CN116428362A - 垫片 - Google Patents

Abstract

本发明提供垫片，是用于密封两个构件的对置面之间的间隙的环状的垫片，具备：芯体，由多个分割构成件构成；密封部，固定于所述芯体；以及弹性构件，所述多个分割构成件的端部以在所述端部彼此之间存在间隙的方式相互对接，所述对接的端部彼此通过所述弹性构件接合，所述接合的端部的边缘部相于所述分割构成件的俯视下的长边方向倾斜。

Description

垫片

相关申请的交叉参考

本申请基于2022年01月12日向日本特许厅提交的日本专利申请第2022-003356号，因此将所述日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于密封两个构件的对置面之间的间隙的环状的垫片。

背景技术

以往，通过夹设在内燃机的例如换热器盖与换热器的对置面之间或者气缸体与油底壳的对置面之间并将两个构件紧固，来密封两个构件的对置面之间的间隙的环状的垫片已被公众所知。

在美国专利第5,618,047号或者日本专利公开公报特开2010-133477号中公开的环状的垫片已被公众所知。在这些环状的垫片中，相互对接的两个分割构成件的端部接合而形成为环状。然后，在该环状体的内周面一体地覆盖有弹性密封层。在上述专利文献的垫片中，通过相互对接的两个分割构成件构成接合部。然后，流入该接合部的弹性件被固化。通过如此接合的两个分割构成件构成环状体。

在一般的垫片的制造方法中，通过将一张金属板冲裁成环状形状而得到一体的环状体。在该制造方法中，在多数情况下，环状体的内侧部分作为冲裁渣而被废弃。另一方面，如上述专利文献所公开的那样，在包括由组合在一起的多个分割构成件构成的环状体的垫片的情况下，在垫片的制造中，能够从一张金属板冲裁出多个分割构成件。因此，从一张金属板产生的废弃材料的量减少。其结果，成品率提高。

发明内容

本实施方式的垫片是用于密封两个构件的对置面之间的间隙的环状的垫片，具备：芯体，由多个分割构成件构成；密封部，固定于所述芯体上的；以及弹性构件，所述多个分割构成件的端部以在所述端部彼此之间存在间隙的方式相互对接，所述对接的端部彼此通过所述弹性构件接合，所述接合的端部的边缘部相对于所述分割构成件的俯视下的长边方向倾斜。

附图说明

图1的(a)是本公开的一个实施方式的垫片的示意性俯视图。

图1的(b)是图1的(a)的A部的示意性放大图。

图1的(c)是图1的(a)的B部的示意性放大图。

图2的(a)是图1的(b)的X－X’线向视截面图。

图2的(b)是图1的(a)的垫片密封两个构件的对置面之间的间隙时的图1的(b)的X－X’线向视截面图。

图3的(a)是表示图1的(a)的A部的变形例的示意性放大图。

图3的(b)是表示图1的(a)的C部的变形例的示意性放大图。

图4的(a)是1个变形例中的垫片的示意俯视图。

图4的(b)是另一变形例中的垫片的示意俯视图。

具体实施方式

在下面的详细说明中，出于说明的目的，为了提供对所公开的实施方式的彻底的理解，提出了许多具体的细节。然而，显然可以在没有这些具体细节的前提下实施一个或更多的实施方式。在其它的情况下，为了简化制图，示意性地示出了公知的结构和装置。

但是，在上述专利文献的垫片中，沿着分割构成件的长边方向和与该长边方向正交的宽度方向构成接合部。因此，针对长边方向的弯曲或者针对宽度方向的刚性有可能不足。

鉴于上述情况，提供本实施方式的垫片。即，本公开的目的在于提供能够提高弯曲刚性的由多个分割构成件构成的环状的垫片。

为了达到上述目的，本实施方式的垫片是用于密封两个构件的对置面之间的间隙的环状的垫片，具备：芯体，由多个分割构成件构成；密封部，固定于所述芯体；以及弹性构件，所述多个分割构成件的端部以在所述端部彼此之间存在间隙的方式对接，所述对接的端部彼此通过所述弹性构件接合，所述接合的端部的边缘部相对于所述分割构成件的俯视下的长边方向倾斜。

本实施方式的垫片具有上述结构。因此，所述垫片由能够提高弯曲刚性的多个分割构成件构成。

以下，基于附图对本实施方式进行说明。另外，在一部分图中省略在其他图中标注的详细的附图标记的一部分。

本实施方式的垫片1包括：由多个分割构成件构成的芯体2；固定在芯体2上的密封部3、以及弹性构件6。该垫片是密封两个构件的对置面40和50(图2的(b))之间的间隙的环状的垫片。芯体2的结构没有特别限定。芯体2只要由将该芯体分割而得到的多个分割构成件构成即可。图1和图2所示的垫片1的芯体2由第一分割构成件2A和第二分割构成件2B构成。芯体2中第一分割构成件2A的端部和第二分割构成件2B的端部彼此以在其间存在间隙的方式对接。如此构成的第一对接部位21A和第二对接部位21B通过弹性构件6接合。由此，垫片1形成为环状。垫片1还具备密封部3。密封部3固定于芯体2且能够弹性变形。这样，密封部3能够将两个构件的对置面40和50之间的间隙密封。第一对接部位21A的边缘部21a构成为相对于第一分割构成件2A的俯视下的长边方向倾斜。同样地，第二对接部位21B的边缘部21b构成为相对于第二分割构成件2B的俯视下的长边方向倾斜。

以下，参照附图进行详细说明。

如图2的(b)所示，在本实施方式中，由配置在对置面40和50之间的垫片1密封的两个构件是第一构件4和第二构件5。第一构件4配置成从上方覆盖第二构件5。作为第一构件4和第二构件5的例子，可举出内燃机的换热器盖和换热器、气缸体以及油底壳。在图1的(a)所示的垫片1的俯视图中，垫片1具有沿着第一构件4的对置面40的形状和第二构件5的对置面50的形状的形状。

如上所述，垫片1具备形成为环状的芯体2、以及固定于芯体2的密封部3。芯体2通过两个分割构成件2A、2B、具体为第一分割构成件2A和第二分割构成件2B构成。以在第一分割构成件2A的其俯视下的长边方向的两端部与第二分割构成件2B的其俯视下的长边方向的两端部之间存在间隙的方式相互对接。在本实施方式中，将以存在间隙的方式对接的第一分割构成件2A的长边方向的端部称为第一对接部位21A。此外，将与第一对接部位21A对置的第二分割构成件2B的长边方向的端部称为第二对接部位21B。弹性构件6流入第一对接部位21A与第二对接部位21B之间的间隙。通过该弹性构件6，第一对接部位21A与第二对接部位21B被硫化接合。由此，芯体2形成为环状。进而，通过弹性构件6的硫化成型，环状的密封部3一体地固定形成在芯体2的内周面24。因此，第一分割构成件2A的内周面24a与第二分割构成件2B的内周面24b构成环状的芯体2的内周面24。此外，同样地，第一分割构成件2A的外周面25a与第二分割构成件2B的外周面25b构成环状的芯体2的外周面25。

第一分割构成件2A和第二分割构成件2B通过对冷轧钢板或者不锈钢板等具有刚性的金属板进行冲裁而形成。图1的(a)的A部和图1的(b)所示的第一对接部位21A的一方也包括边缘部21a在内以θ1的角度(以下，适当称为“倾斜角度”)相对于上述长边方向直线地倾斜，以使得与第一分割构成件2A的俯视下的长边方向既不平行也不正交。并且，隔着间隙与所述一方的第一对接部位21A对置的一方的第二对接部位21B也包括边缘部21b在内以规定的倾斜角度形成，以使得与所述一方的第一对接部位21A大致平行。

图1的(c)所示的另一方的第一对接部位21A也包括边缘部21a在内以与θ1不同的角度亦即θ2的角度直线地倾斜，以使得与第一分割构成件2A的俯视下的长边方向交叉。并且，另一方的第二对接部位21B隔着间隙与另一方的第一对接部位21A对置。与此同时，另一方的第二对接部位21B也包括边缘部21b在内以规定的倾斜角度形成，以使得与另一方的第一对接部位21A大致平行。

一方的第一对接部位21A和一方的第二对接部位21B在图1的(a)和(b)的纸面上形成为向左侧上升倾斜。另一方面，另一方的第一对接部位21A和另一方的第二对接部位21B，在图1的(a)和(c)的纸面上形成为向右侧上升倾斜。这样，一方的第一对接部位21A和一方的第二对接部位21B与另一方的第一对接部位21A和另一方的第二对接部位21B以向互不相同的方向倾斜的方式形成。

如图2的(a)所示，在第一分割构成件2A的上表面200A和下表面201A的第一分割构成件2A的宽度方向的一方的端部，以向第一分割构成件2A的厚度方向的内侧切口的方式形成有切口台阶部22A、22A。此外，尽管未图示，但在第二分割构成件2B的上表面200B和下表面201B的第二分割构成件2B的宽度方向的一方的端部上也同样以向第二分割构成件2B的厚度方向的内侧切口的方式形成有切口台阶部22B、22B。在本实施方式中，切口台阶部22A、22B设置于第一分割构成件2A和第二分割构成件2B的内周面24。此外，在第一分割构成件2A和第二分割构成件2B设置有多个螺纹孔23(图1的(a))，螺纹孔23用于通过作为固定件的螺栓将垫片1组装到第一构件4和第二构件5上。

在本实施方式中，第一分割构成件2A和第二分割构成件2B通过弹性构件6接合，该弹性构件6位于设置在第一对接部位21A与第二对接部位21B之间的约1mm间隙。此外，如图1的(b)和(c)所示，第一分割构成件2A和第二分割构成件2B的不具备螺纹孔23的部分的宽度尺寸约为5mm。在第一分割构成件2A和第二分割构成件2B具有5mm的宽度尺寸时，如果第一对接部位21A与第二对接部位21B之间的间隙的尺寸为1mm以上，则能够吸收第一分割构成件2A和第二分割构成件2B的构件对合的位置偏移公差。进而，不需要高精度的对位。因此，能够提高接合的可行性。第一对接部位21A与第二对接部位21B之间的间隙的尺寸能够根据第一分割构成件2A和第二分割构成件2B的宽度尺寸适当设定。

如图1的(a)所示，在通过第一分割构成件2A和第二分割构成件2B形成为环状的芯体2沿着内周面24通过弹性构件固定有环状的密封部3。如图2的(a)所示，密封部3以到达第一分割构成件2A的切口台阶部22A和第二分割构成件2B的切口台阶部22B的方式固定于芯体2。由此，能够抑制密封部3从芯体2脱离。密封部3是通过弹性变形而将第一构件4的对置面40与第二构件5的对置面50之间的间隙密封的构件。如图2的(b)所示，在密封部3的厚度方向的两端部沿着密封部3的周向呈环状形成有环状突部30、30。环状突部30相比第一分割构成件2A的上表面200A和下表面201A向厚度方向的外侧突出。同样地，环状突部30相比第二分割构成件2B的上表面200B和下表面201B向厚度方向的外侧突出。

如图2的(a)所示，环状突部30在自然状态下具有大致半圆状的纵截面形状。在环状突部30的外周侧，沿着环状突部30呈环状形成有向厚度方向的内侧凹陷的槽部31。此外，位于环状突部30的内周侧的上表面部32形成为位于比第一分割构成件2A的上表面200A以及第二分割构成件2B的上表面200B靠厚度方向的内侧的位置。同样地，位于环状突部30的内周侧的下表面部33形成为位于比第一分割构成件2A的下表面201A以及第二分割构成件2B的下表面201B靠厚度方向的内侧的位置。

如图2的(b)所示，垫片1夹设在第一构件4的对置面40与第二构件5的对置面50之间。由此，环状突部30一边向槽部31、上表面部32和下表面部33退避一边弹性变形。这样，环状突部30在压缩状态下夹设在第一构件4的对置面40与第二构件5的对置面50之间。由此，第一构件4的对置面40与第二构件5的对置面50之间的间隙被密封。

弹性构件6流入第一对接部位21A与第二对接部位21B之间的间隙。该弹性构件6和密封部3由相同的弹性构件硫化成型。作为此处使用的弹性构件的例子，可举出包含EPDM、NBR、H-NBR、ACM、AEM和FKM的橡胶材料。

在本实施方式的垫片1中，第一对接部位21A与第二对接部位21B构成为，也包括边缘部21a、21b在内相对于第一分割构成件2A和第二分割构成件2B的俯视下的长边方向倾斜。因此，能够通过边缘部21a、21b抑制以第一对接部位21A或者第二对接部位21B为起点的、芯体2向长边方向或宽度方向的弯曲变形。因此，能够提高针对长边方向和宽度方向的弯曲的芯体2的弯曲刚性。此外，对接部位21a、21b以直线地倾斜的方式形成。因此，容易制造第一分割构成件2A和第二分割构成件2B。此外，在将第一分割构成件2A的第一对接部位21A和第二分割构成件2B的第二对接部位21B对接时，不需要进行高精度的对位。进而，在对接时，还能够吸收其公差。

此外，在本实施方式中，图1的(a)的A部所示的一方的第一对接部位21A和图1的(b)所示的一方的第二对接部位21B与图1的(a)的B部所示的另一方的第一对接部位21A和图1的(c)所示的另一方的第二对接部位21B向互不相同的方向倾斜。因此，即使芯体2意欲以一方的第一对接部位21A或者第二对接部位21B为起点弯曲，另一方的对接部位21A或者第二对接部位21B也难以向与一方的第一对接部位21A或者第二对接部位21B相同的方向弯曲。即，即使芯体2意欲以一方的第一对接部位21A为起点弯曲，另一方的第二对接部位21B也抑制该弯曲。因此，与一方的对接部位21a、21b和另一方的对接部位21a、21b向相同的方向倾斜的情况相比，能够提高芯体2的弯曲刚性。

接下来，参照图3的(a)和图3的(b)对第一对接部位21A与第二对接部位21B的变形例进行说明。另外，省略共同的部分的结构和效果的说明。

图3的(a)所示的一方的第一对接部位21A’和第二对接部位21B’是图1的(a)的A部和图1的(b)所示的一方的第一对接部位21A与第二对接部位21B的变形例。图3的(a)的第一对接部位21A’和第二对接部位21B’形成为包括在俯视下曲折的部位(以下称为“曲折部”)26a、26b。一方的第一对接部位21A’的内周侧的边缘部210a与第一分割构成件2A的内周面24a相连。此外，边缘部210a以θ3的角度相对于上述长边方向倾斜，以使得与第一分割构成件2A的俯视下的长边方向既不平行也不正交。一方的第一对接部位21A’的外周侧的边缘部211a与第一分割构成件2A的外周面25a相连。此外，边缘部211a以与θ3不同的θ4的角度相对于上述长边方向倾斜，以使得与第一分割构成件2A的俯视下的长边方向既不平行也不正交。内周侧的边缘部210a和外周侧的边缘部211a形成在相对于第一分割构成件2A的长边方向不同的位置。内周侧的边缘部210a和外周侧的边缘部211a通过曲折部26a连接。曲折部26a形成为沿着第一分割构成件2A的长边方向延伸。在本变形例中，在其宽度方向上形成有多个突出和凹陷。将内周侧的边缘部210b、曲折部26b和外周侧的边缘部211b形成为，当与一方的第一对接部位21A’对置的一方的第二对接部位21B’和一方的第一对接部位21A’对接时，在上述两个对接部位之间形成一定间隔的间隙。第一对接部位21A’和第二对接部位21B’通过弹性构件接合。由此，形成环状的芯体2。

本变形例的第一对接部位21A’和第二对接部位21B’是图1的(a)的A部和图1的(b)所示的一方的第一对接部位21A和第二对接部位21B的变形例。第一对接部位21A’和第二对接部位21B’构成为包括曲折部26a、26b。由此，芯体2难以以第一对接部位21A’或者第二对接部位21B’为起点弯曲。因此，能够实现更进一步的芯体2的弯曲刚性的提高。另外，图1的(a)的B部和图1的(c)所示的另一方的第一对接部位21A和第二对接部位21B也同样可以形成为包括曲折部26a、26b。在该情况下，优选的是，与芯体2的内周面24相连的内周侧的另一方的边缘部210a、210b的倾斜角度以及与芯体2的外周面25相连的外周侧的另一方的边缘部211a、211b的倾斜角度与图3的(a)所示的倾斜角度θ3和θ4都不同。即，各边缘部具有与剩余的边缘部不同的倾斜角度。由此，难以产生以各对接部位为起点的芯体2的弯曲变形。因此，能够实现更进一步的芯体2的弯曲刚性的提高。

接下来，对图3的(b)的变形例进行说明。

图3的(b)所示的螺纹孔23’是图1的(a)的C部所示的螺纹孔23的变形例。图3的(b)的螺纹孔23’由通过弹性构件接合的第一对接部位21A”和第二对接部位21B”构成。此处，上述两个对接部位以在第一分割构成件2A的端部与第二分割构成件2B的端部彼此之间存在间隙的方式相互对接。第一对接部位21A”和第二对接部位21B”分别构成为包括半圆状的凹部23’a、23’b。此外，通过沿着该凹部23’a、23’b的边缘固定的弹性构件，构成圆孔的螺纹孔23’。在第一对接部位21A”中，与第一分割构成件2A的内周面24a相连的内周侧的边缘部210a以及与上述外周面25a相连的外周侧的边缘部211a构成为具有大致相同的倾斜角度且位于大致同一直线上。第二对接部位21B”的内周侧的边缘部210b和外周侧的边缘部211b也构成为具有大致相同的倾斜角度且位于大致同一直线上。这样，在第一对接部位21A”的内周侧的边缘部210a与第二对接部位21B”的内周侧的边缘部210b之间形成一定间隔的间隙。同样地，在第一对接部位21A”的外周侧的边缘部211a与第二对接部位21B”的外周侧的边缘部211b之间形成一定间隔的间隙。另外，在本变形例的包括螺纹孔的垫片1(本变形例的垫片1)中，在相当于图1的(a)的A部的部分不构成对接部位。本变形例的垫片1的其他结构与第一实施方式大致相同。

在本变形例的垫片1中，由第一对接部位21A”、第二对接部位21B”和弹性构件形成的螺纹孔23’以外的螺纹孔23具有与第一实施方式相同的结构。螺纹孔23’具有基于弹性构件的柔软性。因此，在将本变形例的垫片1组装到第一构件4和第二构件5上的情况下，图3的(b)所示的螺纹孔23’能够吸收另一螺纹孔23的位置偏移。因此，能够提高组装性。另外，在本变形例中，设置另一方的第一对接部位21A和第二对接部位21B的位置并不限定于图1的(a)的B部或者图1的(c)所示的位置。图1的(a)所示的螺纹孔23中的任一个也可以由具有凹部23’a的第一对接部位21A”和具有凹部23’b的第二对接部位21B”构成。在该情况下，优选的是，内周侧的边缘部210a、210b形成为具有与图3的(a)所示的倾斜角度θ3不同的角度且向不同的方向倾斜。此外，优选的是，上述外周侧的边缘部211a、211b形成为具有与图3的(a)所示的倾斜角度θ4不同的倾斜角度且向不同的方向倾斜。

此外，密封部3的结构也并不限定于图1和2所示的第一实施方式中使用的密封部3的结构。例如，如图4的(a)所示，密封部3也可以以固定在芯体2的外周面25的方式形成为环状。在该情况下，在第一分割构成件2A的上表面200A，在其外周面25a侧以向第一分割构成件2A的厚度方向的内侧切口的方式设置有切口台阶部22A。同样地，在第二分割构成件2B的上表面200B，在其外周面25b侧以向第二分割构成件2B的厚度方向的内侧切口的方式设置有切口台阶部22B。

此外，如图4的(b)所示，也可以以通过第一分割构成件2A和第二分割构成件2B的宽度方向的大致中心部的方式形成环状的密封部3。在该情况下，也形成比第一分割构成件2A的上表面200A和下表面201A突出的环状突部30、30。此外，形成比第二分割构成件2B的上表面200B和下表面201B突出的环状突部30、30。

垫片1的结构既不限定于上述结构，也不限定于图示的结构。例如，第一分割构成件2A和第二分割构成件2B并不限定于通过金属板的冲裁而形成的构成件。此外，第一分割构成件2A和第二分割构成件2B也可以不由金属材料而由具有刚性的树脂材料形成。此外，构成芯体2的分割构成件的个数也并不限定于2个。也可以由3个以上的分割构成件构成芯体2。此外，第一分割构成件2A的长边方向的一方的端部以及第二分割构成件2B的长边方向的一方的端部隔着间隙构成第一对接部位21A与第二对接部位21B，另一方面，第一分割构成件2A的长边方向的另一方的端部以及第二分割构成件2B的长边方向的另一方的端部也可以不相互抵接。在该情况下，第一分割构成件2A的长边方向的另一方的端部与第二分割构成件2B的长边方向的另一方的端部不构成对接部位。

出于示例和说明的目的已经给出了所述详细的说明。根据上面的教导，许多变形和改变都是可能够的。所述的详细说明并非没有遗漏或者旨在限制在这里说明的主题。尽管已经通过文字以特有的结构特征和/或方法过程对所述主题进行了说明，但应当理解的是，权利要求书中所限定的主题不是必须限于所述的具体特征或者具体过程。更确切地说，将所述的具体特征和具体过程作为实施权利要求书的示例进行了说明。

Claims (5)

1.一种垫片，是用于密封两个构件的对置面之间的间隙的环状的垫片，其特征在于，具备：

芯体，由多个分割构成件构成；

密封部，固定于所述芯体；以及

弹性构件，

所述多个分割构成件的端部以在所述端部彼此之间存在间隙的方式相互对接，

所述对接的端部彼此通过所述弹性构件接合，

所述接合的端部的边缘部相对于所述分割构成件的俯视下的长边方向倾斜。

2.根据权利要求1所述的垫片，其特征在于，

所述端部也包括所述边缘部在内相对于所述长边方向直线地倾斜。

3.根据权利要求2所述的垫片，其特征在于，

多个所述端部相对于所述长边方向向互不相同的方向倾斜。

4.根据权利要求1所述的垫片，其特征在于，

所述端部形成曲折部。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的垫片，其特征在于，

所述芯体具有多个供用于紧固所述两个构件的螺栓插通的螺纹孔，

至少一个所述螺纹孔设置于所述端部。

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