JP2005299928A

JP2005299928A - 成形プラスチックガスケット

Info

Publication number: JP2005299928A
Application number: JP2005110411A
Authority: JP
Inventors: David M Barth; エム．バースデヴィッド; Martin Novil; ノービルマーティン; Ronald W Wangerow; ダブリューワングロウロナルド
Original assignee: Freudenberg NOK GP
Current assignee: Freudenberg NOK GP
Priority date: 2004-04-07
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2005-10-27
Also published as: BRPI0501242A; US7121556B2; TW200535355A; US20050242527A1; CA2503060A1; EP1584850A1; KR20060045519A

Abstract

【課題】
変形傾向が小さいシーリングビードを備えたガスケットを提供することにある。
【解決手段】
少なくとも１つのサービス孔を有しかつシーリングビード部分が一体に形成されているガスケットを提供する。一実施形態では、シーリングビード部分は、外方に延びている第一ビードと、該ビードに対向して配置された第一凹状チャネルとを有している。第一凹状チャネルは外方に延びている第二および第三ビードにより形成されている。他の変更形態では、シーリングビード部分は、本体に一体成形された環状シーリング部材を有し、該シーリング部材は外方に延びている突出シーリングビードに対向して配置されている。第二変更形態では、シーリングビード部分は加圧ガスが充填される内部チャンバを有している。他の変更形態では、シーリングビード部分は、ポリマー材料が充填されるチャンバを形成している。
【選択図】図１

Description

本発明はガスケットに関し、より詳しくは、成形プラスチックガスケットに関する。

ガスケットは、長年に亘って、相対的に静止している２つの部材間のシール連結を形成するのに使用されている。ガスケットが有効シールを形成するには、ガスケットは、一般に、シールすべき部材間に圧縮荷重を必要とする。例えば、エンジンブロックとオイルパンとの間、またはエンジンのシリンダヘッドとバルブ／カムカバーとの間のような２つの静止部材間に配置されるガスケットは、これらの要素間で圧縮される。

１つのガスケット設計として、中央サービス孔を包囲する中実成形シーリングビードを備えた成形プラスチック本体がある。中実成形シーリングビードは、優れたシールを確保するには大きいクランプ力を必要とする。高クランプ力により高圧縮力が生じ、これによりプラスチックの経時変形が引起こされ、従ってシールの有効性が低下する。

従って、変形傾向が小さいシーリングビードを備えたガスケットが要望されている。

本発明は、少なくとも１つのサービス孔が形成された本体を備えたガスケットを提供する。シーリングビードは本体と一体に形成されかつサービス孔を包囲している。シーリングビードは、外方に延びている第一セグメントと、該第一セグメントに対向する第一凹状チャネルとを有している。第一凹状チャネルは、外方に延びている第二セグメントおよび外方に延びている第三セグメントにより形成されている。

また本発明は、ガスケットが、少なくとも１つのサービス孔が形成されかつシーリングヘッドが一体に形成された本体を有している構成の一変更形態を提供する。シーリングヘッドは、本体に一体成形された環状シーリング部材を有し、該環状シーリング部材は外方に突出したシーリングビードセグメントに対向して配置されている。

第二変更形態では、本発明は、少なくとも１つのサービス孔が形成された本体と、該本体と一体に形成されたシーリングビードとを有するガスケットを提供する。シーリングビードは、加圧ガスが充填される内部チャンバを有している。

ガスケットの第三変更形態は、第一ポリマー材料からなりかつ少なくとも１つのサービス孔が形成された本体を有している。本体には、シーリングビードが一体に形成されており、該シーリングビードは第二ポリマー材料が充填されるチャンバを形成している。

本発明の他の適用領域は、以下に述べる詳細な説明から明らかになるであろう。本発明の好ましい実施形態を示す詳細な説明および特定例は、例示のみを目的とするものであって、本発明の範囲を限定するものではないことを理解すべきである。

本発明は、以下の詳細な説明および添付図面からより完全に理解されよう。

好ましい実施形態についての以下の説明は本質の単なる例示であり、いかなる意味においても本発明、その用途または使用方法を限定するものではない。

ここで図１を参照すると、本発明の原理によるガスケット１０が示されている。ガスケット１０の形状は例示のみを目的とするものであって、本発明の範囲を限定するものではないと理解されたい。図１〜図８に示すガスケット１０を説明するが、これらの図面において同一または類似の要素を示すのに共通の参照番号が使用されている。概略的には、ガスケット１０は、サービス孔１４およびシーリングビード部分１６を備えた本体１２を有している。

図１〜図８に概略的に示すように、サービス孔１４は、一般に、中心線Ｃに沿って本体１２の中央に形成される。好ましくは、本体１２は、自動車に使用する流体に対する優れた可撓性、抵抗性およびエンジン温度に対する抵抗性を有する例えばガラス繊維充填ポリアミド（または他のナイロン）またはガラス繊維充填ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）等の耐熱性ポリマーから全体的に成形される。本体１２は更に、第一端部１８と、第二端部２０と、厚さＴとを有している。また第一端部１８および第二端部２０の各々は取付け孔２２を有し、該取付け孔２２は、これに挿通される例えばボルトまたはねじを受入れる。本体１２はまた、第一表面２４および第二表面２６を有している。本体１２はリング状のものが示されておりかつサービス孔１４は円形のものが示されているが、シールすべき表面のサイズおよび形状に基いて他の形状を使用できることを理解すべきである。また、取付け孔２２の数も、シールすべき表面のサイズおよび形状に基いて変えることができる。

特に図１および図２に示す一実施形態では、シーリングビード部分１６がサービス孔１４を包囲しかつ本体１２と一体に形成されている。図２に示すように、シーリングビード部分１６は外方に延びている第一ビード２８を有し、該第一ビード２８は、本体１２の第一表面２４を越えて突出している。この外方に延びている第一セグメント２８は、本体１２の厚さＴにほぼ等しい高さＨ_１を有している。第一ビード２８は、本体１２の第二表面２６に形成された第一凹状チャネル３０に対向して配置されている。第一凹状チャネル３０は、この一部が、外方に延びている第二ビード３２および外方に延びている第三ビード３４により形成されている。チャネル３０の深さは、第二ビード３２および第三ビード３４のいずれか一方または両方の高さより大きくすることができる。第二ビード３２および第三ビード３４は、両方とも本体１２の第二表面２６上に形成されている。第二ビードは高さＨ_２を有し、第三ビード３４は高さＨ_３を有している。一般に高さＨ_２および高さＨ_３は実質的に同じであるが、特定用途に従って両高さＨ_２、Ｈ_３を異ならせることができることに留意されたい。この実施形態では、両高さＨ_２、Ｈ_３のサイズは、本体１２の厚さＴにほぼ等しい。

外方に延びている第二および第三ビード３２、３４も、それぞれ、第二および第三凹状チャネル３６、３８にほぼ対向して配置されている。第二および第三凹状チャネル３６、３８は、外方に延びている第一ビード２８の両側で本体１２の第一表面２４に形成されている。この実施形態のシーリングビード部分１６は、該部分１６がシールの有効性を変えることなく圧力を受けて僅かに変形することを可能にする第一、第二および第三チャネル３０、３６、３８を介して気密シールを確保する。外方に延びているビード２８、３２または３４のいずれも、断面形状がほぼ三角形、円形、矩形または当業者が考え得る他の種々の断面形状にすることができる。これらのビードの全部またはいずれかは、本体１２に対して同じ高さにすることができ、或いは、本体１２に対する１つ以上のこれらのビードの高さを、１つ以上の他のいずれかのビードの高さとは異ならせることもできる。

図３および図４には、他の実施形態によるガスケット１０’が示されている。この実施形態では、シーリングビード部分１６’が環状リング１００を有し、該リング１００内に圧縮可能リング１０２が受入れられる。圧縮可能リング１０２はシーリングビード部分１６’と一体に形成するか、後工程で環状チャネル１００に取付けることができる。圧縮可能リング１０２は、小さい圧縮応力弛緩を呈する例えば天然ゴムまたはニトリルゴム等の任意のエラストマー材料で形成できる。

圧縮可能リング１０２に対向して、外方に延びているビード１０４が配置されている。ビード１０４は、ほぼ平らな頂部１１０から延びている第一傾斜側壁１０６および第二傾斜側壁１０８を有している。ビード１０４は、本体１２の第二表面２６から延びている。シーリングビード部分１６’は、該部分１６’のＹ軸線Ｙ_１００の回りでほぼ対称的である。ビード１０４は多角形のものが示されているが、ビード１０４の形状は特定シーリング用途に従って変えることができることに留意されたい。シーリングビード部分１６’の構造は、圧縮可能リング１０２の使用により、撓みに対する抵抗を付与する。より詳しくは、圧縮可能リング１０２はクランピングに対する弾性応力面を形成し、経時シールの有効性を確保する。

ここで、特に図５および図６を参照すると、第二変更形態によるガスケット１０”が示されている。この実施形態では、シーリングビード部分１６”は、本体１２と一体に形成された外方に延びている第一ビード２００および外方に延びている第二ビード２０２を有している。シーリングビード部分１６”は、該部分１６”のＹ軸線Ｙ_２００の回りでほぼ対称的である。第一および第二ビード２００、２０２の各々が、ほぼ平らな頂部２０８から延びている第一傾斜側壁２０４および第二傾斜側壁２０６を有している。外方に延びている第一ビード２００は本体１２の第一表面２４から延びており、一方、外方に延びている第二ビード２０２は本体１２の第二表面２６から延びている。第一ビード２００は高さＨ_２００を有し、第二ビード２０２は高さＨ_２０２を有している。高さＨ_２００、Ｈ_２０２は本体１２の厚さＴとほぼ同じであるが、特定用途に基いて、厚さＴより大きくまたは小さくすることもできる。第一および第二ビード２００、２０２は多角形のものが示されているが、両ビード２００、２０２の形状は特定シーリング用途に従って変えることができる。

第一および第二ビード２００、２０２は互いにほぼ対向して配置されており、かつ本体１２の中央２１２に環状チャネル２１０を形成している。チャネル２１０は、加圧ガス２１４を受入れるように構成されている。環状チャネル２１０内に収容される加圧ガス２１４として、窒素、アルゴンまたは他の不活性ガスを使用できる。加圧ガス２１４はシーリングビード内に収容される。

図７および図８には、本発明の第三変更形態によるガスケット１０” ’が示されている。この実施形態のシーリングビード部分１６” ’は本体１２と一体に形成されておりかつ外方に延びている第一ビード３００および外方に延びている第二ビード３０２を有している。第一および第二ビード３００、３０２は、シーリングビード部分１６” ’のＹ軸線Ｙ_３００に関してほぼ対称的である。第一ビード３００は本体１２の第一表面２４から延びており、一方、第二ビード３０２は本体１２の第二表面２６から延びている。第一および第二ビード３００、３０２の各々は、第一傾斜側壁３０６と第二傾斜側壁３０８との間で延びている頂セグメント３０４を有している。第一ビード３００は高さＨ_３００を有し、第二ビード３０２は高さＨ_３０２を有している。高さＨ_３００、Ｈ_３０２は本体１２の厚さＴより僅かに大きいが、特定用途に基いて、厚さＴより小さくすることもできる。第一および第二ビード３００、３０２は多角形のものが示されているが、両ビード３００、３０２の形状並びにサイズは特定シーリング用途に従って変えることができる。

外方に延びている第一および第二ビード３００、３０２には、コア材料３１２を収容するための内部チャンバ３１０が形成されている。コア材料３１２は、可撓性および弾性を付与する窒素ガスの微孔ポケットを有するガラス繊維充填ポリアミド１２（または他のナイロン）またはガラス繊維充填ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）または他の同様な適当な材料からなる微孔発泡体で形成できる。コア材料３１２は内部チャンバ３１０内に収容されているところが示されているが、本体１２の実質的に全体に配置できることにも留意されたい。コア材料３１２は弾性クランピング箇所を形成し、シールが経時一体性を維持することを可能にする。

概略的にいえば、本発明のガスケット１０は、弾性クランピング箇所を設けることにより経時気密シールを確保する。より詳しくは、３つの凹状チャネル３０、３６、３８はシーリング力を低下させることなく僅かに変形することを可能にし、一方、圧縮可能リング１０２、加圧ガス２１４およびコア材料３１２は、弾性シーリングビードを形成する。

本発明の上記説明は本質の単なる例示であり、従って、本発明の本旨から逸脱しない変更は本発明の範囲内に包含されるものであり、そのような変更は本発明の精神および範囲から逸脱しないと考えるべきである。

本発明の原理による成形プラスチックガスケットを示す斜視図である。図１の２−２線に沿う断面図である。本発明の他の実施形態による成形プラスチックガスケットを示す斜視図である。図３の４−４線に沿う断面図である。本発明の第二変更形態による成形プラスチックガスケットを示す斜視図である。図５の６−６線に沿う断面図である。本発明の第三変更形態による成形プラスチックガスケットを示す斜視図である。図７の８−８線に沿う断面図である。

符号の説明

１０、１０’、１０”、１０” ’ ガスケット
１２本体
１４サービス孔
１６、１６’、１６”、１６” ’ シーリングビード部分
３０、３６、３８凹状チャネル
１００、２１０環状チャネル
１０２圧縮可能リング
２０４、２０６、３０６、３０８傾斜側壁
２１４加圧ガス
３１０内部チャンバ
３１２コア材料

Claims

第一および第二表面を備えた本体を有し、該本体には少なくとも１つのサービス孔が貫通して形成されており、
前記本体と一体でかつサービス孔を包囲しているシーリングビード部分を更に有し、該シーリングビード部分は、前記第一表面から外方に延びている第一ビードおよび該第一ビードに対向して前記第二表面に形成された第一凹状チャネルを備え、該第一凹状チャネルは、前記第二表面から外方に延びている第二ビードと同じく前記第二表面から外方に延びている第三ビードとの間に配置されていることを特徴とするガスケット。
前記本体は更に、
第一端部と、
該第一端部に対向する第二端部と、
第一端部および第二端部の少なくとも１つに設けられた少なくとも１つの取付け孔とを有することを特徴とする請求項１記載のガスケット。
前記本体は熱可塑性材料から形成されていることを特徴とする請求項１記載のガスケット。
前記外方に延びている第一、第二および第三ビードは、全体として三角形の断面を有することを特徴とする請求項１記載のガスケット。
前記外方に延びている第一、第二および第三ビードは、全体として三角形ではない断面を有することを特徴とする請求項１記載のガスケット。
前記シーリングビード部分は、該部分の中心線に関して対称的であることを特徴とする請求項１記載のガスケット。
前記外方に延びている第二ビードに対向する第二凹状チャネルと、
前記外方に延びている第三ビードに対向する第三凹状チャネルとを更に有することを特徴とする請求項１記載のガスケット。
前記外方に延びている第一、第二および第三ビードの各々が、これらのビードの頂部から本体までの測定可能な高さを有し、この高さは本体の厚さにほぼ等しいことを特徴とする請求項１記載のガスケット。
前記外方に延びている第一、第二および第三ビードの少なくとも１つが、これらの第一、第二および第三ビードの他の少なくとも１つが本体から延びている距離とは異なる距離で、前記本体から外方に延びていることを特徴とする請求項１記載のガスケット。
前記外方に延びている第一、第二および第三ビードの少なくとも１つが、これらの第一、第二および第三ビードの他の少なくとも１つが本体から延びている距離とは異なる距離で、前記本体から外方に延びていることを特徴とする請求項２記載のガスケット。
前記外方に延びている第一、第二および第三ビードの少なくとも１つが、これらの第一、第二および第三ビードの他の少なくとも１つが本体から延びている距離とは異なる距離で、前記本体から外方に延びていることを特徴とする請求項４記載のガスケット。
前記外方に延びている第一、第二および第三ビードの少なくとも１つが、これらの第一、第二および第三ビードの他の少なくとも１つが本体から延びている距離とは異なる距離で、前記本体から外方に延びていることを特徴とする請求項５記載のガスケット。
前記外方に延びている第一、第二および第三ビードの少なくとも１つが、これらの第一、第二および第三ビードの他の少なくとも１つが本体から延びている距離とは異なる距離で、前記本体から外方に延びていることを特徴とする請求項６記載のガスケット。
前記外方に延びている第一、第二および第三ビードの少なくとも１つが、これらの第一、第二および第三ビードの他の少なくとも１つが本体から延びている距離とは異なる距離で、前記本体から外方に延びていることを特徴とする請求項７記載のガスケット。
少なくとも１つのサービス孔が形成された本体と、
本体と一体に形成されかつサービス孔を包囲しているシーリングビード部分とを有し、該シーリングビード部分は、ガスが充填される内部チャンバを形成していることを特徴とするガスケット。
前記ガスは加圧されていることを特徴とする請求項１５記載のガスケット。
前記シーリングビード部分は、前記本体の第一表面および第二表面から外方に突出していることを特徴とする請求項１５記載のガスケット。
前記シーリングビード部分は更に、
前記本体の第一表面から外方に延びている第一シーリングビードを有し、該第一シーリングビードは、本体の第一表面に対して実質的に平行な頂セグメントに連結された１対の傾斜側壁を備え、
前記本体の第二表面から外方に延びている第二シーリングビードを有し、該第二シーリングビードは、本体の第二表面に対して実質的に平行な頂セグメントに連結された１対の傾斜側壁を備えていることを特徴とする請求項１７記載のガスケット。
前記シーリングビード部分は、該部分の軸線の回りで対称的であることを特徴とする請求項１５記載のガスケット。
前記本体は更に、
第一端部と、
該第一端部に対向する第二端部と、
第一端部および第二端部の少なくとも１つに設けられた少なくとも１つの取付け孔とを有することを特徴とする請求項１５記載のガスケット。
前記本体は熱可塑性材料から形成されていることを特徴とする請求項１５記載のガスケット。
第一ポリマー材料からなりかつ少なくとも１つのサービス孔が形成された本体と、
該本体と一体に形成されかつサービス孔を包囲しているシーリングビード部分とを有し、該シーリングビード部分は第一ポリマー材料が充填されるチャンバを形成していることを特徴とするガスケット。
前記第二材料は微孔発泡体であることを特徴とする請求項２２記載のガスケット。
前記シーリングビード部分は、前記本体の第一表面および第二表面から外方に突出していることを特徴とする請求項２２記載のガスケット。
前記シーリングビード部分は更に、
前記本体の第一表面から外方に延びている第一シーリングビードを有し、該第一シーリングビードは、本体の第一表面に対して実質的に平行な頂セグメントに連結された１対の傾斜側壁を備え、
前記本体の第二表面から外方に延びている第二シーリングビードを有し、該第二シーリングビードは、本体の第二表面に対して実質的に平行な頂セグメントに連結された１対の傾斜側壁を備えていることを特徴とする請求項２４記載のガスケット。
前記シーリングビード部分は、該部分の中心軸線の回りで対称的であることを特徴とする請求項２２記載のガスケット。
前記本体は更に、
第一端部と、
該第一端部に対向する第二端部と、
第一端部および第二端部の少なくとも１つに設けられた少なくとも１つの取付け孔とを有することを特徴とする請求項２２記載のガスケット。
前記第一材料は熱可塑性材料であることを特徴とする請求項２２記載のガスケット。
少なくとも１つのサービス孔が形成された本体と、
サービス孔を包囲しているシーリングビード部分とを有し、該シーリングビード部分は、本体に成形された環状シーリング部材を備え、
該環状シーリング部材は本体の第一表面に配置されかつ本体の第二表面に形成された、外方に突出しているシーリングビードに対向していることを特徴とするガスケット。
前記環状シーリング部材は、前記本体の第一表面に設けられた環凹状チャネル内に成形されていることを特徴とする請求項２９記載のガスケット。
前記本体は更に、
第一端部と、
該第一端部に対向する第二端部と、
第一端部および第二端部の少なくとも１つに設けられた少なくとも１つの取付け孔とを有することを特徴とする請求項２９記載のガスケット。
前記本体は熱可塑性材料から形成されていることを特徴とする請求項２９記載のガスケット。
前記シーリングビードは更に、前記本体の第二表面に対して実質的に平行な頂セグメントに連結された１対の傾斜側壁を有することを特徴とする請求項２９記載のガスケット。
前記シーリングビード部分は、該部分の軸線の回りで対称的であることを特徴とする請求項２９記載のガスケット。