JP5454010B2 - ガスケット - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも本体部分が金属板で構成されたガスケットに関するものである。

従来、２部材間の隙間を封止するガスケットとして、本体部分が金属板で構成されたガスケットが知られている。このような従来例に係るガスケットについて、図７を参照して説明する。図７は従来例に係るガスケットが２部材によって挟み込まれた状態を示す模式的断面図である。なお、図７においては、ガスケットの長手方向に垂直に切断した断面図を示している。

従来例に係るガスケット１００は、ハウジング５０とカバー６０によって挟み込まれることによって、これらハウジング５０とカバー６０との間の隙間を封止する。このように構成されるガスケット１００においては、本体部分が金属板で構成されており、その特性として、塑性加工を施せるメリットがある。そこで、かかるガスケット１００においては、一般的に、ガスケット１００の長手方向に沿ってビード１０１が形成され、密封性が高められている。

すなわち、ビード１０１を形成した場合には、ハウジング５０とカバー６０によって挟み込まれた際に、ビード１０１における３箇所の角部の辺りが、ハウジング５０とカバー６０に接触する。したがって、この接触部付近に接触圧力が集中するため、ビード１０１を設けずに、ガスケットが平面的にハウジング５０とカバー６０に接触する場合に比べて、密封性を高めることが可能となる。

しかしながら、ハウジング５０やカバー６０がダイカストの場合、表面に鋳巣が形成され得る。図７に示す例では、ハウジング５０の表面に鋳巣Ｚが形成された場合を示している。この図７に示す例のように、ビード１０１の角部がハウジング５０に接触する位置に、たまたま鋳巣Ｚが形成されていると、この角部と鋳巣Ｚとの間に隙間ができ、密封性が低下する原因となってしまう。

特開昭６２−２６１７５５号公報 実用新案登録第２５８９３８７号公報

本発明の目的は、密封性の向上を図ったガスケットを提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明のガスケットは、
複数のボルトによって互いに固定される２部材に挟み込まれて、これら２部材間の隙間を封止するガスケットであって、
ガスケットの長手方向に沿って設けられるビードと、前記複数のボルトがそれぞれ挿通される複数の挿通孔とを備え、かつ少なくとも本体部分が金属板で構成されるガスケット（金属板のみで構成されてもよいし、金属板の表面が弾性体等で覆われていてもよい）において、
前記ビードは、外力が作用していない状態においては、全域に亘って、一方側に突出する凸部で構成されると共に、
該ビードは、
ガスケットが前記２部材に挟み込まれた状態で、ガスケットの長手方向に垂直な断面において、２部材のうちの一方の部材に対して１箇所で接し、他方の部材に対して２箇所で接する第１領域と、
突出側の頂部分の幅が第１領域に比べて広く構成されることにより、ガスケットが前記２部材に挟み込まれた状態で、第１領域に比べて頂き部分が大きく変形することで、ガスケットの長手方向に垂直な断面において、２部材のうちの一方の部材に対して２箇所で接し、他方の部材に対して３箇所で接する第２領域と、を備えており、
各挿通孔の近傍に第１領域が設けられ、各挿通孔から離れた位置に第２領域が設けられていることを特徴とする。

以上のように構成された本発明によれば、ボルトが挿通される挿通孔の近傍においては、ビードが、ガスケットの長手方向に垂直な断面において、２部材のうちの一方の部材に対して１箇所で接し、他方の部材に対して２箇所で接する。これにより、挿通孔の近傍においては、ビードの２部材に対する接触圧力の経時的な低下を抑制することができる。したがって、ボルトの軸部における軸力の経時的な低下を抑制することができる。

また、ボルトが挿通される挿通孔から離れていることで、２部材による挟み込み力が低い位置においては、ビードが、ガスケットの長手方向に垂直な断面において、２部材のうちの一方の部材に対して２箇所で接し、他方の部材に対して３箇所で接する。これにより、ビードと２部材との間で接触が不十分な箇所が生じたとしても、密封性の低下を抑制することができる。

また、ボルトが挿通される挿通孔の近傍（２部材による挟み込み力が大きい位置）ではビードの接触箇所が少なく、挿通孔から離れた位置（２部材による挟み込み力が小さい位置）ではビードの接触箇所が多くなるように構成される。したがって、ビードの２部材に対する接触圧力（面圧）のバラツキを抑制させることができ、安定した密封性が得られる。

前記ビードは、前記複数の挿通孔に対して、密閉領域側を通るように設けられているとよい。

これにより、ビードが、挿通孔の外側（密閉領域とは反対側）において、２部材に対して非接触となることを防止できる。

以上説明したように、本発明によれば、密封性の向上を図ることができる。

図１は本発明の実施例に係るガスケットの概略平面図である。 図２は本発明の実施例に係るガスケットを組み込む前の様子を示す概略図（側面側から見た図の一部）である。 図３は本発明の実施例に係るガスケットの模式的断面図（図１中、ＡＡ断面図）である。 図４は本発明の実施例に係るガスケット（図１中、ＡＡ断面に相当）が２部材によって挟み込まれた状態を示す模式的断面図である。 図５は本発明の実施例に係るガスケットの模式的断面図（図１中、ＢＢ断面図）である。 図６は本発明の実施例に係るガスケット（図１中、ＢＢ断面に相当）が２部材によって挟み込まれた状態を示す模式的断面図である。 図７は従来例に係るガスケットが２部材によって挟み込まれた状態を示す模式的断面図である。 図８は本発明の実施例における前提技術に係るガスケットが２部材によって挟み込まれた状態を示す模式的断面図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づき例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

本発明の実施例に係るガスケットは、２部材間の隙間を封止するために設けられる。より具体的には、ミッションケースやハイブリッド車用インバーターケースなど、２部材がダイカストである場合に好適に適用できる。

背景技術の中で説明した通り、ビードを設けることによって、接触圧力を集中することで、密封性能を高めることが可能になるものの、ビードの角部に鋳巣が存在すると、密封性が低下してしまう。

そこで、接触箇所をより多くすることで、密封性の低下を抑制することが考えられる。以下、本発明の実施例に係るガスケットにおける前提となる技術について、図８を参照して説明する。図８は本発明の実施例における前提技術に係るガスケットが２部材によって挟み込まれた状態を示す模式的断面図である。このガスケット１１０においては、ビード１１１における突出側の頂部分の横幅を広くしている。これにより、ガスケット１１０がハウジング５０とカバー６０によって挟み込まれた場合には、頂部分が大きく変形し、ビード１１１は、５箇所でハウジング５０とカバー６０に対して接触する。したがって、ビード１１１が接触すべき位置に鋳巣Ｚがあって、１箇所で漏れが生じても、他の箇所で封止されれば、密封性は保たれる。

図８に示す例では、ハウジング５０及びカバー６０の表面にそれぞれ鋳巣Ｚが形成されている。これにより、ハウジング５０に対して、ガスケット１１０が３箇所で封止すべきところ、図中右側の１箇所でビード１１１と鋳巣Ｚとの間に隙間が生じてしまっている。しかし、図中中央と左側の２箇所で封止されているので、密封性に影響はない。

以上のように、ビードのハウジング５０やカバー６０に対する接触箇所を増やすほど、鋳巣Ｚによる密封性の低下を抑制することが可能となる。

しかしながら、ハウジング５０とカバー６０との間の隙間を密封する場合に、全ての領域において、上記のような５箇所の接触部を有する密封構造を採用する場合に、必ずしも十分ではない場合がある。この点について、以下に説明する。

ハウジング５０とカバー６０による挟持荷重はボルト軸力により決まり、一定であるため、接触箇所を増やすほどビードの圧縮量は低下してしまう。そのため、接触箇所を増やすほど、ハウジング５０やカバー６０に対する接触圧力の経時的な低下が顕著になってしまう。つまり、環境温度の変化によって、ハウジング５０及びカバー６０は熱膨張・収縮するため、これらハウジング５０とカバー６０との間の隙間は変化する。これにより、ガスケットにおけるビードも繰り返し変形するため、経時的な劣化によってビードが徐々にへたってしまう。このように、ビードのヘタリが進行していくと、ビードの圧縮量（圧縮率）が小さいほど、ガスケットのハウジング５０やカバー６０に対する接触圧力の低下が顕著になる。

そして、ガスケットのハウジング５０やカバー６０に対する接触圧力が低下した場合において、その近傍にボルトによる締結部が存在した場合には、ボルトの軸部に対して軸方向に与える力（引張力）が低下してしまう。つまり、ボルトの軸力が低下してしまう問題が生じる。これにより、密封性が低下してしまったり、ボルトが緩んで締結力が更に低下してしまったりする。

したがって、ボルトによる締結部付近において、上記のように接触箇所を増やすことは、むしろ密封性能を低下させる原因となることがある。そこで、以下に説明するように、本発明の実施例に係るガスケットにおいては、ボルトによる締結力を安定させつつ、密封性能向上を図るようにした。

（実施例）
図１〜図６を参照して、本発明の実施例に係るガスケットについて説明する。

＜全体構成＞
本発明の実施例に係るガスケットの全体的な構成について説明する。本実施例に係るガスケット１０は、内部中空のハウジング５０と、ハウジング５０に形成された開口部を塞ぐためのカバー６０との間の隙間を封止するために設けられる。これらハウジング５０とカバー６０はいずれもダイカストである。なお、カバー６０が２部材のうちの一方の部材に相当し、ハウジング５０が２部材のうちの他方の部材に相当する。

ガスケット１０は、その本体部分が金属板（鋼板）１１で構成されている。より具体的には、例えば、冷間圧延鋼やステンレス鋼により構成される。そして、この金属板１１の両面は、それぞれ弾性体であるゴム層１２，１３によって覆われている。なお、これらゴム層１２，１３の表面に、所望の機能に応じたコート剤によってコーティングすることも好適である。

ハウジング５０とカバー６０は、複数（本実施例では６個）のボルト７０の締結によって固定されるように構成されている。そして、ガスケット１０には、複数のボルト７０（の軸部）がそれぞれ挿通される複数（本実施例では６個）の挿通孔２０が設けられている。また、ガスケット１０には、その長手方向に沿って、ビード３０が設けられている。このビード３０は、複数の挿通孔２０に対して、密閉領域側（内側）を通るように設けられている（図１参照）。なお、このビード３０は、金属板１１にエンボス状の塑性加工を施すことで得られる。

そして、本実施例に係るビード３０は、その位置により、構造が異なっている。具体的には、２種類の構造を備えている。以下、このビード３０について、更に詳細に説明する。

＜ビード＞
本実施例に係るビード３０は、外力が作用していない状態においては、全域に亘って、一方側（本実施例ではカバー６０側）に突出する凸部で構成されているが、ハウジング５０とカバー６０によって挟み込まれた際の作用が異なるように、２種類の構造を備えている。すなわち、挿通孔２０の近傍と、挿通孔２０から離れた位置とで、その構造が異なっている。より具体的には、図１において、ビード３０のうち、点線で示す第１領域３１と、太線で示す第２領域３２とで、それぞれビード３０の構造が異なっている。

第１領域３１においては、ビード３０における突出側の頂部分の幅が狭くなるように構成されている（図３参照）。これにより、ハウジング５０とカバー６０によってビード３
０が挟み込まれた場合に、頂部分は大きく変形することはない。そのため、ビード３０は、ガスケット１０がハウジング５０とカバー６０に挟み込まれた状態で、ガスケット１０の長手方向に垂直な断面において、カバー６０に対して１箇所（図４中Ｘ１）で接し、ハウジング５０に対して２箇所（図４中Ｘ２，Ｘ３）で接する。すなわち、ビード３０の頂部分（Ｘ１）がカバー６０に接し、ビード３０の幅方向の両側の下端（Ｘ２，Ｘ３）がハウジング５０に接する。

第２領域３２においては、ビード３０における突出側の頂部分の幅が広くなるように構成されている（図５参照）。これにより、ハウジング５０とカバー６０によってビード３０が挟み込まれた場合に、頂部分は大きく変形する。そのため、ビード３０は、ガスケット１０がハウジング５０とカバー６０に挟み込まれた状態で、ガスケット１０の長手方向に垂直な断面において、カバー６０に対して２箇所（図６中Ｙ１，Ｙ２）で接し、ハウジング５０に対して３箇所（図６中Ｙ３，Ｙ４，Ｙ５）で接する。すなわち、ビード３０の頂部分のうち幅方向の両端（Ｙ１，Ｙ２）がカバー６０に接し、頂部分は、その中央付近がハウジング５０側に向かうように変形する。これにより、ビード３０の幅方向の両側の下端（Ｙ３，Ｙ５）と、外力を受けていない状態における頂部分の中央付近の裏側に相当する部位（Ｙ４）がハウジング５０に接する。

＜本実施例に係るガスケットの優れた点＞
以上のように、本実施例に係るガスケット１０によれば、ボルト７０が挿通される挿通孔２０の近傍においては、ビード３０が、ガスケット１０の長手方向に垂直な断面において、カバー６０に対して１箇所で接し、ハウジング５０に対して２箇所で接する。これにより、挿通孔２０の近傍においては、ビード３０のカバー６０やハウジング５０に対する接触圧力の経時的な低下を抑制することができる。これにより、ボルト７０の軸部における軸力の経時的な低下を抑制することができる。したがって、ボルト７０の緩みによる締結力の低下を抑制できる。なお、ビード３０のカバー６０やハウジング５０に対する接触箇所を少なくすることによって、接触圧力の経時的な低下を抑制できることについては、本発明の実施例における前提技術の中で説明した通りである。

また、ボルト７０が挿通される挿通孔２０から離れていることで、ハウジング５０とカバー６０による挟み込み力が低い位置においては、ビード３０が、ガスケット１０の長手方向に垂直な断面において、カバー６０に対して２箇所で接し、ハウジング５０に対して３箇所で接する。これにより、鋳巣などが原因で、ビード３０とハウジング５０やカバー６０との間で接触が不十分な箇所が生じたとしても、密封性の低下を抑制することができる。なお、ビード３０のカバー６０やハウジング５０に対する接触箇所を多くすることによって、密封性の低下を抑制できることについては、本発明の実施例における前提技術の中で説明した通りである。

また、ボルト７０が挿通される挿通孔２０の近傍（ハウジング５０とカバー６０による挟み込み力が大きい位置）ではビード３０の接触箇所が少なく、挿通孔２０から離れた位置（ハウジング５０とカバー６０による挟み込み力が小さい位置）ではビード３０の接触箇所が多くなるように構成される。したがって、ビード３０のハウジング５０やカバー６０に対する接触圧力（面圧）のバラツキを抑制させることができ、安定した密封性が得られる。

更に、本実施例では、ビード３０は、複数の挿通孔２０に対して、密閉領域側（内側）を通るように構成している。したがって、ビード３０が、挿通孔２０の外側（密閉領域とは反対側）において、ハウジング５０やカバー６０に対して非接触となることを防止できる。

１０ ガスケット
１１ 金属板
１２，１３ ゴム層
２０ 挿通孔
３０ ビード
３１ 第１領域
３２ 第２領域
５０ ハウジング
６０ カバー
７０ ボルト

Claims (2)

1. 複数のボルトによって互いに固定される２部材に挟み込まれて、これら２部材間の隙間を封止するガスケットであって、
   ガスケットの長手方向に沿って設けられるビードと、前記複数のボルトがそれぞれ挿通される複数の挿通孔とを備え、かつ少なくとも本体部分が金属板で構成されるガスケットにおいて、
   前記ビードは、外力が作用していない状態においては、全域に亘って、一方側に突出する凸部で構成されると共に、
   該ビードは、
   ガスケットが前記２部材に挟み込まれた状態で、ガスケットの長手方向に垂直な断面において、２部材のうちの一方の部材に対して１箇所で接し、他方の部材に対して２箇所で接する第１領域と、
   突出側の頂部分の幅が第１領域に比べて広く構成されることにより、ガスケットが前記２部材に挟み込まれた状態で、第１領域に比べて頂き部分が大きく変形することで、ガスケットの長手方向に垂直な断面において、２部材のうちの一方の部材に対して２箇所で接し、他方の部材に対して３箇所で接する第２領域と、を備えており、
   各挿通孔の近傍に第１領域が設けられ、各挿通孔から離れた位置に第２領域が設けられていることを特徴とするガスケット。
2. 前記ビードは、前記複数の挿通孔に対して、密閉領域側を通るように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のガスケット。

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