箱体的密封结构的制作方法

本发明涉及箱体的密封结构，具体涉及一种利用层叠垫片对内部具有隔墙的箱体进行密封的箱体的密封结构。

背景技术：

一般而言，关于使汽车等的水冷发动机的冷却水进行循环的水泵，在壳体与盖对接而形成的箱体(也称为主体)的内部空间配置叶轮，通过使叶轮旋转，从而将冷却水从散热器吸引到箱体内，并使其向箱体外的发动机流出(专利文献1)。

如图6、图7所示，作为箱体，在壳体100侧的内部设置有将其分隔成上游室101和下游室102的隔墙103，所述上游室101与散热器相连，所述下游室102中配置有叶轮。隔墙103形成为与叶轮400的前端大致相同的高度，以免通过叶轮400的旋转而沿径向放射的冷却水妨碍从上游室101侧吸引的冷却水的流动。此外，在图6中，省略了水泵的结构要素的图示。

而且，为了堵塞该壳体100的上部开口而安装有盖200，由此，在盖200的内部使壳体100侧的上游室101与下游室102连通，并使得通过叶轮的旋转而被吸引到箱体内的上游室101中的冷却水、经过盖200的内部并越过隔墙103而流入到下游室102，再从该下游室102流出到箱体外。

为了对壳体100和盖200之间进行水密状密封，而使用层叠垫片300。层叠垫片300是将具有凸筋(bead)的两个垫片301、301和中心板302进行层叠，所述中心板302位于这些垫片301、301之间并由金属薄板构成。层叠垫片300通过利用未图示的螺栓对壳体100和盖200进行紧固从而凸筋被压缩，利用此时的凸筋的反作用力而对壳体100和盖200之间进行密封。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-158589号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

上述的层叠垫片300是在配置于壳体100侧的垫片301和中心板302上，沿隔墙103而分别形成有隔墙密封部301a、302a。虽然图6没有图示，但在垫片301的隔墙密封部301a上也形成有凸筋。

然而，由于在上述的箱体中，与壳体100的隔墙103相对应的盖200侧的部位成为冷却水的流道，因此在结构上，即使使壳体100与盖200对接，也无法压缩在垫片301的隔墙密封部301a上所形成的凸筋。

在该情况下，需要代替盖200，由中心板302的隔墙密封部302a对配置于隔墙103上的垫片301的隔墙密封部301a的凸筋进行压缩，但由于中心板302一般呈薄板状且刚性低，因此，中心板302因凸筋的反作用力而容易变形，不能充分地压缩隔墙密封部301a的凸筋。

另外，如图8所示，具有这种箱体的水泵的冷却水的流动是，从上游室101向下游室102流动。此时，通过叶轮400的旋转，配置有该叶轮400的下游室102侧成为正压，上游室101侧成为负压。在此，当夹住层叠垫片300并利用螺栓来紧固壳体100和盖200时，中心板302的隔墙密封部302a因垫片301的隔墙密封部301a的凸筋的反作用力而向上方弯曲，在两个隔墙密封部301a、302a之间形成间隙。而且，通过叶轮400的旋转而沿径向放射的正压的冷却水进入到此处，由此可能会形成朝向上游室101侧的泄漏流道a。

作为其对策，虽然考虑到使中心板302的厚度形成足够的厚度，以使其具有能够对垫片301的隔墙密封部301a的凸筋进行压缩程度的刚性，但从实现轻量化以及低成本化的观点看，这是不现实的。

因此，本发明的问题是提供一种箱体的密封结构，其无需使中心板变厚就能够抑制隔墙上的中心板的变形，并能够确保隔墙上的垫片的凸筋的压缩量。

本发明的其他问题，根据以下的记载变得明确。

用于解决问题的方案

根据以下的各发明，来解决上述问题。

1.一种箱体的密封结构，其特征在于，

具备壳体、盖和层叠垫片，

所述壳体的内部由隔墙分隔成上游室以及下游室，并且所述上游室及所述下游室的上部分别敞开，

所述盖安装在所述壳体的上部，从而在所述盖的内部形成使所述上游室和所述下游室连通的流体流道，

所述层叠垫片设置在所述壳体与所述盖的对接面，并且层叠有配置于所述壳体侧的第一垫片、配置于所述盖侧的第二垫片、以及配置在所述第一垫片和所述第二垫片之间的中心板，

所述第一垫片以及所述第二垫片具有沿所述对接面形成的凸筋，

所述第一垫片以及所述中心板分别具有沿所述隔墙设置的隔墙密封部，并且在所述第一垫片的所述隔墙密封部具有凸筋，

在所述盖上形成有抵接部，所述抵接部使抵接力作用于所述中心板的所述隔墙密封部。

2.根据上述1所述的箱体的密封结构，其特征在于，所述抵接部由突起部构成，所述突起部从所述盖的内底面向所述隔墙突出。

3.根据上述1所述的箱体的密封结构，其特征在于，所述抵接部由梁部构成，所述梁部以与所述隔墙的上端面面对的方式沿所述隔墙而设置在所述盖上，

在所述梁部和所述盖的内底面之间，形成有作为所述流体流道的流道孔。

4.根据上述1～3中任一项所述的箱体的密封结构，其特征在于，所述第二垫片具有沿所述隔墙形成的隔墙密封部。

发明效果

根据本发明，能够提供一种箱体的密封结构，其无需使中心板变厚就能够抑制隔墙上的中心板的变形，并能够确保隔墙上的垫片的凸筋的压缩量。

附图说明

图1是表示本发明的箱体的密封结构的一个实施方式的分解立体图。

图2中(a)是沿图1中的(iia)-(iia)线对于在螺栓紧固了盖、层叠垫片以及壳体的状态下的箱体进行切断后的剖视图，(b)是沿图1中的(iib)-(iib)线对于在螺栓紧固了盖、层叠垫片以及壳体的状态下的箱体进行切断后的剖视图。

图3是表示本发明的箱体的密封结构的其他实施方式的分解立体图。

图4是沿图3中的(iv)-(iv)线对于在螺栓紧固了盖、层叠垫片以及壳体的状态下的箱体进行切断后的剖视图。

图5是表示在图3中的第二垫片的隔墙密封部形成了凸筋的例子，并且是沿图3中的(iv)-(iv)线对于在螺栓紧固了盖、层叠垫片以及壳体的状态下的箱体进行切断后的剖视图。

图6是用于说明现有的箱体的密封结构的分解立体图。

图7是沿图6中的(vii)-(vii)线对于在螺栓紧固了盖、层叠垫片以及壳体的状态下的箱体进行切断后的剖视图。

图8是用于说明现有的水泵的冷却水的流动的说明图。

具体实施方式

以下参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明的箱体的密封结构的一个实施方式的分解立体图，图2(a)是沿图1中的(iia)-(iia)线对于在螺栓紧固了盖、层叠垫片以及壳体的状态下的箱体进行切断后的剖视图；图2(b)是沿图1中的(iib)-(iib)线对于在螺栓紧固了盖、层叠垫片以及壳体的状态下的箱体进行切断后的剖视图。

此外，以下的各实施方式是对水泵用箱体的密封结构进行说明。另外，在各附图中，由于水泵的结构是公知的，因此，为了使本发明清楚，省略了水泵的结构要素的图示，仅图示了与箱体的密封结构有关的部位。

箱体1具有壳体2和盖3，以堵塞壳体2的上部开口的方式安装有盖3，由此在内部形成冷却水的流道。此外，虽然图示了分别作为独立的结构部件的壳体2以及盖3，但壳体2以及盖3可以是由例如发动机或与其相关的部件的一部分而构成的。

就壳体2而言，在从内底面21的周边竖立设置的侧周壁22的内侧，具有上游室23以及下游室24，所述上游室23与散热器连通，所述下游室24与发动机连通。上游室23具有使冷却水从散热器流入的流入口(未图示)。另外，下游室24具有叶轮和流出口(均未图示)，所述流出口用于通过该叶轮的旋转而使冷却水流出到发动机。

通过利用在对置的侧周壁22之间横跨设置的隔墙25而将壳体2的内部分隔成两个区域，从而形成上游室23和下游室24。隔墙25的上端面25a形成为与侧周壁22的端面相同的高度。另外，壳体2的侧周壁22的端面成为与盖3对接的对接面22a。这些上游室23和下游室24朝向壳体2的上部敞开，在所述壳体2的上部设有盖3。

此外，配置在下游室24内的未图示的叶轮(参照图8的叶轮400)的前端的高度设成，与隔墙25的上端面25a的高度成为大致相同的高度，以免通过该叶轮的旋转而沿径向放射的冷却水妨碍从上游室23侧吸引到的冷却水的流动。

盖3具有以与壳体2的侧周壁22吻合的方式从内底面31的周边竖立设置的侧周壁32。该侧周壁32的端面成为与壳体2的侧周壁22的对接面22a对接的对接面32a，通过与该侧周壁22的对接面22a对接，从而堵塞壳体2的上部开口，并使得由隔墙25分隔的壳体2的上游室23和下游室24利用盖3的内部空间进行连通。

在壳体2和盖3的对接面22a、32a之间配置有层叠垫片4。层叠垫片4由第一垫片41、第二垫片42、和中心板43构成，并形成为沿壳体2和盖3的对接面22a、32a而围绕箱体1的内部空间的形状。中心板43配置在第一垫片41和第二垫片42之间。

通过在由例如不锈钢、冷轧钢板、镀锌钢板、铝复合板等构成的薄的金属基板的表面涂覆弹性体，从而形成第一垫片41和第二垫片42。作为弹性体，能够使用合成橡胶(包含泡沫橡胶)，所述合成橡胶包含例如丁腈橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶、丙烯酸橡胶、硅橡胶中的至少一种。

另外，中心板43由使用了与上述金属基板相同的金属的薄板形成。

在层叠垫片4中的配置于壳体2侧的第一垫片41和中心板43上，分别形成有隔墙密封部41a、43a。隔墙密封部41a、43a如下形成，将在第一垫片41以及中心板43中沿壳体2与盖3的对接面22a、32a而形成的部位，沿壳体2的隔墙25架桥的方式形成。因此，当在壳体2和盖3之间配置了层叠垫片4时，隔墙密封部41a、43a配置成重叠在隔墙25的上端面25a上。

虽然在图1中没有图示，但在第一垫片41以及第二垫片42上分别沿壳体2和盖3的对接面22a、32a而形成有凸筋41b、42b。第一垫片41的凸筋41b还形成在隔墙密封部41a上，并且与沿对接面22a、32a形成的凸筋41b相连。

而且，就层叠垫片4而言，在使壳体2与盖3的对接面22a、32a彼此对接之后，通过被插入到螺栓孔26、33以及层叠垫片4的螺栓孔41c、42c、43c中的未图示的螺栓，来紧固壳体2和盖3，从而夹在对接面22a、32a之间的凸筋41b、42b被压缩，利用此时的凸筋41b、42b的反作用力而对壳体2和盖3之间以水密状进行密封。

在盖3的内部，形成有作为本发明中的抵接部的一例的突起部34。突起部34以从盖3的内底面31中的与壳体2的隔墙25相对应的部位朝向该隔墙25突出的方式形成。本实施方式所示的突起部34虽然以棒状突出的方式而形成，但具体的形状不做特别限定。该突起部34即使从盖3的内底面31突出，也会在突起部34与侧周壁32之间形成间隙，突起部34不会将盖3的内部分隔成两个空间，因此，在突起部34的周围和侧周壁32之间可以确保冷却水的流道。因而，突起部34不会妨碍冷却水从箱体1内的上游室23经由盖3的内部而朝向下游室24的流动。

如图2所示，突起部34的突出高度h1，比盖3的侧周壁32距内底面31的高度h2更高。因此，突起部34的前端面34a配置在比盖3的对接面32a更向壳体2侧突出的位置上。具体而言，突起部34的高度与侧周壁32的高度之差(h1-h2)成为，与层叠垫片4的第二垫片42的包含非压缩时的凸筋42b在内的厚度相同或者比其稍大。

由此，在利用螺栓对壳体2和盖3进行紧固时，突起部34的前端面34a抵接在中心板43的隔墙密封部43a上，随着因螺栓紧固而产生的层叠垫片4的凸筋41b、42b的压缩，以使该隔墙密封部43a朝向第一垫片41的隔墙密封部41a压力接触的方式使抵接力发挥作用。

因此，即使不使中心板43变厚，也能够抑制中心板43的隔墙密封部43a因第一垫片41的隔墙密封部41a上的凸筋41b的反作用力或循环时的冷却水的压力而发生的弯曲变形。

另外，经由中心板43的隔墙密封部43a，由突起部34产生的足够的抵接力也作用于第一垫片41的隔墙密封部41a的凸筋41b上，因此，该隔墙密封部41a的凸筋41b也能够在与隔墙25之间确保与其他部位的凸筋41b相同的足够的压缩量，能够对隔墙25的上端面25a发挥出良好的密封性。

突起部34配置成，其前端面34a抵接在中心板43的隔墙密封部43a的长度方向的中央部。由于隔墙密封部43a的长度方向的中央部是变形量最大的部位，因此，通过使该部位与突起部34的前端面34a抵接，从而能够有效地抑制隔墙密封部43a的弯曲变形。

此外，在本实施方式中，举出了在盖3的内部仅形成一个突起部34的例子，但可以根据盖3内的冷却水的流道大小或隔墙25的长度、宽度而形成两个以上的突起部34。

图3是表示本发明的箱体的密封结构的其他实施方式的分解立体图，图4是沿图3中的(iv)-(iv)线对于在螺栓紧固了盖、层叠垫片以及壳体的状态下的箱体进行切断后的剖视图。由于与图1、图2相同附图标记的部位表示相同结构的部位，因此对它们的说明均引用图1、图2的说明，在此处省略说明。

在本实施方式中，在层叠垫片4中的配置于盖3侧的第二垫片42上，也沿壳体2的隔墙25而形成有隔墙密封部42a。虽然在图3中没有图示，但在第一垫片41以及第二垫片42上，分别沿整个周向而形成有凸筋41b、42b。在隔墙密封部41a上，也形成有第一垫片41的凸筋41b。但是，在第二垫片的隔墙密封部42a上没有形成凸筋。

在盖3的内部，形成有作为本发明中的抵接部的另一例的梁部35。就梁部35而言，在盖3的侧周壁32的内表面中以夹住壳体2的隔墙25的方式对置设置的部位，以与该隔墙25的上端面25a面对的方式沿该隔墙25形成为架桥状。

梁部35没有到达盖3的内底面31，在梁部35和该盖3的内底面31之间形成有作为冷却水流道的流道孔36。因此，在箱体1的内部，不会妨碍冷却水从上游室23经由盖3的内部而到达下游室24的流动。此外，流道孔36的具体形状，只要是使必要量的冷却水流动的程度，且以梁部35为分界的盖3的内部利用该流道孔36进行连通即可，并不限于本实施方式所示的形状，能够选择合适的形状。

另外，梁部35的端面35a形成为，与盖3的侧周壁32的对接面32a相同的高度。

由此，在利用螺栓对壳体2和盖3进行紧固时，层叠垫片4的各隔墙密封部41a、42a、43a成为被夹在隔墙25的上端面25a和梁部35的端面35a之间的状态。而且，随着因螺栓紧固而产生的层叠垫片4的凸筋41b、42b的压缩，梁部35的端面35a逐渐接近第二垫片42的隔墙密封部42a，不久之后抵接，经由隔墙密封部42a而使抵接力作用于中心板43的隔墙密封部43a上。

由此，中心板43的隔墙密封部43a成为从盖3侧被梁部35的端面35a推压的状态。因此，通过在盖3上设置梁部35，不用使中心板43变厚，也能够抑制该中心板43的隔墙密封部43a因第一垫片41的隔墙密封部43a上的凸筋41b的反作用力或循环时的冷却水的压力而发生的弯曲变形。

另外，经由第二垫片42的隔墙密封部42a以及中心板43的隔墙密封部43a，能够使由梁部35产生的抵接力还作用于第一垫片41的隔墙密封部41a的凸筋41b上，因此，还能够确保该隔墙密封部41a的凸筋41b的压缩量，并能够确保对隔墙25的上端面25a的密封性。

并且，由于梁部35的端面35a进行面接触，所以能够使抵接力作用于中心板43的隔墙密封部43a的整体上，并能够有效地抑制该隔墙密封部43a的弯曲变形。

在本实施方式中，举出了在第二垫片42的隔墙密封部42a上没有形成凸筋的例子，但如图5所示，通过在该隔墙密封部42a上也形成凸筋42b，从而可以在梁部35和隔墙25之间，对第一垫片41的隔墙密封部41a上的凸筋41b和第二垫片42的隔墙密封部42a上的凸筋42b进行压缩并且获得很大的反作用力。在该情况下，利用梁部35能够将凸筋41b、42b推压在中心板43的隔墙密封部43a的整体上，能够使中心板43的隔墙密封部43a的弯曲变形的抑制效果、和凸筋41b、42b的反作用力所产生的维持密封性的效果变得最大。

另外，在本实施方式中，还能够将第二垫片42设成与图1、图2所示的第二垫片42同样地不设置隔墙密封部42a的方式。在该情况下，为了使由梁部35产生的抵接力能够作用于中心板43的隔墙密封部43a上，可以将梁部35的端面35a的位置配置在与突起部34相同的、比盖3的侧周壁32的对接面32a更向壳体2侧突出的位置上。

此外，在图1、图2所示的层叠垫片4的第二垫片42上，当然也可以形成与本实施方式所示的第二垫片42相同的隔墙密封部42a。

另外，以上的各实施方式虽然对水泵用箱体的密封结构进行了说明，但本发明的箱体的密封结构并不丝毫限定于水泵用。

附图标记说明

1：箱体

2：壳体

21：内底面

22：侧周壁

22a：对接面

23：上游室

24：下游室

25：隔墙

25a：上端面

26：螺栓孔

3：盖

31：内底面

32：侧周壁

32a：对接面

33：螺栓孔

34：突起部(抵接部)

34a：前端面

35：梁部(抵接部)

35a：端面

36：流道孔

4：层叠垫片

41：第一垫片

41a：隔墙密封部

41b：凸筋

41c：螺栓孔

42：第二垫片

42b：凸筋

42c：螺栓孔

42a：隔墙密封部

43：中心板

43a：隔墙密封部

43c：螺栓孔