JP2000220744A - 金属ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】シリンダブロック及びチェーンケースカバーと
の熱膨張変形の相違に追従してそれらの上のシリンダヘ
ッドとの間のシール効果を長期間にわたって保証すると
ともに、製造コストが安価な金属ガスケットを提供す
る。 【解決手段】副板５４と、この副板の上部及び下部に積
層した薄肉金属板からなる上部基板５０及び下部基板５
２とで構成され、隣合うシリンダブロック２及びチェー
ンケースカバー４とそれらの上のシリンダヘッド７０と
の間に介在する金属ガスケット４０である。この金属ガ
スケットは、副板に、シリンダブロック及び前記チェー
ンケースカバーの接合部１０の上部を跨ぐ位置に孔６０
を形成し、この孔に対応する下部基板の位置に、斜め上
方に折り曲げられて先端上部が接合部の上方に位置する
第１の切欠きビード部５８ａ及び第２の切欠きビード部
５８ｂからなる下部ビード５８を形成している。また、
接合部を挟んだシリンダブロック及びチェーンケースカ
バーの上面と下部ビードの下部とで囲んだ領域に弾性を
有するシール剤７４を配設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、金属ガスケット
に係り、更に詳しくは、異種材料からなるシリンダブロ
ック及びチェーンケースカバーと、それらの上のシリン
ダヘッドとの間に介在してこれらを好適にシールし得る
金属ガスケットに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジンその他の内燃
機関を構成するシリンダブロックとこの上に取り付けら
れたシリンダヘッドとの接合面には、この接合面から燃
焼ガス、冷却水、潤滑油等の流体の漏洩を防止するた
め、種々のガスケットを介装する。従来、このようなガ
スケットとしては、アスベスト材、化学繊維或いはカー
ボンシート材等から形成された所謂ソフトガスケットが
提供されていたが、耐熱性、耐圧縮性、耐久性に富み、
良好な復元性（バネ特性）及び熱電導性を有する金属ガ
スケットが広く使用されるようになってきている。

【０００３】ところで、近年の内燃機関の急速な技術革
新により、エンジンの小型軽量化、高出力化、省燃費化
等の開発が進んでおり、例えば、バルブ数を一気筒当た
り従来の２個に対して４〜５個に増加し、このバルブを
作動させるカム軸を従来の１本に対して２本と増加し、
このカム軸を高速度で回転させることにより、吸入効率
及び排気効率を向上させることが可能となる。

【０００４】ここで、カム軸を回転駆動する方式として
は、一般には駆動時の騒音が小さく、給油作業が不要で
あるベルト駆動方式が採用されていたが、ベルト駆動方
式に用いるタイミングベルトは、高負荷に対する耐久性
に乏しく、また、チェーンの改良によって駆動時の騒音
が低減していることから、近年、チェーン駆動方式によ
るエンジンに転換する傾向がある。

【０００５】チェーン駆動方式は、良好な駆動を持続す
るため、チェーンに適宜給油を行う必要がある。そこ
で、チェーン駆動方式のエンジンは、オイルの飛散を防
ぎ駆動時の騒音を極力低減するために、図６に示すよう
に、シリンダブロック２と、カム軸駆動用チェーンを収
納するチェーンケースカバー４とを別体に制作してい
る。

【０００６】通常、シリンダブロック２は鋳鉄を素材と
して鋳造により成形したものがあり、チェーンケースカ
バー４はアルミニウムを素材として鋳造により成形した
ものであり、水平断面コ字状のチェーンケースカバー２
をシリンダボア６を備えたシリンダブロック２の側面に
当接し、各々の下部を締結ボルトで結合することにより
チェーン走行用の空間８を形成している。また、シリン
ダブロック２及びチェーンケースカバー４の上面２ａ、
４ａ上に金属ガスケットを配置しシリンダヘッドを載置
した後に、シリンダブロック２及びチェーンケースカバ
ー４をシリンダヘッドに締結ボルトで結合している。

【０００７】ところで、アルミニウム製のチェーンケー
スカバー４は、鋳鉄製のシリンダブロック２より熱膨張
による変形が大きく、この熱膨張変形を考慮してチェー
ンケースカバー４の上部接合面４ａをシリンダブロック
２の上面２ａより低く設定している場合もあり、シリン
ダブロック２及びチェーンケースカバー４の接合部１０
には加工誤差を含め段差１２が生じる。

【０００８】そのため、接合部１０の段差１２と金属ガ
スケットとの間には僅かな隙間が生じ、チェーンケース
カバー４内でわずかな圧力変動とカム軸駆動のためにチ
ェーンが走行するに伴って潤滑油等の油が撥ね飛ばされ
ると、その油が前記隙間からチェーンケースカバー４外
部に漏れ出るおそれがある。そこで、接合部１０の段差
１２を埋め込む金属ガスケットとして、図７及び図８に
示す構造のものが知られている。

【０００９】この金属ガスケット１４は、３枚の金属製
薄板（上部基板１６及び下部基板１８とこれらの間に配
置した副板２０）を積層した部材であり、チェーン走行
用の空間８に対応するチェーン開口孔２２を設けてい
る。この金属ガスケット１４の上部基板１６及び下部基
板１８にはチェーン開口孔２２に沿ってビード２４、２
６が形成されている。そして、下部基板１８のビード２
６には、シリンダブロック２及びチェーンケースカバー
４の接合部１０を跨ぐ位置に打抜き孔２８が形成されて
いる。また、副板２０の接合部１０を跨ぐ位置の下面に
は、横断面略台形状のゴム弾性体からなるシール部材３
０がモールド固定され、前記打抜き孔２８内に位置して
いる。

【００１０】この金属ガスケット１４をシリンダブロッ
ク２及びチェーンケースカバー４の上面２ａ、４ａとシ
リンダヘッドとの間に介在すると、ビード２４、２６が
弾性変形しつつ、打抜き孔２８から下方に突出したシー
ル部材３０が圧縮変形しながら接合部１０の段差１２を
埋め、シリンダブロック２及びチェーンケースカバー４
と金属ガスケット１４との間の隙間発生を防止するよう
になっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記金属ガス
ケット１４は、副板２０の特定位置に小さな形状のシー
ル部材３０をモールド固定しなければならず、その作業
に多くの手間と時間を要してしまうので、金属ガスケッ
ト１４の製造コストが高くなるおそれがある。また、エ
ンジン駆動時の温度上昇によって段差１２がゼロとなる
場合には、シール部材３０が過度の圧縮状態となって早
期に劣化するおそれがある。

【００１２】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、異種材料からなるシリンダブロック及びチェー
ンケースカバーと、それらの上のシリンダヘッドとの間
に介装し、シリンダブロック及びチェーンケースカバー
との熱膨張変形の相違に追従し、シリンダブロック及び
チェーンケースカバーとそれらの上のシリンダヘッドと
の間のシール効果を長期間にわたって保証するととも
に、製造コストが安価な金属ガスケットを提供すること
を目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１記載の金属ガスケットは、金属製
の副板と、この副板より薄肉の弾性変形自在な金属板と
して前記副板の上部及び下部に積層した上部基板及び下
部基板とで構成され、隣合うシリンダブロック及びチェ
ーンケースカバーとそれらの上のシリンダヘッドとの間
に介在して前記シリンダブロック及び前記チェーンケー
スカバーと前記シリンダヘッド間をシールする金属ガス
ケットにおいて、前記副板に、前記シリンダブロック及
び前記チェーンケースカバーの接合部の上部を跨ぐ位置
に孔を形成し、当該孔に対応する下部基板の位置に、前
記シリンダブロック側から斜め上方に折り曲げられて先
端上部が前記接合部の上方に位置する第１の切欠きビー
ド部と、前記チェーンケースカバー側から斜め上方に折
り曲げられて先端上部が前記接合部の上方に位置する第
２の切欠きビード部とからなる下部ビードを形成すると
ともに、前記接合部を挟んだ前記シリンダブロック及び
前記チェーンケースカバーの上面と前記下部ビードの下
部とで囲まれた領域に、弾性を有するシール剤を配設し
た。

【００１４】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の金属ガスケットにおいて、前記第１の切欠きビード
の先端上部及び前記第２の切欠きビードの先端上部に、
先端が水平方向、或いは斜め下方を向くように折曲部を
形成した。さらに、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載の金属ガスケットにおいて、前記上部基板に、
前記シリンダブロック及び前記チェーンケースカバーの
接合部を跨いでいる位置に上部ビードを形成した。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。なお、図６に示した構成と同一構成
部分には、同一符号を付してその説明を省略する。図１
に示す本実施形態の金属ガスケット４０は、シリンダブ
ロック２のシリンダボア６に対応したシリンダボア４２
と、シリンダブロック２とシリンダヘッドとを結合する
締結ボルトの配設位置に合わせたボルト孔４４と、チェ
ーン走行用の空間８の上部開口部に対応したチェーン開
口孔４６と、チェーンケースカバー４とシリンダヘッド
とを結合する締結ボルトの配設位置に合わせたボルト孔
４８とを備えたガスケットである。

【００１６】この金属ガスケット４０は、金属製薄板の
上部基板５０及び下部基板５２と、これら上部基板５０
及び下部基板５２の間に配置した金属製の副板５４とか
らなる３層構造の部材である。図１及び図２に示すよう
に、上部基板５０にはチェーン開口孔４６に沿って第１
上部ビード５６ａが形成されているとともに、シリンダ
ブロック２及びチェーンケースカバー４の接合部１０を
跨ぐ位置に、第２上部ビード５６ｂが形成されている場
合もある。

【００１７】また、上部基板５０の第２上部ビード５６
ｂに対応する副板５４の接合部１０を跨ぐ位置には、打
抜き孔６０が形成されているとともに、下部基板５２に
は、副板５４の打抜き孔６０に対応する位置を切り欠く
ことにより下部ビード５８が形成されている。下部基板
５２の下部ビード５８は、図３に示すように、接合部１
０を横切るように互いに平行に２本の直線状の切欠き部
を形成し、接合部１０に沿って前記２本の切欠き部の間
を切断することにより、２片の切欠きビード部５８ａ、
５８ｂを形成している。そして、図２に示すように、一
方の切欠きビード部５８ａを斜め上方に折り曲げるとと
もに、他方の切欠きビード部５８ｂも斜め上方に折り曲
げることによって下部５８が形成される。ここで、切欠
きビード部５８ａ、５８ｂの先端側には、それらの先端
が水平方向、或いは斜め下方を向くように折曲部５８ａ
₁ 、５８ｂ₁ が形成されている。

【００１８】そして、本実施形態の金属ガスケット４０
を組み立てるには、第１上部ビード５６ｂの下方に打抜
き孔６０が位置し、打抜き孔６０の下方に下部ビード５
８が位置するように上部基板５０、下部基板５２及び副
板５４を層状に固定する。このような構造の金属ガスケ
ット４０によると、図８で示した従来の金属ガスケット
のように副板にシール部材を固定する作業が無くなり、
少ない組み立て工程数で短時間の間に金属ガスケット４
０の組み立て作業が完了するので、金属ガスケット４０
の製造コストを大幅に低減することができる。

【００１９】次に、図４は、エンジン停止時におけるシ
リンダブロック２及びチェーンケースカバー４とシリン
ダヘッド７０との間に介装した金属ガスケット４０の配
置状態を示すものである。なお、この図の符号７２は、
シリンダブロック２及びチェーンケースカバー４の接合
端面の表面凹凸等による接合不良を防止する端面用ガス
ケットである。この端面用ガスケット７２は、シリンダ
ブロック２の上面２ａとチェーンケースカバー４ａの上
部接合面４ａよりも上方に突出すると、隣合うシリンダ
ブロック２及びチェーンケースカバー４の上にシリンダ
ヘッド７０を結合した際に、その突出した部分が折れ曲
がって精密な接合状態が損なわれるので、上面２ａ、４
ａより下方となるように組付けられている。

【００２０】そして、本実施形態では、段差１２を挟ん
だシリンダブロック２及びチェーンケースカバー４の上
面２ａ、４ａと下部基板５２の下部ビード５８に囲まれ
た位置に、軟質弾性シール剤７４が配設されている。こ
の軟質弾性シール剤７４としては、例えばＦＩＰＧ（Fo
rmed In Place Gasket）と称する液状ガスケットが使用
されている。

【００２１】図４では、チェーンケースカバー４が低温
状態となっているので、シリンダブロック２及びチェー
ンケースカバー４の接合部１０に大きな段差１２が生じ
る。このとき、段差１２上に配設した軟質弾性シール剤
７４は、副板５４の打抜き孔６０内に向けて変形した下
部ビード５８の下方向の弾性復元力に押圧されて弾性圧
縮しながら段差１２を挟んだ領域を埋め込んでいく。こ
こで、下部ビード５８を構成している２片の切欠きビー
ド部５８ａ、５８ｂには、先端側に折曲部５８ａ₁ 、５
８ｂ₁ が形成されているが、この折曲部５８ａ₁ 、５８
ｂ₁ も下方に弾性復元力を作用するので、軟質弾性シー
ル剤７４を段差１２に向けて局部的に押圧する。このよ
うに、軟質弾性シール剤７４は弾性圧縮しながら段差１
２上に密接するので、シリンダブロック２及びチェーン
ケースカバー４とシリンダヘッド７０の間の隙間発生を
確実に防止する。

【００２２】また、図５は、エンジン駆動時における金
属ガスケット４０の形状を示すものであり、チェーンケ
ースカバー４が高温状態となって熱膨張変形するので、
シリンダブロック２及びチェーンケースカバー４の接合
部１０の高さが略同一となって段差１２が無くなる。こ
のとき、下部ビード５８は、軟質弾性シール剤７４に対
して最適な弾性圧縮状態を保持しながら副板５４の打抜
き孔６０内の上方に向けてさらに変形していく。このよ
うに、段差１２が無くなっても、軟質弾性シール剤７４
は、殆ど体積が変化せず固くならないので、隙間発生を
確実に防止するとともに、過度の圧縮状態による早期劣
化を回避することができる。

【００２３】したがって、本実施形態の金属ガスケット
４０は、熱の影響に伴ってシリンダブロック２及びチェ
ーンケースカバー４の接合部１０の段差１２が大きくな
っても、或いは段差１２が無くなっても、軟質弾性シー
ル剤７４が最適に弾性圧縮した状態で隙間発生を防止す
るので、良好なシール状態を維持することができる。ま
た、若し、軟質弾性シール剤７４の弾性圧縮率が低下し
ても、シリンダブロック２及びチェーンケースカバー４
の接合部１０を跨ぐ位置に形成した第２上部ビード５６
ｂが、自身の弾性復元力を副板５４、下部基板５２の下
部ビード５８を介して軟質弾性シール剤７４に作用し、
軟質弾性シール剤７４に最適な弾性圧縮率を付与するの
で、良好なシール状態を長期に渡って維持することがで
きる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の金
属ガスケットによると、シリンダブロック及びチェーン
ケースカバーの接合部の上部を跨ぐ位置に形成した副板
の孔に対応する位置に、シリンダブロック側から斜め上
方に折り曲げた第１の切欠きビード部と、チェーンケー
スカバー側から斜め上方に折り曲げた第２の切欠きビー
ド部とからなる下部ビードを形成し、接合部を挟んだシ
リンダブロック及びチェーンケースカバーの上面と下部
ビードの下部とで囲まれた領域に弾性を有するシール剤
を配設したことから、熱の影響に伴ってシリンダブロッ
ク及びチェーンケースカバーの接合部の段差の有無の変
形に追従して、下部ビードの弾性復元力によって下方に
押圧されているシール剤が柔軟に弾性変形するので、接
合部に隙間が生じることがなく常に良好なシール状態を
維持することができる。

【００２５】また、従来のように副板に対するシール部
材の固定作業などが無くなり、短時間の間に簡単に上部
基板、副板及び下部基板を層状に固定すればよいので、
金属ガスケットの製造コストを大幅に低減することがで
きる。また、請求項２記載の発明によると、請求項１記
載の効果を得ることができるとともに、前記第１の切欠
きビードの先端上部及び前記第２の切欠きビードの先端
上部に、先端が水平方向、或いは斜め下方を向くように
折曲部を形成したことから、これら折曲部で発生する弾
性復元力によってシール剤が接合部に向けて局部的に押
圧される。これにより、段差が発生しているときには、
その段差上にシール剤が密接するので、さらに良好なシ
ール状態を維持することができる。

【００２６】さらに、請求項３記載の発明によると、請
求項１又は２記載の効果を得ることができるとともに、
若し、変形しているシール剤の弾性圧縮率が低下してい
ても、上部基板のシリンダブロック及びチェーンケース
カバーの接合部を跨いでいる位置に設けた上部ビード
が、自身の弾性復元力によってシール剤を押圧して最適
な弾性圧縮率を付与するので、良好なシール状態を長期
に渡って維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属ガスケットを示す要部平面図であ
る。

【図２】図１のII−II線矢視図である。

【図３】本発明に係る下部基板の要部を示す平面図であ
る。

【図４】シリンダブロック及びチェーンケースカバーの
接合部に段差が生じているときの金属ガスケットのシー
ル状態を示す図である。

【図５】シリンダブロック及びチェーンケースカバーの
接合部に段差が生じていないときの金属ガスケットのシ
ール状態を示す図である。

【図６】シリンダブロック及びチェーンケースカバーの
接合状態を示す斜視図である。

【図７】従来の金属ガスケットを示す要部平面図であ
る。

【図８】図７のXIII−XIII線矢視図である。

【符号の説明】

２ シリンダブロック ４ チェーンケースカバー １０ 接合部 １２ 段差 ４０ 金属ガスケット ５０ 上部基板 ５２ 下部基板 ５４ 副板 ５６ｂ 第２上部ビード（上部ビード） ５８ 下部ビード ５８ａ 切欠きビード部（第１の切欠きビード部） ５８ａ₁ 、５８ｂ₁ 折曲部 ５８ｂ 切欠きビード部（第２の切欠きビード部） ６０ 打抜き孔（孔） ７４ 軟質弾性シール剤（シール剤） ７０ シリンダヘッド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製の副板と、この副板より薄肉の弾
   性変形自在な金属板として前記副板の上部及び下部に積
   層した上部基板及び下部基板とで構成され、隣合うシリ
   ンダブロック及びチェーンケースカバーとそれらの上の
   シリンダヘッドとの間に介在して前記シリンダブロック
   及び前記チェーンケースカバーと前記シリンダヘッド間
   をシールする金属ガスケットにおいて、 前記副板に、前記シリンダブロック及び前記チェーンケ
   ースカバーの接合部の上部を跨ぐ位置に孔を形成し、当
   該孔に対応する下部基板の位置に、前記シリンダブロッ
   ク側から斜め上方に折り曲げられて先端上部が前記接合
   部の上方に位置する第１の切欠きビード部と、前記チェ
   ーンケースカバー側から斜め上方に折り曲げられて先端
   上部が前記接合部の上方に位置する第２の切欠きビード
   部とからなる下部ビードを形成するとともに、前記接合
   部を挟んだ前記シリンダブロック及び前記チェーンケー
   スカバーの上面と前記下部ビードの下部とで囲まれた領
   域に、弾性を有するシール剤を配設したことを特徴とす
   る金属ガスケット。
2. 【請求項２】 前記第１の切欠きビードの先端上部及び
   前記第２の切欠きビードの先端上部に、先端が水平方
   向、或いは斜め下方を向くように折曲部を形成したこと
   を特徴とする請求項１記載の金属ガスケット。
3. 【請求項３】 前記上部基板に、前記シリンダブロック
   及び前記チェーンケースカバーの接合部を跨いでいる位
   置に上部ビードを形成した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。