JP4026874B2

JP4026874B2 - メタルガスケット

Info

Publication number: JP4026874B2
Application number: JP21247196A
Authority: JP
Inventors: 文男岸; 博木和田; 浩和長谷川
Original assignee: Nippon Reinz Co Ltd
Current assignee: Nippon Reinz Co Ltd
Priority date: 1996-08-12
Filing date: 1996-08-12
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2016-08-12
Also published as: JPH1061770A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明のメタルガスケットは、例えば内燃機関のシリンダヘッド下面とシリンダブロック上面との間に挟持し、両面間の気密及び液密を保持するシリンダヘッドガスケットとして利用する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関のシリンダヘッド下面とシリンダブロック上面との間にはシリンダヘッドガスケットを挟持し、シリンダ内で発生する高圧の燃焼ガス、或はシリンダブロックとシリンダヘッドとの間を流通する冷却水や潤滑油が外部に漏洩するのを防止する。この様なシリンダヘッドガスケットとして、複数枚の金属板を重ね合わせたメタルシリンダヘッドガスケットも、従来から広く知られている。
【０００３】
図６〜８は、この様なメタルシリンダヘッドガスケットの第１例を示している。メタルシリンダヘッドガスケット１には、流通孔である、シリンダ頂部の開口形状に合わせた円形のボア孔２、２、シリンダヘッドをシリンダブロックに固定する為のボルトを挿通する小孔３、３、冷却水又は潤滑油を通す為の水油孔４、４を設けている。上記シリンダヘッドとシリンダブロックとが、互いに接続すべき部材であり、シリンダヘッド下面とシリンダブロック上面とが、シール性保持を図るべき２面である。
【０００４】
従来からこの様なメタルシリンダヘッドガスケット１は、図８に示す様に、亜鉛メッキ鋼板、ステンレス鋼板等の金属板５〜６を複数枚（図８の例では３枚）重ね合わせる事により構成している。これら複数枚の金属板５〜６の外周縁複数箇所には舌片状の突出部７、７を形成し、これら各突出部７、７部分で、上記複数枚の金属板５〜６同士を結合している。メタルシリンダヘッドガスケット１の使用時にもこれら各突出部７、７は、シリンダブロックの上面とシリンダヘッドの下面との間で挟持されない。
【０００５】
これら突出部７、７同士の結合構造の第１例としては、例えば図６〜８に示す様に、鳩目８による方法が一般的に行なわれている。即ち、上記突出部７部分に於いて各金属板５〜６に、互いに整合する通孔９、９を穿設し、各通孔９、９に挿通し更にかしめ付けた鳩目８によって、上記各金属板５〜６同士の分離防止を図る結合部を構成している。メタルシリンダヘッドガスケット１の使用時に各突出部７、７は、シリンダブロック上面並びにシリンダヘッド下面の間から突出して、これら両面同士の間で挟持される事はない。従って、上記鳩目８の存在が上記両面同士のシール性を阻害する事はない。
【０００６】
又、上記結合構造の第２例として特開平６−２８１０１１号公報には、図９〜１２に示す様な構造が記載されている。この第２例の構造の場合、金属板５〜６の外周縁複数箇所で互いに整合する位置に形成した複数の突出部７、７に、各金属板５〜６同士を結合する為の結合部１０、１０を１個ずつ設ける。各結合部１０、１０は、互いに平行な２本１組の切目１１、１１と、１組の切目１１、１１の間部分を重なり合った複数枚の金属板５〜６ごと表裏方向（図９〜１０の表裏方向、図１１〜１２の上下方向）に膨出させて塑性変形させる事により形成された、係止突部１２、１２とから成る。
【０００７】
上記各結合部１０、１０の形成作業は、図１３〜１４に示す様なプレス加工装置１３により一挙動で行ない、係止突部１２、１２を膨出させるのと同時に、切目１１、１１を形成する。上記プレス加工装置１３は、ダイと呼ばれる雌型１４と、ハネ出しと呼ばれるシリンダ状の抑え金具１５と、ポンチと呼ばれ、この抑え金具１５の下端部から出入りする雄型１６とから構成される。
【０００８】
上記切目１１、１１並びに係止突部１２、１２を形成する際には、上記複数枚の金属板５〜６の突出部７、７（図９〜１０参照）を重ね合わせた状態で、最も下側に位置する突出部７の下面を上記雌型１４の上面に突き合わせると共に、上記抑え金具１５の下面を、最も上側に位置する突出部７の上面に突き合わせる。この様に、複数枚の突出部７、７を雌型１４と抑え金具１５との間で挟持した状態で、上記雄型１６を下方に強く押圧する。この押圧の結果、上記各突出部７、７の一部に、各金属板５〜６の厚さ方向に亙る剪断力が加わって、上記各突出部７、７に切目１１、１１が形成されると同時に、この切目１１、１１の間部分が同一方向に塑性変形して、上記係止突部１２、１２が形成される。この様にして形成された結合部１０は、各係止突部１２、１２の両端縁と各切目１１、１１の内側縁との間に作用する摩擦力に基づき、互いに重ね合わされた複数枚の金属板５〜６同士が分離するのを防止する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様に構成される従来のメタルガスケットの場合、それぞれ次に述べる様な問題がある。
先ず、図６〜８に示した従来構造の第１例の場合には、部品点数の増大と組立作業の繁雑化とでコストが嵩む。即ち、複数枚の金属板５〜６を結合する為、これら金属板５〜６とは別体の鳩目８、８を複数個使用している。この為、鳩目８、８の分だけ部品点数が増大するだけでなく、これら各鳩目８、８を、上記各金属板５〜６に形成した通孔９、９に挿通し、その後これら各鳩目８、８の先端部をかしめ広げる作業が必要になる。この結果、メタルシリンダヘッドガスケット１のコストが嵩む。
【００１０】
これに対して、図９〜１２に示した、従来構造の第２例の場合には、メタルシリンダヘッドガスケット１を構成する金属板５〜６の一部を塑性変形させるのみでこれら各金属板５〜６同士を結合できる為、上記第１例の場合の様なコスト増大は生じない。ところが、この従来構造の第２例の場合には、エンジンへの組み付け作業時に、取り扱い性の悪化に伴う組立作業の能率低下の原因となる場合がある。この理由は、次の通りである。
【００１１】
同種のエンジンに組み付けるメタルシリンダヘッドガスケット１は全く同じ形状に造り、ガスケットメーカーからエンジンメーカーに送る。この際、多数枚のメタルシリンダヘッドガスケット１を、互いの厚さ方向に重ね合わせる。又、この重ね合わせの際、総てのメタルシリンダヘッドガスケット１の方向を同じとする。この理由は、ガスケットメーカーでメタルシリンダヘッドガスケット１を梱包する作業の面倒をなくす為と、エンジンメーカーで重ね合わされたメタルシリンダヘッドガスケット１を１枚ずつ取り出し、エンジンに組み付ける際の作業性を向上させる為である。即ち、ガスケットメーカーのライン上で完成したメタルシリンダヘッドガスケット１の向きは総て同じとなるので、そのまま梱包する事が、梱包作業の能率化につながる。又、エンジンメーカーでは、重ね合わされたメタルシリンダヘッドガスケット１を、ロボットアームにより１枚ずつ取り出してエンジンに組み付けるので、総てのメタルシリンダヘッドガスケット１の方向を一致させておく事が、円滑な組み付け作業の実現の為に必要である。
【００１２】
ところが、それぞれが図９〜１２に示す様な結合部１０、１０を有する複数枚のメタルシリンダヘッドガスケット１を、互いの方向を一致させたままそれぞれの厚さ方向に重ね合わせると、隣り合うメタルシリンダヘッドガスケット１同士が分離しなくなる場合がある。即ち、複数枚のメタルシリンダヘッドガスケット１を、互いの方向を一致させたままそれぞれの厚さ方向に重ね合わせると、上記各結合部１０、１０の位置及び方向が互いに一致する。この結果、上側（或は下側）のメタルシリンダヘッドガスケット１の結合部１０、１０を構成する係止突部１２、１２が、下側（或は上側）のメタルシリンダヘッドガスケット１の結合部１０、１０を構成する切目１１、１１の内側に入り込み、これら係止突部１２、１２と切目１１、１１とが噛み合う場合がある。
【００１３】
この様に隣り合うメタルシリンダヘッドガスケット１に設けられた結合部１０、１０の係止突部１２、１２と切目１１、１１とが噛み合うと、上記隣り合うメタルシリンダヘッドガスケット１同士が分離しなくなる。エンジンメーカーでメタルシリンダヘッドガスケット１をエンジンに組み付ける際には、ロボットアームの先端部に設けた吸着パッドにより、複数枚重ね合わされたメタルシリンダヘッドガスケット１のうち、最上段のメタルシリンダヘッドガスケット１のみを取り出してエンジンに送る必要がある。従って、上述の様な原因により、隣り合うメタルシリンダヘッドガスケット１同士が分離しなくなると、その度に工員が手でこれら余分に取り出されたメタルシリンダヘッドガスケット１を取り外す必要が生じる。この様な作業は、エンジンの組立作業の能率化を阻害するだけでなく、省力化の妨げにもなり、エンジンの製造コストの低廉化を図る上での障害となる。
本発明は、この様な事情に鑑みて、メタルシリンダヘッドガスケット１等のメタルガスケット自体のコストを抑えたまま、エンジンへの組み付け作業の能率化を妨げる事のない構造を実現すべく発明したものである。
【００１４】
【課題を解決する為の手段】
本発明のメタルガスケットは、前述した従来のメタルガスケットと同様に、複数枚の金属板を積層して成り、内側に流体を流通させる流通孔と結合部とを有し、互いに接続すべき部材の、シール性保持を図るべき２面間に挟持して使用する。そして、上記結合部は、上記各金属板の一部の互いに整合する位置で上記メタルガスケットを介して互いに接続すべき部材と干渉しない部分に、互いに間隔をあけて形成された複数の切目の間部分を、重なり合った複数枚の金属板ごと表裏方向に膨出させて塑性変形させる事により形成され、上記複数枚の金属板同士を結合するものである。
【００１５】
特に、本発明のメタルガスケットに於いては、上記複数枚の金属板のうち、メタルガスケットの表面又は裏面に露出する少なくとも１枚の金属板の一部で上記結合部の近傍部分に位置し、且つ、使用時に上記２面間で挟持されない部分に、上記メタルガスケットの表面又は裏面から突出する突出部を形成している。そして、複数枚のメタルガスケットを重ね合わせた状態でこの突出部を、重ね合わせ方向に隣接する別のメタルガスケットの裏面又は表面に当接させる事により、隣り合うメタルガスケットの結合部が噛み合う事を防止する様に構成している。
【００１６】
【作用】
上述の様に構成される本発明のメタルガスケットの場合には、メタルガスケットの表面と裏面との少なくとも一方の面で結合部の近傍部分に存在する突出部が、隣り合うメタルガスケットの結合部同士が噛み合う事を防止する。この結果、隣り合うメタルガスケット同士が分離しなくなる事を防止できて、重ね合わされたメタルガスケットを、確実に１枚ずつ取り出す事ができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本発明の特徴は、切目１１、１１の間に係止突部１２、１２を形成して成る結合部１０を備えた構造で、上下に隣り合うメタルシリンダヘッドガスケット１同士が分離しなくなる事を防止する部分の構造及び作用にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図９〜１２に示した従来構造の第２例と同様であるから、同等部分に関する図示及び説明は省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００１８】
上記メタルシリンダヘッドガスケット１の隅部に位置し、使用時にもシリンダブロックの上面とシリンダヘッドの下面との間で挟持されない部分には、切目１１、１１の間に係止突部１２、１２を形成して成る結合部１０を設けている。又、上記メタルシリンダヘッドガスケット１を構成する３枚の金属板５〜６のうち、このメタルシリンダヘッドガスケット１の表裏両面（本例で表面とは図１〜２の表面、図３の左面を言う。）に露出する２枚の金属板５、５の一部で上記結合部１０の近傍部分には、それぞれ突出部１７、１７を形成している。これら各突出部１７、１７も、上記結合部１０と同様に、使用時にもシリンダブロックの上面とシリンダヘッドの下面との間で挟持されない。
【００１９】
本例の場合にこれら各突出部１７、１７は、上記各金属板５、５の一部を、中間部に位置する金属板６と反対方向に山形に膨出させる事により形成している。又、これら各突出部１７、１７が上記メタルシリンダヘッドガスケット１の表面又は裏面から突出する高さ（突出量）Ｈ₁₇は、上記結合部１０が上記メタルシリンダヘッドガスケット１の裏面から突出する高さ（突出量）Ｈ₁₀の二分の一程度（Ｈ₁₇≒Ｈ₁₀／２）とし、好ましくは二分の一と同じか、これよりも僅かに大きく（Ｈ₁₇≧Ｈ₁₀／２）している。又、表面側の突出部１７の形成位置と裏面側の突出部１７の形成位置とは、互いに一致させている。
【００２０】
上述の様に構成される本例のメタルシリンダヘッドガスケット１の場合には、メタルシリンダガスケット１の表裏両面で上記結合部１０の近傍部分に存在する突出部１７、１７が、厚さ方向に重ね合わされた状態で上下に隣り合うメタルシリンダガスケット１の結合部１０同士が噛み合う事を防止する。即ち、これら結合部１０同士が噛み合うのは、重ね合わされた状態で上下に隣り合うメタルガスケット１の位相が一致する（上下に隣り合うメタルガスケット１の構成各部の位置関係が一致する）場合である。本例のメタルシリンダヘッドガスケット１の場合には、重ね合わされた状態で上下に隣り合うメタルガスケット１の位相が一致すると、一方のメタルシリンダヘッドガスケット１の表面側に形成した突出部１７の先端部と、他方のメタルシリンダヘッドガスケット１の裏面側に形成した突出部１７の先端部とが、互いに突き合わされる。
【００２１】
そして、上述の様に上下に隣り合うメタルシリンダヘッドガスケット１の突出部１７、１７の先端部同士が突き合わされた状態では、これら上下に隣り合うメタルシリンダガスケット１のうち、一方のメタルシリンダヘッドガスケット１の裏面から突出した係止突部１２、１２が、他方のメタルシリンダヘッドガスケット１の表面に存在する、切目１１、１１間の開口部に入り込む事がなくなる。従って、これら上下に隣り合うメタルシリンダヘッドガスケット１の結合部１０同士が噛み合う事がなくなる。この結果、隣り合うメタルシリンダヘッドガスケット１同士が分離しなくなる事を防止できて、重ね合わされたメタルシリンダヘッドガスケット１を、確実に１枚ずつ取り出す事ができる。
【００２２】
次に、図４〜５は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、メタルシリンダヘッドガスケット１を構成する２枚の金属板５、６のうち、このメタルシリンダヘッドガスケット１の裏面（本例で表面とは図４の表面、図５の上面を言う。）に露出する金属板５の一部で結合部１０の近傍部分に、突出部１７ａを形成している。この突出部１７ａも、上記結合部１０と同様に、使用時にもシリンダブロックの上面とシリンダヘッドの下面との間で挟持されない。
【００２３】
本例の場合にこの突出部１７ａは、上記金属板５の一部に傾斜部１８を形成し、この傾斜部１８に関して上記結合部１０と反対側部分を、上記メタルシリンダヘッドガスケット１の裏面から突出させる事により形成している。又、この突出部１７ａが上記メタルシリンダヘッドガスケット１の裏面から突出する高さ（突出量）Ｈ_17a は、上記係合部１０が上記メタルシリンダヘッドガスケット１の裏面から突出する高さ（突出量）Ｈ₁₀と同じ程度（Ｈ_17a ≒Ｈ₁₀）とし、好ましくは同じかこれよりも僅かに大きく（Ｈ_17a ≧Ｈ₁₀）している。
【００２４】
上述の様に構成される本例のメタルシリンダヘッドガスケット１の場合には、メタルシリンダガスケット１の裏面で上記結合部１０の近傍部分に存在する突出部１７ａが、厚さ方向に重ね合わされた状態で上下に隣り合うメタルシリンダガスケット１の結合部１０同士が噛み合う事を防止する。即ち、複数枚のメタルシリンダヘッドガスケット１を重ね合わせた状態で上下に隣り合うメタルガスケット１のうちの一方のメタルシリンダヘッドガスケット１の裏面側に形成した突出部１７ａが、他方のメタルシリンダヘッドガスケット１の表面に当接する。
【００２５】
そして、上述の様に上下に隣り合うメタルシリンダヘッドガスケット１のうちの一方に形成した突出部１７ａが他方のメタルシリンダヘッドガスケット１の表面に当接した状態では、これら上下に隣り合うメタルシリンダガスケット１のうち、一方のメタルシリンダヘッドガスケット１の裏面から突出した係止突部１２が、他方のメタルシリンダヘッドガスケット１の表面に存在する、切目１１、１１間の開口部に入り込む事がなくなる。従って、これら上下に隣り合うメタルシリンダヘッドガスケット１の結合部１０同士が噛み合う事がなくなる。この結果、隣り合うメタルシリンダヘッドガスケット１同士が分離しなくなる事を防止できて、重ね合わされたメタルシリンダヘッドガスケットを、確実に１枚ずつ取り出す事ができる。
【００２６】
尚、本例の場合には、前述した第１例の構造を構成する突出部１７、１７に比べて、本例の構造を構成する突出部１７ａは、金属板５に無理な力を作用させずに、大きな高さ寸法を確保できる。従って、突出部１７ａの高さ寸法を確保しても、金属板５に割れ等の損傷を発生しにくい。
【００２７】
又、上述の説明で使用した、メタルシリンダヘッドガスケット１の表面及び裏面とは、説明の便宜上使用したもので、このメタルシリンダヘッドガスケットの使用状態での組み付け方向を規制するものではない。更に、結合部１０を構成する為、各金属板５、６に形成する切目１１、１１に関しても、必ずしも互いに平行な２本である必要はない。例えば、互いに不連続で略三角形状に配置された、それぞれが円弧状の３本の切目の内側を同方向に膨出させて結合部としたり、或は互いに不連続で略十字形状に配置された、それぞれが円弧状の４本の切目の内側を同方向に膨出させて結合部としたりする構造にも、本発明は適用可能である。これら結合部の形状に関しては、前記特開平６−２８１０１１号公報に詳しく記載されており、本発明の要旨でもないので、図示並びに詳しい説明は省略する。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のメタルガスケットは以上に述べた通り構成され作用する為、部品点数及び加工の手間が少なくて済み、低コストで造れる構造で、しかも重ね合わされたメタルガスケットをロボットアーム等で取り出す際に隣り合うメタルガスケット同士の分離を確実に図れる。この為、エンジン等にメタルガスケットを組み付ける作業の能率化を図れ、メタルガスケットを組み込んだエンジン等のコスト低減に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、メタルシリンダヘッドガスケットの部分平面図。
【図２】図１のＡ部拡大図。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図。
【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図。
【図５】図４のＣ−Ｃ断面図。
【図６】従来のメタルシリンダヘッドガスケットの第１例を示す部分平面図。
【図７】図６のＤ部拡大図。
【図８】図７の拡大Ｅ−Ｅ断面図。
【図９】従来のメタルシリンダヘッドガスケットの第２例を示す、図６と同様の図。
【図１０】図９のＦ部拡大図。
【図１１】図１０の拡大Ｇ−Ｇ断面図。
【図１２】図１１のＨ−Ｈ断面図。
【図１３】切目及び係止突部を形成する状態を示す断面図。
【図１４】図１３のＩ−Ｉ断面図。
【符号の説明】
１メタルシリンダヘッドガスケット
２ボア孔
３小孔
４水油孔
５、６金属板
７突出部
８鳩目
９通孔
１０結合部
１１切目
１２係止突部
１３プレス加工装置
１４雌型
１５抑え金具
１６雄型
１７、１７ａ突出部
１８傾斜部

Claims

複数枚の金属板を積層して成り、内側に流体を流通させる流通孔と、上記複数枚の金属板同士を結合する結合部とを有し、この結合部は、上記各金属板の一部の互いに整合する位置でメタルガスケットを介して互いに接続すべき部材と干渉しない部分に互いに間隔をあけて形成された複数の切目の間部分を、重なり合った複数枚の金属板ごと表裏方向に膨出させて塑性変形させる事により形成されたものであり、上記互いに接続すべき部材の、シール性保持を図るべき２面間に挟持して使用されるメタルガスケットに於いて、上記複数枚の金属板のうち、メタルガスケットの表面又は裏面に露出する少なくとも１枚の金属板の一部で上記結合部の近傍部分に位置し、且つ、使用時に上記２面間で挟持されない部分に、上記メタルガスケットの表面又は裏面から突出する突出部を形成し、複数枚のメタルガスケットを重ね合わせた状態でこの突出部を、重ね合わせ方向に隣接する別のメタルガスケットの裏面又は表面に当接させる事により、隣り合うメタルガスケットの結合部が噛み合う事を防止した事を特徴とするメタルガスケット。