JPH08200503A

JPH08200503A - メタルガスケット

Info

Publication number: JPH08200503A
Application number: JP1178795A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Adachi; 一郎足立; Isamu Miki; 勇三木
Original assignee: Sanwa Packing Industry Co Ltd
Current assignee: Sanwa Packing Industry Co Ltd
Priority date: 1995-01-27
Filing date: 1995-01-27
Publication date: 1996-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】シール部に合成樹脂製のシール材を用いて、
しかもこれに位置ずれ、剥離、および亀裂が生じないメ
タルガスケットを提供する。【構成】金属板１のシールの必要な開口２、４、５を
囲う閉ループの凹溝１１〜１３を金属板１の表面に形成
し、この凹溝１１〜１３内に合成樹脂製のシール材１４
〜１６を凹溝１１〜１３から突出するように設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主として内燃機関の接合
部をシールするのに用いるメタルガスケットに関し、殊
に、シールを必要とする部位に合成樹脂製のシール材を
利用したメタルガスケットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、アラミド、カーボン等の軟質材料
を基材としたガスケットで、合成樹脂製のシール材をシ
ールを必要とする部位に用いたものがある。このもの
は、アラミド、カーボン等よりなる基材の表面に、耐
熱、耐油、および耐圧性のよい合成樹脂を表面処理液と
して付加し、必要なシール効果が得られるようにしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のようなガス
ケットは、接合部の締結時に、表面処理液として付加さ
れた合成樹脂層に、位置ずれ、剥離、および亀裂等が発
生することがときとしてある。

【０００４】しかし、アラミド、カーボン等の軟質材料
よりなる基材は、合成樹脂材料と同様な圧縮、復元特性
を持っていて、これが前記接合部のシール上、合成樹脂
層の位置ずれ、剥離、および亀裂等をある程度補完する
ので、特に問題になっていない。

【０００５】ところで、ガスケットは近時の薄板化およ
び硬質化の傾向によって、メタル化が望まれている。本
発明者らはこれに応えるのに、メタルガスケットのシー
ル部に前記のような耐熱、耐油、耐圧性のよい合成樹脂
材料を用いることを考えた。

【０００６】しかし、金属板の表面に合成樹脂製のシー
ル材を設けると、接合部の締結によって従来の軟質基材
によるガスケットの場合以上に、合成樹脂製のシール材
に位置ずれ、剥離、および亀裂が発生するし、金属板は
圧縮、復元性を有しないので、接合部のシール上前記合
成樹脂製のシール材の位置ずれ、剥離、および亀裂を補
完することができず、早期にシール漏れが発生して寿命
の短いものとなる。本発明は、このような問題を解消す
ることを課題とし、シールが必要な部位に合成樹脂製の
シール材を用いて、しかもこれに位置ずれ、剥離、およ
び亀裂が生じないメタルガスケットを提供することを目
的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のメタルガスケッ
トは、上記のような目的を達成するために、金属板のシ
ールの必要な開口を囲う閉ループの凹溝を金属板の表面
に形成し、この凹溝内に合成樹脂製のシール材を凹溝か
ら突出するように設けたことを主たる特徴とするもので
ある。

【０００８】凹溝の内側周面とシール材との間に遊びが
設けられているのが好適であり、この場合、凹溝の内側
周面は上方に向かって外側に傾斜したものとすることが
できる。

【０００９】

【作用】本発明のメタルガスケットの主たる特徴の上記
構成によれば、金属板のシールの必要な開口を囲うよう
に設けられる凹溝は閉ループであって、この凹溝内に設
ける合成樹脂製のシール材は、この凹溝に沿う閉ループ
をなして凹溝から突出していることにより、接合部の接
合面に前記開口を囲う連続したシールラインをなして圧
着するので、接合部の前記開口部周りをシールすること
ができ、特に、合成樹脂製のシール材の金属板に付着し
ている基部がこれに沿う金属板の表面の凹溝内に位置し
ていて、接合部の締結力の片寄り等によって幅方向の位
置ずれ外力を受けても凹溝内に係止されるので、合成樹
脂製のシール材が位置ずれしたり、位置ずれによって剥
離したりするのを防止することができるし、接合部の締
結によって合成樹脂製のシール材が圧縮され、これが金
属板の表面と接合面とが密着するまでに至っても、合成
樹脂製のシール材は前記凹溝の深さ分以上には圧縮され
ないので、剥離や亀裂が生じるまでのダメージを受けず
これら剥離や亀裂の発生をも防止することができる。し
たがって、安定したシール性を長期に維持することがで
きる寿命の長いものとなる。

【００１０】凹溝の内側周面とシール材との間に遊びが
設けられている構成では、剛性樹脂製のシール材が接合
部の締結によって圧縮されるとき、前記遊び部がシール
材の逃げ代となるので、合成樹脂製のシール材に接合部
の締結による剥離や亀裂がさらに生じ難くなる。

【００１１】この場合、凹溝の内側周面は上方に向かっ
て外側に傾斜したものとする構成では、合成樹脂製のシ
ール材の金属板への付着基部と凹溝の底部との間には遊
びを作らず、シール材の位置ずれおよびこれによる剥離
を十分に防止できるようにしながら、凹溝をこれの開口
部に向かって拡がるようにして合成樹脂製のシール材と
の間の前記遊びを設けやすくしてシール材の前記剥離や
亀裂に対するさらなる保護を図ることができる。

【００１２】

【実施例】図１の（ａ）、（ｂ）に示す本発明の第１の
実施例としてのメタルガスケットについて説明する。

【００１３】本実施例は内燃機関のシリンダヘッドガス
ケットとして用いられる場合のメタルガスケットであっ
て、図１の（ａ）に示すように、ステンレス鋼や軟鋼よ
りなる金属板１を基材としており、この金属板１の所定
箇所に、燃焼室穴２、ボルト穴３、水穴４、および油穴
５と云った各種の開口が、それぞれ所定の形状で形成さ
れている。しかし、これらの開口の種類や数、位置は必
要に応じて種々に設定される。

【００１４】ここで、燃焼室穴２、水穴４、油穴５と云
った開口は、燃料や燃焼ガス、水、油が漏れ出ないよう
に、図１の（ｂ）に仮想線で示すシリンダブロック６と
シリンダヘッド７との接合部８にてそれぞれの接合面６
ａ、７ａとの間をシールする必要がある。

【００１５】金属板１の表裏の両面には、前記シールの
必要な開口である燃焼室穴２、水穴４、油穴５のそれぞ
れを囲う閉ループの凹溝１１、１２、１３を形成し、こ
れらの凹溝１１〜１３内に合成樹脂製のシール材１４〜
１６を凹溝１１〜１３から突出するように設けてある。
同種類の開口が複数ある場合、それらが本実施例の燃焼
室穴２のように互いに近接して位置していると云った特
定の場合には、図１の（ａ）に示すようにそれら近接す
るものを一まとめにして囲う凹溝１１およびシール材１
４とすることができる。

【００１６】このように、金属板１のシールの必要な開
口である燃焼室穴２、水穴４、油穴５を囲うように設け
られる凹溝１１〜１３は閉ループであって、この凹溝１
１〜１３内に設ける合成樹脂製のシール材１４〜１６
は、この凹溝１１〜１３に沿う図１の（ａ）に示すよう
な閉ループをなして凹溝１１〜１３から図１の（ｂ）に
示すように突出していることにより、前記接合部８の接
合面６ａ、７ａに前記燃焼室穴２、水穴４、油穴５を囲
う連続したシールラインをなして圧着するので、接合部
８の前記燃焼室穴２、水穴４、油穴５の各周りをシール
することができる。

【００１７】特に、合成樹脂製のシール材１４〜１６の
金属板１に付着している基部１４ａ〜１６ａがこれに沿
う金属板１の表面の凹溝１１〜１３内に位置していて、
接合部８の締結力の片寄り等によって幅方向の位置ずれ
外力を受けても凹溝１１〜１３に係止されるので、合成
樹脂製のシール材１４〜１６が位置ずれしたり、位置ず
れによって剥離したりするのを防止することができる。

【００１８】また、接合部８の締結によって合成樹脂製
のシール材１４〜１６が圧縮され、これが図１の（ｂ）
に仮想線で示す圧縮状態を越えて金属板１の表面と接合
面６ａ、７ａとが密着するまでに至っても、合成樹脂製
のシール材１４〜１６は前記凹溝１１〜１３の深さ分以
上には圧縮されないので、剥離や亀裂が生じるまでのダ
メージを受けず、これら剥離や亀裂の発生をも防止する
ことができる。

【００１９】したがって、本実施例のメタルガスケット
は、安定したシール性を長期に維持することができる寿
命の長いものとなる。

【００２０】シール材１４〜１６に好適な合成樹脂材料
としては、本実施例のような用途のメタルガスケットの
場合、耐熱、耐油、耐圧性のよいものが好適であり、従
来の軟質ガスケットの表面処理に用いられている合成樹
脂材料を用いることができ、具体的な一例としてはシリ
コン系、弗素系、ゴム系等の軟質合成樹脂がある。

【００２１】金属板１の凹溝１１〜１３内に合成樹脂製
のシール材１４〜１６を設けるには、シルク印刷手法に
よって印刷するのが好適である。しかし、これに限らず
どのような方法によって設けてもよい。場合によっては
成形品を後付けすることもできる。

【００２２】凹溝１１〜１３の深さＡは金属板１の厚み
Ｔや材料に応じて種々に設定することができる。本実施
例では金属板１の厚みＴに対し、（１．０〜１．５）Ｔ
／１０程度に設定して好適であった。また、この場合の
シール材１４〜１６の高さＣは、（１．５〜４．０）Ｔ
／１０に設定して好適であった。

【００２３】シール材１４〜１６の幅Ｂは、締付けられ
るフランジの条件により適宜に設定されるが、一般には
１〜５ｍｍである。そして、凹溝１１〜１３の幅もシー
ル材１４〜１６の幅Ｂと等しくするのが、前記位置ずれ
防止機能を十分に発揮する上で好適である。しかし、場
合によっては少しの遊びを設けることもできる。

【００２４】本実施例の場合凹溝１１〜１３は内側周面
１１ａ〜１３ａが垂直に立ち上がる形状にしてあるが、
シール材１４〜１６を横断面山形のものとしたことによ
り、凹溝１１〜１３の内側周面１１ａ〜１３ａとシール
材１４〜１６との間に遊びＳを形成している。

【００２５】この結果、合成樹脂製のシール材１４〜１
６が接合部８の締結によって図１の（ｂ）に仮想線で示
すように圧縮されるとき、前記遊びＳ部がシール材１４
〜１６の逃げ代となるので、合成樹脂製のシール材１４
〜１６に接合部８の締結による剥離や亀裂がさらに生じ
難くなる。

【００２６】もっとも、シール材１４〜１６が矩形断面
形状を持つものとして、前記凹溝１１〜１３との間に遊
びＳがないものとしてもよいのは勿論である。

【００２７】なお、本実施例では金属板１の表裏両面に
前記凹溝１１〜１３と合成樹脂製のシール材１４〜１６
とを設けてあるが、他のガスケットとの併用や、用途に
よっては一面にだけ設けるようにしてもよく、また、他
面のシール構造は既に知られる他のシール構造とするこ
ともできる。

【００２８】図２は本発明の第２の実施例を示し、凹溝
１１〜１３の内側周面１１ａ〜１３ａは上方に向かって
外側に傾斜したものとしてあり、合成樹脂製のシール材
１４〜１６の金属板１への付着基部１４ａ〜１６ａと凹
溝１１〜１３の底部との間には双方を同じ幅Ｂとして遊
びを作らず、シール材１４〜１６の位置ずれおよびこれ
による剥離を十分に防止できるようにしながら、凹溝１
１〜１３をこれの開口部に向かって拡がるようにして合
成樹脂製のシール材１４〜１６との間の前記遊びＳを設
けやすくしてシール材１４〜１６の前記剥離や亀裂に対
するさらなる保護を図ることができる。

【００２９】図３は本発明の第３の実施例を示し、図２
の第２の実施例と同じ凹溝１１〜１３に横断面が矩形形
状とした合成樹脂製のシール材１４〜１６を設けて、前
記遊びＳとこれによる前記作用効果が得られるようにし
ている。本実施例では高さＣを第１の実施例のものと同
じにしても、シール材のボリュームが大きくなるので、
同一締結状態にて接合面との間により大きくより幅の広
い圧着状態が得られシール効果を増大させられる。

【００３０】図４は本発明の第４の実施例を示し、金属
板１の開口である燃焼室穴２、水穴４、油穴５の開口縁
に、金属板１の凹溝１１〜１３および合成樹脂製のシー
ル材１４〜１６を設けた面側への折り返し部１ａを形成
し、この折り返し部１ａが金属板１の表面との間に形成
する段差Ｓ１により、シール材１４〜１６が凹溝１１〜
１３の高さに段差Ｓ１を加えた寸法以上に圧縮されるの
を阻止して、シール材１４〜１６を過剰な圧縮から保護
しやすくしている。したがって、シール材１４〜１６の
寿命を一段と延ばせる。折り返し部１ａの代わりに他の
部材を溶接等により結合したり、プレス加工により厚み
を増大した部分としてもよい。

【００３１】図５は本発明の第５の実施例を示し、前記
凹溝１１〜１３および合成樹脂製のシール材１４〜１６
を設けた金属板１に、凹溝１１〜１３に隣接するビード
１ｂを形成し、これの弾性変形によってシール材１４〜
１６と並行した二重シール状態を得るとともに、ビード
１ｂの弾性力によってシール材１４〜１６の過剰な圧縮
を緩和し、かつ復元しやすくすることができる。これに
よってもシール材１４〜１６の寿命を延ばすことができ
る。

【００３２】図６は本発明の第６の実施例を示し、第４
の実施例の折り返し部１ａに代わって、金属板１の凹溝
１１〜１３を形成していない面に当てがった補助板２１
を、燃焼室穴２、水穴４、油穴５の開口縁に巻き付けて
凹溝１１〜１３が設けられた面の側に折り返した折り返
し部２１ａを形成し、第４の実施例と同じ段差Ｓ１を形
成している。本実施例によると、段差Ｓ１の大きさは用
いる補助板２１の厚みの選択によって自由に設定するこ
とができるし、例えば補助板２１に図のようなビード２
１ｂを設けて金属板１の凹溝１１〜１３を設けない側の
シールを図ることもできる。

【００３３】

【発明の効果】本発明のメタルガスケットの主たる特徴
によれば、合成樹脂製のシール材の金属板に付着してい
る基部がこれに沿う金属板の表面の凹溝内に位置してい
て、接合部の締結力の片寄り等によって幅方向の位置ず
れ外力を受けても凹溝に係止されて、合成樹脂製のシー
ル材が位置ずれしたり、位置ずれによって剥離したりす
るのを防止し、接合部の締結によって合成樹脂製のシー
ル材が圧縮され、この圧縮が金属板の表面と接合面とが
密着するまでに至っても、合成樹脂製のシール材は前記
凹溝の深さ分以上には圧縮されず、剥離や亀裂が生じる
までのダメージを受けずにこれら剥離や亀裂の発生をも
防止するので、安定したシール性を長期に維持すること
ができる寿命の長いものとなる。

【００３４】凹溝の内側周面とシール材との間に遊びが
設けられている構成のものによれば、合成樹脂製のシー
ル材が接合部の締結によって圧縮されるとき、前記遊び
がシール材の逃げ代となるので、合成樹脂製のシール材
に接合部の締結による剥離や亀裂がさらに生じ難くな
る。

【００３５】この場合、凹溝の内側周面は上方に向かっ
て外側に傾斜したものとする構成のものによれば、合成
樹脂製のシール材の金属板への付着基部と凹溝の底部と
の間には遊びを作らず、シール材の位置ずれおよびこれ
による剥離を十分に防止できるようにしながら、凹溝を
これの開口に向かって拡がるようにして合成樹脂製のシ
ール材との間の前記遊びを設けやすくしてシール材の前
記剥離や亀裂に対するさらなる保護を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すメタルガスケット
の斜視図および断面図である。

【図２】本発明の第２の実施例を示すメタルガスケット
の断面図である。

【図３】本発明の第３の実施例を示すメタルガスケット
の断面図である。

【図４】本発明の第４の実施例を示すメタルガスケット
の断面図である。

【図５】本発明の第５の実施例を示すメタルガスケット
の断面図である。

【図６】本発明の第６の実施例を示すメタルガスケット
の断面図である。

【符号の説明】

１金属板２燃焼室穴４水穴５油穴１１〜１３凹溝１１ａ〜１３ａ内側周面１４〜１６シール材Ｓ遊び

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属板のシールの必要な開口を囲う閉ル
ープの凹溝を金属板の表面に形成し、この凹溝内に合成
樹脂製のシール材を凹溝から突出するように設けたこと
を特徴とするメタルガスケット。
【請求項２】凹溝の内側周面とシール材との間に遊び
が設けられている請求項１に記載のメタルガスケット。
【請求項３】凹溝の内側周面は上方に向かって外側に
傾斜している請求項２に記載のメタルガスケット。