JPH09210206A - メタルガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鳩目８等による結合部の存在に拘らず、突条
１７、１８が押し潰されて金属板５が面方向に変位した
場合でも、ボア孔２の内径が縮まる事を防止する。 【構成】 上記結合部の近傍でこの結合部と突条１７、
１８との間部分に、スリット状の透孔２０を形成する。
突条１７、１８が押し潰されて金属板２０が面方向に変
位すると、上記透孔２０がその幅寸法を縮める事で、こ
の変位を吸収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明のメタルガスケットは、例
えば内燃機関のシリンダヘッド下面とシリンダブロック
上面との間に挟持し、両面間の気密及び液密を保持する
シリンダヘッドガスケットとして利用する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関のシリンダヘッド下面とシリン
ダブロック上面との間にはシリンダヘッドガスケットを
挟持し、シリンダ内で発生する高圧の燃焼ガス、或はシ
リンダブロックとシリンダヘッドとの間を流通する冷却
水や潤滑油が外部に漏洩するのを防止する。この様なシ
リンダヘッドガスケットとして、複数枚の金属板を重ね
合わせたメタルシリンダヘッドガスケットも、従来から
広く知られている。

【０００３】図５は、この様なメタルシリンダヘッドガ
スケット１の１例を示している。このメタルシリンダヘ
ッドガスケット１には、流通孔である、シリンダ頂部の
開口形状に合わせた円形のボア孔２、２、シリンダヘッ
ドをシリンダブロックに固定する為のボルトを挿通する
小孔３、３、冷却水又は潤滑油を通す為の水油孔４、４
を設けている。上記シリンダヘッドとシリンダブロック
とが、互いに接続すべき部材であり、シリンダヘッド下
面とシリンダブロック上面とが、シール性保持を図るべ
き２面である。

【０００４】従来からこの様なメタルシリンダヘッドガ
スケット１は、図５〜７に示す様に、亜鉛メッキ鋼板、
ステンレス鋼板等の金属板５〜６を複数枚（図７の例で
は３枚）重ね合わせる事で構成している。これら複数枚
の金属板５〜６の外周縁複数箇所には舌片状の突出部
７、７を形成し、これら各突出部７、７部分で、上記複
数枚の金属板５〜６同士を結合している。メタルシリン
ダヘッドガスケット１の使用時にもこれら各突出部７、
７は、シリンダブロックの上面とシリンダヘッドの下面
との間で挟持されない。

【０００５】これら突出部７、７同士の結合構造の第１
例としては、例えば図５〜７に示す様に、鳩目８による
方法が一般的に行なわれている。即ち、上記突出部７部
分に於いて各金属板５〜６に、互いに整合する通孔９、
９を穿設し、各通孔９、９に挿通し更にかしめ付けた鳩
目８によって、上記各金属板５〜６同士の分離防止を図
る結合部を構成している。メタルシリンダヘッドガスケ
ット１の使用時に各突出部７、７は、シリンダブロック
上面並びにシリンダヘッド下面の間から突出して、これ
ら両面同士の間で挟持される事はない。従って、上記鳩
目８の存在が上記両面同士のシール性を阻害する事はな
い。

【０００６】又、上記結合構造の第２例として特開平６
−２８１０１１号公報には、図８〜１１に示す様な構造
が記載されている。この第２例の構造の場合、金属板５
〜６の外周縁複数箇所で互いに整合する位置に形成した
複数の突出部７、７に、各金属板５〜６同士を結合する
為の結合部１０、１０を１個ずつ設ける。各結合部１
０、１０は、互いに平行な２本１組の切目１１、１１
と、１組の切目１１、１１の間部分を重なり合った複数
枚の金属板５〜６ごと表裏方向に膨出させて塑性変形さ
せる事により形成された係止突部１２とから成る。

【０００７】上記各結合部１０、１０の形成作業は、図
１２〜１３に示す様なプレス加工装置１３により一挙動
で行ない、係止突部１２を膨出させるのと同時に、切目
１１、１１を形成する。上記プレス加工装置１３は、ダ
イと呼ばれる雌型１４と、ハネ出しと呼ばれるシリンダ
状の抑え金具１５と、ポンチと呼ばれ、この抑え金具１
５の下端部から出入りする雄型１６とから構成される。

【０００８】上記切目１１、１１並びに係止突部１２を
形成する際には、上記複数枚の金属板５〜６の突出部
７、７を重ね合わせた状態で、最も下側に位置する突出
部７の下面を上記雌型１４の上面に突き合わせると共
に、上記抑え金具１５の下面を、最も上側に位置する突
出部７の上面に突き合わせる。この様に、複数枚の突出
部７、７を雌型１４と抑え金具１５との間で挟持した状
態で、上記雄型１６を下方に強く押圧する。この押圧の
結果、上記各突出部７、７の一部に、各金属板５〜６の
厚さ方向に亙る剪断力が加わって、上記各突出部７、７
に切目１１、１１が形成されると同時に、この切目１
１、１１の間部分が同一方向に塑性変形して、上記係止
突部１２が形成される。この様にして形成された結合部
１０は、各係止突部１２の両端縁と各切目１１、１１の
内側縁との間に作用する摩擦力に基づき、互いに重ね合
わされた複数枚の金属板５〜６同士が分離するのを防止
する。

【０００９】更に、図示は省略したが、メタルシリンダ
ヘッドガスケットを構成する複数枚の金属板同士をスポ
ット溶接によって互いに溶接する事により、これら複数
枚の金属板同士を結合する結合部とする場合もある。何
れの構造の場合でも結合部（鳩目８設置部分、係止突部
１２、１２形成部分、スポット溶接部分）は、上記複数
枚の金属板が分離する事を防止するだけでなく、隣り合
う金属板同士が面方向にずれ動く事を阻止する。

【００１０】尚、実際のメタルシリンダヘッドガスケッ
ト１の場合には、ボア孔２の周囲部分の気密保持を確実
に図ると共に、水油孔４、４内を流れる冷却水等の漏洩
を防止する為、図１４〜１５に示す様に、上記各金属板
５〜６に突条１７、１８や折り返し部１９を形成する事
が一般的に行なわれている。このうちの突条１７及び折
り返し部１９は、上記ボア孔２の全周を囲む状態で形成
されている。そしてこれら突条１７及び折り返し部１９
は、シリンダブロック上面とシリンダヘッド下面との間
でメタルシリンダヘッドガスケット１を挟持した状態
で、上記ボア孔２の周囲部分の当接圧を高め、このボア
孔２周囲部分の気密保持を確実に図る。又、残りの突条
１８は、上記水油孔４、４とシリンダヘッドガスケット
１の外周縁との間に設けて、各水油孔４、４内を流れる
冷却水等が漏洩する事を防止する。この突条１８は、各
水油孔４、４の周囲に、それぞれ独立したものを形成す
る場合もある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成される
従来のメタルガスケットの場合、結合部の存在により金
属板の面方向への変位が阻止される事に伴って、次の
の様な問題を生じる。 ボア孔２の内周縁位置が直径方向内方にずれる。こ
の原因は、図１４〜１５に示した突条１７、１８がシリ
ンダブロック上面とシリンダヘッド下面との間で押し潰
される事に伴って、この突条１７、１８を形成した金属
板５、５が面方向に広がる為である。この金属板５、５
が、上記ボア孔２の直径方向外側に変位可能であれば、
上記内周縁位置が直径方向内方にずれる事は殆どない。
ところが、結合部の存在により上記各金属板５、５が、
突条を形成していない金属板６に結合されている為、こ
れら各金属板５、５は直径方向外方には変位できず、上
記内周縁位置が直径方向内方にずれる。この様にボア孔
２の内周縁位置が直径方向内方にずれる量は僅かではあ
るが、エンジンの性能追求の上で問題となる。即ち、上
記各金属板５、５は少しでもシリンダ孔の内周面から突
出すると、この突出部分とピストンとが干渉する為、こ
の内周縁が突出する様な事態は絶対に避ける必要があ
る。一方、上記突条１７、１８が押し潰される事に伴
う、上記ボア孔２の内周縁位置の変位量を正確に予測す
る事は難しい。そこで、このボア孔２の内径をシリンダ
の内径よりも十分に大きくして、上記内周縁がシリンダ
孔の内周面から突出する可能性をなくす必要がある。と
ころが、この様にすると、シリンダ孔の上端部周囲部分
に、ボア孔２の内周縁とシリンダブロックの上面とシリ
ンダヘッドの下面とにより三方を囲まれる環状の隙間空
間が形成される。この隙間空間は、シリンダ内でのピス
トンの往復に拘らず容積が変化しない為、圧縮比を高く
してエンジンの性能を向上させる事に対する妨げとな
る。しかも、この内部に入り込んだ混合気は燃焼しにく
い為、排気を清浄化する点からも好ましくない。 折り返し部１９の端縁と金属板５とが強く擦れ合う
可能性が生じる。ボア孔２の周囲には上記折り返し部１
９と突条１７とを、ボア孔２の直径方向に近接させて形
成する為、突条１７が押し潰されて上記金属板５がボア
孔２の直径方向内方に変位すると、この金属板５の一部
で上記突条１７部分と折り返し部１９の端縁とが当接す
る可能性がある。そして当接した場合には、この端縁と
金属板５とが強く擦れ合い、この金属板５に亀裂等の損
傷を発生し易くなる。しかも、突条１７により当接圧を
上昇させた部分と折り返し部１９により当接圧を上昇さ
せた部分とが一致する為、ラビリンス効果を得られなく
なって、ボア孔２周囲の気密性が低下する。本発明のメ
タルガスケットは、これらの問題を解消する為、結
合部の存在に拘らず、金属板がボア孔の内径を縮める方
向に変位する事を防止すべく発明したものである。

【００１２】

【課題を解決する為の手段】本発明のメタルガスケット
は、前述した従来のメタルガスケットと同様に、複数枚
の金属板を積層して成り、内側に流体を流通させる流通
孔と、少なくとも１枚の金属板の一部でこの流通孔の周
囲部分に、この流通孔の全周を囲む状態で設けられた突
条と、互いに接続すべき部材同士を結合する為のボルト
を挿通する小孔と、上記各金属板の一部で上記互いに接
続すべき部材と干渉しない部分に設けられ上記複数枚の
金属板同士を結合する結合部とを有する。そして、上記
互いに接続すべき部材の、シール性保持を図るべき２面
間に挟持して使用する。特に、本発明のメタルガスケッ
トに於いては、少なくとも上記何れかの金属板の一部で
上記結合部の近傍に位置し、且つこの結合部と上記流通
孔との間に位置する部分に、スリット状の透孔を形成し
ている。尚、この透孔を全部の金属板に形成しない場合
には、透孔を形成する金属板は、上記突条を形成した金
属板である事が望ましい。又、結合部が複数個所に存在
する場合には、総ての結合部に就いて、上記の条件を満
たす透孔を形成する事が望ましい。

【００１３】

【作用】上述の様に構成される本発明のメタルガスケッ
トの場合には、使用時に突条が押し潰されて、この突条
を形成した金属板が面方向に広がる方向に変位すると、
スリット状の透孔が幅寸法を変化させる方向に変形し
て、この変位を吸収する。即ち、上記透孔を突条を形成
した金属板に形成した場合には、この透孔が幅寸法を縮
め、同じく透孔を突条を形成した金属板以外に形成した
場合には、この透孔が幅寸法を広げて、上記変位を吸収
する。従って、結合部の存在に拘らず、上記突条を形成
した金属板が流通孔の直径方向外方に変位可能になる。
この結果、上記突条が押し潰された場合にも、この流通
孔の内周縁が、この流通孔の直径方向内方に変位する事
がなくなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１〜２は、本発明の実施の形態
の第１例として、本発明を、前記図５〜７に示した構造
を有するメタルシリンダヘッドガスケット１に適用した
場合に就いて示している。尚、本発明の特徴は、鳩目８
等の結合部の存在に拘らず、突条１７、１８（図１４〜
１５）を形成した金属板５、５が、流通孔であるボア孔
２（図４、５、８、１４、１５参照）の内径を縮める方
向に変位する事を防止する為の構造にある。その他の部
分の構造及び作用は、前述した従来構造と同様であるか
ら、同等部分に関する図示及び説明は省略若しくは簡略
にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。

【００１５】上記メタルシリンダヘッドガスケット１を
構成する３枚の金属板５、６のうち、上記突条１７、１
８を形成した表裏２枚の金属板５、５の一部で、上記鳩
目８による結合部の近傍部分には、スリット状の透孔２
０、２０を形成している。これら各透孔２０、２０は、
上記鳩目８による結合部と上記流通孔であるボア孔２と
の間部分に形成している。

【００１６】尚、突条を形成していない中間の金属板６
には上記透孔２０を形成しても良いが、必ずしも形成す
る必要はない。又、上記突条１７、１８が押し潰される
事による金属板５、５の面方向への変位量は僅かである
為、上記各透孔２０、２０の幅寸法（図２の左右方向寸
法）は小さいもので良い。又、上記鳩目８による結合部
を設けた突出部７は、メタルシリンダヘッドガスケット
１をシリンダブロック上面とシリンダヘッド下面との間
に挟持する以前に各金属板５、６同士が分離する事を防
止する為にのみ設けている。従って、メタルシリンダヘ
ッドガスケット１をシリンダブロック上面とシリンダヘ
ッド下面との間に挟持した後は、この突出部７が欠落し
ても構わない。そこで、上記各透孔２０、２０の両端部
と各金属板５、５の外周縁との間に存在する連結部２
１、２１の幅寸法は、可能な限り小さくする事が好まし
い。

【００１７】上述の様に構成される本発明のメタルシリ
ンダヘッドガスケット１の場合には、使用時にシリンダ
ブロック上面とシリンダヘッド下面との間で突条１７、
１８が押し潰されて、これら両突条１７、１８を形成し
た金属板５、５が面方向に広がる方向に変位すると、上
記スリット状の透孔２０、２０が幅寸法を縮める方向に
変形して、この変位を吸収する。従って、上記鳩目８に
よる結合部の存在に拘らず、上記各突条１７、１８を形
成した金属板５、５がボア孔２の直径方向外方に変位可
能になる。この結果、上記各突条１７、１８が押し潰さ
れた場合にも、このボア孔２の内周縁が、このボア孔２
の直径方向内方に変位する事がなくなる。

【００１８】ボア孔２の内径をシリンダ孔の内径との関
係で規制する事は容易である為、このボア孔２の内径が
シリンダブロック上面とシリンダヘッド下面との間への
装着作業に伴って変化しなくなれば、金属板５、５とピ
ストンとが干渉したり、シリンダ孔の上端部に無視でき
ない程の容積を有する隙間空間が形成される事を容易に
防止できる。

【００１９】次に、図３は、本発明の実施の形態の第２
例を示している。本例は、本発明を、前記図８〜１１に
示した構造を有するメタルシリンダヘッドガスケット１
に適用した場合に就いて示している。即ち、本例の場合
には、メタルシリンダヘッドガスケット１を構成する複
数枚の金属板５、６（前記図２参照）のうち、突条１
７、１８を形成した表裏２枚の金属板５の一部で、係止
突部１２による結合部１０の近傍部分に、スリット状の
透孔２０を形成している。結合部の構造が異なった以外
の構成及び作用は、上述した第１例の場合と同様であ
る。

【００２０】次に、図４は、本発明の実施の形態の第３
例を示している。本例の場合は、本発明を、前記図１４
〜１５に示した構造を有するメタルシリンダヘッドガス
ケット１に適用した場合に就いて示している。メタルシ
リンダヘッドガスケットの基本形状が異なる以外の構成
及び作用は、前述した第１例の場合と同様である。尚、
本例の場合には、鳩目８による結合部とボア孔２との間
に水油孔４が存在する。突条１７、１８を押し潰す事に
伴う金属板５の面方向への変位は、この水油孔４によっ
て或る程度吸収されるが、必ずしも十分に吸収できな
い。即ち、上記結合部は複数個所に存在する為、水油孔
４による変位吸収を全く得られない部分が存在する。
又、図４に示した様な位置関係で水油孔４が存在して
も、隣り合う水油孔４、４同士の間部分を通じて上記突
条１７、１８を押し潰す事に伴う変位のうちの相当の割
合部分が、上記ボア孔２の直径方向に亙って金属板５の
面方向に伝わる。従って、図４に示す様な部分にも、上
記透孔２０を形成する事は、金属板５とピストンとの干
渉防止、シリンダ孔の上端部に無視できない程の容積を
有する隙間空間が形成される事の防止の面から有効であ
る。

【００２１】尚、図示は省略したが、結合部がスポット
溶接部分である場合も、本発明を実施する事は可能であ
る。又、結合部は、必ずしも金属板の外周縁でシール性
保持を図るべき２面間から突出する部分に形成する必要
はない。例えば、結合部がスポット溶接部分である場合
には、結合部の厚さ寸法が特に大きくならないので、そ
のまま結合部を上記２面間に挟持される部分に位置させ
る事ができる。又、結合部が鳩目８或は係止突部１２に
よる場合でも、上記２面の一方又は双方に凹部が存在す
れば、結合部を上記２面間に挟持される部分に位置させ
る事ができる。更に、本発明のメタルガスケットは、図
示の様なメタルシリンダヘッドガスケットに実施した場
合に最もその効果を発揮できるが、メタルシリンダヘッ
ドガスケットに限らず、各種部分のシール性保持に使用
するメタルガスケットでも実施できる。

【００２２】

【発明の効果】本発明のメタルガスケットは以上に述べ
た通り構成され作用する為、エンジンの高性能化、排気
の清浄化を図る事が容易になる。又、金属板の一部に亀
裂等の損傷が発生する事を防止して、耐久性向上を図る
事もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、図５のＡ
部に相当する拡大平面図。

【図２】図１の拡大Ｂ−Ｂ断面図。

【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す、図８のＣ
部に相当する拡大平面図。

【図４】同第３例を示す部分平面図。

【図５】従来のメタルシリンダヘッドガスケットの第１
例を示す部分平面図。

【図６】図５のＡ部拡大図。

【図７】図６の拡大Ｄ−Ｄ断面図。

【図８】従来のメタルシリンダヘッドガスケットの第２
例を示す、図５と同様の図。

【図９】図８のＣ部拡大図。

【図１０】図９の拡大Ｅ−Ｅ断面図。

【図１１】図１０のＦ−Ｆ断面図。

【図１２】切目及び係止突部を形成する状態を示す断面
図。

【図１３】図１２のＧ−Ｇ断面図。

【図１４】従来のメタルシリンダヘッドガスケットの第
３例を示す部分平面図。

【図１５】図１４の拡大Ｈ−Ｈ断面図。

【符号の説明】

１ メタルシリンダヘッドガスケット ２ ボア孔 ３ 小孔 ４ 水油孔 ５、６ 金属板 ７ 突出部 ８ 鳩目 ９ 通孔 １０ 結合部 １１ 切目 １２ 係止突部 １３ プレス加工装置 １４ 雌型 １５ 抑え金具 １６ 雄型 １７、１８ 突条 １９ 折り返し部 ２０ 透孔 ２１ 連結部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数枚の金属板を積層して成り、内側に
   流体を流通させる流通孔と、少なくとも１枚の金属板の
   一部でこの流通孔の周囲部分に、この流通孔の全周を囲
   む状態で設けられた突条と、互いに接続すべき部材同士
   を結合する為のボルトを挿通する小孔と、上記各金属板
   の一部で上記互いに接続すべき部材と干渉しない部分に
   設けられ上記複数枚の金属板同士を結合する結合部とを
   有し、上記互いに接続すべき部材の、シール性保持を図
   るべき２面間に挟持して使用するメタルガスケットに於
   いて、少なくとも上記何れかの金属板の一部で上記結合
   部の近傍に位置し、且つこの結合部と上記流通孔との間
   に位置する部分に、スリット状の透孔を形成した事を特
   徴とするメタルガスケット。
2. 【請求項２】 スリット状の透孔が、突条を形成した金
   属板に形成されている、請求項１に記載したメタルガス
   ケット。
3. 【請求項３】 スリット状の透孔が、総ての結合部の近
   傍に設けられている、請求項１又は請求項２に記載した
   メタルガスケット。