JP4954153B2 - ガスケット及び自動車部品 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関用スパークプラグやセンサ等の自動車部品のネジ首に取付けられるガスケット、及び、当該ガスケットが取付けられてなる自動車部品に関するものである。

内燃機関、例えば自動車用ガソリンエンジンの点火に使用される一般的なスパークプラグは、中心電極と、その外周に設けられた絶縁体と、当該絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、基端部が前記主体金具の先端部に接合された接地電極とを備える。主体金具の外周面には、雄ネジ部が形成されており、雄ネジ部の後端側には、外周方向へ突出する環状のガスケット受け部が形成されている。一方、エンジンのシリンダヘッドには、雌ネジ部を有するネジ孔が形成されている。そして、当該ネジ孔に、前記雄ネジ部が螺着させられることで、スパークプラグがエンジンに対し取付けられる。ここで、主体金具の雄ネジ部の後端側とガスケット受け部との間はネジ首と称される部位となっており、当該ネジ首には、円環状のガスケットが設けられている。そして、前記ネジ孔への雄ネジ部の螺着、つまりねじ込みに伴って、ガスケットは、ガスケット受け部と、ネジ孔の開口周縁部との間で潰れるように圧縮され、これにより、ネジ孔とガスケット受け部との間がシールされる。

従来のガスケットとしては、リング状の金属薄板部材を、特殊な金型装置を用いて径方向に曲げ加工する等して得られた、例えば、断面略Ｓ字状等のいわば中空形状をなすものが一般的である。かかるガスケットは、前記ネジ首に挿通された後、所定の爪出し加工が施されることで、内周方向に向けて複数の（例えば３つの）爪部が突出形成される。このように従来では、ガスケット挿通後において爪部が形成されることで、ガスケットの脱落防止が図られている（例えば、特許文献１等参照）。
実開昭５９−３９８９４号公報

ところで、近年においては、種々の分野において自動化が進んでおり、エンジンへのスパークプラグの取付作業も、ロボットによって自動で行われるようになっている。より詳しくは、パレット上に形成された多数の支持穴に、上記のようにガスケットの取付けられたスパークプラグが多数整然と挿通されて支持された状態において、ロボットが、パレットからスパークプラグを取出すとともに、これをエンジンの方へと搬送し、プラグの雄ネジ部をエンジンのシリンダヘッドのネジ孔へと螺着し、締付けるのである。尚、上記自動取付作業に際しては、パレットの支持穴の周囲に対し、前記ガスケットが当接した状態でスパークプラグが鉛直方向に延びるようにして支持されている。

ところが、従来では、上記ガスケットの爪部が、雄ネジ部の隣接するネジ山間に入り込み、雄ネジ部に食い込んでしまうといった事象が起こるおそれがある。このように食い込みが起こってしまうと、ガスケットは、その取付状態において、スパークプラグの軸心に対し傾いた状態のままとなってしまう。従って、この場合には、上記自動取付作業に際し、パレットの支持穴の周囲に対し、傾いたガスケットが当接した状態でスパークプラグが支持されてしまう。つまり、スパークプラグが傾いた状態のままで支持されてしまう。そのため、ロボットによる取外し制御が正確に行われなかったり、スパークプラグの支持位置が予定位置にないと判断されてしまったりするおそれがあり、結果としてエンジンへのスパークプラグの取付に支障が生じてしまうおそれがある。

尚、上記のように雄ネジ部にガスケットが食い込んでしまうという課題は、ガスケットの取付けられたスパークプラグに限られるものではなく、ガスケットの取付けられたセンサ等、各種ガスケットの取付けられてなる自動車部品全般にわたって内在するものである。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、自動車部品のネジ首に取付けられるガスケットに関し、脱落防止を図ることは勿論のこと、雄ネジ部への食い込みを効果的に防止することのできるガスケット、及び、当該ガスケットが取付けられてなる自動車部品を提供することにある。

以下、上記課題等を解決するのに適した各構成を項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果等を付記する。

構成１．本構成のガスケットは、
軸線方向の先端から後端に向けて雄ネジ部、当該雄ネジ部のネジ山よりも外径の小なるネジ首、当該ネジ首の後端側に先端方向を向く平面を有してなるガスケット受け部、が設けられてなる自動車部品のうち、前記雄ネジ部及びガスケット受け部間のネジ首に取付けられ、
自身の中心を軸心とし、当該軸方向に複数の板状部が重ねられて形成されてなる円環状のガスケットであって、
前記ネジ首に取付けられた後、且つ、前記自動車部品の螺着により密封状態となる前の状態において、
ガスケット内周面を構成するべく前記軸方向に延び、自身の最小内径が前記ネジ首の外径よりも大きく、かつ、前記雄ネジ部のネジ山の外径よりも小さい内筒部と、
前記内筒部の軸方向上端及び軸方向下端からそれぞれ内径が漸増するようにして延びる上方拡径部及び下方拡径部と、
前記上方拡径部及び前記下方拡径部からそれぞれ前記軸方向に垂直な径方向に延び、前記板状部の１をそれぞれ構成する上板状部及び下板状部と、
前記上板状部及び下板状部間に形成されてなる中空状の領域に介在し、前記板状部の１を構成する少なくとも１以上の介在板状部と
を有し、全周にわたって断面形状が同一であり、
前記ガスケットの前記軸心を通る断面視において、
前記内筒部の上部及び下部のそれぞれ、又は、前記上方拡径部及び下方拡径部のそれぞれに接するとともに、交差角度が６０度となるよう２本の接線を引いた上で、
前記ガスケットの前記軸心と前記２本の接線と、前記自動車部品の軸線と前記雄ネジ部の外形線とを同一の仮想平面に投影し、前記軸心と前記軸線とを一致させたとき、
前記２本の接線の交点が、前記雄ネジ部のネジ谷よりも内周側に位置するよう構成したことを特徴とする。

ここで、構成１における内筒部は、「軸方向に延び」と規定されているが、厳密な意味で「軸方向に平行な断面直線状をなす」ものに限定される訳ではなく、ガスケットの「内周面を構成する」ものであれば、内周側に幾分膨出するよう断面円弧状をなしていても差し支えない。

また、構成１における上方拡径部、或いは、下方拡径部は、内筒部の軸方向上端及び軸方向下端からそれぞれ内径が漸増するようにして延びていれば、その曲率が部位によって異なっていてもよい。但し、曲率半径の中心が途中からガスケット内外で切り替わってしまう等して断面形状が蛇行してしまうようなものは含まれない。勿論、上方拡径部、或いは、下方拡径部が断面略直線状をなしていても差し支えない。

さらに、板状部を構成する上板状部、下板状部、或いは、介在板状部は、必ずしも厳密な意味での平板状（平面状）であるものに限定される訳ではない。すなわち、「軸方向に垂直な径方向に延び」ているものと認定できる程度であれば、緩やかな弧を描くようにして幾分湾曲していても差し支えない。

また、上板状部及び下板状部間に介在する「介在板状部」は、上板状部、下板状部とともに、「板状部」の１（一部）を構成するものであって、１であってもよいし、複数であってもよい。複数の場合には、「板状部」の１以上と表記することもできる。

尚、上記構成１において、さらに、『前記上板状部は、ガスケットの各部位中、最も上面に位置するものであり、前記下板状部は、ガスケットの各部位中、最も下面に位置するものであること』としてもよい。このように構成が限定された場合、上板状部からさらに上方へ折り曲げられた部位が存在したり、下板状部からさらに下方へ折り曲げられた部位が存在したりするようなものが除外される。

上記構成１によれば、雄ネジ部が、エンジンのネジ孔等の被取付部に螺着される際、少なくともガスケット受け部と、ネジ孔の開口周縁部との間で潰れるように圧縮され、これにより、ネジ孔とガスケット受け部との間がシールされる。このとき、板状部を構成する上板状部、下板状部、及び、介在板状部が重ねられて形成されており、各板状部同士の距離が狭められるようにしてガスケットが潰れ変形し得る。

さて、構成１では、内筒部の最小内径が、ネジ首の外径よりも大きく、かつ、雄ネジ部のネジ山の外径よりも小さい。このため、ガスケットのネジ首からの脱落防止が図られる。尚、ネジ首に取付けられる前段階においてのガスケットは、一旦ネジ首へと挿通させる必要があることから、その内筒部の最小内径が、雄ネジ部のネジ山の外径よりも大きい必要がある。後にも詳述するが、挿通前のガスケット（便宜上「加工前ガスケット」と称する）は、前記内筒部に相当する部位が略直線状に形成されているとともに、所定の高さを具備していることが望ましい。そして、当該加工前ガスケットが、挿通後において高さ方向に圧縮加工されることで、構成１のガスケットが形成されるのである。

かかるガスケットにあっては、軸方向に延びる内筒部を具備しており、当該内筒部がガスケット内周面を構成する。このような内筒部を具備しているため、内側に尖るようにして延びる爪部が雄ネジ部のネジ山間に入り込んでしまうおそれがあった従来技術とは異なり、内筒部が雄ネジ部に食い込んでしまうといった事態の抑制を図ることができる。その結果、ネジ首に取付けられた状態において、ネジ首からの脱落防止を図ることができるのは勿論のこと、雄ネジ部への食い込みを効果的に防止することができる。

また、構成１では、ガスケットにおける内筒部、或いは、上方拡径部及び下方拡径部の形状がさらに限定されている。すなわち、前記ガスケットの軸心を通る断面視において、内筒部の上部及び下部のそれぞれ、又は、前記上方拡径部及び下方拡径部のそれぞれに接するとともに、交差角度が６０度となるよう２本の接線を引く。その上で、ガスケットの軸心と前記２本の接線と、前記自動車部品の軸線と雄ネジ部の外形線とを同一の仮想平面に投影し、前記軸心と前記軸線とを一致させてみる。ここで、「投影し、・・・一致させ」とあるのは、両者（ガスケットの前記接線及び雄ネジ部）を仮想空間上においてあたかも重ね合わせた状態を意図している。すなわち、仮想線たる接線をスライドさせて視認することは事実上不可能であるので、「投影」と表記したものである。そして、上記投影したときの投影図上において、前記２本の接線の交点が、雄ネジ部のネジ谷よりも内周側に位置するよう構成されているのである。かかる構成とすることにより、内筒部がネジ山間に入り込んでしまうことが事実上起こらず、結果として雄ネジ部への食い込みによる不具合を確実に防止することができる。

構成２．本構成のガスケットは、上記構成１において、
前記全ての板状部が連続的に一体形成されていることを特徴とする。

基本的には、上述した構成要素を全て具備していればよく、この点でいえば、介在板状部は、上板状部及び下板状部間に介在してさえいれば、上板状部から、或いは、下板状部から、介在板状部へと連続して一体形成されていなくともよく、複数のパーツにてガスケットを構成することも可能である。これに対し、構成２では、全ての板状部が連続的に一体形成されている。すなわち、上板状部から、或いは、下板状部から、介在板状部へと連続して一体形成されている。そのため、分断されてガスケットが構成されることによる不具合、例えば、複数のパーツでガスケットを製造する（例えば複数のパーツを組み合わせる）際の煩わしさや、締付時における各パーツの位置ズレに起因するシール不良等を払拭することができる。

構成３．本構成のガスケットは、上記構成１又は２において、
前記介在板状部は、上側介在板状部と、下側介在板状部の２つからなり、
前記上側介在板状部は、前記上板状部から連続して上折曲部を介して一体形成され、
前記下側介在板状部は、前記下板状部から連続して下折曲部を介して一体形成されていることを特徴とする。

構成３によれば、板状部を構成する上板状部、下板状部、上側介在板状部及び下側介在板状部が重ねられて形成されており、各板状部同士の距離が狭められるようにしてガスケットが潰れ変形し得る。

構成４．本構成のガスケットは、上記構成１乃至３のいずれかにおいて、
前記内筒部は、前記軸方向に平行な断面直線状をなすか、又は、内周側に膨出するよう曲率半径Ｒが０．４４Ｐ以上（但し、Ｐはネジのピッチ）の断面円弧状をなしていることを特徴とする（但し、Ｒ，Ｐともに単位はミリメートル）。

構成４によれば、内筒部は、軸方向に平行な断面直線状をなすか、又は、内周側に膨出するよう曲率半径Ｒが０．４４Ｐ以上と比較的緩やかな断面円弧状をなしている。このため、内筒部がネジ山間に入り込んでしまうことが事実上起こらず、結果として雄ネジ部への食い込みによる不具合をより確実に防止することができる。

ここで、「曲率半径Ｒが０．４４Ｐ以上」とした論拠について説明する。スパークプラグ等の雄ネジ部としては、そのネジ径としてＭ１４，Ｍ１２，Ｍ１０のものが主として用いられる。ＪＩＳ Ｂ８０３１によれば、Ｍ１４の場合、ネジピッチが１．２５ｍｍで、ネジ外径が１３．７２５ｍｍであり、Ｍ１２の場合、ネジピッチが１．２５ｍｍで、ネジ外径が１１．７２５ｍｍであり、Ｍ１０の場合、ネジピッチが１．００ｍｍで、ネジ外径が９．７９４ｍｍである（尚、上記各数値としては、ＪＩＳ規格に規定されている数値の最小値が記されている）。また、ネジ谷の角度は６０゜であることを勘案すると、上記各値より最小となる内径も算出することができる。最小となる内径を算出した上で、内筒部がネジ山間に入り込まない可能な限り最小の曲率半径（Ｒ１）を演算すると、Ｍ１４の場合、Ｒ１＝０．５４５ｍｍとなり、Ｍ１２の場合、Ｒ１＝０．５４５ｍｍとなり、Ｍ１０の場合、Ｒ１＝０．４４４ｍｍとなる。そして、これら各最小の曲率半径（Ｒ１）をピッチで除算すると、Ｍ１４，Ｍ１２の場合には、０．４３６となり、Ｍ１０の場合には、０．４４４となる。従って、これらのことから、内筒部が、内周側に膨出するよう断面円弧状をなしている場合でも、曲率半径Ｒが０．４４Ｐ以上であれば、内筒部がネジ山間に入り込んでしまうことが事実上起こらないといえる。

また、構成５のように、各発明の技術思想を自動車用部品に具現化することもできる。

構成５．構成１乃至４のいずれかに記載のガスケットが取付けられてなる自動車部品。

尚、自動車部品としては、スパークプラグ、センサ等を挙げることができる。

以下に、一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、自動車部品としてのスパークプラグ１を示す一部破断正面図である。なお、図１では、スパークプラグ１の軸線Ｃ１方向を図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ１の先端側、上側を後端側として説明する。

スパークプラグ１は、筒状をなす絶縁体としての絶縁碍子２、これを保持する筒状の主体金具３などから構成されるものである。

絶縁碍子２には、軸線Ｃ１に沿って軸孔４が貫通形成されている。そして、軸孔４の先端部側には中心電極５が挿入、固定され、後端部側には端子電極６が挿入、固定されている。軸孔４内における中心電極５と端子電極６との間には、抵抗体７が配置されており、この抵抗体７の両端部は導電性のガラスシール層８，９を介して、中心電極５と端子電極６とにそれぞれ電気的に接続されている。

中心電極５は、絶縁碍子２の先端から突出し、端子電極６は絶縁碍子２の後端から突出した状態でそれぞれ固定されている。また、中心電極５には、その先端に貴金属チップ３１が溶接により接合されている（これについては後述する）。

一方、絶縁碍子２は、周知のようにアルミナ等を焼成して形成されており、その外形部において、軸線Ｃ１方向略中央部において径方向外向きに突出形成されたフランジ状の大径部１１と、当該大径部１１よりも先端側においてこれよりも細径に形成された中胴部１２と、当該中胴部１２よりも先端側においてこれより細径に形成され、内燃機関（エンジン）の燃焼室に晒される脚長部１３とを備えている。絶縁碍子２のうち、大径部１１、中胴部１２、脚長部１３を含む先端側は、筒状に形成された主体金具３の内部に収容されている。そして、脚長部１３と中胴部１２との連接部には段部１４が形成されており、当該段部１４にて絶縁碍子２が主体金具３に係止されている。

主体金具３は、低炭素鋼等の金属により筒状に形成されており、その外周面にはスパークプラグ１をエンジンのシリンダヘッド４１（図２参照）に取付けるための雄ネジ部１５が形成されている。雄ネジ部１５の後端側には外周側に突出するフランジ部１６が形成され、フランジ部１６の先端側の平面がガスケット受け部１６ａとなっている。雄ネジ部１５の後端とガスケット受け部１６ａとの間には、雄ネジの形成されていないネジ首１７が雄ネジ部１５よりも自身の外径を小さくして形成されており、当該ネジ首１７にはリング状のガスケット１８が取付けられている（これについては後述する）。さらに、主体金具３の後端側には、主体金具３を前記シリンダヘッド４１に取付ける際にレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部１９が設けられるとともに、後端部において絶縁碍子２を保持するための加締め部２０が設けられている。

また、主体金具３の内周面には、絶縁碍子２を係止するための段部２１が設けられている。そして、絶縁碍子２は、主体金具３の後端側から先端側に向かって挿入され、自身の段部１４が主体金具３の段部２１に係止された状態で、主体金具３の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部２０を形成することによって固定される。なお、絶縁碍子２及び主体金具３双方の段部１４，２１間には、円環状の板パッキン２２が介在されている。これにより、燃焼室内の気密性を保持し、燃焼室内に晒される絶縁碍子２の脚長部１３と主体金具３の内周面との隙間に入り込む燃料空気が外部に漏れないようにしている。

さらに、加締めによる密閉をより完全なものとするため、主体金具３の後端側においては、主体金具３と絶縁碍子２との間に環状のリング部材２３，２４が介在され、リング部材２３，２４間にはタルク（滑石）２５の粉末が充填されている。すなわち、主体金具３は、板パッキン２２、リング部材２３，２４及びタルク２５を介して絶縁碍子２を保持している。

また、主体金具３の先端面２６には、略Ｌ字状をなす接地電極２７が接合されている。すなわち、接地電極２７は、前記主体金具３の先端面２６に対しその基端部が溶接されるとともに、先端側が曲げ返されて、その側面が中心電極５の先端部（貴金属チップ３１）と対向するように配置されている。当該接地電極２７には、前記貴金属チップ３１に対向するようにして貴金属チップ３２が設けられている。そして、これら貴金属チップ３１，３２間の隙間が火花放電間隙３３となっている。

中心電極５は、銅又は銅合金からなる内層５Ａと、ニッケル（Ｎｉ）合金からなる外層５Ｂとにより構成されている。また、接地電極２７は、Ｎｉ合金等で構成されている。

中心電極５は、その先端側が縮径されるとともに、全体として棒状（円柱状）をなし、その先端面が平坦に形成されている。ここに円柱状をなす上記貴金属チップ３１を重ね合わせ、さらにその接合面外縁部に沿ってレーザ溶接、電子ビーム溶接、或いは抵抗溶接等を施すことにより貴金属チップ３１と中心電極５とが接合されている。一方、これに対向する貴金属チップ３２は、接地電極２７の所定位置上に貴金属チップ３２を位置合わせし、その接合面外縁部に沿って溶接することにより接合される。尚、貴金属チップ３１及びこれに対向する貴金属チップ３２のうちいずれか一方（のチップ）又は両方を省略する構成としてもよい。この場合には、貴金属チップ３１と接地電極２７の本体部との間、或いは対向する貴金属チップ３２と中心電極５の本体部との間で火花放電間隙３３が形成される。

ここで、本実施形態の特徴的部分であるガスケット１８について詳述する。図２に示すように、スパークプラグ１は、エンジンのシリンダヘッド４１のネジ孔４２に対し、前記雄ネジ部１５を螺着させることによって取付けられる。前記螺着、つまりねじ込みに伴って、ガスケット１８は、ガスケット受け部１６ａと、ネジ孔４２の開口周縁部４３との間で潰れるように圧縮され、これにより、ネジ孔４２とガスケット受け部１６ａとの間がシールされるようになっている。尚、ガスケット１８が、前記螺着により潰れ圧縮された状態においては、図６において二点鎖線で示す潰れ状態となる（図６の符号１８Ｂ参照）。

さて、前記スパークプラグ１をシリンダヘッド４１のネジ孔４２に螺着する前段階において、ネジ首１７に取付けられてなるガスケット１８は、図３（ａ）に示すように、自身の中心を軸心Ｃ２とする円環状をなしている。図３（ｂ）に示すように、ガスケット１８は、内筒部５１と、上方拡径部５２及び下方拡径部５３と、上板状部５４及び下板状部５５と、上折曲部５６及び下折曲部５７と、上側介在板状部５８及び下側介在板状部５９とからなっている。

より詳しくは、前記内筒部５１は、ガスケット１８の内周面を構成するべく軸方向（軸心Ｃ２の延びる方向）に延びている。また、上方拡径部５２は、内筒部５１の軸方向上端から内径が漸増するようにして延びているとともに、下方拡径部５３は、内筒部５１の軸方向下端から内径が漸増するようにして延びている。さらに、上板状部５４は、上方拡径部５２から軸方向に垂直な径方向に延びているとともに、下板状部５５は、下方拡径部５３から軸方向に垂直な径方向に延びている。

併せて、上側介在板状部５８は、前記上板状部５４から連続して断面略Ｕ字状をなす上折曲部５６を介して一体形成され、下側介在板状部５９は、前記下板状部５５から連続して断面略Ｕ字状をなす下折曲部５７を介して一体形成されている。これら上側介在板状部５８及び下側介在板状部５９は、それぞれ前記上板状部５４及び下板状部５５間に介在しており、これら各板状部５４，５５，５８，５９が互いに重ねられて形成されている（尚、図３（ｂ）では、各部５１〜５９が、便宜上一点鎖線で仕切られた上で表記されている）。

スパークプラグ１がエンジンのシリンダヘッド４１に取り付けられる前の状態、すなわち装着される前の「自動車部品」としての状態では、前記内筒部５１の最小内径は、前記ネジ首１７の外径よりも大きいのは勿論のこと、前記雄ネジ部１５のネジ山の外径よりも小さく構成されている。これにより、ガスケット１８のネジ首１７からの脱落防止が図られている。

内筒部５１については、必ずしも厳密な意味で「軸方向に平行な断面直線状をなす」ものに限定される訳ではなく、ガスケット１８の内周面を構成するものであれば、図示するように、内周側に幾分膨出するよう緩やかな断面円弧状をなしていても差し支えない。

また、本実施形態における上方拡径部５２及び下方拡径部５３は、内筒部５１の軸方向上端及び軸方向下端からそれぞれ内径が漸増するようにして延びていれば、その曲率が部位によって異なっていてもよい。但し、曲率半径の中心が途中からガスケット内外で切り替わってしまう等して断面形状が蛇行してしまうようなものは含まれない。

さらに、板状部を構成する上板状部５４、下板状部５５、或いは、上側介在板状部５８、下側介在板状部５９は、ほぼ平板状をなしているが、必ずしも厳密な意味での平板状（平面状）であるものに限定される訳ではない。すなわち、「軸方向に垂直な径方向に延び」ているものと認定できる程度であれば、多少の反りがあったり、緩やかな弧を描くようにして幾分湾曲したりしていても差し支えない。

尚、本実施形態では、前記上板状部５４は、ガスケット１８の各部位中、最も上面に位置するものであり、前記下板状部５５は、ガスケット１８の各部位中、最も下面に位置するものである。従って、上板状部５４からさらに上方へ折り曲げられた部位が存在したり、下板状部５５からさらに下方へ折り曲げられた部位が存在したりするようなものは、本実施形態からは除外される。

さて、前記内筒部５１についてさらに言及すると、前記軸心Ｃ２を通る断面視において、図４に示すように、前記上方拡径部５２及び下方拡径部５３のそれぞれに接するとともに、交差角度が６０度となるよう２本の接線Ｌ１，Ｌ２を引いた上で、前記ガスケット１８の軸心Ｃ２と２本の接線Ｌ１，Ｌ２と、前記スパークプラグ１の軸線Ｃ１と前記雄ネジ部１５（ネジ山、ネジ谷）の外形線とを同一の仮想平面に投影し、軸心Ｃ２と軸線Ｃ１とを一致させたとき、その投影図上において、前記２本の接線Ｌ１，Ｌ２の交点ＣＰが、雄ネジ部１５のネジ谷ＢＴよりも内周側（図４では左側）に位置するよう構成されている。

さらに、本実施形態では、内筒部５１は、断面直線状ではなく、むしろ内周側に膨出するよう緩やかな断面円弧状をなしている。但し、当該円弧の曲率半径があまりにも小さいと、内筒部５１がネジ山間に入り込んでしまうことが懸念される。かかる懸念を払拭するべく、本実施形態では、図５に示すように、内周側に膨出する円弧の曲率半径Ｒは０．４４Ｐ以上（Ｐは雄ネジ部１５のネジのピッチ）となるよう設定されている。ここで、スパークプラグ１の雄ネジ部１５としては、そのネジ径としてＭ１４（ネジ山の外径Ｄ＝１３．７２５ｍｍ），Ｍ１２（ネジ山の外径Ｄ＝１１．７２５ｍｍ），Ｍ１０（ネジ山の外径Ｄ＝９．７９４ｍｍ）のものが主として用いられるのであるが、少なくともこれらのネジ径が採用される場合には、曲率半径Ｒが０．４４Ｐ以上であれば、内筒部５１がネジ山間に入り込んでしまうことが事実上起こらないようになっている。

さて、本実施形態におけるガスケット１８は、上述したとおり、内筒部５１の最小内径がネジ首１７の外径よりも大きいのは勿論のこと、雄ネジ部１５のネジ山の外径よりも小さく構成されている。但し、ネジ首１７に取付けられる前段階においてのガスケット（以下、「加工前ガスケット１８Ａ」と称する）は、一旦ネジ首へと挿通させる必要があることから、その内筒部５１Ａの最小内径が、雄ネジ部１５のネジ山の外径よりも大きい必要がある。

ここで、当該加工前ガスケット１８Ａについて説明する。図７（ａ）に実線で、図６に二点鎖線で示すように、加工前ガスケット１８Ａは、その内筒部５１Ａが略直線状に形成されているとともに、所定の高さを具備している。加工前ガスケット１８Ａはまた、取付後のガスケット１８と同様、上方拡径部５２Ａ及び下方拡径部５３Ａと、上板状部５４Ａ及び下板状部５５Ａと、上折曲部５６Ａ及び下折曲部５７Ａと、上側介在板状部５８Ａ及び下側介在板状部５９Ａとを具備している。

このように、略直線状の内筒部５１Ａを具備する加工前ガスケット１８Ａを得るために、例えば図７（ｂ）に示すような加工装置６１が用いられる。すなわち、加工装置６１は、上プレス型６２、下プレス型６３及び支柱６４を備えている。これらは、いずれもガスケット１８を構成する素材よりも剛性が高く、変形しにくい金属材料により構成されている。上プレス型６２、下プレス型６３には、それぞれ円環状の収容凹部６５，６６が形成されているとともに、円柱状の支柱６４を挿通可能な挿通孔６７，６８が形成されている。そして、加工前ガスケット１８Ａの各部５１Ａ〜５９Ａを概略具備する「加工前ガスケット前駆体」を曲げ加工等で予め用意した上で、それを前記支柱６４に対し外嵌し、上プレス型６２、下プレス型６３間で挟持し、プレス加工を施す。すると、収容凹部６５，６６内に収容された加工前ガスケット前駆体が上下方向からプレスされる。このとき、内筒部５１Ａに相当する部位が内周側へと応力を受けることとなるが、支柱６４外周面に当接しているため、それ以上の内周側への変形は規制される。このため、プレス後、得られる加工前ガスケット１８Ａの内筒部５１Ａは、軸心Ｃ２方向に沿って延びる直線状をなすのである（勿論、かかる加工前ガスケット１８Ａの内筒部５１Ａの内径は、雄ネジ部１５のネジ山の外径よりも大きい）。なお、図７に示す加工装置６１はガスケット１８の製造装置のうちの一部を示すものであり、実際には同様の加工装置が多段に構成された多段プレス機を用いてガスケット１８を製造するのである。

そして、当該加工前ガスケット１８Ａが雄ネジ部１５に挿通されてネジ首１７に位置した段階で、再度図示しないプレス加工治具でスパークプラグ１の先端側からガスケット受け部１６ａへ向けて当該加工治具の平坦面により加工前ガスケット１８Ａにプレス加工を施し、上述したガスケット１８が形成される。すなわち「自動車部品」としてのスパークプラグ１が製造される。尚、スパークプラグ１に設けられてなるガスケット１８は、上述のように製造されることからも明らかなとおり、その断面が全周にわたって同一の形状をなしている（勿論、従来の技術で説明したような複数の爪部などは有していない）。

以上詳述したように、本実施形態のガスケット１８によれば、軸心Ｃ２方向に延びる内筒部５１を具備しており、当該内筒部５１がガスケット１８の内周面を構成する。このように所定の高さを有する内筒部５１を具備しているため、内側に尖るようにして延びる爪部が雄ネジ部のネジ山間に入り込んでしまうおそれがあった従来技術とは異なり、内筒部５１が雄ネジ部１５に食い込んでしまうといった事態の抑制を図ることができる。その結果、ネジ首１７に取付けられた状態において、ネジ首１７からの脱落防止を図ることができるのは勿論のこと、雄ネジ部１５への食い込みを効果的に防止することができる。

特に、本実施形態では、軸心Ｃ２を通る断面視において、上方拡径部５２及び下方拡径部５３のそれぞれに接するとともに、交差角度が６０度となるよう２本の接線Ｌ１，Ｌ２を引いた上で、前記軸心Ｃ２と２本の接線Ｌ１，Ｌ２と、前記スパークプラグ１の軸線Ｃ１と前記雄ネジ部１５の外形線とを同一の仮想平面に投影し、軸心Ｃ２と軸線Ｃ１とを一致させたとき、その投影図上において、前記２本の接線Ｌ１，Ｌ２の交点ＣＰが、雄ネジ部１５のネジ谷ＢＴよりも内周側に位置するよう構成されている。また、内筒部５１は、断面直線状ではなくむしろ内周側に膨出するよう断面円弧状をなしているものの、当該円弧の曲率半径Ｒは０．４４Ｐ以上となるよう設定されている。これらのことから、内筒部５１がネジ山間に入り込んでしまうことが事実上起こらず、結果として雄ネジ部１５への食い込みによる不具合を確実に防止することができる。

また特に、上記のような内筒部５１を具備するガスケット１８を得るために、事前に略直線状の内筒部５１Ａを具備する加工前ガスケット１８Ａを得ることとしている。このため、加工前ガスケット１８Ａを雄ネジ部１５に挿通させた後、プレス加工を施す際にも、内筒部５１が内側に尖ったものとなりにくい。すなわち、プレス加工後においてはガスケット１８の内筒部５１が内周側に膨出するよう断面円弧状をなしているものの、加工前ガスケット１８Ａの内筒部５１Ａを略直線状としておくことで、前記円弧の曲率半径Ｒを大きなものとすることができる。

なお、上述した実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。

（ａ）上記実施形態では、ガスケット１８の内筒部５１は、内周側に幾分膨出するよう緩やかな断面円弧状をなしているが、図８（ａ）に示すように、ガスケット７１の内筒部７２が、軸方向に平行な断面直線状をなしていてもよい。

（ｂ）上記実施形態では、ガスケット１８は、内筒部５１と、上方拡径部５２及び下方拡径部５３と、上板状部５４及び下板状部５５と、上折曲部５６及び下折曲部５７と、上側介在板状部５８及び下側介在板状部５９とからなり、これら各部５１〜５９が一体的に形成されているが、必ずしも一体的に形成されていなくてもよい。例えば、図８（ｂ）に示すように、内筒部７３と、上方拡径部７４及び下方拡径部７５と、上板状部７６及び下板状部７７からなる内環部７８と、上側介在板状部８１、下側介在板状部８２、及びこれらを連結する折曲部８３からなる外環部８４とを組み合わせることで、ガスケット８５を構成することとしてもよい。なお、上記構成において、所定の気密性を確保するために、内環部７８については全周にわたって連続している（切れ目無く繋がっている）必要がある。一方で、外環部８４については、切れ目（始端と終端）が存在しているものとしても差し支えない。

（ｃ）上記実施形態では、ガスケット１８の上側介在板状部５８は、上板状部５４から連続して上折曲部５６を介して一体形成され、下側介在板状部５９は、下板状部５５から連続して下折曲部５７を介して一体形成されている。これに対し、例えば、図８（ｃ）に示すように、ガスケット８６の上側介在板状部８７が、上板状部８８から連続して上折曲部８９を介して一体形成されているのに対し、下側介在板状部９０が、前記上側介在板状部８７から連続して折曲部９１を介して一体形成されていてもよい。また、その逆で、下側介在板状部が、下板状部から連続して下折曲部を介して一体形成されているのに対し、上側介在板状部が、前記下側介在板状部から連続して折曲部を介して一体形成されていてもよい（図示略）。

（ｄ）上記実施形態では、上方拡径部５２及び下方拡径部５３が、断面円弧状をなしているが、内筒部５１の軸方向上下端から内径が漸増するようにして延びているのであれば、断面略直線状をなしていても差し支えない。

（ｅ）上記実施形態では、軸心Ｃ２を通る断面視において上方拡径部５２及び下方拡径部５３にそれぞれ接するとともに、交差角度が６０度となるよう２本の接線Ｌ１，Ｌ２を引いた上で、前記軸心Ｃ２と、スパークプラグ１の軸線Ｃ１とを一致させた状態で、２本の接線Ｌ１，Ｌ２を雄ネジ部１５（ネジ山、ネジ谷）に対し投影したとき、前記２本の接線Ｌ１，Ｌ２の交点ＣＰが、雄ネジ部１５のネジ谷ＢＴよりも内周側（図４では左側）に位置するよう構成されている。これに対し、ガスケットの形状によっては、前記接線Ｌ１，Ｌ２を、上方拡径部及び下方拡径部ではなく、内筒部の上部及び下部にそれぞれ接するように引いた上で、上記条件を満たすこととしてもよい。

（ｆ）上記実施形態では、介在板状部として、上側介在板状部５８及び下側介在板状部５９を具備する場合について具体化しているが、上側介在板状部又は下側介在板状部のいずれか一方のみを具備する場合について具体化することもできる。

（ｇ）上記実施形態では、加工前ガスケット１８Ａとして、図７（ａ）に実線で、図６に二点鎖線で示すような形状（内筒部５１Ａと、上板状部５４Ａ及び下板状部５５Ａとがほぼ直交する方向に延びる形状）を例示しているが、それ以外の形状を有していても差し支えない。例えば、図９（ａ）に示すように、加工前ガスケット１００Ａの内筒部１０１Ａと上板状部１０２Ａとの角度、及び内筒部１０１Ａと下板状部１０３Ａとの角度が鈍角となっていてもよいし、また、図９（ｂ）に示すように、加工前ガスケット１０４Ａの内筒部１０５Ａと、下板状部１０６Ａとのなす角度が略直角であるのに対し、内筒部１０５Ａと、上板状部１０７Ａとのなす角度が鈍角となっていてもよい。

（ｈ）ガスケット１８の材質としては、特に限定されるものではなく、例えば銅、亜鉛、アルミニウム、鉄及びこれらを含む合金（例えばステンレス等）を使用してもよい。

（ｉ）上記実施形態では、スパークプラグ１に取付けられるガスケット１８について具体化しているが、センサ等、他の自動車部品に取付けられるガスケットについて本技術思想を適用することも可能である。

本実施形態のスパークプラグの構成を示す一部破断部分正面図である。 スパークプラグの取付状態を示す部分断面図である。 （ａ）はガスケットを示す断面図であり、（ｂ）はガスケットの各部を説明するための断面端面を模式的に示す図である。 内筒部の構成を説明するためのガスケットの断面端面を模式的に示す図である。 雄ネジ部と内筒部の曲率半径との関係を説明する概念図である。 加工前ガスケット、ガスケット、螺着後ガスケットの形状を重ね合わせて概念的に示す模式図である。 加工前ガスケットの形成手法を説明するための図であって、加工装置等を示す断面図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）はいずれも、別の実施形態におけるガスケットの断面図である。 （ａ），（ｂ）はいずれも、別の実施形態における加工前ガスケットの断面端面を模式的に示す図である。

符号の説明

１…自動車部品としてのスパークプラグ、１５…雄ネジ部、１６ａ…ガスケット受け部、１７…ネジ首、１８，７１，８５，８６…ガスケット、５１，７２，７３…内筒部、５２，７４…上方拡径部、５３，７５…下方拡径部、５４，７６，８８…上板状部、５５，７７，８９…下板状部、５８，８１，８７…上側介在板状部、５９，８２，９０…下側介在板状部、Ｃ１…軸線、Ｃ２…軸心。

Claims (5)

1. 軸線方向の先端から後端に向けて雄ネジ部、当該雄ネジ部のネジ山よりも外径の小なるネジ首、当該ネジ首の後端側に先端方向を向く平面を有してなるガスケット受け部、が設けられてなる自動車部品のうち、前記雄ネジ部及びガスケット受け部間のネジ首に取付けられ、
   自身の中心を軸心とし、当該軸方向に複数の板状部が重ねられて形成されてなる円環状のガスケットであって、
   前記ネジ首に取付けられた後、且つ、前記自動車部品の螺着により密封状態となる前の状態において、
   ガスケット内周面を構成するべく前記軸方向に延び、自身の最小内径が前記ネジ首の外径よりも大きく、かつ、前記雄ネジ部のネジ山の外径よりも小さい内筒部と、
   前記内筒部の軸方向上端及び軸方向下端からそれぞれ内径が漸増するようにして延びる上方拡径部及び下方拡径部と、
   前記上方拡径部及び前記下方拡径部からそれぞれ前記軸方向に垂直な径方向に延び、前記板状部の１をそれぞれ構成する上板状部及び下板状部と、
   前記上板状部及び下板状部間に形成されてなる中空状の領域に介在し、前記板状部の１を構成する少なくとも１以上の介在板状部と
   を有し、全周にわたって断面形状が同一であり、
   前記ガスケットの前記軸心を通る断面視において、
   前記内筒部の上部及び下部のそれぞれ、又は、前記上方拡径部及び下方拡径部のそれぞれに接するとともに、交差角度が６０度となるよう２本の接線を引いた上で、
   前記ガスケットの前記軸心と前記２本の接線と、前記自動車部品の軸線と前記雄ネジ部の外形線とを同一の仮想平面に投影し、前記軸心と前記軸線とを一致させたとき、
   前記２本の接線の交点が、前記雄ネジ部のネジ谷よりも内周側に位置するよう構成したことを特徴とするガスケット。
2. 前記全ての板状部が連続的に一体形成されていることを特徴とする請求項１に記載のガスケット。
3. 前記介在板状部は、上側介在板状部と、下側介在板状部の２つからなり、
   前記上側介在板状部は、前記上板状部から連続して上折曲部を介して一体形成され、
   前記下側介在板状部は、前記下板状部から連続して下折曲部を介して一体形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガスケット。
4. 前記内筒部は、前記軸方向に平行な断面直線状をなすか、又は、内周側に膨出するよう曲率半径Ｒが０．４４Ｐ以上（但し、Ｐはネジのピッチ）の断面円弧状をなしていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のガスケット。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載のガスケットが前記ネジ首に取付けられた後であって、且つ、自身の螺着により密封状態となる前の状態における自動車部品。

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