(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部材に形成されたガスケット溝の溝底面と、この溝底面に対向する第２の部材の座面と、の間で圧縮されて両部材間を密封するガスケットにおいて、
このガスケットは、圧縮方向に細長い断面形状を有するとともに、ガスケットの圧縮方向の両端の各シール部が、各々の頂部へ向かって先細りする尾根形状をなし、
上記ガスケット溝の一方の側面に対向するガスケットの一方の側面を第１ガスケット側面とし、ガスケット溝の他方の側面に対向するガスケットの他方の側面を第２ガスケット側面としたときに、上記各シール部は、それぞれ、上記第１ガスケット側面の一部となる第１側面と上記第２ガスケット側面の一部となる第２側面とが上記頂部を挟んで隣接し、各頂部を通って圧縮方向に平行な中央線に対して第１側面がなす角度（θ１，θ３）は、第２側面がなす角度（θ２，θ４）よりも大きく、
上記第２ガスケット側面の圧縮方向中央部には、上記ガスケット溝の側面に向かって突出する突起部が設けられ、
上記ガスケット溝にガスケットを配置した圧縮前の仮組付状態で、上記第１ガスケット側面および上記突起部が上記ガスケット溝の各側面にそれぞれ接触するように構成されていることを特徴とするガスケット。
【請求項２】
上記突起部がガスケットの長手方向に連続した突条部として構成されていることを特徴とする請求項１に記載のガスケット。
【請求項３】
上記突起部がガスケットの長手方向に間隔を置いて設けられていることを特徴とする請求項１に記載のガスケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２部材間を密封するガスケットの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのヘッドカバーとシリンダヘッドのような２部材の一方に形成されたガスケット溝に装着されて両部材間を密封するガスケットが、従来より広く用いられている。また、特許文献１〜３に記載されているように、ガスケット溝を有する部材が例えば合成樹脂のような比較的剛性の低い材質である場合、ガスケット溝幅に対して初期状態（圧縮前）でのガスケット幅を短くし、ガスケット溝の側面とガスケットの側面との間に所定の隙間を確保して、ガスケットの反発力を低く抑制した、いわゆる低反発型のガスケットが近年では良く用いられている。
【０００３】
このような低反発型のガスケットにおける座屈や蛇行を防止するために、上記の特許文献１や特許文献２では、ガスケットの側面に側方へ張り出した環状突起部を設けている。また、特許文献３では、装着安全性や組付性を向上するために、ガスケットをガスケット溝に挿入・セットした圧縮前の状態で、ガスケットの一方の側面に形成された直線部をガスケット溝の側面に接触させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６９６１３号公報
【特許文献２】特開２００４−２０４９４１号公報
【特許文献３】特開２００２−３４０１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような低反発型のガスケットが幅方向で左右対称形状をなしていると、圧縮時にガスケットが幅方向でいずれかの方向に不用意に屈曲・座屈しやすく、所期の面圧が確保できずにシール性の低下を招くおそれがある。
【０００６】
本発明は、簡素な構造でありながら所期のシール性能を安定して得ることができる新規なガスケットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１の部材に形成されたガスケット溝の溝底面と、この溝底面に対向する第２の部材の座面と、の間で圧縮されて両部材間を密封するガスケットにおいて、
このガスケットは、圧縮方向に細長い断面形状を有するとともに、ガスケットの圧縮方向の両端の各シール部が、各々の頂部へ向かって先細りする尾根形状をなし、
上記ガスケット溝の一方の側面に対向するガスケットの一方の側面を第１ガスケット側面とし、ガスケット溝の他方の側面に対向するガスケットの他方の側面を第２ガスケット側面としたときに、上記各シール部は、それぞれ、上記第１ガスケット側面の一部となる第１側面と上記第２ガスケット側面の一部となる第２側面とが上記頂部を挟んで隣接し、各頂部を通って圧縮方向に平行な中央線に対して第１側面がなす角度（θ１，θ３）は、第２側面がなす角度（θ２，θ４）よりも大きく、
上記第２ガスケット側面の圧縮方向中央部には、上記ガスケット溝の側面に向かって突出する突起部が設けられ、
上記ガスケット溝にガスケットを配置した圧縮前の仮組付状態で、上記第１ガスケット側面および上記突起部が上記ガスケット溝の各側面にそれぞれ接触するように構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、圧縮方向両端の各シール部における第１，第２側面の角度が非対称となっていることから、ガスケットの圧縮・変形時に、各シール部が第１ガスケット側面寄りに倒れようとし、第１ガスケット側面がガスケット溝側面に積極的に圧接する。同時に、第２ガスケット側面では圧縮方向中央部の突起部が他方のガスケット側面に当接し続け、不用意な姿勢変化を抑制する。従って、安定した姿勢を保ちつつ圧縮変形し、所期のシール性を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の参考例となるガスケットを仮組付状態で示す断面図。
【図２】このガスケットの圧縮・変形状態を示す断面図。
【図３】本発明の別の参考例となるガスケットを示す断面図。
【図４】本発明の一実施例を示す断面図。
【図５】本発明の異なる実施例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１及び図２は本発明の参考例となるガスケット１０を示している。初めに、この参考例となるガスケット１０に基づき、本発明のガスケットの基本的な構成を説明する。
【００１１】
このガスケット１０は、弾性体であるアクリルゴム等のエラストマにより形成され、自動車用エンジンのオイル密閉空間をなすハウジングの一部を構成する２つの部材であるヘッドカバー１とシリンダヘッド２との周縁同士を全周にわたって密封するように全体として環状をなしている。ヘッドカバー１は、金属製に比して剛性の低い合成樹脂製であって、シリンダヘッド２に対向する下面に、ガスケット１０が挿入・装着されるガスケット溝３が形成されている。このガスケット溝３は、溝底面４と一対の溝側面５，６からなるチャンネル形状をなしている。シリンダヘッド２は、アルミ合金のような金属材料により鋳造される。ガスケット溝３にガスケット１０を装着した状態で、ヘッドカバー１とシリンダヘッド２とを圧縮方向Ｆ１に沿って互いに接近させて固定することにより、図２の実線で示すように、ガスケット１０が溝底面４とこれに対向するシリンダヘッド２の座面７との間で圧縮方向Ｆ１に圧縮されて弾性変形し、少なくとも溝底面４と座面７とに圧接・密着することにより、ヘッドカバー１とシリンダヘッド２の隙間が密封される。なお、樹脂製ヘッドカバー１がシリンダヘッド２に対して隙間を確保した状態で固定される、いわゆるフローティング・セミフローティング構造となっている。
【００１２】
図１は、圧縮前の自然長の状態でのガスケット１０を、ガスケット溝３内に挿入・セットした仮組付状態での断面形状で示している。図中、Ｆ３はエンジンオイルが密封されているエンジンのハウジング内部側つまりオイル側であり、Ｆ２はエンジン外方のエア側である。この図１及び図２に加え、図３を適宜参照しつつ、ガスケット１０の特徴的な形状について詳細に説明する。
【００１３】
ガスケット１０は、圧縮方向Ｆ１に細長い縦長で、かつ、図１の左右方向である幅方向で左右非対称の断面形状をなしており、全幅Ｄ０（図３）がガスケット溝３の全幅よりも短く、全高Ｈ０（図３）がガスケット溝３の全高よりも長く、上記の仮組付状態でガスケット溝３の両側面５，６とガスケット１０の第１ガスケット側面１６，第２ガスケット側面１７との間に所定の隙間ΔＳが確保された、低反発型のガスケットである。
【００１４】
ガスケット１０の上端部には、溝底面４に密接することとなる１つの上シール部１１が設けられている。この上シール部１１は、上端の稜線をなす頂部１２へ向かって先細りする尾根形状をなしている。そして、上シール部１１では、頂部１２を挟んで一方の第１側面１４が他方の第２側面１５よりも外方へ張り出した非左右対称形状をなしている。第１側面１４は、上シール部１１における頂部１２よりもエア側Ｆ２の側面であり、第２側面１５は、頂部１２よりもオイル側Ｆ３の側面である。つまり上シール部１１は、頂部１２を通って圧縮方向Ｆ１に平行な上シール中央線（面）１３に対し、頂部１２に対してエア側Ｆ２寄りの部分（１４）が、オイル側Ｆ３寄りの部分（１５）に比して肉量が多く厚肉化された形状となっている。
【００１５】
より詳しくは、頂部１２近傍では、上シール中央線１３に対し、エア側Ｆ２の第１側面１４のなす角度θ１（図３参照）が、オイル側Ｆ３の第２側面１５のなす角度θ２（図３参照）よりも大きく設定されている。従って、図１の仮組付状態では第１側面１４が溝底面４に対して緩やかに傾斜し、溝底面４との間隔が比較的小さく、一方、第２側面１５が溝底面４に対して急な角度で立ち上がり、この溝底面４に対して比較的大きく離間している。
【００１６】
なお、頂部１２は、実際には所定の曲率で湾曲する湾曲形状・面取り形状であり、また、上記の第１・第２側面１４，１５は、傾斜面又は適宜な曲率半径で湾曲する湾曲面あるいは両者を組合せて構成されている。従って、上記の角度θ１，θ２は、第１・第２側面１４，１５又はその接線方向と上シール中央線１３とのなす角度に相当する。
【００１７】
ガスケット１０の下端部には、座面７に密接することとなる１つの下シール部２１が設けられている。この下シール部２１も、上シール部１１と同様、頂部２２を挟んで一方の第１側面２４が他方の第２側面２５よりも外方へ張り出した左右非対称形状をなす。第１側面２４は、下シール部２１における頂部２２よりもエア側Ｆ２の側面であり、第２側面２５は、頂部２２よりもオイル側Ｆ３の側面である。つまり下シール部２１は、頂部２２を通って圧縮方向Ｆ１に平行な下シール中央線（面）２３に対し、頂部２２に対してエア側Ｆ２寄りの部分（２４）が、オイル側Ｆ３寄りの部分（２５）に比して肉量が多く厚肉化された形状となっている。より詳しくは、頂部２２近傍では、下シール中央線２３に対し、エア側Ｆ２の第１側面２４のなす角度θ３が、オイル側Ｆ３の第２側面２５のなす角度θ４よりも大きく設定されている。従って、図１の仮組付状態では第１側面２４が座面７に対して緩やかに傾斜し、座面７との間隔が比較的小さく、一方、第２側面２５が座面７に対して急な角度で立ち上がり、この座面７に対して比較的大きく離間している。また、頂部２２は、実際には所定の曲率で湾曲する湾曲形状・面取り形状であり、また、上記の第１・第２側面２４，２５は、傾斜面又は適宜な曲率半径で湾曲する湾曲面あるいは両者を組合せて構成されている。従って、上記の角度θ３，θ４は、第１・第２側面２４，２５又はその接線方向と下シール中央線２３との角度に相当する。
【００１８】
上・下シール部１１，２１の第１側面１４，２４は、ガスケット１０のエア側Ｆ２の第１ガスケット側面１６の一部を構成し、上・下シール部１１，２１の第２側面１５，２５は、オイル側Ｆ３の第２ガスケット側面１７の一部を構成している。
【００１９】
このような非対称のシール部１１，２１を有するガスケット１０によれば、ヘッドカバー１をシリンダヘッド２へ組み付ける際に、ガスケット１０が圧縮方向Ｆ１に圧縮されると、図２に示すように、上・下シール部１１，２１が積極的にエア側Ｆ２へ傾くように弾性変形して、ガスケット１０のエア側Ｆ２のガスケット側面１６が優先的・積極的にガスケット溝３のエア側の側面５に当接することとなる。
【００２０】
また、図２に示すように、エア側Ｆ２では第１側面１４と溝底面４との接触角度α１が非常に小さく、ヘッドカバー内外の差圧（負圧）により第１側面１４が積極的に溝底面４へ吸い付けられる形となって、接触面積が増大することから、自己密封（シール）性が向上する。一方、オイル側Ｆ３では第２側面１５と溝底面４とが相対的に大きな角度α２をもって接することから、シール面圧が局所的に高面圧化し、オイル側Ｆ３からエア側Ｆ２へのオイル漏れを確実に防止することができる。下シール部２１についても、上記の上シール部１１とほぼ同様の作用効果を奏することができる。
【００２１】
このように本発明のガスケット１０では、基本的な形状として、その圧縮時に上・下シール部１１，２１が積極的に所定方向（エア側）Ｆ２へ傾いて変形する形状としたことにより、その反発力や内部応力を低減・回避しつつ、安定したシール性を確保することができる。このようにガスケット反発力を低減することにより、樹脂製ヘッドカバー１側の剛性を抑制し、このヘッドカバー１のフランジ部の薄肉化や軽量化を図ることができる。また、ガスケット１０の上・下ともに上・下シール部１１，２１の一箇所のみでシールするシール構造であるため、座面７の幅狭化等のシール構造のコンパクト化が可能となり、更にはシール構造周辺のレイアウトの自由度も向上し、かつ、その面圧出力を増加させることができる。上述したように内部応力の集中を低減・回避できるため、ガスケットの局所的な過大な歪みの発生を回避し、その耐久性・信頼性を向上し、長期にわたって安定したシール性を確保することができる。
【００２２】
図３に示す参考例となるガスケット１０Ａは、上シール中央線１３と下シール中央線２３とがオフセットしているものである。この図３を参照して、本発明に係るガスケットのシール部の非対称形状をより具体的に説明する。上シール部１１に関し、圧縮による弾性変形に伴って第１側面１４が良好に幅広く溝底面４と接触するように、好ましくは第１側面１４を適切な曲率半径をもった湾曲面とする。また、上シール中央線１３に対して第１側面１４（又はその接線方向）のなす角度θ１は、好ましくは４５°以上であり、より好ましくは６０°以上である。第２側面１５のなす角度θ２は、好ましくは、角度θ１の半分以下で、例えば３０°以下である。下シール部２１についても同様である。
【００２３】
図４は、本発明の一実施例に係るガスケット１０Ｄを示す断面図である。このガスケット１０Ｄは、前述した図１〜図３のガスケット１０，１０Ａを基本形状とし、さらに、ガスケット圧縮時の弾性変形（所定方向の倒れ）に対する安定補助並びに仮組付状態でのガスケットの脱落防止を目的として、圧縮前の仮組付状態で、ガスケットの高さ方向中央部が、ガスケット溝３の両側面５，６に実質的に隙間なく対向・接触するように構成されている。詳しくは、このガスケット１０Ｄでは、オイル側Ｆ３の第２ガスケット側面１７の高さ方向中央部に、ガスケット溝３の側面６に当接するようにオイル側Ｆ３へ張り出した突条部４０を設けている。この突条部４０は、ガスケット全周にわたって延びる帯状をなしている。
【００２４】
図５は、本発明の異なる実施例のガスケット１０Ｆを示しており、このガスケット１０Ｆでは、オイル側Ｆ３の第２ガスケット側面１７の高さ方向中央部に、ガスケット溝３の側面６に当接するようにオイル側Ｆ３へ張り出した突起部４１を設けている。この突起部４１は、周方向に適宜間隔を置いて複数設けられている。
【符号の説明】
【００２５】
１…ヘッドカバー（第１の部材）
２…シリンダヘッド（第２の部材）
３…ガスケット溝
４…溝底面
５，６…ガスケット溝の側面
７…座面
１０Ｄ，１０Ｆ…ガスケット
１１，２１…シール部
１２，２２…頂部
１４，２４…第１側面
１５，２５…第２側面
４０…突条部
４１…突起部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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