JPH01208554A - 金属ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は金属ガスケットに係り、特に締結時に生ずる
燃焼室周りの異なるデツキ面間隙の不整を補償し得ると
ともに燃焼圧力による前記燃焼室周りのデツキ面間隙の
拡縮を防止し得て、また、デツキ面に均等にシール圧を
作用させ得て、安定したシールを果し得る金属ガスケッ
トに関する。

〔従来の技術〕

被接合部材の接合面のシール、例えば内燃機関のシリン
ダヘッドとシリンダブロックとのデツキ面間のシールに
利用されている金属ガスケットは、シール面をシールす
べく形成されたビードを被接合部材を接合するボルト等
の締結力により弾性変形させ、この弾性変形時の弾性復
元力及び弾性復元量によりデツキ面に弾性的なシール線
を形成する。これにより、デツキ面間のシールを果すと
ともにデツキ面の歪に追従させてシール効果の維持を果
している。

このような金属ガスケットをシリンダヘッドとシリンダ
ブロックとのデツキ面間に介装してボルト等により締結
すると、この締結力によりシリンダヘッドが歪んでデツ
キ面間隙に不整を生じ、特に燃焼室周りのデツキ面間隙
が大となるとともにこの間隙が燃焼圧力により拡縮する
問題がある。

また、ボルト締結力は、ボルト締結部位から離間するに
従い低下して作用することにより、ボルト締結部位の近
傍とボルト締結部位から離間する箇所とではボルト締結
力が異って作用し、ボルト締結部位から離間する箇所で
はボルト締結部位近傍よりも小さい締結力が作用してデ
ツキ面間隙に差が生じ、ビードによるシール圧が低下す
る問題があった。

そこで、このような問題を解消するために、基板に積層
した副板の燃焼室孔側端縁を基板面上に折返して所定厚
さの補償部を設け、この補償部によりデツキ面間隙の不
整を補償するとともにデツキ面間隙の拡縮を防止する金
属ガスケットがある。

また、基板の燃焼室孔周りにスペーサ部材を取着してボ
ルト締結部位から離間するに従い厚さが漸次増大する補
償部を設けてデツキ面間隙の不整を補償するとともに拡
縮を防止し、また、ボルト締結部位から離間するに従い
ビード高さを大きくしビード幅を小さくすることにより
ばね定数を大としたビードを形成してシール圧を均等に
する金属ガスケットがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、これら従来の金属ガスケットにおいては、副
板を基板面上に折返して燃焼室周りに所定厚さの補償部
を設けただけなので、ボルト締結力が異って作用するこ
とにより生じたボルト締結部位の近傍とボルト締結部位
から離間する箇所との異なるデツキ間隙の不整を補償し
得ない不都合がある。また、スペーサ部材の厚さを異な
らせて取着しているので、構造が複雑であり、製作時の
工程数が大となってコスト的に不利になるという不都合
があるとともに、前記スペーサ部材は別部材として基板
に取着しているので、振動等により脱落して補償部とし
ての機能が損なわれる場合があり、耐久性に問題があっ
た。

〔発明の目的〕

そこで、この発明の目的は、締結時に生ずる燃焼室周り
の異なるデツキ面間隙の不整を補償し得るとともに燃焼
圧力による前記燃焼室周りのデツキ面間隙の拡縮を防止
し得て、また、デツキ面に均等にシール圧を作用させ得
て、安定したシールを果し得て、更に、製作が容易でコ
スト的に有利に実施し得て、使用寿命の長い金属ガスケ
ットを実現することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、この発明は、燃焼室孔を囲
繞するビードを形成した弾性金属板からなる基板の一側
面に副板を積層して設け、この副板の前記燃焼室孔側端
縁を前記基板の他側面に折返し重合して折返し部を形成
するとともにこの折返し部の重合する部位の前記基板に
ボルト締結部位から離間するに従い漸次高さの増大する
突出部を形成して補償部を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、デツキ面間に介装された金属
ガスケットは、副板の燃焼室孔側端縁に形成した折返し
部の重合する部位の基板にボルト締結部位から離間する
に従い漸次高さの増大する突出部を形成して設けた補償
部によって、デツキ面間隙の小なるボルト締結部位の近
傍では小なる高さの補償部を当接させるとともにデツキ
面間隙の大なるボルト締結部位の中間では大なる高さの
補償部を当接させることにより、異なるデツキ面間隙に
対応してこれを補償し、拡縮を防止する。

また、この補償部は、ボルト締結部位から離間するに従
い漸次高さを増大させて設けているので、デツキ面に均
等にシール圧を作用させる。

さらに、基板の一側面に重合した副板の燃焼室孔側端を
折返し重合して形成した折返し部とこの折返し部の重合
する部位の基板に形成した突出部とにより補償部を設け
ているので、構造が簡単であり、従来の如き別部材とし
て取着したスペーサ部材の脱落等による補償部としての
機能の損失を回避することができる。

〔実施例〕 以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的
に説明する。

第１〜７図はこの発明の実施例を示すものである。第１
図において、２は金属ガスケット、４は基板、６は副板
である。この金属ガスケット２は、弾性金属板からなる
厚さＬｌの基板４とこの基板４の一側面４ａに積層する
厚さｔ２の副板６とにより構成される。前記基板４と副
板６とには、燃焼室孔８と、この燃焼室孔８の周辺にボ
ルト等の締結手段を挿通する複数のボルト孔１０と、オ
イル孔１２と、そして冷却水孔１４とが夫々形成されて
いる。また、前記基板４には、燃焼室孔８を囲繞するビ
ード１６と、ボルト孔１０やオイル孔１２を囲繞する孔
ビード１８と、これら各ビード１６・１８を内包する基
板４外周縁の断面ステップ状の外周ビード２０とが形成
されている。

前記基板４の一側面４ａに積層された副板６の燃焼室孔
８例の端縁６ｅは、基板４の燃焼室孔８側の端縁４ｅを
内包して基板４の他側面４ｂに折返して重合し、折返し
部２２を形成する。この折返し部２２の重合する部位の
基板４には、ボルト孔１０から離間するに従い漸次高さ
の増大する突出部２４を形成して補償部２６を設けてい
る。これにより、補償部２６は、基板４の厚さｔｌ及び
副板６の厚さｔ２と副板６の折返し部２２の厚さｔ２に
加えてボルト孔１０から離間するに従い漸次高さの増大
する突出部２４により、第２〜４図の如く、ボルト孔１
０の近傍においては小なる高さｈｌを有し、ボルト孔Ｉ
Ｏから離間するに従い漸次高さが増大して高さｈ２を有
し、ボルト孔１０の中間においては大なる高さｈ３を有
して形成される。

また、第５〜７図において、２８・３０は夫々内燃機関
を構成するシリンダヘッドとシリンダブロックとであり
、このシリンダヘッド２８のデツキ面２８ｄとシリンダ
ブロック３０のデツキ面３０ｄ間に金属ガスケット２を
介装し、締結用ボルト３２により締結する。なお、符号
３４は燃焼室、Ｓｌ・Ｓ２・Ｓ３は燃焼室孔８側のシリ
ンダヘッド２８及びシリンダブロック３０間に形成され
る夫々ボルト孔１０の近傍とボルト孔１０から離間する
箇所とボルト孔１０の中間とにおけるデツキ面間隙であ
る。

なお、基板４と副板６とを一体的に結合する場合には、
例えばボルト孔１０に中空円筒状の止め具（図示せず）
を挿入するとともに止め具の両端部を基板４、副板６面
上に折曲げてかしめを施したり、あるいは基板４、副板
６の外縁部の一部を突出させて形成し、これ等の突出部
位をスポット溶接やリベット化めする。

次に作用を説明する。

シリンダヘッド２８とシリンダブロック３０とのデツキ
面２８ｄ・３０ｄ間に介装された金属ガスケット２は、
ボルト孔１０に挿通する締結手段たる締結用ボルト３２
の締結力により圧縮され、各ビード１６〜２０は、高さ
を低減して圧縮変形される。この変形により各ビード１
６〜２０は、シリンダヘッド２８とシリンダブロック３
０との各デツキ面２８ｄ・３０ｄに圧接してシール線を
形成し、シールを果す。

このとき、締結用ボルト３２の締結力によりシリンダヘ
ッド２８が湾曲して歪みを生じ、特に、燃焼室３４周り
のデツキ面２８ｄ・３０ｄの間隙が大となる問題がある
。また、このデツキ面間隙は、ボルト締結力がボルト孔
１０の近傍では大きく作用し、ボルト孔１０から離間す
るに従い低下し、ボルト孔１０の中間においては小さく
作用することにより、第５〜７図に示す如く異なるデツ
キ面間隙Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３を生じた。

即ち、ボルト孔１０の近傍においては小なるデツキ面間
隙Ｓ１を生じ、ボルト孔ＩＯから離間するに従い漸次増
大してデツキ面間隙Ｓ２を生じ、ボルト孔１０から離間
する中間の箇所においては大なるデツキ面間隙Ｓ３を生
じることになる。

しかし、ボルト孔１０の近傍においては小なる高さｈｌ
を有し、ボルト孔１０から離間するに従い漸次高さが増
大して高さｈ２を有し、ボルト孔１０の中間においては
大なる高さｈ３を有する補償部２６を、それぞれボルト
孔１０の近傍の小なるデツキ面間隙Ｓ１とボルト孔１０
から離間するに従い漸次増大したデツキ面間隙Ｓ２とボ
ルト孔１０から離間する中間の箇所の大なるデツキ面間
隙Ｓとに当接させることによって、この異なるデツキ面
間隙Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３に対応してこれを補償することが
でき、また、燃焼圧力によるデツキ面間隙Ｓ１・Ｓ２・
Ｓ３の拡縮を防止することができる。

このため、デツキ面間隙Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３からの燃焼ガ
スのリークを防止でき、このリークした燃焼ガスによる
金属ガスケット２の汚損や含有した物質の体積によるシ
ール効果の低減を防止し得る。さらに、ビード１６に作
用する交番荷重を弱化させてビード１６のへたりを防止
して使用寿命を長くし、締結用ボルト３２やこのボルト
３２の係合するシリンダヘッド２８部位の損壊を防止し
得るとともに、締結用ボルト３２の締結力の低下を防止
し得て、安定したシール効果を得ることができる。

また、金属ガスケット２を介してシリンダブロック３０
にシリンダヘッド２８を締結用ボルト３２によって締結
した際に、ボルト孔１０の近傍とこのボルト孔１０から
離間する箇所とでは締結力が異なって作用し、この離間
した箇所ではボルト孔１０の近傍よりも締結力が弱化し
て作用することによりシール圧が低くなり、燃焼ガスの
リークが発生する不都合があった。

しかし、補償部２６は、ボルト孔１０から離間するに従
い漸次高さを増大させて設けていることにより、ボルト
締結力の充分なボルト孔１０の近傍におけるシール圧を
確保することができるとともに、ボルト締結力が低下し
て作用するボルト孔１０から離間する箇所におけるシー
ル圧の低下を防止することができ、これによりデツキ面
２８ｄ・３０ｄにシール圧を均等に作用させて燃焼ガス
のリークを防止することができる。

さらに、基板４の一側面４ａに重合した副板６の燃焼室
孔側端縁６ｅを折返し重合して形成した折返し−２２と
この折返し部２２の重合する部位の基板４に形成した突
出部２４とにより補償部２６を設けているので、従来の
如き厚さを異ならせたスペーサ部材の取着等を要せず、
構造が簡単であり、製作時の工程数を小としてコスト的
に有利に実施することができる。また、従来の如き別部
材として取着したスペーサ部材が振動等により脱落して
補償部としての機能が損なわれる不都合を回避すること
ができ、使用寿命の長いメタルガスケットを実現するこ
とができる。

なお、基板４の突出部２４と副板６との間に形成される
空間２４ａに、金属粉を固結させ、また溶射し、あるい
はハンダを溶かして埋込む等充填物を充填することによ
りこの突出部２４を押しつぶされることのない剛体に構
成することができ、これによりつぶれを防止してシール
性を確保することができる。

〔発明の効果〕

このように、この発明によれば、副板の燃焼室孔側端縁
に形成した折返し部の重合する部位の基板にボルト締結
部位から離間するに従い漸次高さの増大する突出部を形
成して設けた補償部によって、異なるデツキ面間隙に対
応してこれを補償することができ、また、燃焼圧力によ
るデツキ面間隙の拡縮を防止することができる。

このため、デツキ面間隙からの燃焼ガスのリークを防止
でき、このリークした燃焼ガスによるメタルガスケット
の汚損や含有した物質の体積によるシール効果の低減を
防止し得る。さらに、ビードに作用する交番荷重を弱化
させてビードのへたりを防止し得て使用寿命を長くし、
締結用ボルトやボルトの係合するシリンダヘッド部位の
損壊を防止し得るとともに、締結用ボルトの締結力の低
下を防止し得て、安定したシール効果を果し得る。

また、この補償部は、ボルト締結部位から離間するに従
い漸次高さを増大させて設けているので、ボルト締結力
の充分なボルト締結部位の近傍におけるシール圧を確保
し得るとともに、ボルト締結力が弱化して作用するボル
ト締結部位から離間する箇所におけるシール圧の低下を
防止することができ、これによりデツキ面にシール圧を
均等に作用させ得て、燃焼ガスのリークを防止すること
ができる。

さらに、基板の一側面に重合した副板の燃焼室孔側端縁
を折返し重合して形成した折返し部とこの折返し部の重
合する部位の基板に形成した突出部とにより補償部を設
けているので、従来の如き厚さを異ならせたスペーサ部
材の取着等を要せず、構造が簡単であり、製作時の工程
数を小とし得てコスト的に有利に実施し得るものである
。また、従来の如き別部材として取着したスペーサ部材
が振動等により脱落して補償部としての機能が損なわれ
る不都合を回避し得て、使用寿命の長い金属ガスケット
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜７図はこの発明の実施例を示し、第１図は金属ガ
スケットの要部平面図、第２図は第１図のｎ−ｍ線によ
る拡大断面図、第３図は第１図のｍ−ｍ線による拡大断
面図、第４図は第１図の■−ＩＶ線による拡大断面図、
第５〜７図は夫々接合部に介装した状態における金属ガ
スケットの■−■〜ＩＶ−ｆＶ線部位の要部拡大断面図
である。 図において、２は金属ガスケット、４は基板、６は副板
、８は燃焼室孔、ｌＯはボルト孔、１６はビード、２２
は折返し部、２４は突出部、２６は補償部、２８はシリ
ンダヘッド、３０はシリンダブロック、３２は締結用ボ
ルト、３４は燃焼室である。 特許出願人　　　　沼　屋　邦　間 第５図 第６図 ｃ″′ｌ＼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、燃焼室孔を囲繞するビードを形成した弾性金属板か
   らなる基板の一側面に副板を積層して設け、この副板の
   前記燃焼室孔側端縁を前記基板の他側面に折返し重合し
   て折返し部を形成するとともにこの折返し部の重合する
   部位の前記基板にボルト締結部位から離間するに従い漸
   次高さの増大する突出部を形成して補償部を設けたこと
   を特徴とする金属ガスケット。