JPH01182563A - メタルガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はメタルガスケットに係り、特に締結時に生ず
る燃焼室周りの異なるデツキ面間隙の不整を補償し得る
とともに燃焼圧力による前記燃焼室周りのデツキ面間隙
の拡縮を防止し得て、また、デツキ面に均等にシール圧
を作用させ得て、安定したシールを果し得るメタルガス
ケットに関する。

〔従来の技術〕

被接合部材の接合面のシール、例えば内燃機関のシリン
ダヘッドとシリンダブロックとのデツキ面間のシールに
利用されているメタルガスケット。

は、シール面をシールすべく形成されたビードを被接合
部材を接合するボルト等の締結力により弾性変形させ、
この弾性変形時の゛弾性復元力及び弾性復元量によりデ
ツキ面に弾性的なシール線を形成する。これにより、デ
ツキ面間のシールを果すとともにデツキ面の歪に追従さ
せてシール効果の維持を果している。

このようなメタルガスケットをシリンダヘッドとシリン
ダブロックとのデツキ面間に介装してボルト等により締
結すると、この締結力によりシリンダヘッドが歪んでデ
ツキ面間隙に不整を生じ、特に燃焼室周りのデツキ面間
隙が大となるとともにこの間隙が燃焼圧力により拡縮す
る問題がある。

また、ボルト締結力は、ボルト締結部位から離間するに
従い低下して作用することにより、ボルト締結部位の近
傍とボルト締結部位から離間する箇所とではボルト締結
力が異って作用し、ボルト締結部位から離間する箇所で
はボルト締結部位近傍よりも小さい締結力が作用してデ
ツキ面間隙に差が生じ、ビードによるシール圧が低下す
る問題があった。

そこで、このような問題を解消するために、メタルガス
ケットとしては、基板に積層した副板の燃焼室孔側端縁
を基板面上に折返して所定厚さの補償部を設け、この補
償部によりデツキ面間隙の不整を補償するとともにデツ
キ面間隙の拡縮を防止するものや、基板の燃焼室孔周り
にスペーサ部材を取着してボルト締結部位から離間する
に従い厚さが漸次増大する補償部を設けてデツキ面間隙
の不整を補償するとともに拡縮を防止し、また、ボルト
締結部位から離間するに従いビード高さを大きくしビー
ド幅を小さくすることによりばね定数を大としたビード
を形成してシール圧を均等にするものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来のメタルガスケットにおいては、副板を
基板面上に折返して燃焼室周りに所定厚さの補償部を設
けただけなので、ボルト締結力が異って作用することに
より生じたボルト締結部位の近傍とボルト締結部位から
離間する箇所との異なるデツキ面間隙の不整を補償し得
ない不都合がある。

〔発明の目的〕

そこで、この発明の目的は、締結時に生ずる燃焼室周り
の異なるデツキ面間隙の不整を補償し得るとともに燃焼
圧力による前記燃焼室周りのデツキ面間隙の拡縮を防止
し得て、また、デツキ面に均等にシール圧を作用させ得
て、安定したシールを果し得て、更に、製作が容易でコ
スト的に有利に実施し得て、使用寿命の長いメタルガス
ケットを実現することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、この発明は、燃焼室孔を囲
繞するビードを形成した弾性金属板からなる基板の一側
面に副板を積層して設け、この副板の前記燃焼室孔側端
縁を前記基板の他側面に折返し重合して折返し部を形成
し、ボルト締結部位間に介在物を介在させた補償部を設
けたことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、デツキ面間に介装されたメタ
ルガスケットは、ボルト締結部位間且つ燃焼室孔間の箇
所にのみ基板に重合して設けた補償部によって、異なる
デツキ面間隙に対応してこれを補償し、拡縮を防止する
とともに、デツキ面に均等にシール圧を作用させる。

〔実施例〕

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的
に説明する。

第１〜６図はこの発明の実施例を示すものである。第１
図において、２はメタルガスケット、４は基板、６は副
板であり、このメタルガスケット２は、弾性金属板から
なる厚さｔｌの基板４と、この基板４の一側面４ａに積
層する厚さｔ２の副板６とにより構成される。前記基板
４と副板６とには、燃焼室孔８と、この燃焼室孔８の周
辺にボルト等の締結手段を挿通ずる複数のボルト孔１０
とが夫々形成されている。また、前記基板４には、燃焼
室孔８を囲繞するビード１２と、ボルト孔１０や図示し
ないオイル孔を囲繞する孔ビード（図示せず）と、これ
ら各ビード１２を内包する基板４外周縁の断面ステップ
状の外周ビード１４とが形成されている。

前記基板４の一側面４ａに積層された副板６の燃焼室孔
８例の端縁６ｅは、基板４の燃焼室孔８側の端縁４ｅを
内包して基板４の他側面４ｂに折返して重合し、折返し
部１６を形成する。ボルト締結部位たるボルト孔１Ｏ１
１０間且つ前記燃焼室孔８．８間の箇所にのみ前記基板
４の一側面４ａに重合すべく介在物、例えば板材からな
る補償部１８を設けている。

例えば、基板４の厚さｔｌを０．２ｍ、副板６の厚さｔ
２を０．０７ｍｍ、補償部１８の厚さｔ３を０．０３１
重とする。

また、第５図において、２０・２２は夫々内燃機関を構
成するシリンダヘッドとシリンダブロックとであり、こ
のシリンダヘッド２６のデツキ面２０ｄとシリンダブロ
ック２２のデツキ面２２ｄ間にメタルガスケット２を介
装し、締結用ボルト２４により締結する。なお、符号Ｓ
１・Ｓ２は燃焼室孔８側のシリンダヘッド２０及びシリ
ンダブロック２２間に形成される夫々ボルト孔１０の近
傍とボルト孔１０から離間する箇所とにおけるデツキ面
間隙である。Ｌは補償部−１８のボルト孔１０１１０間
方向の長さである。

次に作用を説明する。

シリンダヘッド２０とシリンダブロック２２とのデツキ
面２０ｄ・２２ｄ間に介装されたメタルガスケット２は
、ボルト孔１０に挿通する締結手段たる締結用ボルト２
４の締結力により圧縮され、各ビード１２．１４は、高
さを低減して圧縮変形される。この変形により各ビード
１２．１４は、シリンダヘッド２０とシリンダブロック
２２との各デツキ面２０ｄ・２２ｄに圧接してシール線
を形成し、シールを果す。

このとき、締結用ボルト２４の締結力によりシリンダヘ
ッド２０が湾曲して歪みを生じ、特に、燃焼室周りのデ
ツキ面２０ｄ・２２ｄの間隙が大となる問題がある。ま
た、このデツキ面間隙は、ボルト締結力がボルト孔１０
の近傍では大きく作用し、ボルト孔１０から離間するに
従い低下することにより、第５図に示す如く、異なるデ
ツキ面間隙Ｓ１・Ｓ２を生じた。

例えば、第１図のＸｌ、Ｘ２に示す位置において、デツ
キ面間隙は、 Ｘ　１　、　　Ｘ　２　　：　　　　　　　約　０　、
　３６　璽ｌとなった。また、同様に、第１図のＹに示
す位置において、デツキ面間隙Ｓ３は、 Ｙ　：　　　　　　　約　０　、　　４　麿■となった
。

従って、第５図の如く、ボルト孔１０の近傍においては
小なるデツキ面間隙Ｓｌを生じ、ボルト孔１０から離間
する箇所においては大なるデツキ面間隙Ｓ２を生じるこ
とになる。

しかし、ボルト孔１０．１０間且つ燃焼室孔８．８間の
箇所において厚さｔ３を有する補償部１８を、ボルト孔
１０から離間する箇所のデツキ面間隙Ｓ２に当接させる
ことによって、異なるデツキ面間隙Ｓｌ、Ｓ２に対応し
てこれを補償することができ、また、燃焼圧力によるデ
ツキ面間隙Ｓ１・Ｓ２の拡縮を防止することができる。

このため、デツキ面間隙Ｓ１・Ｓ２からの燃焼ガスのリ
ークを防止でき、このリークした燃焼ガスによるメタル
ガスケット２の汚損や含有した物質の体積によるシール
効果の低減を防止し得る。

さらに、ビード１２に作用する交番荷重を弱化させてビ
ード１２のへたりを防止して使用寿命を長くし、締結用
ボルト２４やこのボルト２４の係合するシリンダヘッド
２０部位の損壊を防止し得るとともに、締結用ボルト２
４の締結力の低下を防止し得て、安定したシール効果を
得ることができる。

また、メタルガスケット２を介してシリンダブロック２
２にシリンダヘッド２０を締結用ボルト２４によって締
結した際に、ボルト孔１０の近傍とこのボルト孔１０か
ら離間する箇所とでは締結力が異なって作用し、この離
間した箇所ではボルト孔１０の近傍よりも締結力が弱化
して作用することによりシール圧が低くなり、燃焼ガス
のリークが発生する不都合があった。

しかし、補償部１８により、ビード１２は、大なる締結
力の作用するボルト孔１０の近傍においては変形を許容
されるのでばね定数が小となり、小なる締結力の作用す
るボルト孔１０から離間する箇所においては補償部１８
により変形を抑制されるのでばね定数が大となる。

このため、ボルト締結力の充分なボルト孔１０の近傍に
おけるシール圧を確保することができるとともに、ボル
ト締結力が低下して作用するボルト孔１０から離間する
箇所におけるシール圧の低下を防止することができ、こ
れによりデツキ面２０ｄ・２０ｄにシール圧を均等に作
用させて燃焼ガスのリークを防止することができる。

また、ボルト２４による締結時に、補償部１８を介設し
た部位において、シリンダヘッド２０のデツキ面２０ｄ
に折返し部１６とビード１２とが当接することとなり、
折返し部１６での１次シールを果すとともに、ビード１
２での２次シールを果し、たたかれを防止するとともに
、ビード１２の耐力を向上できる。

さらに、補償部１８を基板４の一側面４ａに重合させた
構造が簡単であり、製作時の工程数を小としてコスト的
に有利に実施することができる。

なお、この発明は上述実施例に限定されるもので・はな
く、種々の応用改変が可能である。

例えば、この発明の実施例においては、基板４の一側面
４ａ、つまり基板４と副板６間に補償部１８を設けたが
、第７図に示す如（、副板６の折返し部１６と基板４と
の夫々間に補償部３０ａ、３０ｂを設けることもできる
。また、第８図に示す如く、基板４と副板６間において
、ビード１２を除く部位に補償部３２ａ、３２ｂを設け
ることもできる。

また、この発明の実施例においては、補償部を同一高さ
を有すべく形成したが、第９図に示す如く、ボルト孔１
０までの距離により補償部４０の高さを変化させるべく
形成することもできる。

更に、この発明の実施例においては、１枚の基板４と１
枚の副板６とを有するメタルガスケットについて説明し
たが、第１０図に示す如く、中間板５０と、この中間板
５０を抱持する副板５２と、中間板５０の上面及び副板
５２の下面に当接する２枚の基板５４ａ、５４ｂとを有
するメタルガスケット５６において、前記中間板５０と
副板５２間゛に補償部５８を設け、上述実施例と同様な
効果を得るべく作用させることもできる。

また、第１１図に示す如く、段差部６０ａ、６０ｂを有
する中間板６２と副板６４間に補償部６６を設けること
も可能である。更に、第１２．１３図に示す如く、中間
板７０と上部の基板７２間に補償部７４を設け、中間板
７０と、この中間板７２上面の補償部７４とを副板７６
により抱持する構成とすることもできる。

更に、この発明の実施例において説明した補償部を、板
材ではなく、溶射や金属粉末接着、ハンダ、あるいはセ
ラミック耐高温樹脂等のその他の方策により形成するこ
とも可能である。

更にまた、この発明の実施例においては、ボルト締結部
位間且つ燃焼室孔間に補償部を設けたが、ボルト締結部
位間であれば、その他の部位に補償部を設けることも可
能である。

〔発明の効果〕

このように、この発明によれば、ボルト締結部位間に介
在物を介在させて設けた補償部によって、異なるデツキ
面間隙に対応してこれを補償することができ、また、燃
焼圧力によるデツキ面間隙の拡縮を防止することができ
る。

このため、デツキ面間隙からの燃焼ガスのリークを防止
でき、このリークした燃焼ガスによるメタルガスケット
の汚損や含有した物質の体積によるシール効果の低減を
防止し得る。さらに、ビードに作用する交番荷重を弱化
させてビードのへたりを防止し得て使用寿命を長くし、
締結用ボルトやボルトの係合するシリンダヘッド部位の
損壊を防止し得るとともに、締結用ボルトの締結力の低
下を防止し得て、安定したシール効果を果し得る。

また、ボルト締結力の充分なボルト締結部位の近傍にお
けるシール圧を確保するとともに、ボルト締結力が弱化
して作用するボルト締結部位から離間する箇所における
シール圧の低下を防止することができ、これによりデツ
キ面にシール圧を均等に作用させ得て、燃焼ガスのリー
クを防止することができる。

さらに、補償部のみを設けているので、構造が簡単であ
り、製作時の工程数が大とならず、コスト的に有利に実
施し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図はこの発明の実施例を示し、第１図はメタル
ガスケットの要部平面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線に
よる拡大断面図、第３図は第１図の矢視■部分の要部拡
大図、第４図は第３図の■−■線による拡大断面図、第
５図は第１図のＶ−■線による拡大断面図、第６図は補
償部の要部拡大斜視図である。 第７〜１３図はこの発明の他の実施例を示す要部拡大断
面図である。 図に′おいて、２はメタルガスケット、４は基板、６は
副板、８は燃焼室孔、１０はボルト孔、１６は折返し部
、１８は補償部、２０はシリンダヘッド、２２はシリン
ダブロック、２４は締結用ボルトである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃焼室孔を囲繞するビードを形成した弾性金属板からな
   る基板の一側面に副板を積層して設け、この副板の前記
   燃焼室孔側端縁を前記基板の他側面に折返し重合して折
   返し部を形成し、ボルト締結部位間に介在物を介在させ
   た補償部を設けたことを特徴とするメタルガスケット。