JPWO2006033197A1

JPWO2006033197A1 - 密封装置

Info

Publication number: JPWO2006033197A1
Application number: JP2006536322A
Authority: JP
Inventors: 塚本　浩司; 浩司塚本
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2005-07-14
Publication date: 2008-05-15
Also published as: CN101002041A; US20080092844A1; EP1793145A1; WO2006033197A1; US7500459B2; CN100575755C

Abstract

本発明は、プラグチューブ等の筒状部材を複数並列的に内挿しシールすることができる機能を備えた密封装置を提供することを目的とする。このため、ハウジング２の開口部２ａに組み付けられ、ハウジング２とハウジング２の開口部２ａに挿通した筒状部材３との間をシールする密封装置１であって、ハウジング２に固定される取付部４と、筒状部材３の外周面３ａに密接するシールリップ６と、取付部４およびシールリップ６間に設けられた追随変形部７とを一体に有する。取付部４は、筒状部材３を内挿する筒状内面５を平面内に複数有する。また各筒状内面５に対応してシールリップ６および追随変形部７も複数設けられる。

Description

本発明は、密封技術に係る密封装置に関するものである。本発明の密封装置は、自動車、建機、農機またはその他の一般産業機械の分野等において用いられ、例えば自動車関連分野においては、内燃機関におけるシリンダヘッドカバーとプラグチューブとの間またはシリンダヘッドカバーとインジェクションパイプとの間等をシールするために用いられる。

従来から、図１２に示すように、ハウジング（図ではシリンダヘッドカバー）５１の開口部５１ａに組み付けられ、ハウジング５１とこのハウジング５１の開口部５１ａに挿通した筒状部材（図では燃料噴射ノズル）５２との間をシールする密封装置５３が知られており、この密封装置５３は、ハウジング５１に固定される取付部５４と、筒状部材５２の外周面に密接するシールリップ５５とを一体に有している（特許文献１参照）。

上記構成の密封装置５３は、ゴム状弾性体よりなる取付部５４がその外周ビード５４ａにおいてハウジング開口部５１ａの内周面に密接するとともに、シールリップ５５がそのリップ端５５ａにおいて筒状部材５２の外周面に密接することから、ハウジング５１と筒状部材５２との間を十分にシールことが可能とされている。

ところで、近年、内燃機関のガソリン系エンジンにおいて、ツインプラグと称する複数同時点火システムが開発されており、以下のようなメリットをもつと説明されている。

すなわち、ガソリンを点火して爆発させる際、１箇所よりも２箇所から同時に点火することにより燃焼室内の混合気をより完全に燃焼させることができるようになる。同時に、火炎伝播が２箇所より行なわれるために瞬間的に大きな爆発が発生し、トルクが上がり、エンジンの始動性が良くなり、鋭い加速性能を得ることができる。加速性能が向上すれば、高い速度まで持っていくまでに、エンジンを回す時間を少なくすることができ、よって燃費を向上させることもできる。

上記ツインプラグにおいては、点火プラグが二つ並んで用いられることから、この点火プラグをガイドするプラグチューブも二つ並んで設けられるが、上記図１２の密封装置５１は二つのプラグチューブを同時に内挿しシールするようには構成されていない。

特開平１１−１７３４２３号公報

本発明は以上の点に鑑みて、上記プラグチューブ等の筒状部材を複数並列的に内挿しシールすることができる機能を備えた密封装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１による密封装置は、ハウジングの開口部に組み付けられ、前記ハウジングと前記ハウジングの開口部に挿通した筒状部材との間をシールする密封装置であって、前記ハウジングに固定される取付部と、前記筒状部材の外周面に密接するシールリップと、前記取付部およびシールリップ間に設けられた追随変形部とを一体に有し、前記取付部は、前記筒状部材を内挿する筒状内面を平面内に複数有し、各筒状内面に対応して前記シールリップおよび追随変形部も複数設けられていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２による密封装置は、上記した請求項１の密封装置において、取付部は、複数の筒状内面を平面内に収めるよう平面長円形に形成され、この取付部の周縁部に同じく平面長円形の金属環が埋設されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３による密封装置は、上記した請求項１または２の密封装置において、ハウジングは、内燃機関におけるシリンダヘッドカバーであり、筒状部材は、前記シリンダヘッドカバーの開口部に挿通されるプラグチューブまたはインジェクションパイプであることを特徴とするものである。

上記構成を備えた本発明の請求項１による密封装置においては、ハウジングに固定される取付部が一つ設けられ、この取付部の平面内に、筒状部材を内挿する筒状内面が複数並列的に設けられる。取付部の平面方向と筒状内面の中心軸線とは一般的には直交させる。また、各筒状内面に対応してシールリップおよび追随変形部も複数並列的に設けられる。追随変形部は、筒状部材が筒状内面に対して径方向に変位したときに筒状部材に追随変形し、もってシールリップを筒状部材に追随させるものである。したがって、各筒状内面に筒状部材を一つずつ内挿することにより、密封装置全体として筒状部材を複数内挿することが可能となる。

筒状内面を二つ並列する場合、これを平面内に収める取付部は、その平面形状を長円形とするのが合理的であり、ハウジングに同じく長円形状に開口する開口部を設けて、この開口部に取付部を固定する。固定には一般に金属環が用いられるが、この金属環の平面形状も長円形とする。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、本発明の請求項１による密封装置においては、ハウジングに固定される取付部が一つ設けられ、この取付部の平面内に、筒状部材を内挿する筒状内面が複数並列的に設けられ、また各筒状内面に対応してシールリップおよび追随変形部も複数並列的に設けられることから、各筒状内面に筒状部材を一つずつ内挿することにより密封装置全体として筒状部材を複数内挿しシールすることが可能とされている。したがって、上記ツインプラグのような複数並列の内挿構造に好適に利用される密封装置を提供することができる。

また、本発明の請求項２による密封装置においては、取付部および金属環が平面長円形に形成されているために、筒状内面を二つ並列させるのに合理的な形状を備えている。ここに合理的とは、各部品を製作しやすく、かつ各部品の平面積が小さくて済むことを云い、具体的には、シールの平面積を小さくすることができ、本案のストレート部を大きなＲ形状でつなげた場合に比べて寸法管理がしやすくなることを云う。したがって、上記請求項１の密封装置を実用向きの製品として仕上げることができる。

また、本発明は、プラグチューブガスケットまたはインジェクションパイプシール等として好適に利用される。この場合、請求項１または２におけるハウジングは、内燃機関におけるシリンダヘッドカバーであり、筒状部材は、ガソリン系のプラグチューブまたはディーゼル系のインジェクションパイプである（請求項３）。

尚、本発明の密封装置は、その構成要素の一つとして追随変形部ヲ有しているので、プラグチューブまたはインジェクションパイプ等の筒状部材が或る程度径方向に変位した状態で内挿されることを許容するものであり（この場合も所定のシール機能を発揮する）、よってこの機能からして、偏心シールと称されることもある。

本発明の第一実施例に係る密封装置の斜視図同密封装置の正面図同密封装置の側面図同密封装置の平面図同密封装置の底面図図３におけるＡ−Ａ線断面図図２におけるＢ−Ｂ線断面図同密封装置に備えられる金属環の単品図であって（Ａ）はその断面図、（Ｂ）はその底面図同密封装置の装着状態を示す断面図本発明の第二実施例に係る密封装置の断面図（Ａ）は本発明の第三実施例に係る密封装置の断面図、（Ｂ）は本発明の第四実施例に係る密封装置の断面図従来例に係る密封装置の断面図

符号の説明

１密封装置
２シリンダヘッドカバー（ハウジング）
２ａ開口部
２ｂ段差部
３プラグチューブ（筒状部材）
３ａ外周面
４取付部
５筒状内面
６シールリップ
６ａリップ端
７追随変形部
８金属環
８ａ筒状部
８ｂ，８ｃフランジ部
９ガータスプリング
１０シールビード
１１，１３間隙部
１２外周シール部
ｃ径方向間隙

本発明には、以下の実施形態が含まれる。

プラグチューブまたはインジェクションパイプとシールするための膜（シールリップ）は２個所有しながら、ハウジングとのシールは膜が２個入る大きさで一体化されている密封装置（偏心シール）。これにより、シールスペースが小さくて済む。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第一実施例・・・
図１ないし図９は、本発明の第一実施例に係る密封装置１を示している。すなわち、図１は同密封装置１の斜視図、図２は正面図、図３は側面図、図４は平面図、図５は底面図、図６は図３におけるＡ−Ａ線断面図、図７は図２におけるＢ−Ｂ線断面図、図８は同密封装置１に備えられる金属環８の単品図、図９は同密封装置１の装着状態をそれぞれ示している。

当該実施例に係る密封装置（プラグチューブガスケット）１は、内燃機関におけるシリンダヘッドカバー２（図９）とプラグチューブ３（図９）との間をシールすべくシリンダヘッドカバー２の開口部２ａ周縁に組み付けられて、前記開口部２ａに挿通されるプラグチューブ３の外周面３ａに密接するものであって、以下のように構成されている。

すなわち先ず、当該密封装置１は、ヘッドカバー２における開口部２ａ周縁に固定される平板状の取付部（外周取付部）４を有しており、この取付部４の平面内に、プラグチューブ３を内挿する筒状内面（筒状空間）５が二つ並列的に設けられている。また、取付部４の下面側に、各筒状内面５に対応して環状のシールリップ（内周リップ）６が二つ並列的に設けられるとともに、取付部４と各シールリップ６との間に円筒状の追随変形部７が一体に成形されている。この追随変形部７は、プラグチューブ３が筒状内面５に対して径方向に変位したときにプラグチューブ３に追随して弾性変形し、もってシールリップ６をプラグチューブ３に追随させるものである。またこの追随変形部７は、シールリップ６がプラグチューブ３の偏心に追随するためのものであって、取付部４から延びるように設けられている。この追随変形部７はその形状からして、膜部と称されることもある。また、各筒状内面５、追随変形部７およびシールリップ６の内周面は、面一状の内面をなしている（この内面は円筒面状である場合があり、また取付部４側からシールリップ６側へかけて先窄まりの円錐面状である場合もある）。

また、当該密封装置１は、全体として所定のゴム状弾性体よりなり、このゴム状弾性体に対して、取付部４に金属環８、シールリップ６にガータスプリング９がそれぞれ埋設されている。

取付部４は、二つ並んだ筒状内面５をその平面内に収めることができるよう平面長円形に形成されており、この平面長円形の取付部４の外周縁部に、図８に示すように、同じく平面長円形に形成された金属環８が埋設されている。

金属環８は、取付部４をなすゴム状弾性体内に完全に埋設される筒状部８ａの上端に外向きフランジ部８ｂを全周に亙って一体成形したものであって、このフランジ部８ｂの少なくとも下面はゴム状弾性体から露出している。また、筒状部８ａの外周側に位置して、取付部４をなすゴム状弾性体の外周面にはシールビード１０が所要数（図では３本）全周に亙って一体成形されている。

シールリップ６はそれぞれ、若干先窄まりとされた円筒形に形成されており、プラグチューブ３の外周面３ａに密接するその先端リップ端６ａに面圧調整用のガータスプリング９が埋設されている。左右のシールリップ６間には間隙部１１が設けられている。

取付部４の外周縁円弧部、筒状内面５、シールリップ６、金属環フランジ部８ｂの円弧部およびシールビード１０の円弧部は同軸状に配置されている。

上記構成の密封装置１は、図９に示したように、ヘッドカバー２の開口部２ａに対してヘッドカバー２の外側（上側）から着脱自在に組み付けられる。ヘッドカバー２の開口部２ａは、平面長円形の取付部４を嵌合できるよう、同じく平面長円形に形成されている。嵌合された密封装置１は、金属環８のフランジ部８ｂが、開口部２ａの内面に設けた段差部２ｂに突き当てられることにより、嵌合方向に位置決めされる。しかして、図上点線で示すようにプラグチューブ３が内挿されると、ゴム状弾性体よりなる取付部４がシールビード１０においてヘッドカバー２の開口部２ａの内周面に密接するとともに、シールリップ６がリップ端６ａにおいてプラグチューブ３の外周面３ａに密接することから、ヘッドカバー２およびプラグチューブ３間を十分にシールことが可能とされている。

また、円筒内面５およびプラグチューブ３の外周面３ａ間には所定の大きさの径方向間隙ｃが設定されるので、プラグチューブ３が或る程度（例えば１．２ｍｍ）径方向に変位した状態で内挿されても、追随変形部７が弾性変形し、もってプラグチューブ３との間をシールすることが可能とされている。

また、上記構成の密封装置１は、ヘッドカバー２に固定される取付部４が一つ設けられ、この取付部４の平面内に、プラグチューブ３を内挿する筒状内面５が二つ並列的に設けられ、また各筒状内面５に対応してシールリップ６および追随変形部７も二つ並列的に設けられていることから、各筒状内面５にプラグチューブ３を一つずつ内挿することにより、密封装置１全体としてはプラグチューブ３を複数内挿しシールすることが可能とされている。したがって、ツインプラグのような複数並列の内挿構造に好適に利用される密封装置１が提供されることになる。

更にまた、上記構成の密封装置１においては、取付部４および金属環８が平面長円形に形成されているために、筒状内面５を二つ並列させるのに合理的な形状を備えている。したがって、各部品を製作しやすく、各部品の平面積が小さくて済む実用的な密封装置１が提供されることになる。

尚、上記第一実施例に係る密封装置１は、その構成を以下のように変更することが考えられる。

第二実施例・・・
上記第一実施例では、取付部４の外周面にシールビード１０を設けることによりヘッドカバー２との間のシール性を高める構成としたが、これに代えて図１０に示すように、金属環８のフランジ部８ｂの下面にゴム状弾性体を焼き付け、この弾性体にシールビード１０を一体成形する。この場合、シールビード１０は下向きに設けられ、装着時、開口部２ａ内面の段差部２ｂに密着することになる。

第三および第四実施例・・・
上記第一実施例では、取付部４の下面側に追随変形部７およびシールリップ６を下向き円筒状のものとして一体成形したが、これに代えて、図１１（Ａ）または（Ｂ）に示すように、シールリップ６をオイルシール態様のものとして形成する。

図１１（Ａ）の例では、取付部４の内周側にベロー状の追随変形部７を介してオイルシール態様のシールリップ６が上向きのものとして一体成形されている。取付部４をなすゴム状弾性体の外周面には、ヘッドカバー２の開口部２ａ内面に密着する外周シール部１２が全周に亙って一体成形されており、取付部４と追随変形部７との間には、左右のシールリップ６間の間隙部１１に連なる間隙部１３が設けられている。また金属環８には、外向きフランジ部８ｂに代えて内向きフランジ部８ｃが設けられている。

また、図１１（Ｂ）の例では、取付部４の内周側に追随変形部７を介してオイルシール態様のシールリップ６が円錐面状の下向きのものとして一体成形されている。取付部４をなすゴム状弾性体の外周面には、ヘッドカバー２の開口部２ａ内面に密着する外周シール部１２が全周に亙って一体成形されており、取付部４と追随変形部７との間には、左右のシールリップ６間の間隙部１１に連なる間隙部１３が設けられている。また金属環８には、外向きフランジ部８ｂに代えて内向きフランジ部８ｃが設けられている。

Claims

ハウジング（２）の開口部（２ａ）に組み付けられ、前記ハウジング（２）と前記ハウジング（２）の開口部（２ａ）に挿通した筒状部材（３）との間をシールする密封装置（１）であって、
前記ハウジング（２）に固定される取付部（４）と、前記筒状部材（３）の外周面（３ａ）に密接するシールリップ（６）と、前記取付部（４）およびシールリップ（６）間に設けられた追随変形部（７）とを一体に有し、
前記取付部（４）は、前記筒状部材（３）を内挿する筒状内面（５）を平面内に複数有し、各筒状内面（５）に対応して前記シールリップ（６）および追随変形部（７）も複数設けられていることを特徴とする密封装置。
請求項１の密封装置において、
取付部（４）は、複数の筒状内面（５）を平面内に収めるよう平面長円形に形成され、この取付部（４）の周縁部に同じく平面長円形の金属環（８）が埋設されていることを特徴とする密封装置。
請求項１または２のガスケットにおいて、
ハウジング（２）は、内燃機関におけるシリンダヘッドカバーであり、筒状部材（３）は、前記シリンダヘッドカバーの開口部に挿通されるプラグチューブまたはインジェクションパイプであることを特徴とするガスケット。