JPH06229477A - 金属平板ガスケット - Google Patents

金属平板ガスケット

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JPH06229477A
JPH06229477A JP5169701A JP16970193A JPH06229477A JP H06229477 A JPH06229477 A JP H06229477A JP 5169701 A JP5169701 A JP 5169701A JP 16970193 A JP16970193 A JP 16970193A JP H06229477 A JPH06229477 A JP H06229477A
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gasket
bead
sheet
flat metal
opening
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JP5169701A
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English (en)
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Alfred Weiss
ヴァイス アルフレート
Franz Hieble
ヒーブル フランツ
Hans Katzmaier
カーツマイアー ハンス
Guenter Unseld
ウンゼルト ギュンター
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Reinz Dichtungs GmbH
Original Assignee
Reinz Dichtungs GmbH
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、少なくとも１つのビード付
ガスケット板を持ち、さまざまな製造条件のもとであっ
てもビードの平坦化が起きにくく、信頼性が高く、しか
も経済的な平板ガスケットを提供することにある。 【構成】 ガスケット板１０，１１および支持板を有
し、少なくとも１つの貫通する開口部を囲む金属平板ガ
スケットにおいて、この開口部を囲むガスケット板の縁
部にはビード１２，１３が形成され、そのビードは間接
力閉鎖の状態に置かれている。前記ビードの自由端を支
えるキャリア・シート１４の領域は他の領域より太く作
られている。本ガスケットは前記の開口部に沿って形態
的に自由に選択した形および／あるいは幅とすることが
できる。材料補強は前記キャリア・シート１４が凹部１
８および金属リング（例えばフランジ１９やフランジの
挿入により形成）を有することにより実現されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、独立請求項の前文にあ
るように、ほぼ平板なガスケット・ボディーに少なくと
も１つのビード付ガスケット板を持つ金属平板ガスケッ
ト、例えばシリンダ・ヘッド・ガスケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人のＤＥ−ＯＳ ３８ ３５ ６
１１には、ビードの厚さをガスケット・ボディーより薄
く作り、そのガスケット・ボディーから端部にかけて先
細りにすることが開示されている。そのビードは負荷が
かかっていない状態では、２つの密閉しようとする表面
で定義される空間に少なくとも１つの凸形の膨らみを持
って突出している。
【０００３】また、薄い金属シートをガスケット板の下
に中間層として挿入し、それをビードの近くでぐるりと
曲げることも知られている。これにより、そのシートの
厚さ分だけ突出することになり、ビードの平坦化を防ぐ
ことができる。しかしながら、その中間層は一定厚であ
るため、この折り返しによる突出もガスケット板平面内
のどの場所でも同一となる。場所により、その突出の厚
さを変えることは中間層を何層か用意することにより可
能となるが、それは経済性に反することとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】内部圧力および温度の
変動、そしてその結果としてシールすなわちガスケット
素子は絶え間ない圧力変化にさらされるため、内燃機関
のシリンダ・ヘッドとシリンダ・ブロックとの間の密閉
ギャップは振動する。そのため、ガスケットには高い耐
久性と回復力が要求される。この要求はガスケット板へ
のビードの形成により適正な弾性を確保し、異なる運転
媒質の永久的な密閉を可能とすることにより、満たすこ
とができる。
【０００５】また長期的な弾力性を確保するためには、
ガスケットの取付時およびさまざまな動的負荷のかかる
運転時のいずれにおいても、そのビードは完全に平坦に
なるように押し潰されてはならない。
【０００６】本発明の目的は、ほぼ平板なガスケット・
ボディーに少なくとも１つのビード付ガスケット板を持
つ金属平板ガスケット、特にシリンダ・ヘッド・ガスケ
ットであって、さまざまな製造条件の下であってもビー
ドの平坦化がおきにくく、信頼性が高く、しかも経済的
な平板ガスケットを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】本発明によれ
ば、同一のガスケットの単数または複数の貫通する開口
部に面してさまざまな高さの突出がビードを支えるため
に構成できるため、ガスケットの全使用期間にわたって
さまざまな表面圧力を規定し、維持することができる。
本発明は、ビード支持部の設計と正確な整合を非常に柔
軟に行うための前提条件を作り出し、そしてその結果と
してのガスケット全体にわたる表面圧力分布を可能とす
る。
【０００８】本発明によれば、自由端を支持する第１の
区域は、前記開口部の周囲に沿ってまたは側部の長さ方
向にわたって、自由な形状または／および自由な幅を選
択することができる。
【０００９】
【実施例】以下の記述では、同一の部分には同一の番号
が付されている。そういった部分の特定の図を参照して
の説明は、特に記述がない場合も他の図にも該当する。
【００１０】図１は、シリンダ・ヘッド・ガスケットの
一例の貫通する開口部の縁部１５付近（図２４のａ−ａ
´部分）の断面図である。本シリンダ・ヘッド・ガスケ
ットは、装着状態では図示されていないシリンダ・ヘッ
ドに対向するヘッド側ビード付きガスケット板１０と、
装着状態では図示されていないエンジン・ブロックに対
向するブロック側ガスケット板１１と、２層のシート・
メタル層、すなわちキャリア・シート１４およびキャリ
ア・シートより薄く、それとヘッド側ガスケット板１０
との間に位置する中間シート１７とを包含する。
【００１１】２枚のガスケット板１０，１１には、それ
ぞれビード１２，１３があり、その自由端９，９´は、
負荷の軽い状態ではキャリア・シート１４あるいは中間
シート１７から離れている。ヘッド側ビード１２の下に
は材料補強部１６があり、これによりビード１２は間接
力閉鎖の状態にされている。装着状態あるいは動作状態
において、さまざまな動的負荷にさらされた場合、この
材料補強部１６は、ビード１２が完全に平坦化されるの
を防ぐ。
【００１２】図１の実施例においては、その材料補強部
は、キャリア・シート１４にリング状凹部１８があるこ
とおよび凹部１８の付近へ来る中間シート１７にヘミン
グ１９によって一定厚のかさ上げがされたライニングが
あることにより実現されている。凹部１８の深さを変え
ることによって、必要ないかなる材料補強部１６をも得
ることができる。ここで後者は、ヘミング１９の上端と
補強されていない中間シート１７の上端との高さの差を
意味すると理解される。凹部１８の深さを開口部の縁部
１５の周上の位置により変え、製造条件（例えばシリン
ダ・ヘッドの）を考慮して、異なる表面圧力、すなわち
結果的には適性圧力分布を予定通りに設定することもで
きる。
【００１３】図２では、材料補強部１６は、別の中間シ
ート２０がキャリア・シート１４とブロック側ガスケッ
ト板１１との間に配置され、キャリア・シートを包むよ
うに曲げられ、フランジを構成し、そのフランジがかさ
上げされたライニングあるいはヘミングとなって凹部１
８に来るようにすることにより作られている。本実施例
では、材料補強部１６の高さは、中間シート２０のシー
ト・メタルの厚さと凹部１８の深さとの差によって生じ
ている。
【００１４】図３には、材料補強部１６がブロック側ガ
スケット板１１のフランジ２２で作られ、そのフランジ
の自由端が凹部１８に位置する場合の実施例が示されて
いる。
【００１５】図４の実施例では、キャリア・シート１４
の自由端はヘミング２３になっており、そのキャリア・
シート１４の厚さは、ヘミング２３の付近では他の部分
より薄く、材料補強部１６はシート・メタルの断面厚が
二重になることによって構成されている。
【００１６】図５では、材料補強部１６は、シート・メ
タル挿入物、例えば前もって作られた凹部１８に位置さ
せたメタル・リング２４により得られている。図６に示
されている実施例では、リング２５は、カラー２６を持
ち、キャリア・シート１４の端面を覆っている。
【００１７】図７は、材料補強部１６を作る他の例、す
なわちキャリア・シート１４を開口部の縁部１５の側か
ら膨径もしくは圧縮したものを示している。
【００１８】前述までの実施例は、ヘッド側に材料補強
部があるものとして記述した。これら非対称な実施例で
は、ブロック側に材料補強部を設けた形に製造すること
も可能である。
【００１９】図８〜１２では、ブロック側およびヘッド
側のビード１２，１３が間接力閉鎖となっている場合、
すなわちヘッド側ガスケット板１０側の材料補強部１６
およびブロック側ガスケット板１１側の材料補強部１６
´の双方がある（両者の形状は同様とは限らない）場合
の変形を示している。
【００２０】図８には、これら２つの材料補強部１６，
１６´がリング７によって形成され、そのリングの突出
長部は、必要な間接力閉鎖を作り出すため、キャリア・
シート１４の上面、下面を越えている場合が示されてい
る。その突出部長部は、互いに異なる大きさ／形状とす
ることができ、これは以下のすべての非対称な実施例に
ついても同様である。
【００２１】図９では、キャリア・シート１４に２つの
凹部１８，１８´があり、その部分にキャリア・シート
１４の端面を覆うＵ字型フランジの自由端が位置するよ
うに作られている。
【００２２】図１０では、Ｕ字型フランジ２８´は開口
部の縁部に位置し、そのヘッド側端部は凹部１８に位置
し、そのブロック側端部は凹部を持たないキャリア・シ
ート１４のブロック側表面に位置している。
【００２３】図１１および図１２では、ヘッド側及びブ
ロック側の材料補強部１６，１６´はキャリア・シート
１４の押し出し成型によって作られている。ヘッド側お
よびブロック側の凹部３０，３１によるくびれ部２９の
計画的な成形により、開口部（燃焼室）の縁部１５に必
要な材料補強部１６が得られる。凹部３０，３１はそれ
らの形状、深さが自由に選べ、できあがる材料補強部１
６，１６´は計画的に成形できる。例えば、図１１の凹
部３０，３１は、材料補強部１６，１６´に対し、比較
的急なエッジ３３，３３´を持つ台形になっている。
【００２４】図１２では、凹部３０´，３１´は、材料
補強部１６，１６´方向に向かって登り坂をなす三角形
となっている。
【００２５】図１３〜１９に示した平板ガスケットの実
施例では、ヘッド側ビード１２またはブロック側ビード
１３の間接力閉鎖（図１９）は、ビード付きガスケット
板１０の自由端を凹部１８，１８´に位置させることに
より行われている。この手段は、上記の方法、例えば図
１７，図１８で示された方法と組合わせることもでき
る。
【００２６】図１３では、図の断面から見て薄くされ、
場合によっては凹部１８を伴って成形されたキャリア・
シート１４がヘッド側ビード１２の自由端９のベース部
３２を包むようにフランジを形成している。このため、
自由端９は、他方の自由端より深く支持され、また、そ
のベース部３２はフランジ８によっても固定されてい
る。ビード１２の平坦化を抑える材料補強部１６”はガ
スケット板１０とフランジ８の表面の高さの違いにより
確定されている。
【００２７】図１４に示した実施例では、キャリア・シ
ート１４とブロック側ガスケット板１１との間に中間シ
ート３４がある。中間シート３４のフランジで折り返さ
れた端部３５はヘッド側ビードのベース端を凹部１８に
保持する。
【００２８】図１５に示す変形例では、ブロック側ビー
ド１３の自由端９の延長部３６は、キャリア・シート１
４とヘッド側ビード１２のベース部３２を包み込む形で
フランジを形成している。
【００２９】図１６の実施例では、等長Ｕ字型のフラン
ジ３７が開口部の縁部１５の側からヘッド側とブロック
側のビード１２，１３のベース端に取付けられ、ヘッド
側ベース３２は凹部１８に位置し、ブロック側ベース３
２´はキャリア・シート１４の平坦なブロック側表面に
位置している。
【００３０】図１７に示した他の変形例では、キャリア
・シート１４のヘッド側，ブロック側に凹部１８，１８
´が作られている。ヘッド側ビード１２のベース端は、
ヘッド側凹部１８に支持されている。ブロック側の凹部
１８´にはＵ字型のフランジ３７の自由端があり、それ
はその厚さのため、ブロック側の凹部１８´から突出
し、その結果として作られる材料補強部１６´はブロッ
ク側ビード１３の自由端を間接力閉鎖の状態に置く。フ
ランジ３７の他方の自由端は、前記実施例のようにヘッ
ド側ビード１２のベース部３２を固定し、必要とされる
かさ上げされたライニングもしくはヘミングを形成す
る。
【００３１】図１８に示す実施例は、フランジ３７´の
ブロック側の自由端がキャリア・シート１４のブロック
側に置かれることと、キャリア・シートに凹部がないこ
とが図１７の実施例と異なる。
【００３２】図１９には、ブロック側に凹部１８´があ
る実施例を示す。対応するブロック側ビード１３の自由
端は、そのヘミング３８が無負荷状態では凹部１８´か
ら一定距離だけ離れ、荷重がかかっている状態では凹部
１８´に位置するように折り曲げられている。
【００３３】前記の図８〜１９の実施例において、ヘッ
ド側とブロック側とが非対称となっている場合は、その
ヘッド側，ブロック側の記述は互いに交換できる。
【００３４】図２０〜２１の実施例には、ビード４２，
４３があり、型押しされた凹部１８，１８´のある単ガ
スケット板３９が示されている。それは、シート・メタ
ルの縁部に付属されたＵ字型フランジ４０と共に開口部
の縁部１５に沿って必要とされる材料補強部１６，１６
´を構成する。
【００３５】また、図２２に示すようにガスケット板３
９より厚いリング２７をガスケット端部に使うこともで
きる。
【００３６】図２３に示す単体型の変形では、ガスケッ
ト板３９の自由端がまず前もって型押しで薄くされ、ヘ
ミング４１を形成するように折り返されている。
【００３７】前記の全ての実施例において、凹部１８お
よび形造られた材料補強部１６，１６´は自由な形状、
異なる幅とすることができ、必要な突出の高さは前もっ
て形造られた凹部の量による。そのため、同一のガスケ
ット内に異なる材料補強部１６，１６´を設けることも
容易になし得る。
【００３８】ガスケットの各シート・メタル層は、同一
または異なった材料、できれば構造用鋼、亜鉛メッキ構
造用鋼、アルミニウムメッキ構造用鋼、ばね鋼、耐熱
鋼、高純度鋼、熱処理鋼，鋳鋼、銅またはアルミニウム
であって０．０５〜２．５ｍｍ厚のものである。また、
微細シールの観点から、それらの片面または両面に５〜
１０μｍ、できれば２０〜５０μｍのゴム（ＮＢＲ（ニ
トリルゴム），ＦＰＭ，ＡＣＭ（アクリルゴム），ＭＶ
Ｑ（シリコンゴム），ＰＵ（ポリウレタン）のいずれか
が適当）のコーティングがされることもある。
【００３９】なお、以上のように本発明の実施例は記述
されているが、本発明の趣旨の範囲内において本技術分
野に精通した者が考え得るさまざまな他の実施や変形も
本特許の請求の範囲に含まれると理解されるべきであ
る。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、さまざまな製造条件の
下であってもビードの平坦化がおきにくく、信頼性が高
く、しかも経済的な平板ガスケットを提供することがで
きる。
【００４１】また、同一のガスケットの単数または複数
の管部に面してさまざまな高さの突出がビードを支える
ために構成できるため、ガスケットの全使用期間にわた
ってさまざまな表面圧力を規定し、維持することができ
る。本発明は、ビード支持部の設計と正確な整合を非常
に柔軟に行うための前提条件を作り出し、そしてその結
果としてのガスケット全体にわたる表面圧力分布を可能
とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁部
（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図２】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁部
（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図３】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁部
（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図４】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁部
（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図５】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁部
（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図６】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁部
（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図７】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁部
（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図８】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁部
（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図９】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁部
（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図１０】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁
部（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図１１】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁
部（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図１２】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁
部（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図１３】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁
部（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図１４】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁
部（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図１５】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁
部（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図１６】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁
部（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図１７】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁
部（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図１８】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁
部（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図１９】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁
部（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図２０】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁
部（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図２１】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁
部（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図２２】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁
部（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図２３】金属平板ガスケットの一実施例の開口部の縁
部（図２４のａ−ａ´部分）の断面略図である。
【図２４】金属平板ガスケットの一実施例の平面図であ
る。
【符号の説明】
８ フランジ ９，９´ 自由端 １０ ヘッド側ビード付ガスケット板 １１ ブロック側ビード付ガスケット板 １２ ヘッド側ビード １３ ブロック側ビード １４ キャリア・シート １５ 開口部の縁部 １６，１６´，１６” 材料補強部 １７ 中間シート １８，１８´ 凹部 １９ ヘミング ２０ 中間シート ２１ フランジ ２２ フランジの自由端 ２３ ヘミング ２４ 金属リング ２５ リング ２６ カラー ２７ リング ２８，２８´ Ｕ字型フランジ ２９ くびれ部 ３０ ヘッド側凹部 ３１ ブロック側凹部 ３２，３２´ ベース ３３ エッジ ３４ 中間シート ３５ 折り返し端 ３６ 延長部 ３７，３７´ フランジ ３８ ヘミング ３９ ガスケット板 ４０ Ｕ字型フランジ ４１ ヘミング ４２ ビード ４３ ビード ４４ 凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス カーツマイアー ドイツ連邦共和国 Ｄ−7901 バイマーシ ュテッテン リンクストラーセ ４ (72)発明者 ギュンター ウンゼルト ドイツ連邦共和国 Ｄ−7901 ニーンシュ テッテン ジルヒャーストラーセ 11

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ビード付ガスケット板とキャリア・シー
    トとを含む少なくとも１つのガスケット・ボディーを持
    ち、そのガスケット・ボディーの表面は２つの互いに平
    行なシール面を形成し、少なくとも１つの貫通する開口
    部を囲む金属平板ガスケットであって、 ビードの自由端を支持する領域のキャリア・シートは他
    の領域よりも薄く、その薄い領域はあらかじめ決められ
    た表面圧力を得るために一定の厚さのかさ上げされたラ
    イニングとの組み合わせとして形成され、そのかさ上げ
    されたライニングは、キャリア・シートの薄くなってい
    る領域との組合わせとしては、キャリア・シートの薄く
    なっていない領域に比べ、部材の厚さが大きく形成され
    ていることを特徴とする金属平板ガスケット。
  2. 【請求項２】 ビード付ガスケット板とキャリア・シー
    トとを含む少なくとも１つのガスケット・ボディーを持
    ち、そのガスケット・ボディーの表面は２つの互いに平
    行なシール面を形成し、少なくとも１つの貫通する開口
    部を囲む金属平板ガスケットであって、 ビードの自由端を支持する領域のキャリア・シートはあ
    らかじめ決められた表面圧力を得るために他の領域より
    も厚いことを特徴とする金属平板ガスケット。
  3. 【請求項３】 請求項１の金属平板ガスケットにおい
    て、前記ビードの前記自由端を支持する前記キャリア・
    シートの前記領域が形態的に自由に選択された形状およ
    び幅または形状もしくは幅を持つ金属平板ガスケット。
  4. 【請求項４】 請求項１の金属平板ガスケットにおい
    て、前記かさ上げされたライニングがシート・メタル層
    の折り返しまたはフランジにより形成された金属平板ガ
    スケット。
  5. 【請求項５】 請求項２の金属平板ガスケットにおい
    て、前記ビードの前記自由端を支持する前記キャリア・
    シートの前記領域が前記開口部の縁部の側からの膨径も
    しくは圧縮により形成された金属平板ガスケット。
  6. 【請求項６】 請求項２の金属平板ガスケットにおい
    て、前記ビードの前記自由端を支持する前記キャリア・
    シートの前記領域が押し出し成形により形成された金属
    平板ガスケット。
  7. 【請求項７】 請求項１の金属平板ガスケットにおい
    て、ヘッド側およびブロック側のガスケット板に各１個
    のビードがあり、その各ビードの各自由端を支える前記
    キャリア・シートの前記の各領域が前記キャリア・シー
    トのそれぞれの側で異なる金属平板ガスケット。
  8. 【請求項８】 ビード付ガスケット・ボディーをもち、
    そのガスケット・ボディーの表面は２つの互いに平行な
    シール面を形成し、少なくとも１つの貫通する開口部を
    囲む金属平板ガスケットにおいて、前記開口部と前記ビ
    ードとの間の領域は他の領域より薄く作られ、形態的に
    自由に選ばれた形および幅または形もしくは幅を有し、
    その領域には一定の厚さのかさ上げされたライニングを
    有する金属平板ガスケット。
  9. 【請求項９】 請求項８の金属平板ガスケットにおい
    て、前記かさ上げされたライニングが前記ガスケット・
    ボディーあるいは挿入されたシート・メタル層と一体に
    成形されたフランジあるいは折り返しの端部である金属
    平板ガスケット。
  10. 【請求項１０】 請求項１の金属平板ガスケットにおい
    て、それぞれの金属シートが異なった材料でできている
    平板ガスケット。
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