专利名称：挤胶设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种挤胶设备，其用于挤出其中混合粘性基质和填料成分的浆状胶，例如导电性胶。
背景技术：
作为将例如半导体芯片的电子零件与印制电路板或焊接框架连接的方法，常常使用合成树脂胶。作为一种合成树脂胶，导电性胶是公知的，其中将诸如金属粉末的导电成分加入树脂，由此给连接处施加导电性。因为导电性胶具有粘性功能，还能使连接处导电，所以为了将半导体构件固定到电路板上并且使半导体构件向电路板的电极导电，常常使用导电性胶。
通过将主要成分与具有导电性的金属粉末混合，能制成该导电性胶，所述主要成分有例如环氧树脂的合成树脂胶、用于固化环氧树脂的固化剂、或固化促进剂。银粉用作所述金属粉末。以浆状提供所述导电性胶，其中为了提高导电性，具有各种形状的银粉，例如粒状银粉或细片状银粉与合成树脂胶混合。
对于涂覆该导电性胶的涂覆设备，设有用于挤出导电性胶的挤出设备。柱塞式挤出设备是公知的，其将导电性胶吸入缸室中并通过柱塞的往复运动将其挤出，因为柱塞往复运动产生的挤出仅是间断进行的，所以在需要通过进行不间断的挤出来施行高效率胶涂覆的情况下，通常使用具有数个柱塞的多柱塞型挤胶设备，例如在JP-U-02-078773(日本实用新型申请公开号平02-078773)中所公开的。
对于这种多柱塞型挤胶设备，需要从一个固定的挤出口按顺序挤出由各个柱塞挤出的胶。由此，该挤出设备具有出口转换功能。对于这种出口转换，通常设有柱塞孔的缸座开口表面与设有挤出口的固定部件滑动接触，各个柱塞的开口部分按顺序与挤出口连通。在这种类型中，在缸座的开口表面和固定部件之间的滑动接触表面用作密封部分以防止胶在两个构件之间泄漏。因此，采用这样的防止胶泄漏的措施，即对部分这种滑动接触表面进行高精度表面精加工以便防止间隙产生，以及使用在操作时施加预定表面压力的机构。
然而，因为导电性胶是包含大量例如银粉和固体微粒的填料成分的浆，在传统的挤胶设备中，根据组成零件，介入密封部分滑动间隙的固体微粒很容易附着在滑动表面上，由此影响滑动表面的紧密性并且不能阻止胶从密封部分向外泄漏。
此外，在这种挤胶设备中，挤出高粘性并包括金属粉末的浆状液体。因此，由于挤出机构内部的液体泄漏引起不良运行和部件磨损，柱塞滑动部分和出口转换部分需要高密封性。然而，通常为了保证高密封性而增加柱塞的滑行阻力。因此，增加了使柱塞往复运动的驱动机构的载荷，由此需要大尺寸的驱动机构。如上所述，获得确保高密封性的小型挤胶设备是很难的。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种挤胶设备，其能够防止胶从密封部分大量泄漏。
而且，本发明的另一个目的是提供一种小尺寸和结构紧凑的、能确保高密封性的挤胶设备。
根据本发明，提供一种用于挤出混入粘性基质和填料成分的浆状胶的挤胶设备，其包括缸座，其可以借助旋转驱动装置绕旋转轴线旋转，并且通过与所述旋转轴线正交的滑动表面与密封件的密封表面可滑动地接触；多个缸孔，其以所述缸座的旋转轴线方向设置，并包括以等间距形成在以所述滑动表面旋转轴线为中心的同一圆周上的开口部分；柱塞，其插入各自的缸孔中；柱塞驱动装置，其使所述柱塞在所述缸座旋转的同时做往复运动；第一和第二连通口，其设置在密封表面上并且在缸座的预定旋转位置与缸孔的开口部分连通；第一和第二外部口，其通过所述密封件分别与第一和第二连通口连通；容纳部分，其位于密封表面的外围侧，所述容纳部分被密封件和缸座封闭并环绕从而形成圆环状空间；以及环形外部密封件，其接合在所述容纳部分中，其包括具有自润滑性的第一密封材料和富有弹性的第二密封材料。
而且，在根据本发明的挤胶设备中，通过使密封件的外表面与从缸座轴向延伸的内表面相对而形成所述容纳部分。
而且，在根据本发明的挤胶设备中，外部密封件的第二密封材料装配在密封件的外表面，外部密封件的第一密封件可滑动地接触缸座的内表面。
在本发明的另一个方面中，通过使从密封件轴向延伸的内表面与缸座的外表面相对形成所述容纳部分。
而且，在根据上述方面的本发明挤胶设备中，外部密封件的第一密封件与缸座外表面可滑动地接触，且外部密封件的第二密封材料装配在密封件的内表面。
优选地，第一密封件具有凹部，第二密封件由第一密封件的凹部保持。
在本发明的另一个方面中，所述挤胶设备包括缸座，其可以借助旋转驱动装置绕一旋转轴线旋转，并且通过与所述旋转轴线正交的滑动表面与密封件的密封表面可滑动地接触；多个缸孔，其以所述缸座的旋转轴线方向设置，并包括以等间距形成在以所述滑动表面旋转轴线为中心的同一圆周上的开口部分；柱塞，其插入各自的缸孔中；柱塞驱动装置，其使所述柱塞在所述缸座旋转的同时往复运动；第一和第二连通口，其设置在密封表面上并且在缸座的预定旋转位置与缸孔的开口部分连通；第一和第二外部口，其通过所述密封件分别与第一和第二连通口连通；容纳部分，其位于密封表面的外围侧，所述容纳部分被密封件和缸座封闭并环绕由此形成圆环状空间；环形外部密封件，其接合在所述容纳部分中；以及径向跳动限制装置，其用于限制在外部密封部分附近的缸座的径向跳动位移，所述外部密封部分与缸座可滑动地接触。
优选地，通过使密封件的外表面与从缸座轴向延伸的内表面相对而形成所述容纳部分；外部密封件的内表面侧装配到密封件的外表面上；以及外部密封件的外表面侧部可滑动地接触缸座的内表面。
在本发明的另一个方面中，用于挤出混入粘性基质和填料成分的浆状胶的挤胶设备包括缸座，其可以借助旋转驱动装置绕一旋转轴线旋转，并且通过与所述旋转轴线正交的滑动表面与密封件的密封表面可滑动地接触；多个缸孔，其以所述缸座的旋转轴线方向设置，并包括以等间距形成在以所述滑动表面旋转轴线为中心的同一圆周上的开口部分；柱塞，其插入各自的缸孔中；柱塞驱动装置，其使所述柱塞在所述缸座旋转的同时往复运动；第一和第二连通口，其设置在密封表面上并且在缸座的预定旋转位置与缸孔的开口部分连通；以及第一和第二外部口，其通过所述密封件分别与第一和第二连通口连通；此外所述柱塞驱动装置包括凸轮部分，其设置在缸座的旋转驱动装置侧，并具有圆筒形凹部，形成所述圆筒形凹部以便所述多个柱塞的驱动端侧能进入其中；凸轮沟槽，其形成在所述圆筒形凹部的内表面并将所述缸座相对于凸轮部分的相对旋转运动转化为柱塞在旋转轴线方向上的往复运动；以及凸轮从动件，其与多个柱塞中每一个的驱动端侧连接，并且在凸轮沟槽中旋转和移动由此将往复运动传递给所述柱塞。
而且，在凸轮面彼此相对的状态下，通过组合两个在所述旋转轴线方向各自具有凸轮面的端部凸轮而构成所述凸轮部分。
根据本发明，在固定密封件和旋转缸座之间的密封表面外围侧上，设置容纳部分，它是由密封件和缸座封闭并环绕的圆环状空间，包括自润滑材料和富有弹性的材料的近似环形的外部密封件接合在所述容纳部分内，因此借助外部密封件可以防止从密封表面漏出的胶泄漏到容纳部分的外侧。
此外，根据本发明，采用这种结构，即在固定密封件和旋转缸座之间的密封表面外围侧上，设置容纳部分，它是由密封件和缸座封闭并环绕的圆环状空间，近似环形的外部密封件接合在所述容纳部分中，在接近所述外部密封部分的缸座径向上限制径向跳动位移，由此当借助外部密封件防止从密封表面泄漏的胶漏到容纳部分外侧时，密封能力得到改善，并且能减少外部密封件的磨损。
此外，根据本发明，对于多个柱塞往返运动的柱塞驱动装置有凸轮部分，凸轮部分中具有多个柱塞的驱动端侧能进入的圆筒形凹部；用于将旋转运动转换成在旋转轴线方向上的往复移动的凸轮沟槽，其形成在圆筒形凹部的内表面上；以及在所述凸轮沟槽中旋转和移动的凸轮从动件，其连接柱塞的驱动端侧，因此在高滑动阻力的条件下，在柱塞离开运动和返回运动的任一情况中，能安全传递驱动力，保证高密封性，以及减小径向尺寸，由此获得小型紧凑的挤胶设备。
图1是根据本发明第一实施方案管芯键合设备的透视图；图2是根据本发明第一实施方案挤胶设备的剖视图；图3是根据本发明第一实施方案挤胶设备柱塞盘的透视图；图4是根据本发明第一实施方案挤胶设备密封盘的透视图；
图5是用于说明根据本发明第一实施方案挤胶设备的外部密封件形状的图；图6是用于说明根据本发明第一实施方案挤胶设备的外部密封件接合状态的图；图7是用于说明根据本发明第一实施方案挤胶设备操作的图；图8是根据本发明第二实施方案挤胶设备的剖视图；图9是根据本发明第二实施方案挤胶设备柱塞盘的透视图；图10是根据本发明第二实施方案挤胶设备密封盘的透视图；图11是用于说明根据本发明第二实施方案挤胶设备的外部密封件形状的图；图12是用于说明根据本发明第二实施方案挤胶设备的外部密封件接合状态的图；图13是根据本发明第三实施方案挤胶设备的剖视图；图14是根据本发明第三实施方案挤胶设备凸轮部分的透视图；图15是根据本发明第三实施方案挤胶设备凸轮部分的剖视图；图16是根据本发明第三实施方案挤胶设备柱塞盘的透视图；图17是根据本发明第三实施方案挤胶设备密封盘的透视图；图18是用于说明根据本发明第三实施方案挤胶设备的外部密封件接合状态的图；以及图19是用于说明根据本发明第三实施方案挤胶设备操作的图。
具体实施例方式
(第一实施方案)图1是根据本发明第一实施方案管芯键合设备的透视图，图2是根据本发明第一实施方案挤胶设备的剖视图，图3是根据本发明第一实施方案挤胶设备的柱塞盘的透视图，图4是根据本发明第一实施方案挤胶设备的密封盘透视图，图5是用于说明根据本发明第一实施方案挤胶设备的外部密封件形状的图，图6是用于说明根据本发明第一实施方案挤胶设备的外部密封件接合状态的图，以及图7是用于说明根据本发明第一实施方案挤胶设备操作的图。
首先参照图1，描述管芯键合设备的结构。在图1中，在芯片供给部分1上，由未示出的支撑台支撑晶片层2。许多芯片3粘合到晶片层2上，所述芯片3是半导体元件。传输轨道5设置在芯片供给部分1的一侧，所述传输轨道输送作为基底的引导框6，并将引导框6定位在涂胶位置和粘合位置。在芯片供给部分1的上方，设置粘合头4，其借助未示出的移动机构水平和垂直运动。
在传输轨道5的一侧，设置涂胶部分9。涂胶部分9是这样构成的，即涂覆喷嘴18通过L型支架15接合到移动台10上。涂覆喷嘴18借助弹性材料制成的管17连接紧固到固定板16a上的挤胶设备16。
挤胶设备16还通过管20连接注射器19。在注射器19中，存储导电性胶(以下简称为胶)，在所述胶中混合例如环氧树脂的粘性基质和例如银粉的导电填料成分。通过驱动挤胶设备16，注射器19中的胶由挤胶设备16吸入和挤出，并且通过管17压送到涂覆喷嘴18。接着，胶从设置于涂覆喷嘴18下端部的涂覆出口挤出并涂覆到引导框6的涂覆区6a中。
移动台10包括Y轴台11、置于Y轴台11上的X轴台12、通过L型支架13垂直连接在X轴台12上的Z轴台14。Y轴台11、X轴台12和Z轴台14分别具有Y轴电机11a、X轴电机12a和Z轴电机14a。通过驱动X轴电机12a、Y轴电机11a和Z轴电机14a，涂覆喷嘴18在引导框6上水平和垂直运动。因此，移动台10是用于使涂覆喷嘴18相对引导框6移动的移动装置。
芯片3在引导框6上表面上的安放位置是胶7涂覆在其中的涂覆区6a。涂覆喷嘴18位于涂覆区6a中，在将胶7从涂覆喷嘴18挤出的同时移动涂覆喷嘴18，由此用于粘合芯片的胶7以预定的流动图形流动和涂覆在涂覆区6a中。
在涂覆胶之后，将引导框6送入传输轨道5上的粘合位置并定位。接着，在涂覆到涂覆区6a中的胶7上粘合芯片3，通过粘合头4的喷嘴4a从芯片供给部分1获取所述芯片3。
接着参照图2，描述挤胶设备16的结构。
在图2中，挤胶设备16是这样构成的，即由作为旋转驱动装置的电机22驱动的轴式多柱塞泵被包括在外缸部分21中。圆筒形转子28连接电机22的旋转轴23。转子28由轴承29可旋转地支撑，并且柱塞支承件31与转子28的内径部分28a接合。柱塞支承件31可以在旋转轴线方向相对于转子28滑动，并且从转子28获得旋转。
柱塞盘32固定到柱塞支承件31的引导端。柱塞支承件31和柱塞盘32分别具有数个缸孔31b和32b，各个缸孔31b和各个缸孔32在旋转轴线的方向彼此连通。柱塞26插入缸孔31b和32b中。柱塞支承件31和柱塞盘32构成缸座，其中形成数个缸孔。
各个柱塞26的上端成为连接端26b，其向上突出穿过设在转子28底部的开口28，接合在凸缘部分26a和柱塞支承件31之间的弹簧27对柱塞26向上施力。凸轮从动件25接合连接端26b，并与固定到外缸部分21的圆筒形凸轮24接触。
转子28由电机22旋转驱动，由此柱塞支承件31和柱塞盘32旋转，柱塞26与柱塞支承件31和柱塞盘32一起绕旋转轴线旋转。随着这种转动，根据圆筒状凸轮24的凸轮形状，各个柱塞26与柱塞支承件31和柱塞盘32的旋转同步地在轴向往复运动。电机22和圆筒形凸轮24成为柱塞驱动装置，其使柱塞26与缸座旋转同步地往复运动。圆筒形凸轮24的凸轮形状是这样的形状，即三个柱塞26以预定顺序和在预定时间往复运动，由此连续执行胶的吸入和挤出，后面将对其进行描述。
参照图3，描述柱塞盘32。柱塞盘32由例如氧化铝的硬陶瓷或例如硬质合金的硬金属制成，并设有从盘体外边缘部分轴向延伸的圆筒形部分32d。对于所述盘体，在旋转轴线方向设置数个缸孔32b。盘体的上表面成为与旋转轴线正交的滑动表面32a，滑动表面32a与密封盘33的密封表面33a滑动接触，所述密封盘33是固定到外缸部分21的密封件。缸孔32b以等间距开在以滑动表面32a的旋转轴线为中心的同一圆周上。后面描述的外部密封件36的外围滑动部分36a滑动接触圆筒形部分32d的内表面32e。
在缸孔32b的开口周围，形成刮去凹槽32c。使用刮去凹槽32c，以便通过刮去在泵送操作中粘在密封表面33a上的胶中的微粒成分，防止胶从柱塞盘32和密封盘33之间的滑动接触表面大量泄漏，所述泵送操作通过柱塞盘32相对于密封盘33的旋转执行胶的吸入和挤出。
参照图4，描述密封盘33的形状。密封盘33由与柱塞盘的材料相似的硬质材料制成，它是在其上侧具有形成梯形的阶梯状凸起部分的盘状构件。阶梯状凸起部分的上表面是与柱塞盘32滑动接触的密封表面33a，两个圆弧形凹部33b和33c形成在密封表面33a中。在密封盘33中，通孔34a和34b以等间距形成在圆周上的两个位置，并且每一个位置与缸孔32b的径向位置相对应。通孔34a和34b分别与凹部33b和33c连通。
当柱塞盘32在柱塞盘32的滑动表面32a与密封盘33的密封表面33a滑动接触的状态下旋转时，在柱塞盘32的预定旋转位置，凹部33b和33c与缸孔32b的开口部分连通。因此，凹部33b和33c用作第一连通口和第二连通口，其设置在密封表面33a上并且在缸座的预定旋转位置与缸孔32b的开口部分连通。
阶梯状凸起部分的外表面33e成为与后面描述的外部密封件36的内固定部分36b相配合的装配表面。阶梯状表面33f成为密封支撑表面，其与外部密封件36的外围滑动部分36a的端面接触并保持外围滑动部分36a的轴向位置。此外，密封表面33a的外围边缘33d保持没有进行倒角的锐边形状，并且如下所述，防止在密封表面33a与滑动表面32a滑动接触的状态下形成密封间隙开口。
在图2中，柱塞支承件31设有在径向突出的凸缘部分31a，圆锥盘簧30接合在凸缘部分31a和转子28的端面之间。通过将柱塞支承件31向下压，圆锥盘簧30以预定表面压力将柱塞盘32的滑动表面压靠密封盘33的密封表面。借助这种表面压力，确保在滑动表面32a和密封表面33a之间的紧密接合。
在柱塞盘32与密封盘33滑动接触的状态下，在密封表面33a的外围侧上形成容纳部分37(参照图6)，其是近似圆形的环状空间，通过使设于密封盘33的密封盘外表面33e与从柱塞盘32轴向延伸的圆筒部分32d的内表面32e相对形成所述空间。外部密封件36接合在容纳部分37中。
如图5中所示，外部密封件36是基本环状的密封件，其包括两个密封构件，即外滑动部分36a和内固定部分36b。通过将自润滑的第一密封材料(例如PTFE，(4-氟乙烯树脂))制成具有矩形截面的环形，得到外滑动部分36a。因为这种密封材料具有自润滑性，当其与另一构件的密封表面滑动接触或接合时，其摩擦系数很低，其抗磨损性强以及滑动性能优良。
由富有弹性的第二密封材料(橡胶材料)制成的O形环用于内固定部分36b，并且其通过接合状态中的弹性力对密封表面施加密封表面压力。在外围滑动部分36a的内表面上，相应于内固定部分36b的截面形状贯穿整个周边设置凹部，由此当内固定部分36b结合外围滑动部分36a内表面时，易于保持位置。
如图6所示，在外部密封件36接合在容纳部分37中的状态下，内固定部分36b与密封盘33的外表面33e配合，外围滑动部分36a一侧上的轴向端面与阶梯状表面33f接触。此外，外围滑动部分36a的外表面与柱塞部件32的内表面32e滑动接触。在挤胶设备16的工作状态下，内固定部分36b借助弹性力保持固定到密封盘33，外围滑动部分36a处于与旋转柱塞部件32的内表面部分32e良好滑动接触的状态。
在这种工作状态下，从密封表面33a和滑动表面32a之间的密封间隙泄漏少量胶到容纳部分37中。借助外部密封件36防止所述胶泄漏到容纳部分37外侧。此时存储在容纳部分37中的胶起作用，由此将外部密封件36的内固定部分36b推向外表面33e以及将外围滑动部分36a推向阶梯状表面33f和内表面32e，由此借助外部密封件36提高胶密封能力。此外，因为密封表面33a的外围边缘33是如前所述的锐边形，在容纳部分37中的胶难于进入密封间隙，由此防止由密封间隙增大引起的开口。
密封盘33的通孔34a和34b分别连通设在外缸部分21的端面上的第一外部口35a和第二外部口35b。第一外部口35a通过管20连接注射器19(图1)以及第二外部口35b通过管17连接涂覆喷嘴18(图1)。
在通孔34通过凹部33b与缸孔32b连通的状态下，柱塞26以引入方向移动(图2中向上)，由此存储在注射器19中的胶通过管20供入缸孔32b。第一外部口35a用作供给口，来自注射器19的胶引至所述供给口。
接着，在吸了胶的缸孔32b通过凹部33c与通孔34b连通的状态下，柱塞26以推出方向移动(图2中向下)，由此缸孔32b中的胶从第二外部口35b挤出。第二外部口35b用作将胶挤到外面的挤出口。
接着，参照图7，描述在通过挤胶设备16吸入和挤出胶的操作中凹部33b、33c和缸孔32b之间的位置关系。在所述实施方案中，通过出口转换，连续执行胶挤出，在所述出口转换中三个柱塞26通过作为连通口的凹部33b或33c与两个外部口35a和35b交替连通。
图7A示出一种状态，其中在三个缸孔32b-A、32b-B和32b-C以箭头方向旋转和移动的过程中，缸孔32b-A的位置对准通孔34a的位置，并执行将胶供给缸孔32b-A。此时，缸孔32b-C完成挤胶并将要与凹部33c分离，缸孔32-B到达凹部33c的端部并将要重新开始挤胶。在图7A所示的状态和图7B所示的状态之间，连续执行给缸孔32b-A供胶和从缸孔32b-B挤胶。
此后，在图7C所示的时候，缸孔32b-A到达凹部33c端部并重新开始挤胶。在此时，缸孔32b-B与凹部33c分离并完成挤胶。如上所述，始终是三个缸孔32b中的任何一个处于挤胶的状态，由此从外部口35b(挤出口)不间断地挤胶。
对于这种挤胶操作，以及在使用包括大量填料成分和固体微粒的浆状胶的情况下，通过外部密封件36防止从密封盘33和柱塞32之间的密封间隙泄漏的胶泄漏到外侧。因此，可以在挤胶操作中将胶泄漏抑止到最小，并防止设备内部被泄漏的胶污染的缺陷。
(第二实施方案)图8是根据本发明第二实施方案挤胶设备的剖视图，图9是根据本发明第二实施方案挤胶设备柱塞盘的透视图，图10是根据本发明第二实施方案挤胶设备密封盘透视图，图11是用于说明根据本发明第二实施方案挤胶设备的外部密封件形状的图，以及图12是用于说明根据本发明第二实施方案挤胶设备的外部密封件接合状态的图。
在第二实施方案中，说明第一实施方案中外部密封件36结构的一个变形示例。图8中，挤胶设备161设有与第一实施方案中说明的挤胶设备16类似的挤胶机构，图8中的挤出设备与图2中的设备不同仅在于柱塞盘132、密封盘133和外部密封件136。
如图9所示，柱塞盘132是盘状构件，其是阶梯状的并且在其上侧具有凸起部，阶梯状凸起部的上表面成为与旋转轴线正交的滑动表面132a。滑动表面132a与密封盘133的密封表面133a(参照图8)滑动接触，密封盘133是与外缸部分21固定的密封件。在滑动表面132a上，开有缸孔132b，其具有与第一实施方案中所示的缸孔32b所具有的相同排列和相同功能。在缸孔32b的开口部分周围，形成刮去凹槽32c。
阶梯状凸起部分的外表面132e成为滑动表面，其与以下所述的外部密封件136的内滑动部分136b滑动接触。阶梯状表面132f成为密封支撑表面，其与内滑动部分136a的端面滑动接触并保持内滑动部分136a的轴向位置。此外，滑动表面132a的外围边缘132d保持未进行倒角的锐边形状，其防止密封间隙增大形成的开口。
参照图10，描述密封盘133的形状。密封盘133设有从盘体外边缘轴向突出的圆筒部分133d，在盘体上表面上，设有与柱塞盘132滑动接触的密封表面133a。在密封表面133a上，形成凹部133b和133c，其具有与第一实施方案中示出的凹部33b和33c相同的排列和相同的功能。通孔134a和134b分别与凹部133b和133c连通。圆筒部分133d的内表面133e成为与外部密封件136的外围固定部分136a装配的装配表面。
在柱塞盘132与密封盘133滑动接触的状态下，在密封表面133a的外围侧上形成容纳部分137，它是近似圆形的环状空间，通过使从密封盘133轴向突出的圆筒部分133d的内表面133e与设于柱塞盘的外表面132e相对形成所述空间。在容纳部分137中，接合外部密封元件16。
如图11中所示，外部密封件136是近似环状的密封件，其包括两个密封构件，即外固定部分136a和内滑动部分136b。一个O形环用作外固定部分136a，所述O形环由具有与第一实施方案中所示的内固定部分36b的相同性能和相同功能的第二密封材料制成。内滑动部分136b用具有与第一实施方案所示的外围滑动部分36a相同性能和相同功能的第一密封材料制成，并形成具有矩形截面的环状。在内滑动部分136b的外表面侧上，贯穿整个周边设置相应于外固定部分136a截面形状的凹部，因此在外固定部分136a与内滑动部分136b结合时，便于保持位置。
如图12中所示，在外部密封件136接合在容纳部分137中的状态下，内滑动部分136b首先与柱塞盘132的外表面132e滑动接触，在内滑动部分136b一侧上的轴向端面与阶梯状表面132f接触。此外，外固定部分136a的外表面与密封部件133的内表面133e配合。
在挤胶设备161工作状态下，外固定部分136a借助弹性力与密封盘133的内表面133e保持固定，内滑动部分136b处于与旋转柱塞部件32的外表面132e良好滑动接触状态。在这种工作状态下，借助外部密封件36，防止从密封表面133a和滑动表面132a之间的密封间隙漏出的胶从容纳部分137漏到外部。
根据本发明第一和第二实施方案，容纳部分设置在固定密封件和旋转缸座之间的密封表面外围侧上，所述容纳部分是圆环形空间并且由密封件和缸座封闭和围绕；由自润滑材料和富有弹性的材料构成的近似环形的外部密封件与所述容纳部分接合。由此，借助外部密封件可以防止从密封表面泄漏的胶漏到容纳部分的外部。
(第三实施方案)接下来参照附图，描述本发明的第三实施方案。图13是根据本发明第三实施方案挤胶设备的剖视图，图14是根据本发明第三实施方案挤胶设备的凸轮部分透视图，图15是根据本发明第三实施方案挤胶设备的凸轮部分剖视图，图16是根据本发明第三实施方案挤胶设备的柱塞盘透视图，图17是根据本发明第三实施方案挤胶设备的密封盘透视图，图18是用于说明根据本发明第三实施方案挤胶设备的外部密封件接合状态的图，以及图19是用于说明根据本发明第三实施方案挤胶设备操作的图。
本发明第三实施方案示出在第一实施方案1或第二实施方案2中挤胶设备16或161的结构变形示例。其它部件的结构与图1中所示的那些相似。
接着参照图13描述挤胶设备216的结构。在图13中，挤胶设备216包括在一个外缸部分221中的轴式多柱塞泵，其通过用作旋转驱动装置的电机222驱动。具有匹配旋转轴线A的圆筒形转子228连接电机222的输出轴223。转子228由轴承229可旋转地支撑，柱塞支承件231与转子228的内径部分228接合。柱塞支承件231可以在旋转轴线A的方向相对于转子228滑动，并从转子228接收旋转的传递。
柱塞支承件231在旋转轴线A的方向以等间距设置多个柱塞孔231b，滑动轴承231c与各个柱塞孔231b接合。柱塞盘233通过盘状圆盘232固定到柱塞支承件231的引导端部分。在圆盘232中，数个通孔232a形成在与柱塞孔231b位置相应的位置。另外，在柱塞盘233中，数个缸孔233b形成在与通孔232a位置相应的位置。柱塞盘233的外表面由圆筒形支承件235可滑动地支撑。支承件235用具有自润滑性的材料制成，例如树脂或留油金属。
以允许其在旋转轴线A的方向移动的状态下，柱塞226穿过滑动轴承231c、通孔232a和缸孔233b，并且密封件234与缸孔233b的上侧接合。柱塞穿过所述密封件234插入缸孔233b，柱塞226的下端部分在缸孔233b中往复运动由此执行吸胶和挤胶，后面将对其进行描述。柱塞支承件231、圆盘232和柱塞盘233构成具有数个缸孔233b的缸座。
各个柱塞226的上端向上突出，通过滑动轴承228b接合转子228的底部并与连接部件226a连接，凸轮从动件225与连接部件226a接合。借助以下所述的凸轮部分224，各个凸轮从动件225在旋转轴线A的方向往复运动。
在转子228上方，即在缸座的电机222侧设置所述凸轮部分224。凸轮部分224包括两个端面凸轮(第一端面凸轮224A和第二端面凸轮224B)，其具有在旋转轴线A方向的凸轮面224a(参见图14)，端面凸轮组合在一起以便它们的凸轮面224a彼此相对，借助分隔件227完成端面凸轮的定位以使它们配合。
如图14中所示，第一端面凸轮224A和第二端面凸轮224B的任何一个是近似圆筒形，各个端面凸轮的内侧设置圆筒形凹部224b，插入柱塞支承件231的三个柱塞226的驱动端侧能进入所述圆筒形凹部224b。在第一端面凸轮224A和第二端面凸轮224B彼此相对并组合的状态下，在圆筒形凹部224b的内表面，形成介入两个凸轮面224a之间的凸轮沟槽。如图15所示，插入柱塞支承件231中的三个柱塞226的驱动端在围绕旋转轴线A的相同间距的三个位置进入圆筒形凹部224b。与连接部件226a连接的凸轮从动件225与所述凸轮沟槽配合。
在这种状态下旋转驱动电机222时，包括柱塞支承件231、圆盘232和柱塞盘233的缸座借助转子228旋转，由此各个柱塞226围绕旋转轴线A相对于凸轮部分224旋转。通过这种相对旋转，与凸轮沟槽配合的凸轮从动件225旋转并沿着凸轮面轮廓移动到凸轮沟槽中，以及按照凸轮面224a的凸轮特性在旋转轴线A的方向往复运动。凸轮从动件225通过连接部件226a将这种往复运动传递给柱塞226，由此当柱塞226围绕旋转轴线A旋转时，它在旋转轴线A的方向上与这种旋转同步地往返。
也就是，形成在圆筒形凹部224b内表面的凸轮沟槽将缸座对凸轮部分224的相对旋转运动转化为柱塞在旋转轴线A方向的往复运动。电机222和凸轮部分224用作使柱塞226与缸座旋转同步地往复运动的柱塞驱动装置。设置在凸轮部分224的凸轮沟槽的形状是这样一种形状，以便使三个柱塞226以预定顺序和在预定时间往复运动，由此连续执行吸胶操作和挤胶操作。
上述结构中，在离开运动和返回运动的任何一个情况下，由凸轮部分224驱动柱塞226。因此，通过采用上述结构作为柱塞驱动装置，能够挤出高粘性和包括金属粉末的浆状液体，并且必须在高滑动阻力的条件下执行柱塞往复运动的情况下，也能确保将驱动功率传递给柱塞。
因此，消除了在采用普通凸轮机构的同类传统设备中的问题，即凸轮机构驱动的柱塞往复运动中的高滑动阻力引起的操作不稳定，所述凸轮机构借助弹簧驱动力执行返回操作，由此能执行稳定的吸入和挤出操作。此外，因为允许高滑动阻力，具有高密封性能的构件能用于密封件234的滑动密封部分，由此能减少在操作期间的胶泄漏。
此外，在实施方案中，驱动三个柱塞226的凸轮部分224是这样构成的，即各柱塞226的驱动端侧能进入的圆筒形凹部224b设置在凸轮部分224中，还有凸轮沟槽形成在圆筒形凹部224b的内表面。所以，如图15中所示，三个柱塞226能设置成在旋转轴线A周围彼此靠近。因此，通过使径向尺寸尽可能小，获得高密封性能和体积小且结构紧凑的挤胶设备。
通过使两个端面凸轮，即第一端面凸轮224A和第二断面凸轮224B彼此相对，容易地实现这种结构的凸轮部分224。即，在用通常使用的一体化凸轮构成上述凸轮部分224的情况下，需要通过加工在圆筒形凹部的内表面形成凸轮沟槽，由于加工的困难增加了零件费，并且由于加工方面的限制零件尺寸的增加也不可避免。相反，在用相对和组合的两个端面凸轮构成所述凸轮部分224的情况中，能减少零件尺寸和成本。
参照图16，描述柱塞盘233。柱塞盘233由例如氧化铝的硬质陶瓷或例如硬质合金的硬质金属制成，其设有从盘体外边缘部分轴向延伸的圆筒部分233d。所述盘体在旋转轴线方向设置数个缸孔233b。盘体上表面成为与旋转轴线正交的滑动表面，滑动表面与密封盘236的密封表面236a滑动接触，所述密封盘236是与外缸部分221固定的密封件。缸孔233b以等间距开在以滑动表面32a的旋转轴线为中心的同一圆周上。以后描述的外部密封件237与圆筒部分233d的内表面233e滑动接触。
在缸孔233b的开口部分周围，形成刮去凹槽233c。使用刮去凹槽233c，以便在通过使柱塞盘233相对密封盘236旋转而执行胶吸入和挤出的泵送操作中，通过刮去粘在密封表面236a(参照图17)上的胶中的微粒成分，防止胶从柱塞盘233和密封盘236之间的滑动表面大量泄漏。
参照图17，描述密封盘236的形状。密封盘236由与柱塞盘材料类似的硬质材料制成，它是在其上侧具有形成阶梯形状的阶梯状凸起部分的盘状构件。阶梯状凸起部分的上表面成为与柱塞盘233滑动接触的密封表面236a，两个圆弧形凹部236b和236c形成在密封表面236a中。在密封盘236中，通孔238a和238b形成在圆周上的等间距的两个位置，各个位置与缸孔236b的径向位置相应。通孔238a和238b分别与凹部236b和236c连通。
在柱塞盘233的滑动表面233a与密封盘236的密封表面236a滑动接触的状态下，柱塞盘233旋转时，在柱塞盘233的预定旋转位置，凹部236b和236c与缸孔233b的开口部分连通。因此，凹部236b和236c用作第一连通口和第二连通口，其设置在密封表面236a上并且在缸座的预定旋转位置与缸孔233b的开口部分连通。
阶梯状凸起部分的外表面236e成为配合表面，后面描述的外部密封件237与其配合。阶梯状表面236f成为密封支撑表面，其与外部密封件237的端面接触并保持外部密封件237的轴向位置。此外，密封表面236a的外围边缘236d保持未经倒角的锐边形状，在密封表面236a与滑动表面233a滑动接触的状态下，防止密封间隙开口的形成，正如后面所述。
在图13中，柱塞支承件231设有在径向突出的凸缘部分231a，圆锥盘簧230接合在凸缘部分231a和转子228端面之间。通过将柱塞支承件231向下压，圆锥盘簧230以预定表面压力将柱塞盘233的滑动表面压靠密封盘236的密封表面236a。通过这种表面压力，确保在滑动表面233a和密封表面236a之间的紧密接合。
在柱塞盘233与密封盘236滑动接触的状态下，密封表面236a的外围侧上形成容纳部分240(参见图18)，所述容纳部分是近似圆形环状空间，其中设于密封盘236的外表面236e与从柱塞盘233轴向延伸的圆筒部分233d的内表面233e相对。外部密封件237接合在容纳部分240中。
外部密封件237是近似环形密封件，其包括具有V形横截面的第一密封材料237A和以插入状态由第一密封材料支撑的第二密封材料237B。即，第一密封材料237A具有凹部237A-a，第二密封材料237B支撑在凹部237A-a中。在外部密封件237接合于容纳部分240中的状态下，如图18中所示，外部密封件237的内表面侧与密封盘236的外表面236e配合，其外表面侧与柱塞部件233的内表面233e滑动接触。外部密封件237一侧上的轴向端与阶梯状表面236f(参见图17)接触并使外部密封件237的轴向位置保持。此外，第一密封件237A由例如4-氟乙烯树脂的自润滑材料制成，第二密封材料237B由富有弹性的材料例如橡胶材料/弹簧制成。
在挤胶设备216的工作状态下，其中缸座旋转以使柱塞226往复运动，少量胶从密封表面236a和滑动表面233a之间的密封间隙漏到容纳部分240中。借助外部密封件237防止所述胶泄漏到容纳部分240外侧。此时存储在容纳部分240中的胶起作用，以便将外部密封件237推向外表面236e和内表面233e，因此通过外部密封件237改善胶的密封性能。此外，因为密封表面236a的外围边缘236d是上述的锐边形状，容纳部分240中的胶很难进入密封间隙，由此防止由密封间隙增大形成的开口。
借助外部密封件237密封胶时，从柱塞盘233轴向延伸的圆筒部分233d的外围侧由装配在外缸部分221中的圆筒状支承件235可滑动地支撑。因此，通过支承件235限制柱塞盘233在旋转时径向跳动。即支承装置235用作径向跳动限制装置，其限制外部密封部分附近的柱塞盘233在径向的跳动位移，其中组成缸座的柱塞盘233和外部密封件237彼此滑动接触。
因此，在外部密封件237和内表面233e之间的滑动和柱塞盘233旋转过程中，保持稳定滑动状态，改善防止胶漏到外部的密封能力。此外，减少外部密封件237在滑动部分的磨损，由此延长了零件寿命。
在图13中，密封盘236的通孔238a和238b分别与设置在外缸部分221端面上的第一外部口239a和第二外部口239b连通。第一外部口239a通过管20连接注射器19(图1)，第二外部口239b通过管17连接涂覆喷嘴18(图1)。
在通孔238a通过凹部236b与缸孔233b连通的状态下，柱塞226以引入方向(图13中向上)移动，由此存储在注射器19中的胶通过管20供入缸孔233b。第一外部口239a用作供给口，从注射器19供给的胶引入所述供给口。
接着，在胶被吸入的缸孔233b通过凹部236c与通孔238b连通状态下，柱塞226以推出方向(图13中向下)移动，由此在缸孔233b中的胶从第二外部口239b挤出。第二外部口239b用作挤出口，胶从所述挤出口挤到外部。
接着参照图19，描述在通过挤胶设备216吸入和挤出胶的操作中，凹部233b、23c和缸孔233b之间的位置关系。在实施方案中，通过出口转换连续执行挤胶，在出口转换中，三个柱塞226通过作为连通口的凹部236b或236c与两个外部口239a和239b交替连通。
图19A示出一种状态，其中在三个缸孔233b-A、233b-B和233b-C旋转并以箭头方向移动的过程中，缸孔233b-A的位置与通孔238a的位置对齐，并执行将胶供给缸孔233b-A。在此时，缸孔233b-C完成挤胶并且即将与凹部236c分开，缸孔233-B到达凹部236c的端部并且即将重新开始挤胶。在图19A所示的状态和图19B所示的状态之间，连续执行将胶供给到缸孔233b-A和从缸孔233b-B挤出胶。
其后，在图19C所示的时刻，缸孔233b-A到达凹部236c的端部并重新开始挤胶。在此时，缸孔233b-B与凹部236c分离并完成挤胶。如上所述，始终是三个缸孔233b中的任何一个处于挤胶状态，因此胶不间断地从外部口239b(挤出口)挤出。
对于这种挤胶操作，同样在使用包括大量填料成分和固体微粒的浆状胶的情况下，通过外部密封件237防止从密封盘236和柱塞233之间的密封间隙漏出的胶漏到外部。因此，可以将挤胶操作中的胶泄漏限制到最小量，并防止设备内部被泄漏的胶所污染的缺陷。
此外，在第三实施方案中示出的结构能适用于第一实施方案或第二实施方案。类似地，第一实施方案或第二实施方案中示出的外部密封件能适用于第三实施方案。
权利要求
1.一种用于挤出混入粘性基质和填料成分的浆状胶的挤胶设备，其包括缸座，其可以借助旋转驱动装置绕一旋转轴线旋转，并且通过与所述旋转轴线正交的滑动表面与密封件的密封表面可滑动地接触；数个缸孔，其以所述缸座的旋转轴线方向设置，并包括以等间距形成在以所述滑动表面旋转轴线为中心的同一圆周上的开口部分；柱塞，其插入各自的缸孔中；柱塞驱动装置，其使所述柱塞在所述缸座旋转的同时往复运动；第一和第二连通口，其设置在密封表面上并且在缸座的预定旋转位置与缸孔的开口部分连通；第一和第二外部口，其通过所述密封件分别与第一和第二连通口连通；容纳部分，其位于密封表面的外围侧，所述容纳部分被密封件和缸座封闭并环绕由此形成圆环状空间；以及环形外部密封件，其接合在所述容纳部分中，其包括具有自润滑性的第一密封材料和富有弹性的第二密封材料。
2.如权利要求1所述的挤胶设备，其中通过使密封件的外表面与从缸座轴向延伸的内表面相对而形成所述容纳部分。
3.如权利要求2所述的挤胶设备，其中外部密封件的第二密封材料装配在密封件的外表面，外部密封件的第一密封材料可滑动地接触缸座的内表面。
4.如权利要求2所述的挤胶设备，其中第一密封件具有凹部，第二密封件由第一密封件的凹部支撑。
5.如权利要求1所述的挤胶设备，其中通过使从密封件轴向延伸的内表面与缸座的外表面相对而形成所述容纳部分。
6.如权利要求5所述的挤胶设备，其中外部密封件的第一密封件与缸座外表面可滑动地接触，外部密封件的第二密封材料装配在密封件的内表面。
7.如权利要求5所述的挤胶设备，其中第一密封件具有凹部，第二密封件由第一密封件的凹部支撑。
8.一种用于挤出混入粘性基质和填料成分的浆状胶的挤胶设备，其包括缸座，其可以借助旋转驱动装置绕一旋转轴线旋转，并且通过与所述旋转轴线正交的滑动表面与密封件的密封表面可滑动地接触；数个缸孔，其以所述缸座的旋转轴线方向设置，并包括以等间距形成在以所述滑动表面旋转轴线为中心的同一圆周上的开口部分；柱塞，其插入各自的缸孔中；柱塞驱动装置，其使所述柱塞在所述缸座旋转的同时往复运动；第一和第二连通口，其设置在密封表面上并且在缸座的预定旋转位置与缸孔的开口部分连通；第一和第二外部口，其通过所述密封件分别与第一和第二连通口连通；容纳部分，其位于密封表面的外围侧，所述容纳部分被密封件和缸座封闭并环绕由此形成圆环状空间；环形外部密封件，其接合在所述容纳部分中；以及径向跳动限制装置，其用于限制在外部密封部分附近的缸座的径向跳动位移，所述外部密封部分与缸座可滑动地接触。
9.如权利要求8所述的挤胶设备，其中通过使密封件的外表面与从缸座轴向延伸的内表面相对而形成所述容纳部分；外部密封件的内表面侧装配到密封件的外表面上；以及外部密封件的外表面侧可滑动地接触缸座内表面。
10.一种用于挤出混入粘性基质和填料成分的浆状胶的挤胶设备，其包括缸座，其可以借助旋转驱动装置绕一旋转轴线旋转，并且通过与所述旋转轴线正交的滑动表面与密封件的密封表面可滑动地接触；数个缸孔，其以所述缸座的旋转轴线方向设置，并包括以等间距形成在以所述滑动表面旋转轴线为中心的同一圆周上的开口部分；柱塞，其插入各自的缸孔中；柱塞驱动装置，其使所述柱塞在所述缸座旋转的同时往复运动；第一和第二连通口，其设置在密封表面上并且在缸座的预定旋转位置与缸孔的开口部分连通；以及第一和第二外部口，其通过所述密封件分别与第一和第二连通口连通；其中所述柱塞驱动装置包括凸轮部分，其设置在缸座的旋转驱动装置侧，并具有圆筒形凹部，形成所述圆筒形凹部以便所述数个柱塞的驱动端侧能进入其中；凸轮沟槽，其形成在所述圆筒形凹部的内表面并将所述缸座相对于凸轮部分的相对旋转运动转化为柱塞在旋转轴线方向上的往复运动；以及凸轮从动件，其与数个柱塞中每一个的驱动端侧连接，并且在凸轮沟槽中旋转和移动由此将往复运动传递给所述柱塞。
11.如权利要求10所述的挤胶设备，其中通过组合两个在所述旋转轴线方向各自具有凸轮面的端部凸轮而构成所述凸轮部分，所述两个凸轮处于凸轮面彼此相对的状态。
全文摘要
在密封机构中形成容纳部分，所述密封机构构成用于挤胶的挤胶设备的泵机构的出口转换部分，并且其阻止胶从与柱塞一起旋转的柱塞部件和固定密封快之间(密封表面和滑动表面之间)的密封部分泄漏，通过使设于密封部件的外表面与从缸座轴向延伸的内表面相对形成所述容纳部分，通过组合O型环和例如PTFE的自润滑材料形成的环形外部密封件接合在所述容纳部分中。由此，可以借助外部密封件防止从密封部分漏出的胶泄漏到容纳部分外侧。
文档编号F04B13/00GK1688811SQ0382365
公开日2005年10月26日 申请日期2003年9月19日 优先权日2002年10月15日
发明者笹栗真二, 大园满 申请人:松下电器产业株式会社
技术领域：
本发明涉及一种挤胶设备，其用于挤出其中混合粘性基质和填料成分的浆状胶，例如导电性胶。
背景技术：
作为将例如半导体芯片的电子零件与印制电路板或焊接框架连接的方法，常常使用合成树脂胶。作为一种合成树脂胶，导电性胶是公知的，其中将诸如金属粉末的导电成分加入树脂，由此给连接处施加导电性。因为导电性胶具有粘性功能，还能使连接处导电，所以为了将半导体构件固定到电路板上并且使半导体构件向电路板的电极导电，常常使用导电性胶。
通过将主要成分与具有导电性的金属粉末混合，能制成该导电性胶，所述主要成分有例如环氧树脂的合成树脂胶、用于固化环氧树脂的固化剂、或固化促进剂。银粉用作所述金属粉末。以浆状提供所述导电性胶，其中为了提高导电性，具有各种形状的银粉，例如粒状银粉或细片状银粉与合成树脂胶混合。
对于涂覆该导电性胶的涂覆设备，设有用于挤出导电性胶的挤出设备。柱塞式挤出设备是公知的，其将导电性胶吸入缸室中并通过柱塞的往复运动将其挤出，因为柱塞往复运动产生的挤出仅是间断进行的，所以在需要通过进行不间断的挤出来施行高效率胶涂覆的情况下，通常使用具有数个柱塞的多柱塞型挤胶设备，例如在JP-U-02-078773(日本实用新型申请公开号平02-078773)中所公开的。
对于这种多柱塞型挤胶设备，需要从一个固定的挤出口按顺序挤出由各个柱塞挤出的胶。由此，该挤出设备具有出口转换功能。对于这种出口转换，通常设有柱塞孔的缸座开口表面与设有挤出口的固定部件滑动接触，各个柱塞的开口部分按顺序与挤出口连通。在这种类型中，在缸座的开口表面和固定部件之间的滑动接触表面用作密封部分以防止胶在两个构件之间泄漏。因此，采用这样的防止胶泄漏的措施，即对部分这种滑动接触表面进行高精度表面精加工以便防止间隙产生，以及使用在操作时施加预定表面压力的机构。
然而，因为导电性胶是包含大量例如银粉和固体微粒的填料成分的浆，在传统的挤胶设备中，根据组成零件，介入密封部分滑动间隙的固体微粒很容易附着在滑动表面上，由此影响滑动表面的紧密性并且不能阻止胶从密封部分向外泄漏。
此外，在这种挤胶设备中，挤出高粘性并包括金属粉末的浆状液体。因此，由于挤出机构内部的液体泄漏引起不良运行和部件磨损，柱塞滑动部分和出口转换部分需要高密封性。然而，通常为了保证高密封性而增加柱塞的滑行阻力。因此，增加了使柱塞往复运动的驱动机构的载荷，由此需要大尺寸的驱动机构。如上所述，获得确保高密封性的小型挤胶设备是很难的。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种挤胶设备，其能够防止胶从密封部分大量泄漏。
而且，本发明的另一个目的是提供一种小尺寸和结构紧凑的、能确保高密封性的挤胶设备。
根据本发明，提供一种用于挤出混入粘性基质和填料成分的浆状胶的挤胶设备，其包括缸座，其可以借助旋转驱动装置绕旋转轴线旋转，并且通过与所述旋转轴线正交的滑动表面与密封件的密封表面可滑动地接触；多个缸孔，其以所述缸座的旋转轴线方向设置，并包括以等间距形成在以所述滑动表面旋转轴线为中心的同一圆周上的开口部分；柱塞，其插入各自的缸孔中；柱塞驱动装置，其使所述柱塞在所述缸座旋转的同时做往复运动；第一和第二连通口，其设置在密封表面上并且在缸座的预定旋转位置与缸孔的开口部分连通；第一和第二外部口，其通过所述密封件分别与第一和第二连通口连通；容纳部分，其位于密封表面的外围侧，所述容纳部分被密封件和缸座封闭并环绕从而形成圆环状空间；以及环形外部密封件，其接合在所述容纳部分中，其包括具有自润滑性的第一密封材料和富有弹性的第二密封材料。
而且，在根据本发明的挤胶设备中，通过使密封件的外表面与从缸座轴向延伸的内表面相对而形成所述容纳部分。
而且，在根据本发明的挤胶设备中，外部密封件的第二密封材料装配在密封件的外表面，外部密封件的第一密封件可滑动地接触缸座的内表面。
在本发明的另一个方面中，通过使从密封件轴向延伸的内表面与缸座的外表面相对形成所述容纳部分。
而且，在根据上述方面的本发明挤胶设备中，外部密封件的第一密封件与缸座外表面可滑动地接触，且外部密封件的第二密封材料装配在密封件的内表面。
优选地，第一密封件具有凹部，第二密封件由第一密封件的凹部保持。
在本发明的另一个方面中，所述挤胶设备包括缸座，其可以借助旋转驱动装置绕一旋转轴线旋转，并且通过与所述旋转轴线正交的滑动表面与密封件的密封表面可滑动地接触；多个缸孔，其以所述缸座的旋转轴线方向设置，并包括以等间距形成在以所述滑动表面旋转轴线为中心的同一圆周上的开口部分；柱塞，其插入各自的缸孔中；柱塞驱动装置，其使所述柱塞在所述缸座旋转的同时往复运动；第一和第二连通口，其设置在密封表面上并且在缸座的预定旋转位置与缸孔的开口部分连通；第一和第二外部口，其通过所述密封件分别与第一和第二连通口连通；容纳部分，其位于密封表面的外围侧，所述容纳部分被密封件和缸座封闭并环绕由此形成圆环状空间；环形外部密封件，其接合在所述容纳部分中；以及径向跳动限制装置，其用于限制在外部密封部分附近的缸座的径向跳动位移，所述外部密封部分与缸座可滑动地接触。
优选地，通过使密封件的外表面与从缸座轴向延伸的内表面相对而形成所述容纳部分；外部密封件的内表面侧装配到密封件的外表面上；以及外部密封件的外表面侧部可滑动地接触缸座的内表面。
在本发明的另一个方面中，用于挤出混入粘性基质和填料成分的浆状胶的挤胶设备包括缸座，其可以借助旋转驱动装置绕一旋转轴线旋转，并且通过与所述旋转轴线正交的滑动表面与密封件的密封表面可滑动地接触；多个缸孔，其以所述缸座的旋转轴线方向设置，并包括以等间距形成在以所述滑动表面旋转轴线为中心的同一圆周上的开口部分；柱塞，其插入各自的缸孔中；柱塞驱动装置，其使所述柱塞在所述缸座旋转的同时往复运动；第一和第二连通口，其设置在密封表面上并且在缸座的预定旋转位置与缸孔的开口部分连通；以及第一和第二外部口，其通过所述密封件分别与第一和第二连通口连通；此外所述柱塞驱动装置包括凸轮部分，其设置在缸座的旋转驱动装置侧，并具有圆筒形凹部，形成所述圆筒形凹部以便所述多个柱塞的驱动端侧能进入其中；凸轮沟槽，其形成在所述圆筒形凹部的内表面并将所述缸座相对于凸轮部分的相对旋转运动转化为柱塞在旋转轴线方向上的往复运动；以及凸轮从动件，其与多个柱塞中每一个的驱动端侧连接，并且在凸轮沟槽中旋转和移动由此将往复运动传递给所述柱塞。
而且，在凸轮面彼此相对的状态下，通过组合两个在所述旋转轴线方向各自具有凸轮面的端部凸轮而构成所述凸轮部分。
根据本发明，在固定密封件和旋转缸座之间的密封表面外围侧上，设置容纳部分，它是由密封件和缸座封闭并环绕的圆环状空间，包括自润滑材料和富有弹性的材料的近似环形的外部密封件接合在所述容纳部分内，因此借助外部密封件可以防止从密封表面漏出的胶泄漏到容纳部分的外侧。
此外，根据本发明，采用这种结构，即在固定密封件和旋转缸座之间的密封表面外围侧上，设置容纳部分，它是由密封件和缸座封闭并环绕的圆环状空间，近似环形的外部密封件接合在所述容纳部分中，在接近所述外部密封部分的缸座径向上限制径向跳动位移，由此当借助外部密封件防止从密封表面泄漏的胶漏到容纳部分外侧时，密封能力得到改善，并且能减少外部密封件的磨损。
此外，根据本发明，对于多个柱塞往返运动的柱塞驱动装置有凸轮部分，凸轮部分中具有多个柱塞的驱动端侧能进入的圆筒形凹部；用于将旋转运动转换成在旋转轴线方向上的往复移动的凸轮沟槽，其形成在圆筒形凹部的内表面上；以及在所述凸轮沟槽中旋转和移动的凸轮从动件，其连接柱塞的驱动端侧，因此在高滑动阻力的条件下，在柱塞离开运动和返回运动的任一情况中，能安全传递驱动力，保证高密封性，以及减小径向尺寸，由此获得小型紧凑的挤胶设备。
图1是根据本发明第一实施方案管芯键合设备的透视图；图2是根据本发明第一实施方案挤胶设备的剖视图；图3是根据本发明第一实施方案挤胶设备柱塞盘的透视图；图4是根据本发明第一实施方案挤胶设备密封盘的透视图；
图5是用于说明根据本发明第一实施方案挤胶设备的外部密封件形状的图；图6是用于说明根据本发明第一实施方案挤胶设备的外部密封件接合状态的图；图7是用于说明根据本发明第一实施方案挤胶设备操作的图；图8是根据本发明第二实施方案挤胶设备的剖视图；图9是根据本发明第二实施方案挤胶设备柱塞盘的透视图；图10是根据本发明第二实施方案挤胶设备密封盘的透视图；图11是用于说明根据本发明第二实施方案挤胶设备的外部密封件形状的图；图12是用于说明根据本发明第二实施方案挤胶设备的外部密封件接合状态的图；图13是根据本发明第三实施方案挤胶设备的剖视图；图14是根据本发明第三实施方案挤胶设备凸轮部分的透视图；图15是根据本发明第三实施方案挤胶设备凸轮部分的剖视图；图16是根据本发明第三实施方案挤胶设备柱塞盘的透视图；图17是根据本发明第三实施方案挤胶设备密封盘的透视图；图18是用于说明根据本发明第三实施方案挤胶设备的外部密封件接合状态的图；以及图19是用于说明根据本发明第三实施方案挤胶设备操作的图。
具体实施例方式
(第一实施方案)图1是根据本发明第一实施方案管芯键合设备的透视图，图2是根据本发明第一实施方案挤胶设备的剖视图，图3是根据本发明第一实施方案挤胶设备的柱塞盘的透视图，图4是根据本发明第一实施方案挤胶设备的密封盘透视图，图5是用于说明根据本发明第一实施方案挤胶设备的外部密封件形状的图，图6是用于说明根据本发明第一实施方案挤胶设备的外部密封件接合状态的图，以及图7是用于说明根据本发明第一实施方案挤胶设备操作的图。
首先参照图1，描述管芯键合设备的结构。在图1中，在芯片供给部分1上，由未示出的支撑台支撑晶片层2。许多芯片3粘合到晶片层2上，所述芯片3是半导体元件。传输轨道5设置在芯片供给部分1的一侧，所述传输轨道输送作为基底的引导框6，并将引导框6定位在涂胶位置和粘合位置。在芯片供给部分1的上方，设置粘合头4，其借助未示出的移动机构水平和垂直运动。
在传输轨道5的一侧，设置涂胶部分9。涂胶部分9是这样构成的，即涂覆喷嘴18通过L型支架15接合到移动台10上。涂覆喷嘴18借助弹性材料制成的管17连接紧固到固定板16a上的挤胶设备16。
挤胶设备16还通过管20连接注射器19。在注射器19中，存储导电性胶(以下简称为胶)，在所述胶中混合例如环氧树脂的粘性基质和例如银粉的导电填料成分。通过驱动挤胶设备16，注射器19中的胶由挤胶设备16吸入和挤出，并且通过管17压送到涂覆喷嘴18。接着，胶从设置于涂覆喷嘴18下端部的涂覆出口挤出并涂覆到引导框6的涂覆区6a中。
移动台10包括Y轴台11、置于Y轴台11上的X轴台12、通过L型支架13垂直连接在X轴台12上的Z轴台14。Y轴台11、X轴台12和Z轴台14分别具有Y轴电机11a、X轴电机12a和Z轴电机14a。通过驱动X轴电机12a、Y轴电机11a和Z轴电机14a，涂覆喷嘴18在引导框6上水平和垂直运动。因此，移动台10是用于使涂覆喷嘴18相对引导框6移动的移动装置。
芯片3在引导框6上表面上的安放位置是胶7涂覆在其中的涂覆区6a。涂覆喷嘴18位于涂覆区6a中，在将胶7从涂覆喷嘴18挤出的同时移动涂覆喷嘴18，由此用于粘合芯片的胶7以预定的流动图形流动和涂覆在涂覆区6a中。
在涂覆胶之后，将引导框6送入传输轨道5上的粘合位置并定位。接着，在涂覆到涂覆区6a中的胶7上粘合芯片3，通过粘合头4的喷嘴4a从芯片供给部分1获取所述芯片3。
接着参照图2，描述挤胶设备16的结构。
在图2中，挤胶设备16是这样构成的，即由作为旋转驱动装置的电机22驱动的轴式多柱塞泵被包括在外缸部分21中。圆筒形转子28连接电机22的旋转轴23。转子28由轴承29可旋转地支撑，并且柱塞支承件31与转子28的内径部分28a接合。柱塞支承件31可以在旋转轴线方向相对于转子28滑动，并且从转子28获得旋转。
柱塞盘32固定到柱塞支承件31的引导端。柱塞支承件31和柱塞盘32分别具有数个缸孔31b和32b，各个缸孔31b和各个缸孔32在旋转轴线的方向彼此连通。柱塞26插入缸孔31b和32b中。柱塞支承件31和柱塞盘32构成缸座，其中形成数个缸孔。
各个柱塞26的上端成为连接端26b，其向上突出穿过设在转子28底部的开口28，接合在凸缘部分26a和柱塞支承件31之间的弹簧27对柱塞26向上施力。凸轮从动件25接合连接端26b，并与固定到外缸部分21的圆筒形凸轮24接触。
转子28由电机22旋转驱动，由此柱塞支承件31和柱塞盘32旋转，柱塞26与柱塞支承件31和柱塞盘32一起绕旋转轴线旋转。随着这种转动，根据圆筒状凸轮24的凸轮形状，各个柱塞26与柱塞支承件31和柱塞盘32的旋转同步地在轴向往复运动。电机22和圆筒形凸轮24成为柱塞驱动装置，其使柱塞26与缸座旋转同步地往复运动。圆筒形凸轮24的凸轮形状是这样的形状，即三个柱塞26以预定顺序和在预定时间往复运动，由此连续执行胶的吸入和挤出，后面将对其进行描述。
参照图3，描述柱塞盘32。柱塞盘32由例如氧化铝的硬陶瓷或例如硬质合金的硬金属制成，并设有从盘体外边缘部分轴向延伸的圆筒形部分32d。对于所述盘体，在旋转轴线方向设置数个缸孔32b。盘体的上表面成为与旋转轴线正交的滑动表面32a，滑动表面32a与密封盘33的密封表面33a滑动接触，所述密封盘33是固定到外缸部分21的密封件。缸孔32b以等间距开在以滑动表面32a的旋转轴线为中心的同一圆周上。后面描述的外部密封件36的外围滑动部分36a滑动接触圆筒形部分32d的内表面32e。
在缸孔32b的开口周围，形成刮去凹槽32c。使用刮去凹槽32c，以便通过刮去在泵送操作中粘在密封表面33a上的胶中的微粒成分，防止胶从柱塞盘32和密封盘33之间的滑动接触表面大量泄漏，所述泵送操作通过柱塞盘32相对于密封盘33的旋转执行胶的吸入和挤出。
参照图4，描述密封盘33的形状。密封盘33由与柱塞盘的材料相似的硬质材料制成，它是在其上侧具有形成梯形的阶梯状凸起部分的盘状构件。阶梯状凸起部分的上表面是与柱塞盘32滑动接触的密封表面33a，两个圆弧形凹部33b和33c形成在密封表面33a中。在密封盘33中，通孔34a和34b以等间距形成在圆周上的两个位置，并且每一个位置与缸孔32b的径向位置相对应。通孔34a和34b分别与凹部33b和33c连通。
当柱塞盘32在柱塞盘32的滑动表面32a与密封盘33的密封表面33a滑动接触的状态下旋转时，在柱塞盘32的预定旋转位置，凹部33b和33c与缸孔32b的开口部分连通。因此，凹部33b和33c用作第一连通口和第二连通口，其设置在密封表面33a上并且在缸座的预定旋转位置与缸孔32b的开口部分连通。
阶梯状凸起部分的外表面33e成为与后面描述的外部密封件36的内固定部分36b相配合的装配表面。阶梯状表面33f成为密封支撑表面，其与外部密封件36的外围滑动部分36a的端面接触并保持外围滑动部分36a的轴向位置。此外，密封表面33a的外围边缘33d保持没有进行倒角的锐边形状，并且如下所述，防止在密封表面33a与滑动表面32a滑动接触的状态下形成密封间隙开口。
在图2中，柱塞支承件31设有在径向突出的凸缘部分31a，圆锥盘簧30接合在凸缘部分31a和转子28的端面之间。通过将柱塞支承件31向下压，圆锥盘簧30以预定表面压力将柱塞盘32的滑动表面压靠密封盘33的密封表面。借助这种表面压力，确保在滑动表面32a和密封表面33a之间的紧密接合。
在柱塞盘32与密封盘33滑动接触的状态下，在密封表面33a的外围侧上形成容纳部分37(参照图6)，其是近似圆形的环状空间，通过使设于密封盘33的密封盘外表面33e与从柱塞盘32轴向延伸的圆筒部分32d的内表面32e相对形成所述空间。外部密封件36接合在容纳部分37中。
如图5中所示，外部密封件36是基本环状的密封件，其包括两个密封构件，即外滑动部分36a和内固定部分36b。通过将自润滑的第一密封材料(例如PTFE，(4-氟乙烯树脂))制成具有矩形截面的环形，得到外滑动部分36a。因为这种密封材料具有自润滑性，当其与另一构件的密封表面滑动接触或接合时，其摩擦系数很低，其抗磨损性强以及滑动性能优良。
由富有弹性的第二密封材料(橡胶材料)制成的O形环用于内固定部分36b，并且其通过接合状态中的弹性力对密封表面施加密封表面压力。在外围滑动部分36a的内表面上，相应于内固定部分36b的截面形状贯穿整个周边设置凹部，由此当内固定部分36b结合外围滑动部分36a内表面时，易于保持位置。
如图6所示，在外部密封件36接合在容纳部分37中的状态下，内固定部分36b与密封盘33的外表面33e配合，外围滑动部分36a一侧上的轴向端面与阶梯状表面33f接触。此外，外围滑动部分36a的外表面与柱塞部件32的内表面32e滑动接触。在挤胶设备16的工作状态下，内固定部分36b借助弹性力保持固定到密封盘33，外围滑动部分36a处于与旋转柱塞部件32的内表面部分32e良好滑动接触的状态。
在这种工作状态下，从密封表面33a和滑动表面32a之间的密封间隙泄漏少量胶到容纳部分37中。借助外部密封件36防止所述胶泄漏到容纳部分37外侧。此时存储在容纳部分37中的胶起作用，由此将外部密封件36的内固定部分36b推向外表面33e以及将外围滑动部分36a推向阶梯状表面33f和内表面32e，由此借助外部密封件36提高胶密封能力。此外，因为密封表面33a的外围边缘33是如前所述的锐边形，在容纳部分37中的胶难于进入密封间隙，由此防止由密封间隙增大引起的开口。
密封盘33的通孔34a和34b分别连通设在外缸部分21的端面上的第一外部口35a和第二外部口35b。第一外部口35a通过管20连接注射器19(图1)以及第二外部口35b通过管17连接涂覆喷嘴18(图1)。
在通孔34通过凹部33b与缸孔32b连通的状态下，柱塞26以引入方向移动(图2中向上)，由此存储在注射器19中的胶通过管20供入缸孔32b。第一外部口35a用作供给口，来自注射器19的胶引至所述供给口。
接着，在吸了胶的缸孔32b通过凹部33c与通孔34b连通的状态下，柱塞26以推出方向移动(图2中向下)，由此缸孔32b中的胶从第二外部口35b挤出。第二外部口35b用作将胶挤到外面的挤出口。
接着，参照图7，描述在通过挤胶设备16吸入和挤出胶的操作中凹部33b、33c和缸孔32b之间的位置关系。在所述实施方案中，通过出口转换，连续执行胶挤出，在所述出口转换中三个柱塞26通过作为连通口的凹部33b或33c与两个外部口35a和35b交替连通。
图7A示出一种状态，其中在三个缸孔32b-A、32b-B和32b-C以箭头方向旋转和移动的过程中，缸孔32b-A的位置对准通孔34a的位置，并执行将胶供给缸孔32b-A。此时，缸孔32b-C完成挤胶并将要与凹部33c分离，缸孔32-B到达凹部33c的端部并将要重新开始挤胶。在图7A所示的状态和图7B所示的状态之间，连续执行给缸孔32b-A供胶和从缸孔32b-B挤胶。
此后，在图7C所示的时候，缸孔32b-A到达凹部33c端部并重新开始挤胶。在此时，缸孔32b-B与凹部33c分离并完成挤胶。如上所述，始终是三个缸孔32b中的任何一个处于挤胶的状态，由此从外部口35b(挤出口)不间断地挤胶。
对于这种挤胶操作，以及在使用包括大量填料成分和固体微粒的浆状胶的情况下，通过外部密封件36防止从密封盘33和柱塞32之间的密封间隙泄漏的胶泄漏到外侧。因此，可以在挤胶操作中将胶泄漏抑止到最小，并防止设备内部被泄漏的胶污染的缺陷。
(第二实施方案)图8是根据本发明第二实施方案挤胶设备的剖视图，图9是根据本发明第二实施方案挤胶设备柱塞盘的透视图，图10是根据本发明第二实施方案挤胶设备密封盘透视图，图11是用于说明根据本发明第二实施方案挤胶设备的外部密封件形状的图，以及图12是用于说明根据本发明第二实施方案挤胶设备的外部密封件接合状态的图。
在第二实施方案中，说明第一实施方案中外部密封件36结构的一个变形示例。图8中，挤胶设备161设有与第一实施方案中说明的挤胶设备16类似的挤胶机构，图8中的挤出设备与图2中的设备不同仅在于柱塞盘132、密封盘133和外部密封件136。
如图9所示，柱塞盘132是盘状构件，其是阶梯状的并且在其上侧具有凸起部，阶梯状凸起部的上表面成为与旋转轴线正交的滑动表面132a。滑动表面132a与密封盘133的密封表面133a(参照图8)滑动接触，密封盘133是与外缸部分21固定的密封件。在滑动表面132a上，开有缸孔132b，其具有与第一实施方案中所示的缸孔32b所具有的相同排列和相同功能。在缸孔32b的开口部分周围，形成刮去凹槽32c。
阶梯状凸起部分的外表面132e成为滑动表面，其与以下所述的外部密封件136的内滑动部分136b滑动接触。阶梯状表面132f成为密封支撑表面，其与内滑动部分136a的端面滑动接触并保持内滑动部分136a的轴向位置。此外，滑动表面132a的外围边缘132d保持未进行倒角的锐边形状，其防止密封间隙增大形成的开口。
参照图10，描述密封盘133的形状。密封盘133设有从盘体外边缘轴向突出的圆筒部分133d，在盘体上表面上，设有与柱塞盘132滑动接触的密封表面133a。在密封表面133a上，形成凹部133b和133c，其具有与第一实施方案中示出的凹部33b和33c相同的排列和相同的功能。通孔134a和134b分别与凹部133b和133c连通。圆筒部分133d的内表面133e成为与外部密封件136的外围固定部分136a装配的装配表面。
在柱塞盘132与密封盘133滑动接触的状态下，在密封表面133a的外围侧上形成容纳部分137，它是近似圆形的环状空间，通过使从密封盘133轴向突出的圆筒部分133d的内表面133e与设于柱塞盘的外表面132e相对形成所述空间。在容纳部分137中，接合外部密封元件16。
如图11中所示，外部密封件136是近似环状的密封件，其包括两个密封构件，即外固定部分136a和内滑动部分136b。一个O形环用作外固定部分136a，所述O形环由具有与第一实施方案中所示的内固定部分36b的相同性能和相同功能的第二密封材料制成。内滑动部分136b用具有与第一实施方案所示的外围滑动部分36a相同性能和相同功能的第一密封材料制成，并形成具有矩形截面的环状。在内滑动部分136b的外表面侧上，贯穿整个周边设置相应于外固定部分136a截面形状的凹部，因此在外固定部分136a与内滑动部分136b结合时，便于保持位置。
如图12中所示，在外部密封件136接合在容纳部分137中的状态下，内滑动部分136b首先与柱塞盘132的外表面132e滑动接触，在内滑动部分136b一侧上的轴向端面与阶梯状表面132f接触。此外，外固定部分136a的外表面与密封部件133的内表面133e配合。
在挤胶设备161工作状态下，外固定部分136a借助弹性力与密封盘133的内表面133e保持固定，内滑动部分136b处于与旋转柱塞部件32的外表面132e良好滑动接触状态。在这种工作状态下，借助外部密封件36，防止从密封表面133a和滑动表面132a之间的密封间隙漏出的胶从容纳部分137漏到外部。
根据本发明第一和第二实施方案，容纳部分设置在固定密封件和旋转缸座之间的密封表面外围侧上，所述容纳部分是圆环形空间并且由密封件和缸座封闭和围绕；由自润滑材料和富有弹性的材料构成的近似环形的外部密封件与所述容纳部分接合。由此，借助外部密封件可以防止从密封表面泄漏的胶漏到容纳部分的外部。
(第三实施方案)接下来参照附图，描述本发明的第三实施方案。图13是根据本发明第三实施方案挤胶设备的剖视图，图14是根据本发明第三实施方案挤胶设备的凸轮部分透视图，图15是根据本发明第三实施方案挤胶设备的凸轮部分剖视图，图16是根据本发明第三实施方案挤胶设备的柱塞盘透视图，图17是根据本发明第三实施方案挤胶设备的密封盘透视图，图18是用于说明根据本发明第三实施方案挤胶设备的外部密封件接合状态的图，以及图19是用于说明根据本发明第三实施方案挤胶设备操作的图。
本发明第三实施方案示出在第一实施方案1或第二实施方案2中挤胶设备16或161的结构变形示例。其它部件的结构与图1中所示的那些相似。
接着参照图13描述挤胶设备216的结构。在图13中，挤胶设备216包括在一个外缸部分221中的轴式多柱塞泵，其通过用作旋转驱动装置的电机222驱动。具有匹配旋转轴线A的圆筒形转子228连接电机222的输出轴223。转子228由轴承229可旋转地支撑，柱塞支承件231与转子228的内径部分228接合。柱塞支承件231可以在旋转轴线A的方向相对于转子228滑动，并从转子228接收旋转的传递。
柱塞支承件231在旋转轴线A的方向以等间距设置多个柱塞孔231b，滑动轴承231c与各个柱塞孔231b接合。柱塞盘233通过盘状圆盘232固定到柱塞支承件231的引导端部分。在圆盘232中，数个通孔232a形成在与柱塞孔231b位置相应的位置。另外，在柱塞盘233中，数个缸孔233b形成在与通孔232a位置相应的位置。柱塞盘233的外表面由圆筒形支承件235可滑动地支撑。支承件235用具有自润滑性的材料制成，例如树脂或留油金属。
以允许其在旋转轴线A的方向移动的状态下，柱塞226穿过滑动轴承231c、通孔232a和缸孔233b，并且密封件234与缸孔233b的上侧接合。柱塞穿过所述密封件234插入缸孔233b，柱塞226的下端部分在缸孔233b中往复运动由此执行吸胶和挤胶，后面将对其进行描述。柱塞支承件231、圆盘232和柱塞盘233构成具有数个缸孔233b的缸座。
各个柱塞226的上端向上突出，通过滑动轴承228b接合转子228的底部并与连接部件226a连接，凸轮从动件225与连接部件226a接合。借助以下所述的凸轮部分224，各个凸轮从动件225在旋转轴线A的方向往复运动。
在转子228上方，即在缸座的电机222侧设置所述凸轮部分224。凸轮部分224包括两个端面凸轮(第一端面凸轮224A和第二端面凸轮224B)，其具有在旋转轴线A方向的凸轮面224a(参见图14)，端面凸轮组合在一起以便它们的凸轮面224a彼此相对，借助分隔件227完成端面凸轮的定位以使它们配合。
如图14中所示，第一端面凸轮224A和第二端面凸轮224B的任何一个是近似圆筒形，各个端面凸轮的内侧设置圆筒形凹部224b，插入柱塞支承件231的三个柱塞226的驱动端侧能进入所述圆筒形凹部224b。在第一端面凸轮224A和第二端面凸轮224B彼此相对并组合的状态下，在圆筒形凹部224b的内表面，形成介入两个凸轮面224a之间的凸轮沟槽。如图15所示，插入柱塞支承件231中的三个柱塞226的驱动端在围绕旋转轴线A的相同间距的三个位置进入圆筒形凹部224b。与连接部件226a连接的凸轮从动件225与所述凸轮沟槽配合。
在这种状态下旋转驱动电机222时，包括柱塞支承件231、圆盘232和柱塞盘233的缸座借助转子228旋转，由此各个柱塞226围绕旋转轴线A相对于凸轮部分224旋转。通过这种相对旋转，与凸轮沟槽配合的凸轮从动件225旋转并沿着凸轮面轮廓移动到凸轮沟槽中，以及按照凸轮面224a的凸轮特性在旋转轴线A的方向往复运动。凸轮从动件225通过连接部件226a将这种往复运动传递给柱塞226，由此当柱塞226围绕旋转轴线A旋转时，它在旋转轴线A的方向上与这种旋转同步地往返。
也就是，形成在圆筒形凹部224b内表面的凸轮沟槽将缸座对凸轮部分224的相对旋转运动转化为柱塞在旋转轴线A方向的往复运动。电机222和凸轮部分224用作使柱塞226与缸座旋转同步地往复运动的柱塞驱动装置。设置在凸轮部分224的凸轮沟槽的形状是这样一种形状，以便使三个柱塞226以预定顺序和在预定时间往复运动，由此连续执行吸胶操作和挤胶操作。
上述结构中，在离开运动和返回运动的任何一个情况下，由凸轮部分224驱动柱塞226。因此，通过采用上述结构作为柱塞驱动装置，能够挤出高粘性和包括金属粉末的浆状液体，并且必须在高滑动阻力的条件下执行柱塞往复运动的情况下，也能确保将驱动功率传递给柱塞。
因此，消除了在采用普通凸轮机构的同类传统设备中的问题，即凸轮机构驱动的柱塞往复运动中的高滑动阻力引起的操作不稳定，所述凸轮机构借助弹簧驱动力执行返回操作，由此能执行稳定的吸入和挤出操作。此外，因为允许高滑动阻力，具有高密封性能的构件能用于密封件234的滑动密封部分，由此能减少在操作期间的胶泄漏。
此外，在实施方案中，驱动三个柱塞226的凸轮部分224是这样构成的，即各柱塞226的驱动端侧能进入的圆筒形凹部224b设置在凸轮部分224中，还有凸轮沟槽形成在圆筒形凹部224b的内表面。所以，如图15中所示，三个柱塞226能设置成在旋转轴线A周围彼此靠近。因此，通过使径向尺寸尽可能小，获得高密封性能和体积小且结构紧凑的挤胶设备。
通过使两个端面凸轮，即第一端面凸轮224A和第二断面凸轮224B彼此相对，容易地实现这种结构的凸轮部分224。即，在用通常使用的一体化凸轮构成上述凸轮部分224的情况下，需要通过加工在圆筒形凹部的内表面形成凸轮沟槽，由于加工的困难增加了零件费，并且由于加工方面的限制零件尺寸的增加也不可避免。相反，在用相对和组合的两个端面凸轮构成所述凸轮部分224的情况中，能减少零件尺寸和成本。
参照图16，描述柱塞盘233。柱塞盘233由例如氧化铝的硬质陶瓷或例如硬质合金的硬质金属制成，其设有从盘体外边缘部分轴向延伸的圆筒部分233d。所述盘体在旋转轴线方向设置数个缸孔233b。盘体上表面成为与旋转轴线正交的滑动表面，滑动表面与密封盘236的密封表面236a滑动接触，所述密封盘236是与外缸部分221固定的密封件。缸孔233b以等间距开在以滑动表面32a的旋转轴线为中心的同一圆周上。以后描述的外部密封件237与圆筒部分233d的内表面233e滑动接触。
在缸孔233b的开口部分周围，形成刮去凹槽233c。使用刮去凹槽233c，以便在通过使柱塞盘233相对密封盘236旋转而执行胶吸入和挤出的泵送操作中，通过刮去粘在密封表面236a(参照图17)上的胶中的微粒成分，防止胶从柱塞盘233和密封盘236之间的滑动表面大量泄漏。
参照图17，描述密封盘236的形状。密封盘236由与柱塞盘材料类似的硬质材料制成，它是在其上侧具有形成阶梯形状的阶梯状凸起部分的盘状构件。阶梯状凸起部分的上表面成为与柱塞盘233滑动接触的密封表面236a，两个圆弧形凹部236b和236c形成在密封表面236a中。在密封盘236中，通孔238a和238b形成在圆周上的等间距的两个位置，各个位置与缸孔236b的径向位置相应。通孔238a和238b分别与凹部236b和236c连通。
在柱塞盘233的滑动表面233a与密封盘236的密封表面236a滑动接触的状态下，柱塞盘233旋转时，在柱塞盘233的预定旋转位置，凹部236b和236c与缸孔233b的开口部分连通。因此，凹部236b和236c用作第一连通口和第二连通口，其设置在密封表面236a上并且在缸座的预定旋转位置与缸孔233b的开口部分连通。
阶梯状凸起部分的外表面236e成为配合表面，后面描述的外部密封件237与其配合。阶梯状表面236f成为密封支撑表面，其与外部密封件237的端面接触并保持外部密封件237的轴向位置。此外，密封表面236a的外围边缘236d保持未经倒角的锐边形状，在密封表面236a与滑动表面233a滑动接触的状态下，防止密封间隙开口的形成，正如后面所述。
在图13中，柱塞支承件231设有在径向突出的凸缘部分231a，圆锥盘簧230接合在凸缘部分231a和转子228端面之间。通过将柱塞支承件231向下压，圆锥盘簧230以预定表面压力将柱塞盘233的滑动表面压靠密封盘236的密封表面236a。通过这种表面压力，确保在滑动表面233a和密封表面236a之间的紧密接合。
在柱塞盘233与密封盘236滑动接触的状态下，密封表面236a的外围侧上形成容纳部分240(参见图18)，所述容纳部分是近似圆形环状空间，其中设于密封盘236的外表面236e与从柱塞盘233轴向延伸的圆筒部分233d的内表面233e相对。外部密封件237接合在容纳部分240中。
外部密封件237是近似环形密封件，其包括具有V形横截面的第一密封材料237A和以插入状态由第一密封材料支撑的第二密封材料237B。即，第一密封材料237A具有凹部237A-a，第二密封材料237B支撑在凹部237A-a中。在外部密封件237接合于容纳部分240中的状态下，如图18中所示，外部密封件237的内表面侧与密封盘236的外表面236e配合，其外表面侧与柱塞部件233的内表面233e滑动接触。外部密封件237一侧上的轴向端与阶梯状表面236f(参见图17)接触并使外部密封件237的轴向位置保持。此外，第一密封件237A由例如4-氟乙烯树脂的自润滑材料制成，第二密封材料237B由富有弹性的材料例如橡胶材料/弹簧制成。
在挤胶设备216的工作状态下，其中缸座旋转以使柱塞226往复运动，少量胶从密封表面236a和滑动表面233a之间的密封间隙漏到容纳部分240中。借助外部密封件237防止所述胶泄漏到容纳部分240外侧。此时存储在容纳部分240中的胶起作用，以便将外部密封件237推向外表面236e和内表面233e，因此通过外部密封件237改善胶的密封性能。此外，因为密封表面236a的外围边缘236d是上述的锐边形状，容纳部分240中的胶很难进入密封间隙，由此防止由密封间隙增大形成的开口。
借助外部密封件237密封胶时，从柱塞盘233轴向延伸的圆筒部分233d的外围侧由装配在外缸部分221中的圆筒状支承件235可滑动地支撑。因此，通过支承件235限制柱塞盘233在旋转时径向跳动。即支承装置235用作径向跳动限制装置，其限制外部密封部分附近的柱塞盘233在径向的跳动位移，其中组成缸座的柱塞盘233和外部密封件237彼此滑动接触。
因此，在外部密封件237和内表面233e之间的滑动和柱塞盘233旋转过程中，保持稳定滑动状态，改善防止胶漏到外部的密封能力。此外，减少外部密封件237在滑动部分的磨损，由此延长了零件寿命。
在图13中，密封盘236的通孔238a和238b分别与设置在外缸部分221端面上的第一外部口239a和第二外部口239b连通。第一外部口239a通过管20连接注射器19(图1)，第二外部口239b通过管17连接涂覆喷嘴18(图1)。
在通孔238a通过凹部236b与缸孔233b连通的状态下，柱塞226以引入方向(图13中向上)移动，由此存储在注射器19中的胶通过管20供入缸孔233b。第一外部口239a用作供给口，从注射器19供给的胶引入所述供给口。
接着，在胶被吸入的缸孔233b通过凹部236c与通孔238b连通状态下，柱塞226以推出方向(图13中向下)移动，由此在缸孔233b中的胶从第二外部口239b挤出。第二外部口239b用作挤出口，胶从所述挤出口挤到外部。
接着参照图19，描述在通过挤胶设备216吸入和挤出胶的操作中，凹部233b、23c和缸孔233b之间的位置关系。在实施方案中，通过出口转换连续执行挤胶，在出口转换中，三个柱塞226通过作为连通口的凹部236b或236c与两个外部口239a和239b交替连通。
图19A示出一种状态，其中在三个缸孔233b-A、233b-B和233b-C旋转并以箭头方向移动的过程中，缸孔233b-A的位置与通孔238a的位置对齐，并执行将胶供给缸孔233b-A。在此时，缸孔233b-C完成挤胶并且即将与凹部236c分开，缸孔233-B到达凹部236c的端部并且即将重新开始挤胶。在图19A所示的状态和图19B所示的状态之间，连续执行将胶供给到缸孔233b-A和从缸孔233b-B挤出胶。
其后，在图19C所示的时刻，缸孔233b-A到达凹部236c的端部并重新开始挤胶。在此时，缸孔233b-B与凹部236c分离并完成挤胶。如上所述，始终是三个缸孔233b中的任何一个处于挤胶状态，因此胶不间断地从外部口239b(挤出口)挤出。
对于这种挤胶操作，同样在使用包括大量填料成分和固体微粒的浆状胶的情况下，通过外部密封件237防止从密封盘236和柱塞233之间的密封间隙漏出的胶漏到外部。因此，可以将挤胶操作中的胶泄漏限制到最小量，并防止设备内部被泄漏的胶所污染的缺陷。
此外，在第三实施方案中示出的结构能适用于第一实施方案或第二实施方案。类似地，第一实施方案或第二实施方案中示出的外部密封件能适用于第三实施方案。
权利要求
1.一种用于挤出混入粘性基质和填料成分的浆状胶的挤胶设备，其包括缸座，其可以借助旋转驱动装置绕一旋转轴线旋转，并且通过与所述旋转轴线正交的滑动表面与密封件的密封表面可滑动地接触；数个缸孔，其以所述缸座的旋转轴线方向设置，并包括以等间距形成在以所述滑动表面旋转轴线为中心的同一圆周上的开口部分；柱塞，其插入各自的缸孔中；柱塞驱动装置，其使所述柱塞在所述缸座旋转的同时往复运动；第一和第二连通口，其设置在密封表面上并且在缸座的预定旋转位置与缸孔的开口部分连通；第一和第二外部口，其通过所述密封件分别与第一和第二连通口连通；容纳部分，其位于密封表面的外围侧，所述容纳部分被密封件和缸座封闭并环绕由此形成圆环状空间；以及环形外部密封件，其接合在所述容纳部分中，其包括具有自润滑性的第一密封材料和富有弹性的第二密封材料。
2.如权利要求1所述的挤胶设备，其中通过使密封件的外表面与从缸座轴向延伸的内表面相对而形成所述容纳部分。
3.如权利要求2所述的挤胶设备，其中外部密封件的第二密封材料装配在密封件的外表面，外部密封件的第一密封材料可滑动地接触缸座的内表面。
4.如权利要求2所述的挤胶设备，其中第一密封件具有凹部，第二密封件由第一密封件的凹部支撑。
5.如权利要求1所述的挤胶设备，其中通过使从密封件轴向延伸的内表面与缸座的外表面相对而形成所述容纳部分。
6.如权利要求5所述的挤胶设备，其中外部密封件的第一密封件与缸座外表面可滑动地接触，外部密封件的第二密封材料装配在密封件的内表面。
7.如权利要求5所述的挤胶设备，其中第一密封件具有凹部，第二密封件由第一密封件的凹部支撑。
8.一种用于挤出混入粘性基质和填料成分的浆状胶的挤胶设备，其包括缸座，其可以借助旋转驱动装置绕一旋转轴线旋转，并且通过与所述旋转轴线正交的滑动表面与密封件的密封表面可滑动地接触；数个缸孔，其以所述缸座的旋转轴线方向设置，并包括以等间距形成在以所述滑动表面旋转轴线为中心的同一圆周上的开口部分；柱塞，其插入各自的缸孔中；柱塞驱动装置，其使所述柱塞在所述缸座旋转的同时往复运动；第一和第二连通口，其设置在密封表面上并且在缸座的预定旋转位置与缸孔的开口部分连通；第一和第二外部口，其通过所述密封件分别与第一和第二连通口连通；容纳部分，其位于密封表面的外围侧，所述容纳部分被密封件和缸座封闭并环绕由此形成圆环状空间；环形外部密封件，其接合在所述容纳部分中；以及径向跳动限制装置，其用于限制在外部密封部分附近的缸座的径向跳动位移，所述外部密封部分与缸座可滑动地接触。
9.如权利要求8所述的挤胶设备，其中通过使密封件的外表面与从缸座轴向延伸的内表面相对而形成所述容纳部分；外部密封件的内表面侧装配到密封件的外表面上；以及外部密封件的外表面侧可滑动地接触缸座内表面。
10.一种用于挤出混入粘性基质和填料成分的浆状胶的挤胶设备，其包括缸座，其可以借助旋转驱动装置绕一旋转轴线旋转，并且通过与所述旋转轴线正交的滑动表面与密封件的密封表面可滑动地接触；数个缸孔，其以所述缸座的旋转轴线方向设置，并包括以等间距形成在以所述滑动表面旋转轴线为中心的同一圆周上的开口部分；柱塞，其插入各自的缸孔中；柱塞驱动装置，其使所述柱塞在所述缸座旋转的同时往复运动；第一和第二连通口，其设置在密封表面上并且在缸座的预定旋转位置与缸孔的开口部分连通；以及第一和第二外部口，其通过所述密封件分别与第一和第二连通口连通；其中所述柱塞驱动装置包括凸轮部分，其设置在缸座的旋转驱动装置侧，并具有圆筒形凹部，形成所述圆筒形凹部以便所述数个柱塞的驱动端侧能进入其中；凸轮沟槽，其形成在所述圆筒形凹部的内表面并将所述缸座相对于凸轮部分的相对旋转运动转化为柱塞在旋转轴线方向上的往复运动；以及凸轮从动件，其与数个柱塞中每一个的驱动端侧连接，并且在凸轮沟槽中旋转和移动由此将往复运动传递给所述柱塞。
11.如权利要求10所述的挤胶设备，其中通过组合两个在所述旋转轴线方向各自具有凸轮面的端部凸轮而构成所述凸轮部分，所述两个凸轮处于凸轮面彼此相对的状态。
全文摘要
在密封机构中形成容纳部分，所述密封机构构成用于挤胶的挤胶设备的泵机构的出口转换部分，并且其阻止胶从与柱塞一起旋转的柱塞部件和固定密封快之间(密封表面和滑动表面之间)的密封部分泄漏，通过使设于密封部件的外表面与从缸座轴向延伸的内表面相对形成所述容纳部分，通过组合O型环和例如PTFE的自润滑材料形成的环形外部密封件接合在所述容纳部分中。由此，可以借助外部密封件防止从密封部分漏出的胶泄漏到容纳部分外侧。
文档编号F04B13/00GK1688811SQ0382365
公开日2005年10月26日 申请日期2003年9月19日 优先权日2002年10月15日
发明者笹栗真二, 大园满 申请人:松下电器产业株式会社
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