JPH01299366A - 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、金属ガスケットに関するものである。更に
詳しくは、内燃機関のシリンダヘッドとシリンダブロッ
クとの接合部、管フランジの連結面の接合部などを気密
に保ち、その気密を長期にわたって維持するための金属
ガスケットに関する。

［従来技術］ 従来エンジンのシリンダへラドガスケットやターボチャ
ージャのガスのシール用ガスケットとして、石綿系ガス
ケット、金属製ガスケラ１へ、これらの材質を組み合わ
せたガスケットなどが知られている。とくに、エンジン
のシリンダヘッド用ガスケットは、エンジンの小型化、
軽量化の要請により、そのシール性能のより高度な性能
が要求されている。この性能を満たすものとして、金属
ガスケットが使用されつつある。

この金属ガスケットのシール性能を向上させるために、
従来から種々の構造が提案されている。

実開昭５７−５９９５２号公報には、燃焼室の外周に複
数の波状の突起、すなわちビード部を設けて、このビー
ド部の両面より加圧することによりビード部を変形させ
てシール性能を向上させたものが記載されている。

実開昭６０−１８２４７号公報には、鉄板からなるガス
ケットの両面に水穴を取り囲む凹凸形状のビード部、す
なわち環状溝を形成し、この環状溝にシリコン樹脂など
からなるシール剤をコーティングしたものが記載されて
いる。

［発明が解決しようとする課題］ 前記した実開昭５７−５９９５２号公報に記載されたガ
スケットは、シール性能は向上するがガスケラＩ・を両
面から締め付けると、ビード部が変形し平面になり、そ
のときビード部分の角部に応力が集中する。このため、
長期間使用しているとその応力の集中部分が金属疲労に
より破壊したり、弾性力が弱くなる。また、波状のビー
ド部を作るための曲げ加工工程も必要となる。このため
、曲げ加工に伴って加工硬化、加工ひずみを生じ金属組
織的に弱くなる。加工のためのプレス型も用意する必要
がある。

実開昭６０−１８２４７号公報に記載されたものも前記
理由と同様に、ビード部を作るために曲げ加工工程が必
要となる。また、このガスケラ１−は、水穴用のガスケ
ットであり高温の炎熱にさらされているシリンダ六をシ
ールする思想はない。

前記した従来技術は、例えば、エンジンのシリンダとシ
リンダヘッドの間にガスケットを介在させて両者をボル
トで締め付けた場合、不均一にガスケットが圧縮されシ
ール効果がガスケットの位置により違ってくる。

ポルｌ−で締め付けた近傍が強く締め付けられ、遠くな
ると弱くなる。これは、シリンダとシリンダヘッドの変
形によるものであり、近年のように小型化、軽量化され
たエンジンのシリンダ、シリンダヘッドの肉厚が薄くな
ると避けることができないものである。この発明は、以
上のような課題を解決するものである。

この発明の目的は、ガスケット基板表面への面圧剤の付
着性能を向上させることにある。

この発明の他の目的は、構成が簡単で、しかもガスケッ
トを締め付けても応力集中が生じることがないガスケッ
トを提供することにある。

この発明の他の目的は、面圧を均一にすることができる
ガスケットを提供することにある。

この発明の更に他の目的は、耐熱性に優れたガスケット
を提供することにある。

［問題を解決するための課題］ この発明は、前記課題を解決するため次のような手段を
採る。

平板状の金属板であって所要の穴が明けられているガス
ケットにおいて、前記ガスケットの表裏に面圧剤の幅方
向の中心位置を互いに距離を置いて面圧剤を付着させ、
その面圧剤の付着する前記ガスケラ１〜の基板の部分表
面または全表面に面圧剤の接着効果を上げるために荒ら
し面を形成したことを特徴とする金属ガスケットである
。

前記面圧剤は、硬軟２種類の材料を使うと硬質材で曲げ
応力の支点となり軟質材で隙間を埋め微振動を抑えるこ
とに効果的である。

［発明の作用］ 平板のガスケットをシールしようとする両部材間に載置
する０両部材を締め付けると、まずガスケットの両面の
面圧剤を、前記両部材の端面が押圧する。ガスケットは
、両面圧側に押されて波状に変形されながら締め付は固
定される。ガスケラ１〜基板表面に凹凸面を形成し、面
圧剤とガスケット基板の表面の付着性能を向上させる。

［実施例１ 以下、本発明の実施例を図面とともに説明する。

第１図に示すガスケット１は本発明を自動車用エンジン
のガスケットでシリンダヘッドの間に介在させるもので
ある。本例では、４つのシリンダ穴２．ボルト穴３．水
穴４．油穴５などを有している。シリンダ穴２は、エン
ジンの燃焼室に対応するものである。ボルト六３は、シ
リンダとシリンダヘッドを固定するためのボルトを通す
ものである。水穴４は、エンジンを冷却するための冷却
水を通すためのものである。油穴５は、潤滑用の潤滑油
を通すものである。

第２図は、第１図の■−■断面図である。ガスケット１
のシリンダ穴２の外周に直径Ｄ１のシール剤Ａが付着し
である。シール剤Ａは、その断面が山状の形状に塗布し
である。材質はシリコン樹脂などの公知の材料を使う、
−更に、シール剤Ａと同芯でかつ内周位置でシール剤Ａ
の付着面と反対側の裏面に直径Ｄ２のシール剤Ｂが付着
させである０本実施例のシール剤Ａ、Ｂは、シール性を
有するものであるが、シール性は必ずしも必要ではなく
後記するように、面圧を発生する面圧材料であれば良い
、シール性能は、面圧剤の反対側面で確保する。

シール剤Ａ、Ｂのガスケットｌの表面から塗布厚さｈは
、その外周位置によって変化させである。この理由は、
シリンダヘッドとシリンダをボルトで締め付けたとき、
前記したように両者の間の隙間が外周位置によって異な
るためである。ボルトの周辺は、締め付は力が強く隙間
が小さくなり、遠くなると大きくなる。シリンダヘッド
のボルトの締付圧力は、設計上予め規定されているので
、前記隙間は測定できる。

この隙間に応じてシール剤Ａ、Ｂの厚さｈを調節して外
周位置に応じて変える。ただし、厳密さを要求されない
ものは同一の厚さでも良い。第３図は、第２図の■部分
の拡大図である。ガスケットの基板１０の表面に荒らし
面１１を形成したものである。この荒らし面１１は、他
の表面より凹凸を荒くしたものである。すなわち、幾何
学的理想表面から一部を幾何学的に細かい偏差を付けた
ものであり、通常あらさといわれているものである。あ
らさは、深さに比べて比較的小さい間隔で現れる表面の
でこぼこであって、触感、肉眼によって見られる（５〜
１５μ）程度である。

荒らし面１１は、切削時に生じる工具刃先の形状と送り
によって生じる工具マーク、サンドプラス）・、ショッ
ピング、電気メツキ、化学的腐食作用など公知の方法で
行う。荒らし面１１は、シール剤Ａ、Ｂを付着する部分
のみ形成されている。

このため、シール部分Ａ、Ｂと基板１０の付着力が増大
する。第４図（ａ）は、シリンダヘッドとシリンダを締
め付は開始点を示し、第４図（ｂ）は途中を示し、第４
図（ｃ）は締付終了した状況を示している。

シール剤Ａ、Ｈの接触点１２．１３を生じこの接触点は
、ガスケット１を押してガスケット１の弾性力に抗して
平板から曲面に変形させる。ガスケット１は、金属板で
作られているのでこの変形に抗するように反力が生じる
。この反力は、シリンダヘッドとシリンダの間で作用１
反作用を生じ両者を密封する。シール剤Ａ、Ｂの厚さも
この締付力の反力に応じて決められているので均一に締
め付けができる。

［他の実施例］ 第５図に示す実施例は、基板１０の全面にナシ地面の荒
らし面１１を設けたものである。前記実施例に比して部
分的に加工しないので荒らし面の加工が容易である。第
６図に示す実施例は、硬質面圧剤２０と、軟質面圧剤２
１とを用いたものである。ここでいう硬質面圧剤２０は
、メツキ、容易、焼結などで作られたものである。硬質
面圧剤２０は、断面が矩形である。軟質面圧剤２１は、
樹脂類、シリコン、ゴム類などの非金属で作られたもの
である。

この実施例では、硬質面圧剤２１を使用しているのでシ
リンダヘッドとシリンダを締め付けても硬質面圧剤２０
の変形量が少ないため、硬質面圧剤２０の使用量が少な
くて済む。また、基板１０の厚さが大きい場合、変形し
にくいものでも可能である。更に、軟質面圧剤を併用し
たので、両者の長所を引き出すことができる。第７図の
実施例は、前記実施例と同様に硬質面圧剤２０と、軟質
面圧剤２１とを併用したものである。

基板１０を挟み表裏に軟質面圧剤２１を配置したもので
ある。前記実施例に比して、シール面がとれないときに
有効である。第８図に示す実施例は、同様に硬質面圧剤
２０に軟質面圧剤２１を覆って併用したものである。矩
形の硬質面圧剤２０の外側を軟質面圧剤２１で覆ったも
のである。

第９図に示す実施例は、同様に硬質面圧剤２０と軟質面
圧剤２１とを使用した例である。前記した実施例より更
にシール面積が挟い場合に使用する実施例である。

基板１０は、最初から図示したように突起するように折
り曲げて段差ｔを付ける。この段差ｔを付ける。この段
差ｔより大きい厚さの硬質面圧剤２０をＴの厚さを付け
る。この硬質面圧剤２０の側面には、軟質面圧剤２１が
付着させである。これは、締め付は途中に基板１０が傾
斜して、基板１０のエツジでシリンダあるいはシリンダ
ヘッドのシール面を傷付けることを防止するためである
。

前記した実施例は、ガスケット１の表と裏にシールＡ、
Ｂをシリンダ穴２の外周にシリンダ穴２と向応に塗布し
たものである。前記したように、ボルト穴３内にボルト
を挿入し、シリンダとシリンダヘッドを締め付ける。シ
リンダおよびシリンダヘッドの間の締付力は、ボルトの
周辺が強く、ボルトに遠くなるほど弱くなる。これは、
シリンダおよびシリンダヘッドがたわむためである。ボ
ルトの締付圧力が決まるとこのたわみ量は決まる。

第１０図に示す実施例は、このたわみ量の変化に応じて
シール剤Ａ、シール剤Ｂの間のシリンダ穴２の半径方向
の間隔を変えたものである。ボルト六３より遠い位置で
はｔｌ、近い位置では２２となる。ｔｌくｔ２にシール
剤Ａの位置を変化させである０本例では、シール剤Ｂの
位置は、シリンダ穴２と向応円である。ただし、シール
剤Ａを同志円状に設け、シリンダ穴２に近いシール剤Ｂ
と、シール剤Ａとの距離を変化させても良い。また、距
離が取れない場合はシール剤の厚さで変化させても良い
。また、エンジンの全長が長いシリンダヘッドとシリン
ダブロックとの材質の違いによる熱膨張差で位置ズレが
発生し、面圧剤が傷つく恐れのある場合は、基板の両側
に基板より低硬度の副板を配することもある。

この発明は、以上の説明から理解されるようにエンジン
のシリンダガスケットだけでなく、フランジ接手、ニア
コンプレッサなどのシリンダヘッドなどにも応用できる
ものである。

［発明の効果］ 以上詳記したように、この発明は次のような効果がある
。

ａ、平板のガスケットの両面に面を荒らしてかつシール
剤、面圧剤を塗布したので、シール剤、面圧剤の接着力
が向上する。

ｂ、軟質面圧剤を併用することで両者の長所を引き出す
ことが出来高性能ガスケットが完成する。

Ｃ１硬質面圧剤を使うことにより、基板の厚いもの、硬
度の高いものシール幅が狭いものの生産が可能となった
。

ｄ、更に軟質シール剤を併用すると更に確実なシール効
果が得られる。

ｅ、硬質面圧剤の厚さ巾中心からの距離を変えることと
、軟質面圧剤の厚さ巾を組合わせることにより非常に剛
性の弱いエンジンにも適合するガスケットが設計できる
。

ｆ、硬質面圧剤を使用しても装着時に基板を折り曲げ角
度は鋭角とならず集中力が小さく疲労破壊することはな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はガスケットの全体図、第２図は第１図の■−■
断面図、第３図は第２図■部分の拡大図、第４図（ａ）
、（ｂ＞、（ｃ）はガスケットのクランプ動作による変
形の過程を示す図、第５図は第２実施例を示す図、第６
図は第３の実施例を示す図、第７図は第４の実施例を示
す図、第７図は第５の実施例を示す図、第８図は第６の
実施例を示す図、第９図は第７の実施例を示す図、第１
０図はこの発明の使用例を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、平板状の金属板であって所要の穴が明けられている
   ガスケットにおいて、前記ガスケットの表裏に面圧剤の
   幅方向の中心位置を互いに距離を置いて面圧剤を付着さ
   せ、その面圧剤の付着する前記ガスケットの基板の部分
   表面または全表面に面圧剤の接着効果を上げるために荒
   らし面を形成したことを特徴とする金属ガスケット。 ２、特許請求の第１項記載において、前記ガスケットの
   面圧剤を硬軟２種類の材料を一部接合した構造であるこ
   とを特徴とする金属ガスケット。 ３、特許請求の第１項記載において、前記ガスケットの
   基板側に硬質面圧剤を付着させて、該硬質面圧剤の上部
   に軟質面圧剤を施して２層構造としたことを特徴とする
   金属ガスケット。 ４、特許請求の第１項記載において、前記ガスケット基
   板に部分的に折曲げ部分を設け、該折曲げ部分のその平
   面部に折曲げ段差以上の厚さの硬質面圧剤を設け、該硬
   質面圧剤の側面に軟質面圧剤を設けた事を特徴とする金
   属ガスケット。 ５、特許請求の第１項記載において、前記ガスケットの
   面圧剤が硬質面圧剤の粉体と軟質面圧剤とを混練した面
   圧剤であることを特徴とした金属ガスケット。