特許 6501540 メタルガスケット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6501540

(24)【登録日】2019年3月29日

(45)【発行日】2019年4月17日

(54)【発明の名称】メタルガスケット

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/08 20060101AFI20190408BHJP

   F02F 11/00 20060101ALI20190408BHJP

   F01N 13/08 20100101ALI20190408BHJP

【ＦＩ】

   F16J15/08 H

   F16J15/08 B

   F02F11/00 L

   F02F11/00 J

   F01N13/08 E

【請求項の数】7

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-20363(P2015-20363)

(22)【出願日】2015年2月4日

(65)【公開番号】特開2016-142387(P2016-142387A)

(43)【公開日】2016年8月8日

【審査請求日】2018年1月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000230261

【氏名又は名称】日本メタルガスケット株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001379

【氏名又は名称】特許業務法人 大島特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山崎 孝大

(72)【発明者】

【氏名】田渕 太郎

(72)【発明者】

【氏名】清水 淳史

(72)【発明者】

【氏名】永野 勲

(72)【発明者】

【氏名】小林 信秀

(72)【発明者】

【氏名】十文字 英隆

【審査官】 竹村 秀康

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−３３６７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０５３８５９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１５−０１４２４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ １／００−１／２４

５／００−５／０４

１３／００−９９／００

Ｆ０２Ｆ ５／００

１１／００

Ｆ１６Ｊ １５／００−１５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の部材の締結面間に介装されるメタルガスケットであって、
前記締結面に開口した通路に対応して形成された通路孔と、
前記通路孔を無端状に囲むように形成されたビードと、
前記部材どうしを締結する締結ボルトが通過可能に、前記ビードの外方に形成された少なくとも３つのボルト孔と、
前記ボルト孔の周囲に前記締結ボルトの頭部に対応して形成されたボルト受圧領域と、
隣り合う前記ボルト受圧領域どうしを直線状に結ぶように延び、前記ボルト受圧領域の直径と等しい幅を有する第１領域における前記ビードの外方の領域である第２領域に形成された貫通孔とを有し、
当該メタルガスケットは、互いに積層された複数の金属板を含み、
前記複数の金属板は、前記部材の締結面間から外方に突出した突出部を有し、前記突出部において互いに結合され、
前記貫通孔は、前記第２領域において、前記突出部に近接した位置に配置されていることを特徴とするメタルガスケット。

【請求項2】

複数の部材の締結面間に介装されるメタルガスケットであって、
前記締結面に開口した通路に対応して形成された通路孔と、
前記通路孔を無端状に囲むように形成されたビードと、
前記部材どうしを締結する締結ボルトが通過可能に、前記ビードの外方に形成された少なくとも３つのボルト孔と、
前記ボルト孔の周囲に前記締結ボルトの頭部に対応して形成されたボルト受圧領域と、
隣り合う前記ボルト受圧領域どうしを直線状に結ぶように延び、前記ボルト受圧領域の直径と等しい幅を有する第１領域における前記ビードの外方の領域である第２領域に形成された貫通孔とを有し、
前記貫通孔は、少なくとも３つの前記ボルト孔の内で、隣り合う前記ボルト孔間の距離が最も長くなる２つの前記ボルト孔に対応した前記第２領域に形成されていることを特徴とするメタルガスケット。

【請求項3】

複数の部材の締結面間に介装されるメタルガスケットであって、
前記締結面に開口した通路に対応して形成された通路孔と、
前記通路孔を無端状に囲むように形成されたビードと、
前記部材どうしを締結する締結ボルトが通過可能に、前記ビードの外方に形成された少なくとも３つのボルト孔と、
前記ボルト孔の周囲に前記締結ボルトの頭部に対応して形成されたボルト受圧領域と、
隣り合う前記ボルト受圧領域どうしを直線状に結ぶように延び、前記ボルト受圧領域の直径と等しい幅を有する第１領域における前記ビードの外方の領域である第２領域に形成された貫通孔とを有し、
前記貫通孔は、少なくとも３つの前記ボルト孔の内で、前記通路孔と当該メタルガスケットの外縁との距離が最も小さくなる部分の両側に配置された２つの前記ボルト孔に対応した前記第２領域に形成されていることを特徴とするメタルガスケット。

【請求項4】

前記貫通孔は、前記第２領域において、前記通路孔を中心とした径方向において外側にオフセットして配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載のメタルガスケット。

【請求項5】

前記貫通孔は、前記第２領域において、前記第１領域の長手方向において前記ボルト受圧領域側にオフセットして配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載のメタルガスケット。

【請求項6】

前記通路孔は２つの隣接する前記ボルト孔の間を延びる接線を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載のメタルガスケット。

【請求項7】

前記接線は、前記貫通孔と接する又は重なることとを特徴とする請求項６に記載のメタルガスケット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高温部において使用されるメタルガスケットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、内燃機関のシリンダブロックとシリンダヘッドとの締結面間や、シリンダヘッドと排気マニホールドの締結面間等の高温環境におけるシール構造としてメタルガスケットが使用されている。

【0003】

メタルガスケットは高温環境下においては熱膨張するため、メタルガスケットを挟持する部材との間に熱膨張率に差がある場合、メタルガスケットに応力が生じて変形等が生じ、シール性能が損なわれるという問題がある。この問題に対して、シリンダヘッドと排気マニホールドとの間に介装されるメタルガスケットにおいて、各排気ポートに対応したシール板部どうしを連結する接続板部に通孔を形成し、メタルガスケットに引張応力が生じたときに、接続板部を破断させるものがある（例えば、特許文献１）。このメタルガスケットは、装着時には１つの連続した部材であるため装着が容易であり、装着後は応力が生じた場合に破断して個々に独立したシール板部となり、隣のシール板部から引張荷重を受けないようになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開昭６２−１６７８１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に係るメタルガスケットは、破断して個々に独立した後のシール板部において生じる応力を緩和することができない。破断して各シール板部に分離した後も、各シール板部はボルトによって一部がシリンダヘッド及び排気マニホールドに固定されているため、シリンダヘッド及び排気マニホールドとの熱膨張率の差によって、各シール板部に応力が生じる。これにより、場合によっては、シール板部のビードに変形や破断が生じ、シールが保てなくなる虞がある。

【0006】

本発明は、以上の背景に鑑み、メタルガスケットにおいて、局所的な応力集中を緩和することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明は、複数の部材（３、４）の締結面（８Ａ、１６Ｅ）間に介装されるメタルガスケット（１）であって、前記締結面に開口した通路（１１、１８）に対応して形成された通路孔（３４）と、前記通路孔を無端状に囲むように形成されたビード（３８）と、前記部材どうしを締結する締結ボルト（４０）が通過可能に、前記ビードの外方に形成された少なくとも３つのボルト孔（３５）と、前記ボルト孔の周囲に前記締結ボルトの頭部（４０Ａ）に対応して形成されたボルト受圧領域（４１）と、隣り合う前記ボルト受圧領域どうしを直線状に結ぶように延び、前記ボルト受圧領域の直径と等しい幅を有する第１領域（４２）における前記ビードの外方の領域である第２領域（４３）に形成された貫通孔（３６）とを有することを特徴とする。

【0008】

この構成によれば、メタルガスケットとこれを挟持する部材との間に熱膨張率の差があり、メタルガスケットに応力が生じる場合に、局所的な応力集中が緩和される。応力は、ボルトによって拘束されるボルト受圧領域の間の部分である第１領域の低剛性部に集中し易いため、第２領域に貫通孔を設け、剛性を低下させることによって、応力が貫通孔の周囲に分散され、第１領域の低剛性部への局所的な応力集中が抑制される。これにより、メタルガスケットの変形や破断が抑制される。

【0009】

また、上記の発明において、前記貫通孔は、前記第２領域において、前記通路孔を中心とした径方向において外側にオフセットして配置されているとよい。

【0010】

この構成によれば、貫通孔がビードから離れた位置に配置されるため、貫通孔によってその周囲の剛性が低下する場合にもビード近傍の剛性が保たれ、ビードに変形や破断が生じる虞が低減される。

【0011】

また、上記の発明において、前記貫通孔は、前記第２領域において、前記第１領域の長手方向において前記ボルト受圧領域側にオフセットして配置されているとよい。

【0012】

この構成によれば、メタルガスケットとこれを挟持する部材との熱膨張率差に起因してメタルガスケットに生じる応力は、第１領域の低剛性部に集中するので、剛性が他の部分に対して高くなるボルトに近い部分の剛性を低くすることにより効果的に応力を分散することができ、ビードの変形や破断を抑制することができる。

【0013】

また、上記の発明において、当該メタルガスケットは、互いに積層された複数の金属板（３０）を含み、前記複数の金属板は、前記部材の締結面間から外方に突出した突出部（３２）を有し、前記突出部において互いに結合され、前記貫通孔は、前記第２領域において、前記突出部に近接した位置に配置されているとよい。

【0014】

この構成によれば、突出部によってメタルガスケットの幅が広く、剛性が高くなる部分に貫通孔が設けられるため、剛性の偏りが緩和され、低剛性部分への応力集中が緩和される。また、貫通孔の周囲の部分に応力が加わっても、その部分に変形が生じ難くなる。

【0015】

また、上記の発明において、前記貫通孔は、少なくとも３つの前記ボルト孔の内で、隣り合う前記ボルト孔間の距離が最も長くなる２つの前記ボルト孔に対応した前記第２領域に少なくとも形成されているとよい。

【0016】

この構成によれば、部材に対して膨張又は収縮による変化量の差が大きいことに起因して局所的な応力集中が生じやすい部分に対応して貫通孔が形成されるため、メタルガスケットの応力集中が緩和される。

【0017】

また、上記の発明において、前記貫通孔は、少なくとも３つの前記ボルト孔の内で、前記通路孔と当該メタルガスケットの外縁（３９）との距離が最も小さくなる部分の両側に配置された２つの前記ボルト孔に対応した前記第２領域に少なくとも形成されているとよい。

【0018】

この構成によれば、メタルガスケットの幅が小さく、剛性が低いことに起因して局所的な応力集中が生じやすい部分に対応して貫通孔が形成されるため、メタルガスケットの応力集中が緩和される。

【発明の効果】

【0019】

以上の構成によれば、メタルガスケットにおいて、応力の局所的な集中を緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施形態に係る内燃機関の排気装置の分解斜視図

【図2】実施形態に係るメタルガスケットの平面図

【図3】図２のIII−III断面図

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照して、本発明のメタルガスケットを内燃機関の排気装置に適用した一実施形態について説明する。

【0022】

図１に示すように、本実施形態に係るメタルガスケット１は、内燃機関の排気装置２に使用される。排気装置２は、内燃機関のシリンダヘッドに結合される排気マニホールド３と、排気マニホールド３の下流端に結合されるターボチャージャ４とを有する。

【0023】

排気マニホールド３は、シリンダヘッドに形成された複数の排気ポートにそれぞれ連通する分岐管部６と、分岐管部６の下流側に設けられ、各分岐管部６が集合した集合管部７とを有する。集合管部７の下流端には、集合管部７の外方に張り出したマニホールド側フランジ８が形成されている。マニホールド側フランジ８の端面は、集合管部７の軸線方向と略直交する面をなし、マニホールド側締結面８Ａを形成している。マニホールド側締結面８Ａには、横断面が円形をなす集合通路１１と、集合通路１１の周囲に周方向に略等間隔に配置された３つの雌ねじ孔１２とが開口している。マニホールド側締結面８Ａは、略三角形に形成され、その中央に集合通路１１が形成され、その各角部（隅部）に雌ねじ孔１２が形成されている。

【0024】

ターボチャージャ４は、タービン１４とコンプレッサ１５と有する。タービン１４は、タービンハウジング１６と、タービンハウジング１６内に回転可能に配置されたタービンブレード（不図示）とを有する。タービンハウジング１６は、円盤状に形成され、内部にタービンブレードを回転可能に受容する本体部１６Ａと、本体部１６Ａの外周部に設けられ、接線方向に延びるタービン入口部１６Ｂと、本体部１６Ａの中央部に設けられ、本体部１６Ａの軸線方向に延びるタービン出口部１６Ｃとを有し、一連の排気通路を画定する。

【0025】

タービン入口部１６Ｂの端部には、タービン入口部１６Ｂの外方に張り出したタービン側フランジ１６Ｄが形成されている。タービン側フランジ１６Ｄの端面は、タービン入口部１６Ｂの軸線方向と略直交する面をなし、タービン側締結面１６Ｅを形成している。タービン側締結面１６Ｅは、マニホールド側締結面８Ａと略同形の外形、すなわち略三角形に形成されている。タービン側締結面１６Ｅには、横断面が円形をなすタービン入口通路１８と、タービン入口通路１８の周囲に周方向に略等間隔に配置された３つのタービン側ボルト孔１９とが開口している。各タービン側ボルト孔１９は、タービン側フランジ１６Ｄを貫通している。タービン入口通路１８は略三角形に形成されたタービン側締結面１６Ｅの中央部に配置され、３つのタービン側ボルト孔１９は略三角形に形成されたタービン側締結面１６Ｅの各角部（隅部）に形成されている。タービン側締結面１６Ｅはメタルガスケット１を介してマニホールド側締結面８Ａと対向し、この状態で集合通路１１とタービン入口通路１８とは互いに連通し、各雌ねじ孔１２と各タービン側ボルト孔１９とは互いに連通する。

【0026】

コンプレッサ１５は、コンプレッサハウジング１５Ａと、コンプレッサハウジング１５Ａ内に回転可能に配置されたコンプレッサブレード（不図示）とを有する。コンプレッサハウジング１５Ａは、一連の通路を画定し、吸気ポートに連通する吸気通路の一部を構成する。コンプレッサブレードは、連結軸（不図示）を介してタービンブレードと連結され、タービンブレードと一体に回転する。

【0027】

図２及び図３に示すように、メタルガスケット１は、少なくとも１枚の金属板３０から形成されている。本実施形態では、メタルガスケット１は、６枚の金属板３０を積層して形成されている。金属板３０は、厚み方向における一側から第１板３０Ａ、第２板３０Ｂ、第３板３０Ｃ、第４板３０Ｄ、第５板３０Ｅ、第６板３０Ｆとする。各金属板３０は、略同一の外形を有する。各金属板３０は、マニホールド側締結面８Ａ及びタービン側締結面１６Ｅと略同形である略三角形の基部３１と、基部３１の外縁３９から外方に突出した突出部３２とを有する。各金属板３０は、突出部３２において互いに結合されている。突出部３２における結合には、例えばかしめ接合や溶接等の公知の結合方法を適用できる。

【0028】

メタルガスケット１は、各金属板３０を厚み方向に貫通する１つの通路孔３４と、３つのボルト孔３５と、１つの貫通孔３６とを有する。通路孔３４は、集合通路１１及びタービン入口通路１８と対応する形状に形成され、横断面が円形に形成されている。

【0029】

通路孔３４の周囲には、通路孔３４を無端状に囲むように、円環状のビード３８が形成されている。ビード３８は、複数の金属板３０の少なくとも１つを厚み方向に屈曲させることによって形成され、メタルガスケット１とマニホールド側締結面８Ａ及びタービン側締結面１６Ｅとの接触圧を高める機能を有する。本実施形態では、各金属板３０が屈曲されることによってビード３８が形成されている。第１板３０Ａは、通路孔３４の周縁部がその周囲の部分に対して第２板３０Ｂから離れる方向に、環状に押し出された第１ハーフビード３８Ａを有する。第２板３０Ｂは、通路孔３４の周縁部がその周囲の部分に対して第１板３０Ａから離れる方向に、環状に押し出された第２ハーフビード３８Ｂを有する。第３板３０Ｃは、通路孔３４の周縁部がその周囲の部分に対して第４板３０Ｄから離れる方向に、環状に押し出された第３ハーフビード３８Ｃを有する。第４板３０Ｄは、通路孔３４の周縁部がその周囲の部分に対して第３板３０Ｃから離れる方向に、環状に押し出された第４ハーフビード３８Ｄを有する。第５板３０Ｅは、通路孔３４の周縁部がその周囲の部分に対して第６板３０Ｆから離れる方向に、環状に押し出された第５ハーフビード３８Ｅを有する。第６板３０Ｆは、通路孔３４の周縁部がその周囲の部分に対して第５板３０Ｅから離れる方向に、環状に押し出された第６ハーフビード３８Ｆを有する。第１〜第６ハーフビード３８Ａ〜３８Ｆは、メタルガスケット１の厚み方向において互いに対応するように配置され、協働してビード３８を形成する。メタルガスケット１は、環状のビード３８においてマニホールド側締結面８Ａ及びタービン側締結面１６Ｅと確実に接触し、集合通路１１及びタービン入口通路１８を気密に接続する。

【0030】

図２に示すように、３つボルト孔３５は、ビード３８の外方（径方向外方）に、周方向に互いに略等間隔に配置されている。また、３つのボルト孔３５は、雌ねじ孔１２及びタービン側ボルト孔１９と対応する位置に配置されている。タービン側ボルト孔１９及びボルト孔３５を通過して雌ねじ孔１２に螺着する締結ボルト４０によって、メタルガスケット１が介装された状態でタービン１４と排気マニホールド３とが締結される。メタルガスケット１は、ボルト孔３５の周囲に締結ボルト４０の頭部４０Ａに対応した円環状のボルト受圧領域４１を有する。ボルト受圧領域４１は、締結ボルト４０の頭部４０Ａによってメタルガスケット１の厚み方向に圧力を受ける領域である。本実施形態では、締結ボルト４０は、フランジボルトであり、頭部４０Ａの接触面は円形に形成されている。ボルト受圧領域４１はマニホールド側締結面８Ａ及びタービン側締結面１６Ｅに拘束され、マニホールド側締結面８Ａ及びタービン側締結面１６Ｅと一体に変位する。

【0031】

各ボルト受圧領域４１は、ビード３８と重ならないように、ビード３８の外方に形成されている。また、基部３１の外縁３９は、各ボルト受圧領域４１と重ならないように形成されている。３つのボルト受圧領域４１及びボルト孔３５は、略三角形に形成された基部３１の各角部（隅部）に配置されている。

【0032】

基部３１は、外形が略三角形に形成され、中央部に通路孔３４が形成されているため、外縁３９をなす３つの各辺の中央部において通路孔３４と外縁３９との距離が短くなっている。すなわち、メタルガスケット１の通路孔３４を中心とした径方向における幅は、外縁３９をなす３つの各辺の中央部において最も狭くなっている。

【0033】

隣り合うボルト受圧領域４１間に延在する領域を第１領域４２とする。第１領域４２は、隣り合うボルト受圧領域４１を直線状に結び、ボルト受圧領域４１の直径と同じ大きさの幅を有する。なお、第１領域４２はボルト受圧領域４１と重ならない領域をいい、長手方向における両端部においてボルト受圧領域４１と接しているものとする。また、第１領域４２は、通路孔３４、ビード３８、及び基部３１の外縁３９のいずれかと重なり合っていてもよい。図２には、例として任意の２つのボルト孔３５に対応して設定される第１領域４２が図示されている。３つのボルト孔３５から任意に選択した隣り合う２つのボルト孔３５間の距離は、図２中において上方に配置された２つのボルト孔３５間の距離が最も長く設定されている。また、通路孔３４と基部３１（メタルガスケット１）の外縁３９との距離（すなわち、メタルガスケット１の幅）は、図２中において上方に配置された２つのボルト孔３５間において最も短くなっている。

【0034】

突出部３２は、２つのボルト受圧領域４１の間であって、一方のボルト受圧領域４１側にオフセットした位置に配置されている。換言すると、第１領域４２の外側方であって、第１領域４２の一方の端部側にオフセットした位置に配置されている。

【0035】

貫通孔３６は、第１領域４２における前記ビード３８の外方（径方向外方）の領域である第２領域４３内に形成されている。また、貫通孔３６は、第２領域４３において、通路孔３４を中心とした径方向における内側よりも外側にオフセットして配置されていることが好ましい。また、貫通孔３６は、第２領域４３において、第１領域４２の長手方向における中央部側よりもボルト受圧領域４１側にオフセットして配置されていることが好ましい。また、貫通孔３６は、第２領域４３において、突出部３２に近接した位置に配置されていることが好ましい。

【0036】

貫通孔３６の横断面は、任意の形状であってよく、円形や、楕円形、長円形、三角形や四角形等の角形等であってよい。本実施形態では、貫通孔３６の横断面は円形に形成されている。

【0037】

以下、本実施形態に係るメタルガスケット１の作用及び効果について説明する。メタルガスケット１は、締結ボルト４０が雌ねじ孔１２に螺着されることによって、基部３１においてマニホールド側締結面８Ａとタービン側締結面１６Ｅとに挟持される。一方、突出部３２は、マニホールド側締結面８Ａ及びタービン側締結面１６Ｅの外方に配置される。メタルガスケット１は、ビード３８においてマニホールド側締結面８Ａ及びタービン側締結面１６Ｅに線接触し、通路孔３４を介して集合通路１１及びタービン入口通路１８を気密に接続する。

【0038】

内燃機関の駆動時には、排気マニホールド３及びタービン１４に高温の排気が流れ、排気マニホールド３、メタルガスケット１、及びタービン１４が昇温される。メタルガスケット１、排気マニホールド３、及びタービン１４の線熱膨張係数の間に差異がある場合、ボルト受圧領域４１がマニホールド側締結面８Ａ及びタービン側締結面１６Ｅに拘束されているため、メタルガスケット１には引張又は圧縮の応力が生じる。この応力は、拘束された隣り合うボルト受圧領域４１の間、すなわち第１領域４２に主に生じる。特に、第１領域４２の長手方向における中央部では、メタルガスケット１の幅（通路孔３４の縁から外縁３９までの距離）が他の部分に対して小さくなり、剛性が低下するため、この部分に応力が集中し易くなる。

【0039】

本実施形態に係るメタルガスケット１は、第１領域４２におけるビード３８の外方の領域である第２領域４３に貫通孔３６を有するため、貫通孔３６の周囲の剛性が低下し、貫通孔３６の周囲に応力が分散される。そのため、第１領域４２の長手方向における中央部への局所的な応力集中が緩和され、この部分の変形や圧潰、破断が抑制される。また、貫通孔３６はビード３８の外方に配置されるため、ビード３８のシール性能を低下させることもない。

【0040】

貫通孔３６が、第２領域４３において、通路孔３４を中心とした径方向における内側よりも外側にオフセットして配置されているため、貫通孔３６とビード３８との間に距離が確保される。これにより、貫通孔３６に起因する応力がビード３８に発生し難くなり、ビード３８に変形が抑制され、シール性能の低下が抑制される。

【0041】

貫通孔３６が、第２領域４３において、第１領域４２の長手方向における中央側よりもボルト受圧領域４１側にオフセットして配置されているため、第１領域４２における剛性差が緩和され、第１領域４２の長手方向における中央部への応力集中が緩和される。ボルト受圧領域４１が設けられた部分は、メタルガスケット１の幅が広く、剛性が高くなる一方、第１領域４２の長手方向における中央部はメタルガスケット１の幅が狭く、剛性が低くなる。そのため、応力は、第１領域４２の長手方向における中央部に集中し易くなるが、貫通孔３６が形成されたことによって剛性差が緩和され、応力集中が緩和される。また、貫通孔３６が形成される部分は、比較的剛性が高いため、貫通孔３６の周囲の部分に応力が生じても、この部分が変形することが抑制される。

【0042】

貫通孔３６が、第２領域４３において、突出部３２に近接した位置に配置されているため、第１領域４２における剛性差が緩和され、第１領域４２の長手方向における中央部への応力集中が緩和される。突出部３２が設けられた部分は、メタルガスケット１の幅が広く、剛性が高くなる一方、第１領域４２の長手方向における中央部はメタルガスケット１の幅が狭く、剛性が低くなる。そのため、応力は、第１領域４２の長手方向における中央部に集中し易くなるが、貫通孔３６が形成されたことによって剛性差が緩和され、応力集中が緩和される。

【0043】

貫通孔３６は、ボルト孔３５の内で、隣り合うボルト孔３５間の距離が最も長くなる２つのボルト孔３５（図２中の上方の２つのボルト孔３５）に対応した第２領域４３に形成されている。メタルガスケット１において、隣り合うボルト孔３５間の距離が最も長くなる部分は、昇温されたときにマニホールド側締結面８Ａ及びタービン側締結面１６Ｅに対して膨張又は収縮による変化量の差が最も大きくなり、局所的な応力集中が生じやすい。そのため、この部分に貫通孔３６が形成されることによって、局所的な応力集中が緩和される。

【0044】

貫通孔３６は、ボルト孔３５の内で、通路孔３４と外縁３９との距離（メタルガスケット１の幅）が最も小さくなる部分の両側に配置された２つのボルト孔３５（図２中の上方の２つのボルト孔３５）に対応した第２領域４３に形成されている。メタルガスケット１において、幅が小さい部分は剛性が低いため、局所的な応力集中が生じやすい。そのため、この部分に貫通孔３６が形成されることによって、局所的な応力集中が緩和される。

【0045】

また、貫通孔３６が円孔であるため、貫通孔３６の周囲の応力分布が均一化され、局所的な変形が抑制される。

【0046】

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、３つのボルト孔３５を有するメタルガスケット１において、任意の２つのボルト孔３５間に１つの貫通孔３６を設けた例を示したが貫通孔３６の数は１つ以上であればよく、複数設けてもよい。また、他のボルト孔３５との間に設定される第２領域４３に貫通孔３６を少なくとも１つの貫通孔３６を形成してもよい。

【0047】

また、他の実施形態では、ボルト孔３５を４つ以上設け、そのうちの任意の隣り合う２つのボルト孔３５間の第２領域４３に１つ以上の貫通孔３６を設けてもよい。

【0048】

また、上記の実施形態では、締結ボルト４０にフランジボルトを使用したが、締結ボルト４０には六角ボルト等の公知のボルトを使用してもよい。この場合、頭部４０Ａとタービン側フランジ１６Ｄとの間に円形の座金を介装してもよい。

【0049】

また、上記の実施形態では、排気マニホールド３とターボチャージャ４のタービン１４との締結部に介装されるメタルガスケット１の例を示したが、本発明に係るメタルガスケット１は高温環境下で使用される様々なガスケットに適用することができる。例えば、本発明に係るメタルガスケットは、シリンダブロックとシリンダヘッドとの締結部や、シリンダヘッドと排気マニホールドとの締結部、排気マニホールドと触媒コンバータとの締結部等に適用することができる。

【符号の説明】

【0050】

１ ：メタルガスケット
３ ：排気マニホールド
４ ：ターボチャージャ
８Ａ ：マニホールド側締結面
１１ ：集合通路
１２ ：雌ねじ孔
１４ ：タービン
１６Ｂ ：タービン入口部
１６Ｅ ：タービン側締結面
１８ ：タービン入口通路
１９ ：タービン側ボルト孔
３０Ａ〜３０Ｆ ：第１〜第６板
３１ ：基部
３２ ：突出部
３４ ：通路孔
３５ ：ボルト孔
３６ ：貫通孔
３８ ：ビード
３８Ａ〜３８Ｆ ：第１〜第６ハーフビード
３９ ：外縁
４０ ：締結ボルト
４０Ａ ：頭部
４１ ：ボルト受圧領域
４２ ：第１領域
４３ ：第２領域

【図1】

【図2】

【図3】