JP7313336B2 - ガスケット及び密封構造 - Google Patents

Description

本発明は、ガスケット及び密封構造に関し、特に、車両や汎用機械等において用いられるガスケット及び密封構造に関する。

車両や汎用機械、例えば自動車において、エンジンや、電子部品を内部に収容する装置等には、筐体を密封するためにガスケットが用いられている。ガスケットは、例えば、組み合わされて筐体を形成する一対の部材の間に圧縮された状態で挟まれることによって弾性変形し、この一対の部材間の密封を図っており、筐体の密閉を図っている。

自動車は、海浜地帯や融雪剤が散布されている地帯を走行することがある。このとき、自動車の部品に塩水や融雪剤が付着し、ガスケットを挟圧する部材間の隙間に塩水や融雪剤が侵入し滞留することがある。この滞留した塩水又は融雪剤によってガスケットを挟圧する部材に腐食が発生することがある。

ガスケットを挟圧する部材がアルミニウム合金から形成されている場合には、アルミニウムはイオン化傾向が高いため、ガスケットを挟圧する部材が、滞留した塩水又は融雪剤によって腐食しやすい。この腐食された部分がガスケットのシールラインを超えた場合には、ガスケットの密封機能は低下し又は消滅してしまう。このため、ガスケットが用いられている部品に対しては、予め塩水噴霧試験が行われて、耐腐食性能の評価がなされている。

塩水噴霧試験においては、ガスケットが設けられた部品において、ガスケットを挟圧する部材間の隙間に塩水を滞留させ、この部品を乾燥状態と湿潤状態とに交互に繰り返しおき、塩水に対する耐腐食性能の評価が行われる。

このように、ガスケットの密封性能の低下を抑制するために、ガスケットを挟圧する部材が塩水や融雪材によって腐食しないことが好ましく、ガスケットを挟圧する部材の塩水や融雪材による腐食を抑制するためのガスケットの構造が従来から提案されている。

このような従来のガスケットの構造として、例えば、挟圧されていない自由状態において、金属板と、金属板の少なくとも一部を覆う弾性体によって形成された膜状の被覆層とを備えている。金属板は、環状の基部と、基部の内周側の縁である内周縁から延びる内周部と、基部の外周側の縁である外周縁から延びる外周部とを有している。内周部は、基部の下面の面する側に向かって基部の内周縁から斜めに延びており、外周部は、基部の下面の面する側に向かって基部の外周縁から斜めに延びている。

そして、このような従来のガスケットの構造では、組み付け状態において、一対の部材の間に挟圧されて、基部の下面の中央部及びその近傍において被覆層を介して一方の部材の平面に接触する。これにより、ガスケットと一対の部材との間に５つのシールラインが形成されるようになっている(例えば特許文献１参照）。

国際公開第２０１７／１８７９７８号

このような従来のガスケットの構造では、一方の部材及びガスケットの外周部との間に間隙を有している。ここで、一方の部材及びガスケットの外周部との間の間隙を少なくすることができれば、一方の部材及びガスケットの外周部との間の間隙に塩水が滞留しにくくなり、一方の部材が腐食する速度を更に抑制することが可能となる。このため、従来のガスケットに対しては、ガスケットを挟圧する部材が腐食する速度を更に抑制することができる構造が求められていた。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガスケットを挟圧する部材が腐食する速度を更に抑制することができるガスケット及び密封構造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、金属板と、前記金属板の両面に被覆されているゴム層と、を有する一対のガスケット部材を備えるガスケットであって、前記一対のガスケット部材は、互いに対向しており、夫々、環状平板の基部と、前記基部の外周側の縁部から互いに離間する方向に斜めに延びる外周部と、前記外周部の外周側の縁部から前記基部の延び方向に延びる環状平板の外周側環状部と、を備え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、前記一対のガスケット部材は、夫々、前記基部の内周側の縁部から互いに離間する方向に斜めに延びる内周部と、前記一対の内周部の内周側の縁部から前記基部の延び方向に延びる環状平板の内周側環状部と、を更に備える。

本発明の一態様に係るガスケットにおいて、前記外周部は、夫々、互いに離間する方向に向かうに連れて拡径しており、前記内周部は、夫々、互いに離間する方向に向かうに連れて縮径している。

上記目的を達成するために、本発明に係る密封構造は、互いに組み合わされて筐体を形成する一対の部材と、前記一対の部材の間に挟持されており、前記一対の部材の間において挟圧されて弾性変形し、前記一対の部材の間を密封しているガスケットと、を備える密封構造であって、前記ガスケットは、金属板と該金属板の両面に被覆されているゴム層とを有するガスケット部材を一対と、前記一対のガスケット部材を連結する連結部材と、を備え、前記一対のガスケット部材は、互いに対向しており、夫々、環状平板の基部と、前記基部の外周側の縁部から互いに離間する方向に斜めに延びる外周部と、前記外周部の外周側の縁部から前記基部の延び方向に延びる環状平板の外周側環状部と、を備え、前記一対の部材は、夫々、外周側の端部に、互いに離間する方向に向かうに連れて拡径する拡径面を備えることを特徴とする。

本発明に係るガスケット及び密封構造によれば、ガスケットを挟圧する部材が腐食する速度を更に抑制することができる。

本発明の実施の形態に係るガスケットの概略構成を示す正面図である。 図１に示すガスケットのＡ－Ａ断面図である。 図２に示すガスケットが挟圧された状態を示す密封構造の拡大断面図である。

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の概略構成を示す正面図であり、図２は、図１に示すガスケット１のＡ－Ａ断面図である。以下、説明の便宜上、図１，２におけるガスケット１の軸線である軸線Ｙ１の方向（以下、軸線Ｙ１方向ともいう）における一方（矢印ａ方向）を上側とし、他方（矢印ｂ方向）を下側とする。また、図１，２におけるガスケット１の軸線Ｙ１に直交して延在する半径方向における一方（矢印ｃ方向）を内周側（ガスケット１が囲む閉ざされた空間側）とし、他方（矢印ｄ方向）を外周側とする。以下の説明において、各部材の位置関係や方向を上下を用いて説明するときは、あくまで図面における位置関係や方向を示し、実際の車両等に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。

ガスケット１は、車両や汎用の産業機械等に用いられ、２つの部材間において挟圧されて弾性変形し、２つの部材間を密封するために用いられる。ガスケット１は、例えば、エンジン等において、筐体を形成する２つの部材間に挟圧されて、筐体を密封する。図１，２においては、筐体を形成する２つの部材間に挟圧されていない、自由状態におけるガスケット１が図示されている。

本発明の実施の形態に係るガスケット１は、金属板１１，２１と、金属板１１，２１の両面（上面１１ａ，２１ａ、下面１１ｂ，２１ｂ）に被覆されているゴム層（上側ゴム層１２ａ，２２ａ、下側ゴム層１２ｂ，２２ｂ）とを有するガスケット部材（上側ガスケット部材１０、下側ガスケット部材２０）を一対備えている。一対のガスケット部材（上側ガスケット部材１０及び下側ガスケット部材２０）は、互いに対向している。

一対のガスケット部材（上側ガスケット部材１０及び下側ガスケット部材２０）は、夫々、環状平板の基部（上側基部１３，下側基部２３）と、外周部（上側外周部１４，下側外周部２４）と、環状平板の外周側環状部（上側外周側環状部１５，下側外周側環状部２５）と、を備えている。外周部（上側外周部１４，下側外周部２４）は、基部（上側基部１３，下側基部２３）の外周側（矢印ｄ方向）の縁部（外周縁部１３ｄ，２３ｄ）から互いに離間する方向（軸線Ｙ１方向（矢印ａｂ方向））に斜めに延びている。

外周側環状部（上側外周側環状部１５，下側外周側環状部２５）は、外周部（上側外周部１４，下側外周部２４）の外周側の縁部（外周縁部１４ｄ，２４ｄ）から基部（上側基部１３，下側基部２３）の延び方向（径方向（矢印ｃｄ方向））に延びている。以下、ガスケット１の構成について具体的に説明する。

ガスケット１は、図２に示すように、上側ガスケット部材１０及び下側ガスケット部材２０を有している。上側ガスケット部材１０は、図１に示すように、外形が、円環状に形成されており、その中央部分には、円環状の開口部１０ｈが形成されている。すなわち、上側ガスケット部材１０は、全体として環状平板に形成されている。

上側ガスケット部材１０には、上側ガスケット部材１０の外周面から外周側（矢印ｄ方向）に向かって突出する略半円状の複数（図１においては４つ）の位置決め部３０が設けられている。複数の位置決め部３０には、２つの部材を締結してこの部材間においてガスケット１が挟持されるようにするためのボルトが挿通される貫通穴であるボルト穴３１が形成されている。

上側ガスケット部材１０は、ラバーコーテッドメタル（以下、ＲＣＭともいう。）である。つまり、上側ガスケット部材１０は、図２に示すように、金属板１１と、金属板１１の上側（矢印ａ方向）の面である上面１１ａに被覆されている上側ゴム層１２ａと、金属板１１の下側（矢印ｂ方向）の面である下面１１ｂに被覆されている下側ゴム層１２ｂとを有している。

金属板１１は、例えば、鋼板、ステンレス、冷延鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム合板等である。金属板１１は、一枚の弾性を有する金属板から形成されていてもよく、複数枚の弾性を有する金属板が積層されて重ね合わされて形成されていてもよい。上側ゴム層１２ａ及び下側ゴム層１２ｂ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、アクリルゴム及びシリコンゴムのうちの少なくとも一種を含む合成ゴム（発泡ゴムを含む）等である。金属板１１、上側ゴム層１２ａ及び下側ゴム層１２ｂの厚さは、夫々、一様又は略一様になっている。なお、上側ゴム層１２ａ及び下側ゴム層１２ｂは、ゴムの減衰性を鑑みると、ソリッドゴムよりも発泡ゴムのほうが好ましい。

上側ガスケット部材１０は、環状平板の上側基部１３と、上側基部１３の外周側（矢印ｄ方向）の縁部である外周縁部１３ｄから上側（矢印ａ方向）に斜めに延びる上側外周部１４と、上側外周部１４の外周側の縁部である外周縁部１４ｄから上側基部１３の延び方向（径方向（矢印ｃｄ方向））に延びる環状平板の上側外周側環状部１５と、を備えている。上側基部１３、上側外周部１４及び上側外周側環状部１５は、夫々、金属板１１、上側ゴム層１２ａ及び下側ゴム層１２ｂにより形成されている。

上側基部１３は、円環状に無端状に延びている部分である。上側基部１３の内周側（矢印ｃ方向）の縁部である内周縁部１３ｃ及び外周縁部１３ｄは滑らかに円環状に延びている。外周縁部１３ｄには、図１に示すように、ボルト穴３１が形成されている部分の近傍において外周側にボルト穴３１に沿って位置決め部３０が滑らかに広がっている。内周縁部１３ｃと外周縁部１３ｄとの間には、互いに背向する平面である上面１３ａ及び下面１３ｂが広がっている。上面１３ａは、図２において上側（矢印ａ方向）の面であり、下面１３ｂは、図２において下側（矢印ｂ方向）の面である。

上側外周部１４は、上側基部１３の外周縁部１３ｄから上側（矢印ａ方向）に斜めに曲げられて形成されている。上側外周部１４は、上側基部１３の上面１３ａに続く面である上面１４ａと、上側基部１３の下面１３ｂに続く面である下面１４ｂとを有している。上側外周部１４は、上側基部１３の外周縁部１３ｄから上側（矢印ａ方向）に向かうに連れて拡径している部分である。つまり、上側外周部１４は、円錐筒状の形状を呈している。なお、上側外周部１４は、トランペット状等他の滑らかな曲面を有する円環状の形状であってもよい。

上側外周側環状部１５は、上側外周部１４の外周縁部１４ｄから円環状に無端状に延びている部分である。上側外周側環状部１５は、上側外周部１４の外周縁部１４ｄから下側（矢印ｂ方向）及び外周側（矢印ｄ方向）に斜めに曲げられて形成されている。上側外周側環状部１５は、径方向（矢印ｃｄ方向）において上側基部１３と平行又は略平行に延びている。上側外周側環状部１５は、上側外周部１４の上面１４ａに続く面である上面１５ａと、上側外周部１４の下面１４ｂに続く面である下面１５ｂとを有している。

また、上側ガスケット部材１０は、上側基部１３の内周側（矢印ｃ方向）の縁部である内周縁部１３ｃから上側（矢印ａ方向）に斜めに延びる上側内周部１６と、上側内周部１６の内周側の縁部である内周縁部１６ｃから上側基部１３の延び方向（径方向（矢印ｃｄ方向））に延びる環状平板の上側内周側環状部１７と、を備えている。

上側内周部１６は、上側基部１３の内周縁部１３ｃから下側（矢印ｂ方向）に斜めに曲げられて形成されている。上側内周部１６は、上側基部１３の上面１３ａに続く面である上面１６ａと、上側基部１３の下面１３ｂに続く面である下面１６ｂとを有している。上側内周部１６は、上側基部１３の内周縁部１３ｃから上側（矢印ａ方向）に向かうに連れて縮径している部分である。つまり、上側内周部１６は、円錐筒状の形状を呈している。なお、上側内周部１６は、トランペット状等他の滑らかな曲面を有する円環状の形状であってもよい。

上側内周側環状部１７は、上側内周部１６の内周縁部１６ｃから円環状に無端状に延びている部分である。上側内周側環状部１７は、上側内周部１６の内周縁部１６ｃから下側（矢印ｂ方向）及び内周側（矢印ｃ方向）に斜めに曲げられて形成されている。上側内周側環状部１７は、径方向（矢印ｃｄ方向）において上側基部１３と平行又は略平行に延びている。上側内周側環状部１７は、上側内周部１６の上面１６ａに続く面である上面１７ａと、上側内周部１６の下面１６ｂに続く面である下面１７ｂとを有している。

上側内周部１６及び上側内周側環状部１７と上側外周部１４及び上側外周側環状部１５とは、上側基部１３の外周側（矢印ｄ方向）及び内周側（矢印ｃ方向）において対称に形成されている。上側内周部１６の長さは、上側外周部１４の長さと同じ又は略同じ長さとなっており、上側内周部１６の上側基部１３に対する角度θ１は、上側外周部１４の上側基部１３に対する角度θ２と同じ又は略同じ角度となっている。

また、上側内周側環状部１７の軸線Ｙ１方向（矢印ａｂ方向）における高さｈ１は、上側外周側環状部１５の軸線Ｙ１方向における高さｈ２と同じ又は略同じ高さとなっており、上側内周側環状部１７の径方向（矢印ｃｄ方向）における幅ｗ１は、上側外周側環状部１５の径方向における幅ｗ２と同じ又は略同じ幅となっている。なお、上側内周部１６及び上側内周側環状部１７と上側外周部１４及び上側外周側環状部１５とは、非対称であってもよい。

ガスケット１において、下側ガスケット部材２０は、図１に示す上側ガスケット部材１０と同じ又は略同じ形状である。つまり、下側ガスケット部材２０は、外形が、円環状に形成されており、その中央部分には、円環状の開口部（図示せず）が形成されている。すなわち、下側ガスケット部材２０は、全体として環状平板に形成されている。

下側ガスケット部材２０には、上側ガスケット部材１０の位置決め部３０と軸線方向（矢印ａｂ方向）において同じ又は略同じ位置に、下側ガスケット部材２０の外周面から外周側（矢印ｄ方向）に向かって突出する略半円状の複数の位置決め部（図示せず）が設けられている。複数の位置決め部には、夫々、上側ガスケット部材１０のボルト穴３１と軸線Ｙ１方向（矢印ａｂ方向）において同じ又は略同じ位置に、ガスケット１が挟持されるようにするためのボルトが挿通される貫通穴であるボルト穴（図示せず）が形成されている。

下側ガスケット部材２０は、ＲＣＭである。つまり、下側ガスケット部材２０は、図２に示すように、金属板２１と、金属板２１の上側（矢印ａ方向）の面である上面２１ａに被覆されている上側ゴム層２２ａと、金属板２１の下側（矢印ｂ方向）の面である下面２１ｂに被覆されている下側ゴム層２２ｂを有している。金属板２１、上側ゴム層２２ａ及び下側ゴム層２２ｂは、上側ガスケット部材１０の金属板１１、上側ゴム層１２ａ及び下側ゴム層１２ｂと同じ又は略同じ材料により形成されている。

金属板２１、上側ゴム層２２ａ及び下側ゴム層２２ｂの厚さは、夫々、一様又は略一様になっている。また、金属板２１、上側ゴム層２２ａ及び下側ゴム層２２ｂの厚さは、上側ガスケット部材１０の金属板１１、上側ゴム層１２ａ及び下側ゴム層１２ｂの厚さと同じ又は略同じ厚さとなっている。

下側ガスケット部材２０は、上側ガスケット部材１０の下側（矢印ｂ方向）に、上側ガスケット部材１０と対向して配置されている。下側ガスケット部材２０は、軸線Ｙ１方向（矢印ａｂ方向）において上側ガスケット部材１０と対称に形成されている。

下側ガスケット部材２０は、環状平板の下側基部２３と、下側基部２３の外周側（矢印ｄ方向）の縁部である外周縁部２３ｄから下側（矢印ｂ方向）に斜めに延びる下側外周部２４と、下側外周部２４の外周側の縁部である外周縁部２４ｄから下側基部２３の延び方向（径方向（矢印ｃｄ方向））に延びる環状平板の下側外周側環状部２５と、を備えている。下側基部２３、下側外周部２４及び下側外周側環状部２５は、夫々、金属板２１、上側ゴム層２２ａ及び下側ゴム層２２ｂにより形成されている。

下側基部２３は、円環状に無端状に延びている部分である。下側基部２３の内周側（矢印ｃ方向）の縁部である内周縁部２３ｃ及び外周縁部２３ｄは滑らかに円環状に延びている。外周縁部２３ｄには、ボルト穴（図示せず）が形成されている部分の近傍において外周側にボルト穴に沿って位置決め部（図示せず）が滑らかに広がっている。内周縁部２３ｃと外周縁部２３ｄとの間には、互いに背向する平面である上面２３ａ及び下面２３ｂが広がっている。上面２３ａは、図２において上側（矢印ａ方向）の面であり、下面２３ｂは、図２において下側（矢印ｂ方向）の面である。下側基部２３の径方向（矢印ｃｄ方向）における幅は、上側基部１３の径方向における幅と同じ又は略同じ幅となっている。

下側外周部２４は、下側基部２３の外周縁部２３ｄから下側（矢印ｂ方向）に斜めに曲げられて形成されている。下側外周部２４は、下側基部２３の上面２３ａに続く面である上面２４ａと、下側基部２３の下面２３ｂに続く面である下面２４ｂとを有している。下側外周部２４は、下側基部２３の外周縁部２３ｄから下側（矢印ｂ方向）に向かうに連れて拡径している部分である。つまり、下側外周部２４は、円錐筒状の形状を呈している。なお、下側外周部２４は、トランペット状等他の滑らかな曲面を有する円環状の形状であってもよい。

下側外周部２４の長さは、上側ガスケット部材１０の上側外周部１４の長さと同じ又は略同じ長さとなっており、下側外周部２４の下側基部２３に対する角度θ４は、上側ガスケット部材１０における上側外周部１４の上側基部１３に対する角度θ２と同じ又は略同じ角度となっている。

下側外周側環状部２５は、下側外周部２４の外周縁部２４ｄから円環状に無端状に延びている部分である。下側外周側環状部２５は、下側外周部２４の外周縁部２４ｄから上側（矢印ａ方向）及び外周側（矢印ｄ方向）に斜めに曲げられて形成されている。下側外周側環状部２５は、径方向（矢印ｃｄ方向）において下側基部２３と平行又は略平行に延びている。下側外周側環状部２５は、下側外周部２４の上面２４ａに続く面である上面２５ａと、下側外周部２４の下面２４ｂに続く面である下面２５ｂとを有している。

下側外周側環状部２５の下側基部２３に対する軸線Ｙ１方向（矢印ａｂ方向）における高さｈ４は、上側外周側環状部１５の上側基部１３に対する軸線Ｙ１方向における高さｈ２と同じ又は略同じ高さとなっており、下側外周側環状部２５の径方向（矢印ｃｄ方向）における幅ｗ４は、上側外周側環状部１５の径方向における幅ｗ２と同じ又は略同じ幅となっている。

また、下側ガスケット部材２０は、下側基部２３の内周側（矢印ｃ方向）の縁部である内周縁部２３ｃから下側（矢印ｂ方向）に斜めに延びる下側内周部２６と、下側内周部２６の内周側の縁部である内周縁部２６ｃから下側基部２３の延び方向（径方向（矢印ｃｄ方向））に延びる環状平板の下側内周側環状部２７と、を備えている。

下側内周部２６は、下側基部２３の内周縁部２３ｃから下側（矢印ｂ方向）に斜めに曲げられて形成されている。下側内周部２６は、下側基部２３の上面２３ａに続く面である上面２６ａと、下側基部２３の下面２３ｂに続く面である下面２６ｂとを有している。下側内周部２６は、下側基部２３の内周縁部２３ｃから下側（矢印ｂ方向）に向かうに連れて縮径している部分である。つまり、下側内周部２６は、円錐筒状の形状を呈している。なお、下側内周部２６は、トランペット状等他の滑らかな曲面を有する円環状の形状であってもよい。

下側内周部２６の長さは、上側ガスケット部材１０の上側内周部１６の長さと同じ又は略同じ長さとなっており、下側内周部２６の下側基部２３に対する角度θ３は、上側ガスケット部材１０における上側内周部１６の上側基部１３に対する角度θ１と同じ又は略同じ角度となっている。

下側内周側環状部２７は、下側内周部２６の内周縁部２６ｃから円環状に無端状に延びている部分である。下側内周側環状部２７は、下側内周部２６の内周縁部２６ｃから上側（矢印ａ方向）及び内周側（矢印ｃ方向）に斜めに曲げられて形成されている。下側内周側環状部２７は、径方向（矢印ｃｄ方向）において下側基部２３と平行又は略平行に延びている。下側内周側環状部２７は、下側内周部２６の上面２６ａに続く面である上面２７ａと、下側内周部２６の下面２６ｂに続く面である下面２７ｂとを有している。

下側内周側環状部２７の下側基部２３に対する軸線Ｙ１方向（矢印ａｂ方向）における高さｈ３は、上側内周側環状部１７の上側基部１３に対する軸線Ｙ１方向における高さｈ１と同じ又は略同じ高さとなっており、下側内周側環状部２７の径方向（矢印ｃｄ方向）における幅ｗ３は、上側内周側環状部１７の径方向における幅ｗ１と同じ又は略同じ幅となっている。

下側内周部２６及び下側内周側環状部２７と下側外周部２４及び下側外周側環状部２５とは、下側基部２３の外周側（矢印ｄ方向）及び内周側（矢印ｃ方向）において対称に形成されている。下側内周部２６の長さは、下側外周部２４の長さと同じ又は略同じ長さとなっており、下側内周部２６の下側基部２３に対する角度θ３は、下側外周部２４の下側基部２３に対する角度θ４と同じ又は略同じ角度となっている。

また、下側内周側環状部２７の軸線Ｙ１方向（矢印ａｂ方向）における高さｈ３は、下側外周側環状部２５の軸線Ｙ１方向における高さｈ４と同じ又は略同じ高さとなっており、下側内周側環状部２７の径方向（矢印ｃｄ方向）における幅ｗ３は、下側外周側環状部２５の径方向における幅ｗ４と同じ又は略同じ幅となっている。なお、下側内周部２６及び下側内周側環状部２７と下側外周部２４及び下側外周側環状部２５とは、非対称であってもよい。また、下側ガスケット部材２０は、軸線Ｙ１方向（矢印ａｂ方向）において上側ガスケット部材１０と非対称であってもよい。

続いて、ガスケット１が密封対象の一方部材１０１及び他方部材１０２に取り付けられた状態について説明する。図３は、図２に示すガスケット１が挟圧された状態を示す密封構造１００の拡大断面図である。ガスケット１の上側（矢印ａ方向）に、自動車等の車両における密封対象である２部材のうちの一方、例えば、内燃機関のシリンダヘッド等でなる一方部材１０１が配置されている。また、ガスケット１の下側（矢印ｂ方向）に、自動車等の車両における密封対象である２部材のうちの他方、例えば、内燃機関のシリンダブロック等でなる他方部材１０２が配置されている。

一方部材１０１及び他方部材１０２は、夫々、外周側（矢印ｄ方向）の端部に、互いに離間する方向（矢印ａｂ方向）に向かうに連れて拡径する拡径面１０３，１０４を備えている。具体的に、一方部材１０１の外周側（矢印ｄ方向）の端部には、図３に示すように、環状の拡径面１０３が形成されている。拡径面１０３は、一方部材１０１の平面１０１ａから上側（矢印ａ方向）に斜めに外周側（矢印ｄ方向）に拡径して延びている。また、他方部材１０２の外周側（矢印ｄ方向）の端部には、環状の拡径面１０４が形成されている。拡径面１０４は、他方部材１０２の平面１０２ａから下側（矢印ｂ方向）に斜めに外周側（矢印ｄ方向）に拡径して延びている。

ガスケット１は、取付状態において、密封対象の一方部材１０１及び他方部材１０２の間に挟持されており、一方部材１０１及び他方部材１０２の間において挟圧されて弾性変形し、一方部材１０１及び他方部材１０２の間を密封している。具体的には、一方部材１０１に形成された平面１０１ａと他方部材１０２に形成された平面１０２ａとが互いに対向した状態で一方部材１０１と他方部材１０２とが締結され、平面１０１ａと平面１０２ａとの間においてガスケット１は挟圧されて弾塑性変形する。

一方部材１０１及び他方部材１０２は、例えば、エンジンのシリンダブロック及びシリンダヘッド、シリンダブロック及びオイルパン、燃料電池スタックのケース、その他の装置の筐体を形成する部材等である。平面１０１ａ，１０２ａは、例えば、一方部材１０１及び他方部材１０２に形成されたフランジ部に形成されている。

ガスケット１は、一方部材１０１及び他方部材１０２の締結過程において、図２に示す自由状態から弾性変形していき、一方部材１０１及び他方部材１０２との接触部（シールライン）において所望の接触圧力が発生するまで締結作業が行われる。締結は、例えば、ボルトを螺合させることによって行われる。

一方部材１０１及び他方部材１０２が締結されていき、上側ガスケット部材１０の上側外周側環状部１５の上面１５ａ及び上側内周側環状部１７の上面１７ａが一方部材１０１の平面１０１ａに接触（面接触）して下側（矢印ｂ方向）に押圧される。また、下側ガスケット部材２０の下側外周側環状部２５の下面２５ｂ及び下側内周側環状部２７の下面２７ｂが他方部材１０２の平面１０２ａに接触（面接触）して上側（矢印ａ方向）に押圧される。

これにより、上側ガスケット部材１０の金属板１１が弾性変形していき、上側外周部１４及び上側内周部１６が上側基部１３に対して下側（矢印ｂ方向）に曲げられて角度θ２，θ１が減少していき、上側外周側環状部１５の高さｈ２及び上側内周側環状部１７の高さｈ１が減少していく。また、下側ガスケット部材２０の金属板２１が弾性変形していき、下側外周部２４及び下側内周部２６が下側基部２３に対して上側（矢印ａ方向）に曲げられて角度θ４，θ３が減少していき、下側外周側環状部２５の高さｈ４及び下側内周側環状部２７の高さｈ３が減少していく。

一方部材１０１及び他方部材１０２が更に強く締結されていくと、平面１０１ａと平面１０２ａとの間の間隔が更に狭まっていき、平面１０１ａと平面１０２ａとの間の間隔がある間隔となった際に、上側ガスケット部材１０の上側外周部１４及び上側内周部１６の曲げ変形によって発生する上側基部１３に対する反力が所定の値を超え、図３に示すように、上側基部１３が上側（矢印ａ方向）に向かって突出するように反り曲がる。これにより、上側ガスケット部材１０の上側基部１３と下側ガスケット部材２０の下側基部２３との面接触は解消される。

そして、上側ガスケット部材１０は、上側基部１３と上側外周部１４との接続部（外周縁部１３ｄ）の近傍の部分（以下、上側外周接触部１０ａという。）と、上側基部１３と上側内周部１６の接続部（内周縁部１３ｃ）の近傍の部分（以下、上側内周接触部１０ｂという。）とにおいて、下側ガスケット部材２０の後述する下側外周接触部２０ａ及び下側内周接触部２０ｂと接触する。また、上側ガスケット部材１０は、上側基部１３の上面１３ａの中央部及びその近傍（以下、上面中央接触部１０ｃという。）において一方部材１０１の平面１０１ａに接触するようになる。

また、このとき、上側外周側環状部１５は、上面１５ａにおいて一方部材１０１の平面１０１ａに接触し続けており、上側内周側環状部１７も同様に、上面１７ａにおいて一方部材１０１の平面１０１ａに接触し続けている。このように、一方部材１０１と下側ガスケット部材２０との間には、上側ガスケット部材１０により５つのシールラインが形成される。

一方、平面１０１ａと平面１０２ａとの間の間隔がある間隔となった際に、下側ガスケット部材２０の下側外周部２４及び下側内周部２６の曲げ変形によって発生する下側基部２３に対する反力が所定の値を超え、図３に示すように、下側基部２３が下側（矢印ｂ方向）に向かって突出するように反り曲がる。これにより、下側ガスケット部材２０の下側基部２３と上側ガスケット部材１０の上側基部１３との面接触は解消される。

そして、下側ガスケット部材２０は、下側基部２３と下側外周部２４との接続部（外周縁部２３ｄ）の近傍の部分（以下、下側外周接触部２０ａという。）と、下側基部２３と下側内周部２６の接続部（内周縁部２３ｃ）の近傍の部分（以下、下側内周接触部２０ｂという。）とにおいて、上側ガスケット部材１０の上側外周接触部１０ａ及び上側内周接触部１０ｂと接触する。また、下側ガスケット部材２０は、下側基部２３の下面２３ｂの中央部及びその近傍（以下、下面中央接触部２０ｃという。）において他方部材１０２の平面１０２ａに接触するようになる。

また、このとき、下側外周側環状部２５は、下面２５ｂにおいて他方部材１０２の平面１０２ａに接触し続けており、下側内周側環状部２７も同様に、下面２７ｂにおいて他方部材１０２の平面１０２ａに接触し続けている。このように、他方部材１０２と上側ガスケット部材１０との間には、下側ガスケット部材２０により５つのシールラインが形成される。

そして、一方部材１０１及び他方部材１０２の締結力、即ちボルトの軸力が所定の設定値になると一方部材１０１及び他方部材１０２の締結が完了し、ガスケット１は取付状態となる。このようにして、ガスケット１は、平面１０１ａと平面１０２ａとの間を所望の密封性を持って密封するように挟圧された状態となる。

この取付状態に挟圧されたガスケット１において、上側外周側環状部１５は、上側ゴム層１２ａが一方部材１０１の平面１０１ａに所望の大きさの圧力で押圧されて平面１０１ａに密接されており、この接触部分に形成されたシールラインｓ２には所望の大きさの面圧が発生している。また、上側内周側環状部１７は、上側ゴム層１２ａが一方部材１０１の平面１０１ａに所望の大きさの圧力で押圧されて平面１０１ａに密接されており、この接触部分に形成されたシールラインｓ１には所望の大きさの面圧が発生している。

また、上側外周接触部１０ａは、下側ゴム層１２ｂが下側ガスケット部材２０に所望の大きさの圧力で押圧されて下側外周接触部２０ａに密接されており、この接触部分に形成されたシールラインｓ４には所望の大きさの面圧が発生している。また、上側内周接触部１０ｂは、下側ゴム層１２ｂが下側ガスケット部材２０に所望の大きさの圧力で押圧されて下側内周接触部２０ｂに密接されており、この接触部分に形成されたシールラインｓ３には所望の大きさの面圧が発生している。

また、上面中央接触部１０ｃは、上側ゴム層１２ａが一方部材１０１の平面１０１ａに所望の大きさの圧力で押圧されて平面１０１ａに密接されており、この接触部分に形成されたシールラインｓ５には所望の大きさの面圧が発生している。

一方、下側外周側環状部２５は、下側ゴム層２２ｂが他方部材１０２の平面１０２ａに所望の大きさの圧力で押圧されて平面１０２ａに密接されており、この接触部分に形成されたシールラインｓ７には所望の大きさの面圧が発生している。また、下側内周側環状部２７は、下側ゴム層２２ｂが他方部材１０２の平面１０２ａに所望の大きさの圧力で押圧されて平面１０２ａに密接されており、この接触部分に形成されたシールラインｓ６には所望の大きさの面圧が発生している。

また、下側外周接触部２０ａは、上側ゴム層２２ａが上側ガスケット部材１０に所望の大きさの圧力で押圧されて上側外周接触部１０ａに密接されており、この接触部分に形成されたシールラインｓ９には所望の大きさの面圧が発生している。また、下側内周接触部２０ｂは、上側ゴム層２２ａが上側ガスケット部材１０に所望の大きさの圧力で押圧されて上側内周接触部１０ｂに密接されており、この接触部分に形成されたシールラインｓ８には所望の大きさの面圧が発生している。

また、下面中央接触部２０ｃは、下側ゴム層２２ｂが他方部材１０２の平面１０２ａに所望の大きさの圧力で押圧されて平面１０２ａに密接されており、この接触部分に形成されたシールラインｓ１０には所望の大きさの面圧が発生している。

これにより、ガスケット１は、取付状態において、平面１０１ａと平面１０２ａとの間を密封し、内周側（矢印ｃ方向）から平面１０１ａ，１０２ａ間の隙間を介して、一方部材１０１及び他方部材１０２内部の物体、例えば潤滑油等が漏れ出ることを抑制している。また、ガスケット１は、外周側（矢印ｄ方向）から平面１０１ａ，１０２ａ間の隙間を介して外部の塩水や融雪剤、ダスト等が侵入することを防止している。

また、この取付状態に挟圧されたガスケット１において、上側ガスケット部材１０の上側外周側環状部１５の外周側の縁部である外周縁部１５ｄは、径方向（矢印ｃｄ方向）において、一方部材１０１の平面１０１ａの拡径面１０３における下側（矢印ｂ方向）の角部と同じ位置に位置している。また、下側ガスケット部材２０の下側外周側環状部２５の外周側の縁部である外周縁部２５ｄは、径方向（矢印ｃｄ方向）において、他方部材１０２の平面１０２ａの拡径面１０４における上側（矢印ａ方向）の角部と同じ位置に位置している。

このようにして、本発明の実施の形態に係るガスケット１は、上側ガスケット部材１０及び下側ガスケット部材２０が対向して配置されている。上側ガスケット部材１０は、環状平板の上側基部１３と、上側基部１３の外周縁部１３ｄから上側（矢印ａ方向）に斜めに延びる上側外周部１４と、上側外周部１４の外周縁部１４ｄから上側基部１３の延び方向（径方向（矢印ｃｄ方向））に延びる環状平板の上側外周側環状部１５と、を備えている。また、下側ガスケット部材２０は、環状平板の下側基部２３と、下側基部２３の外周縁部２３ｄから下側（矢印ｂ方向）に斜めに延びる下側外周部２４と、下側外周部２４の外周縁部２４ｄから下側基部２３の延び方向（径方向（矢印ｃｄ方向））に延びる環状平板の下側外周側環状部２５と、を備えている。

このため、取付状態に挟圧されたガスケット１において、上側外周側環状部１５の上面１５ａと一方部材１０１の平面１０１ａとの接触部分に形成されたシールラインｓ２に所望の大きさの面圧が発生している。また、下側外周側環状部２５の下面２５ｂと他方部材１０２の平面１０２ａとの接触部分に形成されたシールラインｓ７には所望の大きさの面圧が発生している。

従って、密封対象の一方部材１０１の平面１０１ａと上側ガスケット部材１０の上側外周側環状部１５の上面１５ａとの間に間隙を有していないため、一方部材１０１の平面１０１ａと上側外周側環状部１５の上面１５ａとの間に塩水が滞留することを防止することができ、一方部材１０１が腐食する速度を更に抑制することができる。また、密封対象の他方部材１０２の平面１０２ａと下側ガスケット部材２０の下側外周側環状部２５の下面２５ｂとの間に間隙を有していないため、他方部材１０２の平面１０２ａと下側外周側環状部２５の下面２５ｂとの間に塩水が滞留することを防止することができ、他方部材１０２が腐食する速度を更に抑制することができる。

また、上側ガスケット部材１０の上側外周側環状部１５の上側ゴム層１２ａが一方部材１０１の平面１０１ａに押圧されて平面１０１ａに密接されているため、上側ガスケット部材１０の金属板１１が一方部材１０１に接触して一方部材１０１を破損することを防止することができる。また、下側ガスケット部材２０の下側外周側環状部２５の下側ゴム層２２ｂが他方部材１０２の平面１０２ａに押圧されて平面１０２ａに密接されているため、下側ガスケット部材２０の金属板２１が他方部材１０２に接触して他方部材１０２を破損することを防止することができる。

また、上側ガスケット部材１０の上側外周側環状部１５の上面１５ａが一方部材１０１の平面１０１ａに押圧されて平面１０１ａに密接されているため、上側外周側環状部１５により一方部材１０１及び他方部材１０２の間を広い範囲で閉塞することができる。また、下側ガスケット部材２０の下側外周側環状部２５の下面２５ｂが他方部材１０２の平面１０２ａに押圧されて平面１０２ａに密接されているため、下側外周側環状部２５により一方部材１０１及び他方部材１０２の間を広い範囲で閉塞することができる。これにより、ガスケット１では、外周側（矢印ｄ方向）から平面１０１ａ，１０２ａ間の隙間を介して外部の塩水や融雪剤、ダスト等が侵入することを更に防止することができる。

また、上側ガスケット部材１０は、上側基部１３の外周縁部１３ｄから上側（矢印ａ方向）に斜めに延びる上側内周部１６と、上側内周部１６の内周縁部１６ｃから上側基部１３の延び方向（径方向（矢印ｃｄ方向））に延びる環状平板の上側内周側環状部１７と、を備えている。下側ガスケット部材２０は、下側基部２３の内周縁部２３ｃから下側（矢印ｂ方向）に斜めに延びる下側内周部２６と、下側内周部２６の内周縁部２６ｃから下側基部２３の延び方向（径方向（矢印ｃｄ方向））に延びる環状平板の下側内周側環状部２７と、を備えている。

このため、上側ガスケット部材１０の上側内周側環状部１７の上面１７ａが一方部材１０１の平面１０１ａに押圧されて平面１０１ａに密接されているため、上側内周側環状部１７により一方部材１０１及び他方部材１０２の間を広い範囲で閉塞することができる。また、下側ガスケット部材２０の下側内周側環状部２７の下面２７ｂが他方部材１０２の平面１０２ａに押圧されて平面１０２ａに密接されているため、下側内周側環状部２７により一方部材１０１及び他方部材１０２の間を広い範囲で閉塞することができる。これにより、内周側（矢印ｃ方向）から平面１０１ａ，１０２ａ間の隙間を介して、一方部材１０１及び他方部材１０２内部の潤滑油等が漏れ出ることを更に抑制することができる。

また、本発明の実施の形態に係る密封構造１００は、一方部材１０１及び他方部材１０２が、夫々、外周側（矢印ｄ方向）の端部に、互いに離間する方向（矢印ａｂ方向）に向かうに連れて拡径する拡径面１０３，１０４を備えている。また、本発明の実施の形態に係る密封構造１００は、上側外周側環状部１５の外周縁部１５ｄが一方部材１０１の平面１０１ａの拡径面１０３における下側（矢印ｂ方向）の角部と同じ位置に位置しており、下側外周側環状部２５の外周縁部２５ｄが他方部材１０２の平面１０２ａの拡径面１０４における上側（矢印ａ方向）の角部と同じ位置に位置している。このため、一方部材１０１の平面１０１ａ及び他方部材１０２の平面１０２ａに塩水が滞留することを防止することができ、一方部材１０１及び他方部材１０２が腐食する速度を更に抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び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。また、例えば、上記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。

例えば、本発明の実施の形態に係るガスケット１においては、上側外周側環状部１５及び下側外周側環状部２５が自由状態において形成されている場合を一例に本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれに限らず、取付状態に挟圧されたガスケット１において、上側外周側環状部１５及び下側外周側環状部２５が曲げられて形成されるようにしてもよい。

また、本発明の実施の形態に係るガスケット１においては、上側内周部１６、上側内周側環状部１７、下側内周部２６及び下側内周側環状部２７を有している場合を一例に本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれに限らず、上側内周部１６、上側内周側環状部１７、下側内周部２６及び下側内周側環状部２７を有していなくてもよく、上側ガスケット部材１０及び下側ガスケット部材２０の内周側（矢印ｃ方向）の形状は一方部材１０１及び他方部材１０２内部の潤滑油等が漏れ出ることを抑制することができる任意の形状であればよい。

１…ガスケット、１０…上側ガスケット部材、１１…金属板、１１ａ…上面、１１ｂ…下面、１２ａ…上側ゴム層、１２ｂ…下側ゴム層、１３…上側基部、１３ａ…上面、１３ｂ…下面、１３ｃ…内周縁部、１３ｄ…外周縁部、１４…上側外周部、１４ａ…上面、１４ｂ…下面、１４ｄ…外周縁部、１５…上側外周側環状部、１５ａ…上面、１５ｂ…下面、１５ｄ…外周縁部、１６…上側内周部、１６ａ…上面、１６ｂ…下面、１６ｃ…内周縁部、１７…上側内周側環状部、１７ａ…上面、１７ｂ…下面、２０…下側ガスケット部材、２１…金属板、２１ａ…上面、２１ｂ…下面、２２ａ…上側ゴム層、２２ｂ…下側ゴム層、２３…下側基部、２３ａ…上面、１３ｂ…下面、１３ｃ…内周縁部、１３ｄ…外周縁部、２４…下側外周部、２４ａ…上面、２４ｂ…下面、２４ｄ…外周縁部、２５…下側外周側環状部、２５ａ…上面、２５ｂ…下面、２５ｄ…外周縁部、２６…下側内周部、２６ａ…上面、２６ｂ…下面、２６ｃ…内周縁部、２７…下側内周側環状部、２７ａ…上面、２７ｂ…下面、３０…位置決め部、３１…ボルト穴、ｓ１～１０…シールライン、Ｙ１…軸線

Claims (3)

1. 金属板と、前記金属板の両面に被覆されているゴム層と、を有する一対のガスケット部材を備えるガスケットであって、
   前記一対のガスケット部材は、互いに対向しており、夫々、環状平板の基部と、前記基部の外周側の縁部から互いに離間する方向に斜めに延びる外周部と、前記外周部の外周側の縁部から前記基部の延び方向に延びる環状平板の外周側環状部と、前記基部の内周側の縁部から互いに離間する方向に斜めに延びる内周部と、前記内周部の内周側の縁部から前記基部の延び方向に延びる環状平板の内周側環状部と、を備えることを特徴とするガスケット。
2. 前記外周部は、夫々、互いに離間する方向に向かうに連れて拡径しており、前記内周部は、夫々、互いに離間する方向に向かうに連れて縮径していることを特徴とする請求項１記載のガスケット。
3. 互いに組み合わされて筐体を形成する一対の部材と、前記一対の部材の間に挟持されており、前記一対の部材の間において挟圧されて弾性変形し、前記一対の部材の間を密封しているガスケットと、を備える密封構造であって、
   前記ガスケットは、金属板と該金属板の両面に被覆されているゴム層とを有する一対のガスケット部材を備え、
   前記一対のガスケット部材は、互いに対向しており、夫々、前記ガスケットと前記一対の部材とを締結するボルトが挿通されるボルト穴と、環状平板の基部と、前記基部の外周側の縁部から互いに離間する方向に斜めに延びる外周部と、前記外周部の外周側の縁部から前記基部の延び方向に延びる環状平板の外周側環状部と、前記基部の内周側の縁部から互いに離間する方向に斜めに延びる内周部と、前記内周部の内周側の縁部から前記基部の延び方向に延びる環状平板の内周側環状部と、を備え、
   前記一対の部材は、夫々、外周側の端部に、互いに離間する方向に向かうに連れて拡径する拡径面を備えることを特徴とする密封構造。

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