JPS6034573A

JPS6034573A - メタルガスケツトとその製造方法

Info

Publication number: JPS6034573A
Application number: JP14283583A
Authority: JP
Inventors: Sadao Ishigaki; 石垣　貞夫
Original assignee: Motoyama Eng Works Ltd
Current assignee: Motoyama Eng Works Ltd
Priority date: 1983-08-04
Filing date: 1983-08-04
Publication date: 1985-02-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は気体、液体などのシールに月」いらｉｚるメタ
ルガスケットに関する。

メタルがスケットは、石綿シートなどのＩｌｉ　金属が
スケットでは耐えられないような、高温、高圧の領域で
使用されていることは知らＩｔており、うず巻形ガスケ
ット、金属平形ガスケット、のこ歯形ガスケット、波形
がスケット、１ノンク゛ジヨイントがスケットおよびレ
ンズＩＪンク゛など７５；ＪＩＳ規格等で公知である。

しかしながら上記従来のメタルガスケットは、加工、成
形が複雑となって製作費用７５；高イ曲になるなどの製
造上の制約から、単に環状子４反など単純な形状のガス
ケットしか作れず、たとえＶＪ′内燃機関におけるシリ
ンダブロックとシ１ノンダヘッドの間に用いられるがス
ケットのごとき複雑な形状が得られない、まだ最小設計
締付圧力が高く要求される、シール性能の信頼性が低い
など、それぞれに一長一短がある。

たとえば、全屈平形ガスケットは、任意の形状に打ち抜
き成形することが可能であり、複雑な形状のがスケット
が得やすいが、最小設計締付圧力を高く必要とし、シー
ル性が劣るだめ高圧条件のもとて使用できない不具合が
ある。

また、のこ歯形がスケットの場合は、第１図および第２
図に示すように、環状プレート１の挟圧面に、それぞれ
複数条の同心円状溝２・・・を形成し、隣接する溝２，
２間をのこ歯状に尖った隔壁３・・・で区割したもので
あるが、このものはのこ歯の高さが不揃いになりやすい
ばかりでなく、のこ歯の先端部で連結部材、たとえばフ
ランツ４，５のシール面を傷付は易く、しかも第１図に
Ａ　、　Ｂ　、、　Ｃで示すように、ガスケットしかも
、のこ歯形ガスケットの場合、同心状の溝２・・を旋盤
加工などで成形するので、多数個の溝２が同心円状とな
らざるを得す、このことからガスケットの形状は環状平
板に限られる不具合がある。

本発明はこのような季情にもとつきなされたもので、そ
の目的とするところｔ」１、最小股引締付圧力を高く必
要とせずにシール性能が向」ニし、しかも複靜：な形状
であっても容易に加工が行えるメタルガスケットおよび
その製造方法を提供しようとするものである。

すなわち本発明は、７−ルしようとする空間に対応した
開口部を有する金属プレートの挟圧面に、上記開口部の
周方向および径方向にそれぞれ区割されかつ挟圧時の喰
い込み量よりも深くした多数個の凹部を形成したことを
特徴とするガスケットであり、寸だ本発明はこのような
ガスケットを製造する場合に腐食薬剤によるエツチング
法を採用したことを特徴とするがスケットの製造方法で
ある。

以下本発明の一実施例を第３図ないしｄＳ８し１にもと
づき説明する。

第３図における１θ、１１は高圧、高温用の・ぐイゾを
示し、内部に流体通路１２．１３を有している。これら
ノｅイア’Ｊ　ｏ　、　Ｊ　１は、それぞれ７ランノ１
４．１５が、デルト１６・・・およびナツト１７・・・
により接合されることによって連結されている。上記７
ランノ１４．１５間にはメタルがスケット２０が挟着さ
れている。

メタルガスケット２０は′ＫＳ４図ないし第６図に示す
ように環状をなしている。すなわちこのｆスタット２０
は上記通路１２．１３と外部とをシールするので、中央
部に開口部２ノを有しており、この開口部２１は上記通
路１２．１３に連通している。通路１２．１３はシール
される空間であるため上記開口部２ノはこれら通路１２
．２３と対応しており、これら通路１２゜１３を互に連
通させている。このガスケツ）・２０は金属グレート、
たとえばステンレス板により形成されており、その挟圧
面には多数個の凹部２２・・・が設けられている。これ
ら四部２２・・・は平面および断面形状ともに角形をな
しており、上記開口部２１に対する周方向および径方向
に区割されて各々が独立されている。そして凹部２２・
・・の深さＨは、フランジ１４．１５によって挟圧され
た場合に、フランジ１４．１５が凹部２２・・・に喰い
込む量り、１．りも充分に深く形成されており、凹部２
２・・・の底面とフランツ１４゜１５との間に空隙が確
保されるように形成しである。なお凹部２２・・・間な
区割する隔壁２３・の頂面は平坦面となっており、フラ
ンツ１４゜１５に対して最適な面圧となるような接触面
積が得られるようになっている。

このような構成のメタルがスケット２０によると、挟圧
面に形成された多数個の凹部２２・・が開口部２１の周
方向および径方向にそれぞれ独立して形成されているの
で、第１図の従来例のごとく、挟圧面またはフランジ（
１１１１にＡ、Ｂ。

Ｃのような複数箇所の傷があっても、四部２２・・・全
体が連通されることがない。特にガスケット２０の径方
向に向かって凹部２２・・・間が導通されないので、通
路１２．１３内の流体が外部に洩れることはなく、シー
ル性能が大巾に向上する。

また上記凹部２２・・・は挟圧面に多数個形成されてい
るので、フランツ１４．１５に対しては隔壁２３・・・
の頂面が接触する。隔壁２３・・の頂面の総面積は、四
部２２・・・を形成しない金属平形がスケットに比べて
小さいので面圧が高くなり、よって最小設計締付圧力を
小さくすることができる。そしてこのように最小設計締
付圧力を小さくしてもフランジ１４．１５のシール面が
凹部２２・・・に喰い込み得るので、シール性能が良く
なり、よって締結操作も容易になる。また隔壁２３・・
・の頂面が平坦となっているので、フランツ１４．１５
の喰い込み量が全面に亘って均等となり、フランツ１４
．１５に局部的な傷を発生させなくなる。

このようなメタルがスケットを製造する方法について第
７図および第８図にもとづき説明する。

所定板厚のステンレス板などからなる金属グレートを打
ち抜き加工などの方法により、開［コ部２１を有する環
状プレート３０を成形する。

このグレート３０はその表面を必費に応じて研磨仕上げ
し、かつ表面を脱脂洗浄する。

洗浄が完了゛したル−ト３０の挟圧面には、第８図（イ
）で示すようにたとえば感光液３ノを塗布する。

感光液は耐酸膜を兼ねることから、卵白、グルー（魚膠
）、ポリビニルアルコールのような親水性コロイド質の
水溶液に重クロム酸アンモニウムを調合したものなどを
用いる。

一方、凹部２２・・・の大きさ、配置などを拡大して示
した図面を図面指示寸法どうりに縮尺して写真撮影し、
明暗模様のネガティブ３２を作製する。

このネガティブ３２を第８図（ロ）のように」−艶感光
膜３１に重さね、露光することにより感光膜３ノを焼付
ける。この焼付けはプレート３θの表面、裏面及び内周
面、外周面に対して行ない、焼付は後の感光膜３ノには
第８図（ハ）で示すように感光部分３３と未感光部分３
４とが形成される。

つぎに水洗もしくは、薄いアンモニア水または温湯など
により未感光部分３４を溶解して除去する。これを現像
と称しており、第８図に）で示されるように、未感光部
分の金属面３５が露出される。

現像された感光膜３１は耐酸処理を施す。この耐酸処理
は、感光液がグルー（魚膠）と重クロム酸アンモニウム
水溶液とで構成されている場合には、プレート３０を約
２５０℃に加熱してグルーを一部炭化するなどの手段が
採用される。

耐酸処理が完了したグレート３０は、その露出表面を腐
食薬剤にさらして食刻を行う。腐食薬剤としては、グレ
ート３０がステンレスで形成される場合には、主剤とし
て塩化第二鉄が使用される。

このようにすれば、感光膜３ノが残っている箇所は第８
図（ホ）で示すようにプレート３０の表面は腐食されず
、感光膜３１が除去された部分のみが食刻される。

よって感光膜３１を洗浄除去すれば食刻された部分に第
８図（へ）のごとき四部２２・・・が形成される。

このような製造方法によると、開口１部２ノの周方向お
よび径方向にそれぞれ独立した四部２２・・の成形がき
わめて容易に行える。したがって凹部２２・・・がそれ
ぞれ独立していることから、シール性が向上する。

しかも、このような製造方法は、ネガティグを繰り返し
て使用することができるので、同一形状、同一配置の凹
部２２・・・をもつメタルがスケットの量産に好適する
。

さらにはこの製造方法によると、金属グレートが環状形
のものに制約されず、たとえば第９図に示されたエンノ
ン用ガスケット、つオリ内燃機関のシリンダブロックと
シリンダヘッドとの間に介在されるメタルがスケットで
あっても容易に製造することができる。なお第９図にお
いて９０・・・は燃焼室に対応した開口部、９ノ・・・
は潤滑油通孔に対応した開口部、９２・・・は冷却水通
路に対応した開口部であり、ガスケット表面に形成され
た凹部２２・・・はいづれの開口部９０．９１．９２に
対しても周方向および径方向には各々独立して形成され
ているものである。

第３図ないし第６図に示すがスケットについて、第７図
および第８図の方法によって製造した品物に対するテス
ト結果を説明する。

外径りが８９．５国、内径ｄが７５．５咽、板厚Ｔが１
．０ｗＲのステンレス（ＳＵＳ３０４）からなる環状プ
レートの挟圧面に、長さＡが１〜２胴、幅Ｂが０．７咽
の角形凹部２２・・を深さＨが０．１０〜０．１５ｍと
して多数個刻設し、隣接する四部２２間の間隔Ｃを０．
４ｍｍとなるメタルガスケットを製作した。

このようなメタルがスケットをステンレス（ｓｕｓ　３
０４　）からなるフランジ１４．１５間に挟着し、通路
１２．１３内を真空にしたところ、１　×１０−”　Ａ
ＴＭ　ｃｃ、侮以下の洩れ量に抑止することが確認され
た。

また常温の高圧窒素ガスを５００　ＫｆｆＡｆｆ！に昇
圧して通路１２．１３内に入れ、水中にて洩れを調べた
が、ガス洩れの発生はなかつ／こ。

さらに過熱蒸気、６５０℃を３５０に７ｆ／ｃａに昇圧
して通路１２．１３を通したが、−Ｉｆガスケットらの
洩れはなかった。

なお本発明は上記実施例に制約されるものではない。

たとえば凹部２２・・の形状は、第１Ｏ図、第１１図、
第１２図に示されるように、四条、Ｔ字状、丸状などで
あってもよく、その他三角。

長円、波形など、いかなる形状であってもよい８また本
発明のメタルガスケットの構造は、薬剤によるエツチン
グ法により製造することには限らず、放電加工、焼結、
電鋳、電解エツチング、コニン＋Ｒ’シングカ１工など
であっても同様な打り造のガスケットが得られる。

また本発明の方法による薬剤エツチングは、写真焼き付
けによって金属グレートの表面を所定形状に露出するこ
とには限らず、たとえばオフセント印刷またはスクリー
ン印刷などによって製造してもよい。

さらにはメタルガスケットのＵ質はステンレスに限らず
、その他の鉄系拐料、マグネシウム。

亜鉛、銅、アルミニヮムなとであってもよい。

以上述べた通り本発明によるメタルガスケットは、挟圧
面に形成された四部が、シールしようとする空間に対応
した開口部の周方向および径方向に独立して区割されて
いるので、一箇所の凹部間でシール洩れが生じても、こ
の洩れが全体に広がることはなく、よってシール性能が
向上する。しかも四部の深さは挟圧時の喰い込み賛より
太きくしであるので、挟圧面は全面に亘って均等な面圧
と在る。このようなことから最小設計締伺圧力を小さく
してもシール４ガを能が低下する惧れかない。

また本発明によるメタルがスケットノ製造方法によると
、挟圧面の凹部を腐食薬剤のエツチングによって成形す
るので、メタルガスケットの形状に制約を受けることが
なくなり、環状ゾレートはもちろんのこと、その他のエ
ンジン。

ポンプなど各種の複雑な形状のガスケットであっても製
造することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来におけるのこ歯形ガスケット
を示し、第１図は平面図、第２図は第１図中１１−　Ｉ
Ｉ線に沿う断面図である。第３図ないし第８図は本発明
の一実施例を示し、第３図はメタルがスケットの一使用
例を示す断面図、第４図はそのガスケットの平面図、第
５図は第４図中Ｖ部の拡大図、第６図は第５図中Ｖｌ−
ＶＩ線に沿う断面図、第７図および第８図はメタルガス
ケットの製造方法を説明するもので、第７図は工程図、
第８図（イ）ないしくへ）は各工程の状態説明図である
。第９図は本発明の他の実施例を示すエンジン用メタル
がスケットの平面図、第１０図ないし第１２図はそれぞ
れ四部の変形例を示す図である。２０　・・・メタルガスケット、２，１，９０，９１゜
９２・・・開口部、２２・・・四部、３ノ・・・感光膜
（マスク）。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦す第２図第３図１フ第５図第７図第８図１第９図第１０図第１１図特許庁長官　若　杉　和　夫　殿１．事件の表示特願昭５８−１４２８３５号２、光切の名称メタルガスケットと七のシ！造方法３、補正をする者事件との関係　特許出願人杼式会社　本　山　製　１′１　所４、代理人６　補正の対象明利１告、図面７、補正の内容（１）　明細γ季中、第９頁第１８行−（て「止剤どし
て塩化第一鉄が」とあるレピ、「エイ１ｊとして塩化り
１．−鉄溶剤が」と訂正する。（２）　図面中、第８図に）に符号（３４）　（、？　
４　）とあるを、それぞれ別紙図面に未配するごとく（
３５）（３５）と訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　シールしようとする空間に対応した開口部を有
する金属プレートの挟圧面に、上記開口部の周方向およ
び径方向にそれぞれ区割されかつ挟圧時の喰い込み量よ
りも深い多数個の凹部を形成したことを特徴とするメタ
ルガスケット。
（２）　シールしようとする空間に対応する開口部を形
成した金属グレートの表面を副腐食性のマスクで覆い、
挟圧面のマスクには所定・ぞターンの多数個の開口を形
成してこれら開口により上記金属グレートの表面を露出
させ、この表面露出部を腐食薬剤によってエツチングす
ることにより、前記開口部の周方向および径方向にそれ
ぞれ区割されかつ挟圧時の喰い込み量よりも深い多数個
の凹部を形成することを特徴とするメタルがスケットの
製造方法。
（３）上記マスクに所定・ぐターンの開口を形成ラーる
場合、写真焼き付けにより行うことを特徴とする特許請
求の範囲第（２）項記載のメタルガスケットの製造方法
。