JPS623340B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧縮力の作用下で平坦化に抗し、これ
によりシール特性を向上させるように強度の向上
したエンボス加工ガスケツトに関する。

ガスケツトは、例えば内燃機関におけるエンジ
ンブロツクとヘツドとの間等の一対の対向面間で
のシールを形成するのに広く使用されている。こ
のように使用されるガスケツトは異なる種類の流
体を、しかも異なる圧力のもとで流すための比較
的多数の連結される空所の間のシールを行つて、
各流体が混つたり外部へ漏れたりしないようにし
なければならない。このようなガスケツトは最も
多くの場合金属ボデーを組合せて有し、１つ又は
それ以上のシール用エンボスを備えることがあ
る。これらのエンボスはガスケツトのボデーに形
成された突起部とされ、ガスケツトおよびその対
向面の間の接触面積を小さくして単位面積当りの
圧縮力を高め、これによりより効果的なシールを
行うようになされる。ジヨンソンに付与された米
国特許第3352564号は典形的なエンボスを有する
ガスケツトを開示しており、このエンボスはシリ
ンダー孔の周囲等に対し金属ボデーを変形して形
成され、これによりボデー周囲のガスケツト金属
面より上方および下方へ変位される。この方法で
作られるエンボスは隆起部すなわち突起部を含
み、これと対応して突起部の反対側に陥凹部すな
わち凹みが形成される。

ジヨンソンの特許に示されたこれらの典型的な
エンボスを有するガスケツトにおいても生じた問
題の１つは、圧縮力のもとでエンボスが平坦化す
ることである。これが生じると、エンボスの範囲
にて集中するように考慮された荷重がガスケツト
のかなり広い面積範囲に分散され、シールの効果
が低下することになる。

本発明によれば、一対の対向面間にシールを形
成するためのエンボス加工ガスケツトが提供され
る。このガスケツトは一対の間隔を置かれた主面
を有し、内部に少くとも１つの貫通開口が形成さ
れた本体すなわちボデーを含む。少くとも１つの
エンボスはガスケツトのボデーに形成される。こ
のエンボスは一方の主面から外方の突出する少く
とも１つの突起部と、これに対応して他方の主面
から内方へ凹む陥凹部すなわち凹みを含んでな
る。ガスケツトおよび特にガスケツトのエンボス
部分は一対の対向面の間に配置され、また圧縮さ
れてこれら両面とシール係合するようになつてい
る。シーラント等の充填部材はエンボスの陥凹部
すなわち凹み内に配置され、エンボスが一対の対
向面間に圧縮されるときシーラントはエンボスが
平坦化されてその意図するシール効果の大半が損
われるのを防止し、これによりシール特性を向上
させる。

エンボスが平坦化するのを防止することによ
り、一対の対向面の間の圧縮力はエンボス範囲上
集中するようになされ、すなわち突起部の上面お
よび陥凹部の周縁付近の面積部分の表面に集中さ
れる。従つてエンボスの陥凹部内に充填部材を備
えることで、エンボスは平坦化を防止され、ガス
ケツトはシリンダーブロツクをヘツドとの間等の
シールすべき表面間にてより効果的なシールを形
成する。

先ず第１図および第２図を参照すれば、本発明
の基本を具体化した典型的なガスケツト組立体１
０が示されており、この組立体１０は第１の上側
ガスケツト面１４と第２の下側ガスケツト面１６
とを有するガスケツトの本体すなわちボデー１２
を含む。ガスケツトボデー１２は大体0.508mm
（0.020in）の厚さを有する鋼プレートとなし得
る。しかし、このガスケツトボデーはそのガスケ
ツト組立体が取付けられる使用状況によりその他
の材料および構造となし得るのであつて、これら
は米国特許第3565449号および第3108818号に記載
されたものが典形的である。ガスケツトボデー１
２は複数の位置決めされた開口を形成されてお
り、これら開口は主開口およびボルト孔等の開口
を含む。ガスケツト組立体１０において、吸気マ
ニホールドガスケツトとして使用するのを意図さ
れるガスケツト組立体では、ガスケツトボデー１
２は主開口２０およびボルト孔となる小開口２２
を含む。

ガスケツトボデー１２は連続するエンボス３０
を形成され、このエンボス３０は第１図に示され
る本発明の好ましいエンボスとして主開口２０か
ら隔てられる。ガスケツトボデー１２はまたガス
ケツトの外縁から隔てられて連続するエンボス３
１を形成されている。これらのエンボスは平板シ
ートの金属プレートまたはボデー１２が作られる
その他の材料にプレス加工して周知の通りに形成
される。これらのシール用エンボスはガスケツト
が取付けられる使用状況につてその深さおよび寸
法が変化される。

第２図に最も良く示されるように、エンボス３
０は主面１４から外方へ突出された突出部すなわ
ち突起部３２と、これに対応して主面１６から内
方すなわち上方へ凹まされた陥凹部すなわち凹み
３４とを有してなる。エンボス３１は同様な構造
とされている。

本発明により、弾性的エラストマー材料等のシ
ーラントであることが望ましい充填材すなわち充
填部材３６がこの陥凹部３４内に配置されてい
る。充填部材として使用するのに特に好適な充填
部材は、ドウ・コーニング（Dow Coring）によ
りシルガード（Sylgard）１８７の商品名で販売
されているようなシリコーンエラストマーであ
る。シルガード１８７は二成分注入系のものとし
て入手可能であり、アルキルシリケートエステル
を有するターミナルハイドロキシルグループを含
むリニヤーフルーイドオルガノポリシクロサンの
濃縮生成物であると一般に記載される。通常、モ
ノカルボキシル酸の金属塩を含む触媒がこの系の
硬化を促進させるのに使用される。

第２図に示す実施例において、充填部材すなわ
ちシーラント３６は実質的に陥凹部を充満してお
り、シーラント３６の自由面すなわち外表面３８
は主面１６から僅かに凹んだ位置となされてい
る。他の実施例において、シーラント３６の面３
８はガスケツトボデー１２の主面１６と大体同一
平面となされ、さらに他の実施例においては充填
部材として使用される材料および所望のシール特
性に応じてシーラント３６の外面３８はガスケツ
トボデー１２の主面１６を超えて外方へ突出され
得る。一般に、充填部材３６の外面３８の位置
は、ガスケツトが圧縮を受けたときに充填部材が
破壊したり、過度に押出されたり、あるいはシー
ル効果を損うようなある位置を超えて突出されて
はならない。

第３図は第１図のガスケツトが一対の対向面４
０および４２の間でシール係合している状態を示
す。図示するように、第２図に示したようなエン
ボス３０は充填部材３６が面４２の対向部分に当
接される迄圧縮されている。この圧縮荷重は然る
後ビードすなわちエンボスの全巾を横断して分散
されるが、エンボス範囲のシール作用は集中され
る。充填部材がシリコーンゴムのようなシーラン
トである場合、シールすべき対向面またはガスケ
ツトボデー面における不完全部分を充満するよう
に充分に流動し、これら不完全部分を通しての漏
れを防止する傾向を示す。

従来技術のエンボス加工ガスケツトにおいて
は、圧縮荷重は点Ｐ_PおよびＰ_E等に集中する傾向
を示し、これら点はそれぞれ突起部の上部中央位
置およびガスケツトの他面における陥凹部の周縁
の位置である。この荷重が作用されると、ビード
すなわち突起部は平坦化する。何故ならばこれら
の点でほぼ点接触するからである。この理由によ
り多くの場合、荷重は意図するようにビードすな
わち突起部に集中する代わりに荷重の作用したガ
スケツトボデーの全面にわたり実質的に分散さ
れ、ガスケツトは効果的なシールが得られなくな
り、また維持されなかつた。エンボスにおいて荷
重の集中が効果的に行われない結果しばしば漏れ
が生じ、これはエンボスまたは組合せ面における
スクラツチやその他の欠陥による。さらに、エン
ボスが実際に押漬されると、シール範囲における
回復が本質的に行われず、このことはエンボス加
工ガスケツト特にエンボス加工金属ガスケツトが
使用箇所から取外された時に明らかとなる。回復
能の不足は弾性の不足であり、従つて真にシール
効果の不足である。

これに対し、本発明により充填部材を備えたエ
ンボスによれば、ガスケツトをその使用箇所から
取外すことによつて実質的に充分な回復能があ
り、エンボスは平坦というよりはエンボスと言え
る状態を維持できる。また、エンボスのシール効
果が突起部の範囲にわたること、および従来のエ
ンボス加工ガスケツトでしばしば生じていたよう
にガスケツトボデー全体にわたつてシール効果が
消散するというよりはエンボスに効果的に集中さ
れること、が明らかとなる。さらに、エラストマ
ー等の充填部材を有することにより、エンボス、
エンボスの面、あるいはシールする面の欠陥は容
易に許容できるようになり、従来のエンボス加工
ガスケツトで時々生じた漏れは防止できる。

前述したように、エンボスはガスケツトのボデ
ーを永久変性させて好ましく形成される。第２図
および第３図において、ガスケツトボデーはシー
ト金属である。第２Ａ図および第３Ａ図に示され
る実施例において、ガスケツトボデー１１２は各
側に供いゴム接着アスベストシート材料の層１１
６を有する積層された薄いゴム接着アスベストシ
ート材料の層１１６を有する積層された薄い金属
シートすなわちコアー１１４を含んでなる。エン
ボス１３０は第１の主面１１８から上方へ突出す
る突起部１３２と、これと対応して他の主面１２
０から内方へ突出する陥凹部１３４とを含んでな
る。シリコーンエラストマー等の充填部材１３６
が陥凹部を実質的に充満して備えられる。これは
面１２０より内側へ僅かに凹まされる。ガスケツ
ト１１２はガスケツト１２と同様な状況にて使用
され、同様な作用特性の向上を得る。

シーラントすなわち充填部材をエンボスで形成
される空所すなわち陥凹部内に固定するための適
当な方法はヒリアーに付与された米国特許第
3477867号に記載されている。全体としてヒリア
ーの特許は、硬化性液体シーラント材料をガスケ
ツトに対し、その開口周辺を比較的接近して取囲
む面積部分にプリントするスクリーンプリント方
法を記載している。この方法はエンボスの陥凹部
すなわち凹み内にシーラントを直接にシルクスク
リーニングすることにより本発明に使用すること
ができる。

前述したように、シリコーン充填部材はエンボ
スの陥凹部を形成される主面より凹まされ、同一
平面位置とされ、あるいは突出されることができ
る。好ましい実施例におけるガスケツトは温度の
高い状況のもとに使用することを意図され、押出
し耐性がニトリルエポキシ等のその他の材料に比
較して劣るが耐高温シリコーンエラストマーを使
用することが好ましい。エンボスのこの形状は押
出しに抗してシリコーンを保護する傾向を示し、
ニトリルエポキシの使用が好ましいような高温に
おいて押出し傾向の強いシリコーンを使用するこ
とが可能である。しかしながら、シリコーン以外
の充填部材材料が温度の問題のない場合に使用で
き、またエラストマー以外の充填部材材料が特別
な応用における要求事項によつて使用できる。

前述から明らかとなるように、本発明のその他
の実施例が本発明の精神および範囲から逸脱する
ことなくなし得る。従つて本発明の範囲は特許請
求の範囲にのみ限定されるものと考えるべきであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により充填部材を備えたエンボ
スを有すガスケツトの平面図。第２図は圧縮され
ていない状態でのエンボスを示す第１図の線２―
２に沿う拡大破断横断面図。第２Ａ図は本発明に
よる他の実施例のエンボスを示す第２図と同様な
横断面図。第３図は圧縮状態での第２図のエンボ
スを示す横断面図。第３Ａ図は圧縮状態での第２
Ａ図のエンボスを示す横断面図。 １０……ガスケツト組立体、１２……ボデー、
１４，１６……主面、２０，２２……開口、３
０，３１……エンボス、３２……突起部、３４…
…陥凹部、３６……充填部材、４０，４２……対
向面、１１２……ボデー、１１４……金属シー
ト、１１６……層、１１８，１２０……主面、１
３０……エンボス、１３２……突起部、１３４…
…陥凹部、１３６……充填部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも一方の面が開口部を郭定している
   一対の対向する面の間に圧縮されてこれらの対向
   する面の間にシールを形成するためのエンボス加
   工ガスケツトであつて、このガスケツトが金属シ
   ートから成る本体を有し、この本体には間隔を置
   いて配置された一対の主面があり、また前記本体
   には前記開口部を取り囲むようにされた少なくと
   も１つの貫通開口が形成されており、また前記本
   体は前記貫通開口を実質的に完全に包囲する細長
   いエンボスを有し、このエンボスはこのエンボス
   の帯域においてシールをするために前記貫通開口
   から間隔を置いて配置されており、前記エンボス
   は一方の主面から外方へ突出している突起部とこ
   れに対応して他方の主面から内方へ延びている陥
   凹部とを有しており、またこの陥凹部にはスクリ
   ーンプリントされて部分的にだけ前記陥凹部を満
   たしている弾性を有するエラストマーのシーラン
   ト材料が入れられており、前記シーラント材料は
   前記陥凹部の中で引つ込められており、それによ
   つて凹所に閉じ込めたオー（Ｏ）リングが作用す
   るように作用し、前記シーラント材料の厚さは前
   記金属シートの厚さよりも厚くはなく、それによ
   り前記エンボスが前記一対の対向する面の間で圧
   縮されると、前記シーラント材料か前記エンボス
   が平たくならないように該エンボスを支持しかつ
   凹所に閉じ込めたオー（Ｏ）リングとして作用
   し、それにより前記ガスケツトが前記一対の対向
   する面の間で圧縮されると、前記エンボスの帯域
   に該エンボスのシール効果を集中し、さらに前記
   一対の対向する面の間の漏洩が防止されて前記ガ
   スケツトのシール効果が増大するようになつてい
   るガスケツト。