專(zhuān)利名稱(chēng)：用于蟻槽的密封材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于蟻槽的密封材料。詳細(xì)地說(shuō)，本發(fā)明所提供的是密封材料，該密封材料通過(guò)裝配到需要較高的氣密性的例如真空設(shè)備和管裝置中的接合位置上來(lái)密封構(gòu)件之間的接合位置。
背景技術(shù)：
在已知技術(shù)中，具有梯形剖面形狀的蟻槽(ant groove)在要求氣密性的密封處用作密封結(jié)構(gòu)。
蟻槽結(jié)構(gòu)具有所裝配的密封材料幾乎不滑出的優(yōu)點(diǎn)。假定蟻槽結(jié)構(gòu)是適用于例如門(mén)閥的結(jié)構(gòu)，其中該門(mén)閥會(huì)重復(fù)它們的打開(kāi)和閉合。
提出了改善密封材料的形狀或者結(jié)構(gòu)的各種技術(shù)，從而提高使用蟻槽的上述密封結(jié)構(gòu)例如氣密性等方面的性能。
專(zhuān)利文件1主張一種用于蟻槽的密封材料，其中密封材料近似為淚珠的形狀，這樣，較大的拱形部分和較小的拱形部分通過(guò)直邊連接在一起。通過(guò)將密封材料的第一較小的拱形部分?jǐn)D壓進(jìn)入蟻槽來(lái)促使裝配。在裝配狀態(tài)下，假定一個(gè)直邊與蟻槽底面接觸，較小的拱形部分裝配到蟻槽一側(cè)處的內(nèi)角中，另一個(gè)直邊與蟻槽的內(nèi)斜面接觸，藉此將密封材料置于穩(wěn)定的狀態(tài)并且在其中幾乎不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。
專(zhuān)利文件2涉及當(dāng)前的專(zhuān)利申請(qǐng)的申請(qǐng)人此前所提出的專(zhuān)利申請(qǐng)，專(zhuān)利文件2公開(kāi)了一種用于蟻槽的密封材料，其中該密封材料包括沿三個(gè)方向伸出的圓弧形凸出部分；以及凹的入口部分，其中每個(gè)都位于凸出部分之間。當(dāng)裝配到蟻槽上時(shí)，通過(guò)將密封材料的相對(duì)的圓弧形凸出部分側(cè)擠壓進(jìn)入蟻槽，可以相對(duì)很容易地使這種用于蟻槽的密封材料通過(guò)蟻槽的狹窄開(kāi)口，其中在一個(gè)狀態(tài)下密封材料的一個(gè)凹的入口部分作為基點(diǎn)，該狀態(tài)為所述凹的入口部分置于蟻槽的開(kāi)口邊緣上。在密封材料裝配到蟻槽上的狀態(tài)下，放置成雙側(cè)對(duì)稱(chēng)形的一對(duì)圓弧形凸出部分與蟻槽底面接觸，并且在中央處，剩下的一個(gè)圓弧形凸出部分與面對(duì)蟻槽的構(gòu)件接觸，藉此可以實(shí)現(xiàn)良好的彈性變形或者密封作用。
JP-A-510286/1997(Kohyo)[專(zhuān)利文件2]JP-A-130481/2002(Kokai)上述的現(xiàn)有技術(shù)也存在如下的問(wèn)題難于執(zhí)行向蟻槽上的裝配或者往往會(huì)產(chǎn)生從蟻槽中滑出的問(wèn)題。
在專(zhuān)利文件1的技術(shù)中，在用于蟻槽的淚珠形密封材料已經(jīng)插入蟻槽中并且密封材料的較小的拱形部分朝下之后，較小的拱形部分必須以整個(gè)密封材料扭轉(zhuǎn)的方式擠壓進(jìn)入蟻槽一側(cè)處的內(nèi)角。在狹窄的蟻槽中，整個(gè)用于蟻槽的密封材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐まD(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是很困難的并且裝配具有方向性。因此，往往導(dǎo)致不適當(dāng)?shù)难b配。從蟻槽上方不能檢查較小的拱形部分是否已經(jīng)穩(wěn)妥地置于一側(cè)處的內(nèi)角中。因此，會(huì)擔(dān)心裝配不夠完善。另外，密封材料與蟻槽的占有比是如此之小，因此在重復(fù)壓縮的情形下，密封材料會(huì)重復(fù)它與蟻槽內(nèi)壁表面之間的接觸，因此往往會(huì)由于摩擦而產(chǎn)生顆粒。
對(duì)于專(zhuān)利文件2的技術(shù)而言，它比專(zhuān)利文件1的淚珠形密封材料易于裝配到蟻槽上。然而，將上述凹的入口部分作為基點(diǎn)，將相對(duì)的圓弧形凸出部分側(cè)旋轉(zhuǎn)擠壓進(jìn)入蟻槽需要很大的力。原因是，除非整個(gè)圓弧形凸出部分發(fā)生彈性變形，否則密封材料就不能通過(guò)蟻槽的開(kāi)口。當(dāng)釋放用于蟻槽的密封材料形成的密封時(shí)，例如當(dāng)進(jìn)行門(mén)閥的打開(kāi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生用于蟻槽的密封材料通過(guò)連接到相對(duì)構(gòu)件上的形式滑出蟻槽的不利現(xiàn)象。這種固定現(xiàn)象是當(dāng)密封材料施加到例如半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備的門(mén)閥上以及不能施加例如油脂或者涂層這類(lèi)防止固定的裝置的密封處上時(shí)，在密封材料(例如，橡膠)和金屬構(gòu)件之間極易產(chǎn)生的現(xiàn)象。置于關(guān)于在裝配期間作為基點(diǎn)的凹的入口部分成雙側(cè)對(duì)稱(chēng)的適當(dāng)位置上，凹的入口部分在裝配作用下不起作用。因此，用于蟻槽的密封材料的彈性排斥力或者密封作用可能在與三個(gè)位置中存在的凹的入口部分相對(duì)應(yīng)的地方受到損壞。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于蟻槽的密封材料，其特征在于，密封材料易于裝配到蟻槽上，并且可以實(shí)現(xiàn)良好的密封作用，而且在密封位置打開(kāi)時(shí)，幾乎不涉及密封材料會(huì)以保持著固定到相對(duì)構(gòu)件上的形式從蟻槽中滑出的不利現(xiàn)象。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的用于蟻槽的密封材料如下，該密封材料裝配到在構(gòu)件之間的接合位置內(nèi)的任一構(gòu)件的表面中形成的蟻槽中，并且與另一個(gè)構(gòu)件的表面接觸從而密封兩個(gè)構(gòu)件，該密封材料包括可彈性變形的材料；具有如下的剖面形狀置于所述蟻槽的底面上的直底邊；與面對(duì)所述蟻槽的所述另一構(gòu)件的表面接觸的拱形凸邊；與所述底邊一端連接并且伸出外部的第一凸出邊；位于所述第一凸出邊和所述拱形凸邊之間的凹的入口部分；與所述直底邊的另一端連接并且由伸出外部的直線組成的第二凸出邊；直斜邊，它的一端相對(duì)于所述第一凸出邊與所述拱形凸邊的相對(duì)端連接，另一端與所述第二凸出邊連接；以及至少一個(gè)角部，它在從所述直底邊經(jīng)由所述第二凸出邊至所述斜邊的范圍內(nèi)形成。


圖1是用于蟻槽的密封材料在裝配狀態(tài)時(shí)的剖視圖，其中顯示了用于執(zhí)行本發(fā)明的一種方式。
圖2是顯示了用于蟻槽的密封材料的剖面形狀和尺寸的輪廓圖。
圖3是顯示了用于蟻槽的密封材料的裝配操作的運(yùn)動(dòng)說(shuō)明圖。
圖4是不適當(dāng)?shù)难b配狀態(tài)下的剖視圖。
圖5是密封狀態(tài)下的剖視圖。
圖6是在密封狀態(tài)下接觸面壓力分配的圖解視圖。
圖7是密封釋放運(yùn)動(dòng)期間的剖視圖。
圖8是顯示了剖面形狀的改進(jìn)模式的剖視圖。
圖9是裝配到密封板期間的平面圖。
圖10是與如上所述相同的剖視圖。
10在其中形成蟻槽的構(gòu)件12蟻槽20相對(duì)的構(gòu)件30用于蟻槽的密封材料31拱形凸邊32垂直邊33第一凸出邊34直底邊35、36第二凸出邊(直邊)37a至37c角部38斜邊39凹的入口部分本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明下文中，根據(jù)用于蟻槽的本發(fā)明對(duì)密封材料進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。然而，本發(fā)明的范圍并不限于這些說(shuō)明。并且除了如下的說(shuō)明之外，也可以在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)對(duì)如下的說(shuō)明進(jìn)行的適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。
使用密封材料，是為了使接合位置可以密封起來(lái)并且維持較高的氣密性，其中，不同的機(jī)器和設(shè)備中的一對(duì)構(gòu)件在該接合位置處面對(duì)面地連接在一起。需要這種密封功能的結(jié)構(gòu)部分并不具體限于構(gòu)成接合位置的構(gòu)件這樣的結(jié)構(gòu)或形狀。
需要較高的氣密性的接合位置的實(shí)例包括腔室主體以及處理室內(nèi)的打開(kāi)和關(guān)閉蓋子之間的接合位置，其中該處理室用于生產(chǎn)半導(dǎo)體和液晶體的處理；裝配了門(mén)閥的部分，其中該門(mén)閥能夠自由打開(kāi)和閉合并且安裝到上述處理室上；除此之外，還有打開(kāi)和關(guān)閉的蓋子或者連接裝置裝配到例如真空設(shè)備上的位置；以及管裝置的接合位置。特別地，密封材料適合于如下的位置，即在該位置上密封材料通常會(huì)固定到金屬構(gòu)件上。特別地，密封材料適用于其中防止固定的裝置不能通過(guò)涂油或者涂層施加的地方；以及由于例如加熱或者與氣體接觸而進(jìn)行固定的地方。
任何情況下，一對(duì)構(gòu)件在接合位置處朝向彼此，并且蟻槽形成在構(gòu)件之一的表面中，密封材料裝配到該蟻槽中。另一個(gè)構(gòu)件的表面可以是純粹的平面，或者可以是較淺的槽，或者在與蟻槽相對(duì)應(yīng)的地方形成高度差。
蟻槽的基本剖面結(jié)構(gòu)近似為梯形的形狀，其中內(nèi)側(cè)的寬度大于開(kāi)口側(cè)的寬度。
蟻槽的底面可以是平行于開(kāi)口的平面。蟻槽的兩個(gè)側(cè)面可以是從底側(cè)朝向開(kāi)口側(cè)向內(nèi)傾斜的斜面。兩個(gè)側(cè)面的傾斜角度可以不同。側(cè)面可以是曲面。側(cè)面和底面彼此相交的角部或者開(kāi)口的內(nèi)緣可以提供圓弧形的R(圓度)或者倒圓角。
蟻槽布置成環(huán)形的形狀，從而圍住密封在上述接合位置處進(jìn)行密封的區(qū)域。例如，蟻槽布置成環(huán)形的形狀中，從而圍住例如為真空空間或者流體通路的外圓周。對(duì)于蟻槽的配置形狀而言，除圓形之外，也可以針對(duì)密封位置的形狀適當(dāng)?shù)卦O(shè)置為正規(guī)的卵形、較長(zhǎng)的卵形、矩形和多邊形。
在接合位置中，任一對(duì)構(gòu)件可以設(shè)置有蟻槽。例如，蟻槽可以在向上和向下打開(kāi)和關(guān)閉的蓋子的底面中形成。
可以采用用于蟻槽的傳統(tǒng)的O形環(huán)和其它密封材料所共用的技術(shù)來(lái)構(gòu)成用于蟻槽的密封材料的材料和基本結(jié)構(gòu)。
天然或者合成橡膠材料以及彈性樹(shù)脂材料可以用作密封材料的構(gòu)成材料，如果它們是能夠發(fā)生密封功能所需要的彈性變形的彈性材料的話。特定的實(shí)例包括氟橡膠、硅橡膠以及EPDM型橡膠。更具體地說(shuō)，可以選擇對(duì)于執(zhí)行密封的環(huán)境下的條件(例如種類(lèi)、溫度和流體壓力這類(lèi)條件)適合的材料。例如，在半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域中的腐蝕環(huán)境(例如各種等離子情況)下，使用氟橡膠是有利的。在密封材料用于干燥腔室的打開(kāi)和關(guān)閉蓋子位置的情形下，優(yōu)選使用EPDM型橡膠，因?yàn)樗鼈冊(cè)谀突瘜W(xué)性和清潔特性方面很優(yōu)良，而且成本低。
密封材料的基本結(jié)構(gòu)是環(huán)形結(jié)構(gòu)，即具有特定剖面形狀的環(huán)形。密封材料的環(huán)直徑和環(huán)形布置形狀設(shè)置得符合密封材料所裝配的蟻槽的環(huán)直徑和配置形狀。
密封材料的剖面形狀具有直底邊、拱形凸邊、第一凸出邊、凹的入口部分、第二凸出邊、斜邊和角部。整個(gè)的大概形狀是在平面上置于傾斜狀態(tài)下的心形(下文中可以被稱(chēng)作“斜置心形”)。
<直底邊>當(dāng)密封材料裝配到蟻槽上時(shí)，直底邊置于蟻槽的底面上。甚至在直底邊沒(méi)有與相對(duì)的構(gòu)件接觸并且因此擠壓接觸力沒(méi)有施加到密封材料上的狀態(tài)下，直底邊表面也與蟻槽的底面具有面接觸。
如果直底邊的長(zhǎng)度足夠，那么蟻槽固定密封材料的力就大于密封釋放運(yùn)動(dòng)期間密封材料和相對(duì)的構(gòu)件之間的固定力，這樣，就可以很好地防止密封材料從蟻槽中滑出。
雖然取決于所需要的密封作用和蟻槽以及密封材料的總體尺寸，但是直底邊的長(zhǎng)度L0可以設(shè)置在與密封材料的總體寬度Y成如下關(guān)系的LO/Y＝0.35-0.6的范圍內(nèi)。
<拱形凸邊>拱形凸邊同與蟻槽相對(duì)的另一個(gè)構(gòu)件即相對(duì)的構(gòu)件的表面接觸。拱形凸邊擠壓相對(duì)構(gòu)件因此發(fā)生彈性變形，從而執(zhí)行適當(dāng)?shù)拿芊庾饔谩?br> 由術(shù)語(yǔ)“拱形”描繪的形狀包括平滑彎曲的弧形，例如除圓弧形狀之外的卵形弧的形狀。例如，彈性變形能力、與相對(duì)構(gòu)件的接觸面積以及接觸面的壓力分布隨著與相對(duì)構(gòu)件接觸處的曲率半徑的不同而變化?？梢圆捎门c用于蟻槽的傳統(tǒng)密封材料中，與相對(duì)構(gòu)件接觸處的曲率半徑相同的曲率半徑范圍。當(dāng)與相對(duì)構(gòu)件接觸處的拱形凸邊的曲率半徑由R1表示，并且密封材料的總體高度由H表示時(shí)，這些可以設(shè)置成滿足Rl/H＝0.25-0.3，雖然這些取決于密封材料的總體尺寸以及所需的性能。
<第一凸出邊>第一凸出邊與直底邊的一端連接并且第一凸出邊從直底邊的端部向外伸出。在裝配到蟻槽上的狀態(tài)下，第一凸出邊坐在蟻槽內(nèi)空間中，在蟻槽開(kāi)口外部并且位于蟻槽的斜面下方。
第一凸出邊的形狀不受特別的限制，如果它的整個(gè)形狀是凸形的話。它的特定實(shí)例包括例如為圓弧形的曲線形狀；包括一根以上的直線的折線形狀；以及曲線形狀和直線形狀的組合。在第一凸出邊是拱形的情形下，它的曲率半徑R2可以設(shè)置在與拱形凸邊的曲率半徑Rl成如下關(guān)系的R1/R2＝0.95-1.05這個(gè)范圍內(nèi)。通常，R1＝R2即可。
第一凸出邊很有效地將直底邊固定在充分的長(zhǎng)度上。即使存在密封材料在密封釋放運(yùn)動(dòng)期間從蟻槽抽出的風(fēng)險(xiǎn)，第一凸出邊與蟻槽的斜面接觸從而施加了阻力因此在防止密封材料滑出這方面起到作用。
<凹的入口部分>凹的入口部分位于第一凸出邊和上述拱形凸邊之間。當(dāng)密封材料裝配到蟻槽上時(shí)，凹的入口部分置于蟻槽的開(kāi)口邊緣上因此在密封材料旋轉(zhuǎn)擠壓進(jìn)蟻槽時(shí)用作基點(diǎn)。
凹的入口部分的形狀不受特別的限制，如果可以執(zhí)行這種功能的話?？梢圆捎门c蟻槽的開(kāi)口邊緣符合的形狀。例如，在蟻槽的開(kāi)口邊緣具有R(圓度)的情形下，采用曲率半徑略大于該R(圓度)的凹的圓弧形狀。
<第二凸出邊>第二凸出邊與直底邊的另一端連接并且由伸出外部的直線組成。它也是構(gòu)成下文所提到的角部的結(jié)構(gòu)。
第二凸出邊可以是從直底邊的上述端部向外傾斜地延伸的一個(gè)直邊，或者是從直底邊的上述端部順次成折線的彼此連接的至少兩個(gè)直邊的組合。一對(duì)直邊，換句話說(shuō)是兩個(gè)直邊，可以通過(guò)中凸地彎折的形狀即彎管形狀組合在一起。還可以與長(zhǎng)度不同的直邊或者不同彎折角度的直邊組合。另外，曲線部分可能部分地包括在這個(gè)范圍內(nèi)，而不會(huì)有損害到達(dá)的功能。
當(dāng)密封材料裝配到槽上時(shí)，第二凸出邊置于蟻槽內(nèi)，位于蟻槽的開(kāi)口外部并且低于蟻槽的斜面。直底邊的長(zhǎng)度隨第二凸出邊以及上述第一凸出邊的凸起量的變化而變化，因此增強(qiáng)了防止從蟻槽滑出的作用。
在包括在第二凸出邊中的直邊彼此相交的位置和第二凸出邊與直底邊和斜邊相交的位置處構(gòu)成的角部，起到了提高向蟻槽的安裝性能或者提高蟻槽底面的固定力的作用。
在第二凸出邊和直底邊之間的相交位置內(nèi)，第二凸出邊向直底邊的傾斜角度可以設(shè)置在θ1＝30-70°的范圍內(nèi)。
<斜邊>斜邊的一端與拱形凸邊中與第一凸出邊相對(duì)的端部連接，斜邊的另一端與第二凸出邊連接并且斜邊是直的。
希望斜邊與拱形凸邊平滑地連接。
至于第二凸出邊，期望斜邊與它相交從而與之一起構(gòu)成角部。當(dāng)密封材料置于平面上時(shí)，斜邊形成具有相對(duì)于垂直方向?yàn)棣?＝30-45°的范圍內(nèi)的傾斜角度。
斜邊的存在使得可以將密封材料的厚度充分地固定在第二凸出邊之上。因此，當(dāng)拱形凸邊擠壓相對(duì)構(gòu)件時(shí)，產(chǎn)生充分的排斥力從而提高接觸面壓力。在密封釋放運(yùn)動(dòng)期間，范圍從第二凸出邊至斜邊的部分與蟻槽開(kāi)口外部的蟻槽斜面接觸，這樣，密封材料的斜邊與蟻槽斜面在整個(gè)寬度上面接觸。因此可以有力地阻止密封材料滑出。
<角部>角部在從直底邊經(jīng)由第二凸出邊到斜邊的范圍內(nèi)構(gòu)成。角部只要存在于至少一個(gè)位置中那就足夠。而可能的情形是它在一個(gè)以上的位置中構(gòu)成。
角部設(shè)置的數(shù)目和位置隨第二凸出邊的形狀而變化。如果第二凸出邊的下端是直線，那么角部就在直底邊和第二凸出邊的直線部之間構(gòu)成。在第二凸出邊是一根以上的直線部分以彎折形狀組合的情形下，在每個(gè)彎折位置構(gòu)成角部。如果第二凸出邊的上端是直線，那么角部就在第二凸出邊的上端和斜邊之間構(gòu)成。
角部可以是直線彼此相交的幾何裝置中的相交處。因而通過(guò)在直線之間的相交處倒圓角而形成的具有較小的R(圓度)的形狀也包括在角部的概念中。在工業(yè)生產(chǎn)密封材料的情形下，通常遵循的是它們的角部大體上具有上述的R(圓度)。R(圓度)可以設(shè)置在0.1至0.5毫米的范圍內(nèi)。
從角部到凹的入口部分的最大值X可以設(shè)置成與蟻槽的開(kāi)口寬度B成X/B＝1.00-1.10的關(guān)系。較好的是，X/B＝1.01-1.06。
如果角部的數(shù)目是1，那么角部和凹的入口部分連接在一起所跨越的距離就是距離X。因此，角部和凹的入口部分連接在一起所跨越的距離，指的是在角部具有R(圓度)或者凹的入口部分是凹入的拱形的情形下，它們各自的形狀由直線連接在一起時(shí)所跨越的最短距離。在存在一個(gè)以上的角部的情形中，角部與凹的入口部分連接所跨越的距離中進(jìn)行比較所得的最長(zhǎng)距離當(dāng)作距離X。
當(dāng)密封材料裝配到槽上時(shí)，密封材料需要在密封材料收縮方向發(fā)生彈性變形，變形量為距離X和開(kāi)口寬度B之間的差。因此，比率X/B越小，裝配就可以滿足越小的變形量并且因此裝配變得更簡(jiǎn)單。然而，在比率X/B太小的情形下，僅僅很小的體積坐在蟻槽內(nèi)和蟻槽開(kāi)口外，所以直底邊的長(zhǎng)度不能充分固定，或者說(shuō)是在密封釋放運(yùn)動(dòng)期間存在密封材料從蟻槽滑出的趨勢(shì)。
<垂直邊>拱形凸邊和凹的入口部分可以彼此直接連接。然而，密封材料也可以包括將拱形凸邊和凹的入口部分連接在一起的垂直邊。
垂直邊是在密封材料的直底邊固定在上述平面上的狀態(tài)下，沿著與平面或者直底邊成直角相交的垂直方向延伸的邊緣。
在第一凸出邊和凹的入口部分坐在蟻槽內(nèi)的狀態(tài)下，垂直邊的存在使拱形凸邊的頂部到直底邊的距離即密封材料的總體高度增大。在密封狀態(tài)下，可以增大密封材料高度這個(gè)方向上的壓縮變形量從而增強(qiáng)接觸面壓力。另外，在使蟻槽開(kāi)口內(nèi)緣和密封材料之間獲得足夠的間隙這一方面，垂直邊也起到了作用。由于它與蟻槽的開(kāi)口邊緣的接觸，所以可以防止拱形凸邊的側(cè)面的耐久性損壞或者惡化。即使在密封部分打開(kāi)和關(guān)閉運(yùn)動(dòng)時(shí)，在蟻槽側(cè)面構(gòu)件和相對(duì)構(gòu)件沿水平方向稍微滑到彼此上的狀態(tài)下，密封材料就會(huì)發(fā)生變形，就可以防止拱形凸邊與蟻槽的開(kāi)口邊緣發(fā)生碰撞。
<周邊長(zhǎng)度>對(duì)于在與環(huán)形蟻槽相對(duì)應(yīng)的環(huán)形中裝配到上述環(huán)形蟻槽上的密封材料而言，希望第一凸出邊和凹的入口部分位于環(huán)形外圓周側(cè)，并且第二凸出邊、直斜邊和角部位于環(huán)形的內(nèi)圓周側(cè)。
如果調(diào)節(jié)具有這種配置結(jié)構(gòu)的密封材料的周邊長(zhǎng)度，那么就可以更有效地實(shí)現(xiàn)密封材料的性能。
在用于真空的情形下，希望密封材料的周邊長(zhǎng)度比蟻槽的要短。在密封材料裝配到蟻槽中的狀態(tài)下，如果密封材料的內(nèi)圓周部分即(構(gòu)成第二凸出邊的一部分的)斜邊和角部與蟻槽的內(nèi)圓周側(cè)面接觸，那么通向腔室內(nèi)部空間的蟻槽內(nèi)部空間就會(huì)減小，這樣，密封材料就會(huì)變成適合用于真空的密封材料。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的密封材料而言，雖然一方面第二凸出邊的結(jié)構(gòu)易于裝配，但是它也具有滑出的趨勢(shì)。然而，如果密封材料的內(nèi)徑在裝配狀態(tài)下延長(zhǎng)了，那么密封材料的夾持力就會(huì)增強(qiáng)。另外，在裝配運(yùn)動(dòng)期間，密封材料裝配在預(yù)定位置和姿勢(shì)并且在通過(guò)蟻槽開(kāi)口之后就立即處于朝向內(nèi)徑側(cè)收縮的狀態(tài)。因此，很少會(huì)發(fā)生不適當(dāng)?shù)难b配。
另外，在密封材料的周邊長(zhǎng)度比蟻槽的要短時(shí)，密封材料進(jìn)入延伸狀態(tài)并產(chǎn)生彈性變形或者內(nèi)應(yīng)力，這樣，就增大了將密封材料固定至蟻槽的固定力。凹的入口部分接觸蟻槽的開(kāi)口邊緣使密封材料嚙合，這樣就在凹的入口部分上集中地產(chǎn)生應(yīng)力。因此，就可以防止強(qiáng)度和耐久性方面產(chǎn)生的惡化問(wèn)題。
與沒(méi)有外力施加到密封材料上的自由狀態(tài)相比，希望在密封材料裝配到環(huán)形蟻槽的狀態(tài)下，密封材料的周邊長(zhǎng)度延伸1-10％。有利的是，周邊長(zhǎng)度延伸4-6％。
具體實(shí)施例方式
下文中，參照附圖通過(guò)如下的一些優(yōu)選實(shí)施例(用于執(zhí)行本發(fā)明的方式)的實(shí)例更具體地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。然而，本發(fā)明并不以任何方式限于它們。
如圖1和2所示，用于蟻槽的近似為斜置心形的密封材料30總體上由可彈性變形的橡膠材料形成，并且在剖面圖中是環(huán)形連續(xù)的，如圖所示。硬度大約為60至70HA的氟橡膠、硅橡膠和EPDM型橡膠可以用作橡膠材料。
密封材料30裝配到一對(duì)構(gòu)件10和20密封的地方。在對(duì)應(yīng)構(gòu)件20的表面中形成環(huán)形的蟻槽12。蟻槽12是梯形，它的形狀是從上端開(kāi)口至下端變寬的錐形。蟻槽12具有右斜面和左斜面以及平底面。開(kāi)口寬度由B表示。開(kāi)口邊緣設(shè)置有較小的R(圓度)。右斜面和左斜面以及底面彼此相交的內(nèi)角部也設(shè)置有圓度。
圖9和10顯示了如下的情形，即密封材料30已經(jīng)作為密封材料30的總體裝配方式包含進(jìn)密封板10(它是用于半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備的門(mén)閥的密封件)中。
密封板10具有矩形板的形狀。蟻槽12置于沿著一個(gè)面的外圓周的矩形環(huán)狀中。用于蟻槽的密封材料30裝配到這個(gè)蟻槽12上。通過(guò)將密封板10擠壓在為門(mén)閥的開(kāi)口外圓周配設(shè)的閥座面，來(lái)密封門(mén)閥的開(kāi)口，其中門(mén)閥是要密封的相對(duì)的構(gòu)件。通過(guò)門(mén)閥的打開(kāi)和閉合運(yùn)動(dòng)，密封板10重復(fù)如下兩個(gè)狀態(tài)，即朝向閥座面擠壓從而密封接合位置這個(gè)狀態(tài)，以及與裝配到蟻槽12上的密封材料30一起同閥座面分離這個(gè)狀態(tài)。
密封材料30的周邊長(zhǎng)度形成得比蟻槽12的長(zhǎng)度稍短。在裝配到蟻槽12上的狀態(tài)下，密封材料30處于它的周邊長(zhǎng)度延長(zhǎng)并且擠壓到蟻槽12的內(nèi)圓周側(cè)面上的狀態(tài)下。
下文中，基于與蟻槽12的底面相對(duì)應(yīng)的水平線h和與以直角與水平線h相交的垂直線v來(lái)說(shuō)明如圖2所示的密封材料30的剖面輪廓形狀。
直底邊34沿著水平線h延伸，并且當(dāng)裝配到蟻槽12上時(shí)與蟻槽12的底面接觸。直底邊34的長(zhǎng)度為L(zhǎng)0。
在直底邊34的右側(cè)和左側(cè)上，存在第一凸出邊33和第二凸出邊35、36。
第一凸出邊33是具有曲率半徑為R2的圓弧形狀，并且從直底邊34的端部向外凸出。第一凸出邊33的上部與具有較小的凹圓弧形狀的凹的入口部分39平滑地連接。凹的入口部分39的上部與包括平行于垂直線v的直線的垂直邊32平滑地連接。垂直邊32的上部與曲率半徑為R1的圓弧形拱形凸邊31平滑地連接。
第二凸出邊35、36由兩個(gè)直邊35、36組成。直邊35從直底邊34的端部向外傾斜地延伸。在直底邊34和直邊35之間的相交處有角部37c。直邊35與直底邊34的傾斜角度是θ1。在執(zhí)行本發(fā)明的這種方式的情形下，傾斜角度可以設(shè)置在θ1大約等于30至40°的范圍內(nèi)。比直邊35具有更大的傾斜角度的下一個(gè)直邊36與直邊35上端連接。也在直邊35和36之間的相交處的是角部37b。直邊36的上端與向內(nèi)傾斜的斜邊38連接。也在直邊36和斜邊38之間的相交處的是角部37a。斜邊38的上端與拱形凸邊31平滑地連接。斜邊38與垂直線v的傾斜角度是θ2。
密封材料30的總體寬度Y是(直邊36和斜邊38之間的)角部37a到第一凸出邊33的外圓周端的距離。密封材料30的總體高度H是從直底邊34到拱形凸邊31的上端的距離。從角部37a、37b和37c到凹的入口部分39的距離的最大值X是從(直邊35和36之間的)角部37b到凹的入口部分39的距離X。
上述剖面輪廓形狀中每部分的尺寸設(shè)置成使接收裝配的蟻槽12可以實(shí)現(xiàn)如圖1所示的裝配方式。特別地，直底邊34與蟻槽12的底面接觸。斜邊38和直邊36之間的角部37a與蟻槽12的內(nèi)圓周側(cè)的斜面接觸。第二凸出邊35和36整體在蟻槽12的開(kāi)口外部伸出并且坐在蟻槽12的斜面下方。第一凸出邊33也在蟻槽12的開(kāi)口外部伸出并且坐在蟻槽12的斜面下方。凹的入口部分39放置得比蟻槽12的開(kāi)口略低并且在它的內(nèi)部一點(diǎn)點(diǎn)，并且凹的入口部分39和開(kāi)口邊緣之間存在很小的間隙。垂直邊32從蟻槽12的開(kāi)口邊緣內(nèi)部伸出一點(diǎn)點(diǎn)到達(dá)該開(kāi)口邊緣上方。拱形凸邊31從構(gòu)件10的表面伸出。拱形凸邊31的上端面對(duì)相對(duì)構(gòu)件20的表面。拱形凸邊31在蟻槽12上方的凸起量與密封期間的緊固程度相對(duì)應(yīng)。
如上所提到的，當(dāng)裝配到蟻槽12上時(shí)，密封材料30進(jìn)入它的周邊長(zhǎng)度延長(zhǎng)這個(gè)狀態(tài)，這樣，密封材料30在它的內(nèi)圓周側(cè)的角部37a進(jìn)入擠壓蟻槽12的內(nèi)圓周側(cè)斜面的狀態(tài)，并且凹的入口部分39和垂直邊32進(jìn)入遠(yuǎn)離蟻槽12的外圓周側(cè)斜面和開(kāi)口邊緣的狀態(tài)。
圖3使用雙點(diǎn)劃線逐步顯示了密封材料30的裝配運(yùn)動(dòng)。
首先，密封材料30的凹的入口部分39位于蟻槽12的開(kāi)口邊緣上。如果密封材料30的垂直邊32在與蟻槽12的開(kāi)口邊緣接觸的狀態(tài)下滑動(dòng)，然后凹的入口部分39穩(wěn)當(dāng)?shù)匚挥谙伈?2的開(kāi)口邊緣上。
如果使第二凸出邊35、36繞著作為基點(diǎn)的凹的入口部分39向下旋轉(zhuǎn)，那么第二凸出邊35和36的一部分會(huì)碰上蟻槽12的開(kāi)口邊緣。特別地，角部37b附近的直邊35會(huì)碰上蟻槽12的開(kāi)口邊緣。
使密封材料30進(jìn)一步向下旋轉(zhuǎn)從而擠壓進(jìn)入蟻槽12。在密封材料30在角部37b的周邊內(nèi)發(fā)生彈性變形的同時(shí)，角部37b通過(guò)上述蟻槽12的開(kāi)口邊緣。
如果密封材料30通過(guò)了上述蟻槽12的開(kāi)口邊緣，那么密封材料30就會(huì)自然向下移動(dòng)。然后，如果密封材料30的直底邊34與蟻槽12的底面接觸，那么密封材料30就裝配到蟻槽12上了。
在上述裝配運(yùn)動(dòng)中，僅僅通過(guò)在將凹的入口部分39位于蟻槽12的開(kāi)口邊緣上之后使整個(gè)密封材料30旋轉(zhuǎn)的方式將密封材料30擠壓進(jìn)入蟻槽12，而穩(wěn)妥地獲得了適當(dāng)?shù)难b配狀態(tài)。凹的入口部分39也可以通過(guò)視覺(jué)簡(jiǎn)單地確認(rèn)，并且它的凹面甚至可以通過(guò)接觸它的表面的感覺(jué)來(lái)確認(rèn)。因此，在將凹的入口部分39置于蟻槽12的開(kāi)口邊緣上的運(yùn)動(dòng)中幾乎不可能產(chǎn)生錯(cuò)誤。如果凹的入口部分39用作基點(diǎn)，那么將密封材料30擠壓進(jìn)入蟻槽12的運(yùn)動(dòng)就可以很很容易地并且穩(wěn)妥地執(zhí)行。在密封材料30裝配到蟻槽12上的期間密封材料30發(fā)生的彈性變形將會(huì)很有效，如果僅僅是角部37b的周邊中的小部分產(chǎn)生變形的話。因此，通過(guò)僅僅施加相對(duì)較弱的力就可以實(shí)現(xiàn)將密封材料30擠壓進(jìn)入蟻槽12。如果角部37b通過(guò)了蟻槽12的開(kāi)口邊緣，那么密封材料30的直底邊就與蟻槽12的底面自然接觸，就如同沒(méi)有扭曲密封材料30或者過(guò)多改變蟻槽12內(nèi)部的姿勢(shì)一樣，這樣，密封材料30就以預(yù)定位置和姿勢(shì)裝配。
通過(guò)這種方式，裝配運(yùn)動(dòng)就比較簡(jiǎn)單。因此，具有如下的優(yōu)點(diǎn)，即在密封材料30的生產(chǎn)期間就不需要非常嚴(yán)格地指定尺寸公差。即使密封材料30略大，將它擠壓進(jìn)入蟻槽12的運(yùn)動(dòng)也不可能很困難。即使密封材料30的尺寸略小，那么，在裝配到蟻槽12上的狀態(tài)下，第一凸出邊33和第二凸出邊35、36伸出到蟻槽12的開(kāi)口外部，因此可以穩(wěn)妥地防止密封材料30從蟻槽12中滑出。在裝配到蟻槽12內(nèi)部的狀態(tài)下，直底邊34與蟻槽12的底面跨越一寬區(qū)域接觸，從而很好地防止例如翻轉(zhuǎn)、姿勢(shì)變化和位置的偏轉(zhuǎn)等問(wèn)題。
<不適當(dāng)裝配的檢測(cè)>對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的密封材料30而言，不需要任何特殊技術(shù)，就可以很容易地并且穩(wěn)妥地獲得適當(dāng)?shù)难b配狀態(tài)。然而，可能發(fā)生的情形是，例如由于在操作過(guò)程中的錯(cuò)誤而造成不適當(dāng)?shù)难b配。
例如，如圖4所示的那樣，可能的情形是，由于密封材料30的凹的入口部分39沒(méi)有與蟻槽12的開(kāi)口邊緣精確接觸的原因，而使凹的入口部分39在整個(gè)密封材料充分進(jìn)入蟻槽12內(nèi)部之前不利地落入蟻槽12中。由此第一凸出邊33比直底邊34更早地碰上蟻槽12的底面。然而，在這種狀態(tài)下，不論多么有力地將密封材料30擠壓進(jìn)入蟻槽12，都不可能再進(jìn)行擠壓了。這里存在一個(gè)令人擔(dān)憂的問(wèn)題，即，在這個(gè)階段中，當(dāng)不可能將密封材料30擠壓進(jìn)入蟻槽12中時(shí)，可能會(huì)錯(cuò)誤地認(rèn)為裝配已經(jīng)徹底地完成了。
然而，在這種不適當(dāng)?shù)难b配狀態(tài)下，第二凸出邊35和36中央的角部37b和斜邊38以及第二凸出邊的直邊36之間的角部37a會(huì)暴露在蟻槽12上方。角部37a和37b可以通過(guò)視覺(jué)確認(rèn)，它們是明顯地不同于它們的圓周曲面和平面的棱線。即使例如密封材料30為黑色，因此處于很難辨別表面之間的差別的狀態(tài)下，表面彼此相交的棱線也可以通過(guò)眼睛明顯地確認(rèn)。另外，如果手指沿著蟻槽12外部的表面接觸密封材料30，那么棱線部分就會(huì)有明顯不同于它們的周邊的感覺(jué)。
通過(guò)外觀或者感覺(jué)的這種差別，可以很容易地發(fā)現(xiàn)不適當(dāng)?shù)难b配。因此，可以減小由于沒(méi)有注意到不適當(dāng)?shù)难b配而導(dǎo)致的例如令人不滿意的密封或者對(duì)密封材料30的損壞。
如圖5所示，相對(duì)構(gòu)件20與裝配到蟻槽12上的密封材料30的上部接觸。相對(duì)構(gòu)件20與密封材料30的拱形凸邊31的頂部接觸，然后將它向下擠壓。從拱形凸邊31向下傳遞的擠壓力使整個(gè)密封材料30發(fā)生彈性變形。彈性變形的密封材料30的排斥力使密封材料30和相對(duì)構(gòu)件20之間的接觸范圍L2內(nèi)產(chǎn)生較高的接觸面壓力，這樣就密封了接觸范圍L2。因?yàn)槊芊獠牧?0的直底邊34也擠壓蟻槽12的底面，所以在它們的接觸范圍LI內(nèi)也產(chǎn)生較高的接觸面壓力，這樣就形成了密封。
順便提及一下，在蟻槽12內(nèi)，密封材料30發(fā)生變形從而向左和右發(fā)生側(cè)向的膨脹。因此，圓弧形的第一凸出邊33變形從而與從蟻槽12的底面到斜面的范圍接觸。從拱形凸邊31經(jīng)由垂直邊32至凹的入口部分39這個(gè)范圍的形狀也變形，從而向上和向下壓縮并且向側(cè)面膨脹。至于拱形凸邊31，它的上端面變成扁平。然而，在垂直邊32和蟻槽12的開(kāi)口邊緣之間維持一定程度的間隙。
第二凸出邊的直邊35、36和斜邊38也從蟻槽12的底面沿著斜面發(fā)生變形。斜邊38通過(guò)從上方的直邊36較寬的范圍與蟻槽12的斜面發(fā)生面接觸。這種接觸范圍也有利于密封作用。下方的直邊35的一部分成傾斜地橫穿蟻槽12的內(nèi)角部的形式放置。
當(dāng)密封材料30和密封材料30上端側(cè)上的相對(duì)構(gòu)件20之間的接觸范圍L2的長(zhǎng)度，與密封材料30和密封材料30的下端側(cè)上的蟻槽12的底面之間的接觸范圍L1的長(zhǎng)度進(jìn)行比較時(shí)，滿足L1＞L2。蟻槽12和密封材料30之間的固定力大于密封材料30和相對(duì)構(gòu)件20之間的固定力。
<接觸面壓力>圖6顯示了作用在密封材料30上的接觸面壓力的分布曲線圖。顯示的是密封材料30和密封材料30底面?zhèn)壬系南伈?2的底面之間的接觸范圍L1內(nèi)的接觸面壓力，以及密封材料30和密封材料30的頂面?zhèn)壬系南鄬?duì)構(gòu)件20的表面之間的接觸范圍L2內(nèi)的接觸面壓力。
首先，下面對(duì)密封材料30的底面?zhèn)?蟻槽底面?zhèn)?給出了說(shuō)明。
在圖5中，曲線圖的始點(diǎn)對(duì)應(yīng)于密封材料30和蟻槽12底面之間的接觸范圍L1的左端。從這個(gè)始點(diǎn)接觸面壓力迅速地提高然后產(chǎn)生尖銳的峰值P1。這條上升線是由從密封材料30的第二凸出邊35、36至斜邊38的這部分的彈性排斥力產(chǎn)生的。峰值點(diǎn)P1是與直底邊34和第二凸出邊35之間的角部37c相對(duì)應(yīng)的位置?？梢酝茢喑觯谛螤铋g歇地變化的這種位置上，由于應(yīng)力集中的原因使接觸面壓力變成最大。
超過(guò)上述峰值P1之后，接觸面壓力就減小。然而，在略微降低之后，在對(duì)應(yīng)于密封材料30的直底邊34的范圍內(nèi)接觸面壓力不會(huì)有很大改變。
在從直底邊34經(jīng)由第一凸出邊33至接觸范圍L1的端部的范圍內(nèi)也存在接觸面壓力上升的峰值P2。然而，在這個(gè)部分中的峰值P2是比上述峰值P1小的峰值，并且為緩和的(dull-pointed)且比較平緩。它的原因可以推斷為如下因?yàn)樵趶闹钡走?4至第一凸出邊33的范圍內(nèi)形狀平滑地發(fā)生改變，所以應(yīng)力不會(huì)急劇地集中，并且接觸面壓力相對(duì)比較緩和地發(fā)生改變。密封材料30的厚度與第一凸出邊33上方的凹的入口部分39的存在相對(duì)應(yīng)地減少，并且這也可以考慮為峰值P2的高度低于峰值P1的高度的原因。
在具有這種接觸面壓力分布的情形中，上述尖銳的峰值P1處的較高的接觸面壓力會(huì)大大增強(qiáng)密封材料30和蟻槽12的底面之間的密封作用。而且因?yàn)槊芊獠牧?0進(jìn)入有力地固定到蟻槽12的底面上的狀態(tài)，所以增強(qiáng)了防止密封材料30在密封釋放運(yùn)動(dòng)期間從蟻槽12浮起的作用。
接下來(lái)，對(duì)密封材料30的頂面?zhèn)?相對(duì)構(gòu)件側(cè))給出了說(shuō)明。
在圖5中，曲線圖的始點(diǎn)對(duì)應(yīng)于密封材料30和相對(duì)構(gòu)件20的表面之間的接觸范圍L1的左端。接觸面壓力畫(huà)出了峰值處于拱形凸邊31頂端的拋物線。接觸面壓力從這個(gè)峰值沿兩個(gè)側(cè)向連續(xù)地減小。
如圖7所示，例如當(dāng)門(mén)閥打開(kāi)時(shí)，相對(duì)構(gòu)件20與具有蟻槽12的構(gòu)件10分離。
在由較高的接觸面壓力彼此擠壓的密封材料30和相對(duì)構(gòu)件20之間，以及由較高的接觸面壓力彼此擠壓的密封材料30和蟻槽12之間，產(chǎn)生了固定范圍L2′和L1′，在兩個(gè)范圍中它們彼此分別被固定。
如果相對(duì)構(gòu)件20在這個(gè)狀態(tài)下分開(kāi)，密封材料30就會(huì)發(fā)生變形，從而在固定至相對(duì)構(gòu)件20的范圍L2′之間和固定至蟻槽12的底面的范圍L1′之間延伸。上方和下方的固定范圍L2′和L1′中固定力較小的一個(gè)就會(huì)比另一個(gè)先脫離。
相對(duì)構(gòu)件20和密封材料30之間的固定范圍L2′正確地脫離，這樣，密封材料30仍保持著裝配到蟻槽12上，并且僅僅相對(duì)構(gòu)件20離開(kāi)。
然而，如果密封材料30和蟻槽12的底面之間的固定力較弱，那么就會(huì)存在密封材料30和蟻槽12的底面之間的固定范圍L1′先脫離的問(wèn)題，結(jié)果，密封材料30在連接到相對(duì)構(gòu)件20上的狀態(tài)下不利地滑離蟻槽12。
特別地，如果分開(kāi)相對(duì)構(gòu)件20的運(yùn)動(dòng)在傾斜狀態(tài)或者以滑動(dòng)的形式進(jìn)行，那么可能的情形是，密封材料30和蟻槽12的底面先彼此脫離，盡管密封材料30和蟻槽12的底面之間的固定力要大一些。
如上所述，在用于執(zhí)行本發(fā)明的上述方式中，蟻槽12的底面和密封材料30之間的固定范圍L1′在這個(gè)固定范圍的兩端處都有接觸面壓力的峰值P1和P2。因此，密封材料30和蟻槽12之間的固定力較高從而就不能很容易地彼此分離。當(dāng)然，由于密封材料30將從蟻槽12的底面脫離，所以必須從固定范圍的兩端到它的中央逐漸進(jìn)行脫離。然而，因?yàn)榻佑|面壓力較高的峰值在兩端出現(xiàn)，所以脫離不會(huì)朝著中央側(cè)進(jìn)行，除非施加比上述峰值點(diǎn)P1或者P2處的固定力更大的脫離力。
另一方面，在密封材料30和相對(duì)構(gòu)件20之間的固定范圍L2中，施加在密封材料30的拱形凸邊31和相對(duì)構(gòu)件20之間的接觸面壓力是拋物線狀的。因此，對(duì)于固定力而言，它在拱形凸邊31的頂部產(chǎn)生峰值并且在兩側(cè)變得較弱。脫離力作用在固定范圍的兩端處的較弱部分上，因此使密封材料30和相對(duì)構(gòu)件20彼此脫離然后逐漸朝向中央作用，這樣，整個(gè)固定范圍就可以很容易地脫離。
由于上述的結(jié)果，密封材料30會(huì)涉及在上端側(cè)固定至相對(duì)構(gòu)件20上以及在下端側(cè)固定至蟻槽12的底面上之間所存在的極大差別。因此，密封材料30和相對(duì)構(gòu)件20很容易地彼此脫離，這樣，密封材料30可以在蟻槽12內(nèi)保持坐在適當(dāng)?shù)难b配狀態(tài)。
另外，在圖7中，密封材料30的斜邊38和蟻槽12的斜面沿著這個(gè)斜面跨越較寬的范圍進(jìn)行接觸，并且由于這個(gè)接觸施加的阻力也有效地執(zhí)行防止密封材料30從蟻槽12滑出的作用。
在圖8中顯示的用于執(zhí)行本發(fā)明的用于蟻槽的密封材料30，在基本結(jié)構(gòu)上與上述的用于執(zhí)行本發(fā)明的方式相同，但是形狀上有部分不同。下面主要說(shuō)明不同之處。
僅僅提供一個(gè)直邊35作為將直底邊34和斜邊38連接在一起的第二凸出邊。角部37a和37c在直邊35的兩端構(gòu)成。在用于執(zhí)行本發(fā)明的這種方式中，直底邊34和直邊35之間的傾斜角度θ1設(shè)置得大于如圖2所示的用于執(zhí)行本發(fā)明的方式中的傾角，其中第二凸出邊由兩個(gè)直邊35和36組成。凹的入口部分39和第二凸出邊35連接在一起所跨越的距離的最大值X是從凹的入口部分39到角部37a或者37c的距離。當(dāng)密封材料30裝配到蟻槽12上時(shí)，在角部37c或者角部37a通過(guò)蟻槽12的開(kāi)口時(shí)，在這個(gè)期間需要密封材料30發(fā)生彈性變形。在這兩個(gè)周期，可以通過(guò)相對(duì)較小的力產(chǎn)生變形。在如圖4所示的這種不適當(dāng)?shù)难b配的情形下，角部37a仍然會(huì)導(dǎo)致保持著暴露在蟻槽12外部的結(jié)果，因此可以很容易地檢測(cè)出不適當(dāng)?shù)难b配。
第一凸出邊33的整個(gè)形狀是圓弧形的，并且具有直邊33a作為與直底邊34的端部連接的部分。因此，在直底邊34和第一凸出邊33之間的邊界處也存在角部。在這種形狀中，如圖6所示的接觸面壓力分布會(huì)在直底邊34的兩端產(chǎn)生尖銳的高峰。結(jié)果，增強(qiáng)了密封材料30和蟻槽12的底面之間的密封作用，并且在其中的固定力也增大，并且可以很好地防止由于密封釋放運(yùn)動(dòng)而使密封材料30從蟻槽12中滑出。
工業(yè)應(yīng)用通過(guò)使第二凸出邊側(cè)在密封材料的剖面形狀中的凹的入口部分置于蟻槽的開(kāi)口邊緣上的方式將密封材料擠壓進(jìn)入蟻槽，可以使根據(jù)本發(fā)明的用于蟻槽的密封材料極其容易地以適當(dāng)?shù)淖藙?shì)裝配到蟻槽上。特別地，在第二凸出邊側(cè)處，如果僅僅角部附近局部地發(fā)生彈性變形，那么密封材料可以很容易地?cái)D壓進(jìn)入蟻槽，甚至密封材料的較大范圍都不需發(fā)生變形，所以裝配操作變得非常容易。對(duì)于例如半導(dǎo)體設(shè)備的門(mén)閥的用途，該設(shè)備需要周期性地交換用于蟻槽的密封材料，裝配操作的精簡(jiǎn)和裝配的可靠性在實(shí)際價(jià)值中都極其有用。
另外，因?yàn)橹钡走吪c蟻槽的底面在跨越較寬的范圍內(nèi)接觸，并且因?yàn)槔绠?dāng)斜邊和第二凸出邊的形狀發(fā)生彈性變形時(shí)產(chǎn)生排斥力，所以可以在蟻槽的底面處產(chǎn)生強(qiáng)大的接觸面壓力。因此，可以增強(qiáng)密封作用，并且增大了將密封材料固定到蟻槽底面上的固定力。
特別地，在直底邊和第二凸出邊之間的角部附近，接觸面壓力產(chǎn)生極其高的峰值從而施加固定力，該固定力用作密封材料從蟻槽底面滑出的力的強(qiáng)大阻力。結(jié)果，在密封釋放運(yùn)動(dòng)期間，通過(guò)保持固定至相對(duì)構(gòu)件上的形式解決了密封材料從蟻槽中滑出的不利問(wèn)題。
權(quán)利要求
1.一種用于蟻槽的密封材料，該密封材料裝配到在構(gòu)件之間的接合位置內(nèi)的任一構(gòu)件的表面中形成的蟻槽中，并且與另一個(gè)構(gòu)件的表面接觸從而密封兩個(gè)構(gòu)件，該密封材料包括彈性變形的材料；并且具有如下的剖面形狀置于所述蟻槽的底面上的直底邊；與面對(duì)所述蟻槽的所述另一構(gòu)件的表面接觸的拱形凸邊；與所述底邊一端連接并且伸出外部的第一凸出邊；位于所述第一凸出邊和所述拱形凸邊之間的凹的入口部分；與所述直底邊的另一端連接并且由伸出外部的直線組成的第二凸出邊；直斜邊，它的一端相對(duì)于所述第一凸出邊與所述拱形凸邊的相對(duì)端連接，另一端與所述第二凸出邊連接；以及至少一個(gè)角部，它在從所述直底邊經(jīng)由所述第二凸出邊至所述斜邊的范圍內(nèi)形成。
2.如權(quán)利要求1所述的用于蟻槽的密封材料，其特征在于，從所述角部至所述凹的入口部分的距離的最大值X與所述蟻槽的開(kāi)口寬度B具有X/B＝1.00-1.10的關(guān)系。
3.用于蟻槽的如權(quán)利要求1或者2所述的密封材料，其特征在于，通過(guò)將一對(duì)直邊以中凸彎折的形狀連接在一起來(lái)形成所述第二凸出邊；并且所述角部在下面的三個(gè)位置中形成所述直底邊和所述第二凸出邊之間的位置；所述第二凸出邊的彎折位置；以及所述第二凸出邊和所述斜邊之間的位置。
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的用于蟻槽的密封材料，還包括將所述拱形凸邊和所述凹的入口部分連接在一起的垂直邊；并且當(dāng)裝配到所述蟻槽上時(shí)在所述垂直邊和所述蟻槽的開(kāi)口邊緣之間形成間隙。
5.如權(quán)利要求1所述的用于蟻槽的密封材料，在與環(huán)形蟻槽相對(duì)應(yīng)的環(huán)形中裝配到所述環(huán)形的蟻槽上；具有使所述第一凸出邊和所述凹的入口部分位于所述環(huán)形的外圓周側(cè)這樣的位置；具有使所述第二凸出邊、所述直斜邊和所述角部位于所述環(huán)形的內(nèi)圓周側(cè)的位置；在裝配到所述環(huán)形蟻槽的狀態(tài)下，與自由狀態(tài)相比時(shí)，周邊長(zhǎng)度延長(zhǎng)1-10％。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于蟻槽的密封材料，其特征在于，密封材料易于裝配到蟻槽上，而且在密封位置打開(kāi)時(shí)，幾乎不會(huì)涉及密封材料會(huì)以保持著固定到相對(duì)構(gòu)件上的形式從蟻槽滑出的不利現(xiàn)象，并且可以實(shí)現(xiàn)良好的密封作用。密封材料的剖面形狀具有置于蟻槽12的底面上的直底邊34；與另一個(gè)構(gòu)件20接觸的拱形凸邊31；伸出外部的第一凸出邊33；凹的入口部分39；由伸出外部的直線35、36組成的第二凸出邊；直斜邊38；以及在從直底邊34經(jīng)由第二凸出邊35、36到斜邊38的范圍內(nèi)形成的至少一個(gè)角部37a－c。
文檔編號(hào)F16J15/06GK1774588SQ20048001008
公開(kāi)日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2004年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月14日
發(fā)明者辻和明, 吉田勉 申請(qǐng)人:日本華爾卡工業(yè)株式會(huì)社