JPH07224939A - メタルガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体流通孔の周縁の厚肉部とそれ以外の部分
との段差の大きさを適宜に微調整することができ、しか
も厚肉部の形成を金属ガスケット加工に通常な設備、技
術により容易に行い得、厚肉部に亀裂、割れを生じるお
それがないメタルガスケットを提供する。 【構成】 基材金属板２に、流体流通孔９よりも大きい
寸法の孔部３を設け、基材金属板の厚さＴ₁ よりも所望
の厚さだけ厚い厚さＴ₂ を有し、断面矩形状で外周面６
が上記孔部３の内周面に適合する増厚金属リング５を、
上記孔部の内周面に固着し、該増厚金属リング５の内側
に流体流通孔９を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンのシリンダヘッ
ド用ガスケット等として用いられるメタルガスケットに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばエンジンの燃焼室或は排気孔等の
流体流通孔をシールするメタルガスケットにおいて、ガ
スケットの流体流通孔の周縁に厚肉部を形成することは
公知であり、また、厚肉部の外側の位置において流体流
通孔を囲繞するビードを形成したビード板を上記の流体
流通孔周縁に厚肉部を形成した金属板の表裏両側に積層
した積層金属ガスケットも公知である。

【０００３】上記の厚肉部の形成には、従来、下記のよ
うな種々の構造、方法が用いられ、また提案されてい
る。すなわち、金属板の流体流通孔の周縁を折返すこと
により該孔の周縁に厚肉部を形成する構造、流体流通孔
の周縁に厚さが薄いグロメット板を折曲げ被着すること
により厚肉部を形成する構造、流体流通孔の周縁に薄い
シム板を溶接することにより厚肉部を形成する構造、流
体流通孔の周りに溶射により厚肉部を形成する方法、及
び金属板の流体流通孔周縁部以外の部分をエッチングす
ることにより流体流通孔周縁に厚肉部を形成する方法等
である。

【０００４】然しながら、金属板の流体流通孔の周縁を
折返すことにより厚肉部を形成する場合、或は流体流通
孔の周縁にグロメット板を折曲げ被着する場合は、厚肉
部の厚さがガスケット金属板自体の厚さ或はグロメット
板の厚さによって決まり、適切な面圧分布を与えるよう
に厚肉部の厚さを適宜に調整することが困難であり、ま
た折返し部或は折曲げ部に亀裂や割れを生じ易く、ガス
ケットの寿命を損う難点がある。更にグロメットを被着
する場合はグロメットの加工のためにコストが割高とな
るという難点もある。

【０００５】シム板を溶接する場合、適宜な厚さの厚肉
部を形成するような薄いシム板を溶接により被着するこ
とは容易ではなく、また溶接部からガス洩れを生じ易い
という問題がある。溶射による場合、或はエッチングに
よる場合は、共に、金属ガスケット製造には通常でない
特別な設備と加工技術が必要となり、コストも高くつく
という難点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
みなされたもので、本発明の目的は金属ガスケットの流
体流通孔の周縁の厚肉部の厚さとそれ以外の部分の厚さ
との差すなわち段差の大きさを適宜に微調整することが
でき、しかも、かかる厚肉部が金属ガスケット加工に通
常な加工手段、加工技術を利用して形成できて加工が比
較的容易であり、また、厚肉部に亀裂、割れを生じるお
それがないメタル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】上記目的を達成する本発
明のメタルガスケットは、基材金属板に、形成すべき流
体流通孔よりも大きい寸法の孔部を設け、基材金属板の
厚さよりも所望の厚さだけ厚い厚さを有し、断面矩形状
で外周面が上記孔部の内周面に適合する増厚金属リング
を上記孔部の内周面に固着し、該増厚リングの内側に流
体流通孔を形成したことを特徴とするものである。

【０００８】また、本発明によるメタルガスケットは、
基材金属板に、形成すべき流体流通孔よりも大きい孔部
を複数個連結して設け、基材金属板の厚さよりも所望の
厚さだけ厚い厚さを有する断面矩形状の増厚金属リング
を複数個連結して成り、外周面が上記の連結した孔部の
内周面に適合しかつ連結部に増厚金属リングを個々に区
劃する溝部を有する連結増厚リングを上記の連結した孔
部の内周面に固着し、複数個の増厚金属リングの内側に
それぞれ流体流通孔を形成したことを特徴とするもので
ある。

【０００９】

【実施例及び作用】本発明の詳細を実施例の図面に基づ
き詳細に説明する。図１は請求項１の発明の実施例の平
面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線による断面図であ
り、図３はその分解断面図である。図４は請求項３の発
明の実施例についての、図１のＡ−Ａ線断面に相当する
断面図であり、図５は他の実施例の同様な断面図であ
る。図６は請求項２の発明の実施例の平面図であり、図
７は図６のＢ−Ｂ線による断面図であり、図８は図６の
Ｃ−Ｃ線による断面図であり、図９はその分解平面図で
ある。図１０は請求項４の発明の実施例の平面図であ
り、図１１は図１０のＤ−Ｄ線による断面図である。図
１２は基材金属板２と増厚金属リング５との固着位置に
ついての説明図、図１３は連結増厚リングの連結部の溝
部形成による隆起部の説明図である。図において同一符
号は同一部分を示している。

【００１０】図示の各実施例は主としてエンジンのシリ
ンダヘッドガスケットとして用いる場合を示している。
図１〜図３に示す請求項１の発明の実施例の單板メタル
ガスケット１は基材金属板２と増厚金属リング５とによ
り構成されており、冷間圧延鋼板或はステンレス鋼板等
の彈性を有する金属板から成る基材金属板２には、形成
されるべき流体流通孔すなわち燃焼室用孔よりも大きい
直径の孔部３、ボルト孔４及び図面を簡單化するため図
示を省略した液体流通孔すなわち冷却水通路孔、オイル
通路孔等が形成されている。また基材金属板２には孔部
３を囲繞する凸条ビード１０が設けられている。

【００１１】増厚金属リング５はステンレス鋼等の彈性
と耐熱性を有する金属からなり、断面が矩形状で、厚さ
は基材金属板２の厚さＴ₁ よりも所望の厚さだけ厚い厚
さＴ₂ に選ばれている。該増厚金属リング５の外周面６
は上記の基材金属板２の孔部３の内周面に適合する形
状、寸法を有し、内周面７は形成さるべき燃焼室用孔の
寸法に等しく選ばれている。増厚金属リング５は基材金
属板２の孔部３の内周面に溶接、接着、圧入、コイニン
グ（かしめ）等により固着され、固着された増厚リング
５の内側に燃焼室用孔すなわち流体流通孔９が形成され
る。図では溶接部８により固着した場合を示している。

【００１２】かくして形成されたメタルガスケット１は
流体流通孔９とその周縁の増厚金属リング５による厚肉
部と該厚肉部の外側の位置において流体流通孔を囲繞す
るビード１０とを備えている。そして、基材金属板２の
厚さＴ₁ と増厚金属リング５の厚さＴ₂ とを適宜に選ぶ
ことにより、両者の差すなわち段差量Ｔ₂ −Ｔ₁ を、メ
タルガスケット１の面圧分布を適正ならしめるように、
微調整することができる。また、上記したメタルガスケ
ット１の製造は金属ガスケット製造に通常な加工設備と
加工技術を用いて容易に行うことができる。殊に本発明
における増厚金属リングは、従来技術における薄いグロ
メット板やシム板と異なり、比較的厚いので、加工、取
扱が容易であり、また曲げや折返しの加工を受けないの
で亀裂や割れを生じるおそれは全くない。なお、図１〜
図３に示すメタルガスケット１においても後述するシー
ル材層を表裏両面もしくは片面に被覆してもよい。

【００１３】なお、上記の図１〜図３に示す構造の單体
メタルガスケット或は後記する図４の構造の積層メタル
ガスケットは、既によく知られているように、これをシ
リンダヘッドガスケットとして用い、シリンダヘッドと
シリンダブロックとの接合面間に装着し、ボルト締結に
より締付けたとき、燃焼室用孔を囲繞するビード１１に
より燃焼室内の高圧ガスをシールする高い面圧のシール
線が形成されるとともに、厚肉部（増厚リング５）がい
わゆる補償部として機能して、ボルト締結によるシリン
ダヘッドの湾曲のために生じる燃焼室周りの間隙を補償
して燃焼ガスのリークを防止し、また燃焼室内のガス圧
による接合面間の間隙の拡縮に基づきビードに加わる交
番荷重を軽減してビードのへたりや損傷を防止する。

【００１４】図４に示す請求項３の発明の実施例の積層
メタルガスケットは、ビード１０を備えない点以外は上
記した單板金属ガスケット１と同様な構成を有する金属
板すなわち前記の基材金属板２の孔部３の内周に前記の
増厚金属リング５を固着することにより燃焼室用孔すな
わち流体流通孔９と該孔９の周縁の増厚金属リングによ
る厚肉部とを形成した金属板を中間板Ｍとして、ステン
レス鋼板等の彈性金属板よりなり、増厚金属リングによ
る厚肉部の外側の位置において流体流通孔９を囲繞する
ビード１２を備えたビード板１１を中間板Ｍの両側に積
層したものである。１３はビード板１１の表裏両面に被
覆したシール材層で、耐熱性と柔軟性に富むゴム、プラ
スチックの薄膜からなり、いわゆるミクロシール層とし
てシリンダヘッドやシリンダブロックの接合面等、相手
側面の微少傷や表面粗さ等の不整等を補償する機能を果
すものである。

【００１５】図４に示す積層ガスケットにおいても、図
１〜図３に示すメタルガスケットについて前述した所と
同様に、段差量Ｔ₂ −Ｔ₁ を微調整することができ、ま
た、金属ガスケット製造に通常な設備、技術により容易
に製造することができ、厚肉部に亀裂や割れを生じるお
それがないという利点を有するが、該積層メタルガスケ
ットは、これらの利点に加えて更に次の利点をも有す
る。すなわち、図１２に示しているように、基材金属板
２の孔部の内周に増厚金属リング５を固着するに当り、
リング５の厚さ方向において固着位置を適宜に選択する
ことができることから、積層ガスケットを予圧縮するこ
とにより中間板Ｍの両側のビード板１１のビード１２の
高さを適宜に相違させることができることである。

【００１６】図１２の左側の図に示すように基材金属板
２の下面と増厚金属リング５の下面とがほぼ一致するよ
うに固着されている場合は、積層ガスケットを例えば平
板状の型間で予圧縮すれば、上側のビード板のビードの
高さが下側のビード板のビードの高さよりも高くなり、
上側のビード板のビードの方が復元量が大きくなる。逆
に図１２の右側の図に示すように基材金属板２の上面と
増厚金属リング５の上面とが一致するように固着されて
いる場合には、積層ガスケットを予圧縮することにより
下側のビード板のビードの高さを上側のビード板のビー
ドの高さよりも高くし、下側のビードの復元量を大きく
することができる。図１２の中央の図に示すように、基
材金属板２が増厚金属リングのほぼ中央に固着されてい
る場合は、予圧縮をしても上下両側のビード板のビード
の高さ及び復元量はほぼ等しい。

【００１７】上記のように基材金属板２と増厚金属リン
グ５との固着位置を制御することにより、上下のビード
板のビードの高さを異ならせ、復元量を適宜に異ならせ
ることができるので、接合面の歪が上下の接合面におい
て差がある場合には、高さが高く、復元量が大きいビー
ドを有するビード板を歪がより大きい接合面に当接さ
せ、歪がより大きい接合面からの洩れを効果的に防止す
るようになすことができる。

【００１８】請求項３の発明の他の実施例の積層ガスケ
ットを図５に示している。この実施例においては、基材
金属板２自体に、その孔部３の内周面に固着された増厚
金属リングによる厚肉部の外側位置において該厚肉部の
内側に形成された流体流通孔９を囲繞するビード１０を
備えている。このビード１０に対応する位置において流
体流通孔９を囲繞するビード１２を設けたビード板１１
を上記の増厚金属リング５による厚肉部を備えた金属板
Ｎに積層している。この実施例においてはシール材層１
３はビード板１０の表裏両面と金属板Ｎの外側表面とに
施されている。

【００１９】請求項２の発明の実施例が図６〜図９に示
されている。この実施例においては図９に示すように、
基材金属板２が連結された複数の孔部３，３を備えてお
り、各孔部３，３は図１〜図３に示す実施例におけると
同様に形成さるべき流体流通孔より大きい直径に形成さ
れている。該孔部３，３の内周面に適合する形状の外周
面６を有しかつ該内周面に固着される増厚リングは、流
体流通孔と同一寸法の内周面７を有するリング５の複数
個を連結した連結増厚リングＲとして形成されている。
そして該連結増厚リングＲの連結部１４にはリング５，
５を個々に区劃する溝部１５（図示の場合は溝部１５に
よって連結部１４が形成されているとも言える）がコイ
ニング加工等により形成されている。

【００２０】連結増厚リングの上記溝部１５の部分にお
ける厚さ（図では連結部１４の厚さに等しい）は基材金
属板の厚さＴ₁ に等しい厚さに選ばれ、連結増厚リング
Ｒを基材金属板２の連結された孔部３，３の内周面に固
着したときに基材金属板２と溝部１５との間に段差を生
じないようにしている。尤も、基材金属板２と接する溝
部１５の長さ方向両端部において基材金属板２と厚さが
整合していれば、溝部１５の長さ方向中央部においては
基材金属板２より厚い厚さを有していてもよい。このよ
うに基層金属板２の孔部３，３の内周面に連結増厚リン
グＲを固着し、増厚金属リング５，５の内側にそれぞれ
流体流通孔９，９を形成してなる單板金属ガスケット１
においても、図示していないが、ガスケットの両面又は
片面に前記のシール材層１２を施してもよい。

【００２１】図６〜図９に示す実施例は、前述した図１
〜図３の実施例について述べた所と同様な作用、効果を
奏する。加えて、図６〜９の実施例の場合には流体流通
孔９，９の間隔を小さくすることができ、増厚金属リン
グを複数個ばらばらでなく一体として取扱い得る利点が
ある。更に、連結部１４の溝１５がコイニング加工によ
り形成されているときは、図１３に示すように、コイニ
ング加工により増厚金属リング面に隆起部１７を生じ、
この隆起部１７による付加的な局部増厚効果が洩れを生
じることになり易い流体流通孔９，９間のシールをより
確実にするという利点もある。

【００２２】請求項４の発明による積層メタルガスケッ
トの実施例を図１０及び図１１に示している。この実施
例においては図６〜図９の実施例の單板ガスケットと同
様な構造の中間板Ｍの表裏両側にビード板１０，１０を
積層している。ビード板１１に形成されたビードは、図
１０では１本の実線１２及び１６により示されており、
連結増厚リングの連結部１３に相当する位置においては
溝１４に当接する１条の共通ビード１６として形成さ
れ、連結部に相当する部分以外の部分においては増厚金
属リング５，５の外側の位置において該リング５，５の
内側の流体流通孔９，９をそれぞれに囲繞するビード１
２，１２として形成されビード１２，１２がビード１６
に連接されている。

【００２３】上記の実施例の積層メタルガスケットは、
図４に示した実施例について前記した作用、効果と図６
〜図９に示した実施例について前記した作用、効果との
双方の作用、効果を奏することができる。

【００２４】以上、本発明の実施例を主としてシリンダ
ヘッドガスケットの場合について説明したが、本発明の
メタルガスケットはシリンダヘッド用ガスケットに限ら
れるものではなく、種々の他の用途にも使用し得る。ま
た、上記した各実施例及びその変形以外にも種々の変形
が可能である。例えば図４及び図１１においてはビード
板１１のビード１２は互に対向するように中間板Ｍに向
って突設されているが、逆にビード１２を互に反対方向
にすなわち外側に向けて突出させてもよい。またビード
板１１の外側に表面波を積層する或はビード板１１と中
間板Ｍとの間に他の中間板乃至は厚さ調整板を介挿して
もよい。また、図１〜図３に示すメタルガスケットから
ビード１０を省略したガスケットも用途に応じて單板メ
タルガスケットとして有効に利用し得る。

【００２５】

【発明の効果】上記詳説した通り、本発明のメタルガス
ケットにおいては流体流通孔の周縁の厚肉部の厚さとそ
の他の部分の厚さの差すなわち段差量Ｔ₂ −Ｔ₁ をガス
ケットの面圧分布を適正にするように微調整することが
でき、また金属ガスケット製造に通常な設備、技術によ
り容易に製造することができ、厚肉部に亀裂や割れを生
じるおそれがない。また、厚肉部を形成する増厚金属リ
ングが比較的厚いので、加工例えば基材金属板の孔部３
の内周面への溶接による固着等及び取扱が容易である利
点もある。更に、基材金属板と増厚金属リングとの固着
位置を制御することができ、これにより両側に積層され
るビード板のビード高さを予圧縮により異ならせ高さが
高いビードを有するビード板を歪がより大きい側の接合
面に当接させ、歪がより大きい接合面からの洩れを効果
的に防止することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の実施例の平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線による断面図である。

【図３】図１のガスケットの分解断面図である。

【図４】請求項３の発明の実施例についての、図１のＡ
−Ａ線断面に相当する断面図である。

【図５】請求項３の発明の他の実施例の同様な断面図で
ある。

【図６】請求項２の発明の実施例の平面図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ線による断面図である。

【図８】図６のＣ−Ｃ線による断面図である。

【図９】図６のガスケットの分解平面図である。

【図１０】請求項４の発明の実施例の平面図である。

【図１１】図１０のＤ−Ｄ線による断面図である。

【図１２】基材金属板２と増厚金属リング５との固着位
置についての説明図である。

【図１３】連結増厚リングの連結部の溝部形成による隆
起部の説明図である。

【符号の説明】

２ 基材金属板 ３ 孔部 ５ 増厚金属リング ９ 流体流通孔 １０，１２及び１６ ビード １１ ビード板 １４ 連結部 １５ 溝部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 和年 神奈川県大和市深見西１丁目５番２号 日 本ラインツ株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材金属板に、形成すべき流体流通孔よ
   りも大きい寸法の孔部を設け、基材金属板の厚さよりも
   所望の厚さだけ厚い厚さを有し、断面矩形状で外周面が
   上記孔部の内周面に適合する増厚金属リングを上記孔部
   の内周面に固着し、該増厚金属リングの内側に流体流通
   孔を形成したことを特徴とするメタルガスケット。
2. 【請求項２】 基材金属板に、形成すべき流体流通孔よ
   りも大きい孔部を複数個連結して設け、基材金属板の厚
   さよりも所望の厚さだけ厚い厚さを有する断面矩形状の
   増厚金属リングを複数個連結して成り、外周面が上記の
   連結した孔部の内周面に適合しかつ連結部に増厚金属リ
   ングを個々に区劃する溝部を有する連結増厚リングを上
   記の連結した孔部の内周面に固着し、複数個の増厚金属
   リングの内側にそれぞれ流体流通孔を形成したことを特
   徴とするメタルリング。
3. 【請求項３】 請求項１記載のメタルガスケットに、増
   厚金属リングよりも外側の位置において流体流通孔を囲
   繞するビードを備えたビード板を積層したことを特徴と
   するメタルガスケット。
4. 【請求項４】 請求項２記載のメタルガスケットに、増
   厚金属リングの外側の位置並びに連結部の溝部の位置に
   おいて流体流通孔を囲繞するビードを備えたビード板を
   積層したことを特徴とするメタルガスケット。