JPH0139876Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はガスケツトに関し、特に、自動車用エ
ンジンにおけるシリンダーヘツドガスケツトとし
て好適なリング付きガスケツトに関する。

〔従来の技術〕

近来の特に自動車用エンジンにおいては、エン
ジンの小型−軽量化や低燃費化や高出力化等のた
めに多連ボア構造を有するアルミダイキヤスト製
のオープンデツキ型シリンダーブロツクが採用さ
れている。

しかしながら、このようなシリンダーブロツク
では、シリンダーブロツク底壁から立柱したアル
ミニウム製の中空円筒形体で構成されているた
め、従来のシリンダーヘツドガスケツトを用いて
所要の締付面圧を得ようとすると、その締付面圧
荷重位置がシリンダーボア内周縁の直近位置にあ
ることにより、典型的に、シリンダー壁の上端に
おいて内方に、中間部分において外方に歪曲され
る傾向を有する。それ故、ピストンの円滑な運動
を保持するには、この歪曲率を見込んだシリンダ
ーブロツクの作成やこの歪曲を補償する手段を備
えた構造のシリンダーブロツクを作成する等のよ
うに、余分な是正手段を必要とするものであつ
た。

一方、ガスケツトに対しては、エンジンの燃焼
効率の高率化や燃焼速度の迅速化等により引起さ
れる更に大きな内圧に対応できるように、一層大
きな締付面圧およびシール性能が要求されてお
り、それ故、シリンダーの歪曲を防止しかつ十分
なシールを行えるガスケツトが希求されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

本考案は、上述の如き従来ガスケツトにおける欠
点を除去し、オープンデツキ型アルミダイキヤス
ト製シリンダーブロツクにおける歪曲され易いシ
リンダーを有する場合でも、十分に大きな締付面
圧で装着でき、かつ大きな内圧に対して十分にシ
ール効果を確保できるガスケツトを提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段） 本考案によるガスケツトは、ガスケツト本体
と、ガスケツト本体の開口内周縁から両面上に延
びる金属製薄板部材と、開口を囲繞するようガス
ケツト本体と金属製薄板部材との間に介在される
円形断面形体を有する環状の金属リングとから構
成され、薄板部材の開口内周縁位置と金属リング
のフランジ面に本質的に圧接される位置との間に
適当な間隔を有することにより上述の課題を解決
している。

〔作用〕

本考案のガスケツトは、フランジ面間に組み込
まれると、締付面圧が金属リングのフランジ面に
本質的な圧接する部位において最大となり、かつ
金属リングに沿つて線状に連続してシールする。

この締付面圧が最大となる位置は、シリンダー
ボア内周縁の直近位置にあると、シリンダー壁の
上端において内方に、中間部分において外方に歪
曲してしまい、一方、離れ過ぎていると、上端に
おいて外方に、中間部分において内方に歪曲する
ことになる。そのため、本考案のガスケツトは、
金属リングの配設位置を、適用されるエンジンの
シリンダー壁を歪曲してしまうような方向への応
力を生じないような力学的に選定された位置とな
るよう、開口内周縁位置から適当な間隔で離間し
て配設される。この力学的選定位置、即ち、金属
リングの配設位置は、適用されるエンジンのシリ
ンダーブロツクの構造によつてそれぞれ異なつて
おり、設計に際してそのときどきに決定される。

これにより、本考案のガスケツトは、ガスケツ
トを取り付けるための締付力によりシリンダー壁
が歪曲されるのを回避する。

〔実施例〕

本考案によるガスケツトの基本的形体として
は、第１図に示すように、周知のガスケツト用シ
ート材料から所定の平面形体に形成されたガスケ
ツト本体１と、ガスケツト本体１の流体流動用開
口２の回りを実質的に囲繞するよう形成されかつ
ガスケツト本体１のシート面上に設けられる、好
ましくは、ワイヤーをリング状に形成した金属リ
ング３と、開口２内周縁からガスケツト本体１の
両面上へと伸延して金属リング３をガスケツト本
体１と実質的に一本化するよう設けられる金属製
薄板部材４とから構成される。

金属リング３は、第２図に示すように、中実の
円形断面形体を有し、かつガスケツト本体１の面
方向において開口２との間に、より厳密には、流
体の流路を画定する薄板部材４の内周縁の位置
P₁とガスケツト装着時における金属リング３の
フランジ面に本質的に圧接する位置P₂との間に、
適当な間隔Ｄを有する。金属リング３の圧接位置
P₂は、ガスケツトをフランジ面間に装着したと
き、開口２の内周縁に過大に近接した位置にある
と、適用されたエンジンのシリンダー壁はその上
端において内方に、中間部分において外方に歪曲
する応力が発生される。一方、圧接位置P₂が開
口２の内周縁から過大に離間した位置にあると、
シリンダー壁の上端において外方に、中間部分に
おいて内方に歪曲する応力が発生される。

そのため、金属リング３の圧接位置P₂は、適
用されるエンジンのシリンダー壁を歪曲してしま
うような方向への応力を生じないような力学的に
選定された位置となるよう、開口２の内周縁位置
から適当な間隔Ｄ離間して配設される。この力学
的選定位置、即ち、金属リング３の配設位置は、
適用されるエンジンのシリンダーブロツクの構造
によつてそれぞれ異なり、設計に際して適宜に選
定されるべきである。

金属リング３の断面直径Ｒは、ガスケツト装着
時の位置P₂において、基本的条件として、フラ
ンジ面間に金属リング３とガスケツト本体１とが
介在できれば良く、ガスケツト本体１の厚さＴよ
りも小さく画定されるのが好ましい。また、金属
リングの直径Ｒがガスケツト本体の厚さＴに対し
て相対的に大きくなるほど軟性の大きな金属材料
により金属リング３を形成するのが好ましい。

ガスケツト本体１のシート面上へ金属リング３
を配設する手段としては種々の手段が考えられ
え、例えば、最も簡略な手段として、ガスケツト
本体１の所定のシート面上位置に金属リング３を
載置し、薄板部材４のプレス加工によりガスケツ
ト本体のシート面との間に金属リングを保持する
よう行いうる。しかしながら、この手段では薄板
部材のプレス加工時に金属リングの位置ズレを生
じ易い恐れを回避できない。

それ故、ガスケツト本体１の打抜成形時に金属
リングの配設形体に応じた凹みを圧設し、該凹み
内に金属リング３を嵌合して薄板部材４を取着す
る手段や、逆に、薄板部材４に金属リングの配設
形体に応じたビードを形成し、該ビード内に金属
リング３を位置させて薄板部材４をガスケツト本
体に取着する手段や、これらの手段を併用した
り、あるいは、接着剤や粘着剤等を使用または併
用して金属リングを所定位置に予め固着させて行
う等のような適当な配設手段を用いるのが好まし
い。

第３図から第６図は本考案の別の実施例による
ガスケツトをそれぞれ示す図で、第３図は、前述
した金属リング３と同様な１対の金属リング３
ａ，３ｂをガスケツト本体１の両面側に配設した
ガスケツトで、金属リング３ａ，３ｂもまた同様
に金属製薄板部材４によりガスケツト本体１と一
体化され、かつ、この一体化手段は後述する各実
施例においても同様である。この場合にあつて
も、各金属リング３ａ，３ｂとフランジ面との実
質的な接合位置Ｐにおけるフランジ面間で、金属
リング３ａおよび３ｂ間にガスケツト本体の部分
が介在するよう構成される。

第４図は、相互に同心円的関係を有する複数の
金属リング（図示の場合、２つの金属リング３
ｃ，３ｄ）をガスケツト本体１の同一面上に配列
したもので、この場合におけるフランジ面と各金
属リングの実質的な接合位置P₂，P₄は、各位置
の締付応力の合成応力が前述した力学的選定位置
に作用するよう選定されるべきである。

第５図は、第４図の同心円的関係にある複数の
金属リング３ｃ，３ｄと同様にガスケツト本体１
の同一面上に配列される複数の金属リング（図示
の場合、両面上に各々３つの金属リング３ｅ，３
ｆ，３ｇ）を有するものであるが、各金属リング
３ｅ，３ｆ，３ｇの直径は開口２から離間するに
従つて順次に大きく形成されており、これによ
り、更に大きな内圧に対するシールを遂行できる
こととなる。

第６図は、ガスケツト本体１の一面上に第２図
の金属リング３と同様な１つの金属リング３ｈを
配列する一方、他面上に第４図または第５図に示
す同心円的位置関係の複数の金属リング３ｃ，３
ｄまたは３ｅ，３ｆ，３ｇと同様にして複数の金
属リング３ｉ，３ｊを配設されたもので、特に、
対向する各フランジ面の寸法形体が、一方では広
く、他方では狭いような場合に好適である。

第７図は本考案による多気筒エンジン用シリン
ダーヘツドガスケツトの適用例を示す図で、各シ
リンダーボア用開口の回りにそれぞれ１つの金属
リングを配設した形体を有し、これにより、相互
に隣接するボア間に配設される２つの金属リング
が実質的に離間された２つの位置で最大面圧を生
起することとなり、隣接ボア間における本質的な
シールはこの２つの位置でシール効果を生起する
ことによつて隣接ボア間の流体の通り抜けをより
一層確実にシールできる。

〔考案の効果〕

上述の如く構成される本考案によるガスケツト
は、周知のガスケツトと同様にしてフランジ面間
に装着されて用いられる。このとき、ガスケツト
への締付力は、金属リング３が中実の金属製ワイ
ヤーにより形成されていることにより、最も剛性
の高いその位置に集中されて最も大きな締付面圧
を生起すると共に、位置P₂のフランジ面間にガ
スケツト本体１もまた存在することにより、この
位置でのシール特性を長期に保持するための弾性
を共有できる。ここにおいて、金属リング３は、
位置P₂における相対的厚さの肥大に従つて軟性
の高い金属材料で形成されるため、金属リングの
大きさに掛わらず、常に、所定の剛性および弾性
ならびに締付面圧を位置P₂において保持できる
ことに注目すべきである。

また、金属リング３が流体流路開口から離間さ
れた力学的に選定された位置で該流路開口を囲繞
するよう設けられることにより、ガスケツト組込
みのための締付力によつてその流路壁が歪曲され
てしまうのを防止でき、かつ、円形断面形体の金
属リングとフランジ面との実質的な点接合によつ
て開口の回りをより大きな締付面圧でもつて線状
に連続してシールすることとなり、より大きな内
圧に対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による実施例を示す部分切欠平
面図。第２図は第１図−線に沿つて拡大断面
図、第３〜６図は本考案の別の実施例をそれぞれ
示す第２図と同様な図。第７図は本考案によるシ
リンダーヘツドガスケツトの適用例を示す部分平
面図。 １……ガスケツト本体、２……開口、３……金
属リング、４……金属製薄板部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガスケツト本体１と、ガスケツト本体１の開口
   ２内周縁から両面上に延びる金属製薄板部材４
   と、開口２を囲繞するようガスケツト本体１と金
   属製薄板部材４との間に介在される円形断面形体
   を有する環状の金属リング３とから構成され、金
   属リング３は、そのフランジ面に本質的に圧接す
   る位置P₂が、適用されるエンジンのシリンダー
   壁を歪曲してしまうような方向への応力を生じな
   いような力学的に選定された位置となるよう、薄
   板部材４の開口内周縁位置P₁から間隔Ｄ離間し
   て配設され、金属リング３は、ガスケツト本体１
   の厚さＴに対して相対的にその断面直径Ｒが大き
   くなるに従つて軟性の高い金属材料により形成さ
   れることを特徴とするリング付きガスケツト。