JP2930833B2 - Metal gasket - Google Patents

Metal gasket

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JP2930833B2
JP2930833B2 JP5109776A JP10977693A JP2930833B2 JP 2930833 B2 JP2930833 B2 JP 2930833B2 JP 5109776 A JP5109776 A JP 5109776A JP 10977693 A JP10977693 A JP 10977693A JP 2930833 B2 JP2930833 B2 JP 2930833B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は,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対向当接面間をシ
ールするために使用される金属ガスケットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal gasket used for sealing a space between opposed contact surfaces between a cylinder head and a cylinder block of a multi-cylinder engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】多気筒エンジンにおいてシリンダヘッド
とシリンダブロックはボルトで結合されるが,シリンダ
ヘッドとシリンダブロックとの取付面からガスが漏れる
のを防止するために,該取付面間には金属ガスケットが
介装される。金属ガスケットは,図1に示すように,弾
性を有する一枚の弾性金属板1に複数のシリンダボア孔
2を形成し,各々の孔2の周囲にビード3を形成したも
のが一般によく知られている。この金属ガスケットは,
ボルトの締付力によって,ビード3が取付面にシール部
を形成して効果的なシールを果たす。そして,最近で
は,隣接する二つの孔2の間において,それぞれのビー
ド3が互いに会合部4で会合し,孔2間で共用ビード部
5が形成された金属ガスケットが開発されている〔例え
ば,特開昭63−210465号公報(米国特許第48
15750号明細書)又は実公平1−8678号公報参
照〕。
2. Description of the Related Art In a multi-cylinder engine, a cylinder head and a cylinder block are connected by bolts. To prevent gas from leaking from a mounting surface between the cylinder head and the cylinder block, a metal gasket is provided between the mounting surfaces. Is interposed. As shown in FIG. 1, a metal gasket in which a plurality of cylinder bore holes 2 are formed in a single elastic metal plate 1 having elasticity and beads 3 are formed around each hole 2 is generally well known. I have. This metal gasket is
Due to the tightening force of the bolt, the bead 3 forms a seal portion on the mounting surface to achieve an effective seal. Recently, a metal gasket has been developed in which, between two adjacent holes 2, respective beads 3 meet with each other at an associated portion 4, and a common bead portion 5 is formed between the holes 2 [for example, JP-A-63-210465 (U.S. Pat.
No. 15750) or Japanese Utility Model Publication No. 1-8678].

【0003】上記のような金属ガスケットを図10及び
図11を参照して概説する。以下の各図において,金属
ガスケットの同一の部分を示すものには同一の符号を付
すこととする。
[0003] The above-described metal gasket will be outlined with reference to FIGS. 10 and 11. In the following drawings, the same parts of the metal gasket are denoted by the same reference numerals.

【0004】図10は従来の金属ガスケットの会合部の
一例を示す拡大説明図である。図10において,金属ガ
スケットは,孔2の間の共用ビード部5において,二つ
の各ビード3は孔2に沿って円弧状に形成されている。
二点鎖線はビードの中心線6を表しているが,会合部4
間の共用ビード部5の中央部において二つのビード3の
中心線6が接している。ビード3はこのような形状を有
しているので,非会合部のビード幅L,L(L
)は,共用ビード部5の中央部のビード幅Lにほ
ぼ等しい。これに対して,ビード3が会合する会合部4
のビード幅Lは非会合部のビード幅L,L及び共
用ビード部5の中央部のビード幅Lの約2倍の幅を有
している。
FIG. 10 is an enlarged explanatory view showing an example of an associated portion of a conventional metal gasket. In FIG. 10, the metal gasket is formed in an arc shape along the hole 2 in the shared bead portion 5 between the holes 2.
The two-dot chain line indicates the center line 6 of the bead.
The center line 6 of the two beads 3 is in contact with the central part of the common bead part 5 between them. Since the bead 3 has such a shape, the bead widths L 1 , L 2 (L 1 =
L 2 ) is substantially equal to the bead width L 3 at the center of the common bead portion 5. In contrast, the meeting section 4 where the beads 3 meet
Bead width L 4 of has about twice the width of the bead width L 3 of the central portion of the bead width L 1, L 2 and common bead 5 of the noncontact portion.

【0005】この結果,図10のグラフに示すビードの
面圧(kgf/mm)の値〔有限要素法による解析値
では線圧(kgf/mm)〕から分かるように,ビード
幅の大きく変化する部分の近傍,即ち会合位置近傍(円
で囲んだ領域X,Y)で面圧が大幅に低下している。し
かるに,面圧とは,金属ガスケットがシリンダヘッドと
シリンダブロックとの間に押圧状態に取り付けられた時
に,金属ガスケットの孔に沿って形成したビードに発生
する反力である。中でも特に共用ビード部5の中央部に
近い箇所(領域X)で面圧の低下が著しい。この面圧の
低下現象は,会合部4におけるばね定数が小さいことが
原因であると考えられる。つまり,非会合部に比べて会
合位置ではビード高さに対するビード幅の比が急に大き
くなっているので,会合部4におけるばね定数は小さく
なり,それ故に,会合位置近傍での面圧の低下が起きる
と考えられる。このように,図10の金属ガスケット
は,会合部4で面圧の低下が著しいので,ビードの面圧
が影響するシール性能については,十分なシール性を確
保できないことになる。
As a result, as can be seen from the value of the bead surface pressure (kgf / mm 2 ) shown in the graph of FIG. The surface pressure is greatly reduced in the vicinity of the contact portion, that is, in the vicinity of the meeting position (regions X and Y surrounded by circles). However, the surface pressure is a reaction force generated in a bead formed along the hole of the metal gasket when the metal gasket is mounted in a pressed state between the cylinder head and the cylinder block. In particular, the contact pressure is remarkably reduced at a portion (region X) near the center of the common bead portion 5. It is considered that this decrease in the surface pressure is caused by a small spring constant at the joint 4. In other words, since the ratio of the bead width to the bead width is suddenly larger at the meeting position than at the non-meeting portion, the spring constant at the meeting portion 4 becomes smaller, and therefore the surface pressure decreases near the meeting position. Is thought to occur. As described above, in the metal gasket of FIG. 10, since the contact pressure is significantly reduced at the joint portion 4, sufficient sealing performance cannot be ensured with respect to the sealing performance affected by the contact pressure of the bead.

【0006】また,図11は従来の金属ガスケットの会
合部の別の例を示す拡大説明図である。図11に示す金
属ガスケットは,図10に示す金属ガスケットの改良を
図ったものである。この金属ガスケットは,弾性金属板
1にビード3を形成してシールを果たすものであり,弾
性金属板1に複数の孔2を設け,それぞれの孔2の周囲
に孔2を囲むビード3を形成し,各々のビード3は隣り
合う孔2間で会合し,共用ビード部5の中央部でビード
3が直線部7を有している。そして,この金属ガスケッ
トは,弾性金属板1に設けた各シール部位をシールする
ビード3の会合部4のビード幅が非会合部のビード幅と
略同等になるように,会合部4に向かって非会合部のビ
ード幅を漸次狭小に形成したものである。即ち,会合部
4のビード幅Lが非会合部のビード幅L,L(L
=L)と略同等になるように形成され,会合部4の
ビード幅Lと非会合部のビード幅L,Lとを同じ
大きさに形成することによって,会合部4のばね定数を
大きくし,会合部4のシール圧低下の問題を回避し,面
圧が不均等になるのを防止しようとしたものである。こ
の金属製ガスケットは,図示のように,確かに会合部4
のばね定数は大きいし,面圧も会合部4だけをとった場
合は低下しない。
FIG. 11 is an enlarged explanatory view showing another example of the associated portion of the conventional metal gasket. The metal gasket shown in FIG. 11 is an improvement of the metal gasket shown in FIG. In this metal gasket, a bead 3 is formed in an elastic metal plate 1 to perform sealing. A plurality of holes 2 are provided in the elastic metal plate 1, and a bead 3 surrounding the hole 2 is formed around each hole 2. Each bead 3 meets between adjacent holes 2, and the bead 3 has a straight portion 7 at the center of the common bead portion 5. The metal gasket is moved toward the associated portion 4 so that the bead width of the associated portion 4 of the bead 3 for sealing each sealing portion provided on the elastic metal plate 1 is substantially equal to the bead width of the non-associated portion. The bead width of the non-association part was gradually narrowed. In other words, the bead width of the bead width L 4 of the meeting part 4 noncontact portion L 1, L 2 (L
1 = L 2 ), and by forming the bead width L 4 of the associated portion 4 and the bead widths L 1 and L 2 of the non-associated portion to be the same size, the The purpose is to increase the spring constant, avoid the problem of a decrease in the seal pressure at the meeting portion 4, and prevent the surface pressure from becoming uneven. This metal gasket does not
Has a large spring constant, and the surface pressure does not decrease when only the joint portion 4 is taken.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら,上記金
属ガスケットは,有限要素法による解析計算によると,
シール面圧は図11に示すとおり,会合部4と非会合部
の境界において面圧Pの低下が著しく,非会合部の面
圧Pの約1/2になっている。また,会合部4のばね
定数を大きくしたために,逆に会合部4の面圧PMAX
は非常に高い値を示し,かえって面圧の不均等を招く結
果になっている。
However, according to analytical calculation by the finite element method,
Sealing surface pressure is as shown in FIG. 11, significantly decrease in the surface pressure P L in the meeting part 4 bounds of noncontact portion, which is about half of the surface pressure P M of the noncontact portion. Also, since the spring constant of the meeting part 4 is increased, the contact pressure P MAX
Shows a very high value, which results in uneven surface pressure.

【0008】上記金属ガスケットが,上記のようなアン
バランスな面圧状態になるということは,シール性能が
高いとは言えず,むしろ,ばね定数及び面圧を高くする
と,耐久性の問題,例えば,ヘタリや亀裂の発生を引き
起こす原因になり好ましくないものである。
The fact that the metal gasket is brought into the unbalanced surface pressure state as described above does not mean that the sealing performance is high. Rather, if the spring constant and the surface pressure are increased, there is a problem of durability, for example. , Which may cause settling or cracking, which is not preferable.

【0009】そこで,図11に示す金属ガスケットのビ
ードの形状を検討してみると,会合部4のビード幅L
は非会合部のビード幅L,Lと同じ大きさであるに
もかかわらず,会合部4には二点鎖線で示すようにビー
ドの中心線6が二本存在する。勿論,ビード3の高さは
会合部4と非会合部とで変わらないので,会合部4にお
けるビード3の断面形状は,会合部4に向かって非会合
部のビード幅を漸次狭小形状に形成した鋭い二つの山が
連なった形状になる。このように,ビード自体が元々非
常に細いうえに,会合部4でビード幅を絞り込んでいる
ので,会合部4でビード3の断面形状が複雑且つ急激に
変化することになり,それ故に,会合部4では面圧が著
しく大きくなり,その反動で会合部4の両側では面圧が
急激に低下するという現象が発生すると共に,該会合部
4の加工が極めて困難である。特に,このような複雑に
変化する断面形状を持つビード3を形成するための金型
を製作することが極めて困難であり,実際の加工はコス
ト高にもなり無理である。
[0009] Therefore, when we consider the shape of the bead of the metal gasket shown in FIG. 11, the bead width L 4 of the meeting part 4
Despite having the same size as the bead widths L 1 and L 2 of the non-associating portion, the joining portion 4 has two bead center lines 6 as indicated by the two-dot chain line. Of course, since the height of the bead 3 does not change between the associated portion 4 and the non-associated portion, the cross-sectional shape of the bead 3 at the associated portion 4 is such that the bead width of the non-associated portion gradually decreases toward the associated portion 4. It has a shape where two sharp peaks are connected. As described above, since the bead itself is originally very thin and the bead width is narrowed at the meeting portion 4, the cross-sectional shape of the bead 3 changes complicatedly and rapidly at the meeting portion 4, and therefore, the At the portion 4, the contact pressure becomes extremely large, and the reaction causes a phenomenon that the contact pressure sharply decreases on both sides of the joining portion 4, and the working of the joining portion 4 is extremely difficult. In particular, it is extremely difficult to manufacture a die for forming the bead 3 having such a complicatedly changing cross-sectional shape, and the actual processing is costly and impossible.

【0010】この発明の目的は,会合部でビード幅を絞
り込まない形状にビードを形成し,該ビードの断面形状
の変化をできるだけ小さくスムースに変化するように形
成し,会合部のばね定数を共用ビード部と単独ビード部
との非会合部のばね定数に近づけるように構成すること
によって,会合部における面圧のピーク値をできるだけ
低く抑えると共に,会合部と非会合部の境界に発生する
面圧の低下をできるだけ抑えることによって,会合部近
傍における面圧の均等化を図り,それによって耐久性を
確保してヘタリや亀裂の発生を防止し,信頼性の高い,
低コストで作製できるように構成し,更に,会合ビード
部に生じる面圧をコントロールし,会合ビード部におけ
るばね定数が適正な大きさに設定できるように構成し,
会合ビード部におけるビードの負荷応力が極端に高くな
らず,会合ビード部からヘタリや亀裂が発生せず,耐久
性を向上できる金属ガスケットを提供することである。
[0010] It is an object of the present invention to form a bead in a shape that does not narrow the bead width at the meeting portion, to form the change in the cross-sectional shape of the bead as small and smooth as possible, and to share the spring constant of the meeting portion. By configuring the spring constant of the bead portion and the single bead portion so as to approach the spring constant of the non-association portion, the peak value of the surface pressure at the association portion is kept as low as possible, and the surface pressure generated at the boundary between the association portion and the non-association portion is reduced. By minimizing the decrease in the surface pressure, equalization of the surface pressure in the vicinity of the joint is ensured, thereby ensuring durability and preventing the occurrence of settling and cracks, and achieving high reliability.
It is constructed so that it can be manufactured at low cost, and furthermore, it is designed to control the surface pressure generated at the associated bead, and to set the spring constant at the associated bead to an appropriate size.
An object of the present invention is to provide a metal gasket in which the load stress of a bead in an associated bead portion does not become extremely high, and settling and cracks are not generated from the associated bead portion and durability can be improved.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明は,上記目的を
解決するために,次のように構成している。即ち,この
発明は,弾性金属板に形成された複数のシリンダボア孔
の回りに沿って一面を凸状に且つ他面を凹状にシール用
環状ビードを形成し,前記ビードは前記シリンダボア孔
と隣接する前記シリンダボア孔との間以外の領域に形成
されている各単独ビード部,該単独ビード部と隣接する
前記単独ビード部とが1つに会合する領域に形成される
2つの会合ビード部及び該会合ビード部と接続する前記
シリンダボア孔間に形成される一本の共用ビード部で構
成され,前記単独ビードのビード幅は前記シリンダボア
孔に沿った内側ボーダと外側ボーダとの間の長さで決定
され,前記共用ビード部のビード幅は前記隣接する前記
各シリンダボア孔にそれぞれ近接して伸びる前記各内側
ボーダの間の長さで決定されている金属ガスケットにお
いて,前記共用ビード部は実質的に同一ビード幅でスト
レート状に形成され,前記単独ビード部は前記共用ビー
ド部と実質的に同一ビード幅で且つ前記シリンダボア孔
に沿って形成され,更に,前記会合ビード部のばね定数
又は面圧と前記共用ビード部及び前記単独ビード部の前
記会合ビード部に近接した領域のばね定数又は面圧とを
前記共用ビード部のばね定数又は面圧に近づけるため,
前記会合ビード部は前記単独ビード部の前記内側ボーダ
の曲率より小さい曲率を有する滑らかな曲線からなり且
つ前記共用ビード部の前記内側ボーダと前記各単独ビー
ド部の前記内側ボーダとに接続する一対の円弧状内側ボ
ーダによって囲まれ,前記両単独ビード部の各ビード中
心線と前記共用ビード部のビード中心線とは,前記会合
ビード部において,滑らかに湾曲する曲線又は少なくと
も直角以上の角度で折れ曲がる曲線から成るビード中心
線で相互に接続され,且つ前記会合ビード部のビード幅
は前記各円弧状内側ボーダ間の長さで定められると共に
前記共用ビード部から前記単独ビード部へと向かうに従
って漸次大きく形成されていることを特徴とする金属ガ
スケットに関する。
Means for Solving the Problems The present invention is configured as follows in order to solve the above-mentioned object. That is, according to the present invention, an annular bead for sealing is formed along one of a plurality of cylinder bores formed in an elastic metal plate, with one surface being convex and the other being concave, and the bead is adjacent to the cylinder bore. Each single bead portion formed in a region other than between the cylinder bore hole, two associated bead portions formed in a region where the single bead portion and the adjacent single bead portion meet together, and the associated bead portion The single bead portion is formed between the cylinder bore holes connected to the bead portion, and the bead width of the single bead is determined by the length between the inner border and the outer border along the cylinder bore hole. A bead width of the common bead portion is determined by a length between each of the inner borders extending adjacent to each of the adjacent cylinder bore holes, The common bead portion is formed in a straight shape with substantially the same bead width, and the single bead portion is formed with substantially the same bead width as the common bead portion and along the cylinder bore hole. To make the spring constant or surface pressure of the portion and the spring constant or surface pressure of the common bead portion and the region of the single bead portion adjacent to the associated bead portion close to the spring constant or surface pressure of the shared bead portion,
The association bead portion is formed of a smooth curve having a curvature smaller than the curvature of the inner border of the single bead portion, and is connected to the inner border of the shared bead portion and the inner border of each of the single bead portions. The bead center line of the single bead portion and the bead center line of the shared bead portion are surrounded by an arc-shaped inner border, and the bead center line of the associated bead portion is a curve that smoothly curves or is bent at least at an angle of a right angle or more. And the bead width of the associated bead portion is determined by the length between the arc-shaped inner borders and gradually increases from the shared bead portion to the single bead portion. The present invention relates to a metal gasket characterized by being made.

【0012】また,この金属ガスケットにおいて,前記
単独ビード部の前記ビード幅は前記シリンダボア孔の回
りに沿って実質的に同一の幅に形成され,更に,前記会
合ビード部は,前記単独ビード部の前記外側ボーダと隣
接する前記単独ビード部の前記外側ボーダとに滑らかな
曲線で接続する円弧状外側ボーダと,前記単独ビード部
の前記内側ボーダと前記共用ビード部の一方の前記内側
ボーダとが接続する前記シリンダボア孔の曲率より小さ
い曲率の円弧で滑らかな曲線で接続する一方の前記円弧
状内側ボーダと,隣接する前記単独ビード部の前記内側
ボーダと前記共用ビード部の他方の前記内側ボーダとが
接続する前記シリンダボア孔の曲率より小さい曲率の円
弧で滑らかな曲線で接続する他方の前記円弧状内側ボー
ダとで囲まれた会合部分で形成されている。
In the metal gasket, the bead width of the single bead portion is formed to be substantially the same along the circumference of the cylinder bore hole, and the associated bead portion is formed of the single bead portion. An arc-shaped outer border connected by a smooth curve to the outer border and the outer border of the single bead portion adjacent to the outer border, and the inner border of the single bead portion and the inner border of one of the shared bead portions are connected. One of the arc-shaped inner borders connected with a smooth curve by an arc having a curvature smaller than the curvature of the cylinder bore hole, the inner border of the adjacent single bead part, and the other inner border of the common bead part are formed. A circle surrounded by the other arc-shaped inner border connected by a circular arc having a curvature smaller than the curvature of the cylinder bore to be connected. They are formed in the part.

【0013】また,この金属ガスケットにおいて,前記
会合ビード部の面圧をコントロールするため,前記円弧
状外側ボーダ,一方の前記円弧状内側ボーダ及び他方の
前記円弧状内側ボーダとで囲まれた前記会合部分の中央
に面圧調整凹部が形成されている。
In this metal gasket, in order to control the surface pressure of the meeting bead portion, the meeting surrounded by the arc-shaped outer border, one of the arc-shaped inner borders, and the other of the arc-shaped inner borders is controlled. A surface pressure adjusting recess is formed at the center of the portion.

【0014】また,この金属ガスケットにおいて,前記
面圧調整凹部は三角形状に形成されているものである。
Further, in this metal gasket, the surface pressure adjusting recess is formed in a triangular shape.

【0015】また,この金属ガスケットにおいて,前記
面圧調整凹部のサイズ及び深さを調節して前記会合ビー
ド部の面圧を調節できるものである。
In this metal gasket, the surface pressure of the associated bead portion can be adjusted by adjusting the size and depth of the surface pressure adjusting recess.

【0016】また,この金属ガスケットにおいて,前記
会合ビード部においては,前記両単独ビードの前記ビー
ド中心線と前記共用ビードにおける前記ビード中心線と
にそれぞれ接続する前記各ビード中心線が一つの会合点
で会合し,前記ビードは,前記ビード中心線から前記ビ
ードの前記内側ボータ及び前記円弧状内側ボーダへの垂
線の長さと前記外側ボーダへの垂線の長さとが前記会合
点の近傍を除いて略同一であり,且つ前記垂線の長さが
前記会合点近傍で漸次長くなって前記会合点で最大長さ
になるように形成されている。
In the metal gasket, the bead center line connected to the bead center line of the single bead and the bead center line of the common bead is one meeting point in the meeting bead portion. And the length of the perpendicular to the bead center line from the bead center line to the inner border and the arc-shaped inner border of the bead and the length of the perpendicular to the outer border are substantially excluding the vicinity of the meeting point. The length of the vertical line is the same, and the length is gradually increased near the meeting point and becomes the maximum length at the meeting point.

【0017】また,この金属ガスケットにおいて,前記
会合ビード部には,前記両単独ビードの前記両ビード中
心線を相互に接続する前記ビード中心線,及び前記各単
独ビードの前記ビード中心線と前記共用ビード部の前記
ビード中心線とをそれぞれ相互に接続する前記ビード中
心線とで囲まれる三角形状の平坦部が形成され,前記各
ビード中心線から前記各内側ボーダ及び前記各円弧状内
側ボーダへの垂線の長さが略同一に形成されている。
[0017] In the metal gasket, the joint bead portion may be connected to the bead center line for connecting the bead center lines of the two single beads to each other and the bead center line of each of the single beads. A triangular flat portion surrounded by the bead center line interconnecting the bead center line of the bead portion and the bead center line is formed, and the triangular flat portion is formed from each bead center line to each of the inner borders and each of the arc-shaped inner borders. The lengths of the perpendiculars are substantially the same.

【0018】また,この金属ガスケットにおいて,前記
円弧状外側ボーダは,前記外側ボーダより外側で且つ前
記共用ビード部の中心線の延長上に中心を有する円弧で
形成されているものである。
In this metal gasket, the arc-shaped outer border is formed of an arc having a center outside the outer border and extending along a center line of the common bead portion.

【0019】[0019]

【作用】この発明による金属ガスケットは,上記のよう
に構成されているので,次のように作用する。即ち,こ
の金属ガスケットは,会合ビード部の領域で単独ビード
部の内側ボーダの曲率より小さい曲率を有する滑らかな
曲線から成る円弧状内側ボーダで共用ビード部の内側ボ
ーダと単独ビード部の内側ボーダとを接続しているの
で,図10に示す従来の金属ガスケットに比べてビード
幅の大きい部分が短く形成でき,会合ビード部における
ばね定数は図10に示す金属ガスケットよりも大きくな
り,面圧の低下が図10に示す金属ガスケットほど大き
くはない。また,この金属ガスケットは,図11に示す
金属ガスケットよりもばね定数が小さくなり,前記会合
ビード部における面圧のピーク値をかなり低く抑えるこ
とができると共に,前記会合ビード部と前記単独ビード
部と前記共用ビード部の境界部に発生する面圧の低下を
かなり抑えることができ,会合ビード部近傍における面
圧の均等化を図ることができる。
The metal gasket according to the present invention is constructed as described above and operates as follows. That is, the metal gasket has an arc-shaped inner border having a smooth curve having a curvature smaller than the curvature of the inner border of the single bead in the area of the associated bead, and the inner border of the common bead and the inner border of the single bead. The portion having a larger bead width can be formed shorter than the conventional metal gasket shown in FIG. 10, and the spring constant at the associated bead becomes larger than that of the metal gasket shown in FIG. However, it is not as large as the metal gasket shown in FIG. In addition, the metal gasket has a smaller spring constant than the metal gasket shown in FIG. 11, so that the peak value of the surface pressure at the associated bead portion can be suppressed to a considerably low value. It is possible to considerably suppress the decrease in the surface pressure generated at the boundary of the common bead portion, and to equalize the surface pressure in the vicinity of the associated bead portion.

【0020】また,この金属ガスケットは,会合ビード
部において,両単独ビードのビード中心線と共用ビード
におけるビード中心線とにそれぞれ接続する各ビード中
心線が一つの会合点で会合する構造を有することができ
る。この場合,ビードの中心線からビード境界線(内側
及び外側のボーダ)への垂線の長さが,会合点の近傍を
除いて略一定であり,該垂線の長さが会合点近傍で漸次
長くなって会合点で最大になるように形成されているの
で,会合ビード部におけるビード幅の変化が小さく,且
つビードの断面形状があまり変化しない。このため,こ
の金属ガスケットは,図11の従来の金属製ガスケット
よりもばね定数が小さくなり,面圧のピーク値は低くな
る。このように,前記会合ビード部における面圧のピー
ク値をかなり低く抑えることができると共に,前記会合
ビード部と前記単独ビード部と前記共用ビード部の非会
合部の境界に発生する面圧の低下をかなり抑えることが
できるので,前記会合ビード部の近傍における面圧の均
等化を図ることができる。
Further, the metal gasket has a structure in which the bead center lines connected to the bead center line of both single beads and the bead center line of the common bead meet at one meeting point at the meeting bead portion. Can be. In this case, the length of the perpendicular from the center line of the bead to the bead boundary (the inner and outer borders) is substantially constant except for the vicinity of the meeting point, and the length of the perpendicular increases gradually near the meeting point. As a result, the width of the bead in the associated bead portion is small, and the cross-sectional shape of the bead is not significantly changed. Therefore, this metal gasket has a smaller spring constant and a lower peak value of the surface pressure than the conventional metal gasket of FIG. As described above, the peak value of the surface pressure at the associated bead portion can be suppressed to a considerably low value, and the reduction of the surface pressure generated at the boundary between the associated bead portion, the single bead portion, and the non-associated portion of the shared bead portion can be achieved. Can be considerably suppressed, so that the surface pressure in the vicinity of the associated bead portion can be equalized.

【0021】また,この金属ガスケットは,会合ビード
部に,両単独ビードの両ビード中心線を相互に接続する
ビード中心線,及び各単独ビードのビード中心線と共用
ビード部のビード中心線とをそれぞれ相互に接続するビ
ード中心線とで囲まれる三角形状の平坦部を形成する構
造を有することができる。この場合,三本のビードの中
心線で囲まれたΔ部分が会合ビード部の領域に形成さ
れ,中心線からビードの内側ボーダ及び円弧状内側ボー
ダへの垂線の長さが略同一であるので,図10の金属ガ
スケットと比べて,ビード高さに対するビード幅の比が
大きい部分のビード長さが短い。このため,会合ビード
部におけるばね定数は図10の金属ガスケットよりも大
きくなる。それ故に,この金属ガスケットは,面圧の低
下が図10の金属ガスケットほど大きくはない。
In the metal gasket, a bead center line connecting both bead center lines of both single beads to each other, and a bead center line of each single bead and a bead center line of a common bead portion are formed at the associated bead portion. It can have a structure that forms a triangular flat portion surrounded by a bead center line connected to each other. In this case, the Δ portion surrounded by the center line of the three beads is formed in the area of the associated bead portion, and the perpendiculars from the center line to the inner border of the bead and the arc-shaped inner border are substantially the same. 10, the bead length is shorter at a portion where the ratio of the bead width to the bead height is larger than that of the metal gasket of FIG. 10. Therefore, the spring constant at the associated bead portion is larger than that of the metal gasket of FIG. Therefore, in this metal gasket, the decrease in the surface pressure is not so large as in the metal gasket of FIG.

【0022】また,この金属ガスケットにおいて,前記
会合ビード部の前記会合部分の中央にはビードの面圧を
コントロールするため面圧調整凹部が形成されている。
従って,会合ビード部におけるばね定数が前記面圧調整
凹部の大きさで適正な大きさの面圧に設定できるので,
会合ビード部におけるビードの負荷応力が極端に高くな
らず,会合ビード部からヘタリや亀裂が発生せず,耐久
性を向上できる。しかも,前記会合ビード部の会合部分
に前記面圧調整凹部をプレス等で簡単に形成するだけ
で,容易に面圧をコントロールすることができる。
In this metal gasket, a surface pressure adjusting recess is formed at the center of the associated portion of the associated bead portion to control the surface pressure of the bead.
Therefore, the spring constant in the associated bead portion can be set to an appropriate surface pressure by the size of the surface pressure adjusting concave portion.
The load stress of the bead in the associated bead portion does not become extremely high, and no settling or cracks are generated from the associated bead portion, so that the durability can be improved. In addition, the surface pressure can be easily controlled by simply forming the surface pressure adjusting recess in the associated portion of the associated bead portion with a press or the like.

【0023】また,この金属ガスケットにおいては,前
記ビードの前記会合ビード部のばね定数のピーク値を低
減させて前記共用ビード部のばね定数に近づけると共
に,前記会合ビード部の両側の領域のばね定数の低下を
抑制して前記単独ビード部と前記共用ビード部のばね定
数に近づけるので,前記会合ビード部の近傍における面
圧の均等化を図り,適正な面圧にすることができる。
In the metal gasket, the peak value of the spring constant of the associated bead portion of the bead is reduced to approach the spring constant of the shared bead portion, and the spring constant of the region on both sides of the associated bead portion is reduced. Is reduced to approach the spring constant of the single bead portion and the shared bead portion, so that the surface pressure in the vicinity of the associated bead portion can be equalized and an appropriate surface pressure can be obtained.

【0024】また,この金属ガスケットにおいて,前記
ビードの前記会合ビード部の面圧のピーク値を低減させ
て前記共用ビード部の面圧に近づけると共に,前記会合
ビード部の両側の領域の面圧の低下を抑制して前記単独
ビード部と前記共用ビード部の面圧に近づけるので,前
記会合ビード部の近傍における面圧を均等化して適正に
コントロールでき,シール性能を向上させることができ
る。
Further, in this metal gasket, the peak value of the surface pressure of the associated bead portion of the bead is reduced to approach the surface pressure of the common bead portion, and the surface pressure of the region on both sides of the associated bead portion is reduced. Since the decrease in pressure is suppressed to approach the surface pressure of the single bead portion and the common bead portion, the surface pressure in the vicinity of the associated bead portion can be equalized and appropriately controlled, and the sealing performance can be improved.

【0025】また,この金属ガスケットは,会合ビード
部とその両側の境界に発生する面圧の低下をかなり抑え
ることができるので,会合ビード部の両側での面圧を確
保することができ,会合ビード部で必要以上に面圧が高
くなることはないので,会合ビード部近傍における面圧
が均等化され,安定したシール性能を確保することがで
きる。
Further, since the metal gasket can considerably suppress the decrease in the surface pressure generated at the boundary between the associated bead portion and both sides thereof, the surface pressure on both sides of the associated bead portion can be secured, and Since the surface pressure does not become unnecessarily high in the bead portion, the surface pressure in the vicinity of the associated bead portion is equalized, and stable sealing performance can be secured.

【0026】[0026]

【実施例】以下,この発明による金属ガスケットの実施
例について,図面を参照して説明する。図1はこの発明
による金属ガスケットの一部を示す平面図である。この
金属ガスケットは,弾性を有する一枚の弾性金属板1に
複数のシリンダボア孔2(以下,孔2という),ボルト
孔等の多数の孔が形成されている。各孔2の周囲にはビ
ード3が形成されている。なお,二点鎖線はビード3の
中心線6を示している。シリンダヘッドとシリンダブロ
ック間に金属ガスケットを介装し,締結ボルトにより締
め付けると,ビード3は弾性変形して取付面間にシール
部を形成して,ガスやオイル等のリークを防止する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a metal gasket according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a part of a metal gasket according to the present invention. In this metal gasket, a plurality of holes such as a plurality of cylinder bore holes 2 (hereinafter, referred to as holes 2) and bolt holes are formed in one elastic metal plate 1 having elasticity. A bead 3 is formed around each hole 2. The two-dot chain line indicates the center line 6 of the bead 3. When a metal gasket is interposed between the cylinder head and the cylinder block and tightened with a fastening bolt, the bead 3 elastically deforms to form a seal between the mounting surfaces, thereby preventing leakage of gas or oil.

【0027】図2はこの発明による金属ガスケットの孔
2間における部分の一実施例を示す拡大説明図である。
この金属ガスケットは,弾性金属板1に形成した複数の
孔2の周囲に沿って一面を凸状に且つ他面を凹状のシー
ルのためのビード3を形成している。ビード3は,孔2
間以外の領域Cの各単独ビード部9,単独ビード部9と
隣接する単独ビード部9とが会合する領域Jの会合ビー
ド部4,及び孔2間の領域Sの一本の共用ビード部5で
構成されている。
FIG. 2 is an enlarged explanatory view showing one embodiment of the portion between the holes 2 of the metal gasket according to the present invention.
This metal gasket forms a bead 3 for sealing having a convex surface on one surface and a concave surface on the other surface along a plurality of holes 2 formed in the elastic metal plate 1. Bead 3 is hole 2
Each single bead portion 9 in the region C other than the inter-beads, the associated bead portion 4 in the region J where the single bead portion 9 and the adjacent single bead portion 9 meet, and one shared bead portion 5 in the region S between the holes 2 It is composed of

【0028】図2において,この金属ガスケットにおけ
る隣接する二つの孔2間の部分のビード3の形状を示
し,孔2に沿って伸びる点線は,ビード3のビード幅を
示す内側ボーダ8と外側ボーダ11とを示している。共
用ビード部5は実質的に同一ビード幅でストレートに形
成されている。単独ビード部9は共用ビード部5と実質
的に同一ビード幅で且つ孔2に沿った円弧で形成されて
いる。更に,会合ビード部4の領域Jは,単独ビード部
9の曲率より小さい曲率の滑らかな円弧で共用ビード部
5と単独ビード部9とを接続し且つ共用ビード部5から
単独ビード部9へと向かうに従ってビード幅が漸次大き
くなる拡開状態の形状に形成され,同一ビード幅の2つ
の単独ビード部9へと分かれている。
FIG. 2 shows the shape of the bead 3 at a portion between two adjacent holes 2 in the metal gasket, and the dotted lines extending along the holes 2 indicate the inner border 8 and the outer border 8 indicating the bead width of the bead 3. 11 is shown. The common bead portion 5 is formed straight with substantially the same bead width. The single bead portion 9 has substantially the same bead width as the common bead portion 5 and is formed by an arc along the hole 2. Further, the region J of the associated bead portion 4 connects the common bead portion 5 and the single bead portion 9 with a smooth arc having a curvature smaller than the curvature of the single bead portion 9 and moves from the common bead portion 5 to the single bead portion 9. The bead width is formed in an expanded state in which the bead width gradually increases, and is divided into two single bead portions 9 having the same bead width.

【0029】この金属ガスケットにおいて,単独ビード
部9のビード幅L,隣接する他の単独ビード部9のビ
ード幅L及び共用ビード部5のビード幅Lは略同一
である(L≒L≒L)。単独ビード部9と共用ビ
ード部5とが会合する会合ビード部4のビード幅L
は,共用ビード部5から単独ビード部9へと向かうに
従ってビード幅が漸次大きく,言い換えれば,2本の単
独ビード部9から1本の共用ビード部5の方へ行くに従
って漸次短くなっている。
In this metal gasket, the bead width L 1 of the single bead portion 9, the bead width L 2 of the adjacent single bead portion 9, and the bead width L 3 of the common bead portion 5 are substantially the same (L 1 ≒). L 2 ≒ L 3 ). Bead width L of the association bead part 4 where the single bead part 9 and the common bead part 5 meet.
In 4 , the bead width gradually increases from the common bead portion 5 to the single bead portion 9, in other words, gradually decreases from the two single bead portions 9 to one common bead portion 5. .

【0030】この金属ガスケットにおいて,図2のA−
A断面における共用ビード部5の断面形状は図3に示す
とおりであり,単独ビード部9も同一断面形状である。
図2において,二点鎖線は各ビード部5のビード中心線
6である。単独ビード部9のビード中心線6と隣接する
単独ビード部9のビード中心線6とは,会合ビード部4
で円弧状即ちR状に形成されたビード中心線6a,6a
と接続しており,両ビード中心線6a,6aは会合点1
0で接続している。会合ビード部4において,共用ビー
ド部5のビード中心線6と接続し且つビード中心線6の
延長上に位置するビード中心線6bは,会合点10で両
ビード中心線6a,6aと会合している。各ビード中心
線6a,6a,6bの会合点10は,会合部4の中心に
位置している。共用ビード部5及び単独ビード部9の各
ビード中心線6及び会合ビード部4における各ビード中
心線6a,6a,6bから内外両側のビード境界線即ち
内側ボーダ8と外側ボーダ11とへ下ろした垂線の長さ
は,会合点10近傍を除いて略同一であり,会合点10
の近傍で且つ会合点10に接近するほど漸次長くなって
会合点10で最大長さとなる。
In this metal gasket, FIG.
The sectional shape of the common bead portion 5 in the A section is as shown in FIG. 3, and the single bead portion 9 also has the same sectional shape.
In FIG. 2, a two-dot chain line is a bead center line 6 of each bead portion 5. The bead center line 6 of the single bead section 9 and the bead center line 6 of the adjacent single bead section 9 correspond to the associated bead section 4.
, Bead center lines 6a, 6a formed in an arc shape, that is, an R shape
And both bead center lines 6a, 6a
0 is connected. In the associated bead portion 4, the bead center line 6b connected to the bead center line 6 of the shared bead portion 5 and located on the extension of the bead center line 6 is associated with the two bead center lines 6a, 6a at the meeting point 10. I have. The meeting point 10 of each bead center line 6a, 6a, 6b is located at the center of the meeting part 4. A perpendicular drawn down from each bead center line 6 of the common bead portion 5 and the individual bead portion 9 and each bead center line 6a, 6a, 6b in the associated bead portion 4 to the inner and outer bead boundaries, that is, the inner border 8 and the outer border 11. Are approximately the same except for the vicinity of the meeting point 10,
, And gradually approaches the meeting point 10 and becomes the maximum length at the meeting point 10.

【0031】また,会合ビード部4は,単独ビード部9
の外側ボーダ11と隣接する単独ビード部9の外側ボー
ダ11とに滑らかな曲線(即ち,円弧状即ちR状)で接
続する円弧状外側ボーダ15と,単独ビード部9の内側
ボーダ8と共用ビード部5の一方の内側ボーダ8とが接
続する孔2の曲率より小さい曲率の円弧で滑らかな曲線
で接続する一方の円弧状内側ボーダ16と,隣接する単
独ビード部9の内側ボーダ8と共用ビード部5の他方の
内側ボーダ8とが接続する孔2の曲率より小さい曲率の
円弧で滑らかな曲線で接続する他方の円弧状内側ボーダ
16とで囲まれた部分で形成されている。
The meeting bead section 4 is composed of a single bead section 9.
Outer border 15 connected to the outer border 11 of the adjacent bead part 9 and the outer border 11 of the adjacent bead part 9 by a smooth curve (that is, an arc shape, that is, an R shape), the inner border 8 of the single bead part 9 and the common bead. One arc-shaped inner border 16 connected by an arc having a curvature smaller than the curvature of the hole 2 connected to one inner border 8 of the portion 5 and a smooth curve, and the inner border 8 of the adjacent single bead portion 9 and the common bead. The portion 5 is formed by a portion surrounded by the other arc-shaped inner border 16 connected by a smooth curve with an arc having a smaller curvature than the curvature of the hole 2 connected to the other inner border 8 of the portion 5.

【0032】次に,図2に示すこの発明による金属ガス
ケットと従来の金属ガスケットとのばね定数について比
較してみる。図12に示すばね定数は,この金属ガスケ
ットから共用ビード部5を切り出して測定した結果であ
る。ここで,サンプルAは図11の従来の金属ガスケッ
ト,サンプルBは図10の従来の金属ガスケット,及び
サンプルCは図2の金属ガスケットについての荷重に対
するばね定数である。図12から分かるように,全体形
状でのばね定数の実測値を比較すると,サンプルCはサ
ンプルAとサンプルBの中間に位置しているが,大幅な
差はない。
Next, the spring constant of the metal gasket according to the present invention shown in FIG. 2 and the conventional metal gasket will be compared. The spring constant shown in FIG. 12 is a result obtained by cutting out the common bead portion 5 from this metal gasket. Here, sample A is the conventional metal gasket of FIG. 11, sample B is the conventional metal gasket of FIG. 10, and sample C is the spring constant with respect to the load of the metal gasket of FIG. As can be seen from FIG. 12, when comparing the measured values of the spring constant in the overall shape, Sample C is located between Sample A and Sample B, but there is no significant difference.

【0033】ところが,ビード3の会合ビード部4の狭
い範囲の領域Jにおけるばね定数,即ち会合ビード部4
を含めて共用ビード部5の1/4(図2のグラフに対応
する部分)について,弾性限度範囲内での有限要素法F
EMによる解析で計算したところ,それぞれの金属ガス
ケットのばね定数の解析値には差があることが分かっ
た。サンプルAのばね定数は3.146×10kgf
/mm,サンプルBのばね定数は1.517×10
gf/mm,サンプルCのばね定数は1.582×10
kgf/mmであった。このように,サンプルCはサ
ンプルBに比べて若干ばね定数が大きく,サンプルAに
比べるとかなり低いことが分かる。なお,会合ビード部
4のみのばね定数を,たわみの実用範囲を100〜15
0μmとして実測してみると,サンプルAのばね定数は
高く,サンプルBのばね定数は小さく,そしてサンプル
Cは中間に位置しており,上記有限要素法FEMによる
解析による計算値と同様の傾向があることが分かった。
However, the spring constant of the bead 3 in the narrow region J of the associated bead portion 4, that is, the associated bead portion 4
1/4 of the common bead portion 5 (the portion corresponding to the graph in FIG. 2) including the finite element method F within the elastic limit range.
Calculation by EM analysis revealed that there was a difference between the analysis values of the spring constant of each metal gasket. The spring constant of sample A is 3.146 × 10 3 kgf
/ Mm, the spring constant of sample B is 1.517 × 10 3 k
gf / mm, the spring constant of sample C is 1.582 × 10
It was 3 kgf / mm. Thus, it can be seen that Sample C has a slightly higher spring constant than Sample B and is much lower than Sample A. Note that the spring constant of the associated bead portion 4 alone is set to a practical range of deflection of 100 to 15.
When actually measured at 0 μm, the spring constant of sample A is high, the spring constant of sample B is small, and sample C is located in the middle. The tendency similar to the value calculated by the analysis by the finite element method FEM is similar. I found it.

【0034】また,ビードの面圧即ち金属ガスケットを
シリンダブロックとシリンダヘッドとの間に締め付けて
圧縮状態に取り付けた時に発生する反力について,図2
に示すこの金属ガスケットと図10及び図11に示す従
来の金属ガスケットとを比較してみる。会合ビード部4
に見られる面圧のピーク値は図11に比べてかなり小さ
くなり,図10に比べてもやや小さくなっている。ま
た,会合ビード部4を挟んでその前後で発生していた面
圧の低下について見てみると,図2のこの金属ガスケッ
トは,単独ビード部9及び隣接の単独ビード部9側で面
圧の低下が発生しなくなる。また,共用ビード部5側に
おける面圧低下も図11のものに比べて小さい。即ち,
図2のこの金属製ガスケットは,従来の金属製ガスケッ
トに比べて面圧がより一層均等化されていることが分か
る。
FIG. 2 shows the surface pressure of the bead, that is, the reaction force generated when the metal gasket is tightened between the cylinder block and the cylinder head and mounted in a compressed state.
And a conventional metal gasket shown in FIGS. 10 and 11 will be compared. Meeting Bead 4
The peak value of the surface pressure seen in FIG. 11 is considerably smaller than that in FIG. 11 and slightly smaller than that in FIG. Looking at the decrease in surface pressure generated before and after the associated bead portion 4, the metal gasket shown in FIG. 2 shows that the surface pressure of the single bead portion 9 and the adjacent single bead portion 9 are reduced. No degradation occurs. In addition, the decrease in surface pressure on the side of the common bead portion 5 is smaller than that in FIG. That is,
It can be seen that the metal gasket of FIG. 2 has a more even surface pressure than the conventional metal gasket.

【0035】図4はこの金属ガスケットの孔間の別の実
施例を示す拡大図である。図5は図4に示す金属ガスケ
ットの会合部の要部拡大図である。二点鎖線で示す単独
ビード部9及び共用ビード部5のビード中心線6c,6
c,6dは相互に120度の角度をもって会合点10で
会合している。このように,ビード中心線6c,6c,
6dが相互に隣り合う二本の間で交差する角度を120
度としたことにより,図2に示す金属ガスケットのもの
に比べてより面圧の均等化が一層図られる。
FIG. 4 is an enlarged view showing another embodiment between the holes of the metal gasket. FIG. 5 is an enlarged view of a main part of an associated portion of the metal gasket shown in FIG. Bead center lines 6c and 6 of the single bead portion 9 and the common bead portion 5 indicated by a two-dot chain line.
c and 6d meet at the meeting point 10 at an angle of 120 degrees to each other. Thus, the bead center lines 6c, 6c,
The angle at which 6d intersects between two adjacent ones is 120
Due to the degree, the surface pressure can be made more uniform than that of the metal gasket shown in FIG.

【0036】図6はこの金属ガスケットの孔間の更に別
の実施例を示す拡大図であり,図7は図6に示す金属ガ
スケットの線B−Bにおける会合ビード部の拡大断面図
である。会合ビード部4におけるビード中心線の形状に
ついては,図8に拡大して示された実施例におけるビー
ド中心線と同様である。図8を合わせて参照すると,会
合ビード部4において単独ビード部9のビード中心線6
は,円弧を描くビード中心線6eによって隣接する単独
ビード部9のビード中心線6に互いに接続している。ま
た,単独ビード部9のビード中心線6と共用ビード部5
のビード中心線6,及び隣接する単独ビード部9の中心
線6と共用ビード部5の中心線6も,それぞれ円弧を猫
くビード中心線6f,6fによって互いに接続してい
る。このため,会合ビード部4には三つの円弧状ボーダ
15,16,16(詳細には円弧状のビード中心線6
e,6f,6f)で囲まれた平坦面14が形成されてい
る。この平坦面14を含むB−B断面の形状は,図7に
示すとおりである。また,この金属ガスケットは,ビー
ド中心線6e,6f,6fを含めたビード中心線6から
ビードの円弧状内側ボーダ16を含めた内側ボーダ8へ
下ろした垂線の長さが略同一になるように形成されてい
る。この金属ガスケットも上記各実施例と同様に,会合
ビード部4における面圧のピーク値をかなり低く抑える
ことができると共に,会合ビード部4の両側の境界に発
生する面圧の低下をかなり抑えることができるので,会
合ビード部近傍における面圧の均等化を図ることがで
きる。
FIG. 6 is an enlarged view showing still another embodiment between the holes of the metal gasket, and FIG. 7 is an enlarged sectional view of the associated bead portion along line BB of the metal gasket shown in FIG. The shape of the center line of the bead in the associated bead portion 4 is the same as the center line of the bead in the embodiment enlarged and shown in FIG. Referring also to FIG. 8, the bead center line 6 of the single bead 9 in the association bead 4
Are connected to the bead center line 6 of the adjacent single bead portion 9 by a bead center line 6e describing an arc. In addition, the bead center line 6 of the single bead section 9 and the common bead section 5
The bead center line 6 and the center line 6 of the adjacent single bead portion 9 and the center line 6 of the common bead portion 5 are also connected to each other by arcuate bead center lines 6f, 6f. Therefore, three arc-shaped borders 15, 16 and 16 (specifically, arc-shaped bead center line 6
e, 6f, 6f), a flat surface 14 is formed. The shape of the BB cross section including the flat surface 14 is as shown in FIG. Also, the metal gasket is formed so that the lengths of perpendiculars drawn from the bead center line 6 including the bead center lines 6e, 6f, 6f to the inner border 8 including the arc-shaped inner border 16 of the bead are substantially the same. Is formed. This metal gasket can also suppress the peak value of the surface pressure at the associated bead portion 4 to a considerably low value as well as the above-described respective embodiments, and can significantly suppress the reduction of the surface pressure generated at the boundary on both sides of the associated bead portion 4. Therefore, the surface pressure in the vicinity of the associated bead portion 4 can be equalized.

【0037】この実施例の金属ガスケットは,特に,図
8及び図9に示すように,会合ビード部4の面圧をコン
トロールするため,円弧状外側ボーダ15,一方の円弧
状内側ボーダ16及び他方の円弧状内側ボーダ16とで
囲まれた会合部分17の中央に面圧調整凹部13を形成
することができる。この面圧調整凹部13は,ほぼ三角
形状に形成され,一方の面が凹状に且つ他方の面が凸状
に形成され,ビード3の厚みより小さい高さに形成され
ているものである。平坦面14の中央に面圧調整凹部1
3を形成すると,会合ビード部4のビードは,3辺のビ
ード部分18から構成される三角形ビードに形成され,
三角形ビードのビード幅は単独ビード部9及び共用ビー
ド部5のビード幅より小さく形成されている。ビード中
心線6e,6fの構成については既に説明したとおりで
あるので,ここでは省略する。
As shown in FIGS. 8 and 9, the metal gasket of this embodiment has an arcuate outer border 15, one of the arcuate inner borders 16 and the other, for controlling the surface pressure of the associated bead portion 4. The surface pressure adjusting recess 13 can be formed at the center of the meeting portion 17 surrounded by the arc-shaped inner border 16. The surface pressure adjusting recess 13 is formed in a substantially triangular shape, one surface is formed in a concave shape and the other surface is formed in a convex shape, and is formed at a height smaller than the thickness of the bead 3. Surface pressure adjusting recess 1 in the center of flat surface 14
3, the bead of the associated bead portion 4 is formed into a triangular bead composed of three-sided bead portions 18,
The bead width of the triangular bead is smaller than the bead width of the single bead portion 9 and the common bead portion 5. The configuration of the bead center lines 6e and 6f has already been described, and thus will not be described here.

【0038】この金属ガスケットにおいて,面圧調整凹
部13のサイズを大きくすると,会合ビード部4のビー
ド幅は更に小さくなる。また,面圧調整凹部13の深さ
を深くすると,会合ビード部4の3つのビード部分18
は鋭角状になり面圧は大きくなる。それによって,会合
ビード部4の面圧は,面圧調整凹部13のサイズ及び深
さをコントロールすることによって,適正な面圧に調節
することができる。
In this metal gasket, when the size of the surface pressure adjusting recess 13 is increased, the bead width of the associated bead portion 4 is further reduced. Further, when the depth of the surface pressure adjusting recess 13 is increased, the three bead portions 18 of the associated bead portion 4 are formed.
Becomes acute and the surface pressure increases. Thereby, the surface pressure of the associated bead portion 4 can be adjusted to an appropriate surface pressure by controlling the size and depth of the surface pressure adjusting recess 13.

【0039】従って,図8及び図9に示す金属ガスケッ
トにおいて,会合ビード部4に面圧調整凹部13を形成
することによって,会合ビード部4でのピーク面圧を,
従来のものよりも適正に低減でき,また,会合ビード部
4と単独ビード部9との境界部分及び会合ビード部4と
共用ビード部5との境界部分の面圧を急激に低下させる
ことなく,単独ビード部9と共用ビード部5との面圧に
近づけることができ,孔2の全周囲にわたって均一な面
圧にコントロールすることができ,金属ガスケットのシ
ール性能を向上させることができる。
Therefore, in the metal gasket shown in FIGS. 8 and 9, by forming the surface pressure adjusting recess 13 in the associated bead portion 4, the peak surface pressure at the associated bead portion 4 can be reduced.
It is possible to reduce the surface pressure at the boundary between the associated bead part 4 and the single bead part 9 and the boundary part between the associated bead part 4 and the common bead part 5 without abruptly lowering the surface pressure. The surface pressure of the single bead portion 9 and the common bead portion 5 can be approximated, the surface pressure can be controlled to be uniform over the entire circumference of the hole 2, and the sealing performance of the metal gasket can be improved.

【0040】[0040]

【発明の効果】これらの発明による金属ガスケットは,
上記のように構成されているので,次のような効果を有
する。即ち,この発明による金属ガスケットは,会合ビ
ード部におけるばね定数が適正な大きさに設定できるの
で,会合ビード部におけるビードの負荷応力が極端に高
くはならない。従って,この金属ガスケットは,ビード
からヘタリや亀裂が発生せず,耐久性を向上させること
ができる。
The metal gasket according to these inventions
The configuration described above has the following effects. That is, in the metal gasket according to the present invention, since the spring constant at the associated bead portion can be set to an appropriate value, the load stress of the bead at the associated bead portion does not become extremely high. Therefore, this metal gasket does not cause settling or cracking from the bead, and can improve durability.

【0041】その上,この金属ガスケットは,ビード幅
の変化が小さく且つビードの断面形状があまり変化しな
いようなビード形状を有しているので,従来の金属ガス
ケットのように会合ビード部でビードを絞る必要がな
く,金型の製作が容易となり,簡単に作製でき,製造コ
ストも低減できる。
In addition, since this metal gasket has a bead shape in which the change in the bead width is small and the cross-sectional shape of the bead does not change so much, the bead is formed at the associated bead portion as in the conventional metal gasket. There is no need to squeeze, making the mold easier to manufacture, easier to manufacture, and lowering manufacturing costs.

【0042】また,この金属ガスケットにおいて,会合
ビード部と非会合ビード部の境界に発生する面圧の低下
をかなり抑えることができるので,非会合ビード部での
面圧を確保することができ,会合ビード部で必要以上に
面圧が高くなることはないので,会合ビード部近傍にお
ける面圧が均等化され,安定したシール性能を確保する
ことができる。
Further, in this metal gasket, a decrease in the surface pressure generated at the boundary between the associated bead portion and the non-associated bead portion can be considerably suppressed, so that the surface pressure at the non-associated bead portion can be secured. Since the surface pressure does not increase unnecessarily in the associated bead portion, the surface pressure near the associated bead portion is equalized, and stable sealing performance can be secured.

【0043】また,この金属ガスケットにおいて,前記
会合ビード部の前記会合部分の中央にはビードの面圧を
コントロールするため面圧調整凹部が形成されている。
従って,会合ビード部におけるばね定数が前記面圧調整
凹部の大きさで適正な大きさの面圧に設定できるので,
会合ビード部におけるビードの負荷応力が極端に高くな
らず,会合ビード部からヘタリや亀裂が発生せず,耐久
性を向上できる。しかも,前記会合ビード部の会合部分
に前記面圧調整凹部をプレス等で簡単に形成するだけ
で,容易に面圧をコントロールすることができる。
In this metal gasket, a surface pressure adjusting recess is formed at the center of the associated portion of the associated bead portion to control the surface pressure of the bead.
Therefore, the spring constant in the associated bead portion can be set to an appropriate surface pressure by the size of the surface pressure adjusting concave portion.
The load stress of the bead in the associated bead portion does not become extremely high, and no settling or cracks are generated from the associated bead portion, so that the durability can be improved. In addition, the surface pressure can be easily controlled by simply forming the surface pressure adjusting recess in the associated portion of the associated bead portion with a press or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明による金属ガスケットの一実施例を示
す概略平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view showing one embodiment of a metal gasket according to the present invention.

【図2】この金属ガスケットの孔間のビードの一実施例
を示す拡大説明図である。
FIG. 2 is an enlarged explanatory view showing one embodiment of a bead between holes of the metal gasket.

【図3】図2におけるA−A断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2;

【図4】この金属ガスケットの孔間のビードの別の実施
例を示す拡大説明図である。
FIG. 4 is an enlarged explanatory view showing another embodiment of a bead between holes of the metal gasket.

【図5】図4の符号Dの部分を示す会合ビード部の拡大
説明図である。
FIG. 5 is an enlarged explanatory view of an associated bead portion showing a portion denoted by reference numeral D in FIG. 4;

【図6】この金属ガスケットの孔間のビードの他の実施
例を示す拡大説明図である。
FIG. 6 is an enlarged explanatory view showing another embodiment of a bead between holes of the metal gasket.

【図7】図6の線B−Bにおける会合ビード部の拡大断
面図である。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the association bead portion along line BB in FIG. 6;

【図8】図6の符号Eにおける会合ビード部の別の実施
例を示す拡大説明図である。
FIG. 8 is an enlarged explanatory view showing another embodiment of the associated bead portion indicated by reference numeral E in FIG.

【図9】図8の線C−Cにおける会合ビード部の拡大断
面図である。
9 is an enlarged cross-sectional view of the associated bead portion along line CC in FIG. 8;

【図10】従来の金属ガスケットの会合部の一例を示す
拡大説明図である。
FIG. 10 is an enlarged explanatory view showing an example of an associated portion of a conventional metal gasket.

【図11】従来の金属ガスケットの会合部の別の例を示
す拡大説明図である。
FIG. 11 is an enlarged explanatory view showing another example of a joint portion of a conventional metal gasket.

【図12】図2,図10及び図11に示す各金属ガスケ
ットのばね定数の測定結果を比較したグラフである。
FIG. 12 is a graph comparing the measurement results of the spring constant of each metal gasket shown in FIGS. 2, 10 and 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 弾性金属板 2 シリンダボア孔 3 ビード 4 会合ビード部 5 共用ビード部 6,6a〜6f ビード中心線 8 ビードの境界線(幅線) 9 単独ビード部 10 会合点 13 面圧調整凹部 14 平坦部 15 円弧状外側ボーダ 16 円弧状内側ボーダ 17 会合部分 18 ビード部分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Elastic metal plate 2 Cylinder bore hole 3 Bead 4 Associative bead part 5 Common bead part 6, 6a-6f Bead center line 8 Bead boundary line (width line) 9 Individual bead part 10 Joint point 13 Surface pressure adjusting concave part 14 Flat part 15 Arc-shaped outer border 16 Arc-shaped inner border 17 Meeting part 18 Bead part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16J 15/08 F02F 11/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F16J 15/08 F02F 11/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 弾性金属板に形成された複数のシリンダ
ボア孔の回りに沿って一面を凸状に且つ他面を凹状にシ
ール用環状ビードを形成し,前記ビードは前記シリンダ
ボア孔と隣接する前記シリンダボア孔との間以外の領域
に形成されている各単独ビード部,該単独ビード部と隣
接する前記単独ビード部とが1つに会合する領域に形成
される2つの会合ビード部及び該会合ビード部と接続す
る前記シリンダボア孔間に形成される一本の共用ビード
部で構成され,前記単独ビードのビード幅は前記シリン
ダボア孔に沿った内側ボーダと外側ボーダとの間の長さ
で決定され,前記共用ビード部のビード幅は前記隣接す
る前記各シリンダボア孔にそれぞれ近接して伸びる前記
各内側ボーダの間の長さで決定されている金属ガスケッ
トにおいて, 前記共用ビード部は実質的に同一ビード幅でストレート
状に形成され,前記単独ビード部は前記共用ビード部と
実質的に同一ビード幅で且つ前記シリンダボア孔に沿っ
て形成され,更に,前記会合ビード部のばね定数又は面
圧と前記共用ビード部及び前記単独ビード部の前記会合
ビード部に近接した領域のばね定数又は面圧とを前記共
用ビード部のばね定数又は面圧に近づけるため,前記会
合ビード部は前記単独ビード部の前記内側ボーダの
より小さい曲率を有する滑らかな曲線からなり且つ前記
共用ビード部の前記内側ボーダと前記単独ビード部
前記内側ボーダとに接続する一対の円弧状内側ボーダに
よって囲まれ,前記両単独ビード部の各ビード中心線と
前記共用ビード部のビード中心線とは,前記会合ビード
部において,滑らかに湾曲する曲線又は少なくとも直角
以上の角度で折れ曲がる曲線から成るビード中心線で相
互に接続され,且つ前記会合ビード部のビード幅は前記
各円弧状内側ボーダ間の長さで定められると共に前記共
用ビード部から前記単独ビード部へと向かうに従って漸
次大きく形成されていることを特徴とする金属ガスケッ
ト。
1. A sealing annular bead having a convex surface on one side and a concave surface on the other side is formed around a plurality of cylinder bores formed in an elastic metal plate, wherein the beads are adjacent to the cylinder bores. Each single bead portion formed in a region other than between the cylinder bore hole, two associated bead portions formed in a region where the single bead portion and the adjacent single bead portion meet together, and the associated bead A single bead portion formed between the cylinder bore holes connected to each other, the bead width of the single bead is determined by the length between the inner border and the outer border along the cylinder bore hole, In the metal gasket, a bead width of the common bead portion is determined by a length between the inner borders extending adjacent to the adjacent cylinder bores. Use bead portion is formed in a straight shape in substantially the same bead width, the single bead portion is formed along and the cylinder bore hole in the common bead portion substantially the same bead width, further the association bead portion Spring constant or surface
Pressure and said meeting of said shared bead section and said single bead section
The spring constant or surface pressure of the area near the bead is
To approximate the spring constant or the surface pressure of the use bead portion, the association bead portion of the smooth consists curve and the common bead portion having a curvature <br/> smaller curvature of the inner border of the sole bead portion and the inner border of said each single bead portions
A pair of arcuate inner border to be connected to said inner border
Surrounded by each bead center line of the two independent bead portions.
The bead center line of the common bead section is the
A smoothly curved curve or at least a right angle
The bead center line consisting of the curves that bend at the above angles
Connected to each other and the bead width of the associated bead portion is
A metal gasket, which is defined by a length between the arc-shaped inner borders , and is formed to be gradually larger from the common bead portion to the single bead portion.
【請求項2】 前記単独ビード部の前記ビード幅は前記
シリンダボア孔の回りに沿って実質的に同一の幅に形成
され,更に,前記会合ビード部は,前記単独ビード部の
前記外側ボーダと隣接する前記単独ビード部の前記外側
ボーダとに滑らかな曲線で接続する円弧状外側ボー
,前記単独ビード部の前記内側ボーダと前記共用ビー
ド部の一方の前記内側ボーダとが接続する前記シリンダ
ボア孔の曲率より小さい曲率の円弧で滑らかな曲線で接
続する一方の前記円弧状内側ボーダと,隣接する前記単
独ビード部の前記内側ボーダと前記共用ビード部の他方
の前記内側ボーダとが接続する前記シリンダボア孔の曲
率より小さい曲率の円弧で滑らかな曲線で接続する他方
前記円弧状内側ボーダとで囲まれた会合部分で形成さ
れていることを特徴とする請求項1に記載の金属ガスケ
ット。
2. The bead width of the single bead portion is formed to be substantially the same width around the cylinder bore hole, and the associated bead portion is adjacent to the outer border of the single bead portion. arcuate outer baud da connecting a smooth curve and the outer border of the sole bead portion to
When the single bead portion and the inner border and the common bead portion while the inner border and said cylinder bore hole while the arcuate inner baud da connecting a smooth curve in an arc of curvature less than the curvature of the connection of the When the single bead portion and the other of the arcuate inner inner border and the other of said inner border of said common bead portion connected by a smooth curve in an arc of curvature less than the curvature of the cylinder bore hole for connecting the adjacent metal gasket according to claim 1, characterized in that it is formed at a meeting portion surrounded by the baud da.
【請求項3】 前記会合ビード部の面圧をコントロール
するため,前記円弧状外側ボーダ,一方の前記円弧状内
側ボーダ及び他方の前記円弧状内側ボーダとで囲まれた
前記会合部分の中央に面圧調整凹部が形成されているこ
とを特徴とする請求項2に記載の金属ガスケット。
3. The center of the meeting portion surrounded by the arc-shaped outer border, one of the arc-shaped inner borders, and the other of the arc-shaped inner borders for controlling a surface pressure of the meeting bead portion. The metal gasket according to claim 2, wherein a pressure adjusting recess is formed.
【請求項4】 前記面圧調整凹部は三角形状であること
を特徴とする請求項3に記載の金属ガスケット。
4. The metal gasket according to claim 3, wherein the surface pressure adjusting recess has a triangular shape.
【請求項5】 前記面圧調整凹部のサイズ及び深さを調
節して前記会合ビード部の面圧を調節することを特徴と
する請求項3に記載の金属ガスケット。
5. The metal gasket according to claim 3, wherein the surface pressure of the associated bead portion is adjusted by adjusting the size and depth of the surface pressure adjusting recess.
【請求項6】 前記会合ビード部においては,前記両単
独ビードの前記ビード中心線と前記共用ビードにおける
前記ビード中心線とにそれぞれ接続する前記各ビード中
心線が一つの会合点で会合し,前記ビードは,前記ビー
中心線から前記ビードの前記内側ボータ及び前記円弧
状内側ボーダへの垂線の長さと前記外側ボーダへの垂線
の長さとが前記会合点の近傍を除いて略同一であり,
つ前記垂線の長さが前記会合点近傍で漸次長くなって前
記会合点で最大長さになるように形成されていることを
特徴とする請求項1に記載の金属ガスケット。
6. Oite the meeting bead portion, said both single
At the bead center line of the German bead and the common bead
In each bead connected to the bead center line respectively
Core wire associated with one meeting point, the bead, the bead
The inner voter and the arc of the bead from the bead center line
It is substantially the same length of the length of the normal to Jo inner border and perpendicular to the outer border and is except for the vicinity of the front Symbol Junction,
One metal gasket according to claim 1, the length of the perpendicular line is characterized in that it is formed so as to maximize the length in the meeting point gradually becomes longer near the meeting point.
【請求項7】 前記会合ビード部には,前記両単独ビー
ドの前記両ビード中心線を相互に接続する前記ビード中
心線,及び前記各単独ビードの前記ビード中心線と前記
共用ビード部の前記ビード中心線とをそれぞれ相互に接
続する前記ビード中心線とで囲まれる三角形状の平坦部
が形成され,前記各ビード中心線から前記各内側ボーダ
及び前記各円弧状内側ボーダへの垂線の長さが略同一で
あることを特徴とする請求項1に記載の金属ガスケッ
ト。
7. the meeting bead portion, said both alone Bee
In the bead interconnecting the bead centerlines of the bead
Core wire and the bead center line of each single bead
Connect the bead center line of the common bead section to each other
A triangular flat portion surrounded by the following bead center line is formed, and each of the inner borders is formed from each of the bead center lines.
The metal gasket according to claim 1, wherein a length of a perpendicular to each of the arc-shaped inner borders is substantially the same.
【請求項8】 前記円弧状外側ボーダは,前記外側ボー
ダより外側で且つ前記共用ビード部の中心線の延長上に
中心を有する円弧で形成されていることを特徴とする請
求項1に記載の金属ガスケット。
8. The arc-shaped outer border according to claim 1, wherein the arc-shaped outer border is formed outside the outer border and has a center on an extension of a center line of the common bead portion. Metal gasket.
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