JP7141041B2

JP7141041B2 - ガスケット

Info

Publication number: JP7141041B2
Application number: JP2018189639A
Authority: JP
Inventors: 大森; 滋二塚; 隆介後藤
Original assignee: Uchiyama Manufacturing Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Uchiyama Manufacturing Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-10-05
Filing date: 2018-10-05
Publication date: 2022-09-22
Anticipated expiration: 2038-10-05
Also published as: JP2020060201A

Description

本発明は、ガスケットに関し、例えば、自動車用の電池パックを収容するケースに用いられるガスケットに関する。

前記のような電池パックを収容するケースとしては、箱形のケース本体と、ケース本体の開口部を塞ぐ蓋体とからなる。そして、ケース本体の周辺部と蓋体の周辺部にはフランジ部が設けられ、両フランジ部間に環状のガスケットを介在させ、両フランジ部をボルト・ナットにより締結合体することにより、ケースの内部空間が密封され、内部空間内への雨水等の浸入が防止される（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に示されたガスケットにおいては、ボルト・ナットによる締結の際の締結高さを規定するためのカラーの装着部が設けられている。また、特許文献２の図１～図３には、環状のガスケットの外周側に沿って、当該ガスケットより硬質の材料からなる補強竿を連結し、当該補強竿に形成された位置決め孔に、カバー部材と相手部材とを締結する際の締結高さを規定するためのボルト挿通用カラーを埋設した例が示されている。

特許第５７６０４１１号公報特開２０００－１３０５９１号公報

ところで、特許文献１に示されるガスケットでは、前記カラーの装着部がガスケットのシールラインに沿った位置に設けられている。そして、カラーの装着部の回りに環状シール部を設け、さらにこの環状シール部に連続して、シール機能を奏する２条のリップ状突起がガスケットの全周に亘り設けられている。そのため、カラーの装着部回りの環状シール部とリップ状突起との連続性が完全になされないとシール機能が低下する。また、ガスケットの全周に亘る総幅が大きくなり、ガスケットの設置スペース（フランジ部の幅）が小さい場合には適用し難いという懸念がある。また、特許文献２の図１～図３に示されたガスケットの場合、材質の異なるガスケット及び補強竿の２部材で構成されるために、ガスケットの調製が煩わしく、また、この場合も、ガスケット及び補強竿の全周に亘る総幅が大きくなり、ガスケット及び補強竿の設置スペース上の制約を受けることになる。

本発明は、前記実情に鑑みなされたもので、省スペースでありながら、シール対象の２部材間に安定的に装着することができるガスケットを提供することを目的としている。

本発明に係るガスケットは、相互に合体される第１部材及び第２部材間に圧縮状態で介在されるガスケットであって、前記第１部材の平面形状の第１面及び前記第２部材の平面形状の第２面の間に挟持される環状の本体部を含み、
前記本体部における前記第１面及び前記第２面に対向する面の少なくとも一方には、当該第１面または第２面に弾接するシール部が前記本体部の全周に亘って設けられ、前記本体部の外周側には、筒形状のカラーを保持するためのカラー保持部が、前記本体部の幅方向に突出するよう一体に設けられ、前記カラー保持部は、前記カラーが装着される貫通孔と該貫通孔を取り囲む周縁部とを備え、前記カラーとともに前記第１部材、前記第２部材間に配される構成とされ、前記圧縮状態のときに、前記カラーの下端が前記第１面または前記第２面に接触する一方、前記カラー保持部の下端が前記カラーの下端よりも高い位置に、前記第１面または前記第２面とは非接触な状態となるように位置することを特徴とする。

本発明のガスケットによれば、シール部がカラー保持部と独立して本体部の全周に亘って設けられるからシール機能が安定して発揮され、しかも、カラー保持部がシール部の外側に設けられるから、カラー保持部の回りにシール機能部を設ける必要がない。この構造により、ガスケットとしての全周に亘る総幅を小さくすることができるから、省スペース的である。また、カラー保持部が本体部に一体に設けられているから、当該ガスケットを介在させた状態でカラーにボルト等の締結部材を挿通して締結することにより第１部材及び第２部材を組付ける際のガスケットの装着性が向上する。

本発明のガスケットにおいて、前記貫通孔における開口部の平面形状を、長軸が前記本体部の周方向に沿った楕円形状としてもよい。
これによれば、貫通孔における開口部の平面形状が、長軸が前記本体部の周方向に沿った楕円形状であることにより、カラー保持部の本体部からの突出幅を小さくすることができ、これにより、省スペース化がより効果的になされる。
この場合、前記貫通孔の楕円形状は、短軸が前記本体部の周方向に直交する幅方向に沿った形状であり、前記周縁部の短軸側における幅が、長軸側の幅より小とされているものとしてもよい。
これによれば、周縁部の短軸側における幅が、長軸側の幅より小とされているから、カラー保持部の本体部からの突出幅をより小さくすることができ、これにより、省スペース化が一層効果的になされる。また、周縁部の短軸側における幅が、長軸側の幅より小とされていることにより、カラーをカラー保持部の貫通孔に挿入する際、周縁部の短軸側の部位が楕円の周方向に延びやすくなり、カラー保持部の本体側部からの突出幅がカラー挿入により大きくなることを抑えることができる。

本発明のガスケットにおいて、前記カラー保持部は、前記本体部の周方向に間隔を空けて複数個設けられているものとしてもよい。
これによれば、ガスケットを、第１部材及び第２部材間に、全周に亘り均等に近い圧縮状態で介在させることができ、シール機能の均一化を図ることができる。

本発明のガスケットにおいて、前記カラー保持部に、金属環からなるカラーが挿通保持されているものとしてもよい。
これによれば、カラー保持部に金属環からなるカラーが保持されるので、締結時の過度な締結が防止され、第１部材或いは第２部材の締結による変形が防止される。

本発明のガスケットにおいて、前記カラー保持部は、前記第１面または前記第２面に形成された孔に挿入される位置決め用突起をさらに備えているものとしてもよい。
これによれば、第１部材及び第２部材間への当該ガスケットの介在が所定位置に的確になされ、第１部材及び第２部材の組付け性が向上するとともに、ガスケットの装着性もより向上する。

本発明のガスケットによれば、省スペースでありながら、シール対象の２部材間に安定的に装着することができる。

本発明に係るガスケットの第１の実施形態を示す全体平面図である。図１におけるＡ部の拡大図である。図２におけるＢ－Ｂ線矢示断面図である。図２におけるＣ－Ｃ線矢示断面図である。同実施形態の変形例を示す図２と同様図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１～図４は、自動車用の電池パック（不図示）を収容するケース１に本発明に係るガスケットの第一の実施形態を適用した例を示している。ケース１は、上部が開口する箱形のケース本体（第１部材）２と、ケース本体２の開口部を覆う蓋体（第２部材）３とよりなる。ケース本体２及び蓋体３は、ともに金属製であり、それぞれの周辺部には、フランジ部２１，３１が形成されている。両フランジ部２１，３１間に、ガスケット５を介在させて、締結部材４（ボルト４１、ナット４２）を締結させることによって、両フランジ部２１，３１は相互に合体される。両フランジ部２１，３１の相互の合体面は、いずれも平面形状の第１面２１ａ及び第２面３１ａとされる。

ガスケット５は、ゴム等の弾性体による成型体からなり、環状の本体部６を含んでおり、本体部６における断面の基本形状は縦長の方形とされている。本体部６の前記締結の際において、ケース本体２の第１面２１ａ及び蓋体３の第２面３１ａに対向する面（以下、対向面と言う）６ａ，６ｂのうち、下側の対向面６ａがケース本体２の第１面２１ａに対向し、本体部６の上側の対向面６ｂが蓋体３の第２面３１ａに対向する。本実施形態では、対向面６ａ，６ｂの一方である上側の対向面６ｂには、第２面３１ａに弾接する突条体からなるシール部（以下、第１シール部と言う）７が本体部６の全周に亘って設けられている。さらに、対向面６ａ，６ｂの他方である下側の対向面６ａには、第１面２１ａに弾接する突条体からなるシール部（以下、第２シール部と言う）８が本体部６の全周に亘って設けられている。第１シール部７の幅方向中央部には、本体部６の全周に亘る凹溝７ａが形成され、これにより第１シール部７が２条に分断されている。また、第２シール部８の幅方向中央部には、本体部６の全周に亘る凹溝８ａが形成され、これにより第２シール部８も２条に分断されている。本実施例では、凹溝７ａを含む第１シール部７の全表面が対向面６ｂとされ、また、凹溝８ａを含む第２シール部８の全表面が対向面６ａとされる。
なお、第１シール部７及び第２シール部８を構成する突条体の先端部の形状は、本実施形態では平坦であるが、丸みを帯びた形状、尖った山型形状であってもよい。また、本実施形態では、第１シール部７及び第２シール部８は、凹溝７ａ，８ａによって２条に分断されているが、凹溝のない突条体も適用可能である。

さらに、環状の本体部６の外周側、即ち、本体部６の内外両側面６ｃ，６ｄのうち、外側（環状外側）の側面６ｄには、当該側面６ｄから本体部６の周方向ａに直交する幅方向ｂに突出するカラー保持部１０が設けられている。このカラー保持部１０は、本体部６の周方向ａに間隔を空けて複数個設けられている。カラー保持部１０は、貫通孔１１と貫通孔１１を取り囲む周縁部１２とを備え、本体部６と一体に成型される。本実施形態では、貫通孔１１における開口部１１ａの平面形状を、長軸が本体部６の周方向ａに沿った楕円形状としている。また、貫通孔１１の前記楕円形状は、短軸が本体部６の周方向ａに直交する幅方向ｂに沿った形状であり、周縁部１２の短軸側における幅ｄ１が、長軸側の幅ｄ２より小とされている。本実施形態の楕円形状は、長軸及び短軸を対称軸とする線対称形とされている。そして、カラー保持部１０には、金属環からなるカラー１３が挿通保持されている。図３は、カラー１３がカラー保持部１０に圧入により挿通保持された状態を示している。また、カラー保持部１０の貫通孔１１は、開口部１１ａ側に段差部１１ｂを有し、一方、カラー１３は、上端部側に外向鍔部１３ｂを有している。貫通孔１１にカラー１３を挿通保持した状態では、カラー１３の外向鍔部１３ｂが貫通孔１１の段差部１１ｂに係止される。さらに、カラー保持部１０の高さ寸法は、カラー１３の高さ寸法より小とされ、貫通孔１１にカラー１３を挿通保持した状態では、カラー１３の下端部側がカラー保持部１０の下側に突出するよう構成されている。これにより、当該ガスケット５を、フランジ部２１，３１間に介在させて、締結部材４の締結により圧縮させる際、カラー保持部１０の一部が、カラー１３とフランジ部２１との間に噛み込むことが防止される。

また、本実施形態において、カラー保持部１０には、ケース本体２の第１面２１ａ（フランジ部２１）に形成された孔２１ｂに挿入される位置決め用突起１４が設けられている。当該カラー保持部１０における周縁部１２の本体部６側の部分で本体部６の周方向ａに沿った両側部分が幅広に形成されている。そして、位置決め用突起１４は、この各カラー保持部１０における両側の幅広部分１２ａ，１２ａの下面に、第１面２１ａ側に向くよう下向きに形成されている。
なお、本実施形態では、各カラー保持部１０に位置決め用突起１４が２個ずつ設けられているが、１個でもよい。また、位置決め用突起１４は、蓋体３の第２面３１ａ側に向くように形成されていてもよい。この場合は、第２面３１ａに位置決め突起を挿入し得る孔が設けられる。

前記のように構成されるガスケット５を用いたケース１の密封構造を構成する要領を説明する。まず、事前にカラー保持部１０の貫通孔１１にカラー１３を圧入により挿通保持させたガスケット５を、ケース本体２のフランジ部２１上に配置する。このとき、各カラー保持部１０に設けられた位置決め用突起１４を、ケース本体２のフランジ部２１に形成された孔２１ｂに挿入して位置決めを行う。次いで、蓋体３を、そのフランジ部３１が本体部６に乗るように配置する。そして、締結部材４のボルト４１の軸部を、フランジ部３１に形成されたボルト挿通孔３１ｂ、カラー１３の内筒部１３ａ及びフランジ部２１に形成されたボルト挿通孔２１ｃに挿通させ、ボルト４１とナット４２とを締結する。このボルト４１とナット４２との締結により、ガスケット５は、フランジ部２１の第１面２１ａ及びフランジ部３１の第２面３１ａ間に挟持され、ケース本体２及び蓋体３間に圧縮状態で介在される。これによって、ケース本体２及び蓋体３で構成されるケース１の内部空間が密封される。したがって、外部から内部空間への雨水等の浸入が防止され、収容される電池パックが雨水等に晒されて腐食等の悪影響を被る懸念がない。また、カラー１３の存在により、前記締結部材４による締結が過剰とならず、これによりガスケット５の圧縮反力の増大を防ぎ、また、両フランジ部２１，３１の変形を来すことを抑制できる。
なお、フランジ部２１上のガスケット５の配置は、図３及び図４では、フランジ部２１の内周縁部２１ｄより外側に寄った位置としているが、本体部６の内側側面６ｃがこの内周縁部２１ｄに沿うよう設定してもよい。このように構成すれば、ガスケット５の全周長が短くなり、圧縮反力がより小さくなる。

そして、カラー保持部１０が、本体部６の外側の側面６ｄから本体部６の幅方向ｂに突出するよう設けられているから、第１シール部７及び第２シール部８がカラー保持部１０とは独立した状態とされる。したがって、本体部６の全周に亘って設けられる第１シール部７及び第２シール部８によるシール機能が安定して発揮される。しかも、カラー保持部１０が第１シール部７及び第２シール部８の外側に設けられることにより、カラー保持部１０の回りにシール機能部を設ける必要がない。この構造により、ガスケット５としての全周に亘る総幅を小さくすることができるから、省スペース的である。また、カラー保持部１０が本体部６に一体に設けられているから、当該ガスケット５を介在させた状態でカラー１３に締結部材４のボルト４１を挿通して締結することによりケース本体２及び蓋体３を組付ける際のガスケット５の装着性が向上する。

また、カラー保持部１０の貫通孔１１における開口部１１ａの平面形状が、長軸が前記本体部６の周方向ａに沿った楕円形状であることにより、短軸が本体部６の周方向ａに直交する幅方向ｂに沿った形状となり、カラー保持部１０の本体部６からの突出幅ｄを小さくすることができ、これにより、省スペース化がより効果的になされる。さらに、貫通孔１１の楕円形状は、短軸が本体部６の周方向ａに直交する幅方向ｂに沿った形状であり、周縁部１２の短軸側における幅ｄ１が、長軸側の幅ｄ２より小とされているから、カラー保持部１０の本体部６からの突出幅ｄをより小さくすることができる。これにより、省スペース化が一層効果的になされる。しかも、周縁部１２の短軸側における幅ｄ１が、長軸側の幅ｄ２より小とされているから、カラー１３をカラー保持部１０の貫通孔１１に圧入する際、周縁部１２の短軸側の部位１２ｂが楕円の周方向に延びやすくなり、周縁部１２の短軸側における幅ｄ１より小さくなることでカラー保持部１０の本体部６からの突出幅ｄがカラー１３の圧入により大きくなることを抑えることができる。

さらに、カラー保持部１０には、位置決め用突起１４が設けられているから、ケース本体２のフランジ部２１及び蓋体３のフランジ部３１間への当該ガスケット５の介在が所定位置に的確になされ、ケース本体２及び蓋体３の組付け性が向上するとともに、ガスケット５の装着性もより向上する。また、カラー保持部１０における周縁部１２の本体部６側の部分が幅広に形成され、この幅広部分１２ａ，１２ａに位置決め用突起１４が設けられているから、カラー１３の圧入による貫通孔１１の変形の影響を受けにくく、この変形に伴う位置決め用突起１４の位置ずれが防止され、位置決めが的確になされる。加えて、カラー保持部１０は、本体部６の周方向ａに間隔を空けて複数個設けられているから、ガスケット５を、ケース本体２及び蓋体３の間に、全周に亘り均等に近い圧縮状態で介在させることができ、シール機能の均一化を図ることができる。

図５は、前記実施形態の変形例を示す。本変形例では、カラー保持部１０における貫通孔１１の開口部１１ａの楕円形状が前記実施形態と異なる。即ち、カラー保持部１０における本体部６とは反対側の短軸側周縁部１２が本体部６に略平行な直状に近い形状、或いは、曲率半径の大きな曲線形状とされ、これにより、開口部１１ａの楕円形状の短軸が前記例より短くなるよう構成されている。さらに具体的には、この例の開口部１１ａの楕円形状は、短軸が対称軸となる線対称形を構成するが、長軸を対称軸とする線対称形は構成しない形状とされている。したがって、周縁部１２も開口部１１ａの楕円形状に対応するよう形成されるので、カラー保持部１０の本体部６からの突出幅ｄを、前記実施形態よりさらに小さくすることができ、これにより、省スペース化がより効果的になされる。
その他の構成は前記例と同様であるので、共通部分に同一の符号を付し、その作用・効果等の説明は割愛する。

なお、前記各実施形態では、ケース本体２を第１部材、蓋体３を第２部材としたが、ケース本体２を第２部材、蓋体３を第１部材としてもよく、これら第１部材及び第２部材とガスケット５の各構成部との関係も、特許請求の範囲を逸脱しない限り適宜互換し得るものである。また、第１部材及び第２部材を自動車用の電池パックを収容するケースの構成部材としたが、これに限らず、ガスケットが介在される部位が平面形状であるシール対象の２部材であれば、本発明のガスケットが好ましく適用される。さらに、カラー保持部１０の平面形状は、図例に限らず他の形状とすることも可能である。加えて、カラー保持部１０における貫通孔１１の内面形状も図例のような高さ方向に直状のものに限らず、内面に嵌合代を大きくする環状突部を設けるようにしてもよい。特に、このような環状突部を設けることは、ガスケット５に外向鍔部の形成されていない円筒形状のカラー１３を圧入により挿通保持させた状態で保管、搬送及び納品等がなされる場合に、これらの過程でカラー１３が脱落することを防止するために有効である。また、第１シール部７及び第２シール部８を２条の突条体からなるものとしたが、これに限らず、他の形状の突条体からなるもの、或いは、突条体のない平坦な面からなるもとしてもよい。

２ケース本体（第１部材）
２１ａ第１面
２１ｂ孔
３蓋体（第２部材）
３１ａ第２面
５ガスケット
６本体部
６ｂ対向面（対向する面の一方）
７シール部
１０カラー保持部
１１貫通孔
１１ａ開口部
１２周縁部
１２ａ幅広部分
１３カラー
１４位置決め用突起
ａ周方向
ｂ幅方向
ｄ突出幅
ｄ１周縁部の短軸側における幅
ｄ２周縁部の長軸側における幅

Claims

相互に合体される第１部材及び第２部材間に圧縮状態で介在されるガスケットであって、
前記第１部材の平面形状の第１面及び前記第２部材の平面形状の第２面の間に挟持される環状の本体部を含み、
前記本体部における前記第１面及び前記第２面に対向する面の少なくとも一方には、当該第１面または第２面に弾接するシール部が前記本体部の全周に亘って設けられ、
前記本体部の外周側には、筒形状のカラーを保持するためのカラー保持部が、前記本体部の幅方向に突出するよう一体に設けられ、
前記カラー保持部は、前記カラーが装着される貫通孔と該貫通孔を取り囲む周縁部とを備え、前記カラーとともに前記第１部材、前記第２部材間に配される構成とされ、
前記圧縮状態のときに、
前記カラーの下端が前記第１面または前記第２面に接触する一方、前記カラー保持部の下端が前記カラーの下端よりも高い位置に、前記第１面または前記第２面とは非接触な状態となるように位置することを特徴とするガスケット。
請求項１に記載のガスケットにおいて、
前記貫通孔における開口部の平面形状を、長軸が前記本体部の周方向に沿った楕円形状としたことを特徴とするガスケット。
請求項２に記載のガスケットにおいて、
前記貫通孔の楕円形状は、短軸が前記本体部の周方向に直交する幅方向に沿った形状であり、前記周縁部の短軸側における幅が、長軸側の幅より小とされていることを特徴とするガスケット。
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のガスケットにおいて、
前記カラー保持部は、前記本体部の周方向に間隔を空けて複数個設けられていることを特徴とするガスケット。
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のガスケットにおいて、
前記カラー保持部に、金属環からなるカラーが挿通保持されていることを特徴とするガスケット。
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のガスケットにおいて、
前記カラー保持部は、前記第１面または前記第２面に形成された孔に挿入される位置決め用突起をさらに備えていることを特徴とするガスケット。
請求項６に記載のガスケットにおいて、
前記カラー保持部における前記周縁部の前記本体部側の部分が幅広に形成され、この幅広部分に前記位置決め用突起が設けられていることを特徴とするガスケット。
請求項６または請求項７に記載のガスケットにおいて、
前記位置決め用突起が複数、設けられていることを特徴とするガスケット。