JPH0642643A - 金属ガスケット - Google Patents

金属ガスケット

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JPH0642643A
JPH0642643A JP21865592A JP21865592A JPH0642643A JP H0642643 A JPH0642643 A JP H0642643A JP 21865592 A JP21865592 A JP 21865592A JP 21865592 A JP21865592 A JP 21865592A JP H0642643 A JPH0642643 A JP H0642643A
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plate
sub
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metal gasket
bead
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Kosaku Ueda
耕作 植田
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Japan Metal Gasket Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属ガスケットにおいて、高性能化したエン
ジンに対して変形追随性があり、かつ低コストであるも
のを得ること。 【構成】 1枚の弾性金属板1に形成したシリンダーボ
ア孔と、前記シリンダーボア孔の周縁に沿って設けたフ
ルビード5を設けた金属ガスケットにおいて、前記シリ
ンダーボア孔周縁にのみ副板を設け、当該副板にはフ
ルビード4を形成してシリンダーボア孔端部を揃えて積
層し、前記フルビード位置よりシリンダーボア孔寄り平
坦部を全周にわたって固着6-1 すると共に、その他にて
副板のない平坦部であるボルト孔8回りには副板より薄
い板厚の座金13を固着し、更に水孔,油孔を囲う軌線の
副板併設側には軟質で弾力性を有するゴム又は樹脂を副
板板厚の少なくとも150 %以上の厚さでモールド成型14
-2した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関を構成するシ
リンダーヘッドとシリンダーブロックとの接合面に介装
して、燃焼ガス,冷却水及び潤滑油等の漏洩を防止する
金属ガスケットに関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関では、シリンダーブロックとシ
リンダーヘッドとの接合面に、ガスケットを介装して締
付けることによりシール機能を付与している。特に燃焼
室囲りのシールは重要であり、この部分のシールが不十
分であると、燃焼室内部の燃焼ガスの利用が不完全とな
り、圧力低下となって現われる。したがって、金属ガス
ケットの弾性基板に設けた燃焼室孔と同心円状にビード
を設け、この金属ガスケットがボルトによって締付けら
れるとき発生するビードの反発力を利用して、燃焼室周
縁にシール機能を付与する構成としている。この際、ビ
ードの疲労破壊を防止するため、例えば金属ガスケット
の燃焼室孔とビードとの間にある平坦部にストッパーを
設け、ビード振幅の大きさを制限している。ストッパー
の設置位置及び形状等は、種々の提案がなされている
が、例えば特開平3−20626号に示されるものがあ
る。この技術はビードを有する2枚の基板の間にグロメ
ットを被覆した副板をはさみ込み、このグロメットの折
返し部をストッパーとして利用する方式である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、エンジンの小型
軽量化,高性能化、更に省エネエンジンで稀薄燃料化が
進み、エンジン温度も高温化してきている。又、シリン
ダーボア(気筒)間も非常に狭く設計されており、当然
エンジン剛性も低くなってきている。通常のエンジンで
あれば1枚のビードを有する基板に基板より板厚の薄い
副板を併設してビードよりボア寄り平坦部に折返すこと
で質量の多くなった板厚分、エンジン締結時に締付ボル
ト部との間で傾斜を発生させ、傾斜分シリンダーヘッド
のバネ(剛性)を活用して、エンジン運転時の爆発によ
るエンジンの拡縮を防止していた。しかしエンジン剛性
低下と過給器等の取付けとで、更に熱負荷が増加するた
めエンジンの変形が大きくなってきている。したがって
1枚の基板ビードのみではエンジンの変形追随量が不足
してきており、又、エンジンの軽量化によりオールアル
ミエンジン化が進み、更に剛性は低下傾向にある。又、
振動振幅は増大傾向にあり、コストを上げることなく、
変形追随性を増大させる必要がある。本発明は上記事情
に鑑みてなされたものであり、エンジンに対して変形追
随性があり、かつ低コストな金属ガスケットを提供する
ことを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は1枚の弾性金属板に形成したシリンダーボ
ア孔と、前記シリンダーボア孔の周縁に沿って設けたフ
ルビードを設けた金属ガスケットにおいて、前記シリン
ダーボア孔周縁にのみ副板を設け、当該副板にはフルビ
ードを形成してシリンダーボア孔端部を揃えて積層し、
前記フルビード位置よりシリンダーボア孔寄り平坦部を
全周にわたって固着すると共に、その他にて副板のない
平坦部であるボルト孔回りには副板より薄い板厚の座金
を固着し、更に水孔,油孔を囲う軌線の副板併設側には
軟質で弾力性を有するゴム又は樹脂を副板板厚の少なく
とも150 %以上の厚さでモールド成型した。
【作用】1枚の基板とボア回りにのみ併設した副板の板
厚及びビード幅又はビードの種類を変えることにより、
ボア回りの質量と基板のボルト孔回りに設ける座金の板
厚をエンジンの剛性に合せて調整することで、運転時の
振動振幅を押えて長期的にガスシールを補償し、水孔,
油孔は軟質弾力性のあるゴム又は樹脂モールド軌線で囲
って弱い面圧で充分シールできる構造とし、ボルトで発
生する締付力の殆んどはボア回りの副板部分とボルト座
金部で受持つため非常に設計が容易であり、又、最近シ
ール幅の狭くなった水孔,油孔に対してもシールが容易
になった。
【0005】
【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図1
は本発明による金属ガスケットの一実施例の構成図であ
り、断面図として示す。図2は金属ガスケットの一部を
切欠して示した平面図である。先ず、図2によって平面
構成の概要を説明する。図において、10は金属ガスケッ
ト本体で、弾性材からなる1枚の基板1からなる。2は
開口部であって図示しないシリンダーブロック側のボア
に対応して複数個設けられる。は副板であり開口部2
の回りのみの幅で併設積層している。4は副板側のビー
ドである。なお、基板側のビード5と副板側のビード4
は同一センターでフルビード構成を有し、ビードセンタ
ーよりボア寄り平坦部の固着ライン6-1 で固定される。
この場合、面圧の低いボルト間はビード幅を狭くした
り、あるいは7の位置でビード間の所定長さを固着して
面圧を補償する(ボルト間では所定長さずつ3ケ所あ
る)。8はボルト孔、9は水孔、11は油孔、12は油孔シ
ールビードライン、13は偏心座金、14はモールドシール
ラインである。
【0006】次に図1によって断面構成を説明する。図
1(a) は図2のA−A′断面、図1(b) は図2のB−
B′断面を示す。なお、図2と対応する部分については
同一符号を付す。そして、基本的な考え方としては基板
1と副板の各ビードのバネ常数を異ならせるようにし
たものであり、そのため、基板1のビード幅を狭くして
バネ常数を大とし、副板は反対にビード幅を広くしてバ
ネ常数を小さくしている。ここで副板のビード幅は基板
のビード幅の150 %を越えない範囲としている。これは
ボア間の狭いエンジンでは、固着する範囲がなくなるこ
とと、バネ常数が小さくなり過ぎるためである。基板と
副板の2種類のビードバネはビードセンターよりボア寄
り平坦部にて周縁に沿って全周にわたって固着6-1 して
いる。7は前記同様接合位置ではあるが、ビードセンタ
ーより外側に位置する。しかも、ボルトによる締付圧力
の小さな部位、即ち、ボルト間の中間位置を意味してい
る。図1(a) に示されるようにA−A′断面であるた
め、基板と副板とで2重構成となり、かつ夫々のビード
4,5にてメガネ状になり、6-1 にてボア孔側が固着さ
れている。なお、基板側のビード幅B1 と副板側のビー
ド幅B2 とは長さを異にしている(B2 >B1 )。図1
(b) では基板と副板とはボア孔側の6-1 にて固着される
と共に、ボルト孔8に対してもモールドシール14-1が設
けられる。なお、座金は外方に大きな面積を有してい
る。なお、モールドシール14-1は薄く、14-2は厚くして
ある。
【0007】次に作用につて説明する。先ず、金属ガス
ケットをエンジンに装着して締付けると、副板のバネ
常数が小さいために大きく変化するが、基板1はバネ常
数が大きいため変化は少ない。副板の板厚と基板のボ
ルトの周囲に設けたボルト孔座金13は副板の板厚より薄
いため、ボア周囲の質量とボルト孔回りの質量(板厚)
との差により、質量のみにおいてもシリンダーヘッドを
変形させる状態になる。更に基板ビードと副板ビードの
バネ力と更に締付条件の悪いボルト間においては基板と
副板ビードセンターの両側平坦部を固着しているため、
互いのビードの全屈を制御し合い、強い面圧を得ること
ができる。しかし全屈せずにバネでシリンダーヘッドの
剛性とバランスしているため、ボア周囲の面圧が平均化
しボア真円度も確保できる。
【0008】図3は他の実施例の構成図であり、本実施
例では基板1と副板とを同一板厚とし、基板ビード5
の方向に合せて副板ビード4の凸側方向を合せて併設し
たものである。なお、基板側のビード長さB1 よりも副
板側のビード長さB2 を大とし、モールドシールは副板
が突出方向を厚く、基板側を薄くしている。そして座金
13の板厚は副板の板厚は薄くしてあるため、ボルトによ
って金属ガスケットを締付けたとき、ボア孔周縁が厚く
座金側が薄くなってシリンダーヘッドにたわみが生ずる
ようになっている。このことはボア回りの荷重の平均化
が可能であることを意味している。この場合、厚いモー
ルドシール14-2は副板側に、又、薄いモールドシール14
-1は基板側となっている。図4は更に他の実施例の構成
図である。本実施例では基板1と副板の中間に基板よ
り板厚の薄いシム板15を、ボア端部からビードセンター
以内の幅で設け、シム板を設けたガスケットはビードセ
ンターよりボア寄り平坦部の基板1と副板2とシム板15
の中間を全周にわたり固着し他は固着しない。この技術
はボア端部の基板,副板,シム板の3枚の質量でエンジ
ンの変形を制止して、ボルト周囲に設けた基板とボルト
座金の質量の差だけ変形させ、運転中に熱により局部変
形した時、自由に差動できる基板と副板バネの自由度を
活用しようとする技術である。以上ボアシールに関して
のみ書いたが、これに限定されるものではなく、水,油
シール部基板はビードを設けず、平坦でありボア周囲の
基板と副板とシム板の合計板厚とボルト孔周囲の基板に
座金の板厚が支点で支えられる。即ち、副板とシム板と
の板厚分とボルト座金板厚分が傾斜して浮いている。そ
の隙間の150 〜300 %の弾力性を有するゴム又は樹脂モ
ールド成型で大きい変形追随性と高い信頼性を有するシ
ールラインが確保できる。
【0009】図5は更に他の実施例の構成図であり、本
実施例ではシム板15-1を、ボア端部からビードセンター
以内の幅で設けたものである。即ち、本実施例ではボア
端部の基板,副板,シム板の3枚の質量でエンジンの変
形を阻止して、ボルト周囲に設けた基板とボルト座金の
質量の差だけ変形させるようにしている。図6は更に他
の実施例の構成図であり、本実施例では副板の厚さを
基板1より大としたものであり(T2 >T1 )、基板1
のビード長よりも副板のビード幅を大としたものであ
る。本実施例のものも、前記と同様の効果が得られるこ
とは明らかである。
【0010】図7は更に他の実施例の構成図であり、本
実施例では副板の厚さを基板のそれより大とすると共
に、シム板15も長くのばしたものである。なお、6-1 は
副板とシム板15と基板1の固定点である。本実施例の
ものも、前記と同様の効果が得られることは明らかであ
る。図8は更に他の実施例の構成図であり、本実施例で
は基板1及び副板ともにハーフビード4-1 ,5-1 とし
たものであり、各ビード長を異なるようにしたものであ
る(B1 >B2 )。本実施例においても、、前記各実施
例と同様な効果が得られる。図9は更に他の実施例の構
成図であり、本実施例では図1(b) に示す構成のものに
おいて、全面上にミクロシール剤16を塗布したものであ
る。これはガスケット面を加工したツールマークを吸収
するために塗布するもので、ゴム及び樹脂類をプライマ
ーを使用して焼付ける。又、ミクロシール剤の厚さはエ
ンジンの仕上げ面荒さの150 〜200 %が最もよい。本実
施例では図1(b) に示すものに塗布する旨の説明をした
が、その性質上、開示した全てに塗布したもよいことは
明らかである。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば1
枚の弾性金属板のシリンダーボア孔の周縁にのみ副板を
設け、当該副板にはフルビードを形成してシリンダーボ
ア孔端部を揃えて積層し、前記フルビード位置よりシリ
ンダーボア孔寄り平坦部を全周にわたって固着すると共
に、その他にて副板のない平坦部であるボルト孔回りに
は副板より薄い板厚の座金を固着し、更に水孔,油孔を
囲う軌線の副板併設側には軟質で弾力性を有するゴム又
は樹脂を副板板厚の少なくとも150 %以上の厚さでモー
ルド成型した構成としたので、1枚の基板と部分的な副
板でありながら基板2枚のガスケットと同等以上の機能
を生み、軽量であるためコストも安く非常に信頼性の高
い金属ガスケットが提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による金属ガスケットの一実施例の断面
構成図。
【図2】金属ガスケットの平面構成を説明する一部切欠
図。
【図3】他の実施例の断面図。
【図4】他の実施例の断面図。
【図5】他の実施例の断面図。
【図6】他の実施例の断面図。
【図7】他の実施例の断面図。
【図8】他の実施例の断面図。
【図9】他の実施例の断面図。
【符号の説明】
1 基板 2 開口部 副板 4 副板のビード 5 基板のビード 6-1 固着ライン 7 固着位置 8 ボルト孔 9 水孔10 金属ガスケット本体 11 油孔 12 油孔シールビードライン 13 偏心座金 14 モールドシールライン 15 シム板

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1枚の弾性金属板に形成したシリンダー
    ボア孔と、前記シリンダーボア孔の周縁に沿って設けた
    フルビードを設けた金属ガスケットにおいて、前記シリ
    ンダーボア孔周縁にのみ副板を設け、当該副板にはフル
    ビードを形成してシリンダーボア孔端部を揃えて積層
    し、前記フルビード位置よりシリンダーボア孔寄り平坦
    部を全周にわたって固着すると共に、その他にて副板の
    ない平坦部であるボルト孔回りには副板より薄い板厚の
    座金を固着し、更に水孔,油孔を囲う軌線の副板併設側
    には軟質で弾力性を有するゴム又は樹脂を副板板厚の少
    なくとも150 %以上の厚さでモールド成型したことを特
    徴とする金属ガスケット。
  2. 【請求項2】 副板のビード幅は基板のビード幅に対し
    150 %を越えない範囲としたことを特徴とする請求項1
    記載の金属ガスケット。
  3. 【請求項3】 副板の板厚は基板の板厚より厚く構成し
    たことを特徴とする請求項1記載の金属ガスケット。
  4. 【請求項4】 基板と副板の固着位置はビードよりボア
    中心寄りの平坦部のみならず面圧の弱い所定位置である
    ことを特徴とする請求項1記載の金属ガスケット。
  5. 【請求項5】 基板と副板のビードの向きは凸側に同一
    方向としたことを特徴とする請求項1記載の金属ガスケ
    ット。
  6. 【請求項6】 基板と副板のビードの向きは互いに凸側
    を反対方向としたことを特徴とする請求項1記載の金属
    ガスケット。
  7. 【請求項7】 基板と副板の固着位置はビードよりボア
    中心寄りの平坦部周縁のみとし、面圧の弱い部分は基板
    のみ又は基板副板のビード幅に変化をもたせたことを特
    徴とする請求項1記載の金属ガスケット。
  8. 【請求項8】 基板で副板併設のない平坦部に設ける
    水,油孔を囲う軟質で弾力性を有するゴム又は樹脂類を
    表裏両面に成型モールドしたことを特徴とする請求項1
    記載の金属ガスケット。
  9. 【請求項9】 基板と副板の間に基板及び副板より板厚
    の薄いシム板をボア孔端部よりビード中心線以内の範囲
    で増設したことを特徴とする請求項1記載の金属ガスケ
    ット。
  10. 【請求項10】 基板と副板に設けるビードはハーフビ
    ードであることを特徴とする請求項1記載の金属ガスケ
    ット。
  11. 【請求項11】 基板と副板に設けるビードはフルビー
    ドとハーフビードとを組合せることを特徴とする請求項
    1記載の金属ガスケット。
  12. 【請求項12】 基板と副板の積層内部を除く上下面全
    体に、ゴム又は樹脂からなるミクロシール剤を塗布した
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2又は請求項3又
    は請求項4又は請求項5又は請求項6又は請求項7又は
    請求項8又は請求項9又は請求項10又は請求項11記
    載の金属ガスケット。
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