JP4851101B2 - gasket - Google Patents
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Description
本発明は、ガスケットに関するものである。 The present invention relates to a gasket.
従来より、二つの部材の間をシールするためのガスケットとして、軸部材の先端に形成された小径部の外周に嵌め込まれ、その小径部を被取付部材に形成された穴に挿入した状態で軸部材を被取付部に取り付けたとき、軸部材と被取付部材との間に挟まれて両者の間をシールするものが知られている。 Conventionally, as a gasket for sealing between two members, the shaft is fitted in the outer periphery of the small diameter portion formed at the tip of the shaft member, and the small diameter portion is inserted into the hole formed in the attached member. It is known that when a member is attached to the attached portion, the member is sandwiched between the shaft member and the attached member to seal between them.
こうしたガスケットとしては、例えば自動車用エンジンの排気系に取り付けられて排気への燃料添加を行うインジェクタと同エンジンとの間をシールするガスケットがあげられる。このインジェクタの先端には噴孔を有する小径部が形成され、エンジン側にはインジェクタの小径部を挿入するための穴が形成されている。また、上記ガスケットは、円環状に形成され、インジェクタの小径部外周に嵌め込まれる。そして、その状態で小径部を穴に挿入し、インジェクタをボルトによってエンジンに取り付けると、インジェクタがエンジン側に押しつけられて両者の間にガスケットが挟まれる。 As such a gasket, for example, a gasket that is attached to an exhaust system of an automobile engine and seals a gap between the injector that adds fuel to the exhaust and the engine can be used. A small-diameter portion having an injection hole is formed at the tip of the injector, and a hole for inserting the small-diameter portion of the injector is formed on the engine side. Moreover, the said gasket is formed in an annular | circular shape, and is fitted by the small diameter part outer periphery of an injector. In this state, when the small diameter portion is inserted into the hole and the injector is attached to the engine with a bolt, the injector is pressed against the engine and a gasket is sandwiched between the two.
このようにインジェクタとエンジンとの間にガスケットが挟まれるとき、インジェクタ側の壁面とガスケットの軸方向側面との接触面、及び、ガスケットの軸方向側面とエンジン側の壁面との接触面がシールされる。これら接触面のシール性は、同接触面の面圧、及び、同接触面の径方向幅によって変わってくる。そして、上記接触面の面圧を上記シール性の確保に必要な値とするため、インジェクタをエンジンに取り付ける際のボルトの締め付けトルク、すなわちインジェクタをエンジン側に押しつける力(軸力)の調整が行われる。更に、上記接触面の径方向幅を上記シール性の確保に必要な値とするため、ガスケットの径方向幅が上記値と等しい値か、或いは若干大きい値に設定される。 Thus, when the gasket is sandwiched between the injector and the engine, the contact surface between the injector side wall surface and the gasket axial side surface, and the contact surface between the gasket axial side surface and the engine side wall surface are sealed. The The sealability of these contact surfaces varies depending on the surface pressure of the contact surfaces and the radial width of the contact surfaces. In order to make the surface pressure of the contact surface necessary to ensure the sealing performance, the bolt tightening torque when the injector is attached to the engine, that is, the force (axial force) for pressing the injector against the engine side is adjusted. Is called. Furthermore, in order to make the radial width of the contact surface a value necessary for ensuring the sealing property, the radial width of the gasket is set to a value equal to or slightly larger than the above value.
なお、上記ガスケットは、エンジンの排気という高温及び高圧となる流体に関してシールを行うものであるため、こうした高温及び高圧の状況下でも必要なシール性を確保できるよう、特許文献1に示されるように銅などの金属によって形成される。
ところで、インジェクタの小径部及びエンジン側の穴には寸法のばらつきがあるため、その小径部を穴に挿入したときには両者の間にクリアランスが生じる。そして、小径部が穴に挿入されたときには、上記クリアランスの分だけ小径部が穴内で片側に寄った状態になり、その状態でインジェクタがエンジンに取り付けられる場合がある。こうした状況の一例としては、インジェクタの自重により小径部が下方に変位して穴の下部に位置し、その状態でインジェクタがエンジンに取り付けられるという状況があげられる。 By the way, since the small-diameter portion of the injector and the hole on the engine side have dimensional variations, when the small-diameter portion is inserted into the hole, a clearance is generated between them. When the small-diameter portion is inserted into the hole, the small-diameter portion is shifted to one side within the hole by the amount of the clearance, and the injector may be attached to the engine in that state. As an example of such a situation, there is a situation in which the small diameter portion is displaced downward by the dead weight of the injector and is positioned below the hole, and in this state, the injector is attached to the engine.
この場合、小径部に嵌め込まれたガスケットもインジェクタと共に下方に変位し、小径部と穴とのクリランスが同小径部の上側で最大となる。このため、ガスケットの小径部上側の部分においては、ガスケットがインジェクタと共に下方に変位した分だけ穴側にはみ出し、同ガスケットの軸方向側面とエンジン側の壁面との接触面の径方向幅が小さくなる。そして、上記接触面の径方向幅が小さくなると、その部分で必要なシール性を確保できなくなって排気漏れを招くおそれがある。 In this case, the gasket fitted in the small diameter portion is also displaced downward together with the injector, and the clearance between the small diameter portion and the hole is maximized on the upper side of the small diameter portion. For this reason, in the upper portion of the small diameter portion of the gasket, the gasket protrudes to the hole side by the amount displaced downward together with the injector, and the radial width of the contact surface between the axial side surface of the gasket and the engine side wall surface becomes small. . If the radial width of the contact surface is reduced, the necessary sealability cannot be ensured at that portion, which may cause exhaust leakage.
また、ガスケットが上記のように下方に変位した状態でインジェクタとエンジンとの間に挟まれたとき、ガスケットの軸方向側面とエンジンの壁面との間の接触面の径方向幅については、小径部上側の部分で最小となり小径部下側に向かうほど大になるという、小径部周りにおいて不均等な状態となる。このような状態でインジェクタがエンジン側に押しつけられると、上記接触面における小径部上側で面圧が高くなり逆に小径部下側では面圧が低くなるという傾向を示すようになる。その結果、上記接触面における小径部下側の部分では、面圧の低下に伴い必要なシール性を確保できなくなって排気漏れを招くおそれがある。 When the gasket is sandwiched between the injector and the engine with the gasket displaced downward as described above, the radial width of the contact surface between the axial side surface of the gasket and the engine wall surface is the small diameter portion. It becomes a non-uniform state around the small-diameter portion that becomes the minimum in the upper portion and becomes larger toward the lower side of the small-diameter portion. When the injector is pressed against the engine in such a state, the surface pressure tends to increase above the small diameter portion on the contact surface, and conversely, the surface pressure tends to decrease below the small diameter portion. As a result, at the lower portion of the small diameter portion on the contact surface, the necessary sealing performance cannot be ensured as the surface pressure decreases, and there is a risk of exhaust leakage.
なお、小径部は穴内で下方以外の方向に変位することもあり、こうした変位によって小径部が穴内で片側に寄った状態になった場合にも、上記と同様の不具合が生じることとなる。また、こうした不具合は、インジェクタとエンジン以外の軸部材と被取付部材について、両者の間をガスケットによってシールする場合においても、概ね共通するものとなっている。 The small-diameter portion may be displaced in a direction other than the downward direction in the hole. Even when the small-diameter portion is shifted to one side in the hole due to such displacement, the same problem as described above occurs. Such a problem is generally common even when a shaft member other than the injector and the engine and the attached member are sealed with a gasket.
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、軸部材の小径部が被取付部材の穴内で片側に寄ったとき、必要なシール性を確保できなくなるのを抑制することのできるガスケットを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the object thereof is to prevent the required sealability from being ensured when the small diameter portion of the shaft member approaches one side within the hole of the attached member. It is to provide a gasket that can be used.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、軸部材の先端に形成された小径部の外周に嵌め込まれ、その小径部を被取付部材の穴に挿入した状態で前記軸部材を前記被取付部材に取り付けたとき、前記軸部材と前記被取付部材との間に挟まれて両者の間をシールするガスケットにおいて、前記小径部よりも大径に形成された金属の円環からなり、軸方向両側面全体が前記軸部材と前記被取付部材との間をシールするシール面になったときに前記軸部材と前記被取付部材との間をシールするのに必要な面積のシール面を得られるように径方向幅が設定されたシール部と、前記シール部の径方向内側に一定の径方向幅を有して突出するように形成されて前記小径部の外周に嵌め込まれ、前記シール部よりも小さい軸方向幅を有する支持部とを備え、前記支持部の径方向幅については、前記小径部と前記穴とのクリアランスの最大値よりも大きい値に設定されている。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the shaft member is inserted into the outer periphery of the small diameter portion formed at the tip of the shaft member and the small diameter portion is inserted into the hole of the attached member. When attached to the attached member, in the gasket that is sandwiched between the shaft member and the attached member and seals between them, the metal member is made of a metal ring having a larger diameter than the small diameter portion, A seal surface having an area necessary for sealing between the shaft member and the mounted member when the entire axial side surfaces become a seal surface for sealing between the shaft member and the mounted member. A seal part having a radial width set so as to be obtained; and a seal part formed so as to protrude with a constant radial width inside the seal part and fitted into an outer periphery of the small diameter part. Support part having a smaller axial width than the part The provided, the radial width of the support portion is set to a value larger than the maximum value of the clearance between the said small diameter portion bore.
軸部材が被取付部材に取り付けられ、軸部材と被取付部材との間にガスケットが挟まれた状態にあっては、軸部材の壁面と同ガスケットのシール部の軸方向側面、及び、シール部の軸方向側面と被取付部材の壁面との接触面がシールされる。被取付部材への軸部材の取り付けに際し、被取付部材の穴に挿入された軸部材の小径部は、その穴との間のクリアランスの分だけ当該穴内で片側に寄った状態となる場合がある。このとき、小径部に嵌め込まれたガスケットも同小径部と同様に変位した状態となる。そして、穴内において小径部が寄った側と反対側では、小径部と穴とのクリアランスが最大になり、この部分では上記ガスケットの変位によりシール部が穴側にはみ出そうとする。ここで、仮に上記クリアランスが最大となる部分でシール部が穴側にはみ出したとすると、この部分ではシール部の軸方向側面と被取付部材の壁面との接触面の径方向幅が小さくなり、そのことに起因して軸部材と被取付部材の間に必要なシール性を確保できなくなるおそれがある。しかし、上記構成によれば、シール部の径方向内側に支持部が形成され、この支持部が軸部材の小径部に嵌め込まれる。このため、ガスケットが小径部と共に穴の片側に変位し、シール部が上述したように穴側にはみ出そうとしても、同シール部は上記支持部の分だけ穴から離れる側に位置するようになり、シール部が小径部と穴とのクリアランスが最大となる部分で穴側にはみ出すのを抑制することができる。従って、上記クリアランスが最大となる部分でシール部の軸方向側面と被取付部材の壁面との接触面の径方向幅が小さくなり、そのことに起因して軸部材と被取付部材の間に必要なシール性を確保できなくなるのを抑制することができる。 When the shaft member is attached to the mounted member and the gasket is sandwiched between the shaft member and the mounted member, the wall surface of the shaft member and the axial side surface of the seal portion of the gasket, and the seal portion The contact surface between the axial side surface and the wall surface of the attached member is sealed. When the shaft member is attached to the attached member, the small diameter portion of the shaft member inserted into the hole of the attached member may be shifted to one side within the hole by the amount of clearance between the shaft member and the attached member. . At this time, the gasket fitted in the small diameter portion is also displaced in the same manner as the small diameter portion. The clearance between the small-diameter portion and the hole is maximized on the side opposite to the side where the small-diameter portion approaches in the hole, and the seal portion tends to protrude to the hole side due to the displacement of the gasket in this portion. Here, if the seal portion protrudes to the hole side at the portion where the clearance is maximized, the radial width of the contact surface between the axial side surface of the seal portion and the wall surface of the mounted member is reduced at this portion. As a result, there is a possibility that a necessary sealing property cannot be secured between the shaft member and the mounted member. However, according to the said structure, a support part is formed in the radial inside of a seal part, and this support part is engage | inserted by the small diameter part of a shaft member. For this reason, even if the gasket is displaced to one side of the hole together with the small diameter portion, and the seal portion tries to protrude into the hole side as described above, the seal portion is positioned on the side away from the hole by the amount of the support portion. The seal portion can be prevented from protruding to the hole side at the portion where the clearance between the small diameter portion and the hole is maximized. Therefore, the radial width of the contact surface between the axial side surface of the seal portion and the wall surface of the mounted member is reduced at the portion where the clearance is maximized, and accordingly, it is necessary between the shaft member and the mounted member. It is possible to suppress the inability to ensure proper sealing performance.
なお、請求項1に記載の発明では、前記支持部の径方向幅については、前記小径部と前記穴とのクリアランスの最大値よりも大きい値に設定されている。
Incidentally, in the invention according to
そのため、ガスケットが小径部と共に穴の片側に変位し、小径部と穴とのクリアランスが最大となる部分でシール部が穴側にはみ出そうとしても、同シール部は上記クリアランスの最大値よりも大きい径方向幅を有する支持部の分だけ穴から離れる側に位置するようになる。このため、シール部が小径部と穴とのクリランスが最大になる部分で穴側にはみ出すことを回避することができ、ひいては、その部分でシール部の軸方向側面と被取付部材の壁面との接触面の径方向幅が小さくなって、軸部材と被取付部材の間に必要なシール性を確保できなくなることを回避することができる。 Therefore, even if the gasket is displaced to one side of the hole together with the small diameter portion, and the seal portion tries to protrude to the hole side at the portion where the clearance between the small diameter portion and the hole is maximum, the seal portion is larger than the maximum value of the clearance. It is located on the side away from the hole by the support portion having the radial width. For this reason, it can be avoided that the seal portion protrudes to the hole side at the portion where the clearance between the small diameter portion and the hole is maximum, and as a result, the axial side surface of the seal portion and the wall surface of the attached member at that portion. It can be avoided that the radial width of the contact surface becomes small and the necessary sealing performance cannot be secured between the shaft member and the mounted member.
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、前記支持部の径方向幅については、その支持部と前記小径部とのクリアランスが最大になったとき、前記シール部外縁が前記軸部材及び被取付部材の径方向幅からはみ出すことのない値に設定されていることを要旨とした。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the clearance between the support portion and the small-diameter portion is maximized, the outer edge of the seal portion is the radial width of the support portion. The gist is that the shaft member and the attached member are set to values that do not protrude from the radial width.
軸部材の小径部外周に嵌め込まれたガスケットは、その小径部と支持部とのクリアランスの分だけ同小径部に対して片側に寄った状態となる場合がある。このとき、小径部に対してガスケットが寄った側と反対側では、小径部と支持部とのクリアランスが最大となり、シール部が上記クリアランスの分だけ小径部から離れる側に位置して、同シール部における上記クリアランスが最大となる部分に対応した部分の外縁が軸部材或いは被取付部材の径方向幅からはみ出そうとする。ここで、仮にシール部の外縁が軸部材或いは被取付部材の径方向幅からはみ出したとすると、この部分では軸部材或いは被取付部材の壁面とシール部の軸方向側面との接触面の径方向幅が小さくなり、そのことに起因して軸部材と被取付部材との間に必要なシール性を確保できなくなるおそれがある。しかし、上記構成によれば、このときにシール部の外縁が軸部材或いは被取付部材の径方向幅からはみ出さないよう支持部の径方向幅が設定されている。このため、シール部における上記クリアランスが最大となる部分に対応した部分にて、軸部材或いは被取付部材の壁面とシール部の軸方向側面との接触面の径方向幅が小さくなること、及び、それに起因して軸部材と被取付部材との間に必要なシール性を確保できなくなることを回避することができる。 The gasket fitted on the outer periphery of the small-diameter portion of the shaft member may be in a state of being shifted to one side with respect to the small-diameter portion by the clearance between the small-diameter portion and the support portion. At this time, the clearance between the small-diameter portion and the support portion is maximized on the side opposite to the side where the gasket is offset with respect to the small-diameter portion, and the seal portion is located on the side away from the small-diameter portion by the amount of the clearance. The outer edge of the portion corresponding to the portion having the maximum clearance in the portion tends to protrude from the radial width of the shaft member or the attached member. Here, if the outer edge of the seal portion protrudes from the radial width of the shaft member or attached member, the radial width of the contact surface between the wall surface of the shaft member or attached member and the axial side surface of the seal portion in this portion. As a result, the required sealing performance may not be ensured between the shaft member and the mounted member. However, according to the above configuration, the radial width of the support portion is set so that the outer edge of the seal portion does not protrude from the radial width of the shaft member or the attached member at this time. For this reason, the radial width of the contact surface between the wall surface of the shaft member or the attached member and the axial side surface of the seal portion is reduced at a portion corresponding to the portion where the clearance is maximized in the seal portion, and As a result, it is possible to avoid that the necessary sealing performance cannot be ensured between the shaft member and the mounted member.
請求項3に記載の発明では、請求項1又は2に記載の発明において、前記支持部の軸方向側面は前記シール部の軸方向側面に対し没入した状態にあり、それら支持部とシール部との両軸方向側面の段差は、前記軸部材を前記被取付部材に取り付けたときの前記シール部の軸方向についてのつぶれ量よりも大とされていることを要旨とした。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the axial side surface of the support portion is in a state of being immersed with respect to the axial side surface of the seal portion. The level difference between both side surfaces in the axial direction is set to be larger than the collapse amount in the axial direction of the seal portion when the shaft member is attached to the attached member.
軸部材が被取付部材に取り付けられ、軸部材と被取付部材との間にガスケットが挟まれた状態にあっては、軸部材及び被取付部材の壁面がシール部の軸方向側面に押し付けられ、シール部がつぶれた状態となる。ここで、仮に同シール部がつぶれたときに軸部材及び被取付部材の壁面が支持部の軸方向側面にまで達したとすると、軸部材の壁面とガスケットの軸方向側面との接触面の径方向幅、及び、ガスケットの軸方向側面と被取付部材の壁面との接触面の径方向幅が拡大してしまう。こうした径方向幅の拡大により、接触面の面圧が低くなってシール性が低下するおそれがある。しかし、上記構成によれば、支持部とシール部との軸方向側面の段差が上記シール部のつぶれ量よりも大とされているため、同シール部がつぶれたときに軸部材及び被取付部材の壁面が支持部の軸方向側面にまで達することはなく、軸部材の壁面とガスケットの軸方向側面との接触面の径方向幅、及び、ガスケットの軸方向側面と被取付部材の壁面との接触面の径方向幅の拡大を回避することができる。従って、上記接触面の径方向幅の拡大により同接触面の面圧が低下してシール性が低下するのを回避することができる。 When the shaft member is attached to the attached member and the gasket is sandwiched between the shaft member and the attached member, the wall surface of the shaft member and the attached member is pressed against the axial side surface of the seal portion, The seal portion is crushed. Here, if the wall surface of the shaft member and the attached member reaches the axial side surface of the support portion when the seal portion is crushed, the diameter of the contact surface between the wall surface of the shaft member and the axial side surface of the gasket The direction width and the radial width of the contact surface between the axial side surface of the gasket and the wall surface of the mounted member are increased. Due to such an increase in the radial width, there is a possibility that the surface pressure of the contact surface is lowered and the sealing performance is lowered. However, according to the above configuration, since the step on the side surface in the axial direction between the support portion and the seal portion is larger than the collapse amount of the seal portion, the shaft member and the attached member when the seal portion is crushed The wall surface of the support member does not reach the axial side surface of the support portion, the radial width of the contact surface between the wall surface of the shaft member and the axial side surface of the gasket, and the axial side surface of the gasket and the wall surface of the mounted member An increase in the radial width of the contact surface can be avoided. Therefore, it is possible to avoid a decrease in the sealing performance due to a decrease in the surface pressure of the contact surface due to an increase in the radial width of the contact surface.
以下、本発明を、自動車用エンジンの排気系に取り付けられるインジェクタと同エンジンとの間をシールするガスケットに具体化した一実施形態について、図1〜図8を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a gasket that seals between an injector attached to an exhaust system of an automobile engine and the engine will be described with reference to FIGS.
図1は、エンジン1に対するインジェクタ2の取り付け構造を示す断面図である。このインジェクタ2は、エンジン1の排気通路1aへの燃料添加を行うためのものであり、クランプ3によりエンジン1側に押さえられ、同クランプ3を貫通してエンジン1にねじ込まれるボルト4を締め付けることにより、同エンジン1に取り付けられている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure for attaching an
インジェクタ2は、上記ボルト4の締め付け時にクランプ3からの押圧力を受ける本体5と、同本体5の先端に形成された小径部6とを備えている。この小径部6には燃料の噴孔6aが形成されている。また、小径部6の外周には銅などの金属からなる円環状のガスケット8が嵌め込まれる。このガスケット8は、図2(a)及び(b)に示されるように、小径部6よりも大径のシール部8aと、そのシール部8aの径方向内側に形成されて同シール部8aよりも小さい軸方向幅を有する支持部8bとを備えている。一方、図1に示されるように、エンジン1のシリンダヘッドにおける排気ポート近傍には、排気通路1aに繋がるとともにインジェクタ2の小径部6を挿入可能な穴7が形成されている。そして、インジェクタ2の小径部6外周にガスケット8(支持部8b)を嵌め込み、小径部6を穴7に挿入した状態で、上述したようにインジェクタ2をエンジン1に取り付けると、インジェクタ2がエンジン1側に押しつけられて両者の間にガスケット8が挟まれる。
The
このようにインジェクタ2とエンジン1との間にガスケット8が挟まれると、シール部8aの軸方向両側面が各々インジェクタ2側の壁面9及びエンジン1側の壁面10に接触し、それら両側面と壁面9,10との接触面がシールされる。これら接触面(以下、シール面という)のシール性は、シール面の面圧、及び、シール面の径方向幅によって変わってくる。ここで、シール面の面圧はシール面の面積とインジェクタ2をエンジン1側に押しつける力(以下、軸力という)によって決まり、上記シール面の面積は同シール面の径方向幅によって決まる。これらシール面の面圧、軸力、及び、シール面の面積の関係を図3のグラフに示す。
When the
同図において、実線L1,L2は軸力の大きさの変化に対するシール面の面圧の変化を示している。そして、ガスケット8の寸法公差によってシール面の面積が最小となったときの上記変化が実線L1で表され、同寸法公差によってシール面の面積が最大となったときの上記変化が実線L2で表されている。同図から分かるように、シール面の面積が小となるほど、且つ、軸力が大となるほど、シール面の面圧は高くなってシール性が増す傾向がある。
In the figure, solid lines L1 and L2 indicate changes in the surface pressure of the seal surface with respect to changes in the magnitude of the axial force. The change when the seal surface area is minimized due to the dimensional tolerance of the
そして、必要なシール性を得るための最小限のシール面の面圧を最小面圧Pとし、シール面の面積最大時(実線L2)に上記最小面圧Pを得るための軸力を最小値X1とした場合、シール面(シール部8aの軸方向側面)の径方向幅、及び、ボルト4の締め付けトルクが以下のように設定されて、上記必要なシール性の確保が図られる。すなわち、シール面の面積最大時(実線L2)の最小値X1が、ボルト4及びエンジン1側の強度に対応した軸力の上限値である許容最大値X2と比較して、ある程度小となるようにシール部8aの径方向幅が小さめの値に設定される。ただし、シール面の径方向幅が小さくなり過ぎてもシール性が低下するため、この点も考慮してシール部8aの径方向幅は例えば「C」という値に設定される。そして、上記軸力が最小値X1と許容最大値X2との間の値となるよう、インジェクタ2をエンジン1に取り付ける際のボルト4の締め付けトルクが調整される。
Then, the minimum surface pressure of the seal surface for obtaining the required sealing performance is set to the minimum surface pressure P, and the axial force for obtaining the minimum surface pressure P is the minimum value when the area of the seal surface is maximum (solid line L2). In the case of X1, the radial width of the seal surface (the axial side surface of the seal portion 8a) and the tightening torque of the bolt 4 are set as follows to ensure the necessary sealing performance. That is, the minimum value X1 at the time when the seal surface area is maximum (solid line L2) is made somewhat smaller than the allowable maximum value X2 which is the upper limit value of the axial force corresponding to the strength of the bolt 4 and the
ところで、インジェクタ2の小径部6とエンジン1の穴7には寸法のばらつきがあるため、その小径部6を穴7に挿入したときには両者の間にクリアランスが生じる。このため、小径部6が穴7内で片側に偏った状態でインジェクタ2のエンジン1側への取り付けが行われる場合がある。例えば、図4に示されるように、小径部6が穴7に挿入されたとき、インジェクタ2等の自重により小径部6が下方に変位して穴7の下部に位置し、その状態でインジェクタ2がエンジン1に取り付けられるということが考えられる。この場合、小径部6に嵌め込まれたガスケット8は小径部6と同様に下方に変位した状態となる。また、穴7内において小径部6が寄った側と反対側(上側)で小径部6と穴7とのクリアランスが最大値bになる。
By the way, since the
仮に、このときに従来のガスケットが用いられているとすると、図7に示されるような状態となる。同図において、従来のガスケット81は、穴7内で下側に寄っている小径部6に伴い下方に変位しており、小径部6上側の上記クリアランスが最大値bとなる部分にて穴7側にはみ出すことになる。しかし、このようにガスケット81が穴7側にはみ出すと、ガスケット81の径方向幅を上述した「C」という値に設定したとしても、上記はみ出し部分ではエンジン1側の壁面10とガスケット81の軸方向側面との接触面(シール面)の径方向幅が「C」という値よりも小さくなり、当該シール面で必要とされるシール性を確保できなくなる。
If a conventional gasket is used at this time, the state shown in FIG. 7 is obtained. In the figure, the
また、このときのシール面は図8に斜線で示される範囲となる。同図におけるシール面の径方向幅については、小径部6上側の部分で最小となり小径部6下側に向かうほど大になるという、小径部6周りにおいて不均等な状態となる。このような状態でインジェクタ2がエンジン1側に押しつけられると、上記シール面における小径部6上側で面圧が高くなり逆に小径部6下側では面圧が低くなるという傾向を示すようになる。その結果、上記シール面における小径部6下側の部分では、面圧が最小面圧P未満に低下して必要なシール性を確保できなくなる。
Further, the seal surface at this time is in a range indicated by hatching in FIG. The radial width of the seal surface in the figure is an unequal state around the small-
更に、上述したようにシール面での必要なシール性を確保できず、排気通路1a内の排気が穴7を通って外部に漏れると、高温の排気がインジェクタ2の噴孔6a周りを通過することになる。その結果、噴孔6aの周囲に付着した燃料が上記排気によって焼き付き、同噴孔6aの詰まりを招くことにもなる。
Furthermore, as described above, the required sealing performance at the sealing surface cannot be ensured, and if the exhaust gas in the
この点、本実施形態のガスケット8では、図4に示されるように、シール部8aの径方向内側に支持部8bが形成され、この支持部8bが軸部材の小径部6に嵌め込まれる。
このため、ガスケット8が小径部6と共に下側に変位したとしても、小径部6の上側であって同小径部6と穴7とのクリアランスが最大となる部分では、シール部8aが上記支持部8bの分だけ穴7から離れる側に位置するようになる。従って、上記クリアランスが最大となる部分でシール部8aが穴7にはみ出すのを抑制し、その部分でシール部8aの軸方向側面とエンジン1側の壁面10との接触面(シール面)の径方向幅が「C」という値よりも小さくなって、当該部分で必要とされるシール性を確保できなくなるのを抑制することができる。
In this regard, in the
For this reason, even if the
また、上記部分でシール面の径方向幅が小さくなることが抑制されるため、上記シール面における小径部6周りでの面圧の不均等が抑制され、インジェクタ2がエンジン1側に押しつけられたとき、その小径部6下側でシール面の面圧が最小面圧P未満に低下して、必要なシール性を確保できなくなるのを抑制することもできる。
In addition, since the radial width of the seal surface is suppressed to be reduced in the portion, unevenness of the surface pressure around the
更に、上記シール面で必要なシール性を確保できなくなるのを抑制することで、排気通路1a内の排気が穴7を通って外部に漏れるのを抑制することができ、その漏れに伴い高温の排気がインジェクタ2の噴孔6a周りを通過することに起因して、同噴孔6aに詰まりが生じるのを抑制することもできる。
Furthermore, by suppressing that the required sealing performance cannot be ensured by the sealing surface, it is possible to prevent the exhaust gas in the
次に、本実施形態のガスケット8について更に詳しく説明する。
このガスケット8の支持部8bについては、その径方向幅aが小径部6上側の上記クリアランスの最大値bよりも大きい値に設定されている。このため、小径部6が穴7内の下方に変位して小径部6の上側で同小径部6と穴7とのクリアランスが最大値bとなったとき、ガスケット8が小径部6と共に下方に変位したとしても、上記クリアランスが最大となる部分でシール部8aが穴7側にはみ出すことは回避される。従って、その部分でシール部8aの軸方向側面とエンジン1側の壁面10との接触面(シール面)の径方向幅が「C」という値よりも小さくなって、同シール面で必要とされるシール性を確保できなくなることも回避される。
Next, the
About the
また、ガスケット8は、支持部8bと小径部6とのクリアランスの分だけ、自重により小径部6に対し下方に変位する。このとき、小径部6に対してガスケット8が寄った側と反対側(下側)では、小径部6と支持部8bとのクリアランスが最大値eとなり、シール部8aが支持部8b及び上記クリアランスの分だけ小径部から離れる側に位置して、同シール部8aの下部外縁がインジェクタ2の本体5の径方向幅から下方にはみ出そうとする。
Further, the
ここで、仮にシール部8aの下部外縁が本体5の径方向幅から下方にはみ出したとすると、インジェクタ2側及びエンジン1側に対するガスケット8の位置関係は、図5に示されるような状態となる。このようにシール部8aの下部外縁が本体5の径方向幅から下方にはみ出すことで、その部分でのシール部8aの軸方向側面とインジェクタ2側の壁面9との接触面(シール面)の径方向幅が「C」という値よりも小さくなり、当該シール面で必要なシール性を確保できなくなる。
Here, if the lower outer edge of the seal portion 8a protrudes downward from the radial width of the
なお、このときのシール面の範囲は図6に斜線で示される範囲となる。同図におけるシール面の径方向幅については、小径部6の下側の部分で最小となり、小径部6の上側に向かうほど大になるという、小径部6周りにおいて不均等な状態となる。このような状態でインジェクタ2がエンジン1側に押しつけられると、上記シール面における小径部6下側で面圧が高くなり逆に小径部6上側で面圧が低くなるという傾向を示すようになる。その結果、上記シール面における小径部6上側の部分では、面圧が最小面圧P未満に低下して必要なシール性を確保できなくなる。
Note that the range of the seal surface at this time is a range indicated by hatching in FIG. The radial width of the seal surface in the figure is the smallest at the lower part of the
以上の点を考慮して、図4に示されるように、ガスケット8の支持部8bの径方向幅については、その支持部8bと小径部6とのクリアランスが最大値eになったとき、シール部8aの外縁が本体5の径方向幅からはみ出さない値となるようにも設定されている。このため、ガスケット8が自重により下方に変位したとき、シール部8aにおける上記クリアランスが最大値eとなる部分、すなわちシール部8aの下部にて、インジェクタ2側の壁面9とシール部8aの軸方向側面との接触面(シール面)の径方向幅が「C」という値よりも小さくなるのを回避することができる。従って、上述した必要なシール性を確保できないという不具合も回避することができる。
In consideration of the above points, as shown in FIG. 4, the radial width of the
また、ガスケット8については、支持部8bの本体5側の軸方向側面がシール部8aの本体5側の軸方向側面に対し没入し、且つ、支持部8bのエンジン1側の軸方向側面がシール部8aのエンジン1側の軸方向側面に対し没入した状態となるように形成されている。上記支持部8b及びシール部8aの本体52側の軸方向速面の段差dは、インジェクタ2のエンジン1側への取り付け時のシール部8aにおける本体52側部分の軸方向(図中左右方向)のつぶれ量よりも大となるように形成されている。また、上記支持部8b及びシール部8aのエンジン1側の軸方向側面の段差dは、インジェクタ2のエンジン1側への取り付け時のシール部8aにおけるエンジン1側部分の軸方向(図中左右方向)のつぶれ量よりも大となるように形成されている。
As for the
ここで、仮に上記段差dが上記つぶれ量よりも小さいとすると、インジェクタ2がエンジン1側に取り付けられ、両者の間にガスケット8が挟まれてシール部8aがつぶれたとき、次のような不具合が生じる。すなわち、シール部8aがつぶれたときにインジェクタ2側の壁面9及びエンジン1側の壁面10が支持部8bの軸方向側面にまで達し、壁面9とガスケット8の軸方向側面との接触面(シール面)の径方向幅、及び、ガスケット8の軸方向側面とエンジン1側の壁面10との接触面(シール面)の径方向幅が拡大してしまう。こうしたシール面の径方向幅の拡大により、シール面の面圧が最小面圧Pよりも低くなってシール性が低下するおそれがある。
Here, assuming that the step d is smaller than the collapse amount, when the
しかし、上記段差dは上記つぶれ量よりも大とされているため、シール部8aがつぶれたときに壁面9,10が支持部8bの軸方向側面にまで達することはなく、上記シール面の径方向幅が拡大することは回避される。従って、上記シール面の径方向幅の拡大に伴い同シール面の面圧が最小面圧P未満に低下して、シール性が低下するのを回避することができる。
However, since the level difference d is larger than the collapse amount, the wall surfaces 9 and 10 do not reach the axial side surface of the
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)ガスケット8において、インジェクタ2側とエンジン1側との間をシールするシール部8aの径方向内側には、同シール部8aよりも小さい軸方向幅を有する支持部8bが形成される。そして、インジェクタ2の小径部6外周にガスケット8(支持部8b)を嵌め込んだ状態で、その小径部6がエンジン1側の穴7に挿入され、インジェクタ2がエンジン1側に取り付けられる。このとき、小径部6が穴7に対して片側に寄った状態になり、ガスケット8が小径部6と同方向に変位したとしても、穴7における小径部6が寄った側と反対側の部分では、シール部8aが支持部8bの分だけ穴7から離れる側に位置する。従って、上記の部分でシール部8aが穴7側にはみ出すことにより、同シール部8aの軸方向側面とエンジン1側の壁面10との接触面(シール面)の径方向幅が「C」という値よりも小さくなって、当該シール面で必要とされるシール性を確保できなくなるのを抑制することができる。
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) In the
(2)また、上記支持部8bの径方向幅については、小径部6が穴7の片側に寄った状態にあって、その寄った側と反対側の部分で両者のクリアランスが最大値bになるときの同最大値bよりも大きい値に設定される。このため、ガスケット8が小径部6と同方向に変位したとき、シール部8aが上記クリアランスが最大となる部分で穴7側にはみ出すのを回避することができ、ひいては、その部分で上記シール面の径方向幅が「C」という値よりも小さくなって、同シール面で必要とされるシール性を確保できなくなるのを的確に回避することができる。
(2) Further, regarding the radial width of the
(3)更に、上記支持部8bの径方向幅については、支持部8bと小径部6とのクリアランスが最大値eになるとき、シール部8aにおける上記クリアランスが最大となる部分に対応する部分の外縁が、インジェクタ2における本体5の径方向幅からはみ出すことのない値に設定されている。このため、上記クリアランスが最大値eとなったとき、上記の部分でインジェクタ2側の壁面9とシール部8aの軸方向側面との接触面(シール面)の径方向幅が「C」という値よりも小さくなって、同シール面で必要されるシール性を確保できなくなるのを回避することができる。
(3) Further, regarding the radial width of the
(4)ガスケット8における支持部8b及びシール部8aの両軸方向側面の段差dは、インジェクタ2のエンジン1側への取り付け時のシール部8aにおける軸方向のつぶれ量よりも大となるように形成されている。このため、上記取り付け時にシール部8aがつぶれても、インジェクタ2側の壁面9及びエンジン1側の壁面10が支持部8bの軸方向側面にまで達することはない。従って、上記シール部8aのつぶれによりシール面の径方向幅が拡大し、それによって同シール面の面圧が最小面圧P未満に低下してシール性が低下するのを回避することができる。
(4) Steps d on both side surfaces in the axial direction of the
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・エンジン1の排気通路1aに燃料添加を行うインジェクタ2と同エンジン1との間をシールするガスケット8に本発明を適用したが、エンジンの吸気系や燃焼室に燃料を噴射するインジェクタと同エンジンとの間をシールするガスケットに本発明を適用してもよい。
In addition, the said embodiment can also be changed as follows, for example.
Although the present invention is applied to the
・インジェクタ2とエンジン1との間をシールするガスケット8に限らず、エンジン1の燃料供給系、冷却水循環系、及び、潤滑油循環系など、燃料、水、及び、潤滑油といった流体を流す経路上で同流体に関してシールを行うガスケットに本発明を適用してもよい。
A path for flowing fluids such as fuel, water, and lubricating oil, such as the fuel supply system, cooling water circulation system, and lubricating oil circulation system of the
・上記実施形態では、インジェクタ2とエンジン1といった大きさの点で比較的大きな差のある部材に本発明を適用したが、大きさにあまり差のない軸部材と被取付部材に本発明を適用することもできる。この場合、ガスケット8における支持部8bの径方向幅を、支持部8bと軸部材の小径部とのクリアランスが最大となるとき、同ガスケット8のシール部8aの外縁が被取付部材の径方向幅からはみ出すことのない値に設定することが好ましい。このように支持部8bの径方向幅を設定すれば、シール部8aの軸方向側面と被取付部材の壁面との接触面(シール面)の径方向幅が「C」という値よりも小さくなって、同シール面で必要とされるシール性を確保できなくなるのを回避することができる。
In the above embodiment, the present invention is applied to members having a relatively large difference in size, such as the
・上記実施形態では、ガスケット8における支持部8bの径方向幅を上記(3)のように設定したが、必ずしもこのように設定する必要はなく、当該設定時の値よりも大きい値に設定してもよい。この場合でも上記(1)及び(2)の効果は得られる。
In the above embodiment, the radial width of the
・上記実施形態では、ガスケット8における支持部8bの径方向幅を上記(2)のように設定したが、必ずしもこのように設定する必要はない。仮に、支持部8bの径方向幅が最大値b以下であったとしても上記(1)の効果は得られる。
In the above embodiment, the radial width of the
・ガスケット8におけるインジェクタ2側の段差dを「0」としてもよい。この場合、支持部8bにおけるインジェクタ2側の軸方向側面は、シール部8aにおけるインジェクタ2側の軸方向側面に対し没入せず、それら軸方向側面は同一平面上に位置するようになる。
The step d on the
1…エンジン(被取付部材)、1a…排気通路、2…インジェクタ(軸部材)、3…クランプ、4…ボルト、5…本体、6…小径部、6a…噴孔、7…穴、8…ガスケット、8a…シール部、8b…支持部、9…壁面、10…壁面、81…ガスケット。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記小径部よりも大径に形成された金属の円環からなり、軸方向両側面全体が前記軸部材と前記被取付部材との間をシールするシール面になったときに前記軸部材と前記被取付部材との間をシールするのに必要な面積のシール面を得られるように径方向幅が設定されたシール部と、
前記シール部の径方向内側に一定の径方向幅を有して突出するように形成されて前記小径部の外周に嵌め込まれ、前記シール部よりも小さい軸方向幅を有する支持部とを備え、 前記支持部の径方向幅については、前記小径部と前記穴とのクリアランスの最大値よりも大きい値に設定されている
ことを特徴とするガスケット。 When the shaft member is attached to the mounted member with the small diameter portion being inserted into the hole of the mounted member while being fitted into the outer periphery of the small diameter portion formed at the tip of the shaft member, the shaft member and the mounted In the gasket that is sandwiched between the members and seals between the two,
It is made of a metal ring formed with a diameter larger than that of the small diameter portion, and when the entire axial side surfaces become seal surfaces that seal between the shaft member and the mounted member, the shaft member and the A seal portion having a radial width set so as to obtain a seal surface having an area necessary for sealing between the mounted members;
A support part having an axial width smaller than the seal part, formed so as to protrude with a constant radial width inside the seal part and fitted into the outer periphery of the small diameter part; The radial width of the support portion is set to a value larger than the maximum clearance between the small diameter portion and the hole.
A gasket characterized by that.
請求項1に記載のガスケット。 About the radial width of the support portion, when the clearance between the support portion and the small diameter portion is maximized, the outer edge of the seal portion does not protrude from the radial width of the shaft member and the attached member. The gasket according to claim 1 , wherein the gasket is set.
請求項1又は2に記載のガスケット。 The axial side surface of the support portion is in a state of being immersed in the axial side surface of the seal portion, and the steps on both axial side surfaces of the support portion and the seal portion attach the shaft member to the attached member. the sealing portion gasket according to claim 1 or 2 are larger than crushing amount in the axial direction of the case.
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