説明

密封構造

【課題】装着溝の寸法公差が大きい場合でも、ガスケットの装着性が安定し、製作コストの削減を図ることができる密封構造を提供する。
【解決手段】一方の部材10に設けられた装着溝11に装着されるガスケット30が、装着溝11の幅方向における寸法が装着溝11の溝幅よりも小さい本体部31を備え、装着溝11の深さ方向における本体部11の両端に、他方の部材20の表面21と装着溝11の溝底面にそれぞれ密着する一対のシール面34、35を有する密封構造において、装着溝11は、溝底面が溝幅方向の中央部で溝深さが最も深くなる湾曲面で構成され、ガスケット本体部31における装着溝11の溝底側には、本体部31から幅方向の両側に突出すると伴に装着溝11の表面に当接する一対の溝底側突出部32、33が、シール面35を挟んでガスケット30の長手方向に沿って設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、2部材間の隙間をガスケットによって密封する密封構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
2部材間の隙間を密封する密封装置には、ガスケットやパッキン等種々のものが従来から知られており、その形状も多種多様である。また、それら密封装置が用いられる密封構造も様々である。
【0003】
例えば、特許文献1には、装着溝の溝底を湾曲面としてガスケットの溝底側が装着溝の側面側に向かってスライドするのを抑制してガスケットの倒れを防止するとともに、断面を対称形状に形成してガスケットの表裏の向きに関係なく装着可能に構成したものが開示されている。
【0004】
また、特許文献2には、インジェクター用パッキンとして、内外周面の軸方向両側に突起部を設けるとともに、インジェクターの外周面及びハウジングの内周面に対してつぶし代がある部分とない部分とが形成されるように構成したものが開示されている。これにより、パッキンが受ける圧力の高低にかかわらずシール性が発揮されるようにするとともに装着空間に対する充填率の増大を抑制し、隙間へのパッキンのはみ出しを防止している。
【0005】
さらに、特許文献3には、エンジンのシリンダヘッドとヘッドカバーとの間に装着されるガスケットに関し、締め付けられる前の状態においてガスケットの収容溝の溝底とガスケットとの間に隙間が形成されるように構成し、締め付け時においてはガスケットの一部が収容溝の溝底との間の隙間を埋めるように変形することで、ガスケットの露出部がシリンダヘッドとヘッドカバーとの間の隙間にはみ出すのを抑制したものが開示されている。
【特許文献1】特開2006−200649号公報
【特許文献2】特開2002−340191号公報
【特許文献3】実開平2−124371号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、近年、製造コストの低減を図る目的から、金属製のハウジング等においてはプレス加工によってガスケットの装着溝を形成する場合がある。装着溝をプレス加工によって形成する場合、溝の断面形状を矩形に形成することは実質困難であり、装着溝の側面と溝底との境目や開口部等の角部が湾曲した形状となる。また、係る装着溝の寸法公差は、他の工法によって形成した場合と比べて大きいものとなる。
【0007】
一方で、装置の小型化の要請から密封装置の構成もより小型のものが求められており、装着溝をプレス加工によって形成する場合においては、その寸法公差の大きさが装置の小型化の大きなネックとなる。
【0008】
このように装着溝の形状の寸法公差が大きい条件下では、上述した従来技術によっては、ガスケット等の装着時の脱落や倒れを十分に防止できない場合がある。すなわち、上述の従来技術は、ガスケットや装着溝の形状が所定の寸法通りに形成されることを前提としたものであり、装着溝を金属製ハウジングにプレス加工によって形成する場合には、装着溝の形状に細かい制限を加えることは困難である。
【0009】
この点を、図6を参照して説明する。図6は、従来技術に係る密封構造の模式的断面図を示している。
【0010】
図に示す密封構造は、不図示の手段により互いに組み付けられる2部材(一方の部材100と他方の部材200)間の隙間をガスケット300によって密封する構造である。一方の部材100には、断面が略矩形の装着溝101が設けられており、この装着溝101にガスケット300が装着される。
【0011】
ガスケット300は、本体部301と、本体部301から幅方向の両側にそれぞれ突出する一対の突出部302、303とを備えている。本体部301は、横断面が縦長の形状であり、ガスケット300の装着溝101への装着性を良くするため、横幅が装着溝101の横幅よりも狭くなるように構成されている。
【0012】
ガスケット300は、装着溝101内に装着された後に、一方の部材100と他方の部材200の組み付けによって圧縮される。そして、本体部301の縦方向の両端部が、装着溝101の溝底面102と他方の部材200の表面201とに密着してシール面304、305が形成される。
【0013】
ガスケット300の本体部301は、上述のように横断面が縦長に構成されているため、ガスケット300は装着溝101の中で倒れ易い。そこで、本体部101の両側に設けられた突出部302、303が装着溝101の両側面にそれぞれ当接することにより、ガスケット300の倒れが防止されている。
【0014】
また、ガスケット300の形状は、装着性の向上を図るため表裏で対称となるように構成されているため、突出部302、303は、ガスケット本体部301の側面中央部に設けられている。
【0015】
しかしながら、このような構成において、装着溝101をプレス加工によって形成する場合には、図6において実線で示すように、装着溝101の溝底102や溝底102と側面103との境目が大きく湾曲した構成となって、装着溝101の側面103において平面状に形成される領域が狭くなってしまう。
【0016】
突出部302、303は、装着溝101が図6において破線104で示す略矩形断面の形状に形成されることを前提として、装着溝101の平面上に形成された側面103と当接するように構成されている。そのため、装着溝101の側面103の平面状の領域が減少することで装着溝101の溝底側において突出部302、303と装着溝101との間につぶし代Iが形成される。
【0017】
このようなつぶし代が発生すると、ガスケット300が装着溝101に収まらなかったり、装着時に装着溝101から受ける反発力が大きくなって装着姿勢が不安定となり、脱落を生じる原因となる。
【0018】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、装着溝の寸法公差が大きい場合でも、ガスケットの装着性が安定する密封構造を提供することにある。
【0019】
また、本発明の目的は、装着溝の寸法公差にかかわらずガスケットの装着性が安定することにより、製作コストの削減を図ることができる密封構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0020】
上記目的を達成するために、本発明における密封装置は、
2部材間の隙間をガスケットによって密封する密封構造であって
前記ガスケットは、前記2部材のうちの一方の部材に設けられた装着溝に装着されており、
前記ガスケットは、前記装着溝の幅方向における寸法が前記装着溝の溝幅よりも小さい本体部を備えるとともに、前記装着溝の深さ方向における前記本体部の両端に、前記2部材のうちの他方の部材の表面と前記装着溝の溝底面にそれぞれ密着する一対のシール面を有する密封構造において、
前記装着溝は、溝底面が溝幅方向の中央部で溝深さが最も深くなる湾曲面で構成された溝であり、
前記ガスケットの本体部における前記装着溝の溝底側には、本体部から幅方向の両側にそれぞれ突出するとともに前記装着溝の表面に当接する一対の溝底側突出部が、前記装着溝の溝底面に密着するシール面を挟んで前記ガスケットの長手方向に沿って設けられていることを特徴とする。
【0021】
本発明によれば、装着溝に装着されたガスケットは、装着溝の溝底面に密着する本体部の端部と、その両側で装着溝の溝底側の表面に当接する一対の突出部とにより、溝底側において三点で支持される構成となり、縦長に構成されたガスケットの装着状態の姿勢が安定する。
【0022】
また、装着溝の製作時における寸法誤差によって装着溝の溝底の湾曲面の曲率等が変化し、その大きさによっては突出部と装着溝との間につぶし代が発生する場合があるが、そのような場合には、突出部が装着溝の開口部側に倒れるように変形することにより装着溝からの反発力が吸収され、ガスケットの装着姿勢が不安定となるのが抑制される。すなわち、装着溝の寸法公差が大きいために溝の側面において平面状に形成される領域が狭くなってしまった場合でも、装着溝の寸法誤差を吸収してガスケットの装着姿勢が維持され、ガスケットが装着溝から脱落するのが抑制される。
【0023】
また、装着溝の寸法公差が大きい場合でもガスケットの装着姿勢が不安定とならないので、装着溝の加工精度を落とすことが可能となり、製作コストの削減を図ることができる。
【0024】
前記装着溝はプレス加工によって形成されると好適である。
【0025】
寸法公差が大きくなるプレス加工によって装着溝を形成しても、ガスケットの装着姿勢は不安定とならないので、製作コストの削減を図ることができる。
【0026】
前記ガスケットの本体部における前記装着溝の開口部側に、本体部から幅方向の両側にそれぞれ突出するとともに前記装着溝の側面に当接する一対の開口部側突出部が、前記ガスケットの長手方向に沿って設けられているとよい。
【0027】
このようにすれば、突出部によってガスケット本体部における装着溝の開口部側の部分の装着姿勢が安定し、ガスケットの倒れが抑制される。
【0028】
前記ガスケットの横断面は、一対のシール面間の中心線に対して対称な形状であるとよい。
【0029】
このようにすれば、ガスケットの表裏に関係なくガスケットを装着溝に装着することができる。したがって、ガスケットの装着時にガスケットの表裏を確認する必要がなくなり、装着性が向上される。
【0030】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【発明の効果】
【0031】
以上説明したように、本発明により、装着溝の寸法公差が大きい場合でも、ガスケットの装着性が安定し、また、装着溝の寸法公差にかかわらずガスケットの装着性が安定することにより、製作コストの削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0032】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0033】
(実施例1)
図1〜図3を参照して、本発明の実施例1に係る密封構造について説明する。図1は本発明の実施例1に係る密封構造の模式的断面図である。図2は本発明の実施例1に係るガスケットの平面図である。図3は本発明の実施例1に係るガスケットの模式的斜視図である。
【0034】
<密封構造の概略>
本実施例に係る密封構造は、2部材(一方の部材10と他方の部材20)間の隙間をガスケット30によって密封する構造である。これら一方の部材10と他方の部材20は、不図示の手段(例えば、嵌合、ねじによる締結、接着などの公知の手段)により互いに組み付けられる。なお、図においては、一方の部材10と他方の部材20とを組み付ける前の状態を示している。
【0035】
これらを組み付けた後の状態については、特に図示しないが、対象製品によっては、一方の部材10に設けられた装着溝11が塞がるように一方の部材10の表面と他方の部材20の表面を密着させて、両者を組み付ける場合もある。また、2部材間にある程度の隙間が形成されるように両者を組み付ける場合もある。
【0036】
<装着溝の構成>
ガスケット30を装着するための装着溝11は、一方の部材10における他方の部材20との対向面に設けられている。装着溝11は、溝底12が湾曲面によって構成されており、溝幅方向における中央部が装着溝11の深さの最も深い部分となる。また、溝底12と側面13との境目や溝開口部と一方の部材10の表面との境目も湾曲した構成となっている。この溝形状は、製作コストの比較的低廉なプレス加工によって装着溝11を形成した場合に形成される。
【0037】
なお、装着溝の制作方法としては、プレス加工に限られるものではなく、例えば、切削加工によって製作してもよい。この場合には、加工精度を落とすことで結果的に溝底が湾曲した形状となるようにしてもよい。すなわち、装着溝を略矩形断面に形成するために必要な加工精度が不要となる。
【0038】
<ガスケットの構成>
ガスケット30は、本体部31と、本体部31における装着溝11の溝底側から幅方向の両側にそれぞれ突出する一対の突出部32、33とを備えている。
【0039】
本体部31は、縦方向(装着溝11の深さ方向)の両端部に一対のシール面34、35
を有している。これらのシール面34、35のうちの一方が、一方の部材10に設けられた装着溝11の溝底12に密着し、他方が、他方の部材20の表面21に密着する。これにより、2部材間の隙間が密封される。
【0040】
ガスケット30の平面形状(上面から見た形状)は、ガスケットが適用される対象製品に応じて多種多様であり、図2に示しているのはその一例である。他のガスケットの平面形状としては、例えば、円形のものや多角形のものの他、複雑な形状のものもある。また、装着溝11の平面形状は、特に図示しないが、ガスケット30の平面形状と相似する形状である。
【0041】
ガスケット30が2部材間で圧縮されていない状態においては、本体部31の横断面は縦長の形状(シール面34、35の先端同士の距離が幅方向の厚みよりも長い形状)に構成されており、その横幅は装着溝11の溝幅よりも狭くなるように構成される。ここで、横断面とは、ガスケット30の長手方向に垂直な断面を意味するものであり、例えば、図2におけるAA断面がこれに相当する。
【0042】
このように、本体部31の横断面を縦長の形状とすることにより、小型の場合であっても密封性能を満足するようなつぶし率や充填率を達成することができる。また、本体部31の横幅を装着溝11の溝幅よりも狭くすることにより、ガスケット30の装着溝11への装着性の向上が図られる。
【0043】
一対のシール面34、35のうち溝底12に密着するシール面35は、装着溝11の溝底12の一番深い部分で当接し、一対の突出部32、33は、その両側で装着溝11の溝底12側の表面に対してそれぞれ当接する。これにより、本体部31が装着溝11に対して溝底12側において三点で支持される構成となり、ガスケット30を装着溝11に装着したときの姿勢が安定する。
【0044】
また、一対の突出部32、33は、図3に示すように、本体部31の両側面における装着溝11の溝底12側に、それぞれガスケット30の長手方向に沿ってその全域にわたって設けられている。したがって、ガスケット30の全体にわたって装着時における姿勢を安定させることができる。
【0045】
一対の突出部32、33は、これらの先端部間の幅が、装着溝11の溝幅と同程度となるよう構成されており、基本的に装着溝11の側面13に当接するように構成されている。
【0046】
しかしながら、装着溝11の製作時における寸法誤差によっては、図1において破線14で示した溝底12と側面13との境目の傾斜面に当接する構成となる場合もあり、装着溝11の溝底12側は、開口部側から溝底側に向うにつれて溝幅が徐々に減少していく構成となっているため、突出部32、33の先端部には装着溝11に対してつぶし代が発生する。この場合、突出部32、33は、図1において破線32a、33aで示すように、装着溝11の開口部側に倒れるように変形して装着溝11の表面に当接する状態となる。
【0047】
<本実施例の優れた点>
図1において破線で示すように、装着溝11の製作時における寸法誤差によって突出部32、33の先端部と装着溝11との間につぶし代が発生した場合には、装着溝11の開口部側に倒れるように変形することによって、装着溝11の寸法誤差を吸収することができる。
【0048】
すなわち、突出部32、33が倒れることによって装着溝11から受ける反発力をある
程度逃がすことができ、ガスケット30を装着溝11に装着したときの姿勢が不安定となるのが抑制される。
【0049】
したがって、ガスケット30を装着溝11に装着する際やガスケット30を装着してから2部材を組み付ける際にガスケット30が装着溝11から脱落するのを抑制することができる。
【0050】
また、突出部32、33が倒れることにより装着溝11からの反発力が吸収されることで、2部材を組み付けたときにシール面34、35に発生する面圧のばらつきが抑制され、密封性能が安定する。
【0051】
また、本実施例に係る密封装置は、上述のように、装着溝11の寸法に誤差が生じて装着溝11の側面において平面上に形成される領域が減少した場合でも、ガスケット30の装着姿勢が不安定とならないので、装着溝11の寸法公差が大きくなる条件下において好適に適用することができる。
【0052】
したがって、装着溝11の製作において、コストは低廉だが寸法公差が大きくなってしまうプレス加工等の工法を採用した場合でも、ガスケット30の装着性の低下が抑制され、製造コストの削減を図ることができる。
【0053】
(実施例2)
次に、図4を参照して、本発明の実施例2について説明する。図4は本発明の実施例2に係る密封構造の模式的断面図である。本実施例に係る密封構造は、実施例1のガスケット30における装着溝11の開口部側に、ガスケット30の倒れ防止用の一対の突出部36、37を設けた構成である。その他の構成及び作用については実施例1と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0054】
本実施例に係るガスケット30’は、本体部31における装着溝11の開口部側の側面から幅方向の両側にそれぞれ突出する一対の突出部36、37を備えている。これにより、装着溝11内で一対の突出部36、37がガスケット30’を支えることによって、ガスケット30’の倒れを抑制することができる。
【0055】
また、これら一対の突出部36、37は、溝底側の突出部32、33と同様に、それぞれガスケット30’の長手方向に沿ってその全域にわたって設けられている。したがって、ガスケット30’の全体にわたって装着時における姿勢を安定させることができる。
【0056】
また、開口部側の突出部36、37と溝底側の突出部32、33は、溝底側の突出部32、33が開口部側に倒れることが阻害されないように、所定の間隔を空けて設けられている。したがって、ガスケット30’の全体的な形状は、図4に示すように、ガスケット側面の縦方向中央部がくびれたような形状となっている。
【0057】
また、図4からわかるように、ガスケット30’は、その横断面が一対のシール面34、35間の中心線(シール面34の先端の接線に平行、かつシール面35の先端の接線に平行であって、これらの中間にある線)Xに対して対称な(つまり、図4において上下対称な)形状となっている。
【0058】
したがって、ガスケット30’の平面形状が円形や楕円形や正多角形など、ガスケット30’の表裏が同一な形状であっても、表裏の向きに関係なくガスケット30’を装着溝11に装着することができる。すなわち、表裏が同一形状のガスケット30’であっても、装着溝11にガスケット30’を装着する際に、ガスケット30’の表裏を確認する必
要がなくなり、ガスケットの装着性が向上される。
【0059】
(実施例3)
次に、図5を参照して、本発明の実施例3について説明する。図5は本発明の実施例3に係る密封装置の模式的断面図である。本実施例に係る密封装置は、上記各実施例において、装着溝11の溝幅が溝底側から開口部側に向って広くなるように側面13が傾斜した構成である。その他の構成及び作用については上記各実施例と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0060】
製作コスト削減のため装着溝の加工精度を落とした場合、装着溝の形状は、図5に示すような形状に形成される場合がある。すなわち、装着溝11’は、溝幅が溝底側から開口部側に向って広くなるように形状となっており、側面13’が傾斜している。
【0061】
装着溝11’がこのような形状であっても、ガスケット30’は、溝底側の突出部32、33が装着溝11’の開口部側に倒れるように変形することで、装着溝11’からの反発力を吸収してガスケット30’を安定した姿勢で装着することができる。したがって、コストの低廉な工法を採用して製造コストの削減を図ることができる。
【0062】
なお、本実施例では、実施例2に係るガスケット30’を適用して説明したが、実施例1に係るガスケット30を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0063】
【図1】図1は本発明の実施例1に係る密封構造の模式的断面図である。
【図2】図2は本発明の実施例1に係るガスケットの平面図である。
【図3】図3は本発明の実施例1に係るガスケットの模式的斜視図である。
【図4】図4は本発明の実施例2に係る密封構造の模式的断面図である。
【図5】図5は本発明の実施例3に係る密封構造の模式的断面図である。
【図6】図6は従来例に係る密封構造の模式的断面図である。
【符号の説明】
【0064】
10 一方の部材
11 装着溝
12 溝底
13 側面
20 他方の部材
21 表面
30 ガスケット
31 本体部
32、33 突出部
34、35 シール面
36、37 突出部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
2部材間の隙間をガスケットによって密封する密封構造であって
前記ガスケットは、前記2部材のうちの一方の部材に設けられた装着溝に装着されており、
前記ガスケットは、前記装着溝の幅方向における寸法が前記装着溝の溝幅よりも小さい本体部を備えるとともに、前記装着溝の深さ方向における前記本体部の両端に、前記2部材のうちの他方の部材の表面と前記装着溝の溝底面にそれぞれ密着する一対のシール面を有する密封構造において、
前記装着溝は、溝底面が溝幅方向の中央部で溝深さが最も深くなる湾曲面で構成された溝であり、
前記ガスケットの本体部における前記装着溝の溝底側には、本体部から幅方向の両側にそれぞれ突出するとともに前記装着溝の表面に当接する一対の溝底側突出部が、前記装着溝の溝底面に密着するシール面を挟んで前記ガスケットの長手方向に沿って設けられていることを特徴とする密封構造。
【請求項2】
前記装着溝はプレス加工によって形成されることを特徴とする請求項1に記載の密封構造。
【請求項3】
前記ガスケットの本体部における前記装着溝の開口部側に、本体部から幅方向の両側にそれぞれ突出するとともに前記装着溝の側面に当接する一対の開口部側突出部が、前記ガスケットの長手方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の密封構造。
【請求項4】
前記ガスケットの横断面は、一対のシール面間の中心線に対して対称な形状であることを特徴とする請求項3に記載の密封構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2008−281110(P2008−281110A)
【公開日】平成20年11月20日(2008.11.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−125702(P2007−125702)
【出願日】平成19年5月10日(2007.5.10)
【出願人】(000004385)NOK株式会社 (1,527)
【Fターム(参考)】