JP2522140Y2 - ゴムコート材金属ガスケット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、燃焼室孔を複数設けた
多気筒エンジンのシリンダヘッドとシリンダブロックと
の合わせ面間に介挿する金属ガスケットの改良に係り、
特に隣接する燃焼室孔間の離間幅が短く形成された多気
筒エンジンであっても均等なシール性能を発揮すること
ができるゴムコート材金属ガスケットに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関のシリンダヘッドとシリ
ンダブロックとの合わせ面間に金属ガスケットを介挿
し、該金属ガスケットの燃焼室孔周縁にはビードを形成
することにより合わせ面間のシール性を向上するように
してある。このような金属ガスケットによれば、シリン
ダヘッドとシリンダブロックとをボルト締結すると、ビ
ードは合わせ面間の締付け力により弾性変形して対向面
に対して環状のシール線を形成するうえ、エンジンの爆
発時における合わせ面の拡縮運動に対しては、ビードの
弾性復元力を追従させて合わせ面間のシールがなされる
ものである。

【０００３】このような金属ガスケットの従来例を図６
(a) 及び(b) に示す。

【０００４】図６(a) には、シリンダヘッド２８とシリ
ンダブロック２９との合わせ面に介挿した従来の金属ガ
スケットの断面状況が示してある。

【０００５】この金属ガスケットは、副板２２を基板２
１より厚くした硬質製の基板２１と軟質製の副板２２と
を積層して成るもので、エンジンの燃焼室孔２０の周縁
を一次的にシールするためのストッパーとして、副板２
２の燃焼室孔２０に沿って折返し部２４を形成し、該折
返し部２４に接触しないように基板２１の燃焼室孔の内
径を折返し部２４の外径より大とし、さらに折返し部２
４の周外に断面半円形に押圧成形された基板２１側のフ
ルビード２６、副板２２側のフルビード２７を互いに離
間方向に形成し、さらにガスケットの外周に沿って断面
が段差形状に押圧成形された基板２１側のステップビー
ド３０、副板２２側のステップビード３１を互いに離間
方向に形成したものである。

【０００６】また、図６(b) に示す金属ガスケットは、
基板２１’を副板２２’より厚くし、副板２２’に形成
した折返し部２４’の内側には薄板リング３３を介挿し
て折返し部２４’の内側に挟持した状態で密着結合し、
副板２２’には上記のようにフルビードを設けず、基板
２１’側のみにフルビード２６’とステップビード３
０’を形成したものである。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】このような従来の金属
ガスケットにおいては、フルビード２６、２７、２６’
を燃焼室孔２０の周縁に沿って設けるには、該フルビー
ド２６、２７、２６’を折返し部２４、２４’の周外に
設ける必要があり、そのためフルビード２６、２７、２
６’の形成位置が燃焼室孔２０から離れた箇所に位置す
るうえ、フルビード２６、２７、２６’の幅は段差形状
のステップビードの幅に比べて略倍の長さを有するもの
であるため、折返し部２４、２４’の燃焼室孔φｄ’の
端面とフルビード２６、２７の外周側のサークルφＤ’
との成す距離Ｌ’を幅広く確保する必要がある。

【０００８】従って、図６(c) に示す如く、複数の燃焼
室孔２０、２０…を並設した多気筒エンジンの合わせ面
に上記のような金属ガスケットを介挿した場合、各燃焼
室孔２０、２０間の距離が十分とれるときには、燃焼室
孔毎の各フルビード（代表して３２とする）を単独で構
成することが可能であるが、コンパクト化傾向にある近
年のエンジンにおいては、燃焼室孔間寸法Ｓがエンジン
のレイアウト上短く形成されているため、大抵の場合、
各フルビード３２、３２を燃焼室孔毎に単独で構成する
ことが不可能であって、燃焼室孔２０、２０間で隣接す
るフルビード３２、３２を重ね合わせて図６(d−１) 又
は(d−２) のように一本化せざるを得ない。

【０００９】ところが、その結果一本化したフルビード
３２の幅は、燃焼室孔２０、２０間の位置によって、例
えば図６(c) に示すＸ−Ｘ線位置とＹ−Ｙ線位置のよう
な別位置においては、Ｘ−Ｘ線位置では図６(d−１) に
示すように断面半円形となるが、Ｙ−Ｙ線位置では図６
(d−２) に示すようにフルビード３２の幅が広くなっ
て、これをシリンダヘッド２８とシリンダブロック２９
間で押圧したとき、図６(d−２) の点線で示すようにフ
ルビード３２の中央部に凹部３２ｃを作ってその両側に
二つの凸部３２ａ、３２ｂを形成するというような好ま
しくない変形が生じる。

【００１０】このとき、図６(d−１) の半円形フルビー
ド３２では該フルビード３２の中央に面圧ＦＸが作用す
るが、図６(d−２) においては、双方の凸部３２ａ、３
２ｂの合計面圧ＦＺは、中央の凹部３２ｃが反対方向に
支持を得ない分、この面圧ＦＺは図６(d−１) の面圧Ｆ
Ｘより小となって、Ｆ（Ｘ−Ｚ）なる面圧差を生じ、こ
のように面圧小なる箇所では、燃焼ガスの吹き抜けを生
じるなど完全なシール性を発揮することができなくなる
のである。

【００１１】また、水通路２５と燃焼室孔２０との距離
Ｗ’がエンジンのレイアウト上小さくなる場合、折返し
部２４、２４’の周外にフルビードを設けることができ
なくなるという不都合が生じ、このような箇所でもシー
ル性の不均衡が生ずるのである。

【００１２】本考案は、上記の問題点を解消するために
なされたもので、燃焼室孔間の離間幅が短く形成された
近年の多気筒エンジンであっても、シリンダヘッドとシ
リンダブロックとの合わせ面間の全体が均等なシール性
を発揮できるようにした金属ガスケットを提供するもの
である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本考案のゴムコート材金属ガスケットは、多気筒
エンジンのシリンダーヘッド１３とシリンダーブロック
１４との合わせ面間に介挿する金属ガスケットであっ
て、両面にゴムコーティングを施した硬質ステンレス板
を所定のガスケット形状に形成した基板１と、片面にゴ
ムコーティングを施した軟質ステンレス板又は鉄板を所
定のガスケット形状に形成した副板２とを、該副板２の
非コーティング面８が前記基板１と接合する方向にて互
いに積層し、前記副板２の燃焼室孔周縁に沿って該副板
２の非コーティング面８、８同士が内側となる折返し部
６を設け、且つ該折返し部６が前記基板１と重ならない
ように、該基板１の燃焼室孔を前記折返し部６の外周よ
り大径に設け、前記副板２を前記基板１より厚くして前
記折返し部６を互いに密着成形するか、又は前記副板２
を前記基板１より薄くすると共に前記折返し部６の内側
に硬質又は軟質のステンレス板又はメッキ鋼板から成る
薄板リング１８を挟持して密着結合することにより、該
折返し部６の合計厚さＴを前記基板１と前記副板２との
合計厚さｔより厚くしたゴムコート材金属ガスケットに
おいて、前記基板１と前記副板２との積層体に対して、
各燃焼室孔９、９…毎に単独に、前記基板１の燃焼室孔
周縁であって前記副板２の折返し部６の周外に、前記基
板１と前記副板２とを重合したまま同位置且つ同方向に
段差形状のステップビード３、４を押圧成形したことを
特徴とするものである。

【００１４】また、前記折返し部６の合計厚さＴを、ガ
スケット締め付けボルト孔５の近傍付近で薄くし、締め
付け用ボルト孔５、５の孔間にて厚くなるように、前記
副板２の折返し部６の厚さを変化させるか、該折返し部
６の内側に介挿する前記薄板リング１８を加圧成形する
か、又は該薄板リング１８の表面に金属溶射等を行うこ
とにより厚さ変化を持たせて前記副板２と位置決めした
構成としてもよい。

【００１５】

【作用】上記の構成において、燃焼室孔２０の周縁に沿
って設けたビードを段差形状のステップビード３、４と
してあるため、このようなステップビード３、４は断面
半円形のフルビードよりビード幅を大幅に縮小でき、折
返し部６の燃焼室孔φｄの端面とステップビード３、４
の外周側のサークルφＤとの成す距離Ｌを従来の断面半
円形のフルビードに比して大幅に短くすることが可能と
なる。

【００１６】従って、限られた燃焼室孔間寸法Ｓを有す
るような燃焼室９、９間においても、隣り合うステップ
ビード３、４を夫々単独で構成することが可能となる結
果、従来例において問題となったビードの面圧変化がな
く、各燃焼室孔９の全周で確実なシール圧を保つことが
可能となる。

【００１７】また、上記のようなステップビード３、４
又はガスケット外周側のステップビード１１、１２を形
成する際、基板１と副板２とを積層したままの状態で一
括的に押圧成形することができ、こうすることにより、
軟質材である副板２が硬質材である基板１の成形に習っ
て折曲され、基板１と副板２との圧接間にあって、基板
１と副板２との両者間に介在したコーティングが両者を
よくなじむように圧縮変形するものである。

【００１８】さらに、折返し部６の合計厚さＴを、ガス
ケット締め付けボルト孔５の離間幅に応じて該ボルト孔
５の近傍付近で薄くし、ボルト孔５、５の孔間にて厚く
なるように形成することにより、折返し部６が合わせ面
間の各所において均等に密着することとなり、爆発によ
るシリンダヘッド１３とシリンダブロック１４間のたた
かれを防止することが可能となる。

【００１９】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００２０】図１(a) 及び(b) には本考案による金属ガ
スケットの断面を示してあり、シリンダヘッド１３とシ
リンダブロック１４とでエンジンの合わせ面を成し、こ
れらシリンダヘッド１３とシリンダブロック１４の所定
の対向位置には両者を締結するためのボルト孔５を穿設
してあり、また９は燃焼室孔を示すものである。本実施
例においては、上記のシリンダヘッド１３とシリンダブ
ロック１４との合わせ面間に介挿する金属ガスケットの
実施例として、図１(a) と図１(b) の二種が示してあ
る。

【００２１】図１(a) に示す金属ガスケットは、硬質ス
テンレス板から成る基板１と軟質ステンレス板又は鉄板
から成る副板２との積層体であって、副板２は基板１よ
り厚く形成し、基板１には両面にゴムコーティング１
ａ、１ｂを施してあり、副板２には片面にゴムコーティ
ング２ａが施してある。両者の積層方法は、副板２の非
コーティング面８が基板１に接合する方向に重ね合わせ
るようにする。

【００２２】また、副板２の各燃焼室孔周縁に沿って非
コーティング面８、８同士が内側で接触する折返し部６
を設けてあり、基板１の燃焼室孔は折返し部６の外周よ
り大径に穿設してあって、基板１が折返し部６に重なら
ないようにしてある。

【００２３】これにより、副板２の非コーティング面８
は常に基板１のいずれかのコーティング１ａ、１ｂの面
（図においてはコーティング１ａの面）に接触し、折返
し部６は折返し成形による接触面同士がコーティングを
介することなく金属原板同士で直接接触するような密着
結合を成している。従って、このような折返し部６にお
いては、シリンダヘッド１３とシリンダブロック１４間
の圧縮時においても、折返し部６の成す合計厚さＴに変
化がなく、経時的にも一体的に密着した折返し部６を保
有することができる。

【００２４】また、上記のような基板１と副板２との積
層体に対して、各燃焼室孔９、９…毎に単独に、基板１
の燃焼室孔周縁であって副板２の折返し部６の周外に囲
繞する位置に、基板１には段差形状のステップビード３
を、副板２には同形状のステップビード４を互いに同位
置且つ同方向に重合した状態で押圧成形する。また、こ
れと同時成形により、ガスケットの外周を成す部位に
も、同位置且つ同方向に重合した段差形状のステップビ
ード１１、１２を基板１側と副板２側とに形成する。

【００２５】ただし、本考案においては、上記したよう
に、副板２を基板１より厚く形成することにより、折返
し部６の合計厚さＴを基板１と副板２との合計厚さｔよ
り厚くする。

【００２６】上記の燃焼室孔側のステップビード３、４
又はガスケット外周側のステップビード１１、１２は、
基板１と副板２とを上記のように積層したままの状態
で、所定位置に対して、一括的に押圧成形することによ
り形成し得るものである。この成形動作においては、軟
質材である副板２が硬質材である基板１の成形に習って
折曲され、基板１と副板２との両者間に介在した基板１
のコーティング１ａが基板１と副板２との圧接間にあっ
て両者をよくなじませるように圧縮変形するものであ
る。

【００２７】また、シリンダヘッド１３とシリンダブロ
ック１４間で上記の金属ガスケットが圧縮されたとき、
基板１と副板２のステップビード３、４の弾性変形によ
って基板１の内周が折返し部６の方向に伸長するように
摺動するが、この際、副板２の接触面側にもコーティン
グが施してあると、基板１の変形がこの副板２のコーテ
ィングによって阻止され、円滑に変形することができな
くなるもので、この理由からも、副板２を片面コーティ
ングとし、非コーティング面を基板１側に接触させてあ
る。

【００２８】さらに、図１(b) に示す金属ガスケット
は、基板１と副板２の材質、コーティング関係、ステッ
プビード３、４の成形、ガスケット外周の段差ステップ
ビード１１、１２等については上記の図１(a) のものと
同様であるが、基板１と副板２との厚さ関係、及びそれ
に伴う副板２の折返し部６の形態が相違するものであ
る。即ち、この金属ガスケットにおいては、基板１を副
板２より厚く形成してあり、折返し部６の折返した内側
には薄板リング１８を介挿したもので、その結果、折返
し部６の合計厚さＴは基板１と副板２との合計厚さｔよ
り厚くし、また薄板リング１８は硬質であっても軟質で
あってもよく、ステンレス板かメッキ鋼板を用いて形成
することができる。

【００２９】上記のような図１(a) 及び(b) の金属ガス
ケットにおいては、折返し部６の燃焼室孔φｄの端面と
ステップビード３、４の外周側ビード面圧過重Ｆの位置
のサークルφＤとの成す距離Ｌを、従来の断面半円形の
フルビードに比して大幅に短くすることが可能となり、
図２(a) に示す如く、水通路７と燃焼室孔９との距離Ｗ
がエンジンのレイアウト上小さくなる場合においても対
応可能となり、また図２(b) に示す如く、限られた燃焼
室孔間寸法Ｓにおいても、隣り合う燃焼室孔９、９の各
ステップビード３、４を夫々単独で構成することが可能
となるため、燃焼室孔２０、２０間のいずこにあっても
各ステップビード３、４は単独の面圧を保つことができ
るため、従来のフルビードように燃焼室孔９、９間にお
いて重合し一本化した場合に生じる面圧変化の無い確実
なシール性を得ることが可能となる。

【００３０】図３及び図４は、図２(a) で指示したＡ−
Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線の各位置に対応した本考案に
よる金属ガスケットの各種断面位置を示し、Ａ−Ａ線は
ボルト孔５と燃焼室孔９との成す箇所、Ｂ−Ｂ線は水通
路７と燃焼室孔９との成す箇所、Ｃ−Ｃ線は隣り合う燃
焼室孔９、９間の成す箇所を示すものである。

【００３１】図３に示す金属ガスケットは図１(a) に示
した副板２を基板１より厚く形成し、折返し部６に薄板
リング１３を設けない構成を示したもので、図３(a) は
図２(a) のＡ−Ａ線に相当する断面状況を示し、図３
(b) は図２(a) のＢ−Ｂ線に相当する断面状況を示し、
図３(c) は図２(a) のＣ−Ｃ線に相当する断面状況を示
したものである。

【００３２】また、図４に示す金属ガスケットは図１
(b) に示した基板１を副板２より厚く形成し、折返し部
６に薄板リング１３を介挿した構成を示したもので、図
４(a)は図２(a) のＡ−Ａ線に相当する断面状況を示
し、図４(b) は図２(a) のＢ−Ｂ線に相当する断面状況
を示し、図４(c) は図２(a) のＣ−Ｃ線に相当する断面
状況を示したものである。

【００３３】これらの図に示すように、折返し部６の合
計厚さＴを、ガスケット締め付けボルト孔５の近傍付近
で薄くし、締め付けボルト孔５、５の孔間にて厚くなる
ように、副板２の折返し部６の厚さを変化させるか、折
返し部６内に挟持する薄板リング１８を加圧成形する
か、又は薄板リング１８表面に金属溶射等を行うことに
より厚さ変化を持たせて副板２に対して位置決めするよ
うにし、ボルト孔５からの離間幅に応じて変化するシリ
ンダヘッド１３とシリンダブロック１４の合わせ面間の
隙間変化に対応してＡ−Ａ線位置、Ｂ−Ｂ線位置、Ｃ−
Ｃ線位置における各折返し部６の合計厚さＴ１、Ｔ２、
Ｔ３を変化して均等な面圧を確保するようにしてある。

【００３４】その結果、シリンダヘッド１３とシリンダ
ブロック１４の合わせ面のボルト締付け力により生じる
締付け歪、エンジン爆発圧力、熱歪等による合わせ面間
の隙間変化に対応して、図５に示すように、Ａ−Ａ線位
置、Ｂ−Ｂ線位置、Ｃ−Ｃ線位置に基づく折返し部６の
合計厚さＴ１、Ｔ２、Ｔ３として求め、上記のような種
々の要因によっても、折返し部６が合わせ面間の各所に
おいて均等に密着するように形成すれば、爆発によるシ
リンダヘッド１３とシリンダブロック１４間のたたかれ
を防止することができる。

【００３５】

【考案の効果】以上説明したように、本考案のゴムコー
ト材金属ガスケットにおいては、基板１と副板２との積
層体に対して、燃焼室孔２０の周縁に沿って段差形状の
ステップビード３、４を同位置且つ同方向に重合した状
態で形成してあるため、このようなステップビード３、
４は断面半円形のフルビードよりビード幅を大幅に縮小
でき、各燃焼室孔間にて隣り合うステップビード３、４
を、各燃焼室孔間が限られた短い離間幅の場合であって
も、夫々単独で構成することが可能となり、従来例のフ
ルビードにおいて問題となったビードの面圧変化がなく
すことができ、各燃焼室孔９、９…の全周で確実なシー
ル圧を保つことが可能となる。

【００３６】また、上記のようなステップビード３、４
又はガスケット外周側のステップビード１１、１２を形
成する際、基板１と副板２とを積層したままの状態で一
括的に押圧成形すると、軟質材である副板２が硬質材で
ある基板１の成形に習って折曲され、基板１と副板２と
の両者間に介在したコーティングが両者をよくなじむよ
うに圧縮変形するものである。

【００３７】また、上記のようなステップビード３、４
又はガスケット外周側のステップビード１１、１２を形
成する際、基板１と副板２とを積層したままの状態で一
括的に押圧成形することができ、こうすることにより、
軟質材である副板２が硬質材である基板１の成形に習っ
て折曲され、基板１と副板２との圧接間にあって、基板
１と副板２との両者間に介在したコーティングが両者を
よくなじむように圧縮変形するものである。

【００３８】さらに、本考案のゴムコート材金属ガスケ
ットにおける折返し部６の合計厚さＴを、ガスケット締
め付けボルト孔５の離間幅に応じて形成することによ
り、折返し部６が合わせ面間の各所において均等に密着
でき、爆発によるシリンダヘッド１３とシリンダブロッ
ク１４間のたたかれを防止することが可能となる。

【００３９】その結果、燃焼室孔間の離間幅が短く形成
された多気筒エンジンであっても、シリンダヘッドとシ
リンダブロックとの合わせ面間の全体で均等な面圧を発
揮でき、良好なシール性能を発揮することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１(a) 及び(b) は本考案による金属ガスケッ
トの断面を示すものである。

【図２】図２(a) は、本考案による金属ガスケットの平
面図を示すものである。図２(b) は図２(a) における矢
印Ｂ位置の部分拡大図を示すものである。

【図３】図３は本考案による金属ガスケットのうち図１
(a) に示したような副板を基板より厚く形成し、且つ折
返し部に薄板リングを設けない金属ガスケットの断面を
示すもので、図３(a) は図２(a) のＡ−Ａ線に相当する
断面を示し、図３(b) は図２(a) のＢ−Ｂ線に相当する
断面を示し、図３(c) は図２(a) のＣ−Ｃ線に相当する
断面を示したものである。

【図４】図４は本考案による金属ガスケットのうち図１
(b) に示したような基板を副板より厚く形成し、且つ折
返し部に薄板リングを介挿した金属ガスケットの断面を
示すもので、図４(a) は図２(a) のＡ−Ａ線に相当する
断面を示し、図４(b) は図２(a) のＢ−Ｂ線に相当する
断面を示し、図４(c) は図２(a) のＣ−Ｃ線に相当する
断面を示したものである。

【図５】図５は本考案による金属ガスケットの図２(a)
に示すＡ−Ａ線位置、Ｂ−Ｂ線位置及びＣ−Ｃ線位置に
対応した折返し部の合計厚さを示すものである。

【図６】 図６（ａ）及び図６（ｂ）は従来の金属ガス
ケットの二種の形態を示すもので、図６（ｃ）は燃焼室
孔間の部分平面図、図６（ｄ）は図６（ｃ）のＸ−Ｘ線
指示位置及びＹ−Ｙ線指示位置におけるフルスピードの
断面状況を示す図である。

【符合の説明】

１…基板、２…副板、３…基板の燃焼室孔側に設けたス
テップビード、４…副板の燃焼室孔側に設けたステップ
ビード、５…ボルト孔、６…折返し部、７…水通路、８
…副板の非コーティング面、９…燃焼室孔、１１…基板
のガスケット外周に設けたステップビード、１２…副板
のガスケット外周に設けたステップビード、１３…シリ
ンダヘッド、１４…シリンダブロック、１８…薄板リン
グ。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】多気筒エンジンのシリンダーヘッド１３と
   シリンダーブロック１４との合わせ面間に介挿する金属
   ガスケットであって、両面にゴムコーティングを施した
   硬質ステンレス板を所定のガスケット形状に形成した基
   板１と、片面にゴムコーティングを施した軟質ステンレ
   ス板又は鉄板を所定のガスケット形状に形成した副板２
   とを、該副板２の非コーティング面８が前記基板１と接
   合する方向にて互いに積層し、前記副板２の燃焼室孔周
   縁に沿って該副板２の非コーティング面８、８同士が内
   側となる折返し部６を設け、且つ該折返し部６が前記基
   板１と重ならないように、該基板１の燃焼室孔を前記折
   返し部６の外周より大径に設け、前記副板２を前記基板
   １より厚くして前記折返し部６を互いに密着成形する
   か、又は前記副板２を前記基板１より薄くすると共に前
   記折返し部６の内側に硬質又は軟質のステンレス板又は
   メッキ鋼板から成る薄板リング１８を挟持して密着結合
   することにより、該折返し部６の合計厚さＴを前記基板
   １と前記副板２との合計厚さｔより厚くしたゴムコート
   材金属ガスケットにおいて、前記基板１と前記副板２と
   の積層体に対して、各燃焼室孔９、９…毎に単独に、前
   記基板１の燃焼室孔周縁であって前記副板２の折返し部
   ６の周外に、前記基板１と前記副板２とを重合したまま
   同位置且つ同方向に段差形状のステップビード３、４を
   押圧成形したことを特徴とするゴムコート材金属ガスケ
   ット。
2. 【請求項２】前記折返し部６の合計厚さＴを、ガスケッ
   ト締め付けボルト孔５の近傍付近で薄くし、締め付け用
   ボルト孔５、５の孔間にて厚くなるように、前記副板２
   の折返し部６の厚さを変化させるか、該折返し部６の内
   側に介挿する前記薄板リング１８を加圧成形するか、又
   は該薄板リング１８の表面に金属溶射等を行うことによ
   り厚さ変化を持たせて前記副板２と位置決めしたことを
   特徴とする請求項１記載のゴムコート材金属ガスケッ
   ト。