JPH07133868A - 積層形金属ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中間板の両側に、シールすべき孔を囲繞する
凸状ビードを有する表面板を積層した金属ガスケットに
おいて、歪が大きい接合面に当接する表面板のビードの
復元量を増大させ、歪が大きい接合面側からの洩れを防
止する。 【構成】 本発明によるガスケット１は燃焼室用孔２等
のシールすべき孔部の周縁に折返し部８を備えた中間板
７と、該中間板の両側に積層され、上記折返し部の外側
の位置で上記孔部を囲繞する凸状ビード９或は１０を備
えた弾性金属よりなる表面板５及び６とから成り、中間
板の上記折返し部は、ガスケット１を挟着する接合面の
中で歪が大きい接合面に当接する表面板５側に折返して
形成され、表面板５に設けたビード９の高さは、他方の
表面板６のビード１０の高さよりも高く形成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンのシリンダヘッ
ドガスケット等として用いる積層形金属ガスケットに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばエンジンのシリンダヘッド
ガスケットの燃焼室用孔或は冷却水通路用孔、オイル通
路用孔等の液体通路用孔等のシールすべき孔部の周りに
図８に示すようなシール構造を有する積層形金属ガスケ
ットが用いられている。すなわちシールすべき孔部１０
０の周縁に折返し部１０４を有する金属よりなる中間板
１０３の両側に、上記折返し部１０４の外側の位置で上
記孔部１００を囲繞する凸状ビード１０５、１０６を有
し弾性金属板からなる表面板１０１、１０２を積層した
積層形金属ガスケットである。

【０００３】上記表面板１０１、１０２の凸状ビード１
０５及び１０６は互いに高さ及び幅が等しい同一形状に
形成されており、ビードの凸部頂点が中間板１０３に当
接するように互いに対向的に設けられている。表面板の
少くとも外表面側に（図においては両面に）、ガスケッ
トが挟着される接合面の粗さ等を補償するためのゴム或
は合成樹脂よりなるシール材層１０７が設けられてい
る。

【０００４】上記のシール構造においては中間板１０３
の折返し部１０４によってシールすべき孔部の周縁に厚
さが厚い部分が形成されているので、この厚さが厚い部
分が、接合面の歪によってシールすべき孔部の周りに生
じる間隙を補償する等、孔部周縁をシールし、更にその
外側において孔部を囲繞するビード１０５、１０６が接
合面間に締付けられたときにシール線を形成し、シール
すべき孔部１００を二重にシールする。

【０００５】

【本発明が解決しようとする課題】上記した積層形金属
ガスケットは例えばエンジンのシリンダヘッド及びシリ
ンダブロック等の接合面の間に挟着されて接合面のシー
ルすべき孔例えば燃焼室、冷却水通路、オイル通路等を
シールするのであるが、ガスケットが挟着される二つの
接合面には、それぞれ、加工歪、ボルト締付による歪、
熱による歪或は爆発力による歪が存在し、しかもこれら
の歪は二つの接合面の材質及び構造の相違等により二つ
の接合面の間で同じではなく、二つの接合面間で歪の大
きさにかなりの相違を生じる事が少なくない。

【０００６】このように歪の大きさが相違する二つの接
合面間に上記のシール構造を有する積層形金属板ガスケ
ットを装着したとき、歪が大きい接合面側において洩れ
が生じ易いという問題がある。これは、本願発明者等の
検討によれば、孔部の周りに形成されている前記の二重
のシール構造のうち、外側シールを形成する凸状ビード
の復元量が歪が大きい接合面側において不足し必要な復
元面圧が得られないことによるものと思われる。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、本発明は、歪が大きい接合面側におけるビードの復
元量を増大させ、歪が大きい接合面側からの洩れを防止
することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の積層形金属ガスケツトは、シールすべき孔部の周縁
に折返し部を設けた、金属よりなる中間板の両側に、上
記折返し部よりも外側の位置で上記孔部を囲繞する凸状
ビードを設けた弾性金属板よりなる表面板を積層した積
層形金属ガスケットにおいて、該ガスケットを挟着する
両接合面の中で歪が大きい接合面側に上記中間板の折返
し部を折返すとともに、歪が大きい接合面側の表面板の
上記凸状ビードの高さを他方の表面板の上記凸状ビード
の高さよりも高くしたことを特徴とするものである。

【０００９】

【実施例及び作用】本発明の詳細を実施例の図面に基づ
き以下に説明する。図２は本発明の積層形金属ガスケッ
トによるシリンダヘッドガスケットの第一実施例を示す
平面図であり、図１は図２のＡ−Ａ線による断面図であ
る。図３は第一実施例のガスケットをシリンダヘッドと
シリンダブロックとの接合面間に締付け挟着した状態を
示す断面図である。図４は第二実施例を示す断面図で、
図１のＡ−Ａ線による断面図に相当する断面図であり、
図５は第三実施例を示す断面図で、図１のＢ−Ｂ線によ
る断面図に相当する断面図である。各図において同一符
号は同一部分を示している。

【００１０】図１乃至図３において、１は本発明の積層
形金属ガスケットによるシリンダヘッドガスケットであ
り、該ガスケット１はシールするべき孔部として燃焼室
用孔２と、冷却水通路用孔、オイル通路用孔等の液体通
路孔３と、締付ボルトを挿通するボルト孔４とを備えて
いる。図２においては図面を簡単にするために液体通路
孔３は２個だけを示し、他は図示を省略している。

【００１１】ガスケット１は、図１に示す通り、燃焼室
用孔２の周縁に折返し部８を有する中間板７と、該中間
板の両側に積層された表面板５及び６とより成り、表面
板５及び６にはそれぞれ中間板７の折返し部８よりも外
側の位置において燃焼室用孔２を囲繞する凸状ビード９
もしくは１０が設けられ、表面板５及び６はそのビード
９及び１０の凸状頂部が中間板に当接し、互いに対向す
るように配設されている。１１は表面板５及び６の少く
とも外表面に（図１においては表面板の両面に）設けた
耐熱性かつ柔軟性のゴム、合成樹脂よりなるシール材層
で接合面や中間板等の表面粗さや微少傷等を補償するい
わゆるミクロシールの機能を果たすものである。

【００１２】図１のガスケットにおいては、図３に基づ
き後に説明する通り、図の上方側がシリンダヘッドの接
合面に当接し、図の下方側がシリンダブロックの接合面
に当接するように接合面間に挟着されるが、図１に示す
ガスケットにおいてはシリンダヘッド側の接合面により
大きい歪が発生するものとしてガスケットが構成されて
おり、中間板７の折返し部８は中間板の燃焼室用孔２の
周縁を上方にすなわちシリンダヘッド側に折返して形成
されており、また、シリンダヘッドの接合面に当接する
表面板５に設けた凸状ビード９の高さはシリンダブロッ
クの接合面に当接する表面板６に設けた凸状ビード１０
の高さよりも充分に高く形成されている。

【００１３】図３はエンジンのシリンダヘッド２１の接
合面２３とシリンダブロック２２の接合面２４との間に
図１のガスケット１（ただし、簡単化のためシール材層
１１の図示を省略）を装着し、ボルト２５を締結してガ
スケット１を接合面２３及び２４間に挟着し締付けた状
態を示しているが、シリンダヘッド２１の接合面２３
は、ボルトの締結力により、ボルト締結前の点線の状態
（シリンダブロックの接合面２４とほぼ平行）から実線
の状態に歪み、燃焼室２０の周縁においてシリンダヘッ
ド２１とシリンダブロック２２との間の間隙Ｇが増大し
ている。

【００１４】図３においては、シリンダヘッドの接合面
２３がシリンダブロックの接合面２４よりも歪が大であ
るが、必ずしも常にそうであるとは限らず、シリンダブ
ロックの形状によっては、シリンダブロック側の接合面
２４に、より大きな歪が発生することもある。然し、多
くの場合においては、ボルト締付により、またこれに爆
発内圧が加わってシリンダヘッドの接合面の変形が助長
され、シリンダヘッドの接合面２３に、より大きい歪が
生じる。従って上記の第一実施例並びに後記の各実施例
とも、図の上方側のシリンダヘッド側の接合面において
より大きい歪が生じるものとして構成されたガスケット
を図示し、説明している。

【００１５】シリンダヘッドとブロックとの接合面２３
及び２４間に挟着された本発明によるガスケット１にお
いては、図３に示す通り、折返し部８の存在により他の
部分よりも厚さが厚い燃焼室用孔周縁の部分が歪により
増大した間隙Ｇを補償して燃焼室２０のガスをシール
し、また、表面板５及び６のビード９及び１０は挟圧さ
れて接合面上に面圧の高いシール線を形成し、二重にシ
ールが形成されるが、歪が大きいシリンダヘッドの接合
面２３に当接する表面板５の凸状ビード９のビード高さ
が、シリンダブロックの接合面２４に当接する表面板６
の凸状ビード１０のビード高さよりも充分高く形成さ
れ、ビード９の復元量が大きいので、ビード９が接合面
２３の大きい歪、変形に対してもよく追従でき、必要な
復元面圧を確保できる。従って洩れを生じない。

【００１６】また、中間板７の折返し部８が、中間板７
の燃焼室用孔周縁をシリンダヘッド側に折返して形成さ
れているので、該折返し部８が凸状ビード９の爆発内圧
による拡縮を軽減するように作用し、凸状ビード１０に
較べて高さが高く、へたりや割れを生じ易い凸状ビード
９を保護することができる。

【００１７】図４に示す第二実施例のガスケットにおい
ては、折返し部８を有する中間板７の下方側すなわちシ
リンダブロック側に第二中間板１２を備えており、シリ
ンダブロックの接合面に当接する表面板６の凸状ビード
１０の凸状頂部は第二中間板１２の下面に当接する。こ
の点以外は、表面板５の凸状ビード９が表面板６の凸状
ビードよりも高さが高く、かつその凸状頂部が折返し部
８を有する中間板７に当接する点をも含め第一実施例の
場合と同様である。

【００１８】この第二実施例の構造は、本発明による積
層形金属板ガスケットの製造を、表面板５及び６を凸状
ビード９（高さｈ₁）と凸状ビード１０（高さｈ₂）と
が、同じビード高さをもつ（ｈ₁＝ｈ₂）ように形成し、
かつ積層形金属ガスケットにアセンブルしたのちに、図
６（ただしシール材層１１は図示省略）に示すように、
これを例えば平板状の型Ｔの間で圧縮力Ｐを加えて予圧
縮することにより予圧縮後の凸状ビード９の高さｈ₁´
と凸状ビード１０の高さｈ₂´を異ならしめるという方
法により行う場合に有利な構造である。

【００１９】すなわち、第二中間板１２が存在しない場
合には、上記のような製造方法によると、図７に示す通
り、中間板７の折返し部８の内側に屈曲１３を生じ易
く、ビード９の高さｈ₁´とビード１０の高さｈ₂´との
差が小さくなり、また上記の屈曲の度合が不規則にばら
つき易く、ｈ₁´−ｈ₂´の値のばらつきが大きい。第二
中間板１２が存在する場合、殊にその厚さが或る程度厚
い場合には、上記の屈曲に対する抵抗が大きくなり、所
望の高さｈ₁´、ｈ₂´を得ることができる。従って第二
中間板の厚さは中間板７の厚さよりも厚くし、例えば、
０．３乃至０．５ｍｍといった比較的厚い厚さに選ぶこ
とが望ましい。

【００２０】図５に示す第三実施例における燃焼室用孔
２周りのシール構造は、折返し部８を有する中間板７の
上方すなわちシリンダヘッド側に、燃焼室用孔２周りの
縁辺１５が上記の折返し部８よりも外側の位置に、凸状
ビード９よりも内側の位置に位置し、厚さが中間板の厚
さよりも小さい調整板１４を備えている。調整板１４を
設けたことにより燃焼室用孔２周縁の部分すなわち、折
返し部８を含む部分の厚さと、その他の部分の厚さとの
差を微調整することが可能である。この点を除けば、第
三実施例の燃焼室用孔２周りのシール構造は前記の第一
実施例のシール構造と同様である。

【００２１】図５は図１のＢ−Ｂ線による断面図に相当
する断面図を示しているので、図５には液体通路用孔３
の周りに設けられた同様なシール構造も示されている。
この液体通路用孔３周りのシール構造の構成は上記した
燃焼室用孔２周りのシール構造の構成と全く同様である
から、その詳細説明は省略する。同一もしくは対応する
部分には同一符号を付している。

【００２２】ただ、液体通路用孔３の周りは、燃焼室用
孔２周りほど大きなシール面圧を必要としないので、必
ずしも上記したような本発明によるシール構造とする必
要はない。歪、変形が大きい接合面に追従し得る大きな
シール構造を与えることができるシール構造であればよ
く、例えば、図９に示すように表面板５及び６の液体通
路用孔３の周りに段差ビード１６及び１７を設け、表面
板５の段差ビード１６の段差を表面板６の段差ビード１
７の段差よりも大きくするようにしてもよい。また、図
においては凸状ビード９及び１０の頂部が中間板に向っ
て突出する例を示したが、凸状ビードの頂部の突出方向
はこれに限られるものではない。

【００２３】

【発明の効果】本発明による積層形金属ガスケットは上
記説明した通りの構成を有するので、接合面の歪による
シールすべき孔部周縁の間隙の増大を中間板の折返し部
が補償するとともに、歪が大きい接合面に当接する表面
板の高さが高く復元量が大きい凸状ビードが接合面の
歪、変形によく追従し、必要な復元面圧を確保するの
で、歪が大きい接合面側から洩れるのを効果的に防止す
ることができる。また、歪が大きい接合面に当接する表
面板の高さが高い凸状ビードは、中間板の孔部周縁を該
表面板側に折返した折返し部により保護され、ビードの
拡縮変形が軽減されるので、ビード高さが高いにも拘ら
ず、ビードにへたりや傷害を生じることが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＡ−Ａ線による断面図である。

【図２】本発明の積層形金属ガスケットによるシリンダ
ヘッドガスケットの第一実施例の平面図である。

【図３】第一実施例のガスケットをシリンダヘッドとシ
リンダブロックとの接合面間に挟着した状態を示す断面
図である。

【図４】第二実施例を示す断面図で、図１のＡ−Ａ線に
よる断面図に相当する断面図である。

【図５】第三実施例を示す断面図で、図１のＢ−Ｂ線に
よる断面図に相当する断面図である。

【図６】第二実施例のガスケットを予圧縮の方法により
製造する場合の説明図である。

【図７】予圧縮による製造したときの問題点の説明図で
ある。

【図８】従来の積層形金属ガスケットによるシリンダヘ
ッドガスケットの断面図である。

【図９】液体通路用孔周りに段差ビードを設けた場合の
断面図である。

【符号の説明】

２ 燃焼室用孔 ３ 液体通路用孔 ５及び６ 表面板 ７ 中間板 ８ 折返し部 ９及び１０ 凸状ビード １２ 第二中間板 １４ 調整板 ２１ シリンダヘッド ２２ シリンダブロック

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールすべき孔部の周縁に折返し部を設
   けた、金属よりなる中間板の両側に、上記折返し部より
   も外側の位置で上記孔部を囲繞する凸上ビードを設けた
   弾性金属板よりなる表面板を積層した積層形金属ガスケ
   ットにおいて、該ガスケットを挟着する両接合面の中で
   歪が大きい接合面側に上記中間板の折返し部を折返すと
   ともに、歪が大きい接合面側の表面板の上記凸状ビード
   の高さを他方の表面板の上記凸状ビードの高さよりも高
   くしたことを特徴とする積層形金属ガスケット。
2. 【請求項２】 請求項１記載の積層形金属ガスケットに
   おいて、積層形金属ガスケットがシリンダヘッドガスケ
   ットであり、シリンダヘッド側の表面板の凸状ビードの
   高さをシリンダブロック側の表面板の凸状ビードの高さ
   よりも高くしたことを特徴とするシリンダヘッドガスケ
   ット。