JP2916873B2 - 金属ガスケット - Google Patents

金属ガスケット

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JP2916873B2
JP2916873B2 JP6223291A JP22329194A JP2916873B2 JP 2916873 B2 JP2916873 B2 JP 2916873B2 JP 6223291 A JP6223291 A JP 6223291A JP 22329194 A JP22329194 A JP 22329194A JP 2916873 B2 JP2916873 B2 JP 2916873B2
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展生 吉野
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のシリンダヘ
ッド、バルブ室、水孔、オイル孔、エア孔等のカバーを
本体に対してボルト締結するのに、ボルト締結後のカバ
ーと本体との間に生じる隙間がボルト締結部の内側に向
かって縮小するようにした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
ンダブロックとの接合面、その他一般部の接合面間に介
装された金属ガスケットは、相互の接合面をシールすべ
く形成されたビードを、シリンダヘッド締結時のボルト
締付け力により弾性変形させ、この変形時の弾性復元力
により接合面にビード荷重を発揮して、接合面間のシー
ルを果たすと共に、接合面の歪に追従させて、そのシー
ル効果を維持するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような金属ガス
ケットの従来例を図4と図5に示す。
【0004】図4に示す金属ガスケット23は、カバー
20と本体21の接合面間に介挿してあり、ボルト孔2
4の内側に、断面半円形のフルビード25が形成された
ものである。この金属ガスケット23においては、ボル
ト孔24の内側のビード荷重が外側の荷重よりも増大す
る。このため、ボルト孔24の内側の隙間θ1が外側の
隙間θ2よりも増大して、それに伴う歪みがボルト孔2
4の内側に大きく生じ、シール性能が不安定となる。
【0005】また、ボルト孔24の内側の隙間が大きい
ために、ボルト孔24の内側に設けられたビード25が
撓みやすく、その結果、ボルト26のトルクダウンが生
じ易い。
【0006】このような現象は、シリンダヘッドとシリ
ンダブロックとの間に介挿した金属ガスケットの場合、
特に著しく、シリンダヘッドが燃焼室孔内の爆発による
たたかれを受けて、ボルト孔24の内側のビード25が
撓みやすく、ボルト26のトルクダウンが顕著に発生す
る。
【0007】また、図5に示すように、金属ガスケット
27にボルト孔24の内側と外側において同形状に形成
したビード28を設けた場合、カバー20のボルト締結
力によって全体変形量θ3が生じる。そして、カバー2
0を四方からボルト締結した場合、中央が持ち上がるよ
うにカバー20が変形するため、ボルト孔24の内側に
おけるカバー20と本体21との隙間が外側の隙間より
も増大して、それに応じた歪みをカバー20に生じ、そ
の結果シール性能が不安定になるのである。
【0008】また、カバー20と本体21との隙間は、
ボルト孔24の周辺においては小であるが、ボルト孔2
4から隣のボルト孔24への中間に至るに従って増大す
るため、上記のボルト孔24の内側と外側において同形
状に形成したビード28ではその変化に対応することが
できず、結局シール性能を不安定にするのである。
【0009】本発明は、上記の従来の問題点を解消する
ために成されたもので、内燃機関のシリンダヘッドとシ
リンダブロック間に介挿するヘッドガスケットのみなら
ず、一般部のカバーと本体間に介装する金属ガスケット
において、ボルト締結後のカバーと本体との間に生じる
隙間が、ボルト締結部の内側に向かって縮小するように
したビード形状とすることにより、シール性の安定、及
びボルトのトルクダウンを防止し、またボルト孔間をボ
ルト締結力によるカバーと本体との間の隙間変化に対応
したビードの高さと幅に変化させることにより、カバー
と本体との接合面全体に均等なシール面圧を発揮させ
て、シール性能の安定化を実現するようにした金属ガス
ケットを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の金属ガスケットは、カバーの周囲を複数
のボルトで本体に締結する際に前記カバーと前記本体の
間に介挿するようにした金属ガスケットにおいて、前記
ボルトを挿通するためのボルト孔とこれに隣設するボル
ト孔との中間部にフルビードが形成され、該フルビード
のビード頂部が連続的に夫々のボルト孔の外周を囲むこ
とによって各ボルト孔の外周にフルビードが形成される
と共に、各ボルト孔の内周へ向けて前記ビード頂部から
の内側幅を広げるハーフビードが形成されつつ前記ボル
ト孔間のフルビードに連繋されたものである。また、
記ボルト孔間の中間部及び前記ボルト孔の外周に形成さ
れたフルビードの幅及び高さが、前記ボルト締結によっ
て前記カバーと前記本体との間に生じる隙間に応じて変
化するようにしてもよい。
【0011】
【作用】一般に、カバーを本体に対して周囲からボルト
締結した場合、カバーの中央が持ち上がるように変形す
るため、ボルト孔の内側の隙間が外側の隙間よりも増大
するような歪みをカバーに与える。
【0012】上記の構成においては、ボルトを挿通する
ためのボルト孔とこれに隣設するボルト孔との中間部に
フルビードが形成され、該フルビードのビード頂部が連
続的に夫々のボルト孔の外周を囲むことによって各ボル
ト孔の外周にフルビードが形成されると共に、各ボルト
孔の外周のビード頂部から内周へ向けてビード高さを徐
々に低減するハーフビードが形成されて夫々のハーフビ
ードがボルト孔間のフルビードに連繋されることによ
、このボルト孔をボルト締結すると、ボルト孔の外側
のフルビードがストッパーの役割を成して、カバーの中
央を凹ませる面圧がカバーに生じ、ボルト孔の内側の隙
間が外側の隙間よりも縮小する。
【0013】このような本発明の金属ガスケットによる
カバーの歪みは、上記の一般的な(本発明の金属ガスケ
ットを設けない)場合のカバーの締付け歪みと反対方向
の歪みとして作用するため、両者は相殺し合って、カバ
ーと本体との接合面を一定幅の隙間としてボルト締結す
ることが可能となる。
【0014】また、ボルト孔とこれに隣設するボルト孔
との中間部にはフルビードが形成されているため、ボル
ト締結力によるカバーと本体との隙間変化に対応したビ
ードの幅及び高さとして変化させることが容易となる。
【0015】
【実施例】図1は本発明による金属ガスケットの平面図
である。図2(a)は図1のA−A線に沿う断面図、図
2(b)は図1のB−B線に沿う断面図、図2(c)は
図1のC−C線に沿う断面図である。図3は本発明によ
る金属ガスケットを装着した状況を示すボルト孔周辺の
断面図である。
【0016】図1に示す金属ガスケットは、水孔、オイ
ル孔等のカバー7と本体8との接合面間に介装する金属
ガスケットを示すものであるが、本発明は、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する金属ガ
スケット等、本体に対してカバーに相当するものを、周
囲数ケ所にてボルト締結する際に介装する金属ガスケッ
トすべてに適用することができる。
【0017】図1及び図2(a)乃至(c)において、
水孔或はオイル孔等の開孔10を囲繞する金属ガスケッ
ト1が形成され、その四方の角部にはボルト孔3が夫々
設けられている。
【0018】この金属ガスケット1の周囲にはシール用
ビード2が形成され、このシール用ビード2は、ボルト
3、3間の中間部4において、図2(a)に示すよう
に、ビート高さh1、ビードの分割幅L1が左右におい
て同等の断面半円形のフルビード5に形成されたもので
あるなお、図1及び図2(a)乃至(c)において、
ビード2の頂部(ビード頂部)は一点鎖線で示してあ
り、この一点鎖線(ビード頂部)を境にして、外側をビ
ードの外側形状5a、内側をビードの内側形状5bとし
てある
【0019】そして、図1及び図2(b)に示すよう
に、ボルト孔3、3間の中間部から夫々のボルト孔3に
近づくに従って、ビード高さを徐々に減小しながら(h
2<h1)、内側形状5bの幅(L3)を外側形状5a
の幅(L2)よりも広げつつ、ボルト頂部が各ボルト孔
3の外周側を囲むようにして次の隣のボルト孔3、3間
に至るようにしてある。また、各ボルト孔3の外周側に
おいては、ボルト頂部からの外側形状をフルビード5a
に維持しつつ、各ボルト孔3の内周側においては、ボル
ト頂部からの内側形状の幅(L3)を広げたハーフビー
ド6に変形するようにしてある
【0020】従って、図2(c)に云すように、ボルト
孔3の周囲においては、図2(b)の場合よりもさらに
ビード高さを減小しながら(h3<h2)、外側形状5
aの幅(L5)をさらに広げるように形成され、ハーフ
ビード6がボルト孔3を跨いだ状態で形成されることと
なる
【0021】このような金属ガスケット1においては、
図3に示すように、カバー7を本体8に対して四方から
ボルト9で締結した場合、ボルト孔3の外側がフルビー
ド5の外側形状5aとされ、内側がハーフビード6とさ
れることによって、このボルト孔3にボルト9を挿通し
て締結すると、ビード荷重F1>F2>F3となって、
ボルト孔3の外側のフルビード5aがストッパーの役割
を成し、カバー7の中央を凹ませる面圧がこのカバー7
に生じることにより、ボルト孔3の内側の隙間β1が外
側の隙間β2よりも縮小する。
【0022】このような本発明の金属ガスケットによる
カバー7の歪みは、本発明の金属ガスケット1を設けな
い場合のカバー7の締付け歪みと反対方向の歪みとして
作用するため、両者は相殺し合って、カバー7と本体8
との接合面を一定幅の隙間としてボルト締結することが
可能となる。
【0023】また、ボルト孔3、3間にはフルビード5
が形成されているため、ボルト締結力によるカバー7と
本体8との隙間変化に対応したフルビード5の幅及び高
さとして、ビード面圧を変化させ、カバー7と本体8と
の接合面の周囲の均等なシール性能を確保することがで
きる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の金属ガス
ケットをカバーと本体の間にボルト締結すると、ボルト
孔の外側のフルビードがストッパーの役割を成し、ボル
ト締結部の内側に向かってカバーの中央を凹ませる面圧
が生じるため、ボルト孔の内側の隙間が外側の隙間より
も縮小して、カバーの締付け歪みに対する反対方向の歪
みとして作用する。このため、両者は相殺し合って、カ
バーと本体との接合面を一定幅の隙間としてボルト締結
することが可能となり、シール性の安定、及びボルトの
トルクダウンを防止することが可能となる。
【0025】また、ボルト孔間の中間部及びボルト孔の
外周に形成されたフルビードの幅及び高さを、ボルト締
結によってカバーと本体間に生じる隙間に応じて変化
せることにより、ビードのバネ定数を変化させて、カバ
ーと本体との接合面全体に均等なシール面圧を発揮させ
ることができ、シール性能を安定化することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明による金属ガスケットの平面図で
ある。
【図2】図2(a)は図1のA−A線に沿う断面図、図
2(b)は図1のB−B線に沿う断面図、図2(c)は
図1のC−C線に沿う断面図である。
【図3】図3は本発明による金属ガスケットを装着した
状況を示すボルト孔周辺の断面図である。
【図4】図4は従来の金属ガスケットのボルト孔周辺の
断面図である。
【図5】図5は従来の他の金属ガスケットのボルト孔
辺の断面図である。
【符合の説明】
1…金属ガスケット、2…シール用ビード、3…ボルト
、4…ボルト孔間の中間部、5…フルビード、5a…
ビードの外側形状、5b…ビードの内側形状、6…ハー
フビード、7…カバー、8…本体、9…ボルト。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】カバーの周囲を複数のボルトで本体に締結
    する際に前記カバーと前記本体の間に介挿するようにし
    た金属ガスケットにおいて、前記ボルトを挿通するため
    のボルト孔とこれに隣設するボルト孔との中間部にフル
    ビードが形成され、該フルビードのビード頂部が連続的
    に夫々のボルト孔の外周を囲むことによって各ボルト孔
    の外周にフルビードが形成されると共に、各ボルト孔の
    内周へ向けて前記ビード頂部からの内側幅を広げるハー
    フビードが形成されつつ前記ボルト孔間のフルビードに
    連繋されたことを特徴とする金属ガスケット。
  2. 【請求項2】前記ボルト孔間の中間部及び前記ボルト孔
    の外周に形成されたフルビードの幅及び高さが、前記ボ
    ルト締結によって前記カバーと前記本体との間に生じる
    隙間に応じて変化するようにしたことを特徴とする請求
    項1記載の金属ガスケット。
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