JPH0611041A - 金属ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビードの内周側に金属製の面圧調整板を配設
する金属ガスケットにおいて、隣接する流体孔間の間隔
が小さい場合においても基板と面圧調整板の間への流体
の侵入を阻止し得るようにする。 【構成】 複数の流体孔のうち少くとも二つの流体孔
（１１，１２）全体の外周を囲繞するようにビード（１
３）を形成した少くとも一枚の金属製の基板（１０）
と、ビード（１３）の内周側で流体孔（１１，１２）を
囲繞するように配設する面圧調整板（２０）を備えてい
る。これら面圧調整板（２０）及び基板（１０）の何れ
か一方の流体孔回りの少くとも一部を何れか他方側に折
曲して折曲部（２０ｄ，２０ｅ）を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属ガスケットに関し、
特にエンジンのシリンダヘッドガスケット、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。

【０００２】

【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、エンジン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ヘッドガ
スケットにおいては、燃焼ガスが高温、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流体孔を穿設し、これらの流体孔
の周囲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が知られている。

【０００３】そして、例えば特開平４−６４７７５号公
報に開示されているように、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、ビードの内周側に金属環を設け
たものが知られている。即ち、ビードが圧縮変形してシ
ール部材として機能し得るように調整すると共に、自ら
シール部材として機能し得る金属環が基板の流体孔周縁
部に溶接されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載の金属
ガスケットにおいては、基板の相互に隣接する燃焼室孔
間にもビードが形成されており、各々の燃焼室孔を囲繞
するように金属環が基板に溶接されている。然し乍ら、
燃焼室間の壁厚が薄い小型のエンジンに適用する金属ガ
スケットにおいては、基板の各燃焼室孔が相互に隣接す
る部分の間隔が小さいので、この部分にビードを形成す
ることは困難である。

【０００５】従って、ビードは各燃焼室孔が相互に隣接
する部分を除く燃焼室孔全体の外周を囲繞するように形
成せざるを得ないが、そうすると各燃焼室孔が相互に隣
接する部分に対し所定の面圧を確保するためには、燃焼
室孔毎に設ける金属環に代えて、これらを連結して形成
した面圧調整板を配設することが望ましい。しかし、基
板と金属環等の面圧調整板との接合状態によっては、両
者間に高温の燃焼ガスが侵入するおそれがある。特に、
各燃焼室孔が相互に隣接する部分には、両側の燃焼室か
ら交互に高温、高圧の燃焼ガスが加えられるので、上述
のように各燃焼室孔が相互に隣接する部分にビードが形
成されていないと、燃焼ガスによる熱害で不具合が発生
するおそれがあった。

【０００６】そこで、本発明は相互に隣接する少くとも
二つの流体孔全体の外周を囲繞するビードを形成した金
属製の基板を有し、ビードの内周側に金属製の面圧調整
板を配設する金属ガスケットに関し、隣接する流体孔間
の間隔が小さい場合においても基板と面圧調整板の層間
への流体の侵入を阻止しガスケットの熱害による不具合
を防止し得るようにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は圧力流体が通過する複数の流体孔を穿設
し、該複数の流体孔のうち少くとも二つの流体孔が相互
に隣接する部分を除く当該少くとも二つの流体孔全体の
外周を囲繞するようにビードを形成した少くとも一枚の
金属板と、前記ビードの内周側で前記少くとも二つの流
体孔を囲繞するように配設する面圧調整板を備え、該面
圧調整板及び前記基板の何れか一方における前記少くと
も二つの流体孔回りの各々の少くとも一部を、何れか他
方側に折曲して折曲部を形成したものである。

【０００８】また、本発明は圧力流体が通過する複数の
流体孔を穿設し、該複数の流体孔のうち少くとも二つの
流体孔が相互に隣接する部分を除く当該少くとも二つの
流体孔全体の外周を囲繞するようにビードを形成した少
くとも一枚の金属製の基板と、該基板上で前記ビードの
内周側に配設し、前記少くとも二つの流体孔の各々を囲
繞する外周部、及び該外周部を連結し前記少くとも二つ
の流体孔が相互に隣接する部分に重合する連結部を有す
る金属製の面圧調整板を備え、該面圧調整板の前記連結
部近傍を前記基板側に折曲して折曲部を形成するとよ
い。

【０００９】更に、本発明は圧力流体が通過する複数の
流体孔を穿設し、該複数の流体孔のうち少くとも二つの
流体孔が相互に隣接する部分を除く当該少くとも二つの
流体孔全体の外周を囲繞するようにビードを形成した少
くとも一枚の金属板と、前記ビードの内周側で前記少く
とも二つの流体孔を囲繞するように配設する面圧調整板
を備え、前記基板の前記少くとも二つの流体孔の各々の
内縁部を前記ビードの突出側に折曲して折曲部を形成す
ることとしてもよい。

【００１０】

【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、所定の締付力を以って両者を締結する
と、ビードが圧縮され面圧調整板の厚さと同等の高さに
なるまで変形する。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確保される。
そして、ビードが接合部材間で圧縮変形された後は、接
合部材間の接合力に応じ、面圧調整板が圧縮されること
により、少くとも二つの流体孔回りに均一な面圧が確保
される。即ち、基板に形成されたビードの圧縮変形に対
し面圧調整板がストッパとして機能しビードのシール機
能が確保される。この場合において、面圧調整板及び基
板の何れか一方における少くとも二つの流体孔回りの各
々の少くとも一部、例えば二つの流体孔が相互に隣接す
る部分が、何れか他方側に折曲され折曲部が形成されて
いるので、少くとも二つの流体孔を通過する流体の基板
と面圧調整板の間への侵入が折曲部によって阻止され
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の金属ガスケットの実施例を図
面を参照して説明する。尚、本発明の対象とする金属ガ
スケットとしては、例えばエンジン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ヘッドガ
スケットが好適であり、実施例としてシリンダヘッドガ
スケットに供される金属ガスケット１について説明す
る。

【００１２】図１乃至図３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（ＳＵＳ）の基板
１０を有し、この基板１０に二つの燃焼室孔１１，１２
が穿設されている。また、基板１０には複数の冷却水孔
１５（代表して一つの符号で示す）及び潤滑油孔（図示
せず）が穿設されており、燃焼室孔１１，１２の周囲に
複数のボルト孔１６（代表して一つの符号で示す）が穿
設されている。

【００１３】燃焼室孔１１，１２は気筒数に対応する数
（本実施例では二気筒エンジン用として二個）の孔が直
線上に並設される。ボルト孔１６は各燃焼室孔１１，１
２の周囲に略均等な間隔で例えば計六個形成され、組付
時には各々に締結ボルト（図示せず）が挿通され、基板
１０がシリンダヘッド（図示せず）及びシリンダブロッ
ク（図示せず）間に緊締される。

【００１４】燃焼室孔１１，１２全体の外周を囲繞する
ようにビード１３が形成されており、例えばその凹部が
シリンダヘッド側で凸部がシリンダブロック側となるよ
うに配置される。また、基板１０の外周にはハーフビー
ド１４が形成されている。ビード１３から燃焼室孔１
１，１２に至るまでの基板１０には平坦面の開口端部が
形成されており、ビード１３の凸部側に本発明にいう面
圧調整板たるシム２０が固着されている。

【００１５】シム２０は、図１乃至図３に示すように、
ビード１３の凸部より薄い例えばステンレス鋼板で、基
板１０の燃焼室孔１１，１２に略合致する燃焼室孔２
１，２２が穿設され外周部２０ｂ，２０ｃが形成される
と共に、両者を連結する連結部２０ａが形成されてお
り、眼鏡枠形状を呈している。

【００１６】更に、シム２０は連結部２０ａの両側が基
板１０側に折曲され、折曲部２０ｄ，２０ｅが形成され
ている。従って、図３に明らかなように、折曲部２０
ｄ，２０ｅによって基板１０とシム２０の接合部が遮蔽
されている。また、基板１０上にシム２０を配置するに
当たっては、折曲部２０ｄ，２０ｅを基板１０の各燃焼
室孔１１，１２に係止させることにより容易且つ正確に
位置決めすることができる。

【００１７】このシム２０は、例えばレーザ溶接機によ
り各燃焼室孔２１，２２の全周に亘り実質的に連続して
基板１０に溶接されている。従って、シム２０には燃焼
室孔２１，２２の各々の全周に亘り連続した溶接線２
３，２４が形成されている。更に、シム２０の連結部２
０ａの所定範囲が溶接され、溶接線２５が形成されてい
る。即ち、図１及び図３に示すように溶接線２３，２４
間でビード１３の一方側から他方側に至るまでの範囲で
直線状に溶接される。結局、シム２０の連結部２０ａに
は，溶接線２３，２４に加え溶接線２５が形成され、基
板１０に強固に接合されている。尚、溶接線２５が複数
本形成されるように溶接してもよく、溶接線２５は直線
状に限らず波状としてもよい。

【００１８】上記の構成になる金属ガスケット１がエン
ジンに装着され締付力が加えられると、ビード１３の凸
部がシリンダブロックの接合面に当接し、ビード１３の
高さはシム２０の厚さより大であるためビード１３が変
形する。同時にハーフビード１４も変形する。そして、
シリンダヘッド及びシリンダブロック間が緊締され、シ
ム２０が圧縮されるに至ると、ビード１３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シリンダブロ
ックと密着することとなる。

【００１９】而して、基板１０の各燃焼室孔１１，１２
回りに均一な面圧が得られ、良好なシール性が確保され
る。しかも、シム２０によってビード１３のへたりが防
止され、またこれらは強固に接合されており耐熱性に優
れるので長期の使用に耐え得る。特に、基板１０の燃焼
室孔１１，１２間とシム２０の連結部２０ａとの接合部
はシム２０の折曲部２０ｄ，２０ｅによって遮蔽されて
いるので、高温、高圧の燃焼ガスの侵入が確実に阻止さ
れる。即ち、折曲部２０ｄ，２０ｅが所謂ファイアガー
ドとして有効に機能する。

【００２０】図４は本発明の金属ガスケットの他の実施
例を示すもので、熱負荷の高い燃焼室孔１１，１２間に
重合するシム２０の連結部２０ａからの熱が，直接ビー
ド１３の変曲部１３ａに伝達されないように、連結部２
０ａの外側とビード１３の内側との間に空隙２６を形成
することとしたものである。即ち、図４に示すようにシ
ム２０の燃焼室孔２１，２２間の連結部２０ａの外側の
曲率がビード１３の変曲部１３ａの曲率より小とされ、
両者の間に空隙２６が形成されている。これにより、高
温部分のシム２０の連結部２０ａの熱は、空隙２６を介
して間接的にビード１３の変曲部１３ａに伝達されるこ
ととなり、ビード１３に対する熱負荷が緩和される。

【００２１】尚、上記図１及び図４の実施例において
は、何れも燃焼室孔２１，２２回りの一部に折曲部２０
ｄ，２０ｅが形成されているが、燃焼室孔２１，２２の
全周に亘って折曲部を形成することとしてもよい。ま
た、金属環のシムリングに折曲部を形成したものを、各
燃焼室孔２１，２２に配置することも可能である。

【００２２】図５乃至図８は本発明の更に他の実施例を
示すもので、前掲の実施例においてはシム２０側に折曲
部が形成されているのに対し、本実施例では基板１０側
に折曲部を形成することとしたものである。即ち、基板
１０の燃焼室孔１１，１２回りの内縁部が全周に亘りビ
ード１３の突出側に折曲され折曲部１０ａ，１０ｂが形
成されている。ここで、シム２０と折曲部１０ａ，１０
ｂは、折曲部の端部で間隙があり、折曲部の根元ではシ
ム２０と近接する構造としてある。図７は、折曲部１０
ａ，１０ｂをほぼ直角に折曲したもので、図８は製造上
の便宜のため折曲部１０ａ，１０ｂを斜めに形成したも
のである。尚、基板１０の折曲部１０ａ，１０ｂをシム
２０の側面に対し実質的に間隙のない構造としてもよ
い。

【００２３】而して、本実施例によれば折曲部１０ａ，
１０ｂがファイアガードとして機能し、基板１０及びシ
ム２０間への燃焼ガスの進入が阻止される。また、シム
２０を基板１０に接合する際、シム２０が折曲部１０
ａ，１０ｂに案内されるので、基板１０上の所定位置に
容易且つ正確に配置することができる。従って、シム２
０に代えて金属環のシムリングを基板１０の各燃焼室孔
１１，１２に配置することとした場合でも、容易に位置
決めすることができる。

【００２４】尚、上述の実施例においては、何れも一枚
の基板に対し一枚の面圧調整板が接合されているが、こ
れに加え同一形状の基板を相互のビードが対向するよう
に配置することとしてもよく、更に両基板間に中間板を
介装することとしてもよい。

【００２５】

【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、面圧調整板及び基板の何れか一
方における少くとも二つの流体孔回りの各々の少くとも
一部が、何れか他方側に折曲され折曲部が形成されてお
り、少くとも二つの流体孔を通過する流体の基板と面圧
調整板の間への侵入が折曲部によって阻止されるので、
安定したシール性を確保することができる。しかも、折
曲部によって面圧調整板が基板に対して所定位置に正確
に配置されるので、接合作業が容易である。

【００２６】上記折曲部は面圧調整板及び基板の何れに
形成することとしてもよく、また何れか一方における少
くとも二つの流体孔回りの各々の一部でも、各々の全周
に亘って形成してもよいが、基板の各流体孔の内縁部を
一方側に折曲して折曲部を形成したものにおいては、面
圧調整板として金属環を用いることとしても、位置決め
が容易であるので良好な作業性を確保することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る金属ガスケットの平面
図である。

【図２】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、図１のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図であ
る。

【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿った拡大断面図である。

【図４】本発明の他の実施例に係る金属ガスケットの平
面図である。

【図５】本発明の更に他の実施例に係る金属ガスケット
の平面図である。

【図６】図５のＣ−Ｃ線に沿った拡大断面図である。

【図７】図５のＤ−Ｄ線に沿った拡大断面図である。

【図８】本発明の図５のＤ−Ｄ線に沿った断面に相当す
る別の実施例に係る金属ガスケットの拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 金属ガスケット １０ 基板 １０ａ，１０ｂ 折曲部 １１，１２ 燃焼室孔（流体孔） １３ ビード ２０ シム（面圧調整板） ２０ａ 連結部 ２０ｂ，２０ｃ 外周部 ２０ｄ，２０ｅ 折曲部 ２１，２２ 燃焼室孔（流体孔） ２３，２４，２５ 溶接線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力流体が通過する複数の流体孔を穿設
   し、該複数の流体孔のうち少くとも二つの流体孔が相互
   に隣接する部分を除く当該少くとも二つの流体孔全体の
   外周を囲繞するようにビードを形成した少くとも一枚の
   金属板と、前記ビードの内周側で前記少くとも二つの流
   体孔を囲繞するように配設する面圧調整板を備え、該面
   圧調整板及び前記基板の何れか一方における前記少くと
   も二つの流体孔回りの各々の少くとも一部を、何れか他
   方側に折曲して折曲部を形成したことを特徴とする金属
   ガスケット。
2. 【請求項２】 圧力流体が通過する複数の流体孔を穿設
   し、該複数の流体孔のうち少くとも二つの流体孔が相互
   に隣接する部分を除く当該少くとも二つの流体孔全体の
   外周を囲繞するようにビードを形成した少くとも一枚の
   金属製の基板と、該基板上で前記ビードの内周側に配設
   し、前記少くとも二つの流体孔の各々を囲繞する外周
   部、及び該外周部を連結し前記少くとも二つの流体孔が
   相互に隣接する部分に重合する連結部を有する金属製の
   面圧調整板を備え、該面圧調整板の前記連結部近傍を前
   記基板側に折曲して折曲部を形成したことを特徴とする
   金属ガスケット。
3. 【請求項３】 圧力流体が通過する複数の流体孔を穿設
   し、該複数の流体孔のうち少くとも二つの流体孔が相互
   に隣接する部分を除く当該少くとも二つの流体孔全体の
   外周を囲繞するようにビードを形成した少くとも一枚の
   金属板と、前記ビードの内周側で前記少くとも二つの流
   体孔を囲繞するように配設する面圧調整板を備え、前記
   基板の前記少くとも二つの流体孔の各々の内縁部を前記
   ビードの突出側に折曲して折曲部を形成したことを特徴
   とする金属ガスケット。