應力,因此,能夠抑制受壓面積的變動。此外,由于不使密封面12a自身產生過度的應力,因此,能夠防止密封面12a起伏,能夠更準確地設定受壓面積。
此外,在本實施方式中,密封面12a與凹部37的外側緣37c相比向閥座16側突出。因此,凹部37能夠使密封構件12的避開了密封面12a的部位產生應力,并且能夠確保密封面12a的適度的柔軟性從而能夠確保密封性。能夠使密封構件12的比里側的端面12b接近密封面12a的部位且是比密封面12a靠相反側的端面(里側的端面12b)側的部位產生應力。因而,能夠利用簡單的結構使期望的部位產生應力。而且,即使密封構件12在與閥座16的接觸部分磨損,也能夠避免凹部37的外側緣37c接觸閥座16外側的外殼。
此外,在本實施方式中,鼓出抑制部件40構成為也作為防止密封構件12自凹部37脫離的卡合部發揮功能。因此,能夠謀求使用于防止密封構件12自保持體34脫離的構造簡化。因而,能夠利用簡單的結構確保密封功能。
此外,在本實施方式中,密封構件12的與密封面12a平行的截面是圓形,鼓出抑制部件40構成為從密封構件12的圓形的整周外側提高密封面12a側的部位的壓縮應力。因此,在密封構件12產生的應力的方向相同,能夠不在密封構件12產生過度的應力集中。因而,能夠謀求密封構件12的長壽命化。
此外,在本實施方式中,將密封構件12從凹部37的開口側(閥座16側)插入凹部37內而安裝于凹部37。因此,能夠利用簡單的方法抑制密封構件12的過度變形而容易地得到抑制受壓面積的變動的結構。
另外,在第1實施方式中,并未提及凹部37的開口緣部(外側緣37c)的具體形狀,但如圖5所示,凹部37的開口緣部的截面也可以形成為帶有圓角的形狀。這樣的話,是使密封構件12產生與保持體34的移動方向正交的方向的壓縮應力的結構,并且能夠防止密封構件12在凹部37的外側緣37c處損傷。此外,在將密封構件12插入而安裝于凹部37的情況下,能夠易于將密封構件12插入凹部37。另外,只要是凹部37的側面不怎么帶有斜率(接近垂直)的情況、如圖6所示密封構件12不自凹部37突出的結構,開口緣部(外側緣37c)的截面就也可以帶棱角。
在第1實施方式中,說明了密封構件12的縱截面形成為梯形狀的例子,但并不限定于此。作為代替,也可以如圖7所示密封構件12在安裝于凹部37之前的狀態下,縱截面形成為長方形狀。在這種情況下,密封構件12優選設為與凹部37的里側的寬度(底面37a的寬度)相應的寬度。而且,優選為密封面12a側的部位被凹部37的開口端側的部位壓縮。密封構件12既可以自凹部37的外側緣37c突出,也可以不突出。
在第1實施方式中,凹部37的縱截面為梯形狀,但并不限定于此。例如也可以如圖8所示凹部37的縱截面形成為長方形狀。在這種情況下,密封構件12也可以形成為密封面12a處的橫寬最大的梯形形狀。而且,通過設為密封面12a自凹部37的外側緣37c稍稍突出的配置,能夠在密封面12a側的部位且是自密封面12a向里側偏離的部位產生壓縮應力。在這種情況下,也可以使凹部37的開口緣部(外側緣37c)帶有圓角。此外,密封構件12也可以形成為密封面12a和保持體34的端面成為平齊的狀態的大小。在這種情況下,密封面12a處的應力最高。
(第2實施方式)
圖9表示本發明的第2實施方式。另外,在此對與第1實施方式相同的構成要素標注相同的附圖標記,省略其詳細的說明。
在第1實施方式中,設為利用鼓出抑制部件40使密封構件12產生的應力從密封面12a側到里側端面12b側而逐漸變小的方式,但相對于此,在第2實施方式中,成為僅使密封構件12的密封面12a側的端部產生應力的結構。
具體地講,在密封構件12中的密封面12a側的端部的外周部形成有凹環部12d。另一方面,在凹部37的開口緣部形成有向徑向內側突出的凸部37d。該凸部37d形成為環狀。而且,安裝于凹部37之前的狀態下的密封構件12的密封面12a的直徑d2形成得大于保持體34的凹部37的外側緣37c的直徑d1。另一方面,在除此之外的部位,密封構件12的直徑和凹部37的直徑均同為直徑d。因此,密封構件12在密封面12a側的部位即形成有凹環部12d的部位被保持體34的凹部37壓縮。利用該結構構成鼓出抑制部件40。
另外,其他的結構、作用及效果省略其說明,與所述第1實施方式是同樣。
(第3實施方式)
圖10表示本發明的第3實施方式。另外,在此對與第1實施方式相同的構成要素標注相同的附圖標記,省略其詳細的說明。
在第1實施方式中,通過密封構件12自凹部37突出,成為在抑制密封面12a處產生應力的同時提高自密封面12a向里側偏離的部位的應力的結構。相對于此,在第3實施方式中,成為密封構件12不自凹部37突出而在厚度方向的中間部應力最高的結構。
具體地講,如圖10所示,凹部37的開口端(凹部37的外側緣37c)成為帶有圓角的形狀。而且,凹部37的除開口端之外的側面37b與密封構件12的厚度方向(保持體34的移動方向)平行。因此,凹部37的開口緣部的寬度d1大于凹部37的里側的寬度d3。
另一方面,密封構件12具有與凹部37的深度h相配合的厚度h。此外,密封構件12的縱截面形成為梯形狀,具有密封面12a處的直徑與凹部37的開口緣部的直徑d1相對應的直徑。此外,密封構件12具有與密封面12a相反的一側的端面12b的直徑與凹部37的里側的直徑d3相對應的直徑。利用該結構,安裝到凹部37的密封構件12被凹部37的除開口緣部之外的側面37b壓縮,沿著彎曲的開口緣部(外側緣37c)擴寬成喇叭狀。密封構件12在密封面12a側的部位且是自密封面12a向里側偏離的位置產生壓縮應力。另一方面,在密封面12a和里側的端面12b上未產生壓縮應力。另外,也可以成為密封面12a自凹部37突出的狀態。
圖11是通過在凹部37的內周面設有鼓出部37e而在接近密封面12a的部位產生壓縮應力的例子。密封構件12的縱截面是長方形狀,凹部37的內周面具有與密封構件12的形狀相應的形狀的部位和自該部位向內側鼓出的鼓出部37e。鼓出部37e形成在凹部37的比里側的面(底面)37a接近開口緣部(外側緣37c)的位置。因而,密封構件12在接近密封面12a的一側的中間部提高了應力,而在密封面12a和里側的端面12b上未產生壓縮應力。另外,也可以成為密封面12a自凹部37突出的狀態。
圖12是凹部37的縱截面形成為長方形狀的情況下的例子。在這種情況下,密封構件12的縱截面形成為六邊形狀,形成為比里側的端面12b接近密封面12a的部位且是比密封面12a靠里側的部位的直徑最大。在這種情況下,密封面12a和里側的端面12b的直徑與凹部37的直徑一致。而且,密封構件12的厚度方向的中間部的直徑大于凹部37的直徑。在這種情況下也是,密封構件12在接近密封面12a的一側的中間部提高了應力,而在密封面12a和里側的端面12b上未產生壓縮應力。另外,也可以成為密封面12a自凹部37突出的狀態。
另外,其他的結構、作用及效果省略其說明,與所述第1實施方式是同樣。
(第4實施方式)
圖13表示本發明的第4實施方式。另外,在此對與第1實施方式相同的構成要素標注相同的附圖標記,省略其詳細的說明。
在第1實施方式中,鼓出抑制部件40兼作用于防止密封構件12自凹部37脫離的卡合部。相對于此,例如在第4實施方式中,相對于鼓出抑制部件40另外設有卡合部45。
卡合部45由設置在密封構件12的里側的端面12b上的凸緣狀的部位12e和形成在凹部37的底面的槽部37f構成。通過鍵狀的部位12e嵌合于槽部37f,防止密封構件12脫落。
密封構件12和凹部37的縱截面形狀是長方形狀,但密封構件12的直徑大于凹部37的直徑。因此,在安裝到凹部37的密封構件12產生徑向的壓縮應力。
如圖14所示,卡合部45也可以設置在密封構件12的側面和凹部37的側面。卡合部45由形成在密封構件12的外周面的槽部12f和形成在凹部37的內周面的突條部37g構成。槽部12f形成在密封構件12的厚度方向的中間部。比槽部12f靠密封面12a側的部位的直徑大于比槽部12f靠里側的端面12b側的部位的直徑。由此,在密封構件12中,在比槽部12f靠密封面12a側的部位產生壓縮應力。另外,密封面12a側的部位既可以收入在凹部37中,也可以自凹部37的外側緣37c突出。
另外,其他的結構、作用及效果省略其說明,與所述第1實施方式是同樣。
(第5實施方式)
圖15的(a)、圖15的(b)表示本發明的第5實施方式。另外,在此對與第1實施方式相同的構成要素標注相同的附圖標記,省略其詳細的說明。
在第1實施方式中,只是在保持體34的凹部37安裝密封構件12的結構,但在第5實施方式中,通過使安裝密封構件12的保持體34的形狀變形,使密封構件12產生壓縮應力。具體地說明,如圖15的(a)所示,由于密封構件12的縱截面形狀與凹部37的縱截面形狀一致,因此,在密封構件12安裝到凹部37的時刻,在密封構件12未產生壓縮應力。也就是說,在該時刻未設置鼓出抑制部件40。然后,通過從外側壓扁安裝有密封構件12的保持體34的底部29側的端部使其變形來壓縮密封構件12。在這種情況下,越靠密封構件12的密封面12a側則壓扁得越大。由此,在密封構件12的密封面12a側的部位產生應力。也就是說,由從外側被壓扁的保持體34的端部構成鼓出抑制部件40。如圖16所示,若在保持體34的與底部29相對的端面形成有切口部34c,則易于壓扁保持體34使其變形。
另外,其他的結構、作用及效果省略其說明,與所述第1實施方式是同樣。
(第6實施方式)
圖17表示本發明的第6實施方式。另外,在此對與第1實施方式相同的構成要素標注相同的附圖標記,省略其詳細的說明。
在第1實施方式中,設有通過使密封構件12產生壓縮應力來抑制密封面12a鼓出的鼓出抑制部件40。相對于此,在第6實施方式中,設有通過使密封構件12產生拉伸應力來抑制密封面12a鼓出的鼓出抑制部件40。
密封構件12包括具有與凹部37的直徑相對應的直徑的主體部12g和從主體部12g的密封面12a的外周伸出的伸出部12h。鼓出抑制部件40具有在拉伸密封構件12的伸出部12h的狀態下將伸出部12h固定于保持體34的連結部40a。由于成為伸出部12h與主體部12g的密封面12a側的端部相連的結構,因此,能夠使密封面12a產生拉伸應力。主體部12g收容在凹部37,主體部12g的側面12c接觸凹部37的內周面37b。因此,鼓出抑制部件40能夠在也抑制密封構件12的除密封面12a之外的表面鼓出的同時穩定地保持主體部12g。
如圖18所示,也可以構成為密封構件12的伸出部12h從主體部12g的自密封面12a稍稍向里側偏離的部位伸出。包含該伸出部12h的鼓出抑制部件40構成為使主體部12g的比里側的端面12b接近密封面12a的部位且是比密封面12a靠里側的部位產生拉伸應力。因此,能夠在確保密封面12a的適度的柔軟性從而能夠確保密封性的同時抑制密封構件12的過度變形。而且,能夠抑制受壓面積的變動。
如圖19所示,密封構件12的主體部12g也可以不收容在保持體34的凹部37內。在這種情況下,不在保持體34上設置凹部37就能夠安裝密封構件12。通過在主體部12g的側面12c和伸出部12h之間的連接部設置錐形部,能夠抑制隨著伸出部12h被拉伸而應力集中在該連接部。
圖20不是像圖17、圖18那樣利用凹部37的內周面37b抑制密封構件12的主體部12g的側面12c的變形,而是使主體部12g的側面12c產生應力而抑制變形。具體地講,形成于保持體34的凹部37不具有與主體部12g的側面12c相對的內周面37b。凹部37成為從開口緣部(外側緣37c)以彎曲狀凹入并且與平坦的底面37a相連的形狀。利用凹部37中的以彎曲狀凹入的外周部的內側面37h在密封構件12的軸心方向(保持部34的移動方向)上按壓密封構件12的主體部12g的里側端面12b的外周部。由此,能夠使密封構件12的主體部12g的側面12c產生壓縮應力,能夠抑制側面12c的變形。即,密封構件12除了抑制密封面12a鼓出之外,也抑制除密封面12a之外的表面鼓出。另外,由于在主體部12g的徑向的中央部未產生壓縮應力,因此,能夠抑制密封構件12整體的變形量。
另外,其他的結構、作用及效果省略其說明,與所述第1實施方式是同樣。
(第7實施方式)
圖21表示本發明的第7實施方式。另外,在此對與第1實施方式相同的構成要素標注相同的附圖標記,省略其詳細的說明。
在第1實施方式中,設有通過使密封構件12產生應力來抑制密封面12a鼓出的鼓出抑制部件40。相對于此,在第7實施方式中,設有不使密封構件12產生應力就抑制密封面12a鼓出的鼓出抑制部件40。
鼓出抑制部件40具有按壓構件40b,該按壓構件40b位于閥座16的徑向內側,具有與密封構件12的密封面12a相對的按壓部40c。按壓構件40b具有以按壓部40c突出的方式形成的基板部40d和用于使基板部40d支承于保持體34的支承部40e。在密封構件12的徑向中央形成有貫通孔12i,支承部40e貫穿于該貫通孔12i,固定在保持體34的凹部37的底面37a上。
密封構件12以不產生應力的方式保持在保持體34的凹部37內。在密封構件12的密封面12a落座到閥座16時,按壓構件40b的按壓部40c以密封面12a不鼓出的方式按壓密封面12a。
另外,其他的結構、作用及效果省略其說明,與所述第1實施方式是同樣。
(第8實施方式)
圖22的(a)、圖22的(b)表示本發明的第8實施方式。另外,在此對與第1實施方式相同的構成要素標注相同的附圖標記,省略其詳細的說明。
在第1實施方式中,密封構件12從凹部37的開口插入而固定在保持體34。相對于此,在第8實施方式中,密封構件12從除凹部37的開口之外的開口插入而固定在保持體34。
具體地講,如圖22的(a)所示,在保持體34的側壁形成有與凹部37內的空間連通的連通孔34d。該連通孔34d開口于保持體34的側壁的外表面,能夠通過該連通孔34d的開口向凹部37內插入密封構件12。如圖22的(b)所示,在插入了密封構件12之后,連通孔34d被栓部47堵塞。也可以設為密封構件12被栓部47壓縮的結構。
另外,如圖23所示,也可以將保持體34做成二分割構造,設為利用兩分割構件34e、34e從橫向夾持密封構件12的結構。此外,連通孔34d并不限定于與凹部37的側面側相連的結構,也可以如圖24的(a)、圖24的(b)所示是與凹部37的底面37a側相連的結構。在這種情況下,成為閥桿35連接于栓部47的結構。
另外,其他的結構、作用及效果省略其說明,與所述第1實施方式是同樣。