JPS63210466A - 金属ガスケツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は弾性金属板にビードを形成してシールを果す
金属ガスケットの改良に係り、特に弾性金属板に形成し
たビードの少なくとも平面形状の曲率半径を締結力に応
じ変化させて形成することにより接合面に作用する面圧
の均等化を果たし得る金属ガスケットに関する。

〔従来の技術〕

被接合部材の接合面のシール、例えば内燃機関のシリン
ダヘッドとシリンダブロックとのデツキ面間のシールに
は、金属ガスケットが利用されている。金属ガスゲット
は、弾性金属板に形成したシール部位を囲繞するビード
を被接合部材を接合するボルト等の締結力により弾性変
形させ、この弾性変形時の弾性復元力及び弾性復元量に
よりシール部位たる燃焼室孔を形成した前記シリンダヘ
ッドとシリンダブロックとのデツキ面に面圧を作用させ
、弾性的なシール線を形成する。これにより、デツキ面
間のシールを果すとともにデツキ面の歪に追従させてシ
ール効果を維持している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、ボルト締結部位とこの締結部位から離間する
部位とでは締結力が相違するためデツキ面に作用する面
圧が異なり、離間部位ではボルト締結部位に比し面圧が
小さくなる。このため、面圧が不均等になり、デツキ面
に面圧を均等に作用させ得ない問題を生じた。この結果
、安定したシールを果たし得すリークの発生を招来する
不都合があり、また、燃焼室をスリーブにより形成した
内燃機関のシリンダヘッドとシリンダブロックとにあっ
てはスリーブの真円度が変化するとともに燃焼圧力によ
りシリンダヘッドの上下動を招来する不都合があり、こ
のシリンダヘッドの上下動によりデツキ面間隙が拡縮し
燃焼ガスの侵入による金属ガスケットの汚損やシール効
果の低減さらには交番荷重の作用によるビードのへたり
等を生じせしめる不都合があった。

このような問題を解消するには、ボルト締結力を大にし
て離間部位の面圧を大きくすれば良いが、その反面ボル
ト締結部位の面圧が必要以上に大きくなり、その結果、
ボルト締結部位においてビードによるデツキ面の損傷や
ビードのへたりを生じるおそれがあり、安易にボルト締
結力を大にし得なかった。

〔発明の目的〕

そこでこの発明の目的は、弾性金属板に形成したビード
の少なくとも平面形状の曲率半径を締結力に応じ変化さ
せて形成することにより接合面に作用する面圧の均等化
を果たし得て、これにより安定したシールを果たし得る
とともにスリーブの真円度が変化する不都合を回避し得
てシリンダヘッドの上下動を抑制し得る金属ガスケット
を実現することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、この発明は、弾性金属板に
ビードを形成してシールを果す金属ガスケットにおいて
、前記ビードの少なくとも平面形状の曲率半径を締結力
に応じ変化させて形成したことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、弾性金属板に形成したビード
の少なくとも平面形状の曲率半径を締結力に応じ変化さ
せて形成している。例えば、ボルト締結部位から離間す
る締結力の小なる部位ではビードの平面形状の曲率半径
を小に形成することにより、ビードは半径方向への滑動
を抑制されてばね定数が大になるので、小なる締結力に
より面圧が小さくなることを防止し得る。一方、締結力
の大なるボルト締結部位では曲率半径を大に形成するこ
とにより、ビードは半径方向への滑動を許容されてばね
定数が小になるので、小なる締結力により面圧が大きく
なることを防止し得る。

これにより、面圧の均等化を果たすことができ、接合面
に面圧を均等に作用させることができる。

〔実施例〕

次にこの発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

第１・２図は、この発明の一実施例を示すものである。

第１図において、２は単板の金属ガスケットであり、こ
の金属ガスケット２は弾性金属板からなる基板４により
構成されている。この基板４には、燃焼室孔６が形成さ
れているとともに、この燃焼室孔６の周囲には複数のボ
ルト孔８が形成されている。前記燃焼室孔６を囲繞する
とともに前記ボルト孔８の内側を周回させて、前記基板
４にはビード１０を形成している。

このビード１０は、少なくとも平面形状の曲率半径を前
記ボルト孔８に装着される締結用ボルト１６の締結力に
応じ変化させて形成している。即ち、この実施例では、
ボルト締結部位であるボルト孔８から離間する締結力の
小なるボルト孔８・８間の部位では、ビード１０の平面
形状の曲率半径ｒ１を小に形成している。一方、締結力
の大なるボルト締結部位であるボルト孔８近傍では、ビ
ード１０の平面形状の曲率半径ｒ２を大に形成している
。これにより、締結力の小なるボルト孔８・８間の部位
のビード１０は、半径方向への滑動を抑制されてばね定
数が大になる。一方、ボルト孔８近傍のビード１０は、
半径方向への滑動を許容されてばね定数が小になる。

次に、この実施例の作用を説明する。

第２図に示す如く、シリンダヘッド１２とシリンダブロ
ック１４とのデツキ面１２ａ・１４ａ間に介装された金
属ガスケット２は、締結用ボルト１６の締結力によって
圧縮され、これによりビード１０が高さを低減して圧縮
変形される。この変形により、ビード１０はシリンダヘ
ッド１２及びシリンダブロック１４のデツキ面１２ａ・
１４ａに所定の面圧で圧接し、シールを果す。

このとき、従来は、締結用ボルト１６の締結力がボルト
孔８から離間するボルト孔８・８間の部位では小さくな
る一方、ボルト孔８近傍では大きくなることから、面圧
が不均等になり、デツキ面に面圧を均等に作用させ得な
い問題があった。

この発明の実施例６ごよれば、ビード１０は、締結力の
小なるボルト孔８・８間のビードｌＯの平面形状の曲率
半径ｒ１を小に形成する一方、締結力の大なるボルト孔
８近傍ではビードｌＯの平面形状の曲率半径ｒ２を大に
形成している。これにより、締結力の小なるボルト孔８
・８間の部位のビード１０は、半径方向への滑動を抑制
されてばね定数が大になるので、小なる締結力により面
圧が小さくなることを防止することができる。一方、ボ
ルト孔８近傍のビード１０は、半径方向への滑動を許容
されてばね定数が小になるので、大なる締結力により面
圧が太き（なることを防止することができる。

このため、面圧の均等化を果たし得て、シリンダへソド
１２及びシリンダブロック１４のデツキ面１２ａ・１４
ａに面圧を均等に作用させ得る。

この結果、安定したシールを果たすことができるので、
リークの発生を招来することがない。また、燃焼室をス
リーブにより形成した内燃機関（図示せず）のシリンダ
ヘッド１２とシリンダブロック１４とにあっては、スリ
ーブの真円度が変化する不都合を回避し得るとともに燃
焼圧力によるシリンダヘッド１２の上下動を抑制するこ
とができる。

このシリンダヘッド１２の上下動の抑制により、デツキ
面１２ａ・１４ａ間隙が拡縮して燃焼ガスが侵入し金属
ガスケット２を汚損したりシール効果を低減させる不都
合を防止することができ、さらには交番荷重の作用によ
るビード１０のへたり等を生じる不都合を防止すること
ができる。

また、ボルト締結力を大にすることなく締結力の小なる
ボルト孔８・８間の面圧が小さくなることを防止できる
ので、ボルト締結部位たるボルト孔８近傍の面圧が必要
以上に大きくなることもない。このため、ボルト孔８近
傍におけるビード１０によるデツキ面１２ａ・１４ａの
損傷やビード１０のへたりを生じるおそれがない。

なお、この実施例では、締結用ボルト１６の締結力に応
じビード１０の平面形状の曲率半径ｒを変化させて形成
したが、その他に、締結力に応じて、ビード１０の高さ
や幅あるいはビード１０を形成した部位の基板４の板厚
を変化させることもできる。また、この実施例では、単
板の金属ガスケット２により説明したが、二枚あるいは
二枚以上の基板４の間に副板を介装した積層金属ガスケ
ントや、二枚あるいは二枚以上の基板４の間に副板を介
装するとともに基板４のデツキ面１２ａ・１４ａとの当
接面側に副板を重合させた積層金属ガスケット等にも実
施し得るのは明らかである。

さらに、ビードの形状は、凸状ビードやステップ状ビー
ド等に限定されず、様々な形状のと一ドに形成すること
ができるものである。

〔発明の効果〕

このようにこの発明によれば、弾性金属板に形成したビ
ードの少なくとも平面形状の曲率半径を締結力に応じ変
化させて形成している。例えば、ボルト締結部位から離
間する締結力の小なる部位ではビードの平面形状の曲率
半径を小に形成することにより、ビードは半径方向への
滑動を抑制されてばね定数が大になるので、小なる締結
力により面圧が小さくなることを防止し得る。一方、締
結力の大なるボルト締結部位ではビードの平面形状の曲
率半径を大に形成することにより、ビードは半径方向へ
の滑動を許容されてばね定数が小になるので、大なる締
結力により面圧が大きくなることを防止し得る。

これにより、面圧の均等化を果たし得て、接合面に面圧
を均等に作用させ得る。このため、安定したシールを果
たし得て、リークの発生を招来することがない。また、
燃焼室をスリーブにより形成した内燃機関のシリンダヘ
ッドとシリンダブロックとにあっては、スリーブの真円
度が変化する不都合を回避し得るとともに燃焼圧力によ
るシリンダヘッドの上下動を抑制し得る。このシリンダ
ヘッドの上下動の抑制により、接合面間隙が拡縮して燃
焼ガスが侵入し金属ガスケットを汚損したりシール効果
を低減させる不都合を防止し得て、さらには交番荷重の
作用によるビードのへたり等を生じる不都合を防止する
ことができる。

また、ボルト締結力を大にすることなくボルト締結部位
から離間する締結力の小なる部位の面圧が小さくなるこ
とを防止し得るので、ボルト締結部位の面圧が必要以上
に大きくなることもない。

このため、ボルト締結部位におけるビードによるデツキ
面の損傷やビードのへたりを生じるおそれがない。

【図面の簡単な説明】

第１・２図はこの発明の一実施例を示し、第１図は金属
ガスケットの平面図、第２図は金属ガスケットをデツキ
面間に介装し締付けた状態の拡大断面図である。 図において、２は金属ガスケット、４は基板、６は燃焼
室孔、８はボルト孔、ＩＯはビード、１２はシリンダヘ
ッド、１２ａはデツキ面、１４はシリンダブロック、１
４ａはデツキ面、１６は締結用ボルトである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弾性金属板にビードを形成してシールを果す金属ガスケ
   ットにおいて、前記ビードの少なくとも平面形状の曲率
   半径を締結力に応じ変化させて形成したことを特徴とす
   る金属ガスケット。