JP2003287135A - 金属ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関のシリンダブロックとシリンダヘッ
ドとの間に介装される金属ガスケットにおいて、ビード
によるシリンダ用開口周縁部のシール面圧を高めること
を目的とする。 【解決手段】 複数のシリンダ用開口１の周縁部にビー
ド２を形成した２枚の弾性金属基板Ａ_１，Ａ_２と、前記
ビードの凸部側に配置され、複数のシリンダ用開口１に
対して連結する構造の金属薄板Ｂとから成る金属ガスケ
ットにおいて、前記金属薄板の連結部分に重ね合わされ
る基板Ａ_１の部位に開口部３を形成する。 【効果】 前記開口部３を設けることで、金属薄板の連
結部分によるシリンダ用開口周縁部のシール面圧低下を
抑え、結果としてビード部分のシール面圧を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のシリン
ダブロックとシリンダヘッドとの間に介装される金属ガ
スケットの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関では、シリンダブロックとシリ
ンダヘッドとの接合面に金属ガスケットを介装して締め
付けることにより、シール機能を付与している。特にシ
リンダ用開口に囲繞する領域でのシールは重要であり、
この部分のシールが不十分であると、燃焼室内部の圧力
低下およびオーバーヒートとなって現れる。そこで上記
金属ガスケットとして、弾性金属基板に、シリンダ用開
口と同心円状のビードを設け、金属ガスケットがボルト
と締め付けられたときに発生するビードの反発力を利用
して、シリンダ用開口を囲繞する周縁部のシール機能を
高めるように構成したガスケットが多用されている。

【０００３】また、本発明者等は、前記ビード付き弾性
金属基板と、前記ビードの凸部側に配置され、前記弾性
金属基板より薄い金属薄板とを組み合わせ、それにより
シリンダ用開口を囲繞する周縁部を前記金属薄板の板厚
の分だけ厚くしてシール面圧をさらに高めるようにした
金属ガスケットを先願発明（特願２００１−８５５８
６）にて提案している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記金属ガスケットに
おいて、シリンダ用開口周縁部に配置された前記金属薄
板が複数のシリンダ用開口に対して連結する構造であっ
ては、前記金属薄板の連結部分に面圧が発生することに
より、シリンダ用開口周縁部のシール面圧低下となり、
かつ面圧が不均一になる。

【０００５】また、前記金属ガスケットにあっては、ボ
ルト締め付け後のシリンダブロック、シリンダヘッドの
変形により、ボルト近傍の面圧は高く、シリンダ用開口
間およびボルト間の面圧は低く、不均一な状態となる。

【０００６】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であって、シリンダ用開口周縁部のシール面圧をより一
層高めることができる金属ガスケットを提供することを
主たる目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、シリンダヘッドとシリンダブロックとの
間に介在されて両面間をシールする金属ガスケットであ
って、この金属ガスケットは複数のシリンダ用開口周縁
部にビードを形成した弾性金属基板と、前記ビードの凸
部側に配置され、複数のシリンダ用開口に対して連結す
る構造の金属薄板とから成り、前記金属薄板の連結部分
に重ね合わされる前記弾性金属基板の部位に開口部が設
けられていることを要旨としている。

【０００８】上記構成によれば、ビードの反発力による
シール面圧を金属薄板の板厚の分だけ高くすることがで
きるばかりでなく、弾性金属基板側に設けた前記開口部
により、前記金属薄板の連結部分の面圧によるシリンダ
用開口周縁部の面圧低下を抑え、結果としてビード部分
のシール面圧を高めることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態とし
ては、図１〜図２に示すように、金属ガスケットは、複
数のシリンダ用開口１の周縁部にビード２を形成した２
枚の弾性金属基板Ａ_１，Ａ_２と、前記ビードの凸部側に
配置され、複数のシリンダ用開口に対して連結する構造
の金属薄板Ｂとから成る金属ガスケットにおいて、前記
金属薄板Ｂの連結部分に重ね合わされる弾性金属基板Ａ
_１の部位に開口部３を設けて構成する。

【００１０】

【実施例】図１〜図２に、本発明の一実施例を示す。図
１〜図２において、金属ガスケットは、多気筒エンジン
の各シリンダ用開口１の周縁部に沿って形成された凸形
ビード２を備えた厚さ０．２〜０．３ｍｍの２枚の弾性
金属基板Ａ_１，Ａ_２と、両弾性金属基板より薄い厚さ
０．０８〜０．１２ｍｍの金属薄板であって、各シリン
ダ用開口の周縁部をそれぞれ所要の幅で囲繞し、かつ前
記基板のビード凸部側に対向して基板間に配置された環
状部からなる金属薄板Ｂとで構成されている。また、前
記環状部からなる金属薄板Ｂは隣り合う部分で一体に連
結する構成とされている。

【００１１】前記基板Ａ_１，Ａ_２のうち、一方の基板Ａ
_１には、前記環状部からなる金属薄板Ｂの連結部分に重
なる部位に開口部３が形成されている。この開口部３を
含む構造については、図１の（Ｘ−Ｘ）線の切断拡大端
面図である図２に詳細に示している。

【００１２】上記環状部からなる金属薄板Ｂが複数のシ
リンダ用開口に対して連結する構造の場合、この連結部
分に面圧が発生することにより、シリンダ用開口周縁部
の面圧低下となり、かつ面圧が不均一となる不具合があ
る。また、金属ガスケットのボルト締め付け後のシリン
ダヘッドおよびシリンダブロックの変形により、シリン
ダ用開口周縁部の面圧は、ボルト近傍の面圧は高く、シ
リンダ間およびボルト間の面圧は低く、不均一な状態と
なる。しかし、上記のように環状部からなる金属薄板の
連結部分と重ね合わされる基板Ａ_１の部位に開口部３を
設けた構造によれば、シリンダ用開口周縁部のシール面
圧低下を抑えることが可能となる。この他にも弾性金属
基板Ａ_１に開口を設けてシリンダ用開口周縁部のシール
面圧の低下を抑えることができる。その例を以下に示
す。

【００１３】図３は、１枚の弾性金属基板Ａ_１に金属薄
板Ｂを組み合わせた構造例を示している。この構造例の
場合にも前記と同様な効果が得られる。前記金属ガスケ
ットにおいて、各シリンダ用開口周縁部に対して配置さ
れた環状部からなる金属薄板Ｂは、シリンダ用開口周縁
部の金属部位の４箇所で一方の弾性金属基板Ａ_２に固定
する構造とされている。

【００１４】前記金属薄板Ｂの固定構造部については、
図１のサークル（イ）で示した固定構造部の拡大平面図
を図４に示し、図５に図４の（Ｙ−Ｙ）線の切断端面図
を示している。図４〜図５において、Ａ_１，Ａ_２は弾性
金属基板であり、金属薄板Ｂの環状部から半径方向に一
体に突出されている腕板部４の先端を基板Ａ_２に設けて
ある受孔部５に入れ、折り曲げて引掛け板部４ａとする
ことで固定構造部が形成されている。他方の基板Ａ_１に
は、前記固定構造部に当る部位に開口部６が形成されて
いる。

【００１５】前記環状部からなる金属薄板Ｂの固定構造
部は、腕板部４の折り曲げによる引掛け板部４ａの分だ
け板の積層厚さが増え、それがシール面圧低下を招くこ
とになるが、前記基板Ａ_１に開口部６を設けて積層厚さ
を減らすことにより、シール面圧低下への影響を抑える
ことができる。

【００１６】図６〜図７は、前記固定構造部の変形例を
示すもので、図７は図６の（Ｚ−Ｚ）線の切断端面図で
ある。この固定構造部では、前記腕板部４を入れて折り
曲げるための受孔部５に段差部７が形成され、そこに腕
板部４の引掛け板部４ａが重ね合わされる。この構成に
よれば、基板Ａ_２の下面より引掛け板部４ａが突出して
いることにより、ガスケット締結時に段差部７が無い場
合、基板Ａ_２の板をボルト締結力を用いて歪ませる（た
わみ）必要があり、シリンダ用開口周辺の面圧が低下す
る。上記問題を解決するために、最初から段差部を設け
て板部４ａが基板Ａ_２の下面より突出しないようにす
る。または板部４ａがガスケット梱包時に他のガスケッ
トをキズ付ける懸念があり、そのために段差部７を設け
る場合があり、開口部６が無い場合においても適用され
ることがある。

【００１７】図８〜図１０に、幅の広い環状部からなる
金属薄板Ｂを用い、ビードに近い外側領域で２枚の弾性
金属基板Ａ_１，Ａ_２および前記金属薄板Ｂを一体化する
他の固定構造例を示す。図８は金属ガスケットの一部の
平面図、図９は図８の固定構造部Ｃの（Ｍ−Ｍ）線の断
面拡大図、図１０は（Ｎ−Ｎ）線の断面拡大図である。

【００１８】この固定構造は、２枚の弾性金属基板
Ａ_１，Ａ_２と金属薄板Ｂをプレス打ち抜き加工および加
締め加工により一体に結合するものである。即ち、２枚
の弾性金属基板Ａ_１，Ａ_２と両金属基板の間に配置した
金属薄板Ｂとを、ビード２の近くの外側領域にて３枚の
金属板の厚さ方向へのプレス打ち抜き加工により、Ｍ−
Ｍ線方向には、図９に示すように、弾性金属基板Ａ_１，
Ａ_２、金属薄板Ｂに連続する傾斜板部８，９，１０から
なる凹部に変形加工され、次いでＮ−Ｎ線方向には、図
１０に示すように、前記傾斜板部８，９，１０が基板Ａ
_１−金属薄板Ｂ−基板Ａ_２から切り開かれた凹部変形加
圧される。その凹部底板部をプレス加工で加圧すること
より、底板部のＮ−Ｎ線方向の幅は切り開かれた開口部
の幅より広く圧延されて一体に加締められ、弾性金属基
板Ａ_１，Ａ_２に金属薄板Ｂが固定される。

【００１９】また、前記金属薄板Ｂをビードの外側領域
で基板Ａ_１，Ａ_２に固定するための固定構造としては、
シリンダ用開口の周囲に１〜６箇所スポット溶接または
レーザー溶接または溶着による固定構造を適用してもよ
い。

【００２０】さらにまた、前記金属薄板Ｂの固定構造と
しては、シリンダ用開口の周囲にて基板Ａ_１，Ａ_２に接
着剤により全面領域にわたって接着してもよく、また部
分接着であってもよい。

【００２１】また、前記金属薄板Ｂを２枚のビードの外
側領域で基板Ａ_１，Ａ_２に固定するための固定構造とし
ては、接着剤により固定してもよい。

【００２２】図１１は、ビードの外側領域で金属薄板Ｂ
と１枚の基板Ａ_２をプレス加工により一体に結合した固
定構造Ｄを示している。

【００２３】この固定構造では、弾性金属基板Ａ_１と金
属薄板Ｂをビードの外側領域にて金属薄板の厚さ方向に
プレスによって変形され、金属薄板Ｂのプレス底内面１
１の周囲で部分１２が弾性金属基板Ａ_１に食い込み、更
に横方向外側に変形し、弾性金属基板Ａ_１のプレス底部
１３の周囲の部分１４に食い込んだ状態に形成されてい
る。

【００２４】図１２は、前記金属薄板Ｂをビードの外側
領域で基板Ａ_１に形成されている水孔１５を用いて取り
付けた固定構造を示したものである。即ち、前記金属薄
板Ｂの環状部から突出する腕板部４の先端を水孔１５に
入れ、内側に折り曲げて固定した構造である。上記構成
によれば、基板Ａ_１の水孔１５を利用しているので、基
板Ａ_１に前記金属薄板の腕板部を入れるための受孔を設
ける必要はない。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
複数のシリンダ用開口周縁部にビードをそれぞれ形成し
た弾性金属基板と、前記ビードの凸部側に配置され、複
数のシリンダ用開口に対して連結する構造の金属薄板と
から成る金属ガスケットにおいて、前記金属薄板の連結
部分に重ね合わされる弾性金属基板の部位に開口部が形
成されているので、シリンダ用開口の連結部によるシリ
ンダ用開口周縁部のシール面圧低下を抑え、結果として
ビード部分のシール面圧を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す金属ガスケットの平面
図である。

【図２】図１の（Ｘ−Ｘ）線の断面拡大端面図である。

【図３】図２の変形例による切断拡大端面図である。

【図４】図１の（イ）で示した部分の拡大平面図であ
る。

【図５】図４の（Ｙ−Ｙ）線の切断端面図である。

【図６】図６の変形例による切断端面図である。

【図７】図６の（Ｚ−Ｚ）線の切断端面図である。

【図８】本発明の他の実施例を示す金属ガスケットの部
分平面図である。

【図９】図８の（Ｍ−Ｍ）線の切断拡大端面図である。

【図１０】図８の（Ｎ−Ｎ）線の切断拡大端面図であ
る。

【図１１】基板と金属薄板のプレス加工で一体に結合し
た構造部の断面図である。

【図１２】本発明の他の実施例を示す金属ガスケットの
部分平面図である。

【符号の説明】

Ａ_１，Ａ_２ 弾性金属基板 Ｂ 金属薄板 １ シリンダ用開口 ２ ビード ３ 開口部 ４ 腕板部 ４ａ 引掛け板部 ５ 受孔部 ６ 開口部 ７ 段差部 Ｃ 固定構造部 ８，９，１０ 傾斜板部 Ｄ 固定構造部 １１ プレス底内面 １２ 周囲部分 １３ プレス底部 １４ 周囲部分 １５ 水孔

フロントページの続き (72)発明者 今中 博信 神奈川県横浜市緑区長津田７−１−43 ガ ーデニアパーク201号 (72)発明者 村田 猛 神奈川県横浜市磯子区杉田坪呑１−４− 203 Ｆターム(参考） 3J040 BA01 EA05 EA17 EA28 FA01 HA17

Claims (5)

【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
   間に介在されて両面間をシールする金属ガスケットであ
   って、複数のシリンダ用開口周縁部にビードを形成した
   弾性金属基板と、前記ビードの凸部側に配置され、複数
   のシリンダ用開口に対して連結する構造の金属薄板とか
   ら成り、前記金属薄板の連結部分に重ね合わされる前記
   弾性金属基板の部位に開口部が設けられていることを特
   徴とする金属ガスケット。
2. 【請求項２】 弾性金属基板を２枚とし、その間に前記
   金属薄板を配置し、一方の弾性金属基板に前記開口部を
   設けた請求項１に記載の金属ガスケット。
3. 【請求項３】 前記金属薄板は、前記弾性金属基板にス
   ポット溶接、レーザー溶接または接着剤によって固定さ
   れている請求項１〜２のいずれかに記載の金属ガスケッ
   ト。
4. 【請求項４】 前記金属薄板は、厚さ方向にプレスによ
   って変形させた変形底部の周囲部が隣接する金属板相互
   の食い込み部分で、弾性金属板と金属薄板とを一体に結
   合されている請求項１〜２のいずれかに記載の金属ガス
   ケット。
5. 【請求項５】 前記金属薄板に腕板部が一体に設けら
   れ、その腕板部が前記弾性金属基板に設けた受孔部に入
   れて折り返している基板部位に、金属薄板の厚さ以上の
   折り返し部形状を囲む段差が設けられている請求項１〜
   ２のいずれかに記載の金属ガスケット。