JP2002257239A - ガスシール及びインジェクター用燃焼ガスシール - Google Patents
ガスシール及びインジェクター用燃焼ガスシールInfo
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Abstract
を図ったガスシール及びインジェクター用燃焼ガスシー
ルを提供する。 【解決手段】 インジェクター用燃焼ガスシール1は、
金属板ばねとしての皿ばね2と、皿ばね2の一方の面に
焼き付け固定される第1ゴム状弾性体3と、皿ばね2の
他方の面に焼き付け固定される第2ゴム状弾性体4と、
を備え、第1ゴム状弾性体3は皿ばね2とシリンダーヘ
ッド60の取り付け面61によって挟み込まれて圧縮さ
れるため、弾性反発力によりシリンダーヘッド60の取
り付け面61に対してシール面を形成し、同様に、第2
ゴム状弾性体4はインジェクター50の取り付け面51
に対してシール面を形成する。
Description
るガスシール、特にエンジンのシリンダーヘッドに対し
てインジェクターが締結固定された状態において、燃焼
ガスの漏れを防止するためのインジェクター用燃焼ガス
シールに関するものである。
スシールは、例えば、図10及び図11に示すものがあ
る。
インジェクターを取り付けた様子を示す概略構成図であ
り、図11は従来技術に係るインジェクター用燃焼ガス
シールのシール構造を説明する模式図である。
のシリンダーヘッド60に取り付けた場合には、インジ
ェクター50の取り付け部の周辺から、燃焼ガスを漏れ
ないようにすることが必要である。
ジェクター50の取り付け部において、2箇所にワッシ
ャ状のシール100,200を設けることによって、燃
焼ガスの漏れを防止していた。
の金属で構成され、インジェクター50をエンジンのシ
リンダーヘッド60に取り付ける際に得られる締結力
(例えば図10に示すように、クランプ70をねじ71
によってシリンダーヘッド60に締結することによっ
て、クランプ70によりインジェクター50を押し付け
て得られる締結力)によって、図11に示すように、ク
ランプ力Qによってシールを行っていた。
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。
ル100,200を、クランプ力を利用してシールさせ
ていたため、エンジン等による振動がシール100,2
00に伝わって、シールしている部分で大きな音を発生
させるため、騒音の原因になっていた。
締結力が低下してしまうために、経時的にシール性が低
下してしまっていた。
ためになされたもので、その目的とするところは、防音
効果の向上を図りつつ、シール性の向上を図ったインジ
ェクター用燃焼ガスシールを提供することにある。
に本発明にあっては、2つの部材間をシールするガスシ
ールであって、前記2つの部材に挟み込まれる金属板ば
ねと、前記金属板ばねの一方の面に焼き付け固定されて
おり、前記2つの部材のうちの一方の表面をシールする
シール部を有する第1ゴム状弾性体と、前記金属板ばね
の他方の面に焼き付け固定されており、前記2つの部材
のうちの他方の表面をシールするシール部を有する第2
ゴム状弾性体と、を備えることを特徴とする。
シールするガスシールであって、前記2つの部材に挟み
込まれる金属板ばねと、前記金属板ばねに焼き付け固定
されており、前記2つの部材のうちの一方の表面をシー
ルする第1シール部と他方の表面をシールする第2シー
ル部とを有するゴム状弾性体と、を備えることを特徴と
する。
間が一定値以下とならないように、該2つの部材を支持
する支持構造を具備するとよい。
とならないため、ゴム状弾性体への負担を軽減できる。
ンダーヘッドの外壁面と、該シリンダーヘッドに締結さ
れるインジェクターの外壁面との間をシールするインジ
ェクター用燃焼ガスシールにおいて、前記インジェクタ
ーのシリンダーヘッドに対する締結によって、前記シリ
ンダーヘッドの外壁面とインジェクターの外壁面によっ
て挟み込まれる金属板ばねと、前記金属板ばねの一方の
面に焼き付け固定されており、前記シリンダーヘッドの
外壁面をシールするシール部を有する第1ゴム状弾性体
と、前記金属板ばねの他方の面に焼き付け固定されてお
り、前記インジェクターの外壁面をシールするシール部
を有する第2ゴム状弾性体と、を備えることを特徴とす
る。
がある。そして、第1ゴム状弾性体のシール部がシリン
ダーヘッドの外壁面をシールし、かつ、第2ゴム状弾性
体のシール部がインジェクターの外壁面をシールするの
で、シール部分での音の発生を低減できる。
シリンダーヘッドの外壁面に対する面圧ピークがガス圧
側にある形状とするとよい。
る。
インジェクターの外壁面に対する面圧ピークがガス圧側
にある形状とするとよい。
る。
ンダーヘッドの外壁面と、該シリンダーヘッドに締結さ
れるインジェクターの外壁面との間をシールするインジ
ェクター用燃焼ガスシールにおいて、前記インジェクタ
ーのシリンダーヘッドに対する締結によって、前記シリ
ンダーヘッドの外壁面とインジェクターの外壁面によっ
て挟み込まれる金属板ばねと、前記金属板ばねに焼き付
け固定されており、前記シリンダーヘッドの外壁面をシ
ールする第1シール部と前記インジェクターの外壁面を
シールする第2シール部とを有するゴム状弾性体と、を
備えることを特徴とする。
の外壁面とインジェクターの外壁面間の隙間が一定値以
下とならないように、これらの部材を支持する支持構造
を具備するとよい。
ジェクターの外壁面間の隙間が一定値以下とならないた
め、ゴム状弾性体に対する負荷を制限できる。
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態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。
て、本発明の第1の実施の形態に係るインジェクター用
燃焼ガスシールについて説明する。
ンジェクター用燃焼ガスシールの断面図であり、図2は
図1のうち断面部を示す拡大図であり、図3は本発明の
第1の実施の形態に係るインジェクター用燃焼ガスシー
ルを取り付けた状態を示す模式図であり、図4は本発明
の第1の実施の形態に係るインジェクター用燃焼ガスシ
ールの面圧分布を説明する図(図3中、丸で囲った部分
に相当する図)である。また、図5及び図6はゴム状弾
性体の変形例である。
ガスシール1は、図3あるいは図4に示すように、イン
ジェクター50の外壁面の一部となる取り付け面51と
シリンダーヘッド60の外壁面の一部となる取り付け面
61との間をシールするためのものである。
ンジェクター用燃焼ガスシール1は、概略、金属板ばね
としての皿ばね2と、皿ばね2の一方の面に焼き付け固
定される第1ゴム状弾性体3と、皿ばね2の他方の面に
焼き付け固定される第2ゴム状弾性体4と、から構成さ
れる。
ド60の取り付け箇所にインジェクター用燃焼ガスシー
ル1を取り付けて、インジェクター50をシリンダーヘ
ッド60に対して締結させる。なお、締結構造について
は公知技術であるので、その詳細説明は省略するが、例
えば、上記図10を参照して説明したように、クランプ
等を利用することができる。
ることによって、インジェクター用燃焼ガスシール1
は、インジェクター50の取り付け面51とシリンダー
ヘッド60の取り付け面61によって挟み込まれる。
性変形して、各取り付け面方向に対して弾性反発力を生
ずるため、インジェクター50の取り付け面51及びシ
リンダーヘッド60の取り付け面61に対して固定され
る。
シリンダーヘッド60の取り付け面61によって挟み込
まれて圧縮されるため、弾性反発力によりシリンダーヘ
ッド60の取り付け面61に対してシール面を形成す
る。
インジェクター50の取り付け面51によって挟み込ま
れて圧縮されるため、弾性反発力によりインジェクター
50の取り付け面51に対してシール面を形成する。
である皿ばねを設けたことから、従来のように金属製の
ワッシャ状のシールを設けた場合と同様の耐久性を得ら
れる。
シリンダーヘッドの外壁面(取り付け面)に押し当てて
シールを行うことから、振動や熱の負荷に対しても安定
したシール性を発揮すると共に、振動が伝達する場合で
も、騒音の発生を低減することが可能となる。
いることから、公知のOリング等のシールを設ける場合
のように、インジェクターあるいはシリンダーヘッドに
対して専用の取り付け溝を設ける必要もない。
状弾性体4のシール部の形状に関しては、シール面(そ
れぞれシリンダーヘッド60の取り付け面61,インジ
ェクター50の取り付け面51への密着面)の面圧のピ
ークがガス圧側(密封対象である燃焼ガスが密封された
側)に生ずるような形状とするのが好ましい。
を用いることができるが、例えば、図2に示すように、
各シール部の断面形状を略三角形状として、ガス圧側の
傾斜面とその反対側の傾斜面に関して、密着面(シール
面)とのなすそれぞれの角度α,βが、ガス圧側の方が
大きくする(α>β)ことによって達成できる。
ている。
じさせることで、シール性を高めることが可能となり、
シール性を向上させることが可能となる。なお、図示の
ような形状にすることで、シールの装着方向をどちらに
しても(表裏に関係なく)、面圧のピークを常にガス圧
側にすることが可能となる。
スシール1aのように、第1ゴム状弾性体3a及び第2
ゴム状弾性体4aを、かまぼこ状のものを複数並べる構
造(ゴムビート)とすることによっても、安定したシー
ル性を得ることができる。
あり、図6に示すインジェクター用燃焼ガスシール1b
の様に、第1ゴム状弾性体3b及び第2ゴム状弾性体4
bのビートの高さを徐々に高くすることによって、経時
変化によるへたりが生じても、シール性を損なわないよ
うにすることができる。
本発明の第2の実施の形態が示されている。
ンジェクター用燃焼ガスシールの断面図であり、図8は
本発明の第2の実施の形態に係るインジェクター用燃焼
ガスシールを取り付けた状態を示す模式的断面図であ
る。
ガスシール1cの使用目的や締結構造等については、上
述した第1の実施の形態で、図3等を参照して説明した
通りであるので、ここでは、その説明は省略する。
ジェクター用燃焼ガスシール1cは、概略、金属板ばね
としての環状の皿ばね2cと、皿ばね2cの内周側に焼
き付け固定されるゴム状弾性体5と、から構成される。
また、ゴム状弾性体5は、シリンダーヘッド60の取り
付け面61に密着してシールする第1シール部5aと、
インジェクター50の取り付け面51に密着してシール
する第2シール部5bとを有する。
1cは、上記第1の実施の形態の場合と同様に、図8に
示したように、インジェクター50の締結によって、イ
ンジェクター50の取り付け面51とシリンダーヘッド
60の取り付け面61によって挟み込まれる。
弾性変形して、各取り付け面方向に対して弾性反発力を
生ずるため、インジェクター50の取り付け面51及び
シリンダーヘッド60の取り付け面61に対して固定さ
れる。
ド60の取り付け面61とインジェクター50の取り付
け面51によって挟み込まれて圧縮されるため、弾性反
発力によって、第1シール部5aがシリンダーヘッド6
0の取り付け面61に対してシール面を形成し、第2シ
ール部5bがインジェクター50の取り付け面51に対
してシール面を形成する。
の形態の場合と同様に、耐久性に優れ、騒音の発生を低
減できるなどの効果がある。
態の場合と同様に、負荷のかかっていない状態では、図
7に示す通りθ分だけ内径側に凸となるような傾きを有
しており、インジェクター50の取り付け面51とシリ
ンダーヘッド60の取り付け面61によって挟み込まれ
ると、θが小さくなるにつれて弾性反発力を大きくする
構造である。
は、皿ばねの両面にゴム状弾性体が設けられるため、イ
ンジェクター50の取り付け面51とシリンダーヘッド
60の取り付け面61との間の隙間が小さくなった分だ
け、ゴム状弾性体の受ける負荷は大きくなる構造であっ
た。
51とシリンダーヘッド60の取り付け面61との間の
隙間は、インジェクター50内部の燃料圧側の圧縮荷重
が高くなればなるほど小さくなる。
大きくなければ、特に問題はないが、圧縮荷重の最大値
が大きいと、ゴム状弾性体の受ける負荷が大きくなり、
ゴム状弾性体が破損したり、皿ばねから剥がれたりする
などの問題が生じるおそれがある。
上述した皿ばね2cは、その傾きθがゼロになると、図
8に示すように、皿ばね2cの一方の表面21cがイン
ジェクター50の取り付け面51に面接触し、他方の表
面22cがシリンダーヘッド60の取り付け面61に面
接触する。
51とシリンダーヘッド60の取り付け面61との間の
隙間は、皿ばね2c自体の板厚よりも小さくなることは
ない。
ター50の取り付け面51とシリンダーヘッド60の取
り付け面61との間の隙間が一定値(皿ばね2c自体の
板厚)以下とならないように、インジェクター50とシ
リンダーヘッド60を支持する構造となっている。
50内部の燃料圧側の圧縮荷重が大きくなっても、イン
ジェクター50の取り付け面51とシリンダーヘッド6
0の取り付け面61との間の隙間は一定値以上維持され
るため、ゴム状弾性体5が受ける負荷(荷重による負
荷)は制限される。
性体5の皿ばね2cからの剥がれを防止することができ
る。また、ゴム状弾性体5はU字状断面形状にすること
で、燃焼ガスの圧力を受け、面圧を増加させることによ
って、シール性を向上させることができ、セルフシール
機能を持たせることができる。
第3の実施の形態が示されている。上記第1の実施の形
態では、一定厚の金属板ばねで構成された皿ばねを備え
たインジェクター用燃焼ガスシールの場合を説明した
が、本実施の形態では、段差を備えた金属板ばねで構成
された皿ばねを備えたインジェクター用燃焼ガスシール
の場合を説明する。
は第1の実施の形態と同一なので、同一の構成部分につ
いては、適宜その説明を省略する。
ンジェクター用燃焼ガスシールの断面図である。
ガスシール1dの場合にも、上記第1の実施の形態の場
合と同様に、概略、金属板ばねとしての皿ばね2dと、
皿ばね2dの一方の面に焼き付け固定される第1ゴム状
弾性体3dと、皿ばね2dの他方の面に焼き付け固定さ
れる第2ゴム状弾性体4dと、から構成される。
様の作用効果を発揮する。
皿ばね2dは段差を有する構成であり、内径側が外径側
に比べて、1段高くなるように段差が設けられた板ばね
で構成されている。そして、上記各実施の形態と同様
に、皿ばね全体としては、内径側が凸となるように傾き
(θ)を有する構造である。
第1ゴム状弾性体3dが焼き付け固定されて、外径側の
段であって、凹んだ部分に、第2ゴム状弾性体4dが焼
き付け固定されている。
態の場合と同様に、皿ばね2dは、その傾きθがゼロに
なると、皿ばね2dの内径側の段における表面21d
(つまりゴム状弾性体の存在しない面)がインジェクタ
ー50の取り付け面51に面接触し、外径側の段におけ
る表面22d(つまりゴム状弾性体の存在しない面)が
シリンダーヘッド60の取り付け面61に面接触する。
51とシリンダーヘッド60の取り付け面61との間の
隙間は、皿ばね2dにおける段差を繋げる部分の板厚よ
りも小さくなることはない。
第2の実施の形態の場合と同様に、第1ゴム状弾性体3
d及び第2ゴム状弾性体4dが受ける負荷(荷重による
負荷)を制限し、第1ゴム状弾性体3d及び第2ゴム状
弾性体4dの破損や第1ゴム状弾性体3d及び第2ゴム
状弾性体4dの皿ばね2dからの剥がれを防止すること
ができる。
ばねを設けたことで耐久性があり、ゴム状弾性体によっ
て、シリンダーヘッドの外壁面及びインジェクターの外
壁面をシールするようにしたことで、防音効果の向上を
図りつつ、シール性の向上を図ることが可能となる。
ダーヘッドあるいはインジェクターの外壁面に対する面
圧ピークがガス圧側にある形状とすることで、ガス漏れ
の防止向上を図ることができる。
ンジェクターの外壁面間の隙間が一定値以下とならない
ようにすることで、ゴム状弾性体に対する負荷を制限で
きる。
ー用燃焼ガスシールの一部破断断面図である。
ー用燃焼ガスシールを取り付けた状態を示す模式図であ
る。
ー用燃焼ガスシールの面圧分布を説明する図である。
ー用燃焼ガスシールの断面図である。
ー用燃焼ガスシールを取り付けた状態を示す模式的断面
図である。
ー用燃焼ガスシールの断面図である。
ーを取り付けた様子を示す概略構成図である。
ールのシール構造を説明する模式図である。
スシール 2,2c,2d 皿ばね 3,3a,3b,3d ゴム状弾性体 4,4a,4b,4d ゴム状弾性体 5 ゴム状弾性体 5a 第1シール部 5b 第2シール部 50 インジェクター 51 取り付け面 60 シリンダーヘッド 61 取り付け面
Claims (8)
- 【請求項1】2つの部材間をシールするガスシールであ
って、 前記2つの部材に挟み込まれる金属板ばねと、 前記金属板ばねの一方の面に焼き付け固定されており、
前記2つの部材のうちの一方の表面をシールするシール
部を有する第1ゴム状弾性体と、 前記金属板ばねの他方の面に焼き付け固定されており、
前記2つの部材のうちの他方の表面をシールするシール
部を有する第2ゴム状弾性体と、を備えることを特徴と
するガスシール。 - 【請求項2】2つの部材間をシールするガスシールであ
って、 前記2つの部材に挟み込まれる金属板ばねと、 前記金属板ばねに焼き付け固定されており、前記2つの
部材のうちの一方の表面をシールする第1シール部と他
方の表面をシールする第2シール部とを有するゴム状弾
性体と、を備えることを特徴とするガスシール。 - 【請求項3】前記金属板ばねは、前記2つの部材間の隙
間が一定値以下とならないように、該2つの部材を支持
する支持構造を具備することを特徴とする請求項1また
は2に記載のガスシール。 - 【請求項4】エンジンのシリンダーヘッドの外壁面と、
該シリンダーヘッドに締結されるインジェクターの外壁
面との間をシールするインジェクター用燃焼ガスシール
において、 前記インジェクターのシリンダーヘッドに対する締結に
よって、前記シリンダーヘッドの外壁面とインジェクタ
ーの外壁面によって挟み込まれる金属板ばねと、 前記金属板ばねの一方の面に焼き付け固定されており、
前記シリンダーヘッドの外壁面をシールするシール部を
有する第1ゴム状弾性体と、 前記金属板ばねの他方の面に焼き付け固定されており、
前記インジェクターの外壁面をシールするシール部を有
する第2ゴム状弾性体と、を備えることを特徴とするイ
ンジェクター用燃焼ガスシール。 - 【請求項5】前記第1ゴム状弾性体のシール部を、前記
シリンダーヘッドの外壁面に対する面圧ピークがガス圧
側にある形状とすることを特徴とする請求項4に記載の
インジェクター用燃焼ガスシール。 - 【請求項6】前記第2ゴム状弾性体のシール部を、前記
インジェクターの外壁面に対する面圧ピークがガス圧側
にある形状とすることを特徴とする請求項4または5に
記載のインジェクター用燃焼ガスシール。 - 【請求項7】エンジンのシリンダーヘッドの外壁面と、
該シリンダーヘッドに締結されるインジェクターの外壁
面との間をシールするインジェクター用燃焼ガスシール
において、 前記インジェクターのシリンダーヘッドに対する締結に
よって、前記シリンダーヘッドの外壁面とインジェクタ
ーの外壁面によって挟み込まれる金属板ばねと、 前記金属板ばねに焼き付け固定されており、前記シリン
ダーヘッドの外壁面をシールする第1シール部と前記イ
ンジェクターの外壁面をシールする第2シール部とを有
するゴム状弾性体と、を備えることを特徴とするインジ
ェクター用燃焼ガスシール。 - 【請求項8】前記金属板ばねは、前記シリンダーヘッド
の外壁面とインジェクターの外壁面間の隙間が一定値以
下とならないように、これらの部材を支持する支持構造
を具備することを特徴とする請求項4〜7のいずれか一
つに記載のインジェクター用燃焼ガスシール。
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