CN209325029U - 流体压力设备用密封柱塞及使用其的密封构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供流体压力设备用密封柱塞及使用其的密封构造，在对流体压力设备的流路开口部进行密封时，能够确保更可靠的密封性，而且通用性也优异。在由密封件(S)覆盖柱塞本体(2)而成的流体压力设备用密封柱塞(1)中，通过使圆柱状的颈部(5)夹设在沿轴(L)方向形成有外螺纹(4)的外螺纹部(3)与具有凹设有工具孔(7b)的端面(7)的螺纹头部(6)之间而构成柱塞本体，将颈部的直径形成为外螺纹的底径以下，在螺纹头部形成从与颈部的连接端(6a)延伸到端面的锥状的凸缘面，将密封件连续地覆盖在柱塞本体的从螺纹头部通过颈部到外螺纹部为止的外周面上。

Description

流体压力设备用密封柱塞及使用其的密封构造

技术领域

本实用新型涉及用于密封在流体压力设备上开设的例如流路加工用的舍弃孔等流路开口部的密封柱塞及使用该密封柱塞的上述流路开口部的密封构造。

背景技术

一直以来，已经周知在用柱塞密封在流体压力设备上开设的上述流路开口部时，在流路开口部和柱塞上分别形成内螺纹和外螺纹，使这些流路开口部的内螺纹和柱塞的外螺纹在两者之间夹设密封件而相互螺合。

作为其一例，在专利文献1中公开了如下内容：使表面涂覆有密封件的柱塞与上述流体压力设备的流路开口部螺合，由此，密封柱塞与流路开口部的紧固部位。该柱塞具有从顶端到基端形成有外螺纹的外螺纹部、和与该外螺纹部的基端连接的锥状的凸缘部，从该外螺纹部的顶端到凸缘部由密封件表面涂覆。并且，通过使该柱塞的外螺纹部与上述流路开口部的内螺纹螺合，并且使上述凸缘部与同样形成为锥状的流路开口部的口缘部紧密接触，能够利用上述密封件密封这些柱塞与流路开口部的紧固部位。

另外，在专利文献1所记载的柱塞中，外螺纹遍及上述外螺纹部的轴向整体、即从上述外螺纹部的顶端到与上述凸缘部连接的基端的整体形成。因此，为了使表面涂覆于上述柱塞的凸缘部的密封件有效地发挥作用而确保上述流路开口部的更高的密封性，需要使上述柱塞的形态与流路开口部的形态相互适合，以在使上述柱塞与该流路开口部螺合而拧紧到最后的同时使该柱塞的凸缘部正好与流路开口部的口缘部紧密接触，缺乏通用性。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本特开2006-300109号公报

实用新型内容

[实用新型要解决的课题]

因此，本实用新型的技术课题在于，提供一种在对流体压力设备的上述流路开口部进行密封时，能够确保更可靠的密封性，而且通用性也优异的流体压力设备用密封柱塞及使用该密封柱塞的上述流路开口部的密封构造。

[用于解决课题的技术方案]

为了解决上述课题，本实用新型是一种流体压力设备用密封柱塞，用于密封流体压力设备中的流路开口部，其特征在于，上述密封柱塞由通过金属一体成形的柱塞本体、和覆盖于该柱塞本体的外周面而用于密封该柱塞本体的外周面与上述流路开口部之间的密封件构成，上述柱塞本体在轴向两端分别具有第一端和第二端，且上述柱塞本体由在上述第一端配置顶端而在上述第二端侧具有基端的外螺纹部、与该外螺纹部的基端连接的颈部、和与该颈部的上述第二端侧连接并在上述第二端配置有操作用的端面的螺纹头部形成，在上述外螺纹部，从上述顶端到上述基端形成有外螺纹，上述颈部遍及整个轴向具有上述外螺纹的底径以下的直径，上述螺纹头部具有从与上述颈部连接的连接端朝向上述第二端的端面侧以直线状扩径的锥状的凸缘面，上述密封件覆盖于上述柱塞本体中的从上述螺纹头部通过颈部到外螺纹部的范围的整个外周面。

在上述密封柱塞中，优选的是，上述螺纹头部的端面形成为与上述轴呈直角的平坦面，在其中央部，绕上述轴凹设有用于***工具进行操作的工具孔。此时，优选的是，在上述螺纹头部的整个凸缘面上覆盖有上述密封件，更优选的是，在上述螺纹头部的工具孔的内周面未覆盖上述密封件，进一步优选的是，在上述螺纹头部的端面未覆盖上述密封件。另外，上述螺纹头部的凸缘面也可以从上述连接端延伸到上述第二端的端面的周缘，此外，在上述外螺纹部的包含上述顶端在内的第一端侧的端部还可以未覆盖上述密封件。

而且，在上述密封柱塞中，优选的是，在上述轴向上，上述颈部整体呈具有恒定直径的圆柱状，更优选的是，在上述轴向上，上述颈部具有上述外螺纹的1/2节距以上且1节距以下的长度。此时，在上述轴向上，上述颈部的长度也可以形成为上述螺纹头部的长度以下。

此外，为了解决上述课题，本实用新型是一种使用了上述密封柱塞的密封构造，其特征在于，在上述流路开口部形成有在该流路开口部的开口缘侧具有外端的内螺纹部和从该内螺纹部的外端朝向上述开口缘侧呈直线状扩径的锥状的凸缘支承面，在上述内螺纹部，从上述外端朝向上述流路开口部的里侧形成有内螺纹，上述密封柱塞的外螺纹部的外螺纹与上述内螺纹部的内螺纹螺合，并且在轴向上，上述密封柱塞的颈部整体配置于上述内螺纹部内，且覆盖于上述密封柱塞的凸缘面的密封件相对于上述流路开口部的凸缘支承面遍及整周地紧密接触。

在上述密封构造中，优选的是，上述内螺纹部的轴向长度形成为比上述外螺纹部的轴向长度长。此外，优选的是，上述密封柱塞的螺纹头部的端面形成为与轴呈直角的平坦面，在该轴向上，该端面整体配置在与上述开口缘一致的位置或配置在比该开口缘靠流路开口部的里侧的位置，并且，形成为上述锥状的凸缘面及凸缘承受面相对于轴具有相同的角度。

[实用新型的效果]

如上所述，在本实用新型中，通过在形成有外螺纹的外螺纹部与具有锥状的凸缘面的螺纹头部之间夹设具有上述外螺纹的底径以下的直径的颈部来构成密封柱塞的柱塞本体，在该柱塞本体的从上述螺纹头部通过颈部至外螺纹部为止的整个外周面上覆盖有密封件。因此，能够使密封柱塞的外螺纹部与流路开口部的内螺纹部螺合，直至覆盖有密封件的螺纹头部的凸缘面与流路开口部的凸缘支承面紧密接触，在密接之前不会因外螺纹与内螺纹的关系而阻止螺合。

因此，根据本实用新型，能够提供一种通过外螺纹部的密封件和凸缘面的密封件，能够在上述流路开口部与密封柱塞之间确保更可靠的密封性，并且通用性也优异的流体压力设备用密封柱塞以及使用其的密封构造。而且，即使在螺合过程中覆盖于外螺纹的密封件因与内螺纹的滑动接触而剥落，也能够使其停留在上述颈部，能够防止密封性降低。

附图说明

图1(a)是本实用新型的密封柱塞的从顶面侧观察的立体图，(b)是柱塞本体的从顶面侧观察的立体图。

图2(a)是本实用新型的密封柱塞的从底面侧观察的立体图，(b)是柱塞本体的从底面侧观察的立体图。

图3(a)是本实用新型的密封柱塞的主视图，(b)是柱塞本体的主视图。

图4(a)是本实用新型的密封柱塞的俯视图，(b)是柱塞本体的俯视图。

图5(a)是本实用新型的密封柱塞的仰视图，(b)是柱塞本体的仰视图。

图6是本实用新型的密封柱塞的图3(a)中的A-A剖视图。

图7是表示将本实用新型的密封柱塞安装于流体压力设备的流路开口部，将该流路开口部气密地密封的状态的剖视图。

附图标记说明

1、密封柱塞；2、柱塞本体；2a、第一端；2b、第二端；3、外螺纹部；3a、顶端；3b、基端；3c、顶端部；4、外螺纹；5、颈部；6、螺纹头部；6a、连接端；7、端面；7a、圆周缘；7b、工具孔；8、凸缘面；10、流体压力设备；11、壳体；12、流路；13、流路开口部；13a、开口缘；14、内螺纹部；15、内螺纹；16、凸缘支承面；S、密封件；L、轴；X、颈部5的轴L方向长度；Y、螺纹头部6的轴L方向长度；θ、端面7与凸缘面8所成的角度。

具体实施方式

以下，使用附图详细说明本实用新型的柱塞的一实施方式。另外，在此，说明将本实施方式的密封柱塞主要应用于空气压力设备的情况，但并不限定于此，也能够应用于空气以外的压力流体流动的流体压力设备。

如图7所示，本实施方式的密封柱塞1例如用于气密地密封在空气压力设备10的壳体11内形成流路12时所需要的舍弃孔等开口部(流路开口部)13，由柱塞本体2和覆盖于该柱塞本体2的外周面的密封件S构成，该柱塞本体2由不锈钢等金属一体成形。

上述密封件S用于将形成于上述流路开口部13与密封柱塞1之间的间隙气密地密封，例如，优选使用以氟树脂为主要成分，具备通过压缩变形而闭塞间隙的弹性和与金属的优异贴紧性的预涂层型的密封件。

如图1～图6所示，上述柱塞本体2由外螺纹部3、螺纹头部6和颈部5一体形成，并在轴L方向两端分别具有第一端2a和第二端2b，该外螺纹部3在外周形成有外螺纹4，该螺纹头部6具备用于供六角扳手等旋转工具(省略图示)卡合的操作用端面7，该颈部5被夹设于这些外螺纹部3和螺纹头部6之间，将两者相互连接。

上述外螺纹部3在轴L方向两端分别具有顶端3a和基端3b，上述顶端3a配置于上述第一端2a，并且上述颈部5与上述第二端2b侧的基端3b连接。并且，上述螺纹头部6的上述第一端2a侧的连接端6a与颈部5的上述第二端2b侧接合，并且该螺纹头部6的上述端面7配置于上述第二端2b。

在上述外螺纹部3的沿着轴L的外周面上，从其顶端3a到基端3b(即，遍及整个轴L方向)形成有外螺纹4。如图3(b)所示，该外螺纹4成为连结螺纹牙的顶部4a、4a…的直线M以及连结螺纹牙的底部4b、4b…的直线N与轴L相互平行的平行螺纹。而且，外螺纹部3的顶端3a形成为与轴L成直角的平坦面。

上述颈部5形成为遍及轴L方向整体直径恒定的圆柱状，其直径形成为外螺纹4的底径(底部4b的直径)以下，优选形成为小于底径。另外，该颈部5的轴L方向长度X没有特别限定，优选形成为上述外螺纹4的1/2节距P以上且1节距P以下，且形成为上述螺纹头部6的轴L方向长度Y以下。

上述螺纹头部6具有从与上述颈部5连接的连接端6a朝向上述第二端2b的端面7侧呈直线状扩径的锥状的凸缘面8。而且，该螺纹头部6的上述端面7形成为与轴L成直角的平坦面，这些端面7与凸缘面8相互呈锐角θ。具体而言，上述凸缘面8从第一端2a侧的连接端6a连续地延伸至上述第二端2b的端面7的圆周缘7a，由此，该螺纹头部6从其端面7至连接端6a形成为直线状地缩径的截头圆锥(圆锥台)形状。在此，上述端面7的直径形成为大于上述外螺纹4的外径(螺纹牙的顶部4_a的直径)。另外，端面7与凸缘面8所成的角度θ在本实施方式中为大致45度，但并不限定于此。

而且，在上述螺纹头部6的端面7的中央沿轴L凹设有工具孔7b。即，通过将旋转工具***该工具孔7b并绕轴L卡合而进行旋转操作，能够将该密封柱塞1相对于上述空气压力设备10的流路开口部13装卸。另外，该工具孔7b为有底，且绕轴L的周围整体被侧壁包围，在本实施方式中，与轴L正交的横截面的形状形成为六边形。但是，该工具孔7b的横截面形状并不限定于六边形，只要是能够使旋转工具绕轴L卡合的形状即可。另外，在本实施方式中，该工具孔7b的轴L方向的深度也形成为柱塞本体2的轴L方向长度的大约一半左右，但并不特别限定于此。

并且，相对于具有这样的结构的柱塞本体2，上述密封件S至少在从上述螺纹头部6通过颈部5到达外螺纹部3的范围内，遍及绕轴L的外周面整体覆盖，形成连续的密封件S的层。更具体地进行说明，在本实施方式中，上述密封件S覆盖上述螺纹头部6的凸缘面8整体、上述颈部5的外周面整体和上述外螺纹部3的从基端3b到距上述顶端3a在轴L方向上留有规定长度(优选为1节距P以下)的位置为止的范围的外螺纹4整体，形成连续的密封件S的薄层。此时，如图6所示，优选上述密封件S在外螺纹4的底部4b覆盖地最厚，且该密封件S的最大厚度比该外螺纹4的螺纹牙的高度小。

这样，在本实施方式的柱塞本体2中，相对于上述螺纹头部6的端面7整体及工具孔7b的内表面整体以及上述外螺纹部3中的包含上述顶端3_a在内的顶端部3c整体未覆盖密封件S。而且，在未被这些密封件S覆盖的范围内，柱塞本体2的表面露出。但是，密封件S的覆盖范围并不限定于这样的范围，例如，既可以在柱塞本体2的工具孔7b的内表面以外的整个周面覆盖密封件S，也可以在包含工具孔7b的内表面在内的柱塞本体2的整个周面覆盖密封件S。

另外，如上所述，应用该密封柱塞1的流体压力设备10例如是空压阀或空气压力致动器等利用压缩空气进行动作的空气压力设备，在该壳体11上，形成有用于使压缩空气在该空气压力设备10内流通的流路12。并且，在对这样的流路12进行切削加工时，通常在上述壳体11上开设舍弃孔，但最终需要气密地密封该流路开口部13。因此，根据图7详细说明具有上述结构的密封柱塞1对上述空气压力设备10的流路开口部13的密封构造。

在上述流路12的流路开口部13，沿着轴L形成有在该流路开口部13的开口缘13a侧具有外端14a的内螺纹部14和从该内螺纹部14的外端14a朝向上述开口缘13a侧以直线状扩径的锥状的凸缘承受面16。在此，上述开口缘13a形成于上述壳体11的外周而形成为圆形。另外，在上述内螺纹部14，从与上述凸缘承受面16连接的外端14a朝向流路开口部13的里侧连续地形成有内螺纹15。

上述内螺纹15具有分别与上述密封柱塞1的外螺纹4的节距P、外径(螺纹牙的顶部4a的直径)以及底径(螺纹牙的底部4b的直径)适合的节距、底径(螺纹牙的底部15a的直径)及内径(螺纹牙的顶部15b的直径)。另外，上述内螺纹部14的轴L方向长度(即内螺纹15的轴L方向长度)形成为比上述外螺纹部3的轴向长度(即外螺纹4的轴向长度)长。

上述凸缘承受面16从上述内螺纹部14的外端14a连续地延伸至上述流路开口部13的开口缘13a，与被该开口缘13a包围的开口面所成的角度成为与上述密封柱塞1的凸缘面8相同的锐角θ(在本实施方式中为大致45度)。即，该流路开口部13的凸缘承受面16及上述密封柱塞1的凸缘面8相对于轴L具有相同角度(在本实施方式中为大致45度)。由此，能够进一步增大上述凸缘面8与凸缘承受面16的抵接面积，确保更优异的密封性。

另外，上述开口缘13a的直径形成为比上述内螺纹15的底径大，并且考虑上述密封柱塞1的密封件S的厚度，形成为比该密封柱塞1的端面7的直径稍大。另外，在本实施方式中，该凸缘支承面16的轴L方向长度形成为比上述密封柱塞1的螺纹头部6的轴L方向长度(即凸缘面8的轴L方向长度)Y、螺纹的节距P小，但并不限定于此。

在利用上述密封柱塞1将具有这样的结构的空气压力设备10的流路开口部13气密地密封即闭塞时，将该密封柱塞1从柱塞本体2的第一端2a(即，外螺纹部3的顶端3a)侧***上述流路开口部13。然后，将六角扳手等旋转工具***工具孔7b，使该密封柱塞1绕轴L转动，从而使上述外螺纹部3的外螺纹4与上述内螺纹部14的内螺纹15螺合。

此时，在本实施方式中，通过使颈部5夹设于上述外螺纹部3与螺纹头部6之间而构成密封柱塞1的柱塞本体2，该颈部5的直径遍及整个轴L方向形成为外螺纹4的底径(底部4b的直径)以下(优选小于底部直径)。因此，在螺合过程中，该颈部5不会与流路开口部13的内螺纹部14的内螺纹15干涉，如图7所示，能够螺合到覆盖有密封件S的螺纹头部6的凸缘面8与流路开口部13的凸缘承受面16抵接。并且，此时，覆盖于上述密封柱塞1的凸缘面8的密封件S遍及其整周，伴随着弹性变形而相对于上述流路开口部13的凸缘承受面16气密地压接。

即，密封柱塞1中的上述外螺纹部3的密封件S及上述凸缘面8的密封件S分别被夹压在流路开口部13的上述内螺纹部14的内螺纹15及上述凸缘承受面16之间，伴随着弹性变形而相对于这些内螺纹15及凸缘承受面16气密地压接。由此，在上述流路开口部13与密封柱塞1之间确保更可靠的密封性，能够尽可能地抑制空气压力设备10的流路12内的压缩空气通过该流路开口部13漏出到外部。而且，在密封柱塞1的凸缘面8与流路开口部13的凸缘承受面16压接之前，不会因外螺纹4与内螺纹15的关系而造成阻止螺合，因此通用性也优异。

另外，在使外螺纹4与内螺纹15螺合之际，越是覆盖于外螺纹部3的顶端3a侧的密封件S，与内螺纹15滑动接触的长度越长，因此容易从柱塞本体2剥离。而且，剥离了的密封件S随着外螺纹的转动而向上述流路开口部13的开口缘13a侧运送，但若其从开口缘13a向外部排出，则有可能导致密封性的降低。

但是，在本实施方式中，在覆盖于上述凸缘面8的密封件S与上述凸缘承受面16紧密接触的状态(即，上述流路开口部13被密封柱塞1密封的状态)下，如图7所示，在轴L方向上，上述密封柱塞1的颈部5整体配置在上述内螺纹部14内，并且在轴L周围，在该颈部5的外周面与该内螺纹15的内周面之间形成有空隙。由此，即使在螺合过程中覆盖于外螺纹4的密封件S因与内螺纹15的滑动接触而剥落，也能够使其停留在上述颈部5，从而发挥作为密封件的功能(即，密封性)。其结果，能够防止由密封件S的剥离引起的密封性的降低，除了凸缘面8与凸缘承受面16之间的密封之外，还能够确保更可靠的密封性。

另外，在将密封柱塞1安装于流路开口部13而将该流路开口部13气密地密封的状态下，优选密封柱塞1的端面7整体在轴L方向上如图7所示那样与流路开口部13的开口缘13a一致，或者配置于比该开口缘13a稍靠流路开口部13的里侧。

以上，对本实用新型所涉及的流体压力设备用密封柱塞以及使用其的密封构造的一实施方式进行了详细说明，但本实用新型并不限定于上述的实施方式，当然能够在不脱离实用新型权利要求书的主旨的范围内进行各种设计变更。

Claims (14)

1.一种流体压力设备用密封柱塞，用于密封流体压力设备中的流路开口部，其特征在于，

上述密封柱塞由通过金属一体成形的柱塞本体、和覆盖于该柱塞本体的外周面而用于密封该柱塞本体的外周面与上述流路开口部之间的密封件构成，

上述柱塞本体在轴向两端分别具有第一端和第二端，且上述柱塞本体由在上述第一端配置顶端而在上述第二端侧具有基端的外螺纹部、与该外螺纹部的基端连接的颈部、和与该颈部的上述第二端侧连接并在上述第二端配置有操作用的端面的螺纹头部形成，

在上述外螺纹部，从上述顶端到上述基端形成有外螺纹，

上述颈部遍及整个轴向具有上述外螺纹的底径以下的直径，

上述螺纹头部具有从与上述颈部连接的连接端朝向上述第二端的端面侧以直线状扩径的锥状的凸缘面，

上述密封件覆盖于上述柱塞本体中的从上述螺纹头部通过颈部到外螺纹部的范围的整个外周面。

2.根据权利要求1所述的流体压力设备用密封柱塞，其特征在于，

上述螺纹头部的端面形成为与上述轴呈直角的平坦面，在其中央部，绕上述轴凹设有用于***工具进行操作的工具孔。

3.根据权利要求2所述的流体压力设备用密封柱塞，其特征在于，

在上述螺纹头部的整个凸缘面上覆盖有上述密封件。

4.根据权利要求3所述的流体压力设备用密封柱塞，其特征在于，

在上述螺纹头部的工具孔的内周面未覆盖上述密封件。

5.根据权利要求4所述的流体压力设备用密封柱塞，其特征在于，

在上述螺纹头部的端面未覆盖上述密封件。

6.根据权利要求2～5中任一项所述的流体压力设备用密封柱塞，其特征在于，

上述螺纹头部的凸缘面从上述连接端延伸到上述第二端的端面的周缘。

7.根据权利要求2所述的流体压力设备用密封柱塞，其特征在于，

在上述外螺纹部的包含上述顶端在内的第一端侧的端部未覆盖上述密封件。

8.根据权利要求1所述的流体压力设备用密封柱塞，其特征在于，

在上述轴向上，上述颈部整体呈具有恒定直径的圆柱状。

9.根据权利要求8所述的流体压力设备用密封柱塞，其特征在于，

在上述轴向上，上述颈部具有上述外螺纹的1/2节距以上且1节距以下的长度。

10.根据权利要求8或9所述的流体压力设备用密封柱塞，其特征在于，

在上述轴向上，上述颈部的长度形成为上述螺纹头部的长度以下。

11.一种密封构造，其使用了权利要求1～10中任一项所述的密封柱塞，其特征在于，

在上述流路开口部形成有在该流路开口部的开口缘侧具有外端的内螺纹部和从该内螺纹部的外端朝向上述开口缘侧呈直线状扩径的锥状的凸缘支承面，在上述内螺纹部，从上述外端朝向上述流路开口部的里侧形成有内螺纹，

上述密封柱塞的外螺纹部的外螺纹与上述内螺纹部的内螺纹螺合，并且在轴向上，上述密封柱塞的颈部整体配置于上述内螺纹部内，且覆盖于上述密封柱塞的凸缘面的密封件相对于上述流路开口部的凸缘支承面遍及整周地紧密接触。

12.根据权利要求11所述的密封构造，其特征在于，

上述内螺纹部的轴向长度形成为比上述外螺纹部的轴向长度长。

13.根据权利要求11所述的密封构造，其特征在于，

上述密封柱塞的螺纹头部的端面形成为与轴呈直角的平坦面，在该轴向上，该端面整体配置在与上述开口缘一致的位置或配置在比该开口缘靠流路开口部的里侧的位置。

14.根据权利要求11所述的密封构造，其特征在于，

形成为上述锥状的凸缘面及凸缘承受面相对于轴具有相同的角度。