JP4921503B2 - 金属ガスケット - Google Patents

Description

本発明は、二つの部材の間に狭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、ガスケットを挟む部材に傷が付くことがなくなり、又、締め付け時、ビードの跳ね返りにより端部が過剰に接触せず、ビード部に面圧を集中させる事ができ、良好な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二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、材料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。

金属構成板の枚数が減るとシール対象穴の周囲における金属構成板の枚数が減少し、全体としても板厚が小さくなり、折返し部を設けると、この折返し部内の金属構成板や中板の枚数が少なくなる。そのため、折返し部の曲げ半径が小さくなり折り曲げ加工時にひび割れが生じやすい等の問題があり、折返し部を設けることが難しくなる。

このような傾向を反映して、一枚乃至二枚の金属構成板で金属ガスケットを構成し、図８や図１０に示すように、シール対象穴の周囲にフルビード１１やハーフビード１１Ａを設け、特にシール対象穴の周縁部の折返し部（グロメット）を設けないガスケットも提案されてきている（例えば、特許文献１〜４参照）。

しかしながら、図９及び図１１に示すように、この折返し部のない金属ガスケット１Ｘ，１Ｙでは、エンジンの運転中に金属製ガスケット１Ｘ，１Ｙが強く押圧されて、ビード１１，１１Ａが変形すると、内周側の先端となる周縁部１２の角部１２ａが、金属構成板１０が当接する第１部材４に接触するようになり、周縁部１２の切断面の角部の先端（エッジ）１２ａが当接する第１部材４にあたり、金属構成板１０を被覆しているシール材等が剥がれると共に、当接する第１部材４を傷つけて、この部分のシール性能を低下させたりするという問題が生じる。

特開２００７−１７０４６１号公報 特開２００６−１４４８０８号公報 特開２００５−３１５４１９号公報 特開２００５−３２０５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、エンジンの運転中に金属ガスケットが強く押圧されて、ビードが変形してビードの内周側の先端となる周縁部が、ビードを設けた金属構成板が当接する部材に接触するようになっても、この当接する部材に傷が付くことがなくなり、又、締め付け時、ビードの跳ね返りにより端部が過剰に接触せず、ビード部に面圧を集中させる事ができ、良好なシール性能を保って、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、該金属ガスケットを挟持する部材に当接する金属構成板に関して、該金属構成板のシール対象穴の周囲に、前記当接する部材側に凸となるフルビード、又は、外周側が前記当接する部材側に傾斜するハーフビードを設けると共に、該金属構成板のシール対象穴の周縁部の前記当接する部材側に丸み部、又は、角取り部を設けて構成される。

この構成によれば、エンジンの運転中に金属製ガスケットが強く押圧されて、ビードが変形してビードの内周側の先端となる周縁部が、金属構成板が当接する部材に接触するようになっても、丸み又は角取り部により角部（エッジ）がなくなっているので、当接する部材に傷が付くことがなくなり、又、締め付け時、ビードの跳ね返りにより端部が過剰に接触せず、ビード部に面圧を集中させる事ができ、良好なシール性能を保つことができる。

上記の金属製ガスケットにおいて、前記丸み部を、該丸みの先端が該丸み部の丸みの中心周りに丸みの始点から１０度から６０度の範囲になるように前記金属構成板の折り返して設ける。この構成によれば、プレス加工などのビードを形成する際に、同時に丸みを容易に形成できるので、あらたな加工工程を増やす必要がなくなる。また、一枚の金属構成板で構成される金属製ガスケットの場合でも、丸めた先端側が、フルビードの凸部やハーフビードの外周側が当接する部材と反対側の部材を傷つけることが無くなる。

上記の金属製ガスケットにおいて、前記角取り部を、前記金属構成板のシール対象穴の周縁部を切削して設ける。この構成によれば、簡単な切削加工で、周縁部の角部を削って面取りしたり、丸く切削したりしてエッジをなくすことができる。

本発明の金属製ガスケットは、金属構成板のシール対象穴の周囲に、当接する部材側に凸となるフルビード、又は、外周側が前記当接する部材側に傾斜するハーフビードを設け、更に、前記金属構成板のシール対象穴の周縁部の前記当接する部材側に丸み部、又は、角取り部を設けたことにより、エンジンの運転中に金属ガスケットが強く押圧されて、ビードが変形してこのビードの内周側の先端となる周縁部が、金属構成板が当接する部材に接触するようになっても、丸み又は角取り部により角部（エッジ）がなくなっているので、当接する部材に傷が付くことがなくなり、又、締め付け時、ビードの跳ね返りにより端部が過剰に接触せず、ビード部に面圧を集中させる事ができ、良好なシール性能を保つことができる。

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断面を含む斜視図である。 図２のマニホールドガスケットの使用状態を示す図である。 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断面を含む斜視図である。 図４のマニホールドガスケットの使用状態を示す図である。 角取り部（面取り）を示す拡大断面図である。 角取り部（丸み）を示す拡大断面図である。 従来技術のフルビードを設けたマニホールドガスケットの断面を含む斜視図である。 図８のマニホールドガスケットの使用状態を示す図である。 従来技術のハーフビードを設けたマニホールドガスケットの断面を含む斜視図である。 図１０のマニホールドガスケットの使用状態を示すである。

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１１は、模式的な説明図であり、構成をより理解しやすいように、板厚、シール対象穴の大きさ、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）と排気管や吸気管等の間に狭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ものである。

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と締結ボルト用のボルト穴が形成される。

図１〜図３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。また、前記金属構成板１０は、シール対象穴２の周囲に、当接する第１部材４側に凸となるフルビード１１が設けられている。

本発明においては、更に、金属構成板１０のシール対象穴２の周縁部１２の当接する第１部材４側に丸み部１３が設けられる。この丸み部１３は、プレス加工などのビードを形成する際に、同時に容易に形成できるので、新たな加工工程を増やす必要がなくなる。また、この丸み部１３より丸めた先端側１２が、フルビード１１の凸部が当接する第１部材４を傷つけることがなくなる。

この丸み部１３は、図２に示すように、丸み部１３の先端が丸み部１３の丸み中心Ｏ周りに丸みの始点Ｐの角度θが１０度から６０度の範囲α内になるように構成する。この構成により、一枚の金属構成板１０で構成される金属ガスケットの場合でも周縁部１２の丸めた側と反対側の端部が、フルビード１１の凸部が当接する第１部材４と反対側の第２部材５を傷つけることがなくなる。

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、金属構成板１０のシール対象穴２の周囲に、当接する第１部材４側に凸となるフルビード１１を設け、更に、金属構成板１０のシール対象穴２の周縁部１２が当接する第１部材４側に丸み部１３を設けたことにより、エンジンの運転中にマニホールドガスケット１が強く押圧されて、図３に示すようにフルビード１１が変形してフルビード１１の内周側の先端となる周縁部１２が、金属構成板１０が当接する第１部材４に接触するようになっても、丸み部１３により角部（エッジ）がなくなっており、丸み部１３が第１部材４に当接するので、この当接する第１部材４に傷が付くことがなくなり、又、締め付け時、ビードの跳ね返りにより端部が過剰に接触せず、ビード部に面圧を集中させる事ができ、良好なシール性能を保つことができる。

図６及び図７に示すように金属構成板１０のシール対象穴２の周縁部１２の角部を面取りして角取り部１４，１５としてもよい。この角取り部１４，１５は、簡単な切削加工で、周縁部１２の角部を削って設けることができる。

次に、第２の実施の形態について説明する。

図４及び図５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の実施の形態のマニホールドガスケット１における金属構成板１０のフルビード１１の代わりに、ハーフビード１１Ａ設けて構成される。

この第２の実施の形態においても、金属構成板１０のシール対象穴２の周縁部１２の当接する第１部材４側に丸み部１３が設けられる。この丸み部１３は、プレス加工などでビードを形成する際に、同時に容易に形成できるので、新たな加工工程を増やす必要がなくなる。これにより丸めた先端側１２が、ハーフビード１１Ａの凸部が当接する第１部材４を傷つけることがなくなる。

この丸み部１３は、図４に示すように、丸み部１３の先端が丸み部１３の丸み中心Ｏ周りに丸みの始点Ｐの角度θが１０度から６０度の範囲α内になるように構成する。この構成により、一枚の金属構成板１０で構成される金属ガスケットの場合でも、丸めた先端側と反対側とが、ハーフビード１１Ａの外周側が当接する第１部材４と反対側の第２部材５を傷つけることがなくなる。

この第２の実施の形態のマニホールドガスケット１によれば、金属構成板１０のシール対象穴２の周囲に、外周側が当接する第１部材４側に傾斜するハーフビード１１Ａを設け、更に、金属構成板１０のシール対象穴２の周縁部１２の当接する第１部材４側にハーフビード１１Ａの外周側が丸み部１３を設けたことにより、エンジンの運転中にマニホールドガスケット１Ａが強く押圧されて、図５に示すようにハーフビード１１Ａが変形して内周側の先端となる周縁部１２が、金属構成板１０が当接する第１部材４に接触するようになっても、丸み部１３が当接するので、当接する第１部材４に傷が付くことがなくなり、又、締め付け時、ビードの跳ね返りにより端部が過剰に接触せず、ビード部に面圧を集中させる事ができ、良好なシール性能を保つことができる。

なお、丸み部１３の代わりに、図６及び図７に示すように角取り部１４，１５を金属構成板１０のシール対象穴２の周縁部１２を面取りまたは丸みを形成するように切削して設けても良い。この場合には簡単な切削加工で、周縁部１２の角部を削って角取り部１４，１５を設けることができる。

前述の構成のマニホールドガスケット１，１Ａ（金属製ガスケット）によれば、エンジンの運転中に金属構成板１０が強く押圧されて、フルビード１１乃至ハーフビード１１Ａが変形して内周側の先端となる周縁部１２が、金属構成板１０が当接する第１部材４に接触するようになっても、丸み部１３又は角取り部１４，１５により角部がなくなっているので、当接する第１部材４に傷が付くことがなくなり、又、締め付け時、ビードの跳ね返りにより端部が過剰に接触せず、ビード部に面圧を集中させる事ができ、良好なシール性能を保つことができる。

１，１Ａ，１Ｘ，１Ｙ 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
４ 当接する第１部材
５ 当接する第２部材
１０ 金属構成板
１１ フルビード
１１Ａ ハーフビード
１２ 周縁部
１２ａ 角部
１３ 丸み部
１４ 角取り部（面取り）
１５ 角取り部（丸み）
Ｏ 丸み中心
Ｐ 丸みの始点
α 丸み部の角度の範囲
θ 丸み部の先端の角度

Claims (1)

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、該金属ガスケットを狭持する部材に当接する金属構成板に関して、該金属構成板のシール対象穴の周囲に、前記当接する部材側に凸となるフルビード、又は、外周側が前記当接する部材側に傾斜するハーフビードを設けると共に、該金属構成板のシール対象穴の周縁部の前記当接する部材側に丸み部を、該丸み部の先端が該丸み部の丸みの中心周りに丸みの始点から１０度から６０度の範囲になるように前記金属構成板を折り曲げて設けたことを特徴とする金属ガスケット。