JPH0477832B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、弾性金属板にビードを形成してシ
ールを果す金属ガスケツトの改良に係り、特に弾
性金属板に形成したビードの平面形状の曲率半径
を締結力に応じ変化させて形成することにより接
合面に作用する面圧の均等化を果たし得る金属ガ
スケツトに関する。

［従来の技術］ 被接合部材の接合面のシール、例えば内燃機関
のシリンダヘツドとシリンダブロツクとのデツキ
面間のシールには、金属ガスケツトが利用されて
いる。金属ガスケツトは、弾性金属板に形成した
シール部位たる燃焼室孔を囲繞するビードを、被
接合部材たるシリンダヘツドとシリンダブロツク
とを接合するボルト等の締結力により弾性変形さ
せ、この弾性変形時の弾性復元力及び弾性復元量
によりシール部位たる燃焼室孔を形成した前記シ
リンダヘツドとシリンダブロツクとの接合面たる
デツキ面に面圧を作用させ、弾性的なシール線を
形成する。これにより、デツキ面間のシールを果
すとともにデツキ面の歪に追従させてシール効果
を維持している。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、ボルト孔近傍部位とこのボルト孔か
ら離間する部位とでは、ビードに作用する締結力
が相違するため、デツキ面に作用する面圧が異な
り、ボルト孔から離間する部位ではボルト孔近傍
部位に比して面圧が小さくなる。このため、面圧
が不均等になり、デツキ面に面圧を均等に作用さ
せ得ない問題を生じた。この結果、安定したシー
ル効果を果たし得ず、リークの発生を招来する不
都合がある。

また、燃焼室をスリーブにより形成した内燃機
関のシリンダヘツドとシリンダブロツクとにあつ
ては、スリーブの真円度が変化するとともに燃焼
圧力によりシリンダヘツドの上下動を招来する不
都合があり、このシリンダヘツドの上下動により
デツキ間隙が拡縮し、燃焼ガスが侵入することに
よる金属ガスケツトの汚損やシール効果の低減、
さらには交番荷重の作用によるビードのへたり等
を生じせしめる不都合があつた。

このような問題を解消するには、ボルト締結力
を大にしてボルト孔から離間する部位の面圧を大
きくすれば良いが、その反面ボルト孔近傍部位の
面圧が必要以上に大きくなり、その結果、ボルト
孔近傍部位においてビードによるデツキ面の損傷
やビードのへたりを生じるおそれがあり、安易に
ボルト締結力を大にし得なかつた。

［発明の目的］ そこでこの発明の目的は、弾性金属板に形成し
たビードの平面形状の曲率半径を締結力に応じ変
化させて形成することにより、ビードに作用する
締結力が相違するにもかかわらず、接合面に作用
する面圧の均等化を果し得て、これにより安定し
たシール効果を果たし得るとともにスリーブの真
円度が変化する不都合を回避し得てシリンダヘツ
ドの上下動を抑制し得る金属ガスケツトを実現す
ることにある。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するために、この発明は、弾性
金属板に燃焼室孔とこの燃焼室孔周囲の複数のボ
ルト孔と前記燃焼室孔を囲繞するビードとを形成
し、前記ボルト孔を挿通するボルトの締結力によ
り前記ビードを弾性変形させてシールを果す金属
ガスケツトにおいて、前記ボルト孔から離間する
部位では前記ビードの平面形状の曲率半径を小と
し前記ボルト孔近傍部位では前記ビードの平面形
状の曲率半径を大として締結力に応じ変化させて
形成したことを特徴とする。

［作用］ この発明の構成によれば、弾性金属板に形成し
たビードの平面形状の曲率半径を締結力に応じ変
化させて形成している。即ち、ボルト孔から離間
する締結力の小なる部位では、ビードの平面形状
の曲率半径を小に形成することにより、ビードは
半径方向への滑動を抑制されてばね定数が大にな
るので、小なる締結力により面圧が小さくなるこ
とを防止し得る。一方、ボルト孔近傍の締結力の
大なる部位ではビードの平面形状の曲率半径を大
に形成することにより、ビードは半径方向への滑
動を許容されてばね定数が小になるので、大なる
締結力により面圧が大きくなることを防止し得
る。

これにより、ビードに作用する締結力の相違に
かかわらず面圧の均等化を果すことができ、接合
面に面圧を均等に作用させることができる。

［実施例］ 次にこの発明の実施例を図に基づいて詳細に説
明する。

第１・２図は、この発明の一実施例を示すもの
である。第１図において、２は単板の金属ガスケ
ツトであり、この金属ガスケツト２は弾性金属板
からなる基板４により構成されている。この基板
４には、燃焼室孔６が形成されているとともに、
この燃焼室孔６の周囲に複数のボルト孔８が形成
されている。また、前記基板４には、前記燃焼室
孔６を囲繞するとともに前記ボルト孔８の内側を
周回させて、ビード１０を形成している。

このビード１０は、平面形状の曲率半径を前ボ
ルト孔８に装着される締結用ボルト１６の締結力
に応じ変化させて形成しいる。即ち、ボルト孔８
から離間する締結力の小なるボルト孔８，８間の
部位では、ビード１０の平面形状の曲率半径ｒ１
を小に形成している。一方、ボルト孔８近傍の締
結力の大なる部位では、ビード１０の平面形状の
曲率半径ｒ２を大に形成している。

これにより、締結力の小なるボルト孔８，８間
の離間する部位のビード１０は、半径方向への滑
動を抑制されてばね定数が大になる。一方、ボル
ト孔８近傍部位のビード１０は、半径方向への滑
動を許容されてばね定数が小に成る。

次に、この実施例の作用を説明する。

第２図に示す如く、シリンダヘツド１２とシリ
ンダブロツク１４とのデツキ面１２ａ，１４ａ間
に介装された金属ガスケツト２は、締結用ボルト
１６の締結力によつて圧縮され、これによりビー
ド１０が高さを低減して弾性変形される。この弾
性変形により、ビード１０はシリンダヘツド１２
及びシリンダブロツク１４のデツキ面１２ａ，１
４ａに所定の面圧で圧接し、シールを果す。

このとき、従来は、ビード１０に作用する締結
用のボルト１６の締結力が、ボルト孔８から離間
するボルト孔８，８間の部位では小さくなる一
方、ボルト孔８近傍部位では大きくなることか
ら、面圧が不均等になり、デツキ面に面圧を均等
に作用させ得ない問題があつた。

この発明の実施例によれば、ビード１０は、ボ
ルト孔８から離間する締結力の小なるボルト孔
８，８間の部位のビード１０の平面形状の曲率半
径ｒ１を小に形成する一方、ボルト孔８の近傍の
締結力の大なる部位ではビード１０の平面形状の
曲率半径ｒ２を大に形成している。

これにより、締結力の小なるボルト孔８，８間
の離間する部位のビード１０は、半径方向への滑
動を抑制されてばね定数が大になるので、小なる
締結力により面圧が小さくなることを防止するこ
とができる。一方、ボルト孔８近傍部位のビード
１０は、半径方向への滑動を許容されてばね定数
が小になるので、大なる締結力により面圧が大き
くなることを防止することができる。

このため、ビード１０に作用する締結力の相違
にかかわらず面圧の均等化を果たし得て、シリン
ダヘツド１２及びシリンダブロツク１４のデツキ
面１２ａ，１４ａに面圧を均等に作用させ得る。
この結果、安定したシール効果を果たすことがで
きるので、リークの発生を招来することがない。

また、燃焼室をスリーブにより形成した内燃機
関（図示せず）のシリンダヘツド１２とシリンダ
ブロツク１４にあつては、スリーブの真円度が変
化する不都合を回避し得るとともに燃焼圧力によ
るシリンダヘツド１２の上下動を抑制することが
できる。このシリンダヘツド１２の上下動の抑制
によりデツキ面１２ａ，１４ａ間隙の拡縮を防止
し得て、燃焼ガスが侵入することを阻止し得て、
金属ガスケツト２を汚損したりシール効果を低減
させる不都合を防止することができ、さらには交
番荷重の作用によるビード１０のへたり等を生じ
る不都合を防止することができる。

また、ボルト締結力を大にすることなくボルト
孔８から離間する締結力の小なるボルト孔８，８
間の部位の面圧が小さくなることを防止できるの
で、ボルト孔８近傍部位の面圧が必要以上に大き
くなることもない。このため、ボルト孔８部位に
おけるビード１０によるデツキ面１２ａ，１４ａ
の損傷やビード１０のへたりを生じるおそれがな
い。

なお、この実施例では、諦結用ボルト１６の締
結力に応じビード１０の平面形状の曲率半径ｒを
変化させて形成したが、その他に、締結力に応じ
て、ビード１０の高さや幅あるいはビード１０を
形成した部位の基板４の板厚を変化させることも
できる。また、この実施例では、単板の金属ガス
ケツト２により説明したが、二枚あるいは二枚以
上の基板４の間に副板を介装した積層金属ガスケ
ツトや、二枚あるいは二枚以上の基板４の間に副
板を介装するとともに基板４のデツキ面１２ａ，
１４ａとの当接面側に副板を重合させた積層金属
ガスケツト等にも実施し得るのは明らかである。
さらに、ビードの形状は、凸状ビードやステツプ
状ビード等に限定されず、様々な形状のビードに
形成することができるものである。

〔発明の効果〕

このようにこの発明によれば、弾性金属板に形
成したビードの平面形状の曲率半径を締結力に応
じ変化させて形成している。即ち、ボルト孔から
離間する締結力の小なる部位では、ビードの平面
形状の曲率半径を小に形成することにより、ビー
ドは半径方向への滑動を抑制されてばね定数が大
になるので、小なる締結力により面圧が小さくな
ることを防止し得る。一方、ボルト孔近傍の締結
力の大なる部位では、ビードの平面形状の曲率半
径を大にすることにより、ビードは半径方向への
滑動を許容されてばね定数が小になるので、大な
る締結力により面圧が大きくなることを防止し得
る。

これにより、ビードに作用する締結力の相違に
かかわらず面圧の均等化を果たし得て、接合面に
面圧を均等に作用させ得る。このため、安定した
シールを果たし得て、リークの発生を招来するこ
とがない。また、燃焼室をスリーブにより形成し
た内燃機関のシリンダヘツドとシリンダブロツク
とにあつては、スリーブの真円度が変化する不都
合を回避し得るとともに燃焼圧力によるシリンダ
ヘツドの上下動を抑制し得る。このシリンダヘツ
ドの上下動の抑制により接合面間隙の拡縮を防止
し得て、燃焼ガスが侵入することを阻止し得て、
金属ガスケツトを汚損したりシール効果を低減さ
せる不都合を防止し得て、さらには交番荷重の作
用によるビードのへたり等を生じる不都合を防止
することができる。

また、ボルト締結力を大にすることなくボルト
孔から離間する締結力の小なる部位の面圧が小さ
くなることを防止し得るので、ボルト孔近傍部位
の面圧が必要以上に大きくなることもない。この
ため、ボルト孔近傍部位におけるビードによるデ
ツキ面の損傷やビードのへたりを生じるおそれが
ない。

【図面の簡単な説明】

第１・２図はこの発明の一実施例を示し、第１
図は金属ガスケツトの平面図、第２図は金属ガス
ケツトをデツキ面間に介装してボルトを締付けた
状態の拡大断面図である。 図において、２は金属ガスケツト、４は基板、
６は燃焼室孔、８はボルト孔、１０はビード、１
２はシリンダヘツド、１２ａはデツキ面、１４は
シリンダブロツク、１４ａはデツキ面、１６は締
結用ボルトである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 弾性金属板に燃焼室孔とこの燃焼室孔周囲の
   複数のボルト孔と前記燃焼室孔を囲繞するビード
   とを形成し、前記ボルト孔を挿通するボルトの締
   結力により前記ビードを弾性変形させてシールを
   果す金属ガスケツトにおいて、前記ボルト孔から
   離間する部位では前記ビードの平面形状の曲率半
   径を小とし前記ボルト孔近傍部位では前記ビード
   の平面形状の曲率半径を大として締結力に応じ変
   化させて形成したことを特徴とする金属ガスケツ
   ト。