JPH0139877Y2 - - 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に好
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、シリンダーが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
おいて内方へ、中間部分において外方へ歪曲され
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を希求されている。

〔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、アルミダイキヤスト製オープンデ
ツキ型シリンダーブロツクのような歪曲され易い
シリンダーを有する場合であつても、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
しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案によるリング付きガスケツトは、ガスケ
ツト本体と、ガスケツト本体の開口を適当な幅で
囲繞するようガスケツト本体の少なくとも一面側
に配設される金属製薄板材料からなる受板部材
と、開口の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受板部材と金属製薄
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する。

〔作用〕

本考案によるリング付きガスケツトは、フラン
ジ面間に装着されると、金属リングを配設した位
置で開口周縁における締付面圧が最大となる。

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。

また、開口を適当な幅でもつて囲繞する受板部
材により、面圧が金属リングの位置で急俊に増加
するのを防止し、金属リング部位に過大に面圧が
集中するのを防止する。

〔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および２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の開口
２の回りを適当な幅Ｗを有して実質的に囲繞する
ようガスケツト本体１のシート面上に設けられる
金属製薄板形体を有する受板部材３と、受板部材
３の外面上にガスケツト本体の開口２を囲繞する
よう設けられる金属リング４と、ガスケツト本体
１の開口２内周縁から両面上に伸延して受板部材
３と共に金属リング４をガスケツト本体２に実質
的に一体化させる金属製薄板部材５とから構成さ
れる。

金属リング４は、典型的形体として第２図に見
られるように、円形断面形体を有し、好ましくは
ワイヤーをリング状に形成した、中実リング形体
を有する。しかしながら、後述から明らかとなる
ガスケツトの装着時に、金属リングのガスケツト
本体内への実質的な埋没および金属リングの配設
位置近傍におけるガスケツト本体の変形をより積
極的に防止するために、例えば金属リング４を奇
数角形断面形体で形成し、その一辺を受板部材３
の面に面接合させかつ、より好ましくは、薄板部
材および必要ならば受板部材を破断することのな
いよう角部を円弧づけるような適当な断面形体も
適用できる。

ガスケツト本体１の面方向における金属リング
４の配設位置は、開口２との間に、より厳密に云
えば、流体流路を画定する薄板部材５の内周縁位
置P₁とガスケツト装着時における金属リング４
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４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４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４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。

ガスケツト本体１の厚さ方向における金属リン
グ４の高さＨ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４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、金属リングの高さＨ
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４を形成するのが好ましい。

受板部材３はガスケツト装着時に金属リング４
がガスケツト本体１内に埋没してしまうのを防止
するために設けられる。それ故、受板部材３の幅
Ｗはガスケツト本体１の面方向における金属リン
グの長さＬよりも十分に大きくなるよう設けられ
る。

受板部材３および金属リング４をガスケツト本
体１の面上に配設するための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、受板部材３および金属リング４をガスケツト
本体１の所定位置にそれぞれ載置し、薄板部材５
のプレス加工により一体化させることも行いう
る。しかしながら、このような手段では薄板部材
のプレス加工時にそれらが位置ズレするのを防止
することは極めて困難である。

それ故、受板部材３では金属リング４を受容す
るためのビードを形成し、ガスケツト本体１に圧
接された凹みに該ビードを嵌合させて固定する手
段や、第３および４図に示すように、受板部材３
の外周縁端部に薄板部材５の外周縁と接合または
係合するよう形成される折返し端部６により固定
する手段や、第５図に示すように、受板部材３の
内周縁端部をガスケツト本体１の開口内周縁の位
置まで伸延させて固定させる手段や、第６図に示
すように、受板部材３をグロメツト様形体で設け
て薄板部材５と共に２重グロメツト様構造に形成
することにより固定する手段や、第７図に示すよ
うに、受板部材３を第６図におけるようなグロメ
ツト様形体で設ける一方、薄板部材５を第５図に
おける受板部材のような形体で設けて固定する手
段や、上述した組合せ可能な手段を併用したり、
あるいは、接着剤や粘着剤等を使用または併用し
たりして固定する等の手段を適応すべきである。

また、金属リング４では、前述した受板部材の
１番目の固定手段におけるビードに嵌合させる手
段や、逆に、薄板部材５にビードを形成して嵌合
させる手段や、両者の併用あるいは接着剤や粘着
剤等の使用または併用により固定するような適当
な手段を適用すべきである。

第８図から第１１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８図は、前
述したガスケツト本体の一面側に設けられる受板
部材３および金属リング４とそれぞれ同様な本質
的に１対の受板部材３ａ，３ｂおよび１対の金属
リング４ａ，４ｂをガスケツト本体１の両面側に
設けるよう構成されたガスケツトである。

第９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４
ｃ，４ｄ）をガスケツト本体１の同一面側に配列
するよう形成されたもので、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各接合位置
P₂，P₄は、各位置で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。

第１０図は、第９図の同心円的関係にある複数
の金属リングと同様にガスケツト本体１の同一面
上に複数の金属リング（図示の場合、両面上に
各々３つの金属リング４ｅ，４ｆ，４ｇ）を受板
部材３ｃ上に配列された形体であるが、各金属リ
ング４ｅ，４ｆ，４ｇの高さは開口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。

第１１図は、第８図に示すガスケツトのガスケ
ツト本体１の一面側における金属リング４ａまた
は４ｂを第９図または第１０図に示すような同心
円的関係の金属リング４ｃ，４ｄまたは４ｅ，４
ｆ，４ｇと同様な複数の金属リング４ｈ，４ｉに
置換えられた形体を有し、特に、対向するフラン
ジ面の各寸法形体が、一方では広く、他方では狭
いような場合に好適である。

第１２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、金
属リングは、各シリンダーボア用開口の回りにそ
れぞれ囲繞するよう設けられることにより、最も
シール性を要求される隣接するボア間において、
離間された２つの点で最大締付面圧を生起でき、
隣接ボア間の流体の通り抜けをより確実に阻止で
きる。

〔考案の効果〕

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使用でき
る。このとき、ガスケツトへの締付力は、金属リ
ング４が金属製の中実形体であることにより、剛
性の最も高くなるその位置P₂に集中されて最も
大きな締付面圧を生起すると共に、該位置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、そ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４は、ガスケツト本体の厚さＴに対し
て相対的にその高さが肥大されるに従つて軟性の
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、位置P₂において、所定の剛性
および弾性ならびに締付面圧を常に保持できる。

また、金属リング４とガスケツト本体１との間
に受板部材３が介在されていることにより、たと
え過大な締付力が負荷されたとしても、金属リン
グ４がガスケツト本体１内に埋没してしまうのを
確実に防止でき、加えて、金属リングの埋没によ
つてガスケツト本体の所定の平面形体を変形して
しまうことも防止できる。

更に、金属リング４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流路開口を囲繞す
るよう設けられていることにより、ガスケツト装
着のための締付力によつて流路壁が歪曲されてし
まうのを防止でき、かつ、金属リングとフランジ
面との間により大きな締付面圧での実質的な点接
合によつて開口の回りを線状に連続してシールで
きるため、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−線に沿つた拡大断面
図、第３〜７図は受板部材の変形例をそれぞれ示
す第２図と同様な図、第８〜１１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１
２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……受
板部材、４……金属リング、５……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を適当な幅Ｗで囲繞するようガスケツト本体１
   の少なくとも一面側に配設される金属製薄板材料
   からなる受板部材３と、開口２の内周縁から両面
   上に延びる金属製薄板部材５と、開口２を囲繞す
   るよう受板部材３と金属製薄板部材５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
   ４とから構成され、金属リング４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５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４
   は、ガスケツト本体１の厚さＴに対して相対的に
   その高さＨが肥大され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。