JPH1194090A

JPH1194090A - カバー組立体

Info

Publication number: JPH1194090A
Application number: JP10197042A
Authority: JP
Inventors: Ii Moorisu Jiyuniaa Koridon; コリドン・イー・モーリス，ジュニアー
Original assignee: Cummins Engine Co Inc
Current assignee: Cummins Inc
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1998-07-13
Publication date: 1999-04-09
Also published as: DE19830326A1; GB9814963D0; GB2327242A; GB2327242B; US6045140A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ねじ付き固定具間の間隔及び流体の圧力によ
って、“破裂”を起さないガスケットを含むカバー組立
体を提供する。【解決手段】開口の周りにシールされた接触面を確立
するようパネルの開口を閉鎖するカバー組立体がパネル
へ対するカバーの取り付けのための隙間穴を備えた４角
配置を有するカバー部材を含んでおり、該パネルもまた
整合するパターンの隙間穴を有している。カバー組立体
がキャリアと協働縁部シールとにより構成されているガ
スケット部材を含んでいる。キャリアがカバー部材に対
向している実質的に平坦な面を有しかつ２連のピン状突
起がこの対向面から外方に伸びている。カバー部材が外
方へ伸びている突起を受け入れるように構成されかつ配
置されている２つの実質的に真直な細長い溝と協働する
ように配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般には内部が上昇
圧力（大気圧以上）にあるハウジングや外部カバーのよ
うな２つの要素間の接触面のシーリングに関する。より
詳細には、本件発明は成型されたシール及び協働するキ
ャリアを含むガスケットの設計に関する。このガスケッ
トは外部カバーと接触面を形成しガスケットの損傷や該
ガスケットによって形成されているシールされた接触面
の損失を防止する。

【０００２】

【従来の技術】エラストマーガスケット又はシールは、
通常、互いに取り付けられる２つの要素であって、さも
なければ漏れ通路が存在するように組み立てられるよう
な２つの要素間に流体密な接触面を形成するために使用
されている。一般には、一方の要素が高圧又はそうでな
い圧力の流体を含んでいる。この一方の要素の開口は他
の要素によって閉鎖され、これら２つの要素がボルト止
めされ又はある状態に互いに取り付けられている。これ
ら２つの要素間の接触面及び開口を取り囲む面が正確に
機械加工されるときでも、その接触面を介して流体が漏
れることが出来るものである。この漏れの可能性は一方
の要素内の流体の圧力が高くなるほど増大する。また、
この漏れの可能性は取り付け点または締め付け荷重点間
の距離が増大するほど増大する。

【０００３】ある用法においては、ガスケットは２つの
要素間にサンドイッチされるシール及びキャリアの組合
せ体を含んでいる。開口の周りに伸びているシールはハ
ウジングへ対するカバーの機械的取り付け体によって圧
縮される。このシールの圧縮は、ハウジングの開口周り
の、及び２つの要素の間の、シールされた接触面を形成
し、これにより一方の要素の内側に包含されている流体
の漏れを防止している。これら２つ要素の取り付けは、
通常、４つの角部のように互いに離れた部分に配置され
るねじ付き固定具の使用によって達成される。キャリア
は隙間穴の対応するパターンを有しており、ハウジング
へカバーを取り付けるために使用される該固定具が、カ
バーとハウジングとの間にキャリアを固定しかつ位置付
けるために使用されることが出来る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ねじ付き固定具間の間
隔及び流体の圧力によって、ガスケットは“破裂”と呼
ばれるような事態を招くことが出来る。もしガスケット
への締め付け（圧力）荷重が内部流体圧力に耐えるのに
十分ではないなら、ガスケットは側方に偏倚しかつその
シールされた状態から破裂状態となり、それにより流体
がカバーとハウジングとの間の接触面を介して漏れるよ
うになる。

【０００５】この破裂の問題を解消する１つの方法は、
ねじ付き固定具間の間隔を減少しかつ／またはキャリア
用の金属板として比較的高強度で剛性の高い金属板を使
用することである。キャリアを強化しかつより多くの締
め付け荷重点を提供することにより、一つの要素（例え
ばハウジング）内の内部圧力が比較的高くなっても、キ
ャリアの側方偏倚、及び次いでシールの移動は起こらな
いであろう。しかしながら、締め付け荷重点間の間隔を
短くするような付加的なねじ付き固定具を付加すること
が可能でないような種々の状況が存在する。またキャリ
アに金属の代わりにプラスチック材料を使用することが
望ましいような多くの状況が存在することがある。例え
ば、断熱を考慮する場合及び／又は低価格を考慮するよ
うな時には、キャリアの素材として金属ではなくプラス
チックの使用が好ましい。通常、プラスチック材料は金
属よりも強度的に劣り、従って失敗と言っても良いほど
に多くの側方偏倚及び変形を経験するであろう。

【０００６】ガスケットの破裂を防止しかつ更にキャリ
アへプラスチック材料を使用出来るようにするために本
件発明は考察されたものである。本件発明は、キャリア
のための、更には一緒に接合されるカバー及びハウジン
グのような２つの要素のための、取り付け穴形状に何ら
の変化も要求しないような新規でかつ容易に考えつかな
いような解法を提供するものである。もし４つの角部が
ハウジングへ対するカバーの取り付けのために使用され
かつたとえ角部間の締め付け荷重点間の間隔が重要であ
ったとしても、本件発明は何らの影響も受けずハウジン
グの開口周辺にシールされた接触面を提供するものであ
る。本件発明には２つの基本的な実施例が存在してお
り、これらは共にここに概説したような目的を適切に達
成するのである。

【０００７】開口の周囲をシールするためにガスケット
を使用することはかなり古い技術であり、これまでにガ
スケットの配置等を開示している多くの特許が永年にわ
たって発表されてきている。これまでのガスケット形状
及び概念の代表的な例示を示してと思われる特許には下
記のものがある。

【０００８】米国特許番号特許権者特許発行日２９８１２４７ガエブラー１９６１年４月２５日３０６３４３９カッセル１９６２年１１月１３日３６６３７４０デレット１９７２年５月１６日４１０１１３８ガジアノ１９７８年７月１８日４７８４３９６スコット等１９８８年１１月１５日４８１９９５３ジョー１９８９年４月１１日５１２１９３３シルバーズ１９９２年６月１６日５２２１０９７イシカワ等１９９３年６月２２日５３７７６４３シバルスキー１９９５年１月３日種々のガスケットがここに記載した特許によって開示さ
れたが、本件発明の重要な特徴は全く開示されていな
い。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本件発明の一実施例によ
るシールされた接触面を確立するようパネルの開口を横
切って閉鎖するように構成されかつ配置されているカバ
ー組立体は、該パネルへカバーを固定するための固定具
と隙間穴の配置を含んでいるカバー部材と、カバー部材
とパネルとの間に位置付けられるように構成されかつ配
置されているガスケット部材であって、キャリアと協働
シールとを含んでおり、該キャリアが実質的に平坦なカ
バー部材対向面を有しかつ複数の外方へカバー部材対向
面に実質的に垂直をなす方向へ伸びている突起を形成さ
れかつ配置されている該ガスケット部材と、を有し、前
記カバー部材が突起の少なくとも１つを受け入れるよう
に配置されている複数の突起受け入れ凹みを構成されか
つ配置されている。

【００１０】本件発明の１つの目的はパネルの開口を横
切って閉鎖しかつその周りをシールする改良されたカバ
ー組立体を提供することである。本件発明の関連する目
的及び利点は下記記載から明白となろう。

【００１１】

【発明の実施の形態】本件発明の原理の理解のために、
以下に図面を参照しながら本件発明の実施例について述
べる。ここでは当該実施例を記述するために特定の用語
を使用しているが、これはそれによって本件発明の範囲
を限定する意図を有するものではなく、図示した装置の
更なる変形及び改変、図示した本件発明の原理の更なる
適用等は本件発明の当業者においては通常なし得るもの
であることを理解されよう。

【００１２】図１を参照すると、本件発明によるカバー
組立体が示されている。このカバー組立体は、ハウジン
グ２１へ搭載されるべきガスケット２０と、ハウジング
２１へ固着し該ハウジングとの間にガスケット２０をサ
ンドイッチ状態に挟持するように当該ハウジング２１へ
取り付けられている協働カバー２２と、を有している。
分解図を示す図１では、ハウジング２１は前面壁２４に
開口２５を有している中空ユニットとなっている。前面
壁２４を強化し及び／又は開口２５の形状を画定するた
めにパネル２６が使用されている。パネル２６及び壁２
４に設けられている４個の貫通孔２７〜３０は、パネル
２６へ対してカバー２２及びガスケット２０を締め付け
ているねじ付き固定具を受け入れるように設計されてい
る。ハウジング２１の内部は高圧の流体を受け入れるよ
うになっている。従ってカバー２２とパネル２６との間
に締め付けられているガスケット２０がなければ、パネ
ル２６とカバー２２との間から流体が漏れ出す可能性が
ある。ガスケット２０に設けられた４個の貫通孔３４〜
３７とカバー２２に設けられた４個の貫通孔３８〜４１
とが、互いに関して間隔付られた同様の４個の角部と、
パネル２６の４個の貫通孔に関して間隔付られた同様の
４個の角部と、を有している。好ましい実施例において
は、ハウジング２１はインテークマニフォールドであ
り、よって内部流体は空気である。

【００１３】図２及び図３を参照すると、これらにはガ
スケット２０の詳細が示されている。ガスケット２０
は、成型したプラスチックキャリア４５と、成型したゴ
ムシール４６と、を含んでいる。このシール４６はプラ
スチックキャリア４５へ一体的に接合されている。シー
ル４６は、開口４８の縁部４７の周りに伸びかつ該縁部
４７に関して均一に配置されている。開口４８は開口２
５の周りに縁部のオーバーラップを生じることなく完全
に伸びるような寸法を有して配置されており、それによ
りシール４６が開口２５の周辺及びその外部に完全に伸
びている。シール４６はパネル２６へ接触するように配
置されており、開口２５を完全に取り囲むシールされた
周辺部を提供している。図３の断面図はキャリア４５へ
対するシール４６の位置及び厚みをを示している。シー
ルの増大した厚みはカバー２２とパネル２６との間にて
圧縮されうるようになっており、これにより所望の漏れ
防止接触面を形成するようになっている。もしシール４
６の厚みがキャリア４５の厚みと同一でないので、ある
程度シールを圧縮することが出来るのである。

【００１４】キャリア４５の上縁部４９とシール４６と
の間には１２個のピン状の突起５０が設けられている。
これらの突起５０はそれぞれキャリア４５へ固着されて
おりかつ実質的に上縁部４９及び開口縁部５１、５２と
平行をなしている実質的に直線上に伸びている。これら
１２個の突起５０は互いに等しい間隔にて配置されてお
り、貫通孔３４、３７によって示されている２つの上方
の取り付け即ち締め付け荷重位置の間に伸びている。第
２の一連の１２個のピン状の突起５３が下縁部５４とシ
ール４６との間に位置付けられている。これらの１２個
の突起５３はそれぞれキャリア４５へ固着されておりか
つ実質的に下縁部５４及び開口縁部５１、５２と平行を
なしている実質的に直線上に伸びている。これら１２個
の突起５３は互いに等しい間隔にて配置されており、実
質的に突起５０の間隔と同一の間隔をなす間隔を有して
配置されている。同様にして、これら１２個の突起５３
は貫通孔３５、３６によって示されている２つの取り付
け点即ち締め付け位置の間に位置付けられている。これ
らの突起５０及び５３は好ましくはキャリア４５の一部
をなすように一体物として一体的に成型されている。更
には、それぞれが実質的に円筒形のピンを構成している
２組の１２個の突起はキャリア４５へドリル形成された
穴へ対して接着剤によって接合されることも出来る。更
には突起とキャリアとをねじ係合によって組みつけるこ
とも出来るであろう。

【００１５】カバー２２へ対面しているガスケット２０
の面５５は、実質的に平面をなしかつ２組の突起５０及
び５３が突出している部分５５ａを含んでいる。各突起
は実質的にカバー対向面５５の部分５５ａへ対して垂直
をなしている長手方向軸線を有する実質的に円柱形を有
している。かかる形状の目的は、カバー及びパネルに対
するガスケットの側方への偏向を停止するために使用さ
れる２組の突起をキャリアへしっかり固着することにあ
る。偏向を停止するための度合いはガスケットの破裂を
阻止するために充分なものでなければならない。従って
幾らかの僅かな偏向が寸法及び公差に基づき可能であっ
ても、突起５０及び５３の機能は協働カバー２２との衝
接手段を提供し、こうしてシールされた接触面に破壊を
もたらすような大きいガスケットの側方運動は発生しな
いようになっている。

【００１６】図４を参照すると、外方のカバー２２が詳
細に示されている。図１に示すように、外表面５８はス
ムースで実質的に平坦なものとして示されており、破線
５９は、カバーの実際の形状が変動出来、実際に、特定
の用途に従って幾つかの異なる形態を取ることが出来る
のである。図１に示す例においては、ハウジング２１は
デーゼルエンジンのインテークマニフォルドを示してい
る。

【００１７】カバー２２は、外表面５８と、これに対向
している実質的に平坦で円滑なガスケット対向面６３
と、を含んでいる。カバー２２の外方周辺縁は、上方縁
部６４と、貫通孔３８と４１との間で上方縁部６４に平
行に伸びている突起受け入れる細長溝６５と、を含んで
いる。またガスケット対向面６３は、下方縁部６６を含
んでおり、かつ第２の突起受け入れる細長溝６７を画定
している。この細長溝６７は貫通孔３９と４０との間で
下方縁部６６に実質的に平行な方向に走っている。予想
されるであろう部分的対称に基づいて、貫通孔３８と３
９との間の寸法間隔は実質的に貫通孔４０と４１との間
の寸法間隔に等しい。同様に貫通孔３８と４１との間の
寸法間隔は実質的に貫通孔３９と４０との間の寸法間隔
に等しい。細長溝６５、上方縁部６４に対して実質的に
平行をなしかつ貫通孔３８と４１との間に位置付けられ
ているので、貫通孔３８と４１との間の軸線上にはな
く、上方縁部６４の方向の軸線から幾分偏倚している。
細長溝６５は該細長溝６５内に嵌合するように形成され
た１２個の突起５０の長さに実質的に一致するような深
さを有している。細長溝６５の深さは突起５０の最大長
さ即ち突出長さよりも僅かに大きい深さとなっているべ
きである。それによりガスケット対向面６３はカバー対
向面５５へ対して平坦に衝接することが出来るのであ
る。図示するように、２組の１２個の突起はそれぞれ面
６８から突き出しかつ該面に対して実質的に垂直になし
ている。

【００１８】同様に、下方の細長溝６７は、下方縁部６
６に実質的に平行をなしておりかつ貫通孔３９と４０と
の間に伸びており、下方縁部６６の方向の貫通孔軸線か
ら幾分偏倚している。更に、細長溝６７は下方の組の１
２個の突起５３の先端が該溝６７の基部へ達することな
くこれらの突起５３を受け入れるように形成された寸法
および深さを有している。これらの溝６５、６７の長さ
は２組の突起の全部及び間隔を収容するように形成され
ている。好ましい実施例として１２個の突起が示されて
いるが、この数は、ガスケット及びカバーの寸法、及び
締め付け荷重が付与される取り付け点間の距離等によっ
て増減され得るであろう。

【００１９】上述のように２組の突起５０及び５３の各
々は実質的に溝６５、６７の幅に等しい外径寸法を有し
ており、それによりこれらの突起が対応する突起受け入
れ溝６５、６７内に密嵌するようになっている。そうで
なければ、内部圧力がガスケットを側方へ偏倚させるよ
うな点に達するたびに、突起が対応する溝内で側方への
移動を起こし、ほとんど同時にカバーの外縁に最も近接
した溝の側壁へ衝接するであろう。ガスケットのさらな
る運動を防止するのはこれらの溝６５、６７の側壁であ
り、これにより破裂が防止される。明らかに、だれでも
突起及び溝が、ガスケットによってもたらされる運動を
最小にするように寸法及び公差を定め、漏れをもたらす
かもしれないようなシールされた接触面の損傷を妨げる
ように望むであろう。

【００２０】予期されかつ図５及び図６に示されている
ようなある形態のカバーがカバー７１であり、このカバ
ー７１はコンパートメント７２を有しており、該コンパ
ートメント内には、図示していないエンジンコントロー
ルモジュール（ＥＣＭ）が位置している。３本のマルチ
ピンコネクター７３、７４、７５がＥＣＭへ電気的接続
インターフェースを提供している。開口２５及びインテ
ークマニフォルドの内部に面しているカバーの反対側に
は一連のヒートシンクフィン７７が配置されている。各
フィンは開口２５を介してインテークマニフォルドのエ
アストリームインサイド内へ伸びている。

【００２１】図７を参照すると、ここには図１に示すガ
スケット２０の変形例が示されている。このガスケット
８０は、ガスケット２０の２組の１２個の突起５０、５
３が省略されていることを除けば該ガスケット２０と同
一である。ガスケットを保持しかつガスケットの破裂を
防止するために、カバー８１（図８及び図９参照）には
その上縁部８２に沿って内方へ指向された細長いリップ
部８３が配置されている。同様なリップ部８４がカバー
８１の下縁部８５に沿って配置されている。これら２つ
のリップ部をガスケットの方へ伸ばすようにかつガスケ
ットの縁部に重なるように配置することにより、２つの
リップ部８３、８４はガスケットの幾分かの外方運動を
制限するリテーナーとして機能する。シールされた接触
面が喪失されるようにガスケットが外方又は側方へ移動
しようとするときはいつでも、該ガスケットは対応する
リップ部へ衝接しガスケットのそれ以上の運動を防止す
る。前述のように、ガスケットの予期された運動は、ガ
スケット及びカバーの面に対して平行な方向である。対
応するハウジングの内部の圧力レベルによってもたらさ
れうるこの側方運動は、シールされた接触面が喪失され
ないように制限される必要がある。

【００２２】２つのリップ部８３、８４はカバー８１の
一体物として形成されることが出来、又はこれらのリッ
プ部は要素部品として別途成形されついでカバーの対応
する縁部へしっかり固着されることも出来る。適当な接
着剤による取り付けは１つの選択枝である。ねじ付き固
着具の使用は別の選択枝である。

【００２３】この発明の記載は一般に、ハウジングの内
部が上昇圧力（大気圧以上）にある状態に関して述べて
いるが、この発明はその他の圧力の組合せにも適用され
ることを理解すべきであり、従ってガスケットの内部圧
力は、ガスケットの特性及び対応するカバーの特性が適
当な方向における圧力に対する抵抗を提供するようにな
っている限り、ガスケットの外側の圧力よりも高くも又
は低くも出来るのである。

【００２４】本件発明は図面及び記述によって詳細に開
示されてきたが、これらは例示であり本件発明の特性を
制限するためのものではないことを理解されるべきであ
り、単に好ましい実施例が図示されかつ記述されている
ものと理解されるべきである。また本件発明の精神に属
する全ての変更及び改変等は本件発明によって保護され
るべきものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本件発明の標準的な実施例によるパネルへ対し
て取り付けるためのカバー組立体の分解図である。

【図２】図１に示すカバー組立体の一部を構成している
ガスケットの斜視図である。

【図３】図２の線３−３に沿って見た図２に示すガスケ
ットの断面を示す側方立面図である。

【図４】図１に示すカバー組立体のカバー部材の斜視図
である。

【図５】図１に示すカバー組立体の一部として使用する
のに適している別のカバー部材の斜視図である。

【図６】図５に示す別のカバー部材の反対側の斜視図で
ある。

【図７】本件発明の別の実施例による別のカバー組立体
の分解図である。

【図８】図７に示すカバー組立体の一部を構成している
カバー部材の斜視図である。

【図９】図８の線９−９に沿って見た側方立面図であ
り、図７のカバー組立体のガスケット部材を破線形状に
て付加している図である。

【符号の説明】

２０：ガスケット２１；ハウジング２２：協働カバー２４：前面壁２５：開口２６：パネル２７〜３０：貫通孔３４〜４１：貫通
孔４５：プラスチックキャリア４６：ゴムシール４７：縁部４８：開口４９：上縁部５０：突起５１、５２：開口縁部５３：突起５４：下縁部５５：面５５ａ：部分５８：外表面５９：破線６３：ガスケット
対向面６４：上方縁部６５：細長溝６６：下方縁部６７：細長溝６８：面７１：カバー７２：コンパートメント７３〜７５：ピン
コネクター７７：シートシンクフィン８０：ガスケット８１：カバー８２：上縁部８３、８４：リップ部８５：下縁部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シールされた接触面を確立するようパネ
ルの開口を横切って閉鎖するように構成されかつ配置さ
れているカバー組立体であって、該パネルへカバーを固定するための取付手段を含んでい
るカバー部材と、カバー部材とパネルとの間に位置付けられるように構成
されかつ配置されているガスケット部材であって、キャ
リアと協働シールとを含んでおり、該キャリアが実質的
に平坦なカバー部材対向面を有しかつ複数の外方に伸び
ている突起を形成されかつ配置されている該ガスケット
部材と、各々が前記外方へ伸びている突起の少なくとも１つを受
け入れるように配置されている複数の突起受け入れ凹み
を構成されかつ配置されている前記カバー部材と、を有しているカバー組立体。
【請求項２】前記キャリアが実質的に前記パネルの開
口と整合する間隙開口を含んでいる請求項１に記載のカ
バー組立体。
【請求項３】前記間隙開口が第１縁部と該間隙開口の
反対側にある第２縁部とを有しており、前記突起の少な
くとも１つが前記第１縁部に近接して位置付けられてお
り、かつ前記突起の少なくとも１つが前記第２縁部に近
接して位置付けられている、請求項２に記載のカバー組
立体。
【請求項４】複数の前記突起が前記第１縁部に近接し
て位置付けられており、かつ複数の前記突起が前記第２
縁部に近接して位置付けられている、請求項３に記載の
カバー組立体。
【請求項５】各々が実質的に直線のかつ細長い溝とし
て構成されかつ配置されている合計２つの突起受け入れ
凹みを有している請求項４に記載のカバー組立体。
【請求項６】前記外方へ伸びている突起の各々が前記
カバー部材対向面に実質的に垂直をなす方向へ伸びてい
る請求項１に記載のカバー組立体。
【請求項７】シールされた接触面を確立するようパネ
ルの開口を横切って閉鎖するように構成されかつ配置さ
れているカバー組立体であって、該パネルへカバー部材を固定するための複数の間隔を置
いている取付手段位置を含んでいるカバー部材と、カバー部材とパネルとの間にガスケット部材を固定する
ため前記取付手段位置と整合する複数の間隔を置いてい
る取付手段位置を含んでおりかつキャリアと協働シール
とを含んでいるガスケット部材であって、該キャリアが
実質的に平坦なカバー部材対向面を有しかつ複数の外方
に伸びている突起を形成されかつ配置されており、前記
突起の少なくとも１つが前記取付手段位置の第１の位置
と第２の位置との間に位置付けられかつ前記突起の少な
くとも１つが前記取付手段位置の第３の位置と第４の位
置との間に位置付けられている、該ガスケット部材と、を有しているカバー組立体。
【請求項８】前記キャリアが実質的に前記パネルの開
口と整合する間隙開口を含んでいる請求項７に記載のカ
バー組立体。
【請求項９】前記間隙開口が第１縁部と該間隙開口の
反対側にある第２縁部とを有しており、前記突起の少な
くとも１つが前記第１縁部に近接して位置付けられてお
り、かつ前記突起の少なくとも１つが前記第２縁部に近
接して位置付けられている、請求項８に記載のカバー組
立体。
【請求項１０】複数の前記突起が前記第１縁部に近接
して位置付けられており、かつ複数の前記突起が前記第
２縁部に近接して位置付けられている、請求項９に記載
のカバー組立体。
【請求項１１】各々が実質的に直線のかつ細長い溝と
して構成されかつ配置されている合計２つの突起受け入
れ凹みを有している請求項１０に記載のカバー組立体。
【請求項１２】前記外方へ伸びている突起の各々が前
記カバー部材対向面に実質的に垂直をなす方向へ伸びて
いる請求項７に記載のカバー組立体。