JP2890816B2 - 金属ガスケット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えばシリンダヘッドとシリンダブロッ
クとの間に介在させる金属ガスケットに関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来、この種の金属ガスケットとして、例えば特開昭
62−224772号公報に開示されたものが知られている。

第８図はこの金属ガスケット21を示す平面図であり、
第９図は第８図のＣ−Ｃ線断面図、即ちシリンダブロッ
クにて相隣接して形成された燃焼室ボアに対応するボア
用孔22の間を示す断面図である。又、第10図は第８図の
Ｄ−Ｄ線断面図、即ちボア用孔22の隣接していない部分
を示す断面図である。更に、第11図は第８図のＥ−Ｅ線
断面図、即ちボルト孔23に隣接する部分を示す断面図で
ある。第９〜11図に示すように、この金属ガスケット21
は中間板24と、その両面にそれぞれ積層された２枚の基
板25,26とを備えている。各基板25,26には、ボア用孔22
の周囲に対応して凸型をなすビード27,28がそれぞれ形
成されており、各ビード27,28の頂部が中間板24に当接
されずに外方へ突設されると共に、各ビード27,28が中
間板24を中心に対称形状をなすように形成されている。
又、ボア用孔22の周囲に対応して各ビード27,28よりも
内則の各基板25,26の外面には、高さ調節用のリング状
をなす素材（増厚部材）29,30がそれぞれ付着されてい
る。そして、それら増厚部材29,30の厚さが、第９図に
示すように隣接するボア用孔22の間で最大となり、第10
図に示すようにボア用孔22の隣接していない部分でやや
小さくなり、第11図に示すようにボルト孔23に隣接する
部分で最も小さくなるように設定されている。つまり、
ボルト締付け部位から離れるに従って弾性変形が漸次困
難な状態になるように各増厚部材29,30の厚さが設定さ
れている。

従って、この金属ガスケット21では、ボルト孔23から
の位置や、ボア用孔22の位置によって変化するシリンダ
ヘッドとシリンダブロックとの間隙の大きさに応じて、
その間隙のシール性を確保するようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前記従来例の金属ガスケット21では、その
厚さ調節のために各基板25,26の外面にそれぞれ別々の
増厚部材29,30を付着していたので、各増厚部材29,30に
おける材質り微妙な違いや製造バラツキにより、各基板
25,26にかかる応力が不均一になる虞があった。このた
め、その応力の要求値に対するバラツキが大きくなり、
高精度のシール性を確保する点で問題があった。

この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、各基板にかかる応力バラツキを均一に
保ちながら容易に厚さを調節することが可能で、高精度
のシール性を確保することが可能な金属ガスケットを提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明においては、
シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に介装されて
それらシリンダヘッド及びシリンダブロック間をシール
する金属ガスケットにおいて、（ａ）前記シリンダブロ
ックの前記シリンダヘッドとの対向面形状に対応した形
状を有する弾性金属板よりなる２枚の基板を重ねた状態
で互いに接合すること、及び（ｂ）前記両基板における
前記シリンダブロックの燃焼室ボアに対応する位置にて
ボア用孔を貫通させたこと、及び（ｃ）前記ボア用孔の
周囲に対応して前記両基板に外方へ凸型をなすビードを
形成したこと、及び（ｄ）前記ボア用孔と前記ビードと
の間の前記両基板間に介装接合される平板状の増厚部材
を設けたことを特徴としている。

［作用］ 上記の構成によれば、両基板が互いに重ねられた状態
で接合されるとともに、それら基板の間におけるボア用
孔とビードとの間に平板状の増厚部材が設けられ、その
増厚部材が両基板にそれぞれ接触する。そのため、両基
板間に設けられた増厚部材を精度よく形成するだけで、
各基板にかかる応力のバラツキが無くなり、シール性の
精度が向上する。又、増厚部材の厚さを増減設定した
り、各基板の増厚部材に接する部分を適宜に形状設定し
たりすることにより、燃焼室ボアの周囲における厚さが
任意に調節される。

［実施例］ 以下、この発明を具体化した一実施例を第１図〜第６
図に基づいて詳細に説明する。

第１図はこの実施例の金属ガスケット１を示す平面
図、第２図はその正面図である。この金属ガスケット１
は図示しないシリンダブロックとシリンダヘッドとの間
（デッキ面）に介在されるものであって、弾性金属板よ
りなり、互いに積層された２枚の基板2,3を備えてい
る。両基板2,3には、シリンダブロックにおける図示し
ない４個の燃焼室ボアに対応するように、４個のボア用
孔４が貫通して形成されている。各ボア用孔４の両脇に
は、同じくシリンダブロックに形成された図示しない冷
却水通路に対応するように、円弧状をなす複数の水孔５
がそれぞれ形成されている。加えて、シリンダブロック
に形成された図示しない油通路に対応する油孔６が形成
されている。更に、両基板2,3には、シリンダブロック
とシリンダヘッドとのデッキ面を締付けるためのボルト
が挿通される複数のボルト孔７が形成されている。

各基板2,3には、各ボア用孔４の周囲に対応して外方
へ凸型をなすビード8,9がそれぞれ形成されている。こ
のビード8,9は、シリンダブロックとシリンダヘッドと
のデッキ面をシールすべく形成されたものである。そし
て、それらビード8,9が凸型をなすことにより、基板2,3
の厚さ方向へ弾性力が付与されている。この実施例で
は、隣接するボア用孔４の間で各ビード8,9が連続して
形成されている。

又、各ビード8,9に対応して、各基板2,3の間には、板
状をなす１枚の増厚部材10が接合して設けられている。
この増厚部材10は各ボア用孔４の周囲のみに対応して、
その厚さを増加させるためのものである。第３図に示す
ように、この増厚部材10は各ボア用孔４の周囲に対応す
る４個のリング10aが直列に連続して形成されている。

第４図は第１図のＡ−Ａ線断面図、即ち隣接する各ボ
ア用孔４の間の断面を示している。この図からも分かる
ように、隣接するボア用孔４の間では、両孔４の間の全
域で、かつ上下各ビード8,9の幅方向全域に渡って増厚
部材10が介在されている。つまり、各燃焼室ボア間の全
域に対応して増厚部材10が介在されるようになってい
る。ただし、増厚部材10は、基本的にはボア用孔４とビ
ード8,9との間の両基板2,3間にあればよい。この実施例
において、隣接するボア用孔４の間では、各基板2,3に
おける各ビード8,9の断面形状が左右対称の円弧状に形
成されている。これによって、ボア用孔４が隣接してい
る部分では、上下両ビード8,9の頂部の間が厚さT1に設
定されている。

又、第５図は第１図のＢ−Ｂ線断面図、即ちボア用孔
４が隣接していない部分の断面を示している。この図か
らも分かるように、ボア用孔４の隣接していない部分で
は、各ビード8,9の幅方向中間よりもボア用孔４側にお
いて増厚部材10がた介在されている。即ち、この場合
も、増厚部材10はボア用孔４とビード8,9との間の両基
板2,3間に介在される。この実施例では、ボア用孔４の
隣接していない部分で、各ビード8,9の断面形状が左右
非対称の円弧状に形成されている。即ち、第６図に示す
ように、断面非対称の円弧状をなす各ビード8,9では、
そのボア用孔４側に増厚部材10を挟むための隙間Ｇが形
成されている。この実施例において、隙間Ｇの大きさは
増厚部材10の厚さｔのほぼ半分に設定されている。これ
によって、ボア用孔４の隣接していない部分では、上下
両ビード8,9の頂部の間が厚さT2に設定されている。そ
して、この厚さT2はボア用孔４が隣接している部分での
厚さT1よりも小さくなっている。尚、隙間Ｇは個々のエ
ンジンの要求に合わせて適宜に変更設定されるものであ
って、必ずしも増厚部材10の厚さｔの半分に設定される
ものではない。

この金属ガスケット１は、各基板2,3の何れか一方に
予め増厚部材10を溶着しておき、その増厚部材10を両基
板2,3の間に挟むように他方の基板2,3を溶着又はハトメ
カシメによって接合することより作製される。この金属
ガスケット１においては、両基板2,3が互いに重ねられ
た状態で接合されるとともに、それら基板2,3の間にお
けるボア用孔４とビード8,9との間に増厚部材10が設け
られる。

次に、上記のように構成した金属ガスケット１をシリ
ンダブロックとシリンダヘッドとのデッキ面に介在させ
た時の作用を説明する。

この金属ガスケット１では、２枚の基板2,3を積層し
て構成されていることから、１枚の基板よりなるガスケ
ットに比べて、シリンダヘッドの下面変位に対する追従
性を向上させることができ、シール性を向上させること
ができる。

又、この金属ガスケット１では、各ビード8,9よりも
ボア用孔４側において、各基板2,3の間に１枚の増厚部
材10を即ち、ボア用孔４と各ビード8,9との間の両基板
2,3間に増厚部材10を介している。つまり、シリンダヘ
ッドの燃焼室ボア周囲に対応するように増厚部材10を設
けて増厚している。このため、燃焼室回りの面圧を高く
保つことができ、高圧のガスシールを図ることができ
る。しかも、両基板2,3が重ねられた状態で互いに接合
されるとともに、それら基板2,3の間におけるボア用孔
４とビード8,9との間に設けられた増厚部材10が両基板
2,3にそれぞれ接触するため、増厚部材10を厚さ方向に
ついて精度よく形成するだけで、各基板2,3にかかる応
力のバラツキが無くなる。この結果、各基板2,3にかか
る応力バランスを均一に保つことができ、シール性のア
ンバランスをなくしてシール性の精度を向上させること
ができる。

更に、この金属ガスケット１によれば、隣接するボア
用孔４の間で、上下各ビード8,9の幅方向全域に渡って
増厚部材10を介在させている。このため、面圧が低くな
りがちな燃焼室ボア間を特定して金属ガスケット１の増
厚を行うことができ、その部分の面圧を高く保つことが
でき、高圧のガスシールを図ることができる。合わせ
て、燃焼室ボア間における剛性を増厚部材10により補う
こともできる。しかも、燃焼室ボア間で増厚部材10がつ
ながっていることから、ボア間の狭いエンジンでも増厚
部材10を容易に適合させることができる。よって、隣接
するボア用孔４の間隔を狭くした金属ガスケット１を設
定することもできる 一方、この金属ガスケット１においても、ボア用孔４
の隣接していない部分ではボルト孔７に近いために、ボ
ルト締付けに起因して相対的に高い面圧が作用すること
になる。これに対して、この金属ガスケット１では、ボ
ア用孔４の隣接していない部分で、各ビート8,9の断面
形状の非対称の円弧状にしてビード8,9の幅方向半分だ
けに増厚部材10を介在させ、その部分の厚さT2を小さく
している。このため、ボルト７にてボルト締付けが行わ
れても、そのボルト孔７に近い部分で必要以上に大きな
面圧が作用することはなく、高温・高圧によるクラック
の発生を未然に防止することができ、シール性と耐久性
を確保することができる。

又、この金属ガスケット１では、複数のボア用孔４に
対応する増厚部材10が１枚で構成されているため、一つ
一つのボア用孔22に対応してリング状の増厚部材29,30
を設けた従来例とは異なり、増厚部材10を各基板2,3に
溶着する際の作業性を高めることができ、その品質を安
定させることもできる。合わせて、１枚の増厚部材10の
厚さを単に一律に増減するだけで、ボア用孔４の周囲の
増厚を容易に変更設定することができ、エンジンの要求
に合った金属ガスケット１を容易に設定することができ
る。

尚、この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、構成の一部
を適宜に変更して次のように実施することもできる。

（１）前記実施例では、ボア用孔４の隣接していない部
分において、各ビード8,9の幅方向中間よりもボア用孔
４側にて増厚部材10を接合して設けたが、第７図に示す
ように、各ビード8,9の端よりもボア用孔４側にて増厚
部材10を接合して設けてもよい。即ち、この場合も、増
厚部材10は、ボア用孔４とビード8,9との間の両基板2,3
間に介在される。

（２）前記実施例では、複数のボア用孔４に対応する複
数のリング10aを直列に連続した増厚部材10を設けた
が、各ボア用孔毎に別々に対応する増厚部材を設けても
よい。この場合、ビードはボア用孔間で連続していても
いなくてもよい。

（３）前記実施例では、４個のボア用孔４を有する金属
ガスケット１に具体化したが、２個以上の数のボア用孔
であれば、その数に限定されることなく、エンジン気筒
数に合わせた金属ガスケットに具体化することができ
る。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば、両基板を重
ねた状態で互いに接合するとともに、それら基板の間に
おけるボア用孔とビードとの間に平板状の増厚部材を設
けたので、各基板にかかる応力バランスを均一に保つこ
とができ、かつ容易に厚さ調節を行うことができ、高精
度のシール性を確保することができるという優れた効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図はこの発明を具体化した一実施例に係る
図面であって、第１図は金属ガスケットを示す平面図、
第２図は同じく金属ガスケットを示す正面図、第３図は
増厚部材を示す平面図、第４図は第１図のＡ−Ａ線断面
図、第５図は第１図のＢ−Ｂ線断面図、第６図は左右非
対称なビードの形状を示す断面図である。第７図はこの
発明を具体化した別の実施例における金属ガスケットの
部分断面図である。第８図〜第11図は従来例に係る図面
であって、第８図は金属ガスケットを示す平面図、第９
図は第８図のＣ−Ｃ線断面図、第10図は第８図のＤ−Ｄ
線断面図、第11図は第８図のＥ−Ｅ線断面図である。 図中、2,3は基板、４はボア用孔、8,9はビード、10は増
厚部材である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16J 15/00 - 15/14 F02F 11/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダヘッドとシリンダブロックとの間
   に介装されてそれらシリンダヘッド及びシリンダブロッ
   ク間をシールする金属ガスケットにおいて、 （ａ）前記シリンダブロックの前記シリンダヘッドとの
   対向面形状に対応した形状を有する弾性金属板よりなる
   ２枚の基板を重ねた状態で互いに接合すること、及び （ｂ）前記両基板における前記シリンダブロックの燃焼
   室ボアに対応する位置にてボア用孔を貫通させたこと、
   及び （ｃ）前記ボア用孔の周囲に対応して前記両基板に外方
   へ凸型をなすビードを形成したこと、及び （ｄ）前記ボア用孔と前記ビードとの間の前記両基板間
   に介装接合される平板状の増厚部材を設けたこと、 を特徴とする金属ガスケット。