(57)【要約】【課題】積層された複数の金属板の各々が異なる変位量で面内方向に変位した際においても、変位差による接合部への影響を効果的に吸収し、接合部の損傷を抑制可能な、ガスケットを提供する。【解決手段】積層された複数の金属板２が接合部Ｊにおいて互いに点状に接合されて形成されているガスケット１であって、前記接合部Ｊを囲繞する第１の基準線１０と、当該第１の基準線１０を更に囲繞する第２の基準線１１を設定したときに、当該第１及び第２の基準線１０、１１上に延在するように形成された複数のスリット孔１２を備え、前記第１の基準線１０上の前記スリット孔１２Ａ、１２Ｂの端部１２ｃ間を跨るように、前記第２の基準線１１上の前記スリット孔１２Ｃ、１２Ｄが形成されている、ガスケット１を提供する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の金属板が接合部において互いに点状に接合されて形成されているガスケットであって、
前記接合部を囲繞する第１の基準線と、当該第１の基準線を更に囲繞する第２の基準線を設定したときに、当該第１及び第２の基準線上に延在するように形成された複数のスリット孔を備え、
前記第１の基準線上の前記スリット孔の端部間を跨るように、前記第２の基準線上の前記スリット孔が形成されている、ガスケット。
【請求項２】
前記第１及び第２の基準線の各々は、円環状に形成され、
複数の前記スリット孔の各々は、円弧状に形成されている、請求項１に記載のガスケット。
【請求項３】
前記第１及び第２の基準線の各々には、略半円の円弧状に形成された２つの前記スリット孔が設けられ、
前記第２の基準線上の前記スリット孔は、その中央部において、前記第１の基準線上の前記スリット孔の端部間を跨るように設けられている、請求項２に記載のガスケット。
【請求項４】
積層された複数の金属板が接合部において互いに点状に接合されて形成されているガスケットであって、
前記接合部を囲繞する第３の基準線を設定したときに、当該第３の基準線上に連続して延在するように形成されたスリット孔を備え、
当該スリット孔の両端部は、当該両端部間の距離が、前記接合部の最大幅寸法よりも小さくなるように、互いに近接して設けられている、ガスケット。
【請求項５】
前記接合部は前記複数の金属板の外縁近傍に設けられ、前記両端部は前記接合部に対して前記外縁側に設けられている、請求項４に記載のガスケット。
【請求項６】
積層された複数の金属板が接合部において互いに点状に接合されて形成されているガスケットであって、
前記接合部を螺旋状に囲繞する第４の基準線を設定したときに、当該第４の基準線上に３６０度以上連続して延在するように形成されたスリット孔を備えている、ガスケット。
【請求項７】
複数の前記金属板は、スポット溶接により接合されている、請求項１から６のいずれか一項に記載のガスケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車には、低燃費、低エミッションが求められており、これに伴い、ディーゼルターボエンジンやガソリンダウンサイジングエンジンが広く使用されつつある。特に昨今のターボエンジンは、低エミッションを追及するため、ターボチャージャーをエンジンヘッドに直に接続されることが多い。このようにターボチャージャーをエンジンヘッドに接続するに際し、これらの間に連通して形成された流路を流通するガスの、接続部から外部への漏洩を抑制する必要がある。このために、複数枚の金属板を積層し、スポット溶接等により接合して形成したガスケットが、一般に、ターボチャージャーとエンジンヘッドの間に介装されて設けられている。
【０００３】
ターボチャージャーとエンジンヘッド間に介装されるガスケットは、ガスが流通する流路に対応して形成された開口部の周りを囲うように、例えばエンボス加工により凸条が形成されることが多い。この凸条は、ガスケットがターボチャージャーとエンジンヘッド間に介装されてこれらにより締め付けられる際に押圧される。この押圧に対する凸条の反発力により、ガスケットがターボチャージャーとエンジンヘッドに圧着されて、開口部がシールされる。
【０００４】
上記のようなガスケットが、引用文献１に開示されている。引用文献１のガスケットにおいては、凸条が押し潰されてガスケットを構成する金属板が面方向に変位した場合に、開口部の内径が縮まる事を防止するために、金属板同士を結合する結合部の近傍でこの結合部と凸条との間部分に、スリット状の透孔が形成されている。凸条が押し潰されて金属板が面方向に変位すると、透孔がその幅寸法を縮める事で、この変位を吸収する。
【０００５】
特に上記のように、ターボチャージャーとエンジンヘッドの間に介装されるガスケットにおいては、動作時にはターボチャージャーが高温になるため、凸条にヘタリが生じて形状を維持できず、反発力が低下して十分なシール性を維持できなくなることがある。これに対応するため、ガスケットを形成する金属板の積層枚数が増加する傾向にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２１０２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、エンジンの動作時には、ターボチャージャーが高温となる。このため、ガスケットの互いに反対側の表面、すなわち、ターボチャージャー側の表面と、エンジンヘッド側の表面との間に、大きな温度差が生じる。特に、ガスケットを形成する金属板の積層枚数が多いと、ガスケットに厚みがあるため、これら双方の表面間の温度差は吸収されにくく、顕著なものとなる。この温度差により、ターボチャージャー側に設けられた金属板は、エンジンヘッド側の金属板よりも、大きく線膨張する。すなわち、積層された金属板の各々が異なる変位量で面方向に変形しようとするため、金属板同士が互いに接合された、金属板同士の面方向の相対変形を許容し得ないスポット溶接部分に応力が集中し、スポット溶接部分が破損する可能性がある。
特許文献１のガスケットにおいては、スリット状の透孔は、凸条が押し潰される際に生じる変位を吸収するため、結合部と凸条との間部分に形成されている。しかし、金属板の温度上昇による線膨張は、凸条の周囲に限らず、各金属板の全面において生じ得るため、線膨張に起因する変位が作用する方向を特定するのは困難である。したがって、特許文献１のガスケットにおいても、金属板の温度が上昇して膨張する際の、金属板間の温度差に起因する金属板同士の変位差を、十分に吸収できない可能性がある。
このように、特に金属板間の温度差に起因する、変位時の金属板間の変位差を、効果的に吸収可能なガスケットが望まれている。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、積層された複数の金属板の各々が異なる変位量で面内方向に変位した際においても、変位差による接合部への影響を効果的に吸収し、接合部の損傷を抑制可能な、ガスケットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、本発明は、積層された複数の金属板が接合部において互いに点状に接合されて形成されているガスケットであって、前記接合部を囲繞する第１の基準線と、当該第１の基準線を更に囲繞する第２の基準線を設定したときに、当該第１及び第２の基準線上に延在するように形成された複数のスリット孔を備え、前記第１の基準線上の前記スリット孔の端部間を跨るように、前記第２の基準線上の前記スリット孔が形成されている、ガスケットを提供する。
上記のような構成によれば、積層された複数の金属板を互いに点状に接合する接合部において、この接合部を囲繞する第１の基準線上に形成された、スリット孔の端部間は、第１の基準線の内側に位置する接合部と、第１の基準線の外側に位置する部分とをつなぐ連結部となっている。この連結部、すなわち第１の基準線上のスリット孔の端部間を跨るように、第１の基準線を更に囲繞する第２の基準線上において、スリット孔が形成されている。
例えば金属板が膨張し、これに起因する変位が接合部へ作用する場合において、第１または第２の基準線上のいずれかの、変位が接合部に向けて作用する部分にスリット孔が設けられていれば、スリット孔の外側の部分がスリット孔の内側に位置する接合部へ向かって変位しようとしても、変位はスリット孔により吸収されて、接合部への変位の影響は低減される。したがって、複数の金属板が異なる変位量で面内方向に変位した場合であっても、この変位差はスリット孔により吸収される。
ここで、第１の基準線上でスリット孔が設けられていない部分、すなわち連結部においては、第２の基準線上でスリット孔が形成されている。すなわち、接続点を基点とした全ての面内方向にスリット孔が形成されているため、全ての面内方向からの、接合部への変位の影響を低減可能である。
したがって、例えば各金属板の温度が異なる温度に上昇して、積層された複数の金属板の各々が異なる変位量で膨張したような場合において、この変位がどの方向から接合点に作用したとしても、変位差による接合部への影響を効果的に吸収し、接合部の損傷を抑制可能である。
【００１０】
本発明の一態様においては、前記第１及び第２の基準線の各々は、円環状に形成され、複数の前記スリット孔の各々は、円弧状に形成されている。
上記のような構成によれば、各スリット孔は、接合部を囲うように円環状に形成されているため、変位がどの面内方向から接合部に作用しても、変位差を吸収可能である。
【００１１】
本発明の別の態様においては、前記第１及び第２の基準線の各々には、略半円の円弧状に形成された２つの前記スリット孔が設けられ、前記第２の基準線上の前記スリット孔は、その中央部において、前記第１の基準線上の前記スリット孔の端部間を跨るように設けられている。
第１の基準線上のスリット孔の端部間、すなわち連結部の近傍は、第１の基準線上において、変位差を最も吸収しにくい部分である。これに対し、略半円の円弧状に形成された第１及び第２の基準線上のスリット孔において、その中央部は、スリット孔の端部から最も離れた部分であり、変位差を最も効果的に吸収し得る部分である。
ここで、上記のような構成によれば、第２の基準線上のスリット孔は、その中央部において、第１の基準線上の連結部を跨るように設けられている。すなわち、第１の基準線上において変位差を吸収しにくい部分に、第２の基準線上において変位差を吸収しやすい部分が、対応付けられるように、スリット孔が設けられている。
また、第１及び第２の基準線の各々には、略半円の円弧状に形成された２つのスリット孔が設けられており、第２の基準線上のスリット孔は、その中央部において、第１の基準線上のスリット孔の端部間を跨るように設けられている。このため、第２の基準線における連結部の接合部側には、第１の基準線上のスリット孔の中央部が位置づけられている。すなわち、第２の基準線上において変位差を吸収しにくい部分に、第１の基準線上において変位差を吸収しやすい部分が、対応付けられるように、スリット孔が設けられている。
したがって、変位がどの面内方向から接合部に作用しても、変位差を効果的に吸収可能である。
【００１２】
また、本発明は、積層された複数の金属板が接合部において互いに点状に接合されて形成されているガスケットであって、前記接合部を囲繞する第３の基準線を設定したときに、当該第３の基準線上に連続して延在するように形成されたスリット孔を備え、当該スリット孔の両端部は、当該両端部間の距離が、前記接合部の最大幅寸法よりも小さくなるように、互いに近接して設けられている、ガスケットを提供する。
上記のような構成によれば、積層された複数の金属板を互いに点状に接合する接合部において、この接合部を囲繞する第３の基準線上に形成された、１つのスリット孔の、互いに近接して設けられている両端部の間は、第３の基準線の内側に位置する接合部と、第３の基準線の外側に位置する部分とをつなぐ連結部となっている。この連結部、すなわち第３の基準線上のスリット孔の端部間の距離は、接合部の最大幅寸法よりも小さくなっている。
例えば金属板が膨張し、これに起因する変位が接合部へ作用する場合において、第３の基準線上の、変位が接合部に向けて作用する部分にスリット孔が設けられていれば、スリット孔の外側の部分がスリット孔の内側に位置する接合部へ向かって変位しようとしても、変位はスリット孔により吸収されて、接合部への変位の影響は低減される。したがって、複数の金属板が異なる変位量で面内方向に変位した場合であっても、この変位差はスリット孔により吸収される。
ここで、第３の基準線上でスリット孔が設けられていない部分、すなわち連結部においては、上記のように、端部間の距離が接合部の最大幅寸法よりも小さくなるように、第３の基準線上でスリット孔が形成されている。すなわち、接続点を中心とした、金属板の１方向を除いた全ての面内方向に、スリット孔が形成されているため、金属板の面内において、例えば変位差が生じにくい方向が一方向特定できた場合においては、接続部に対するこの一方向側に第３の基準線上の連結部を設けることにより、実質的に全ての方向からの、接合部への変位の影響を低減可能である。
したがって、例えば各金属板の温度が異なる温度に上昇して、積層された複数の金属板の各々が異なる変位量で膨張したような場合において、変位差による接合部への影響を効果的に吸収し、接合部の損傷を抑制可能である。
【００１３】
本発明の一態様においては、前記接合部は前記複数の金属板の外縁近傍に設けられ、前記両端部は前記接合部に対して前記外縁側に設けられている。
上記のような構成によれば、両端部は接合部に対して外縁側に設けられているため、第３の基準線上の連結部は、接合部に対して外縁側に設けられている。ここで、接合部は複数の金属板の外縁近傍に設けられているため、連結部から外縁までに位置する金属板の量は比較的少量であり、金属板間の温度差等に起因して、金属板が面内方向に変位したとしても、変位量は僅かである。
すなわち、金属板の面内において、変位差による接合部への影響が生じにくい方向として、外縁から接合部へ向かう方向が特定され、この方向側に第３の基準線上の連結部を設けることにより、実質的に全ての方向からの、接合部への変位の影響を低減可能である。
また、スリット孔の中央部は、スリット孔の端部から最も離れた部分であり、変位差を最も効果的に吸収し得る部分である。ここで、１つのスリット孔の両端部は接合部に対して外縁側に設けられているため、変位差を最も効果的に吸収し得る中央部は、接合部に対して外縁側とは反対側の、金属板間の変位差が顕著に現れる、開口部等が設けられたガスケットの中央部分に向けて設けられている。
以上の効果が相乗し、例えば各金属板の温度が異なる温度に上昇して、積層された複数の金属板が異なる変位量で膨張したような場合において、変位差による接合部への影響を効果的に吸収し、接合部の損傷を抑制可能である。
【００１４】
また、本発明は、積層された複数の金属板が接合部において互いに点状に接合されて形成されているガスケットであって、前記接合部を螺旋状に囲繞する第４の基準線を設定したときに、当該第４の基準線上に３６０度以上連続して延在するように形成されたスリット孔を備えている、ガスケットを提供する。
例えば金属板が膨張し、これに起因する変位が、積層された複数の金属板を互いに点状に接合する接合部へ作用する場合において、変位が接合部に向けて作用する部分にスリット孔が設けられていれば、スリット孔の外側の部分がスリット孔の内側に位置する接合部へ向かって変位しようとしても、変位はスリット孔により吸収されて、接合部への変位の影響は低減される。したがって、複数の金属板が異なる変位量で面内方向に変位した場合であっても、この変位差はスリット孔により吸収される。
ここで、上記のような構成によれば、スリット孔は、接合部を螺旋状に囲繞する第４の基準線上に、３６０度以上連続して延在するように形成されている。すなわち、接続点を基点とした全ての面内方向にスリット孔が形成されているため、全ての面内方向からの、接合部への変位の影響を低減可能である。
したがって、例えば各金属板の温度が異なる温度に上昇して、積層された複数の金属板の各々が異なる変位量で膨張したような場合において、この変位がどの方向から接合点に作用したとしても、変位差による接合部への影響を効果的に吸収し、接合部の損傷を抑制可能である。
【００１５】
本発明の別の態様においては、複数の前記金属板は、スポット溶接により接合されている。
上記のような構成によれば、上記のようなガスケットを、適切に実現可能である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、積層された複数の金属板の各々が異なる変位量で膨張した際においても、変位差による接合部への影響を効果的に吸収し、接合部の損傷を抑制可能な、ガスケットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態におけるガスケットの平面図である。
【図２】前記第１実施形態におけるガスケットの、接合部近傍の部分的な断面図である。
【図３】前記第１実施形態におけるガスケットの、接合部近傍の拡大図である。
【図４】前記第１実施形態におけるガスケットの、金属板に変位が生じた際の、接合部近傍の部分的な断面図である。
【図５】前記第１実施形態におけるガスケットの、金属板に変位が生じた際の、接合部近傍の拡大図である。
【図６】前記第１実施形態の変形例におけるガスケットの、接合部近傍の拡大図である。
【図７】本発明の第２実施形態におけるガスケットの平面図である。
【図８】前記第２実施形態におけるガスケットの、接合部近傍の部分的な断面図である。
【図９】前記第２実施形態におけるガスケットの、接合部近傍の拡大図である。
【図１０】前記第２実施形態におけるガスケットの、金属板に変位が生じた際の、接合部近傍の部分的な断面図である。
【図１１】前記第２実施形態におけるガスケットの、金属板に変位が生じた際の、接合部近傍の拡大図である。
【図１２】前記第２実施形態の変形例におけるガスケットの、接合部近傍の拡大図である。
【図１３】本発明の第３実施形態におけるガスケットの平面図である。
【図１４】前記第３実施形態におけるガスケットの、接合部近傍の部分的な断面図である。
【図１５】前記第３実施形態におけるガスケットの、接合部近傍の拡大図である。
【図１６】前記第３実施形態におけるガスケットの、金属板に変位が生じた際の、接合部近傍の部分的な断面図である。
【図１７】前記第３実施形態におけるガスケットの、金属板に変位が生じた際の、接合部近傍の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態におけるガスケットの平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ部分の断面図である。図３は、図１のＢ矢視部分の拡大図である。
本実施形態においては、ガスケット１は、図２に示されるように、エンジンヘッドＥとターボチャージャーのタービンフランジＴの間に介装されて設けられている。
【００２０】
ガスケット１は、積層された複数の金属板２が接合部Ｊにおいて接合されて形成されている。
複数の金属板２は、略同等の形状に形成された、第１金属板２Ａ、第２金属板２Ｂ、第３金属板２Ｃ、及び第４金属板２Ｄを備えている。
各金属板２の外縁輪郭は、長さ方向Ｘに延在して幅方向Ｙにおいて互いに反対側に位置する２つの直線部２ａと、これら２つの直線部２ａの端部同士を幅方向Ｙに結ぶ２つの円弧部（外縁）２ｂにより形成されている。直線部２ａと円弧部２ｂが連続している部分には、エンジンヘッドＥとタービンフランジＴを接合する際に使用される図示されないボルトが挿通するボルト孔３が開設されている。
各金属板２の中央には、開口部４が、長さ方向Ｘに長くなるように形成されている。開口部４は、エンジンヘッドＥとターボチャージャーの間に連通して形成される、ガスが流通する流路Ｆに対応して設けられている。
【００２１】
各金属板２は、外縁側に位置して金属板２の外縁輪郭を形成する平面部２ｃと、平面部２ｃの中央の部分に、例えばエンボス加工等により形成された、エンボス加工部２ｆとを備えている。
エンボス加工部２ｆは、平面部２ｃの中央に位置して開口部４が開設された開口部側平面部２ｄと、平面部２ｃと開口部側平面部２ｄの間に位置してこれらをつなぐ傾斜壁部２ｅを備えている。図２に示されるように、傾斜壁部２ｅは、平面部２ｃに対して鈍角をつけて屈曲して設けられている。開口部側平面部２ｄは、傾斜壁部２ｅに対して更に鈍角をつけて屈曲して設けられている。これにより、平面部２ｃと開口部側平面部２ｄは、厚さ方向Ｚに位置を変えて、互いに略平行となるように設けられている。
このように、エンボス加工部２ｆは、開口部４の周りを囲うように、平面部２ｃに対して厚さ方向Ｚに突出するように形成された、凸条となっている。
【００２２】
第１、第２、第３、及び第４金属板２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、図２に示されるように、互いに積層されている。
第２金属板２Ｂは、第１金属板２Ａに対して、エンボス加工部２ｆが第１金属板２Ａとは反対の方向に突出するように反転して位置づけられて、第１金属板２Ａと第２金属板２Ｂの双方の平面部２ｃが互いに対向して接触するように設けられている。第３金属板２Ｃは、第２金属板２Ｂに対して、エンボス加工部２ｆが第２金属板２Ｂの方向に突出するように位置づけられて、第２金属板２Ｂと第３金属板２Ｃの双方の開口部側平面部２ｄが互いに対向して接触するように設けられている。第４金属板２Ｄは、第３金属板２Ｃに対して、エンボス加工部２ｆが第３金属板２Ｃとは反対の方向に突出するように反転して位置づけられて、第３金属板２Ｃと第４金属板２Ｄの双方の平面部２ｃが互いに対向して接触するように設けられている。
上記のように積層された第１、第２、第３、及び第４金属板２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、本実施形態においては、幅方向Ｙの略中央において、平面部２ｃ内の、円弧部２ｂ近傍の接合部Ｊで、スポット溶接により互いに点状に接合されている。
【００２３】
図２に示される断面図は、第１金属板２Ａと第４金属板２Ｄの開口部側平面部２ｄの各々を、エンジンヘッドＥとタービンフランジＴと互いに接触させた状態を示したものであり、実際には、この状態から、ボルト孔３を挿通するボルト等によりエンジンヘッドＥとタービンフランジＴが締め付けられて固定される。エンジンヘッドＥとタービンフランジＴが締め付けられる際に、エンボス加工部２ｆは、厚さ方向Ｚ方向に押圧される。この押圧に対するエンボス加工部２ｆの反発力により、ガスケット１がエンジンヘッドＥとタービンフランジＴに圧着されて、開口部４がシールされる。
【００２４】
各金属板２は、複数のスリット孔１２を備えている。複数のスリット孔１２は、図３に示されるように、接合部Ｊを囲繞する第１の基準線１０と、第１の基準線１０を更に囲繞する第２の基準線１１を設定したときに、第１及び第２の基準線１０、１１上に延在するように形成されている。
本実施形態においては、第１及び第２の基準線１０、１１は、円環状に形成されており、接合部Ｊの中心を中心とするように、同心円状に設けられている。これにより、本実施形態におけるスリット孔１２は、円弧状に形成されている。
【００２５】
第１の基準線１０上には、略半円の円弧状に形成された、第１スリット孔１２Ａと第２スリット孔１２Ｂが設けられている。第１スリット孔１２Ａは、接合部Ｊに対して長さ方向Ｘの開口部４側にその中央部１２ｄが位置するように、接合部Ｊと開口部４の間に設けられている。第２スリット孔１２Ｂは、接合部Ｊに対して長さ方向Ｘの開口部４とは反対側にその中央部１２ｄが位置するように、接合部Ｊと円弧部２ｂの間に設けられている。
第１スリット孔１２Ａの各端部１２ｃは、第２スリット孔１２Ｂの端部１２ｃと対向するように設けられている。互いに対向する第１スリット孔１２Ａの各端部１２ｃと第２スリット孔１２Ｂの端部１２ｃの間は、第１の基準線１０の内側に位置する接合部Ｊと、第１の基準線１０の外側の部分とをつなぐ、第１連結部１３となっている。
２つの第１連結部１３と、接合部Ｊの中心は、略直線状に並ぶように設けられている。
【００２６】
第２の基準線１１上には、略半円の円弧状に形成された、第３スリット孔１２Ｃと第４スリット孔１２Ｄが設けられている。第３スリット孔１２Ｃと第４スリット孔１２Ｄは、接合部Ｊに対して幅方向Ｙにおける両側にその中央部１２ｄが位置するように設けられている。
このように第３スリット孔１２Ｃと第４スリット孔１２Ｄが設けられた結果として、第３スリット孔１２Ｃと第４スリット孔１２Ｄは、その中央部１２ｄにおいて、第１の基準線１０上の第１スリット孔１２Ａと第２スリット孔１２Ｂの端部１２ｃ間、すなわち第１連結部１３を跨るように設けられている。
第３スリット孔１２Ｃの各端部１２ｃは、第４スリット孔１２Ｄの端部１２ｃと対向するように設けられている。互いに対向する第３スリット孔１２Ｃの各端部１２ｃと第４スリット孔１２Ｄの端部１２ｃの間は、第２の基準線１１の内側に位置する接合部Ｊと、第２の基準線１１の外側の部分とをつなぐ、第２連結部１４となっている。
２つの第２連結部１４と、接合部Ｊの中心は、略直線状に並ぶように設けられている。
【００２７】
次に、図１〜図３、及び図４、図５を用いて、上記のガスケット１の作用を説明する。図４と図５は、それぞれ、ガスケット１の金属板２に変位が生じた際の、接合部Ｊ近傍の部分的な断面図と、拡大した平面図である。
【００２８】
エンジンが動作すると、エンジンヘッドＥとタービンフランジＴの双方の温度が上昇する。特に、エンジンヘッドＥよりもタービンフランジＴの温度が高くなり、タービンフランジＴ側に位置する金属板２ほど高い温度に晒されるため、第１金属板２Ａ、第２金属板２Ｂ、第３金属板２Ｃ、第４金属板２Ｄの順に、温度が高くなる。これにより、温度上昇に伴って各金属板２が線膨張するに際し、第１金属板２Ａ、第２金属板２Ｂ、第３金属板２Ｃ、第４金属板２Ｄの順に、膨張による変位量が大きくなる。
また、本実施形態においては、接合部Ｊはガスケット１の円弧部２ｂ近傍に設けられているため、ガスケット１を構成する金属板２の温度が上昇するに際し、接合部Ｊの円弧部２ｂ側に位置するガスケット１の外縁部分２ｇよりも、開口部４側に位置するガスケット１の中央部分２ｈにおいて、膨張による変位量が大きくなる。
上記のような要因により、図４に示されるように、各金属板２の中央部分２ｈから接合部Ｊに向かって、第１金属板２Ａ、第２金属板２Ｂ、第３金属板２Ｃ、第４金属板２Ｄの順に大きくなる応力Ｓ１〜Ｓ４が生じる。
【００２９】
接合部Ｊの、応力Ｓ１〜Ｓ４が作用する側に、すなわち接合部Ｊと中央部分２ｈの間にスリット孔１２が形成されていない場合においては、接合部Ｊの厚さ方向Ｚにおける異なる位置にそれぞれ大きさの異なる応力Ｓ１〜Ｓ４が作用するため、接合部Ｊが破損する可能性がある。
【００３０】
これに対し、本実施形態においては、接合部Ｊと中央部分２ｈの間に、第１の基準線１０上の第１スリット孔１２Ａが設けられている。応力Ｓ１〜Ｓ４が作用すると、この応力Ｓ１〜Ｓ４の大きさに応じて、中央部分２ｈ側に位置して接合部Ｊに対向する第１スリット孔１２Ａの対向側縁部１２ｂが、接合部Ｊの方向へと突出するように変位する。ここで、対向側縁部１２ｂと接合部Ｊ側の接合部側縁部１２ａの間は第１スリット孔１２Ａとなっており間隔が空いている。
また、対向側縁部１２ｂが特に変位する部分は、略半円の円弧状に形成されたスリット孔１２において、スリット孔１２の端部１２ｃから最も離れた部分であり、変位差を最も効果的に吸収し得る部分である中央部１２ｄとなっている。
このため、対向側縁部１２ｂの突出は第１スリット孔１２Ａにより吸収され、この突出による接合部側縁部１２ａへの影響が抑制される。
【００３１】
また、金属板２の外縁部分２ｇにおいては、外縁部分２ｇと接合部Ｊは第１連結部１３及び第２連結部１４を介して連結されているのみであるため、外縁部分２ｇは接合部Ｊよりも、中央部分２ｈと高い剛性で連結されている。したがって、外縁部分２ｇは、応力Ｓ１〜Ｓ４の作用に伴い、外縁部分２ｇ自体が膨張しつつも外方へと移動しようとする。
【００３２】
ここで、接合部Ｊと外縁部分２ｇの間に、第１の基準線１０上の第２スリット孔１２Ｂが設けられている。応力Ｓ１〜Ｓ４の作用に伴い、外縁部分２ｇが外方へと移動しようとすると、この応力Ｓ１〜Ｓ４の大きさに応じて、第２スリット孔１２Ｂの外縁部分２ｇ側に位置して接合部Ｊに対向する対向側縁部１２ｂが、接合部Ｊから離れる方向へと移動するように変位する。ここで、対向側縁部１２ｂと接合部Ｊ側の接合部側縁部１２ａの間は第２スリット孔１２Ｂとなっており間隔が空いている。このため、対向側縁部１２ｂの離間は第２スリット孔１２Ｂにより吸収され、接合部側縁部１２ａへの影響が低減される。
【００３３】
このように、応力Ｓ１〜Ｓ４は第１スリット孔１２Ａ、第２スリット孔１２Ｂに吸収される。
幅方向Ｙに応力が作用した場合においても、上記と同様な作用により、第２の基準線１１上の第３スリット孔１２Ｃ、第４スリット孔１２Ｄに応力が吸収される。
【００３４】
次に、上記のガスケット１の効果について説明する。
【００３５】
本実施形態におけるガスケット１は、積層された複数の金属板２が接合部Ｊにおいて互いに点状に接合されて形成されているガスケット１であって、接合部Ｊを囲繞する第１の基準線１０と、第１の基準線１０を更に囲繞する第２の基準線１１を設定したときに、第１及び第２の基準線上１０、１１に延在するように形成された複数のスリット孔１２を備え、第１の基準線１０上のスリット孔１２Ａ、１２Ｂの端部１２ｃ間を跨るように、第２の基準線１１上のスリット孔１２Ｃ、１２Ｄが形成されている。
上記のような構成によれば、積層された複数の金属板２を互いに点状に接合する接合部Ｊにおいて、この接合部Ｊを囲繞する第１の基準線１０上に形成された、スリット孔１２Ａ、１２Ｂの端部１２ｃ間は、第１の基準線１０の内側に位置する接合部Ｊと、第１の基準線１０の外側に位置する部分とをつなぐ連結部１３となっている。この連結部１３、すなわち第１の基準線１０上のスリット孔１２Ａ、１２Ｂの端部１２ｃ間を跨るように、第１の基準線１０を更に囲繞する第２の基準線１１上において、スリット孔１２Ｃ、１２Ｄが形成されている。
例えば金属板２が膨張し、これに起因する変位が接合部Ｊへ作用する場合において、第１または第２の基準線１０、１１上のいずれかの、変位が接合部Ｊに向けて作用する部分にスリット孔１２が設けられていれば、スリット孔１２の外側の部分２ｈがスリット孔１２の内側に位置する接合部Ｊへ向かって変位しようとしても、変位はスリット孔１２により吸収されて、接合部Ｊへの変位の影響は低減される。したがって、複数の金属板２が異なる変位量で面内方向に変位した場合であっても、この変位差はスリット孔１２により吸収される。
ここで、第１の基準線１０上でスリット孔１２Ａ、１２Ｂが設けられていない部分、すなわち連結部１３においては、第２の基準線１１上でスリット孔１２Ｃ、１２Ｄが形成されている。すなわち、接続点Ｊを基点とした全ての面内方向にスリット孔１２が形成されているため、全ての面内方向からの、接合部Ｊへの変位の影響を低減可能である。
したがって、例えば各金属板２の温度が異なる温度に上昇して、積層された複数の金属板２の各々が異なる変位量で膨張したような場合において、この変位がどの方向から接合点Ｊに作用したとしても、変位差による接合部Ｊへの影響を効果的に吸収し、接合部Ｊの損傷を抑制可能である。
【００３６】
また、第１及び第２の基準線１０、１１の各々は、円環状に形成され、複数のスリット孔１２の各々は、円弧状に形成されている。
上記のような構成によれば、各スリット孔１２は、接合部Ｊを囲うように円環状に形成されているため、変位がどの面内方向から接合部Ｊに作用しても、変位差を吸収可能である。
【００３７】
また、第１及び第２の基準線１０、１１の各々には、略半円の円弧状に形成された２つのスリット孔１２が設けられ、第２の基準線１１上のスリット孔１２Ｃ、１２Ｄは、その中央部１２ｄにおいて、第１の基準線１０上のスリット孔１２Ａ、１２Ｂの端部１２ｃ間を跨るように設けられている。
第１の基準線１０上のスリット孔１２Ａ、１２Ｂの端部１２ｃ間、すなわち連結部１３の近傍は、第１の基準線１０上において、変位差を最も吸収しにくい部分である。これに対し、略半円の円弧状に形成された第１及び第２の基準線１０、１１上のスリット孔１２において、その中央部１２ｄは、スリット孔１２の端部１２ｃから最も離れた部分であり、変位差を最も効果的に吸収し得る部分である。
ここで、上記のような構成によれば、第２の基準線１１上のスリット孔１２Ｃ、１２Ｄは、その中央部１２ｄにおいて、第１の基準線１０上の連結部１３を跨るように設けられている。すなわち、第１の基準線１０上において変位差を吸収しにくい部分に、第２の基準線１１上において変位差を吸収しやすい部分が、対応付けられるように、スリット孔１２Ｃ、１２Ｄが設けられている。
また、第１及び第２の基準線１０、１１の各々には、略半円の円弧状に形成された２つのスリット孔１２が設けられており、第２の基準線１１上のスリット孔１２Ｃ、１２Ｄは、その中央部１２ｄにおいて、第１の基準線１０上のスリット孔１２Ａ、１２Ｂの端部１２ｃ間を跨るように設けられている。このため、第２の基準線１１における連結部１４の接合部Ｊ側には、第１の基準線１０上のスリット孔１２Ａ、１２Ｂの中央部１２ｄが位置づけられている。すなわち、第２の基準線１１上において変位差を吸収しにくい部分に、第１の基準線１０上において変位差を吸収しやすい部分が、対応付けられるように、スリット孔１２Ａ、１２Ｂが設けられている。
したがって、変位がどの面内方向から接合部Ｊに作用しても、変位差を効果的に吸収可能である。
【００３８】
また、複数の金属板２は、スポット溶接により接合されている。
上記のような構成によれば、上記のようなガスケット１を、適切に実現可能である。
【００３９】
本実施形態において、スリット孔１２は、金属板２を形成する抜き打ち加工工程において、金属板２の外縁輪郭や開口部等の形成と同時に開設することができるため、スリット孔１２の開設に特別な工程の追加を必要としない。したがって、スリット孔１２を設けつつも、製造コストの上昇を抑制可能である。
【００４０】
本実施形態の接合部Ｊは、金属板２の外縁近傍に設けられている。しかし、スリット孔１２は、上記のように、変位がどの面内方向から接合点Ｊに作用したとしても、変位差を効果的に吸収し、接合部Ｊの損傷を抑制可能な構造となっている。このため、実際には、接合部Ｊが金属板２上のいかなる場所に設けられ、どの面内方向から変位が接合部Ｊに向けて作用したとしても、接合部Ｊの損傷を抑制可能である。すなわち、ガスケット１上における接合部Ｊの場所が限定されない構造となっているため、ガスケット１の設計自由度が向上する。
【００４１】
［第１実施形態の変形例］
次に、図６各図を用いて、上記実施形態として示したガスケット１の変形例を説明する。図６各図は、各変形例におけるガスケットの、接合部Ｊ近傍の拡大図である。
【００４２】
上記実施形態においては、第１の基準線及び第２の基準線上にそれぞれ２つのスリット孔が設けられていたが、連結部の数を増やしても変位差の吸収性能に影響を及ぼさない範囲内で、スリット孔の数を２以外の数にしてもよい。
図６（ａ）に示されるガスケット２１においては、第１の基準線２２と第２の基準線２３に、それぞれ、例えば３つのスリット孔２４、２５が設けられている。
図６（ｂ）に示されるガスケット３１においては、第１の基準線３２上に１つのスリット孔３４が、接合部Ｊを囲って２つの端部３４ｃが近接して対向するように設けられている。第２の基準線３３上には、第１の基準線３２のスリット孔３４の端部３４ｃ間を跨るように、１つのスリット孔３５が設けられている。
図６（ｃ）のガスケット４１も、図６（ｂ）と同様に、第１の基準線及び第２の基準線上のスリット孔の数を、それぞれ１つにした変形例である。ガスケット４１においては、第１の基準線４２上に１つのスリット孔４４が設けられている。スリット孔４４は、接合部Ｊの一方の側のみに設けられ、結果として、スリット孔４４の端部４４ｃ間に形成される連結部４６が、第１の基準線４２の大部分を占めて、連結部４６が接合部Ｊを囲繞するように、スリット孔４４は設けられている。これに対し、第２の基準線４３上には、第１の基準線４２のスリット孔４４の端部４４ｃ間の連結部４６を跨るように、１つのスリット孔４５が設けられている。
【００４３】
また、上記実施形態においては、第１の基準線及び第２の基準線は共に円環状に形成され、スリット孔は円弧状に形成されていたが、変位差の吸収性能に影響を及ぼさない範囲内で、スリット孔の形状を円弧以外の他の形状にしてもよい。
図６（ｄ）に示されるガスケット５１においては、第１の基準線５２及び第２の基準線５３の各々は正方形状に形成され、第１の基準線５２と第２の基準線５３に、それぞれ、スリット孔５４、５５が設けられている。複数のスリット孔５４、スリット孔５５は、１つの長辺５４ａ、５５ａと、この長辺５４ａ、５５ａの両端に、長辺５４ａ、５５ａに垂直に接続された２つの短辺５４ｂ、５５ｂを備えるように形成されている。
【００４４】
また、上記実施形態においては、第１及び第２の基準線は、円環状に形成されており、接合部の中心を中心とするように、同心円上に設けられていたが、これに限られない。
図６（ｅ）に示されるガスケット６１においては、接合部Ｊの中心と、第１の基準線６２と第２の基準線６３の中心が異なるように、互いに偏心して設けられている。スリット孔６４、スリット孔６５は、それぞれ、第１の基準線６２、第２の基準線６３上に設けられている。
【００４５】
図６を用いて説明したいずれの変形例においても、上記実施形態のガスケット１と同様に、ガスケット２１、３１、４１、５１、６１は、接合部Ｊを囲繞する第１の基準線２２、３２、４２、５２、６２と、第１の基準線２２、３２、４２、５２、６２を更に囲繞する第２の基準線２３、３３、４３、５３、６３を設定したときに、第１及び第２の基準線２２、３２、４２、５２、６２、２３、３３、４３、５３、６３上に延在するように形成された複数のスリット孔２４、２５、３４、３５、４４、４５、５４、５５、６４、６５を備え、第１の基準線２２、３２、４２、５２、６２上のスリット孔２４、３４、４４、５４、６４の端部間を跨るように、第２の基準線２３、３３、４３、５３、６３上のスリット孔２５、３５、４５、５５、６５が形成されている。
したがって、各変形例が、既に説明した実施形態と同様に、例えば各金属板の温度が異なる温度に上昇して、積層された複数の金属板の各々が異なる変位量で膨張したような場合において、この変位がどの方向から接合点Ｊに作用したとしても、変位差による接合部Ｊへの影響を効果的に吸収し、接合部Ｊの損傷を抑制可能である。
【００４６】
［第２実施形態］
図７は、第２実施形態におけるガスケットの平面図である。図８は、図７のＣ−Ｃ部分の断面図である。図９は、図７のＤ矢視部分の拡大図である。
本実施形態においては、ガスケット１は、図８に示されるように、エンジンヘッドＥとターボチャージャーのタービンフランジＴの間に介装されて設けられている。
【００４７】
ガスケット７１は、積層された複数の金属板７２が接合部Ｊにおいて接合されて形成されている。
複数の金属板７２は、略同等の形状に形成された、第１金属板７２Ａ、第２金属板７２Ｂ、第３金属板７２Ｃ、及び第４金属板７２Ｄを備えている。
各金属板７２の外縁輪郭は、長さ方向Ｘに延在して幅方向Ｙにおいて互いに反対側に位置する２つの直線部７２ａと、これら２つの直線部７２ａの端部同士を幅方向Ｙに結ぶ２つの円弧部（外縁）７２ｂにより形成されている。直線部７２ａと円弧部７２ｂが連続している部分には、エンジンヘッドＥとタービンフランジＴを接合する際に使用される図示されないボルトが挿通するボルト孔７３が開設されている。
各金属板７２の中央には、開口部７４が、長さ方向Ｘに長くなるように形成されている。開口部７４は、エンジンヘッドＥとターボチャージャーの間に連通して形成される、ガスが流通する流路Ｆに対応して設けられている。
【００４８】
各金属板７２は、外縁側に位置して金属板７２の外縁側輪郭を形成する平面部７２ｃと、平面部７２ｃの中央の部分に、例えばエンボス加工等により形成された、エンボス加工部７２ｆとを備えている。
エンボス加工部７２ｆは、平面部７２ｃの中央に位置して開口部７４が開設された開口部側平面部７２ｄと、平面部７２ｃと開口部側平面部７２ｄの間に位置してこれらをつなぐ傾斜壁部７２ｅを備えている。図８に示されるように、傾斜壁部７２ｅは、平面部７２ｃに対して鈍角をつけて屈曲して設けられている。開口部側平面部７２ｄは、傾斜壁部７２ｅに対して更に鈍角をつけて屈曲して設けられている。これにより、平面部７２ｃと開口部側平面部７２ｄは、厚さ方向Ｚに位置を変えて、互いに略平行となるように設けられている。
このように、エンボス加工部７２ｆは、開口部７４の周りを囲うように、平面部７２ｃに対して厚さ方向Ｚに突出するように形成された、凸条となっている。
【００４９】
第１、第２、第３、及び第４金属板７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄは、図８に示されるように、互いに積層されている。
第２金属板７２Ｂは、第１金属板７２Ａに対して、エンボス加工部２ｆが第１金属板７２Ａとは反対の方向に突出するように反転して位置づけられて、第１金属板７２Ａと第２金属板７２Ｂの双方の平面部７２ｃが互いに対向して接触するように設けられている。第３金属板７２Ｃは、第２金属板７２Ｂに対して、エンボス加工部２ｆが第２金属板７２Ｂの方向に突出するように位置づけられて、第２金属板７２Ｂと第３金属板７２Ｃの双方の開口部側平面部７２ｄが互いに対向して接触するように設けられている。第４金属板７２Ｄは、第３金属板７２Ｃに対して、エンボス加工部２ｆが第３金属板７２Ｃとは反対の方向に突出するように反転して位置づけられて、第３金属板７２Ｃと第４金属板７２Ｄの双方の平面部７２ｃが互いに対向して接触するように設けられている。
上記のように積層された第１、第２、第３、及び第４金属板７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄは、本実施形態においては、幅方向Ｙの略中央において、平面部７２ｃ内の、円弧部７２ｂ近傍の接合部Ｊで、スポット溶接により互いに点状に接合されている。
【００５０】
図８に示される断面図は、第１金属板７２Ａと第４金属板７２Ｄの開口部側平面部７２ｄの各々を、エンジンヘッドＥとタービンフランジＴと互いに接触させた状態を示したものであり、実際には、この状態から、ボルト孔７３を挿通するボルト等によりエンジンヘッドＥとタービンフランジＴが締め付けられて固定される。エンジンヘッドＥとタービンフランジＴが締め付けられる際に、エンボス加工部７２ｆは、厚さ方向Ｚ方向に押圧される。この押圧に対するエンボス加工部７２ｆの反発力により、ガスケット７１がエンジンヘッドＥとタービンフランジＴに圧着されて、開口部７４がシールされる。
【００５１】
各金属板７２は、１つのスリット孔８２を備えている。スリット孔８２は、図９に示されるように、接合部Ｊを囲繞する第３の基準線８０を設定したときに、第３の基準線８０上に連続して延在するように形成されている。
本実施形態においては、第３の基準線８０は円環状に形成されており、接合部Ｊの中心を中心とするように設けられている。これにより、本実施形態におけるスリット孔８２は、円弧状に形成されている。
【００５２】
スリット孔８２は、接合部Ｊを囲繞するように設けられて、その両端部８２ｃが、両端部８２ｃ間の距離Ｇが接合部Ｊの最大幅寸法Ｗよりも小さくなるように、互いに近接して設けられている。接合部Ｊは金属板２の円弧部７２ｂの近傍に設けられ、スリット孔８２の両端部８２ｃは、接合部Ｊに対して、長さ方向Ｘ上での円弧部７２ｂ側に設けられている。これに伴い、スリット孔８２の中央部８２ｄは、長さ方向Ｘ上での開口部７４側に設けられている。
スリット孔８２の両端部８２ｃは、互いに対向するように設けられている。互いに対向する両端部８２ｃの間は、第３の基準線８０の内側に位置する接合部Ｊと、第３の基準線８０の外側の部分とをつなぐ連結部８３となっている。
【００５３】
次に、図７〜図９、及び図１０、図１１を用いて、上記のガスケット７１の作用を説明する。図１０と図１１は、それぞれ、ガスケット７１の金属板７２に変位が生じた際の、接合部Ｊ近傍の部分的な断面図と、拡大した平面図である。
【００５４】
エンジンが動作すると、エンジンヘッドＥとタービンフランジＴの双方の温度が上昇する。特に、エンジンヘッドＥよりもタービンフランジＴの温度が高くなり、タービンフランジＴ側に位置する金属板７２ほど高い温度に晒されるため、第１金属板７２Ａ、第２金属板７２Ｂ、第３金属板７２Ｃ、第４金属板７２Ｄの順に、温度が高くなる。これにより、温度上昇に伴って各金属板７２が線膨張するに際し、第１金属板７２Ａ、第２金属板７２Ｂ、第３金属板７２Ｃ、第４金属板７２Ｄの順に、膨張による変位量が大きくなる。
また、本実施形態においては、接合部Ｊはガスケット７１の円弧部７２ｂ近傍に設けられているため、ガスケット１を構成する金属板７２の温度が上昇するに際し、接合部Ｊの円弧部７２ｂ側に位置するガスケット７１の外縁部分７２ｇよりも、開口部７４側に位置するガスケット７１の中央部分７２ｈにおいて、膨張による変位量が大きくなる。
上記のような要因により、図１０に示されるように、各金属板７２の中央部分７２ｈから接合部Ｊに向かって、第１金属板７２Ａ、第２金属板７２Ｂ、第３金属板７２Ｃ、第４金属板７２Ｄの順に大きくなる応力Ｓ１〜Ｓ４が生じる。
【００５５】
接合部Ｊの、応力Ｓ１〜Ｓ４が作用する側に、すなわち接合部Ｊと中央部分７２ｈの間にスリット孔８２が形成されていない場合においては、接合部Ｊの厚さ方向Ｚにおける異なる位置にそれぞれ大きさの異なる応力Ｓ１〜Ｓ４が作用するため、接合部Ｊが破損する可能性がある。
【００５６】
これに対し、本実施形態においては、接合部Ｊと中央部分７２ｈの間に、第３の基準線８０上のスリット孔８２が設けられている。応力Ｓ１〜Ｓ４が作用すると、この応力Ｓ１〜Ｓ４の大きさに応じて、中央部分７２ｈ側に位置して接合部Ｊに対向するスリット孔８２の対向側縁部８２ｂが、接合部Ｊの方向へと突出するように変位する。ここで、対向側縁部８２ｂと接合部Ｊ側の接合部側縁部８２ａの間はスリット孔８２となっており間隔が空いている。
また、対向側縁部８２ｂが特に変位する部分は、円弧状に形成されたスリット孔８２において、スリット孔８２の端部８２ｃから最も離れた部分であり、変位差を最も効果的に吸収し得る部分である中央部８２ｄとなっている。
このため、対向側縁部８２ｂの突出はスリット孔８２により吸収され、この突出による接合部側縁部８２ａへの影響が抑制される。
【００５７】
また、接合部Ｊは金属板７２の外縁近傍に設けられているため、金属板７２の外縁部分７２ｇに設けられている金属板７２の量は比較的少量であり、金属板７２同士に面内方向における変位差が生じたとしても、変位量は僅かである。
【００５８】
このように、応力Ｓ１〜Ｓ４は概ね、スリット孔８２に吸収される。
幅方向Ｙに応力が作用した場合においても、上記と同様な作用により、スリット孔８２に応力が吸収される。
【００５９】
次に、上記のガスケット７１の効果について説明する。
【００６０】
本実施形態におけるガスケット７１は、積層された複数の金属板７２が接合部Ｊにおいて互いに点状に接合されて形成されているガスケット７１であって、接合部Ｊを囲繞する第３の基準線８０を設定したときに、第３の基準線８０上に連続して延在するように形成されたスリット孔８２を備え、スリット孔８２の両端部８２ｃは、両端部８２ｃ間の距離Ｇが、接合部Ｊの最大幅寸法Ｗよりも小さくなるように、互いに近接して設けられている。
上記のような構成によれば、積層された複数の金属板７２を互いに点状に接合する接合部Ｊにおいて、この接合部Ｊを囲繞する第３の基準線８０上に形成された、１つのスリット孔８２の、互いに近接して設けられている両端部８２ｃの間は、第３の基準線８０の内側に位置する接合部Ｊと、第３の基準線８０の外側に位置する部分とをつなぐ連結部８３となっている。この連結部８３、すなわち第３の基準線８０上のスリット孔８２の端部８２ｃ間の距離Ｇは、接合部Ｊの最大幅寸法Ｗよりも小さくなっている。
例えば金属板７２が膨張し、これに起因する変位が接合部Ｊへ作用する場合において、第３の基準線８０上の、変位が接合部Ｊに向けて作用する部分にスリット孔８２が設けられていれば、スリット孔８２の外側の部分が接合部Ｊへ向かって変位しようとしても、変位はスリット孔８２により吸収されて、接合部Ｊへの変位の影響は低減される。したがって、複数の金属板７２が異なる変位量で面内方向に変位した場合であっても、この変位差はスリット孔８２により吸収される。
ここで、第３の基準線８０上でスリット孔８２が設けられていない部分、すなわち連結部８３においては、上記のように、端部８２ｃ間の距離Ｇが接合部Ｊの最大幅寸法Ｗよりも小さくなるように、第３の基準線８０上でスリット孔８２が形成されている。すなわち、接続点Ｊを中心とした、金属板７２の１方向を除いた全ての面内方向に、スリット孔８２が形成されているため、金属板７２の面内において、例えば変位差が生じにくい方向が一方向特定できた場合においては、接続部Ｊに対するこの一方向側に第３の基準線８０上の連結部８３を設けることにより、実質的に全ての方向からの、接合部Ｊへの変位の影響を低減可能である。
したがって、例えば各金属板７２の温度が異なる温度に上昇して、積層された複数の金属板７２の各々が異なる変位量で膨張したような場合において、変位差による接合部Ｊへの影響を効果的に吸収し、接合部Ｊの損傷を抑制可能である。
【００６１】
また、接合部Ｊは複数の金属板７２の外縁７２ｂ近傍に設けられ、両端部８２ｃは接合部Ｊに対して外縁７２ｂ側に設けられている。
上記のような構成によれば、両端部８２ｃは接合部Ｊに対して外縁７２ｂ側に設けられているため、第３の基準線８０上の連結部８３は、接合部Ｊに対して外縁７２ｂ側に設けられている。ここで、接合部Ｊは複数の金属板７２の外縁７２ｂ近傍に設けられているため、連結部８３から外縁７２ｂまでに位置する金属板７２の量は比較的少量であり、金属板７２間の温度差等に起因して、金属板７２が面内方向に変位したとしても、変位量は僅かである。
すなわち、金属板７２の面内において、変位差による接合部Ｊへの影響が生じにくい方向として、外縁７２ｂから接合部Ｊへ向かう方向が特定され、この方向側に第３の基準線８０上の連結部８３を設けることにより、実質的に全ての方向からの、接合部Ｊへの変位の影響を低減可能である。
また、スリット孔８２の中央部８２ｄは、スリット孔８２の端部８２ｃから最も離れた部分であり、変位差を最も効果的に吸収し得る部分である。ここで、１つのスリット孔８２の両端部８２ｃは接合部Ｊに対して外縁７２ｂ側に設けられているため、変位差を最も効果的に吸収し得る中央部８２ｄは、接合部Ｊに対して外縁７２ｂ側とは反対側の、金属板７２間の変位差が顕著に現れる、開口部７４等が設けられたガスケット７１の中央部分に向けて設けられている。
以上の効果が相乗し、例えば各金属板７２の温度が異なる温度に上昇して、積層された複数の金属板７２が異なる変位量で膨張したような場合において、変位差による接合部Ｊへの影響を効果的に吸収し、接合部Ｊの損傷を抑制可能である。
【００６２】
また、複数の金属板７２は、スポット溶接により接合されている。
上記のような構成によれば、上記のようなガスケット７１を、適切に実現可能である。
【００６３】
本実施形態において、スリット孔８２は、金属板７２を形成する抜き打ち加工工程において、金属板７２の外縁輪郭や開口部等の形成と同時に開設することができるため、スリット孔８２の開設に特別な工程の追加を必要としない。したがって、スリット孔８２を設けつつも、製造コストの上昇を抑制可能である。
【００６４】
［第２実施形態の変形例］
次に、図１２を用いて、上記第２実施形態として示したガスケット７１の変形例を説明する。図１２は、本変形例におけるガスケット９１の、接合部Ｊ近傍の拡大図である。本変形例におけるガスケット９１は、上記第２実施形態のガスケット７１とは、第３の基準線９２が正方形状に形成されている点が異なっている。
これに伴い、スリット孔９４も、略正方形状に形成されている。すなわち、スリット孔９４は、接合部Ｊを囲うように互いに垂直に接続された３つの長辺９４ａと、対向する２つの長辺９４ａに、互いに向き合うように接続された２つの短辺９４ｂを備えている。２つの短辺９４ｂの互いに対向する端部９４ｃ間は、第３の基準線９２の内側に位置する接合部Ｊと、第３の基準線９２の外側の部分とをつなぐ連結部９５となっている。
【００６５】
本第２変形例が、既に説明した上記実施形態と同様な効果を奏することは言うまでもない。
【００６６】
［第３実施形態］
図１３は、第３実施形態におけるガスケットの平面図である。図１４は、図１３のＧ−Ｇ部分の断面図である。図１５は、図１３のＨ矢視部分の拡大図である。
本実施形態においては、ガスケット１０１は、図１４に示されるように、エンジンヘッドＥとターボチャージャーのタービンフランジＴの間に介装されて設けられている。
【００６７】
ガスケット１０１は、積層された複数の金属板１０２が接合部Ｊにおいて接合されて形成されている。
複数の金属板１０２は、略同等の形状に形成された、第１金属板１０２Ａ、第２金属板１０２Ｂ、第３金属板１０２Ｃ、及び第４金属板１０２Ｄを備えている。
各金属板１０２の外縁輪郭は、長さ方向Ｘに延在して幅方向Ｙにおいて互いに反対側に位置する２つの直線部１０２ａと、これら２つの直線部１０２ａの端部同士を幅方向Ｙに結ぶ２つの円弧部（外縁）１０２ｂにより形成されている。直線部１０２ａと円弧部１０２ｂが連続している部分には、エンジンヘッドＥとタービンフランジＴを接合する際に使用される図示されないボルトが挿通するボルト孔１０３が開設されている。
各金属板１０２の中央には、開口部１０４が、長さ方向Ｘに長くなるように形成されている。開口部１０４は、エンジンヘッドＥとターボチャージャーの間に連通して形成される、ガスが流通する流路Ｆに対応して設けられている。
【００６８】
各金属板１０２は、外縁側に位置して金属板１０２の外縁輪郭を形成する平面部１０２ｃと、平面部１０２ｃの中央の部分に、例えばエンボス加工等により形成された、エンボス加工部１０２ｆとを備えている。
エンボス加工部１０２ｆは、平面部１０２ｃの中央に位置して開口部１０４が開設された開口部側平面部１０２ｄと、平面部１０２ｃと開口部側平面部１０２ｄの間に位置してこれらをつなぐ傾斜壁部１０２ｅを備えている。図１４に示されるように、傾斜壁部１０２ｅは、平面部１０２ｃに対して鈍角をつけて屈曲して設けられている。開口部側平面部１０２ｄは、傾斜壁部１０２ｅに対して更に鈍角をつけて屈曲して設けられている。これにより、平面部１０２ｃと開口部側平面部１０２ｄは、厚さ方向Ｚに位置を変えて、互いに略平行となるように設けられている。
このように、エンボス加工部１０２ｆは、開口部１０４の周りを囲うように、平面部１０２ｃに対して厚さ方向Ｚに突出するように形成された、凸条となっている。
【００６９】
第１、第２、第３、及び第４金属板１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄは、図１４に示されるように、互いに積層されている。
第２金属板１０２Ｂは、第１金属板１０２Ａに対して、エンボス加工部１０２ｆが第１金属板１０２Ａとは反対の方向に突出するように反転して位置づけられて、第１金属板１０２Ａと第２金属板１０２Ｂの双方の平面部１０２ｃが互いに対向して接触するように設けられている。第３金属板１０２Ｃは、第２金属板１０２Ｂに対して、エンボス加工部１０２ｆが第２金属板１０２Ｂの方向に突出するように位置づけられて、第２金属板１０２Ｂと第３金属板１０２Ｃの双方の開口部側平面部１０２ｄが互いに対向して接触するように設けられている。第４金属板１０２Ｄは、第３金属板１０２Ｃに対して、エンボス加工部１０２ｆが第３金属板１０２Ｃとは反対の方向に突出するように反転して位置づけられて、第３金属板１０２Ｃと第４金属板１０２Ｄの双方の平面部１０２ｃが互いに対向して接触するように設けられている。
上記のように積層された第１、第２、第３、及び第４金属板１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄは、本実施形態においては、幅方向Ｙの略中央において、平面部１０２ｃ内の、円弧部１０２ｂ近傍の接合部Ｊで、スポット溶接により互いに点状に接合されている。
【００７０】
図１４に示される断面図は、第１金属板１０２Ａと第４金属板１０２Ｄの開口部側平面部１０２ｄの各々を、エンジンヘッドＥとタービンフランジＴと互いに接触させた状態を示したものであり、実際には、この状態から、ボルト孔１０３を挿通するボルト等によりエンジンヘッドＥとタービンフランジＴが締め付けられて固定される。エンジンヘッドＥとタービンフランジＴが締め付けられる際に、エンボス加工部１０２ｆは、厚さ方向Ｚ方向に押圧される。この押圧に対するエンボス加工部１０２ｆの反発力により、ガスケット１０１がエンジンヘッドＥとタービンフランジＴに圧着されて、開口部１０４がシールされる。
【００７１】
各金属板２は、スリット孔１１２を備えている。スリット孔１１２は、図１５に示されるように、接合部Ｊを螺旋状に囲繞する第４の基準線１１０を設定したときに、第４の基準線１１０上に３６０度以上連続して延在するように形成されている。
スリット孔１１２は、接合部Ｊに対して長さ方向Ｘの開口部１０４側で、図１５の幅方向Ｙにおける中央よりも下方に位置づけられた、一方の端部である第１端部１１２ｃを基点として、反時計回りに、接合部Ｊの周りを巻回するように設けられている。スリット孔１１２は、第４の基準線１１０上での距離が第１端部１１２ｃから離れるにつれ、接合部Ｊからの径方向の距離が漸次大きくなるように設けられている。スリット孔１１２は、接合部Ｊを中心とした、第１端部１１２ｃから第４の基準線１１０上を辿って他方の端部である第２端部１１２ｄに至るまでの中心角が３６０度以上となるように形成されている。
【００７２】
スリット孔１１２が上記のように設けられた結果として、接合部Ｊの開口部１０４側には、スリット孔１１２の、第１端部１１２ｃ近傍の部分である第１端部近傍部分１１２Ａと、第２端部１１２ｄ近傍の部分である第２端部近傍部分１１２Ｃが位置づけられている。すなわち、接合部Ｊの開口部１０４側において、スリット孔１１２は二重に、オーバーラップして設けられている。
接合部Ｊの開口部１０４とは反対側、すなわち円弧部１０２ｂ側には、第４の基準線１１０上における第１端部１１２ｃと第２端部１１２ｄの間の部分である中間部分１１２Ｂが位置づけられている。
長さ方向Ｘにおける第１端部近傍部分１１２Ａと第２端部近傍部分１１２Ｃの間の部分は、第４の基準線１１０の内側に位置する接合部Ｊと、第４の基準線１１０の外側の部分とをつなぐ、連結部１１３となっている。
【００７３】
次に、図１３〜図１５、及び図１６、図１７を用いて、上記のガスケット１０１の作用を説明する。図１６と図１７は、それぞれ、ガスケット１０１の金属板１０２に変位が生じた際の、接合部Ｊ近傍の部分的な断面図と、拡大した平面図である。
【００７４】
エンジンが動作すると、エンジンヘッドＥとタービンフランジＴの双方の温度が上昇する。特に、エンジンヘッドＥよりもタービンフランジＴの温度が高くなり、タービンフランジＴ側に位置する金属板１０２ほど高い温度に晒されるため、第１金属板１０２Ａ、第２金属板１０２Ｂ、第３金属板１０２Ｃ、第４金属板１０２Ｄの順に、温度が高くなる。これにより、温度上昇に伴って各金属板１０２が線膨張するに際し、第１金属板１０２Ａ、第２金属板１０２Ｂ、第３金属板１０２Ｃ、第４金属板１０２Ｄの順に、膨張による変位量が大きくなる。
また、本実施形態においては、接合部Ｊはガスケット１０１の円弧部１０２ｂ近傍に設けられているため、ガスケット１０１を構成する金属板１０２の温度が上昇するに際し、接合部Ｊの円弧部１０２ｂ側に位置するガスケット１０１の外縁部分１０２ｇよりも、開口部１０４側に位置するガスケット１０１の中央部分１０２ｈにおいて、膨張による変位量が大きくなる。
上記のような要因により、図１６に示されるように、各金属板１０２の中央部分１０２ｈから接合部Ｊに向かって、第１金属板１０２Ａ、第２金属板１０２Ｂ、第３金属板１０２Ｃ、第４金属板１０２Ｄの順に大きくなる応力Ｓ１〜Ｓ４が生じる。
【００７５】
接合部Ｊの、応力Ｓ１〜Ｓ４が作用する側に、すなわち接合部Ｊと中央部分１０２ｈの間にスリット孔１１２が形成されていない場合においては、接合部Ｊの厚さ方向Ｚにおける異なる位置にそれぞれ大きさの異なる応力Ｓ１〜Ｓ４が作用するため、接合部Ｊが破損する可能性がある。
【００７６】
これに対し、本実施形態においては、接合部Ｊと中央部分１０２ｈの間に、第４の基準線１１０上のスリット孔１１２の第１端部近傍部分１１２Ａと第２端部近傍部分１１２Ｃが二重に設けられている。応力Ｓ１〜Ｓ４が作用すると、この応力Ｓ１〜Ｓ４の大きさに応じて、中央部分１０２ｈ側に位置して接合部Ｊに対向する第２端部近傍部分１１２Ｃの対向側縁部１１２ｂが、接合部Ｊの方向へと突出するように変位する。ここで、対向側縁部１１２ｂと接合部Ｊ側の接合部側縁部１１２ａの間はスリット孔１１２となっており間隔が空いている。
このため、対向側縁部１１２ｂの突出は第２端部近傍部分１１２Ｃにより吸収され、この突出による接合部側縁部１１２ａへの影響が抑制される。
また、第２端部近傍部分１１２Ｃの接合部Ｊ側には第１端部近傍部分１１２Ａが設けられており、第２端部近傍部分１１２Ｃによって十分に吸収されない変位差が第１端部近傍部分１１２Ａによって吸収される。
【００７７】
また、金属板１０２の外縁部分１０２ｇは、内側部分１０２ｈにおける応力Ｓ１〜Ｓ４の作用に伴い、外縁部分１０２ｇ自体が膨張しつつも外方へと移動しようとする。
応力Ｓ１〜Ｓ４の作用に伴い、外縁部分１０２ｇが外方へと移動しようとすると、この応力Ｓ１〜Ｓ４の大きさに応じて、中間部分１１２Ｂの外縁部分１０２ｇ側に位置して接合部Ｊに対向する対向側縁部１１２ｂが、接合部Ｊから離れる方向へと移動するように変位する。ここで、対向側縁部１１２ｂと接合部Ｊ側の接合部側縁部１１２ａの間はスリット孔１１２となっており間隔が空いている。このため、対向側縁部１１２ｂの離間はスリット孔１１２の中間部分１１２Ｂにより吸収され、接合部側縁部１１２ａへの影響が低減される。
【００７８】
このように、応力Ｓ１〜Ｓ４はスリット孔１１２に吸収される。
幅方向Ｙに応力が作用した場合においても、上記と同様な作用により、スリット孔１１２に応力が吸収される。
【００７９】
次に、上記のガスケット１０１の効果について説明する。
【００８０】
本実施形態におけるガスケット１０１は、積層された複数の金属板１０２が接合部Ｊにおいて互いに点状に接合されて形成されているガスケット１０１であって、接合部Ｊを螺旋状に囲繞する第４の基準線１１０を設定したときに、第４の基準線１１０上に３６０度以上連続して延在するように形成されたスリット孔１１２を備えている、ガスケット１０１を提供する。
例えば金属板１０２が膨張し、これに起因する変位が、積層された複数の金属板１０２を互いに点状に接合する接合部Ｊへ作用する場合において、変位が接合部Ｊに向けて作用する部分にスリット孔１１２が設けられていれば、スリット孔１１２の外側の部分がスリット孔１１２の内側に位置する接合部Ｊへ向かって変位しようとしても、変位はスリット孔１１２により吸収されて、接合部Ｊへの変位の影響は低減される。したがって、複数の金属板１０２が異なる変位量で面内方向に変位した場合であっても、この変位差はスリット孔１１２により吸収される。
ここで、上記のような構成によれば、スリット孔１１２は、接合部Ｊを螺旋状に囲繞する第４の基準線１１０上に、３６０度以上連続して延在するように形成されている。すなわち、接続点Ｊを基点とした全ての面内方向にスリット孔１１２が形成されているため、全ての面内方向からの、接合部Ｊへの変位の影響を低減可能である。
したがって、例えば各金属板１０２の温度が異なる温度に上昇して、積層された複数の金属板１０２の各々が異なる変位量で膨張したような場合において、この変位がどの方向から接合点Ｊに作用したとしても、変位差による接合部Ｊへの影響を効果的に吸収し、接合部Ｊの損傷を抑制可能である。
【００８１】
また、接合部Ｊは複数の金属板１０２の外縁１０２ｂ近傍に設けられ、スリット孔１１２は、接合部Ｊの外縁１０２ｂとは反対側において、二重に、オーバーラップして設けられている。
上記のような構成によれば、接合部Ｊは複数の金属板１０２の外縁１０２ｂ近傍に設けられているため、金属板１０２間の変位差が顕著に現れるのは、開口部１０４等が設けられたガスケット１０１の中央部分、すなわち、接合部Ｊの外縁１０２ｂとは反対側である。この、変位差が顕著に現れる部分において、スリット孔１１２は、二重に、オーバーラップして設けられている。したがって、例えば各金属板１０２の温度が異なる温度に上昇して、積層された複数の金属板１０２の各々が異なる変位量で膨張したような場合において、変位差による接合部Ｊへの影響を効果的に吸収し、接合部Ｊの損傷を抑制可能である。
【００８２】
また、複数の金属板２は、スポット溶接により接合されている。
上記のような構成によれば、上記のようなガスケット１０１を、適切に実現可能である。
【００８３】
本実施形態において、スリット孔１１２は、金属板１０２を形成する抜き打ち加工工程において、金属板１０２の外縁輪郭や開口部等の形成と同時に開設することができるため、スリット孔１１２の開設に特別な工程の追加を必要としない。したがって、スリット孔１１２を設けつつも、製造コストの上昇を抑制可能である。
【００８４】
本実施形態の接合部Ｊは、金属板１０２の外縁近傍に設けられている。しかし、スリット孔１１２は、上記のように、変位がどの面内方向から接合点Ｊに作用したとしても、変位差を効果的に吸収し、接合部Ｊの損傷を抑制可能な構造となっている。このため、実際には、接合部Ｊが金属板１０２上のいかなる場所に設けられ、どの面内方向から変位が接合部Ｊに向けて作用したとしても、接合部Ｊの損傷を抑制可能である。すなわち、ガスケット１０１上における接合部Ｊの場所が限定されない構造となっているため、ガスケット１０１の設計自由度が向上する。
【００８５】
なお、本発明のガスケットは、図面を参照して説明した上述の各実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。
【００８６】
例えば、複数の金属板は、スポット溶接ではなく、リベット締結により接合されていてもよい。または、複数の金属板は、ハトメ締結により接合されていてもよい。
また、上記第３実施形態において、螺旋状に設けられたスリット孔１１２は、接合部Ｊから反時計回りに巻回するように設けられていたが、これに限られず、巻回方向は時計回りであってもよい。また、スリット孔１１２が接合部Ｊの周囲を巻回する回数は１回に限られず、複数回以上巻回して接合部Ｊを囲繞するように、スリット孔１１２が設けられていてもかまわない。
【００８７】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記各実施形態及び各変形例で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１、２１、３１、４１、５１、６１、７１、９１、１０１  ガスケット
２、７２、１０２  金属板
２Ａ〜２Ｄ、７２Ａ〜７２Ｄ、１０２Ａ〜１０２Ｄ  第１〜第４金属板
２ｂ、７２ｂ、１０２ｂ  円弧部（外縁）
１０、２２、３２、４２、５２、６２  第１の基準線
１１、２３、３３、４３、５３、６３  第２の基準線
１２、２４、２５、３４、３５、４４、４５、５４、５５、６４、６５、８２、９４、１１２  スリット孔
１２Ａ〜１２Ｄ  第１〜第４スリット孔
１２ｃ、３４ｃ、４４ｃ、８２ｃ、９４ｃ、１１２ｃ、１１２ｄ  端部
１２ｄ、８２ｄ  中央部
８０、９２  第３の基準線
１１０  第４の基準線
Ｅ  エンジンヘッド
Ｔ  タービンフランジ
Ｊ          接合部
Ｇ  端部間の距離
Ｗ  接合部の最大幅寸法
【図１】
2020085002.tif 000003
【図２】
2020085002.tif 000004
【図３】
2020085002.tif 000005
【図４】
2020085002.tif 000006
【図５】
2020085002.tif 000007
【図６】
2020085002.tif 000008
【図７】
2020085002.tif 000009
【図８】
2020085002.tif 000010
【図９】
2020085002.tif 000011
【図１０】
2020085002.tif 000012
【図１１】
2020085002.tif 000013
【図１２】
2020085002.tif 000014
【図１３】
2020085002.tif 000015
【図１４】
2020085002.tif 000016
【図１５】
2020085002.tif 000017
【図１６】
2020085002.tif 000018
【図１７】
2020085002.tif 000019