JPS5844906B2 - 金属製ガスケツト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、たとえば自動車エンジンのシリンダへラドガ
スケットあるいはエキゾーストマニホールドガスケット
等に好適に使用される金属製ガスケットに関する。

従来柱々の金属製ガスケットが使用されているが、それ
らは一般的に、シール効果が優れているものは構造が複
雑であり、製造困難あるいは高価であるという欠点を有
し、一方構造が簡単で、製造容易かつ安価なものはシー
ル効果が劣るという欠点を有している。

本発明の目的は、上記事情に鑑み、シール効果が優れ、
構造簡単、製造容易かつ安価であるという、全ての利点
を同時に兼ね備えた金属製ガスケットを提供することに
あり、その要旨は、板状の金属製ガスケット本体を円弧
状に屈曲させて形成した屈曲部と、該屈曲部の近傍で上
記本体を該屈曲部の突出側に円弧状に折り返して形成し
た折り返し部と、上記屈曲部を覆うように上記折り返し
部から延長した延長部と、で形成したシール部を備えて
成ることを特徴とする金属製ガスケットにある。

以下、図面に示す実施例を参照しながら本発明の詳細な
説明する。

第１図および第２図は、本発明をエキゾーストマニホー
ルド用ガスケットとして具体化したものを示す図であり
、第１図は平面図、第２図は第１図の■−■線断面図で
ある。

図において、１は板状の金属製ガスケット本体、２は該
本体に形成したシール部である。

該シール部２は、上記本体１を円弧状に屈曲させて形成
した屈曲部２ａと、該屈曲部２ａの近傍で上記本体１を
該屈曲部２ａの突出側に円弧状に折り返して形成した折
り返し部２ｂと、上記屈曲部２ａを覆う上記折り返し部
の延長部２ｃとで形成しである。

詳しくは上記屈曲部２ａの内側面５は円弧状に形成され
、この内側面５と延長部２ｃとが円周方向に線接触をし
ている。

また折り返し部２ｂの外側面６は内側面５よりもやや大
きな曲率半径にで円弧状に形成され、延長部２ｃはこの
折り返し部２ｂの上端部から本体１と平行に延長されて
いる。

本発明に係るガスケットのシール部２は、上記の如く構
成されているので、屈曲部２ａと折り返し部２ｂと延長
部２ｃとで形成される略円形あるいは略楕円形の空間２
ｄを有する環状構造となる。

従って、かかるシール部２を上下方向からモ縮すると、
第３図に示す様な分布で応力が発生する。

即ち、延長部２ｃは屈曲部２ａの上端部と折り返し部２
ｂの上端部とによって支持されているため、シール部２
の上側においてはこれら両支持部間で応力が最大となる
。

なお、このときの応力分布はガスケットの板厚によって
多少異なる。

すなわちガスケットの板厚が薄いほど折り返し部２ｂの
曲げ剛性が小さくなるので、最大応力は屈曲部２ａの中
心線り寄りとなり、かつその値は大きくなる。

本実施例ではガスケットの機械的強度等も考慮して、最
大応力が中心線りのやや内側に生ずるように板厚を設計
している。

一方、折り返し部２ｂの下端部には、屈曲部２ａと折り
返し部２ｂの支持反力がともに作用する。

この結果、シール部２の下側においては折り返し部２ｂ
の下端部で応力が最大となる。

なお、この際屈曲部２ａの外側における本体１の下面に
も多少の応力が発生するが、応力の殆ど（６０％〜８０
％）は屈曲部２ａの下端部で発生する。

しかも屈曲部２ａの下端部の接触面積は非常に狭いため
、最大応力の値が大きくなる。

このように本シール部２は、その上下両側とも屈曲部２
ａの内側において集中的に高応力が発生するものであり
、優れたシール効果を発揮する。

また屈曲部２ａと折り返し部２ｂとによって、ガスケッ
トの上下方向および半径方向にいわゆるリブ出し効果が
生ずるので、ガスケットの機械的強度が増大する。

さらに、屈曲部２ａの上端部と延長部２ｃとが極めて強
く圧着することになるので、この圧着部に大きな摩擦力
が生ずる。

この結果、屈曲部２ａと折り返し部２ｂと延長部２Ｃと
によって一体的な環状構造が形成され、ガスケットの締
付圧によって折り返し部２ｂにへたりが生ずるのを防止
することができる。

第４図および第５図は、本発明をシリンダヘッド用ガス
ケットとして具体化したものを示す図であり、第４図は
平面図、第５図は第４図のＶ−ｖ線断面図である。

これらの図に示すガスケットは、第１図および第２図に
示す構造のガスケットを使用し、該ガスケットのシール
部２を更に他の保護金属板たとえばステンレス板３でＵ
字形に覆って構成しである。

４はアスベスト又は金属板等から成る中板であり、ガス
ケットの締付厚さを調整するためのものである。

上記保護金属板３は、たとえばシリンダへラドガスケッ
トとして使用する場合シール部２に高温高正が繰り返し
て作用し、その使用条件が苛酷となるので、シール部２
を保護するために設けたものである。

なお、このガスケットにも当然のことながら第１図およ
び第２図に示すガスケットと同様のシール効果を有し、
金属保護板３の存在により本発明に係る構造のシール部
の効果が阻害されるものではない。

また、上記保護金属板３としては、ガスケット本体１を
構成する金属板より硬度の高いものが望ましい。

第６図は本発明に係るガスケットのシール部を挿置変形
させた場合の歪−荷重曲線を示す。

図に示す様に、本シール部はその変形過程において、弾
性変形Ａから塑性変形Ｂに移行し、再び弾性変形Ａ′に
移行する。

すなわち、シール部２に荷重を刃口えていくと、屈曲部
２ａおよび折り返し部２ｂはその新制がそれぞれ円弧状
に形成されているので、荷重がＦｌになるまで弾性変形
Ａをする。

しかし、荷重が１０以上になると、曲率半径の小さい屈
曲部２ａがやや塑性変形Ｂを起こす。

そしてさらに荷重が増えてＦ２以上になると、屈曲部２
ａの曲率半径が増大して再び弾性変形Ａ′をするように
なる。

従って本発明に係るガスケットを使用する場合は、内置
変化や温度変化等の外的要因によるガスケットの締付力
変動に対し、ガスゲットに作用する応力（面Ｅ）の変動
を少なくシ、安定した面歪を保持するため、上記塑性変
形領域における締付力、即ちＦ１〜Ｆ２の荷重で締め付
けるのが好ましい。

以上説明した様に、本発明に係るガスケットは屈曲部と
折り返し部と延長部とから成るシール部を備えて成る。

従って、上記した様に、シ・−ル部の上下両側とも屈曲
部の内側で集中的に高応力が発生し、優れたシール効果
を発揮することができる。

また屈曲部と折り返し部とによって、ガスケットの上下
方向および半径方向いわゆるリブ出し効果が生ずるので
、ガスケットの機械的強度が増大する。

さらに、屈曲部の上端部と延長部とが極めて強く圧着す
ることになるので、この正着部に大きな摩擦力が生ずる
。

この結果、屈曲部２ａと折り返し部２ｂと延長部２ｃと
によって一体的な環状構造が形成され、ガスケットの締
付圧によって折り返し部にへたりが生ずるのを防止する
ことができる。

またさらに、本シール部は一枚の板状金属製ガスケット
本体を曲げ力ロ工した簡単な構造であるので、容易かつ
安価に製造することができる。

即ち、本発明に係るガスケットは、シール効果、製造、
価格の全ての面において優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１
図の■−■線断面図、第３図は第１図に示すガスケット
を挿置した場合の応力の発生状態を示す図、第４図は本
発明の他の実施例を示す平面図、第５図は第４図の■−
Ｖ線断面図、第６図は第１図に示すガスケットを装置変
形させた場合の歪−荷重曲線を示す図である。 １・・・・・・ガスケット本体、２・・・・・・シール
部、２ａ・・・・・・屈曲部、２ｂ・・・・・・折り返
し部、２ｃ・・・・・・延長部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 板状の金属製ガスケット本体を円弧状に屈曲させて
   形成した屈曲部と、該屈曲部の近傍で上記本体を該屈曲
   部の突出側に円弧状に折り返して形成した折り返し部と
   、上記屈曲部を覆うように上記折り返し部から延長した
   延長部と、で形成したシール部を備えて戊ることを特徴
   とする金属製ガスケット。