(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を有する金属板の中央部に流体を通過させる為の透孔を、この透孔を挟む２個所位置にそれぞれ杆状部材を挿通する為の１対の通孔を、それぞれ形成したメタルガスケットに於いて、上記金属板の一部でこれら両通孔の中心よりも上記透孔に寄った部分を同方向に折り曲げる事により、上記金属板の自由状態での上記両通孔の反対側縁同士の距離を、これら両通孔に挿通すべき１対の杆状部材の反対側面同士の距離よりも小さくした事を特徴とするメタルガスケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係るメタルガスケットは、例えば自動車の走行用エンジンの排気系に組み込んでこの排気系を構成すべく、互いに結合される１対の部材の突き合わせ面同士の間の気密保持を図る為、この突き合わせ面同士の間に挟持した状態で使用する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのシリンダヘッドから吐出される排気は、途中に排気浄化器や消音器を設けた排気系を通じて大気中に放出される。この様な排気系は、これら排気浄化器や消音器を含む複数の部材を、排気の流通方向に関して互いに直列に接続する事で構成する為、接続部の気密保持を図る事が必要になる。又、この気密保持の為の構造は、高温の排気が流通する事を考慮して、十分な耐熱性を有するものとする必要がある。又、接続作業は、自動車の床下の限られた空間内で行なう場合が多く、気密保持部材を組み付ける相手面が傾斜或は下向きの状態となっている事が多い。又、接続部が上向きであっても、流れ作業の場合等は、組み付けの途中で移動する事があり、その際の振動によって上記気密保持部材が動いてしまう事もある。これらの事を考慮して従来から、上記接続部に金属板製のメタルガスケットを組み付けると共に、このメタルガスケットが接続作業の途中で脱落する事を防止する構造を採用する事が行なわれている。
【０００３】
この様な従来構造の１例として図６〜７に、実開平４−６８２４９号公報に記載されている構造を示す。この従来構造は、図６に示す様なエキゾーストマニホールド１の上流端部分を図示しないエンジンのシリンダブロックの側面に接続する部分に関するものである。上記エキゾーストマニホールド１は、このシリンダブロックの側面に開口した排気ポートの数に合わせて設けた複数本（図示の例では４本）の分岐管部２、２の下流端に１本の合流管部３を設けて成る。これら各分岐管部２、２の上流端部には上流端フランジ４、４を、上記合流管部３の下流端には下流端フランジ５を、それぞれ設けている。このうちの上流端フランジ４、４は、図７に示す様なメタルガスケット６を介して上記シリンダブロックの側面に接続し、上記下流端フランジ５には図示しないメタルガスケットを介して、やはり図示しない排気管の上流端を接続する。
【０００４】
上記メタルガスケット６は、弾性を有する金属板を上記上流端フランジ４の形状に合わせて菱形に形成して成り、中央部に排気を通過させる為の透孔７を、この透孔７を挟む２個所位置にそれぞれ杆状部材であるスタッドを挿通する為の１対の通孔８、８を、それぞれ設けている。又、上記メタルガスケット６の反対側縁には１対の係止片９、９を設けている。この様なメタルガスケット６は上記上流端フランジ４に重ね合わせた状態で、上記１対の係止片９、９によりこの上流端フランジ４の周縁部を抑え付け、この上流端フランジ４に仮止めする。そして、上記各通孔８、８及びこの上流端フランジ４に形成した通孔１０、１０に、上記シリンダブロックの側面で排気ポートを挟む位置に突設した１対のスタッドを挿通し、これら各スタッドの先端部で上記上流端フランジ４から突出した部分にナットを螺合し更に緊締する。この作業により、上記シリンダブロックの側面と上記上流端フランジ４とを、上記メタルガスケット６を介して結合する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示す様なメタルガスケット６は、エキゾーストマニホールド１とシリンダブロックとの結合作業時に上流端フランジ４の所定部位に仮固定しておける為、この結合作業の容易化を図れる。但し、係止片９、９を設ける分、材料の歩留が悪くなり、製造コストが嵩むだけでなく、これら各係止片９、９の間に上記上流端フランジ４を押し込む作業が面倒で、必ずしも上記結合作業の能率化を十分に図れない。又、上記各係止片９、９がある為、製品である上記メタルガスケット６をまとめて搬送する際に重ね合わせづらく、嵩張るだけでなく、上記各係止片９、９の先端が他のメタルガスケット６を傷付けない様に注意する必要がある。この為、搬送作業の能率が低下すると言った問題もある。
【０００６】
メタルガスケットを装着部に仮固定する為の技術としてはこの他にも、実開平４−８８５０５号公報、同４−１０７５７４号公報、同４−１２２８６２〜５号公報、特開平１１−９４０８８号公報に記載されたものが知られている。これら各公報に記載された従来技術のうち、実開平４−８８５０５号公報に記載されたものは、上記図７に示した従来技術と同様の問題がある。又、実開平４−１０７５７４号公報、同４−１２２８６２〜５号公報、特開平１１−９４０８８号公報に記載されたものは、特殊形状の位置決めピンが必要でその分コストが嵩んだり、位置決めは図れても脱落防止が不完全であったり、位置決めの為の係止部が互いに突き当てる面と干渉してシール性が不十分になる可能性がある為、その為の対策が必要になる等の問題がある。
本発明のメタルガスケットは、この様な不都合を何れも解消すべく発明したものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のメタルガスケットは、前述した従来から知られているメタルガスケットと同様に、弾性を有する金属板の中央部に流体を通過させる為の透孔を、この透孔を挟む２個所位置にそれぞれ、スタッド或はロケートピン等の杆状部材を挿通する為の１対の通孔を、それぞれ形成している。
特に、本発明のメタルガスケットに於いては、上記金属板の一部でこれら両通孔の中心よりも上記透孔に寄った部分を同方向に折り曲げている。そして、上記金属板の自由状態での上記両通孔の反対側縁同士の距離を、これら両通孔に挿通すべき１対の杆状部材の反対側面同士の距離よりも小さくしている。
【０００８】
【作用】
上述の様に構成する本発明のメタルガスケットは、１対の通孔のピッチが、金属板を平坦にする方向に弾性変形させた状態で、１対の杆状部材のピッチと実質的に一致する。これに対して、上記金属板の自由状態では、上記１対の通孔のピッチが、上記１対の杆状部材のピッチよりも短くなる。そこで、上記金属板を弾性変形させて上記１対の通孔のピッチを大きくした状態でこれら各通孔内に上記杆状部材を挿通した後、上記金属板に加えていた力を解除すれば、上記１対の通孔の反対側縁が上記１対の杆状部材の反対側面に弾性的に当接する。この結果、上記メタルガスケットが、これら両杆状部材から不用意に脱落する事がなくなる。又、従来構造にあった係止片の様な突出部がない為、複数枚のメタルガスケットを重ね合わせ易く、且つ、他のメタルガスケットを傷付けにくいので、搬送作業の能率向上を図れる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例は、排気管１１の端部（エキゾーストマニホールドの下流端や排気浄化器、消音器の端部を含む）に固設したフランジ１２と相手フランジとの間の気密保持を図る為のメタルガスケット６ａに関する。このフランジ１２には、杆状部材であり互いに平行に配置された１対のスタッド１３、１３の基端部（図１の上端部）を結合固定している。上記メタルガスケット６ａは、ステンレスのばね鋼板等の弾性を有する金属板の中央部に排気を通過させる為の透孔７ａを、この透孔７ａを挟む２個所位置にそれぞれ上記１対のスタッド１３、１３を挿通する為の１対の通孔８ａ、８ａを、それぞれ形成している。
【００１０】
上記金属板の一部で上記両通孔８ａ、８ａよりも上記透孔７ａに寄った部分を、同方向（図１の上方）に少し（例えば１０〜３０度程度）折り曲げて、１対の折り曲げ部１４、１４を形成している。そして、上記金属板の自由状態、即ち図１に鎖線で示した状態での上記両通孔８ａ、８ａの反対側縁同士の距離Ｌ8 を、これら両通孔８ａ、８ａに挿通すべき上記１対のスタッド１３、１３の反対側面同士の距離Ｌ13よりも小さく（Ｌ8 ＜Ｌ13）している。但し、上記金属板を弾性変形させ、上記各折り曲げ部１４、１４を平坦にした状態では、上記１対の通孔８ａ、８ａのピッチが上記１対のスタッド１３、１３のピッチと実質的に一致し、上記両通孔８ａ、８ａの反対側縁同士の距離Ｌ8 ´が、上記１対のスタッド１３、１３の反対側面同士の距離Ｌ13よりも大きく（Ｌ8 ´＞Ｌ13）なる様に、各部の寸法を規制している。
【００１１】
上述の様に構成する本例のメタルガスケット６ａは、上記各折り曲げ部１４、１４を押し潰し（或は引き伸ばし）た状態で、上記１対のスタッド１３、１３同士の間に装着する。この状態では、上記１対の通孔８ａ、８ａのピッチがこれら１対のスタッド１３、１３のピッチと実質的に一致する為、これら各スタッド１３、１３を上記各通孔８ａ、８ａ内に挿通できる。これに対して、上記金属板の自由状態では、これら１対の通孔８ａ、８ａのピッチが、上記１対のスタッド１３、１３のピッチよりも短くなる。そこで、上記金属板を上記折り曲げ部１４、１４が平坦になる方向に弾性変形させる事により上記１対の通孔８ａ、８ａのピッチを大きくした状態で、これら各通孔８ａ、８ａ内に上記１対のスタッド１３、１３を挿通した後、上記金属板に加えていた力を解除すれば、上記１対の通孔８ａ、８ａの反対側縁が上記１対のスタッド１３、１３の反対側面に弾性的に当接する。この結果、上記メタルガスケット６ａが、これら両スタッド１３、１３の間に係止されて、不用意に脱落する事がなくなる。又、上記メタルガスケット６ａを形成する為の金属板に無駄が生じにくく、材料の有効利用（歩留向上）による低コスト化を図れる。更に、上記各通孔８ａ、８ａ内に上記１対のスタッド１３、１３を挿通する作業は容易に行なえる為、排気系を構成する部材同士の接続作業を容易に行なえる。
【００１２】
次に、図２〜３は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例のメタルガスケット６ｂの場合には、透孔７ａの周囲に閉鎖環状の突条１５を形成している。この突条１５は、台形（円弧形でも良い）の断面形状を有し、厚さ方向の力により弾性的に圧縮される。この様な突条１５を形成した本例のメタルガスケット６ｂは、互いに突き合わせる１対の面同士の間で上記突条１５を弾性的に圧縮し、当該部分の面圧を全周に亙って高くする事により、シール性の向上を図れる。その他の部分の構成及び作用は、上述した第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００１３】
次に、図４〜５は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、メタルガスケット６ｃを構成する金属板の一部で各通孔８ａ、８ａをそれぞれ挟む部分に、折り曲げ部１４ａ、１４ａと第二の折り曲げ部１６、１６とを形成している。即ち、上記各通孔８ａ、８ａの互いに近い側の端縁部分に互いに同方向に折れ曲がった上記各折り曲げ部１４ａ、１４ａを形成している。これに対して、上記各通孔８ａ、８ａの互いに遠い側の端縁部分に互いに同方向に、上記折り曲げ部１４ａ、１４ａとは逆方向に同じ角度だけ折れ曲がった、上記各第二の折り曲げ部１６、１６を形成している。従って、本例のメタルガスケット６ｃの場合には、上記各通孔８ａ、８ａを形成した部分が傾斜部となり、その両側に存在する平坦部を連続させた形状を有する。この様な形状のメタルガスケット６ｃの場合も、上記１対の通孔に挿通したスタッド１３、１３（図１参照）に対し、容易に仮固定できる。又、本例の場合には、２個所の折り曲げ部を有する形状に加工する為、加工時に形状を整え易くなり、上記傾斜部の傾斜角度の調整をより細かく行なう事ができる。しかも、この傾斜部の両側に存在する両平坦部同士の間の差（高さ）も適宜変える事ができる為、接続部の状況に応じて、脱洛阻止の為の構造部分の形状をより細かく調整できる。
【００１４】
尚、本発明のメタルガスケットは、組み付け作業時に脱落する可能性がある接続部に使用するものであれば、排気系に組み込むガスケットに限らず、他の種々の接続部に使用できる。又、流体を通す為の透孔とスタッド等の杆状部材を挿通する為の１対の通孔とを備えているメタルガスケットであれば、他の部分に別の孔が設けられた構造にも適用可能な場合もある。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、例えば排気系を構成する部材同士の結合作業を容易に行なえる、安価なメタルガスケットを得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。
【図２】同第２例を示す正面図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】本発明の実施の形態の第３例を示す正面図。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図。
【図６】エキゾーストマニホールドの１例を示す斜視図。
【図７】従来のメタルガスケットの１例を示す斜視図。
【符号の説明】
１    エキゾーストマニホールド
２    分岐管部
３    合流管部
４    上流端フランジ
５    下流端フランジ
６、６ａ、６ｂ、６ｃ  メタルガスケット
７、７ａ  透孔
８、８ａ  通孔
９    係止片
１０    通孔
１１    排気管
１２    フランジ
１３    スタッド
１４、１４ａ  折り曲げ部
１５    突条
１６    第二の折り曲げ部
【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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