[发明专利]密封垫用橡胶圈

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封垫用橡胶圈，用于确保密封垫的流体孔等密封垫局部的密封性，在金属板的孔缘部接合环状的密封用橡胶。

背景技术

汽车的发动机等内燃机用的密封垫为了提高汽缸体和汽缸盖之间的密封性而设置在该汽缸体和汽缸盖之间。在该密封垫上设有：向汽缸体的燃烧室开口的燃烧室孔、用于穿插将汽缸体和汽缸盖紧密结合的螺栓的螺栓孔、以及用于使冷却水通过的水孔和用于使油通过的油孔等流体孔。

密封垫用橡胶圈主要用于确保这样的密封垫的流体孔等的密封性，是在环状的密封用橡胶的外周侧的端面埋入金属板的孔缘部，并在该孔缘部粘接上述密封用橡胶而成。在上述密封垫的流体孔等处设置橡胶圈时，使上述橡胶圈的金属板介入于该密封垫的上下两面侧的密封垫板之间，在上述流体孔等的周围设置橡胶圈。而且，若将设置有该橡胶圈的密封垫设置于上述汽缸盖和汽缸体之间，则由于在上述流体孔的周围，上述橡胶圈的密封用橡胶被该汽缸盖和汽缸体按压，因此可确保上述流体孔的密封性。

图6表示一直以来使用的密封垫用橡胶圈的主要部分的截面形状。该图所示的橡胶圈50具有环状的密封用橡胶51和金属板52，其中金属板52具有与流体孔等相适合的形状的孔。上述密封用橡胶51的平面形状与上述金属板52的孔的形状相对应，且从该密封用橡胶51的外周侧的端面埋入上述金属板52的孔缘部，并在该金属板52的孔缘部粘接该密封用橡胶51。上述橡胶圈50的截面形状是相对于其厚度方向的中心线L对称的形状。另外，该橡胶圈50的密封用橡胶51包括：密封部54，其具有厚度最大的最厚部；以及粘接部55，以越靠近外周侧厚度越小的方式倾斜，且与上述金属板52粘接。

将该密封垫用橡胶圈50用从上下进行按压的两个面夹持，求出在厚度方向上压缩20％、25％、30％时的应力分布，其结果如图7的(a)～(c)所示，橡胶圈50内的应力的大小用点的浓淡表示，且按附图标记A～D的顺序，浓度越淡应力越大。

在将上述橡胶圈50压缩20％～30％的情况下，上述密封用橡胶51的几乎整个面与按压密封用橡胶51的上下的两个面接触，密封用橡胶51内的应力在该密封用橡胶51与上下的两个面接触的部位附近变大，特别是在将橡胶圈50压缩25％以上的图7的(b)(c)的情况下，在上述金属板52和上述密封用橡胶51的粘接界面附近应力整体地变大。

参照这样的应力分布，在上述以往的密封垫用橡胶圈50中，当将其安装于密封垫并在加压状态下使用时，由于上述密封用橡胶51的变形，该密封用橡胶51和上述金属板52之间的粘接界面处的应力变大。因此，在长时间使用上述密封垫的情况下，上述密封用橡胶51从上述金属板52上剥离、或在上述金属板52的端部附近在上述密封用橡胶51中产生裂纹，且剥离和裂缝扩展从而变得易于破损。

另外，图8表示作为参考例而示出的其他密封垫用的橡胶圈60的主要部分截面形状。与图6所示的橡胶圈50相同，该橡胶圈60具有环状的密封用橡胶61和金属板62，其中金属板62具有与密封垫的流体孔等相适合的形状的孔，该密封用橡胶61包括：密封部64，其具有厚度最大的最厚部；以及粘接部65，使外表面以随着靠近外周侧、厚度比图6的例子变得更小的方式倾斜，且与上述金属板62粘接。

与图7的(c)的情况相同地，将上述参考例的橡胶圈60用从上下进行按压的两个面夹持，在厚度方向上压缩30％时的应力分布如图9所示，该橡胶圈60内的应力的大小用与图7相同的表示方式进行表示。

将上述图9所示的应力分布与图7的(c)的情况进行对比，在参考例的橡胶圈60中，由于使与金属板62粘接的粘接部65的厚度以随着靠近外周侧而比图6的例子变得更小的方式倾斜，因此粘接部65的大半未与按压橡胶圈60的上下的两个面接触。因此能够推测到，当对橡胶圈60进行了上述30％的压缩时，在该密封用橡胶61未与上下的两个面接触的部位，密封用橡胶61内的应力没有变大。但是，在埋入密封用橡胶61中的金属板62的孔缘部的前端附近，应力变得较大。一般认为其原因在于，作用于上述密封用橡胶61的密封部64的压缩力对粘接部65产生了影响，该粘接部65从该密封部64开始厚度逐渐变小但仍与该密封部64一体化。

发明内容

本发明的技术课题在于，根据上述与作用于橡胶圈的密封用橡胶的内部的应力相关的知识，提供一种密封垫用橡胶圈，该密封垫用橡胶圈能够减小在压缩时在密封用橡胶和金属板的接合界面附近产生的应力，从而能够抑制由于长时间的使用引起的密封用橡胶从金属板上剥离、抑制在金属板的端部附近在密封用橡胶中产生裂纹。