(57)【要約】【課題】本願発明は、フィルタ要素を有する平形ガスケットに関する。【解決手段】清浄度に関する要求が高まってきており、その要求に応えるべく、平形ガスケットへのフィルタ要素の組み込みに対する需要が高まってきている。フィルタ要素は、製造中に蓄積する不純物、並びに、内燃エンジンまたは車両の動作の特に最初の期間において作動液を介して循環する他の残留物を捕集するのに主に用いられる。【選択図】図３【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの第１金属層と、
少なくとも１つの第２金属層と、
前記第１金属層と前記第２金属層との間に配置された第３層と、
を備え、
前記第１金属層は少なくとも１つの第１通過開口を有し、
前記第２金属層は少なくとも１つの第２通過開口を有し、
前記第１通過開口および前記第２通過開口は、前記第１金属層、前記第２金属層、および前記第３層の平面に対し垂直な方向に互いに隣接するよう配置され、
前記第３層は、前記第１金属層、前記第２金属層、および前記第３層の前記平面に対し垂直な方向に前記第１通過開口および前記第２通過開口に隣接する部分において通過開口を有さず、前記第３層の前記平面内において前記第１通過開口および前記第２通過開口を跨いで延在しており、
前記第３層はふるい層として、交差し合い交差点を形成する複数のスレッドからなる、または前記複数のスレッドを含むメッシュ材料を有し、或いは前記メッシュ材料からなり、
前記第３層の前記平面内において前記第１通過開口および前記第２通過開口を跨いで延在し、前記第３層の前記平面内で前記第１通過開口および前記第２通過開口を囲む領域において前記メッシュ材料は、交差し合う２つのスレッドの前記交差点の中間における全高が、隣接し合う前記交差点間の中間における前記スレッドのそれぞれの高さの１．４倍未満である、平形ガスケット。
【請求項２】
前記第３層の前記平面内の全領域において前記メッシュ材料は、前記交差し合う２つのスレッドの前記交差点の中間における前記全高が、全ての前記交差点に関し、前記隣接し合う交差点間の中間における前記スレッドのそれぞれの前記高さの１．４倍以下である、請求項１に記載の平形ガスケット。
【請求項３】
前記メッシュ材料は前記平面内で部分的または全体的に、実質的に円形の断面を有する前記スレッドからなるメッシュ材料の元の圧縮されていない状態と比較した圧縮率が、＞３０％である、請求項１または２に記載の平形ガスケット。
【請求項４】
前記平面内で部分的または全体的に、前記交差し合う２つのスレッドの前記交差点の幅対高さの比率が１．５から４の範囲である、請求項１から３のいずれか１項に記載の平形ガスケット。
【請求項５】
前記平面内で部分的または全体的に、前記ふるい層の、前記メッシュ材料の前記スレッドのうち１つ、いくつか、または全ての中間で切り取った断面における、いくつかの、または全ての残存間隙が、前記交差点のうち１つあたり≦０．００８ｍｍ２の面積を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の平形ガスケット。
【請求項６】
前記平面内で部分的または全体的に、前記メッシュ材料はカレンダー加工により圧縮される、請求項１から５のいずれか１項に記載の平形ガスケット。
【請求項７】
前記第１金属層、前記第２金属層、および前記第３層はそれぞれ、前記第１金属層、前記第２金属層、および前記第３層の前記平面に対して垂直な方向に互い隣接するよう配置される少なくとも１つの他の通過開口を有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の平形ガスケット。
【請求項８】
前記通過開口のうち少なくとも１つの周囲において前記第１金属層および前記第２金属層のうち少なくとも一方は少なくとも部分的にシーリングビードを有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の平形ガスケット。
【請求項９】
前記第１金属層および前記第２金属層のうち少なくとも一方は少なくとも前記ふるい層に面する面が少なくとも１つのコーティング材料を用いてコーティングされる、請求項１から８のいずれか１項に記載の平形ガスケット。
【請求項１０】
前記メッシュ材料の前記スレッドは金属からなる、または金属を含む、請求項１から９のいずれか１項に記載の平形ガスケット。
【請求項１１】
前記メッシュ材料の前記スレッドは、ポリアミドまたはポリエステルなどの熱可塑性物質、或いは、ポリエステルなどの熱硬化性樹脂からなる、またはこれらのうち少なくとも１つを含む、請求項１から９のいずれか１項に記載の平形ガスケット。
【請求項１２】
前記第１金属層および前記第２金属層のうち少なくとも一方は、ステンレス鋼、ばね鋼、ばね硬鋼、または炭素鋼を含むか、またはこれらからなる、請求項１から１１のいずれか１項に記載の平形ガスケット。
【請求項１３】
前記ふるい層は、均一に圧縮されたメッシュ材料からなる単一の部材からなる、請求項１から１２のいずれか１項に記載の平形ガスケット。
【請求項１４】
前記ふるい層は、接着による接続および連結による接続のうち少なくとも一方により前記ふるい層の前記平面内で互いに接続された少なくとも２つの部材の複合体からなる、請求項１から１２のいずれか１項に記載の平形ガスケット。
【請求項１５】
前記少なくとも２つの部材の前記接続はレーザー溶接により行われる、請求項１４に記載の平形ガスケット。
【請求項１６】
前記メッシュ材料はメッシュ幅が、８０から２５０μｍの範囲であり、
前記範囲は上限および下限の値を含む、または含まない、請求項１から１５のいずれか１項に記載の平形ガスケット。
【請求項１７】
前記メッシュ材料は高さが１０から１４００μｍの範囲である、請求項１から１６のいずれか１項に記載の平形ガスケット。
【請求項１８】
前記メッシュ材料は織布、特に平織りまたは綾織りされた織布である、請求項１から１７のいずれか１項に記載の平形ガスケット。
【請求項１９】
車両において、
特にトランスミッションのガスケットとして、特にトランスミッション制御装置のガスケットとして、
特に水、空気、加圧された気体、および油のうち少なくとも１つを誘導する部品のガスケット、特にシリンダヘッドのガスケットとして、或いは、
燃焼機関のエンジン、特に排気ラインの他のガスケットとして用いられる、請求項１から１８のいずれか１項に記載の平形ガスケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、フィルタ要素を有する平形ガスケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
清浄度に関する要求が高まってきており、その要求に応えるべく、平形ガスケットへのフィルタ要素の組み込みに対する需要が高まってきている。フィルタ要素は、製造中に蓄積する不純物、並びに、内燃エンジンまたは車両の動作の特に最初の期間において作動液を介して循環する他の残留物を捕集するのに主に用いられる。
【０００３】
そのような平形ガスケットの従来技術としては、ＤＥ  ２００  １９  ０４０  Ｕ１またはＤＥ  ２０  ２０１０  ００６  ７６８  Ｕ１などによって開示されるものがある。同文献が開示する技術は、主に水、空気、および／またはオイルを誘導する部品のためのガスケットとして主に用いられる。例えばそれらは、トランスミッションのガスケット、シリンダヘッドのガスケット、または内燃エンジンの他のガスケットであり得、特に、内燃エンジンの排気ラインに用いられるガスケットであり得る。
【０００４】
ＤＥ  ２０  ２０１０  ００６  ７６８  Ｕ１は、２つの金属層の間に金属のメッシュ材料が介在する平形ガスケットを開示している。当該メッシュ材料はそれら金属層の間において金属層の通過開口の領域を跨いで延在する。その通過開口において、メッシュ層はフィルタとして機能する。ＤＥ  ２０  ２０１０  ００６  ７６８  Ｕ１によると、メッシュ材料はフィルタ領域では圧縮されておらず、金属層の材料によって覆われた橋渡しをするための領域では圧縮されている。この圧縮により、橋渡しをするための領域においてメッシュ材料は横断方向の不浸透性を有するようになる。他方、圧縮されていないフィルタ領域においてメッシュ材料は、金属層の通過開口を通過しようとする流体に対する抵抗が低い。
【０００５】
金属層によって覆われることになる領域、つまりシーリング領域においてはメッシュ材料は手間のかかる処理によって圧縮されなければならなく、他方、フィルタ領域は圧縮を受けてはならないというのでは不都合である。そのように構造化され、部分的に処理を施す圧縮方法は手間がかかり、製造コストを増大させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
よって本願発明の目的は、そのような課題を解決することにある。本願発明の目的は、フィルタ領域においては流体が容易に通過でき、シーリング領域においては高い横断方向の不浸透性を有し、かつ手間をかけずに製造することが出来る金属平形ガスケット、並びにその利用を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明の目的は、請求項１に係る金属平形ガスケットによって達成される。請求項１に従属する請求項は、本願発明の有利な実施形態を示す。
【０００８】
請求項１９は、本願発明に係る金属平形ガスケットの有利な利用を提供する。本願発明に係る金属平形ガスケットは特に、トランスミッションプレート、またはトランスミッションのガスケット、および一般的には、水、空気、加圧ガス、および／またはオイルを通過させる部品のためのガスケット、または内燃エンジン、特に内燃エンジンの排気ラインの他のガスケットに有利に用いることが出来る。
【０００９】
本願発明に係る平形ガスケットは、少なくとも２つの金属層を含む。当該２つの金属層はそれぞれ、金属シートを有する、または金属シートからなる。これらの金属層には、ガスケット層が組み立てられると対応し合う、ガスケット層の平面に対し垂直な方向に互いに隣接して配置される通過開口が形成される。隣接するとは、通過開口の一方が他方の上に直接的に配置される、或いは間接的に配置され、つまり少なくとも１つの中間層によって互いに分け隔てられることを意味する。このようなガスケットを用いると、例えばトランスミッションにおける油圧オイル、空気圧トランスミッションのアクチュエータにおける空気、排気ガス再循環領域のガスケットにおける排気ガス、または水ポンプのサプライガスケットにおける水など流体の、通過開口の片側から反対側への通過が可能となる。このことに加え、ガスケットは通常、締結手段、特にボルトおよび／またはねじのための通過開口も有する。
【００１０】
それぞれの金属層において、いくつかの通過開口が、ガスケット層の各平面内で互いに隣接して配置される。異なる複数の層間で各通過開口は好ましくは互いに同一平面上である、または少なくとも通過方向において連続的である。これらの通過開口にはフィルタが設けられてもよく、または媒体をろ過せずに通過させるよう設計されてもよい。本願発明は、フィルタを有する通過開口に用いられる、フィルタ要素を形成するメッシュ材料を備えた平形ガスケットに関する。
【００１１】
本願発明によると、２つの金属層の間には他の層、つまり第３層が設けられる。第３層は流体が通過する通過開口の領域において、自身の通過開口を有さず、それら通過開口を跨いで延在する。そのような構成であっても流体を通過させるべく、この第３層は、メッシュ材料を含む、またはメッシュ材料からなるふるい層として設計される。
【００１２】
メッシュ材料は、交差し合って交差点を形成するスレッドを含む。メッシュ材料は、織りメッシュ材料であることが好ましい。
【００１３】
本願発明によると、交差し合う２つのスレッドの交差点の中心における全高が、全ての交差点に関し、隣接し合う２つの交差点間の中間における個々のスレッドの高さの１．４倍未満、好ましくは１．２倍未満となるように、メッシュ材料のフィルタ領域、および金属層によって覆われた隣接し合う領域の両方の高さが低くされる。有利な実施形態において、ふるい層のメッシュ材料全体が、このように形成される。
【００１４】
このことが意味するのは、メッシュ材料が通過開口の領域、および通過開口を囲む領域において、好ましくはメッシュ材料の全領域において、元の厚さの７０％以下、好ましくは６０％以下まで圧縮されるということである。このことには、メッシュ材料が少なくともスレッドの交差点間の中央領域において圧縮されておらず、スレッドが少なくともその中央領域において元の厚さのままであるといった場合も含まれる。メッシュ材料の圧縮の程度がさらに高く、スレッドが交差点間の中央領域においても圧縮されている場合、メッシュの２つのスレッドの交差点における全高は、スレッドの、２つの隣接し合う交差点間の中央領域における高さと等しい。
【００１５】
圧縮されたメッシュ材料は、圧縮されていない材料の元の状態と比較し、３０％超、好ましくは３５％超、好ましくは４０％超、特に好ましくは４５％超の圧縮率で圧縮されるのが有利である。いくつかのメッシュ材料においては、特に元のメッシュ幅、または区切りが大きいメッシュ材料においては、さらに高い圧縮率、つまり５０％超、さらには５５％超などが推奨される。これらの値は、メッシュ材料として通常用いられる、圧縮されていない状態において実質的に円形の断面を有するメッシュのスレッドに関し当てはまる。
【００１６】
有利な実施形態において、交差点において交差し合う２つのスレッドは圧縮の結果、幅（メッシュ材料の平面内の、およびスレッドの延在方向に対し実質的に垂直な方向の寸法）対高さ（メッシュ材料の平面に直交する方向の寸法）の比率が１．５〜４、好ましくは２〜４、好ましくは２〜３、さらに好ましくは２．５〜３の範囲にある。
【００１７】
通常のメッシュ材料、つまり圧縮されていない元の状態にある材料では、上方または下方から見たときに空いた隙間が当然多く見られる。この間隙が存在することにより、メッシュの平面に対し垂直な方向への浸透性が生じる。スレッド同士が交差する平面内で、４つの隙間、および、交差し合い、かつ対応するペア間で連続的である４つのスレッドが交互に存在し、２つのスレッドのそれぞれの交差点を囲む。平織りのメッシュにおいては、スレッドは、スレッドの最初のペアを浮いた状態で通り、次のペアを沈んだ状態で通るので、非常に高い密度で織られた布であっても、隙間は多く見られる。特定のスレッドの幅方向における正確に中間位置で切り取ったメッシュの断面において、当該スレッドの、他の複数の交差しているスレッドが存在する延在方向に沿って見てみると、それら複数の交差しているスレッドの短い断面によってのみ、つまり交差点においてのみ、当該スレッドは覆われた状態となっている。特に、縦断方向のスレッドと横断方向のスレッドとの交差点の極近接する領域において、当該２つのスレッドの間には当該横断方向のスレッドの左側および右型の両方に隙間が存在する。これらの隙間を断面図で見ると、略三角形と見なすことが出来る形状を有することが多い。これらの隙間が存在することにより、流体は、例えばスレッドに沿って、メッシュを横断する方向に通過することが出来る。本願発明に係るガスケットにおいては、メッシュの元の材料を圧縮することにより、つまり、スレッドの材料をメッシュの主に上面および下面からこれらの隙間へと移動させ、メッシュ材料の元の状態と比較しメッシュ材料の厚さを薄くすることにより横断方向の十分な不浸透性を実現する。上述した断面と、メッシュ材料を圧縮した後の断面とを比較すると、横断方向のスレッドと、これに交差する縦断方向のスレッドとの間の残存間隙は、元の状態の材料における間隙と比較してはるかに小さい。スレッドの幅の中間位置で切り取った断面において、１つの交差点あたりの残存間隙、つまり連続的な間隙は、≦０．００８ｍｍ２、好ましくは≦０．００６ｍｍ２、好ましくは≦０．００４ｍｍ２、最も好ましくは≦０．００２ｍｍ２である。説明される設計を用いると、メッシュ材料により形成されるふるい層の残存間隙のいくつか、または全てが非常に小さくなるので、ふるい層の横断方向への不浸透性は十分に高くなる。
【００１８】
残存間隙は連続する領域として定義され、メッシュのスレッドの幅方向への中間位置で切り取ったふるい領域の断面で見ると、メッシュのスレッドが交差していない、またはメッシュのスレッドによって覆われていない。残存間隙は、各交差点において、スレッドの両側に存在する。残存間隙は、横断方向の残存間隙と呼ぶことも出来る。
【００１９】
本願発明に係る金属平形ガスケットは、フィルタ領域を通ろうとする流体の意図された通過を可能とする金属平形ガスケットを実現する。同時に、メッシュ材料のそれらフィルタ領域の外側における横断方向の不浸透性は、メッシュ材料を通ろうとする、ある通過開口から他の隣接する通過開口への液体の浸透を妨げるのに十分なものである。
【００２０】
本願発明によると、メッシュ層に隣接して配置される金属層が、通過開口の少なくとも１つを少なくとも部分的に囲むシーリングビードを有するのが特に有利である。そのようなシーリングビードを用いることにより、横断方向の不浸透性がさらに向上する。
【００２１】
またメッシュ層に隣接して配置される金属層は、そのメッシュ層に面する面が少なくとも部分的にコーティングされるのが有利である。例えばＦＫＭ（ビニリデンフッ化ヘキサフルオロプロピレン共重合体）であるフッ素重合体などのエラストマーがそのようなコーティングに特に適している。他の適したコーティング材料としては、シリコーンゴム、ＮＢＲゴム（アクリル−ブタジエンゴム）、ＨＮＢＲ（水和アクリル−ブタジエンゴム）、ＰＵＲ（ポリウレタン）、ＮＲ（天然ゴム）、ＦＦＫＭ（パーフルオロゴム）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＢＲ（ブタジエンゴム）、ＩＩＲ（ブチルゴム）、ＦＶＳＱ（シリコーンゴム）、ＣＳＭ（クロロスルホン化ポリエチレン）、シリコーンまたはエポキシド樹脂などが挙げられ、上記した材料の１以上を含む混合物でもよい。コーティングを施すことにより、スレッド間の隙間に入り込むコーティング材料によってメッシュ材料の残存間隙がさらに封止されるので、横断方向の不浸透性はさらに向上する。
【００２２】
ふるい層に隣接して配置された封止層の面にコーティングを施さない場合、ふるい材料は、５０％超、好ましくは５５％超などのより高い圧縮率で圧縮されるのが好ましい。ふるい層に面する封止層の面にコーティングを施す場合、３０〜５０％（下限および上限の値を含む）などのより低い圧縮率で通常は十分である。
【００２３】
メッシュ材料に隣接して配置される２つの金属層は、ステンレス鋼、ばね鋼、ばね硬鋼、または炭素鋼からなるのが有利である。当該金属層は、上述したような、ガスケット層の平面の方向、または当該平面に平行な方向の封止力をさらに高めるシーリングビードを有してよい。
【００２４】
メッシュのスレッドは、例えばオーステナイト鋼、フェライト鋼、ステンレス鋼、炭素鋼である鋼などの金属からなる、或いは、これらの金属を含むのが有利である。メッシュの原料としてオーステナイト鋼が用いられると、圧縮の際のマルテンサイト形成により、当該材料に磁性が生じる。そこでメッシュ材料はフェライト鋼と同じように用いることが出来る。よって磁性の把持具をそのような圧縮された磁性を有するメッシュ材料に対して用いることが出来、このことは製造および取り扱いの際に非常に有利である。メッシュの原料のスレッド径は通常、０．０４〜０．１２ｍｍである。
【００２５】
他の実施形態において、メッシュのスレッドは、熱可塑性または熱硬化性の材料からなる、または熱可塑性または熱硬化性の材料を含む。ポリエステルの、またはポリアミドの材料を用いるのが有利である。
【００２６】
スレッドの材料として、織布、特に、平織りされた、または綾織りされた織布を用いるのが有利である。メッシュ材料は、高さが１０〜１４００μｍ、好ましくは６０〜４００μｍであるのが有利であり、および／または、メッシュ幅は、８０〜２５０μｍ、好ましくは１００〜２２５μｍ、好ましくは１００〜２００μｍであるのが有利である。これらの寸法は、圧縮されて高さが低くなった状態での材料の寸法である。
【００２７】
例えば圧縮によりメッシュ材料の厚さを全領域に亘って薄くすると、本願発明に係る金属平形ガスケットの特に単純化された製造が可能になる。このように完全に圧縮されたメッシュ材料は、例えばカレンダー加工により、メッシュ材料の原料から容易かつコスト効率の高い方法で製造することが出来る。カレンダー加工を行うと領域あたりの重量、および区切りは圧縮を行う間、実質的に同じままであり、縦断方向の区切りは、僅かに増加し得る。
【００２８】
カレンダー加工では、材料の幅方向のただ１つの線が一時に圧縮されるので、カレンダー加工で必要となる圧力は、メッシュ材料の全領域を一度に圧縮するのと比較しはるかに小さい。圧縮率が高くなるにつれ、メッシュ材料の横断方向の隙間はより小さくなり、例えば隣接する金属層のコーティングなどと組み合わさって形成される、残存間隙の封止がより強化される。ふるい層はコーティングされないままである。
【００２９】
材料にカレンダー加工を施し、中間処理として焼きなましを施し、再びカレンダー加工を施すと、残存間隙が０．００４ｍｍ２未満となる特に高い圧縮率がメッシュ材料に損傷を与えることなく可能となる。メッシュ材料の焼きなましを処理の最後にもう１度行ってもよい。
【００３０】
製造の観点から見ると、ふるい層としては、均一な構成のふるい材料を用いるのが好ましい。しかし特定の適用例においては、互いに異なる特性を有する複数のメッシュ材料を用いる必要がある。
【００３１】
この目的のために、段階的に設けられたカレンダーローラーのペア、または異なる高さを有する一連のカレンダーローラーをそれぞれ有するローラーのペアを用いることも原理的には可能である。これらのローラーは構成する各ローラーの軸に沿って順次配置され、上部ローラーおよび下部ローラーにはローラーが同じ順序で用いられる。このことにより、それぞれ異なる高さを有する複数の領域を含み、各領域毎に残存間隙の大きさがそれぞれ異なるふるい層を用いることが可能となる。しかし、領域は一定の幅で伸びているので、このようなメッシュの特性のばらつきは、特定の適用例にのみ用いることが出来る。
【００３２】
他の実施形態において、接着または連結によって互いに接続された、カレンダー加工された異なる複数の材料の異なる複数の部材によってふるい層が構成されるように、ふるい層には異なる複数のカレンダー加工された材料を組み合わせて用いてもよい。この接続は、重なり、および厚みの増加が生じないよう、ふるい層の平面内において行われる必要がある。この接続にはレーザー溶接を用いると特に好ましい。
【００３３】
一般的にはメッシュ幅は、ろ過される粒子のサイズ、および最大の許容可能な流体抵抗に応じて選択される。原料は、メッシュ幅とスレッド径との比率が２：１〜４．５：１、好ましくは７：５〜９：２であるメッシュ材料が選択される。比率が高くなるとメッシュ材料の圧縮が容易になるが、この特定した最大値より高い比率の場合、金属平形ガスケットで通常用いられるシーリングビード、および典型的なねじの力では平形ガスケットの封止効果を十分なものに出来なくなる。
【００３４】
要約すると、本願発明に係るメッシュ材料は、特にその全領域が圧縮された場合、フィルタ領域を有する平形ガスケットの、単純化され、かつコスト効率のよい製造を可能とする。同時にこの平形ガスケットは通過開口を通じた流体の良好な通過、および横断方向の十分な不浸透性を実現する。有利なガスケットと併せて、そのようなガスケットを製造するための有利な方法も提示する。
【００３５】
比較的薄い金属シートから形成されるメッシュ材料層、最上層、および最下層とは異なり、ガスケットの厚さ調整を可能とする分離層を最上層および最下層のうちいずれかと、ふるい層との間に配置してもよい。最下層および最上層の厚さは通常、０．１〜０．２５ｍｍであるが、分離層の厚さは少なくとも０．３ｍｍである。通常、分離層の通過開口は、最上層および最下層の通過開口と同じように分布されるが、それらの大きさは異なり得る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
以下において、本願発明に係る平形ガスケットのいくつかの実施形態を詳細に説明する。個々の実施形態に関して説明される要素は同時に、本願発明に係る対応する要素を表す。以下において、同一または同様の要素は、同一または同様の参照番号を用いて示される。複数の層の断面図は、ガスケットの層の互いの関係がわかるよう分解して示す。
【図１】トランスミッション制御装置に用いられるガスケットを示す。
【図２】従来技術に係るトランスミッションガスケットを示す断面図である。
【図３】本願発明に係る平形ガスケットの実施形態である３つのトランスミッションガスケットを示す断面図である。
【図４】メッシュ材料の圧縮されていない状態、および圧縮された状態をそれぞれ示す２つの断面図である。
【図５】図４に対応する、本願発明に係る平形ガスケットのメッシュ材料を示す断面図である。
【図６】メッシュ材料の平滑な切り取り断面図である。
【図７】３つの異なる原料に関する、横断方向の漏れ領域対材料の圧縮の比率をそれぞれ示す２つのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１は、トランスミッション制御装置に用いられるガスケット２０を示す平面図である。同平面図に示される第１金属層１は多数の通過開口６、７を有するが、そのうちいくつかのみに明示的に参照符号を付している。通過開口は、トランスミッションガスケット２０の、図面の平面に対して垂直な方向への通過のための開口である。ここで通過開口６はボルトなどのための通過開口であり、これらの通過開口６に、フィルタは配置されていない。通過開口７は、油圧オイルなどの流体のための通過開口である。これらの通過開口７にはフィルタが配置され、当該フィルタは本願発明において、メッシュ材料からなるふるい層３により形成される。図１においては、ガスケット層１によって覆われておらず、見ることが可能な通過開口７の領域にあるふるい層のみに、３の参照符号が付されている。
【００３８】
通過開口７およびボルト用の通過開口６の周囲の第１金属層１には、シーリングビード１１が配置されている。シーリングビード１１は通過開口６、７の周縁にシーリングラインを形成しており、通過開口６、７の間の横断方向の不浸透性を向上させる。横断方向の不浸透性とは、トランスミッションガスケット２０の層の平面内を移動しようとする流体の浸透しにくさを指す。言い換えると横断方向の不浸透性とは、層の平面内において、つまりふるい層において通過開口６、７のうちいずれかから他のいずれかの隣接する通過開口６、７へ浸透しようとする流体に対する封止機能である。
【００３９】
図２は、従来技術に係るトランスミッションガスケット２０の組立品を示す断面図である。トランスミッションガスケット２０は、２つの金属ガスケット層１、２を有し、ガスケット層１、２の間には他の層２１が配置される。中間層２１は通過開口７の領域において、通過開口７内に配置されたメッシュふるい２２を有する開口を含む。メッシュふるい２２はその外縁において、クリップ留めなどにより中間層２１に接続されている。これによりメッシュふるい２２は、メッシュふるい２２の平面に対して垂直な方向にメッシュふるい２２を通過しようとする流体に対するフィルタを形成する。しかし、そのような中間層２１およびメッシュふるい２２を組み合わせて構成されるガスケットは、非常に大きな手間を要する。
【００４０】
図３は、図１に示すようなトランスミッションガスケットなど金属平形ガスケットの、本願発明に係る３つの実施形態を示す。図３は図１の線Ａ−Ａにそれぞれ対応する３つの断面図である。
【００４１】
図３のＡは、通過開口６（６ａ、６ｂ、６ｃ）、およびフィルタ領域を有する通過開口７（７ａ、７ｂ、７ｃ）を示す断面図である。ばね鋼により形成される層１、２において、通過開口６ａ、６ｂ、６ｃ、７ａ、７ｂ、７ｃは全て弾力性のシーリングビード１１ａ〜１１ｆにより囲まれている。
【００４２】
本願発明に係る中心層３はその全体が、３０％より高い圧縮率を有する、つまり元の厚さの７０％未満の厚さを有する織りメッシュからなる。ここで断面図において織りメッシュは、横断方向のスレッド５が延在する方向に沿って示されており、縦断方向のスレッド４ａ、４ｂ、４ｃは、その短い断面のみが示されている。図３のＡの縦断方向のスレッドのうちいくつかのみにそれぞれの参照番号が付されている。
【００４３】
本実施形態のメッシュ材料は、金属のスレッド、詳細には、タイプ１．４３０６のステンレス鋼からなり、全領域に亘り、つまり幅方向および長さ方向全体に亘りカレンダー加工によって圧縮されている。そのような圧縮がカレンダーによって行われるようであれば特に有利である。従来的な圧縮加工は、全領域を４０％より高い圧縮率まで圧縮するのに必要となる圧力が高く、非常に大きな手間がかかる。
【００４４】
上述したように、中心層３のメッシュ材料は、通過開口７ａ、７ｂを跨いで延在し、油圧オイルなど、通過開口７ａ、７ｂを通過しようとする流体に対するフィルタ領域を形成する。同時に、そのような高い圧縮率を有するメッシュ材料は、その横断方向において、通過開口７ａ、７ｂからふるい層３を通って、つまりふるい層３の平面内で通過開口６ａ、６ｂ、６ｃへ油圧オイルが全く通過しないよう、または許容量を超えて通過しないよう制御する十分な不浸透性を有している。
【００４５】
通過開口６ａ、６ｂ、６ｃは例えばボルト用の穴であり、フィルタ領域が必要ではないか、或いはフィルタ領域があってはならないので、メッシュ材料は配置されない。
【００４６】
図３のＢは図３のＡに示す実施形態と同様の実施形態を示す。図３のＡに示す実施形態に加えて、ガスケット層１、２のそれぞれの中心層３に面する面が、４０μｍの厚さを有するエラストマーのＦＫＭベースのコーティング９、１０で覆われている。コーティング９、１０は、ふるい層３の個々のスレッド４ａ〜４ｃ、５の間に存在し得る隙間を封止する。コーティングの厚さは、２０〜５０μｍであるのが有利である。ガスケット層のメッシュ層に面する両方の面にコーティングを施すのが好ましい。ふるい層３自体はコーティングされない。
【００４７】
図３のＣは、本願発明に係る金属平形ガスケットの他の実施形態を示す。図３のＡに示す実施形態との差異は、シーリングビード１１ａ〜１１ｆの方向が反転している点である。本実施形態においては、シーリングビード１１ａ〜１１ｆがふるい層３から離れる方向ではなく、ふるい層３に近づく方向に向いている。シーリングビード１１ａ〜１１ｆのこのような構成により、横断方向の封止、つまり、ふるい層の平面における、通過開口７ａ、７ｂから通過開口６ａ、６ｂ、６ｃへの流体の浸透に対する封止を良好なものに出来る。
【００４８】
図４のＡは、スレッド５の中間でその延在方向に沿って切り取ったメッシュ材料の断面図である。図４のＢは、本願発明に係る、同じメッシュ材料の圧縮された状態を示す。当該メッシュ材料において明らかに分かるように、交差点１２ａ、１２ｂ、１２ｃにおける、（例えば交差点１２ａにおいて）交差し合う２つのスレッド４ａ、５の全高は、２つの隣接し合う交差点の間、例えば２つの交差点１２ａおよび１２ｂ、または１２ｂおよび１２ｃの間におけるスレッド５の厚さとおよそ等しい。図４のＢにおいて、メッシュ材料の圧縮率はおよそ５０％である。図４のＡに示す原料と比較した圧縮率も５０％である。図４のＡおよびＢの両方においてスレッド４ａ、４ｃの間の距離は、織りの区切りの２倍の距離に対応する。対照的にメッシュ幅は、スレッド４ａの右端の縦方向の突出と、スレッド４ｂの左端の縦方向の突出との間の距離に対応する。
【００４９】
図５のＡも、図４のＢが示すメッシュ材料の断面図を示す。加えて図５のＢは、交差点１２ｂの断面拡大図も示す。縦断方向のスレッド４ａの近傍領域から横断方向のスレッド５の厚さが最も大きくなる領域まで、残存間隙８ａ、８ｂが存在することが分かる。メッシュ材料の断面において残存間隙８ａ、８ｂは、スレッド４ａ、５によって完全には覆われていない。残存間隙８ａ、８ｂがあることにより流体は、スレッド４ａに沿った方向、および横断方向、つまり、メッシュ材料の平面の方向に浸透することが出来る。このような残存間隙を十分に減少させることにより横断方向の浸透性を非常に限られたものとすることが出来、よって、横断方向の不浸透性は非常に良好になり、メッシュ材料は通過開口７ａ、７ｂに用いるフィルタ材料としてだけでなく、通過開口７ａ、７ｂの間の領域の封止材料としても適したものとなる。このことを用いれば、特定の部分的な構造を用いずともメッシュ材料３を全領域に亘って均一に圧縮しさえすれば十分である。カレンダーを用いて部分的な構造を有する材料を圧縮するのは可能ではないが、カレンダーを用いて均一に圧縮された材料を製造することは可能である。このようにカレンダーを用いることにより、上述したような封止する目的を達成するべく要求される非常に高い圧縮率を実現しつつ、コスト効率のよい単純化された方法で圧縮されたメッシュ材料を製造出来る。
【００５０】
図６は、スレッド５の中間で切り取った、タイプ１．４３０１の鋼により形成され、カレンダー加工されたメッシュ材料の平滑な断面図を示す。スレッド５の切り取りにより、切り取られたスレッド５に対して垂直に延在するスレッド４ａ、４ｂ、...、および交差点１２ａ、１２ｂ、...が見えた状態となっている。同切り取り断面図は、８０μｍのワイヤ厚さおよび１２５μｍのメッシュ幅を有する金網がカレンダー加工を施され、およそ５５％圧縮された状態を示す。織りメッシュの全体厚さＨは、矢印で示される２つの位置における厚さの平均値７４．５μｍであり、元の厚さの４６．５％である。同様に、個々のスレッドの高さＨＤは、矢印で示される３つの位置における厚さの平均値３７．７μｍであり、スレッドの元の厚さの５０％未満である。よって、圧縮されたふるい材料の交差点においてスレッドの幅Ｂの変化量は著しく小さく、矢印で示される２つの場所における幅の平均値は１０６．４μｍであり、スレッドの元の直径の１／３だけ大きい。圧縮された個々のスレッドの交差点における幅Ｂ対高さＨＤの比率は、２．７〜２．８の範囲である。交差し合うスレッド４ａ、４ｂ、５の間には非常に小さな残存間隙Ｆしか残されず、よって、カレンダー加工された織りメッシュは、横断方向の高い不浸透性を示すことが分かる。
【００５１】
高温のオイルの使用を伴う試験は通常のサイズのサンプルを用いて実施するのが困難かつ非常に危険なので、本出願人である企業の機密ノウハウである試験条件を用い、オートマチックトランスミッションユニットの製造条件下に置いた試験台で、少数の実際のサンプルにより材料の適用可能性の試験を行った。適用可能かどうかの判断基準は、用いた試験条件の下でトランスミッションユニットが予測通りの周波数でオイルポンプを動作させることが出来るかということ、および、正確なスイッチ動作のみが行われたかどうかということである。ビードの付いたそれぞれ厚さ０．２５０ｍｍである炭素鋼ＤＣ  ０１  Ｃ  ４９０により形成された最上層１と最下層２との間にふるい層を配置して実験を行った。
【００５２】
オートマチックトランスミッションユニットの製造に関する設定基準は、例えば、スレッド径が０．２２４ｍｍおよび０．０８ｍｍであるステンレス鋼１．４３０１のふるい層を５５％の圧縮率で圧縮した場合に、最上層および最下層をコーティングしなくとも満たされた。また、最上層１および最上層２のそれぞれの面に４０μｍの厚さのＦＫＭコーティングを施し、０．１２５ｍｍのメッシュ幅、および０．０８ｍｍのスレッド径を有するふるい層を３０％の圧縮率で圧縮しても基準が満たされた。しかしながら、求められる不浸透性をふるい材料が実現するかどうかを決定付けるのは、最上層および最下層の特性よりも主に残存間隙であった。
【００５３】
図７は、圧縮されたメッシュ材料の残存間隙８ａ、８ｂの大きさを示す２つのグラフであり、３つの異なる原料に関して、Ａは元の横断方向の漏れ領域と比較した残存間隙８ａ、８ｂの比率を示し、Ｂは、１０−３ｍｍ２の単位で残存間隙１つあたりの大きさを示す。用いた３つの異なる材料は全て、図３の実施形態において用いられたタイプ１．４３０６の鋼と極めてよく似たタイプ１．４３０１の鋼により形成された材料である。２つの材料は元のスレッド径が共に０．０８ｍｍであるが、それぞれ異なる元のメッシュ幅を有し、ひし形が付された材料は０．２２４ｍｍであり、三角を付された材料は０．１２５ｍｍである。丸が付された材料は、スレッド幅がさらに大きく０．０９ｍｍであり、メッシュ幅が０．２００ｍｍである材料である。
【００５４】
図７のＡおよびＢの両方は見たとおり、予測通りの結果、つまり、メッシュ材料の圧縮率が高くなるほど残存間隙が小さくなるという結果を示す。図７のＡから分かるように、メッシュ幅が小さな２つの材料は、３０％の圧縮率で、元のふるいの横断方向の漏れ領域の４０％未満の横断方向の漏れ領域を示し、メッシュ幅が０．２２４ｍｍのふるい材料はそれよりも僅かに大きな値を示した。４５％の圧縮率では、用いられた全ての材料おいて、元の横断方向の漏れ領域の１０％未満の横断方向の漏れ領域が得られた。
【００５５】
絶対値を示す図７のＢを見ると、コーティングされた最上層および最下層を組み合わせて用いたふるい材料では予測された結果を示し、２．５  １０−３ｍｍ２という横断方向の残存する漏れ領域が得られた。０．２００ｍｍのメッシュ幅および０．０９ｍｍのスレッド径を有する材料でも同様の値が４０％の圧縮率で得られた。４５％の圧縮率では、１  １０−３ｍｍ２未満の横断方向の残存する漏れ領域が得られた。
【図１】
2014518778.tif 000002
【図２】
2014518778.tif 000003
【図３】
2014518778.tif 000004
【図４】
2014518778.tif 000005
【図５】
2014518778.tif 000006
【図６】
2014518778.tif 000007
【図７】
2014518778.tif 000008
【国際調査報告】
2014518778.tif 000009
2014518778.tif 000010