JP2004036775A - シールワッシャ - Google Patents
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Abstract
【課題】長期間にわたって良好なシール性を発揮するシールワッシャを提供する。
【解決手段】隙間の広狭時に、Ｕ字状曲折部１０２ｃが弾性変形することでワッシャ座金１０２の２つの平板部１０２ａ，１０２ｂはインジェクター面及びハウジング面にそれぞれ接触した状態に維持され、ワッシャ座金１０２の２つの平板部１０２ａ，１０２ｂ間が狭まったり広がったりして隙間の広狭に対しての追随性を維持する。このように、ワッシャ座金１０２自身が隙間の広狭に対しての追随性を維持するので、従来のようにリップ部のつぶし代の範囲で追随する必要がなくなり長期間にわたってもリップ部１０３ａ，１０３ｂのゴム状弾性体にへたりが生じないので、リップ部１０３ａ，１０３ｂのシール性に影響を及ぼさず長期間にわたってシールができる。
【選択図】 図２
【解決手段】隙間の広狭時に、Ｕ字状曲折部１０２ｃが弾性変形することでワッシャ座金１０２の２つの平板部１０２ａ，１０２ｂはインジェクター面及びハウジング面にそれぞれ接触した状態に維持され、ワッシャ座金１０２の２つの平板部１０２ａ，１０２ｂ間が狭まったり広がったりして隙間の広狭に対しての追随性を維持する。このように、ワッシャ座金１０２自身が隙間の広狭に対しての追随性を維持するので、従来のようにリップ部のつぶし代の範囲で追随する必要がなくなり長期間にわたってもリップ部１０３ａ，１０３ｂのゴム状弾性体にへたりが生じないので、リップ部１０３ａ，１０３ｂのシール性に影響を及ぼさず長期間にわたってシールができる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス等の密封流体を密封するシールワッシャに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン始動時の燃焼ガスがインジェクター周りから外部へ漏れることを防止するために、図１０に示すように、インジェクター先端部Ａの１次シール１００１及びエンジンヘッド部Ｂの２次シール１００２でシールを行っている。
【０００３】
２次シール１００２の使用条件としては、使用温度：−４０℃〜１５０℃、圧力：８ＭＰａである。そして、従来、２次シール１００２としてはＯリングを採用していた。
【０００４】
しかし、インジェクター本体１００３が燃焼圧の影響で軸方向上下に振動して２次シール１００２の配置されているエンジンヘッド部Ｂの上下２平面間の隙間が広狭するので、２次シール１００２にＯリングを用いた構成ではＯリングの摩耗によるつぶし代の低下が生じてシール性が悪化し、燃焼ガスを完全にシールすることは困難であった。
【０００５】
このため、近年では２次シール１００２としてシールワッシャを採用するようになってきている。
【０００６】
従来のシールワッシャは、図９に示すようなものである。図９のシールワッシャ９０１は、ワッシャ座金９０２と、２つのリップ部９０３ａ，９０３ｂを有するシール部９０３と、から構成されている。
【０００７】
ワッシャ座金９０２は、断面矩形の環状体である。このワッシャ座金９０２自身は、金属製で弾性は全くないものである。
【０００８】
シール部９０３は、ゴム状弾性体製の環状体であり、ワッシャ座金９０２の軸心側（密封対象側、つまり燃焼ガス側）に一体的にワッシャ座金９０２に焼き付け固定されている。
【０００９】
また、シール部９０３の２つのリップ部９０３ａ，９０３ｂについては、上部のリップ部９０３ａは上面であるインジェクター面に接触し、下部のリップ部９０３ｂは下面であるハウジング面にそれぞれ接触する。
【００１０】
そして、このような構成のシールワッシャ９０１を２次シールとして用いると、リップ部９０３ａ，９０３ｂのつぶし代の範囲でインジェクターの振動による隙間の広狭に対して追随することができ、シール性が向上し、燃焼ガスを完全にシールすることができた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術のシールワッシャでは、長期間使用すると追随していたリップ部のゴム状弾性体のへたりによってリップ部の追随性が悪化してシール性の低下が生じてしまうため、長期間にわたって燃焼ガスを完全にシールすることは困難であった。
【００１２】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、長期間にわたって良好なシール性を発揮するシールワッシャを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
２部材の互いの環状平面に挟まれて２部材間の環状隙間を密封するシールワッシャであって、
２部材の互いの環状平面にそれぞれ接触する２つの接触部と、該２つの接触部をつなぎ弾性を有する曲折部と、を有するワッシャ座金と、
該ワッシャ座金の密封対象側に取り付けられ、２部材の互いの環状平面にそれぞれ接触する２つのリップ部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
この構成によると、ワッシャ座金自身に曲折部を形成したことによる弾性があり、ワッシャ座金自身が隙間の広狭に対しての追随性を維持するので、リップ部のつぶし代の範囲で追随する必要がなくなり長期間にわたってもリップ部のゴム状弾性体にへたりが生じないので、リップ部のシール性に影響を及ぼさず長期間にわたってシールができる。
【００１５】
２部材の互いの環状平面に挟まれて２部材間の環状隙間を密封するシールワッシャであって、
２部材の互いの環状平面にそれぞれ接触する２つのワッシャ座金と、
該２つのワッシャ座金の密封対象側に取り付けられ、２部材の互いの環状平面にそれぞれ接触する２つのリップ部と、
前記２つのワッシャ座金の間で弾性を有する弾性部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
この構成によると、２つのワッシャ座金の間に弾性部を有することによる弾性があり、弾性部が隙間の広狭に対しての追随性を維持するので、リップ部のつぶし代の範囲で追随する必要がなくなり長期間にわたってもリップ部のゴム状弾性体にへたりが生じないので、リップ部のシール性に影響を及ぼさず長期間にわたってシールができる。
【００１７】
前記弾性部は、前記２つのリップ部と同一材料で一体的に形成されたことが好適である。
【００１８】
これにより、製作が容易となる。
【００１９】
２部材の互いの環状平面に挟まれて２部材間の環状隙間を密封するシールワッシャであって、
２部材のうちの一方の環状平面に接触するワッシャ座金と、該ワッシャ座金から２部材のうちの他方の環状平面に接触するシール部と、を有する第１シール体を構成すると共に、
２部材のうちの他方の環状平面に接触するワッシャ座金と、該ワッシャ座金から２部材のうちの一方の環状平面に接触するシール部と、を有する第２シール体を構成し、
前記第１シール体と前記第２シール体とを連結したことを特徴とする。
【００２０】
この構成によると、第１、第２シール体のそれぞれのシール部が隙間の広狭に対しての追随性を維持するので、長期間にわたってシールができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明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。
【００２２】
（第１の実施の形態）
以下、図１、図１０を参照して第１の実施の形態について説明する。図１は第１の実施の形態に係るシールワッシャ１０１を示す半断面図である。
【００２３】
従来技術で説明したように、シールワッシャ１０１は２次シールとして用いられるものである。従来同様図１０に示すように、シールワッシャ１０１が用いられる２次シール１００２は、エンジン始動時の内部からの燃焼ガスがインジェクター周りから外部へ漏れることを防止するために、インジェクター先端部Ａの１次シール１００１に続いてエンジンヘッド部Ｂに配置されるものである。
【００２４】
エンジンヘッド部Ｂは、上面をインジェクター本体１００３が形成するインジェクター面とし、下面をシリンダーヘッド１００４が形成するハウジング面とした上下２つの環状平面間の環状隙間で２次シール１００２が配置される場所である。そして、インジェクター本体１００３が燃焼圧の影響で軸方向上下に振動するために、この上下２平面間の環状隙間が広狭する。
【００２５】
図１のシールワッシャ１０１は、ワッシャ座金１０２と、２つのリップ部１０３ａ，１０３ｂを有するシール部１０３と、から構成されている。
【００２６】
ワッシャ座金１０２は、断面Ｕ字状をした環状体である。ワッシャ座金１０２は、インジェクター面及びハウジング面にそれぞれ接触する２つの接触部としての平板部１０２ａ，１０２ｂと、この平板部１０２ａ，１０２ｂをつなぐ曲折部としてのＵ字状曲折部１０２ｃと、を有する。
【００２７】
シール部１０３は、このワッシャ座金１０２の軸心側の内周面に一体的に焼き付け固定されている。シール部１０３は、ワッシャ座金１０２のＵ字状曲折部１０２ｃの軸心側で平板部１０２ａ，１０２ｂの間に充填されると共に２つのリップ部１０３ａ，１０３ｂを形成するゴム状弾性体製である。
【００２８】
２つのリップ部１０３ａ，１０３ｂのうちリップ部１０３ａは、シール部１０３の上部側に設けられ、上方かつ軸心方向へ延びてインジェクター面に接触する。また、リップ部１０３ｂは、シール部１０３の下部側に設けられ、下方かつ軸心方向へ延びてハウジング面に接触する。
【００２９】
以上の構成のシールワッシャ１０１は、インジェクター面とハウジング面とに挟み込まれる。そして、ワッシャ座金１０２は、挟み込まれることで、インジェクター面とハウジング面との間の環状隙間に固定される。また、２つのリップ部１０３ａ，１０３ｂは、挟み込まれた際の圧縮に対しての弾性反発力を用いてそれぞれインジェクター面及びハウジング面に接触してシールを行う。
【００３０】
ここで、上記したように、インジェクター本体が燃焼圧の影響で軸方向上下に振動して２次シールであるシールワッシャ１０１の配置されているエンジンヘッド部の隙間が広狭する。
【００３１】
この隙間が広狭した時のシールワッシャの状態を図２に示す。図２（ａ）は隙間が狭まった圧縮時であり、図２（ｂ）は隙間が広がった広がり時である。
【００３２】
この図２に示すように、隙間の広狭時に、ワッシャ座金１０２のＵ字状曲折部１０２ｃがその隙間の広狭に追随した弾性を有し、Ｕ字状曲折部１０２ｃが弾性変形することでワッシャ座金１０２の２つの平板部１０２ａ，１０２ｂはインジェクター面及びハウジング面にそれぞれ接触した状態に維持され、ワッシャ座金１０２の２つの平板部１０２ａ，１０２ｂ間が狭まったり広がったりして隙間の広狭に対しての追随性を維持する。
【００３３】
このように、ワッシャ座金１０２自身にＵ字状曲折部１０２ｃを形成したことによる弾性があり、ワッシャ座金１０２自身が隙間の広狭に対しての追随性を維持するので、従来のようにリップ部のつぶし代の範囲で追随する必要がなくなり長期間にわたってもリップ部１０３ａ，１０３ｂのゴム状弾性体にへたりが生じないので、リップ部１０３ａ，１０３ｂのシール性に影響を及ぼさず長期間にわたってシールができる。
【００３４】
また、従来のようにリップ部のつぶし代の範囲で追随するのではなく、ワッシャ座金１０２自身にＵ字状曲折部１０２ｃが弾性変形して追随するので、その変形幅が大きく、隙間の広狭の幅が大きくても、追随してシール性を維持することができる。
【００３５】
なお、本実施の形態のシールワッシャ１０１は、図３（ａ）に示すような切欠き１０４によってＵ字状曲折部１０２ｃを薄肉にしてさらに柔軟性を持たせてもよいし、図３（ｂ）に示すような孔１０５をＵ字状曲折部１０２ｃの周方向に複数設けてさらに柔軟性を持たせてもよい。
【００３６】
また、図３（ｃ）に示すようにシール部１０３の２つのリップ部１０３ａ，１０３ｂの間をえぐって凹部１０６を形成し、圧縮時に凹部１０６に２つの平板部１０２ａ，１０２ｂ間のゴム状弾性体が押し出されるようにして、Ｕ字状曲折部１０２ｃの圧縮変形が２つの平板部１０２ａ，１０２ｂ間のゴム状弾性体によって悪影響を受けることを防止してもよい。
【００３７】
さらに、ワッシャ座金１０２の弾性のある曲折部を有する構成としては、単に折り曲げた箇所を少なくとも１つ形成することで可能なので、図４に示すようなものを用いることもできる。図４（ａ）はワッシャ座金１０２を断面Ｚ字状に形成したものである。図４（ｂ）はワッシャ座金１０２の２つの平板部１０２ａ，１０２ｂの間を斜板部１０２ｄでつないだ形状である。図４（ｃ）はワッシャ座金１０２を断面Ｍ字状に形成したものである。また、これらは単に例示にすぎず、ワッシャ座金１０２自身が弾性を有することができればこれら以外の形状であってもよいことは言うまでもない。
【００３８】
（第２の実施の形態）
図５は第２の実施の形態に係るシールワッシャ５０１を示す半断面図である。なお、各部材の形状、材質等は第１の実施の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【００３９】
図５のシールワッシャ５０１では、第１の実施の形態でいう上下２つに分離した平板部だけがワッシャ座金５０２，５０３となっている。そして、その間に弾性部５０４が介在されている。
【００４０】
すなわち、シールワッシャ５０１は、ワッシャ座金５０２，５０３を上下に平行に２枚有し、その２枚のワッシャ座金５０２，５０３間に弾性を有する弾性部５０４を挟み込む。
【００４１】
シール部５０５は、第１の実施の形態と同様にワッシャ座金５０２，５０３及び弾性部５０４の軸心側に設けられる構成である。シール部５０５は、第１の実施の形態と同様に２つのリップ部５０５ａ，５０５ｂを有し、その具体的な構成も第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００４２】
ここで、本実施の形態では、弾性部５０４は、シール部５０５と同一材料で一体的に形成されるゴム状弾性体製である。このため、弾性部５０４は、シール部５０５と一緒に一体的に成形でき、製作が容易である。
【００４３】
以上の構成のシールワッシャ５０１は、インジェクター面とハウジング面とに挟み込まれる。そして、２つのワッシャ座金５０２，５０３及び弾性部５０４が積層された部分は、挟み込まれることで、インジェクター面とハウジング面との間の環状隙間に固定される。また、２つのリップ部５０５ａ，５０５ｂは、挟み込まれた際の圧縮に対しての弾性反発力を用いてそれぞれインジェクター面及びハウジング面に接触してシールを行う。
【００４４】
上記の構成であっても、隙間の広狭時に、２つのワッシャ座金５０２，５０３間の弾性部５０４がその隙間の広狭に追随した弾性を有し、弾性部５０４が弾性変形することで２つのワッシャ座金５０２，５０３はインジェクター面及びハウジング面にそれぞれ接触した状態に維持され、２つのワッシャ座金５０２，５０３間が狭まったり広がったりして隙間の広狭に対しての追随性を維持する。
【００４５】
このように、ワッシャ座金５０２，５０３間に弾性部５０４を介在させたことによる弾性があり、弾性部５０４が隙間の広狭に対しての追随性を維持するので、従来のようにリップ部のつぶし代の範囲で追随する必要がなくなり長期間にわたってもリップ部５０５ａ，５０５ｂのゴム状弾性体にへたりが生じないので、リップ部５０５ａ，５０５ｂのシール性に影響を及ぼさず長期間にわたってシールができる。
【００４６】
また、従来のようにリップ部のつぶし代の範囲で追随するのではなく、弾性部５０４が弾性変形して追随するので、その変形幅が大きく、隙間の広狭の幅が大きくても、追随してシール性を維持することができる。
【００４７】
なお、本実施の形態のシールワッシャ５０１は、図６に示すように弾性部５０６をシール部５０５とは異なる材質のゴム状弾性体、樹脂、金属等で形成してもよく（図６では樹脂で例示）、ワッシャ座金５０２，５０３間に弾性部を介在させることができればよい。
【００４８】
また、第１の実施の形態の図３（ｂ）に示すものと同様に弾性部に孔を形成してさらに柔軟性を持たせてもよいし、図３（ｃ）に示すものと同様にシール部の２つのリップ部の間をえぐって凹部を形成し、圧縮時に凹部に２つのワッシャ座金間のゴム状弾性体が押し出されるようにして、Ｕ字状曲折部の圧縮変形が２つのワッシャ座金間のゴム状弾性体によって悪影響を受けることを防止してもよい。
【００４９】
（第３の実施の形態）
図７は第３の実施の形態に係るシールワッシャ７０１を示す半断面図である。なお、各部材の形状、材質等は第１の実施の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【００５０】
図７のシールワッシャ７０１は、２つの相対的に上下逆構成のシール体を連結したものである。
【００５１】
すなわち、シールワッシャ７０１は、第１シール体７０２と、その第１シール体７０２の軸心側に連結された第２シール体７０５と、を備えている。
【００５２】
第１シール体７０２は、インジェクター面に接触する断面平板状のワッシャ座金７０３と、ワッシャ座金７０３からハウジング面に接触するシール部としてのシール突起７０４と、から構成される。
【００５３】
また、第２シール体７０５は、ハウジング面に接触する断面平板状のワッシャ座金７０６と、ワッシャ座金７０６からインジェクター面に接触するシール部としてのシール突起７０７と、から構成される。第２シール体７０５は、第１シール体７０２と同心的なひとまわり小さく上下逆の形状である。
【００５４】
第１、第２シール体７０２，７０５のシール突起７０４，７０７は、ゴム状弾性体製である。そして、この第１、第２シール体７０２，７０５のシール突起７０４，７０７のゴム状弾性体が一体的につながり、第１、第２シール体７０２，７０５が連結されている。
【００５５】
以上の構成のシールワッシャ７０１は、インジェクター面とハウジング面とに挟み込まれる。そして、挟み込まれることで、第１、第２シール体７０２，７０５がそれぞれインジェクター面とハウジング面との間の環状隙間に挟持され、挟み込まれた際の各シール突起７０４，７０７の圧縮に対しての弾性反発力を用いてそれぞれインジェクター面及びハウジング面に接触してシールを行う。
【００５６】
ここで、第１、第２シール体７０２，７０５が連結されて第１、第２シール体７０２，７０５間に隙間がないことで、第２シール体７０５のワッシャ座金７０６とインジェクター面との間から漏れが生じても、この漏れは次の第１シール体７０２のシール突起７０４によって完全にシールされるので、シール性に悪影響があることはない。
【００５７】
上記の構成であっても、隙間の広狭時に、第１、第２シール体７０２，７０５の２つのシール突起７０４，７０７がその隙間の広狭に追随した弾性を有し、各シール突起７０４，７０７が弾性変形することで隙間の広狭に対しての追随性を維持する。
【００５８】
このように、第１、第２シール体７０２，７０５の２つのシール突起７０４，７０７による弾性があり、各シール突起７０４，７０７が隙間の広狭に対しての追随性を維持するので、長期間にわたってシールができる。
【００５９】
また、従来のようにリップ部のつぶし代の範囲で追随するのではなく、第１、第２シール体７０２，７０５の２つのシール突起７０４，７０７が弾性変形して追随するので、その変形幅が大きく、隙間の広狭の幅が大きくても、追随してシール性を維持することができる。
【００６０】
なお、本実施の形態のシールワッシャ７０１は、図８（ａ）に示すように第１、第２シール体７０２，７０５を連結する部分を第１、第２シール体７０２，７０５の２つのワッシャ座金７０３，７０６を接続部７０８で連続して設けてもよい。
【００６１】
また、連結するシール体は必ずしも逆構成のものを１つずつでなくともよく、例えば図８（ｂ）に示すように２つの第１シール体７０２の間に第２シール体７０５を連結した構成でもよく、複数連結しても本発明の範囲である。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、リップ部以外に弾性があり、その弾性部分で隙間の広狭に対しての追随性を維持するので、長期間にわたってシールができる。
【００６３】
また、従来のようにリップ部のつぶし代の範囲で追随するのではなく、リップ部以外の弾性部分が弾性変形して追随するので、その変形幅が大きく、隙間の広狭の幅が大きくても、追随してシール性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係るシールワッシャを示す半断面図である。
【図２】隙間の広狭時のシールワッシャの状態を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係るシールワッシャの変形例を示す半断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係るシールワッシャの変形例を示す半断面図である。
【図５】第２の実施の形態に係るシールワッシャを示す半断面図である。
【図６】第２の実施の形態に係るシールワッシャの変形例を示す半断面図である。
【図７】第３の実施の形態に係るシールワッシャを示す半断面図である。
【図８】第３の実施の形態に係るシールワッシャの変形例を示す半断面図である。
【図９】従来技術のシールワッシャを示す半断面図である。
【図１０】シールワッシャが用いられるインジェクターの周りを示す半断面図である。
【符号の説明】
１０１ シールワッシャ
１０２ ワッシャ座金
１０２ａ，１０２ｂ 平板部
１０２ｃ Ｕ字状曲折部
１０２ｄ 斜板部
１０３ シール部
１０３ａ，１０３ｂ リップ部
１０４ 切欠き
１０５ 孔
１０６ 凹部
５０１ シールワッシャ
５０２，５０３ ワッシャ座金
５０４ 弾性部
５０５ シール部
５０５ａ，５０５ｂ リップ部
５０６ 弾性部
７０１ シールワッシャ
７０２ 第１シール体
７０３ ワッシャ座金
７０４ シール突起
７０５ 第２シール体
７０６ ワッシャ座金
７０７ シール突起
７０８ 接続部
９０１ シールワッシャ
９０２ ワッシャ座金
９０３ シール部
９０３ａ，９０３ｂ リップ部
１００１ １次シール
１００２ ２次シール
１００３ インジェクター本体
１００４ シリンダーヘッド
Ａ インジェクター先端部
Ｂ エンジンヘッド部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス等の密封流体を密封するシールワッシャに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン始動時の燃焼ガスがインジェクター周りから外部へ漏れることを防止するために、図１０に示すように、インジェクター先端部Ａの１次シール１００１及びエンジンヘッド部Ｂの２次シール１００２でシールを行っている。
【０００３】
２次シール１００２の使用条件としては、使用温度：−４０℃〜１５０℃、圧力：８ＭＰａである。そして、従来、２次シール１００２としてはＯリングを採用していた。
【０００４】
しかし、インジェクター本体１００３が燃焼圧の影響で軸方向上下に振動して２次シール１００２の配置されているエンジンヘッド部Ｂの上下２平面間の隙間が広狭するので、２次シール１００２にＯリングを用いた構成ではＯリングの摩耗によるつぶし代の低下が生じてシール性が悪化し、燃焼ガスを完全にシールすることは困難であった。
【０００５】
このため、近年では２次シール１００２としてシールワッシャを採用するようになってきている。
【０００６】
従来のシールワッシャは、図９に示すようなものである。図９のシールワッシャ９０１は、ワッシャ座金９０２と、２つのリップ部９０３ａ，９０３ｂを有するシール部９０３と、から構成されている。
【０００７】
ワッシャ座金９０２は、断面矩形の環状体である。このワッシャ座金９０２自身は、金属製で弾性は全くないものである。
【０００８】
シール部９０３は、ゴム状弾性体製の環状体であり、ワッシャ座金９０２の軸心側（密封対象側、つまり燃焼ガス側）に一体的にワッシャ座金９０２に焼き付け固定されている。
【０００９】
また、シール部９０３の２つのリップ部９０３ａ，９０３ｂについては、上部のリップ部９０３ａは上面であるインジェクター面に接触し、下部のリップ部９０３ｂは下面であるハウジング面にそれぞれ接触する。
【００１０】
そして、このような構成のシールワッシャ９０１を２次シールとして用いると、リップ部９０３ａ，９０３ｂのつぶし代の範囲でインジェクターの振動による隙間の広狭に対して追随することができ、シール性が向上し、燃焼ガスを完全にシールすることができた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術のシールワッシャでは、長期間使用すると追随していたリップ部のゴム状弾性体のへたりによってリップ部の追随性が悪化してシール性の低下が生じてしまうため、長期間にわたって燃焼ガスを完全にシールすることは困難であった。
【００１２】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、長期間にわたって良好なシール性を発揮するシールワッシャを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
２部材の互いの環状平面に挟まれて２部材間の環状隙間を密封するシールワッシャであって、
２部材の互いの環状平面にそれぞれ接触する２つの接触部と、該２つの接触部をつなぎ弾性を有する曲折部と、を有するワッシャ座金と、
該ワッシャ座金の密封対象側に取り付けられ、２部材の互いの環状平面にそれぞれ接触する２つのリップ部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
この構成によると、ワッシャ座金自身に曲折部を形成したことによる弾性があり、ワッシャ座金自身が隙間の広狭に対しての追随性を維持するので、リップ部のつぶし代の範囲で追随する必要がなくなり長期間にわたってもリップ部のゴム状弾性体にへたりが生じないので、リップ部のシール性に影響を及ぼさず長期間にわたってシールができる。
【００１５】
２部材の互いの環状平面に挟まれて２部材間の環状隙間を密封するシールワッシャであって、
２部材の互いの環状平面にそれぞれ接触する２つのワッシャ座金と、
該２つのワッシャ座金の密封対象側に取り付けられ、２部材の互いの環状平面にそれぞれ接触する２つのリップ部と、
前記２つのワッシャ座金の間で弾性を有する弾性部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
この構成によると、２つのワッシャ座金の間に弾性部を有することによる弾性があり、弾性部が隙間の広狭に対しての追随性を維持するので、リップ部のつぶし代の範囲で追随する必要がなくなり長期間にわたってもリップ部のゴム状弾性体にへたりが生じないので、リップ部のシール性に影響を及ぼさず長期間にわたってシールができる。
【００１７】
前記弾性部は、前記２つのリップ部と同一材料で一体的に形成されたことが好適である。
【００１８】
これにより、製作が容易となる。
【００１９】
２部材の互いの環状平面に挟まれて２部材間の環状隙間を密封するシールワッシャであって、
２部材のうちの一方の環状平面に接触するワッシャ座金と、該ワッシャ座金から２部材のうちの他方の環状平面に接触するシール部と、を有する第１シール体を構成すると共に、
２部材のうちの他方の環状平面に接触するワッシャ座金と、該ワッシャ座金から２部材のうちの一方の環状平面に接触するシール部と、を有する第２シール体を構成し、
前記第１シール体と前記第２シール体とを連結したことを特徴とする。
【００２０】
この構成によると、第１、第２シール体のそれぞれのシール部が隙間の広狭に対しての追随性を維持するので、長期間にわたってシールができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明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。
【００２２】
（第１の実施の形態）
以下、図１、図１０を参照して第１の実施の形態について説明する。図１は第１の実施の形態に係るシールワッシャ１０１を示す半断面図である。
【００２３】
従来技術で説明したように、シールワッシャ１０１は２次シールとして用いられるものである。従来同様図１０に示すように、シールワッシャ１０１が用いられる２次シール１００２は、エンジン始動時の内部からの燃焼ガスがインジェクター周りから外部へ漏れることを防止するために、インジェクター先端部Ａの１次シール１００１に続いてエンジンヘッド部Ｂに配置されるものである。
【００２４】
エンジンヘッド部Ｂは、上面をインジェクター本体１００３が形成するインジェクター面とし、下面をシリンダーヘッド１００４が形成するハウジング面とした上下２つの環状平面間の環状隙間で２次シール１００２が配置される場所である。そして、インジェクター本体１００３が燃焼圧の影響で軸方向上下に振動するために、この上下２平面間の環状隙間が広狭する。
【００２５】
図１のシールワッシャ１０１は、ワッシャ座金１０２と、２つのリップ部１０３ａ，１０３ｂを有するシール部１０３と、から構成されている。
【００２６】
ワッシャ座金１０２は、断面Ｕ字状をした環状体である。ワッシャ座金１０２は、インジェクター面及びハウジング面にそれぞれ接触する２つの接触部としての平板部１０２ａ，１０２ｂと、この平板部１０２ａ，１０２ｂをつなぐ曲折部としてのＵ字状曲折部１０２ｃと、を有する。
【００２７】
シール部１０３は、このワッシャ座金１０２の軸心側の内周面に一体的に焼き付け固定されている。シール部１０３は、ワッシャ座金１０２のＵ字状曲折部１０２ｃの軸心側で平板部１０２ａ，１０２ｂの間に充填されると共に２つのリップ部１０３ａ，１０３ｂを形成するゴム状弾性体製である。
【００２８】
２つのリップ部１０３ａ，１０３ｂのうちリップ部１０３ａは、シール部１０３の上部側に設けられ、上方かつ軸心方向へ延びてインジェクター面に接触する。また、リップ部１０３ｂは、シール部１０３の下部側に設けられ、下方かつ軸心方向へ延びてハウジング面に接触する。
【００２９】
以上の構成のシールワッシャ１０１は、インジェクター面とハウジング面とに挟み込まれる。そして、ワッシャ座金１０２は、挟み込まれることで、インジェクター面とハウジング面との間の環状隙間に固定される。また、２つのリップ部１０３ａ，１０３ｂは、挟み込まれた際の圧縮に対しての弾性反発力を用いてそれぞれインジェクター面及びハウジング面に接触してシールを行う。
【００３０】
ここで、上記したように、インジェクター本体が燃焼圧の影響で軸方向上下に振動して２次シールであるシールワッシャ１０１の配置されているエンジンヘッド部の隙間が広狭する。
【００３１】
この隙間が広狭した時のシールワッシャの状態を図２に示す。図２（ａ）は隙間が狭まった圧縮時であり、図２（ｂ）は隙間が広がった広がり時である。
【００３２】
この図２に示すように、隙間の広狭時に、ワッシャ座金１０２のＵ字状曲折部１０２ｃがその隙間の広狭に追随した弾性を有し、Ｕ字状曲折部１０２ｃが弾性変形することでワッシャ座金１０２の２つの平板部１０２ａ，１０２ｂはインジェクター面及びハウジング面にそれぞれ接触した状態に維持され、ワッシャ座金１０２の２つの平板部１０２ａ，１０２ｂ間が狭まったり広がったりして隙間の広狭に対しての追随性を維持する。
【００３３】
このように、ワッシャ座金１０２自身にＵ字状曲折部１０２ｃを形成したことによる弾性があり、ワッシャ座金１０２自身が隙間の広狭に対しての追随性を維持するので、従来のようにリップ部のつぶし代の範囲で追随する必要がなくなり長期間にわたってもリップ部１０３ａ，１０３ｂのゴム状弾性体にへたりが生じないので、リップ部１０３ａ，１０３ｂのシール性に影響を及ぼさず長期間にわたってシールができる。
【００３４】
また、従来のようにリップ部のつぶし代の範囲で追随するのではなく、ワッシャ座金１０２自身にＵ字状曲折部１０２ｃが弾性変形して追随するので、その変形幅が大きく、隙間の広狭の幅が大きくても、追随してシール性を維持することができる。
【００３５】
なお、本実施の形態のシールワッシャ１０１は、図３（ａ）に示すような切欠き１０４によってＵ字状曲折部１０２ｃを薄肉にしてさらに柔軟性を持たせてもよいし、図３（ｂ）に示すような孔１０５をＵ字状曲折部１０２ｃの周方向に複数設けてさらに柔軟性を持たせてもよい。
【００３６】
また、図３（ｃ）に示すようにシール部１０３の２つのリップ部１０３ａ，１０３ｂの間をえぐって凹部１０６を形成し、圧縮時に凹部１０６に２つの平板部１０２ａ，１０２ｂ間のゴム状弾性体が押し出されるようにして、Ｕ字状曲折部１０２ｃの圧縮変形が２つの平板部１０２ａ，１０２ｂ間のゴム状弾性体によって悪影響を受けることを防止してもよい。
【００３７】
さらに、ワッシャ座金１０２の弾性のある曲折部を有する構成としては、単に折り曲げた箇所を少なくとも１つ形成することで可能なので、図４に示すようなものを用いることもできる。図４（ａ）はワッシャ座金１０２を断面Ｚ字状に形成したものである。図４（ｂ）はワッシャ座金１０２の２つの平板部１０２ａ，１０２ｂの間を斜板部１０２ｄでつないだ形状である。図４（ｃ）はワッシャ座金１０２を断面Ｍ字状に形成したものである。また、これらは単に例示にすぎず、ワッシャ座金１０２自身が弾性を有することができればこれら以外の形状であってもよいことは言うまでもない。
【００３８】
（第２の実施の形態）
図５は第２の実施の形態に係るシールワッシャ５０１を示す半断面図である。なお、各部材の形状、材質等は第１の実施の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【００３９】
図５のシールワッシャ５０１では、第１の実施の形態でいう上下２つに分離した平板部だけがワッシャ座金５０２，５０３となっている。そして、その間に弾性部５０４が介在されている。
【００４０】
すなわち、シールワッシャ５０１は、ワッシャ座金５０２，５０３を上下に平行に２枚有し、その２枚のワッシャ座金５０２，５０３間に弾性を有する弾性部５０４を挟み込む。
【００４１】
シール部５０５は、第１の実施の形態と同様にワッシャ座金５０２，５０３及び弾性部５０４の軸心側に設けられる構成である。シール部５０５は、第１の実施の形態と同様に２つのリップ部５０５ａ，５０５ｂを有し、その具体的な構成も第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００４２】
ここで、本実施の形態では、弾性部５０４は、シール部５０５と同一材料で一体的に形成されるゴム状弾性体製である。このため、弾性部５０４は、シール部５０５と一緒に一体的に成形でき、製作が容易である。
【００４３】
以上の構成のシールワッシャ５０１は、インジェクター面とハウジング面とに挟み込まれる。そして、２つのワッシャ座金５０２，５０３及び弾性部５０４が積層された部分は、挟み込まれることで、インジェクター面とハウジング面との間の環状隙間に固定される。また、２つのリップ部５０５ａ，５０５ｂは、挟み込まれた際の圧縮に対しての弾性反発力を用いてそれぞれインジェクター面及びハウジング面に接触してシールを行う。
【００４４】
上記の構成であっても、隙間の広狭時に、２つのワッシャ座金５０２，５０３間の弾性部５０４がその隙間の広狭に追随した弾性を有し、弾性部５０４が弾性変形することで２つのワッシャ座金５０２，５０３はインジェクター面及びハウジング面にそれぞれ接触した状態に維持され、２つのワッシャ座金５０２，５０３間が狭まったり広がったりして隙間の広狭に対しての追随性を維持する。
【００４５】
このように、ワッシャ座金５０２，５０３間に弾性部５０４を介在させたことによる弾性があり、弾性部５０４が隙間の広狭に対しての追随性を維持するので、従来のようにリップ部のつぶし代の範囲で追随する必要がなくなり長期間にわたってもリップ部５０５ａ，５０５ｂのゴム状弾性体にへたりが生じないので、リップ部５０５ａ，５０５ｂのシール性に影響を及ぼさず長期間にわたってシールができる。
【００４６】
また、従来のようにリップ部のつぶし代の範囲で追随するのではなく、弾性部５０４が弾性変形して追随するので、その変形幅が大きく、隙間の広狭の幅が大きくても、追随してシール性を維持することができる。
【００４７】
なお、本実施の形態のシールワッシャ５０１は、図６に示すように弾性部５０６をシール部５０５とは異なる材質のゴム状弾性体、樹脂、金属等で形成してもよく（図６では樹脂で例示）、ワッシャ座金５０２，５０３間に弾性部を介在させることができればよい。
【００４８】
また、第１の実施の形態の図３（ｂ）に示すものと同様に弾性部に孔を形成してさらに柔軟性を持たせてもよいし、図３（ｃ）に示すものと同様にシール部の２つのリップ部の間をえぐって凹部を形成し、圧縮時に凹部に２つのワッシャ座金間のゴム状弾性体が押し出されるようにして、Ｕ字状曲折部の圧縮変形が２つのワッシャ座金間のゴム状弾性体によって悪影響を受けることを防止してもよい。
【００４９】
（第３の実施の形態）
図７は第３の実施の形態に係るシールワッシャ７０１を示す半断面図である。なお、各部材の形状、材質等は第１の実施の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【００５０】
図７のシールワッシャ７０１は、２つの相対的に上下逆構成のシール体を連結したものである。
【００５１】
すなわち、シールワッシャ７０１は、第１シール体７０２と、その第１シール体７０２の軸心側に連結された第２シール体７０５と、を備えている。
【００５２】
第１シール体７０２は、インジェクター面に接触する断面平板状のワッシャ座金７０３と、ワッシャ座金７０３からハウジング面に接触するシール部としてのシール突起７０４と、から構成される。
【００５３】
また、第２シール体７０５は、ハウジング面に接触する断面平板状のワッシャ座金７０６と、ワッシャ座金７０６からインジェクター面に接触するシール部としてのシール突起７０７と、から構成される。第２シール体７０５は、第１シール体７０２と同心的なひとまわり小さく上下逆の形状である。
【００５４】
第１、第２シール体７０２，７０５のシール突起７０４，７０７は、ゴム状弾性体製である。そして、この第１、第２シール体７０２，７０５のシール突起７０４，７０７のゴム状弾性体が一体的につながり、第１、第２シール体７０２，７０５が連結されている。
【００５５】
以上の構成のシールワッシャ７０１は、インジェクター面とハウジング面とに挟み込まれる。そして、挟み込まれることで、第１、第２シール体７０２，７０５がそれぞれインジェクター面とハウジング面との間の環状隙間に挟持され、挟み込まれた際の各シール突起７０４，７０７の圧縮に対しての弾性反発力を用いてそれぞれインジェクター面及びハウジング面に接触してシールを行う。
【００５６】
ここで、第１、第２シール体７０２，７０５が連結されて第１、第２シール体７０２，７０５間に隙間がないことで、第２シール体７０５のワッシャ座金７０６とインジェクター面との間から漏れが生じても、この漏れは次の第１シール体７０２のシール突起７０４によって完全にシールされるので、シール性に悪影響があることはない。
【００５７】
上記の構成であっても、隙間の広狭時に、第１、第２シール体７０２，７０５の２つのシール突起７０４，７０７がその隙間の広狭に追随した弾性を有し、各シール突起７０４，７０７が弾性変形することで隙間の広狭に対しての追随性を維持する。
【００５８】
このように、第１、第２シール体７０２，７０５の２つのシール突起７０４，７０７による弾性があり、各シール突起７０４，７０７が隙間の広狭に対しての追随性を維持するので、長期間にわたってシールができる。
【００５９】
また、従来のようにリップ部のつぶし代の範囲で追随するのではなく、第１、第２シール体７０２，７０５の２つのシール突起７０４，７０７が弾性変形して追随するので、その変形幅が大きく、隙間の広狭の幅が大きくても、追随してシール性を維持することができる。
【００６０】
なお、本実施の形態のシールワッシャ７０１は、図８（ａ）に示すように第１、第２シール体７０２，７０５を連結する部分を第１、第２シール体７０２，７０５の２つのワッシャ座金７０３，７０６を接続部７０８で連続して設けてもよい。
【００６１】
また、連結するシール体は必ずしも逆構成のものを１つずつでなくともよく、例えば図８（ｂ）に示すように２つの第１シール体７０２の間に第２シール体７０５を連結した構成でもよく、複数連結しても本発明の範囲である。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、リップ部以外に弾性があり、その弾性部分で隙間の広狭に対しての追随性を維持するので、長期間にわたってシールができる。
【００６３】
また、従来のようにリップ部のつぶし代の範囲で追随するのではなく、リップ部以外の弾性部分が弾性変形して追随するので、その変形幅が大きく、隙間の広狭の幅が大きくても、追随してシール性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係るシールワッシャを示す半断面図である。
【図２】隙間の広狭時のシールワッシャの状態を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係るシールワッシャの変形例を示す半断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係るシールワッシャの変形例を示す半断面図である。
【図５】第２の実施の形態に係るシールワッシャを示す半断面図である。
【図６】第２の実施の形態に係るシールワッシャの変形例を示す半断面図である。
【図７】第３の実施の形態に係るシールワッシャを示す半断面図である。
【図８】第３の実施の形態に係るシールワッシャの変形例を示す半断面図である。
【図９】従来技術のシールワッシャを示す半断面図である。
【図１０】シールワッシャが用いられるインジェクターの周りを示す半断面図である。
【符号の説明】
１０１ シールワッシャ
１０２ ワッシャ座金
１０２ａ，１０２ｂ 平板部
１０２ｃ Ｕ字状曲折部
１０２ｄ 斜板部
１０３ シール部
１０３ａ，１０３ｂ リップ部
１０４ 切欠き
１０５ 孔
１０６ 凹部
５０１ シールワッシャ
５０２，５０３ ワッシャ座金
５０４ 弾性部
５０５ シール部
５０５ａ，５０５ｂ リップ部
５０６ 弾性部
７０１ シールワッシャ
７０２ 第１シール体
７０３ ワッシャ座金
７０４ シール突起
７０５ 第２シール体
７０６ ワッシャ座金
７０７ シール突起
７０８ 接続部
９０１ シールワッシャ
９０２ ワッシャ座金
９０３ シール部
９０３ａ，９０３ｂ リップ部
１００１ １次シール
１００２ ２次シール
１００３ インジェクター本体
１００４ シリンダーヘッド
Ａ インジェクター先端部
Ｂ エンジンヘッド部
Claims (4)
- ２部材の互いの環状平面に挟まれて２部材間の環状隙間を密封するシールワッシャであって、
２部材の互いの環状平面にそれぞれ接触する２つの接触部と、該２つの接触部をつなぎ弾性を有する曲折部と、を有するワッシャ座金と、
該ワッシャ座金の密封対象側に取り付けられ、２部材の互いの環状平面にそれぞれ接触する２つのリップ部と、
を備えたことを特徴とするシールワッシャ。 - ２部材の互いの環状平面に挟まれて２部材間の環状隙間を密封するシールワッシャであって、
２部材の互いの環状平面にそれぞれ接触する２つのワッシャ座金と、
該２つのワッシャ座金の密封対象側に取り付けられ、２部材の互いの環状平面にそれぞれ接触する２つのリップ部と、
前記２つのワッシャ座金の間で弾性を有する弾性部と、
を備えたことを特徴とするシールワッシャ。 - 前記弾性部は、前記２つのリップ部と同一材料で一体的に形成されたことを特徴とする請求項２に記載のシールワッシャ。
- ２部材の互いの環状平面に挟まれて２部材間の環状隙間を密封するシールワッシャであって、
２部材のうちの一方の環状平面に接触するワッシャ座金と、該ワッシャ座金から２部材のうちの他方の環状平面に接触するシール部と、を有する第１シール体を構成すると共に、
２部材のうちの他方の環状平面に接触するワッシャ座金と、該ワッシャ座金から２部材のうちの一方の環状平面に接触するシール部と、を有する第２シール体を構成し、
前記第１シール体と前記第２シール体とを連結したことを特徴とするシールワッシャ。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050906 |