CN103348167A

CN103348167A - 衬垫的密封凸缘构造

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Publication number: CN103348167A
Application number: CN2012800081987A
Authority: CN
Inventors: 安斋高纪; 伊藤胜; 中冈真哉; 丹治功
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2011-03-08
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2032-01-19
Also published as: JP2012184832A; EP2685138A4; EP2685138B1; JP5783355B2; US20140008877A1; WO2012120924A1; CN103348167B; US9581244B2; EP2685138A1

Abstract

本发明提供一种衬垫的密封凸缘构造，能够降低产生于设置在多个贯通孔之间的共用凸缘部的反力，从而使凸缘整体的压缩特性一致，以此能够发挥稳定的密封功能。为了达成该目的，在金属衬垫的平面部并列设置一侧的贯通孔以及另一侧的贯通孔，在一侧的贯通孔的周缘部设置一侧的密封凸缘，在另一侧的贯通孔的周缘部设置另一侧的密封凸缘，在两贯通孔之间的中间部位设置两密封凸缘的共用凸缘部，所述衬垫的密封凸缘构造的特征在于，共用凸缘部形成沿相同方向将半凸缘两段成形的两段半凸缘形状。

Description

衬垫的密封凸缘构造

技术领域

本发明涉及作为密封装置的一种的衬垫，更详细地说，涉及在金属衬垫的平面部设置有贯通孔并且在贯通孔的周缘部设置有密封凸缘的衬垫的密封凸缘构造。本发明的衬垫例如在汽车关联的领域使用，或者在其他领域使用。

背景技术

先前以来，作为例如在汽车关联的水泵中使用的衬垫，已知有在平板状的金属衬垫的平面部设置有多个贯通其厚度方向的贯通孔并且在各贯通孔的周缘部将密封凸缘立体成形的衬垫，在这样的衬垫中，当需要将相互相邻的贯通孔之间密封，并且贯通孔之间的间隔（密封宽度）狭窄，而在不能将全凸缘并列设定的情况下，以

（1）如图3所示，将两个全凸缘62、72接合为一个全凸缘82的构造，或者

（2）如图4或者图5所示，将两个半凸缘63、73接合为一个梯形凸缘83（图4）或者全凸缘（图5）84的构造，进行贯通孔61、71之间的密封。并且，在图3至图5中，各图（A）为金属衬垫的俯视图，在其平面部51，多个贯通孔61、71以贯通衬垫厚度方向（图中垂直于纸面的方向）的方式设置，在各贯通孔61、71的周缘部设置各凸缘。各图（B）为显示各图（A）中的C-C线、D-D线或者E-E线概略截面图。

作为上述三种密封凸缘的特征，关于密封性（压力），

全凸缘＞梯形凸缘＞半凸缘（图6），

关于凸缘压缩性以及追随性，

半凸缘＞梯形凸缘＞全凸缘（图7），根据使用条件（要求压力或者外壳刚性等），区分使用最适合的凸缘。并且，在图6以及图7中，坐标图上的实线表示全凸缘，一点划线表示梯形凸缘，虚线表示半凸缘。

其中，在使用压力高的情况下，利用上述（1）的构造密封贯通孔61、71之间，但是由于将两个全凸缘62、72接合为一个全凸缘82的合流部（顶点部）85（图8）的凸缘刚性变得非常高，因此其周边部的表面压力降低，由此担心密封性降低。

作为其对策，在特开2008-157377号公报（专利文献1）中记载的密封凸缘构造中，使合流部85成为三点接合而不是点状（ピンポイント）而具备平坦部，并且使交叉角度成为25～45°，从而防止合流部85的表面压力集中，实现凸缘一叉部分和两叉部分的凸缘表面压力的均等化。

但是，在螺栓间距长的情况下或相配外壳的厚度薄的情况下，此外在密封离开螺栓的贯通孔61、71的情况下，如图7所示，由于全凸缘62、72在以相同的压缩量进行比较的情况下所产生的反力大，因此全凸缘62、72使相配外壳明显地变形，不能充分地压缩衬垫，因此不能适用。

因此，在这样的情况下，以组合压缩性更加良好的半凸缘63、73与梯形凸缘83或者全凸缘84的上述（2）的构造进行应对，但是相对于梯形凸缘83以及全凸缘84在压缩刚刚开始之后就产生反力，半凸缘63、73如果不压缩到凸缘高度的50%程度就不产生反力，因此需要设定梯形凸缘83以及全凸缘84的压缩复原特性，使得合流部（顶点部）85附近的半凸缘63、73能够压缩50%以上。因此，具体来说，成为较宽地设定梯形凸缘83或者全凸缘84的凸缘宽度而减小反力的设计，但是这种设计不能应对贯通孔61、71之间的密封宽度狭窄的情况。

并且，作为对于本发明的其他现有技术，具有特开平8-121596号公报（专利文献2）或者特开平9-229195号公报（专利文献3）中记载的密封凸缘构造，但是这些密封凸缘构造并没有使设置于多个贯通孔之间的共用凸缘部成为特殊形状。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-157377号公报

专利文献2：日本特开平8-121596号公报

专利文献3：日本特开平9-229195号公报

发明内容

（发明要解决的问题）

鉴于以上问题，本发明的目的在于提供一种衬垫的密封凸缘构造，其能够降低产生于设置在多个贯通孔之间的共用凸缘部的反力，从而使凸缘整体的压缩特性一致，以此能够发挥稳定的密封功能。

（解决技术问题的技术方案）

为了达成上述目的，本发明的第一方面涉及的衬垫的密封凸缘构造，在金属衬垫的平面部并列设置一侧的贯通孔以及另一侧的贯通孔，在所述一侧的贯通孔的周缘部设置一侧的密封凸缘，在所述另一侧的贯通孔的周缘部设置另一侧的密封凸缘，在所述两贯通孔之间的中间部位设置所述两密封凸缘的共用凸缘部，所述衬垫的密封凸缘构造的特征在于，所述共用凸缘部形成沿相同方向将半凸缘两段成形的两段半凸缘形状。

并且，本发明的第二方面涉及的衬垫的密封凸缘构造的特征在于，在上述第一方面记载的衬垫的密封凸缘构造中，所述共用凸缘部的两段半凸缘形状具备：一侧的半凸缘部，由从所述一侧的密封凸缘连续的一侧的斜面部以及一侧的前端平坦部构成；另一侧的半凸缘部，由从所述另一侧的密封凸缘连续的另一侧的斜面部以及另一侧的前端平坦部构成；平面状的连结部，接合所述两半凸缘部。由所述一侧的斜面部、一侧的前端平坦部、另一侧的斜面部、另一侧的前端平坦部以及平面状的连结部这五面构成的立体形状，沿着所述两贯通孔之间的中间部位的长度方向未被切断地成形。

在具备上述构成的本发明的密封凸缘构造中，共用凸缘部形成沿相同方向将半凸缘两段成形的两段半凸缘形状，因此，此处发挥的压缩特性为与半凸缘相同的特性，而不是与梯形凸缘或全凸缘相同的特性。因此，通过将设置于各贯通孔的周缘部的密封凸缘形成半凸缘，同时将共用凸缘部形成两段半凸缘形状，能够使凸缘整体的压缩特性一致。

作为上述两段半凸缘形状，例如具备：一侧的半凸缘部，由从一侧的凸缘连续的一侧的斜面部以及一侧的前端平坦部构成；另一侧的半凸缘部，由从另一侧的凸缘连续的另一侧的斜面部以及另一侧的前端平坦部构成；平面状的连结部，接合两半凸缘部。在该情况下，成形为由一侧的斜面部、一侧的前端平坦部、另一侧的斜面部、另一侧的前端平坦部以及平面状的连结部这五面构成的立体形状，如此由五面构成的立体形状沿着两贯通孔之间的中间部位的长度方向未被切断地成形。

并且，在上述五面中，以平面状的连结部为基准面时，向该基准面的厚度方向一侧连续设置一侧的半凸缘部，向基准面的厚度方向另一侧连续设置另一侧的半凸缘部。因此，一侧的半凸缘部和另一侧的半凸缘部相互设置在基准面的厚度方向的相反方向。

（发明的效果）

本发明实现以下的效果。

即，在本发明的密封凸缘构造中，如上所述，共用凸缘部形成沿相同方向将半凸缘两段成形的两段半凸缘形状，因此，此处发挥的压缩特性为与半凸缘相同的特性。因此，通过将设置于各贯通孔的周缘部的密封凸缘形成半凸缘，同时将共用凸缘部形成两段半凸缘形状，能够提供一种能够使凸缘整体的压缩特性一致，并且由此发挥稳定的密封性能的衬垫的凸缘构造。设置两段半凸缘形状时所需要的密封宽度，与并设两个全凸缘时所需要的密封宽度相比小得多。

附图说明

图1是示出本发明的实施例涉及的衬垫的密封凸缘构造的视图，图1（A）是同一衬垫的俯视图，图1（B）是用F-F线切断同一衬垫的状态的概略剖视图。

图2是示出本发明的其他实施例涉及的衬垫的密封凸缘构造的视图，图2（A）是同一衬垫的俯视图，图2（B）是用G-G线切断同一衬垫的状态的概略剖视图。

图3是示出现有例涉及的衬垫的密封凸缘构造的视图，图3（A）是同一衬垫的俯视图，图3（B）是用C-C线切断同一衬垫的状态的概略剖视图。

图4是示出其他现有例涉及的衬垫的密封凸缘构造的视图，图4（A）是同一衬垫的俯视图，图4（B）是用D-D线切断同一衬垫的状态的概略剖视图。

图5是示出其他现有例涉及的衬垫的密封凸缘构造的视图，图5（A）是同一衬垫的俯视图，图5（B）是用E-E线切断同一衬垫的状态的概略剖视图。

图6是示出各凸缘的线压密封性的坐标图。

图7是示出各凸缘的压缩复原特性的坐标图。

图8是图3（A）的主要部分放大图。

符号说明

11 平面部

12 螺栓孔

21 第一贯通孔（一侧的贯通孔）

22 第一密封凸缘（一侧的密封凸缘）

23、33 斜面部

31 第二贯通孔（另一侧的贯通孔）

32 第二密封凸缘（另一侧的密封凸缘）

42 共用凸缘部

43 第一半凸缘部（一侧的半凸缘部）

44 第一斜面部（一侧的斜面部）

45 第一前端平坦部（一侧的前端平坦部）

46 第二半凸缘部（另一侧的半凸缘部）

47 第二斜面部（另一侧的斜面部）

48 第二前端平坦部（另一侧的前端平坦部）

49 连结部。

具体实施方式

本发明包含以下实施方式。

（1）在需要密封相互相邻的油路（水路）之间并且使用半凸缘（需要半凸缘功能）的情况下，不是利用梯形凸缘或者全凸缘接合，而是利用两段半凸缘（在同一方向上将半凸缘两段成形）接合。

（2）如上述（1），通过将油路之间的凸缘在半凸缘同一方向上两段成形，使得利用全凸缘接合情况下的凸缘接合部消失，并且通过不形成梯形凸缘，能够使油路之间的凸缘特性成为与其他部分的半凸缘相同的特性（压缩性）。

（3）并且，已知在上述专利文献2或者专利文献3中，与本发明形状同样地将半凸缘连续设置多段的形状。但是，在上述专利文献中，通过将半凸缘设置多段，半凸缘高度与现有相比变高，能够相应地提高其追随性，并且通过将半凸缘设置多段，与仅通过一段形成相同高度的情况不同，由于应力对应于半凸缘的段数而被分散，因此作为整体的塑性变形与一段相比变小，提高了追随性。并且，螺栓附近为半凸缘一段，随着达到螺栓之间而成为两段，从而提供一种防止螺栓松弛/破损，同时在螺栓之间具有良好的密封性（追随性）的衬垫。因此，虽然这些为同样的形状，但是本发明指定了用于克服为了密封相邻的油路之间而产生的凸缘接合部的弱点的接合方法，与上述专利文献记载的发明相比，目的不同。

实施例

接着，参照附图对本发明的实施例进行说明。

图1是示出本发明的实施例涉及的衬垫的密封凸缘构造的视图。即，图1（A）是同一衬垫的俯视图，图1（B）是同一衬垫的剖视图，示出图1（A）中的F-F线概略剖视图。

该实施例涉及的衬垫例如为在汽车关联的水泵中作为水密用密封件使用的衬垫，如图1（A）所示，在具备规定的平面形状（图中大致长方形）的平板状的金属衬垫的平面部11上，相互并列设置作为一侧的贯通孔（油路或者水路等的流路孔等）的第一贯通孔21以及作为另一侧的贯通孔的第二贯通孔31，在第一贯通孔21的周缘部，设置作为一侧的密封凸缘的由半凸缘构成的第一密封凸缘22，同时，在第二贯通孔31的周缘部，设置作为另一侧的密封凸缘的同样由半凸缘构成的第二密封凸缘32，在两贯通孔21、31之间的中间部位，设置两密封凸缘22、32的共用凸缘部42。

并且，作为上述共用凸缘部42，如图1（B）所示，形成沿相同方向将半凸缘两段成形的两段半凸缘形状，具体来说，一体地具备：从第一凸缘22以原样的截面形状连续的作为一侧的半凸缘部的第一半凸缘部43、从第二凸缘32以原样的截面形状连续的作为另一侧的半凸缘部的第二半凸缘部46、将两半凸缘部43、46接合的平面状的连结部49。第一半凸缘部43一体地具备作为一侧的斜面部的第一斜面部44、作为一侧的前端平坦部的第一前端平坦部45。第二半凸缘部46一体地具备作为另一侧的斜面部的第二斜面部47、作为另一侧的前端平坦部的第二前端平坦部48。

并且，上述平面状的连结部49，与平面部11配置在同一平面上，能够成为凸缘调节（立ち上げ）的基准面，因此从该连结部49开始进行如下说明，从该连结部49的宽度方向一侧的端部（图1（B）中左端部）朝向衬垫厚度方向一侧（图1（B）中下方）以规定的倾斜角度一体地设置第一半凸缘部43的第一斜面部44，在该第一斜面部44的前端，一体地设置与连接部49大致平行的平面状的第一前端平坦部45。并且，从连结部49的宽度方向另一侧的端部（图1（B）中右端部）朝向衬垫厚度方向另一侧（图1（B）中上方）以规定的倾斜角度一体地设置第二半凸缘部46的第二斜面部47，在该第二斜面部47的前端，一体地设置与连结部49大致平行的平面状的第二前端平坦部48。从而，第一半凸缘部43设置于连结部49或平面部11的厚度方向一侧，同时，第二半凸缘部46设置于连结部49或平面部11的厚度方向另一侧，因此第一半凸缘部43和第二半凸缘部46相互设置在厚度方向的相反侧。

并且，在上述构造中，共用凸缘部42形成具备由第一斜面部44、第一前端平坦部45、第二斜面部47、第二前端平坦部48以及连结部49构成的五面的立体形状，但是，由该五面构成的立体形状沿着两贯通孔21、31之间的中间部位的长度方向在其中途未被切断地成形，特别是中间的连结部49也沿着两贯通孔21、31之间的中间部位的长度方向在其中途未被切断地成形。符号12是用于将组装螺栓插通的螺栓孔。

在上述构成的密封凸缘构造中，共用凸缘部42形成沿相同方向将半凸缘两段成形的两段半凸缘形状，因此，此处发挥的压缩特性为与半凸缘构成的第一以及第二密封凸缘22、32相同的特性。因此，能够提供一种能够使凸缘整体的压缩特性一致，并且由此发挥稳定的密封性能的衬垫凸缘构造。

并且，设置两段半凸缘形状时所需要的贯通孔21、31之间的密封宽度，与并设两个全凸缘时所需要的密封宽度相比要小得多。因此，该凸缘构造适合在贯通孔21、31之间所设定的密封宽度窄的条件下进行利用。

另外，在上述实施例中，形成两段半凸缘形状的第一半凸缘部43中的第一斜面部44的宽度以及倾斜角度被设定成与包围第一贯通孔21的周围的第一密封凸缘22的斜面部23的宽度以及倾斜角度相同，但是也可以将其设定得略微不同，即可以设定成第一斜面部44的宽度比斜面部23的宽度小，第一斜面部44的倾斜角度比斜面部23的倾斜角度大，相反，也可以设定成第一斜面部44的宽度比斜面部23的宽度大，第一斜面部44的倾斜角度比斜面部23的倾斜角度小。并且，同样地，形成两段半凸缘形状的第二半凸缘部46中的第二斜面部47的宽度以及倾斜角度被设定成与包围第二贯通孔31的周围的第二密封凸缘32的斜面部33的宽度以及倾斜角度相同，但是也可以将其设定得略微不同，即可以设定成第二斜面部47的宽度比斜面部33的宽度小，第二斜面部47的倾斜角度比斜面部33的倾斜角度大，相反，也可以设定成第二斜面部47的宽度比斜面部33的宽度大，第二斜面部47的倾斜角度比斜面部33的倾斜角度小。

并且，在上述实施例中，第一以及第二贯通孔21、31的开口形状（平面形状）相互形成大致相同形状、相同大小，但是本发明并不限定于此。例如，在图2中示出的其他实施例中，在比较大的第一贯通孔21的周围，比较小的第二贯通孔31等分设置多个（图中为六个），作为贯通孔21、31的开口形状、配置、数量也可以如此，在这种情况下，在第一贯通孔21和各第二贯通孔31之间分别设置由两段半凸缘形状构成的共用凸缘部42。

Claims

1.一种衬垫的密封凸缘构造，在金属衬垫的平面部并列设置一侧的贯通孔以及另一侧的贯通孔，在所述一侧的贯通孔的周缘部设置一侧的密封凸缘，在所述另一侧的贯通孔的周缘部设置另一侧的密封凸缘，在所述两贯通孔之间的中间部位设置所述两密封凸缘的共用凸缘部，所述衬垫的密封凸缘构造的特征在于，

所述共用凸缘部形成沿相同方向将半凸缘两段成形的两段半凸缘形状。

2.根据权利要求1所述的衬垫的密封凸缘构造，其特征在于，

所述共用凸缘部的两段半凸缘形状具备：一侧的半凸缘部，由从所述一侧的密封凸缘连续的一侧的斜面部以及一侧的前端平坦部构成；另一侧的半凸缘部，由从所述另一侧的密封凸缘连续的另一侧的斜面部以及另一侧的前端平坦部构成；平面状的连结部，接合所述两半凸缘部；

由所述一侧的斜面部、一侧的前端平坦部、另一侧的斜面部、另一侧的前端平坦部以及平面状的连结部这五面构成的立体形状，沿着所述两贯通孔之间的中间部位的长度方向未被切断地成形。