JPH04165166A - 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］ 本発明は金属ガスケットに関し、特に内燃機関のシリン
ダへラドガスケット、エキゾーストマニホールドガスケ
ット等として好適な金属ガスケットに係る。

［従来の技術］ 圧力流体に対し接合面からの洲洩を防止するため接合部
材間に種々のガスケットが介装される。

内燃機関のシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に
介装されるシリンダへラドガスケットとしても種々のガ
スケットが提案されているが、近時は金属製の板材から
成るメタルガスケット、即ち金属ガスケットが注目され
ている。例えば、金属製の基板に燃焼ガス等の圧力流体
が通過する複数の孔を穿設し、各々の孔の周囲の基板に
ビートを膨出形成して接合部材に対し高い面圧を確保し
得るようにしたものが知られている。

そして、特開昭６２−２７８３７５号公報、実開平１−
６８５５号公報等において、上記金属ガスケットに対し
、ビードが締付力によって塑性変形しシール性が低下す
ることを回避すべく、ビードの突出高さより薄い板から
成る面圧調整片もしくは副板をビード以外の部分に設け
たものか提案されている。実開平２−６８５５号公報に
おいては、従来技術として、ビートを形成した基板に金
属板を設け、この金属板の燃焼室孔端部を基板を芯にし
てＵ字形に折曲しグロメットを形成するようにした金属
ガスケットを挙げ、内燃機関の爆発振動による繰り返し
荷重がかかるビードに対しグロメットがストッパーとし
ての機能を果す際、こわが熱膨張差及び振動等によフて
ずれて基板から外れてしまうことがあり得るとして、解
決手段を提案している。即ち、基板を単板構成とし、燃
焼室孔縁部とヒートとの間の平坦部に副板を接着又は溶
着により固着することとしている。

また、特開昭６２−２７８３７５号公報においては、金
属ｆ′ｉ！［層形ガスケットの製造方法に関し、ガスケ
ット構成板に、これとは別部材の面圧調整片をスポット
溶接その他適宜の手段を用いて止着した後、他のガスケ
ット構成板を重合する方法か提案されている。これによ
り、カスケラト構成板上に手作業によって面圧調整片を
重ね合せていた従来方法に比し、ガスケット構成板を重
合する際面圧調整片のずれをなくすことができ高精度で
容易に製造し得るとされている。

一方、米国特許第３０５３５４４号公報においては、基
板の本体部分と基板を折り返したリップ部の二重厚さ部
分によって、ビートの塑性変形を防止し得るようにした
ガスケットか開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 然し乍ら、上記の米国特許公報に記載のように基板を折
り返してリップ部を形成するのみでは、例えば内燃機関
の燃焼室孔口りに用いるガスケットにおいては大きな熱
膨張差と激しい振動により折曲部分に亀裂が生ずるおそ
れかある。また、前述の基板に対し金属板を折曲してグ
ロメットを形成することとした従前のガスケットにおい
ても、単にずれが生じ、あるいはばね性が劣化するとい
うに留らず上記と同様の問題が生じ得る。

これに対し、前掲の二公報では、面圧調整片や副板を固
着することが提案されているが、これらを製造する場合
には金属薄板をプレスによりリング状に打ち抜くことに
なり、歩留りが悪く材料の無駄が生ずる。また、プレス
時に副板の一方の而にハリが形成されるため、基板に接
合する際副板の取付方向が規定され生産性に影響を与え
ることになる。

そこで、本発明は金属製の基板の孔周縁部に折返部を有
する金属ガスケットにおいて、折返部にずれが生ずるこ
となく、しかも万一折曲部分に亀裂が生ずることがあっ
ても圧力流体を確実にシールし得るようにすることを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 一■上記の目的を達成するため、本発明は金属製の基板
に孔を穿設し、該孔の周縁部を径方向に折り返して前記
基板の本体部に重合するリング状の折返部を形成すると
共に、該折返部を前記孔の周縁に沿って前記基板の本体
部に溶接するようにしたものである。

また、金属製の基板に第１の孔を穿設し該第１の孔口り
にビードを膨出形成した第１の部材と、該第１の部材と
は別の金属製の基板に前記第１の孔より小径の第２の孔
を穿設し、該第２の孔と前記第１の孔とが同心状になる
ように前記第１の部材に重合する第２の部材を備え、該
第２の部材の第２の孔の周縁部を径方向に折り返してリ
ング状の折返部を形成し、該折返部と前記第２の部材の
本体部との間に前記第１の孔の周縁部を挟持して当該折
返部を前記第１の孔の周縁に沿って前記第１の部材に溶
接することとしてもよい。

［作用］ 上記の構成になる金属ガスケットを、対峙する接合部材
間、例えばシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に
介装し、所定の締付力を以フて両者を締結すると、折返
部が接合部材間に挟持される。この場合において、折返
部は孔の周縁部に沿って基板の本体部に溶接されている
ので、接合部材間に熱膨張差等があってもずれが生ずる
ことはない。万一折曲部分に亀裂が生じても、折返部は
溶接により本体部に強固に固着されているので、熱膨張
差等に左右されることなく安定したシール性か確保され
る。

［実施例］ 以下、本発明の金属ガスケットの一実施例を第１図及び
第２図を参照して説明する。本実施例は多気筒内燃機関
のシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に介装され
るシリンダへラドガスケットに適用した金属ガスケット
に係る。第２図はその底面を示し、第１図は第２図中の
Ｉ−１線断面を示す。

金属カスケラトは弾性金属板、例えばステンレス鋼板の
基板１０を有し、この基板１０に燃焼室孔１４、冷却水
孔１５、潤滑油孔１６及びホルト孔１７が形成されると
共に、燃焼室孔１４回りにビード２０が膨出形成されて
いる。本実施例においてはビート２０の凸部２０ａがシ
リンダブロック（図示せず）側で凹部２０ｂがシリンダ
ヘッド（図示せず）側となるように配置される。

基板１０には、後述するように燃焼室孔１４を形成する
ため所定の径の円形の孔が穿設され、この孔の周縁部か
ビード２０の凸部２Ｏａ側に折り返されて折返部ｔａｂ
が形成されている。従って第１図においては孔の端面１
０ａが外方に面している。即ち、第１図に示すように基
板１０が孔（端面１０ａで示す）の径方向に折り返され
てビード２０の凸部２０ａの高さより低い折返部１０ｂ
が形成され、その折曲部分１０ｃの側面によって燃焼室
孔１４が郭成される。そして、折返部ｉｏｂは孔（端面
１０ａで示す）の周縁に沿って、即ち燃焼室孔１４の周
縁に沿ってレーザ溶接機により基板１０の本体部１０ｄ
に溶接されている。望ましくは、リング状の折返部１０
ｂの全周に亘り溶接され、実質的に連続した溶接線２１
が形成され、折返部ｆｏｂが本体部１０ｄに密着して接
合される。また、折返部１０ｂの亀裂の生しやすい箇所
、例えは燃焼室孔間、ボルトから離隔した位置を部分的
に溶接してもよい。

上記の構成になりシリンダブロック及びシリンダヘット
間に介装された金属ガスケットに締結力が加えられると
、先ずビード２０の凸部２０ａがシリンダブロックの接
合面に当接し、ビート２０の高さは折返部１０ｂの厚さ
より大であるためビード２０が変形する。そして、折返
部１０ｂがシリンダブロック及びシリンダヘッド間に緊
締されると、ビード２０の変形はそれ以上進むことなく
その弾性復元力を以って両者と密着することとなる。こ
のように、折返部ｔａｂによって面圧調整部が構成され
、高温、高圧に晒れる燃焼室孔１４側に対し折曲部分１
０ｃの連続した側面が形成される。しかも、折返部１０
ｂは燃焼室孔１４の周縁に沿って本体部１０ｄに溶接さ
れているので、万一この折曲部分１０ｃに亀裂が生ずる
ことがあっても折返部１０ｂにずれが生じたり、あるい
は本体部１０ｄと折返部１０ｂの接合面に空隙が生じこ
れに高温高圧の燃焼ガスが進入するといったおそれはな
く、安定したシール性が確保される。

第３図は本発明の他の実施例に係る金属ガスケットの一
部の断面を示すもので、金属製の基板に　　。

第１の孔（端面１１ａで示す）を穿設すると共にビード
２０を膨出形成した第１の部材１１と、金属製の基板に
第２の孔（端面１２ａで示す）を穿設した第２の部材１
２とが重合されて成る。第２の部材１２は第１の部材１
１より板厚が薄く、第２の孔は第１の孔より小径に形成
され両者が同心状になるように重合される。そして、第
２の部材１２の第２の孔周縁部が径方向に折り返されて
リング状の折返部１２ｂか形成され、その折曲部分１２
ｃの側面によって燃焼室孔１４が郭成される。この折返
部１２ｂと第２の部材１２の本体部１２ｄ間に第１の部
材１１が挟持され、第１の孔（端面１１ａて示ず）の周
縁に沿って第１の部材１１の端面１１ａ近傍に溶接され
る。

而して、第１及び第２の部材１１．１２間が強固に接合
され、従来技術のように接合部材間の熱膨張差によって
第２の部材１２の折返部１２ｂがずれて脱落するといっ
たことが生ずることはなく安定したシール性が確保され
る。しかも、溶接線２１が端面１１ａ側に形成されてい
るので、万一折返部１２ｂの折曲部分１２ｃに亀裂が生
ずることがあっても、折返部１２ｂと第１の部材１１と
の間への燃焼ガス等の進入を阻止することができる。尚
、第１図と同様の位置に溶接線２■が形成されるように
溶接してもよく、また第１図の実施例において本実施例
と同様の位置に溶接線２１が形成されるように溶接して
もよい。

第４図は本発明の更に他の実施例に係る金属ガスケット
を示すもので、本体部１０ｄ及び折返部１０ｂの全面に
、加硫されたフッ素系ゴムから成る加硫ゴム層３０が形
成されている。そして、ビード２０の凸部２０ａの裾縁
に重合しビード２０に沿って連続するように、加硫フッ
素系ゴムのシール部材３１が形成されている。更に、図
示しないシリンダブロック及びシリンダヘッドとの接合
時のシール性を確保すべく、シール部材３１、折返部１
０ｂ及び本体部１０ｄの全表面に未加硫又は非加硫のゴ
ム層３２が形成されている。ここで非加硫ゴムとは加硫
剤を含有していないものないう。未加硫ゴムは加硫剤を
含有しているが加硫処理が行なわれていないものをいい
、初期は非加硫ゴムと同じ特性であるが、使用中に加硫
が進み強固なゴム層が形成される。上記加硫ゴム層３０
及びシール部材３】はフッ素系の非加硫ゴムに加硫剤を
添加し基板１０上に塗布した後、所定の温度で加熱し加
硫することによフて形成することができる。上記シール
部材３１は加硫ゴム層３０に対し、例えば加硫度を変え
、あるいは同系統で材質を異ならせることにより、ゴム
硬度が異なるようにしてもよい。尚、その余の構成は第
１図の実施例と同様である。

而して、シリンダブロック及びシリンダヘッド間に締結
力が加えられてビーＦ　２０が圧縮変形するに従い、シ
ール部材３１に圧縮力が加わる。そして、折返部１０ｂ
が両者間に挟持された状態となり、折返部１０ｂがビー
ド２０に対し面圧調整部としてビード２０のシール機能
を保持すると共に、それ自体で燃焼ガスに対する一次シ
ールとして機能する。更に、ビード２０が二次シールと
して、シール部材３１が三次シールとして機能し、結局
三段のシール構造を構成することになり燃焼ガスに対し
安定したシール性が確保される。しかも、金属ガスケッ
トの全面に未加硫又は非加硫のゴム層３２が形成されて
いるので、シリンダブロック及びシリンダヘッドの接合
面に微小な凹凸が存在してもシール性が損なわれること
はない。

尚、上述の実施例においては金属ガスケットはビード２
０の凸部２０ａがシリンダブロック側となるように配置
したが、これを表裏逆にして凸部２０ａがシリンダヘッ
ド側となるように配置することとしてもよい。また、上
記と同様の構成になる金属ガスケットをエキゾーストマ
ニホールドガスケットに適用することも可能である。更
に、上述の実施例の金属ガスケットに他の金属製の基板
を重合して、積層形金属ガスケットを構成することもで
きる。

［発明の効果］ 本発明は上述のように構成されているので、以下に記載
する効果を奏する。

即ち、本発明の金属ガスケットにおいては、金属製の基
板に孔を穿設し、その周縁部を径方向に折り返して折返
部を形成すると共に、これを孔の周縁に沿って基板の本
体部に溶接したものであるので、金属ガスケットが介装
される接合部材間の熱膨張差等によって、折返部にずれ
が生ずることはない。万一折曲部分に亀裂が生ずること
があっても、折返部は溶接により本体部に強固に接合さ
れているので圧力流体の進入が防止され、安定したシー
ル性を確保することができる。また、単一の基板で構成
することができるので部品点数が少なく、従来の別部材
の面圧調整片もしくは副板を製造するとぎのような材料
の無駄が生ずることはない。しかも、単一の基板で構成
することにより接合部材間の良好な熱伝導性を維持する
ことができる。

ビードを形成した第１の部材と折返部を形成した第２の
部材を有する金属ガスケラ］・においては、折返部にて
第１及び第２の部材が溶接されているので、接合部材間
の熱膨張差等によって第１及び第２の部材間にずれが生
ずることはなく、万一折曲部分に亀裂が生ずることがあ
っても安定したシール性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る金属ガスケットの一部
の断面図、第２図は同、金属ガスケットの一部の底面図
、第３図は本発明の他の実施例に係る金属ガスケットの
一部の断面図、第４図は本発明の更に他の実施例に係る
金属ガスケットの一部の断面図である。 １０・・・基板、１０ｂ・・・折返部、１０ｄ・・・本
体部。 １４・・・燃焼室孔、２０・・・ビード、２１・・・溶
接線。 １１・・・第１の部材、１２・・・第２の部材、１２ｂ
・・・折返部１１２ｄ・・・本体部、３０・・・加硫ゴ
ム層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属製の基板に孔を穿設し、該孔の周縁部を径方
   向に折り返して前記基板の本体部に重合するリング状の
   折返部を形成すると共に、該折返部を前記孔の周縁に沿
   って前記基板の本体部に溶接したことを特徴とする金属
   ガスケット。
2. （２）金属製の基板に第１の孔を穿設し該第１の孔回り
   にビードを膨出形成した第１の部材と、該第１の部材と
   は別の金属製の基板に前記第１の孔より小径の第２の孔
   を穿設し、該第２の孔と前記第１の孔とが同心状になる
   ように前記第１の部材に重合する第２の部材を備え、該
   第２の部材の第２の孔の周縁部を径方向に折り返してリ
   ング状の折返部を形成し、該折返部と前記第２の部材の
   本体部との間に前記第１の孔の周縁部を挟持して当該折
   返部を前記第１の孔の周縁に沿って前記第１の部材に溶
   接したことを特徴とする金属ガスケット。