JP2002005292A - 金属ガスケット - Google Patents

金属ガスケット

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JP2002005292A JP2000181193A JP2000181193A JP2002005292A JP 2002005292 A JP2002005292 A JP 2002005292A JP 2000181193 A JP2000181193 A JP 2000181193A JP 2000181193 A JP2000181193 A JP 2000181193A JP 2002005292 A JP2002005292 A JP 2002005292A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼室孔の周縁に過大な面圧をかけなくても
燃焼室孔の全周にわたって十分なシール性能を得る。 【解決手段】 燃焼室孔２の周囲にビード３が設けられ
た基板１と、該基板１より薄肉に形成されて前記基板１
に積層されたシム板４とを備え、シリンダブロックとシ
リンダヘッドとの接合面間に介装して締結ボルトで締め
付けることにより、前記接合面間をシールするようにし
た金属ガスケットにおいて、シム板４を燃焼室孔２の周
囲に基板１のビード３を覆うように配置し、且つ、該ビ
ード３の燃焼室孔２側及び該燃焼室孔２から離間する側
の両方側のシム板４に補助ビード５ａ，５ｂを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室孔の周囲に
ビードが設けられた基板と、該基板より薄肉に形成され
て前記基板に積層されたシム板とを備え、シリンダブロ
ックとシリンダヘッドとの接合面間に介装して締結ボル
トで締め付けることにより、前記接合面間をシールする
ようにした金属ガスケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の金属ガスケットとして
は、例えば、特開平６−１１７５４２号公報や特開平１
０−２８１２２８号公報に示すように、基板の燃焼室孔
の周縁部（基板ビードより燃焼室孔側）に該基板より薄
肉のシム板を積層して該燃焼室孔の周縁部と他の部分と
の間に板厚差を設け、かかる板厚差により、シリンダヘ
ッドとシリンダブロックとの接合面間に介装して締結ボ
ルトで締め付ける際に、燃焼室孔の周縁部に最も面圧が
集中するようにし、これにより、シリンダボア端部周縁
に最大荷重をかけてシールするようにしたものが知られ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の金属ガスケットにおいては、締結ボルト近傍に比べ
て締結ボルト間の方が面圧が低くなるため、特に、運転
時に高温／高圧ガスを発生して大きな振動振幅を発生す
る最近のエンジンに使用する場合には、締結ボルト間の
低面圧域の振動振幅の増大により基板の燃焼室孔の周囲
に設けられたビードだけでは十分なシール性能が得られ
ないという不都合がある。
【０００４】また、一方で、最近のアルミニウム製エン
ジンのように剛性の低いエンジンでは、エンジンの変形
を防止する観点から燃焼室孔の周縁部に過大な面圧をか
けられないため、上述した締結ボルト間の面圧低下に起
因するシール性能の低下を助長する原因になっている。
本発明はかかる不都合を解消するためになされたもので
あり、燃焼室孔の周縁に過大な面圧をかけなくても燃焼
室孔の全周にわたって十分なシール性能を得ることがで
きる金属ガスケットを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項１に係る金属ガスケットは、燃焼室孔の周
囲にビードが設けられた基板と、該基板より薄肉に形成
されて前記基板に積層されたシム板とを備え、シリンダ
ブロックとシリンダヘッドとの接合面間に介装して締結
ボルトで締め付けることにより、前記接合面間をシール
するようにした金属ガスケットにおいて、前記シム板を
前記燃焼室孔の周囲に前記基板のビードを覆うように配
置し、且つ、該基板のビードの前記燃焼室孔側及び該燃
焼室孔から離間する側の内の少なくとも一方の側の前記
シム板に補助ビードを設けたことを特徴とする。
【０００６】請求項２に係る金属ガスケットは、請求項
１において、前記補助ビードを前記基板のビードの前記
燃焼室孔側及び該燃焼室孔から離間する側の両方に設け
たことを特徴とする。請求項３に係る金属ガスケット
は、請求項２において、前記基板のビードの前記燃焼室
孔側に配置された補助ビードの高さを該燃焼室孔から離
間する側に配置された補助ビードより高くしたことを特
徴とする。
【０００７】請求項４に係る金属ガスケットは、請求項
１〜３のいずれか一項において、前記補助ビードの高さ
寸法を前記燃焼室孔の周方向に沿って変化させたことを
特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の一例で
ある金属ガスケットを説明するための要部平面図、図２
は図１の要部断面図、図３〜図１２は本発明の他の実施
の形態を説明するための説明的断面図である。
【０００９】図１及び図２を参照して、この金属ガスケ
ットは、燃焼室孔２の周囲にフルビード３が形成された
基板１と、基板１より薄肉に形成されて該基板１に積層
されたシム板４とを備えている。シム板４は、基板１の
燃焼室孔２の周囲にフルビード３の凸部側を覆うように
配置されており、これにより、燃焼室孔２の周囲と他の
部分との間に板厚差を設けている。なお、図１では、シ
ム板４は裏面に配置されている。
【００１０】ここで、この実施の形態では、シム板４の
フルビード３の燃焼室孔２側及び該燃焼室孔２から離間
する側の両方の側に補助ビード５ａ，５ｂを設けてい
る。補助ビード５ａ，５ｂは共にフルビードとされて基
板１のフルビード３より低く且つ厚さ方向に弾性変形可
能とされており、凸部側が基板１を向くように配置され
ている。
【００１１】また、シム板４の補助ビード５ａ，５ｂ
は、ボルト締結時の締め付け力が大きい締結ボルトのボ
ルト孔６近傍の高さ寸法が、締め付け力が小さい各ボル
ト孔６間の高さ寸法より低く設定されている。ボルト孔
６近傍の補助ビード５ａ，５ｂの内で燃焼室孔２側の補
助ビード５ｂの高さ寸法は０（平坦）でもよく、この実
施の形態では、図示は省略するが、補助ビード５ａ，５
ｂの高さ寸法をボルト孔６近傍から各ボルト孔６間に向
けて次第に高くなるようにして燃焼室孔２の周方向に沿
って抑揚を付けている。なお、図１において、符号７は
水孔、８はオイル孔である。
【００１２】そして、かかる構成の金属ガスケットをシ
リンダブロックとシリンダヘッドとの間に介装して締結
ボルトで締め付けると、フルビード３、補助ビード５
ａ，５ｂの順に板厚方向に圧縮変形し、締め付け終了時
においては、シム板４を配置した燃焼室孔２の周囲の厚
肉部分と他の薄肉部分（基板１の外周縁部）との板厚差
により、燃焼室孔２の周囲に面圧が集中してシール条件
が一番厳しいシリンダボア端部周囲に最大荷重が作用
し、該端部周囲のシールがなされる。
【００１３】ここで、この実施の形態では、シム板４を
基板１の燃焼室孔２の周囲にフルビード３を覆うように
配置して他の部分との板厚差を設けているため、従来の
ように、基板ビードの燃焼室孔側にシム板を配置して他
の部分との板厚差を設けた場合に比べて、シリンダボア
端部周囲に作用する最大荷重が低くなる一方で、圧縮変
形したフルビード３の弾性反発力よるシール圧、フルビ
ード３の燃焼室孔２側に設けられた補助ビード５ａのシ
ール圧及び燃焼室孔２から離間する側に設けられた補助
ビード５ｂの弾性反発力によるシール圧によって高温高
圧の燃焼ガスに対して補助ビード５ａによる一次シー
ル、フルビード３による二次シール及び補助ビード５ｂ
による三次シールがなされると共に、補助ビード５ｂに
よるシール圧で水孔７からの冷却水のフルビード３側へ
の浸入を阻止することができる。
【００１４】また、上述したように、補助ビード５ａ，
５ｂは、ボルト締結時の締め付け力が大きい締結ボルト
のボルト孔６近傍の高さ寸法が、締め付け力が小さい各
ボルト孔６間の高さ寸法より低く設定されて燃焼室孔２
の周方向に沿って抑揚が付けられているため、周方向に
おけるシール圧の均一化を図ることができる。なお、上
記実施の形態では、補助ビード５ａ，５ｂの高さを同一
にした場合を例に採ったが、これに代えて、フルビード
３の燃焼室孔２側に設けられた補助ビード５ａの高さ寸
法を燃焼室孔２から離間する側に設けられた補助ビード
５ｂの高さ寸法より高くするようにしてもよい。このよ
うにすると、ボルト締結位置から離れた位置（面圧が低
くなる側）での補助ビードの圧縮変形量を多くすること
ができるので、補助ビード５ａ，５ｂによる燃焼室孔２
の径方向におけるシール圧の均一化を図ることができ
る。
【００１５】また、上記実施の形態では、シム板４の補
助ビード５ａ，５ｂと基板１のフルビード３との間隔を
周方向に沿って略均一にしているが、これに代えて、補
助ビード５ａ，５ｂの周方向の軌跡をボルト孔６近傍は
フルビード３に接近させ、各ボルト孔６間はフルビード
３から離間させることにより、面圧を調整して周方向に
おけるシール圧の均一化を図るようにしてもよい。
【００１６】更に、上記実施の形態では、フルビード３
の燃焼室孔２側及び燃焼室孔２から離間する側の両方の
側に補助ビード５ａ，５ｂを設けた場合を例に採った
が、必ずしもこのようにする必要はなく、補助ビード５
ａ，５ｂの内のいずれか一方を設けるようにしてもよ
い。この場合、補助ビード５ａを設ける方が好ましい
が、フルビード３の燃焼室孔２側の基板幅が狭い場合に
は、補助ビード５ｂのみを設けるようにしてもよい。
【００１７】更に、上記実施の形態では、補助ビード５
ａ，５ｂ共にフルビードとした場合を例に採ったが、必
ずしもフルビードにする必要はなく、例えば図３に示す
ように、何れか一方をステップビード（補助ビード５ｂ
側）としてもよく、また、両方をステップビードとして
もよい。次に、図４〜図１２を参照して、本発明の他の
実施の形態である金属ガスケットを説明する。
【００１８】図４〜図７は上下の二枚の基板１間にシム
板４を配置した例であり、上下の基板１のフルビード３
は凸部側が互いに対向配置されている。図４はシム板４
のフルビード３の燃焼室孔２側のみに補助ビード５ａを
設けた例であり、該補助ビード５ａはステップビードと
されている。図５はシム板４のフルビード３の燃焼室孔
２側及び燃焼室孔２から離間する側の両方に補助ビード
５ａ，５ｂを設けた例であり、各補助ビード５ａ，５ｂ
は共にステップビードとされ、且つ、補助ビード５ａの
高さが補助ビード５ｂより高くなっている。図６も同様
に、シム板４のフルビード３の燃焼室孔２側及び燃焼室
孔２から離間する側の両方に補助ビード５ａ，５ｂを設
けた例であり、各補助ビード５ａ，５ｂは共にフルビー
ドとされ、且つ、補助ビード５ａの高さが補助ビード５
ｂより高くなっている。図７も同様に、シム板４のフル
ビード３の燃焼室孔２側及び燃焼室孔２から離間する側
の両方に補助ビード５ａ，５ｂを設けた例であり、補助
ビード５ａがフルビードとされ、補助ビード５ｂがステ
ップビードとされている。
【００１９】図８及び図９は上下の二枚の基板１間にシ
ム板４を配置した例であるが、上下の基板１のフルビー
ド３の凹部側が互いに対向配置されている。図８はシム
板４のフルビード３の燃焼室孔２側のみに補助ビード５
ａを設けた例であり、該補助ビード５ａはフルビードと
されている。図９はシム板４のフルビード３の燃焼室孔
２側及び燃焼室孔２から離間する側の両方に補助ビード
５ａ，５ｂを設けた例であり、各補助ビード５ａ，５ｂ
は共にフルビードとされ、且つ、補助ビード５ａの高さ
が補助ビード５ｂより高くなっている。
【００２０】図１０〜図１２は上下の二枚の基板１間に
シム板４及び厚さ調整用の副板１０を配置した例であ
り、上下の基板１のフルビード３は凸部側が互いに対向
配置されている。図１０は副板１０のシム板４の幅に対
応する範囲にシム板４の板厚に応じて板厚の略１／３〜
１／２の段差を上方向に設けて、副板１０の下面に形成
された段差凹部１１にシム板４嵌合し、該シム板４のフ
ルビード３の燃焼室孔２側のみに補助ビード５ａを設け
た例であり、該補助ビード５ａはフルビードとされてい
る。図１１は副板１０のシム板４の幅に対応する範囲に
シム板４の板厚に応じて板厚の略１／３〜１／２の段差
を下方向に設けて、副板１０の上面に形成された段差凹
部１２にシム板４を嵌合し、該シム板４のフルビード３
の燃焼室孔２側及び該燃焼室孔２から離間する側の両方
に補助ビード５ａ，５ｂを設けた例であり、各補助ビー
ド５ａ，５ｂは共にフルビードとされ、且つ、補助ビー
ド５ａの高さが補助ビード５ｂより高くなっている。図
１２は副板１０のシム板４の幅に対応する範囲の上下面
にそれぞれシム板４を配置し、該シム板４のフルビード
３の燃焼室孔２側及び該燃焼室孔２から離間する側の両
方に補助ビード５ａ，５ｂを設けた例であり、各補助ビ
ード５ａ，５ｂは共にフルビードとされ、且つ、補助ビ
ード５ａの高さが補助ビード５ｂより高くなっている。
【００２１】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、請求項
１又は２の発明によれば、燃焼室孔の周縁に過大な面圧
をかけなくても燃焼室孔の全周にわたって十分なシール
性能を得ることができるという効果が得られる。請求項
３の発明では、請求項２の発明に加えて、ボルト締結位
置から離れた位置（面圧が低くなる側）での補助ビード
の圧縮変形量を多くすることができるので、基板ビード
の内外側に設けた補助ビードの燃焼室孔の径方向におけ
るシール圧の均一化を図ることができるという効果が得
られる。
【００２２】請求項４の発明では、請求項１〜３のいず
れか一項の発明に加えて、補助ビードの周方向のシール
圧の均一化を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例である金属ガスケッ
トを説明するための要部平面図である。
【図２】図１の要部断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を説明するための説明
的断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を説明するための説明
的断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を説明するための説明
的断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態を説明するための説明
的断面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態を説明するための説明
的断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態を説明するための説明
的断面図である。
【図９】本発明の他の実施の形態を説明するための説明
的断面図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態を説明するための説
明的断面図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態を説明するための説
明的断面図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態を説明するための説
明的断面図である。
【符号の説明】
１…基板 ２…燃焼室孔 ３…フルビード（基板ビード） ４…シム板 ５ａ，５ｂ…補助ビード ６…ボルト孔

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃焼室孔の周囲にビードが設けられた基
    板と、該基板より薄肉に形成されて前記基板に積層され
    たシム板とを備え、シリンダブロックとシリンダヘッド
    との接合面間に介装して締結ボルトで締め付けることに
    より、前記接合面間をシールするようにした金属ガスケ
    ットにおいて、 前記シム板を前記燃焼室孔の周囲に前記基板のビードを
    覆うように配置し、且つ、該基板のビードの前記燃焼室
    孔側及び該燃焼室孔から離間する側の内の少なくとも一
    方の側の前記シム板に補助ビードを設けたことを特徴と
    する金属ガスケット。
  2. 【請求項２】 前記補助ビードを前記基板のビードの前
    記燃焼室孔側及び該燃焼室孔から離間する側の両方に設
    け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】 前記基板のビードの前記燃焼室孔側に配
    置された補助ビードの高さを該燃焼室孔から離間する側
    に配置された補助ビードより高くしたことを特徴とする
    請求項２記載の金属ガスケット。
  4. 【請求項４】 前記補助ビードの高さ寸法を前記燃焼室
    孔の周方向に沿って変化させたことを特徴とする請求項
    １〜３のいずれか一項に記載の金属ガスケット。
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