JP6369675B2 - ガスケット - Google Patents

Description

本発明はガスケットに関し、詳しくは積層したガスケット基板をカシメ部によって連結したガスケットに関する。

従来３枚以上のガスケット基板を積層させて構成したガスケットが知られており、これらのガスケットでは、上記ガスケット基板が分離しないよう、積層したガスケット基板の所要部分に、それぞれ板厚方向に膨出させて形成したカシメ部を設けて連結したものが知られている（特許文献１、２）。
一方、積層したガスケット基板を連結する方法としては、積層させたガスケット基板のうち最も上方もしくは下方に位置するガスケット基板の所要部分のみを板厚部分に膨出させ、その他のガスケット基板にはこの膨出部の径にあわせて貫通孔を形成し、上記膨出部の先端部分に返し形状を形成したガスケットも知られている（特許文献３）。

実開平４−２８２７２号公報 特開平１１−２４１７６９号公報 実開平５−２７４２８号公報

ここで、上記ガスケット基板として使用される材料として、ステンレスなどの弾性率が高い材料が用いられており、またシール性の向上を目的としてガスケット基板の表面にコーティングが形成されたものも知られている。
しかしながら、多数のガスケット基板を上記カシメ部によって連結しようとすると、上記材料の弾性率や上記ガスケット基板に形成されたコーティングの有するクッション性によって、十分なカシメ強度が得られず、脱落してしまうという問題があった。
また、特許文献３のように膨出部の径に併せて貫通孔を形成する場合、上記貫通孔を高精度に穿設しなければならず、例えば貫通孔の径が大径となって上記膨出部より脱落してしまうという問題があった。
このような問題に鑑み、本発明は多数ガスケット基板を積層させたガスケットであってもこれをカシメ部によって連結することが可能なガスケットを提供するものである。

すなわち請求項１の発明にかかるガスケットは、少なくとも３枚のガスケット基板を積層させ、当該積層したガスケット基板における所要部分をそれぞれ板厚方向に膨出させたカシメ部により連結したガスケットにおいて、
上記カシメ部を形成するガスケット基板とガスケット基板との間に、上記カシメ部を囲繞するとともに当該カシメ部の直径よりも大径の逃がし孔の穿設されたガスケット基板を中間基板として設け、
上記中間基板に隣接するいずれか一方のガスケット基板に、上記逃がし孔の内側に形成されるとともに上記中間基板に向けて突出し、かつ上記カシメ部を囲繞するように形成された段差形状と、当該段差形状の内側に形成されるとともにその突出量が上記中間基板の板厚と同程度の突出平面とを設け、
上記突出平面に上記カシメ部を形成することを特徴としている。

上記発明によれば、ガスケット基板とガスケット基板との間に上記中間基板を設け、上記中間基板以外のガスケット基板をカシメ部によって連結するため、上記中間基板をカシメ部によって連結されたガスケット基板の間で保持することができる。
つまり、３枚以上のガスケット基板によって構成されたガスケットにおいて、カシメ部における積層した材料の枚数を少なくすることができ、カシメ部において十分なカシメ強度を得ることができる。

本実施例にかかるシリンダヘッドガスケットの平面図。 カシメ部についての断面図。 カシメ部を成形するプレス装置の動作を説明する図。

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１は本発明にかかるガスケットとしてのシリンダヘッドガスケット１を示し、図示しないシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持されるようになっている。
図２に示すように、シリンダヘッドガスケット１は、上部に位置してシリンダヘッドと当接する第１ガスケット基板２と、第１ガスケット基板２の下方に積層されたシム３と、当該シム３の下方に積層された中間基板としての第２ガスケット基板４と、当該第２ガスケット基板４の下方に積層されてシリンダブロックと当接する第３ガスケット基板５とから構成されている。
これら上記第１〜第３ガスケット基板２〜４およびシム３は、図１における平面視においてそれぞれ略同様の形状を有しており、シリンダボアの位置に合わせて形成された燃焼室孔６と、締結ボルトを挿通するための複数のボルト孔７と、冷却水を流通させるための水孔８と、潤滑油を流通させるための油孔９とが穿設されている。
さらに上記第１、第３ガスケット基板２、５には、上記燃焼室孔６を囲繞するフルビード１０や、当該第１、第３ガスケット基板２、５の外周縁に沿って形成されたハーフビード１１が形成され、これに対し上記シム３および第２ガスケット基板４は平坦状となっており、上記フルビード１０やハーフビード１１は形成されていない。
なお、上記フルビード１０やハーフビード１１の形状や、形成する位置については、従来公知と同様の考えに基づいて形成することが可能であり、詳細な説明については省略するものとする。

上記第１〜第３ガスケット基板２〜４およびシム３はそれぞれＳＵＳ３０１やＳＵＳ３０４といった弾性率の高い素材によって製造され、また第１〜第３ガスケット基板２〜４の板厚は０．２ｍｍ程度、シム３の板厚は０．０８〜０．１ｍｍ程度となっている。
また上記第１ガスケット基板２におけるシリンダヘッド側の表面と、上記第３ガスケット基板５におけるシリンダブロック側の裏面とには、図示しないがそれぞれ全面にゴムのコーティングが形成されている。
一方、第１ガスケット基板２の裏面および第３ガスケット基板５の表面にはコーティングが形成されておらず、また中間基板である第２ガスケット基板４および上記シム３の表面および裏面の双方にもコーティングは形成されていない。
まお上記コーティングとしては、上記ゴムに代えてエラストマー等を利用してもよく、また第１、第２ガスケット基板２、４の両面にコーティングを形成しても、また第３ガスケット基板５にコーティングを形成することも可能である。

そして本実施例のシリンダヘッドガスケット１は、図１に示すように５か所に設けられたカシメ部１２によって、上記第１〜第３ガスケット基板２〜４およびシム３が一体的に連結されている。
上記カシメ部１２は、上記シリンダブロックの上面に開口したウォータージャケットの位置や、シリンダヘッドとシリンダブロックとが重合する位置から外れた位置に形成されている。
また各カシメ部１２は図１に示すように平面視において略円形に形成されている。なお、例えば四隅を円弧状とすれば長方形形状のような矩形とすることも可能である。

図２に示すように、カシメ部１２は積層した材料をそれぞれ板厚方向に膨出させて有底筒状の膨出部分を形成し、当該膨出部分の底部において、内側に位置する材料を外側に位置する材料に食い込ませて、複数枚の材料を連結するものとなっている。
本実施例のシリンダヘッドガスケット１では、上記第１、第３ガスケット基板２、５と上記シム３とを上記カシメ部１２によって相互に連結し、中間基板としての第２ガスケット基板４は、上記カシメ部１２を用いずに上記シム３と第３ガスケット基板５とによって挟持することで保持するようになっている。
具体的に説明すると、上記第２ガスケット基板４には上記カシメ部１２の位置にあわせて逃がし孔４ａが穿設されており（図１の破線参照）、当該逃がし孔４ａは上記カシメ部１２の直径に対して大径に設定されている。
これにより、上記カシメ部１２はこの逃がし孔４ａを通過して形成されるようになっており、またカシメ部１２を形成する際に第２ガスケット基板４を構成する材料が巻き込まれないようになっている。

上記第３ガスケット基板５は、上記第２ガスケット基板４の逃がし孔４ａの内側に位置するとともに上記シム３に向けて突出した突出平面５ａを備えており、上記カシメ部１２はこの突出平面５ａに形成されるようになっている。
上記突出平面５ａは、上記カシメ部１２を囲繞するように形成された段差形状５ｂ（ハーフビード）の内側に形成され、上記逃がし孔４ａの開口部と干渉しないように形成されている。このため、上記突出平面５ａは上記第２ガスケット基板４の逃がし孔４ａを通過してシム３の裏面側に当接するようになっている。
また、上記突出平面５ａにおける第３ガスケット基板５からの突出量は、第２ガスケット基板４の板厚と同程度となっており、これにより隣接するシム３、第２ガスケット基板４、第３ガスケット基板５が隙間なく積層されるようになっている。

図３は上記カシメ部１２を形成するプレス装置２１の断面図を示しており、積層された第１〜第３ガスケット基板２〜４およびシム３の上方に位置する上型２２と、下方に位置する下型２３とから構成されている。
上記上型２２は、上記第１ガスケット基板２に接触してシリンダヘッドガスケット１を抑える上型おさえ２２ａと、当該上型おさえ２２ａの内部を上下動可能に設けられたポンチ２２ｂとから構成されている。
また上記下型２３は、上記第３ガスケット基板５に接触して上記上型おさえ２２ａとの間でシリンダヘッドガスケット１を挟持する下型可動部２３ａと、当該下型２３おさえの内部に設けられた下型固定部２３ｂとから構成されている。
上記下型可動部２３ａは、図４（ｂ）に示すようにカシメ部１２が形成された際に、上記下型固定部２３ｂに対して外方に離脱するように設けられている。
上記下型固定部２３ｂは上記下型可動部２３ａに対して下方に位置しており、これにより下型２３にはカシメ部１２を形成するための空間が形成されている。

まず、図４（ａ）に示すように、上から第１ガスケット基板２、シム３、第２ガスケット基板４、第３ガスケット基板５の順で積層させ、この状態でプレス装置２１に載置し、所要の治具を用いて位置決めを行う。
またこの上記第１、第３ガスケット基板２、５には予め上記フルビード１０やハーフビード１１が形成されており、また所要のコーティングも形成されている。
この状態で、まず上記上型２２と下型２３とが接近し、上型おさえ２２ａと下型可動部２３ａとによってシリンダヘッドガスケット１を挟持する。
次に、上記上型２２のポンチ２２ｂが下降して、ガスケット基板等の材料を板厚方向に押圧し、上記下型可動部２３ａと下型固定部２３ｂとの間に形成された空間に向けて変形させる。
このとき、カシメ部１２の位置には第１ガスケット基板２、シム３、第３ガスケット基板５だけが積層されていることから、これら３枚を構成する材料が変形することとなる。
一方、上記第２ガスケット基板４には上記逃がし孔４ａが形成されているため、ポンチ２２ｂによって変形した材料はこの逃がし孔４ａを通過しながら、下型２３に形成された空間に向けて有底筒状の膨出部分を形成してゆく。
そしてポンチ２２ｂが下死点まで下降してポンチ２２ｂと下型固定部２３ｂとの間で上記膨出部分の底部が挟持されると、図３（ｂ）に示すように上記下型可動部２３ａが外方に退避する。
このような成形を行うことで、上記膨出部分における第１ガスケット基板２、シム３、第３ガスケット基板５の材料がそれぞれ強固に密着し、上記カシメ部１２が得られることとなる。

このようにして上記カシメ部１２が形成されることで、上記第１ガスケット基板２、シム３、第３ガスケット基板５が当該カシメ部１２によって連結されることとなる。
一方、上記第２ガスケット基板４については、カシメ部１２によって連結されないものの、上記シム３と第３ガスケット基板５との間で保持されるため、脱落することはない。
そして本実施例では３枚の材料を積層させて上記カシメ部１２を形成しており、弾性率の高い材料からなるガスケット基板やシムであっても、これを十分なカシメ強度を持って連結することができる。
これに対し、上記第２ガスケット基板４もカシメ部１２によって連結しようとした場合には、合計で４枚の材料を積層させてカシメ部１２を形成しなければならず、十分なカシメ強度を得ることが出なかった。

また上記第３ガスケット基板５に上記突出平面５ａを形成して、上記シム３に当接させることで、カシメ部１２においては第１ガスケット基板２、シム３、第３ガスケット基板５の材料を隙間なく積層させることができ、それ以外の部分では、第１ガスケット基板２、シム３、第２ガスケット基板４、第３ガスケット基板５を隙間なく積層させることができる。
さらに、上記第３ガスケット基板５に形成した段差形状５ｂが第２ガスケット基板４の逃がし孔４ａに嵌合するため、第２ガスケット基板４を位置決めすることができる。

なお、上述した実施例は第１ガスケット基板２、シム３、第２ガスケット基板４、第３ガスケット基板５からなる４枚の部材によってシリンダヘッドガスケット１を構成しているが、５枚以上の基板ないしシムを積層させることも可能である。
その場合、中間基板を２枚もしくは３枚として、３枚以内の材料を積層させてカシメ部１２を形成することが望ましい。

１ ガスケット基板 ２ 第１ガスケット基板
３ シム ４ 第２ガスケット基板（中間基板）
４ａ 逃がし孔 ５ 第３ガスケット基板
５ａ 突出平面 ５ｂ 段差形状
１２ カシメ部

Claims (1)

1. 少なくとも３枚のガスケット基板を積層させ、当該積層したガスケット基板における所要部分をそれぞれ板厚方向に膨出させたカシメ部により連結したガスケットにおいて、
   上記カシメ部を形成するガスケット基板とガスケット基板との間に、上記カシメ部を囲繞するとともに当該カシメ部の直径よりも大径の逃がし孔の穿設されたガスケット基板を中間基板として設け、
   上記中間基板に隣接するいずれか一方のガスケット基板に、上記逃がし孔の内側に形成されるとともに上記中間基板に向けて突出し、かつ上記カシメ部を囲繞するように形成された段差形状と、当該段差形状の内側に形成されるとともにその突出量が上記中間基板の板厚と同程度の突出平面とを設け、
   上記突出平面に上記カシメ部を形成することを特徴とするガスケット。

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