WO2012077491A1 - ガスケット - Google Patents

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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a gasket. More particularly, the present invention relates to a gasket useful for a battery used for an electric car, a fuel cell car, a hybrid car and the like.
  • O-rings are simple in shape and easy to manufacture, and have good advantages in terms of mountability and stability after installation (sitting), but they tend to cause compression cracking at high compression and have the disadvantage of high reaction force. ing.
  • the gasket 100 with the cross-sectional shape shown in FIG. 8 is expected to have a sufficiently low reaction force that can be expected to lower the compression cracking and the reaction force at high compression to some extent compared to a simple shape O-ring. Not only can it be done, but because it has poor sittability, it has to be used in the form of being installed in the groove 210 provided in the case 200 as shown in FIG. Furthermore, in order to narrow the installation space, it has not been possible to provide bolt holes for fixing the case and the cover to the gasket 100 itself.
  • the present invention has good gasket mountability and stability (seatability) after mounting, is capable of high compression with low reaction force, and is for fixing the case and the cover in order to narrow the installation space. It is an object of the present invention to provide a highly reliable gasket capable of providing bolt holes in the gasket itself.
  • the present invention is a gasket for sealing a gap between two opposing surfaces, wherein the gasket is provided on a flat plate-like main body and one surface of the main body.
  • Two lip-like protrusions extending parallel to each other along the main body, two small protrusions provided on the other surface of the main body and extending parallel to each other along the main body, and the main body It is characterized by comprising: through holes provided at a plurality of places of the part; and an annular seal portion provided so as to surround the through holes.
  • the present invention has the following effects.
  • the case of the gasket has good mountability and stability (sitting ability) after mounting, can be highly compressed with a low reaction force, and can narrow the installation space.
  • bolt holes for fixing the cover and the cover can be provided in the gasket itself.
  • it can be set as the gasket which can be highly compressed by lower reaction force.
  • the reliability of the sealing performance can be further improved. Furthermore, according to the gasket of the invention according to the fourth aspect, the gasket is not over-compressed and damage to the gasket can be more reliably prevented.
  • FIG. AA sectional drawing of FIG. BB sectional drawing of FIG. CC sectional drawing of FIG. Sectional drawing of the state which the location shown in FIG. 5 was compressed by use condition. Sectional drawing of the gasket which concerns on a prior art.
  • the gasket of the embodiment according to the present invention is a gasket 1 for sealing a gap between two opposing surfaces 2 and 3 as shown in FIGS. 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7.
  • the gasket 1 has a flat plate-like body 11 and two lip-like protrusions 12 and 12 provided on one surface 111 of the body 11 and extending parallel to each other along the body 11.
  • two small projections 13 provided on the other surface 112 of the main body 11 and extending parallel to each other along the main body 11, and through holes 14 for bolt insertion provided at a plurality of places of the main body 11; It comprises an annular seal portion 15 provided to surround the through hole 14.
  • the lip-like protrusion 12 has a two-step lip shape in which a peak portion 122 sharper than the base portion 121 is formed on the top of the mountain-shaped base portion 121.
  • the main body 11 provided with the small projections 13 is held in a stable state with respect to the surface 3 on which the gasket 1 is disposed, and the lip-like projections 12 have a two-step lip shape as shown in the figure. Therefore, the gasket can be made high compressible with low reaction force.
  • the cross-sectional shape of the annular seal portion 15 is, as shown in FIG.
  • the annular seal portion 15 is used for a circumferentially shaped portion such as the through hole 14 and has a vertically symmetrical cross section, and has one or two or more steps between the tip portion 151 and the central portion.
  • the aspect ratio of the cross section of the annular seal portion 15 is 1: 0.8 to 1: 0.3.
  • the tip angle ⁇ of the tip portion 151 of the annular seal portion 15 is designed to be 45 to 80 degrees, preferably 55 to 65 degrees.
  • the height dimension X of the tip portion 151 is preferably in the range of 1 to 20%, preferably 3 to 7%, of the entire height dimension Y in order to exert a good sealing performance.
  • the annular seal portion 15 has the largest volume at a substantially central portion (upper and lower middle portion in the figure), and has a shape that narrows as it goes up and down. For this reason, when compressed from above and below, the annular seal portion 15 is compressed equally in the vertical direction, and the central portion of the upper and lower portions bulges and protrudes outward, so the reaction force is low at high compression and the annular seal portion 15 is There is no fall.
  • annular seal portion 15 has a two-step lip shape, a high peak surface pressure is generated when the amount of compression of the gasket 1 is small, and it is difficult to fall when the amount of compression is large, and a low reaction force is achieved. it can.
  • the material used for the gasket 1 is a rubber material provided with rubbery elasticity.
  • the rubber material include nitrile rubber, acrylic rubber, EPDM, CR (chloroprene rubber), silicone rubber, fluororubber, natural rubber and the like, which can be appropriately selected and used according to various applications.
  • the rubber hardness is preferably Hs40 to Hs60, and it is important to set Hs70 or less in order to make the reaction force low.
  • the metal ring 4 is attached to the through hole 14.
  • the axial length Z of the metal ring 4 is shorter than the overall height dimension Y of the annular seal portion 15, and specifically, from the height dimension Y, the height of the tip portions 151, 151 provided vertically. It is approximately equal to the length obtained by subtracting the dimension X.
  • the metal ring 4 exerts a stopper function, and the gasket 1 has an axial length Z or more of the metal ring 4 Since the gasket 1 is not compressed, the gasket 1 can be effectively prevented from being compressed excessively and causing compression cracking. In addition, since only the area of the tip portions 151 and 151 with low reaction force is compressed, the function of the entire gasket 1 can be maintained for a long time.
  • a flange portion 41 extending radially outward is provided at one axial end of the metal ring 4. For this reason, when inserting a fixing means such as a bolt into the through hole 14, even if the insertion position of the bolt is slightly deviated, the flange portion 41 prevents the bolt from contacting the gasket 1 and the gasket 1 is damaged. Can be effectively blocked. Therefore, the flange portion 41 needs to be present on the side where the fixing means such as a bolt is inserted.
  • the interference between the outer peripheral surface of the metal ring 4 and the inner peripheral surface of the annular seal portion 15 is the surface 3 of the case where the gasket 1 is the lower base of the battery case or the like.
  • the interference is eliminated (the outer peripheral surface of the metal ring 4 And the inner circumferential surface of the annular seal portion 15 is designed to have a value such as a gap W).
  • a plurality of positioning protrusions for inserting into the holes provided on one of the two surfaces 2 and 3 sandwiching the gasket 1. 16, 16 are formed. Since the positioning projections 16, 16 provided at regular intervals are sequentially inserted and incorporated into the holes provided on the mating surfaces 2, 3, the gasket 1 can be easily attached and is not necessary for the gasket 1 when attached. Since no stress is applied, the initial sealing performance is good and stable sealing performance can be maintained for a long time.
  • relief grooves 17 are provided on both sides of the small projections 13. For this reason, when the small projections 13 and 13 are compressed, a part of the small projections 13 and 13 can enter the clearance grooves 17 and 17, so that the low reaction force of the small projections 13 and 13 can be maintained.
  • both have a planar shape in which no groove is provided.
  • the gasket 1 according to the present invention exhibits particularly stable sealing performance in the mounting structure without such a groove. Therefore, the entire seal structure can be provided inexpensively.
  • the gasket according to the present invention is for sealing a gap between a case which is a lower base of a battery or the like used in an electric car, a fuel cell car, a hybrid car and the like and a cover which is an upper lid. It can be used.

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Abstract

　ガスケットの装着性や装着後の安定性（座り性）が良く、低反力で高圧縮が可能で有ると共に、設置スペースを狭くする為に、ケースとカバーとを固定する為のボルト孔をガスケット自体に設ける態様とする事を可能とした信頼性が高いガスケットを提供できることを目的とするものである。　このため、対向する２面間の隙間をシールするガスケットであって、前記ガスケットは、平板状本体部と、前記本体部の一方の表面に設けられ、前記本体部に沿って相互に平行にのびる２本のリップ状突起と、前記本体部の他方の表面に設けられ、前記本体部に沿って相互に平行にのびる２本の小突起と、前記本体部の複数箇所に設けた貫通孔と、前記貫通孔を取り囲む様に設けた環状シール部とより成る構成とした。

Description

ガスケット
　本発明は、ガスケットに関するものである。
　更に詳しくは、電気自動車、燃料電池車、ハイブリッド車等に使用される電池等に使用して有用なガスケットに関するものである。
　従来、バッテリーケース等の下側の基部であるケースと、上側の蓋部であるカバーとの間の隙間をシールする為のガスケットとして、断面円形のＯリングや、Ｏリングを上下方向に引き伸ばした図８に示す断面形状のガスケット１００が使用されてきた。（特許文献１）
　しかし、Ｏリングは、形状が単純で作りやすく、装着性や装着後の安定性（座り性）が良い利点はあるが、高圧縮時に圧縮割れを引き起こし易く、高反力となる欠点を有している。
　この為、隙間が大きく変動する箇所や、取り付ける相手部材であるケースやカバーの材質が脆弱な箇所には使用できない問題を惹起すると共に、円形断面を圧縮して使用する為、圧縮状態（セット状態）でのＯリングの幅が大きくならざるを得ず、設置スペースが狭い場合や、設置幅に比べて高圧縮が必要な場合には使用出来ない問題を招来した。
　また、図８に示す断面形状のガスケット１００は、単純な形状のＯリングに比べ、高圧縮時における圧縮割れや、反力をある程度低下させる効果は期待出来るが、十分満足できる低反力とすることが出来ないだけでなく、座り性が悪い為、図８に示す様なケース２００に設けた溝２１０内に装着する形で使用せざるを得なかった。
　更に、設置スペースを狭くする為に、ケースとカバーとを固定する為のボルト孔をガスケット１００自体に設ける態様とする事は不可能であった。
特開２００５－１６６２１号公報
　本発明は、ガスケットの装着性や装着後の安定性（座り性）が良く、低反力で高圧縮が可能で有ると共に、設置スペースを狭くする為に、ケースとカバーとを固定する為のボルト孔をガスケット自体に設ける態様とする事を可能とした信頼性が高いガスケットを提供できることを目的とするものである。
　上記目的を達成するために本発明にあっては、対向する２面間の隙間をシールするガスケットであって、前記ガスケットは、平板状本体部と、前記本体部の一方の表面に設けられ、前記本体部に沿って相互に平行にのびる２本のリップ状突起と、前記本体部の他方の表面に設けられ、前記本体部に沿って相互に平行にのびる２本の小突起と、前記本体部の複数箇所に設けた貫通孔と、前記貫通孔を取り囲む様に設けた環状シール部とより成ることを特徴とする。
　本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
　請求項１記載の発明のガスケットによれば、ガスケットの装着性や装着後の安定性（座り性）が良く、低反力で高圧縮が可能で有ると共に、設置スペースを狭くする為に、ケースとカバーとを固定する為のボルト孔をガスケット自体に設ける態様とする事が出来る。
　また、請求項２記載の発明のガスケットによれば、より低反力で高圧縮が可能なガスケットとすることが出来る。
　更に、請求項３記載の発明のガスケットによれば、シール性能の信頼性をより高める事が出来る。
　更に、請求項４記載の発明のガスケットによれば、ガスケットが過大に圧縮される事が無く、ガスケットの損傷を、より確実に阻止することが出来る。
　更に、請求項５記載の発明のガスケットによれば、ケースとカバーとを固定する為のボルトを貫通孔に挿入する際に、ガスケットがボルトにより損傷することを効果的に阻止出来る。
　更に、請求項６記載の発明のガスケットによれば、ガスケットの使用状態において、不必要な締め代が無くなる為、ガスケットの寿命を長くする事が出来る。
　更に、請求項７記載の発明のガスケットによれば、長尺のガスケットであっても、正確で、かつ安定した状態に取り付ける事が出来る。
　更に、請求項８記載の発明のガスケットによれば、より低反力で高圧縮が可能なガスケットとすることが出来る。
　更に、請求項９記載の発明のガスケットによれば、ガスケットを装着する為の溝を形成する必要が無い為、シール構造全体を安価に提供出来る。
本発明に係るガスケットの一部を切欠いて示した平面図。 図１の部分側面図。 図１の部分拡大図。 図１のＡ－Ａ断面図。 図１のＢ－Ｂ断面図。 図１のＣ－Ｃ断面図。 図５に示した箇所が使用状態に圧縮された状態の断面図。 従来技術に係るガスケットの断面図。
　以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
　本発明に係る形態のガスケットは、図１、図２、図３、図４、図５、図６及び図７に示す様に、対向する２面２、３間の隙間をシールするガスケット１であって、このガスケット１は、平板状の本体部１１と、この本体部１１の一方の表面１１１に設けられ、本体部１１に沿って相互に平行にのびる２本のリップ状突起１２、１２と、本体部１１の他方の表面１１２に設けられ、本体部１１に沿って相互に平行にのびる２本の小突起１３と、本体部１１の複数箇所に設けたボルト挿入用の貫通孔１４と、この貫通孔１４を取り囲む様に設けた環状シール部１５とより構成されている。
　そして、このリップ状突起１２は、図５及び図６に示す様に、山形形状の基部１２１の頂部に基部１２１に比べより先鋭な山部１２２を形成した２段リップ形状となっている。
　この様に、小突起１３を設けた本体部１１は、ガスケット１が配置される一方の面３に対し安定した状態で保持されると共に、リップ状突起１２が図に示す様な２段リップ形状となっている為、低反力で高圧縮が可能なガスケットとすることが出来る。
　一方、環状シール部１５の断面形状は、図４に示す様に上下に線対称の２段リップ形状となっている。
　この様に、環状シール部１５は、貫通孔１４の様な円周形状部位に使用するもので、断面が上下対称形状であって、先端部１５１と中央部の間に一段もしくは二段以上の段差があり、環状シール部１５の断面の縦横比が、１：０．８～１：０．３である様な形状となっている。
　また、環状シール部１５の先端部１５１の先端角度αは、４５～８０度、好ましくは５５～６５度となる様に設計されている。
　また、先端部１５１の高さ寸法Ｘは、全体の高さ寸法Ｙの１～２０％、好ましくは３～７％の範囲にある事が、良好なシール性能を発揮する上で好ましい。
　また、図４に示す様に、環状シール部１５は、略中央部（図上上下中間部）で最もボリュームが有り、上下にいくに連れて細まっていく形状となっている。
　この為、上下から圧縮された際に、環状シール部１５は、上下均等に圧縮され、上下中央部が外側に膨れて張り出すため、高圧縮時に低反力である上、環状シール部１５が倒れることがない。
　更に、環状シール部１５は、２段リップ形状となっている為、ガスケット１の圧縮量が少ない時は高いピーク面圧を発生し、圧縮量が多い時は倒れ難く、かつ低反力を達成できる。
　ガスケット１に使用される材料は、ゴム状弾性を備えたゴム材である。
　ゴム材としては、ニトリルゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、ＣＲ（クロロプレンゴム）、シリコーンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム等が挙げられ、各種用途に応じて適宜選択して用いられる。
　ゴム硬度は、好ましくはＨｓ４０～Ｈｓ６０で、低反力とする為に、Ｈｓ７０以下とする事が重要である。
　一方、図４に示す様に、貫通孔１４には、金属環４が装着されている。
　金属環４の軸方向長さＺは、環状シール部１５の全体の高さ寸法Ｙよりも短く、具体的には、高さ寸法Ｙから、上下に設けられた先端部１５１，１５１の高さ寸法Ｘを引いた長さに略等しい。
　この為、ガスケット１が、上下の２面２、３間で圧縮された際には、金属環４がストッパー機能を発揮して、ガスケット１は、金属環４の軸方向長さＺ以上には圧縮されない為、ガスケット１が、過剰に圧縮され、圧縮割れを起こす事を効果的に回避出来る。
　また、低反力の先端部１５１，１５１の領域のみが圧縮される為、ガスケット１全体の機能が長期間維持出来る。
　更に、金属環４の一方の軸方向端部には、径方向外方に伸びるフランジ部４１が設けられている。
　この為、貫通孔１４にボルト等の固定手段を挿入する際、ボルトの挿入位置が多少ずれても、フランジ部４１により、ガスケット１にボルトが接触する事を阻止し、ガスケット１が損傷する事を効果的に阻止出来る。
　従って、フランジ部４１は、ボルト等の固定手段が挿入される側に存在させることが必要である。
　また、図７に示す様に、金属環４の外周面と環状シール部１５の内周面との間の締め代は、ガスケット１が、バッテリーケース等の下側の基部であるケースの面３と、上側の蓋部であるカバーの面２との間で圧縮挟持された使用状態において、環状シール部１５全体が径方向外方に広がる事により、締め代が無くなる（金属環４の外周面と環状シール部１５の内周面との間に間隙Ｗが生ずる）様な値に設計されている。
　この事により、ガスケットの使用状態において、不必要な締め代が無くなる為、ガスケットの寿命を長くする事が出来る。
　更に、図２及び図５に示す様に、本体部１１の他方の表面側には、ガスケット１を挟持する２面２、３の一方に設けた孔に挿入する為の、複数の位置決め用突起１６、１６が形成されている。
　この一定間隔に設けた位置決め用突起１６、１６を、相手面２、３に設けた孔に順次挿入して組み込んでゆく為、ガスケット１の装着が容易であると共に、装着時にガスケット１に不要な応力が作用しない為、初期シール性能が良好で、長期間安定したシール性能が維持出来る。
　また、小突起１３、１３の両側には、逃げ溝１７、１７が設けられている。
　この為、小突起１３、１３が圧縮された際、小突起１３、１３の一部が、逃げ溝１７、１７に入り込める為、小突起１３、１３の低反力が維持出来る。
　更に、図７からも明らかなように、ガスケット１が挟持される面２、３には、何れも溝部が設けられていない平面形状となっている。
　本発明に係るガスケット１は、この様な溝部が存在しない取付構造のものに於いて、特に安定したシール性能を発揮する。
　従って、シール構造全体を安価に提供出来る。
　また、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
　本発明に係るガスケットは、電気自動車、燃料電池車、ハイブリッド車等に使用される電池等の下側の基部であるケースと、上側の蓋部であるカバーとの間の隙間をシールする為に使用できる。
１　　ガスケット
２　　一方の面
３　　他方の面
４　　金属環
１１　本体部
１２　リップ状突起
１３　小突起
１４　貫通孔
１５　環状シール部
１６　位置決め用突起
１７逃げ溝

Claims (9)

  1. 　対向する２面（２）、（３）間の隙間をシールするガスケット（１）であって、前記ガスケット（１）は、平板状本体部（１１）と、前記本体部（１１）の一方の表面（１１１）に設けられ、前記本体部（１１）に沿って相互に平行にのびる２本のリップ状突起（１２）と、前記本体部（１１）の他方の表面（１１２）に設けられ、前記本体部（１１）に沿って相互に平行にのびる２本の小突起（１３）と、前記本体部（１１）の複数箇所に設けた貫通孔（１４）と、前記貫通孔（１４）を取り囲む様に設けた環状シール部（１５）とより成ることを特徴とするガスケット。
  2. 　前記リップ状突起（１２）が、山形形状の基部（１２１）の頂部に前記基部（１２１）に比べより先鋭な山部（１２２）を形成した２段リップ形状であることを特徴とする請求項１記載のガスケット。
  3. 　前記環状シール部（１５）の断面形状が線対称の２段リップ形状であることを特徴とする請求項１または２記載のガスケット。
  4. 　前記貫通孔（１４）には金属環（４）が装着されていることを特徴とする請求項１～３いずれか一項に記載のガスケット。
  5. 　前記金属環（４）の一方の軸方向端部には、径方向外方に伸びるフランジ部（４１）が設けられていることを特徴とする請求項４記載のガスケット。
  6. 　前記金属環（４）の外周面と前記環状シール部（１５）の内周面との間の締め代は、前記ガスケット（１）が前記２面（２）、（３）の間で圧縮挟持された使用状態において、前記締め代が無くなる様な値であることを特徴とする請求項４または５記載のガスケット。
  7. 　前記本体部（１１）の他方の表面側には、前記２面（２）、（３）の一方に設けた孔に挿入する為の位置決め用突起（１６）が形成されていることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載のガスケット。
  8. 　前記小突起（１３）の両側には、逃げ溝（１７）が設けられていることを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載のガスケット。
  9. 　前記２面（２）、（３）が、何れも溝部を設けない平面形状であることを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載のガスケット。
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