(57)【要約】【課題】分割ガスケットにおいて、溶接による熱収縮の影響がガスケット周方向寸法精度に及ぶのを極力抑制することが可能であり、もって優れた寸法精度を備え、組み付け性に問題を生じることがないガスケットを提供する。【解決手段】金属板の平面上にゴム状弾性体よりなるシール材を被着してなる平板状金属ガスケットであって、金属板はガスケット周方向に分割されて分割体同士が溶接接合されているガスケットにおいて、互いに溶接接合された分割体はその接合部に、ガスケット周方向に対し直交する向きの面よりなる対向面部と、ガスケット周方向に対し平行な向きまたは斜めに交差する向きの面よりなる対向面部とを有し、このうち後者の、ガスケット周方向に対し平行な向きまたは斜めに交差する向きの面よりなる対向面部のみが溶接接合されている。【選択図】図２
2012122589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の平面上にゴム状弾性体よりなるシール材を被着してなる平板状金属ガスケットであって、前記金属板はガスケット周方向に分割されて分割体同士が溶接接合されているガスケットにおいて、
互いに溶接接合された前記分割体はその接合部に、ガスケット周方向に対し直交する向きの面よりなる対向面部と、ガスケット周方向に対し平行な向きまたは斜めに交差する向きの面よりなる対向面部とを有し、このうち後者の、ガスケット周方向に対し平行な向きまたは斜めに交差する向きの面よりなる対向面部のみが溶接接合されていることを特徴とするガスケット。
【請求項２】
請求項１記載のガスケットにおいて、
互いに溶接接合された前記分割体のうち一方の分割体は他方の分割体へ向けて突出する凸部を有するとともに他方の分割体は前記凸部と組み合わされる凹部を有し、前記凸部における突出方向両側面およびこれに対向する前記凹部における凹み方向両側面がそれぞれ溶接接合されていることを特徴とするガスケット。
【請求項３】
請求項２記載のガスケットにおいて、
前記凸部の平面形状は、直角四辺形または台形とされていることを特徴とするガスケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封装置の一種であるガスケットに係り、さらに詳しくは、平板状の金属ガスケットであって平面上複数の分割体に分割された分割ガスケットに関する。本発明のガスケットは例えば自動車関連分野で用いられ、あるいはその他の分野で用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来、バルブカバーやオイルパン等に用いられる平板状の金属ガスケットは、冷間圧延鋼やステンレス鋼などよりなる金属板の平面上にゴム状弾性体よりなるシール材を層状に被着してガスケット素材とし、図５に示すようにこのガスケット素材ａをプレスで製品形状ｂに打ち抜くことによって作製されている。したがってガスケットを打ち抜いた後の残余の部分ｃは廃棄されるか、もしくは、よりサイズの小さいガスケットを作製するために用いられる。この点に関し製品の形状が大きくなればなるほど廃棄もしくは再利用される残余の部分ｃの面積は大きくなるため、対象となるガスケット単体で考えた場合、材料の歩留まりが著しく悪く、コストの増加が避けられないものとなっている。
【０００３】
上記問題を解決するため、図６に示すように分割型のガスケットが提案されており、この分割ガスケットは、ガスケット素材ａをガスケット周方向に分割した分割体ｄごとに打ち抜き、分割体ｄ同士を接合部ｅで溶接するものである。例えば下記特許文献１では、図７に示すように分割体ｄを仮組みした後に、その接合部ｅを溶接ｆもしくはカシメにより一体化せしめ、その接合部ｅの上下面に軟質弾性シール部材からなる被覆材ｇを充填形成することを特徴とするガスケットが提案されている。
【０００４】
しかしながらこの図７のガスケットにおいては、材料（金属板）の歩留まりは向上するものの、接合部ｅを一体化した後に被覆材ｇを充填形成する必要があるため、工数の増加、品質の安定性、コストの増加などの点で問題があるものと考えられる。
【０００５】
そこで、本願発明者らは先に、図８に示すように分割体ｄの接合部ｅにおける幅方向中央部にゴム糊や液体ガスケット等よりなる充填材ｈを予め塗布し、その後、接合部ｅを突き合わせて接合部ｅの幅方向両端部のみを溶接するガスケットを提案しており、このガスケットによれば、接合部一体化後の被覆材充填工程を無くすことができる。
【０００６】
しかしながらこのように接合部ｅの両端部のみを溶接する場合には、溶接部が温度変化により熱収縮するため、接合部ｅの中央部が強く押し付けられて接合部ｅ近傍の金属板が座屈・変形することが懸念される。また溶接部には常に引っ張り応力が作用した状態となるため、疲労強度が低下することが懸念される。
【０００７】
上記熱収縮の問題を解消するには、図９に示すように溶接部ｆの熱収縮を吸収するための隙間ｉを接合部ｅの中央部に予め設けることが考えられるが、このように隙間ｉを設けても、以下のようにガスケット寸法精度について不都合を生じる虞がある。
【０００８】
すなわち、金属ガスケットはボルト締結により使用されることから、ガスケット平面上に設けられるボルト穴のピッチ寸法はきわめて重要な寸法である。この点に関し上記ガスケットでは、溶接部ｆの熱収縮により金属板が収縮するのに伴ってボルト穴のピッチ寸法に大きな変化が生じ、よってガスケットの組み付け性に問題を生じる可能性がある。また、寸法出しのため溶接後に再度のプレスを行なう場合には、工程増によるコスト増の問題を生じることにもなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−３３６７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は以上の点に鑑みて、分割ガスケットにおいて、溶接による熱収縮の影響がガスケット周方向寸法精度に及ぶのを極力抑制することが可能であり、もって優れた寸法精度を備え、組み付け性に問題を生じることがないガスケットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるガスケットは、金属板の平面上にゴム状弾性体よりなるシール材を被着してなる平板状金属ガスケットであって、前記金属板はガスケット周方向に分割されて分割体同士が溶接接合されているガスケットにおいて、互いに溶接接合された前記分割体はその接合部に、ガスケット周方向に対し直交する向きの面よりなる対向面部と、ガスケット周方向に対し平行な向きまたは斜めに交差する向きの面よりなる対向面部とを有し、このうち後者の、ガスケット周方向に対し平行な向きまたは斜めに交差する向きの面よりなる対向面部のみが溶接接合されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項２によるガスケットは、上記した請求項１記載のガスケットにおいて、互いに溶接接合された前記分割体のうち一方の分割体は他方の分割体へ向けて突出する凸部を有するとともに他方の分割体は前記凸部と組み合わされる凹部を有し、前記凸部における突出方向両側面およびこれに対向する前記凹部における凹み方向両側面がそれぞれ溶接接合されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項３によるガスケットは、上記した請求項２記載のガスケットにおいて、前記凸部の平面形状は、直角四辺形または台形とされていることを特徴とする。
【００１４】
上記従来技術に係る図９のガスケットにおいてはその平面上、分割体ｄの接合部ｅがガスケット周方向Ｓに対し直交する向きの直線状に形成され、互いに溶接接合される分割体ｄがガスケット周方向Ｓに対し直交する向きの面よりなる対向面部ｊで溶接されるところ、溶接による熱収縮は図上矢印で示すように対向面部ｊに対し直交する向きに発生するものである。したがってこの図９のガスケットでは、熱収縮がガスケット周方向Ｓに対し平行な向きに発生し、このように向きが平行であることが、大きな寸法誤差を発生させる原因であると考えられる。ガスケット平面上に設けられるボルト穴は複数がガスケット周方向Ｓに所定間隔で設けられるため、ガスケットが周方向に収縮すると、ボルト穴ピッチ寸法（穴間距離）が大きく変化してしまう。
【００１５】
これに対し、上記構成を備える本発明では上記したように、互いに溶接接合された分割体はその接合部に、ガスケット周方向に対し直交する向きの面よりなる対向面部と、ガスケット周方向に対し平行な向きまたは斜めに交差する向きの面よりなる対向面部とを双方有し、このうち後者の、ガスケット周方向に対し平行な向きまたは斜めに交差する向きの面よりなる対向面部のみが溶接接合されている。したがって本発明のガスケットでは、熱収縮がガスケット周方向に対し平行な向きではなく直交する向きまたは斜めに交差する向きに発生するため、熱収縮がガスケット周方向の製品寸法に与える影響を上記従来技術の場合よりも小さくすることが可能となる。
【００１６】
本発明のガスケットにおいて、分割体接合部の平面形状は好ましくは、互いに溶接接合された分割体のうち一方の分割体はその平面上、他方の分割体へ向けて突出する凸部を有し、他方の分割体は凸部と組み合わされる凹部を有する。そして凸部における突出方向両側面およびこれに対向する凹部における凹み方向両側面がそれぞれ溶接接合されている。
【００１７】
分割体の接合部がガスケット周方向に対し直交する向きに形成されるとして、凸部の平面形状は例えば長方形または正方形などの直角四辺形とされ、この場合は、直角四辺形の両側面が溶接されるので、溶接接合される対向面部はガスケット周方向に対し平行な向きの線よりなるものとされる。また凸部の平面形状は例えば台形とされ、この場合は、台形の両側面（両斜面）が溶接されるので、溶接接合される対向面部はガスケット周方向に対し交差する向きの線よりなるものとされる。交差する向きの場合、本願発明者らが行なった試験によると、交差角度は４５〜１３５度の範囲内が好適であり、この範囲内であれば満足のゆく寸法精度を維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００１９】
すなわち、本発明においては上記したように、溶接による熱収縮がガスケット周方向に対し直交する向きまたは斜めに交差する向きに発生するため、熱収縮がガスケット周方向製品寸法に及ぼす影響が従来対比で小さなものとされる。したがって製品ガスケットとして、優れた寸法精度を備え、組み付け性に問題を生じることがない分割ガスケットを提供することができる。また寸法変化を抑制することにより、寸法出しのためのプレス工程を省くことが可能となるため、コスト増の問題を生じることもない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一実施例に係るガスケットを示す図で、図１（Ａ）は同ガスケットの平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＤ−Ｄ線拡大断面図
【図２】同ガスケットの製造過程を示す図で、図２（Ａ）はプレス工程を終了して分割体を組み合わせた状態の説明図、図２（Ｂ）は分割体を接合部で突き合わせて溶接工程を開始する状態の説明図、図２（Ｃ）は溶接工程の説明図
【図３】本発明の第二実施例に係るガスケットを示す図で、図３（Ａ）は同ガスケットの平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）におけるＥ−Ｅ線拡大断面図
【図４】同ガスケットの製造過程を示す図で、図４（Ａ）はプレス工程を終了して分割体を組み合わせた状態の説明図、図４（Ｂ）は分割体を接合部で突き合わせて溶接工程を開始する状態の説明図、図４（Ｃ）は溶接工程の説明図
【図５】従来例に係る一体型ガスケットのプレス工程を示す説明図
【図６】従来例に係るガスケットのプレス工程および溶接工程を示す説明図
【図７】従来例に係るガスケットの要部断面図
【図８】（Ａ）および（Ｂ）とも比較例に係るガスケットの溶接工程を示す説明図
【図９】比較例に係るガスケットの溶接工程を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００２２】
第一実施例・・・
図１は、本発明の第一実施例に係るガスケット１を示している。
【００２３】
当該実施例に係るガスケット１は、金属板（鋼板）２の上下両面（厚み方向両面）にそれぞれゴム状弾性体よりなるシール材（ゴム層）３を層状に被着した平板状のガスケット素材よりなるものであって、このガスケット素材をプレスで打ち抜くことにより作製した一組の分割体（ガスケット構成部品）１１，２１同士が同一平面上で組み合わされて溶接されることによりガスケット１が製造されている。ガスケット１は平面長方形の枠状とされ、分割体１１，２１はそれぞれ平面略Ｌ字形に打ち抜かれ、これが一対（２つ）組み合わされることにより１つのガスケット１とされている。但し本発明において、ガスケット１の平面形状、分割体１１，２１の平面形状は何ら限定されるものではない。また分割体１１，２１の平面形状は互いに同じとされているが、組み合わされて１つのガスケット１を構成すれば良いので、必ずしも同じ形状である必要はない。分割数は３つ割り以上（特に偶数割りが好ましい）であっても良いが、接合部が少ないほうがシール性および工程上望ましいので、２つ割りが最も良い。図は２つ割りで、符号３１にて２箇所の分割体１１，２１同士の接合部を示している。ガスケット１は当該ガスケット１の周方向（長手方向）に分割されている。ガスケット１の平面上には、当該ガスケット１を厚み方向に貫通するボルト穴４が設けられ、このボルト穴４は複数がガスケット周方向に所定間隔で設けられている。
【００２４】
図２は、当該実施例に係るガスケット１の製造過程を示しており、すなわち図２（Ａ）はプレス工程を終了して分割体１１，２１同士を組み合わせた状態、図２（Ｂ）は分割体１１，２１同士を接合部３１で突き合わせてこれから溶接工程を開始する状態、図２（Ｃ）は溶接工程時の状態をそれぞれ示している。
【００２５】
しかして、これらの図に示すように、当該分割ガスケット１において、互いに溶接接合される一対の分割体１１，２１の接合部３１にはその平面上、ガスケット周方向Ｓに対し直交する向きの面よりなる第一対向面部３２と、ガスケット周方向Ｓに対し平行な向きの面よりなる第二対向面部３３とが双方共に設けられており、このうち前者の、ガスケット周方向Ｓに対し直交する向きの面よりなる第一対向面部３２は溶接接合されておらず、後者の、ガスケット周方向Ｓに対し平行な向きの面よりなる第二対向面部３３のみが溶接接合されている。図では符号３４にて溶接部を示している。
【００２６】
また、互いに溶接接合される一対の分割体１１，２１のうち一方の分割体１１にはその平面上、他方の分割体２１へ向けて突出する平面直角四辺形状の凸部１２がガスケット幅方向中央に設けられるとともに、他方の分割体２１にはその平面上、凸部１２と組み合わされる同じく平面直角四辺形状の凹部２２が設けられているので、凸部１２における突出方向両側面１２ａ，１２ａおよびこれに対向する凹部２２における凹み方向両側面２２ａ，２２ａのみがそれぞれ溶接接合されている。
【００２７】
上記構成の分割ガスケット１においては、接合部３１の平面形状および接合部３１における溶接箇所が上記したように限定されているため、図２（Ｃ）に矢印で示すように、溶接による熱収縮がガスケット周方向Ｓに対し平行な向きではなく直交する向きに発生する。したがって熱収縮がガスケット周方向Ｓの製品寸法に及ぼす影響が殆んどなくなり、よって優れた周方向寸法精度を備えるガスケット１を提供することができる。
【００２８】
第二実施例・・・
図３は、本発明の第二実施例に係るガスケット１を示している。
【００２９】
当該実施例に係るガスケット１は、金属板（鋼板）２の上下両面（厚み方向両面）にそれぞれゴム状弾性体よりなるシール材（ゴム層）３を層状に被着した平板状のガスケット素材よりなるものであって、このガスケット素材をプレスで打ち抜くことにより作製した一組の分割体（ガスケット構成部品）１１，２１同士が同一平面上で組み合わされて溶接されることによりガスケット１が製造されている。ガスケット１は平面長方形の枠状とされ、分割体１１，２１はそれぞれ平面略Ｌ字形に打ち抜かれ、これが一対（２つ）組み合わされることにより１つのガスケット１とされている。但し本発明において、ガスケット１の平面形状、分割体１１，２１の平面形状は何ら限定されるものではない。また分割体１１，２１の平面形状は互いに同じとされているが、組み合わされて１つのガスケット１を構成すれば良いので、必ずしも同じ形状である必要はない。分割数は３つ割り以上（特に偶数割りが好ましい）であっても良いが、接合部が少ないほうがシール性および工程上望ましいので、２つ割りが最も良い。図は２つ割りで、符号３１にて２箇所の分割体１１，２１同士の接合部を示している。ガスケット１は当該ガスケット１の周方向（長手方向）に分割されている。ガスケット１の平面上には、当該ガスケットを厚み方向に貫通するボルト穴４が設けられ、このボルト穴４は複数がガスケット周方向に所定間隔で設けられている。
【００３０】
図４は、当該実施例に係るガスケット１の製造過程を示しており、すなわち図４（Ａ）はプレス工程を終了して分割体１１，２１同士を組み合わせた状態、図４（Ｂ）は分割体１１，２１同士を接合部３１で突き合わせてこれから溶接工程を開始する状態、図４（Ｃ）は溶接工程時の状態をそれぞれ示している。
【００３１】
しかして、これらの図に示すように、当該分割ガスケット１において、互いに溶接接合される一対の分割体１１，２１の接合部３１にはその平面上、ガスケット周方向Ｓに対し直交する向きの面よりなる第一対向面部３２と、ガスケット周方向Ｓに対し斜めに交差する向きの面よりなる第二対向面部３３とが双方共に設けられており、このうち前者の、ガスケット周方向Ｓに対し直交する向きの面よりなる第一対向面部３２は溶接接合されておらず、後者の、ガスケット周方向Ｓに対し斜めに交差する向きの面よりなる第二対向面部３３のみが溶接接合されている。図では符号３４にて溶接部を示している。
【００３２】
また、互いに溶接接合される一対の分割体１１，２１のうち一方の分割体１１にはその平面上、他方の分割体２１へ向けて突出する平面台形状の凸部１２がガスケット全幅に亙って設けられるとともに、他方の分割体２１にはその平面上、凸部１２と組み合わされる同じく平面台形状の凹部２２が設けられているので、凸部１２における突出方向両側面（斜面）１２ａ，１２ａおよびこれに対向する凹部２２における凹み方向両側面（斜面）２２ａ，２２ａのみがそれぞれ溶接接合されている。平面台形状の凸部１２はガスケット全幅に亙って設けられるのではなく、ガスケット幅方向の一部（中央部）に設けられるものであっても良い。
【００３３】
上記構成の分割ガスケット１においては、接合部３１の平面形状および接合部３１における溶接箇所が上記したように限定されているため、図４（Ｃ）に矢印で示すように、溶接による熱収縮がガスケット周方向Ｓに対し平行な向きではなく斜めに交差する向きに発生する。したがってベクトル分力をもって想起されるように、熱収縮がガスケット周方向Ｓの製品寸法に及ぼす影響が従来よりも少なくなり、よって優れた周方向寸法精度を備えるガスケット１を提供することができる。
【００３４】
尚、上記各実施例に共通して、以下の事項が加えられる。
（１）シール性を向上させるため、ガスケット１にビードを付与するようにしても良い。例えばガスケット１の幅方向中央一箇所に全周に亙ってフルビードを設ける。
（２）同じくシール性を向上させるため、図２（Ｂ）（Ｃ）および図４（Ｂ）（Ｃ）に示したようにガスケット１の突合せ部端面の中央部に充填材３５、すなわちゴム糊（金属板２を被覆しているシール材３を溶剤に溶かしたもの）もしくは液状ガスケットなどの隙間を埋めて密封性の向上が期待できる物質を塗布するようにしても良い。例えば凸部１２の先端面１２ｂまたはこれに対向する凹部２２の底面２２ｂに充填材３５を塗布し、塗布は溶接前に行なう。
（３）接合部３１はボルト穴４近傍部位（２〜１０ｍｍ程度の距離のところ）に配置するのが望ましい。これは、ボルト直下近傍がボルト軸力によって、最も締め付けられるため、面圧が大きくなりやすいためである。
（４）金属板２へのシール材３の被着は、いわゆるプレコートまたはアフターコートのいずれであっても良い。
【符号の説明】
【００３５】
１  ガスケット
２  金属板
３  シール材
４  ボルト穴
１１，２１  分割体
１２  凸部
１２ａ，２２ａ  側面
１２ｂ  先端面
２２  凹部
２２ｂ  底面
３１  接合部
３２，３３  対抗面部
３４  溶接部
３５  充填材
Ｓ  ガスケット周方向
【図１】
2012122589.tif 000003
【図２】
2012122589.tif 000004
【図３】
2012122589.tif 000005
【図４】
2012122589.tif 000006
【図５】
2012122589.tif 000007
【図６】
2012122589.tif 000008
【図７】
2012122589.tif 000009
【図８】
2012122589.tif 000010
【図９】
2012122589.tif 000011