JP4794643B2

JP4794643B2 - 金属積層形ガスケット

Info

Publication number: JP4794643B2
Application number: JP2009048995A
Authority: JP
Inventors: 敏博今井
Original assignee: 石川ガスケット株式会社
Priority date: 2009-03-03
Filing date: 2009-03-03
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2029-03-03
Also published as: US20100225068A1; JP2010203510A; US8342537B2

Description

本発明は、複数の金属プレートを積層してなり、それらのうちの任意金属プレートにおけるシールすべき位置に設けたビードの面厚を高めるようにした金属積層形ガスケットに関するものである。

従来、積層した金属プレートのシールすべき位置にビードを設けた金属積層形ガスケットは、極めて一般的に知られている。上記ビードは、その部分の面圧を高めてシール性を発揮させるために有効なものであるが、その面圧をさらに高めてシール性を改善するためには、該ビードの高さや幅、湾曲部分の曲率等に改変を加えるにしても限度があり、結果的には、シム等によりビード部分の板厚を高める必要があるが、シム等の金属プレートを用いるとなると、所要厚さの金属プレートを準備する必要があるばかりでなく、組み付けに際してそれを所要位置に積層する必要もあり、コストを高める原因になる。

本発明の技術的課題は、このような金属積層形ガスケットにおけるビード部分の面圧をシム等の金属プレートを用いることなく高め、ビード部分のシール性を改善することにある。

上記課題を解決するための本発明の金属積層形ガスケットは、シールすべき位置にビードを設けた第１の金属プレート、及びそれに積層する第２の金属プレートを含む複数の金属プレートからなり、上記第２の金属プレートにおける第１の金属プレートのビードの裾野部に対応する位置に、見かけ上の板厚を高めるための凹凸を設け、上記凹凸は、上記ビードよりも高さ及び幅が小さく、面圧による変形が該ビードよりも小さいものであり、該凹凸によって板厚が高められた平坦部上に上記ビードの裾野部を配置していることを特徴とするものである。

本発明にかかる金属積層形ガスケットの好ましい実施形態においては、上記第１の金属プレートに設けたビードを、フルビードまたはハーフビードとすることができる。また、上記凹凸における金属プレートの立ち上がり部分は、上記ビードにおける立ち上がり部分よりも立ち上がり角度が直角に近く、上記凹凸の頂部の湾曲部分は、上記ビードにおける湾曲部分よりも大きい曲率を有しているものとすることが望まれる。更に、上記凹凸を設けた第２の金属プレートの両面側における該凹凸に対応する位置に、第１及び第３の金属プレートにおけるビードの裾野部を配置することもできる。

上記構成を有する金属積層形ガスケットにおいては、第２の金属プレートにおける第１の金属プレートのビードの裾野部または頂部に対応する位置に、見かけ上の板厚を高めるための凹凸を設け、その凹凸をビードよりも高さ及び幅が小さく、結果的にビードよりも剛性が高いものとし、該凹凸によって板厚が高められた平坦部上に上記ビードの裾野部または頂部を配置しているので、ビード部分の全体的な板厚を高めてシール性を改善することが可能になる。

以上に詳述した本発明によれば、金属積層形ガスケットにおけるビード部分の面圧を、シム等の金属プレートを用いることなく高め、ビード部分のシール性を改善することができる。

本発明に係る金属積層形ガスケットの第１実施例の要部断面図である。本発明に係る金属積層形ガスケットの第２実施例の要部断面図である。本発明に係る金属積層形ガスケットの第３実施例の要部断面図である。本発明に係る金属積層形ガスケットの第４実施例の要部断面図である。

以下に、本発明に係る金属積層形ガスケットの実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図４は、本発明に係る金属積層形ガスケットを内燃機関のシリンダヘッドガスケットに適用した場合の異なる実施例を示すもので、これらの各図は、いずれも、シリンダボアに対応する孔１０の周りのシール部分１１を、該孔１０の径方向の部分的な断面図として示し、他の構成は周知のシリンダヘッドガスケットと同一であるため、それらの図示を省略している。

上記各実施例の金属積層形ガスケットは、基本的には積層した複数枚（２〜３枚）の金属プレートからなり、それらの金属プレートの少なくとも１枚を除く他の金属プレートにおけるシールすべき位置に、ビード（ハーフビードまたはフルビード）５を設け、残る金属プレートにおけるそれらのビードの裾野部５ａまたは頂部５ｂに対応する位置に、見かけ上の板厚を高めるための凹凸６を設けたものである。

すなわち、図１及び図２に示す金属積層形ガスケットは、第１金属プレート１に設けたビード５がハーフビードの場合を、図３及び図４に示す金属積層形ガスケットは第１金属プレート１に設けたビード５がフルビードの場合を示している。また、図１〜図３は、上記第１の金属プレート１のビード５の裾野部５ａに対応させて第２の金属プレート２に凹凸６を設けた場合を、図４は上記第１の金属プレート１のビード５の頂部５ｂに対応させて第２の金属プレート２に凹凸６を設けた場合を示している。

更に具体的に説明すると、上記図１に示す第１実施例の金属積層形ガスケットは、第１〜第３の金属プレート１〜３を備え、第１の金属プレート１及び第３の金属プレート３におけるシールすべき位置にそれぞれビード（ハーフビード）５を設け、それらを積層する第２の金属プレート２において、第１及び第３の金属プレート１，３のビード５の裾野部５ａに対応する位置に、見かけ上の板厚を高めるための凹凸６を設けている。

上記凹凸６は、弾性的に変形することを前提とするビードとは異なり、例えばコイニング加工等により形成され、上記ビード５よりも高さ及び幅が十分に小さく、面圧による変形がビード５よりも非常に小さいものとし、必要に応じて図示のように複数の凹部及び凸部を並べることにより形成し、該凹凸６によって板厚が高められた平坦部６ａを形成したものである。上記凹凸６における金属プレートの立ち上がり部分は、上記ビード５における立ち上がり部分よりも立ち上がり角度が直角に近く、上記凹凸の平坦部６ａを形成する頂部の湾曲部分は、上記ビード５における湾曲部分よりも大きい曲率を有している。そして、この第１実施例では、その平坦部６ａ上にビード５の裾野部５ａを配置している。
上記第１及び第３の金属プレート１，３に設けたビード５は、フルビードとすることができ、その場合には他方の裾野部も第２の金属プレート２に形成した凹凸上に配置することになる。

図２に示す第２実施例の金属積層形ガスケットでは、シールすべき位置にビード５を設けた第１の金属プレート１、及びそれに第３の金属プレート３を介して積層する第２の金属プレート２を備え、上記第２の金属プレート２における第１の金属プレート１のビード５の裾野部５ａに対応する位置に、見かけ上の板厚を高めるための凹凸６を設けている。上記凹凸６は、第１実施例に関連して説明したものと変わるところがない。
この第２実施例においては、凹凸６によって板厚が高められた平坦部６ａ上に、第３の金属プレート３を介して上記ビード５の裾野部５ａを配置しているが、凹凸６上に直接的にビード５の裾野部５ａを配置する場合と比べて、ビード部分のシール性の改善効果に格別の差異が生じるものではない。

図３に示す第３実施例の金属積層形ガスケットは、シールすべき位置にビード（フルビード）５を設けた第１の金属プレート１、及びそのビード５の突出面側と反対面側に積層する第２の金属プレート２からなり、上記第２の金属プレート２における第１の金属プレート１のビード５の両裾野部５ａに対応する位置に、見かけ上の板厚を高めるための凹凸６を設け、該凹凸６によって板厚が高められた平坦部６ａ上に上記ビード５の両裾野部５ａを配置している。
その他の構成及び作用は、第１実施例の場合と変わるところがない。

図４に示す第４実施例の金属積層形ガスケットは、シールすべき位置にビード（フルビード）５を設けた第１の金属プレート１、及びそのビード５の突出面側に積層する第２の金属プレート２からなり、該第２の金属プレート２における第１の金属プレート１のビード５の頂部５ｂが当接する位置に、見かけ上の板厚を高めるための凹凸６を設け、該凹凸６によって板厚が高められた平坦部６ａ上に上記ビード５の頂部５ｂを配置している。
その他の構成及び作用は、第１実施例の場合と変わるところがない。また、上記第３実施例及び本実施例の場合に、第１及び第２金属プレート１，２の間または外面に、他の第３金属プレートを積層することもできる。

上記構成を有する各実施例の金属積層形ガスケットにおいては、第２の金属プレート２における第１（及び第３）の金属プレート１のビード５の裾野部５ａまたは頂部５ｂに対応する位置に、見かけ上の板厚を高めるための凹凸６を設け、その凹凸６をビード５よりも高さ及び幅が小さく、結果的にビードよりも剛性が高いものとし、該凹凸６によって板厚が高められた平坦部６ａ上に上記ビード５の裾野部５ａまたは頂部５ｂを配置しているので、シムその他の金属プレートを用いることなく、ビード部分の板厚を高めて効果的にシール性を改善することが可能になる。

また、このような構成を有する第１〜第４実施例の金属積層形カスケットにおいては、ビード５の裾野部５ａまたは頂部５ｂを、他の金属板に設けた凹凸６上に配置するので、ビード部分のシール性を改善するためにビードの幅を拡大するなど、ビードの両側に何らかの付帯的な構造を付設することがないので、上記凹凸６をできるだけビード幅内に収まるように構成することにより、ボア間などの寸法が制約される部位のシールに有効に利用できるものである。

１第１の金属プレート
２第２の金属プレート
３第３の金属プレート
５ビード
５ａ裾野部
５ｂ頂部
６凹凸

Claims

シールすべき位置にビードを設けた第１の金属プレート、及びそれに積層する第２の金属プレートを含む複数の金属プレートからなり、
上記第２の金属プレートにおける第１の金属プレートのビードの裾野部に対応する位置に、見かけ上の板厚を高めるための凹凸を設け、
上記凹凸は、上記ビードよりも高さ及び幅が小さく、面圧による変形が該ビードよりも小さいものであり、
該凹凸によって板厚が高められた平坦部上に上記ビードの裾野部を配置している、
ことを特徴とする金属積層形ガスケット。
上記第１の金属プレートに設けたビードが、フルビードまたはハーフビードである、
ことを特徴とする請求項１に記載の金属積層形ガスケット。
上記凹凸における金属プレートの立ち上がり部分は、上記ビードにおける立ち上がり部分よりも立ち上がり角度が直角に近く、上記凹凸の頂部の湾曲部分は、上記ビードにおける湾曲部分よりも大きい曲率を有している、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の金属積層形ガスケット。
上記凹凸を設けた第２の金属プレートの両面側における該凹凸に対応する位置に、第１及び第３の金属プレートにおけるビードの裾野部を配置した、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金属積層形ガスケット。