JP5158950B2 - ガスケット - Google Patents

Description

本発明は、ガスケットに関し、例えば、カムシャフト取付の為に不可避的に形成された半円形の切欠凹部を備えるシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの合体面に介在し、両者をシールする為に用いられるシリンダヘッドカバーガスケットに関する。

例えば、自動車用エンジンのシリンダヘッドにおいては、カムシャフト取付けの為に、その上端のシリンダヘッドカバーとの合体面、即ち、被シール対象部位に、半円形の切欠凹部（セミサーキュラー）が不可避的に形成される。その為、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの合体部に介在して両者をシールする為のシリンダヘッドカバーガスケットとしては、ガスケット本体部と、該ガスケット本体部に一体に形成され上記切欠凹部に嵌合されるプラグ部（プラグセミサーキュラー)とを有するゴムの一体成型体からなるものが用いられている。このようなシリンダヘッドカバーガスケットを用いた場合、プラグ部を除くガスケット本体部がシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの合せ面に弾性密着し、プラグ部が切欠凹部に密着的に嵌合することによって上記合体部のシールがなされる。特許文献１及び２は、このようなシリンダヘッドカバーガスケットの例を示している。
特開昭６１−１６７１４８号公報 実公平６−２０９３７号公報

特許文献１のシリンダヘッドガスケットは、上記プラグ部に芯金を埋設することによってプラグ部を補強して切欠凹部のシールを確保すると共に、この芯金にフランジを形成し且つ該フランジの反対側には芯金を覆うラバーによるフランジを形成し、切欠凹部にプラグ部を嵌合させる際、両フランジを切欠凹部の両端縁（周縁両側部）に当接させることによって、シリンダヘッドカバーガスケットの移動を規制するようにしている。この場合、芯金によるフランジが切欠凹部の周縁側部の一方に当接しているが、他方にはラバーによるフランジが当接しているだけであるから、移動規制が十分でなく、エンジンの内圧によっては片倒れする懸念があった。このような観点から、特許文献２のロッカーカバーガスケット（シリンダヘッドカバーガスケット）は、芯金を２個の芯金部材から構成し、各芯金部材にフランジを形成し、両芯金部材を背面合わせで固着一体としてプラグ部内に埋設している。この場合は、プラグ部を切欠凹部に嵌合させる際、両フランジ部が切欠凹部の周縁両側部を挟むように位置することになるから、上記のような片倒れを起こさず、剛性も得られることから、切欠凹部のシール性の確保が的確になされる。しかし、両芯金部材の成形加工や固着一体化に工数を要する為、製造コストが高くなることは否めなかった。

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、片倒れを起こさず、且つ剛性も備えたプラグ部を有するガスケットを安価に提供することを目的としている。

本発明に係るガスケットは、少なくとも一方がその被シール対象部位に切欠凹部を有する被シール対象２部材間に介在して当該２部材をシールするガスケットであって、ゴムの成型体からなる環状のガスケット本体部と、該ガスケット本体部に一体に形成され上記切欠凹部に嵌合されるプラグ部とを備え、上記プラグ部は、板金加工された芯金と、該芯金を埋設し上記ガスケット本体部と一体的に成型されたゴム外装部とよりなり、上記芯金は、１個の芯金部材からなり、上記切欠凹部の形状と相似形で且つ該切欠凹部内に填り込み得る外形状及び大きさの断面略コ字形に絞り加工された芯金本体部と、該芯金本体部の辺縁部から上記切欠凹部の周縁側部の一方に対応するよう屈曲連成されたフランジ部と、芯金本体部を切り起し上記切欠凹部の周縁側部の他方に対応し且つ上記芯金本体部の一部に重なり合うと共に芯金本体部の辺縁部から突出し上記フランジ部と平行となるよう屈曲形成された舌片部とを備えていることを特徴とする。

本発明において、前記芯金本体部における舌片部の切り起し孔を通し、前記ゴム外装部が芯金本体部の両面で連繋しているものとすることができる。また、前記舌片部を複数備えているものとすることも可能である。更に、前記芯金本体部に、ゴム外装部の成型時の位置決め用透孔を形成しても良い。

また、本発明において、前記被シール対象２部材の他方が、その被シール対象部位に全周に亘る凹溝条を備えている場合に、前記ガスケット本体部の当該被シール対象部位に対応する部分には、該凹溝条に嵌挿される凸条を備えているものとすることが望ましい。そして、本発明のガスケットは、前記被シール対象２部材が、エンジンのシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーであって、前記切欠凹部は、カムシャフト取付けの為にシリンダヘッドに形成される半円形の凹部である場合に望ましく採用される。

本発明に係るガスケットは、ガスケット本体部がゴムの成型体からなるから、被シール対象２部材間に介在させた時、このガスケット本体部の弾性面圧によって当該２部材間がシールされる。また、切欠凹部にプラグ部が嵌合されるから、切欠凹部も閉塞されこの部分のシールもなされる。更に、プラグ部は、板金加工された芯金と、該芯金を埋設し上記ガスケット本体部と一体的に成型されたゴム外装部とよりなるから、ゴム外装部が芯金によって補強されて剛性を保有し、外圧が付加されてもへたることなく、その閉塞機能が維持される。この場合、芯金は、切欠凹部の形状と相似形で且つ該切欠凹部内に填り込み得る形状及び大きさの芯金本体部を備えているから、プラグ部を切欠凹部に嵌合させる際、ゴム外装部が変形することなく所期の形状保持がなされた状態で嵌合がなされる。そして、上記芯金は、該芯金本体部の辺縁部から上記切欠凹部の周縁側部の一方に対応するよう屈曲連成されたフランジ部と、芯金本体部を切り起し上記切欠凹部の周縁側部の他方に対応し且つ上記フランジ部と平行となるよう屈曲形成された舌片部とを備えているから、当該フランジ部及び舌片部が切欠凹部の周縁両側部に添って当接することになり、プラグ部に対してその両側部のいずれの側から外力が付加されても、片倒れすることなく安定的に保持される。従って、切欠凹部でのシール性の確保が確実になされる。しかも、芯金のフランジ部は上記板金加工時に形成され、また、舌片部は切り起し及び曲げ加工によって形成されるから、特許文献２の場合のような固着一体化等の工数を要さず、当該芯金を含む本発明のガスケットが製造コストの高騰を来たすことなく簡易に得られる。

本発明において、前記芯金本体部における舌片部の切り起し孔を通し、前記ゴム外装部が芯金本体部の両面で連繋している場合、芯金を埋設状態で成型されるゴム外装部が、上記連繋部分のアンカー効果により芯金と強固に一体化されると共に、ゴム成型時の芯金本体部の両面でのゴム圧力が均衡に保たれる。また、前記舌片部を複数備えている場合は、プラグ部の安定保持がより確実になされる。更に、前記芯金本体部に、ゴム外装部の成型時の位置決め用透孔を形成した場合、成型金型内に芯金を配置しゴム材を注入して成型する際、芯金が所定位置に保持された状態でゴム外装部の成型がなされ、芯金のゴム外装部に対する所定位置での埋設一体化が的確になされる。

また、前記被シール対象２部材の他方が、その被シール対象部位に全周に亘る凹溝条を備えている場合に、上記ガスケット本体部が該凹溝条に嵌挿される凸条を備えているものとすれば、該凹溝条と凸条との嵌挿関係により、被シール対象２部材間でのガスケットの介在がより安定的になされると共に、被シール対象２部材間のシールがより確実になされる。そして、本発明のガスケットを、エンジンのシリンダヘッドとシリンダヘッドカバー間のシールに用いられるシリンダヘッドカバーガスケットとした場合、その適性が飛躍的に向上する。

以下に本発明の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は本発明のガスケットの一実施形態としてのシリンダヘッドカバーガスケットをシリンダヘッドに組付ける状態を示す部分破断斜視図、図２は同ガスケットをシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間に組付けた状態を示す図１のＸ−Ｘ線矢視対応断面図、図３は同ガスケットに用いられる芯金の一例を示す正面図、図４は図３におけるＹ−Ｙ線矢視断面図、図５は同芯金の変形例を示す図３と同様図である。

図例では、本発明に係るガスケットを、エンジンのシリンダヘッド（被シール対象部材の一方）１と、シリンダヘッドカバー（被シール対象部材の他方）２との間に介在し、両者１，２をシールするシリンダヘッドカバーガスケットＡである場合の例を示している。シリンダヘッド１は、その上端の環状被シール対象部位（シリンダヘッドカバー２との合体面）１ａに、内部に支承されるカムシャフト（不図示）の組付の為に不可避的に形成された半円形の切欠凹部１ｂを備えている。また、シリンダヘッドカバー２は、その下端の環状被シール対象部位（シリンダヘッド１との合体面）２ａに、全周に亘る環状の凹溝条２ｂを備えている。

シリンダヘッドカバーガスケット（以下、単にガスケットと言う）Ａは、シリンダヘッド１及びシリンダヘッドカバー２の夫々の環状被シール対象部位１ａ，２ａの全体形状に合致する形状のゴム成型体からなる環状ガスケット本体部３と、該ガスケット本体部３に一体に形成され、上記切欠凹部１ｂに弾性嵌合されるプラグ部４とを備え、環状ガスケット本体部３の上面には上記凹溝条２ｂに嵌挿される環状の凸条３ａが形成されている。プラグ部４の上部は、ガスケット本体部３の一部を構成する。プラグ部４は、板金加工された芯金５と、該芯金５を埋設し上記ガスケット本体部３と一体的に成型されたゴム外装部６とよりなる。芯金５は、上記切欠凹部１ｂの形状と相似形で且つ該切欠凹部内に填り込み得る外形状及び大きさ（切欠凹部１ｂよりやや小）の断面略コ字形に絞り加工された芯金本体部５ａと、該芯金本体部５ａの半円形下辺縁部から上記切欠凹部１ｂの周縁側部の一方１ｂａに対応するよう屈曲連成されたフランジ部５ｂと、芯金本体部５ａを切り起し上記切欠凹部１ｂの周縁側部の他方１ｂｂに対応し且つ上記フランジ部５ｂと平行となるよう屈曲形成された１片の舌片部５ｃとを備えている。芯金本体部５ａには、舌片部５ｃの切り起し孔５ｄと、その両側に２個の後記する位置決め用透孔５ｅが形成されている。芯金５は、１個の芯金部材の絞り加工、打抜き加工、切り起し及び曲げ加工等の板金加工によって得られるから、安価に製することができ、ガスケットＡの製造コストの高騰を来たすことがない。

ガスケット本体部３及びプラグ部４のゴム外装部６は、ＦＫＭ、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＣＲ、ＡＣＭ、ＡＥＭ、ＶＭＱ及びＦＶＭＱ等のゴム材による一体加硫成型体からなる。また、芯金５は、ＳＰＣＣ、ＳＥＣＣ、ＳＵＳ系等の鋼板材の板金加工によって得られたものである。ここで、ガスケットＡを成型調製する要領について略述する。先ず、ガスケット本体部３及びプラグ部４に対応する形状のキャビティを備えた金型（不図示）を準備し、プラグ部用キャビティ（不図示）内に、芯金５を、上記位置決め用透孔５ｅに該キャビティ内に設けられた位置決めピン（不図示）に支持させた状態で配置する。この時、芯金５はプラグ部用キャビティ内で宙に浮いた状態に支持される。次いで、未加硫の上記ゴム材をキャビティ内に注入して加硫成型し、ガスケット本体部３及びプラグ部４が一体化されたガスケットＡが得られる。プラグ部４では、芯金５がゴム外装部６内に略完全な埋設状態で一体化され、ゴム外装部６には、芯金５のフランジ部５ａ及び舌片部５ｃを覆い下向きに突出する一対の平行な弧状の鍔部６ａ，６ｂが形成され、更に、上記位置決めピンの抜き跡となる空洞部６ｃ（図２参照）が形成される。また、舌片部５ｃの切り起し孔５ｄでは、ゴム外装部６が芯金本体部４ａの両面で連繋することになり、この連繋部分のアンカー効果により芯金５とゴム外装部６との強固な一体化が図られると共に、芯金本体部５ａの内外におけるゴム外装部６のゴム圧力の均衡化が図られる。

上記のように構成されたガスケットＡは、図１及び図２に示すように、シリンダヘッド１と、シリンダヘッドカバー２の夫々の環状被シール対象部位１ａ，２ａの間に配置され、シリンダヘッド１と、シリンダヘッドカバー２を不図示のボルト等により締結一体とすることにより、両者１，２間に介在一体とされる。この時、ガスケットＡのプラグ部４が、シリンダヘッド１の切欠凹部１ｂに嵌合される。この嵌合は、芯金５のフランジ部５ｂ及び舌片部５ｃを内包するゴム外装部６の鍔部６ａ，６ｂが、切欠凹部１ｂの内外周縁側部１ｂａ，１ｂｂに沿い且つ当接するようになされる。芯金５はゴム外装部６に略完全に埋設されているから、切欠凹部１ｂに対する嵌合や、上記内外周縁側部１ｂａ，１ｂｂに対する当接は、芯金５との間に介在するゴム外装部６によって弾性的になされる。また、ガスケット本体部３の上面に形成された環状の凸条３ａが、シリンダヘッドカバー２の凹溝条２ｂに嵌挿され、上記締結によりガスケット本体部３と共にシリンダヘッド１及びシリンダヘッドカバー２の環状被シール対象部位１ａ，２ａ間に圧縮状態で介在一体とされる。

プラグ部４の上記嵌合状態では、切欠凹部１ｂがプラグ部４によって閉塞される。従って、ガスケット本体部３のシリンダヘッド１及びシリンダヘッドカバー２間での圧縮状態の介在と相俟って、シリンダヘッド１及びシリンダヘッドカバー２の夫々の環状被シール対象部位１ａ，２ａが圧縮面圧によってシールされる。また、プラグ部４は、ゴム外装部６が埋設一体とされた芯金５によって補強され、剛性が付与されているから、内外圧等の外力が付加されてもへたり等の変形を生じず、その閉塞機能が維持される。しかも、プラグ部４は、切欠凹部１ｂに対して、芯金５のフランジ部５ｂ及び舌片部５ｃを内包するゴム外装部６の鍔部６ａ，６ｂが切欠凹部１ｂの内外周縁側部１ｂａ，１ｂｂを挟装・当接するように嵌合されているから、プラグ部４の内外面に大きな力が作用しても、フランジ部５ｂ及び舌片部５ｃで補強された鍔部６ａ，６ｂの挟持力により、片倒れすることがなく、これによって、プラグ部４の切欠凹部１ｂに対する嵌合固定が強固になされ、上記閉塞機能の維持がより確実になされる。また、ガスケットの組付け時に被シール対象部位に液体ガスケットを塗布する場合、液体ガスケットが切欠凹部１ｂに流れ込み、そこから流出する恐れがあるが、上述のようにゴム外装部６の鍔部６ａ，６ｂが切欠凹部１ｂの内外周縁側部１ｂａ，１ｂｂを挟装・当接するよう嵌合されるから、液体ガスケットのここでの流出が阻止され、所謂横流れ防止機能も奏する。

図５は芯金５の変形例を示すものであり、２個の舌片部５ｃを備えている点で上記とは異なる。このように舌片部５ｃが複数の場合は、この芯金５を埋設一体に内包するプラグ部４の切欠凹部１ｂ（図１、図２参照）に対する上記嵌合固定がより強固になされる。この例でも２個の位置決め用透孔５ｅを備えているが、該位置決め用透孔５ｅをなしとし、舌片部５ｃの２個の切り起し孔５ｄの一部をゴム外装部６（図２参照）の成型時の芯金５の位置決めに代用させるようにしても良い。その他の構成は上記と同様であるので、共通部分に同一の符号を付し、その説明を割愛する。

尚、上記実施形態のガスケットは、エンジンのシリンダヘッドカバーガスケットに適用したものであるが、これに限定されず、少なくとも一方がその被シール対象部位に切欠凹部を有する被シール対象２部材間に介在して当該２部材をシールするものであれば、同様に適用させることができる。また、切欠凹部１ｂの形状も半円形に限らず、長円、楕円、方形状その他の多角形状の一部をなす形状であっても良く、従って、プラグ部４及び芯金５の外形状はこれらの切欠凹部１ｂの形状に合わせて設定されることは言うまでもない。更に、芯金５におけるフランジ部５ｂ、舌片部５ｃ（切り起し孔５ｄ）及び位置決め用透孔５ｅの形状等や、舌片部５ｃ（切り起し孔５ｄ）及び位置決め用透孔５ｅの個数も、例示のものに限定されるものではない。

本発明のガスケットの一実施形態としてのシリンダヘッドカバーガスケットを、シリンダヘッドに組付ける状態を示す部分破断斜視図である。 同ガスケットをシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間に組付けた状態を示す図１のＸ−Ｘ線矢視に対応する断面図である。 同ガスケットに用いられる芯金の一例を示す正面図である。 図３におけるＹ−Ｙ線矢視断面図である。 同芯金の変形例を示す図３と同様図である。

符号の説明

１ シリンダヘッド（被シール対象部材）
１ａ 被シール対象部位
１ｂ 切欠凹部
１ｂａ，１ｂｂ 切欠凹部の周縁側部
２ シリンダヘッドカバー（被シール対象部材）
２ａ 被シール対象部位
２ｂ 凹溝条
３ ガスケット本体部
３ａ 凸条
４ プラグ部
５ 芯金
５ａ 芯金本体部
５ｂ フランジ部
５ｃ 舌片部
５ｄ 切り起し孔
５ｅ 位置決め用透孔
６ ゴム外装部
Ａ シリンダヘッドカバーガスケット（ガスケット）

Claims (6)

1. 少なくとも一方がその被シール対象部位に切欠凹部を有する被シール対象２部材間に介在して当該２部材をシールするガスケットであって、
   ゴムの成型体からなる環状のガスケット本体部と、該ガスケット本体部に一体に形成され上記切欠凹部に嵌合されるプラグ部とを備え、
   上記プラグ部は、板金加工された芯金と、該芯金を埋設し上記ガスケット本体部と一体的に成型されたゴム外装部とよりなり、上記芯金は、１個の芯金部材からなり、上記切欠凹部の形状と相似形で且つ該切欠凹部内に填り込み得る外形状及び大きさの断面略コ字形に絞り加工された芯金本体部と、該芯金本体部の辺縁部から上記切欠凹部の周縁側部の一方に対応するよう屈曲連成されたフランジ部と、芯金本体部を切り起し上記切欠凹部の周縁側部の他方に対応し且つ上記芯金本体部の一部に重なり合うと共に芯金本体部の辺縁部から突出し上記フランジ部と平行となるよう屈曲形成された舌片部とを備えてい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、
   前記芯金本体部における舌片部の切り起し孔を通し、前記ゴム外装部が芯金本体部の両面で連繋していることを特徴とするガスケット。
3. 請求項１又は２に記載のガスケットにおいて、
   前記舌片部を複数備えていることを特徴とするガスケット。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載のガスケットにおいて、
   前記芯金本体部には、ゴム外装部の成型時の位置決め用透孔が形成されていることを特徴とするガスケット。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載のガスケットにおいて、
   前記被シール対象２部材の他方は、その被シール対象部位に全周に亘る凹溝条を備え、前記ガスケット本体部の当該被シール対象部位に対応する部分には、該凹溝条に嵌挿される凸条を備えていることを特徴とするガスケット。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載のガスケットにおいて、
   前記被シール対象２部材が、エンジンのシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーであって、前記切欠凹部は、カムシャフト取付けの為にシリンダヘッドに形成される半円形の凹部であることを特徴とするガスケット。

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