JP7285753B2

JP7285753B2 - ガスケット

Info

Publication number: JP7285753B2
Application number: JP2019185546A
Authority: JP
Inventors: 亮子斎藤
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2019-10-08
Filing date: 2019-10-08
Publication date: 2023-06-02
Anticipated expiration: 2039-10-08
Also published as: JP2021060097A

Description

本発明は、ガスケットに関する。

従来、例えばエンジンのシリンダヘッドと吸気管又は排気管との接合部において、その接合面間のシール性能を向上させるため、弾性力のある金属基板からなるガスケットが用いられている。このようなガスケットの中には、取付対象への組み付けを容易にするために、取付対象を挟持可能に形成された爪状の突出部であるリテーナ部が設けられているものがある。リテーナ部は、対向して設けられており、基板本体の縁部から立ち上がっており、内側に突出する突起部分が形成されている。この対向する突起部分の間で取付対象を挟むことにより、ガスケットが取付対象に固定される（例えば、特許文献１を参照）。

特開平１１－２４８０００号公報

上述したリテーナ部の突起部分の挟持力を上げるためには、突起部分の突出する量である突出高さを高くする必要がある。突起部分は、シール性能を向上させるために形成されるビードと同様にプレス成形されるため、突起部分の突出高さを高くするために基板を大きく変形させた場合、基板に塗布されているゴムが切れたり基板が割れたりすることが懸念される。このため、基板を大きく変形させることなく突起部分の突出高さを高くするために、突起部分の幅を広げる必要があり、従来のリテーナを有するガスケットにおいては、突起部分の幅を広げるために、リテーナ部の延び方向の長さが長くされている。

このように、従来のリテーナ部を有するガスケットの設計においては、突起部分の成形時のゴムや基板の損傷を考慮する必要があった。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、リテーナ部の形成のためにゴムや基板の損傷を考慮する必要がないガスケットを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係るガスケットは、基板から形成された、２つの構造体の対向する面の間をシールするガスケットであって、前記２つの構造体の対向する面に接触可能に形成された部分である基板本体と、前記基板本体の外周側の縁の一部から前記基板が屈曲されて形成された、前記基板本体から突出して延びる部分である少なくとも２つのリテーナ部とを備え、前記リテーナ部には、リベットが設けられていることを特徴とする。

本発明の一態様に係るガスケットにおいて、前記リベットの頭部が基板本体側に位置するように、前記リベットは前記リテーナ部に取り付けられている。

本発明の一態様に係るガスケットにおいては、前記リテーナ部が２つ設けられており、前記２つのリテーナ部は、前記基板本体の外周縁において互いに対向する位置に配置されている。

本発明の一態様に係るガスケットにおいて、前記基板は、その表面に弾性体が被覆された金属基板である。

本発明の一態様に係るガスケットにおいて、前記基板は、少なくとも２層以上の板状体が積層された多層構造を有する。

本発明に係るガスケットによれば、リテーナ部の形成のためにゴムや基板の損傷を考慮する必要をなくすことができる。

本発明の実施の形態に係るガスケットの概略構造を示す斜視図である。リテーナ部が展開された状態における図１に示すガスケットの基板を示す展開図である。リテーナ部近傍を拡大して示す図１のＡ－Ａ切断線における断面図である。仮組状態におけるガスケットを示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るガスケット１の概略構造を示す斜視図であり、図２は、リテーナ部２１，２２が展開された状態における図１に示すガスケット１の基板２を示す展開図である。また、図３は、リテーナ部２１，２２近傍を拡大して示す図１のＡ－Ａ切断線における断面図である。

本発明の実施の形態に係るガスケット１は、例えば２つの構造体としてのエンジンのシリンダヘッドと排気管との対向する面である接合面の間をシールするために用いられる。

ガスケット１は、基板２から形成されており、２つの構造体の対向する面である接合面に接触可能に形成された部分である基板本体１１と、基板本体１１の外周側の縁の一部から基板２が屈曲されて形成された、基板本体１１から突出して延びる部分であるリテーナ部とを備えている。本発明に係るガスケットは、リテーナ部を少なくとも２つ備えており、ガスケット１は２つのリテーナ部２１，２２を備えている。リテーナ部２１，２２には夫々、リベット３０が設けられている。

基板２は、１つの基板から形成された単層構造であってもよく、２つ以上の基板から形成された、２層以上の板状体が積層された多層構造を有していてもよい。本実施の形態においては、基板２は、３つの板状体が積層された３層構造を有しているものとし、金属製の薄板である基板２ａ，２ｂ，２ｃが積層されて形成されている。基板２において、図３に示すように、基板２ｃが中間層であり、基板２ｃが基板２ａ及び基板２ｂの間に挟まれている。基板２ａ，２ｂ，２ｃは、例えば、ステンレス鋼板等の弾性を有する金属板であり、表面にはゴムや樹脂等の弾性体が被覆されている。基板２ａ～２ｃを被覆する弾性体としては、例えば、耐熱性を有する特殊ゴムや二硫化モリブデン含有樹等がある。特殊ゴムとしては、例えば、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、シリコンゴムのうち少なくとも１種を含む合成ゴムがある。中間層としての基板２ｃには弾性体が表面に被覆されていなくてもよく、また、外層としての基板２ａ，２ｂには、両面ではなく、外側に面する１つの表面にのみ弾性体が被覆されていてもよい。

基板本体１１は、２つの構造体としてのシリンダヘッドと排気管との対向する面である接合面に対応する形状を有しており、例えば、縁ｓ１，ｓ２及び縁ｓ３，ｓ４により画成された略菱形状の輪郭を有している。基板本体１１には、ボルト孔１２、１３及び貫通孔１４が形成されている。ボルト孔１２，１３は、ガスケット１をシリンダヘッドと排気管との間に配置し、シリンダヘッドと排気管に固定する際に、この固定のためのボルトが挿通される貫通孔である。また、貫通孔１４は流体通過用の貫通孔であり、エンジンにおいてシリンダヘッドと排気管との間に連通する排気管路に対応する孔を形成する。基板本体１１において、ボルト孔１２，１３は、貫通孔１４の外側に形成されている。また、基板本体１１の貫通孔１４の周りには、シリンダヘッドの接合面と排気管の接合面とに接触するビード（不図示）が形成されている。つまり、基板２ａ，２ｂには、外側に突出するビードが夫々形成されている。

リテーナ部２１，２２は、基板本体１１の４つの縁ｓ１～ｓ４を含む外周縁の一部に残された外側に突出する基板２の部分が、基板２ａ側又は基板２ｂ側に外周縁から屈曲されることにより形成される部分である（図１，２参照）。リテーナ部２１，２２は、基板本体１１から基板２ａ側又は基板２ｂ側に突出するように形成されており、例えば、基板本体１１の広がり方向に対して直交又は略直交する方向に延びている（図３参照）。

リテーナ部２１，２２は、例えば、長方形又は略長方形の輪郭を有しており、基板２ａ，２ｂ，２ｃが積層されて形成されている基板２の一部である。リテーナ部２１，２２は、後述するように、例えばシリンダヘッドの側壁面をその間に挟持して、ガスケット１がシリンダヘッドに仮組み付けされるように、基板本体１０から延びている。リテーナ部２１，２２の形状は、長方形又は略長方形の輪郭を形成する形状でなくてもよく、他の矩形や三角形、円形等の輪郭を形成する他の形状であってもよい。

リテーナ部２１、２２は、例えば、基板本体１１の４つの縁ｓ１～ｓ４のうち、互いに対向する２つの縁ｓ１と縁ｓ４に夫々設けられている。また、リテーナ部２１、２２は、貫通孔１４に対して対称又は略対称となるように対向配置されている。これにより、後述する仮組状態において、リテーナ部２１，２２がシリンダヘッドの側壁面をバランスよく挟持することができる。

リテーナ部２１，２２の中央又は略中央には、リベット３０を挿通させるためのリベット用貫通孔２５，２６が夫々設けられている（図２参照）。リテーナ部２１，２２のリベット用貫孔２５，２６には、基板本体１１の内側から外側へ向かってリベット３０の胴部３１が挿通され、この胴部３１の頭部３２側ではない端部３１ａがカシメ加工等により外周側に広がるように塑性変形させられることによりリテーナ部２１，２２に固定される。リベット３０の頭部３２は、内側に向くように、リベット３０はリテーナ部２１，２２に取り付けられており、リベット３０の頭部３２は、基板本体１１において貫通孔１４を介して互いに対向するようになっている。

ガスケット１において、図３に示すように、リベット３０の頭部３２が、リテーナ部２１，２２の表面２１ａ，２２ａから所定高さｈだけ突出している。つまり、リベット３０の頭部３２の高さｈだけリテーナ部２１，２２の表面２１ａ，２２ａから突出する突起部をリベット３０は形成している。このため、このリテーナ部２１，２２の突起部の突出量（高さｈ）は、リベット３０の頭部３１の高さを選定又は調整することにより設定される。なお、リベット３０は、金属製であるが、樹脂製であってもよい。樹脂製のリベット３０を用いる場合は、胴部３１の端部３１ａを溶融させて変形させることにより、リベット３０をリテーナ部２１，２２に固定する。

リベット３０は、頭部３２が外側を向くようにリテーナ部２１，２２に固定されてもよい。この場合、カシメ加工等によって変形させられた胴部３１の端部３１ａがリテーナ部２１，２２の突起部分となる。この突起部分のリテーナ部２１，２２の表面２１ａ，２２ａから所定高さｈは、胴部３１の端部３１ａの変形態様によって任意に調整することが可能である。また、リテーナ部２１，２２の各々には、複数のリベット３０が設けられていてもよい。

リテーナ部２１，２２のリベット３０は、後述するガスケット１の仮止めのための突起部分としても機能し、また、積層構造を有する基板２の積層された基板２ａ～２ｃを互いに固定する固定具としても機能する。なお、リベット３０の取り付けは、図２に示す展開状態の基板２において行ってもよく、リテーナ部２１，２２が折り曲げられて形成された状態の基板２において行われてもよい。

上述のように本発明の実施の形態に係るガスケット１は、従来のリテーナ部を有するガスケットのようにプレス成形により突起部分をリテーナ部自体を変形させることにより形成する代わりに、リテーナ部２１、２２にリベット３０を設けて突起部分を形成するようにした。このため、従来のように、突起部分の形成のために、リテーナ部の延び方向の長さを長くする等、ゴムや基板の損傷を考慮してリテーナ部を作成する必要がない。

このように、本発明の実施の形態に係るガスケットによれば、リテーナ部２１，２２の形成のためにゴムや基板２（２ａ～２ｃ）の損傷を考慮する必要をなくすことができる。

また、リテーナ部２１，２２の突起部分（リベット３０）の形成の際に、上述のようにリテーナ部２１，２２が損傷することがないので、ガスケット１は、製造されたガスケット１の歩留まりを向上させることができる。

また、基板２のように基板が多層構造を有する場合、リテーナ部２１，２２のリベット３０は、積層された基板２ａ～２ｃを固定する基板固定用部材としても機能する。このため、従来のガスケットのように、基板本体にリベット等の基板固定用部材を設ける必要をなくすことができ、ガスケットの構造及び製造を簡単にすることができる。また、ガスケット１は、基板固定用部材を基板本体１１に設ける必要がなく、取付対象の接合面と基板固定用部材との干渉を考慮する必要がなく、ガスケット１は汎用性の高いものとなっている。

また、ガスケット１によれば、リテーナ部２１，２２の長さ等の形状に拘わらず、リベット３０の形態によってリテーナ部２１，２２の挟持力を調整することができ、リテーナ部の挟持力の調整を容易にすることができる。

また、後述するように、リベット３０が取付対象を挟持することにより、ガスケット１は取付対象に仮組みされる。このため、仮組みの際に、基板２に被覆されたゴム等の弾性体が取付対象に接触したり取付面をこすることをなくすことができ、ゴム等の弾性体が取付対象の表面の粗さ等によって削れることをなくすことができる。これにより、仮組みの際に、異物である削れたゴム片等の弾性体片の発生を防止することができる。このような異物は、組み付けの際に、基板と取付対象との間に挟まれてしまうことがあり、この場合、ガスケットのシール性能の低下を招く。上述のように、ガスケット１は仮組みの際の異物の発生をなくすことができるので、異物によるガスケット１のシール性能の低下をなくすことができる。

ついで、上述の構成を有するガスケット１の作用について説明する。

図４は、仮組状態におけるガスケット１を示す図である。図４に示すように、２つの構造体としてのシリンダヘッド１００と排気管１１０との組み付け工程における仮組状態において、ガスケット１は取付対象であるシリンダヘッド１００又は排気管１１０の一方に組み付けられている。図示の例では、ガスケット１はシリンダヘッド１００に組み付けられて仮組状態となっているが、ガスケット１は、排気管１１０に組み付けられて仮組状態となっていてもよい。

仮組状態においてガスケット１は、図４に示すように、シリンダヘッド１００の側壁１０１をリテーナ部２１，２２が挟持した状態で、基板本体１１がシリンダヘッド１００の接合面１０２に接触している。リテーナ部２１，２２のリベット３０の間の距離は、シリンダヘッド１００の側壁１０１の幅より狭くなっており、側壁１０１に接触したリベット３０によってリテーナ部２１，２２が外側に押し広げられ、リベット３０が側壁１０１に押し付けられている。このように、リベット３０の高さｈは、リテーナ部２１，２２の挟持力を調整する値となっている。

このように、仮組状態においてガスケット１は、基板本体１１がシリンダヘッド１００の接合面１０２に接触した状態で、リテーナ部２１，２２の挟持によりシリンダヘッド１００に固定させることができ、シリンダヘッド１００への排気管１１０の取り付けを容易にすることができる。

シリンダヘッド１００への排気管１１０の取り付けは、図４に破線で示すように、仮組状態のガスケット１の基板本体１１に排気管１１０の接合面１１１を接触させ、ボルト１２０によってシリンダヘッド１００に排気管１１０を固定することによりなされる。これにより、シリンダヘッド１００の接合面１０２と排気管１１０の接合面１１１との間にガスケット１の基板本体１１が押し付けられて、接合面１０２と接合面１１１との間がシールされる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に係るガスケット１に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記一実施の形態における各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。

上述のように、本発明の実施の形態として、エンジンのシリンダヘッドと排気管の接合部に用いられるガスケット１について説明したが、本発明の適用対象（取付対象）はこれに限らず、本発明に係るガスケットは、自動車、船舶、飛行機、一般産業機械等、種々のものに使用することができる。

１…ガスケット、２，２ａ，２ｂ，２ｃ…基板、１１…基板本体、１２，１３…ボルト孔、１４…貫通孔、２１，２２…リテーナ部、２１ａ，２１ｂ…表面、２５，２６…リベット用貫通孔、３０…リベット，３１…胴部、３１ａ…端部、３２…頭部、シリンダヘッド…１００、側壁…１０１、接合面…１０２、排気管…１１０、接合面…１１１、ｓ１～ｓ４…縁、ｈ…高さ

Claims

基板から形成された、２つの構造体の対向する面の間をシールするガスケットであって、
前記２つの構造体の対向する面に接触可能に形成された部分である基板本体と、
前記基板本体の外周側の縁の一部から前記基板が屈曲されて形成された、前記基板本体から突出して延びる部分である少なくとも２つのリテーナ部とを備え、
前記リテーナ部には、リベットが設けられていることを特徴とするガスケット。
前記リベットの頭部が基板本体側に位置するように、前記リベットは前記リテーナ部に取り付けられていることを特徴とする請求項１項記載のガスケット。
前記リテーナ部が２つ設けられており、前記２つのリテーナ部は、前記基板本体の外周縁において互いに対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のガスケット。
前記基板は、その表面に弾性体が被覆された金属基板であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のガスケット。
前記基板は、少なくとも２層以上の板状体が積層された多層構造を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のガスケット。