WO2016076063A1 - ケーシングのシール構造 - Google Patents

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gasket
cover
case
casing
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主弥 相原
真哉 中岡
功 丹治
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Nok株式会社
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    • F16J15/0818—Flat gaskets
    • F16J2015/0856—Flat gaskets with a non-metallic coating or strip

Definitions

  • the present invention relates to a casing sealing structure, and more particularly to a casing sealing structure in which a casing having a partition wall is sealed with a laminated gasket.
  • a water pump that circulates cooling water of a water-cooled engine such as an automobile has an impeller disposed in an internal space of a casing (also referred to as a body) formed by a case and a cover being brought into contact with each other, and rotates the impeller.
  • a casing also referred to as a body
  • cooling water is sucked into the casing from the radiator and flows out toward the engine outside the casing.
  • FIGS. 6 and 7 there is a casing in which a partition wall 103 is provided inside the case 100 to partition an upstream chamber 101 connected to a radiator and a downstream chamber 102 in which an impeller is disposed.
  • the partition wall 103 has substantially the same height as the tip of the impeller 400 so that the cooling water radiated in the radial direction by the rotation of the impeller 400 does not hinder the flow of cooling water sucked from the upstream chamber 101 side. It is formed as follows. In FIG. 6, the components of the water pump are not shown.
  • the upstream chamber 101 on the case 100 side and the downstream chamber 102 are communicated with each other inside the cover 200, and the upstream chamber in the casing is rotated by the rotation of the impeller.
  • the cooling water sucked by 101 passes through the inside of the cover 200, passes through the partition wall 103, flows into the downstream chamber 102, and flows out of the casing from the downstream chamber 102.
  • a laminated gasket 300 is used to seal the space between the case 100 and the cover 200 in a watertight manner.
  • the laminated gasket 300 includes two gaskets 301 and 301 having beads, and a center plate 302 made of a thin metal plate is laminated between the gaskets 301 and 301.
  • the laminated gasket 300 is configured such that the bead is compressed by fastening the case 100 and the cover 200 with a bolt (not shown), and the case 100 and the cover 200 are sealed by the reaction force of the bead at that time. .
  • partition wall seal portions 301a and 302a are formed on the gasket 301 and the center plate 302 arranged on the case 100 side so as to extend along the partition wall 103, respectively.
  • beads are also formed in the partition wall seal portion 301 a of the gasket 301.
  • the portion on the cover 200 side corresponding to the partition wall 103 of the case 100 is a flow path of the cooling water.
  • the bead formed in the partition wall seal portion 301a cannot be compressed.
  • the center plate 302 is a thin plate. Since it is shaped and has low rigidity, it is easily deformed by the reaction force of the bead, and the bead of the partition wall seal portion 301a cannot be sufficiently compressed.
  • the flow of the cooling water of the water pump having such a casing flows from the upstream chamber 101 toward the downstream chamber 102 as shown in FIG.
  • the downstream chamber 102 side where the impeller 400 is disposed becomes positive pressure
  • the upstream chamber 101 side becomes negative pressure.
  • the partition wall seal portion 302a of the center plate 302 bends upward due to the reaction force of the beads of the partition wall seal portion 301a of the gasket 301, A gap is formed between the partition wall seal portions 301a and 302a.
  • the positive pressure cooling water radiated in the radial direction by the rotation of the impeller 400 enters here, there is a possibility that the leakage flow path A to the upstream chamber 101 side is formed.
  • the thickness of the center plate 302 is sufficiently thick so that the bead of the partition wall seal portion 301a of the gasket 301 can be compressed.
  • the weight and cost can be reduced. It is not realistic from the viewpoint of planning.
  • the present invention provides a sealing structure for a casing that can suppress the deformation of the center plate on the partition wall without increasing the thickness of the center plate and can secure the compression amount of the gasket beads on the partition wall. Is an issue.
  • the first gasket and the second gasket each have a bead formed along the abutting surface;
  • the first gasket and the center plate each have a partition wall seal portion provided along the partition wall, and a seal of a casing having a bead in the partition wall seal portion of the first gasket.
  • Structure A casing sealing structure, wherein the cover is formed with an abutting portion for applying an abutting force to the partition wall seal portion of the center plate. 2.
  • the abutting portion is constituted by a protruding portion that protrudes from an inner bottom surface of the cover toward the partition wall. 3.
  • the contact portion is constituted by a beam portion provided on the cover along the partition wall so as to face the upper end surface of the partition wall; 2.
  • the second gasket has a partition wall seal portion formed so as to extend along the partition wall.
  • the disassembled perspective view which shows one Embodiment of the seal structure of the casing which concerns on this invention (A) is a cross-sectional view of the casing with the cover, laminated gasket and case bolted together, cut along line (iia)-(iia) in FIG. 1, and (b) is the cover, laminated gasket and case. Sectional drawing which cut
  • the disassembled perspective view which shows other embodiment of the seal structure of the casing which concerns on this invention Sectional view of the casing with the cover, laminated gasket and case bolted together, cut along line (iv)-(iv) in FIG.
  • FIG. 3 shows an example in which a bead is formed on the partition wall seal portion of the second gasket in FIG. 3, and the cover, the laminated gasket, and the casing with the case bolted are cut along line (iv)-(iv) in FIG.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of a sealing structure of a casing according to the present invention
  • FIG. 2A shows a casing in a state where a cover, a laminated gasket, and a case are bolted (iia) in FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line (iia)
  • FIG. 2 (b) is a sectional view taken along line (iib)-(iib) in FIG.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of a sealing structure of a casing according to the present invention
  • FIG. 2A shows a casing in a state where a cover, a laminated gasket, and a case are bolted (iia) in FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line (iia)
  • FIG. 2 (b) is a sectional view taken along line (iib)-(iib) in FIG.
  • the casing 1 includes a case 2 and a cover 3, and the cover 3 is attached so as to close the upper opening of the case 2, thereby forming a cooling water flow path therein.
  • the case 2 and the cover 3 are illustrated as independent components, but may be configured as a part of an engine or a related component, for example.
  • the case 2 has an upstream chamber 23 that communicates with the radiator and a downstream chamber 24 that communicates with the engine, inside the side peripheral wall 22 erected from the periphery of the inner bottom surface 21.
  • the upstream chamber 23 has an inlet (not shown) through which cooling water flows from the radiator.
  • the downstream chamber 24 includes an impeller and an outlet (none of which is shown) through which cooling water flows out to the engine by the rotation of the impeller.
  • the upstream chamber 23 and the downstream chamber 24 are formed by dividing the inside of the case 2 into two regions by a partition wall 25 provided across the opposing side peripheral walls 22.
  • the upper end surface 25 a of the partition wall 25 is formed to have the same height as the end surface of the side peripheral wall 22.
  • the end surface of the side peripheral wall 22 of the case 2 is a butted surface 22 a with the cover 3.
  • the upstream chamber 23 and the downstream chamber 24 are opened toward the upper portion of the case 2 where the cover 3 is provided.
  • the height of the tip of an impeller (not shown) arranged in the downstream chamber 24 is such that cooling water radiated in the radial direction by the rotation of the impeller is sucked from the upstream chamber 23 side. It arrange
  • the cover 3 has a side peripheral wall 32 erected from the peripheral edge of the inner bottom surface 31 so as to match the side peripheral wall 22 of the case 2.
  • the end surface of the side peripheral wall 32 is a butt surface 32a with the butt surface 22a of the side peripheral wall 22 of the case 2, and the upper surface of the case 2 is closed by being abutted with the butt surface 22a of the side peripheral wall 22.
  • the upstream chamber 23 and the downstream chamber 24 of the case 2 partitioned by the partition wall 25 are communicated by the internal space of the cover 3.
  • the laminated gasket 4 is disposed between the butting surfaces 22a and 32a of the case 2 and the cover 3.
  • the laminated gasket 4 includes a first gasket 41 and a second gasket 42, and a center plate 43, and is formed in a shape surrounding the internal space of the casing 1 along the abutting surfaces 22a and 32a between the case 2 and the cover 3. ing.
  • the center plate 43 is disposed between the first gasket 41 and the second gasket 42.
  • the first gasket 41 and the second gasket 42 are formed by coating an elastic body on the surface of a thin metal substrate made of, for example, stainless steel, cold rolled steel plate, galvanized steel plate, aluminum plywood or the like.
  • a thin metal substrate made of, for example, stainless steel, cold rolled steel plate, galvanized steel plate, aluminum plywood or the like.
  • synthetic rubber including foamed rubber
  • nitrile rubber styrene butadiene rubber
  • fluorine rubber acrylic rubber
  • acrylic rubber acrylic rubber
  • silicon rubber silicon rubber
  • the center plate 43 is formed of a thin plate using the same metal as the metal substrate.
  • Partition wall seal portions 41a and 43a are formed on the first gasket 41 and the center plate 43 disposed on the case 2 side of the laminated gasket 4, respectively.
  • the partition wall seal portions 41a and 43a bridge the portion formed along the abutting surfaces 22a and 32a of the case 2 and the cover 3 in the first gasket 41 and the center plate 43 along the partition wall 25 of the case 2. It is formed to do. Therefore, when the laminated gasket 4 is disposed between the case 2 and the cover 3, the partition wall seal portions 41 a and 43 a are disposed so as to overlap the upper end surface 25 a of the partition wall 25.
  • beads 41b and 42b are formed along the abutting surfaces 22a and 32a of the case 2 and the cover 3, respectively.
  • the bead 41b of the first gasket 41 is also formed on the partition wall seal portion 41a and is connected to the bead 41b formed along the abutting surfaces 22a and 32a.
  • the laminated gasket 4 is inserted into the bolt holes 26 and 33 and the bolt holes 41c, 42c and 43c of the laminated gasket 4 after the abutting surfaces 22a and 32a of the case 2 and the cover 3 are abutted with each other.
  • the beads 41b and 42b sandwiched between the butted surfaces 22a and 32a are compressed, and the reaction force of the beads 41b and 42b at that time causes the case 2 and the cover 3 to be compressed. Sealed in a watertight manner.
  • a protrusion 34 which is an example of a contact portion in the present invention is formed inside the cover 3.
  • the protruding portion 34 is formed so as to protrude toward the partition wall 25 from a portion corresponding to the partition wall 25 of the case 2 on the inner bottom surface 31 of the cover 3.
  • the protrusion part 34 shown in this embodiment is formed so that it may protrude in a rod shape, the specific shape is not particularly limited. Even if the protrusion 34 protrudes from the inner bottom surface 31 of the cover 3, a gap is formed between the protrusion 34 and the side peripheral wall 32, and the protrusion 34 does not partition the interior of the cover 3 into two spaces. Therefore, a cooling water flow path is secured between the periphery of the protrusion 34 and the side peripheral wall 32. For this reason, the protrusion 34 does not hinder the flow of cooling water from the upstream chamber 23 in the casing 1 toward the downstream chamber 24 via the inside of the cover 3.
  • the protrusion height h1 of the protrusion 34 is formed higher than the height h2 from the inner bottom surface 31 of the side peripheral wall 32 of the cover 3. Therefore, the tip end surface 34 a of the protrusion 34 is disposed at a position protruding toward the case 2 side from the butting surface 32 a of the cover 3.
  • the difference (h1 ⁇ h2) between the height of the protrusion 34 and the height of the side peripheral wall 32 is equal to or greater than the thickness of the second gasket 42 of the laminated gasket 4 including the bead 42b. It is formed to be slightly larger.
  • the partition wall seal portion 43a of the center plate 43 is affected by the reaction force of the beads 41b on the partition wall seal portion 41a of the first gasket 41 and the pressure of the cooling water during circulation. It is possible to suppress bending deformation.
  • the partition wall seal portion 41a can secure a sufficient amount of compression similar to that of the bead 41b in other portions between the bead 41b and the partition wall 25, and can exhibit a good sealing property with respect to the upper end surface 25a of the partition wall 25.
  • the projecting portion 34 is disposed so that the front end surface 34a abuts against the central portion in the length direction of the partition wall seal portion 43a of the center plate 43. Since the central portion in the length direction of the partition wall seal portion 43a is the portion where the amount of deformation becomes the largest, the bending deformation of the partition wall seal portion 43a is efficiently performed by contacting this portion with the tip surface 34a of the projection portion 34. Can be suppressed.
  • protrusion 34 In the present embodiment, an example in which only one protrusion 34 is formed inside the cover 3 is described. However, depending on the size of the cooling water flow path in the cover 3 and the length and width of the partition wall 25. Two or more protrusions 34 may be formed.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing another embodiment of the sealing structure of the casing according to the present invention
  • FIG. 4 shows the casing in a state where the cover, the laminated gasket, and the case are bolted (iv)-( iv) It is sectional drawing cut
  • a partition wall seal portion 42 a is also formed along the partition wall 25 of the case 2 in the second gasket 42 disposed on the cover 3 side of the laminated gasket 4.
  • the first gasket 41 and the second gasket 42 are formed with beads 41b and 42b over the entire circumference, respectively.
  • the beads 41b of the first gasket 41 are also formed on the partition wall seal portion 41a.
  • no bead is formed in the partition wall seal portion 42a of the second gasket.
  • a beam portion 35 which is another example of the contact portion in the present invention, is formed inside the cover 3.
  • the beam portion 35 extends across the portion of the inner surface of the side peripheral wall 32 of the cover 3 that faces the upper end surface 25a of the partition wall 25 so as to face the partition wall 25 of the case 2 so as to sandwich the partition wall 25. It is formed in a bridge shape along.
  • the beam portion 35 does not reach the inner bottom surface 31 of the cover 3, and a channel hole 36 serving as a cooling water channel is formed between the beam portion 35 and the inner bottom surface 31 of the cover 3. Therefore, the flow of cooling water from the upstream chamber 23 to the downstream chamber 24 via the interior of the cover 3 is not hindered inside the casing 1.
  • the specific shape of the flow path hole 36 is sufficient if the inside of the cover 3 with the beam portion 35 as a boundary communicates with the flow path hole 36 so that a necessary amount of cooling water flows. It is not limited to the shape shown in the form, and an appropriate shape can be selected.
  • the end surface 35 a of the beam portion 35 is formed to be the same height as the abutting surface 32 a of the side peripheral wall 32 of the cover 3.
  • the partition wall seal portions 41a, 42a, 43a of the laminated gasket 4 are located between the upper end surface 25a of the partition wall 25 and the end surface 35a of the beam portion 35. It becomes a state sandwiched between. Then, as the beads 41b and 42b of the laminated gasket 4 are compressed by bolt fastening, the end surface 35a of the beam portion 35 gradually approaches the partition wall seal portion 42a of the second gasket 42 and eventually comes into contact with the partition wall seal portion 42a. A contact force is applied to the partition wall seal portion 43a of the center plate 43 via
  • the partition wall seal portion 43a of the center plate 43 is pressed from the cover 3 side by the end surface 35a of the beam portion 35. For this reason, even if the beam portion 35 is provided on the cover 3, the partition wall seal portion 43 a of the center plate 43 can be connected to the bead 41 b on the partition wall seal portion 43 a of the first gasket 41 without increasing the thickness of the center plate 43. It is possible to suppress bending and deformation due to the reaction force or the pressure of the cooling water during circulation.
  • a contact force by the beam portion 35 acts on the bead 41b of the partition wall seal portion 41a of the first gasket 41 via the partition wall seal portion 42a of the second gasket 42 and the partition wall seal portion 43a of the center plate 43. Therefore, the compression amount of the bead 41b of the partition wall seal portion 41a can be secured, and the sealing performance for the upper end surface 25a of the partition wall 25 can be secured.
  • the abutment force acts on the entire partition wall seal portion 43a of the center plate 43 to effectively suppress the bending deformation of the partition wall seal portion 43a. Can do.
  • the beads 35 can press the beads 41b and 42b over the entire partition wall seal 43a of the center plate 43 by the beam 35, and the bending deformation suppressing effect of the partition wall seal 43a of the center plate 43 and the beads 41b and 42b can be reduced.
  • the effect of maintaining the sealing performance by the reaction force can be maximized.
  • the 2nd gasket 42 can also be set as the aspect which does not provide the partition wall seal part 42a similarly to the 2nd gasket 42 shown in FIG. 1, FIG.
  • the position of the end surface 35a of the beam portion 35 is set to the side peripheral wall of the cover 3 in the same manner as the projection portion 34 so that the contact force by the beam portion 35 can be applied to the partition wall seal portion 43a of the center plate 43. What is necessary is just to make it arrange
  • the second gasket 42 of the laminated gasket 4 shown in FIGS. 1 and 2 may be formed with a partition wall seal portion 42a similar to the second gasket 42 shown in the present embodiment. .

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Abstract

本発明は、積層ガスケットのセンタープレートを厚くせずに、仕切り壁上のセンタープレートの変形を抑制でき、仕切り壁上のビードの圧縮量を確保できるケーシングのシール構造を提供することを目的とし、その目的は、内部が仕切り壁25によって上流室23及び下流室24に仕切られたケース2と、内部に上流室23と下流室24とを連通させる流体の流路を形成するカバー3と、ケース2とカバー3との突き合わせ面22a,32aに設けられ、第１ガスケット41、センタープレート43、第２ガスケット42が積層された積層ガスケット4とを備え、第１ガスケット41及び第２ガスケット42は突き合わせ面22a,32aに沿うビード41b,42bを有し、第１ガスケット41及びセンタープレート43は仕切り壁25に沿う仕切り壁シール部41a,43aを有し、第１ガスケット41の仕切り壁シール部41aはビード41bを有し、カバー3に、センタープレート43の仕切り壁シール部43aに対して当接力を作用させる当接部34を形成することによって解決される。

Description

ケーシングのシール構造
　本発明はケーシングのシール構造に関し、詳しくは、内部に仕切り壁を有するケーシングを積層ガスケットによってシールするようにしたケーシングのシール構造に関する。
　一般に自動車等の水冷エンジンの冷却水を循環させるウォーターポンプは、ケースとカバーとが突き合わされることによって形成されたケーシング（ボディともいう。）の内部空間にインペラーが配置され、インペラーを回転させることにより、ラジエーターからケーシング内に冷却水を吸引し、ケーシング外のエンジンへ向けて流出させるようになっている（特許文献１）。
　ケーシングとしては、図６、図７に示すように、ケース１００側の内部に、ラジエーターにつながる上流室１０１と、インペラーが配置される下流室１０２とに仕切る仕切り壁１０３が設けられたものがある。仕切り壁１０３は、インペラー４００の回転によって径方向に放射される冷却水が、上流室１０１側から吸引される冷却水の流れを妨げることのないように、インペラー４００の先端とほぼ同一高さとなるように形成されている。なお、図６ではウォーターポンプの構成要素を図示省略した。
　そして、このケース１００の上部開口を塞ぐようにカバー２００が取り付けられることにより、カバー２００の内部でケース１００側の上流室１０１と下流室１０２とを連通させ、インペラーの回転によってケーシング内の上流室１０１に吸引された冷却水を、カバー２００の内部を通って仕切り壁１０３を越えて下流室１０２に流入させ、該下流室１０２からケーシング外に流出させるようになっている。
　ケース１００とカバー２００との間を水密状にシールするために、積層ガスケット３００が用いられている。積層ガスケット３００は、ビードを有する２枚のガスケット３０１、３０１と、これらガスケット３０１、３０１の間に、金属薄板からなるセンタープレート３０２が積層されている。積層ガスケット３００は、ケース１００とカバー２００とが図示しないボルトで締結されることによってビードが圧縮され、そのときのビードの反力でケース１００とカバー２００との間をシールするようになっている。
特開平７－１５８５８９号公報
　上記の積層ガスケット３００は、ケース１００側に配置されるガスケット３０１とセンタープレート３０２に、仕切り壁１０３に沿うようにそれぞれ仕切り壁シール部３０１ａ、３０２ａが形成されている。図６には図示していないが、ガスケット３０１の仕切り壁シール部３０１ａにもビードが形成されている。
　しかし、上記のケーシングでは、ケース１００の仕切り壁１０３に対応するカバー２００側の部位は冷却水の流路となっているため、構造上、ケース１００とカバー２００とを突き合わせても、ガスケット３０１の仕切り壁シール部３０１ａに形成されたビードを圧縮することができない。
　この場合、カバー２００の代わりにセンタープレート３０２の仕切り壁シール部３０２ａによって仕切り壁１０３上に配置されるガスケット３０１の仕切り壁シール部３０１ａのビードを圧縮する必要があるが、一般にセンタープレート３０２は薄板状で剛性が低いため、ビードの反力によって容易に変形してしまい、仕切り壁シール部３０１ａのビードを十分に圧縮することはできない。
　また、このようなケーシングを有するウォーターポンプの冷却水の流れは、図８に示すように、上流室１０１から下流室１０２に向かって流れる。このとき、インペラー４００の回転によって、該インペラー４００が配置されている下流室１０２側が正圧、上流室１０１側が負圧となる。ここで、積層ガスケット３００を挟んでケース１００とカバー２００とがボルトによって締め付けられると、センタープレート３０２の仕切り壁シール部３０２ａがガスケット３０１の仕切り壁シール部３０１ａのビードの反力によって上方に撓み、両仕切り壁シール部３０１ａ、３０２ａの間に隙間が形成されてしまう。そして、ここにインペラー４００の回転よって径方向に放射された正圧の冷却水が入り込むことにより、上流室１０１側への漏れ流路Ａが形成されてしまうおそれもある。
　この対策のため、センタープレート３０２の厚みを、ガスケット３０１の仕切り壁シール部３０１ａのビードを圧縮できる程度の剛性を持つように十分に厚く形成することも考えられるが、軽量化及び低コスト化を図る観点からは現実的ではない。
　そこで、本発明は、センタープレートを厚くすることなく、仕切り壁上のセンタープレートの変形を抑制でき、仕切り壁上のガスケットのビードの圧縮量を確保できるようにしたケーシングのシール構造を提供することを課題とする。
　本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
　上記課題は、以下の各発明によって解決される。
　１．内部が仕切り壁によって上流室及び下流室に仕切られると共に、前記上流室及び前記下流室の上部がそれぞれ開放されているケースと、
　前記ケースの上部に取り付けられることにより、内部に前記上流室と前記下流室とを連通させる流体の流路を形成するカバーと、
　前記ケースと前記カバーとの突き合わせ面に設けられ、前記ケース側に配置される第１ガスケット、前記カバー側に配置される第２ガスケット及び前記第１ガスケットと前記第２ガスケットの間に配置されるセンタープレートが積層された積層ガスケットとを備え、
　前記第１ガスケット及び前記第２ガスケットは、前記突き合わせ面に沿って形成されたビードを有し、
　前記第１ガスケット及び前記センタープレートは、前記仕切り壁に沿うように設けられた仕切り壁シール部をそれぞれ有すると共に、前記第１ガスケットの前記仕切り壁シール部にはビードを有してなるケーシングのシール構造であって、
　前記カバーに、前記センタープレートの前記仕切り壁シール部に対して当接力を作用させる当接部を形成したことを特徴とするケーシングのシール構造。
　２．前記当接部は、前記カバーの内底面から前記仕切り壁に向けて突出する突起部によって構成されていることを特徴とする前記１記載のケーシングのシール構造。
　３．前記当接部は、前記仕切り壁の上端面に対面するように該仕切り壁に沿って前記カバーに設けられた梁部によって構成され、
　前記梁部と前記カバーの内底面との間に、前記流体の流路となる流路穴が形成されていることを特徴とする前記１記載のケーシングのシール構造。
　４．前記第２のガスケットは、前記仕切り壁に沿うように形成された仕切り壁シール部を有することを特徴とする前記１、２又は３記載のケーシングのシール構造。
　本発明によれば、センタープレートを厚くすることなく、仕切り壁上のセンタープレートの変形を抑制でき、仕切り壁上のガスケットのビードの圧縮量を確保できるケーシングのシール構造を提供することができる。
本発明に係るケーシングのシール構造の一実施形態を示す分解斜視図 （ａ）は、カバー、積層ガスケット及びケースをボルト締結した状態のケーシングを図１中の(iia)-(iia)線に沿って切断した断面図、（ｂ）は、カバー、積層ガスケット及びケースをボルト締結した状態のケーシングを図１中の(iib)-(iib)線に沿って切断した断面図 本発明に係るケーシングのシール構造の他の実施形態を示す分解斜視図 カバー、積層ガスケット及びケースをボルト締結した状態のケーシングを図３中の(iv)-(iv)線に沿って切断した断面図 図３における第２ガスケットの仕切り壁シール部にビードを形成した例を示し、カバー、積層ガスケット及びケースをボルト締結した状態のケーシングを図３中の(iv)-(iv)線に沿って切断した断面図 従来のケーシングのシール構造を説明する分解斜視図 カバー、積層ガスケット及びケースをボルト締結した状態のケーシングを図６中の(vii)-(vii)線に沿って切断した断面図 従来のウォーターポンプの冷却水の流れを説明する説明図
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　図１は、本発明に係るケーシングのシール構造の一実施形態を示す分解斜視図、図２（ａ）は、カバー、積層ガスケット及びケースをボルト締結した状態のケーシングを図１中の(iia)-(iia)線に沿って切断した断面図、図２（ｂ）は、カバー、積層ガスケット及びケースをボルト締結した状態のケーシングを図１中の(iib)-(iib)線に沿って切断した断面図である。
　なお、以下の各実施形態は、ウォーターポンプ用ケーシングのシール構造について説明する。また、各図面において、ウォーターポンプは公知の構成であるため、本発明の明瞭化を図るために、ウォーターポンプの構成要素を図示省略し、ケーシングのシール構造に関係する部位のみを図示している。
　ケーシング１は、ケース２とカバー３とを有し、ケース２の上部開口を塞ぐようにカバー３が取り付けられることにより、内部に冷却水の流路を構成している。なお、ケース２及びカバー３は、それぞれ独立した構成部品として図示されているが、例えばエンジンまたはそれに関連する部品の一部として構成されるものであってもよい。
　ケース２は、内底面２１の周縁から立設された側周壁２２の内側に、ラジエーターと連通する上流室２３及びエンジンと連通する下流室２４を有している。上流室２３は、ラジエーターから冷却水を流入させる流入口（図示せず）を有している。また、下流室２４は、インペラーと該インペラーの回転によってエンジンに冷却水を流出させる流出口（いずれも図示せず）とを有している。
　上流室２３と下流室２４は、ケース２の内部が、対向する側周壁２２間に亘って設けられた仕切り壁２５によって２つの領域に仕切られることによって形成されている。仕切り壁２５の上端面２５ａは側周壁２２の端面と同一高さとなるように形成されている。また、ケース２の側周壁２２の端面は、カバー３との突き合わせ面２２ａとなっている。これら上流室２３と下流室２４は、カバー３が設けられるケース２の上部に向けて開放されている。
　なお、下流室２４内に配置される図示しないインペラー（図８のインペラー４００を参照）の先端の高さは、該インペラーの回転によって径方向に放射される冷却水が、上流室２３側から吸引される冷却水の流れを妨げることのないように、仕切り壁２５の上端面２５ａの高さとほぼ同一高さとなるように配置される。
　カバー３は、ケース２の側周壁２２に合致するように内底面３１の周縁から立設された側周壁３２を有している。この側周壁３２の端面はケース２の側周壁２２の突き合わせ面２２ａとの突き合わせ面３２ａとなっており、該側周壁２２の突き合わせ面２２ａと突き合わされることにより、ケース２の上部開口を塞ぎ、仕切り壁２５によって仕切られたケース２の上流室２３と下流室２４とをカバー３の内部空間によって連通させるようになっている。
　ケース２とカバー３の突き合わせ面２２ａ、３２ａの間に積層ガスケット４が配置されている。積層ガスケット４は、第１ガスケット４１及び第２ガスケット４２と、センタープレート４３とからなり、ケース２とカバー３との突き合わせ面２２ａ、３２ａに沿ってケーシング１の内部空間を囲繞する形状に形成されている。センタープレート４３は第１ガスケット４１と第２ガスケット４２との間に配置されている。
　第１ガスケット４１と第２ガスケット４２は、例えばステンレス、冷延鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム合板等からなる薄い金属基板の表面に弾性体がコーティングされることによって形成されている。弾性体としては、例えばニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、シリコンゴムのうちの少なくとも一種を含む合成ゴム（発泡ゴムを含む。）を使用することができる。
　また、センタープレート４３は、上記金属基板と同様の金属を使用した薄板によって形成されている。
　積層ガスケット４のうちのケース２側に配置される第１ガスケット４１とセンタープレート４３には、それぞれ仕切り壁シール部４１ａ、４３ａが形成されている。仕切り壁シール部４１ａ、４３ａは、第１ガスケット４１及びセンタープレート４３においてケース２とカバー３との突き合わせ面２２ａ、３２ａに沿うように形成された部位を、ケース２の仕切り壁２５に沿って橋渡しするように形成されている。従って、積層ガスケット４がケース２とカバー３との間に配置された際、仕切り壁シール部４１ａ、４３ａは、仕切り壁２５の上端面２５ａ上に重なるように配置される。
　第１ガスケット４１及び第２ガスケット４２には、図１には図示しないが、それぞれケース２とカバー３の突き合わせ面２２ａ、３２ａに沿ってビード４１ｂ、４２ｂが形成されている。第１ガスケット４１のビード４１ｂは、仕切り壁シール部４１ａにも形成され、突き合わせ面２２ａ、３２ａに沿って形成されたビード４１ｂとつながっている。
　そして、積層ガスケット４は、ケース２とカバー３の突き合わせ面２２ａ、３２ａ同士が突き合わされた後、ボルト孔２６、３３及び積層ガスケット４のボルト孔４１ｃ、４２ｃ、４３ｃに亘って嵌挿された図示しないボルトによってケース２とカバー３が締結されることにより、突き合わせ面２２ａ、３２ａ間に挟まれているビード４１ｂ、４２ｂが圧縮され、そのときのビード４１ｂ、４２ｂの反力でケース２とカバー３との間を水密状にシールする。
　カバー３の内部には、本発明における当接部の一例である突起部３４が形成されている。突起部３４は、カバー３の内底面３１におけるケース２の仕切り壁２５に対応する部位から該仕切り壁２５に向けて突出するように形成されている。本実施形態に示す突起部３４は棒状に突出するように形成されているが、具体的な形状は特に問わない。この突起部３４は、カバー３の内底面３１から突出していても、側周壁３２との間には隙間が形成されており、突起部３４がカバー３の内部を２つの空間に仕切ることはないため、突起部３４の周囲と側周壁３２との間には冷却水の流路が確保されている。このため、突起部３４がケーシング１内の上流室２３からカバー３の内部を経由して下流室２４に向かう冷却水の流れを妨げることはない。
　図２に示すように、突起部３４の突出高さｈ１は、カバー３の側周壁３２の内底面３１からの高さｈ２よりも高く形成されている。従って、突起部３４の先端面３４ａは、カバー３の突き合わせ面３２ａよりもケース２側に向けて突出した位置に配置されている。具体的には、突起部３４の高さと側周壁３２の高さとの差（ｈ１－ｈ２）が、積層ガスケット４の第２ガスケット４２の非圧縮時のビード４２ｂを含む厚さと同一又はそれよりも僅かに大きくなるように形成されている。
　これにより、ケース２とカバー３とがボルトによって締結された際、突起部３４の先端面３４ａがセンタープレート４３の仕切り壁シール部４３ａ上に当接し、ボルト締結による積層ガスケット４のビード４１ｂ、４２ｂの圧縮に伴って、該仕切り壁シール部４３ａを第１ガスケット４１の仕切り壁シール部４１ａに向けて圧接するように当接力を作用させる。
　このため、センタープレート４３を厚くしなくても、センタープレート４３の仕切り壁シール部４３ａが、第１ガスケット４１の仕切り壁シール部４１ａ上のビード４１ｂの反力や循環時の冷却水の圧力によって撓み変形してしまうことを抑制することができる。
　また、センタープレート４３の仕切り壁シール部４３ａを介して、第１ガスケット４１の仕切り壁シール部４１ａのビード４１ｂにも、突起部３４による十分な当接力が作用するため、該仕切り壁シール部４１ａのビード４１ｂも、仕切り壁２５との間で他の部位のビード４１ｂと同様の十分な圧縮量を確保でき、仕切り壁２５の上端面２５ａに対して良好なシール性を発揮することができる。
　突起部３４は、その先端面３４ａでセンタープレート４３の仕切り壁シール部４３ａの長さ方向中央部に対して当接するように配置されている。仕切り壁シール部４３ａの長さ方向中央部は最も変形量が大きくなる部位であるため、突起部３４の先端面３４ａでこの部位を当接することにより、仕切り壁シール部４３ａの撓み変形を効率良く抑制することができる。
　なお、本実施形態では、カバー３の内部に突起部３４を１つだけ形成した例を挙げたが、カバー３内の冷却水の流路の大きさや仕切り壁２５の長さ、幅に応じて２つ以上の突起部３４を形成するようにしてもよい。
　図３は、本発明に係るケーシングのシール構造の他の実施形態を示す分解斜視図、図４は、カバー、積層ガスケット及びケースをボルト締結した状態のケーシングを図３中の(iv)-(iv)線に沿って切断した断面図である。図１、図２と同一符号の部位は同一構成の部位を示しているため、それらの説明は図１、図２の説明を援用し、ここでは省略する。
　本実施形態では、積層ガスケット４のうちのカバー３側に配置される第２ガスケット４２にも、ケース２の仕切り壁２５に沿うように仕切り壁シール部４２ａが形成されている。第１ガスケット４１及び第２ガスケット４２には、図３には図示しないが、それぞれ全周に亘ってビード４１ｂ、４２ｂが形成されている。第１ガスケット４１のビード４１ｂは、仕切り壁シール部４１ａにも形成されている。但し、第２ガスケットの仕切り壁シール部４２ａにはビードは形成されていない。
　カバー３の内部には、本発明における当接部の他の一例である梁部３５が形成されている。梁部３５は、カバー３の側周壁３２の内面においてケース２の仕切り壁２５を挟むように対向配置される部位に亘って、該仕切り壁２５の上端面２５ａに対面するように該仕切り壁２５に沿って橋渡し状に形成されている。
　梁部３５は、カバー３の内底面３１までは達しておらず、該カバー３の内底面３１との間に冷却水の流路となる流路穴３６が形成されている。従って、ケーシング１の内部において、上流室２３からカバー３の内部を経由して下流室２４に至る冷却水の流れが妨げられることはない。なお、流路穴３６の具体的な形状は、必要量の冷却水が流れる程度に、梁部３５を境にしたカバー３の内部が該流路穴３６によって連通していればよく、本実施形態に示す形状に限定されず、適宜の形状を選択することができる。
　また、梁部３５の端面３５ａは、カバー３の側周壁３２の突き合わせ面３２ａと同一高さとなるように形成されている。
　これにより、ケース２とカバー３とがボルトによって締結された際、積層ガスケット４の各仕切り壁シール部４１ａ、４２ａ、４３ａは、仕切り壁２５の上端面２５ａと梁部３５の端面３５ａとの間に挟まれた状態となる。そして、ボルト締結による積層ガスケット４のビード４１ｂ、４２ｂの圧縮に伴って、梁部３５の端面３５ａは第２ガスケット４２の仕切り壁シール部４２ａに徐々に近づき、やがて当接し、仕切り壁シール部４２ａを介してセンタープレート４３の仕切り壁シール部４３ａに当接力を作用させる。
　これにより、センタープレート４３の仕切り壁シール部４３ａは、梁部３５の端面３５ａによってカバー３側から押さえつけられた状態となる。このため、梁部３５をカバー３に設けることによっても、センタープレート４３を厚くすることなく、該センタープレート４３の仕切り壁シール部４３ａが、第１ガスケット４１の仕切り壁シール部４３ａ上のビード４１ｂの反力や循環時の冷却水の圧力によって撓み変形してしまうことを抑制することができる。
　また、第２ガスケット４２の仕切り壁シール部４２ａ及びセンタープレート４３の仕切り壁シール部４３ａを介して、第１ガスケット４１の仕切り壁シール部４１ａのビード４１ｂにも、梁部３５よる当接力を作用させることができるため、該仕切り壁シール部４１ａのビード４１ｂの圧縮量も確保でき、仕切り壁２５の上端面２５ａに対するシール性を確保することができる。
　さらに、梁部３５の端面３５ａが面接触するので、センタープレート４３の仕切り壁シール部４３ａの全体に亘って当接力を作用させて該仕切り壁シール部４３ａの撓み変形を効果的に抑制することができる。
　本実施形態では、第２ガスケット４２の仕切り壁シール部４２ａにビードを形成しない例を挙げたが、図５に示すように、この仕切り壁シール部４２ａにもビード４２ｂを形成することにより、梁部３５と仕切り壁２５との間に、第１ガスケット４１の仕切り壁シール部４１ａ上のビード４１ｂと第２ガスケット４２の仕切り壁シール部４２ａ上のビード４２ｂとを圧縮してさらに大きな反力が得られるようにしてもよい。この場合は、梁部３５によってセンタープレート４３の仕切り壁シール部４３ａの全体に亘ってビード４１ｂ、４２ｂを押圧でき、センタープレート４３の仕切り壁シール部４３ａの撓み変形抑制効果とビード４１ｂ、４２ｂの反力によるシール性維持効果を最も高くすることができる。
　また、本実施形態において、第２ガスケット４２は、図１、図２に示した第２ガスケット４２と同様に仕切り壁シール部４２ａを設けない態様とすることもできる。この場合、センタープレート４３の仕切り壁シール部４３ａに梁部３５による当接力を作用させることができるように、梁部３５の端面３５ａの位置を、突起部３４と同様に、カバー３の側周壁３２の突き合わせ面３２ａよりもケース２側に向けて突出した位置に配置させるようにすればよい。
　なお、図１、図２に示した積層ガスケット４の第２ガスケット４２にも、本実施形態に示した第２ガスケット４２と同様の仕切り壁シール部４２ａを形成してもよいことはもちろんである。
　また、以上の各実施形態は、ウォーターポンプ用ケーシングのシール構造について説明したが、本発明に係るケーシングのシール構造はウォーターポンプ用に何ら限定されない。
　１：ケーシング
　２：ケース
　　２１：内底面
　　２２：側周壁
　２２ａ：突き合わせ面
　　２３：上流室
　　２４：下流室
　　２５：仕切り壁
　　２５ａ：上端面
　　２６：ボルト孔
　３：カバー
　　３１：内底面
　　３２：側周壁
　　３２ａ：突き合わせ面
　　３３：ボルト孔
　　３４：突起部（当接部）
　　３４ａ：先端面
　　３５：梁部（当接部）
　　３５ａ：端面
　　３６：流路穴
　４：積層ガスケット
　　４１：第１ガスケット
　　４１ａ：仕切り壁シール部
　　４１ｂ：ビード
　　４１ｃ：ボルト孔
　　４２：第２ガスケット
　　４２ｂ：ビード
　　４２ｃ：ボルト孔
　　４２ａ：仕切り壁シール部
　　４３：センタープレート
　　４３ａ：仕切り壁シール部
　　４３ｃ：ボルト孔

Claims (4)

  1. 　内部が仕切り壁によって上流室及び下流室に仕切られると共に、前記上流室及び前記下流室の上部がそれぞれ開放されているケースと、
    　前記ケースの上部に取り付けられることにより、内部に前記上流室と前記下流室とを連通させる流体の流路を形成するカバーと、
    　前記ケースと前記カバーとの突き合わせ面に設けられ、前記ケース側に配置される第１ガスケット、前記カバー側に配置される第２ガスケット及び前記第１ガスケットと前記第２ガスケットの間に配置されるセンタープレートが積層された積層ガスケットとを備え、
    　前記第１ガスケット及び前記第２ガスケットは、前記突き合わせ面に沿って形成されたビードを有し、
    　前記第１ガスケット及び前記センタープレートは、前記仕切り壁に沿うように設けられた仕切り壁シール部をそれぞれ有すると共に、前記第１ガスケットの前記仕切り壁シール部にはビードを有してなるケーシングのシール構造であって、
    　前記カバーに、前記センタープレートの前記仕切り壁シール部に対して当接力を作用させる当接部を形成したことを特徴とするケーシングのシール構造。
  2. 　前記当接部は、前記カバーの内底面から前記仕切り壁に向けて突出する突起部によって構成されていることを特徴とする請求項１記載のケーシングのシール構造。
  3. 　前記当接部は、前記仕切り壁の上端面に対面するように該仕切り壁に沿って前記カバーに設けられた梁部によって構成され、
    　前記梁部と前記カバーの内底面との間に、前記流体の流路となる流路穴が形成されていることを特徴とする請求項１記載のケーシングのシール構造。
  4. 　前記第２のガスケットは、前記仕切り壁に沿うように形成された仕切り壁シール部を有することを特徴とする請求項１、２又は３記載のケーシングのシール構造。
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