JPWO2018123214A1 - 金属ガスケット - Google Patents

Abstract

シールビード（４）の成形時にその外周に生じる引張応力によるシールビード（４）の高さのばらつきを抑制するために、開口部（２）を有する金属板（１）からなり、屈曲した断面形状のシールビード（４）が開口部（２）に沿って形成された金属ガスケットは、シールビード（４）の外周に沿って延びる肉抜き穴（５）を備え、肉抜き穴（５）とシールビード（４）との間の距離を一定としている。

Description

本発明は、例えば内燃機関のシリンダや排気系などの接続部に使用される金属ガスケットに関する。

内燃機関の排気系の接続部等において互いに対向する接合面間に介装されるガスケットとして、金属ガスケットが知られている。図４及び図５に示すように、この種の金属ガスケットは、開口部１０２を有する金属板からなり、流路となる内周の開口部１０２に沿って、山形に屈曲した断面形状のシールビード１０１が形成されている。この金属ガスケットは、シールビード１０１によって、開口部１０２を通過する排ガスなどをシールする（例えば特許文献１参照）。

特開２０１３−２３１４５０号公報

この種の金属ガスケットは、シールビード１０１の外周の平板部１０３の外形形状や、開口部１０２の開口形状が、相手フランジの外形形状や流路の開口形状に合わせて設計されるため、仕様によってシールビード１０１の周囲の形状や寸法が異なる。このため、平板部１０３の外形形状によっては、シールビード１０１から平板部１０３の外周縁１０３ａまでの距離が一定ではない。例えば図４に示す一例では、寸法Ｌ１よりも寸法Ｌ２の方が大きい。

不図示の凸型と凹型とによるシールビード１０１の成形時に、その外周の平板部１０３に生じる引張応力は、シールビード１０１の高さｈを減少させるように作用する。この引張応力は、シールビード１０１から平板部１０３の外周縁１０３ａまでの距離が大きい部分で顕著になることから、シールビード１０１の高さｈが周方向に不均一になる懸念がある。

本発明の技術的課題は、シールビードの成形時にその外周の平板部に生じた引張応力によるシールビードの高さのばらつきを抑制して、安定したシール機能を有する金属ガスケットを提供することにある。

本発明の金属ガスケットは、開口部を有する金属板と、前記開口部に沿って形成された屈曲した断面形状のシールビードと、前記シールビードとの間の距離を一定として前記シールビードの外周に沿って延びる肉抜き穴と、を備えている。

本発明に係る金属ガスケットによれば、シールビードの成形によりその外周に生じる引張応力が、シールビードの外周に沿って延びる肉抜き穴によって小さくなり、かつ均一化されるので、引張応力によるシールビードの高さのばらつきを抑制して、安定したシール機能を奏することができる。

本発明に係る金属ガスケットの第一の実施の形態を示す平面図である。 図１におけるII−II線断面図である。 本発明に係る金属ガスケットの第二の実施の形態を示す平面図である。 従来の金属ガスケットの一例を示す平面図である。 図４におけるＶ−Ｖ線断面図である。

本発明に係る金属ガスケットの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１及び図２は、第一の実施の形態を示す。

金属ガスケットは、鋼板やアルミニウム合金など適度な弾性を有する薄い金属板１からなる。金属ガスケットには、中央部に位置するポート穴２と、その外周側の四隅近傍に位置するボルト挿通穴３とが開設され、ポート穴２の外周に沿ってシールビード４が形成されている。ポート穴２は、開口部に相当する。

詳しくは、金属板１は、図１に示すように角を丸めた長方形の一対の長辺１ａを内側へ湾曲した互いに対称な曲線状とした外形形状に形成されていて、ポート穴２は、金属板１の短辺１ｂと直交する方向へ長い長穴状に形成されている。

シールビード４は、例えば跳ね上げビード、フルビード、台形ビード、あるいはハーフビードからなる。これらの各種のビードは、一例として、次のようなものである。跳ね上げビードは、ポート穴２側の斜面４ａの幅がポート穴２と反対側の斜面４ｂの幅より狭い（図２に示す断面形状のもの）。フルビードは、両側の斜面４ａ，４ｂが対称の山形の断面形状をなす。台形ビードは、フルビードの嶺部を平坦に形成したものである。ハーフビードは、ポート穴２の開口縁部が嶺部の端縁となる片側の斜面４ｂによる隆起形状を有している。シールビード４は、ポート穴２の開口縁の外周に沿って延び、互いに対称な一対の半円弧部４１と、その間を互いに平行に延びる一対の直線部４２とを有する。

シールビード４の外周側には、シールビード４の外周に沿って延びる複数の肉抜き穴５が形成されている。肉抜き穴５は、シールビード４の半円弧部４１に沿って延びる一対の円弧状肉抜き穴５１と、シールビード４の直線部４２に沿って延びる一対の直線状肉抜き穴５２からなる。円弧状肉抜き穴５１と直線状肉抜き穴５２とは、互いに不連続になっている。言い換えれば、シールビード４が形成された金属板１の内周部と肉抜き穴５より外周側の平板部１１は、円弧状肉抜き穴５１と直線状肉抜き穴５２との間の橋絡部１２を介して互いに連続している。

図２に示す肉抜き穴５におけるシールビード４側の縁とシールビード４との間の距離（法線方向の距離）δＬは、一定となっている。

以上のように構成された金属ガスケットは、例えば自動車用内燃機関の排気系の接続部において互いに対向する接合面間に介装される。このとき金属ガスケットは、ボルト挿通穴３に挿通される複数のボルト（図示せず）で締め付けられることによってシールビード４を圧縮変形させ、その反発荷重によって密封に必要な面圧を得て、接合面間からの排ガスの漏れを防止する。

金属ガスケットによれば、金属板１（平板部１１）の外形形状やポート穴２の開口形状（シールビード４の平面投影形状）が非円形であることによって、シールビード４から金属板１の外周縁までの距離が一定ではなくても、シールビード４の外周側に肉抜き穴５（円弧状肉抜き穴５１及び直線状肉抜き穴５２）が形成されることによって、シールビード４の外周から肉抜き穴５までの距離δＬが一定となっている。このためシールビード４の外周側に、不図示の凸型と凹型とによるシールビード４の成形により生じる引張応力が小さくなり、ほぼ均一になる。円弧状肉抜き穴５１と直線状肉抜き穴５２との間の橋絡部１２に生じる引張応力も、橋絡部１２の幅Ｗを小さくすることで有効に抑えられる。

したがってシールビード４の高さｈの周方向のばらつきが抑えられ、安定したシール機能を奏することができる。しかも肉抜き穴５の形成によって、金属ガスケットの重量を軽減することができる。

図３は、本発明に係る金属ガスケットの第二の実施の形態を示す。

この実施の形態の金属ガスケットも、ステンレスやアルミニウム合金など適度な弾性を有する薄い金属板１からなるものであって、１列に並んだ３個の円形のポート穴２を有している。金属板１の外周部には所定間隔で形成された複数の張り出し部１３には、それぞれボルト挿通穴３が開設されている。シールビード４は、各ポート穴２の外周に沿って、ポート穴２と同心円状に形成されている。肉抜き穴５は、各ポート穴２の周囲に形成されたシールビード４の間に位置して、シールビード４の外周に沿って延びる円弧状に形成されている。

この実施の形態も、肉抜き穴５の形成によって、シールビード４の外周側に生じる引張応力を小さく、ほぼ均一にすることができる。その結果、シールビード４の高さのばらつきを抑えて、安定したシール機能を奏することができる。

１ 金属板
１１ 平板部
２ ポート穴（開口部）
３ ボルト挿通穴
４ シールビード
５ 肉抜き穴

Claims (2)

1. 開口部を有する金属板と、
   前記開口部に沿って形成された屈曲した断面形状のシールビードと、
   前記シールビードとの間の距離を一定として前記シールビードの外周に沿って延びる肉抜き穴と、
   を備えることを特徴とする金属ガスケット。
2. 複数の前記開口部を有し、
   前記肉抜き穴が、各開口部の周囲に形成されたシールビードの間に位置する
   ことを特徴とする請求項１に記載の金属ガスケット。

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