JP2001027323A - シールおよびシール取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール取付けに際してのシール面の面圧の不
均一性を改善すること。 【解決手段】 マニホールドＡのシール取付溝６に嵌合
させるシール本体１ａの対角位置に、シール本体１ａよ
り厚さの薄い延設部１ｂ、１ｂ’を設ける。延設部１
ｂ、１ｂ’には、取付ねじ８ａ、８ｂのねじ挿通孔７
ａ、７ｂをそれぞれ設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、互いに接合する物
体の接合面間の気密性を保持するために、接合面間に介
在させるシールに関し、特に、シールの接合面への面接
触時の面圧の不均一性を改善する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】互いに接合する物体間の接合部分の気密
性を保持するためには、物体の接合面間に、シールを介
在させている。接合面が相対運動する場合には、シール
は一方の接合面に設けられ、この場合のシールをパッキ
ンと呼んでいる。開閉可能に構成した蓋の裏面に設けら
れているリング状のパッキンがその例である。

【０００３】接合面が相対運動せずに静止状態にある場
合には、シールをガスケットと呼んでいる。ガスケット
の取付けは、互いに接合する物体の一方の物体の接合面
のシール取付溝にシールを嵌めて位置決めし、その状態
で、両物体を合わせてねじ止めすることにより、両接合
面間にシールを介在させる構成が知られている。

【０００４】シリンダの分野では、例えば、マニホール
ドと給排気ブロックを連結する際の接合面間に上記シー
ルが介在させられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】シールの取付けは、接
合面に面圧が均一なるように行うのが理想的である。し
かし、実際にはかかる均一な面圧でシールを取り付ける
ことは難しい。そのため、例えばシールをねじ止めで取
付けるに際しては、トルク管理を行ってねじの締付力を
一定にして、その面圧の均一性を確保しようとしてい
る。

【０００６】シールの取付けを複数箇所のねじ止めで行
う場合には、同一トルクで複数のねじを一度に締め付け
ることはできないため、複数のねじを順に設定トルクで
締め付けて行くこととなる。

【０００７】しかし、複数のねじ止め箇所を順にねじ締
めして行く場合には、どうしてもシールの最初のねじ締
め段階で、シールの締め付け箇所側がねじにより押さえ
つけられるため、このねじ締め箇所から離れた側が浮き
上がり気味になる。この状態で、浮き上がった側を同一
トルクでねじ締めしても、最初のねじ締め箇所側の面圧
と、当初浮き上がり気味だった箇所のねじ締め箇所の面
圧とは異なったものとなる。

【０００８】特に、ねじ締め箇所を２箇所にした場合に
は、両ねじ締め箇所を結ぶ直線方向に沿って、シールの
取付けに際して面圧に差が発生する。かかる面圧の不均
一を少なくするため、ねじ締め箇所を３箇所以上にする
ことも考えられるが、それでは、ねじ締め箇所を増やす
分、生産工程の手間がかかるなどして生産コストの低減
などが図れない。

【０００９】本発明の目的は、シール取付けに際して、
シール面の面圧の不均一性を改善することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、互いに接合さ
せる物体の接合面間に介在させるシールであって、前記
接合面に設けたシール取付溝の深さより大きな厚みを有
し、前記シール取付溝に嵌合されるシール本体と、前記
シール取付溝には嵌合されず、前記シール本体の対角位
置から面方向に延設され、シール固定用のねじ挿通孔を
設けた延設部とを有することを特徴とする。

【００１１】他の本発明は、互いに接合させる物体の接
合面間に介在させるシールであって、前記接合面に設け
たシール取付溝の深さより大きな厚みを有し、前記シー
ル取付溝に嵌合されるシール本体が、前記シール本体の
対角側のねじ止め方向に向けて厚みが薄くなるように構
成されていることを特徴とする。

【００１２】他の本発明は、互いに接合する物体の一方
の物体の接合面に設けたシール取付溝にシールを嵌合さ
せて、接合する物体の両接合面間に前記シールを介在さ
せるシール取付構造であって、前記シールは、前記シー
ル取付溝の深さより大きな厚みを有し、前記シール取付
溝は、前記シール取付溝に嵌合される前記シール本体の
対角側のねじ止め方向に向けて深くなるように構成され
ていることを特徴とする。前記シール本体は、その対角
側のねじ止め方向に向けて厚みが薄くなるように構成し
てもよい。

【００１３】他の本発明は、互いに接合する物体の一方
の物体の接合面に設けたシール取付溝にシールを嵌合さ
せて、接合する物体の両接合面間に前記シールを介在さ
せるシール取付構造であって、前記接合面間には、前記
シールとは別体に構成されて、シール取付用のねじ挿通
箇所の周辺に配置された面圧補正用弾性部材が介在され
ていることを特徴とする。前記面圧補正用弾性部材は、
互いに接合する物体のうちシール取付溝を設けた物体の
接合面のねじ孔の周縁に、突設するようにしてもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１５】（実施の形態１）図１は、本発明のシール
を、マニホールドと給排気ブロックとの連結に際して使
用する状況を示す斜視図である。図２は、シールの平面
図である。図３（ａ）は、図２で示すＡ−Ａ線で切断し
たシールの断面図であり、（ｂ）はねじ止めした場合の
シールの状況を示す部分断面であり、（ｃ）は従来構成
のシールをねじ止めした様子を示す部分断面図である。

【００１６】本発明のシール１は、シリンダのマニホー
ルドＡと給排気ブロックＢとを重ねて連結する際に、そ
の接合面に介在させて、接合部の気密性を保持するガス
ケットに構成されている。

【００１７】シール１は、シール本体１ａと、その対角
位置側から延設された延設部１ｂ、１ｂ’とが、ゴムあ
るいは樹脂により型成形で製造される。シール本体１ａ
は、略矩形枠状に形成され、長手方向に向けて、排気ポ
ート用の貫通孔２、２’、出力ポート用の貫通孔３、
３’、給気ポート用の貫通孔４がそれぞれ設けられてい
る。左右両端側には、パイロット弁排気用の貫通孔５、
５’が設けられている。

【００１８】シール本体１ａは、図３に示すように、マ
ニホールドＡ側に設けたシール取付溝６に嵌合される大
きさで、シール取付溝６の深さＤより大きな厚みＨを有
している。シール本体１ａの対角位置から一体に延設さ
れた延設部１ｂ、１ｂ’には、ねじ挿通孔７ａ、７ｂが
設けられている。

【００１９】延設部１ｂ、１ｂ’は、シール本体１ａと
面一に形成され、その厚みｈはシール本体１ａより薄
く、図３に示す場合には、シール本体１ａの厚みＨとシ
ール取付溝６の深さＤとの差に相当する。

【００２０】かかる構成のシール１を、マニホールドＡ
の接合面ａと給排気ブロックＢの接合面ｂとの両面の間
に介在させて使用する場合について説明する。シール１
の取付けに際しては、シール本体１ａをマニホールドＡ
の接合面ａに設けたシール取付溝６に嵌合させる。嵌合
させた状態では、延設部１ｂ、１ｂ’に設けたねじ挿通
孔７ａ、７ｂは、接合面ａに設けたねじ孔７ａ’、７
ｂ’にそれぞれ位置合わせされる。

【００２１】この状態では、マニホールドＡの排気ポー
ト側、出力ポート側、給気ポート側へ向けて、給排気ブ
ロックＢ側のそれぞれの連結端側が、排気ポート用の貫
通孔２、２’、出力ポート用の貫通孔３、３’、給気ポ
ート用の貫通孔４を貫通している。このようにマニホー
ルドＡ、給排気ブロックＢの両接合面ａ、ｂを合わせた
状態で、取付ねじ８ａ、８ｂを給排気ブロックＢ側から
マニホールドＡ側に通してねじ止めする。

【００２２】ねじ止めに際しては、取付ねじ８ａ、８ｂ
を、例えば、ねじ挿通孔７ａ、７ｂの順に入れて所定ト
ルクで締め付けることにより行う。図３（ｂ）では、ね
じ挿通孔７ａに取付ねじ８ａを通して所定トルクで締め
付けた状態が示されている。かかる状態では、シール１
のシール本体１ａに対して、給排気ブロックＢの接合面
ｂが平に接触されている。

【００２３】従来構成のシールＣを取付ねじ８ａで所定
トルクに締め付けて取付けた場合には、図３（ｃ）に示
すように、取付ねじ８ａで締め付けられる側が押下げら
れて、その反対側が浮き上がり気味になる。給排気ブロ
ックＢの接合面ｂがシールＣに対して斜めとなり、給排
気ブロックＢがシールＣに対して片当たりしている。そ
のため、シール取付溝６内におけるシールＣの端部Ｐ、
Ｐ’に対する面圧は、不均一となる。

【００２４】かかる片当たりの状況は、シールＣの取付
ねじ８ａの対角位置側を、取付ねじ８ｂで締め付けるこ
とにより、ある程度は改善されるものの、端部Ｐ、Ｐ’
に対する面圧の不均一差は十分には解消しない。

【００２５】しかし、本発明のシール１を使用すれば、
図３（ｂ）に示すように、取付ねじ８ａで締め付けた状
態でも、給排気ブロックＢの接合面ｂがシール１に平に
面接触しており、図３（ｃ）に示す従来構成の場合とは
異なり、シール本体１ａの端部Ｘ、Ｘ’に当たる面圧の
不均一さが格段に改善されることとなる。

【００２６】かかる状態で、シール１の取付ねじ８ａと
は対角側を取付ねじ８ｂで締め付ければ、さらに、取付
ねじ８ａの片締め状態が解消されて、面圧の不均一さが
より改善されることとなる。

【００２７】（実施の形態２）図４（ａ）は、シール１
の平面図であり、（ｂ）〜（ｆ）は、（ａ）に示す平面
図を、Ａ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線、Ｅ−
Ｅ線で切断した様子を示す部分断面図である。図５
（ａ）は、図４（ａ）の平面図をＦ−Ｆ線で切断した様
子を示す部分断面図で、特にシール取付溝６の底に勾配
を設けた場合を示している。図５（ｂ）は、シール取付
溝６の底が平に構成されている場合を示している。

【００２８】図４に示すシール１でも、前記実施の形態
１で説明したシール１と同様に、シール本体１ａ側に
は、複数の貫通孔２、２’、３、３’、４、５、５’が
それぞれ設けられている。しかし、シール本体１ａの対
角位置には、延設部１ｂ、１ｂ’は設けられず、シール
取付時に挿通する取付ねじ８ａ、８ａ’を逃げるように
切欠部９、９’が形成されている。なお、図４では、取
付ねじ８ａ、８ａ’の挿通位置を破線表示した。

【００２９】シール本体１ａは、対角位置側に切欠部
９、９’を形成した略矩形枠状の外枠部分１０と、外枠
部分１０で囲まれた内部を貫通孔２、２’、３、３’、
４、５、５’を形成するように仕切る仕切部１１とから
構成されている。外枠部分１０の短辺１０ａ、１０ａ’
側では、矢印方向に向けて肉厚が増大するように形成さ
れている。外枠部分１０の長辺１０ｂ、１０ｂ’側で
も、矢印方向に向けて、肉厚が増大するように形成され
ている。

【００３０】図４（ａ）に示すシール１の外枠部分１０
の短辺１０ａをＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線で切断し
た様子、および長辺１０ｂをＤ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線で切断
した様子を、それぞれ図３（ｂ）〜（ｆ）の断面図で示
した。

【００３１】図５（ａ）は、図４（ａ）に示すシール１
を取付ねじ８ａで締め付ける前の状態を示しているが、
シール取付溝６の底部は、シール厚みの増大方向に向け
て傾斜するように形成されている。

【００３２】このようにシール１およびシール取付溝６
の形状を構成しておくことにより、取付ねじ８ａでねじ
止めを行う際に浮き上がり気味となるＹ側は、取付ねじ
８ａの締め付け前から片当たりさせられていることとな
る。この状態で取付ねじ８ａ（図中、仮想線で表示）で
締め付ければ、端部Ｙ側が端部Ｙ’側より強く当たっ
て、平板状の従来シールでは面圧が小さくなりがちな端
部Ｙ側の面圧を補完して、端部Ｙ、Ｙ’の面圧の不均一
性を従来よりも格段に改善させることができる。

【００３３】当初より、面圧が不足しがちな端部Ｙ側
に、片当たりさせる構成としては、シール取付溝６の底
部を平にして、シール１の側の厚さを端部Ｙ側に向けて
増大させるようにしてもよい。

【００３４】（実施の形態３）本実施の形態のシール取
付構造では、シール取付溝６が設けられたマニホールド
Ａ側のねじ孔７ａ’、７ｂ’の周囲に、図６に示すよう
に、突起に構成された面圧補正用弾性部材１２が設けら
れている。

【００３５】本実施の形態で使用されているシール１３
は、前記実施の形態１、２に示したシール１とは異な
り、肉厚に変化を持たせない従来構成に形成されてい
る。シール取付溝６も、底が平の従来構成に形成されて
いる。

【００３６】上記構成のシール１３を、図７（ａ）に示
すように、取付ねじ８ａで締め付ける前には、シール１
３の端部Ｚ、Ｚ’のうち端部Ｚ’側が片当たりされてい
る。この状態で、給排気ブロックＢは、面圧補正用弾性
部材１２の先端側に接触している。

【００３７】取付ねじ８ａを締め付けると、面圧補正用
弾性部材１２により、給排気ブロックＢに、シール１３
の端部Ｚ’を支点とした半時計方向の回転力が発生し、
面圧が小さくなりがちな端部Ｚ方向に力が加えられる。
その分面圧が高くなって面圧の補完がなされ、端部Ｚ、
Ｚ’間の面圧の不均一さが改善される。

【００３８】本発明は前記の実施形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更しても
よい。

【００３９】例えば、前記実施の形態では、２箇所のね
じ止めによりシールを固定する構成について説明した
が、ねじ止め箇所は、３箇所以上にしてもよい。

【００４０】面圧補正用弾性部材は、マニホールドの接
合面のねじ孔の周縁に、２個設けた様子を示したが、１
個でも、あるいは３個以上設けるようにしてもよい。要
は、取付ねじを締めた際にシールの面圧が解消できる数
であればよい。

【００４１】面圧補正用弾性部材の形状は、取付ねじを
締めた際のシールの面圧が解消できる形状であれば突起
形状以外の形状でも構わない。

【００４２】面圧補正用弾性部材をマニホールドの接合
面側に設けた構成を示したが、給排気ブロックの接合面
側に設けるようにしてもよい。あるいは、当初よりマニ
ホールド、給排気ブロック、シールとは別体に構成して
おき、シール取付時に別途介在させるように構成しても
よい。あるいは、取付ねじを通す座金状に構成してもよ
い。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、互いに接合する物体間
に介在させるシールの面圧の不均一性を改善することが
できる。

【００４４】本発明によれば、面圧の不均一性を格段に
改善することができるので、従来構成では、面圧の不均
一性を改善するために３個以上設けていたシールのねじ
止め箇所を、減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシールをマニホールドと給排気ブロッ
クとの接合面間に使用する状況を示す斜視図である。

【図２】延設部を設けたシールの平面図である。

【図３】（ａ）は、図２のＡ−Ａ線で切断した場合の断
面図であり、（ｂ）は取付ねじで締め付けた状態のシー
ルの状況を示す断面図である。（ｃ）は、従来構成のシ
ールを取付ねじで締め付けた状態を示す断面図である。

【図４】（ａ）は、本発明のシールの他の実施の形態を
示す平面図である。（ｂ）〜（ｆ）は、（ａ）に示す各
切断線でシールを切断した様子を示す断面図である。

【図５】（ａ）は、傾斜底面を有するシール取付溝と、
図４（ａ）のシールを組み合わせた状況を、Ｆ−Ｆ線で
切断した様子を示す断面図であり、（ｂ）は、シール取
付溝の底面を平に構成した場合の様子を示す変形例であ
る。

【図６】面圧補正用弾性部材の配置状況を示す平面図で
ある。

【図７】（ａ）は、面圧補正用弾性部材を介したシール
取付構造を示す断面図であり、（ｂ）は、シールを取付
ねじで締め付けた状態を示す断面図である。

【符号の説明】 １ シール １ａ シール本体 １ｂ、１ｂ’ 延設部 ２、２’、３、３’、４、５、５’ 貫通孔 ６ シール取付溝 ７ａ、７ｂ ねじ挿通孔 ７ａ’、７ｂ’ ねじ孔 ８ａ、８ａ’、８ｂ 取付ねじ ９、９’ 切欠部 １０ 外枠部分 １０ａ、１０ａ’ 短辺 １０ｂ、１０ｂ’ 長辺 １１ 仕切部 １２ 面圧補正用弾性部材 １３ シール Ａ マニホールド ａ 接合面 Ｂ 給排気ブロック ｂ 接合面 Ｃ シール Ｄ 深さ Ｈ、ｈ 厚み Ｐ、Ｐ’、Ｘ、Ｘ’、Ｙ、Ｙ’、Ｚ、Ｚ’ 端部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに接合させる物体の接合面間に介在
   させるシールであって、 前記接合面に設けたシール取付溝の深さより大きな厚み
   を有し、前記シール取付溝に嵌合されるシール本体と、 前記シール取付溝には嵌合されず、前記シール本体の対
   角位置から面方向に延設され、シール固定用のねじ挿通
   孔を設けた延設部とを有することを特徴とするシール。
2. 【請求項２】 互いに接合させる物体の接合面間に介在
   させるシールであって、 前記接合面に設けたシール取付溝の深さより大きな厚み
   を有し、前記シール取付溝に嵌合されるシール本体が、
   前記シール本体の対角側のねじ止め方向に向けて厚みが
   薄くなるように構成されていることを特徴とするシー
   ル。
3. 【請求項３】 互いに接合する物体の一方の物体の接合
   面に設けたシール取付溝にシールを嵌合させて、接合す
   る物体の両接合面間に前記シールを介在させるシール取
   付構造であって、 前記シールは、前記シール取付溝の深さより大きな厚み
   を有し、 前記シール取付溝は、前記シール取付溝に嵌合される前
   記シール本体の対角側のねじ止め方向に向けて深くなる
   ように構成されていることを特徴とするシール取付構
   造。
4. 【請求項４】 請求項３記載のシール取付構造におい
   て、 前記シール本体は、その対角側のねじ止め方向に向けて
   厚みが薄くなるように構成されていることを特徴とする
   シール取付構造。
5. 【請求項５】 互いに接合する物体の一方の物体の接合
   面に設けたシール取付溝にシールを嵌合させて、接合す
   る物体の両接合面間に前記シールを介在させるシール取
   付構造であって、 前記接合面間には、前記シールとは別体に構成されて、
   シール取付用のねじ挿通箇所の周辺に配置される面圧補
   正用弾性部材が介在されていることを特徴とするシール
   取付構造。
6. 【請求項６】 請求項５記載のシール取付構造であっ
   て、 前記面圧補正用弾性部材は、シール取付溝を設けた物体
   の接合面のねじ孔の周縁に、突設されていることを特徴
   とするシール取付構造。