JPH041232B2 - - Google Patents

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JPH041232B2
JPH041232B2 JP57119687A JP11968782A JPH041232B2 JP H041232 B2 JPH041232 B2 JP H041232B2 JP 57119687 A JP57119687 A JP 57119687A JP 11968782 A JP11968782 A JP 11968782A JP H041232 B2 JPH041232 B2 JP H041232B2
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JP
Japan
Prior art keywords
gasket
sealing bead
layer
sealing
gasket assembly
Prior art date
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Application number
JP57119687A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS5817258A (en
Inventor
Esu Paarusutein Robaato
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Felt Products Mfg Co LLC
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Filing date
Publication date
Application filed by Felt Products Mfg Co LLC filed Critical Felt Products Mfg Co LLC
Publication of JPS5817258A publication Critical patent/JPS5817258A/en
Publication of JPH041232B2 publication Critical patent/JPH041232B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/12Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering
    • F16J15/121Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement
    • F16J15/122Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement generally parallel to the surfaces
    • F16J15/123Details relating to the edges of the packing

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、封合特性の優れたガスケツト組立体
及びその製作方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a gasket assembly with excellent sealing properties and a method of manufacturing the same.

従来の技術、および発明が解決しようとする課題 基体板の表面にエラストマー製封合ビードを設
けて成るガスケツトは、よく知られている(例え
ば、米国特許第3794333号明細書参照)。
BACKGROUND OF THE INVENTION Gaskets comprising elastomeric sealing beads on the surface of a base plate are well known (see, eg, US Pat. No. 3,794,333).

しかるに、中央の金属芯と、1層または2層の
表面シートを有し、表面シートに封合ビードを設
けた積層ヘツド・ガスケツトが、内燃機関の封合
において重要性を増してきている。封合ビード
は、全体としてパターン(模様)を描くがごとく
配置され、往々にしてシルク・スクリーン法(印
刷の手法)によつて設けられる。
However, laminated head gaskets having a central metal core and one or two topsheets with sealing beads are gaining importance in sealing internal combustion engines. The sealing beads are arranged in a general pattern and are often applied by silk-screening.

表面シートには、通常、封合ビードに加えて、
被覆すなわち表面処理を施すことが必要であり、
それによつて、封合ビードのフレツチング侵食
(こすれ侵食)、摩滅、配置形状(または模様)の
乱れ、または破断が防止される。ところが、表面
シートを保護するための前記表面処理は、表面シ
ートに対する封合ビードの接着を困難にするとい
う欠点がある。そのため、ガスケツトの表面シー
ト上に封合ビードを設けた後に表面処理を施すと
いう手法が、往々にして採用される。このとき、
場合によつては、封合ビードに表面処理を施さな
いこともある。この手法は、表面シートに表面処
理を施した後に封合ビードを設ける場合に比して
遥かに厄介であり、費用が嵩み、時として効果が
少ない。
In addition to the sealing beads, the topsheet typically includes
It is necessary to apply a coating or surface treatment,
This prevents fretting, abrasion, misalignment, or breakage of the sealing bead. However, the above surface treatments for protecting the topsheet have the disadvantage of making it difficult to adhere the sealing bead to the topsheet. Therefore, a method is often adopted in which a sealing bead is provided on the top sheet of the gasket and then surface treatment is performed. At this time,
In some cases, the sealing bead may not be surface treated. This approach is much more cumbersome, expensive, and sometimes less effective than applying a sealing bead to the topsheet after surface treatment.

この意味で、ガスケツト表面に何らの表面処理
をも施さない、米国特許第3794333号明細書に記
載されるがごときガスケツトが経済的に有利であ
るが、ガスケツトの外表面に付設された封合ビー
ドは苛酷な外部環境に晒されて、その耐久性が損
なわれる。
In this sense, gaskets such as those described in U.S. Pat. No. 3,794,333 without any surface treatment on the gasket surface are economically advantageous, but sealing beads applied to the outer surface of the gasket are advantageous. is exposed to harsh external environments and its durability is impaired.

本発明は、斯かる技術的背景の下で創案された
ものであり、使用にあたつて封合ビードが封合さ
れるべき表面との直接接触から保護され、かつ従
来のものに比して封合特性の優れたガスケツト組
立体を得ることを、その目的とする。
The present invention has been devised in this technical background, and in use, the sealing bead is protected from direct contact with the surface to be sealed, and compared to the prior art, The objective is to obtain a gasket assembly with excellent sealing properties.

課題を解決するための手段 この目的は、封合されるべき一対の部材の表面
間に配置されるとともに、該表面間で圧縮される
ガスケツト組立体であつて、その一方が圧縮可能
な材料の層であり、他方が金属層である互いに積
層された一対のガスケツト層と、両ガスケツト層
の間に配置されて、該両ガスケツト層の間に包み
込まれた封合ビードであつて、圧搾下で変形可能
である非圧縮性エラストマーで形成された封合ビ
ードと、その周囲に前記封合ビードが配置されて
いる、ガスケツト組立体の少なくとも一つの開口
とを含むガスケツト組立体を提供することによつ
て達成される。なお、本明細書において非圧縮性
とは、加圧力(または圧搾力)を印加したときに
体積変化なく変形する性質を言い、例えばゴムは
非圧縮性材料である。逆に、圧縮可能な材料の典
型的は、その内部に多数の空隙を有する材料であ
る。また、本明細書における「非圧縮性のエラス
トマー」には、「事実上非圧縮性」のエラストマ
ーも含まれる。
Means for Solving the Problem The object is to provide a gasket assembly which is disposed between and compressed between the surfaces of a pair of members to be sealed, one of which is made of compressible material. a pair of gasket layers laminated to each other, the other being a metal layer, and a sealing bead disposed between and wrapped between the gasket layers, the sealing bead being disposed between the gasket layers, the other being a metal layer; By providing a gasket assembly including a sealing bead formed of a deformable non-compressible elastomer and at least one opening in the gasket assembly around which the sealing bead is disposed. It will be achieved. Note that in this specification, incompressibility refers to the property of deforming without changing volume when applying pressure (or squeezing force), and for example, rubber is an incompressible material. Conversely, compressible materials are typically materials that have a large number of voids within them. Furthermore, the term "incompressible elastomer" as used herein also includes "virtually incompressible" elastomers.

本発明のガスケツト組立体は、内燃機関用ヘツ
ド・ガスケツト組立体を包含する。この場合、ガ
スケツト組立体はヘツドとエンジンブロツクの間
に配置されるようになつている。ガスケツト組立
体は、少なくとも1つの燃焼用の開口を有し、ま
た油および水等のための複数の穴が形成(画定)
される。
The gasket assembly of the present invention includes a head gasket assembly for an internal combustion engine. In this case, the gasket assembly is arranged between the head and the engine block. The gasket assembly has at least one combustion opening and defines a plurality of holes for oil, water, etc.
be done.

一対のガスケツト層の間に設けられた、パター
ン(模様)として与えられるエラストマー材製封
合ビード(隆起条)は、少なくとも1つの開口を
取り囲んで封合ビード帯域でのガスケツト組立体
の封合効果を高める。ガスケツト層は、エラスト
マー製封合ビードがその内部で拘束される空所を
提供するものとして働き、それ故、封合ビードが
あたかも装着された“オー・リング”であるかの
ように機能する。
A sealing bead of elastomeric material provided in a pattern between a pair of gasket layers surrounds at least one opening to improve the sealing effect of the gasket assembly in the sealing bead zone. Increase. The gasket layer serves to provide a cavity within which the elastomeric sealing bead is constrained, thus acting as if the sealing bead were an attached "O-ring."

斯かるヘツド組立体をヘツドおよびブロツクの
間に圧縮して配置すると、封合ビードはヘツドお
よびブロツクとの直接接触から保護され、それに
より摩擦、熱および押出しから保護される。
When such a head assembly is placed in compression between the head and block, the sealing bead is protected from direct contact with the head and block, thereby protecting it from friction, heat and extrusion.

最も望ましくは、封合ビードは金属層に接着さ
れ、かつ前記一方のガスケツト層としての表面層
が封合ビードを密着して取り囲む帯域において圧
力により接着剤で金属層に接着される。この処理
操作は、ガスケツト組立体が圧縮状態に置かれる
時に、封合ビードの横方向移動を制限し、かつ封
合ビードを硬くする。更に、それは一方がガスケ
ツト層としての表面層を圧縮して稠密化する。
Most preferably, the sealing bead is adhered to the metal layer and the surface layer as one gasket layer is adhesively adhered to the metal layer by pressure in a zone closely surrounding the sealing bead. This processing operation limits lateral movement of the sealing bead and hardens the sealing bead when the gasket assembly is placed in compression. Furthermore, it compresses and densifies the surface layer, one of which is the gasket layer.

本発明の第二の特徴によれば、封合されるべき
一対の部材の表面間に配置されるガスケツト組立
体を製作する方法であつて、非圧縮性のエラスト
マー材製封合ビードを一つの金属製第一ガスケツ
ト層の表面上に配置して硬化させる段階と、第一
ガスケツト層および封合ビードの上に第二ガスケ
ツト層としての圧縮可能材料表面層を設置し、も
つてガスケツト組立体の少なくとも一つの開口の
周囲に位置づけられた封合ビードを第一ガスケツ
ト層と前記表面層との間に包み込む段階と、第二
ガスケツト層としての前記表面層を第一ガスケツ
ト層に圧搾下で接着し、もつて前記表面層を圧縮
して封合ビードの領域で稠密化せしめる段階とか
ら成るガスケツト組立体を製造する方法が提供さ
れる。
According to a second feature of the invention, there is provided a method of fabricating a gasket assembly disposed between the surfaces of a pair of members to be sealed, comprising: forming a sealing bead of incompressible elastomeric material into a gasket assembly; disposing and curing a first gasket layer of metal, and placing a surface layer of compressible material as a second gasket layer over the first gasket layer and the sealing bead, thereby forming a gasket assembly. wrapping a sealing bead positioned around at least one aperture between a first gasket layer and the surface layer; and adhering the surface layer as a second gasket layer to the first gasket layer under compression. and compressing the surface layer to densify it in the region of the sealing bead.

実施例 次に、図面を参照すると、ヘツド2およびブロ
ツク3を有するデイーゼル機関1が、特にその内
部で使用されるように形成され且つ構成されたガ
スケツト組立体10を使用するように、例示され
ている。ブロツク3は、シリンダ開口4、シリン
ダ・スリーブ5およびピストン6を有するものと
して示されている。機関1は複数の燃焼シリンダ
4を有しており、その1つが第2図に示されてい
る。
EXAMPLE Referring now to the drawings, a diesel engine 1 having a head 2 and a block 3 is illustrated as using a gasket assembly 10 specifically formed and configured for use therein. There is. Block 3 is shown as having a cylinder opening 4, a cylinder sleeve 5 and a piston 6. The engine 1 has a plurality of combustion cylinders 4, one of which is shown in FIG.

ガスケツト組立体10は積層体であつて、全体
的に平らで中実で広い金属芯(金属層)14と、
一対の全体的に平らな広い表面シート(表面層)
16とを有するものとして示される。金属芯14
は表面18のような上および下平面を有してお
り、それに表面シート16が積層される。また金
属芯の所望位置には、刻印加工またはエンボス加
工またはエツチング等によるその他の表面加工が
施され得る。
Gasket assembly 10 is a laminate including a generally flat, solid and wide metal core (metal layer) 14;
A pair of generally flat wide surface sheets (surface layers)
16. metal core 14
has upper and lower planes, such as surface 18, to which topsheet 16 is laminated. Other surface treatments such as stamping, embossing or etching may also be applied to the metal core at desired locations.

表面シート16は、圧縮可能なガスケツト表面
用合成材料で作られ且つ繊維で補強されていても
よい。表面シートは、適当な熱反応接着剤のよう
な接着剤をもつて、または機械的に表面18に積
層される。適当な熱反応接着剤としては、フエノ
ール・ニトリルゴムおよびポリブチラル・ゴムな
どがあり、これは、最初に表面シートの表面に使
用するのに適する。表面シートには、アスベス
ト・ガラス繊維またはその他の適当な繊維材料を
混入することができ、かつニトリル、ネオプレン
またはポリアクリルのような各エラストマーを結
合剤として利用し得る。往々にして、結合剤はア
スベスト繊維またはその他の有機または無機繊維
充填物などを使用しているかにより表面シートの
約15%〜約25%の量を有する。図示の実施例で
は、表面シート16は約0.64mm(約0.025インチ)
の厚さを有するが、勿論この寸法は利用箇所に応
じて変更可能である。表面シートは、一般的に油
および冷却剤による劣化に耐え、トルクを維持
し、押出しを最小限にち且つ熱抵抗を有してい
る。
The topsheet 16 may be made of a compressible gasket surface synthetic material and reinforced with fibers. The topsheet is laminated to surface 18 with an adhesive, such as a suitable heat-reactive adhesive, or mechanically. Suitable heat-responsive adhesives include phenolic nitrile rubber and polybutyral rubber, which are suitable for initial use on the surface of the topsheet. The topsheet may incorporate asbestos glass fibers or other suitable fibrous materials and may utilize elastomers such as nitrile, neoprene or polyacrylic as a binder. Often, the binder comprises about 15% to about 25% of the top sheet, depending on whether asbestos fibers or other organic or inorganic fiber fillers are used. In the illustrated embodiment, topsheet 16 is approximately 0.64 mm (approximately 0.025 inch).
However, this dimension can of course be changed depending on the location of use. The topsheet generally resists oil and coolant degradation, maintains torque, minimizes extrusion, and has thermal resistance.

ガスケツト組立体10には、貫き加工によつて
燃焼用開口20、およびボトル穴22のような
穴、および複数の油および水通路24が形成され
ている。金属芯は冷間圧延鋼製であつてよく、か
つその厚さは利用箇所に応じて変更することがで
きる。約0.15mm(0.006インチ)から1.3mm(約
0.050インチ)までの厚さが代表的である。接着
性を高めるために、金属芯の表面18にリン酸塩
処理を施してもよい。
Gasket assembly 10 is perforated with a combustion opening 20 and holes such as bottle holes 22 and a plurality of oil and water passageways 24. The metal core may be made of cold rolled steel and its thickness may vary depending on the application. Approximately 0.15mm (0.006 inch) to 1.3mm (approximately
Thicknesses up to 0.050 inch are typical. The surface 18 of the metal core may be phosphated to improve adhesion.

図示した実施例では、金属芯14は燃焼用開口
20を取り囲むエンボシング部(隆起部)21を
有する。次にガスケツト組立体10は、既知の方
法でエンボシング部21の周囲に固定された環状
外装部25を与えられ、燃焼用開口の封合が補わ
れる。
In the illustrated embodiment, the metal core 14 has an embossing 21 surrounding the combustion aperture 20 . The gasket assembly 10 is then provided with an annular sheath 25 secured around the embossing portion 21 in a known manner to supplement the sealing of the combustion opening.

この実施例では、所望の封合ビード26が金属
芯の片側または両側表面に設けられ、かつ固定さ
れる。パターン(模様)として与えられた封合ビ
ード26は、ガスケツト組立体10を使用する利
用箇所で封合力の増大を必要とする帯域に形成さ
れる一連の封合ビード28,30を有する。典型
的には、封合ビード28は燃焼用開口をほぼ包囲
するように形成され、かつ封合ビード30は関連
するヘツドとブロツクの間の水および油通路をほ
ぼ囲むように形成される。時として、ヘツドおよ
びブロツクの形状の故に、およびボルト穴の配置
の故に、またはその他の設計上の理由で、第1図
および第3図に示すように、欠円状または完全円
状のビード形状が所望される。
In this embodiment, the desired sealing beads 26 are provided and fixed on one or both surfaces of the metal core. The patterned sealing bead 26 has a series of sealing beads 28, 30 formed in zones requiring increased sealing force at the point of application in which the gasket assembly 10 is used. Typically, sealing bead 28 is formed to substantially surround the combustion opening and sealing bead 30 is formed to substantially surround the water and oil passageway between the associated head and block. Sometimes, because of the shape of the head and block, and because of the placement of the bolt holes, or for other design reasons, the bead shape is truncated or fully circular, as shown in Figures 1 and 3. is desired.

図示した実施例において、封合ビード28およ
び30を形成する封合ビード26は、典型的には
米国特許3477867号に記載されているように好ま
しくはシルク・スクリーン法によつて、封合ビー
ドの高い所の高さ約0.15mm(約0.006インチ)か
ら約0.2mm(約0.008インチ)までの範囲で堆積さ
れたシリコーン封合剤でこれを作ることができ
る。シリコーン封合剤は二成分熱硬化性液体シリ
コーンであつてよい。寸法的に安定で接着性の高
い金属芯に封合ビードを置いて接着する時、封合
ビードはガスケツト組立体ごとに正確に高精度に
一致して配置され得る。
In the illustrated embodiment, the sealing bead 26 forming the sealing beads 28 and 30 is typically formed of a sealing bead by a silk screen process, preferably as described in U.S. Pat. No. 3,477,867. This can be made with silicone encapsulant deposited at a height ranging from about 0.15 mm (about 0.006 inch) to about 0.2 mm (about 0.008 inch). The silicone sealant may be a two-component thermosetting liquid silicone. When the sealing bead is placed and bonded to a dimensionally stable and highly adhesive metal core, the sealing bead can be placed in precise and precise alignment from gasket assembly to gasket assembly.

封合ビードが設置されて金属芯14の表面18
上で既知の方法により硬化された後、圧縮性表面
シート16が金属芯に重ね配置され、かつ封合ビ
ードは通常の介在接着剤層により金属芯に積層さ
れる。接着剤は表面シートを金属芯に接着し、か
つ金属芯および表面シートが圧力により積層され
る時に、表面シートは封合ビードの帯域で圧縮さ
れ且つ稠密化される。金属芯をリン酸塩処理し、
またはその他の適当な処理をして接着性を高める
と、表面シート16が金属芯の表面に即座にしつ
かりと接着され、かつ封合ビード26を構成する
封合材によつては、該表面シート16は封合ビー
ド28,30に接着したり接着しないことがあ
る。いずれにしても、表面シートおよび金属芯は
封合ビードを包み且つ取り囲む。
A sealing bead is placed on the surface 18 of the metal core 14.
After being cured by methods known above, the compressible topsheet 16 is placed over the metal core and the sealing beads are laminated to the metal core with a conventional intervening adhesive layer. The adhesive bonds the topsheet to the metal core, and when the metal core and topsheet are laminated by pressure, the topsheet is compressed and densified in the zones of the sealing beads. Phosphate treatment of metal core,
Or, if other suitable treatments are applied to increase the adhesion, the top sheet 16 will be immediately and firmly adhered to the surface of the metal core, and depending on the sealing material constituting the sealing bead 26, the top sheet 16 may or may not adhere to sealing beads 28, 30. In either case, the topsheet and metal core wrap and surround the sealing bead.

望ましくは表面シートは、封合ビードを近接し
て取り囲む帯域Zで金属芯の表面18に固定さ
れ、それにより封合ビードを閉じ込め、かつガス
ケツト組立体を圧縮状態に置く時に、封合ビード
の事実上の横方向移動を防ぐ。封合ビードを包み
込むことは多くの利点を有する。とりわけ、ビー
ドがエラストマーで形成されているときには、封
合ビードの移動または押出しを防いで封合ビード
の負荷支持能力を高める。表面シートおよび金属
芯が封合ビードを非常に近接して取り囲んでいる
ときには、押出しを防ぐのみならず、封合ビード
は、従来のもののように表面に露出されるならば
同じ封合ビードが示すであろうものよりも、幾分
硬質の負荷たわみ曲線(すなわち、たわみ特性)
を示す傾向をもつ。このため、圧縮下において、
封合ビードの圧縮が押出しを生じることなく、表
面シートの下表面(内表面)での若干の埋没程度
に制限されようとするので、封合ビードおよびそ
れに重なる表面は、従来可能であつたものより大
きな圧縮負荷におけるシール(密封体)として、
より有効に働き得る。
Preferably, the face sheet is secured to the surface 18 of the metal core with a zone Z closely surrounding the sealing bead, thereby confining the sealing bead and compressing the sealing bead when the gasket assembly is placed in compression. prevent lateral movement of the top. Wrapping the sealing bead has many advantages. Particularly when the bead is formed of an elastomer, it prevents migration or extrusion of the sealing bead and increases the load carrying capacity of the sealing bead. When the top sheet and the metal core surround the sealing bead very closely, it not only prevents extrusion, but also prevents the same sealing bead from showing if exposed to the surface as in conventional a somewhat stiffer load-deflection curve (i.e., deflection characteristics) than would be
It has a tendency to show. Therefore, under compression,
The sealing bead and its overlying surface are now more compact than previously possible, since the compression of the sealing bead is to be limited to a slight embedding in the lower (inner surface) surface of the top sheet without causing extrusion. As a seal under larger compressive loads,
It can work more effectively.

表面に封合ビードを有するガスケツトを使用す
る時に、負荷をガスケツトの他の部分に加える前
に封合ビードを表面シートにほぼ完全に埋め込む
ことが最初に必要である。しかしながら、包まれ
たビード帯域での予圧縮に依存する本発明のガス
ケツト組立体では、ビード帯域以外の区域で負荷
が加わることがほとんど直ちに生じてもよい。封
合ビード材が、例えばシリコーンおよびその他の
ゴム等のエラストマーのごとく実質的に非圧縮性
である時、およびガスケツト組立体が使用中また
は製作過程において封合ビード帯域で圧縮される
時、封合ビードに重なる表面材料が稠密になり、
かつそれが当初の多孔質よりも軽度の多孔質体
(すなわち、圧縮によつて孔が漬された状態のも
の)になつて流体を通さなくなろうとする。この
ため、この帯域の表面材料は、封合ビード帯域に
隣接する区域と異なつて高められた封合特性およ
び物理的特性を有する。
When using a gasket with a sealing bead on the surface, it is first necessary to embed the sealing bead almost completely into the face sheet before applying the load to other parts of the gasket. However, with the gasket assembly of the present invention that relies on precompression in the wrapped bead zone, loading in areas other than the bead zone may occur almost immediately. Sealing occurs when the sealing bead material is substantially incompressible, such as elastomers such as silicone and other rubbers, and when the gasket assembly is compressed in the sealing bead zone during use or during manufacturing. The surface material overlapping the bead becomes denser,
Moreover, it becomes a porous body that is less porous than the original porous body (that is, the pores are submerged due to compression) and becomes impermeable to fluid. The surface material of this zone therefore has enhanced sealing and physical properties unlike the area adjacent to the sealing bead zone.

第5図において、ガスケツト組立体は封合ビー
ドおよびビード帯域での圧縮前の状態で例示され
ている。しかしながら、製作中に、ガスケツト組
立体は好ましくは該図示帯域で圧縮されるので、
表面シートは第6図に示すように稠密化される。
ここでは、シリコーン製封合ビード28が表面シ
ート16中に埋め込まれて図示されており、かつ
ビード帯域での表面シートは圧縮されている。第
5図において、ビード帯域での表面シートの突出
量は、封合ビードの高さYとほぼ等しいが、第6
図では、該表面シートの突出量は高さXで示され
るように概略減少している。望ましくは高さX対
Yの比は約1対2(すなわち1/2)より大きく
なく、かつ好ましくはもつと小さい(なお、特許
請求の範囲第6項の記載では、X対Yの比が1/
2以下になされているが、この値は厳格なもので
はなく、事実上は約1/2以下であればよい)。
斯様に、ガスケツト組立体の表面は、封合ビード
を表面上に有するものよりももつと平らに近く、
その全表面にわたつてガスケツト組立体の封合特
性を高める。
In FIG. 5, the gasket assembly is illustrated prior to compression at the sealing bead and bead zone. However, during fabrication, the gasket assembly is preferably compressed in the indicated zone;
The topsheet is densified as shown in FIG.
Here, a silicone sealing bead 28 is shown embedded in the topsheet 16, and the topsheet in the bead zone is compressed. In FIG. 5, the amount of protrusion of the topsheet in the bead zone is approximately equal to the height Y of the sealing bead, but
In the figure, the amount of protrusion of the top sheet is approximately reduced as indicated by the height X. Preferably, the ratio of heights 1/
(Although it is set to 2 or less, this value is not strict, and in fact, it only needs to be about 1/2 or less).
In this way, the surface of the gasket assembly is more planar than one having a sealing bead on the surface.
Enhances the sealing properties of the gasket assembly over its entire surface.

本発明のガスケツト組立体から得られる別の利
点は、封合ビードを押出しから保護するのみなら
ず表面現象から保護する。この表面現象には、機
関における使用中の封合ビードの破裂および乱れ
の傾向とともに出荷中、取り扱い中および装着作
業中の封合ビードの破裂および乱れが含まれる。
このような破裂は封合されるべき表面の粗さに起
因することがあり、そこでは粗い仕上げによる封
合ビードの裂けまたは割れの傾向が高い。更に、
過大な熱がエラストマー製封合ビードに悪影響を
及ぼす傾向があることは知られている。説明した
ように、封合ビードを包み込むことによつて、封
合ビードがガスケツト組立体の表面にある時より
も遥かに封合ビードを熱による影響から絶縁す
る。加えて、或る環境では封合ビードのこすれ侵
食が生じる。表面材をこすれ侵食に耐えるように
処理することができるが、適当な保護層を封合ビ
ードに接着することの困難等のために、侵食に抵
抗する材料でシリコーン・ビードのような封合ビ
ードを処理することは、従来非常に困難であつ
た。
Another advantage derived from the gasket assembly of the present invention is that it protects the sealing bead not only from extrusion but also from surface phenomena. This surface phenomenon includes the tendency of sealing beads to burst and disturb during use in engines, as well as during shipping, handling, and installation operations.
Such rupture may be due to the roughness of the surface to be sealed, where there is a high tendency for the sealing bead to split or crack due to the rough finish. Furthermore,
It is known that excessive heat tends to have an adverse effect on elastomeric sealing beads. As discussed, wrapping the sealing bead insulates it from thermal effects to a greater extent than when the sealing bead is on the surface of the gasket assembly. Additionally, scuff erosion of the sealing bead occurs in some circumstances. Surfaces can be treated to resist abrasion, but sealing beads such as silicone beads with erosion-resistant materials may be difficult to bond to the sealing beads with a suitable protective layer. Conventionally, it has been very difficult to treat.

また、方法発明の利点とも関連するが、封合ビ
ードが表面にないときは、処理を補うことなく、
すなわちガスケツト組立体の製作中に工程を追加
することなく、表面全体に耐侵食コーテイングお
よび他の表面処理を容易かつ安価に施すことが可
能となる。封合ビードを金属芯に設けることによ
り、シリコーンのようなビード材料の硬化を促進
すべく表面シートの特殊なバリアコート(バリア
すなわち遮断手段となる被覆のこと。また、この
特殊なコート材は、表面材料自体がビード材料の
硬化を抑制する傾向をもつがために現在往々にし
て必要である)を予め施しておくことが不要にな
る。また、表面シートで封合ビードを包み込んだ
構造の本発明によるガスケツト組立体は、前述の
ように封合ビードの負荷支持能力が高いが故に、
シリンダヘツドのゆがみ抑制の改善を図り得る。
Also related to the advantages of the method invention, when there are no sealing beads on the surface, without supplementing the treatment,
Thus, it is possible to easily and inexpensively apply anti-erosion coatings and other surface treatments to the entire surface without adding additional steps during the fabrication of the gasket assembly. By providing a sealing bead on the metal core, a special barrier coating on the top sheet is used to accelerate the curing of the bead material, such as silicone. This eliminates the need for pre-application (which is often presently required since the surface material itself tends to inhibit hardening of the bead material). In addition, the gasket assembly according to the present invention, which has a structure in which the sealing bead is wrapped in a top sheet, has a high load-bearing capacity of the sealing bead as described above.
It is possible to improve suppression of distortion of the cylinder head.

封合ビードが、シリコーン・エラストマー製と
して説明されたが、その他のエラストマーおよび
弾性材料も使用可能であり、これらにはニトリル
(ポリブタジエンニトルリゴム)またはネオプレ
ンゴム、可撓性およびゴム変成エポキシのような
エポキシ、またはそれらの化合物が含まれる。更
に、封合ビードおよび表面シートはビード帯域で
の封合力の伝達で協働するので、封合ビードを介
して封合が行われる個所で封合を行うために、必
ずしもエラストマーのような弾性をもたない若干
硬い材料の使用を考慮することは可能である。ま
た、封合ビードが表面シート中へ埋没する本発明
の特性によれば、従来のもののようには封合ビー
ドを外部表面に出さない手法で、ヘツドおよびブ
ロツクに対する表面シート表面の封合適合性の向
上を企図し得る。
Although the sealing bead has been described as being made from a silicone elastomer, other elastomers and elastic materials can also be used, such as nitrile (polybutadiene nitruluri rubber) or neoprene rubber, flexible and rubber-modified epoxies. epoxies, or their compounds. Furthermore, since the sealing bead and face sheet cooperate in transmitting the sealing force in the bead zone, it is not necessary to use an elastic material such as an elastomer to effect the sealing at the point where the sealing occurs through the sealing bead. It is possible to consider the use of slightly harder materials that are less durable. Furthermore, according to the characteristic of the present invention in which the sealing bead is buried in the topsheet, the sealing compatibility of the topsheet surface to the head and block can be improved by a method that does not expose the sealing bead to the external surface as in the conventional method. It is possible to plan to improve the

上記した実施例では、封合ビードが金属芯に接
着され、かつ表面シートが金属芯に接着される。
使用する材料によつては、積層加工中に封合ビー
ドを表面シートに接着する方が望ましいこともあ
る。
In the embodiments described above, the sealing bead is bonded to the metal core and the topsheet is bonded to the metal core.
Depending on the materials used, it may be desirable to adhere the sealing bead to the topsheet during lamination.

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

第1図は本発明の原理を具体化したガスケツト
組立体の上面図であり、第2図は第1図に示した
ガスケツト組立体を使用するデイーゼル機関の破
断断面図であり、第3図は封合ビードを加えた第
1図のガスケツト組立体の金属芯の破断平面図で
あり、第4図は第1図のガスケツト組立体の第3
図と同様な破断平面図であり、第5図は第4図の
5−5線截断拡大断面図であり、第6図は本発明
に従い予め圧縮された第5図の部分の拡大断面図
である。 10……ガスケト組立体、14……金属芯、1
6……表面シート、18……表面、20……燃焼
用開口、22……ボルト穴、26,28,30…
…封合ビード。
FIG. 1 is a top view of a gasket assembly embodying the principles of the present invention, FIG. 2 is a cutaway sectional view of a diesel engine using the gasket assembly shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a cut away plan view of the metal core of the gasket assembly of FIG. 1 with a sealing bead added; FIG.
FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along the line 5--5 of FIG. 4, and FIG. 6 is an enlarged sectional view of the portion of FIG. 5 which has been pre-compressed according to the present invention. be. 10...Gasket assembly, 14...Metal core, 1
6... Surface sheet, 18... Surface, 20... Combustion opening, 22... Bolt hole, 26, 28, 30...
...Sealing bead.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 封合されるべき一対の部材の表面間に配置さ
れるとともに、該表面間で圧縮されるガスケツト
組立体にして、 その一方が圧縮可能な材料の層であり、他方が
金属層である互いに積層された一対のガスケツト
層と、 前記両ガスケツト層の間に配置され、該両ガス
ケツト層の間に包み込まれた封合ビードであつ
て、圧搾下で変形可能である非圧縮性エラストマ
ーで形成された封合ビードと、 その周囲に前記封合ビードが配置されている、
ガスケツト組立体の少なくとも一つの開口とを含
むガスケツト組立体。 2 前記両ガスケツト層が、前記封合ビードに接
近してこれを包囲する領域で互いに固着されてお
り、もつてガスケツト組立体が圧縮状態に置かれ
た際に前記封合ビードの横づれを事実上防止する
構造の特許請求の範囲第1項に記載されたガスケ
ツト組立体。 3 ガスケツト組立体が、前記封合ビードによつ
て完全に包囲された少なくとも一つの開口を有す
る特許請求の範囲第1項に記載されたガスケツト
組立体。 4 圧縮可能な材料で形成されるとともに前記金
属層に積層された第三のガスケツト層と、該第三
のガスケツト層と前記金属層との間に配置されて
該両ガスケツト層の間に包み込まれた非圧縮性の
材料から成る第二の封合ビードとを具備する特許
請求の範囲第1項に記載されたガスケツト組立
体。 5 封合ビード帯域で表面層が圧縮されていて、
封合ビード上の表面層の突出高さが封合ビードの
高さの1/2以下になされている特許請求の範囲第
1項に記載されたガスケツト組立体。 6 封合されるべき一対の部材の表面間に配置さ
れるガスケツト組立体を製作する方法であつて、 圧搾下で変形可能である非圧縮性のエラストマ
ー材製封合ビードを一つの金属製第一ガスケツト
層の表面上に配置して硬化させる段階と、 前記第一ガスケツト層および前記封合ビードの
上に第二ガスケツト層としての圧縮可能材料製表
面層を設置し、もつてガスケツト組立体の少なく
とも一つの開口の周囲に位置づけられた前記封合
ビードを第一ガスケツト層と前記表面層との間に
包み込む段階と、 第二ガスケツト層としての前記表面層を第一ガ
スケツト層に圧搾下で接着し、もつて前記表面層
を圧縮して前記封合ビードの領域で稠密化せしめ
る段階とから成るガスケツト組立体を製作する方
法。 7 第二ガスケツト層としての前記表面層を、前
記封合ビードに接近してこれを包囲する領域で前
記金属製第一ガスケツト層に固着し、もつてガス
ケツト組立体が圧縮状態に置かれた際に前記封合
ビードの横づれを制限することを特徴とする特許
請求の範囲第6項に記載されたガスケツト組立体
を製作する方法。
[Claims] 1. A gasket assembly disposed between and compressed between the surfaces of a pair of members to be sealed, one of which is a layer of compressible material and the other of which is compressed. a pair of gasket layers laminated to each other, each of which is a metal layer, and a sealing bead disposed between the two gasket layers and wrapped between the two gasket layers, the sealing bead being deformable under compression. a sealing bead formed of a compressible elastomer, the sealing bead being disposed around the sealing bead;
and at least one opening in the gasket assembly. 2. both gasket layers are secured to each other in a region proximate and surrounding the sealing bead so as to prevent lateral shearing of the sealing bead when the gasket assembly is placed in compression; A gasket assembly as claimed in claim 1, which has a structure that prevents the gas from overflowing. 3. The gasket assembly of claim 1, wherein the gasket assembly has at least one opening completely surrounded by the sealing bead. 4. A third gasket layer formed of a compressible material and laminated to the metal layer; and a third gasket layer disposed between the third gasket layer and the metal layer and wrapped between the two gasket layers. and a second sealing bead of non-compressible material. 5 The surface layer is compressed in the sealing bead zone,
2. The gasket assembly according to claim 1, wherein the protrusion height of the surface layer on the sealing bead is less than 1/2 of the height of the sealing bead. 6. A method of fabricating a gasket assembly disposed between the surfaces of a pair of members to be sealed, the method comprising placing a sealing bead of non-compressible elastomeric material deformable under compression into a metal first disposing and curing a surface layer of a compressible material as a second gasket layer over the first gasket layer and the sealing bead; wrapping said sealing bead positioned around at least one aperture between a first gasket layer and said surface layer; and adhering said surface layer as a second gasket layer to a first gasket layer under compression. and then compressing the surface layer to densify it in the area of the sealing bead. 7. The surface layer as a second gasket layer is affixed to the first metal gasket layer in an area proximate and surrounding the sealing bead so that when the gasket assembly is placed in compression, 7. A method of making a gasket assembly as claimed in claim 6, including limiting lateral drift of said sealing bead.
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