JPH086806B2

JPH086806B2 - 金属ガスケット

Info

Publication number: JPH086806B2
Application number: JP21865692A
Authority: JP
Inventors: 耕作植田; 隆志辻村
Original assignee: Japan Metal Gasket Co Ltd
Current assignee: Japan Metal Gasket Co Ltd
Priority date: 1992-07-24
Filing date: 1992-07-24
Publication date: 1996-01-29
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPH0642644A

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。又、実
開平２−６８５５号に示されるものがあり、この技術は
１枚の基板にフルビードを形成しビードよりボア寄り平
坦部にシム板を固着してビードの全屈と運転時の振動振
幅を防止する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】最近、内燃機関の急速
な技術革新による小型軽量化，高出力化，省エネ化が進
み、稀薄燃料のために燃焼温度が上昇する傾向にある。
更に過給器等の補器が取付けられ、燃焼温度が高い上に
補器類の重量で振動振幅を更にに拡大する傾向にある。
上記傾向に伴ない前者（特開平３−２０６２６号）は適
用可能ではあるが重量が重くコストが高い欠点を有し、
後者はエンジンの高性能化に対応不能であった。いずれ
にしてエンジン寸法が小さくなるにつれてボア間が非常
に狭くなり、それにつれてストッパー幅を広くとれない
ことも原因している。本発明は上記事情に鑑みてなされ
たものであり、エンジンの高性能化に対処し得る金属ガ
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
ルビードと、水孔，油孔の圧力シールを行なうハーフビ
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すると共
に、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した。

【作用】先ず、金属ガスケットをエンジンに装着して締
付けると、副板と基板が同一板厚の場合、基板のビード
幅が広く、バネ常数が小さいため、早く大きく変化する
が、副板は変化が遅く少ない。しかし副板はシリンダー
ボア周縁にのみに存在し、締付ボルト部は基板のみであ
るため、締付時にボルト部とシリンダーボア部では副板
の板厚分の傾斜が発生する。即ち、エンジンをたわまし
てエンジンの剛性によるバネを利用していることにな
る。このたわみと基板，副板２枚に設けたビードがエン
ジンの変形に追随し、効果的なシール機能に付与する。

【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。３は基板と同等かそれよ
り薄い副板であり、ボア孔２の回りのみの幅で併設積層
している。ここで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とは同一センターで
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で固定されている。この場合、面圧
の低いボルト間はビード幅を狭くし、ボルト近傍は広く
する。更にボルト間では７に示す中間位置を固定し、面
圧を上昇させてもよい。そして図に示されるようにボル
ト締結部は基板の板厚のみであり、ボア回りは基板と副
板の加算板厚となり、エンジン使用時、副板の板厚分エ
ンジンをたわまして使用している。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はボ
ルト孔ビード、14は外周ビードラインである。したがっ
て図１のガスケットを締付けて使用したとき、基板側の
ビード４は同一センターの副板によりバネ常数が大とな
るが、ボルト近傍は全屈しボルト間は僅少隙間は発生す
るが２枚のビードとなった分だけ振幅値が分散される。
このことは２枚の基板を有した性能と同等になる。

【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Ｃ−Ｃ′断面を示し、図１(b) は図２の
Ａ−Ａ′断面を示し、同じく図１(c) は図２のＢ−Ｂ′
断面を示す。図２と対応する部分については同一符号を
付す。図１(a) に示されるように、基板１のボア側には
基板側のビード５があり、その上方にはボア端を揃え
て、副板３のビード４が互いに凹部を逆向きにして併設
されている。そしてボア寄りの平坦部で固着部６にて固
定される。なお、図１(a) では基板ビード５と副板ビー
ド４のビード幅に差をつけて、全体としてのバネ常数を
異ならせるようにしている。そのため、基板ビードは副
板ビードよりビード幅を10％以上広くしている。図１
(b) は両シリンダーボア端部（接合位置）であるため、
固着部６は両端平坦部にある。図１(c) はボア回りのビ
ードの面圧の平均化をはかるため、基板１のビード又は
基板１と副板３のビード４の幅に変化を与えても、なお
かつ面圧の不足するような場合に（ボルト間の締付面圧
のように条件の悪い所）、固着部７を追加し、面圧の補
強するようにしている。

【０００７】次に作用について説明する。先ず、金属ガ
スケットをエンジンに装着して締付けると、副板と基板
が同一板厚の場合、基板のビード幅が広くバネ常数が小
さいため、早く大きく変化するが、副板は変化が遅く少
ない。しかし副板はシリンダーボア周縁にのみに存在
し、締付ボルト部は基板のみであるため、締付時にボル
ト部とシリンダーボア部では副板の板厚分の傾斜が発生
する。即ち、エンジンをたわましていることになる。こ
の現象そのものは従来技術と同様であるが、本発明のも
のは副板にストッパー機能とビード機能を併せてもたせ
たことに特徴を有している。又、適用を広範囲とするた
め、副板の板厚，硬度，ビード形状，ビード幅，ビード
向きの組合せ等で対応し、基板と副板の積層部分でもボ
ルト近傍はビード幅を広くして全屈させ、ボルト間はエ
ンジン剛性も弱いため多少の隙間が発生する。この状態
で運転した時振動振幅が発生する。しかし、この量がビ
ード破壊数値以下であればよいが破壊数値以上となる
と、固着位置をビードよりボア中心より内側平坦部以外
であって、ビードより外側の積層平坦部、例えば図２の
位置７を部分的に固着することでビード振動振幅を制御
する。このようにするとエンジン剛性とガスケットのバ
ネ力とで均衡し、面圧も平均化するためシリンダーボア
の変形を防止し、真円度が確保できるため、効率のよい
耐久性のある金属ガスケットが提供できる。

【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のビード５の方向に合せて副板３のビード
４の凸側方向を同一として併設したものである。この場
合も、図１と同様に各ビードは同一センターに配置され
る。本実施例も図１のものと同様な効果が得られる。図
４は更に他の実施例の構成図であり、本実施例では副板
３の板厚を基板１のそれより薄くし（Ｔ₁＞Ｔ₂）、か
つビード凸側を互いに外側に向けたものである。本実施
例のものも上記実施例のものと同様な効果が得られる。

【０００９】図５は更に他の実施例の構成図であり、本
実施例では基板１のビード５に対して副板３のビードを
フルビードに代えてハーフビード4-1 を用いたものであ
る。本実施例のものも上記実施例のものと同様な効果が
得られる。図６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３ともにハーフビード5-1 ，4-
1 としたものであり、かつ、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
記各実施例と同様の効果が得られる。図７は更に他の実
施例の構成図であり、本実施例では図１(a) に示す構成
のものにおいて、全面にミクロシール剤15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(a) に示すものに塗布する旨の説
明をしたが、ことの性質上、開示した全てに塗布しても
よいことは明らかである。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば１
枚の基板にボア周囲に副板を併設し基板と副板に設ける
ビード幅を変えることでバネ常数に差を与えると共に、
ビードよりボア中心寄りの平坦部を固着するよう構成し
たので、ボア間が狭い場合も充分面圧が確保できるばか
りか、副板はストッパー効果とビードを有するため、ボ
アシールには２枚の基板を有することと同一効果であ
り、その他の部分は基板１枚でシール圧の低い水，油は
ハーフビードで充分対応できるがフルビードも使用する
ことができる。しかもエンジン面を凹ますこともなく構
造が簡単で定価格かつ高性能な金属ガスケットを提供で
きる。

【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。

【符号の説明】

１基板２開口部３副板４副板のビード５基板のビード６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 ボルト孔ビード 14 外周ビードライン 15 ミクロシール剤

Claims

【特許請求の範囲】

【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
フルビードと、水孔，油孔の圧力シールを行なうフルビ
ード又はハーフ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
揃えて積層すると共に、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したことを
特徴とする金属ガスケット。
【請求項２】副板の板厚は基板の板厚より薄いことを
特徴とする請求項１記載の金属ガスケット。
【請求項３】基板と副板のビードの凸側を同一方向に
したことを特徴とする請求項１記載の金属ガスケット。
【請求項４】基板と副板のビードの凸側を反対方向に
したことを特徴とする請求項１記載の金属ガスケット。
【請求項５】基板と副板のどちらか一方をハーフビー
ド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。
【請求項６】基板と副板の双方をハーフビードとした
ことを特徴とする請求項１記載の金属ガスケット。
【請求項７】基板と副板に形成するビードの幅は基板
のみ又は副板共にビード幅に変化を持たせたことを特徴
とする請求項１記載の金属ガスケット。
【請求項８】副板のビード幅は基板のビード幅の90％
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。
【請求項９】基板と副板の固着位置はビードよりボア
中心寄り平坦部周縁及び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。
【請求項１０】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記載の金属ガスケット。