JP5056724B2 - ガスケット - Google Patents

Description

本発明は、２つの部材間の隙間をシールするガスケットに関する。

ガスケットは、２つの部材間の隙間をシールする場合に用いられる。このようなガスケットとしては、さまざまなものがあり、例えば、自動車用エンジンのシリンダヘッドとヘッドカバーとの間に装着されるヘッドカバーガスケットなどがある。

ガスケットは、２つの部材のうちの一方の部材に設けられた装着溝に挿入され、２つの部材により圧縮される。そして、ガスケットが変形して２つの部材に密着することで、２つの部材間の隙間がシールされる。

従来では、例えば特許文献１に示されるように、全体の断面形状が略Ｔ字状とされたガスケット（Ｔ型断面のガスケットという）が知られている。このＴ型断面のガスケットは、幅方向の両側に向けて突出するフランジ部が設けられている分、装着時にガスケットの倒れが生じにくくなっている。つまり、装着の際、２つの部材によってガスケットを圧縮したとき、フランジ部が２つの部材と密着する面を拡大するように変形するため、幅方向のいずれか一方へ傾くことが起こりにくくなっている。
特開平０６−２８１０１３号公報

ところで、ガスケットを折り畳んだ状態で成形し、装着時に折り畳んだ部分を開いて（拡げて）使用することで、ガスケットの成形型のサイズを縮小することが可能である。しかし、従来のＴ型断面のガスケットは、上述したように、圧縮したときにたわみにくくなっていることから、成形後には、折り曲げたり伸ばしたりすることが行いにくい構造となっている。このため、ガスケットを折り畳んだ状態で成形する場合、装着時には折り畳んだ部分を無理に伸ばさなければならなくなる。このように、ガスケットを無理に変形させると、それに起因してシール性が低下する可能性がある。したがって、Ｔ型断面のガスケットの場合、ガスケットの成形型のサイズを小さくすることができず、その結果、生産性が悪くなるといった問題点がある。

本発明は、そのような点に鑑みてなされたものであり、シール性の低下を抑制しつつ、生産性の向上を図ることが可能なガスケットを提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、２つの部材のうちの一方の部材に設けられた装着溝に挿入されるとともに、２つの部材により圧縮されて、これら２つの部材間の隙間をシールするガスケットであって、少なくとも対向する２箇所に可撓部が設けられ、上記可撓部以外の部分が、圧縮されたときにたわみにくい高剛性部とされ、上記可撓部の断面形状が略Ｉ字状とされ、上記高剛性部の断面形状が略Ｔ字状とされ、製造時には、上記可撓部で凹状または凸状に折り畳んだ状態で成形されることを特徴としている。

上記構成によれば、可撓部において、ガスケットを折り曲げたり伸ばしたりすることを容易に行うことができるので、製造時に、ガスケットを可撓部で凹状または凸状に折り畳んだ状態で成形することで、ガスケットの成形型のサイズを縮小することができる。これにより、ガスケットの生産性を向上させることができ、製造後のガスケットの保管等のスペースも小さく抑えることができる。

また、装着時に、折り畳んだ状態で成形されたガスケットを開いて（拡げて）使用する際、可撓部においてガスケットを変形させることで、ガスケットを可撓部で無理に伸ばしたりすることなく、装着部分の形状に合わせて容易に変形させることができる。これにより、ガスケットの無理な変形に起因するシール性の低下を抑制することができる。しかも、可撓部以外の部分を高剛性部としているので、装着時にガスケットの倒れを抑制することができ、シール性の向上を図ることができる。

ここで、可撓部の平面形状を曲線状とすることで、可撓部においても、ガスケットの剛性が高くなり、装着時にガスケットの倒れを抑制することができる。これにより、シール性をいっそう向上させることができる。この場合、可撓部の曲率半径を小さくするほど、可撓部におけるガスケットの剛性を高くすることができ、シール性を効率的に向上させることができる。

また、可撓部の断面形状を略Ｉ字状とすることで、可撓部において、ガスケットを容易に折り曲げたり伸ばしたりすることが可能になり、上述のように、生産性の向上を図ることが可能になる。高剛性部は、より具体的には、略Ｉ字状に形成された基部の高さ方向の一端部に幅方向の両側に向けて突出するフランジ部が一体的に設けられた構成となっている。このように、高剛性部の断面形状を略Ｔ字状とすることで、高剛性部において、上記フランジ部が２つの部材と密着する面（シール面）を拡大するように変形するため、ガスケットが幅方向のいずれか一方へ傾きにくくなる。つまり、ガスケットの倒れが発生しにくくなるので、シール性の低下を抑制できる。したがって、可撓部の断面形状を略Ｉ字状とし、高剛性部の断面形状を略Ｔ字状とすることで、シール性の低下を抑制しつつ、生産性の向上を図ることができる。

本発明において、ガスケットの全体的な平面形状を略矩形とすることが好ましい。この構成において、可撓部をガスケットの対向する２辺に設けることが好ましい。こうすれば、対向２辺に設けた可撓部においてガスケットを折り畳むことで、もう一方の対向２辺の間の距離が短縮する。そして、ガスケットを折り畳んだ状態で成形することで、その短縮した距離に応じて、ガスケットの成形型のサイズを縮小することができ、ガスケットの生産性を向上させることができる。

また、ガスケットの全体的な平面形状を略矩形とする構成において、可撓部をガスケットの対向する２辺および４角に設けることが好ましい。この構成によれば、ガスケットの成形型のサイズをより効果的に縮小することができ、生産性の向上をより効果的に図ることができる。また、上記可撓部を、一方の対向する２辺および４角に設け、もう一方の対向する２辺には設けないようにしてもよい。この構成によれば、一方の対向する２辺の各可撓部でガスケットを凹状に折り曲げ、４角の各可撓部でガスケットを凸状に折り曲げる。こうすると、可撓部が設けられたガスケットの一方の対向２辺が折り畳まれ、その折り畳んだ部分がもう一方の対向２辺の間に収まるので、もう一方の対向２辺の間の距離が短縮する（例えば、図４参照）。このように、ガスケットを折り畳んだ状態で成形することで、その短縮した距離に応じて、ガスケットの成形型のサイズを縮小することができ、ガスケットの生産性を向上させることができる。

本発明によれば、可撓部において、ガスケットを折り曲げたり伸ばしたりすることを容易に行うことができるので、製造時に、ガスケットを可撓部で凹状または凸状に折り畳んだ状態で成形することで、ガスケットの成形型のサイズを縮小することができる。これにより、ガスケットの生産性を向上させることができ、製造後のガスケットの保管等のスペースも小さく抑えることができる。

また、装着時に、折り畳んだ状態で成形されたガスケットを開いて（拡げて）使用する際、可撓部においてガスケットを変形させることで、ガスケットを可撓部で無理に伸ばしたりすることなく、装着部分の形状に合わせて容易に変形させることができる。これにより、ガスケットの無理な変形に起因するシール性の低下を抑制することができる。しかも、可撓部以外の部分を高剛性部としているので、装着時にガスケットの倒れを抑制することができ、シール性の向上を図ることができる。

本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。

本発明のガスケットは、対向配置される２つの部材のうちの一方の部材に設けられた装着溝に挿入されるとともに、２つの部材により圧縮されることで、これらの２つの部材間の隙間をシールするように構成されている。以下では、本発明を、自動車用エンジンのシリンダヘッドとヘッドカバーとの間に装着されるヘッドカバーガスケットに適用した例について説明する。

図１は、実施形態に係るガスケットを模式的に示す平面図、図２は、図１のガスケットの可撓部を示す断面図、図３は、図１のガスケットの高剛性部を示す断面図である。図４は、図１のガスケットの成形時の状態を模式的に示す平面図である。図２、図３では、ガスケットの装着時（圧縮前）の状態を模式的に示している。

図１〜図３に示すガスケット１０は、自動車用エンジンのシリンダヘッド４０とヘッドカバー５０との間の隙間をシールするもので、例えば、アクリル系ゴム、ニトリル系ゴム、フッ素系ゴムなどのゴム材料によって成形されている。

ガスケット１０は、図１に示すように、平面形状が直線状に延びる直線部分と円弧状に湾曲する曲線部分とが混在した環状の部材として形成されている。この実施形態では、ガスケット１０の平面形状が略矩形とされている。具体的に、ガスケット１０には、４辺Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４と、４角Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４とが備えられている。

ガスケット１０の少なくとも２箇所には、比較的剛性が低く可撓性を有する可撓部２０が設けられている。可撓部２０の断面形状は、図２に示すように、略Ｉ字状とされており、幅方向の長さに比べて高さ方向の長さが大きくなっている。このＩ型断面の可撓部２０においては、ガスケット１０を容易に折り曲げたり、伸ばしたりすることが可能となっている。ガスケット１０における可撓部２０の配置箇所の詳細については後述する。

ガスケット１０の可撓部２０以外の部分は、圧縮されたときたわみにくい高剛性部３０となっている。ガスケット１０の高剛性部３０の断面形状は、図３に示すように、略Ｔ字状とされている。具体的には、高剛性部３０は、略Ｉ字状に形成された基部３１の高さ方向の一端部（図３では下端部）に幅方向の両側に向けて突出するフランジ部３２が一体的に設けられた構成となっている。基部３１の断面形状は、上述した可撓部２０の断面形状と同じ形状となっている。このＴ型断面の高剛性部３０においては、フランジ部３２が設けられている分、Ｉ型断面の可撓部２０に比べて、ガスケット１０が圧縮されたときにたわみにくくなっている。

上述のように構成されたガスケット１０は、シリンダヘッド４０とヘッドカバー５０との間に装着される。この際、ガスケット１０の可撓部２０の高さ方向の他端部（図２では上端部）２１、および、高剛性部３０の基部３１の高さ方向の他端部（図３では上端部）３３が、ヘッドカバー５０に形成された装着溝５１に挿入される。また、高剛性部３０に設けられたフランジ部３２がシリンダヘッド４０とヘッドカバー５０との間に挟まれる。そして、ヘッドカバー取付用ボルトを締め付けることで、ガスケット１０の可撓部２０および高剛性部３０がシリンダヘッド４０とヘッドカバー５０とによって圧縮される。

これにより、ガスケット１０の可撓部２０および高剛性部３０が変形してシリンダヘッド４０とヘッドカバー５０とに密着することで、シリンダヘッド４０とヘッドカバー５０の間の隙間がシールされる。このとき、高剛性部３０では、フランジ部３２がシリンダヘッド４０およびヘッドカバー５０と密着する面（シール面）を拡大するように変形するため、ガスケット１０が幅方向のいずれか一方へ傾きにくくなっている。つまり、ガスケット１０の倒れが発生しにくくなっている。

この実施形態では、ガスケット１０の少なくとも対向する２箇所に可撓部２０が設けられていることを特徴としている。より具体的には、可撓部２０は、ガスケット１０の対向する２辺Ｌ１，Ｌ３および４角Ｃ１〜Ｃ４に設けられている。以下では、ガスケット１０の一方の対向２辺Ｌ１，Ｌ３が縦方向に延びており、もう一方の対向２辺Ｌ２，Ｌ４が横方向に延びていることとする。

ガスケット１０の対向する２辺Ｌ１，Ｌ３に設けられる可撓部２０の平面形状は、円弧状に湾曲した形状となっている。つまり、これらの可撓部２０は、ガスケット１０の曲線部分となっている。各可撓部２０は、各辺Ｌ１，Ｌ３の略中央に設けられている。したがって、ガスケット１０の各辺Ｌ１，Ｌ３は、２つ直線部分と、これらの直線部分に挟まれた曲線部分とによって構成されている。一方、ガスケット１０の対向する２辺Ｌ２，Ｌ４には、可撓部２０は設けられておらず、各辺Ｌ２，Ｌ４は、直線部分のみによって構成されている。

ガスケット１０の４角Ｃ１〜Ｃ４に設けられる可撓部２０は、円弧状に湾曲した形状となっている。つまり、これらの可撓部２０は、ガスケット１０の曲線部分となっている。

そして、この実施形態によれば、可撓部２０において、ガスケット１０を折り曲げたり伸ばしたりすることを容易に行うことができるので、ガスケット１０の成形型のサイズを縮小することができる。詳細には、ガスケット１０の製造時、例えば、図４に示すように、ガスケット１０を折り畳んだ状態で成形することが可能になる。具体的には、ガスケット１０の対向する２辺Ｌ１，Ｌ３を折り畳み、折り畳んだ部分を対向する２辺Ｌ２，Ｌ４の間に収めるように変形させている。

この場合、各辺Ｌ１，Ｌ３の可撓部２０においてガスケット１０を凹状に折り曲げ、４角Ｃ１〜Ｃ４の可撓部２０においてガスケット１０を凸状に折り曲げている。こうすると、各辺Ｌ１，Ｌ３の２つの直線部分が縦方向から横方向に向くことで、２つの直線部分が互いに接近し、縦方向で重なるように変形する。また、各辺Ｌ１，Ｌ３の直線部分が対向する２辺Ｌ２，Ｌ４にも接近し、縦方向で重なるように変形する。このようにして、ガスケット１０の対向する２辺Ｌ１，Ｌ３を折り畳むことで、対向する２辺Ｌ２，Ｌ４間の距離が、Ａ１からＡ２に短縮する。そして、ガスケット１０を折り畳んだ状態で成形することで、２辺Ｌ２，Ｌ４間の短縮した距離［Ａ１−Ａ２］に応じて、ガスケット１０の成形型のサイズを縮小することができる。これにより、ガスケット１０の生産性を向上させることができ、製造後のガスケット１０の保管等のスペースも小さく抑えることができる。

また、装着時には、上述のように、折り畳んだ状態で成形されたガスケット１０を、図３に示す状態まで開いて（拡げて）使用する。この場合、各辺Ｌ１，Ｌ３の２つの直線部分が横方向から縦方向に向くように、各辺Ｌ１，Ｌ３の可撓部２０および４角Ｃ１〜Ｃ４の可撓部２０においてガスケット１０を伸ばす。このように、可撓部２０においてガスケット１０を変形させるので、ガスケット１０を無理に伸ばしたりすることなく、装着部分の形状に合わせて容易に変形させることができる。これにより、ガスケット１０の無理な変形に起因するシール性の低下を抑制することができる。しかも、可撓部２０以外の部分を高剛性部３０としているので、装着時にガスケット１０の倒れを抑制することができ、シール性の向上を図ることができる。

さらに、可撓部２０の平面形状が円弧状とされるため、可撓部２０においても、ガスケット１０の剛性が高くなり、装着時にガスケット１０の倒れを抑制することができる。これにより、シール性をいっそう向上させることができる。この場合、可撓部２０の曲率半径を小さくするほど、可撓部２０におけるガスケット１０の剛性を高くすることができ、シール性を効率的に向上させることができる。

−他の実施形態−
以上、本発明の実施形態について説明したが、ここに示した実施形態は一例であり、さまざまに変形することが可能である。

（１）ガスケットにおける可撓部の配置箇所や、数は、上記実施形態の場合だけに限定されず、適宜変更することが可能である。要するに、可撓部は、ガスケットの少なくとも対向する２箇所に設けられていればよい。

上記実施形態では、ガスケット１０の対向する２辺Ｌ１，Ｌ３の略中央に可撓部２０が設けられたが、可撓部２０を各辺Ｌ１，Ｌ３の略中央以外の箇所に設ける構成としてもよい。なお、各辺Ｌ１，Ｌ３で可撓部２０を設ける箇所を異ならせてもよい。また、可撓部２０をガスケット１０のもう一方の対向する２辺Ｌ２，Ｌ４にも設ける構成としてもよい。

上記実施形態では、ガスケット１０の対向する２辺Ｌ１，Ｌ３および４角Ｃ１〜Ｃ４に可撓部２０が設けられたが、例えば、図５や、図７に示すように、可撓部２０を４角Ｃ１〜Ｃ４には設けない構成としてもよい。

ここで、図５に示す他の実施形態１に係るガスケット１０Ａでは、可撓部２０は、ガスケット１０Ａの対向する２辺Ｌ１，Ｌ３に設けられているが、４角Ｃ１〜Ｃ４には可撓部２０は設けられていない。そして、ガスケット１０Ａの可撓部２０以外の部分が高剛性部３０となっている。したがって、ガスケット１０Ａの４角Ｃ１〜Ｃ４は高剛性部３０となっている。

ガスケット１０Ａの可撓部２０の平面形状は、２次曲線状に湾曲した形状となっている。また、ガスケット１０Ａの可撓部２０の断面形状は、上記実施形態と同様の略Ｉ字状となっており（図２参照）、高剛性部３０の断面形状は、上記実施形態と同様の略Ｔ字状となっている（図３参照）。

このガスケット１０Ａによっても、上記実施形態の場合と同様の効果が得られる。この場合、ガスケット１０Ａは、図６に示すように、折り畳んだ状態で成形することが可能である。具体的には、各辺Ｌ１，Ｌ３の可撓部２０においてガスケット１０Ａを凹状に折り畳み、折り畳んだ部分を対向する２辺Ｌ２，Ｌ４の間に収めるように変形させている。このようにして、ガスケット１０Ａの可撓部２０を折り畳むことで、対向する２辺Ｌ２，Ｌ４間の距離が、Ａ３からＡ４に短縮する。そして、ガスケット１０Ａを折り畳んだ状態で成形することで、２辺Ｌ２，Ｌ４間の短縮した距離［Ａ３−Ａ４］に応じて、ガスケット１０Ａの成形型のサイズを縮小することができ、ガスケット１０Ａの生産性を向上させることができる。

また、図７に示す他の実施形態２に係るガスケット１０Ｂでは、可撓部２０は、ガスケット１０Ｂの対向する２辺Ｌ１，Ｌ３およびもう一方の対向する２辺Ｌ２，Ｌ４に設けられているが、４角Ｃ１〜Ｃ４には可撓部２０は設けられていない。そして、ガスケット１０Ｂの可撓部２０以外の部分が高剛性部３０となっている。したがって、ガスケット１０Ｂの４角Ｃ１〜Ｃ４は高剛性部３０となっている。

ガスケット１０Ｂの可撓部２０の平面形状は、２次曲線状に湾曲した形状となっている。また、ガスケット１０Ｂの可撓部２０の断面形状は、上記実施形態と同様の略Ｉ字状となっており（図２参照）、高剛性部３０の断面形状は、上記実施形態と同様の略Ｔ字状となっている（図３参照）。

このガスケット１０Ｂによっても、上記実施形態の場合と同様の効果が得られる。この場合、ガスケット１０Ｂは、図８に示すように、折り畳んだ状態で成形することが可能である。具体的には、各辺Ｌ１，Ｌ３の可撓部２０においてガスケット１０Ｂを凹状に折り畳み、折り畳んだ部分を対向する２辺Ｌ２，Ｌ４の間に収めるように変形させている。同様に、各辺Ｌ２，Ｌ４の可撓部２０においてガスケット１０Ｂを凹状に折り畳み、その折り畳んだ部分を対向する２辺Ｌ１，Ｌ３の間に収めるように変形させている。このようにして、ガスケット１０Ｂの可撓部２０を折り畳むことで、対向する２辺Ｌ２，Ｌ４間の距離が、Ａ５からＡ７に短縮する。また、対向する２辺Ｌ１，Ｌ３間の距離が、Ａ６からＡ８に短縮する。そして、ガスケット１０Ｂを折り畳んだ状態で成形することで、２辺Ｌ２，Ｌ４間の短縮した距離［Ａ５−Ａ７］および２辺Ｌ１，Ｌ３間の短縮した距離［Ａ６−Ａ８］に応じて、ガスケット１０Ｂの成形型のサイズを縮小することができ、ガスケット１０Ｂの生産性を向上させることができる。

（２）ガスケットの可撓部の平面形状や断面形状は、上記実施形態の場合だけに限定されず、適宜変更することが可能である。

上記実施形態では、可撓部２０の平面形状が円弧状であったが、可撓部２０の平面形状は曲線状であれば特に限定されない。例えば、可撓部２０の平面形状を、楕円弧状や、２次曲線状に湾曲した形状としてもよい。なお、上述したように、可撓部２０の曲率半径を小さくすることで、可撓部２０におけるガスケット１０の剛性が高くなるので、シール性を向上させる観点からは効果的である。

また、上記実施形態では、可撓部２０の断面形状が略Ｉ字状であったが、可撓性を有する形状であって、折り曲げたり伸ばしたりすることを容易に行うことができる形状であれば、可撓部２０の断面形状は略Ｉ字状以外であってもよい。

なお、略Ｉ字状には、図９に示すように、可撓部２０の高さ方向の端部にリブ（突起）２２が形成された形状も含まれる。リブ２２は、シール性を高める観点から設けられ、その数は特に限定されない。この場合、リブ２２を可撓部２０の高さ方向の一方の端部だけに設けてもよいし、図９に示すように、高さ方向の両方の端部に設けてもよい。

（３）ガスケットの高剛性部の断面形状は、上記実施形態の場合だけに限定されず、適宜変更することが可能である。

上記実施形態では、高剛性部３０の断面形状が略Ｔ字状であったが、圧縮されたときにたわみにくく、ガスケット１０の倒れが生じにくい形状であれば、高剛性部３０の断面形状は略Ｔ字状以外であってもよい。

なお、略Ｔ字状には、図１０に示すように、高剛性部３０の高さ方向の端部にリブ（突起）３４が形成された形状も含まれる。リブ３４は、上記可撓部２０のリブ２２と同様に、シール性を高める観点から設けられ、その数は特に限定されない。この場合、リブ３４を高剛性部３０の高さ方向の一方の端部だけに設けてもよいし、図１０に示すように、高さ方向の両方の端部に設けてもよい。また、複数のリブ３４を設ける構成としてもよい。

（４）ガスケットの全体的な平面形状は、ガスケットの装着部分の形状に応じてさまざまに変更することが可能であり、例えば、直線部分と曲線部分とが混在した形状とすることが可能である。

（５）ガスケットの適用対象として挙げた自動車用エンジンのシリンダヘッドとヘッドカバーは一例であって、それ以外のさまざまなものに、本発明のガスケットは適用することが可能である。つまり、本発明は、２つの部材のうちの一方の部材に設けられた装着溝に挿入されるとともに、２つの部材により圧縮されて、これら２つの部材間の隙間をシールするガスケットであれば、自動車用エンジンのヘッドカバーガスケット以外にも適用することが可能である。

実施形態に係るガスケットを模式的に示す平面図である。 図１のガスケットの可撓部を示す断面図である。 図１のガスケットの高剛性部を示す断面図である。 図１のガスケットの成形時の状態を模式的に示す平面図である。 他の実施形態１に係るガスケットを模式的に示す平面図である。 図５のガスケットの成形時の状態を模式的に示す平面図である。 他の実施形態２に係るガスケットを模式的に示す平面図である。 図７のガスケットの成形時の状態を模式的に示す平面図である。 ガスケットの可撓部の変形例を示す断面図である。 ガスケットの高剛性部の変形例を示す断面図である。

符号の説明

１０ ガスケット
２０ 可撓部
３０ 高剛性部
３２ フランジ部
４０ シリンダヘッド
５０ ヘッドカバー
５１ 装着溝

Claims (6)

1. ２つの部材のうちの一方の部材に設けられた装着溝に挿入されるとともに、２つの部材により圧縮されて、これら２つの部材間の隙間をシールするガスケットであって、
   少なくとも対向する２箇所に可撓部が設けられ、上記可撓部以外の部分が、圧縮されたときにたわみにくい高剛性部とされ、
   上記可撓部の断面形状が略Ｉ字状とされ、上記高剛性部の断面形状が略Ｔ字状とされ、
   製造時には、上記可撓部で凹状または凸状に折り畳んだ状態で成形されることを特徴とするガスケット。
2. 請求項１に記載のガスケットにおいて、
   平面形状が略矩形とされていることを特徴とするガスケット。
3. 請求項２に記載のガスケットにおいて、
   上記可撓部が、対向する２辺に設けられていることを特徴とするガスケット。
4. 請求項２に記載のガスケットにおいて、
   上記可撓部が、対向する２辺および４角に設けられていることを特徴とするガスケット。
5. 請求項２に記載のガスケットにおいて、
   上記可撓部は、一方の対向する２辺および４角に設けられ、もう一方の対向する２辺には設けられていないことを特徴とするガスケット。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載のガスケットにおいて、
   上記可撓部の平面形状が曲線状とされていることを特徴とするガスケット。

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