JP2009191870A - 金属製ガスケット - Google Patents

Abstract

【課題】二つの部材の間に挟持してシールを行う金属製ガスケットに関し、より詳細には、ガスケットを挟む押圧力をシール面圧の発生に効率よく利用できて、優れたシール性能を発揮できる金属製ガスケットを提供する。
【解決手段】１枚又は２枚以上の金属構成板１０を有する金属製ガスケット１，１Ａにおいて、少なくとも１枚の金属構成板１０の少なくとも一面で、すべてのシール対象穴２とすべてのボルト穴３との周縁部に、面厚増加部材１２ａ，１３ａを配置し、この一面では、この金属構成板１０が、この面圧増加部材１２ａ，１３ａで、このガスケット１の他の金属構成板又はこのガスケット１を挟む部材の一方の部材に当接するように構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、二つの部材の間に挟持してシールを行う金属製ガスケットに関し、より詳細には、ガスケットを挟む押圧力をシール面圧の発生に効率よく利用できて、優れたシール性能を発揮できる金属製ガスケットに関する。

エンジンのマニホールドガスケット等の金属製ガスケットは、自動車のエンジンのシリンダブロック（シリンダボディ）と排気管や吸気管等の２つの部材の間に挟まれた状態で、ボルトにより締結され、燃焼ガス等の流体をシールする役割を持っている。

最近のエンジンは、従来のエンジンに比べて、小型化、軽量化が進んで、材質が鋳鉄からアルミニウム合金に変わると共に、エンジンの高出力化に伴って、燃焼ガスの圧力は増加の傾向にある。また、一方で、エンジンの軽量化の面から、ガスケットに使用できる金属構成板の枚数も少なくなりつつあり、少ない枚数の金属構成板で高いシール性能を発揮する必要が生じている。

一方、金属製ガスケットの一つとして、金属板を、シールする穴の周囲で折り返して前記穴の周囲にフランジ部を形成し、このフランジ部外周縁部位より内側で前記金属板をいずれか一方に膨出させて立上り部を形成して、この立上り部と前記折り返し部との間に形成されたエンボス部と前記フランジ部とをほぼ平行としたリング状のシール部を形成した幅広シール部付金属ガスケットが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

この幅広シール部付金属ガスケットでは、折り返し部により燃焼ガスが積層板の間に侵入するのを防止すると共に、エンボス部と折り返し部のフランジを幅広くしてシール圧によるシール対象部材の変形を防止している。

しかしながら、この幅広シール部付金属ガスケットでは、この折り返し部を設けた金属板とは別の金属板である面圧調整板を積層配置して、フランジ部の厚さによる段差を調整している。そのため、ガスケットは、フランジ部と面圧調整板で他の金属板や部材と当接することになり、ガスケットを挟む押圧力は、シール対象穴の周縁部のフランジ部と面圧調整板に分散している。そのため、押圧力はシール面圧以外の面圧調整板の部分にも作用するため、シール面圧は小さいままに止まっているという問題がある。
実開平０２−４３５５９号公報

本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、二つの部材の間に挟持してシールを行う金属製ガスケットにおいて、ガスケットを挟む押圧力をシール面圧の発生に効率よく利用できて、優れたシール性能を発揮できる金属製ガスケットを提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明に係る金属製ガスケットは、１枚又は２枚以上の金属構成板を有する金属製ガスケットにおいて、少なくとも１枚の金属構成板の少なくとも一面で、すべてのシール対象穴とすべてのボルト穴との周縁部に、面厚増加部材を配置し、この一面では、この金属構成板が、この面圧増加部材で、このガスケットの他の金属構成板又はこのガスケットを挟む部材の一方の部材に当接するように構成される。

この構成によれば、ガスケット面よりも一段と面厚が増加している面厚増加部材で他の金属構成板又は一方の部材に当接するので、ガスケットに作用する押圧力は、ガスケット全面に比較して総和の面積が小さい面厚増加部材に集中的に作用することになり、押圧力の殆どすべてをシール対象穴とボルト穴の周縁部に集中させることができる。従って、大きなシール面圧を得ることができるので、シール性能が増加する。

上記の金属製ガスケットにおいて、前記面厚増加部材を、金属構成板の折返し部のフランジ部で形成して構成される。この構成によれば、容易に同じ厚さの面厚増加部材を形成することができ、シール対象穴の周縁部とボルト穴の周縁部の面厚増加部材による段差を同じにすることができる。これにより、ガスケットを他の金属構成板や部材に平行に維持できてガスケットのゆがみを防止できる。

また、折り返し部により、金属構成板と面厚増加部材（折り返し部のフランジ部）との間に燃焼ガス等の流体が入り込むことを防止できる。更に、折り返し部では折り返し工程のみでよいので、加工が容易となる上に、金属構成板の枚数の増加を抑制できる。

上記の金属製ガスケットにおいて、 前記面厚増加部材のすべてを、金属構成板の折返し部のフランジ部で形成して構成される。この構成によれば、すべての面厚増加部材を同じ厚さに容易に形成することができ、シール対象穴の周縁部とボルト穴の周縁部の面厚増加部材による段差を同じにすることができる。これにより、ガスケットを他の金属構成板や部材に平行に維持できてガスケットのゆがみを防止できる。更に、折り返し工程のみとなり、面厚増加部材の接着剤や点溶接などに接着工程が不要になり、加工が容易となる上に、金属構成板の枚数が増加するのを回避できる。

なお、この面厚増加部材としては、金属構成板の折り返し部のフランジ部だけでは無く、金属構成板とは別の金属板であるシム等を用いることができる。このシムを用いた場合には、金属構成板とは別の材質とすることができるので、よりきめ細かいシール面圧の調整や、接触面の最適化を図ることができ、金属構成板に比較して柔らかい金属を使用することで部材側の傷の発生を抑制できる。

上記の金属製ガスケットにおいて、 前記面厚増加部材の反対側の金属構成板に、フルビード又はハーフビードを設けて構成される。この構成によれば、これらのシール手段により、他の面にもシールラインを構成できるので、よりシール性能を向上することができる。

本発明の金属製ガスケットによれば、ガスケット面よりも一段と面厚が増加している面厚増加部材で他の金属構成板又は部材に当接するので、ガスケットに作用する押圧力は、ガスケット全面に比較して総和の面積が小さい面厚増加部材に作用することになり、押圧力の殆ど全てをシール対象穴とボルト穴の周縁部に集中させることができる。従って、大きなシール面圧を得ることができるので、シール性能を向上できる。

次に、図面を参照して本発明に係る金属製ガスケットの実施の形態についてマニホールドガスケットを例にして説明する。なお、図１〜図３は、模式的な説明図であり、構成をより理解し易いように、板厚、シール対象穴の大きさ、折り返し部の大きさ、ビードの大きさ等の寸法を実際のものとは異ならせて、誇張して示している。

本発明に係る実施の形態の金属製ガスケットは、エンジンのシリンダブロック（シリンダボディ）と排気管や吸気管の間に挟持されるマニホールドガスケットであって、排気ガスや吸気等の流体をシールする。

このマニホールドガスケットは、軟鋼板、ステンレス焼鈍材（アニール材）、ステンレス調質材（バネ鋼板）等で形成される金属構成板（金属基板）を１枚又は２枚以上有して構成される。また、その平面視形状は、エンジンのマニホールドの形状に略合わせて製造され、燃焼ガス又は吸気が通過するシール対象穴２と締結ボルト用のボルト穴３が形成される。

図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施の形態のマニホールドガスケット１は、１枚の金属構成板１０からなり、この金属構成板１０は、例えば、ステンレス焼鈍材で形成される。このシール対象用穴２の周縁部において、金属構成板１０にフルビード１１を設け、さらに、折り返し部１２を設けて、この折り返し部１２のフランジ部１２ａをフルビード１１の反対側の面に配置する。そして、平面視で、このフランジ部１２の外周端部はフルビード１１よりも外側になるように、言い換えれば、フルビード１１がフランジ部１２よりも内側に収まるように構成する。

また、ボルト穴３の周縁部においても折り返し部１３を設けて、このフランジ部１３ａを折り返し部１２のフランジ部１２ａと同じ面に設ける。これらのフランジ部１２ａ，１３ａで、面厚増加部材を構成する。

この第１の実施の形態のマニホールドガスケット１によれば、ガスケット面よりも一段と厚みが増加している面厚増加部材１２ａ，１３ａの部位で、エンジンブロック又は排気管（又は吸気管）等のエンジン部材に当接するので、マニホールドガスケット１に作用する押圧力は、ガスケット全面に比較して総和の面積が小さい面厚増加部材１２ａ，１３ａに作用することになり、押圧力の殆ど全てをシール対象穴２とボルト穴３の周縁部に集中させることができる。従って、大きなシール面圧を得ることができるので、シール性能が増加する。

さらに、面厚増加部材１２ａ，１３ａを、金属構成板１０の折返し部１２，１３のフランジ部１２ａ，１３ａで形成しているので、容易に同じ厚さの面厚増加部材１２ａ，１３ａを形成することができ、シール対象穴２の周縁部とボルト穴３の周縁部の面厚増加部材１２ａ，１３ａによる厚み（段差）を同じにすることができる。これにより、マニホールドガスケット１をエンジン部材に平行に維持できるのでマニホールドガスケット１の歪みを防止できる。

また、折り返し部１２，１３により、金属構成板１０と面厚増加部材１２ａ，１３ａ（折り返し部１２，１３のフランジ部１２ａ，１３ａ）との間に燃焼ガス等の流体が入り込むことを防止できる。更に、折り返し部１２，１３では折り返し工程のみとなり、シムを採用した場合のように接着剤や点溶接等による接着工程が不要になり、製造時の加工が容易となる上に、金属構成板１の枚数が増加するのを回避できる。

図１及び図３に示す本発明の第２の実施の形態のマニホールドガスケット１Ａは、第１第１の実施の形態において第１金属構成板１０のフルビード１１の代わりに、ハーフビード１１Ａを設けて構成される。

この構成によれば、フルビード１１よりも幅広い部分ハーフビード１１Ａで、シール面圧を発生するので、エンジン部材に変形を起こすことなく、優れたシール性能を発揮できる。

上記の構成の金属製ガスケット（マニホールドガスケット）１，１Ａによれば、ガスケット面よりも一段と面厚が増加している面厚増加部材１２ａ，１３ａで他の金属構成板又は部材に当接するので、ガスケット１，１Ａに作用する押圧力は、ガスケット全面に比較して総和の面積が小さい面厚増加部材１２ａ，１３ａに作用することになり、押圧力の殆ど全てをシール対象穴２とボルト穴３の周縁部に集中させることができる。従って、大きなシール面圧を得ることができるので、シール性能を向上できる。

本発明の第１及び第２の実施の形態のマニホールドガスケットを示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態のマニホールドガスケットの図１のＡ−Ａ断面を示す部分断面図である。 本発明の第２の実施の形態のマニホールドガスケットの図１のＡ−Ａ断面を示す部分断面図である。

符号の説明

１，１Ａ マニホールドガスケット（金属製ガスケット）
２ シール対象穴
３ ボルト穴
１０ 金属構成板
１１ フルビード
１１Ａ ハーフビード
１２，１３ 折り返し部
１２ａ，１３ａ 折り返し部のフランジ（面厚増加部材）

Claims (4)

1. １枚又は２枚以上の金属構成板を有する金属製ガスケットにおいて、少なくとも１枚の金属構成板の少なくとも一面で、すべてのシール対象穴とすべてのボルト穴との周縁部に、面厚増加部材を配置し、この一面では、この金属構成板が、この面圧増加部材で、このガスケットの他の金属構成板又はこのガスケットを挟む部材の一方の部材に当接するように構成したことを特徴とする金属製ガスケット。
2. 前記面厚増加部材を、金属構成板の折返し部のフランジ部で形成したことを特徴とする請求項１記載の金属製ガスケット。
3. 前記面厚増加部材のすべてを、金属構成板の折返し部のフランジ部で形成したことを特徴とする請求項２記載の金属製ガスケット。
4. 前記面厚増加部材の反対側の金属構成板に、フルビード又はハーフビードを設けたことを特徴とする請求項１、２、又は３記載の金属製ガスケット。

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