JPH0733014Y2 - メタルガスケット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案のメタルガスケットは自動車のエンジンの排気ガ
ス管路系のフランジ接続部のシールに好適に使用できる
ものである。

（従来の技術） 自動車等のエンジンのエキゾーストマニホルドと排気ガ
ス管路とのフランジ接続部或は排気ガス管路系中におけ
るフランジ接続部例えば排気管と触媒コンバータとの接
続部、排気管とマフラーとの接続部等のシールには金属
板より成るメタルガスケットが一部使用されている。

これらのフランジ接続部は、通常、排気ガス管の端部に
フランジを溶接接続して成るものであるから、溶接によ
る熱歪みのためにフランジ面の平面精度（平坦度）が悪
く、単なる金属板をフランジ間に挟持し、ボルトにより
締付けただけでは排気ガスの充分なシールが確保し難い
ので、金属板にビードを形成したメタルガスケットが使
用されている。

ビードは排気ガスを通過させる通孔とボルト挿通孔とを
有する金属板に、通孔の周りにこれを包囲するように傾
斜面を形成したものであり、１個のビードを通孔２の周
囲に設けることもあるが、通常は傾斜面の傾斜の方向が
互に逆向きになるようにした二重のビードを設ける。メ
タルガスケットの一部拡大断面図である第３図に二重ビ
ードを示している。図において２が排気ガスを通過させ
る通孔であり、通孔を包囲する内側のビード４は傾斜面
５から成り、外側のビード４′は傾斜面５′から成る。
このようなビードを形成した金属板１および１′すなわ
ちメタルガスケットをフランジの間に挟持して、ボルト
で締付けると通孔２を包囲するビード部分の押圧力が大
きくなり、特にビードの基端部ｂおよび頂角部ｃがフラ
ンジ面に強く押圧されて、通孔２を通る排気ガスに対す
るシール性が高められる。ビードのバネ常数は、ビード
の高さｈが大きい程、巾ｔが小さい程、従って角度θが
大きい程、大きくなる。従って、メタルガスケットをフ
ランジ間に挟持し、締付けたときの押圧力すなわち面圧
が内側のビードにおいて大きくなるように、内側のビー
ドの角度θを外側のビードの角度θよりも大きくするの
が通常である。

なお、図ではメタルガスケットが２枚の金属板１および
１′より成る場合を示しているが、１枚の金属板、例え
ば１だけを用いることもある（特開昭62−261755号を参
照）。

（考案が解決しようとする課題） 上述した二重ビードを有するメタルガスケットは自動車
等のエンジンの排気ガス管路のフランジ接続部のシール
材として優れたものであり、広く使用されているが、使
用中に振動と高温に長時間曝されている中に、ビード部
に疲労による割れが発生するという問題が生じる場合が
ある。ビード部の一部にでも割れが発生すると、割れは
比較的急速に拡がり、ビードの弾性的復元力が消失する
結果、割れ部からの排気ガスの吹抜けが発生し、更にボ
ルトの締付力が低下する為、ボルトが緩み、相乗作用に
よって大量の排気ガスの吹抜けを生じる。また、緩んだ
ボルトに振動が加わる結果、ボルトの割れ、折損に至る
こともある。

本考案は上記ビードの割れを有効に防止する対策を講じ
たメタルガスケットを提案するものである。

（課題を解決するための手段および作用） 本考案は、流体を通す通孔とボルト挿通孔とを備えた金
属板の１枚乃至複数枚から成り、金属板の通孔の周囲に
これを囲むように、傾斜面から成るビードを、傾斜面の
傾斜方向が互に逆方向になるよう二重に形成したメタル
ガスケットにおいて、通孔の中心からみて通孔の中心と
ボルト挿通孔の中心とを結ぶ線に対する角度が60度から
15度までの範囲内にある内側ビードの全部もしくは一部
が打抜き除去されていることを特徴とするものである。

本願考案の考案者等がビード部に割れを生じたメタルガ
スケットを些細に観察した結果、割れの殆んどが、通孔
の中心からみて通孔の中心とボルト挿通孔の中心とを結
ぶ線に対する角度が60度から15度までの範囲内、特に40
度から25度までの範囲内にある内側のビード部分に集中
していることがわかった。また、割れが上記の範囲を越
えて拡がっている場合でも、上記の範囲内のビードの一
部に生じた割れが拡大成長したものと推定されるものが
大部分である。割れの発生が上記の範囲の内側ビード部
分に集中してみられることの理由は必ずしも明確ではな
いが、上記の範囲は、締付ボルト周辺の強く締付けられ
振動を受けてもガスケットが動かない領域に隣接する領
域であり、振動によりガスケットが動く、すなわちビー
ド部が疲労によって割れの発生をもたらすものと考えら
れ、内側ビードに生じる理由は、外側ビードに較べて、
前述したビードの角度θが大きい為応力集中し易いこと
と、通孔を通過する高温の排気ガスにより直接的に曝さ
れることによるものと思われる。

本考案ではビード部割れの起点と推定され、ビード割れ
が最も発生し易い場所である、通孔の中心からみて通孔
の中心とボルト挿通孔の中心とを結ぶ線に対する角度が
60度から15度までの範囲内にある内側ビードの全部もし
くは一部（例えば角度が40度から25度までの範囲内にあ
る内側ビード）が打抜き除去されているいので、その場
所においてはビード割れ発生の余地がなく、結局、メタ
ルガスケットにおけるビード割れが改善されるのであ
る。

上記の通り内側ビードの一部を打抜き、除去すること
は、一見通孔を通過する排気ガスに対するシール性に影
響を及ぼすことを免れないように思われるが、実際上
は、ビードの一部を打抜き、除去する場所がボルト挿通
孔に比較的近い場所であり、締付力が比較的大きく、排
気ガスの気密保持には問題はない。却って上記の打抜き
除去により、ボルト周辺のバネ常数が低くなり、ボルト
部が均一に締付けられ、使用中におけるボルトのトルク
ダウンが少くなるというメリットがある。

なお、本考案における内側ビードの打抜き除去は、金属
板に二重のビードを形成した後に、上記したように内側
ビードの一部を打抜き除去してもよいし、金属板に二重
ビードを形成する前に、ビードの打抜き除去の該当場所
に予め穴を打抜き、然る後に二重ビードを形成するもの
であってもよい。本考案で云う「ビードが打抜き除去さ
れる」は上記の双方を含むものである。

（実施例） 本考案の実施例を第１図および第２図に基づいき説明す
る。

第１図は本考案のメタルガスケットの実施例の平面図で
あり、第２図は第１図のＡ−Ａ線による断面図である。
図において１および１′は、通孔２およびボルト挿通孔
３を有する金属板であり、例えばステンレス鋼より成
る。４は通孔２を囲むようにその周囲に形成された内側
のビードであり、傾斜面５より成る。４′は内側ビード
の外側に形成した外側ビードで、傾斜面５′より成る。
傾斜面５および５′は傾斜面の傾斜の方向が互に逆方向
になるように形成され、内外両ビードの間の平坦部６と
共に台形状の断面を成すように構成されている。内側ビ
ードの傾斜面５の傾斜角θ₁は外側ビードの傾斜面の傾
斜角θ₂よりも大きくされている。外側ビードは内側ビ
ードの外側にあって内側ビードと同じく通孔２を囲むよ
うに形成されるが、図示の例では、外側ビード４′はボ
ルト挿通孔３と交わるように設けられ、ボルト挿通孔３
の部分だけ外側ビード４′が欠除されているが、外側ビ
ード４′をボルト挿通孔の内側に設け、通孔２を完全に
包囲するようにしてもよいことは勿論である。７が本考
案の特徴を成す内側ビードの打抜き除去部分であり、本
実施例の場合、通孔の中心からみて通孔の中心とボルト
挿通孔の中心とを結ぶ線に対する角度が40度から25度ま
での範囲内にある内側ビードが細長い穴状に打抜き除去
されている。打抜きの巾は約2.5mmで、内側ビード（ビ
ードの高さ0.35mm,ビードの巾1.4mm）の傾斜面とその両
側の稜角部すなわち基端部および頂角部とを包合するよ
うな巾で打抜き除去されている。打抜き除去部分は上記
の角度範囲の場所の４ケ所である。

（考案の効果） 本考案においては、二重ビードを有するメタルガスケッ
トにおいてビード割れが最も発生し易く、かつビード割
れの起点と推定される場所が打抜き除去されるので、そ
の場所においてビード割れが発生する余地がなく、本考
案によりメタルガスケットにおけるビード割れを改善す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のメタルガスケットの実施例の平面図で
あり、第２図は第１図のＡ−Ａ線による断面図である。
第３図は従来の二重ビードを有するメタルガスケットの
一部拡大断面図である。 （符号の説明） １および１′……金属板、２……通孔、３……ボルト挿
通孔、４……内側ビード、４′……外側のビード、５お
よび５′……ビードの傾斜面、６……ビード間の平坦
部、７……内側ビードの打抜き除去部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】流体を通す通孔とボルト挿通孔とを備えた
   金属板の１枚乃至複数枚から成り、金属板の通孔の周囲
   にこれを囲むように、傾斜面から成るビードを、傾斜面
   の傾斜方向が互に逆方向になるように二重に形成したメ
   タルガスケットにおいて、通孔の中心からみて通孔の中
   心とボルト挿通孔の中心とを結ぶ線に対する角度が60度
   から15度までの範囲内にある内側ビードの全部もしくは
   一部が打抜き除去されていることを特徴とするメタルガ
   スケット。