JP2501590Y2 - 金属ガスケット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は金属ガスケットに関する。

〔従来の技術〕

シリンダブロックとシリンダヘッド間に挿入されるガ
スケットとして、互いに間隔を隔てて配置された一対の
金属板からなり、各金属板にそれらを貫通する円孔を形
成すると共に各金属板の互いに対向する内側面上に夫々
円孔の外周に沿って環状に延びる山形のビードを突出形
成し、各金属板に形成された山形ビードの頂部を互いに
接触せしめた金属ガスケットが公知である（実公昭32-1
0102号公報参照）。

また、互いに重ね合わされた一対の金属板からなり、
各金属板にそれらを貫通する円孔を形成すると共に各金
属板の互いに対向する内側面上に夫々円孔の外周に沿っ
て環状に延びる山形のビードを突出形成し、各金属板に
形成されたビードの側面同志が互いに接触するようにこ
れらビードを隣接配置した金属ガスケットが公知である
（特開昭64-6563号公報参照）。

〔考案が解決しようとする課題〕 しかしながら上述の実公昭32-10102号公報に記載され
た金属ガスケットのように各金属板に形成された山形ビ
ードの頂部を互いに接触せしめるようにすると各金属の
相対位置がずれたときに各山形ビードの頂部同志が互い
に接触しなくなり、斯くして金属ガスケットが予め定め
られているばね特性を有しなくなるという問題がある。
また、このように各金属板に形成された山形ビードの頂
部を互いに接触せしめるようにすると金属ガスケットに
締付け力を与えた場合に両方の山形ビードが同時に対称
的に変形するので金属ガスケットのばね剛性は比較的低
くなる。このように金属ガスケットのばね剛性を低くす
ると機関運転中の熱膨張や燃焼圧により、或いはシリン
ダヘッドの変形や締付けボルトの伸び等の経時変化によ
ってシリンダブロックとシリンダヘッド間の隙間が大き
くなっても金属ガスケットに対する締付け力がさほど低
下しないために良好なシール性を確保することができ
る。しかしながら金属ガスケットのばね剛性を低くする
と金属ガスケットに対して予め定められた締付け力を与
えたときに各山形ビードの変形量が大きくなって山形ビ
ード或いは金属板に過度な応力が発生し、その結果山形
ビード或いは金属板に亀裂が発生するという危険性があ
る。

これに対して特開昭64-6563号公報に記載されている
ように各山形ビードを隣接配置すると金属ガスケットの
ばね剛性が高くなるために金属ガスケットに対して予め
定められた締付け力を与えても各山形ビードの変形量は
少なく、従って各山形ビード或いは金属板に過度な応力
が発生することもないので山形ビード或いは金属板に亀
裂が発生する危険性がない。しかしながらこのように金
属ガスケットのばね剛性を高くすると機関運転中の熱膨
張や燃焼圧により、或いは経時変化によってシリンダブ
ロックとシリンダヘッド間の間隙が大きくなったときに
金属ガスケットに対する締付け力が大巾に低下し、斯く
して良好なシール性を確保することができないという問
題がある。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本考案によれば互いに重
ね合わされた一対の金属板からなり、各金属板にそれら
を貫通する孔を形成すると共に各金属板の互いに対向す
る内側面上に夫々孔の外周に沿って環状に延びるビード
を突出形成して各金属板に形成されたビードの頂部を互
いに接触せしめた金属ガスケットにおいて、一方の金属
板の内側面上に形成されたビードの頂部をほぼ平坦に形
成すると共にこの平坦頂部の一部と他方の金属板に形成
されたビードの頂部とを接触させている。

〔作用〕

金属ガスケットに強力な締付け力が作用しているとき
には一方のビードの外周或いは内周に沿って他方のビー
ドの一部が隣接するようになり、その結果金属ガスケッ
トのばね剛性が高くなる。金属ガスケットに対する締付
け力が弱まると各ビードの頂部同志が互いに接触してい
るような形となるので金属ガスケットのばね剛性が低く
なる。

〔実施例〕

第２図にシリンダブロックとシリンダヘッド間に挿入
される金属ガスケット１の平面図を示す。第２図に示さ
れるようにこの金属ガスケット１は金属ガスケット１に
貫通形成された夫々複数個の燃焼室孔２、冷却水孔３、
潤滑油孔４、締付けボルト孔５を具備する。

第１図は第２図のＩ−Ｉ線に沿ってみた金属ガスケッ
ト１の端部の断面斜視図を示している。第１図に示され
るように金属ガスケット１は互いに間隔を隔てて重ね合
わされた一対の金属板6,7からなり、これら金属板6,7の
端部8,9は互いに近づくように折曲げられて互いに密着
固定される。第１図および第２図に示されるように一方
の金属板６の内側面上には他方の金属板７に向けて突出
しかつ燃焼室孔６の外周に沿って環状に延びるビード10
が形成されており、更に他方の金属板７の内側面上には
ビード10に向けて突出するビード11が形成される。第１
図に示されるようにビード10はほぼ平坦をなす頂部10a
と、内側脚部10bと、外側脚部10cからなる断面台形状を
なしており、またビード11もほぼ平坦をなす頂部11a
と、内側脚部11bと、外側脚部11cからなる断面台形状を
なしている。ビード11の頂部11aの横巾はビード10の頂
部10aの横巾よりも狭く、ビード11の頂部11aはビード10
の頂部10aの中央部に接触せしめられている。従ってビ
ード11はビード10の頂部10aの一部と接触していること
になる。

第３図は金属ガスケット１をシリンダブロック12とシ
リンダヘッド13間に挿入し、この金属ガスケット１に締
付け力を与えたところを示している。

第３図（Ａ）は金属ガスケット１に締付け力を与えて
いないときを示している。

第３図（Ｂ）は金属ガスケット１に締付け力を与え初
めたときを示している。このときビード11はビード高さ
が低くなるように変形し、ビード10の頂部10aはビード1
1の頂部11aを支点として湾曲する。このときの金属ガス
ケット１はビード10と11、即ち二つのばねを直列配置し
た形となっており、従って金属ガスケット１のばね剛性
は比較的低くなっている。

第３図（ｃ）は金属ガスケット１に更に締付け力を与
えたところを示している。このときにはビード10の頂部
10aの両端部がビード11に接触し、更にビード10の頂部1
0aの中央部がシリンダヘッド13に接触する。従ってこの
ときには一山のビード11の両側にビード10の変形による
二山のビード、即ち互いに隣接配置された三山のビード
が形成された形となる。このときには三つのばねを並列
配置した形となり、斯くして金属ガスケット１のばね剛
性が高くなる。即ち、金属ガスケット１に対す締付け力
を高めていくと途中で金属ガスケット１のばね剛性が変
化して高くなることがわかる。

第４図は金属ガスケット１の厚み、即ちシリンダブロ
ック12とシリンダヘッド13間の間隙Ｑと、シリンダヘッ
ド13をシリンダブロック12は締付けボルト（図示せず）
により締付ける際に金属ガスケット１に加えられる締付
け力Ｐとの関係を示している。第４図において破線Ｘは
第３図（Ａ）に示すように一対のビード10,11が互いに
対向して直列に配置され、金属ガスケット１に最大締付
け力が加えられた場合でも第３図（Ｂ）に示すようにビ
ード10の両端部がビード11に接触しない場合を示してい
る。この場合には破線Ｘで示されるようにばね剛性は低
くなる。

第４図において鎖線Ｙは締付け力を与える以前から第
３図（Ｃ）に示すように例えば３個のビードが並列に隣
接形成されている場合を示している。この場合には鎖線
Ｙで示されるようにばね剛性は高くなる。一方、第４図
において実線Ｚは締付けている途中で第３図（Ｃ）に示
されるようにビードが直列状態から並列状態に変化した
場合を示しており、ビードが直列状態から並列状態に変
化した時点Q₀においてばね剛性が高くなることがわか
る。なお、第４図においてP₀は要求締付け力を表わして
おり、従って第４図の実線Ｚから金属ガスケット１に対
して要求締付け力P₀まで締付け力が与えられたときには
金属ガスケット１のばね剛性が高くなっていることがわ
かる。

ところで鎖線Ｙで示されるように締付け当初からビー
ドが並列形成されている場合には間隙ＱがΔＱだけ大き
くなるとΔP₁で示されるように締付け力Ｐが大巾に減少
する。これに対して実線Ｚで示されるように締付け途中
でビードが直列状態から並列状態に変化すると間隙Ｑが
ΔＱだけ大きくなってもΔP₂で示されるように締付け力
Ｐがさほど低下しない。従って実線Ｚで示す場合の方が
間隙Ｑが変化しても良好なシール性を確保できることが
わかる。また、ビードが直列状態に維持される破線Ｘの
場合に比べて実線Ｚに示される場合の方が同一締付け力
P₀を与えられたときの間隙Ｑの減少量、即ちビード10,1
1の変形量が小さくなる。従って実線Ｚで示される場合
の方がビード10,11或いは金属板7,7に発生する応力が小
さくなり、斯くしてそれだけ亀裂の発生を抑制すること
ができる。また、実線Ｚの場合には、即ち第１図に示す
場合には金属板6,7の相対位置が多少ずれたとしてもビ
ード10の頂部10aとビード11の頂部11aとが確実に接触せ
しめられ、斯くして予め定められたばね剛性を確実に得
ることができる。

第５図に別の実施例を示す。なお、第５図において第
１図と同様の構成要素は同一の符号で示す。この実施例
ではビード10とビード11とがほぼ同一形状の断面台形状
に形成されており、ビード10の頂部10aの一部とビード1
1の頂部11aの一部とが互いに接触するようにビード10と
ビード11の相対位置がずらされている。

第６図は第５図に示す金属ガスケット１に締付け力を
与えたところを示している。

第６図（Ａ）は締付け力を与えていないときを示して
おり、締付け力を与えた当初は第６図（Ｂ）に示される
ようにビード10,11が直列状態まま変形するが更に締付
け力を与えると第６図（Ｃ）に示されるように各ビード
10,11が夫々二山となり、合計四山が形成されて金属ガ
スケット１のばね剛性が高められる。

第７図および第８図は第１図の変形例を示している。
この実施例では締付けボルト孔５の近傍におけるビード
10の頂部10aの巾が隣接する締付けボルト孔５の中間に
おけるビード10の頂部10aの巾よりも広く形成されてい
る。ビード10の頂部10aの巾を広くするとばね剛性が低
くなり、従って第７図に示される実施例では締付けボル
ト孔５近傍の金属ガスケット１のばね剛性が低くされて
いることになる。締付けボルト孔５周りのシリンダブロ
ックとシリンダヘッド間の隙間は締付け時に或いは運転
時に、或いは経時変化によって他の場所の間隙よりも小
さくなり、従って締付けボルト孔５周りの金属ガスケッ
ト１のばね剛性を低くしておくことによってビード10,1
1の全周に亘って一様な締付け力を与えることができ
る。

なお、各金属板6,7の表面および裏面にはシール剤を
コーティングすることができる。

〔考案の効果〕

一方の金属板に形成されたビードと他方の金属板に形
成されたビードとを確実に接触させることができると共
に各金属板或いは各ビードに亀裂が発生するのを阻止す
ることができ、更に長時間に亘って使用しても良好なシ
ール性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図のＩ−Ｉ線に沿ってみた金属ガスケット
の一部の断面斜視図、第２図は金属ガスケットの平面
図、第３図は締付け時における第１図の金属ガスケット
の変形の様子を示す図、第４図はシリンダブロックおよ
びシリンダヘッド間の間隙と締付け力との関係を示す線
図、第５図は別の実施例を示す金属ガスケットの一部の
断面斜視図、第６図は締付け時における第５図の金属ガ
スケットの変形の様子を示す図、第７図は第１図の変形
例を示す金属ガスケットの一部の平面図、第８図（Ａ）
は第７図のＡ−Ａ線に沿ってみた断面図、第８図（Ｂ）
は第７図のＢ−Ｂ線に沿ってみた断面図である。 １……金属ガスケット、２……燃焼室孔、6,7……金属
板、10,11……ビード、10a,11b……頂部。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに重ね合わされた一対の金属板からな
   り、各金属板にそれらを貫通する孔を形成すると共に各
   金属板の互いに対向する内側面上に夫々該孔の外周に沿
   って環状に延びるビードを突出形成して各金属板に形成
   されたビードの頂部を互いに接触せしめた金属ガスケッ
   トにおいて、一方の金属板の内側面上に形成されたビー
   ドの頂部をほぼ平坦に形成すると共に該平坦頂部の一部
   と他方の金属板に形成されたビードの頂部とを接触せし
   めた金属ガスケット。