JP2000046185A - メタルガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メタルガスケット及び装着部材の塑性変形を
防止し，２つの装着部材間のシール性を確保，維持する
ことができるメタルガスケットを提供すること。 【解決手段】 対向する２つの装着部材（シリンダヘッ
ド７１，シリンダブロック７２）の間に配設するための
メタルガスケット１において，該メタルガスケット１は
上記装着部材にガスケット板１１，１２が接し，上記両
装着部材の間を連通させるガスケット孔１０を有する。
また，該ガスケット孔１０の周縁には，該ガスケット孔
１０に向かって開口すると共に上記メタルガスケット１
の厚み方向に拡大するように配設された一対の舌部３
１，３２を有する拡開部３を有する。また，該拡開部３
の外周側には，上記拡開部３の塑性変形を防止するため
の芯体５を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，２つの装着部材の間に配設さ
れ，両者間を確実にシールするための金属製のガスケッ
トに関する。

【０００２】

【従来技術】従来，例えばシリンダヘッドとシリンダブ
ロック等といった２つの装着部材の間に配設され，両者
間をシールするための金属製のガスケットとして，次の
メタルガスケットが知られている。

【０００３】図９に示すごとく，上記メタルガスケット
９は，装着部材９７１にガスケット板９１が接し，装着
部材９７１，９７２の間を連通させるガスケット孔９０
を有する（図６参照）。また，上記メタルガスケット９
のガスケット板９１は，このガスケット孔９０の周縁
に，ガスケット孔９０に向かって閉塞するように配設さ
れた断面Ｕ字状の屈曲部９３を有する。屈曲部９３の折
り返し部９３４は，上記装着部材９７２に接する。

【０００４】また，上記メタルガスケット９は，上記屈
曲部９３の外周側に，芯プレート９５を有する。この芯
プレート９５は，上記屈曲部９３の折り返し部９３４に
内側から当接している。一方，芯プレート９５に設けた
プレス部９５４は，上記ガスケット板９１に内側から当
接している。

【０００５】また，上記メタルガスケット９はヘッドボ
ルト７３（図５参照）の軸力（締結力）によって，上記
装着部材９７１，９７２の間に固定されている。また，
上記装着部材９７１とガスケット板９１との間に面圧を
発生させると共に，上記屈曲部９３の折り返し部９３４
と装着部材９７２との間に面圧を発生させることによ
り，上記装着部材９７１，９７２の間をシールしてい
る。

【０００６】なお，上記面圧は，上記ガスケット板９１
と上記芯プレート９５のプレス部９５４との当接部分，
及び上記屈曲部９３の折り返し部９３４と上記芯プレー
ト９５との当接部分において，特に高い。

【０００７】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来のメ
タルガスケットにおいては，次の問題がある。即ち，上
記メタルガスケット９においては，上記装着部材９７
１，９７２の間をシールするための面圧は，上記ヘッド
ボルト７３の軸力によってのみ確保される。そのため，
図９に示すごとく，上記装着部材９７１，９７２の間に
流体，例えば燃焼ガスの圧力がかかり，上記装着部材９
７１，９７２が引き離される場合に，上記装着部材９７
１，９７２の間のシール性を確保するためには，上記ヘ
ッドボルト７３の軸力を高くして，予め上記装着部材９
７１，９７２に発生する面圧を高くしておく必要があ
る。

【０００８】しかし，上記メタルガスケット９の組付け
初期の段階から上記面圧を高くすると，逆に上記装着部
材９７１，９７２が互いに近づく場合に，上記ガスケッ
ト板９１，折り返し部９３４にも過大な面圧が発生す
る。そのため，上記プレス部９５４のみならず，上記ガ
スケット板９１，折り返し部９３４，及びこれに当接す
る上記装着部材９７１，９７２が塑性変形して，へたり
が生じるおそれがある。この場合には，再び上記装着部
材９７１，９７２が元の位置に戻ると，上記装着部材９
７１，９７２に発生する面圧が低下してしまう。それ
故，上記装着部材９７１，９７２の間のシール性を確
保，維持することは困難である。

【０００９】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，メタルガスケット及び装着部材の塑性変
形を防止すると共に，２つの装着部材間のシール性を確
保，維持することができるメタルガスケットを提供しよ
うとするものである。

【００１０】

【課題の解決手段】請求項１の発明は，対向する２つの
装着部材の間に配設するためのメタルガスケットにおい
て，該メタルガスケットは上記装着部材にガスケット板
が接し，上記両装着部材の間を連通させるガスケット孔
を有すると共に，該ガスケット孔の周縁には，該ガスケ
ット孔に向かって開口すると共に上記メタルガスケット
の厚み方向に拡大するように配設された一対の舌部を有
する拡開部を有し，該拡開部の外周側には，上記拡開部
の塑性変形を防止するための芯体を有することを特徴と
するメタルガスケットにある。

【００１１】本発明において最も注目すべきことは，ガ
スケット孔の周縁にはメタルガスケットの厚み方向に拡
大するように配設された拡開部を有し，該拡開部の外周
側には芯体を有することである。

【００１２】また，自由状態において，上記一対の舌部
は，それぞれ上記ガスケット板よりも上記装着部材側に
突出して配設してある。そして，上記メタルガスケット
の組付け時においては，各舌部は，それぞれ上記装着部
材側に付勢するように配設されている。

【００１３】次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明のメタルガスケットにおいては，対向する２つの
装着部材の間をシールするための面圧は，従来のごとく
ヘッドボルトの軸力だけでなく，上記メタルガスケット
の舌部によっても確保されている。

【００１４】即ち，上記２つの装着部材の間に流体，例
えば燃焼ガスの圧力がかかり，上記２つの装着部材が引
き離される場合には，上記拡開部は上記圧力を受けてさ
らに上記メタルガスケットの厚み方向に押し広げられ
る。そのため，上記拡開部の一対の舌部が，それぞれ上
記装着部材を押圧するので，上記２つの装着部材が引き
離されることによって減少する損失分の面圧を補償する
ことができる。

【００１５】そのため，例えば，従来のごとくヘッドボ
ルトの軸力を高くする等の方法によって，予め上記装着
部材に発生する面圧を高くすることなく，上記装着部材
の間のシール性を確保することができる。

【００１６】また，上記メタルガスケットの組付け初期
の段階から上記面圧を高くすることがないので，逆に上
記２つの装着部材が互いに近づく場合に，上記ガスケッ
ト板にも過大な面圧が発生することもない。それ故，上
記ガスケット板及びこれに当接する上記装着部材が塑性
変形して，へたりが生じるおそれもない。

【００１７】さらに，上記芯体は，上記拡開部の塑性変
形，及びこれに伴うへたりを防止できるので，上記拡開
部の一対の舌部が互いに近づく方向に塑性変形すること
を防止することができる。そのため，上記舌部は，その
付勢を失うことなく，それぞれ上記装着部材を押圧す
る。それ故，上記装着部材の間のシール性を確保したま
ま，維持することができる。

【００１８】次に，請求項２の発明のように，上記拡開
部は，１枚のプレートによって形成することが好まし
い。この場合には，上記拡開部の応力集中しにくいの
で，上記拡開部が損傷しにくい。

【００１９】次に，請求項３の発明のように，上記２つ
の装着部材は，シリンダヘッドとシリンダブロックであ
ることが好ましい。この場合には，上記メタルガスケッ
トは上記シリンダヘッドとシリンダブロックの間に配設
され，上記メタルガスケットのガスケット孔は上記シリ
ンダヘッドとシリンダブロックとによって構成された燃
焼室に配設される。そして，例えば内燃機関等の燃焼工
程において，燃焼ガスの圧力は上記シリンダヘッドを押
し上げ，上記シリンダヘッドとシリンダブロックとを引
き離す方向に作用すると共に，上記メタルガスケットの
拡開部を押し広げる方向に作用する（実施形態例１参
照）。

【００２０】また，上記シリンダヘッドとシリンダブロ
ックとの間にメタルガスケットを配設する場合には，該
メタルガスケットは，上記燃焼工程における燃焼ガスの
熱によって塑性変形を起こしやすくなっている。そのた
め，特に，この場合には，請求項１，２のメタルガスケ
ットを使用することは効果的である。

【００２１】

【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかるメタルガスケットについ
て，図１〜図６を用いて説明する。本例のメタルガスケ
ットは，図１〜図６に示すごとく，対向する２つの装着
部材であるシリンダヘッド７１とシリンダブロック７２
との間に配設されるメタルガスケット１である。該メタ
ルガスケット１は上記シリンダヘッド７１，シリンダブ
ロック７２に，それぞれガスケット板１１，１２が接し
（図２（Ｂ）），上記シリンダヘッド７１とシリンダブ
ロック７２の間を連通させるガスケット孔１０（図６）
を有する。

【００２２】また，該ガスケット孔１０の周縁には，該
ガスケット孔１０に向かって開口すると共に上記メタル
ガスケット１の厚み方向に拡大するように配設された一
対の舌部３１，３２を有する拡開部３を有する。また，
該拡開部３の外周側には，上記拡開部３の塑性変形を防
止するための芯体５を有する。

【００２３】以下，順を追って説明する。上記メタルガ
スケット１は，図１〜図６に示すごとく，内側に位置す
る芯プレート５５（図４）と，その端部５５９を包むよ
うに形成される芯体５と，これらを上下から挟み込む外
側の２枚のプレートとによって構成されている。また，
上記メタルガスケット１は，図６に示すごとく，４気筒
用の金属製のガスケットであり，４つの上記ガスケット
孔１０を有する。

【００２４】上記芯体５の上側に位置するプレートは，
図３に示すごとく，上側のガスケット板１１と，これか
ら延設された上記拡開部３とからなる。この拡開部３
は，上記４つのガスケット孔１０の周縁において形成さ
れている。また，上記拡開部３は，上記のごとく，１枚
のプレートによって形成されている。一方，上記芯体５
の下側に位置するプレートは，下側のガスケット板１２
により形成されている。

【００２５】そして，上側のガスケット板１１は，図
１，図２（Ｂ）に示すごとく，上記シリンダヘッド７１
に当接し，下側のガスケット板１２は上記シリンダブロ
ック７２に当接する。また，上記拡開部３は，上記シリ
ンダヘッド７１とシリンダブロック７２の間を連通させ
るガスケット孔１０に対向配設されている。上記ガスケ
ット板１１，１２，及び上記拡開部３の材質は，弾性を
有する金属である。

【００２６】また，上記拡開部３は，図１に示すごと
く，断面略Ｍ字状であり，上記ガスケット孔１０に向か
って開口している。また，上記拡開部３は上記上下一対
の舌部３１，３２を一体的に有する。なお，上記舌部３
２の端部３９は，上記ガスケット板１２の端部１２９と
上記芯プレート５５との間に，配設されている。

【００２７】また，自由状態において，上側の舌部３１
は上記ガスケット板１１よりも上方に突出して延設さ
れ，下側の舌部３２は上記ガスケット板１２よりも下方
に突出して延設されている。そして，上記メタルガスケ
ット１の組付け時において，上記舌部３１はシリンダヘ
ッド７１側に付勢するように，上記舌部３２はシリンダ
ブロック７２側に付勢するように形成されている。

【００２８】次に，上記芯体５は，図１に示すごとく，
上記拡開部３を介して上記ガスケット孔１０に対向配設
されると共に，上記舌部３１，３２の延設部分に挟持さ
れている。また，上記芯体５は，図４に示すごとく，上
記ガスケット板１１，１２との間に間隙をおいて配設さ
れた上記芯プレート５５の端部５５９に固定してある。
上記芯体５及び芯プレート５５の材質は，金属である。

【００２９】また，上記ガスケット孔１０は，図５，図
６に示すごとく，上記シリンダヘッド７１とシリンダブ
ロック７２，及びピストン７５によって閉塞された燃焼
室７０に配設される。また，上記メタルガスケット１
は，多数のボルト孔１７と多数の冷却水孔１８とを有す
る。そして，上記メタルガスケット１は，各ボルト孔１
７には締結用のヘッドボルト７３を挿通し，これを螺着
することによって，上記シリンダヘッド７１とシリンダ
ブロック７２との間に組付けられる。

【００３０】本例のメタルガスケット１においては，上
記シリンダヘッド７１とシリンダブロック７２との間を
シールするための面圧は，従来のごとくヘッドボルト７
３の軸力だけでなく，上記メタルガスケット１の舌部３
１，３２の押圧力によっても確保されている。

【００３１】そのため，内燃機関の燃焼工程において，
図２（Ａ）に示すごとく，上記燃焼室７０内の燃焼ガス
が上記シリンダヘッド７１を押し上げて，上記シリンダ
ヘッド７１とシリンダブロック７２とが引き離される場
合には，上記拡開部３は上記圧力を受けてさらに上下方
向に押し広げられる。そのため，上記拡開部３の一対の
舌部３１，３２が，それぞれ上記シリンダヘッド７１及
びシリンダブロック７２を押圧するので，両者が引き離
されることによって減少する損失分の面圧を補償するこ
とができる。

【００３２】そのため，例えば，従来のごとくヘッドボ
ルト７３の軸力を高くする等の方法によって，予め上記
シリンダヘッド７１，シリンダブロック７２に発生する
面圧を高くすることなく，上記シリンダヘッド７１，シ
リンダブロック７２間のシール性を確保することができ
る。

【００３３】また，上記メタルガスケット１の組付け初
期の段階から上記面圧を高くすることがないので，図２
（Ｂ）に示すごとく，逆に上記シリンダヘッド７１及び
シリンダブロック７２が互いに近づく場合に，上記舌部
３１，３２や上記ガスケット板１１，１２にも過大な面
圧が発生することもない。それ故，上記舌部３１，３２
や，上記ガスケット板１１，１２及びこれに当接する上
記シリンダヘッド７１，シリンダブロック７２が塑性変
形して，へたりが生じるおそれもない。

【００３４】さらに，上記芯体５は，上記拡開部３の塑
性変形，及びこれに伴うへたりを防止できるので，上記
拡開部３の舌部３１，３２が互いに近づく方向に塑性変
形することを防止することができる。そのため，上記舌
部３１，３２は，その付勢を失うことなく，それぞれ上
記シリンダヘッド７１及びシリンダブロック７２を押圧
する。それ故，上記シリンダヘッド７１，シリンダブロ
ック７２間のシール性を確保したまま，維持することが
できる。

【００３５】また，上記拡開部３は，１枚のプレートに
よって形成されているので，上記拡開部３の開口部，舌
部３１，３２に分散して圧力がかかり，応力集中しにく
いので，上記拡開部３が損傷しにくい。

【００３６】また，上記シリンダヘッド７１とシリンダ
ブロック７２との間に上記メタルガスケット１を配設す
る場合には，該メタルガスケット１は，上記燃焼工程に
おける燃焼ガスの熱によって塑性変形を起こしやすくな
っている。そのため，特に，この場合には，塑性変形防
止効果と，シール性の確保，維持に優れた本例のメタル
ガスケット１を使用することは効果的である。

【００３７】実施形態例２ 本例のメタルガスケットは，図７に示すごとく，上記ガ
スケット板１２の端部１２９を密着させた状態で複数回
折り曲げることにより，上記芯プレートと上記芯体とを
形成したものである。また，上記舌部３２の端部３９
も，上記ガスケット孔１０側に折り曲げられて上記ガス
ケット板１２の端部１２９に当接し，上記芯体を形成し
ている。

【００３８】また，上記シリンダヘッド７１には，上記
舌部３１への延設部分として上記ガスケット板１１の一
部分が接している。なお，上記ガスケット板１１の大部
分は，上記ガスケット板１２に面接触しており，上記シ
リンダヘッド７１には接しない。また，上記ガスケット
板１２は，上記シリンダブロック７２には接しない。そ
の他は，実施形態例１と同様である。

【００３９】本例のメタルガスケットにおいては，上記
ガスケット板１２の端部１２９を密着させた状態で複数
回折り曲げることにより，上記芯体を容易に形成するこ
とができる。また，上記ガスケット板１２を上記芯プレ
ートとして兼用すると共に，上記ガスケット板１２の端
部１２９を上記芯体として兼用することができる。その
ため，メタルガスケットの部品数を減らし，より簡単な
構造にすることができる。また，メタルガスケットの組
立も容易である。その他は実施形態例１と同様の作用効
果を有する。

【００４０】実施形態例３ 本例のメタルガスケットは，図８に示すごとく，上記ガ
スケット板１１，１２を次のように構成したものであ
る。即ち，上記ガスケット板１１は，上記舌部３１への
延設部分としての一部分だけを上記シリンダヘッド７１
に接している。一方，上記ガスケット板１２は，上記舌
部３２の端部３９との当接部分である端部１２９だけ
を，上記シリンダブロック７２に接している。

【００４１】なお，上記ガスケット板１１の端部１１９
は，上記芯プレート５５に接触しており，上記シリンダ
ヘッド７１には接しない。また，上記ガスケット板１２
の大部分は，上記芯プレート５５に面接触しており，上
記シリンダブロック７２には接しない。その他は，実施
形態例１と同様である。本例のメタルガスケットにおい
ても実施形態例１と同様の作用効果を有する。

【００４２】

【発明の効果】上述のごとく，本発明によれば，メタル
ガスケット及び装着部材の塑性変形を防止すると共に，
２つの装着部材間のシール性を確保，維持することがで
きるメタルガスケットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１にかかる，メタルガスケットの断
面図。

【図２】実施形態例１にかかる，メタルガスケットの動
作を説明する図。

【図３】実施形態例１にかかる，拡開部とガスケットと
を構成するプレートの一部切欠き斜視図。

【図４】実施形態例１にかかる，芯体と芯プレートの一
部切欠き斜視図。

【図５】実施形態例１にかかる，メタルガスケットを装
着したシリンダヘッドとシリンダブロックの断面図。

【図６】実施形態例１にかかる，メタルガスケットの平
面図。

【図７】実施形態例２にかかる，メタルガスケットの断
面図。

【図８】実施形態例３にかかる，メタルガスケットの断
面図。

【図９】従来例にかかる，メタルガスケットの断面図。

【符号の説明】

１．．．メタルガスケット， １０．．．ガスケット孔， １１，１２．．．ガスケット板， ３．．．拡開部， ３１，３２．．．舌部， ５．．．芯体， ５５．．．芯プレート， ７１．．．シリンダヘッド， ７２．．．シリンダブロック，

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する２つの装着部材の間に配設する
   ためのメタルガスケットにおいて，該メタルガスケット
   は上記装着部材にガスケット板が接し，上記両装着部材
   の間を連通させるガスケット孔を有すると共に，該ガス
   ケット孔の周縁には，該ガスケット孔に向かって開口す
   ると共に上記メタルガスケットの厚み方向に拡大するよ
   うに配設された一対の舌部を有する拡開部を有し，該拡
   開部の外周側には，上記拡開部の塑性変形を防止するた
   めの芯体を有することを特徴とするメタルガスケット。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記拡開部は，１枚
   のプレートによって形成されていることを特徴とするメ
   タルガスケット。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において，上記２つの装
   着部材は，シリンダヘッドとシリンダブロックであるこ
   とを特徴とするメタルガスケット。