JP2622639B2 - スチールラミネートガスケット - Google Patents

スチールラミネートガスケット

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JP2622639B2
JP2622639B2 JP3355512A JP35551291A JP2622639B2 JP 2622639 B2 JP2622639 B2 JP 2622639B2 JP 3355512 A JP3355512 A JP 3355512A JP 35551291 A JP35551291 A JP 35551291A JP 2622639 B2 JP2622639 B2 JP 2622639B2
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恒 和 宇田川
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    • F16J15/0825Flat gaskets laminated
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    • F16J15/08Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818Flat gaskets
    • F16J2015/0837Flat gaskets with an edge portion folded over a second plate or shim

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、密封されるべき穴の周
りに適度な面圧をもたらすための内燃機関用のスチール
ラミネートガスケットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車用のエンジンは、高出力及び軽量
化を求めて次第に進歩している。エンジンに対するこれ
らの要求を満足させるために、エンジンはアルミニウム
合金で作られ、これに対しては高温高圧が加わる。スチ
ールラミネートガスケットは複数のスチール板で作られ
ているので、高温高圧に強い。従って、高温高圧が加わ
る最近のエンジンに対して、スチールラミネートガスケ
ットは広く使われている。
【0003】最近のエンジンのシリンダヘッドは通常ア
ルミニウム合金で作られている。ある場合には、シリン
ダブロックもアルミニウム合金で作られる。シリンダヘ
ッド又はシリンダブロックがアルミニウム合金で作られ
る場合、シリンダヘッド又はシリンダブロックが締付圧
で変形することがあるので、シリンダヘッドとシリンダ
ブロックを締付けるのに大きな締付圧を加えることはで
きない。特に、ガスケットがシリンダ穴の周りにワイヤ
リングを有する場合には、このガスケットが締付けられ
た時、シリンダヘッド又はシリンダブロックは変形し易
い。また、ガスケットが締付けられる時、大きな面圧が
シリンダ穴の周りに加えられると、シリンダヘッド又は
シリンダブロックはシリンダ穴の周りで変形することが
ある。
【0004】図1及び図2に示すように、ビード11a
を備えた上板11、中板12、ビード13aを備えた下
板13より成るガスケット10は知られている。このガ
スケット10が締付けられると、ビード11a、13a
が変形し、シリンダ穴Hcの周りに強い面圧をもたら
す。従って、シリンダヘッド及びシリンダブロックが強
くないと、締付けられた時シリンダヘッドとシリンダブ
ロックは変形することがある。
【0005】米国特許第4,898,396号において
は、ガスケットは3枚の板で構成され、上、下板はシリ
ンダ穴の周りまで延び且つその周りを密封するよう密封
機構を有している。その発明のガスケットでは、面圧は
シリンダ穴に隣接して形成される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ガス
ケットが締付けられた時、シリンダヘッドとシリンダブ
ロックを所望の面圧で締付けることができるスチールラ
ミネートガスケットを提供することにある。
【0007】本発明の別の目的は、上述の如きスチール
ラミネートガスケットであって、シリンダ穴の変形を阻
止すべくシリンダ穴から少し離れた領域で適切な面圧を
もたらすことができるスチールラミネートガスケットを
提供することにある。
【0008】本発明の更に別の目的は、上述の如きスチ
ールラミネートガスケットであって、簡単で経済的に作
ることができるスチールラミネートガスケットを提供す
ることにある。本発明の更に他の目的及び利点は、本発
明の以下の記載から明らかになるであろう。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のガスケットは、
密封されるべき少なくとも1つの穴を有する内燃機関に
設置される。特に、このガスケットは、シリンダ穴の周
りを密封するシリンダヘッドガスケットとして有効であ
る。上記ガスケットは、互いに重ねられた第1、第2、
第3のプレートより成る。第1及び第3プレートは、第
1及び第3の穴と、穴の周りのビードとを各々有する。
第2プレートは第1及び第3プレート間に配置され、第
1及び第3穴より大きな第2穴を有する。
【0010】ガスケットが組立てられると、第1、第3
プレートにおける第1、第3穴に隣接する縁部は直接互
いに向い合い、第2プレートにおける第2穴の周りの端
は、第1、第3プレートのビードの間又はその外側に
位置する。即ち、第2プレートはシリンダ穴近くには延
びていない。
【0011】従って、前記ガスケットが締付けられた
時、第1、第3プレートのビードは変形し、シリンダ穴
の周りを密封するよう複数の波形ビードを形成する。第
2プレートは第1、第3プレートの縁部と重ならないの
で、第1、第3プレートのビードにより得られる面圧は
大きくなりすぎることがなく、適切な面圧が、第1、第
3プレートのビードにより得られる。特に、第1、第3
プレートのビードの外側部に大きな面圧が、ビードの内
側部に適度な面圧が発生する。
【0012】又、第1、第3プレートのビードはシリン
ダ穴から離れて配置されるので、ビードによりシリンダ
穴の縁部に加わる面圧は弱くなる。この結果、シリンダ
ヘッド及びシリンダブロックの変形は実質上阻止され
る。
【0013】第1、第3プレートの縁部の少なくとも一
方にシリンダ穴を囲む面圧形成部材が設けられても良
い。この面圧形成部材による面圧は、ガスケットが締付
けられた時、所望によりビード上の面圧より大きくも小
さくもできる。又、ビードの横方向の外側における面圧
は、ガスケットが締付けられた時のビードの面圧と面圧
形成部材による面圧の中間の大きさであって良い。
【0014】面圧形成部材は、第1又は第3プレートと
一体に形成されたフランジであっても良い。フランジが
形成されるプレートの一部は折り返され、且つフランジ
を形成するようそのプレートの上に配置されても良い。
又、フランジが形成されるプレートの一部は、フランジ
が形成されない他のプレートの穴を通って延びるよう曲
げられ、他のプレートの縁部上に位置するよう折り返さ
れても良い。更に、面圧形成部材は、第1及び第3穴の
内側に設けられたグロメットであっても良く、このグロ
メットのフランジは、第1及び第3プレートの縁部の外
側に置かれる。
【0015】
【実施例】図3には、本発明に係るスチールラミネート
ガスケットの第1実施例が示されている。このガスケッ
トAは、図示を省略しているが、図1に示す従来のガス
ケットと同様に、シリンダ穴Hc、水穴Hw、オイル穴
Ho及びボルト穴Hbを有している。前記ガスケットA
において、シリンダ穴Hcの周りの領域は本発明の密封
機構により密封される。水穴Hw及びオイル穴Hoの周
りの領域はどのような密封機構で密封されも良い。従っ
て、水穴Hw及びオイル穴Hoの周りの密封機構は、本
明細書では説明しない。水穴Hw及びオイル穴Hoの周
りの領域は本発明に従い、密封してもよい。
【0016】図3に示すよう、第1実施例のガスケット
Aは第1プレート(上板)A20、第2プレート(中
板)A21及び第3プレート(下板)A22より成る。
上、下板A20、A22は、中板A21に対して対称的
に配置される。上板A20はシリンダ穴Hcに対応する
第1穴A20aと、該穴A20aの周りに配置される
ラットな第1縁部A20bと、該縁部A20bの周りに
位置する第1ビードA20cを備えている。基部A20
dはガスケットAの実質上全領域に延びている。縁部A
20bの下面は基部A20dの下面より少し下に位置し
ている。
【0017】中板A21は、上板A20の基部A20d
の下に実質上位置している。この中板A21はシリンダ
穴Hcより大きな第2穴A21aと、該穴A21aの周
りの端部A21bを有している。下板A22は中板A2
1の下に配置される。下板A22は、第1穴A20aに
対応する第3穴A22aと、該穴A22aの周りに位置
するフラットな第2縁部A22bと、該縁部A22bの
周りに位置する第2ビードA22cとを備えている。基
部A22dはガスケットAの実質上全領域に延びる。縁
部A22bの上面は基部A22dの上面よりも少し高く
位置している。
【0018】ガスケットAが組立てられると、縁部A2
0b、A22bは互いに接し、且つ中板A21は実質上
基部A20d、A22dの間に配置される。穴A21a
の周りの端部A21bはビードA20c、A22cの間
に位置する。端部A21bは縁部A20b、A22bと
は重ならず、端部A21bと縁部A20b、A22bの
間に空間、即ち穴A21aの一部を形成する。
【0019】このようにして組立てられたガスケットA
がシリンダヘッドとシリンダブロック(共に図示せず)
との間で締付けられると、ビードA20c、A22cは
圧縮され、複数の波形ビードを形成する。波形ビードは
部分的に空間部、即ち端部A21bと縁部A20b、A
22bの間の穴A21aの部分に位置する。又、ビード
A20c、A22cが圧縮されるに従い、縁部A20
b、A22bはシリンダ穴Hc方向に少し動く。従っ
て、ガスケットAが締付けられた時、高い面圧はビード
A20c、A22cの外側部分に、低い面圧はビードA
20c、A22cの内側に形成され、これによって適切
な面圧が得られる。
【0020】ガスケットAにおいて、中板A21を加え
た基部A20d、A22dの積層厚さは、縁部A20
b、A22bにおける積層厚さより厚く、ビードA20
c、A22cはシリンダ穴Hcから少し離れて形成され
る。従って、ガスケットAが締付けられた時、シリンダ
穴Hcのすぐ外には面圧は直接加えられない。これによ
り、シリンダ穴Hcの変形は実質上阻止される。
【0021】図3において、ガスケットAが締付けられ
ていない時、縁部A20b、A22bは互いに接するよ
う配置されている。しかしながら、ガスケットAが締付
けられた時に縁部A20b、A22bが互いに接するよ
うになっている限り、ガスケットが組立てられた状態で
縁部A20b、A22bが接している必要はない。即
ち、縁部A20b、A22bの間にスペースがあっても
良い。これらの縁部間にスペースがあっても、ガスケッ
トAは意図するよう作用する。
【0022】第1、第2縁部の少なくとも一方には、以
下の実施例に示すように、エンジンの穴を囲む面圧形成
部材を設けることができる。この面圧形成部材は、ガス
ケットが締付けられた時に所望の面圧を発生させるもの
である。図4は本発明のスチールラミネートガスケット
の第2実施例を示す。このガスケットBは、ガスケット
Aと同様、ビードB20cを備えた上板B20と、中板
B21と、ビードB22cを備えた下板B22より成
る。しかしながら、下板B22は、面圧形成部材とし
て、シリンダ穴Hcを定めるための湾曲部分B22e
と、縁部B20b上に位置するフランジB22fを有し
ている。更に、中板B21の穴B21aは、前記ガスケ
ットAにおける中板A21の穴A21aよりも大きい。
【0023】シリンダ穴Hc近くの厚さ、即ちフランジ
B22fと縁部B20b、B22bの合計の積層厚さ
は、ビードB20c、B22cの外側の厚さ、即ち、上
板B20と中板B21と下板B22の合計の積層厚さよ
りも少し薄い。従って、ガスケットBが締付けられた
時、波形ビードは一部穴B21a内に位置する。又、ビ
ードB20c、B22cが圧縮されるに従い、フランジ
B22fを備えた縁部B20b、B22bは少しシリン
ダ穴Hc方向に動く。従って、ビードB20c、B22
cは高い面圧を発生しない。即ち、ビードB20c、B
22cの内側は比較的弱く、外側は比較的強い面圧が形
成される。ガスケットBにおいては、フランジB22f
がシリンダ穴Hcの周りに形成されるので、シリンダ穴
Hcの周りの領域は適切に密封される。
【0024】図5及び図6は、本発明のスチールラミネ
ートガスケットの第3実施例Cを示す。このガスケット
Cは、ガスケットAに似て、ビードC20cを備えた上
板C20と、中板C21と、ビードC22cを備えた下
板C22より成る。しかしながら、ガスケットCにおい
ては、面圧形成部材として、上板C20は湾曲部分C2
0eと、縁部C20b上に位置するフランジC20fを
更に有する。シリンダ穴Hc近くの合計の積層厚さ、即
ち、フランジC20fと縁部C20bと縁部C22bの
厚さは、ビードC20c、C22cの外側の厚さ、即
ち、上板C20、中板C21及び下板C22の厚さ、よ
りも少し薄い。
【0025】図6に示すように、ガスケットCがシリン
ダヘッドXとシリンダブロックYの間で圧縮されると、
ガスケットAと同様、ビードC20c、C22cは適度
な面圧をもたらすよう複数の波形ビードを形成する。
又、このガスケットCにおいては、該ガスケットCが締
付けられると、湾曲部分C20eも又しっかりと圧縮さ
れる。この湾曲部分C20eは弾性を有するので、そこ
で面圧が発生する。従って、ガスケットCは、ガスケッ
トAに開示した特徴に加えて、シリンダ穴Hc近くに面
圧をもたらす。
【0026】図7は本発明のスチールラミネートガスケ
ットの第4実施例を示す。このガスケットDはガスケッ
トBに似て、ビードD20cを備えた上板D20と、中
板D21と、ビードD22cと湾曲部分D22e及びフ
ランジD22fを備えた下板D22とより成る。このガ
スケットDは、しかしながら、下板D22の厚さが他の
板より厚い。
【0027】シリンダ穴Hc近くの合計の積層厚さ、即
ちフランジD22f、縁部D20b及び縁部D22bの
厚さは、ビードD20c、D22cの外側の厚さ、即ち
上板D20、中板D21及び下板D22の厚さよりも少
し厚い。
【0028】従って、前記ガスケットDが締付けられた
時、高い面圧P1がシリンダ穴Hc近く、即ちフランジ
D22fに形成される。ビードD20c、D22cの外
半分において形成される面圧P2は面圧P1より弱い
が、ビードD20c、D22cは内半分において形成さ
れる面圧P3よりも強い。ガスケットDにおいては、高
い面圧がシリンダ穴Hc近くに形成される。ガスケット
Dにおいて説明したように、板の厚さを変えると、面圧
の強さだけでなく、面圧が加えられる部分も変えること
ができる。
【0029】図8は本発明のスチールラミネートガスケ
ットの第5実施例を示す。このガスケットEはガスケッ
トAに似て、ビードE20cを備えた上板E20と、中
板E21と、ビードE22cを備えた下板E22とより
成るが、この他に、湾曲部分E23a及びフランジE2
3b,E23cを持ったグロメットE23を備えてい
る。フランジE23bは縁部E20bの上に位置し、フ
ランジE23cは縁部E22bの下に位置している。
【0030】前記ガスケットEにおいて、シリンダ穴H
c近傍の厚さ、即ちフランジE23b,E23c及び縁
部E20b,E22bの合計厚さは、ビードE20c,
E22cの外側厚さ、即ち上板E20、中板E21及び
下板E22の合計厚さより薄い。従って、このガスケッ
トEを締付けると面圧P1はシリンダ穴Hcの近傍に発
生し、この面圧P1は、ビードE20c,E22cの外
側半分に発生する面圧P2より低いが、ビードE20
c,E22cの内側半分に発生する面圧P3より高い。
【0031】前記ガスケットEにおいて説明したよう
に、グロメットE23を備えることによってシリンダ穴
近傍の面圧を変えることができ、またその面圧の値をグ
ロメットの厚さを変えることによって変えることができ
る。本発明においては、中板はシリンダ穴近くには延び
ないので、高温には強くないシールコーティングを中板
に設けても良い。この結果、水穴、オイル穴のような流
体穴近くでプレート間をしっかり密封できる。
【0032】本発明においては、ビードはシリンダ穴H
cから少し離れて形成され且つ適度な面圧をもたらすよ
うになっている。ガスケットAでは、シリンダ穴Hc近
くでは面圧は形成されない。ガスケットBでは、シリン
ダ穴近くで少しの面圧が形成され、一方ガスケットCに
おいては、シリンダ穴近くの湾曲部分により適度な面圧
が形成される。ガスケットDにおいては、大きな面圧が
シリンダ穴近くに形成できる。また、ガスケットEにお
いては、グロメットによって面圧をシリンダ穴の近傍に
加えることができる。本発明の具体例を参照して説明し
てきたが、説明は例示的なもので、本発明は特許請求の
範囲によってのみ限定されるものである。
【0033】
【発明の効果】このように本発明によれば、第1及び第
3プレートにおけるビードの内側にそれぞれフラットな
縁部を形成して、これらの縁部を直接対向させると共
に、第2プレートにおける第2穴の周りの端部を相対す
るビードの幅内か又はそれより外側に位置させることに
より、上記両ビードを直接又は第2プレートの端部を介
して対向させたことにより、シリンダ穴のすぐ近くにビ
ードによる必要以上に強い面圧が発生するのを防止し
て、適度の面圧を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のスチールラミネートガスケットの部分平
面図である。
【図2】図1の2−2線に沿った拡大断面図である。
【図3】本発明のスチールラミネートガスケットの第1
実施例の要部断面図である。
【図4】本発明のスチールラミネートガスケットの第2
実施例の要部断面図である。
【図5】本発明のスチールラミネートガスケットの第3
実施例の要部断面図である。
【図6】図5に示すガスケットの圧縮状態を示す断面図
である。
【図7】本発明のスチールラミネートガスケットの第4
実施例の要部断面図である。
【図8】本発明のスチールラミネートガスケットの第5
実施例の要部断面図である。
【符号の説明】
Hc シリンダ穴 A20,B20,C20,D20,E20 第1プレ
ート A21,B21,C21,D21,E21 第2プレ
ート A22,B22,C22,D22,E22 第3プレ
ート A20a 第1穴 A21a 第2穴 A22a 第3穴 A20b,B20b,C20b,D20b,E20b
第1縁部 A22b,B22b,C22b,D22b,E22b
第2縁部 A21b 端縁 A20c,B20c,C20c,D20c,E20c
第1ビード A22c,B22c,C22c,D22c,E22c
第2ビード B22f,C20f,D22f,E23b,E23c
フランジ B22e,C20e,D22e 湾曲部分 E23 グロメット

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部に密封されるべき少なくとも1つの穴
    を有する内燃機関用のスチールラミネートガスケットで
    あって、第1、第2、第3プレートを順次積層して成
    り、 第1プレートは、エンジンの穴に対応する少なくとも1
    つの第1穴と、第1穴の周りのフラットな第1縁部と、
    第1縁部を囲んで上向きに突出する少なくとも1つの第
    1ビードとを有し、 第2プレートは第1プレートの下に位置し、第1穴より
    大きな少なくとも1つの第2穴と、第2穴の周りの端部
    とを有し、 第3プレートは第2プレートの下に位置し、第1穴に対
    応する少なくとも1つの第3穴と、第3穴の周りのフラ
    ットな第2縁部と、第2縁部を囲んで下向きに突出する
    少なくとも1つの第2ビードとを有し、 ガスケットが締付けられた時に、相対する位置にある上
    第1、第2ビードがエンジンの穴から離れた部分で
    を生じるよう、ガスケットの組立て状態において、第
    1プレートの第1縁部と第3プレートの第2縁部とが直
    接対向し、かつ第2プレートにおける第2穴の周りの端
    が上記第1、第2ビードの幅内か又はそれより外側に
    位置することにより、これらの第1ビードと第2ビード
    とが直接又は第2プレートの上記第2穴の周りの端部
    介して相対している、 ことを特徴とするスチールラミネートガスケット。
  2. 【請求項2】第1、第2縁部の少なくとも一方にエンジ
    ンの穴を囲む面圧形成部材を設け、ガスケットが締付け
    られた時に該面圧形成部材により面圧が発生するよう構
    成した請求項1に記載のスチールラミネートガスケッ
    ト。
  3. 【請求項3】ガスケットが締付けられた時、エンジンの
    穴に対して第1、第2ビードの第2プレート内端より
    側で発生する面圧が、第1、第2ビードによる面圧と面
    圧形成部材による面圧の中間の大きさである請求項2に
    記載のスチールラミネートガスケット。
  4. 【請求項4】面圧形成部材が第1又は第3プレートの一
    方と一体に形成されたフランジである請求項2に記載の
    スチールラミネートガスケット。
  5. 【請求項5】フランジが第1プレートと一体に形成さ
    れ、該フランジはエンジンの穴近くで折り返され、第1
    縁部上に配置されている請求項4に記載のスチールラミ
    ネートガスケット。
  6. 【請求項6】フランジの湾曲部分が、ガスケットが締付
    けられた時に面圧を発生するよう弾性を有している請求
    項5に記載のスチールラミネートガスケット。
  7. 【請求項7】フランジが第3プレートと一体に形成さ
    れ、第1穴内を延びるよう折り返されて第1プレートの
    第1縁部上に配置されている、請求項4に記載のスチー
    ルラミネートガスケット。
  8. 【請求項8】ガスケットが締付けられた時、エンジンの
    穴に対して第1、第2ビードの第2プレート内端より外
    側の部分で発生する面圧が、ガスケットの第2プレート
    内端より内側の部分で発生する面圧より大きい請求項1
    に記載のスチールラミネートガスケット。
  9. 【請求項9】面圧形成部材が、第1穴及び第3穴の内側
    に位置する湾曲部分と、第1縁部及び第2縁部の外側に
    位置するフランジとを備えたグロメットである請求項2
    に記載のスチールラミネートガスケット。
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