WO2017090702A1

WO2017090702A1 - 金属ガスケット

Info

Publication number: WO2017090702A1
Application number: PCT/JP2016/084892
Authority: WO
Inventors: 健渡邉; 主弥相原; 功丹治; 真哉中岡; 亮子斎藤
Original assignee: Nok株式会社
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2017-06-01
Also published as: US11333247B2; CN108138961A; CN108138961B; JPWO2017090702A1; US20180335142A1; JP6178036B1

Abstract

一対の筐体間に挟着される金属ガスケットであって、ボルト穴を設けたストレート部と、ストレート部の内周端部からガスケット厚み方向の一方へ立ち上げ形成されたビード部と、ストレート部の外周端部からガスケット厚み方向の他方へ折り曲げ形成された曲げ加工部と、を備える。一対の筐体によって金属ガスケットが挟圧されたとき、ビード部はその高さを減じるように弾性変形するとともにストレート部も弾性変形し、このときストレート部はその内周端部が一方の筐体に接触するとともにその外周端部が他方の筐体に接触し、曲げ加工部は一方の筐体に接触する構造とする。また金属ガスケットの外周端部であって曲げ加工部の外周端部またはストレート部の外周端部に周上一部のガスケット装着識別突起を設ける。

Description

金属ガスケット

　本発明は、シール技術に係るガスケットに関し、更に詳しくは、平面上にビード構造を備える金属製平板状の金属ガスケットに関する。本発明の金属ガスケットは例えば、自動車関連の分野で用いられ、特に筐体内部に電子部品を格納する部位などで用いられる。

　例えば自動車関連の分野で用いられる金属ガスケットでは、自動車が海浜地帯や寒冷地で融雪剤が散布された地帯を走行する状況などに備え、スペック評価項目として、塩水噴霧試験が実施されることがある（特に筐体内部に電子部品などが格納される場合）。この場合、金属ガスケットを装着する相手側の筐体（ハウジング）がアルミ合金（ＡＤＣ１２など）製であると、金属ガスケットおよび筐体間の隙間に塩水が滞留（付着）して乾燥および湿潤を繰り返すことにより、塩水（イオン濃度の差）によるアルミ合金の腐食（隙間腐食）が発生する。金属ガスケットは、筐体に接触するビード構造の反力でシール機能を発揮するが、筐体の腐食部分がビード構造によるシールラインを貫通すると、シール機能が損なわれることになる。尚、筐体は鉄系の材質であっても腐食が発生するが、アルミは鉄系よりイオン化傾向が大きいため、特に腐食が発生しやすい。

　図１０（Ａ）は、従来例に係る金属ガスケット５１を示し、この金属ガスケット５１は、平面状のストレート部５２と、このストレート部５２の内周側（図では右側）に設けられたビード部５３とを一体に備えている。図１０（Ｂ）はこの金属ガスケット５１が一対の筐体６１，６２間に狭着されて弾性変形した状態を示し、このとき図示するようにストレート部５２および一方（図では下方）の筐体６１間に、筐体外部Ｏに対し開放された断面くさび状の隙間ｃが形成される。したがってこの隙間ｃに筐体外部Ｏの塩水（図示せず）が浸入することにより筐体６１の平面上に腐食（隙間腐食）が発生し、腐食部分ＦがシールラインＳＬを貫通すると、シール機能が損なわれる。

　上記筐体６１の腐食によるシール機能の低下を抑制するため、本願出願人は先に図１１（Ａ）に示す金属ガスケット５１を提案している（特許文献１参照）。

　しかして、この図１１（Ａ）の金属ガスケット５１は、ストレート部５２の内周側（図では右側）にビード部５３を設けるとともにストレート部５２の外周側（図では左側）に曲げ加工部５４を設けたものであって、図１１（Ｂ）に示すように金属ガスケット５１が一対の筐体６１，６２間に狭着されて弾性変形すると曲げ加工部５４の先端部５４ａが一方の筐体６１に接触するため、ストレート部５２および筐体６１間の隙間ｃを閉塞する。したがってこの隙間ｃに筐体外部Ｏの塩水（図示せず）が浸入しないため、筐体６１に腐食が発生してシール機能が低下するのを抑制することができる。

特開２０１３－６１００２号公報

　上記図１１（Ａ）（Ｂ）の金属ガスケット５１は上記したようにストレート部５２の内周側にビード部５３を設けるとともにストレート部５２の外周側に曲げ加工部５４を設けたものであって、曲げ加工部５４によってストレート部５２および筐体６１間の隙間ｃを閉塞するため、筐体６１の腐食によるシール機能の低下を抑制し、よって優れたシール性能を発揮することができるが、この金属ガスケット５１にガスケット装着識別機能を追加で設定することができれば、ガスケットの性能を一段と向上させることが可能となる。金属ガスケット５１にガスケット装着識別機能が設定されると、ガスケット５１が装着箇所に装着されていることを装着箇所の外部から目視にて確認することができるため、装着の失念などを防止することができる。また、近年、この種のガスケットを装着する機器ユニットでは、機器ユニットをダウンサイジング化（小型化軽量化）することについての要望が強いので、このダウンサイジング化の要望に反しないかたちにて、ガスケットにガスケット装着識別機能を設定することが望ましい。

　本発明は以上の点に鑑みて、筐体の腐食によるシール機能の低下を抑制すべくストレート部の内周側にビード部を設けるとともにストレート部の外周側に曲げ加工部を設けた金属ガスケットについて、この金属ガスケットにガスケット装着識別機能を追加で設定することを目的とする。

　上記目的を達成するため、本発明の金属ガスケットは、一対の筐体間に挟着される金属ガスケットであって、ボルト穴を設けたストレート部と、前記ストレート部の内周端部からガスケット厚み方向の一方へ向けて立ち上げ形成されたビード部と、前記ストレート部の外周端部からガスケット厚み方向の他方へ向けて折り曲げ形成された曲げ加工部と、を備え、前記一対の筐体によって当該金属ガスケットが挟圧されたとき、前記ビード部はその高さを減じるように弾性変形するとともに前記ストレート部も弾性変形し、このとき前記ストレート部はその内周端部が一方の筐体に接触するとともにその外周端部が他方の筐体に接触し、前記曲げ加工部は前記一方の筐体に接触する構造とされ、当該金属ガスケットの外周端部であって前記曲げ加工部の外周端部または前記ストレート部の外周端部に周上一部のガスケット装着識別突起を設けたことを特徴とする。

　上記構成を備える本発明の金属ガスケットにおいては、ストレート部の内周側にビード部が設けられるとともにストレート部の外周側に曲げ加工部が設けられるほか、当該金属ガスケットの外周端部であって曲げ加工部の外周端部またはストレート部の外周端部に周上一部のガスケット装着識別突起が設けられ、このガスケット装着識別突起が一対の筐体間の装着空間から平面上外側へ突出するように配置される。したがってこの突起は筐体の外部から目視にてその存在を確認することができるものであって、このように突起の存在を確認することにより、ガスケットが装着箇所に装着されていることを装着箇所の外部から目視にて確認することが可能とされる（突起が視認されればガスケットが装着されていることを知ることができ、突起が視認されなければガスケットが装着されていないことを知ることができる）。

　ストレート部の内周側にビード部が設けられるとともにストレート部の外周側に曲げ加工部が設けられた金属ガスケットの外周縁部にガスケット装着識別突起を設ける構成としては、以下の態様が考えられる。
（１）ストレート部の外周端部に曲げ加工部を設け、この曲げ加工部の外周端部に周上一部のガスケット装着識別突起を設ける。
（２）ストレート部の外周端部に曲げ加工部を設け、この曲げ加工部の外周端部に第２ストレート部を設け、この第２ストレート部の外周端部に周上一部のガスケット装着識別突起を設ける。
（３）ストレート部の外周端部の周上一部に曲げ加工部を設け、これにより金属ガスケットの外周端部に、曲げ加工部を設けた領域と、曲げ加工部を設けない領域とを設ける。そして、後者の曲げ加工部を設けない領域においてストレート部の外周端部に周上一部のガスケット装着識別突起を設ける。
（４）ガスケット装着識別突起はこれを、ボルト穴の外周側の位置またはその近傍位置に設けても良く、また、互いに隣り合うボルト穴の間の位置（ボルト穴間位置）に設けても良い。したがって本発明によれば、ガスケット装着識別突起をガスケットの外周部の任意の位置に設けることができるので、隣接部品とのスペースの取り合いを避けた状態で、ガスケット装着識別突起を設けることができる。例えばガスケット装着識別突起をボルト穴間位置に設けた場合にこのガスケット装着識別突起が隣接部品と干渉してしまう場合には、ガスケット装着識別突起をボルト穴の外周側の位置またはその近傍位置に設けることにより、隣接部品との干渉を回避することができる。したがって本発明は、近年における機器のダウンサイジングの要望に貢献することができるものである。
（５）ガスケット装着識別突起はこれを、ストレート部と平行な向きの突起として設けても良く、また、曲げ加工部と平行な向きの突起として設けても良い。

　金属ガスケットの全体としては、金属板のみよりなる金属単体のガスケットであっても良いが、金属板の表面にゴム層を被着した積層タイプの金属ガスケットであっても良く、これによれば、装着の相手方である筐体に対しゴム層が接触するため、ゴム層によるシール作用の発揮を期待することができる。

　本発明によれば、筐体の腐食によるシール機能の低下を抑制すべくストレート部の内周側にビード部を設けるとともにストレート部の外周側に曲げ加工部を設けた金属ガスケットにガスケット装着識別機能を追加で設定することができ、よってガスケットの性能を一段と向上させることができる。

本発明の第１実施例に係る金属ガスケットの平面図同ガスケットの要部平面図であって、図１におけるＤ部拡大図同ガスケットの要部断面図であって、（Ａ）は図２におけるＥ－Ｅ線拡大断面図、（Ｂ）は図２におけるＦ－Ｆ線拡大断面図、（Ｃ）は図２におけるＧ－Ｇ線拡大断面図同ガスケットの装着状態を示す要部断面図同ガスケットに備えられるビード構造の他の例を示す図であって、（Ａ）は図２におけるＥ－Ｅ線拡大断面に相当する断面図、（Ｂ）は図２におけるＦ－Ｆ線拡大断面に相当する断面図、（Ｃ）は図２におけるＧ－Ｇ線拡大断面に相当する断面図同ガスケットの装着状態を示す要部断面図本発明の第２実施例に係る金属ガスケットを示す図で、（Ａ）はその要部平面図、（Ｂ）はその要部断面図であって（Ａ）におけるＨ－Ｈ線拡大断面図、（Ｃ）はその要部断面図であって（Ａ）におけるＩ－Ｉ線拡大断面図、（Ｄ）は同ガスケットに備えられるガスケット装着識別突起の他の例を示す要部断面図本発明の第３実施例に係る金属ガスケットを示す図で、（Ａ）はその要部平面図、（Ｂ）はその要部断面図であって（Ａ）におけるＪ－Ｊ線拡大断面図、（Ｃ）はその要部断面図であって（Ａ）におけるＫ－Ｋ線拡大断面図、（Ｄ）はその要部断面図であって（Ａ）におけるＬ－Ｌ線拡大断面図、（Ｅ）はその要部断面図であって（Ａ）におけるＭ－Ｍ線拡大断面図同ガスケットに備えられるビード構造の他の例を示す図であって、（Ａ）は金属ガスケットの要部平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＮ－Ｎ線拡大断面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＰ－Ｐ線拡大断面図、（Ｄ）は（Ａ）におけるＱ－Ｑ線拡大断面図、（Ｅ）は（Ａ）におけるＳ－Ｓ線拡大断面図従来技術に係る金属ガスケットを示す図で、（Ａ）は同ガスケットの要部断面図、（Ｂ）は同ガスケットの装着状態を示す要部断面図先行技術に係る金属ガスケットを示す図で、（Ａ）は同ガスケットの要部断面図、（Ｂ）は同ガスケットの装着状態を示す要部断面図

　つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１実施例・・・・
　図１乃至図３は、本発明の実施例に係る金属ガスケット１１を示している。図１に示すように当該実施例に係る金属ガスケット１１は、平面長方形の枠状に形成された金属製平板状のガスケットである。

　図２および図３に拡大して示すように、金属ガスケット１１は、組立てボルト６３（図４参照）を差し通すためのボルト穴１３を平面上に所要数設けた平面状のストレート部（平面部）１２を備え、このストレート部１２の内周端部１２ａからガスケット厚み方向の一方（図３各図では上方）へ向けてハーフビード形状のビード部１４が斜めに一体形成され、ストレート部１２の外周端部１２ｂからガスケット厚み方向の他方（図３各図における下方）へ向けてスカート形状の曲げ加工部（外周折り曲げ部）１５が斜めに一体形成されている。これらのストレート部１２、ビード部１４および曲げ加工部１５は何れもガスケット１１の全周に亙って設けられている。

　また、曲げ加工部１５の外周側に第２ストレート部１６が一体形成され、第２ストレート部１６の更に外周側にガスケット装着識別突起１７が一体成形されている。第２ストレート部１６はガスケット１１の全周に亙って設けられ、かつストレート部１２と平行に設けられている。これに対しガスケット装着識別突起１７はガスケット１１の周上一部のみに設けられ、かつ第２ストレート部１６と同一平面上に設けられている。またこのガスケット装着識別突起１７は、ボルト穴１３の外周側に平面舌片状の突起として設けられている。

　ストレート部１２の内周側に設けられるビード部１４と、ストレート部１２の外周側に設けられる曲げ加工部１５、第２ストレート部１６およびガスケット装着識別突起１７とは、これらをプレス加工等によって同時に形成することができるものである。

　また、図３の各図に示すように金属ガスケット１１は、金属板（鋼板層）２１を備え、この金属板２１の厚み方向両面にそれぞれゴム層（表面ゴム層）２２，２３が全面に亙って被着（接着）されている。したがって金属ガスケット１１は、金属板２１の表面にゴム層２２，２３が被着された金属板２１およびゴム層２２，２３の組み合わせよりなる積層タイプの金属ガスケット（ラバーコーティングメタルガスケット）とされている。

　上記構成を備える金属ガスケット１１は一対の筐体間に狭着使用され、一対の筐体間でシール作用を発揮する。筐体の材質がアルミ合金（ＡＤＣ１２など）であると筐体には隙間腐食が発生しやすい。このような状況のもとで上記構成の金属ガスケット１１は、一対の筐体によって挟圧される以前の初期的な配置において、曲げ加工部１５が一方の筐体のほうを向くとともにビード部１４が他方の筐体のほうを向くように配置される。そしてその後、一対の筐体によってガスケット１１が厚み方向に挟圧されると図４に示す締結状態となり、すなわちハーフビード形状よりなるビード部１４がその高さを減じるように弾性変形するとともにこれに伴ってストレート部１２が斜めに弾性変形し、このときストレート部１２はその内周端部１２ａが一方の筐体６１に接触するととともにその外周端部１２ｂが他方の筐体６２に接触し、曲げ加工部１５はその外周端部１５ａが一方の筐体６１に接触する。したがってこのように曲げ加工部１５が一方の筐体６１に接触するため、ストレート部１２および一方の筐体６１間の断面くさび状の隙間ｃが閉塞される。したがってこの隙間ｃに筐体外部Ｏの塩水（図示せず）が浸入しにくいため、筐体６１に隙間腐食が発生してシール機能が低下するのを抑制することができる。隙間ｃにはグリースを充填することにしても良く、このように隙間ｃにグリースを充填すると、隙間腐食が一層発生しにくくなる。

　またこれに加えて、上記構成の金属ガスケット１１では、曲げ加工部１５の外周側に第２ストレート部１６が設けられ、第２ストレート部１６の更に外周側に周上一部のガスケット装着識別突起１７が同一平面上に設けられているため、このガスケット装着識別突起１７は図４に示すように一対の筐体６１，６２間の装着空間から筐体外部Ｏ側へ突出するように配置することが可能とされる。したがってこの突起１７は筐体６１，６２の外部から目視にてその存在を確認することができ、このように突起１７の存在を確認することによって、ガスケット１１が装着箇所に装着されていることを装着箇所の外部から目視にて確認することが可能とされる。したがってガスケット１１にガスケット装着識別機能を持たせることができる。

　尚、ガスケット装着識別突起１７が一対の筐体６１，６２間の装着空間から筐体外部Ｏ側へ突出するように配置するには図４に示すように、ボルト穴１３の中心から突起１７の先端部までの長さ（距離）をＬ_１、ボルト穴１３の中心から筐体６１，６２の縁部までの長さ（距離）をＬ_２として、
Ｌ_１＞Ｌ_２
の関係に設定する。

　また、ガスケット装着識別突起１７のみを一対の筐体６１，６２間の装着空間から筐体外部Ｏ側へ突出させて第２ストレート部１６を突出させないようにするには、ボルト穴１３の中心から突起１７の先端部までの長さ（距離）をＬ_１、ボルト穴１３の中心から筐体６１，６２の縁部までの長さ（距離）をＬ_２、ボルト穴１３の中心から第２ストレート部１６の外周端部までの長さ（距離）をＬ_３として、
Ｌ_１＞Ｌ_２≧Ｌ_３
の関係に設定する。

　上記図１１に示した先行技術に係る金属ガスケット５１は、ストレート部５２の外周側に曲げ加工部５４を備えているので、この曲げ加工部５４の外周側に直接、ガスケット装着識別突起を設けることが考えられるが、曲げ加工部５４の外周側にガスケット装着識別突起を曲げ加工部５４と同一平面上に設けると、ガスケット装着識別突起が一方の筐体６１と干渉することになって、ガスケット５１を適正に挟着することができないことがある。

　そこで、このような場合に備えて、当該実施例では、曲げ加工部１５とガスケット装着識別突起１７との間に第２ストレート部１６を介在させたものであって、これによれば第２ストレート部１６の介在によってガスケット装着識別突起１７の突出方向が変更されるため、ガスケット装着識別突起１７が一方の筐体６１に対し干渉せず、よってガスケット１１を適正に挟着することができる。

　当該実施例では、ビード部１４をハーフビード形状としたが、ビード部１４はこのほか、断面円弧形のフルビード形状や、断面台形の台形ビード形状などであっても良い。この例として、図５および図６に示す金属ガスケット１１では、ビード部１４が断面円弧形のフルビード形状とされている。

　ガスケット装着識別突起１７を設けるガスケット周上位置は、ボルト穴１３の外周側の位置やその近傍位置のほか、互いに隣り合うボルト穴１３，１３の間の位置（ボルト穴間位置）であっても良い。

第２実施例・・・・
　図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、当該実施例に係る金属ガスケット１１は、組立てボルトを差し通すためのボルト穴１３を平面上に所要数設けたストレート部１２を備え、このストレート部１２の内周端部１２ａにフルビード形状のビード部１４が一体形成され、ストレート部１２の外周端部１２ｂにスカート形状の曲げ加工部１５が一体形成されている。フルビード形状のビード部１４はガスケット厚み方向の一方へ向けて突出するように設けられ、曲げ加工部１５はガスケット厚み方向の他方へ向けて斜めに設けられている。これらのストレート部１２、ビード部１４および曲げ加工部１５は何れもガスケット１１の全周に亙って設けられている。

　また、曲げ加工部１５の外周端部に、周上一部のガスケット装着識別突起１７が一体成形されている。ガスケット装着識別突起１７は、ボルト穴１３の外周側に平面舌片状の突起として設けられている。また、ガスケット装着識別突起１７はストレート部１２と平行な突起として設けられているが、図７（Ｄ）に示すように、曲げ加工部１５と平行な突起として設けられても良い。ビード部１４は、ハーフビード形状のビード部として設けられても良い。

第３実施例・・・・
　図８の各図に示すように、当該実施例に係る金属ガスケット１１は、組立てボルトを差し通すためのボルト穴１３を平面上に所要数設けたストレート部１２を備え、このストレート部１２の内周端部１２ａにフルビード形状のビード部１４が一体形成され、ストレート部１２の外周端部１２ｂにスカート形状の曲げ加工部１５が一体形成されている。フルビード形状のビード部１４はガスケット厚み方向の一方へ向けて突出するように設けられ、曲げ加工部１５はガスケット厚み方向の他方へ向けて斜めに設けられている。ストレート部１２およびビード部１４はガスケット１１の全周に亙って設けられているが、曲げ加工部１５はストレート部１２の外周端部の周上一部に設けられ、これにより金属ガスケット１１の外周端部に、曲げ加工部１５を設けた領域Ｒ_１と、曲げ加工部１５を設けていない領域Ｒ_２とが設けられている。

　曲げ加工部１５はその長さが、曲げ加工部１５を設けた領域Ｒ_１の端部において、曲げ加工部１５を設けていない領域Ｒ_２に近付くにしたがって徐々に短くなる徐変形状とされている（Ｌ_１＞Ｌ_２）。したがって筐体に対する接触面圧を、なだらかに変化させることができる。曲げ加工部１５の長さは、０．３～５ｍｍ程度が好適である（曲げ加工部１５の長さが０．３ｍｍ未満の場合、曲げ加工部１５の圧縮性が著しく低下し、ボルト軸力損失大となることがある）。

　曲げ加工部１５を設けていない領域Ｒ_２は、ボルト穴１３の近傍位置に設けられている。ボルト穴１３近傍位置は、ボルト座面の高い剛性により高面圧が発生する。ゆえに、曲げ加工部１５をボルト穴１３近傍位置に設けなくても、高面圧発生箇所が曲げ加工部１５の代用となる。

　また、曲げ加工部１５を設けていない領域Ｒ_２に、周上一部のガスケット装着識別突起１７が一体成形されている。ガスケット装着識別突起１７は、ボルト穴１３の外周側近傍位置に平面舌片状の突起として設けられている。また、ガスケット装着識別突起１７はストレート部１２と平行な突起として設けられているが、曲げ加工部１５と平行な突起として設けられても良い。

　更にまた、図９の各図に示すようにビード部１４は、ハーフビード形状のビード部として設けられても良い。

　上記各実施例においても、曲げ加工部１５が設けられることにより、筐体に隙間腐食が発生してシール機能が低下するのを抑制することができ、ガスケット装着識別突起１７が設けられることにより、ガスケットにガスケット装着識別機能を持たせることができる。

　１１　金属ガスケット
　１２　ストレート部
　１２ａ　内周端部
　１２ｂ，１５ａ　外周端部
　１３　ボルト穴
　１４　ビード部
　１５　曲げ加工部
　１６　第２ストレート部
　１７　ガスケット装着識別突起
　２１　金属板
　２２，２３　ゴム層
　６１，６２　筐体
　６３　組立てボルト

Claims

　一対の筐体間に挟着される金属ガスケットであって、
ボルト穴を設けたストレート部と、前記ストレート部の内周端部からガスケット厚み方向の一方へ向けて立ち上げ形成されたビード部と、前記ストレート部の外周端部からガスケット厚み方向の他方へ向けて折り曲げ形成された曲げ加工部と、を備え、
前記一対の筐体によって当該金属ガスケットが挟圧されたとき、前記ビード部はその高さを減じるように弾性変形するとともに前記ストレート部も弾性変形し、このとき前記ストレート部はその内周端部が一方の筐体に接触するとともにその外周端部が他方の筐体に接触し、前記曲げ加工部は前記一方の筐体に接触する構造とされ、
当該金属ガスケットの外周端部であって前記曲げ加工部の外周端部または前記ストレート部の外周端部に周上一部のガスケット装着識別突起を設けたことを特徴とする金属ガスケット。
　請求項１記載の金属ガスケットにおいて、
前記曲げ加工部の外周端部に第２ストレート部を設け、
前記第２ストレート部の外周端部に前記ガスケット装着識別突起を設けたことを特徴とする金属ガスケット。
　請求項１記載の金属ガスケットにおいて、
前記曲げ加工部を当該金属ガスケットの周上一部に設けることにより当該金属ガスケットに前記曲げ加工部を設けない領域を設け、
前記領域の外周端部に前記ガスケット装着識別突起を設けたことを特徴とする金属ガスケット。
　請求項１、２または３記載の金属ガスケットにおいて、
前記ガスケット装着識別突起を前記ボルト穴の外周側の位置またはその近傍位置に設けたことを特徴とする金属ガスケット。
　請求項１、２または３記載の金属ガスケットにおいて、
前記ガスケット装着識別突起を互いに隣り合う前記ボルト穴の間の位置に設けたことを特徴とする金属ガスケット。
　請求項１、２、３、４または５記載の金属ガスケットにおいて、
当該金属ガスケットは金属板の表面にゴム層を被着した積層タイプの金属ガスケットであることを特徴とする金属ガスケット。