JP2007170438A - Metal gasket - Google Patents
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Description
本発明は、金属ガスケットに関し、弾性金属板からなる複数の基板を積層してなる金属ガスケットの一体化加工を簡素化することができる金属ガスケットに関するものである。 The present invention relates to a metal gasket, and more particularly to a metal gasket that can simplify the integration process of a metal gasket formed by laminating a plurality of substrates made of elastic metal plates.
従来より、エンジンを構成するシリンダブロックとシリンダヘッドの接合部には、シリンダブロックとシリンダヘッドとの接合面のシール性を高めるために、弾性金属板からなる基板にシリンダ燃焼室に対応する燃焼室孔を囲繞する内側ビードを設けるとともに、前記燃焼室孔の周辺に配設した締付ボルト孔、オイル孔、冷却水孔などの各孔の周囲を囲繞する外周ビードを形成した基板を複数枚積層してなる金属ガスケットが使用されている。 Conventionally, in a joint portion between a cylinder block and a cylinder head constituting an engine, a combustion chamber corresponding to the cylinder combustion chamber is formed on a substrate made of an elastic metal plate in order to improve the sealing performance of the joint surface between the cylinder block and the cylinder head. Laminating a plurality of substrates having inner beads surrounding the holes and forming outer peripheral beads surrounding the periphery of each hole such as a tightening bolt hole, an oil hole, and a cooling water hole arranged around the combustion chamber hole A metal gasket is used.
この上記金属ガスケットは、複数の基板や副板を積層し、押抜き加工やハトメ、爪掛け、基板端部での折り返し加工などの機械的結合法、あるいは金属リベットのかしめ加工により固定され、複数枚の基板が結合され金属ガスケットを一体に形成している(例えば、特許文献1)。
上記のような積層基板の固定方法では、抜き加工やハトメをかしめたり、爪掛け部の形成加工、基板端部の折り曲げ折り返しなどの煩雑な加工工程を要し、押抜き加工による場合はパンチ部の隅部から亀裂を生じやすくガス漏れやオーバーヒートの原因となるという問題があり、金属同士の機械的結合では電食の問題もあり、また金属リベットは真鍮や銅が使用されるためかしめ加工時に高温加熱や大容量の装置を要し、さらに重量が大きくなるという難点がある。このため、従来の金属ガスケットは、薄型軽量化や加工コスト、使用後ガスケットの分解困難性などに問題があった。 The above-mentioned method for fixing a laminated substrate requires complicated processing steps such as punching and caulking, forming a nail hook, folding and folding the end of the substrate, and punching when punching. There is a problem that it is easy to crack from the corner of the metal, causing gas leakage and overheating, and there is also a problem of electric corrosion when mechanically bonding between metals, and metal rivets are used during the caulking process because brass or copper is used. High temperature heating and large-capacity equipment are required, and the weight is further increased. For this reason, the conventional metal gasket has problems such as reduction in thickness and weight, processing cost, and difficulty in disassembling the gasket after use.
本発明は、上記問題点に鑑み、積層基板の結合が容易であって、しかも金属ガスケットの薄型軽量化、加工コストの低減を可能とし、さらに使用後金属ガスケットの分解が容易である金属ガスケットを提供することを目的とするものである。 In view of the above-described problems, the present invention provides a metal gasket that can be easily bonded to each other, can reduce the thickness and weight of the metal gasket, reduce processing costs, and can be easily disassembled after use. It is intended to provide.
本発明の金属ガスケットは、燃焼室孔を囲繞する内側ビードと、前記内側ビードとともに前記燃焼室孔の周辺に配設された締付ボルト孔、オイル孔、冷却水孔等の流通孔を囲繞する外周ビードを設けた複数の弾性金属板からなる基板を積層してなる金属ガスケットにおいて、複数の積層基板を貫通する穿孔部を設け、該穿孔部において樹脂を用いて前記複数の積層基板を一体に形成したことを特徴とする。 The metal gasket of the present invention surrounds an inner bead that surrounds the combustion chamber hole, and circulation holes such as a tightening bolt hole, an oil hole, and a cooling water hole that are disposed around the combustion chamber hole together with the inner bead. In a metal gasket formed by laminating a plurality of elastic metal plates provided with an outer peripheral bead, a perforated portion that penetrates the plurality of laminated substrates is provided, and the plurality of laminated substrates are integrally formed using a resin in the perforated portion. It is formed.
本発明の金属ガスケットは、前記穿孔部に嵌着された樹脂リベットにより前記複数の積層基板を一体に形成したものでもよい。 The metal gasket of the present invention may be one in which the plurality of laminated substrates are integrally formed by resin rivets fitted to the perforated portions.
本発明においては、樹脂や樹脂リベットとして、水溶性樹脂を使用することができ、またカラー樹脂を使用することもできる。 In the present invention, a water-soluble resin can be used as the resin or resin rivet, and a color resin can also be used.
本発明の金属ガスケットによれば、複数枚の積層基板に穿孔部を設けて該穿孔部に樹脂を用いることにより、また穿孔部に樹脂リベットを嵌着することにより、押抜きやハトメ加工などの金属同士の機械的結合手段を使用せずに複数の積層基板を一体化することができる。 According to the metal gasket of the present invention, by providing a perforated portion on a plurality of laminated substrates and using a resin in the perforated portion, and by fitting a resin rivet on the perforated portion, it is possible to perform punching, eyelet processing, etc. A plurality of laminated substrates can be integrated without using metal-to-metal mechanical coupling means.
樹脂リベットを用いる場合、常温でのかしめ加工、若しくは樹脂の軟化点程度の温度でのかしめ加工が可能となり設備の小型化、省力化が実現し、よりも結合方法を簡素化し、加工効率を向上してコストを低減することができ、平頭リベットを用いることで金属ガスケットの薄肉化を図ることもできる。さらに使用後金属ガスケットの分解が容易となって資源のリサイクルに貢献することができる。また、金属リベットに対して軽量化が可能となり、他の金属ガスケットへの傷付き防止にもなる。 When resin rivets are used, it is possible to perform caulking at room temperature or caulking at a temperature that is about the softening point of the resin, reducing equipment size and saving labor, simplifying the bonding method and improving processing efficiency. Thus, the cost can be reduced, and the thickness of the metal gasket can be reduced by using flat head rivets. Furthermore, the metal gasket can be easily disassembled after use, which can contribute to resource recycling. Further, it is possible to reduce the weight of the metal rivet and prevent damage to other metal gaskets.
また、水溶性樹脂を用いることで、金属ガスケット使用中にエンジンの冷却水等によりに樹脂が溶解しリサイクル性をより向上し、また、金属ガスケットの種類毎に異なるカラー樹脂やリベットを使用することで金属ガスケットの識別を容易にすることができる。 Also, by using a water-soluble resin, the resin dissolves in engine cooling water while using the metal gasket, improving the recyclability, and using different color resins and rivets for each type of metal gasket. The metal gasket can be easily identified.
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の実施形態に係る金属ガスケット1の平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a
金属ガスケット1は、例えば耐熱性ゴムや二硫化モリブデン含有樹脂などがコーティングされたステンレス鋼板などの弾性金属板からなる基板2にエンジンのシリンダ燃焼室に対応して燃焼室孔3が開設され、さらにこの燃焼室孔3の周辺には複数の締付ボルト孔4、冷却水孔5、オイル孔6のそれぞれが穿設されている。
The
前記燃焼室孔3の周囲には、基板2の外側に向けて膨出するフルビードからなる内側ビード7が燃焼室孔3を囲繞し、燃焼室孔3をシールしてガスの漏れを防止するとともに冷却水の浸入を阻止するように形成されている。
Around the
内側ビード7の外周部には、締付ボルト孔4、冷却水孔5、オイル孔6のそれぞれをシールするビードを設けるとともに、内側ビード7を囲繞して外側に膨出するハーフビードからなる外周ビード8が基板2の外周縁部との間に設けられ、金属ガスケット1の内側をシールし冷却水やオイルの外部への洩出を防止するとともに、外周部からの水分や塵埃の浸入を阻止している。
A bead for sealing each of the tightening
実施形態の金属ガスケット1は、2枚の基板2、2の間に中間板(不図示)を挟み積層され、図に示すように基板2の周縁部の5ヶ所において2枚の積層基板2、2を貫通する穿孔部13が設けられ、この穿孔部13に樹脂リベット10が嵌着され積層基板が一体に結合され金属ガスケット1を形成している。
The
樹脂リベット10は、ナイロン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアセタール、ポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂を射出成形法等により成形し得られる。
The
樹脂リベット10による積層体の結合は、中空リベットや導通リベットにより常温でのかしめ加工や結合加工が可能であり、また従来型の頭付きリベットでも樹脂の軟化点程度の温度でしかも金属製より小さいかしめ力でかしめ加工が可能となるので、生産設備の小型化、省力化が実現することができ、従来の結合方法よりも加工を簡素化し、加工効率を向上して金属ガスケット1のコストの低減を図ることができる。
Bonding of laminates with the
また、平頭リベットを用いることで金属ガスケット1の薄肉化が図られる(図2参照)。
Further, by using flat head rivets, the
さらに、樹脂リベット10を用いた金属ガスケット1では、使用後金属ガスケットの分解時に金属ガスケット1から簡単にリベット10を分離することができるので、金属ガスケットの分解や部品の分別が容易となりリサイクル性を向上する。
Furthermore, in the
また、真鍮や銅などの金属リベットに対して軽量化が可能となり、金属ガスケット1の輸送時などにリベットの頭部が他の金属ガスケットに接触し傷付けることも防止することができる。
Further, the weight of the metal rivet such as brass or copper can be reduced, and the head of the rivet can be prevented from coming into contact with other metal gaskets and being damaged when the
樹脂リベット10の材料としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテルなどの水溶性樹脂を使用することができ、これにより水冷エンジン内で金属ガスケット1の使用中にエンジンの冷却水によりリベットが溶解し無くなることで、使用後の金属ガスケットを分解状態でエンジンから取り出すことができリサイクル性をより向上する。
As a material for the
また、樹脂リベット10は、樹脂材料に各種のカラー顔料を含有させ、例えば白、黒、赤、黄、青、緑などに着色したカラーリベットを使用することができる。これにより、金属ガスケットの種類毎に異なるカラーリベットを用いることで金属ガスケットの識別を容易にすることができ、例えばディーゼルエンジンの締め付け厚さランクの識別に利用することができる。
The
本発明の金属ガスケット1に用いられる樹脂リベットとして、図2(a)に示す樹脂リベット10は、通常の平頭タイプのリベットであり、図2(b)に示すように基板2、2の間に中間板9を挟んだ積層体の穿孔部13に挿通され、かしめ部10aを加熱軟化させるかしめ装置(不図示)を用いてかしめ部10aが形成されて結合され、金属ガスケット1が一体に形成される。
As a resin rivet used in the
図3(a)に示す樹脂リベット11は、中空タイプのリベットであり、図2(b)に示すように基板2、2の間に中間板9を挟んだ積層体の穿孔部13に挿通され、図に示すようなかしめ部11aを押圧変形させるかしめ装置12を用いて常温の冷間かしめ加工により、図3(c)に示すようにリベットの中空部をかしめて変形させてかしめ部11aを形成し金属ガスケット1が一体化される。
A
また、樹脂製のワッシャーを併用するものや、図4に示すように小径のかしめ部14aが予め成形されているタイプの樹脂リベット14など、本発明に用いられる樹脂リベットの形状は、本発明の主旨を逸脱しない範囲で制限されることなく使用することができる。
Further, the shape of the resin rivet used in the present invention, such as a combination of a resin washer and a
さらに、本発明の樹脂リベットを用いた金属ガスケットは、樹脂リベット内部にICチップを埋め込み金属ガスケット情報やエンジン情報を記録させることで、金属ガスケットやエンジンの在庫管理や生産管理に利用することができる。 Furthermore, the metal gasket using the resin rivet of the present invention can be used for inventory management and production management of the metal gasket and engine by embedding an IC chip inside the resin rivet and recording the metal gasket information and engine information. .
本発明の金属ガスケット1は、上記の樹脂リベットに代えて、基板2、2の周縁部の5ヶ所に設けられた穿孔部13に、溶融樹脂を流し込んだり、軟化樹脂を導入し穿孔部13を埋め込んだ後硬化させ、2枚の積層基板2、2を一体に結合し金属ガスケット1を形成するものでもよい。
In the
この場合の樹脂としては、樹脂リベット10と同様に上記に記載のナイロン、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミドなどの水溶性樹脂を使用することができ、カラー樹脂を用いてもよい。
As the resin in this case, similar to the
本発明の金属ガスケットは、各種用途のシール用ガスケットとして使用することができるが、特にオープンデッキ構造、セミオープンデッキ構造、ウェットライナー構造等の自動車のエンジンに好適である。 The metal gasket of the present invention can be used as a sealing gasket for various applications, and is particularly suitable for automobile engines such as an open deck structure, a semi-open deck structure, and a wet liner structure.
1……金属ガスケット
2……基板
9……中間板
10……樹脂リベット
13……穿孔部
1 ……
Claims (4)
複数の積層基板を貫通する穿孔部を設け、該穿孔部において樹脂を用いて前記複数の積層基板を一体に形成した
ことを特徴とする金属ガスケット。 A plurality of inner beads that surround the combustion chamber holes, and outer peripheral beads that surround flow holes such as tightening bolt holes, oil holes, and cooling water holes disposed around the combustion chamber holes together with the inner beads. In a metal gasket formed by laminating a substrate made of an elastic metal plate,
A metal gasket, comprising a perforated portion penetrating a plurality of laminated substrates, wherein the plurality of laminated substrates are integrally formed using a resin in the perforated portion.
ことを特徴とする請求項1に記載の金属ガスケット。 The metal gasket according to claim 1, wherein the plurality of laminated substrates are integrally formed by a resin rivet fitted to the perforated part.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の金属ガスケット。 The metal gasket according to claim 1 or 2, wherein a water-soluble resin is used.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の金属ガスケット。
The metal gasket according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin is a color resin.
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