(57)【要約】【課題】シール性のさらなる向上を図ることができるガスケットを提供する。【解決手段】２部材間をシールするガスケットであって、２部材間に設けられる流路の一部を構成する流路孔と、流路孔の外周を囲むように構成されたビードと、を備えるガスケットにおいて、ビードは、二手に分岐する分岐部を備えるとともに、分岐部において、ビード頂部の分岐点から二手に分岐したビード頂部が形成する二つの稜線の間を、ビード頂部と同じ高さの稜線で結ぶとともに、これら三つの稜線で囲まれる領域をビード頂部と同じ高さに形成することにより構成される平坦面を備え、ビード頂部の分岐点から二手に分岐する稜線のなす角度が、２５°よりも大きく４５°よりも小さいことを特徴とする。【選択図】図２
2008157377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２部材間をシールするガスケットであって、
前記２部材間に設けられる流路の一部を構成する流路孔と、
前記流路孔の外周を囲むように構成されたビードと、を備えるガスケットにおいて、
前記ビードは、二手に分岐する分岐部を備えるとともに、
前記分岐部において、ビード頂部の分岐点から二手に分岐したビード頂部が形成する二つの稜線の間を、ビード頂部と同じ高さの稜線で結ぶとともに、これら三つの稜線で囲まれる領域をビード頂部と同じ高さに形成することにより構成される平坦面を備え、
前記ビード頂部の分岐点から二手に分岐する前記稜線のなす角度が、２５°よりも大きく４５°よりも小さいことを特徴とするガスケット。
【請求項２】
前記流路孔よりも外側に、前記２部材を締結するための締結具が通される締結孔を備え、
前記締結孔よりも外側に、ガスケットの前記締結孔よりも外側の部分における前記２部材に対する当接状態が維持されるように圧縮されることで、前記ビードの前記２部材間における圧縮量を維持せしめるように構成された補助ビードを備えることを特徴とする請求項１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、２部材間をシールする金属ガスケットに関するものであり、例えば、自動車エンジンのシリンダヘッド用のガスケットや、エアーブレーキ等に用いられるエアーコンプレッサ用のガスケットとして使用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジン等においては、例えば、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に金属製のガスケットを介装して、シリンダブヘッドとシリンダブロックとの接合面からガス等が漏れるのを防ぐことが行われている。
【０００３】
このような２部材間をシールするガスケットとしては、図７及び図８に示すようなものがある。図７は、従来技術に係るガスケットの一部を拡大して示す模式的平面図である。図８は、図７の点線で囲んだＥ部の拡大図である。ガスケット１００は、２部材間に設けられる流路に対応して設けられた流路孔１０１と、流路孔１０１の外周を囲むように設けられるビード１０２と、を備える。
【０００４】
２部材間に挟まれて装着されるガスケット１００は、締結孔に通されるボルト等の締結具による２部材の締結によって２部材間で圧縮され、ビード１０２が２部材のうちの一方の部材の接合面に密着することにより流路孔１０１の外周にシール部を形成し、流路孔１０１からの流体の漏れを防いでいる。
【０００５】
図８に示すように、ガスケット１００には流路孔１０１が複数設けられており、各流路孔１０１の間を縫う様に延びるビード１０２には、二手に分かれる分岐部１０３が複数箇所に形成されている。ビード１０２の頂部が形成する稜線１０４は、分岐点１０５で二手に分かれている。
【０００６】
このように構成された分岐部１０３においては、分岐点１０５においてビード１０２の剛性が高くなるため、分岐点１０５周辺における追従性が低下して、面圧の低下が懸念される。
【０００７】
そこで、特許文献１では、二股に分かれたビード頂部の稜線の間を円弧状の稜線で結ぶとともに、これら三つの稜線で囲まれた部分をビードの頂部と同じ高さに形成することにより、略三角形状の平坦面を形成し、分岐点近傍における面圧の均等化を図っている。
【０００８】
しかしながら、ビードの分岐部（平坦面）の形状によっては、剛性が高いままであったり、逆に低くなり過ぎてしまう場合があり、単に分岐部に三角形状の平坦面を形成するだけでは、シールに適した面圧が得られない場合がある。
【０００９】
一方、近年では、自動車の軽量化を図るため、自動車に搭載される各種装置の軽量化が求められており、各種装置のハウジングにおいては薄肉化の傾向がある。例えば、薄肉化されて剛性が低下したシリンダハウジングにおいては、図９に示すように、シリンダヘッド１０７のボルト１０８よりも内側の部分１０７ａがシリンダブロック１０９との接合面から離れる向きに持ち上がるように変形して、シリンダヘッド１０７とシリンダブロック１０９の接合面に隙間が生じる、いわゆる口開きが発生する場合がある。図９は、従来技術に係るガスケットの装着状態を示す模式的断面図であり、口開きが発生したときの様子を模式的に示している。
【００１０】
ガスケット１００の締結孔よりも外側の部分はシリンダヘッド１０７の変形に対して追従性がなく、口開きが発生した場合には、シリンダヘッド１０７のボルト１０８よりも外側の部分１０７ｂが大きく変形してしまう（図９のＦ部）。その結果、シリンダヘッド１０７のボルト１０８よりも内側の部分１０７ａも大きく変形してしまい、締結孔よりも内側に設けられて流路孔の外周をシールするビードは、係る変形によって相手面が離れていくことにより圧縮量が低下してしまう。その結果、ビードの面圧が低下してシール性が低下してしまう懸念がある。
【特許文献１】特許第２９３０８３３号公報
【特許文献２】特開平１０−１４８１７９号公報
【特許文献３】特開平１０−１６９５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シール性のさらなる向上を図ることができるガスケットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明におけるガスケットは、
２部材間をシールするガスケットであって、
前記２部材間に設けられる流路の一部をそれぞれ構成する流路孔と、
前記流路孔の外周を囲むように構成されたビードと、を備えるガスケットにおいて、
前記ビードは、二手に分岐する分岐部を備えるとともに、
前記分岐部において、ビード頂部の分岐点から二手に分岐したビード頂部が形成する二つの稜線の間を、ビード頂部と同じ高さの稜線で結ぶとともに、これら三つの稜線で囲まれる領域をビード頂部と同じ高さに形成することにより構成される平坦面を備え、
前記ビード頂部の分岐点から二手に分岐する前記稜線のなす角度が、２５°よりも大きく４５°よりも小さいことを特徴とする。
【００１３】
上述したように、ビードの分岐部近傍における面圧の均等化を図るために分岐部に略三角形状の平坦面を形成しても、平坦面の形状によってはシールに適した面圧が得られない場合がある。例えば、分岐部においてビード頂部が形成する稜線のなす角度が２５°以下の場合には、平坦面におけるビードの剛性が高いままとなり、平坦面における面圧が高くなる一方で平坦面周辺の面圧が低下したままとなってしまう。また、該角度が４５°以上の場合には、平坦面におけるビードの剛性が低くなり過ぎてしまい、平坦面およびその周辺の面圧が低下してしまう。
【００１４】
そこで、本発明におけるガスケットは、該角度が、２５°よりも大きく４５°よりも小さくなるように分岐部を構成することを特徴としている。このように、平坦部が適正な形状となるように分岐部を構成することにより、平坦面近傍における面圧のより確実な均等化を図ることができ、シールに適した面圧をより確実に発生させること可能となる。したがって、ビードのシール性が向上される。
【００１５】
前記流路孔よりも外側に、前記２部材を締結するための締結具が通される締結孔を備え、
前記締結孔よりも外側に、ガスケットの前記締結孔よりも外側の部分における前記２部材に対する当接状態が維持されるように圧縮されることで、前記ビードの前記２部材間における圧縮量を維持せしめるように構成された補助ビードを備えるのもよい。
【００１６】
これにより、２部材間におけるビードの圧縮量が維持され、ビードの面圧の維持、すなわちシール性の維持が図られる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明により、シール性のさらなる向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１９】
（実施例１）
図１及び図２を参照して、実施例１に係るガスケットについて説明する。図１は、本実施例に係るガスケットの模式的平面図である。図２は、図１のＡ部の拡大図である。
【００２０】
本実施例に係るガスケット１は、自動車のエンジンやエアーコンプレッサのハウジングに使用されるものであり、ハウジングを構成する２部材（例えば、シリンダヘッドとバルブプレート）の間に挟まれて装着される。
【００２１】
ガスケット１は、金属製の板状部材であるガスケット本体２と、２部材間への装着の際にボルト等の締結具が通される締結孔３と、２部材間に設けられた流路に対応して設けられる複数の流路孔４（４ａ、４ｂ、４ｃ）と、流路孔４の外周を取り囲むように設けられるビード５と、を備える。
【００２２】
ガスケット１は、締結孔３に通された締結具による２部材の締結によって２部材間で圧縮され、ビード５が２部材のうちの一方の部材の接合面に密着することにより流路孔４の外周にシール部を形成する。これにより、流路孔４からの流体の漏れが防止される。
【００２３】
ビード５には二手に分岐する分岐部６が設けられている。本実施例に係るガスケット１においては、図１において、ガスケット１の中央に設けられた流路孔４ａの外周を取り囲むビード５が、流路孔４ａの両側に設けられた流路孔４ｂ、４ｃのガスケット本体２の端部側（図１における左右端部側）の外周を取り囲むように分岐するビードと、流路孔４ａと流路孔４ｂ、４ｃとの間を延びるビードとに分岐している。
【００２４】
分岐部６において、ビード５の頂部（ガスケット本体２の表面から突出するビード５の先端）７も、分岐点８で二手に分岐しており、分岐した頂部７が形成する二つの稜線７ａ、７ｂは、頂部７と同じ高さの稜線７ｃによって連結されている。さらに、これら三つの稜線７ａ、７ｂ、７ｃによって囲まれた領域は、ビード５の頂部７と同じ高さに形成されている。その結果、円弧状の稜線７ａ、７ｂ、７ｃに囲まれた領域には略三角形状の平坦面９が構成される。
【００２５】
ビード５の分岐部６にこのような平坦面９を形成することにより、分岐点８におけるビード５の剛性が低減される。その結果、平坦面９周辺において面圧が増加され、分岐点８近傍の面圧の均等化を図ることができ、シール性が向上される。
【００２６】
しかしながら、ビード５の分岐部６の形状（分岐の分かれ方等）によっては、上述のように分岐部６に略三角形状の平坦面９を形成しても、ビード５の剛性が高いままであったり、逆に低くなり過ぎてしまう場合がある。すなわち、単に分岐部６に三角形状の平坦面９を形成しただけでは、シールに適した面圧が得られない場合がある。
【００２７】
そこで、本実施例に係るガスケット１においては、分岐した頂部７が形成する二つの稜
線７ａ、７ｂがなす角度αが、２５°よりも大きく４５°よりも小さくなるように分岐部６を形成している。係る構成によって形成される平坦面９によれば、平坦面９における剛性が適度に低減され、平坦面９周辺の面圧が増加する。これにより、平坦面９近傍における面圧のより確実な均等化を図ることができ、シール性が向上される。
【００２８】
なお、角度αが２５°以下の場合には、平坦面９におけるビード５の剛性が高いままとなり、平坦面９における面圧が高くなる一方、平坦面９周辺の面圧が低下したままとなってしまう。また、角度αが４５°以上の場合には、平坦面９におけるビード５の剛性が低くなり過ぎてしまい、平坦面９およびその周辺の面圧が低下してしまう。すなわち、いずれの場合もシールに適した面圧を得ることができない。
【００２９】
（実施例２）
次に、図３〜図５を参照して、本発明の実施例２に係るガスケット１ａについて説明する。図３は、本実施例に係るガスケット１ａの模式的平面図である。図４は、図３のＢＢ断面図である。図５は、図３のＣＣ断面図であり、本実施例に係るガスケット１ａの装着状態を示す模式的断面図である。なお、ここでは、上記実施例１と共通する構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３０】
実施例１に係るガスケット１においては、ハウジング内部に大きな圧力が発生した場合に、図９に示す従来例のように、ハウジングの口開き等が生じてシール性が低下するおそれがある。そこで、本実施例では、ハウジングの口開き等が生じた場合にシール性の低下を抑制するための手段を設けている。
【００３１】
ここでは、図５に示すように、シリンダヘッド１０７とシリンダブロック１０９との間に介装されて使用される場合を例として説明する。本実施例に係るガスケット１ａにおいては、流路穴４よりも外側であって略矩形のガスケット本体２の四隅にそれぞれ締結孔３が設けられており、そのさらに外側に補助ビード１０が設けられている。なお、図５ではシリンダハウジングに設けられる流路及びガスケット１ａの流路孔４を省略している。また、使用される箇所としては、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に限られるものではなく、例えば、シリンダヘッドとバルブプレートとの間であってもよい。
【００３２】
本実施例に係るガスケット１ａは、締結孔３よりも外側に補助ビード１０を設けることで、口開き発生時におけるガスケット１ａの追従性の向上が図られている。すなわち、図５のＤ部に示すように、圧縮された補助ビード１０によって、ガスケット１ａの締結孔３よりも外側の部分が、シリンダハウジングの口開き発生時におけるシリンダヘッド１０７の締結具１０８よりも外側の部分１０７ｂの変形に対して追従することができるようになる。
【００３３】
ガスケット１ａは、図５に示すように、ガスケット本体２のビード５が設けられた側の面（表面）が、シリンダブロック１０９に対向し、反対側の面（裏面）がシリンダヘッド１０７に対向するように装着される。そのため、装着時においてガスケット本体２の裏面は、ビード５を形成することにより窪んだ部分を除いた略前面がシリンダヘッド７に当接する状態となる。
【００３４】
口開きが生じる場合、シリンダヘッド１０７は、図９に示すように、シリンダヘッド１０７の締結具１０８より内側（流路側）部分１０７ａがシリンダブロック１０９から離れる向きに突出するような湾曲変形を生じようとする。しかし、締結孔３の外側で圧縮されている補助ビード１０が、締結孔３よりも外側の部分におけるガスケット本体２裏面のシリンダヘッド１０７に対する当接状態を維持するように追従性を発揮することにより、シリンダヘッド１０７は、図９のＦ部に示すように、部分１０７ｂの内側部分（締結具１０
８側）が外側部分（端部側）に対して、大きく湾曲状に変形しようとするのが抑制される。
【００３５】
その結果、シリンダヘッド１０７全体の湾曲変形が抑制されることになり、シリンダヘッド１０７とシリンダブロック１０９の接合面間の距離の変化（部分１０７ａとシリンダブロック１０９との間の距離が大きくなる変化）が抑制される。これにより、締結孔３よりも内側にあるビード５の圧縮量の低下が抑制され、ビード５の面圧の低下、すなわちシール性の低下が抑制される。
【００３６】
ここで、補助ビード１０は、ガスケット本体２の表面からの高さＨ２を、ビード５のガスケット本体２の表面からの高さＨ１よりも０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ高めに設定することで、より効果的にビード５の圧縮量の低下を抑制することができる。すなわち、さらなるシール性の向上を図ることができる。
【００３７】
次に、図６を参照して、補助ビード１０を設けることによる、ビード５の圧縮量の低減抑制の効果について説明する。図６は、ハウジング内に１ＭＰａの加圧を行ったときの、ビード圧縮量の変化を示す図表である。ここでは、ビードの分岐部に略三角形状の平坦面を設けただけのガスケット（実施例１）と、ビードの分岐部に略三角形状の平坦面を設けるとともに、締結孔の外側に補助ビードを設けたガスケット（実施例２）とを比較している。
【００３８】
図６に示すように、無圧時においては、補助ビードを設けている本実施例の方が補助ビードを設けていない実施例１に対して、ビード圧縮量が約２０μｍ程高くなっている。そして、加圧時においても実施例１と実施例２とのビード圧縮量の差にほとんど変化はなく、実施例２は実施例１の無圧時の圧縮量と同程度の圧縮量を示している。すなわち、補助ビードを設けることにより、ビード圧縮量を約２０μｍ程増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例１に係るガスケットの模式的平面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【図３】実施例２に係るガスケットの模式的平面図である。
【図４】図３のＢＢ断面図である。
【図５】実施例２に係るガスケットの装着状態を示す模式的断面図である。
【図６】ハウジング内に１ＭＰａの加圧を行ったときのビード圧縮量の変化を示す図表である。
【図７】従来技術に係るガスケットの一部拡大平面図である。
【図８】図７のＥ部の拡大図である。
【図９】従来技術に係るガスケットの装着状態を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ガスケット
２  ガスケット本体
３  締結孔
４  流路孔
５  ビード
６  分岐部
７  ビード頂部
７ａ、７ｂ、７ｃ  稜線
８  分岐点
９  平坦面
１０  補助ビード
１１  ビード頂部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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