JP2018031398A - 金属ガスケット - Google Patents

Abstract

【課題】相手シール面に対して広い接触幅を形成できるとともに、復元力特性に優れ、相手シール面に鋳巣が発生していても良好なシール性が得られる金属ガスケットの提供。【解決手段】一面側ビード部3Aと他面側ビード部3Bは連結部32Cにより連結されることにより連続条とされている金属ガスケット1であって、一面側ビード部3Aは、一面側に凸となる円弧状部31Aと、一方の裾部に裾立ち上がり部32Aを有すると共に、接続部位33Aが、一面側ビード部3Aの凸側に向けて凸となるように形成され、他面側ビード部3Bは、他面側に凸となる円弧状部31Bと、一方の裾部に裾立ち上がり部32Bを有すると共に、接続部位33Aが、他面側ビード部3Bの凸側に向けて凸となるように形成され、円弧状部31Aと連結部32Cの接続部位33Bが、一面側ビード部3Aの凸側に向けて凸となり、且つ、円弧状部31Bと連結部32Cの接続部位33Bが、他面側ビード部3Bの凸側に向けて凸となるように形成されている。【選択図】図３

Description

本発明は金属ガスケットに関し、詳しくは、相手シール面に対して広い接触幅を形成できるとともに、復元力特性に優れ、相手シール面に鋳巣が発生していても良好なシール性が得られる金属ガスケットに関する。

近年、自動車産業をはじめとする多くの産業界では、鋳造材を用いて製品を組み立てるケースが多くなっている。例えば、エンジン等の自動車部品では、アルミダイカスト製の鋳造部品が用いられている。

鋳造部品においては、金属粒子間の空隙が焼結成形後も部品内部に残留して鋳巣が形成されることがある。鋳造部品の表面に近い部分は組織が緻密であるため鋳巣が外部に露出することはない。しかし、鋳造部品の表面は、寸法精度や平面度を高めるために、成形後に切削加工によって仕上げられる場合がある。このとき、鋳造部品内部の鋳巣が切削加工によって表面に露出し、鋳巣による凹状部が形成されることがある。

このような凹状部が、ガスケットの相手シール面に形成されていると、ガスケットによるシール性が十分に得られないという問題がある。すなわち、ガスケットは、前述したように、２部材間でボルト軸力によって圧縮されることによりビード部が変形し、このときビード部に発生する反力によって相手シール面に密着する。このとき、ビード部との接触面を跨ぐように凹状部が存在していると、この凹状部を介して密封流体の漏れが発生する可能性がある。

この点に関し、相手シール面に樹脂や液状ゴム（ＦＩＰＧ）を塗布してガスケットとの隙間を封止したり、鋳造部品自体を鋳巣の影響の少ない構成のものに代えて対処することが行われている（特許文献１）。しかし、近年の製品の小型化、軽量化に伴って成形が困難な形状の製品が増加しており、鋳造部品に対する鋳巣の管理が困難になってきている。このため、ガスケット自体にも鋳巣対策が求められていた。

そのため、鋳巣による凹状部が形成されている等、相手シール面の状態が悪い場合への対策を講じたガスケットが種々提案されている。例えば、相手シール面に向かって凸状である曲率の小さい円弧状部を備えることにより、相手シール面に対して広い接触幅を形成し、相手シール面に形成された凹状部を覆うようにしたガスケットが提案されている（特許文献２、３）。しかし、これらのガスケットは、ゴム状弾性体からなるガスケットであり、金属基板にビード部が形成されたメタルガスケットではない。

メタルガスケットとしては、複数の平坦なビード面が屈曲部を介して連続して構成されたビードを備えたことにより、広い接触幅が得られるようにしたものが提案されている。（特許文献４）。

特開２００１−１１３４０４号公報 特開２０１１−９４６６７号公報 特開２０１１−１１７４６６号公報 特許第５４５０５７５号公報

ところで、鋳巣による凹状部が形成されている等、相手シール面の状態が悪い場合への対策としては、接触幅を広くするのみならず、ガスケットの復元力特性が優れていることも好ましい。

復元力特性が優れていれば、シール圧力が高く、また、相手シール面への追従性が高く、相手シール面の凹状部をより確実に閉塞することができる。

そこで、本発明は、相手シール面に対して広い接触幅を形成できるとともに、復元力特性に優れ、相手シール面に鋳巣が発生していても良好なシール性が得られる金属ガスケットを提供することを課題とする。

本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。

上記課題は、以下の各発明によって解決される。

１．
ガスケット本体の一面側に、相手シール面に接してシール部位を形成する少なくとも１つの凸となる一面側ビード部が形成され、他面側に、相手シール面に接してシール部位を形成する少なくとも１つの凸となる他面側ビード部が形成されており、
前記一面側ビード部と、前記他面側ビード部は、連結部により連結されることにより連続条とされている金属ガスケットであって、
前記一面側ビード部は、前記ガスケット本体の一面側に凸となる円弧状部と、該円弧状部の一方の裾部に、該ガスケット本体から該円弧状部に向けて斜めに立ち上がる裾立ち上がり部を有すると共に、該円弧状部と該裾立ち上がり部との接続部位が、該一面側ビード部の凸側に向けて凸となるように形成され、
前記他面側ビード部は、前記ガスケット本体の他面側に凸となる円弧状部と、該円弧状部の一方の裾部に、該ガスケット本体から該円弧状部に向けて斜めに立ち上がる裾立ち上がり部を有すると共に、該円弧状部と該裾立ち上がり部との接続部位が、該他面側ビード部の凸側に向けて凸となるように形成され、
前記一面側ビード部の前記円弧状部と前記連結部の接続部位が、該一面側ビード部の凸側に向けて凸となるように形成され、且つ、前記他面側ビード部の前記円弧状部と前記連結部の接続部位が、該他面側ビード部の凸側に向けて凸となるように形成されていることを特徴とする金属ガスケット。
２．
前記各円弧状部の全幅に亘る塑性ひずみが前記各接続部位よりも低く、かつ、圧縮状態における前記各円弧状部の面圧分布が、該各円弧状部の幅方向に亘って平坦な幅広になることを特徴とする前記１記載の金属ガスケット。
３．
前記円弧状部の両側に配置される前記接続部位間の間隔は、０．４ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であることを特徴とする前記１又は２記載の金属ガスケット。
４．
前記円弧状部の曲率半径は、２ｍｍ以上、２０ｍｍ以下であることを特徴とする前記１、２又は３記載の金属ガスケット。
５．
前記裾立ち上がり部の長さは、前記ビード部の全体幅の１／６以上、１／３以下であり、前記連結部の長さは、前記ビード部の全体幅の１／３以上、２／３以下であることを特徴とする前記１〜４の何れかに記載の金属ガスケット。
６．
前記ガスケット本体に弾性体が被覆されていることを特徴とする前記１〜５の何れかに記載の金属ガスケット。

本発明によれば、相手シール面に対して広い接触幅を形成できるとともに、復元力特性に優れ、相手シール面に鋳巣が発生していても良好なシール性が得られる金属ガスケットを提供することができる。

本発明の実施形態に係る金属ガスケットを適用した筐体の分解斜視図 図１に示す本発明の実施形態に係る金属ガスケットの一例を示す平面図 図２中の(iii)-(iii)線に沿う拡大断面図 （ａ）は、シール面に配置された図２に示す金属ガスケットが未圧縮の状態を示す断面図、（ｂ）は、シール面に配置された図２に示す金属ガスケットが圧縮された状態を示す断面図 圧縮状態の図３に示す金属ガスケットの塑性ひずみのＦＥＭ解析結果 本発明の実施形態に係る金属ガスケットと、フルビードガスケット及びハーフビードガスケットとで復元力特性を比較するグラフ

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

〔金属ガスケットの構成〕
図１は、本発明の実施形態に係る金属ガスケットを適用した筐体の分解斜視図、図２は、図１に示す本発明の実施形態に係る金属ガスケットの一例を示す平面図、図３は、図２中の(iii)-(iii)線に沿う拡大断面図、図４（ａ）は、シール面に配置された図２に示す金属ガスケットが未圧縮の状態を示す断面図、（ｂ）は、シール面に配置された図２に示す金属ガスケットが圧縮された状態を示す断面図である。

図１に示す筐体１００は、アルミニウム等の鋳造部品からなる蓋部材１０１と、同じくアルミニウム等の鋳造部品からなるケース部材１０２との２部材によって構成されている。

蓋部材１０１とケース部材１０２は、各々の開口部の周囲の対向する面が鋳造部品からなるシール面１０１ａ、１０２ａとされており、このシール面１０１ａ、１０２ａ間に挟持されるように１枚の金属ガスケット１が配置されている。この金属ガスケット１は、両面に配置されるそれぞれの相手シール面が共に鋳造部品である場合に好ましく適用できる。

蓋部材１０１とケース部材１０２とは、ボルト１０３によって一体に締結され、これによって金属ガスケット１が圧縮され、シール面１０１ａ、１０２ａ間が密封流体からシールされるようになっている。

金属ガスケット１は、図２に示すように、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の金属基板からなるガスケット本体２に、該ガスケット本体２の全周に亘って設けられた一面側ビード部３Ａ及び他面側ビード部３Ｂと、ボルト１０３が挿通される適宜数のボルト孔４とが設けられて構成されている。

この金属ガスケット１の具体的な構造について図３を用いてさらに説明する。図３は、図２中の(iii)-(iii)線に沿う拡大断面図であり、荷重が掛かっていない未圧縮状態の金属ガスケット１を示している。

この金属ガスケット１は、図３に示すように、ガスケット本体２の両側面にそれぞれ凸となる一面側ビード部３Ａ及び他面側ビード部３Ｂが形成されている。一面側ビード部３Ａは、図１中上側の蓋部材１０１のシール面１０１ａに向けて凸となるように形成され、他面側ビード部３Ｂは、図１中下側のケース部材１０２のシール面１０２ａに向けて凸となるように形成されている。

各ビード部３Ａ、３Ｂは、図３に示すように、断面形状が、円弧状部３１Ａ、３１Ｂと、この円弧状部３１Ａ、３１Ｂの一方の裾部の裾立ち上がり部３２Ａ、３２Ｂと、各ビード部３Ａ、３Ｂを連結させる連結部３２Ｃとを有する形状に形成されている。この金属ガスケット１０の断面形状は、連結部３２Ｃの中点を中心とする回転対称な形状となっている。

２つの裾立ち上がり部３２Ａ、３２Ｂは、ガスケット本体２の平坦部２１から接続部位３４を経て円弧状部３１Ａ、３１Ｂに向けてそれぞれ斜めに立ち上がる裾立ち上がり部である。そして、各ビード部３Ａ、３Ｂは、両者間に配置された連結部３２Ｃによって連結されて連続条となっている。

各円弧状部３１Ａ、３１Ｂと各裾立ち上がり部３２Ａ、３２Ｂ及び連結部３２Ｃとは、滑らかに接続されているが、一面側ビード部３Ａの円弧状部３１Ａと裾立ち上がり部３２Ａとの接続部位３３Ａ、及び、円弧状部３１Ａと連結部３２Ｃとの接続部位３３Ｂは、一面側ビード部３Ａの凸側（図３における上側）に向けて凸となるように形成されている。また、他面側ビード部３Ｂの円弧状部３１Ｂと裾立ち上がり部３２Ｂとの接続部位３３Ａ、及び、円弧状部３１Ｂと連結部３２Ｃとの接続部位３３Ｂは、他面側ビード部３Ｂの凸側（図３における下側）に向けて凸となるように形成されている。

すなわち、各ビード部３Ａ、３Ｂの凸側で、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂと裾立ち上がり部３２Ａ、３２Ｂ及び連結部３２Ｃとがそれぞれ成す角度θは、１８０°よりも大きくなっている。このため、各ビード部３Ａ、３Ｂは、各裾立ち上がり部３２Ａ、３２Ｂ及び連結部３２Ｃから各円弧状部３１Ａ、３１Ｂに差し掛かると、それぞれ傾斜が僅かに緩やかになるように形成されている。

なお、各裾立ち上がり部３２Ａ、３２Ｂは、断面形状が直線状の斜辺部として形成されるものに限られず、各ビード部３Ａ、３Ｂの凸側に僅かに凸となる曲線状（円弧状）の斜辺部として形成されていてもよい。また、連結部３２Ｃも、断面形状が直線状の斜辺部として形成されるものに限られず、一面側ビード部３Ａの側が一面側に僅かに凸となり、他面側ビード部３Ｂの側が他面側に僅かに凸となった曲線状に形成されていてもよい。

すなわち、各ビード部３Ａ、３Ｂは、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂと、これら円弧状部３１Ａ、３１Ｂよりも曲率が小さい又は曲率が０の各裾立ち上がり部３２Ａ、３２Ｂ及び連結部３２Ｃとによって構成されているということもできる。

図４（ａ）は、シール面に配置された図２に示す金属ガスケットが未圧縮の状態を示す断面図であり、図４（ｂ）は、シール面に配置された図２に示す金属ガスケットが圧縮された状態を示す断面図である。

この金属ガスケット１は、図４（ａ）に示すように、シール面１０１ａ、１０２ａ間に装着される。金属ガスケット１は、一面側ビード部３Ａが蓋部材１０１のシール面１０１ａに向けて凸となり、他方のビード部３Ｂがケース部材１０２のシール面１０２ａに向けて凸となるように配置される。

そして、金属ガスケット１を挟んだ状態で蓋部材１０１とケース部材１０２とがボルト１０３によって締結されると、図４（ｂ）に示すように、金属ガスケット１にボルト軸力が作用し、各ビード部３Ａ、３Ｂが圧縮される。

これにより、一面側ビード部３Ａの円弧状部３１Ａ（各接続部位３３Ａ、３３Ｂの間の部分）が上側のシール面１０１ａに押圧され、他面側ビード部３Ｂの円弧状部３１Ｂ（各接続部位３３Ａ、３３Ｂの間の部分）が下側のシール面１０２ａに押圧され、各シール面１０１ａ、１０２ａの中点位置に向けて撓み変形する。このとき、連結部３２Ｃは、各シール面１０１ａ、１０２ａの中点位置において、これらシール面１０１ａ、１０２ａに対する傾斜角度が変化するのみで、中心位置が変化することはない。

そして、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂは、押圧されたシール面１０１ａ、１０２ａに沿う平坦面を形成する。従って、各ビード部３Ａ、３Ｂは、各シール面１０１ａ、１０２ａに対して、各接続部位３３Ａ、３３Ｂに挟まれた各円弧状部３１Ａ、３１Ｂの全幅に亘る広い接触幅を形成する。

〔接触幅について〕
各ビード部３Ａ、３Ｂが広い接触幅を形成する構成について、さらに説明する。

図５は、本発明に係る金属ガスケット１の圧縮状態における塑性ひずみのＦＥＭ解析結果を示している。

なお、塑性ひずみは２１段階に色分け表示されているが、以下、本明細書において塑性ひずみは、最も低い値を「１」、最も高い値を「２１」として、２１段階の数値によって表現する。

図５からわかるように、未圧縮状態の金属ガスケット１の各ビード部３Ａ、３Ｂにおいては、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂと各裾立ち上がり部３２Ａ、３２Ｂ及び連結部３２Ｃとの接続部位３３Ａ、３３Ｂにおいて、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂよりも高い塑性ひずみが生じている。また、各平坦部２１、２１と各裾立ち上がり部３２Ａ、３２Ｂとの接続部位３４、３４においても、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂよりも高い塑性ひずみが生じている。

すなわち、この金属ガスケット１においては、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂの全幅に亘る塑性ひずみの値が、接続部位３３Ａ、３３Ｂ、３４における塑性ひずみの値よりも低くなっている。具体的には、接続部位３３Ａ、３３Ｂ、３４の塑性ひずみは「２０」であり、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂの塑性ひずみは全幅に亘って「５」となっている。塑性ひずみが高いことは、加工硬化が進行していることを示しており、それを変形させるためには、より大きな応力が必要となる。

この塑性変形による加工硬化の観点から、この金属ガスケット１は、各ビード部３Ａ、３Ｂの各円弧状部３１Ａ、３１Ｂが接続部位３３Ａ、３３Ｂ、３４に比べて変形し易くなっている。そのため、各ビード部３Ａ、３Ｂが圧縮されると、円弧状部３１Ａ、３１Ｂと接続部位３３Ａ、３３Ｂ、３４は共に変形し始めるが、円弧状部３１Ａ、３１Ｂと接続部位３３Ａ、３３Ｂ、３４との加工硬化の相違から変形量は均等ではなく、両者に差が生じる。

すなわち、より加工硬化が進行している接続部位３３Ａ、３３Ｂ、３４は、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂに比べて変形量が少ない。そのため、接続部位３３Ａ、３３Ｂに挟まれている各円弧状部３１Ａ、３１Ｂは、図５中Ｘ方向（幅方向）への変形量が抑制される。これにより、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂは、未圧縮状態の円弧形状から、図４（ｂ）に示す直線形状へ滑らかに変形する。これにより、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂの全体が平坦面を形成し、その全幅に亘る優れた接触幅特性が発現される。

従って、図４（ｂ）に示すように、鋳造部品からなる蓋部材１０１と、ケース部材１０２のシール面１０１ａ、１０２ａに鋳巣による凹状部１０１ｂ、１０２ｂが形成され、それが各ビード部３Ａ、３Ｂとの接触面に存在している場合でも、本発明に係る金属ガスケット１によれば、圧縮時の各円弧状部３１Ａ、３１Ｂがシール面１０１ａ、１０２ａに対して広い接触幅に亘る均等な面圧を形成することにより、凹状部１０１ｂ、１０２ｂを安定して閉塞し、良好なシール性を得ることができる。

また、この金属ガスケット１は、ガスケット本体２の両側面にそれぞれビード部３Ａ、３Ｂが形成されているため、シール面１０１ａ、１０２ａ間に装着する際にガスケット本体２の何れの面を上又は下にしてもよく、向きを選ばない。従って、装着作業性も良好である。

〔面圧分布について〕
次に、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂが圧縮された際の面圧分布について説明する。

面圧分布は、圧縮時に面圧がかかる部位が広い程、幅広の形状となり、接触圧力が均等になる程、平坦な形状となる。この金属ガスケット１が圧縮された状態における各円弧状部３１Ａ、３１Ｂの面圧分布は、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂの幅方向に広い接触幅を形成する。つまり、この金属ガスケット１における各円弧状部３１Ａ、３１Ｂは、圧縮状態における面圧分布が幅広となる。この面圧分布は、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂの幅方向に亘って突出した部位を持たず、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂの幅方向に亘ってほぼ平坦な形状になる。つまり、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂは、広い接触幅で均等な面圧を形成する。

従って、図４（ｂ）に示すように、蓋部材１０１、１０２のシール面１０１ａ、１０２ａの接触面に、鋳巣による凹状部１０１ｂ、１０２ｂが存在している場合でも、本発明に係る金属ガスケット１によれば、圧縮時の各円弧状部３１Ａ、３１Ｂの面圧分布が幅方向で平坦な幅広形状の面圧分布となるため、凹状部１０１ｂ、１０２ｂの全体に亘って均等な面圧によって安定した閉塞状態を形成できる。

よって、この金属ガスケット１によれば、その塑性ひずみと面圧分布とを有することにより、凹状部１０１ｂ、１０２ｂを介して密封流体が外部に漏れ出ることなく良好なシール性を発揮することができる。

このような塑性ひずみと面圧分布とによる良好なシール性の効果を得る上では、一面側ビード部３Ａが裾立ち上がり部３２Ａ及び連結部３２Ｃの間に円弧状部３１Ａを有し、他面側ビード部３Ｂが裾立ち上がり部３２Ｂ及び連結部３２Ｃの間に円弧状部３１Ｂを有していることが重要である。

図５に示すように、本発明における各ビード部３Ａ、３Ｂは、塑性ひずみが高い接続部位３３Ａ、３３Ｂ間の間隔（以下、「円弧状部の幅」という。）をＬ１としたとき、同じビード形状（ビード幅、ビード高さ）において円弧状部の幅Ｌ１が大きいほど、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂの接触幅特性が優れたものとなる。

鋳巣による凹状部１０１ｂ、１０２ｂを各円弧状部３１Ａ、３１Ｂで塞いでシールするための条件は、「接触幅＞鋳巣径×Ｆｓ」であり、この条件を成立させるために、円弧状部の幅Ｌ１は想定される鋳巣径に応じて適宜設定することができ、一般には、０．４ｍｍ以上で設定されている。

なお、鋳巣径とは、相手材となる鋳造部品における最大鋳巣径のことを指す。また、Ｆｓは、シール圧力、密封流体の種類や粘度、及びシール面粗さに関係する調整パラメータである。

ただし、鋳造部品に生じる鋳巣径は、１．５ｍｍ以上であることが多い。そのため、具体的には、円弧状部の幅Ｌ１の値は、鋳巣による凹状部１０１ｂ、１０２ｂを効果的に塞ぐことができるようにする観点から、１．５ｍｍ以上とすることが好ましい。

また、ユニットの小型化、軽量化の観点から、金属ガスケット１を用いる製品のシール面幅は、大きくても１０ｍｍ程度である。従って、円弧状部の幅Ｌ１は、０．４ｍｍ以上、１０ｍｍ以下とすることができる。ただし、製品のシール面幅を考慮すると、円弧状部の幅Ｌ１は、８ｍｍ以下程度が好ましい。

各ビード部３Ａ、３Ｂの各円弧状部３１Ａ、３１Ｂの具体的な曲率半径は、２ｍｍ以上であることが好ましい。各円弧状部３１Ａ、３１Ｂの曲率半径は、ビード幅及び高さに影響するので、画一的に規定することは難しい。しかし、２ｍｍを下回ると、接触幅特性の優位性が低下し、鋳巣による凹状部を効果的に塞ぐことが困難になる。また、ガスケットを用いる製品の大きさ、各ビード部３Ａ、３Ｂの接触幅特性を考慮すると、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂの曲率半径は、２０ｍｍ以下であることが好ましい。

各ビード部３Ａ、３Ｂの各裾立ち上がり部３２Ａ、３２Ｂの１辺当たり長さ（斜面に沿った幅方向の長さ）は、各ビード部３Ａ、３Ｂの全体幅（各ビード部３Ａ、３Ｂを平面視した時の幅）の１／６以上、１／３以下であることが好ましい。また、連結部３２Ｃの長さ（斜面に沿った幅方向の長さ）は、各ビード部３Ａ、３Ｂの全体幅（各ビード部３Ａ、３Ｂを平面視した時の幅）の１／３以上、２／３以下であることが好ましい。

各裾立ち上がり部３２Ａ、３２Ｂ及び連結部３２Ｃがより短い方が、圧縮時の各円弧状部３１Ａ、３１Ｂの変形に対する各裾立ち上がり部３２Ａ、３２Ｂ及び連結部３２Ｃの変形が抑制され、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂによるより優れた接触幅特性の発現が可能となる。ただし、各裾立ち上がり部３２Ａ、３２Ｂが１／６未満、連結部３２Ｃが１／３未満の場合には、ガスケットの反力特性が大きくなり、圧縮特性が著しく悪化するためである。

そして、各裾立ち上がり部３２Ａ、３２Ｂが１／３、連結部３２Ｃが２／３を超えると、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂの大きな曲率の設定が難しくなり、優れた接触幅特性が発現しにくくなるので、各裾立ち上がり部３２Ａ、３２Ｂが１／３以下、連結部３２Ｃが２／３以下であることが好ましい。

〔復元力特性について〕
図６は、本発明の実施形態に係る金属ガスケットと、フルビードガスケット及びハーフビードガスケットとで復元力特性を比較するグラフである。

本発明の金属ガスケット１と、フルビードガスケット（片側凸）及びハーフビードガスケット（片側凸）とで、復元力特性の比較を行った。比較対象のフルビードガスケットとして、本発明の金属ガスケット１の一つのビード部３Ａと同一形状のフルビード部をガスケット本体の片側のみに有するものを用いた。ハーフビードガスケットとして、本発明の金属ガスケット１の一つのビード部３Ａの半分の形状のハーフビード部をガスケット本体の片側のみに有するものを用いた。

そして、金属ガスケット１をシール面１０１ａ、１０２ａ間に挟持させ、蓋部材１０１とケース部材１０２とをボルト１０３によって締結し、金属ガスケット１を、その素材厚である０．４０ｍｍ厚まで全圧縮した。フルビードガスケット及びハーフビードガスケットも、同一の条件で全圧縮した。その後、ボルト１０３を緩めながら、金属ガスケット１、フルビードガスケット及びハーフビードガスケットの線圧を測定した。図６は、この測定結果を示している。

全圧縮状態から開放されていき、線圧が０となったとき、本発明の金属ガスケット１の厚さは、０．４０ｍｍから０．６０ｍｍ以上まで、２００μｍ以上復元した。一方、フルビードガスケット及びハーフビードガスケットは、同一の条件で開放されたときの厚さは、０．４０ｍｍから０．５０ｍｍ程度まで、１００μｍ程度復元した。

図６に示すように、本発明の金属ガスケット１は、フルビードガスケット及びハーフビードガスケットのいずれよりも、優れた復元力特性を有することが確認された。

本発明の金属ガスケット１が、フルビードガスケット及びハーフビードガスケットよりも、優れた復元力特性を有する理由は定かではないが、以下の理由によるものと推定される。

フルビードガスケット及びハーフビードガスケットは、ガスケット本体の片側のみにしかビード部がなく、復元力の方向が一方向のみである。これらのガスケットにおいては、ガスケット本体の片面側のみに裾立ち上がり部及び円弧状部からなるビード部が形成され、これらが初期の形状に復帰することによる復元力はガスケット本体の片面側のみに作用する。

これに対し、本発明の金属ガスケット１においては、ガスケット本体２の両面側にビード部３Ａ、３Ｂがあり、復元力の方向が二方向である。この金属ガスケット１においては、ガスケット本体２の両面側に、裾立ち上がり部３２Ａ、３２Ｂ、連結部３２Ｃ及び円弧状部３１Ａ、３１Ｂからなるビード部３Ａ、３Ｂがそれぞれ形成され、これらが初期の形状に復帰することによる復元力はガスケット本体の両面側に作用する。また、本発明の金属ガスケット１においては、圧縮されるときに、連結部３２Ｃの一端側に上方向、他端側に下方向の相反する方向の力が加わり、これらの力の反力がそれぞれ復元力となる。

つまり、本発明の金属ガスケット１は、ガスケット本体２の両面側のビード部３Ａ、３Ｂによる復元力が二方向に働き、また、各円弧状部３１Ａ、３１Ｂが連結部３２Ｃにより連結されて連続条となっていることにより、復元力が連結部３２Ｃの一端側と他端側とで反対方向に働くことの相乗効果により、復元力特性が優れているものと考えられる。

このように、本発明の金属ガスケット１は、復元力特性に優れており、すなわち、復元量が多いことにより、シール圧力が高く、また、相手シール面への追従性が高く、相手シール面の凹状部をより確実に閉塞することができる。

また、本発明の金属ガスケット１は、上述の塑性ひずみと面圧分布を有することにより、相手シール面に対して広い接触幅を形成できるとともに、復元力特性に優れていることで、その広い接触幅を維持することが可能となり、相手シール面に鋳巣が発生していても良好なシール性が得られる。

〔他の実施形態〕
なお、本発明の金属ガスケット１は、前述した実施形態のように２つのビード部３Ａ、３Ｂを有する構成に限定されず、ガスケット本体２の両面側に３つ以上のビード部を設けて構成してもよい。この場合には、各ビード部の間は連結部により連結され、各ビード部が一面側、他面側、一面側のように順に連続条となり、両端のビード部の外側部のみがそれぞれ裾立ち上がり部となる。

〔ラバーコーティングについて〕
この金属ガスケット１は、ガスケット本体２に弾性体を被覆し、いわゆるラバーコーテッドメタルガスケットとして構成することが好ましい。表面に弾性体を備えることにより、相手シール面が荒れた面である場合でも、弾性体の弾性変形により、一層良好なシール性を得ることができる。

弾性体としては、例えばニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、シリコンゴム等を使用することができる。これらの弾性体は単独で使用してもよいし、これらのうちの少なくとも何れか一種のゴムを含む合成ゴム（発泡ゴムを含む。）であってもよい。

このような弾性体を被覆する場合、ガスケット本体２の表面に弾性体の接着性を良好とするための下地処理層を形成することが好ましい。

１：金属ガスケット
２：ガスケット本体
２１：平坦部
３Ａ、３Ｂ：ビード部
３１Ａ、３１Ｂ：円弧状部
３２Ａ、３２Ｂ：裾立ち上がり部
３２Ｃ：連結部
３３Ａ、３３Ｂ：接続部位
３４：接続部位
４：ボルト孔
１００：筐体
１０１ａ、１０２ａ：シール面
１０１ｂ、１０２ｂ：凹状部

Claims (6)

1. ガスケット本体の一面側に、相手シール面に接してシール部位を形成する少なくとも１つの凸となる一面側ビード部が形成され、他面側に、相手シール面に接してシール部位を形成する少なくとも１つの凸となる他面側ビード部が形成されており、
   前記一面側ビード部と、前記他面側ビード部は、連結部により連結されることにより連続条とされている金属ガスケットであって、
   前記一面側ビード部は、前記ガスケット本体の一面側に凸となる円弧状部と、該円弧状部の一方の裾部に、該ガスケット本体から該円弧状部に向けて斜めに立ち上がる裾立ち上がり部を有すると共に、該円弧状部と該裾立ち上がり部との接続部位が、該一面側ビード部の凸側に向けて凸となるように形成され、
   前記他面側ビード部は、前記ガスケット本体の他面側に凸となる円弧状部と、該円弧状部の一方の裾部に、該ガスケット本体から該円弧状部に向けて斜めに立ち上がる裾立ち上がり部を有すると共に、該円弧状部と該裾立ち上がり部との接続部位が、該他面側ビード部の凸側に向けて凸となるように形成され、
   前記一面側ビード部の前記円弧状部と前記連結部の接続部位が、該一面側ビード部の凸側に向けて凸となるように形成され、且つ、前記他面側ビード部の前記円弧状部と前記連結部の接続部位が、該他面側ビード部の凸側に向けて凸となるように形成されていることを特徴とする金属ガスケット。
2. 前記各円弧状部の全幅に亘る塑性ひずみが前記各接続部位よりも低く、かつ、圧縮状態における前記各円弧状部の面圧分布が、該各円弧状部の幅方向に亘って平坦な幅広になることを特徴とする請求項１記載の金属ガスケット。
3. 前記円弧状部の両側に配置される前記接続部位間の間隔は、０．４ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の金属ガスケット。
4. 前記円弧状部の曲率半径は、２ｍｍ以上、２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の金属ガスケット。
5. 前記裾立ち上がり部の長さは、前記ビード部の全体幅の１／６以上、１／３以下であり、前記連結部の長さは、前記ビード部の全体幅の１／３以上、２／３以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の金属ガスケット。
6. 前記ガスケット本体に弾性体が被覆されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の金属ガスケット。