JPH0483975A - 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漏洩を防止するため接合部
材間にガスケットが介装されることはよく知られている
。例えば、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おい
ては、燃焼ガス、冷却水及び潤滑油を同時にシールし得
ることが要求される。特に燃焼ガスに対しては、高温、
高圧というだけでなく温度及び圧力の変化が大きいため
シールが困難である。このため、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。具体
的には、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ドを
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
たものである。

上記金属ガスケットを例えばシリンダヘッド、シリンダ
ブロック等の接合部材間に介装し所定の締付力を以フて
両者を締結すると、ビードが圧縮変形しその弾性復元力
によって接合部材に対し所定の面圧が得られる。このと
き接合部材の接合面がビードによって損傷するのを防止
すべく、例えば実開昭６１−４１９６０号公報に記載の
金属ガスケットにおいては、基板表面に加硫第１塗装層
を被着し、更に接合面の不整面を補償すべく軟性の非加
硫第２塗装層を被着することとしている。

同様に、実開昭６４−８５５６号公報にも、基板の全面
にミクロシール材を塗布してビード等を被覆するシリン
ダへラドガスケットが開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記公報に記載のガスケットにおいては、何れもビード
の弾性復元力によりて接合面に対する所定の面圧を確保
するものであり、ビードの凸部頂面に応力が集中するこ
ととなる。このため、ビードの凸部頂面に付着された塗
装層、ミクロシール材等のシール膜が流動し基板が露出
した場合には、この部分のシール機能が低下することと
なる。これは、例えばアルミニウム合金製のシリンダヘ
ッドと鋳鉄製のシリンダブロック間のように、異なる熱
膨張係数を有する接合部材間に介装される金属ガスケッ
トにおいて顕著となる。このような事態を防止するため
シール膜の膜厚を大とすることが考えられるが、基板両
側の面のシール膜の膜厚が大となると、接合部材締結時
の締付力あるいは燃焼ガス等のシール対象流体の温度変
化によって上記部分のシール膜が流動し、接合部材間の
締結力の低下を惹起することとなる。実開昭６１−４１
９６０号公報にはシール膜を基板の片面、例えばシリン
ダヘッド面たる上面だけに設けることも可能と記載され
ているが、シール対象流体、接合部材の材質等が限定さ
れることとなる。

従って、例えば前述のように熱膨張係数の異なる接合部
材間に介装するガスケットにおいて所定のシール機能を
確保するには、やはり基板両面にシール膜を設けること
が望ましいが、シール膜を必要以上に厚くすると前述の
ように新たな問題を惹起することとなる。

そこで、本発明はシール膜の膜厚増大に伴なう締結力の
低下を惹起することなく、ビードによる接合面の損傷を
防止し金属ガスケット全体として安定したシール性を確
保することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明は金属製の基板にビ
ードを形成すると共に、該ビードを含み前記基板の両面
にシール膜を付着した金属ガスケットにおいて、前記ビ
ードの凸部側の面のシール膜の厚さを、前記ビードの凹
部側の面のシール膜の厚さより大としたものである。

従って、本発明は金属製の基板に圧力流体が通過する孔
を穿設し該孔の周囲にビードを形成すると共に、該ビー
ドの内周側に前記孔の全周に亘りシール性を有する厚肉
部を設け、該厚肉部及び前記ビードを含み前記基板の両
面にシール膜を付着した金属ガスケットにおいて、前記
ビードの凸部側の面のシール膜の厚さを、前記ビードの
凹部側の面のシール膜の厚さより大としたものを含む。

尚、前記シール膜は前記基板に付着する加硫ゴム層の第
１のシール膜と、該第１のシール膜に付着する非加硫又
は未加硫ゴム層の第２のシール膜の二層構造とするとよ
い。

［作用コ 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トとシリンダブロックとの間に
介装し、所定の締付力を以）て両者を締結すると、ビー
ドが圧縮されて変形する。

この圧縮変形されたビードの弾性復元力により接合部材
に対する所定の面圧が得られる。この場合において、基
板の両面にはシール膜が付着され、ビードの凸部側の面
のシール膜の厚さが凹部側の面のシール膜の厚さより大
とされているので、例えば接合部材間に熱膨張差が生じ
ても接合面に圧接されるビードの凸部頂面の基板が露出
することはない。従って、接合面を損傷することなく所
定のシール機能が確保される。

［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。本実施例は図示しない多気
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図において、金属ガスケット１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１１等が穿設されると共に、ビード１５が形成さ
れている。基板１０には複数の冷却水孔１２及び潤滑油
孔１３が穿設されており、燃焼室孔１１の周囲に略均等
な間隔で複数のボルト孔１４が穿設されている。そして
、本実施例においてはビード１５の凸部１５ａがシリン
ダブロック側で凹部１５ｂがシリンダヘッド側となるよ
うに配置される。尚、図示は省略するが基板１０のボル
ト孔１４及び潤滑油孔１３を囲繞するように傾斜部を形
成すると共に、基板１０の外縁に全ての孔を囲繞するよ
うに傾斜部を形成することが好ましく、これら傾斜部は
ビード１５の一方側の傾斜部分に相当することからハー
フビードと称せられる。また、ビード１５から燃焼室孔
１１に至るまでの基板１０には平坦面の開口端部１０ａ
が形成されており、この開口端部１０ａのビード１５の
凸部１５ａ側の面に厚肉部を形成することとしてもよい
。例えば、図示しない環状ステンレス鋼板のスペーサ、
所謂シムリングを固着することとしてもよい。

基板１０の両面には、第１図の断面図に示すように、加
硫されたフッ素系ゴムから成る加硫ゴム層の第１のシー
ル膜１６ａ、１６ｂが形成されている。この第１のシー
ル［１６ａ、１６ｂは夫々ビード１５の凸部１５ａ側の
面と凹部１５ｂ側の面に付着されたシール膜であり、ビ
ード１５の凸部１５ａ側の面の厚さｔｌａがその裏面の
厚さｔｌｂより大とされている。例えば、厚さｔｌａが
１０μｍ１厚さｔｌｂが７μｍに設定されている。更に
、シリンダブロック及びシリンダヘットとの当接時の不
整合接合面のシール性を確保すべく、基板１０の両面に
非加硫又は未加硫ゴム層の第２のシール膜１７ａ、１７
ｂが夫々第１のシール１ｉｊ１６ａ、１６ｂに付着され
ている。ここで、非加硫ゴムとは加硫剤を含有していな
いものをいい、未加硫ゴムと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う。未加硫ゴムの
初期は非加硫ゴムと同じ初期シール性を確保できる特性
であるが、使用中に加硫が進み強固なゴム層が形成され
るため未加硫ゴムを用いることが望ましい。第２のシー
ル１ｉ１７ａ、１７ｂのビード１５の凸部１５ａ側の面
の厚さｔ２ａもその裏面の厚さｔ２ｂより犬とされてい
る。例えば厚さｔ２ａが１０μｍ、厚さｔ２ｂが８μｍ
に設定されている。

尚、第１のシール膜１６ａ、１６ｂは液状で未加硫のフ
ッ素系ゴムを連続的に流下してフィルム状流下面を形成
しておき、このフィルム状流下面に基板１０を一方の面
を上方にして通過させ、再度他方の面を上方にして通過
させた後、所定の温度で加熱し加硫することによって基
板１０の両面に付着形成することができる。更に、非加
硫又は未加硫のフッ素系ゴムを上記と同様の方法で第１
のシール膜１６ａ、１６ｂ上に付着させて第２のシール
［１７ａ、１７ｂを形成することができる。

上記の構成になる金属ガスケット１は図示しないシリン
ダヘッド及びシリンダブロック間に介装され、両者間に
締結力が加えられると、先ずビート１５の凸部１５ａが
シリンダブロックの接合面に当接して変形し、その弾性
復元力を以って両者と密着することとなる。このとき、
ビード１５の凸部１５ａ側の面の第１のシール膜１６ａ
及び第２のシール膜１７ａの厚さが、それぞれ凹部１５
ｂ側の面の第１のシール［１６ｂ及び第２のシール膜１
７ｂの厚さより大とされているので、凸部１５ａ部分に
応力が集中し第１及び第２のシール膜１６ａ、１７ａが
若干流動しても、基板１０が露出することは回避され、
接合面を損傷することはない。而して、安定したシール
性が確保される。また、第２のシール膜に未加硫ゴムを
適用する場合には、相手粗さに対し初期シール性を確保
するため第１のシール膜１６ｂより第２のシール＠１７
ｂを厚くすることが望ましい。

尚、上述の実施例においては金属ガスケット１はビード
１５の凸部１５ａ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１５ａ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。

［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、基板に形成
されたビードの凸部側の面に付着されたシール膜の厚さ
がビードの凹部側の面に付着されたシール膜の厚さより
大とされているので、ビードの凸部頂面の基板が露出し
て接合面を損傷するするといったことはなく、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
の断面図であって第２図中Ｉ−Ｉ線断面図、第２図は同
、金属ガスケットの一部の底面図である。 １６ａ、１６ｂ・・・第１のシール膜。 １７ａ、１７ｂ・−・第２のシール膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属製の基板にビードを形成すると共に、該ビー
   ドを含み前記基板の両面にシール膜を付着した金属ガス
   ケットにおいて、前記ビードの凸部側の面のシール膜の
   厚さを、前記ビードの凹部側の面のシール膜の厚さより
   大としたことを特徴とする金属ガスケット。