JPH03156155A - 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」 本発明は、自動車用エンジンのシリダヘッドガスケット
やエキゾーストマニホールドガスケット等に用いられる
ガスケットに関する。

「従来の技術」 従来、この種のガスケットとして、板状のガスケット本
体にシールすべき高圧部分となる貫通孔を穿設するとと
もに、該ガスケット本体にそれぞれ上記貫通孔を囲むビ
ード部とシムリングとを同心状に設けたものが知られて
いる（実開昭５９−１８８９５５号公報）。

上記ビード部は、例えばシリンダヘッドとシリンダブロ
ックとによって挟持されてそれらに密着し、その部分を
良好にシールする。他方、上記シムリングは、上記ビー
ド部がシリンダヘッドとシリンダブロックとによって必
要以上に押し潰されるのを防止し、そのビード部による
良好なシールを長期間維持する目的で設けられる。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、上記シムリングを例えば８〜１０点の等間隔
位置のスポット溶接によってガスケット本体に溶接する
と、燃焼室やエキゾーストマニホールド内の圧力変動を
受けてスポット部に剥離を生じたり、相互に隣接するス
ポット部間の非溶接部分に曲がりや亀裂を生じることが
あり、それによってシール効果が低減するという欠点が
あった。特にこの傾向は、上記シムリングをビード部の
内側に、すなわち高圧部分となる貫通孔側に配設したと
きに顕著であった。

このような欠点を解決するために、上記シムリングを円
周方向に連続した溶接によってガスケット本体に取付け
ることが考えられる。しかしながら、その溶接によって
形成される溶接線の開始部分と終了部分とを相互に連続
させると、その連続部分は２重に溶接されるようになる
ため、その部分に空洞が形成され易くなり、それが原因
でシール効果が低減するという欠点がある。

他方、溶接線の開始部分と終了部分とを相互に連続させ
ず、終了部分の溶接を開始部分の手前で終了させるとシ
ムリングの円周方向に間隙が生じる結果となるので、特
に過酷な条件下ではその間隙部分に変形が生じてシール
効果が低減するという欠点があった。

「課題を解決するための手段」 本発明はそのような事情に鑑み、上述したガスケットに
おいて、上記シムリングを円周方向に連続した溶接によ
ってガスケット本体に取付けるとともに、その溶接によ
って形成される溶接線の開始部分と終了部分とを、相互
に連続させることなく、シムリングの円周方向にオーバ
ーラツプさせて形成するようにしたものである。

「作用」 上記構成によれば、上記シムリングを円周方向に連続し
た溶接によってガスケット本体に取付けることができる
ので、スポット溶接の場合に比較して溶接部分の密着力
および剛性が増大し、その溶接部分の剥離を防止するこ
とができる。

これに加えて、上記溶接線の開始部分と終了部分とを相
互に連続させていないので、両部分を連続させた際の空
洞が発生する余地がなく、しかも両部分をシムリングの
円周方向にオーバーラツプさせて形成しているので、両
部分間に円周方向の間隙が生じることがなく、したがっ
て過酷な条件下であってもその間隙部分の変形が生じに
くくなり、従来に比較して良好なシール効果を長時間維
持することが可能となる。

「実施例」 以下図示実施例について本発明を説明すると、第１図、
第２図において、ガスケットは比較的厚い金属製のガス
ケット本体１を備えており、このガスケット本体１に、
図示しないシリンダボアの内径にほぼ一致させて燃焼室
孔２を形成するとともに、その周囲複数箇所に、シリン
ダヘッドとシリンダブロックとを連結する締結ボルトを
挿通させるためのボルト孔３を形成している。なお、上
記ガスケット本体１は必ずしも１枚の板材から構成する
必要はなく、複数枚の板材を積層して形成してもよい。

また、ビードとシムリングはそれぞれ別の板材に設けて
もよい。

上記ガスケット本体ｌには、上記燃焼室孔２の周囲にこ
れを囲むビード部４を上方に向けて突出形成してあり、
該ビード部４の頂部をシリンダブロックに弾接させるよ
うにしている。また上記ガスケット本体１の上面には、
上記ビード部４の内側に上記燃焼室孔２を囲むシムリン
グ５を配置し、かつ該シムリング５を円周方向に連続し
た溶接によってガスケット本体１に取付けるとともに、
その溶接によって形成される溶接ＰＪＡ６の開始部分６
Ａと終了部分６Ｂとを、相互に連続させることなく、か
つ、シムリング５の円周方向に所定距離Ｉ２（第３図参
照）だけオーバーラツプさせて形成している。

第３図はシムリング５の溶接線６の開始部分６Ａと終了
部分６Ｂとを拡大して示した図で、本実施例では、開始
部分６Ａの始点６ａはシムリング５の内周縁に近接して
それから離れた位置にあり、かつ−定の半径Ｒ，の円弧
を有している。他方、終了部分６Ｂの終点６ｂはシムリ
ング５の外周縁に近接してそれから離れた位置にあり、
かつ一定の半径Ｒ２の円弧を有している。そして上記開
始部分６Ａと終了部分６Ｂとは、上記燃焼室孔２の中心
を中心とする半径Ｒ８上で相互に接続している。

なお、上記開始部分６Ａと終了部分６Ｂとは、もし可能
であれば、燃焼室孔２内の熱的影響を受けにくい位置、
具体的にはエキゾーストバルブから離れた位置や、相互
に隣接した燃焼室孔の中間位置から離れた位置に設ける
ことが望ましい。

第３図の実施例は、溶接線６の開始部分６Ａと終了部分
６Ｂのみをオーバーラツプ（距離！！、）させているが
、この距離２は必ずしもこの実施例に限定されることな
く、溶接線６を半周程度オーバーラツプさせて距１ＪＩ
Ｉ２．とじてもよい。この場合のオーバーラツプ部はガ
スケット本体１とシムリング５との密着力が強いため、
第３図の実施例とは逆の位置、すなわち、圧力変動、熱
変形により大きな剪断力が作用するボルト近傍部やエキ
ゾーストマニホールド開口部近傍に設けることもできる
。

次に、第４図はシムリング５をガスケット本体１に溶接
する溶接作業を説明するための断面図で、本実施例では
レーザ溶接機の加工テーブル１１の所要位置に上記燃焼
室孔２と同一径の円筒状凹部１２を形成し、その底部に
複数本のボルト１３を立設している。

円柱状のワーク押え具１４は上記円筒状凹部１２の内径
に実質的に一致する外径を有しており、その上端部に半
径方向外方に突出してシムリング５の内周部を押える押
え部１５と、上記ボルト１３が挿通される貫通孔１６と
を備えている。そして押え部１５の所要位置に、レーザ
光線の照射に耐え得る材質、例えば銅からなるカバー１
７を取付け、該カバー１７上からレーザ光線の照射を開
始することができるようにしている（第３図参照）。

他方、上記シムリング５の外側で、該シムリング５の外
周縁を越えた位置にプレート１８を配設し、このプレー
ト１８を図示しないボルトによって加工テーブル１１に
取付けている。そして、このプレート１８の上記カバー
１７とほぼ対向する位置にシムリング５の外周部上方を
覆うカバー１９を取付け、該カバー１９上でレーザ光線
の照射を終了させることができるようにしている（第３
図参照） すなわち、一般にレーザ加工機は、フォーカスヘッドと
被加工物とを停止させた状態で該フォーカスヘッドから
被加工物ヘレーザ光線を照射して加工を開始したら、フ
ォーカスヘッドと被加工物とを相対的に移動させて上記
加工を継続し、さらにフォーカスヘッドと被加工物とを
停止させてレーザ加工を終了するようにしている。

したがって、上記カバー１７．１９を省略して直接シム
リング５上からレーザ光線の照射を開始し、かつ終了さ
せるようにすると、レーザ溶接の始点６ａと終点６ｂと
において溶は込みが多（なり、空洞が形成されてシール
性が低下する虞が生じる。これは、ガスケット本体１上
でレーザ加工を開始させ、また終了させるようにした場
合も同様であり、この場合にはガスケット本体１が相対
的に薄いので、レーザ溶接の始点と終点とで穴のあ（危
険性が強くなる。

但し、シムリング５の内径と燃焼室孔２の内径とが同一
の場合には内径側のカバー１７を省略することができ、
またレーザ光線の出力を変更するようにし、或いはフォ
ーカスヘッドと被加工物とを相対的に移動させなからレ
ーザ溶接を開始させ、または終了させるようにした場合
等には、上記カバー１７．１９を省略することが可能と
なる。

以上の構成において、上記シムリング５のガスケット本
体１への溶接時には、先ず燃焼室孔２と円筒状凹部１２
とを一致させてガスケット本体１を加工テーブル１１上
に載置するとともに、燃焼室孔２の内径とシムリング５
の内径とを一致させて該シムリング５をガスケット本体
１上に載置する。

次に、相対的に貫通孔１６内にボルト１３を挿通させな
がら、ワーク押え具１４の下部を上記円筒状凹部１２内
に嵌合し、該ワーク押え具１４の上方の押え部１５をシ
ムリング５上に載置させるとともに、カバー１７を所定
の位置に位置させる。

この状態で上記ボルト１３にナツト２０を締付けてワー
ク押え具１４を加工テーブル１１に固定すれば、上記押
え部１５によってシムリング５およびガスケット本体１
を一体に加工テーブル１１に固定することができる。

次に、上記シムリング５の外側の所定位置にプレート１
８を配設し、かつプレート１８に設けたカバー１９を上
記カバー１７とほぼ対向する所定位置に位置させたら、
該プレート１８を図示しないボルトで加工テーブル１１
に固定する。

このようにして上記加工テーブル１１にガスケット本体
１とシムリング５とを固定したら、上記カバー１７上に
フォーカスヘッドからレーザ光線を照射してレーザ溶接
を開始させる。そして上記加工テーブル１１とフォーカ
スヘッドとを相対的に相互に直交する方向に移動させな
がら、レーザ光線をシムリング５の円周方向に沿って連
続的に照射して溶接を行い、レーザ光線がカバー１９上
となったらその照射を停止する。

そしてレーザ溶接の終了後、上記ボルトを弛めてプレー
ト１８を加工テーブル１１から取外すとともに、上記ナ
ツト２０を弛めてワーク押え具１４を加工テーブル１１
から取外すことにより、シムリング５が溶接されたガス
ケット本体１を加工テーブル１１から取外すことができ
る。

なお、必要に応じてビード部４の外側にシムリング５を
設けるようにしてもよく、また溶接は上記レーザ溶接の
他、電子ビーム溶接を利用してもよい。

「発明の効果」 以上のように、本発明においては、上記シムリングを円
周方向に連続した溶接によってガスケット本体に取付け
ているので、スポット溶接の場合に比較して溶接部分の
密着力および剛性が増大し、その溶接部分の剥離を防止
することができる。これに加えて、上記溶接線の開始部
分と終了部分とを相互に連続させていないので、両部分
を連続させた際の空洞が発生する余地がなく、しかも両
部分をシムリングの円周方向にオーバーラツプさせて形
成しているので、両部分間に円周方向の間隙が生じるこ
とがな（、したがって過酷な条件下であってもその間隙
部分の変形が生じにくくなり、従来に比較して良好なシ
ール効果を長時間維持することができるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１
図の■−■線に沿う断面図、第３図は第１図の要部の拡
大図、第４図は溶接作業を説明するための断面図である
。 第　　１ 図 １・・・ガスケット本体 ４・・・ビード部 ６・・・溶接線 ６Ｂ・・・終了部分 ６ｂ・・・終点 ２・・・燃焼室孔（貫通孔） ５・・・シムリング ６Ａ・・・開始部分 ６ａ・・・始点 β・・・オーバーラツプ距離

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 板状のガスケット本体にシールすべき高圧部分となる貫
   通孔を穿設するとともに、該ガスケット本体にそれぞれ
   上記貫通孔を囲むビード部とシムリングとを同心状に設
   けたガスケットにおいて、 上記シムリングを円周方向に連続した溶接によってガス
   ケット本体に取付けるとともに、その溶接によって形成
   される溶接線の開始部分と終了部分とを、相互に連続さ
   せることなく、シムリングの円周方向にオーバーラップ
   させて形成したことを特徴とするガスケット。