JP2003049710A - 金属ガスケット - Google Patents

金属ガスケット

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JP2003049710A
JP2003049710A JP2001239731A JP2001239731A JP2003049710A JP 2003049710 A JP2003049710 A JP 2003049710A JP 2001239731 A JP2001239731 A JP 2001239731A JP 2001239731 A JP2001239731 A JP 2001239731A JP 2003049710 A JP2003049710 A JP 2003049710A
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Japan Metal Gasket Co Ltd
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Japan Metal Gasket Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼室孔の周縁部のシール性能の向上を図
る。 【解決手段】 燃焼室孔12の周囲にフルビード13が
設けられた基板11と、燃焼室孔12側の端部に厚肉部
15が形成されて基板11に重合される副板14とを備
え、シリンダブロックとシリンダヘッドとの接合面間に
介装して締結ボルトで締め付けることにより、前記接合
面間をシールするようにした金属ガスケットにおいて、
基板11のフルビード13より燃焼室孔12側の部位に
該基板11と略平行の天面17を有する凸18部をエン
ボス成形等により燃焼室孔12の周方向に沿って設け、
且つ、厚肉部15を凸部18に重ねて配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室孔の周囲に
ビードが設けられた基板と、燃焼室孔側の端部に厚肉部
が形成されて前記基板に重合される副板とを備え、シリ
ンダブロックとシリンダヘッドとの接合面間に介装して
締結ボルトで締め付けることにより、前記接合面間をシ
ールするようにした金属ガスケットに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の金属ガスケットとして
は、例えば特開平8−261328号公報に記載のもの
が知られている。この金属ガスケットは、図24に示す
ように、燃焼室孔aの周囲にフルビードbが設けられた
基板cと、該基板cに重合される副板dとを備えてい
る。副板dの燃焼室孔a側の端部は折り返されて他の部
分より厚い厚肉部eとされており、これにより、燃焼室
孔aの周縁部と他の部分との間に板厚差が設けられてい
る。そして、かかる板厚差により、金属ガスケットをシ
リンダヘッドとシリンダブロックとの接合面間に介装し
て締結ボルトで締め付ける際に、燃焼室孔aの周縁部に
最も面圧が集中するようにし、これにより、シリンダボ
ア端部周縁に最大荷重をかけてシールするようにしてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の金属ガスケットにおいては、剛性の低いアルミニウ
ム製シリンダブロックで、且つ、運転時に発生する高温
/高圧ガスによって大きな熱膨張収縮や振動振幅を繰り
返してシリンダヘッドとシリンダブロックとのすき間寸
法の変動が大きい最近の高性能エンジンに使用する場合
には、該すき間寸法の変動に追従する部分は基板cのフ
ルビードbだけで副板dの厚肉部eのばね力は期待でき
ないため、燃焼室孔aの周縁部のシール性能が低下する
という不都合がある。
【0004】本発明はこのような不都合を解消するため
になされたものであり、燃焼室孔の周縁部のシール性能
の向上を図ることができる金属ガスケットを提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に係る発明は、燃焼室孔の周囲にビードが
設けられた基板と、燃焼室孔側の端部に厚肉部が形成さ
れて前記基板に重合される副板とを備え、シリンダブロ
ックとシリンダヘッドとの接合面間に介装して締結ボル
トで締め付けることにより、前記接合面間をシールする
ようにした金属ガスケットにおいて、前記基板の前記ビ
ードより前記燃焼室孔側の部位に該基板と略平行の天面
を有する凸部を前記基板を成形することにより該燃焼室
孔の周方向に沿って設け、且つ、前記厚肉部の一部又は
全部を前記凸部に重ねて配置したことを特徴とする。
【0006】請求項2に係る発明は、請求項1におい
て、前記凸部の高さを、前記締結ボルトのボルト挿通孔
近傍は低くし、各ボルト挿通孔間は高くしたことを特徴
とする。請求項3に係る発明は、請求項1又は2におい
て、前記凸部の幅を、前記締結ボルトのボルト挿通孔近
傍は狭くし、各ボルト挿通孔間は広くしたことを特徴と
する。
【0007】請求項4に係る発明は、請求項1〜3のい
ずれか一項において、前記凸部の幅方向の角部のR寸法
を、前記締結ボルトのボルト挿通孔近傍は大きくし、各
ボルト挿通孔間は小さくしたことを特徴とする。請求項
5に係る発明は、請求項1〜4のいずれか一項におい
て、前記副板の燃焼室孔側の端部を折り返して前記厚肉
部を形成したことを特徴とする。
【0008】請求項6に係る発明は、請求項5におい
て、前記厚肉部の折り返し部分によって前記基板の前記
燃焼室孔側の端部を前記凸部と共に包み込んでかしめた
ことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図1は本発明の実施の形態の一例で
ある金属ガスケットを説明するための説明的平面図、図
2は図1のA−A線断面図、図3〜図23は本発明の他
の実施の形態を説明するための説明的断面図である。
【0010】図1及び図2を参照して、この金属ガスケ
ット10は、燃焼室孔12の周囲にフルビード13が形
成された基板11と、基板11より薄肉に形成されて該
基板11のフルビード13の凹部側に重合された副板1
4とを備えている。副板14の燃焼室孔12側の端部は
上方に折り返されて上下方向に二枚配置されており、こ
れにより、副板14の燃焼室孔12側の端部に他の部分
より厚い厚肉部15が形成され、燃焼室孔12の周縁部
と他の部分との間に板厚差が設けられている。また、基
板11のフルビード13の周囲には締結ボルトのボルト
挿通孔16が周方向に所定の間隔をあけて形成されてい
る。
【0011】ここで、この実施の形態では、基板11の
フルビード13より燃焼室孔12側の部位に該基板11
と略平行の天面17を有する凸部18をエンボス成形等
により燃焼室孔12の周方向に沿って設け、且つ、該凸
部18を副板14の厚肉部15に重ねて配置している。
なお、この実施の形態では、図23を参照して、凸部1
8の高さtを、締結ボルトのボルト挿通孔16近傍は低
くし、各ボルト挿通孔16間は高くしている。
【0012】そして、かかる構成の金属ガスケットをシ
リンダブロックとシリンダヘッドとの間に介装して締結
ボルトで締め付けると、フルビード13及び凸部18の
順番に板厚方向に圧縮変形し、締め付け終了時において
は、燃焼室孔12の周縁部で圧縮変形した凸部18のば
ね力によるシール圧によって高温高圧の燃焼ガスに対す
る一次シールがなされると共に、燃焼室孔12の周縁部
の厚肉部分と他の薄肉部分との板厚差により、燃焼室孔
12の周縁部に最も面圧が集中してシール条件が一番厳
しいシリンダボア端部周囲に最大荷重が作用し、更には
圧縮変形したフルビード13のばね力よるシール圧によ
って高温高圧の燃焼ガスに対する二次シールがなされ、
これにより、燃焼室孔12の全周にわたって十分なシー
ル性能を得ることができる。
【0013】このとき、この実施の形態では、凸部18
の天面17を基板11と略平行に配置しているため、凸
部18を同一高さで断面半円状とした場合に比べて、断
面積(質量)が大きくとれて凸部18のばね力(剛性)
が増すことになる。この結果、剛性の低いアルミニウム
製シリンダブロックで、且つ、運転時に発生する高温/
高圧ガスによって大きな熱膨張収縮や振動振幅を繰り返
してシリンダヘッドとシリンダブロックとのすき間寸法
の変動が大きい最近の高性能エンジンに使用する場合に
おいても、凸部18が燃焼室孔12の周縁部に作用する
最大荷重に対して、十分な面圧を確保しつつ前記すき間
寸法の変動に良好に追従して燃焼室孔12の周縁部のシ
ール性能の向上を図ることができる。
【0014】また、凸部18の高さtを、締結ボルトの
締結荷重が高いボルト挿通孔16近傍は低くし、該締結
荷重が比較的低くなる各ボルト挿通孔16間は高くして
いるため、シリンダボアの端部周縁に作用する周方向の
面圧の平均化を図ることができる。なお、この実施の形
態では、凸部18の高さtを燃焼室孔12の周方向に変
化させることにより、周方向の面圧の平均化を図るよう
にした場合を例に採ったが、これに代えて、例えば図2
3を参照して、凸部18の幅W若しくは凸部18の幅方
向の角部のR寸法を燃焼室孔12の周方向に変化させる
か、又は凸部18の高さt、幅Wおよび幅方向の角部の
R寸法の内の2つ或いは3つを組み合わせて燃焼室孔1
2の周方向に変化させることにより、周方向の面圧の平
均化を図るようにしてもよい。
【0015】具体的には、凸部18の幅Wを燃焼室孔1
2の周方向に変化させる場合は、締結ボルトの締結荷重
が高いボルト挿通孔16近傍は幅Wを狭くし、該締結荷
重が比較的低くなる各ボルト挿通孔16間は幅Wを広く
し、また、凸部18の幅方向の角部のR寸法を燃焼室孔
12の周方向に変化させる場合は、締結ボルトの締結荷
重が高いボルト挿通孔16近傍は前記R寸法を大きく
し、該締結荷重が比較的低くなる各ボルト挿通孔16間
は前記R寸法を小さくする。
【0016】更に、上記実施の形態では、副板14の燃
焼室孔12側の端部を折り返して厚肉部15を形成した
場合を例に採ったが、必ずしもこのようにする必要はな
く、例えば副板14の燃焼室12側の端部にシム板を積
層して厚肉部15を形成するようにしてもよい。次に、
図3〜図22を参照して、本発明の他の実施の形態であ
る金属ガスケットを説明する。
【0017】まず、図3は図2に対して、基板11を裏
返しに配置した例であり、図4は図3に対して、基板1
1と副板14との間に厚さ調整板20を配置した例であ
り、図5は図2に対して、副板14を裏返しに配置した
例であり、図6は図3に対して、副板14を裏返しに配
置した例である。また、図7は図3に対して、副板14
にフルビード21を基板11のフルビード13に対向し
て配置した例であり、図8は図7に対して、副板14を
裏返しに配置した例であり、図9は図7に対して、基板
11と副板14との間に厚さ調整板20を配置した例で
あり、図10は図3に対して、副板14の厚肉部15の
折り返し部分が基板11の凸部18およびフルビード1
3の両方に重なるように配置した例であり、図11は図
2に対して、副板14の厚肉部15の折り返し部分が基
板11の凸部18およびフルビード13の一部に重なる
ように配置した例であり、図12は図5に対して、副板
14の厚肉部15の折り返し部分が基板11の凸部18
およびフルビード13の両方に重なるように配置した例
であり、図13は図11に対して、副板14を裏返しに
配置した例である。
【0018】更に、図14は図3に対して、副板14の
下側に基板11のフルビード13に対向するフルビード
22を備えた基板23を重合した例であり、図15は図
14に対して、副板14を裏返しに配置した例であり、
図16は図14に対して、基板23を基板11の上側に
重合した例であり、図17は図15に対して、副板14
を基板11の上側に重合すると共に基板11を裏返しに
配置した例であり、図18は図3に対して、副板14の
厚肉部15の折り返し部分の一部が基板11の凸部18
に重なるように配置した例であり、図19は図18に対
して、副板14を基板11の上側に重合した例である。
【0019】更に、図20は図2に対して、副板14の
厚肉部15の折り返し部分で基板11の燃焼室孔12側
の端部を凸部18と共に包み込んでかしめた例であり、
図21は図20に対して、基板11を裏返しに配置した
例であり、図22は図20に対して、副板14の厚肉部
15の折り返し部分で基板11の燃焼室孔12側の端部
を凸部18の一部と共に包み込んでかしめた例であり、
図20〜図22の例では、基板11と副板14との固定
を容易に行うことができる。
【0020】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、請求項
1の発明によれば、剛性の低いアルミニウム製シリンダ
ブロックで、且つ、運転時に発生する高温/高圧ガスに
よって大きな熱膨張収縮や振動振幅を繰り返してシリン
ダヘッドとシリンダブロックとのすき間寸法の変動が大
きい最近の高性能エンジンに使用する場合においても、
凸部が燃焼室孔の周縁部に作用する最大荷重に対して、
十分な面圧を確保しつつ前記すき間寸法の変動に良好に
追従して燃焼室孔の周縁部のシール性能の向上を図るこ
とができるという効果が得られる。
【0021】請求項2〜4の発明では、請求項1の発明
に加えて、シリンダボアの端部周縁に作用する周方向の
面圧の平均化を図ることができるという効果が得られ
る。請求項5の発明では、請求項1〜4のいずれか一項
の発明に加えて、厚肉部を容易に形成することができる
という効果が得られる。請求項6の発明では、請求項5
の発明に加えて、基板と副板との固定を容易に行うこと
ができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例である金属ガスケッ
トを説明するための説明的平面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】本発明の他の実施の形態である金属ガスケット
を説明するための説明的断面図である。
【図4】本発明の他の実施の形態である金属ガスケット
を説明するための説明的断面図である。
【図5】本発明の他の実施の形態である金属ガスケット
を説明するための説明的断面図である。
【図6】本発明の他の実施の形態である金属ガスケット
を説明するための説明的断面図である。
【図7】本発明の他の実施の形態である金属ガスケット
を説明するための説明的断面図である。
【図8】本発明の他の実施の形態である金属ガスケット
を説明するための説明的断面図である。
【図9】本発明の他の実施の形態である金属ガスケット
を説明するための説明的断面図である。
【図10】本発明の他の実施の形態である金属ガスケッ
トを説明するための説明的断面図である。
【図11】本発明の他の実施の形態である金属ガスケッ
トを説明するための説明的断面図である。
【図12】本発明の他の実施の形態である金属ガスケッ
トを説明するための説明的断面図である。
【図13】本発明の他の実施の形態である金属ガスケッ
トを説明するための説明的断面図である。
【図14】本発明の他の実施の形態である金属ガスケッ
トを説明するための説明的断面図である。
【図15】本発明の他の実施の形態である金属ガスケッ
トを説明するための説明的断面図である。
【図16】本発明の他の実施の形態である金属ガスケッ
トを説明するための説明的断面図である。
【図17】本発明の他の実施の形態である金属ガスケッ
トを説明するための説明的断面図である。
【図18】本発明の他の実施の形態である金属ガスケッ
トを説明するための説明的断面図である。
【図19】本発明の他の実施の形態である金属ガスケッ
トを説明するための説明的断面図である。
【図20】本発明の他の実施の形態である金属ガスケッ
トを説明するための説明的断面図である。
【図21】本発明の他の実施の形態である金属ガスケッ
トを説明するための説明的断面図である。
【図22】本発明の他の実施の形態である金属ガスケッ
トを説明するための説明的断面図である。
【図23】本発明の他の実施の形態である金属ガスケッ
トを説明するための説明的断面図である。
【図24】従来の金属ガスケットを説明するための説明
的断面図である。
【符号の説明】
10…金属ガスケット 11…基板 12…燃焼室孔 13…フルビード 14…副板 15…厚肉部 16…ボルト挿通孔 17…天面 18…凸部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河合 志郎 愛知県豊田市緑ヶ丘3丁目65番地 大豊工 業株式会社内 (72)発明者 神野 修 愛知県豊田市緑ヶ丘3丁目65番地 大豊工 業株式会社内 Fターム(参考) 3J040 AA01 BA07 EA06 FA01 HA17

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼室孔の周囲にビードが設けられた基
    板と、燃焼室孔側の端部に厚肉部が形成されて前記基板
    に重合される副板とを備え、シリンダブロックとシリン
    ダヘッドとの接合面間に介装して締結ボルトで締め付け
    ることにより、前記接合面間をシールするようにした金
    属ガスケットにおいて、 前記基板の前記ビードより前記燃焼室孔側の部位に該基
    板と略平行の天面を有する凸部を前記基板を成形するこ
    とにより該燃焼室孔の周方向に沿って設け、且つ、前記
    厚肉部の一部又は全部を前記凸部に重ねて配置したこと
    を特徴とする金属ガスケット。
  2. 【請求項2】 前記凸部の高さを、前記締結ボルトのボ
    ルト挿通孔近傍は低くし、各ボルト挿通孔間は高くした
    ことを特徴とする請求項1記載の金属ガスケット。
  3. 【請求項3】 前記凸部の幅を、前記締結ボルトのボル
    ト挿通孔近傍は狭くし、各ボルト挿通孔間は広くしたこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載の金属ガスケット。
  4. 【請求項4】 前記凸部の幅方向の角部のR寸法を、前
    記締結ボルトのボルト挿通孔近傍は大きくし、各ボルト
    挿通孔間は小さくしたことを特徴とする請求項1〜3の
    いずれか一項に記載の金属ガスケット。
  5. 【請求項5】 前記副板の燃焼室孔側の端部を折り返し
    て前記厚肉部を形成したことを特徴とする請求項1〜4
    のいずれか一項に記載の金属ガスケット。
  6. 【請求項6】 前記厚肉部の折り返し部分によって前記
    基板の前記燃焼室孔側の端部を前記凸部と共に包み込ん
    でかしめたことを特徴とする請求項5記載の金属ガスケ
    ット。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008004723A1 (en) * 2006-07-06 2008-01-10 Dongah Manufacturing Corp. Metal gasket having embossments for stoppers

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