JP2002098231A

JP2002098231A - 弾性ガスケット

Info

Publication number: JP2002098231A
Application number: JP2000286557A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Jo; 真晴城
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2002-04-05

Abstract

(57)【要約】【課題】ガスケット取付け座をプラスチック製とした
場合でも、ガスケット取付け座と弾性ガスケットの取付
け基部の外周側との間で十分なシール性を確保できる弾
性ガスケットを提供すること。【解決手段】筒状インサート３０が埋設され筒状のガ
スケット取付け座２６に圧入する筒状の取付け基部３２
と、該取付け基部３２の内側に位置してガスケット取付
け座２６の内側に臨む柱体２４の外周と密接するリング
シール部３４と、取付け基部３２とリングシール部３４
とを連結する半径方向に伸縮可能な伸縮連結部３６とを
備えた弾性ガスケット。筒状取付け基部３２の外周側に
圧縮しろ及びシール性確保のための環状リップ４０を備
えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筒状インサートが
埋設された筒状の取付け基部と該取付け基部の内側に位
置して柱体をシールするリングシール部と、取付け基部
とリングシール部とを連結する半径方向に伸縮可能な伸
縮連結部とを備えた弾性ガスケットに関する。ここでは
いわゆるエンジンのシリンダヘッドカバーにおけるプラ
グコードのコード挿入筒外周をシールするための弾性ガ
スケットを例にとり説明する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等のガソリンエンジンにおいて
は、ディストリビュータ（図示せず）からの高電圧をス
パークプラグ１２へプラグコード１４を介して配電する
構成を備えたものがある（図１参照：ただし図１は本発
明の実施形態のガスケットを組み込んだ図例であ
る。）。

【０００３】当該構成の場合、シリンダヘッドカバー
（ヘッドカバー）１６のコード挿入筒外周１８をシール
する必要がある。内部のエンジンオイル等の外部への漏
出を防止するためである。このシール構造として、通
常、下記のような環状空間シール構造を採用している。

【０００４】すなわち、シリンダヘッド２０のプラグ組
付け口２２にプラグチューブ２４を嵌着する。他方、ヘ
ッドカバー１６の内側（裏側）におけるコード挿入筒外
周１８の周囲部位置に、筒状のガスケット取付け座２６
を形成しておく。そして、この取付け座２６にプラグチ
ューブガスケット（弾性ガスケット）２８を圧入保持さ
せた後、ヘッドカバー１６をシリンダヘッド２０に組み
付ける。

【０００５】このとき、ガスケット２８としては、筒状
インサートが埋設された筒状の取付け基部と、取付け基
部の内側に位置してガスケット取付け座の内側に臨むプ
ラグチューブ（柱体）をシールするリングシール部と、
取付け基部とリングシール部とを連結し半径方向に伸縮
可能な伸縮連結部とを備えたものを使用していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そして昨今、軽量化、
コスト低減等の見地から、ヘッドカバーの材質が、鋳造
用アルミニウム等の鋳物材料（金属）から加工性容易
な、プラスチック（耐熱強化プラスチック）へ移行され
つつある。例えば、ヘッドカバーに関しては、耐熱性、
耐油性、騒音抑制等の見地から、ナイロン６６、ナイロ
ン６等のポリアミドに適宜、充填剤、補強剤（主として
ガラス繊維）等を含有させた材料が採用されている。

【０００７】しかし、上記の如くヘッドカバーにおいて
筒状のガスケット取付け座とともにプラスチック化（樹
脂化）した場合、ガスケット取付け座と弾性ガスケット
の取付け基部の外周側との間で十分なシール性を確保し
難いことが分かった。

【０００８】本発明は、上記にかんがみて、ガスケット
取付け座をプラスチック製とした場合でも、ガスケット
取付け座と弾性ガスケットの取付け基部の外周側との間
で十分なシール性を確保できる弾性ガスケットを提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【発明の概要】本発明者らは、上記課題を解決するため
に、鋭意開発に努力をした結果、下記構成の弾性ガスケ
ットに想到した。

【００１０】筒状インサートが埋設され筒状のガスケッ
ト取付け座に圧入する筒状の取付け基部と、該取付け基
部の内側に位置して前記ガスケット取付け座の内側に臨
む柱体の外周と密接するリングシール部と、取付け基部
とリングシール部とを連結する半径方向に伸縮可能な伸
縮連結部とを備えた弾性ガスケットにおいて、筒状取付
け基部の外周側に環状リップが形成されていることを特
徴とする。

【００１１】外周側に環状リップが存在することにより
取付け基部外周のガスケット取付け座に対するシール性
を確保し易くなる。環状リップは筒状取付け基部の外周
断面の母線全長にわたって存在せず部分的であるため、
圧縮しろを大きくしても筒状のガスケット取付け座が全
体的に受ける荷重が小さい。したがって、ガスケット取
付け座に実質的な弾性変形が発生し難く、さらには、ク
リープ変形も発生し難い。また、圧縮しろを大きくする
ことにより、取付け座部の寸法バラツキの吸収が容易と
なる。

【００１２】上記において環状リップの断面を、高圧面
側で直角ないし鋭角とされた三角形状とすることが望ま
しい。環状リップが内圧により逆止弁的（自己シール
的）に作用するためである。

【００１３】上記構成において筒状インサートは硬質合
成樹脂製とすることが望ましい。筒状インサートの熱膨
張特性が合成樹脂製の第一部材（取付け座）の熱膨張特
性と同様となり、筒状インサートを金属製とした場合の
如くに熱膨張差に基づく圧接力（保持力、圧入力）の変
化量が小さい（大きな温度変化に際して取付け座に取付
け基部が追従し易い）。したがって、熱膨張差による取
付け基部の圧入力の低下、ひいてはシール性の低下が発
生し難い。

【００１４】伸縮連結部の断面をＶ字形とすることが望
ましい。柱体をリングシール部に嵌合させる際、Ｖ字形
断面で形成されるテーパ面により柱体がリングシール部
にスムーズに案内嵌合できる。

【００１５】上記弾性ガスケットを用いた環状空間シー
ル構造は下記のような各構成となる。

【００１６】筒状のガスケット取付け座を備えた合成樹
脂製の第一部材と、ガスケット取り付け座の内側に臨む
柱体を備えた金属製の第二部材とにおいて、ガスケット
取付け座と柱体とで形成される環状空間を弾性ガスケッ
トを使用してシールする構造であって、弾性ガスケット
として、筒状インサートが埋設された筒状の取付け基部
と該取付け基部の内側に位置して柱体をシールするリン
グシール部と、取り付け基部とリングシール部とを連結
する半径方向に伸縮可能な伸縮連結部とを備え、さら
に、筒状取付け基部の外周側に環状リップが形成されて
いるものを使用することを特徴とする。

【００１７】上記構成において、第一部材がシリンダヘ
ッドカバーであり、第二部材をシリンダヘッドとすると
ともに挿通円筒体をプラグチューブとする構成に適用す
ることが本発明の効果が顕著となる。エンジン構成部材
は曝される温度変化が大きいためである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態である
弾性ガスケットについて、図例に基づいて、詳細に説明
をする。なお、既述例と同一部分については、同一図符
号を付してそれらの説明の全部又は一部を省略する。

【００１９】図２Ａ〜２Ｂに示す弾性ガスケット２８
は、基本的には、筒状インサート３０が埋設され筒状の
ガスケット取付け座２６に圧入する筒状の取付け基部３
２と、該取付け基部３２の内側に位置してプラグチュー
ブ（柱体）２４の外周と密接するリングシール部３４
と、取付け基部３２とリングシール部３４とを連結する
半径方向に伸縮可能な伸縮連結部３６とを備えた構成で
ある。

【００２０】より具体的には、リングシール部３４はプ
ラグチューブ２４に対する密着力（シール力）を担保す
るために、リング状のコイルばね（いわゆるガータスプ
リング）３８が埋設されている。ガータスプリング３８
は、通常、ステンレスばね線材等で形成されている。

【００２１】また、伸縮連結部３６は図例の如く、Ｖ字
形断面で形成されている。このＶ字形は、柱体２４をリ
ングシール部３４に嵌合させる際、Ｖ字形断面で形成さ
れるテーパ面３６ａによりプラグチューブ（柱体）２４
がリングシール部３４にスムーズに案内嵌合できるよう
に形成されている。このとき、テーパ面３６ａのテーパ
角度αは４５〜８０°、望ましくは６０〜７５°とす
る。なお、伸縮連結部３６は、主としてプラグチューブ
２４の（ガスケット）取付け座２６に対する偏心を吸収
できるものであればＶ字形断面に限定されず、Ｕ字形、
Ｗ字形、波形等、任意である。

【００２２】また、図例ではリングシール部３４は伸縮
連結部３６の内外面を延長させた略台形形状となってい
るがＯリングのような円形断面としてもよい。

【００２３】上記において筒状の取付け基部３２の外周
側に環状リップ４０が形成されている。そして、環状リ
ップ４０は、図例では２本であるが１本又は３本以上で
もよい。取付け安定性の見地からは２本以上（複数本）
が望ましい。

【００２４】そして、環状リップ４０の断面は、図例で
は台形であるが、三角形、半円形矩形等、さらには、平
面頂部に複数本の補助リップを形成した二こぶ状等任意
である。シール性（圧縮しろ）確保の見地から先細り断
面が望ましい。

【００２５】さらに望ましくは、図３に示す如く、環状
リップ４０Ａを高圧面側で直角ないし鋭角とされた三角
形状であることが望ましい。環状リップが内圧により逆
止弁的（自己シール的）に作用するためである。図例で
は先端が裁断された直角三角形である。通常、上辺４０
ａの角度βは３０〜６０°、下辺４０ｂの角度γは９０
〜４５°とする。

【００２６】環状リップ４０（４０Ａ）の突出高さは、
環状リップの形状によっても異なるが、例えば、取付け
基部３２の外径が４０mmで、ガスケット取付け座２６の
内径４２mmのとき、１．５〜２．５mmとする。高さが低
過ぎると必要な圧入力及びシール性（圧縮しろ）を得難
く逆に高すぎると取付け座２６に対する圧入作業性が低
下する。

【００２７】なお、リングシール部３４の内径は、プラ
グチューブ２４の外径を２６mmとしたとき２４〜２５mm
とし、ガスケット２８（２８Ａ）の全高は、８〜１２mm
とする。

【００２８】さらに、筒状インサート３０は従来と同様
金属製でよいが、本実施形態においては、筒状インサー
ト３０が硬質合成樹脂製とされている。硬質合成樹脂製
とすることにより、筒状インサート３０の熱膨張特性が
合成樹脂製の第一部材（ガスケット取付け座２６）の熱
膨張特性と同様となり、筒状インサート３０を金属製と
した場合の如くに熱膨張差に基づく圧入力の変化量が小
さい（大きな温度変化に際して取付け座に取付け基部が
追従し易い）。したがって、熱膨張差による取付け基部
の圧入力の低下、ひいてはシール性の低下が発生し難く
なる。

【００２９】上記硬質合成樹脂としては、通常、ヘッド
カバーを形成する合成樹脂と同じとする（例えばガラス
繊維含有ポリアミド）が、ガスケット成形材料と接着性
（加硫接着を含む。）の良好で且つ耐熱性を有すれば特
に限定されない。例えば、ガスケット成形材料がアクリ
ルゴム、ニトリルゴム等の極性ゴムの場合、上記ポリア
ミド以外に、強化ポリエステル、ポリアセタール、ポリ
アミドイミド、等を使用可能である。ガスケット成形材
料が、天然ゴムやＥＰＤＭ等の非極性ゴムの場合、強化
ＰＰ等が使用可能である。

【００３０】ちなみに、代表的な各材料の熱膨張係数
（×１０^-6）は、アルミニウム：２２、ガラス繊維３０
％含有ＰＡ６６：３５、アクリルゴム：１２０である。

【００３１】また、筒状インサート３０を合成樹脂製と
する場合は、剛性を確保する見地から相対的に金属製の
場合より厚くする。例えば、上記ガスケットサイズの場
合、肉厚１．５〜２．５mmとするとともに、伸縮連結部
に対する支点作用を安定させるために内側に環状凸部３
０ａを形成することが望ましい。

【００３２】上記構成の弾性ガスケットは、下記のよう
にして製造する。図３に示す断面形状のものを製造する
場合を例にとる。

【００３３】まず、予め筒状インサート３０及びガータ
スプリング３８を上下割型５０、５２の下型５２にセッ
トする。なお、５１は型抜きを容易にするためのスライ
ドコアである。このとき、筒状インサート３０は、金型
に等分割（通常３箇所：図２Ａのセット凸部跡３２ａ参
照）で形成されたインサートセット用凸部５４で移動不
能に、また、ガータスプリング３８は下型５２の筒状凸
部５６の外周に嵌着して移動不能にそれぞれセットされ
る。この状態で、インサート３０の内側及び外側位置
（矢印５８、６０位置で周状等分４〜８点）からゴム材
料を射出（注入）して加硫成形後、離型して製造する。

【００３４】このとき、インサート３０とゴム部とは加
硫接着させることが望ましい。予め、インサート３０の
表面を接着剤処理しておいても勿論よい。なお、ガスケ
ット材料としては、ゴムばかりでなく熱可塑性エラスト
マー（ＴＰＥ）等であってもよい。さらに、筒状インサ
ート３０は、強度（剛性）確保及び接着性確保の見地か
ら外周・内周の母線方向に補強／接着面積増大リブを適
宜設けてもよい。さらには、筒状インサート３０の強度
（剛性）が確保できれば、表面に凹部や凹条、さらに
は、開口孔ないしスリットを適宜設けて、ゴム部との物
理的な結合力を増大させる構成としてもよい。

【００３５】上記のようにして成形（製造）した弾性ガ
スケット２８（２８Ａ）は、図１に示す如く、ヘッドカ
バーのコード挿入筒外周１８の周囲の裏側に形成された
取付け座２６に圧入して、ヘッドカバー１６をシリンダ
ヘッド２０に組み付ける。すると、プラグチューブ２４
がガスケット２８（２８Ａ）のリングシール部３４に嵌
着して、コード筒外周１８がシールされる。

【００３６】このとき、ヘッドカバー１６が合成樹脂製
であっても、取付け基部の外周に形成された環状リップ
４０の存在により、筒状の取付け座２６に対する圧縮し
ろを相対的に大きくとることができ、取付け座２６の寸
法バラツキを吸収することができる。

【００３７】また、取付け基部３２に埋設されたインサ
ートがヘッドカバー（取付け座部）１６と同じ合成樹脂
製であるためエンジン部品の如く雰囲気温度差が大きく
ても熱膨張差が発生せず取付け基部３２が取付け座２６
の形状に対して追従する。したがって、ガスケット取付
け基部３２と取付け座２６との間のシール性を確保し易
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の弾性ガスケットを適用する一例である
ヘッドカバーの部材（プラグコード）挿入部位における
要部概略断面図

【図２】本発明の弾性ガスケットの一例を示す平面図及
び半縦断面図

【図３】同じく他の一例を示す半縦断面図

【図４】図３の弾性ガスケットの成形に使用する金型の
概略部分断面図

【符号の説明】

２４プラグチューブ（柱体）２６ガスケット取付け座２８、２８Ａ弾性ガスケット３０筒状インサート３２ガスケットの取付け基部３４リングシール部４０、４０Ａ環状リップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状インサートが埋設され筒状のガスケ
ット取付け座に圧入する筒状の取付け基部と、該取付け
基部の内側に位置して前記ガスケット取付け座の内側に
臨む柱体の外周と密接するリングシール部と、前記取付
け基部とリングシール部とを連結する半径方向に伸縮可
能な伸縮連結部とを備えた弾性ガスケットにおいて、前記筒状取付け基部の外周側に環状リップが形成されて
いることを特徴とする弾性ガスケット。
【請求項２】前記環状リップの断面が、高圧面側で直
角ないし鋭角とされた三角形状であることを特徴とする
請求項１記載の弾性ガスケット。
【請求項３】前記筒状インサートが硬質合成樹脂製で
あることを特徴とする請求項１記載の弾性ガスケット。
【請求項４】前記伸縮連結部の断面がＶ字形断面であ
ることを特徴とする請求項１、２又は３記載の弾性ガス
ケット。
【請求項５】筒状のガスケット取付け座を備えた合成
樹脂製の第一部材と、前記ガスケット取り付け座の内側
に臨む柱体を備えた金属製の第二部材とにおいて、前記
ガスケット取付け座と前記柱体とで形成される環状空間
を弾性ガスケットを使用してシールする構造であって、該弾性ガスケットとして、筒状インサートが埋設された
筒状の取付け基部と該取付け基部の内側に位置して前記
柱体をシールするリングシール部と、前記取り付け基部
とリングシール部とを連結する半径方向に伸縮可能な伸
縮連結部とを備え、さらに、前記筒状取付け基部の外周
側に環状リップが形成されているものを使用することを
特徴とする環状空間シール構造。
【請求項６】前記第一部材がシリンダヘッドカバーで
あり、前記第二部材がシリンダヘッドであるとともに前
記柱体がプラグチューブであることを特徴とする請求項
５記載の環状空間シール構造。
【請求項７】前記環状リップの断面が、高圧面側で直
角ないし鋭角とされた三角形状であることを特徴とする
請求項６記載の環状空間シール構造。
【請求項８】前記筒状インサートが硬質合成樹脂製で
あることを特徴とする請求項７記載の環状空間シール構
造。
【請求項９】前記環状リップの断面が、高圧面側で直
角ないし鋭角とされた三角形状であることを特徴とする
請求項５記載の環状空間シール構造。
【請求項１０】前記筒状インサートが硬質合成樹脂製
であることを特徴とする請求項９記載の環状空間シール
構造。
【請求項１１】前記伸縮連結部の断面がＶ字形断面で
あることを特徴とする請求項５、６、７、８、９又は１
０記載の環状空間シール構造。