(57)【要約】【課題】ビードが高温雰囲気下に曝され続けることを防止できるようにすることにより、高温ヘタリによるシール性の低下を抑制し、長期間に亘ってビードを維持することができるガスケットを提供すること。【解決手段】シールビード23,33をそれぞれ有する２枚以上の弾性金属板2,3を積層してなり、相対的に低温側の部材4と、高温側の部材5との間のシールを行うガスケットであって、弾性金属板2,3のうち、高温側の部材5と接する弾性金属板3を、熱拡散性を有する材料によって形成したことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールビードをそれぞれ有する２枚以上の弾性金属板を積層してなり、相対的に低温側の部材と、高温側の部材との間のシールを行うガスケットであって、
前記弾性金属板のうち、前記高温側の部材と接する前記弾性金属板を、熱拡散性を有する材料によって形成したことを特徴とするガスケット。
【請求項２】
前記高温側の部材と接する前記弾性金属板を、前記低温側の部材と接する前記弾性金属板よりも放熱性が高い鋼板によって形成したことを特徴とする請求項１記載のガスケット。
【請求項３】
前記高温側の部材と接する前記弾性金属板を、該弾性金属板の厚み方向が低熱伝導となる異方性熱伝導材料によって形成したことを特徴とする請求項１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し、詳しくは、相対的に低温側の部材と相対的に高温側の部材との間のシールを行うシールビードを有するガスケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ターボエンジンのタービンアウトレット部等では、高効率化や環境対応等で８００℃を超えるような環境下においてガスケットによってシールを行うことが要求されている。
【０００３】
従来、ステンレス鋼板にシールビードを設け、シールビードを圧縮した際の反力を利用してシールを行う構造のガスケットが広く用いられているが、このようなガスケットを上記の高温環境下で使用する場合、金属材料の物性上の許容温度を超えることもある。したがって、ビードに高温ヘタリが発生してビード形状を維持できず、シール性が低下してしまうおそれがある。また、８００℃の環境下でも対応可能な耐熱鋼材を採用することも考えられるが、非常に高額なものとなってしまい、現実的ではない。
【０００４】
このため、従来、図３に示すごとく、それぞれシールビードとして、ハーフビード１０１を有する弾性金属板１００を複数枚積層した積層ガスケットを使用することにより、高温ヘタリ後のビードによる反力でもシール性を維持できるようにしているが、弾性金属板をある程度の枚数（一般には３枚以上）積層しなくてはならず、コストアップとなる問題があった。
【０００５】
一方、従来、排気マニホールド部のシールを行う場合、相対的に高温側の部材となる排気マニホールド部側に断熱材を配するようにしたガスケットが知られている（特許文献１〜３）。これによれば、断熱材によってガスケットのシールビードに直接熱が伝わらないため、ビードの高温ヘタリを抑制でき、長期間に亘ってシール性が維持できるものと考えられる。
【０００６】
しかしながら、断熱材を使用することで、ガスケットに直接熱が伝わることが防止できるものの、排気マニホールド部側の熱の移動が、断熱材によって遮られるため、排気マニホールド部に蓄熱されてしまう。その結果、長時間高温雰囲気下でガスケットが、曝され続けることになり、結局、ビードの高温ヘタリによるシール性の低下は避けられないことがわかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実公平４−３５６４１号公報
【特許文献２】特開平７−１９３４３号公報
【特許文献３】特開平７−１９３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、ビードが高温雰囲気下に曝され続けることを防止できるようにすることにより、ビードの高温ヘタリによるシール性の低下を抑制し、長期間に亘ってビードを維持することができるガスケットを提供することを課題とする。
【０００９】
また本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１１】
１．シールビードをそれぞれ有する２枚以上の弾性金属板を積層してなり、相対的に低温側の部材と、高温側の部材との間のシールを行うガスケットであって、
前記弾性金属板のうち、前記高温側の部材と接する前記弾性金属板を、熱拡散性を有する材料によって形成したことを特徴とするガスケット。
【００１２】
２．前記高温側の部材と接する前記弾性金属板を、前記低温側の部材と接する弾性金属板よりも放熱性が高い鋼板によって形成したことを特徴とする前記１記載のガスケット。
【００１３】
３．前記高温側の部材と接する前記弾性金属板を、該弾性金属板の厚み方向が低熱伝導となる異方性熱伝導材料によって形成したことを特徴とする前記１記載のガスケット。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ガスケットのビードが高温雰囲気下に曝され続けることを防止でき、ビードの高温ヘタリによるシール性の低下を抑制し、長期間に亘ってビードを維持することができるガスケットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るガスケットの一例を示す斜視図
【図２】本発明に係るガスケットをマニホールドに使用する状態を示す要部拡大断面図
【図３】従来のガスケットの使用例を示す要部拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係るガスケットの一例を示す斜視図、図２は、本発明に係るガスケットをマニホールドに使用する状態を示す要部拡大断面図である。
【００１８】
ガスケット１は、２枚の弾性金属板を積層して形成し、例えばエンジン本体等の低温側に配する低温側弾性金属板２と、タービンアウトレット部等の高温側に配する高温側弾性金属板３よりなる。
【００１９】
低温側弾性金属板２は、例えばステンレス、冷延鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム合板等からなる弾性を有する薄板状の金属基板よりなる。
【００２０】
他方，高温側弾性金属板３は、熱拡散性を有する材料よりなる。
ここで、熱拡散性を有する材料は、ガスケットに加わった熱を効率よく伝達し拡散する機能を有するものをいい、例えば放熱性が高い鋼板、或いは異方性熱伝導材料を用いることができる。
【００２１】
高温側弾性金属板３に用いる放熱性が高い鋼板の例としては、低温側弾性金属板２にＳＵＳ３０４を用いた場合には、低温側弾性金属板２より効率よく伝達し拡散する鋼板、例えばＳＵＳ４３０を用いることができる。
【００２２】
また高温側弾性金属板３に用いる異方性熱伝導材料は、例えば金属中でグラファイト粒子の配向方向を整列させることにより、高熱伝導率等の熱特性を得た材料で、弾性金属板３の厚み方向に低熱伝導となるように配して使用する。この異方性熱伝導材料として、例えば(株)守谷刃物研究所製の超熱伝導材料「ＳＴＣ」に示す材料がある。
【００２３】
前記低温側弾性金属板２と前記高温側弾性金属板３のそれぞれの中央に、高温高圧のガス（排気ガス）等の流路となる開口部２１、３１と、例えば低温側の部材である自動車用エンジンのエンジン側取付フランジ４と、高温側の部材である排気マニホールド部の取付フランジ５間との間で締結するボルトを挿通させる適宜数のボルト孔２２、３２と、前記開口部２１、３１の周囲に沿って形成されたハーフビード２３、３３を有している。そして、図１、図２に示すように、前記低温側弾性金属板２と高温側弾性金属板３のハーフビード２３、３３が対向するように配置している。
【００２４】
なお、上述ガスケットの実施の形態では、ハーフビードの例を示しているが、フルビード、跳ね上げビード等、他のシールビードを用いても良いことは言うまでもない。
【００２５】
このように構成されたガスケット１は、前記低温側弾性金属板２と、高温側弾性金属板３を積層して使用する。そして、自動車用エンジン側取付フランジ４と、排気管の排気マニホールドの取付フランジ５間に介装され、図示しないボルトによって取付フランジとともに締め付けられる。
【００２６】
これによってガスケット１のそれぞれのハーフビード２３，３３が圧縮され、その圧縮された高温側弾性金属板３のハーフビード３３の折曲部で、排気マニホールド部の取付フランジ５に接触することになる。そして、この部分から高温側弾性金属板３に入熱することになるが、高温側弾性金属板３は、放熱性が高い鋼板よりなっていることより、速やかに熱を放熱することになり、低温側弾性金属板２への熱伝導が少なく、ビードの高温ヘタリによるシール性の低下を抑制し、長期間に亘ってビードを維持することができる。
【００２７】
また、高温側弾性金属板３に、異方性熱伝導材料を用いた場合には、ハーフビードの折曲部で、高温側の排気マニホールド部の取付フランジ５に接触し、この部分から高温側弾性金属板３に入熱することになるが、異方性熱伝導材料は、例えば、金属中でグラファイト粒子の配向方向を整列させ、配向方向に熱の伝導がなされ、弾性金属板３の厚み方向に低熱伝導となるように構成しているため、ガスケットの厚み方向には、熱が伝わりにくく作用する。そして、高温側弾性金属板３の金属中でグラファイト粒子の配向方向である周囲方向に放熱が行われ、低温側弾性金属板２側方向への熱の伝導は少なく、高温側排気マニホールド部の取付フランジ５の熱を、低温側弾性金属板２に伝えること無く効率的に放熱をすることができ、低温側弾性金属板２を高温雰囲になることを防止できる。
したがって、低温側弾性金属板２のビードが高温雰囲気下に曝され続けることを防止でき、ビードの高温ヘタリによるシール性の低下を抑制し、長期間に亘ってビードを維持することができる。
【実施例】
【００２８】
図１、２に示す、ＳＵＳ３０４の等からなる弾性を有する金属基板よりなる低温側弾性金属板２と、低温側弾性金属板２よりも放熱性が高い鋼板、例えばＳＵＳ４３０よりなる高温側弾性金属板３を製作する。そして、前記低温側弾性金属板２と、高温側弾性金属板３をそれぞれ同型のハーフビードに製作し、両者のビードを付き合わせて、ボルトによって取付フランジ４、５とともに締め付ける。この状態で、高温側の取付フランジ５を加熱すると、高温側弾性金属板３からの放熱が多く、高温側弾性金属板３を低温側弾性金属板２と同じ材質で使用した場合に比べ、低温側弾性金属板２への熱伝導が軽減されていることを確認した。
【００２９】
また、前記高温側弾性金属板３として用いる放熱性が高い鋼板に代えて異方性熱伝導材料を用いる場合には、例えば(株)守谷刃物研究所のＳＴＣ−ＣＭで、厚さ方向に低い熱伝導の高温側弾性金属板３を製作し、これを前記と同様に低温側弾性金属板２をボルトによって取付フランジとともに締め付け、高温側の取付フランジを加熱した。この時、異方性熱伝導材料の高温側弾性金属板３から周方向に放熱され、高温側弾性金属板３を低温側弾性金属板２と同じ材質で使用した場合に比べ、低温側の弾性金属板２への熱伝導が軽減されていることを確認した。
【００３０】
このように本発明によれば、高温側弾性金属板に熱拡散性を有する材材料を用いた場合には、高温側の部材が加熱しても、高温側弾性金属板の熱拡散性が良好で、断熱材を用いたと同様に低温側弾性金属板への熱伝達を軽減する効果を有する他、高温側の排気マニホールド部に蓄熱されてしまう事態も軽減することができ、低温側弾性金属板が高温雰囲気下に曝され続けることを防止し、ビードの高温ヘタリによるシール性の低下を抑制することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１：ガスケット
２：低温側弾性金属板
２１：開口部
２２：ボルト孔
２３：ハーフビード
３：高温側弾性金属板
３１：開口部
３２：ボルト孔
３３：ハーフビード
４：取付フランジ
５：取付フランジ    
【図１】
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【図２】
2017040324.tif 000004
【図３】
2017040324.tif 000005