JPH0611043A - 金属ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一対の接合部材間に配設する少くとも一対の
金属製の基板間に金属製の中間板を介装する金属ガスケ
ットにおいて、基板及び中間板の製造時に形成されるバ
リ部分に締付け面圧が集中することなく安定したシール
性を確保し得るようにする。 【構成】 一対の基板１０，２０の間に中間板３０を介
装し、これらを一対の接合部材間、例えばシリンダヘッ
ド３とシリンダブロック４との間に配設する。このと
き、少なくとも一対の接合部材間に挾持される範囲内に
おいて、一対の基板１０，２０の外周端部並びに潤滑油
孔１５，２５等の周縁の端部に対し、中間板３０の各端
部が所定距離内方に位置するように形成する。而して、
中間板３０のバリ３８が基板１０，２０のバリ１８，２
８と重合することはなく、緊締時におけるバリ部分への
締付け面圧の集中が回避される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数の金属板を積層して
成る金属ガスケットに関し、特に一対の基板間に中間板
を介装して成りシリンダヘッドガスケットに好適な金属
ガスケットに係る。

【０００２】

【従来の技術】圧力流体に対し接合面からの漏洩を防止
するため接合部材間にガスケットが介装されることはよ
く知られている。例えば、自動車用エンジンのシリンダ
ヘッドとシリンダブロックとの間に介装されるシリンダ
ヘッドガスケットにおいては、燃焼ガスは高温、高圧と
いうだけでなく温度及び圧力の変化が大きいためシール
が困難である。このため、種々のガスケットが提案され
ているが、近時は金属製の板材から成る金属ガスケット
が注目されている。

【０００３】例えばディーゼルエンジン用のシリンダヘ
ッドガスケットに関しては、ガスケットをシリンダヘッ
ドとシリンブロックとの間に介装し緊締した後の厚さ、
即ち締付け厚さを調節してエンジンの圧縮比を調節する
こととしている。そして、金属板を積層してシリンダヘ
ッドガスケットを構成する場合には、一対の基板間に、
基板と略同一の平面形状を有する中間板を複数枚積層す
ることとし、締付け厚さに応じて種々の板厚の中間板の
中から適宜選択して用いている。

【０００４】ところで、上記基板及び中間板を形成する
に当っては金属板をプレス加工によって所定形状に打ち
抜くと共に、燃焼室孔等を穿設することとしている。こ
のため、基板及び中間板は、夫々燃焼室孔等の周縁部を
含む端部にバリが形成される。このバリはプレス加工用
の金型が新しい間は小さいが、金型の使用が進むに従っ
て大きくなり、基板及び中間板を積層し金属ガスケット
として用いる場合に障害となる。

【０００５】このようなバリに関しては、例えば特開平
４−８８２６４号公報にも記載されている。即ち、ビー
ドの弾性復元力を維持するシムリングを基板に接着又は
溶着するに当り、上記バリによってシムリングの押えが
十分でないため、シムリングの密着性が悪くシール性が
不十分としている。而して、同公報においては、シムリ
ングの端部のバリを基板面に対し反対方向とし、且つ基
板の燃焼室孔周縁部のバリと反対方向又は互いにずらし
た位置としてシムリングを基板に止着する金属ガスケッ
トが提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載の金属
ガスケットは、基板の燃焼室孔回りに配設する金属環の
シムリングと基板との接合性に着目されたものであり、
前述の一対の基板及びこれと略同一の平面形状を有する
中間板を積層する金属ガスケットに係るものではなく、
同公報に記載のバリ対策技術を後者の金属ガスケットに
そのまま適用し得ない。

【０００７】特に上記公報に記載の技術が対象とする燃
焼室孔周縁部は締付け面圧が高く設定されており、また
上述のようにシムリングが設けられる等、所定の面圧を
確保する手段が講じられているので、一対の基板間に中
間板が介装される場合においてもバリの重合による影響
は比較的小さい。

【０００８】然し乍ら、基板の外周端部、並びに潤滑油
孔、冷却水孔等の周縁端部は締付け面圧が相対的に低く
設定されているので、一対の基板並びに中間板の各々の
バリが重合すると、重合部分に面圧が集中しその周囲の
面圧が低下することとなり、良好なシール性を確保する
ことが困難となる。

【０００９】例えば図５に示すように、複数枚の略同一
平面形状の金属板が積層されて成る基板１００，２００
及び中間板３００は、これらの端部に形成されたバリ１
０８，２０８，３０８が重合する状態となるので、これ
らの重合部分に面圧が集中し周囲の面圧が不十分となる
おそれがある。このため、所定限度を越えて大きなバリ
が形成されるようになったときには新しい金型に交換し
バリの形成を抑え、あるいはバリを除去する工程を追加
する等の対策を講ずる必要があり、製造コストが上昇す
る。

【００１０】このように、金属ガスケットを構成する基
板の端部が接合部材の外周又は孔部に対し同一位置ある
いは内側に退避した位置となるように設定される部分で
は、バリの存在により均一な面圧を確保することが困難
となる。特に、接合部材間の締付け面圧が相対的に低く
設定される外周端部、並びに潤滑油孔及び冷却水孔の周
縁端部においては、バリによるシール性への影響が大と
なる。

【００１１】そこで、本発明は一対の接合部材間に配設
する少くとも一対の金属製の基板間に金属製の中間板を
介装する金属ガスケットにおいて、基板及び中間板の製
造時に形成されるバリ部分に締付け面圧が集中すること
なく安定したシール性を確保し得るようにすることを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、一対の接合部材間に配設する少くとも一
対の金属製の基板と、該基板と略同一の平面形状を有し
前記一対の基板間に介装する金属製の中間板を備えた金
属ガスケットにおいて、少なくとも前記一対の接合部材
間に挾持される範囲内の前記基板の端部に対し、少なく
とも当該範囲内の前記中間板の端部が所定距離内方に位
置するように前記基板及び前記中間板を形成することと
したものである。

【００１３】 前記金属ガスケットにおいて、前記中間
板は前記基板より軟質の金属で形成することが望まし
い。

【００１４】

【作用】而して、上記の構成になる金属ガスケットを、
一対の接合部材間、例えばエンジンのシリンダヘッドと
シリンダブロックとの間に配設し、所定の締付力を以っ
て両者を緊締すると、基板及び中間板が圧縮される。こ
のとき、少くとも一対の接合部材間に挾持される範囲内
において、中間板の端部が基板の端部に対して所定距離
内方に位置するように形成されており、基板及び中間板
のバリが大きい場合にも中間板のバリが基板のバリと重
合することはないので、緊締時におけるバリ部分への面
圧の集中が回避される。更に、中間板を基板より軟質の
金属で形成した場合には、中間板のバリの影響は小さ
く、従ってバリの大きさに対する許容量が大となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の金属ガスケットの望ましい実
施例を図面を参照して説明する。図１及び図２は本発明
の一実施例に係るもので、本実施例の金属ガスケット１
は、シリンダヘッド３とシリンダブロック４との間に配
設されるシリンダヘッドガスケットに供される。この金
属ガスケット１は弾性金属板、例えばステンレス鋼板
（ＳＵＳ）によって形成された同一平面形状の第１の基
板１０及び第２の基板２０を有し、両者間に中間板３０
が介装され、三層構造に構成されている。尚、図１は潤
滑油路５ａ，５ｂ及びボルト接合部分のシリンダヘッド
３及びシリンダブロック４を示し、金属ガスケット１は
図２のＡ−Ａ線断面に相当するものである。

【００１６】第１及び第２の基板１０，２０には夫々気
筒数に対応する複数の燃焼室孔１１，２１がプレス加工
によって穿設されている。また、第１及び第２の基板１
０，２０には夫々複数の冷却水孔１４，２４及び潤滑油
孔１５，２５が穿設されており、燃焼室孔１１，２１の
周囲には夫々複数のボルト孔１６，２６が穿設されてい
る。また、第１及び第２の基板１０，２０の潤滑油孔１
５，２５等の回りには、図１に示すようにプレス加工に
より段差が形成され所謂ハーフビードが構成されてい
る。これら第１及び第２の基板１０，２０の外周端部及
び潤滑油孔１５，２５等の周縁端部には、プレス加工時
にバリ１８，２８が形成される。

【００１７】中間板３０は、例えば軟質の圧延鋼板（Ｓ
ＰＣ）がプレス加工により第１及び第２の基板１０，２
０と略同一外形の平面状に形成されると共に、燃焼室孔
１１，２１に重合する燃焼室孔３１等が穿設されている
が、図２に破線で示すように中間板３０の外周端部並び
に冷却水孔３４及び潤滑油孔３５の周縁端部が第１及び
第２の基板１０，２０の各端部に対し所定距離内方に位
置するように形成されている。そして、中間板３０の外
周端部並びに潤滑油孔３５等の周縁端部にも、プレス加
工時にバリ３８が形成される。尚、中間板３０は各種厚
さのものが準備され、組付時に適宜選択され金属ガスケ
ット１の締付け厚さ調整に供される。

【００１８】上記第１及び第２の基板１０，２０並びに
中間板３０の外周には同一形状の延出部（全体を代表し
て１０ａで表す）が突出形成されている。従って、この
延出部１０ａは上記のシリンダヘッド３とシリンダブロ
ック４に挾持される範囲外ということになる。各延出部
１０ａには略同一径の鳩目孔（全体を代表して１０ｂで
表す）が穿設されるが、これらの周縁端部にもプレス加
工時に夫々バリ１８，２８，３８が形成される。

【００１９】そして、第１及び第２の基板１０，２０並
びに中間板３０が図１及び図２に示すように積層され
る。即ち、少なくともシリンダヘッド３とシリンダブロ
ック４に挾持される範囲で、第１及び第２の基板１０，
２０の端部（外周端部並びに潤滑油孔１５，２５等の周
縁端部）に対し、中間板３０の端部が所定距離内方に位
置するように積層される。このとき、各延出部１０ａは
同一形状であるので、これらの周縁端部は相互に重合す
ることになる。そして、鳩目孔１０ｂに鳩目４０が挿入
され、これがかしめられることにより第１及び第２の基
板１０，２０並びに中間板３０が接合されて金属ガスケ
ット１が構成される。

【００２０】上記の構成になる金属ガスケット１は、第
１の基板１０がシリンダヘッド３側となるように、一対
の接合部材たるシリンダヘッド３とシリンダブロック４
との間に配設される。そして、シリンダヘッド３とシリ
ンダブロック４とがボルト６によって緊締されると、第
１及び第２の基板１０，２０並びに中間板３０が圧縮さ
れる。これにより、ハーフビード（もしくはフルビー
ド）が変形しその弾性復元力を以って第１及び第２の基
板１０，２０が夫々シリンダヘッド３及びシリンダブロ
ック４と密着し、所定の面圧が確保される。

【００２１】この場合において、金属ガスケット１は第
１及び第２の基板１０，２０並びに一枚の中間板３０の
三層構造であり、少くともシリンダヘッド３とシリンダ
ブロック４の間に挾持される範囲内において、中間板３
０の上述の各端部のバリ３８が第１及び第２の基板１
０，２０の各端部から所定距離内方に形成されているの
で、緊締時にはバリ１８，２８と干渉することなく上記
三層の良好な接合状態が維持され、安定したシール性を
確保することができる。

【００２２】特に、中間板３０は第１及び第２の基板１
０，２０より軟質の圧延鋼板で形成されているので、先
ず中間板３０のバリ３８が圧縮変形し、第１及び第２の
基板１０，２０の間に密着する。また、中間板３０の外
周端部並びに潤滑油孔３５等の周縁端部のバリ３８の大
きさに対する許容量は、中間板３０の硬さによって異な
り、軟質であれば許容量が大となるので製造が容易とな
る。上述のバリ１８，２８の大きさについても第１及び
第２の基板１０，２０の硬さに応じて許容量が異なるこ
とになるが、これら第１及び第２の基板１０，２０には
所定の硬度が要求されるので、中間板３０の素材を適宜
選択することが望ましい。

【００２３】これに対し、上述のように第１及び第２の
基板１０，２０並びに中間板３０の各延出部１０ａは同
一形状であるのでバリ１８，２８，３８が重合すること
になるが、この延出部１０ａの外周端部及び鳩目孔１０
ｂの周縁端部はシール性に影響を与えるものではなく、
むしろその位置決め機能が優先されることから、各延出
部１０ａは端部が一致するように形成することが望まし
い。

【００２４】尚、第１及び第２の基板１０，２０の潤滑
油孔１５，２５等の周縁部のハーフビードに替えて、図
３に示すように突起状の所謂フルビード１７，２７を形
成してもよく、更に二点鎖線で示すように、第１の基板
１０の潤滑油孔１５等の周縁部に金属環、例えばステン
レス鋼板の環状スペーサ、所謂シムリング１９を固着す
ることとしてもよい。このシムリング１９の厚さは全周
に亘り均一としてもよいし、面圧分布に応じて適宜部分
的に厚さを変え、あるいはシール部材を付加することと
してもよい。本実施例においても、中間板３０の端部が
第１及び第２の基板１０，２０の外周端部並びに潤滑油
孔１５，２５等の周縁端部に対し所定距離（図３におい
てＬで示す）内方に位置するように配設されている。

【００２５】図４は本発明の更に他の実施例に係り、第
１及び第２の基板１０，２０間に、中間板３０に加え別
の中間板５０を介装することとしたものである。この実
施例においても、図３の実施例同様フルビード１７，２
７が形成されている。中間板３０，５０の各端部は第１
及び第２の基板１０，２０の各端部から所定距離内方に
位置するように配設されると共に、中間板３０，５０の
各端部が相互に重合しないようにずらして配設されるよ
うに構成されている。而して、本実施例においては、緊
締時、バリ５８はそのままの状態でバリ３８のみが圧縮
変形するので、バリ３８，５８による影響が重畳される
ことなく、図１の実施例と同様安定したシール性を確保
することができる。

【００２６】尚、上記実施例は何れも第１及び第２の基
板１０，２０の外周端部並びに潤滑油孔１５，２５等の
周縁端部に係るものであるが、燃焼室孔１１，２１の周
縁端部についても同様に構成することとしてもよい。

【００２７】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載する効果を奏する。即ち、本発明の金属
ガスケットにおいては、少くとも一対の接合部材間に挾
持される範囲内において、基板の端部に対し中間板の端
部が所定距離内方に位置するように形成されており、基
板及び中間板のバリが大きい場合にも両者のバリが重合
することはなく、締付け面圧の集中が回避されるので、
安定したシール性を確保することができる。

【００２８】更に、中間板を基板より軟質の金属で形成
した場合には、中間板のバリの影響は小さく、バリの大
きさに対する許容量が大きくなるので製造が容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る一対の接合部材間に配
設された金属ガスケットを示す断面図である。

【図２】本発明の一実施例に係る金属ガスケットの平面
図である。

【図３】本発明の他の実施例に係る金属ガスケットの一
部の断面図である。

【図４】本発明の更に他の実施例に係る金属ガスケット
の一部の断面図である。

【図５】従来の金属ガスケットの一部の断面図である。

【符号の説明】

１ 金属ガスケット ３ シリンダヘッド ４ シリンダブロック １０ 第１の基板 ２０ 第２の基板 １１，２１ 燃焼室孔 １４，２４，３４ 冷却水孔 １５，２５，３５ 潤滑油孔 １６，２６，３６ ボルト孔 １８，２８，３８ バリ ３０，５０ 中間板 ４０ 鳩目

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の接合部材間に配設する少くとも一
   対の金属製の基板と、該基板と略同一の平面形状を有し
   前記一対の基板間に介装する金属製の中間板を備えた金
   属ガスケットにおいて、少なくとも前記一対の接合部材
   間に挾持される範囲内の前記基板の端部に対し、少なく
   とも当該範囲内の前記中間板の端部が所定距離内方に位
   置するように前記基板及び前記中間板を形成することを
   特徴とする金属ガスケット。
2. 【請求項２】 前記中間板を前記基板より軟質の金属で
   形成することを特徴とする請求項１記載の金属ガスケッ
   ト。