JP2018179118A - ガスケット - Google Patents

Abstract

【課題】高温の熱気流を封止する用途で使用されても、封止性能が高いガスケットを提供する。【解決手段】ガスケットは、熱気流が通過する開口が形成されたベースプレートと、ベースプレートに重ねられ、その開口より大きく開口を囲む貫通孔が設けられた複数のビードプレートとを備える。複数のビードプレートのうちの一つのビードプレートの一部分が第１のベースプレートに面接触しており、第１のベースプレートには、熱気流がビードプレートに向けて進行することを阻害する壁部が形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、積層された複数のプレートを有するガスケットに関する。

配管の接続部分の流体の漏れを防止するために様々なガスケットが提案されている。例えば特許文献１には、積層された複数のプレートを有するガスケットが開示されている。各プレートは、曲折したビード部分を有しており、ビード部分がバネとして機能するため、接続部分に対して高い圧力で接触し、ガスケットの封止性能を高めることができる。

特開２０１５−１８７４５４号公報

内燃機関のターボチャージャーの排気口、および内燃機関の排気系統（例えばエキゾーストマニホールド）など、ガスケットは特に高温になる部位において使用されることがある。

そこで、本発明は、高温の熱気流を封止する用途で使用されても、封止性能が高いガスケットを提供する。

本発明に係るガスケットは、熱気流が通過する開口が形成された金属製の第１のベースプレートと、前記第１のベースプレートに重ねられ、前記開口より大きく前記開口を囲む貫通孔が設けられた金属製の複数のビードプレートとを備え、前記複数のビードプレートのうちの一つのビードプレートの一部分が前記第１のベースプレートに面接触しており、前記第１のベースプレートの前記開口の周囲には、前記熱気流が前記ビードプレートに向けて進行することを阻害する壁部が形成されている。

本発明においては、ビードプレートに向けて熱気流が進行することを、第１のベースプレートに形成された壁部が阻害する。このため、熱気流の温度が高い場合でも、ビードプレートの過熱を防止または抑制することが可能であり、ビードプレートのバネ特性の低下を防止または抑制することができる。したがって、高温の熱気流を封止する用途で使用されても、ガスケットの封止性能が高い。

好ましくは、前記第１のベースプレートの前記壁部は、前記ビードプレート側突出するとともに、前記第１のベースプレートの前記開口を囲むループである。この場合には、壁部は、ビードプレートへの熱気流を効率的に阻害することができる。好ましくは、第１のベースプレートの前記壁部は中空である。この場合には、第１のベースプレート自体から壁部をプレス加工によって形成することができる。

好ましくは、前記複数のビードプレートに重ねられ、前記ビードプレートの貫通孔より小さく前記ビードプレートの貫通孔に囲まれる開口が形成された金属製の第２のベースプレートをさらに備え、前記複数のビードプレートのうちの一つのビードプレートの一部分が前記第２のベースプレートに面接触しており、前記第２のベースプレートには、前記熱気流が前記ビードプレートに向けて進行することを阻害する壁部が形成されている。この場合には、第１のベースプレートに形成された壁部に加えて、第２のベースプレートに形成された壁部がビードプレートに向けて熱気流が進行することを阻害する。

好ましくは、前記第２のベースプレートの前記壁部は、前記ビードプレート側突出するとともに、前記第２のベースプレートの前記開口を囲むループである。この場合には、壁部は、ビードプレートへの熱気流を効率的に阻害することができる。好ましくは、第２のベースプレートの前記壁部は中空である。この場合には、第２のベースプレート自体から壁部をプレス加工によって形成することができる。

本発明の第１実施形態に係るガスケットを示す平面図である。 図１のガスケットのII-II線矢視断面図である。 使用時の図１のガスケットの断面図である。 本発明の第２実施形態に係るガスケットを示す断面図である。 使用時の図４のガスケットの断面図である。 変形例に係るガスケットを示す断面図である。 他の変形例に係るガスケットを示す断面図である。 他の変形例に係るガスケットを示す断面図である。 他の変形例に係るガスケットを示す断面図である。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。
第１実施形態
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係るガスケット１は、ほぼ矩形の板であって、その中央には開口２が設けられている。また、ガスケット１の四隅には、ガスケット１を構造部品（例えば配管のフランジ）に固定具（例えばネジ）で取り付けるための取り付け孔４が設けられている。但し、ガスケット１の輪郭は、矩形に限定されない。

図２に示すように、ガスケット１は積層構造を有する。具体的には、金属製の平板であるベースプレート（第１のベースプレート）６と、ベースプレート６に重ねられた金属製の複数のビードプレート７，８，９，１０を有する。図示のビードプレート７，８，９，１０は、ハーフビードプレートであるが、複数のビードプレートの少なくともいずれかはフルビードプレートであってもよい。図２には、４枚のビードプレート７，８，９，１０が示されているが、ビードプレートの数は図示に限定されない。また、ビードプレートの形状および配置も図示の形態に限定されない。ビードプレート７の一部分はベースプレート６に面接触させられている。

図３に示すように、ガスケット１は、熱気体の流路１２Ａ，１４Ａがそれぞれ設けられた二つの構造部品１２，１４の間に配置され、これらの間で圧縮される。ビードプレート７，８，９，１０は、曲折したビード部分を有しており、ビード部分がバネとして機能するため、ガスケット１は構造部品１２，１４に対して高い圧力で接触し、高い封止性能を有する。図３における矢印は、熱気流の向きを示す。図において、熱気体は、流路１４Ａからガスケット１の開口２を経て流路１２Ａに向けて流れる。但し、ベースプレート６の後述する壁部１６が構造部品１２に重なっている限り、熱気流の向きは逆でもよい。

ベースプレート６は、ガスケット１の開口２をなす開口６Ａを有する。ビードプレート７，８，９，１０の各々は、開口６Ａに重なる開口を有しており、これらの開口全体が貫通孔７Ａを構成する。ビードプレート７，８，９，１０の貫通孔７Ａは、ベースプレート６の開口６Ａより大きく開口６Ａを囲む。

ベースプレート６の開口６Ａの周囲には、熱気流がビードプレート７，８，９，１０に向けて進行することを阻害する壁部１６が形成されている。この実施形態において、壁部１６は、ビードプレート７，８，９，１０側に突出するとともに、第１のベースプレート６の開口６Ａを囲むループである。壁部１６は、二つの傾斜面とこれらの傾斜面をつなぐ平面を有する中空構造を有し、その断面は台形である。

好ましくは、ベースプレート６およびビードプレート７，８，９，１０の材料は、限定されず、耐熱鋼（ＪＩＳでのＳＵＨ）でもよく、ステンレス鋼（ＪＩＳでのＳＵＳ）でもよく、バネ鋼（ＪＩＳでのＳＵＰ）でもよいが、好ましくは、費用節減の観点から、ステンレス鋼またはバネ鋼である。

ビードプレート７，８，９，１０の各々の厚さｔは、限定されないが、好ましくは０．２ｍｍである。ベースプレート６の厚さＴは、限定されないが、ビードプレートの厚さｔの２倍以上であることが好ましく、例えば０．４ｍｍ〜１．０ｍｍである。

壁部１６の高さＨは、ガスケット１が構造部品１２，１４に取り付けられた時、構造部品１２，１４の間で圧縮されたすべてのビードプレート７，８，９，１０の合計高さｈ（図３参照）以下である。壁部１６の高さＨは、限定されないが、好ましくは、ｈに等しい。Ｈ＝ｈであれば、壁部１６と構造部品１２との隙間ｃがゼロになり、熱気流がビードプレート７，８，９，１０側に進行しにくくなる。隙間ｃは小さいことが好ましい。

内燃機関のターボチャージャーの排気口、および内燃機関の排気系統（例えばエキゾーストマニホールド）など、ガスケットは特に高温になる部位において使用されることがある。高温環境下では、ガスケットのビードプレートのバネ特性が低下する。例えば、耐熱鋼であっても、約７００℃で弾性係数が著しく低下するものがある。

この実施形態においては、ビードプレート７，８，９，１０に向けて熱気流が進行することを、ベースプレート６に形成された壁部１６が阻害する。このため、熱気流の温度が高い場合でも、ビードプレート７，８，９，１０の過熱を防止または抑制することが可能であり、ビードプレート７，８，９，１０のバネ特性の低下を防止または抑制することができる。したがって、高温の熱気流を封止する用途で使用されても、ガスケット１の封止性能が高い。

したがって、この実施形態においては、ビードプレート７，８，９，１０の材料に高価な耐熱鋼を使用する必要がないので、ガスケット１の製造費用を削減することができる。また、この実施形態においては、ガスケット１が高温の熱気流を封止する用途で使用されても、ビードプレートのバネ特性の低下を防止または抑制することができるので、ビードプレートの数を減少させることができる。ビードプレートの数の減少は、さらにガスケット１の製造費用の削減につながり、またビードプレートの相互の締結を容易にすることができる。

この実施形態においては、第１のベースプレート６の壁部１６は、ビードプレート７，８，９，１０側に突出し、第１のベースプレート６の開口６Ａを囲むループである。したがって、壁部１６は、ビードプレート７，８，９，１０への熱気流を効率的に阻害することができる。この実施形態においては、第１のベースプレート６の壁部１６は中空である。したがって、第１のベースプレート６自体から壁部１６をプレス加工によって形成することができる。

第２実施形態
図４は、第２実施形態に係るガスケット２１の断面図である。図４以降の図面において、既に説明したものと同様の構成要素を示すため、同一の符号が使用され、それらの構成要素については詳細には説明しない。

このガスケット２１は、第１実施形態のガスケット１の構成に加えて、金属製の第２のベースプレート２６を備える。第２のベースプレート２６は、ビードプレート７，８，９，１０に重ねられ、ビードプレート１０の一部分が第２のベースプレート２６に面接触させられている。

第２のベースプレート２６には、ガスケット２１の開口２をなす開口２６Ａを有する。開口２６Ａは、ビードプレート７，８，９，１０の貫通孔７Ａより小さく、貫通孔７Ａに囲まれる。

第２のベースプレート２６には、熱気流がビードプレート７，８，９，１０に向けて進行することを阻害する壁部２７が形成されている。この実施形態において、壁部２７は、ビードプレート７，８，９，１０側に突出するとともに、第２のベースプレート２６の開口２６Ａを囲むループである。壁部２７は、二つの傾斜面とこれらの傾斜面をつなぐ平面を有する中空構造を有し、その断面は台形である。

以上の説明から明らかなように、第２のベースプレート２６は、第１のベースプレート６と同じもので、表裏をひっくり返したものであってよい。

この実施形態において、壁部１６および２７の高さＨは、限定されないが、好ましくは、ガスケット２１が構造部品１２，１４に取り付けられた時、構造部品１２，１４の間で圧縮されたすべてのビードプレート７，８，９，１０の合計高さｈ（図５参照）の半分以下である。壁部１６および２７の高さＨは、限定されないが、好ましくは、ｈの半分に等しい。Ｈ＝ｈ／２であれば、壁部１６と壁部２７との隙間ｃがゼロになり、熱気流がビードプレート７，８，９，１０側に進行しにくくなる。隙間ｃは小さいことが好ましい。

但し、壁部１６の高さと壁部２７の高さは異なっていてもよい。この場合には、壁部１６の高さと壁部２７の高さの合計が、圧縮されたビードプレート７，８，９，１０の合計高さｈに等しいか近似することが好ましい。

この実施形態では、第１のベースプレート６に形成された壁部１６に加えて、第２のベースプレート２６に形成された壁部２７がビードプレート７，８，９，１０に向けて熱気流が進行することを阻害する。したがって、熱気流の温度が高い場合でも、ビードプレート７，８，９，１０の過熱を防止または抑制することが可能であり、ビードプレート７，８，９，１０のバネ特性の低下を防止または抑制することができる。

この実施形態においては、第２のベースプレート２６の壁部２７は、ビードプレート７，８，９，１０側に突出するとともに、第２のベースプレート２６の開口２６Ａを囲むループである。したがって、壁部２７は、ビードプレート７，８，９，１０への熱気流を効率的に阻害することができる。この実施形態においては、第２のベースプレート２６の壁部２７は、中空である。したがって、第２のベースプレート２６自体から壁部２７をプレス加工によって形成することができる。

他の変形
以上、本発明の様々な実施形態を説明したが、上記の説明は本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲において、構成要素の削除、追加、置換を含む様々な変形例が考えられる。

例えば、図６および図７に示すように、第１のベースプレート６に複数の壁部１６を設けてもよい。図示しないが、第２のベースプレート２６に複数の壁部２７を設けてもよい。これらの場合には、たとえ上記の隙間ｃを熱気流が通過したとしても、ビードプレート７，８，９，１０は、熱気流の影響を受けにくくなる。

図７に示すように、第２のベースプレート２６の壁部２７を第１のベースプレート６の壁部１６に合致しない位置に設けてもよい。この場合には、たとえ上記の隙間ｃを熱気流が通過したとしても、熱気流がビードプレート７，８，９，１０に到達するのが困難になる。

図８および図９に示すように、壁部１６および壁部２７は、一つの傾斜面とこの傾斜面から連なる平面を有するほぼＬ字形の断面を有するものであってもよい。

１，２１ ガスケット
２ 開口
４ 取り付け孔
６ ベースプレート（第１のベースプレート）
６Ａ 開口
７，８，９，１０ ビードプレート
７Ａ 貫通孔
１２，１４ 構造部品
１２Ａ，１４Ａ 流路
１６ 壁部
２６ 第２のベースプレート
２６Ａ 開口
２７ 壁部

Claims (4)

1. 熱気流が通過する開口が形成された金属製の第１のベースプレートと、
   前記第１のベースプレートに重ねられ、前記開口より大きく前記開口を囲む貫通孔が設けられた金属製の複数のビードプレートと
   を備え、
   前記複数のビードプレートのうちの一つのビードプレートの一部分が前記第１のベースプレートに面接触しており、
   前記第１のベースプレートの前記開口の周囲には、前記熱気流が前記ビードプレートに向けて進行することを阻害する壁部が形成されていることを特徴とするガスケット。
2. 前記第１のベースプレートの前記壁部は、前記ビードプレート側突出するとともに、前記第１のベースプレートの前記開口を囲むループであって、中空であることを特徴とする請求項１に記載のガスケット。
3. 前記複数のビードプレートに重ねられ、前記ビードプレートの貫通孔より小さく前記ビードプレートの貫通孔に囲まれる開口が形成された金属製の第２のベースプレートをさらに備え、
   前記複数のビードプレートのうちの一つのビードプレートの一部分が前記第２のベースプレートに面接触しており、
   前記第２のベースプレートには、前記熱気流が前記ビードプレートに向けて進行することを阻害する壁部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のガスケット。
4. 前記第２のベースプレートの前記壁部は、前記ビードプレート側突出するとともに、前記第２のベースプレートの前記開口を囲むループであって、中空であることを特徴とする請求項３に記載のガスケット。

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