JP2009503404A - ガスケットアセンブリ - Google Patents

Abstract

ガスケットアセンブリは、ガスケット層と、別個に形成されるシム層とを含む。シム層およびガスケット層は、ともにクランプされ、部材の間の継目でガスケットによりシールされるべき第１および第２の部材の間を連通する媒体搬送通路に対応する少なくとも１つの媒体搬送開口部とともに形成される。シム層は自身の後表面３６に塗布される接着層を有し、これによりシム層１４は第１または第２の部材のうちの１つの元のクランプ面に接着されることが可能になり、表面を築き上げ、またはガスケットとの適切なシーリングを損ない得るクランピング面上における損傷を覆い隠す。

Description

発明の背景
１． 技術分野
この発明は概して、マニフォルドおよびシリンダヘッドのようなともにクランプされるべき２つの部材の間に流体密封シールを確立するよう用いられるタイプの固定ガスケットに関する。

２． 関連技術
ガスケットは典型的には、冷却液通路と吸気通路とを含むさまざまな媒体搬送開口部に対して流体タイプのシールを提供するよう内燃機関の吸込マニフォルドとシリンダヘッドとの間に配置される。いくつかのエンジン、特にしばらくの間使われた新しい型のエンジンは、シリンダヘッドおよび吸込マニフォルド上の冷却液通路の周りに、エンジン冷却液の存在下でマニフォルドとシリンダヘッドとの間に引起される意図しない電気ガルヴァーニ電池から生じると考えられる重度の腐食を示す。時間とともに、マニフォルドおよび／またはシリンダヘッドのシーリング表面は腐食および点腐食され得、これにより流体タイプのシールを維持するというガスケットの能力を損ない、しばしばこの継目でのエンジン冷却液のリークへと繋がる。

発明の概要および利点
ガスケットアセンブリは、少なくとも１つの媒体搬送開口部を有する固定ガスケットを含み、それと組み合わせて、固定ガスケットとは別個に形成され、固定ガスケットに係合する第１のクランピング表面およびガスケットから離れたほうを向く第２の対向する表面を有するシム層を含む。このシムは、ガスケットの媒体搬送開口部と整列する少なくとも１つの媒体搬送開口部を含む。接着層がシムにおける対向する部分に塗布され、シムが、ともにクランプされるべき２つの部材の一方または両方の表面に接着されることが可能になる。したがって、両方の表面がシムによって覆われるべきである場合、２つのシムを用いてもよい。事実上シムは、ともにクランプされるべき２つの部材の表面または両表面のすべてもしくは一部の上にあり、それに抗してガスケットがシールし得る新しいシーリング表面を提供する。

この発明は、吸込マニフォルドおよび／またはシリンダヘッドのクランピング表面が腐食により点腐食された吸込ガスケット適用例に関連して特に利点を有する。損傷を受けたクランピング表面は、シムを適用することにより覆われ得、これによりガスケットのための新しいシーリング表面を提供する。したがって、シリンダヘッドおよびマニフォルドガスケットの１つまたは両方の損傷を受けた表面は、シム層をこの損傷を受けた表面の上に適用することで修理され得る。

この発明の１つの利点は、損傷を受けたシーリング表面を修理することに対し、クランプされるべき部品を取替える必要なしに簡素でローコストの解決策を提供することであり、これにより、特にアフターマーケットにおいて修理のコストを大いに低減する。

さらなる利点には、シールされるべきギャップが利用されるべきガスケットの実質的な使用可能幅よりも大きい適用例におけるその便利さが含まれる。このような場合、シムは、クランプされるべき部材の１つまたは両方の表面に加えられ、ギャップの有効な大きさ
を低下させ、そうでなければ可能であるようなより薄いガスケットを利用できるようにし得る。このようにして、他の態様では異なる厚みの複数のガスケットを要求するであろうたくさんの異なるシーリング適用例において同じガスケットが用いられ得るように１つのガスケットが１つ以上のシムとともに用いられ得る。

この発明の別の局面に従えば、シムは上および下クランピング表面を有する中間層とこの層を通る少なくとも１つの開口部とからなるものであってもよく、０．００５インチ以下の厚みを有し、上および下表面の一方にのみ接着剤が塗布されてもよい。シム層は、ともにクランプされるべき２つの部品をシールする際に用いられるべき標準のガスケットのすべてまたはその一部のみの形を有してもよい。

この発明のこれらおよびその他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および添付の図面について考慮されると、より簡単に理解されるであろう。

詳細な説明
この発明の実施例に従ったガスケットアセンブリは、図面において概して１０で示され、少なくとも１つのガスケット層１２および少なくとも１つの付随するシム層１４を含む。

ガスケット層１２は、ブロックにおけるシリンダヘッドまたはマニフォルドのような、ともにクランプされるべき第１および第２の部材１６、１８の間に固定シールを提供する際に用いられる、シーリング技術では公知である多くのタイプのガスケットのいずれであってもよい。ガスケット層１２は、第１および第２の部材１６、１８の流体搬送通路２２、２４と整列する少なくとも１つの流体搬送開口部２０とともに形成されてもよい。ガスケット１２はこの流体搬送通路２２、２４を取囲むよう機能し、これにより第１および第２の部材１６、１８における組をなすクランピング面２６、２８にわたって組をなす流体タイプのシールを提供する。

ガスケット層１２は、鋼からなる１つ以上の層のような、特定の用途に好適な多くの材料のうちの任意のものから製作されてもよい。ガスケットは、開口部２０を取囲み、ガスケットが部材１４、１６の間にクランプされる際に弾性的に変形する１つ以上の弾性的に圧縮可能なシーリングビーズ３０を有してもよい。単一層の金属ガスケット層１２が図示されているが、複数層の金属ガスケットはガスケット産業においては周知のタイプであり、その一方または両方の側に弾性シーリングビーズが成形されてもよい金属またはプラスチックの担持体を有するもののような他のタイプのガスケットも同様であり、それらを用いてもよく、これらはこの発明により意図されるものである。このように、「ガスケット層」という用語は非常に一般的な意味において解釈されるべきであり、継目にわたってかつガスケットを通って連通する１つ以上の媒体搬送通路の継目にシールを提供するよう２つの部材の間にクランプされるように設計されるいかなるガスケットをもその意味に含むということが理解されるであろう。

図１は、部材の一方、この場合は第１の部材１６、が何らかの損傷を受けたクランピング面２６を有し、これにより、ガスケット層１２がこの損傷を受けたクランピング面２６に抗してクランプされる際に、ガスケット層１２のみによって流体タイプのシールを形成する能力が損なわれる可能性がある。この損傷は、クランピング面２６における点腐食として３２で模式的に図示され、たとえば通路２２を通って運ばれる流体が、それ自体またはガスケット層１２の存在下において第１および／または第２の部材１６、１８の材料に対して腐食性または反応性があるという環境下では進行し得る。たとえば、エンジン冷却液のような流体は継目にわたって反応し得、これにより、継目で電気化学的腐食を作り出
し得る所望でない腐食セルを引起し、図示するように点腐食などの形でクランピング面２６、２８の一方または両方に対する損傷へと繋がる。

シム層１４は、クランピング面の一方または両方の面２６、２８のすべてもしくは一部のみの上に適用され得る。シム層１４は損傷３２を事実上覆い隠し、第１および第２の部材１６、１８の間にクランプされる際にガスケット層１２が抗してシールし得る、シム層１４の新しくかつ損傷を受けてないクランピング面３４を提供する。シム層１４はガスケット層１２とは別個に形成され、好ましくは鋼などの薄い金属のシートから形成される。たとえば、シム層１４はステンレス鋼または特定の用途に望ましいものであり得る任意の他の等級の鋼から製作されされてもよい。

クランピング面３４のそれとは反対側であるシム層１４の後表面３６には接着層３８が設けられ、これによりシム層１４が前記第１または第２の部材２６、１８の選択されたクランピング面２６、２８に接着されることが可能になる。シム層１４はガスケット層１２の少なくとも１つの開口部２０に対応する少なくとも１つの通路開口部４０とともに形成される。

図２は、開口部２０が第１の部材の通路２２と整列した状態で、第１の部材１６のクランピング面２６に接着され、クランピング面２６の損傷領域３２を覆うシム層１４を示す。ガスケット層１２はシム層１４と第２の部材１８のクランピング面２８との間に配され、その後第１および第２の部材１６、１８はともにクランプされる。クランピング面２６上に損傷３２が存在するにもかかわらず、それでもなお、ガスケット層１２は、抗してシールする損傷のないクランピング面３４をシム層１４において有し、これにより第１の部材１６を取替えるまたはそれに新しい表面を付ける必要なしに第１および第２の部材の間に効果的なシールを提供する能力を回復させるということが分かるであろう。

図３は図１および図２の構成に似た構成を示すが、そこでは２つのシム層１４が用いられる。第１および第２の部材１６、１８のクランピング面２６、２８に損傷３２があるのがわかるであろう。これらシム層１４が第１および第２の部材１６、１８に適用されると、損傷３２は図２に示される態様で覆われ、これによりガスケット層１２に、それに抗してシールするシム層１４の新しくかつ損傷を受けていないクランピング面３４を提供する。

シム層１４が損傷を受けたクランピング面の修理（たとえば、シリンダヘッドまたはマニフォルド表面のアフターマーケット修理において）に用いられ、その修理の後に標準サイズのガスケット層が再設置されることになっている場合、修理の前と後とで、ガスケット層がクランプされるべきギャップの違いを最小限にするよう、可能な限りシム層１４を薄くすることが望ましいかもしれない。言い換えれば、シム層１２は、組立てられた状態において、第１および第２の部材１６、１８のクランピング面２６の間の距離を大幅に変えることなくクランピング面の損傷領域を覆い隠す非常に薄い外板として機能すべきである。この目的のために、シム層１４は、好ましくは約０．００５インチ以下の厚みを有し、接着層においてはシム層の厚みよりも薄いのが好ましい。

この発明は、シム層１４が、第１および第２の部材のクランピング面２６、２８の間のギャップを所望の程度まで効果的に変化させることにも用いられ得るということを考慮に入れる。たとえば、５つの異なるエンジンが、似ているが、組立てられる際に結合されるべき部材の間のギャップにおけるばらつきの原因となる異なる厚みまたは複数の層を有するガスケットを必要とする場合がある。この発明に従ったシム層１４を用いることにより、同じガスケットをすべての用途に用い、用途間でのギャップの違いを埋め合わせるよう選択されるシム層の厚みのみを変動させることが実現可能となる。これは、ガスケットの
販売代理業者および小売業者が異なるガスケット部品番号の在庫を減らし、各用途ごとにガスケットに適合し得る適切な厚みのシム層を手元においておくことが可能となるので、アフターマーケット環境において非常に有益であり得る。別の利点は、シム層は、さまざまな異なるガスケットよりも作るのにはるかに費用がかからないであろうということである。したがって、選択されたガスケットと各特定の用途に好適な１つ以上のシム層とを含むガスケットキットまたはアセンブリが提供され得る。

図４および図５は、用いられ得る２つの異なるシム層１４の実施例を示す。これらはただ２つの例であり、シム層は、クランピング面の損傷領域を覆い、および／またはともにクランプされるべき２つの部材の間の有効なギャップを制御する目的をガスケット層とともに達成するのに必要とされるいかなる構成にも耐え得るということは理解されるであろう。

図４のシム層は、１つの媒体搬送開口部４０およびファスナーに対応する２つの隣接する穴部４２を含む。図５のシム層１４は、多くの媒体搬送開口部４０を含み、そのいくつかは吸込マニフォルドとシリンダヘッドとの間の吸気通路に対応し得、その他はエンジン冷却液通路および隣接するボルト穴部に対応する。

この発明の多くの修正例および変形例が上記教示に照らし合わせて可能であることは明らかである。したがって、特許請求の範囲において、この発明は具体的に記載されたものとは違った形で実施されてもよいということは理解されるべきである。

この発明の現在の好ましい実施例に従って製造されるガスケットアセンブリの部分分解断面図である。 図１のような図であるが、完全に設置された状態にあることを示す。 図１のような図であるが、付加的なシム層を組込んだものである。 代表的なシム層の構成の平面図である。 代表的なシム層の構成の平面図である。

Claims (11)

1. 固定ガスケットとともに用いるためのガスケットシムであって、
   対向する上および下クランピング表面ならびに自身の中を通る少なくとも１つの開口部を有する金属層を含み、
   前記層は約０．００５インチ以下の厚みを有し、前記ガスケットシムはさらに、
   前記上および下表面の１つに対して塗布される接着剤を含む、ガスケットシム。
2. 前記層は複数の開口部を含み、その少なくとも１つは媒体搬送開口部である、請求項１に記載のシム。
3. 前記接着剤は前記金属層よりも薄い、請求項１に記載のシム。
4. 前記金属層は、それが用いられるべき固定ガスケットの形状に対応する一般的なガスケット形状を有する、請求項１に記載のシム。
5. 少なくとも１つの媒体搬送開口部を有する固定ガスケットと、
   前記固定ガスケットとは別個に形成され、前記固定ガスケットに係合する第１のクランピング表面と、第２の対向する表面と、前記固定ガスケットの前記少なくとも１つの媒体搬送開口部と整列する少なくとも１つの媒体搬送開口部とを有する少なくとも１つのシム層と、
   前記対向する表面に塗布される接着層とを含む、ガスケットアセンブリ。
6. 前記シム層は複数の開口部を含む、請求項５に記載のアセンブリ。
7. 前記接着は前記固定ガスケットから間隔をおいている、請求項５に記載のアセンブリ。
8. シールされるべき２つの部材の対向するクランピング表面の間のギャップをシールする方法であって、
   シム層をクランピング表面の少なくとも１つに接着するステップと、
   ガスケットを少なくとも１つのシム層の上に位置決めし、部材をともにクランプするステップとを含む、方法。
9. シム層の厚みを０．００５インチ以下に制限するステップを含む、請求項８に記載の方法。
10. シム層およびガスケットの媒体搬送開口部を、シールされるべき部材の関連付けられる開口部と整列させるステップを含む、請求項８に記載の方法。
11. さらなるシム層を他方のクランピング表面に対して、シールされるべき２つの部材のクランピング表面に接着されるこれら２つのシム層の間にガスケット層が位置決めおよびクランプされるように、接着するステップを含む、請求項８に記載の方法。

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