| 【発明の名称】 |
パッキン |
| 【発明者】 |
【氏名】山口 正
【氏名】中尾 孝志
【氏名】篠沢 敏之
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| 【要約】 |
【課題】装着が容易、且つ、押圧部材の押し込み力が低荷重でも安定したシール性を発揮する信頼性に優れたパッキンを提供する。
【解決手段】内周側面Ｂ１に当接するメインシール部２を備え、メインシール部２の開口側に、内周側面Ｂ１側に向かうにつれて開口側に突出し、プレートＣに当接するテーパ面２ａを設け、パッキン１が内径側へ倒れることを防止してパッキン１を環状溝Ｍに容易に装着でき、また、プレートＣ及び環状溝Ｍの内周側面Ｂ１に対してのシール性をプレートＣの押し込み力が低荷重でも実現できる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】組み合わせて形成された環状溝に配置され、押圧部材によって環状溝の開口側から押し込まれ、環状溝内で圧縮されてシールするパッキンにおいて、環状溝は一方の壁面とパッキンの軸方向長さより短い他方の壁面とその両壁面を結ぶ底面とからなり、環状溝の一方の壁面に当接するメインシール部を備え、該メインシール部の前記開口側に、環状溝の一方の壁面側に向かうにつれて前記開口側に突出し、押圧部材に当接する傾斜面を設けたことを特徴とするパッキン。
【請求項２】環状溝の一方の壁面に当接する環状シール部を備え、該環状シール部と前記メインシール部間の肉厚を薄肉に設け、該薄肉部分の座屈を防止する座屈防止手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のパッキン。
【請求項３】環状溝の底面に当接し、押圧部材の押し込み力が所定以上になると、押圧部材の押し込み方向と異なる方向に可撓する可撓部を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のパッキン。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばエンジンに取り付けられたイグニッションコイル等のケースの組み合わされた隙間をシールするために用いられるパッキンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のパッキンとしては、図４に示すようなものが知られている。
【０００３】このパッキン１００は、エンジン等のスパークプラグに電気火花を飛ばさせるために、高電圧を発生させるイグニッションコイル等の２部材の組み合わされたケースに設けられた環状溝Ｍに取り付けられ、ケースの隙間Ｎから内部Ｏに封入されたエポキシ樹脂等の密封対象流体の外部Ｐへの漏れを防止するものである。
【０００４】例えば図３に示すように、ケースは、図示した２段の段差Ａ１，Ａ２を有するケースＡに矢印方向に円筒のケースＢを段差Ａ２に当接させて単純に組み付けることによって構成され、環状溝ＭはケースＡの段差壁面Ａ３及び段差Ａ１部分とケースＢの内周側面Ｂ１とで形成される両側面と底面を有するものとなっている。そして、このケースの内側にプレートＣが取り付けられている。
【０００５】ケースＡ及びケースＢは樹脂製であり、振動や熱によって樹脂の歪み等が発生すると、連結固定されたスパークプラグの位置決めに影響を及ぼして機能を低下させてしまうため、エポキシ樹脂を内部Ｏに封入してケースＡとケースＢを固定して歪み等の発生を防止する必要があった。
【０００６】このエポキシ樹脂は液状から硬化してケースＡとケースＢを固定するが、液状であるときにケースＡとケースＢの間の隙間Ｎから漏れ出すので、これを防止するためにパッキンを環状溝Ｍに配置していた。
【０００７】また、このパッキンによりプレートＣの位置決めを行い、プレートＣの長さの誤差等を吸収できるようにしていた。さらに、このケースが使用される条件が最高１５０℃の高温となるため、ケース内に取り付けられるプレートＣの熱膨張等による長さ変形もパッキンによって吸収させていた。
【０００８】図４にパッキンを示し、その構成を詳しく説明すると、パッキン１００は環状で、ケースの環状溝Ｍに完全に入り込むシール本体１０１と、このシール本体１０１を環状溝Ｍに押し込むプレートＣの内側に突出するガイド１０２と、を備える形状となっている。
【０００９】シール本体１０１は内周側を円筒平面としており、外周側に環状溝Ｍの側面であるケースＢの内周側面Ｂ１に当接してシールする環状シール部１０３，１０４，１０５を有する。
【００１０】環状シール部１０３は環状溝Ｍの底面（段差Ａ１）に当接する先端に設けられており、環状シール部１０４はケースＢとのシール性が最も高い環状シール部１０３及び環状シール部１０５の間に設けられたメインシール部となっており、環状シール部１０５は内径側にガイド１０２が連続すると共にプレートＣが当接するように設けられている。
【００１１】このパッキン１００は、まず、図５（ａ）に示すようにケースＡに取り付けられた後に、図５（ｂ）に示すようにケースＢを図示矢印方向からケースＡに組み付けてパッキン１００が図５（ｃ）に示すように環状溝Ｍに配置される。
【００１２】そして、パッキン１００の配置された環状溝ＭにプレートＣが押し込まれ、パッキン１００の環状シール部１０５にプレートＣが当接する。
【００１３】さらにプレートＣが所定の位置決め位置まで押し込まれると、図４に示す状態となり、パッキン１００も環状溝Ｍに押し込まれて圧縮され、環状シール部１０３，１０４，１０５がシール性を発揮して、ケースＡとケースＢの環状溝Ｍをシールし、内部Ｏのエポキシ樹脂等の密封対象流体をシールし、且つ、外部Ｐから隙間Ｎを介して内部Ｏへのダスト等の侵入を防止する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の従来技術では、パッキン１００をプレートＣの押し込みに対して単純に圧縮させるものであり、パッキン１００の反発荷重が高くなっており、プレートＣの位置決めに悪影響を及ぼし、各種機能を悪化させる虞があった。
【００１５】また、無理にプレートＣを位置決め位置まで押し込むと、パッキン１００に過度の押し込み荷重がかかってしまい、パッキン１００が破損することもあった。
【００１６】さらに、パッキン１００の反発荷重が高いため、プレートＣの押し込みによりパッキン１００に十分な荷重を付与しなければパッキン１００のシール性を良好に得ることができないが、この押し込まれるプレートＣを支持する樹脂部品等の強度及び挿入性が悪く、荷重を高めることは却ってプレートＣを支持する樹脂部品等を損傷させる虞があった。
【００１７】そして、図６（ａ）に示したようにパッキン１００をケースＡに取り付けた後に、ケースＡとケースＢが組み合わされるため、図６（ｂ）に示すように、ケースＡとケースＢとを組み合わせる際に、メインシール部である環状シール部１０４がケースＢに引っ張られてパッキン１００が変形し、ガイド１０２も外径側に傾倒してしまう場合がある。
【００１８】このようにガイド１０２が傾倒してしまうと、図６（ｃ）に示すように、プレートＣで押し込む際に、ガイド１０２がプレートＣに噛み込まれてしまい、環状シール部１０５にプレートＣが当接しなくなってしまう。
【００１９】すると、パッキン１００はプレートＣの押し込む力を全て環状シール部１０４で受けてしまい、環状シール部１０３までプレートＣの押し込む力が行き渡らず、パッキン１００のシール性の悪化を招くと共に、噛み込まれたガイド１０２が破損することもあった。
【００２０】本発明の目的は上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、装着が容易、且つ、押圧部材の押し込み力が低荷重でも安定したシール性を発揮する信頼性に優れたパッキンを提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解決するために本発明にあっては、組み合わせて形成された環状溝に配置され、押圧部材によって環状溝の開口側から押し込まれ、環状溝内で圧縮されてシールするパッキンにおいて、環状溝は一方の壁面とパッキンの軸方向長さより短い他方の壁面とその両壁面を結ぶ底面とからなり、環状溝の一方の壁面に当接するメインシール部を備え、該メインシール部の前記開口側に、環状溝の一方の壁面側に向かうにつれて前記開口側に突出し、押圧部材に当接する傾斜面を設けたことを特徴とする。
【００２２】従って、押圧部材が傾斜面の突出側に先に当接してパッキンが環状溝の他方の壁面側へ倒れることを防止でき、また、メインシール部の圧縮率は環状溝の一方の壁面側が高まり、押圧部材及び環状溝の一方の壁面に対してのシール性を押圧部材の押し込み力が低荷重でも実現することができる。
【００２３】環状溝の一方の壁面に当接する環状シール部を備え、該環状シール部と前記メインシール部間の肉厚を薄肉に設け、該薄肉部分の座屈を防止する座屈防止手段を設けたことが好ましい。
【００２４】これにより、肉厚を薄肉にして押圧部材の押し込みに必要とする力を減少し、低荷重でのパッキンの押し込みが可能となると共に、安易な力で薄肉部分が座屈することを防止することができる。
【００２５】環状溝の底面に当接し、押圧部材の押し込み力が所定以上になると、押圧部材の押し込み方向と異なる方向に可撓する可撓部を備えたことが好ましい。
【００２６】これにより、押圧部材による押し込み力による荷重が所定以上であると、可撓部が撓み、シールのためにパッキンが更なる荷重を必要としないようにすることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００２８】本実施の形態では従来技術で説明したものについては同じ符号を付して説明を省略する。 図１は、本発明の実施の形態に係るパッキンを示すものであり、図２は、パッキンの装着状態を示すものである。
【００２９】このパッキン１は、図２に示すように、従来技術で説明したようなケースの環状溝Ｍに取り付けられて、ケースの隙間Ｎから内部Ｏに封入されたエポキシ樹脂等の密封対象流体が外部Ｐに漏れることを防止するものである。
【００３０】環状溝Ｍは、従来技術と同様に図３に図示した外周側に２段の段差Ａ１，Ａ２を有するケースＡに図示矢印の軸方向に円筒状のケースＢを組み付けることによって構成されたケースに設けられる。
【００３１】ケースＡは、組み付けられるケースＢの内周径とほぼ等しい段差壁面Ａ４と、環状溝Ｍの側面となる段差壁面Ａ３と、を有しており、段差壁面Ａ４は、段差Ａ２を介して外周側面と連続し、また段差Ａ１を介して段差壁面Ａ３に連続している。ケースＢは、このケースＡの段差壁面Ａ４に内周側面Ｂ１をガイドされて段差Ａ２に当接する。
【００３２】このようにして、パッキン１よりも軸方向長さが短い段差壁面Ａ３及び段差Ａ１である底面（以下底面Ａ１）とケースＢの内周側面Ｂ１とによって、内部Ｏに対してケースＢを組み付けた軸方向に開口した細長い環状溝Ｍが形成される。
【００３３】パッキン１は、この環状溝Ｍに配置され、この環状溝Ｍの軸方向に開口した開口側から押圧部材である円筒状のプレートＣによって押し込まれて圧縮されて環状溝Ｍをシールする。
【００３４】次に、パッキン１について詳しく説明すると、パッキン１は、環状溝Ｍの開口側でケースＢの内周側面Ｂ１に当接するメインシール部２と、メインシール部２よりも環状溝Ｍの底面Ａ１側でケースＢの内周側面Ｂ１に当接する環状シール部３と、ケースＡの段差壁面Ａ３に当接する複数の環状突起４と、環状シール部３及び環状突起４よりも底面Ａ１側で環状溝Ｍの底面Ａ１に延びる薄肉で外周側が先端方向に向けて縮径される可撓部５と、を備えている。
【００３５】メインシール部２は、環状溝Ｍの開口側のテーパ面２ａでプレートＣに当接すると共に、ケースＢの内周側面Ｂ１に軸方向に所定幅のシール代で当接し、内周側面Ｂ１に対し高いシール性を発揮する。
【００３６】このメインシール部２の環状溝Ｍの開口側でプレートＣに当接する面が、軸心から外径側に向かうにつれて環状溝Ｍの開口方向に突出する傾斜面であるテーパ面２ａになっている。
【００３７】ここで、プレートＣのテーパ面２ａと当接する端面は軸方向と垂直な面になっており、テーパ面２ａとプレートＣの端面で形成されるテーパ角は例えば１０度等に設けられる。
【００３８】また、テーパ面２ａの内周側には、突出部２ｂを設けている。この突出部２ｂは、■テーパ面２ａ外径側の環状溝Ｍ開口側に最も突出した突出位置と等しく環状溝Ｍの開口方向に突出しており、■また複数の環状突起４よりも内径側に突出し、■断面形状の一部が円形を示している。
【００３９】この環状の突出部２ｂはケースＡの段差壁面Ａ３には当接することはないが、内径側の内部空間Ｏに封入されるエポキシ樹脂等の密封対象流体に覆われる。また、パッキン１のテーパ面２ａがプレートＣ端面に当接する際には、環状の突出部２ｂはプレートＣの内径側に突出するので、プレートＣ端面に当接しない。
【００４０】環状シール部３は、ケースＢの内周側面Ｂ１に当接するメインシール部２のシール代の所定幅よりもシール代の軸方向幅が狭く設けてある。これにより、環状溝Ｍにパッキン１を押し込む際に、環状シール部３が内周側面Ｂ１と接触しても大きな抵抗となることがなく、パッキン１の装着を容易に可能としている。
【００４１】一方、パッキン１外周側のメインシール部２と環状シール部３間に肉盗み６が形成してあり、メインシール部２と環状シール部３間の軸方向のパッキン１の肉厚を薄肉にしている。 また、メインシール部２と環状シール部３との間の軸方向薄肉部分が、安易な力によって座屈してしまうことを防止するため、座屈防止手段であるリブ７が肉盗み６を形成した部分に円周方向等配して８つ設けられている。
【００４２】尚、リブ７はこのように設けられなくても座屈を防止するのであれば、数や配置場所は限定されないものである。
【００４３】さらに、外周側で環状シール部３から肉盗み６が設けられた軸方向部分の内周側に等しい大きさの環状突起４が３つ軸方向に並んで配置されている。
【００４４】この環状突起４は、パッキン１のボリュームを減少させて、ケースＡの段差壁面Ａ３に対するシール性をより良くするために設けられている。
【００４５】３つの環状突起４の内、最も環状溝Ｍの底面Ａ１側の環状突起４はちょうど環状シール部３と対向する位置に配置されており、パッキン１が低荷重で圧縮されても環状溝Ｍの両壁面をシールするようになっている。
【００４６】また、パッキン１自体のボリュームが大きくなってしまうが、環状突起４が設けられていない平面でケースＡの段差壁面Ａ３に対するシールを行っても良く、環状突起４の数や形状も特に限定されるものではないが、シールのためのつぶし量は同じにしなければならない。
【００４７】このように、パッキン１にかかる荷重から考えるとこの環状突起４は少ない方が良いが、パッキン１がプレートＣに圧縮されて軸方向へ移動する際の移動量はプレートＣの押し込み量に影響され、プレートＣの押し込み量のばらつきで発生する段差壁面Ａ３に対するシール性への影響を避ける必要があり、本実施の形態では、軸方向に３つ連続した環状突起４を設けている。
【００４８】可撓部５は、ある程度の剛性を有し、断面形状が舌状で、外周側が軸方向に対して先端方向に向けて例えば１２度等で縮径される形状であり、外径側及び内径側はどちらも環状溝Ｍの側面とは接触せず、この先端をパッキン１の環状溝Ｍの底面Ａ１に当接させ、プレートＣの押し込み力によってパッキン１が弾性反発するようにしている。
【００４９】しかし、この可撓部５は、プレートＣの押し込み力の荷重が所定以上となると、プレートＣの押し込み方向と異なる内径方向に先端が撓み、内径側へ巻き込み倒れるように変形し、図２（ｂ）に示すように概略「く」の字形状に変形可能となっている。この変形時、パッキン１は環状溝Ｍの底面Ａ１に当接させた可撓部５の先端でもシール性を有する。
【００５０】また、可撓部５がある程度の剛性を有することにより、プレートＣが接触する前にパッキン１自体の重み等で勝手に変形しない様にして、ケースにパッキン１を組み付ける時に、パッキン１の軸方向の位置決めを容易に行えるようにしている。そして、ある程度の剛性を有する可撓部５は、パッキン１が荷重を受ける前に勝手に変形して、プレートＣとパッキン１との接触部がなくなったシールできない状態となることを防止する。
【００５１】尚、この可撓部５は、プレートＣの押し込み力の荷重が所定以下では弾性反発する程度の剛性を有すると共に、プレートＣの押し込み力の荷重が所定以上ではプレートＣの押し込み方向と異なる方向に撓む変形可能なものであればよく、また撓み方もどのようなものであっても良い。このため、可撓部５の形状についても特に上記に限定されることはない。
【００５２】以上の構成によるパッキン１は、従来技術で説明したように（図５参照）、まずケースＡの段差壁面Ａ３に取り付けられ、このパッキン１が取り付けられたケースＡの段差壁面Ａ４にケースＢを組み合わせてイグニッションコイル等のケースを形成することにより、図２（ａ）に示すように、パッキン１が環状溝Ｍに配置された状態となる。
【００５３】そして、このパッキン１をプレートＣの位置決め位置まででさらに環状溝Ｍに押し込むことでシールが可能となる。
【００５４】環状溝Ｍに配置されたパッキン１をプレートＣで押し込む際には、パッキン１のメインシール部２のテーパ面２ａと当接するプレートＣ端面が押し込み方向に垂直な平面であることから、テーパ面２ａは突出した外径側からプレートＣに当接する。
【００５５】このため、テーパ面２ａがプレートＣ端面に沿うように、メインシール部２が変形して外径方向に傾き、内径側に傾倒してしまうことを防止し、パッキン１は常に正しく容易に装着される。
【００５６】この時、メインシール部２が変形してケース２の内周側面Ｂ１へ過度の力が作用しないように、環状の突出部２ｂはプレートＣの内径側に突出するように変形し、パッキン１の軸方向への挿入性を安定化させる。
【００５７】そして、パッキン１をプレートＣによって環状溝Ｍに押し込むと、図２（ｂ）に示すようになり、メインシール部２はテーパ面２ａをプレートＣ端面に沿わせた変形によって外径側の方の圧縮率が高まり、パッキン１の内径側への傾倒を防止しつつ、これによりプレートＣ及びケース２の内周側面に対してのシール性をプレートＣの押し込み力が従来より低荷重であっても得ることができる。
【００５８】また、プレートＣが押し込まれた押し込み量によって圧縮された背面側の複数の環状突起４がケースＡの段差壁面Ａ３のシールを行うので、プレートＣの押し込み力が低荷重であっても、環状溝Ｍの側面である段差壁面Ａ３のシールが可能である。
【００５９】尚、環状突起４によらずにケースＡの段差壁面Ａ３のシールを行うこともできるが、本実施の形態では、例えばプレートＣの押し込み量が少ない時に、段差壁面Ａ３のシールを底面Ａ１側の２つの環状突起４だけで行うようなこともでき、プレートＣの押し込み量のばらつきによる段差壁面Ａ３に対するシール性のばらつきを防止することができる。
【００６０】この一つの環状突起４はちょうど環状シール部３と対向する位置に配置されており、対向した環状シール部３及び環状突起４は、パッキン１を環状溝Ｍに配置する際にはケースの組み付けを阻害しないが、パッキン１圧縮時にプレートＣの押し込み力が低荷重であってもシール性を発揮する。
【００６１】ここで、プレートＣの押し込みに対して、パッキン１は肉盗み６を形成したり、可撓部５の肉厚を薄肉にして設けられているので、プレートＣの押し込み力が少ない低荷重でも容易にパッキン１を環状溝Ｍに押し込むことができる。
【００６２】そして、環状溝Ｍの底面Ａ１に先端を当接させた可撓部５はプレートＣの押し込み力の荷重が所定以上となると、プレートＣの押し込み方向と異なる外径方向に概略「く」の字に撓む。このように一定荷重以上になった時点で撓んで変形していくことで、プレートＣが更にかけてくる荷重を逃がすことができる。
【００６３】これにより、パッキン１の反発荷重が大きくなりすぎることを防止するので、パッキン１の反発荷重が小さければプレートＣを所定位置まで押し込む力もあまり必要なく、押し込みも低荷重で可能となる。
【００６４】従って、押し込み力の荷重が所定以上となると可撓部５が撓み、プレートＣの押し付ける荷重が低荷重でもパッキン１が反発せずに環状溝Ｍに押し込まれると共に、プレートＣは所定位置に位置決めされる。
【００６５】このように、本実施の形態では、プレートＣを押し付ける荷重が低荷重であるので、パッキン１を破損させることや、プレートＣを支持する樹脂部品等の強度及び挿入性が悪くても、樹脂部品等を損傷させることはない。
【００６６】また、上記したようにパッキン１は可撓するので反発荷重が小さくなり、プレートＣの押し込み力を低荷重としても、内部Ｏの密封対象流体のシール及び外部Ｐからダスト等の侵入防止を行うことができる。
【００６７】一方、パッキン１の反発荷重が小さいので、プレートＣの位置決めを確実に行うことができ、各種機能に影響を及ぼすことがなくなる。
【００６８】
【発明の効果】本発明は、環状溝の一方の壁面に当接するメインシール部を備え、メインシール部の環状溝開口側に、環状溝の一方の壁面側に向かうにつれて開口側に突出し、押圧部材に当接する傾斜面を設けたことで、押圧部材が傾斜面の突出側に先に当接してパッキンが環状溝の他方の壁面側へ倒れることを防止してパッキンを環状溝に確実に装着できるようにし、また、メインシール部の圧縮率は環状溝の一方の壁面側が高まり、押圧部材及び環状溝の一方の壁面に対してのシール性を押圧部材の押し込み力が低荷重でも実現することができる。
【００６９】環状溝の一方の壁面に当接する環状シール部を備え、環状シール部とメインシール部間の肉厚を薄肉に設け、薄肉部分の座屈を防止する座屈防止手段を設けたことで、肉厚を薄肉にして押圧部材の押し込みに必要とする力を減少し、低荷重でのパッキンの押し込みが可能となると共に、安易な力で薄肉部分が座屈することを防止することができる。
【００７０】環状溝の底面に当接し、押圧部材の押し込み力が所定以上になると、押圧部材の押し込み方向と異なる方向に可撓する可撓部を備えたことで、押圧部材による押し込み力による荷重が所定以上であると、可撓部が撓み、シールのためにパッキンが更なる押し込み荷重を必要としないようにすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４３８５
【氏名又は名称】エヌオーケー株式会社
【識別番号】０００２２２９３４
【氏名又は名称】東洋電装株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月２４日（１９９８．１２．２４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８５００６
【弁理士】
【氏名又は名称】世良 和信 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１９３０９２（Ｐ２０００−１９３０９２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年７月１４日（２０００．７．１４） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３６７９４２ |
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