專利名稱：橡膠襯墊和使用了該橡膠襯墊的密封構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及環(huán)狀的橡膠襯墊和使用了該橡膠襯墊的密封構(gòu)造，該環(huán)狀的橡膠襯墊夾裝在彼此緊固的密封對象兩構(gòu)件間，特別是一方構(gòu)件由合成樹脂制成、另一方構(gòu)件由金屬制成的密封對象兩構(gòu)件間。
背景技術(shù)：
在施加有內(nèi)壓的內(nèi)燃機及其他工業(yè)機械等中，在構(gòu)成這些裝置且彼此緊固成一體的兩構(gòu)件間的連接部分，以壓縮狀態(tài)夾裝有襯墊(例如參照專利文獻I 3)，該襯墊由橡膠、彈性材料等具備橡膠彈性的原料構(gòu)成(俗稱橡膠襯墊)。在專利文獻I中公開了一種夾裝在進氣歧管的凸緣部與內(nèi)燃機主體的歧管安裝面之間的、兼作襯墊(密封構(gòu)件)的振動隔斷構(gòu)件。另外，在專利文獻2中公開了一種夾裝在發(fā)動機的缸蓋與缸蓋罩之間的橡膠制的襯墊。此外，在專利文獻3中公開了一種夾裝在發(fā)動機與樹脂制進氣歧管之間的彈性體制的襯墊?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本實公昭609481號公報專利文獻2:日本實開平240158號公報專利文獻3:日本實開平735751號公報
實用新型內(nèi)容 發(fā)明要解決的問題專利文獻2所示的橡膠制的襯墊在缸蓋罩的密封對象部位被壓入向下開口的凹狀的槽內(nèi)，而安裝在缸蓋的密封對象部位間。另外，最近為了車體的輕型化及耗油量的降低，采用合成樹脂的成型體作為缸蓋罩。另外，從發(fā)動機的組裝操作性等出發(fā)，還將缸蓋的密封對象部位形成為槽形，在將襯墊安裝于該槽形的襯墊安裝部后，在密封對象部位緊固平坦(flat)的合成樹脂制的缸蓋罩。在該情況下，由于缸蓋通常由鋁等的鑄造品(金屬制)構(gòu)成，所以槽形的密封對象部位有時因加工性等的關(guān)系而不是凹槽形狀，而成為不具備凹槽的內(nèi)側(cè)(密封對象空間側(cè))壁的所謂臺階形狀。在該種不具備內(nèi)側(cè)壁的臺階形狀的情況下，有時在緊固時壓縮姿勢變形而使襯墊壓曲，或者在緊固后因在上述密封對象空間流通的流體壓力(液壓)而使襯墊壓曲，從而產(chǎn)生密封功能下降的情況。特別是，在送油部分，所需密封壓力較高，為0.6MPa，在未滿足該所需密封壓力的情況下，發(fā)生流體的泄露，難以適當?shù)乜刂屏黧w壓力，而且引發(fā)耗油量上漲，還由排氣氣體對環(huán)境產(chǎn)生影響。另外，在缸蓋罩由合成樹脂的成型體構(gòu)成的情況下，為了滿足產(chǎn)品功能，需要考慮制造公差、熱收縮，而在襯墊的規(guī)定的緊固壓縮狀態(tài)下，使供襯墊配置在外側(cè)部分的、缸蓋與缸蓋罩之間具有間隙。因此，在由緊固產(chǎn)生的壓縮作用、上述流體壓力(內(nèi)壓)的作用下，構(gòu)成襯墊的橡膠在該間隙部分流動變形，由此不能充分獲得密封對象部位的表面壓力，有時也使密封功能下降。專利文獻I所公開的振動隔斷構(gòu)件夾裝在進氣歧管與內(nèi)燃機主體的歧管安裝面之間，在作為密封功能的主體的彈性構(gòu)件(橡膠構(gòu)件)內(nèi)插入芯骨而構(gòu)成該振動隔斷構(gòu)件，由此能夠抑制彈性構(gòu)件的彈性變形，并且能夠防止振動隔斷構(gòu)件開口。但是，在骨架所處的部分作用有由緊固產(chǎn)生的緊固壓力，并沒有想到對像上述那樣夾裝在臺階形狀的密封對象部位之間時橡膠向不受緊固壓力作用的上述間隙部分的流動變形進行抑制。在專利文獻2所公開的襯墊的情況下，比襯墊主體(橡膠)的剛性高的構(gòu)件被內(nèi)包在突狀部中，該突狀部位于襯墊主體的側(cè)部且不受密封對象兩構(gòu)件(缸蓋及缸蓋罩)的緊固壓力作用的部分。在該專利文獻2中，說明了剛性高的部分可以是整體也可以是一部分，在剛性高的部分是一部分的情況下，不能獲得對橡膠體積向間隙部分逸出進行防止的那種功能，由此可以理解為:與上述同樣，并沒有想到對橡膠向不受緊固壓力作用的上述間隙部分的流動變形進行抑制。另外，專利文獻3所公開的襯墊是夾設(shè)在發(fā)動機與合成樹脂制進氣歧管的連結(jié)部的襯墊，三角形的突起與形成于進氣歧管的連接部的內(nèi)表面的錐形的凹部嵌合，但是該三角形突起不是在緊固時被直接壓縮的部分，并不是因產(chǎn)生表面壓力而獲得的密封功能的主體部。本實用新型鑒于上述實際情況，目的在于提供一種橡膠襯墊和使用了該橡膠襯套的密封構(gòu)造，該橡膠襯墊即使在施加有較大的內(nèi)壓的部位且密封對象部位是臺階形狀的情況下，也能充分地發(fā)揮密封性能。用于解決問題的方案第I技術(shù)方案的橡膠襯墊是夾裝在彼此緊固的密封對象兩構(gòu)件間的環(huán)狀的橡膠襯墊，其特征在于，所述密封對象兩構(gòu)件的一方構(gòu)件具有臺階形狀部，該臺階形狀部利用階梯狀臺部、和與該階梯狀臺部垂直的內(nèi)周壁部將內(nèi)側(cè)開放，另一方構(gòu)件具有與所述階梯狀臺部平行且平坦的形狀部，上述橡膠襯墊由包含筒狀部、凸緣狀部和環(huán)狀的芯材且一體成型而成的彈性材料的成型體構(gòu)成，該筒狀部夾裝在所述臺階形狀部中且僅由彈性材料構(gòu)成，該凸緣狀部在該筒狀部 的軸向一端部側(cè)的外周部遍布整周地朝外側(cè)與該外周部相連，該環(huán)狀的芯材遍布該凸緣狀部的整周地埋設(shè)在該凸緣狀部內(nèi)，上述橡膠襯墊夾裝在上述密封對象兩構(gòu)件間，在緊固該兩構(gòu)件時，上述筒狀部的軸向兩端部位于該兩構(gòu)件的各密封線(seal line)部，且該筒狀部在緊固壓力的作用下沿緊固方向被壓縮，所述凸緣狀部位于所述密封線部的徑向外側(cè)，夾裝在形成于所述密封對象兩構(gòu)件間的間隙中。在本實用新型的橡膠襯墊中，可以在上述筒狀部的外周部形成朝向外側(cè)的突部。在該情況下，上述突部可以包括作為該突部的立起基部的底部和突出到最外側(cè)的頂部，并且形成為上述底部間的距離比上述頂部的突出高度大，將上述突部的軸向截面形狀形成為自上述底部向上述頂部逐漸立起的平緩的山形的形狀。另外，上述突部可以沿上述筒狀部的周向間斷地形成。第2技術(shù)方案的密封構(gòu)造使用上述任一種的橡膠襯墊將彼此緊固的密封對象兩構(gòu)件間密封起來，其特征在于，在將上述橡膠襯墊夾裝在上述密封對象兩構(gòu)件間的狀態(tài)下，上述筒狀部的軸向一端部與上述另一方構(gòu)件的平坦的形狀部相面對，上述筒狀部的軸向另一端部與上述一方構(gòu)件的上述階梯狀臺部相面對，并且該筒狀部的外周部與上述內(nèi)周壁部相面對，在使上述密封對象兩構(gòu)件處于規(guī)定的緊固狀態(tài)時，上述筒狀部處于在緊固壓力的作用下沿緊固方向壓縮了的狀態(tài)，上述凸緣狀部位于上述密封線部的徑向外側(cè)，在上述密封對象兩構(gòu)件間的夾設(shè)有該凸緣狀部的部分形成有間隙而成為上述緊固壓力不作用于該凸緣狀部的狀態(tài)。實用新型效果在第I技術(shù)方案的橡膠襯墊或第2技術(shù)方案的密封構(gòu)造中，該橡膠襯墊夾裝在如下的密封對象兩構(gòu)件間:一方構(gòu)件具有利用含有密封線部的一方的階梯狀臺部、和與該階梯狀臺部垂直的內(nèi)周壁部將內(nèi)側(cè)開放的臺階形狀部，另一方構(gòu)件具有與上述階梯狀臺部平行且含有另一方密封線部的平坦的形狀部。在該夾裝狀態(tài)下，上述筒狀部的軸向一端部與上述另一方構(gòu)件的平坦的形狀部相面對，上述筒狀部的軸向另一端部與上述一方構(gòu)件的上述階梯狀臺部相面對，并且該筒狀部的外周部與上述內(nèi)周壁部相面對。并且，在使上述密封對象兩構(gòu)件處于規(guī)定的緊固狀態(tài)時，上述筒狀部在緊固壓力的作用下，在上述一方構(gòu)件的作為密封對象部位的階梯狀臺部與另一方構(gòu)件的平坦的密封對象部位之間，處于沿緊固方向壓縮了的狀態(tài)。因而，由于在兩密封對象兩構(gòu)件的密封線部之間夾設(shè)有壓縮了的筒狀部，所以利用該壓縮的反作用力在含有兩密封線部的 各密封對象部位與筒狀部的軸向兩端部之間，產(chǎn)生表面壓力，發(fā)揮密封功能。另外，由于筒狀部的外周部與上述臺階形狀部的內(nèi)周壁部相面對，所以當施加有緊固時的壓縮力、內(nèi)壓時，即使筒狀部被推向外側(cè)，也能利用內(nèi)周壁部進行限制，使筒狀部不會壓曲，維持筒狀部的期望的壓縮姿勢。此外，由于配置有筒狀部的部位的密封對象空間側(cè)(內(nèi)側(cè))是開放的，所以壓縮時的內(nèi)部應(yīng)力不會過度，由此不易發(fā)生筒狀部的龜裂等。并且，在使上述密封對象兩構(gòu)件處于規(guī)定的緊固狀態(tài)時，上述凸緣狀部位于上述密封線部的徑向外側(cè)，在上述密封對象兩構(gòu)件間的夾設(shè)有該凸緣狀部的部分形成間隙而成為上述緊固壓力不作用于該凸緣狀部的狀態(tài)。在該情況下，由緊固產(chǎn)生的壓縮作用、上述內(nèi)壓的作用使構(gòu)成筒狀部的彈性材料欲向該間隙部分流動變形。但是，由于在凸緣狀部內(nèi)遍布其整周地埋設(shè)有環(huán)狀的芯材，所以利用芯材阻止該流動變形，由此使含有密封線部的密封對象部位的表面壓力得到維持，不會因彈性材料的流動變形而導(dǎo)致密封功能下降。在第I技術(shù)方案或第2技術(shù)方案中，當在上述筒狀部的外周部形成有朝向外側(cè)的突部的情況下，將該橡膠襯墊安裝于上述臺階形狀部時，該突部在筒狀部與上述內(nèi)周壁部之間被壓縮。利用該壓縮的反作用力將橡膠襯墊保持于臺階形狀部，防止安裝作業(yè)時橡膠襯墊的脫離。在該情況下，當上述突部具備作為該突部的立起基部的底部和突出在最外側(cè)的頂部，并且形成為上述底部間的距離比上述頂部的突出高度大，將上述突部的軸向截面形狀形成為自上述底部向上述頂部逐漸立起的平緩的山形的形狀時，緩和上述安裝時的阻力，使插入安裝作業(yè)順利進行。另外，在安裝后的緊固過程、緊固后的內(nèi)壓上升時，底部不易成為壓曲點，不易發(fā)生筒狀部的歪斜。此外，在沿上述筒狀部的周向間斷地形成上述突部時，在緊固該密封對象兩構(gòu)件而使筒狀部沿緊固方向壓縮時，自突部間放出空氣，不會在上述內(nèi)周壁部與階梯狀臺部的角部發(fā)生空氣的擠入，由此不會影響密封性的穩(wěn)定性。

圖1是本實用新型的橡膠襯墊的一實施方式的俯視圖。圖2是圖1中的XX箭頭方向部的局部剖切放大剖視圖。[0024]圖3是表示使用了該橡膠襯墊的密封構(gòu)造的一例的概念性的局部剖切剖視圖。圖4是表示使用了該橡膠襯墊的密封構(gòu)造的另一例的與圖3相同的圖。圖5是表示該橡膠襯墊的變形例的主要部分放大剖視圖。圖6是表示該橡膠襯墊的另一變形例的主要部分放大剖視圖。圖7是本實用新型的橡膠襯墊的另一實施方式的俯視圖。圖8是本實用新型的橡膠襯墊的又一實施方式的俯視圖。
具體實施方式
下面，根據(jù)附圖說明本實用新型的實施方式。圖1至圖4表示本實用新型的橡膠襯墊的第I實施方式。如圖3所示，圖示的橡膠襯墊I例示的是夾裝在作為彼此緊固的密封對象兩構(gòu)件的缸蓋(一方構(gòu)件)2與缸蓋罩(另一方構(gòu)件)3之間的襯墊，特別是應(yīng)用于送油部分的圓形的橡膠襯墊。缸蓋2由鋁等的鑄造品構(gòu)成，其上端開口部利用階梯狀臺部22和與該階梯狀臺部22垂直的內(nèi)周壁部23，形成為內(nèi)側(cè)開放的臺階形狀部24，該階梯狀臺部22為缸蓋2的密封對象部位。缸蓋罩3由合成樹脂的成型體構(gòu)成，其下端開口部形成為凸緣狀，該凸緣狀開口部的下表面是作為密封對象部位的平坦的形狀部31。該平坦的形狀部31含有遍布其周向整周的在設(shè)計上設(shè)定的假想的密封線部3L。上述階梯狀臺部22和缸蓋罩3的平坦的形狀部31形成為在緊固缸蓋2和缸蓋罩3時彼此成為平行關(guān)系，在該階梯狀臺部22的與上述密封線部3L相對應(yīng)的部位含有遍布周向整周的在設(shè)計上設(shè)定的假想的密封線部2L。這里，密 封線部是指彼此緊固的兩構(gòu)件中的密封對象部位的設(shè)計的中心部分，因而，在襯墊上也存在與其相對應(yīng)的設(shè)計上的密封線部。橡膠襯墊I由包含筒狀部11、凸緣狀部12和環(huán)狀的芯材13而被一體成型的彈性材料的成型體構(gòu)成，該凸緣狀部12在該筒狀部11的軸向一端部Ilc側(cè)的外周部Ild遍布整周地朝外側(cè)與該外周部Ild相連，該芯材13遍布該凸緣狀部12的整周地埋設(shè)在該凸緣狀部12內(nèi)。筒狀部11的筒壁部的截面形狀為縱長的大致長方形，其上部Ila為向上方逐漸稍稍變窄的錐形。另外，該筒狀部11的上端面(軸向另一端部)Ilb和下端面(軸向一端部)Ilc為平坦面。此外，在圖1至圖4所示的實施方式中，在上述筒狀部11的外周部Ild沿周向間斷地形成有朝向外側(cè)的突部14。突部14包括作為突部14的立起基部的底部14a和突出在最外側(cè)的頂部14b，其形狀沒有特別限定，圖例的突部14形成為底部14a、14a間的距離(A)比頂部14b的突出高度(B)大，即A > B。為了使突部14的底部易于成為壓縮時的壓曲點，且為了緩和向臺階形狀部24安裝時的阻力，該突部14的從圖1中的XX箭頭方向看去的截面形狀(軸向截面形狀)形成為自底部14a向頂部14b逐漸立起的平緩的山形。更詳細而言，如圖2所示，底部14a、14a間的距離(A)與頂部14b的突出高度(B)的關(guān)系優(yōu)選形成為A彡2XB。另外，突部14的山形形狀不是自底部14a向頂部14b呈凸曲面狀突出，而是底部14a形成為平緩的凹曲面狀(例如R4 R7)，經(jīng)由這樣形成的底部14a向頂部14b逐漸(例如沿軸向剖視觀察，傾斜角度在45度以內(nèi))立起。另外，作為芯材13，只要是比構(gòu)成該橡膠襯墊的彈性材料具有硬度的板材即可，例如可以采用金屬板、合成樹脂板等。作為構(gòu)成橡膠襯墊I的彈性材料，可以舉出三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠(NBR)、丁苯橡膠(SBR)、丙烯酸脂橡膠(ACM)、氫化丁腈橡膠(HNBR)、硅橡膠(VMQ)、氟硅橡膠(FVMQ)、氟橡膠(FKM)、丁基橡膠、聚異丁烯橡膠、三元乙丙共聚物橡膠(EPDM)等橡膠材料、熱塑性彈性材料(烯烴系、聚酯系、聚酰胺系、苯乙烯系等)等。例如，將上述彈性材料注射到具有期望形狀的型腔的上下模具(未圖示)中而成型上述橡膠襯墊I。在使用上述橡膠材料作為彈性材料的情況下，通過將未硫化的上述橡膠材料注射到上述上下模具的型腔內(nèi)而進行硫化，成型上述橡膠襯墊。此時，為了將芯材13定位在規(guī)定的位置，在型腔中形成有直接支承芯材13的突起、和與芯材13的周緣部直接抵接的朝向內(nèi)側(cè)的突起，在利用這些突起將芯材13定位在型腔的規(guī)定位置的狀態(tài)下，進行上述未硫化橡膠的注射。因而，經(jīng)硫化成型而獲得的橡膠襯墊I上的上述凸緣狀部12在下表面的橡膠部分以等間隔(每隔120° )形成有多個(圖例中是3個)凹部12a，而且在周緣部的橡膠部分以等間隔(每隔120° )形成有使芯材13露出的多個(圖例中是3個)缺口部12b。在上下模具的各型腔內(nèi)利用突起形成該缺口部12b，該突起設(shè)置為不僅與芯材13的周緣部抵接，而且上下夾持芯材13的一部分。這樣，通過以上下夾持的方式保持芯材13，進行橫向的定位，并且防止由未硫化橡膠材料的注射時的注射壓力引發(fā)芯材13的脫離，也能適當?shù)剡M行上下位置的定位。另外，當然也能采用除注射成型以外的公知的成型方法，獲得橡膠襯墊I。圖5和圖6表示使用上下模具成型得到的橡膠襯墊I的例子，該上下模具設(shè)有用于定位芯材13的另一部件。在圖5的例子中，在凸緣狀部12的上表面也形成有上述凹部12a。利用在上下模具的各型腔內(nèi)以上下夾持芯材13的方式設(shè)置的突起，形成上下兩面的凹部12a，通過像這樣用突起在上下夾持芯材13的狀態(tài)下注射未硫化橡膠，能夠與上述同樣地防止由注射壓力引發(fā)芯材13的脫離。另外，在圖6的例子中，芯材13的外周側(cè)的周緣部及上下表面遍布整周地露出，將上下模具的各型腔形成為直接把持芯材13的該露出部分13a的那種形狀，而形成該露出 部分13a，由此在芯材13不會沿橫向及上下方向位移地被定位在規(guī)定位置的狀態(tài)下進行上述硫化成型。如圖3或圖4所示，上述結(jié)構(gòu)的橡膠襯墊I夾裝在彼此緊固的缸蓋2與缸蓋罩3之間，構(gòu)成缸蓋2與缸蓋罩3之間的密封構(gòu)造。下面大概說明下該夾裝的要領(lǐng)。圖3所示的例子表示的是如上所述作為彼此緊固的密封對象兩構(gòu)件的一方構(gòu)件是缸蓋2，另一方構(gòu)件是缸蓋罩3的例子。首先，從圖2所示的狀態(tài)將橡膠襯墊I上下顛倒，將筒狀部11自其上部Ila (在圖3中是朝下)插入臺階形狀部24。此時，由于在筒狀部11的外周部Ild形成有上述突部14，所以將該突部14壓接于臺階形狀部24的內(nèi)周壁部23而沿筒狀部11的內(nèi)徑方向(突部14的高度方向)壓縮地進行上述插入。雖然因突部14的存在而施加有插入阻力，但由于該突部14的截面形狀如上所述形成為自底部14a向頂部14b逐漸立起的平緩的山形，所以緩和上述阻力，由此在隨后壓縮襯墊I時，不易發(fā)生筒狀部11的歪斜，并且使插入安裝作業(yè)順利進行。在筒狀部11的上端面Ilb (在圖3中朝下)到達了與上述階梯狀臺部22接近的面對狀態(tài)的時刻，插入安裝作業(yè)結(jié)束。接著，將缸蓋罩3配置為其密封對象部位(平坦的形狀部)31與缸蓋2的密封對象部位(階梯狀臺部)22對齊。此時，上述筒狀部11的下端面Ilc (在圖3中朝上)被配置為與缸蓋罩3的含有上述密封線部3L的密封對象部位31相面對。接著，利用未圖示的螺栓等緊固部件將缸蓋罩3緊固于缸蓋2。圖3的雙點劃線表示缸蓋2及缸蓋罩3被緊固為規(guī)定的緊固狀態(tài)的狀態(tài)。這里，規(guī)定的緊固狀態(tài)是預(yù)先設(shè)定的設(shè)計上的概念，通過壓縮橡膠襯墊I而確保在兩密封對象部位間發(fā)揮充分的密封功能的表面壓力，并且不會成為使缸蓋罩3等損壞、橡膠襯墊I龜裂等的那種過度的緊固壓力。在該規(guī)定的緊固狀態(tài)下，筒狀部11沿緊固方向壓縮，并且筒狀部11的筒壁部沿厚度方向擴寬，其外周部Ild壓接于上述臺階形狀部24的內(nèi)周壁部23。另外，缸蓋2的位于上述臺階形狀部24的外側(cè)的部位25、與缸蓋罩3的平坦的形狀部31的位于密封線部3L的外側(cè)的部位的間隔(間隙)D，與上述凸緣狀部13的厚度大致相同或比上述凸緣狀部13的厚度稍大。因而，在該規(guī)定的緊固狀態(tài)下，維持為由上述緊固產(chǎn)生的緊固壓力不作用于凸緣狀部13的狀態(tài)。在上述緊固的過程中，上述臺階形狀部24的階梯狀臺部22和筒狀部11的上端面Ilb以面接觸的狀態(tài)相互壓接，所以即使缸蓋2不具備上述那樣的內(nèi)側(cè)壁，利用面接觸部分的接觸阻力和限制作用，也不必擔心筒狀部11的上部Ila向內(nèi)側(cè)歪斜。另外，筒狀部11的外周部Ild由于從接近臺階形狀部24的內(nèi)周壁部23的狀態(tài)被緊固，所以壓接于內(nèi)周壁部23而被限制，也不會向外側(cè)歪斜。順便說一下，在上部Ila的截面形狀為山形的形狀的情況下，與內(nèi)周壁部23之間的間隙增大，所以在緊固時容易向內(nèi)外兩側(cè)歪斜，壓縮姿勢變形。然而，在本實施方式中，在規(guī)定的緊固狀態(tài)下使筒狀部11沿緊固方向壓縮，其上端面Ilb和下端面Ilc分別彈性地壓接于含有密封線部2L、3L的階梯狀臺部22及密封對象部位31，此夕卜，筒狀部11沿上述厚度方向擴寬，其外周部Ild彈性地壓接于上述內(nèi)周壁部23。因而，將缸蓋2及缸蓋罩3的密封對象部位間完全密封，防止在密封對象空間4內(nèi)流通的加壓流體向外部漏出。如上所述，加壓流體在密封對象空間4內(nèi)流通，從而內(nèi)壓施加于橡膠襯墊I。當該內(nèi)壓成為0.6MPa左右的高壓時，使上述筒狀部11擴開的作用也增大。在筒狀部11的上部Ila是山形的形狀的情況下，由于存在上述間隙，所以上部Ila在該內(nèi)壓的作用下向外側(cè)歪斜，由緊固獲得的壓縮姿勢變形，結(jié)果緊固壓力使筒狀部I的中間部分向內(nèi)側(cè)壓曲，密封功能下降。但是，在本實施方式中，由于利用臺階形狀部24的內(nèi)周壁部23進行限制，所以上部Ila的歪斜變形被阻止，并且 由內(nèi)壓產(chǎn)生的自封功能起作用，進一步促進作為襯墊的密封功能。另外，由于在與上述間隙D相對應(yīng)的部分存在有芯材13，所以在該部分阻止橡膠向外側(cè)的流動變形，由此包括上述自封在內(nèi)的密封功能不會下降地得到維持。而且，緊固壓力不作用于存在芯材13的部分，所以也不會在芯材13與橡膠的界面發(fā)生龜裂。如上所述，在將缸蓋罩3組裝于缸蓋2的過程中，在組裝后，有時為了調(diào)整而暫且卸下缸蓋罩3。此時，橡膠襯墊I因橡膠特有的粘合性而欲跟著缸蓋罩3 —起上升，但由于突部14在內(nèi)周壁部23處處于壓縮狀態(tài)，所以利用與該壓縮相對應(yīng)的作用于內(nèi)周壁部23的緊合力，阻止上述連帶上升，維持將橡膠襯墊I保持于上述臺階形狀部24的狀態(tài)。另外，在上述組裝過程中，在需要使缸蓋2翻到、處于其他姿勢時，利用上述緊合力也不會使橡膠襯墊I脫離。這樣，利用由突部14產(chǎn)生的橡膠襯墊I的防脫功能，不會影響上述組裝作業(yè)的順利性。此外，突部14也起到橡膠襯墊I在槽(臺階形狀部24)內(nèi)定心的功能，由此使缸蓋2和橡膠襯墊I的各自的密封線部適當?shù)貙R。如上所述，突部14起到橡膠襯墊I的防脫功能等，但在為了使該防脫功能優(yōu)先，而增大突部14的體積(截面積)或形成為自筒狀部11的外周部急劇立起的那種形狀時，在進行上述插入安裝時，突部14的壓縮反作用力增大，使筒狀部11的中間部向內(nèi)側(cè)伸出。這在緊固時的緊固壓力的作用下成為筒狀部11的壓曲的起點，所以在本實施方式中，將突部14形成為底部14a、14a間的距離(A)比頂部14b的突出高度(A)大，將突部14的軸向截面形狀形成為自底部14a向頂部14b逐漸立起的平緩的山形的形狀。由此，在進行上述插入安裝時，突部14容易被壓扁，不成為上述壓曲的起點。另外，突部14在筒狀部11的外周部Ild沿其周向間斷地形成，所以緩和上述插入安裝時的阻力，而且在將缸蓋2和缸蓋罩3彼此緊固而使筒狀部11沿緊固方向壓縮時，在上述內(nèi)周壁部23與階梯狀臺部22的角部不會發(fā)生空氣的擠入，由此不會影響上述自封性。圖4所示的例子表示的是作為彼此緊固的密封對象兩構(gòu)件的一方構(gòu)件是缸蓋罩3，另一方構(gòu)件是缸蓋2的例子。在該例子中，缸蓋2與上述同樣由鋁的鑄造品構(gòu)成，其上端開口部形成為凸緣狀，該凸緣狀形狀部的上表面是作為密封對象部位的平坦的形狀部21。該平坦的形狀部21含有遍布其周向整周的、在設(shè)計上設(shè)定的假想的密封線部2L。缸蓋罩3與上述同樣由合成樹脂的成型體構(gòu)成，其下端開口部成為具有臺階形狀部34的形狀，該臺階形狀部34利用作為密封對象部位的階梯狀臺部32、和與該階梯狀臺部32垂直的內(nèi)周壁部33將內(nèi)側(cè)開放。階梯狀臺部32和上述缸蓋2的平坦的形狀部21形成為在缸蓋罩3和缸蓋2被緊固時彼此成為平行關(guān)系，該階梯狀臺部32在與上述密封線部2L相對應(yīng)的部位含有遍布周向整周的、在設(shè)計上設(shè)定的假想的密封線部3L。在該情況下，首先將缸蓋罩3上下顛倒，使臺階形狀部34朝上。在該狀態(tài)下，也使橡膠襯墊I從圖2所示的狀態(tài)上下顛倒，將筒狀部11自其上部Ila插入臺階形狀部34。此時，由于在筒狀部11的外周部Ild形成有上述突部14，所以使該突部14壓接于臺階形狀部34的內(nèi)周壁部33 而沿筒狀部11的內(nèi)徑方向(突部14的高度方向)壓縮地進行上述插入。該突部14的截面形狀形成為與上述同樣的形狀，所以在該情況下，與上述同樣也緩和插入阻力，在隨后將襯墊I壓縮時，也不易發(fā)生筒狀部11的歪斜，并且使插入安裝作業(yè)順利進行。在筒狀部11的上端面Ilb到達了與上述階梯狀臺部32接近的面對狀態(tài)的時刻，插入安裝作業(yè)結(jié)束，使缸蓋罩3翻轉(zhuǎn)為其臺階形狀部34朝下。由于上述突部14處于被壓縮了的狀態(tài)，所以橡膠襯墊I在該壓縮的反作用力的作用下以緊合狀態(tài)被保持于上述臺階形狀部34，不會在上述翻轉(zhuǎn)時脫落。因而，順利地進行從橡膠襯墊I的安裝到后述的缸蓋罩3及缸蓋2的緊固的一連串的組裝作業(yè)。這樣，在將橡膠襯墊I保持于臺階形狀部34的狀態(tài)下，將缸蓋罩3配置為其密封對象部位(階梯狀臺部32)與缸蓋2的密封對象部位(平坦的形狀部)21對齊。此時，上述筒狀部11的下端面Ilc被配置為與含有上述密封線部2L的平坦的形狀部21相面對。接著，與上述同樣，利用未圖示的螺栓等緊固部件將缸蓋罩3緊固于缸蓋2。圖4的雙點劃線與圖3同樣，表示缸蓋罩3及缸蓋2被緊固為規(guī)定的緊固狀態(tài)的狀態(tài)。因而，該規(guī)定的緊固狀態(tài)下的橡膠襯墊I在缸蓋罩3與缸蓋2之間的夾裝狀態(tài)與上述同樣，筒狀部11沿緊固方向壓縮，并且筒狀部11的筒壁部沿厚度方向擴寬，其外周部Ild壓接于上述臺階形狀部34的內(nèi)周壁部33。另外，缸蓋罩3的位于上述臺階形狀部34的外側(cè)的部位35、與缸蓋2的平坦的形狀部21的位于密封線部2L的外側(cè)的部位的間隔(間隙)D，與上述凸緣狀部13的厚度大致相同或比上述凸緣狀部13的厚度稍大。因而，在該規(guī)定的緊固狀態(tài)下，與上述同樣也維持為由上述緊固產(chǎn)生的緊固壓力不作用于凸緣狀部13的狀態(tài)。[0048]在上述緊固的過程中，由于上述臺階形狀部34的階梯狀臺部32和筒狀部11的上端面Ilb以面接觸的狀態(tài)相互壓接，所以，即使缸蓋罩3不具備上述那種內(nèi)側(cè)壁，與上述同樣利用面接觸部分的接觸阻力和限制作用，也不擔心筒狀部11的上部Ila向內(nèi)側(cè)歪斜。另夕卜，筒狀部11的外周部Ild從接近臺階形狀部34的內(nèi)周壁部33的狀態(tài)開始緊固，所以與內(nèi)周壁部33壓接而被限制，也不會向外側(cè)歪斜。在缸蓋罩3與缸蓋2的該種緊固狀態(tài)下，與上述同樣將缸蓋罩3與缸蓋2的密封對象部位間完全密封，防止在密封對象空間4內(nèi)流通的加壓流體向外部漏出。另外，與上述同樣，也體現(xiàn)出由筒狀部11被臺階形狀部34的內(nèi)周壁部33限制而產(chǎn)生的內(nèi)壓獲得的自封功能，和凸緣狀部12處的芯材13的功能?？紤]脫離或脫落防止功能、和壓曲起點的產(chǎn)生與否，適當?shù)卦谠O(shè)計上決定上述突部14的形狀等。圖7和圖8表示突部14的形成方式的另一例。圖7的例子與上述例子的相同之處在于，突部14在筒狀部11的外周部Ild沿其周向間斷地形成，與上述例子的不同之處在于，為了強化脫離或脫落防止功能，使各突部14沿周向上的長度比上述例子長。在該例子中，為了更加可靠地發(fā)揮脫離或脫落防止功能，使突起14在上述外周部Ild的周向上的占有率比圖1所示的例子大。圖8的例子在筒狀部11的外周部Ild遍布整周地以連續(xù)的狀態(tài)形成突部14，進一步強化了脫離或脫落防止功能。這如上所述考慮脫離或脫落防止功能、和壓曲起點的產(chǎn)生與否而適當?shù)卦谠O(shè)計上決定，但在圖8的例子的情況下，為了防止上述空氣的擠入，最好在上述內(nèi)周壁部23 (33 )沿縱向(緊固方向)設(shè)置使自封性不會下降的程度的多條狹縫。由于其他結(jié)構(gòu)與上述例子相同，所以對于相同的部分標注相同的附圖標記，省略對其說明。另外，當然也能將圖5和圖6所示的變形例分別應(yīng)用于圖7和圖8所示的例子。另外，在上述實施方式中，說明了將本實用新型的橡膠襯墊I夾裝在內(nèi)燃機的缸蓋2與缸蓋罩3之間的例子，但本實用新型不限定于此，也可以夾裝在其他內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)部、其他工業(yè)機械的密封對象兩構(gòu)件間。因而，橡膠襯墊I的形狀也不限定于例示那樣的圓形，當然應(yīng)形成為與應(yīng)用對象相符的形狀的環(huán)狀體。特別是，當在密封對象兩構(gòu)件的一方是合成樹脂的成型體、另一方由金屬制成(也包括鑄造品)，且高壓的流體在密封對象空間內(nèi)流通的情況下應(yīng)用本實用新·型時，是極有用的，當然也能在兩方是由同一材質(zhì)構(gòu)成的情況下應(yīng)用本實用新型。而且，在實施方式中說明了構(gòu)成橡膠襯墊的彈性材料由橡膠構(gòu)成的例子，但當然也可以利用上述其他的彈性材料構(gòu)成橡膠襯墊。附圖標記說明1、橡膠襯墊；11、筒狀部；I lb、上端面(另一端部)；11c、下端面(一端部)；I Id、夕卜周部；12、凸緣狀部；13、芯材；14、突部；14a、底部；2、缸蓋(密封對象兩構(gòu)件的一方構(gòu)件或另一方構(gòu)件)；3、缸蓋罩(密封對象兩構(gòu)件的另一方構(gòu)件或一方構(gòu)件)；21、31、平坦的形狀部；2L、3L、密封線部；22、32、階梯狀臺部；23、33、內(nèi)周壁部；24、34、臺階形狀部；D、間隔(間隙)。
權(quán)利要求1.一種橡膠襯墊，該橡膠襯墊是夾裝在彼此緊固的密封對象兩構(gòu)件間的環(huán)狀的橡膠襯墊，其特征在于， 所述密封對象兩構(gòu)件的一方構(gòu)件具有臺階形狀部，該臺階形狀部利用階梯狀臺部、和與該階梯狀臺部垂直的內(nèi)周壁部將內(nèi)側(cè)開放，另一方構(gòu)件具有與所述階梯狀臺部平行且平坦的形狀部， 所述橡膠襯墊由包含筒狀部、凸緣狀部和環(huán)狀的芯材且一體成型而成的彈性材料的成型體構(gòu)成，該筒狀部夾裝在所述臺階形狀部中且僅由彈性材料構(gòu)成，該凸緣狀部在該筒狀部的軸向一端部側(cè)的外周部遍布整周地朝外側(cè)與該外周部相連，該環(huán)狀的芯材遍布該凸緣狀部的整周地埋設(shè)在該凸緣狀部內(nèi)， 所述橡膠襯墊夾裝在所述密封對象兩構(gòu)件間，在緊固該兩構(gòu)件時，所述筒狀部的軸向兩端部位于該兩構(gòu)件的各密封線部，且該筒狀部在緊固壓力的作用下沿緊固方向被壓縮，所述凸緣狀部位于所述密封線部的徑向外側(cè)，夾裝在形成于所述密封對象兩構(gòu)件間的間隙中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠襯墊，其特征在于， 在所述筒狀部的外周部形成有朝向外側(cè)的突部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的橡膠襯墊，其特征在于， 所述突部包括作為該突部的立起基部的底部和突出在最外側(cè)的頂部，并且形成為所述底部間的距離比所述頂部的突出高度大，所述突部的軸向截面形狀是自所述底部向所述頂部逐漸立起的平緩的山形形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的橡膠襯墊，其特征在于， 所述突部沿所述筒狀部的周向間斷地形成。
5.一種密封構(gòu)造，該密封構(gòu)造使用權(quán)利要求1 4中任意一項所述的橡膠襯墊將彼此緊固的密封對象兩構(gòu)件間密封起來，其特征在于， 在將所述橡膠襯墊夾裝在所述密封對象兩構(gòu)件間的狀態(tài)下，所述筒狀部的軸向一端部與所述另一方構(gòu)件的平坦的形狀部相面對，所述筒狀部的軸向另一端部與所述一方構(gòu)件的所述階梯狀臺部相面對，并且該筒狀部的外周部與所述內(nèi)周壁部相面對， 在使所述密封對象兩構(gòu)件處于規(guī)定的緊固狀態(tài)時，所述筒狀部處于在緊固壓力的作用下沿緊固方向壓縮了的狀態(tài)，所述凸緣狀部位于所述密封線部的徑向外側(cè)，在所述密封對象兩構(gòu)件間的夾設(shè)有該凸緣狀部的部分形成有間隙而成為所述緊固壓力不作用于該凸緣狀部的狀態(tài)。
專利摘要本實用新型的目的在于，提供一種即使在施加有較大的內(nèi)壓的部位且密封對象部位是臺階形狀的情況下，也能充分地發(fā)揮密封性能的橡膠襯墊和使用了該橡膠襯墊的密封構(gòu)造。本實用新型的環(huán)狀的橡膠襯墊(1)夾裝在彼此緊固的密封對象兩構(gòu)件(2、3)間，其特征在于，所述橡膠襯墊(1)由包含筒狀部(11)、凸緣狀部(12)和環(huán)狀的芯材(13)且一體成型而成的彈性材料的成型體構(gòu)成，該凸緣狀部(12)在該筒狀部(11)的一端部(11c)側(cè)的外周部(11d)遍布整周地朝外側(cè)與該外周部(11d)相連，該環(huán)狀的芯材(13)遍布該凸緣狀部(12)的整周地埋設(shè)在該凸緣狀部(12)內(nèi)，所述橡膠襯墊(1)夾裝在所述密封對象兩構(gòu)件(2、3)間，在緊固該兩構(gòu)件(2、3)時，所述筒狀部(11)的軸向兩端部(11b、11c)位于該兩構(gòu)件的各密封線部(2L、3L)，且該筒狀部(11)在緊固壓力的作用下沿緊固方向被壓縮。
文檔編號F16J15/12GK203146815SQ20119000060
公開日2013年8月21日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者奧田松弘, 森大, 千野善春, 西垣篤史, 吉良直樹, 井口貴彥 申請人:內(nèi)山工業(yè)株式會社, 豐田自動車株式會社, 愛信精機株式會社