JP6975002B2

JP6975002B2 - ガスケット

Info

Publication number: JP6975002B2
Application number: JP2017188707A
Authority: JP
Inventors: 將祐奥田; 達彦山崎
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2021-12-01
Anticipated expiration: 2037-09-28
Also published as: JP2019065881A

Description

本願発明は、ユニオンボルトのようなボルトでワークを締結するに際して使用するガスケットに関するものである。

例えば内燃機関における流体通路の接続手段として、ユニオンボルトとユニオンアイとの組み合わせが使用されている。ユニオンボルトには、その軸心方向に長い縦長穴とこれに連通した横穴とが空いている一方、ユニオンアイには、ユニオンボルトの横穴と連通する環状溝とこれに連通した横穴とが形成されており、ユニオンアイの横穴にはパイプが接続されている。

ユニオンアイはボルトの軸が挿通されるようにリング状になっているため、その両端面の箇所でのシール性を確保する必要がある。そこで、ユニオンアイの両端面にシールリングを介在させている。

シールリングは、特許文献１に記載されているように単なるリング体の形態を成したものと、特許文献２に開示されているように、一対のシールリングがコ字状のブリッジ部を介して互いに連結されている態様とがある。

特開平０７−２２４９３７号公報特開平１１−２０１２８４号公報

特許文献２のように、２枚のシールリングがブリッジ部を介して繋がっていると、組み付け作業の手間を軽減できるのみならず、シールリングが使用されている事実をブリッジ部によって確認できる利点がある。しかし、ブリッジ部の付け根部がボルトの頭に部分的に掛かることにより、ボルトの頭部による押圧力がシールリングの全周に亙って均等に作用せずに、シール性が低下することがあった。

この点については、シールリングの外径をボルトにおける頭の座面の外径よりも大径に設定したらよいと考えられるが、シールリングの外径を大きくすると、シールリングに作用する単位面積当たりの押圧力が低くなるため、シールリングの圧縮変形が不十分になって、却ってシール性が低下するおそれがある。また、シールリングに、ボルトの頭が重なる部分と重ならない部分とが存在することによっても、シールリングの圧縮変形が不十分になって、シール性が却って低下してしまうおそれがある。

本願発明はこのような現状に鑑み成されたものであり、ブリッジ部付きガスケットを、シール性に優れた形態で提供せんとするものである。

本願発明のガスケットは、
「薄金属板より成り、ボルトの軸が挿通される２枚のシールリングが間隔を空けて同心に配置されて、前記２枚のシールリングは、外周の一部がブリッジ部を介して互いに繋がっており、前記両シールリングによってワークが挟まれる」
という基本構成において、
「前記両シールリングの外径は前記ボルトにおける頭の座面の外径よりも小径であり、前記ブリッジ部のうち、前記ボルトの軸心方向から見て前記ボルトにおける頭の座面と重なる部分が、少なくとも前記ワークと反対側の外面を前記シールリングに対して段落ちさせた薄肉部に形成されており、前記薄肉部は、前記ボルトの軸心方向から見て前記ボルトの頭の座面の外側に広がっている」
という構成を付加している。

請求項２の発明は、請求項１において、
「前記ブリッジ部は、前記ボルトの軸心方向に長い縦長片と、前記縦長片の端部と前記シールリングとに連結されたリップ部とで略コ字形に形成されており、前記ブリッジ部のうち、前記両リップ部と前記縦長片の端部とで構成されるＬ形の部位を、少なくとも前記ワークと反対側の外面を段落ちさせた薄肉部に形成している」
という構成になっている。
請求項１においては、ブリッジ部の薄肉部の態様としては、ブリッジ部の全体を薄肉部と成す態様もある。また、薄肉化の手段としては、両請求項とも、ブリッジ部の外面のみをシールリングから段落ちさせる態様と、内外両面をシールリングから段落ちさせる態様とがある。ブリッジ部の幅は、全長に亙って一定に形成してもよいし、薄肉部のみを細幅に形成することなども可能である。

本願発明では、ボルトの頭による押圧力は、シールリングの全周に亙って均等に作用する。従って、シールリングを均等に圧縮変形させて、高いシール性を確保することができる。

また、ボルトのねじ込みによって、片方のシールリングがボルトの頭と一緒に連れ回転して、２枚のシールリングが相対的に回転することがあり、この場合、ブリッジ部が変形しない（又は変形しにくい）と、連れ回転するシールリングに曲げ応力が作用して圧縮変形が不十分になり、結果としてシール性が低下してしまことがあるが、本願発明では、一方のシールリングが連れ回転した場合、応力は薄肉部に作用して、薄肉部が大きく変形したり千切れたりすることになり、シールリングに応力が作用することはない。従って、シールリングを均等に圧縮変形させる効果が損なわれることはない。この面においても、高くシール性を確保することができる。
請求項２のように薄肉部をＬ形に形成すると、一方のシールリングがボルトと一緒に連れ回転したとき、コーナー部まで変形が容易に波及するため、ブリッジ部の変形や千切れが容易になる。従って、シールリングに応力が作用することを防止して、均等な変形を一層確実化できる利点がある。

第１実施形態を示す図で、（Ａ）は分離斜視図、（Ｂ）は使用状態での縦断正面図、（Ｃ）は加工工程の一部を示す断面図である。（Ａ）は第２実施形態の使用状態での縦断正面図、（Ｂ）は参考例の縦断正面図である。

(1).第１実施形態
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、ユニオンボルト１でユニオンアイ２を締結するに際して使用するガスケット３に適用している。ユニオンボルト１及びユニオンアイ２は従来から知られているものであり、ユニオンボルト１は、軸４とその一端に設けた頭５とを備えており、頭５は円形のフランジ５ａを有している。また、軸４には、その先端に向けて開口した縦穴６とこれに連通した横穴７とが形成されている。

他方、ユニオンアイ２は、外周を膨らませた筒状の形態であり、内部には、ユニオンボルト１の横穴７に連通する環状溝８とこれに連通した横穴９とが形成されており、横穴９にはパイプ１０が接続されている。

ガスケット３は、アルミ等の圧縮変形可能な金属からなっており、ユニオンアイ２の一端と他端に重なる一対のシールリング１２と、これらのシールリング１２をその外周の一部において繋ぐブリッジ部１３とで構成されている。シールリング１２の外径は、ユニオンボルト１における頭５の座面の外径（フランジ５ａの外径）よりもやや小径に形成されている。

ガスケット３のブリッジ部１３は、シールリング１２と一体に繋がった横向き姿勢のリップ部１３ａと、ユニオンボルト１の軸心と平行で両リップ部１３ａを繋ぐ縦長片１３ｂとから成っており、従って、コ字状の形態になっている。そして、両リップ部１３ａの全体と縦長片１３ｂの両端部１３ｃとを、その外面がシールリング１２から段落ちするように押し潰した薄肉部１４に形成している。従って、薄肉部１４はＬ形になっている。

リップ部１３ａの全体が薄肉部１４に形成されていると、図１（Ｂ）に示すように、ユニオンアイ２を基材１５に締結するにおいて、ユニオンボルト１における頭５の座面がリップ部１３ａに当たることはないため、ユニオンボルト１の頭５の押圧力は、シールリング１２の全周に対して均等に作用する。従って、シールリング１２の圧縮変形を全周に亙って均等化して、高いシール性を確保することができる。

また、ユニオンボルト１のねじ込みの終期に、ユニオンボルト１の頭５に重なったシールリング１２が、ユニオンボルト１と一緒に連れ回転することがあるが、この場合は、シールリング１２の回転による応力は主として薄肉部１４（１３ａ，１３ｃ）に作用して、薄肉部１４が大きく変形したり千切れたりする。このため、シールリング１２に高い応力が作用することはない。この面でも、高いシール性を確保することができる。

実施形態のように、縦長片１３ｂの両端部１３ｃも薄肉化して薄肉部１４をＬ形に形成すると、一方のシールリング１２がユニオンボルト１と一緒に連れ回転したとき、コーナー部まで変形が容易に波及するため、ブリッジ部１３の変形や千切れが容易になる。従って、シールリング１２に応力が作用することを防止して、均等な変形を一層確実化できる利点がある。

さて、ガスケット３は、平板を素材として製造されており、プレス等で打ち抜いて展開状態の中間品を製造してから、図１（Ｃ）に示すように、雌型１６及び雄型１７よりなる曲げ型を使用して曲げ加工しているが、本実施形態のようにブリッジ部１３の外面に段差を形成して薄肉部１４を形成すると、雌型１６の内周に突部１６ａを設けておくことにより、リップ部１３ａの薄肉化と曲げ加工と同時に行える。従って、製造工程を簡素化してコスト抑制に貢献できる。

また、雌型１６の突部１６ａを底部まで延長することにより、縦長片１３ｂの両端部１１３ｃを薄肉部１４に形成することも、曲げ加工と同時に行える。従って、Ｌ形の薄肉部１４を形成することも、簡単に実現できる。

(2).他の実施形態
第１実施形態では、リップ部１３ａの全体を薄肉部１４に形成したが、図２（Ａ）に示す第２実施形態では、リップ部１３ａのうち、シールリング１２に繋がった一部のみを薄肉部１４と成している。

また、図２（Ｂ）に示す第３実施形態では、リップ部１３ａの内面の全体をシールリング１２の内面に対して段落ちさせることにより、リップ部１３ａの全体を薄肉部１４に形成している。

リップ部１３ａの全体を薄肉部１４に形成することも可能である。

上記の実施形態は、ユニオンボルトによるユニオンアイの締結に使用したが、本願発明は、ワークの両端面の箇所でシール性を要する締結構造に広く適用することができる。また、ブリッジ部は必ずしもコ字状である必要はないのであり、Ｃ形やＶ形、弓形などの形態も採用可能である。

１ボルトの一例としてユニオンボルト
２ワークの一例としてのユニオンアイ
３ガスケット
４ボルトの軸
５ボルトの頭
１２シールリング
１３ブリッジ部
１３ａリップ部
１３ｂ縦長片
１３ｃ縦長片の端部
１４薄肉部

Claims

薄金属板より成り、ボルトの軸が挿通される２枚のシールリングが間隔を空けて同心に配置されて、前記２枚のシールリングは、外周の一部がブリッジ部を介して互いに繋がっており、前記両シールリングによってワークが挟まれる構成であって、
前記両シールリングの外径は前記ボルトにおける頭の座面の外径よりも小径であり、前記ブリッジ部のうち、前記ボルトの軸心方向から見て前記ボルトにおける頭の座面と重なる部分が、少なくとも前記ワークと反対側の外面を前記シールリングに対して段落ちさせた薄肉部に形成されており、前記薄肉部は、前記ボルトの軸心方向から見て前記ボルトの頭の座面の外側に広がっている、
ガスケット。
前記ブリッジ部は、前記ボルトの軸心方向に長い縦長片と、前記縦長片の端部と前記シールリングとに連結されたリップ部とで略コ字形に形成されており、前記ブリッジ部のうち、前記両リップ部と前記縦長片の端部とで構成されるＬ形の部位を、少なくとも前記ワークと反対側の外面を段落ちさせた薄肉部に形成している、
請求項１に記載したガスケット。