JP3467062B2 - メタルガスケット - Google Patents

メタルガスケット

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JP3467062B2 JP25774893A JP25774893A JP3467062B2 JP 3467062 B2 JP3467062 B2 JP 3467062B2 JP 25774893 A JP25774893 A JP 25774893A JP 25774893 A JP25774893 A JP 25774893A JP 3467062 B2 JP3467062 B2 JP 3467062B2
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銑二郎 柴田
義幸 萩原
善一 新保
和哉 中田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はメタルガスケットに関
し、特に金属製の基板に圧力流体が通過する流体孔を穿
設し、その周縁部にビードを突出形成するメタルガスケ
ットに係る。
【0002】
【従来の技術】内燃機関のシリンダヘッドとシリンダブ
ロックとの間にはシリンダヘッドガスケットが介装され
ているが、この種のガスケットに関し、近時は金属製の
板材から成る金属ガスケットが注目されている。例え
ば、金属製の基板に燃焼室孔を穿設し、この燃焼室孔の
周囲にビードを形成して高い面圧を確保し得るようにし
たものが知られている。これに関し、特開平3−134
376号公報には、内側ビードと外側ビードとの間にゴ
ム等から成るシール材を設けたガスケットが開示されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平3−134
376号公報に記載のガスケットにおいては、シール材
がビード間の曲面部分に設けられているが、シール材を
基板に固着していないと、ガスケットを押圧したとき、
ビードが変形しシール材の位置が変わる場合があり、ま
たシール材を基板に固着すると、やはり押圧した際に接
着面が曲面のためシール材の接着強度が十分得られず、
従ってシール材の位置が決まらず、シール性が安定しな
いという問題があった。
【0004】そこで、本発明は金属製の基板に圧力流体
が通過する流体孔を穿設し、その周囲にビードを突出形
成するメタルガスケットにおいて、弾性シール部材によ
ってビードの変形を規制すると共に、流体孔の全周に亘
り安定したシール性を確保し得るようにすることを目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のメタルガスケットは、金属製の基板に圧力
流体が通過する流体孔を穿設し、該流体孔の周縁部にビ
ードを突出形成すると共に、該ビードの内周側の前記基
板を前記ビードの突出側に折曲して折曲部を形成し、該
折曲部と前記ビードの頂部との間に形成した底面が平坦
な凹部に、前記ビードの変形を規制する弾性シール部材
を配設することとしたものである。
【0006】また、本発明は、金属製の基板に圧力流体
が通過する流体孔を穿設し、該流体孔の周縁部にビード
を突出形成した第1の基板及び第2の基板を有し、少く
とも第1の基板の前記ビードの内周側の前記基板を前記
ビードの突出側に折曲して折曲部を形成し、前記第1及
び第2の基板を各々のビードの頂部が対向するように接
合し、前記第1の基板の前記折曲部と前記ビードの頂部
との間に形成した底面が平坦な凹部に前記ビードの変形
を規制する弾性シール部材を配設することとし、積層型
のメタルガスケットを構成してもよい。
【0007】
【作用】上記の構成になるメタルガスケットを接合部材
間に介装し、所定の締付力を以って締結すると、基板の
ビードが圧縮されて変形し、そのビードの弾性復元力に
より接合面に対する所定の面圧が確保される。このと
き、弾性シール部材もビードと共に圧縮されて変形する
が、所定のビード変形量で弾性シール部材の圧縮変形が
停止し、その弾性力を以てビードの変形が規制される。
そして、弾性シール部材は折曲部とビードの頂部との
の凹部底面の平坦部に配設されているので、ガスケット
の押圧時にも基板の変形に影響されることなく弾性シー
ル部材が所定位置に保持されるため安定したシール性が
得られる。
【0008】また、弾性シール部材を所定位置に配設し
第1及び第2の基板を接合したメタルガスケットにおい
ては、第1及び第2の基板の各々のビードが圧縮されて
変形し、これらの圧縮変形されたビードの弾性復元力に
より接合面に対する所定の面圧が確保される。この場合
において、第1及び第2の基板のビードは弾性シール部
材の圧縮変形後の高さまで変形するが、この後の変形が
規制されるので各ビードの耐疲労性が確保される。そし
て、弾性シール部材は第1の基板の折曲部とビードの頂
部との間の凹部底面の平坦部に配設されているので、ガ
スケットの押圧時にも第1及び第2の基板の変形に影響
されることなく弾性シール部材が所定位置に保持される
ため安定したシール性が得られる。
【0009】
【実施例】以下、本発明のメタルガスケットの実施例を
図面を参照して説明する。図1乃至図3は本発明の一実
施例を示すもので、メタルガスケットたるシリンダヘッ
ドガスケット1が多気筒内燃機関のシリンダヘッド3と
シリンダブロック4との間に介装されている。本実施例
のシリンダヘッドガスケット1を製造工程に沿って説明
すると、先ず弾性金属板、例えばステンレス鋼板(SU
S)の素材が巻回されたコイルから、打抜き加工により
基板10が形成されると共に、図2に示すように複数の
燃焼室孔11、複数の冷却水孔(図示せず)及び潤滑油
孔(図示せず)が穿設され、燃焼室孔11の周囲に複数
のボルト孔12が穿設される。尚、ボルト孔12は各燃
焼室孔11の周囲に略均等な間隔で形成され、シリンダ
ヘッドガスケット1の内燃機関への装着時には各々に締
結ボルト(図示せず)が挿通され、図1に示すようにシ
リンダヘッド3及びシリンダブロック4間に緊締され
る。
【0010】燃焼室孔11は気筒数に対応する数(例え
ば直列四気筒の内燃機関用として四個)の孔が直線上に
並設され、これら燃焼室孔11回りには、図1に示すよ
うにビード13がプレス成形される。ビード13の幅は
図2に示すように燃焼室孔11の全周に亘り略均等に形
成される。また、ビード13の内周側の基板10は、ビ
ード13の突出側に折曲されると共に、平坦部10a,
10bに平行な平坦部14aが形成され、燃焼室孔11
回りにハーフビード14が形成される。而して、ハーフ
ビード14は本発明にいう折曲部を構成するが、ビード
13の半分の形状を呈していることからハーフビードと
称される。
【0011】そして、ビード13とハーフビード14と
の間の凹部底面の平坦部10aに、弾性シール部材30
が付着される。この弾性シール部材30は、ビード13
の変形を所定の変形量に規制し得る弾性力を有するゴム
や合成樹脂から成り、本実施例では半円形断面である
が、他の断面形状としてもよく、それ自体によるシール
機能を確保するに充分な高さ及び幅に設定される。即
ち、弾性シール部材30は、従来のシム等と同様、ビー
ド13の変形を規制するストッパとして機能すると共
に、接合面に密着してシール機能を発揮する。
【0012】上記のシリンダヘッドガスケット1が内燃
機関に装着され締付力が加えられると、先ずビード13
が圧縮変形する。このとき、弾性シール部材30もビー
ド13と共に圧縮されて変形するが、弾性シール部材3
0が所定量圧縮変形すると、ビード13の変形が規制さ
れる。即ち、シリンダヘッド3及びシリンダブロック4
間が緊締され、弾性シール部材30が圧縮変形すると、
その弾性力によってビード13の変形が規制され、それ
以上変形することなく、ビード13の弾性復元力を以っ
て基板10がシリンダヘッド3及びシリンダブロック4
に密着することとなる。
【0013】而して、基板10のビード13の耐疲労性
が確保されると共に、その弾性復元力及び弾性シール部
材30自体のシール機能によって、燃焼室孔11の全周
に亘って安定したシール性が確保される。特に、ハーフ
ビード14と弾性シール部材30との間、弾性シール部
材30とビード13の頂部との間、ビード13の凹部、
そしてビード13の頂部から平坦部10b側に、夫々空
間が形成されるように構成されれば、ラビリンス効果に
よって燃焼ガスに対し一層良好なシール性が確保され
る。また、弾性シール部材30はハーフビード14によ
って燃焼ガスから遮蔽されているので、劣化が防止され
る。尚、基板10は、平坦部14aを設けることなく、
図3に示すように折曲部15のみを形成することとして
もよい。
【0014】図4は本発明の他の実施例に係るシリンダ
ヘッドガスケットを示し、図1の基板10と同一形状の
一対の基板10,10から成り、一方の基板10のビー
ド13とハーフビード14との間に台形断面の弾性シー
ル部材31が配設され、各々のビード13,13の頂部
が相互に対向し直接当接するように配置された後、必要
に応じ鳩目(図示せず)によって接合されるもので、積
層型のシリンダヘッドガスケットが構成されている。
【0015】而して、本実施例のシリンダヘッドガスケ
ットも、シリンダヘッド3とシリンダブロック4との間
に介装され締付力が加えられると、弾性シール部材31
がストッパとして機能しビード13,13の変形が規制
されると共に、弾性シール部材31自体によるシール機
能を発揮する。しかも、一対の基板10,10の各々の
ハーフビード14,14は平坦部14a,14aが密着
した状態で接合されるので、弾性シール部材31は燃焼
ガスから完全に遮蔽され、劣化が防止される。更に、弾
性シール部材31の両側に空間が形成されるように構成
されれば、ラビリンス効果によって、一層良好なシール
性が得られる。
【0016】また、図5は本発明の更に他の実施例に係
るシリンダヘッドガスケットを示し、図4の実施例と同
様の基板10に対し、ハーフビード14を有さずビード
23の両側に平坦部20a,20bを有する基板20が
接合されたものである。本実施例においても、基板1
0,20は各々のビード13,23の頂部が対向し直接
当接するように配置された後、これらが必要に応じ鳩目
(図示せず)によって接合され、図5に示すように積層
型のシリンダヘッドガスケットが構成される。而して、
図4の実施例と同様のシール性が確保される。尚、本実
施例においては基板10がシリンダブロック4側となる
ように配置されるが、基板20がシリンダブロック4側
となるように配置することとしてもよい。更に、基板1
0と基板20との間に中間板を介装することとしてもよ
い。また、シリンダヘッドガスケットに限ることなく、
エキゾーストマニホールドとシリンダヘッドとの間に配
設されるガスケット等にも適用できる。
【0017】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載する効果を奏する。即ち、本発明のメタ
ルガスケットにおいては、基板のビードが圧縮されて変
形すると共に、所定のビード変形量で弾性シール部材の
圧縮変形が停止しその弾性力を以てビードの変形が規制
されるので、ビードの耐疲労性を確保しつつ、弾性シー
ル部材自体のシール機能を発揮させ、流体孔の全周に亘
って所期のシール性を確保することができる。しかも、
弾性シール部材は折曲部とビードとの間の凹部底面の平
坦部に配設されているので、ガスケットの押圧時にも基
板の変形に影響されることなく弾性シール部材が所定位
置に保持されるため安定したシール性が得られる。
に、弾性シール部材は折曲部によって例えば燃焼ガスか
ら遮蔽されるので、劣化が防止される。
【0018】また、弾性シール部材を所定位置に配設し
第1及び第2の基板を接合したメタルガスケットにおい
ては、第1及び第2の基板のビードは弾性シール部材の
圧縮変形後の高さまで変形した後は、ビードの変形が規
制されるので、ビードの耐疲労性を確保しつつ、弾性シ
ール部材自体のシール機能を発揮させ、第1及び第2の
基板間の各流体孔の全周に亘って安定したシール性を確
保することができる。しかも、弾性シール部材は折曲部
ビードとの間の凹部底面の平坦部に配設されているの
で、ガスケットの押圧時にも基板の変形に影響されるこ
となく弾性シール部材が所定位置に保持されるため安定
したシール性が得られる。更に、弾性シール部材は折曲
部によって例えば燃焼ガスから遮蔽されるので、劣化が
防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るシリンダヘッドガスケ
ットを内燃機関に装着した状態を示す断面図で、図2の
A−A線に沿った断面図である。
【図2】本発明の一実施例に係るシリンダヘッドガスケ
ットの一部の平面図である。
【図3】本発明の一実施例に係るシリンダヘッドガスケ
ットの基板の変形例を示す断面図である。
【図4】本発明の他の実施例に係るシリンダヘッドガス
ケットの一部の断面図である。
【図5】本発明の更に他の実施例に係るシリンダヘッド
ガスケットの一部の断面図である。
【符号の説明】
1 シリンダヘッドガスケット(メタルガスケット) 3 シリンダヘッド 4 シリンダブロック 10,20 基板 11 燃焼室孔 12 ボルト孔 13,23 ビード 30,31 弾性シール部材
フロントページの続き (72)発明者 萩原 義幸 愛知県豊田市緑ケ丘3丁目65番地 大豊 工業株式会社内 (72)発明者 新保 善一 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 中田 和哉 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−134376(JP,A) 特開 昭63−101573(JP,A) 実開 平4−39467(JP,U) 実開 平3−71155(JP,U) 実開 平1−141354(JP,U) 実開 平2−67161(JP,U)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属製の基板に圧力流体が通過する流体
    孔を穿設し、該流体孔の周縁部にビードを突出形成する
    と共に、該ビードの内周側の前記基板を前記ビードの突
    出側に折曲して折曲部を形成し、該折曲部と前記ビード
    の頂部との間に形成した底面が平坦な凹部に、前記ビー
    ドの変形を所定の変形量に規制し得る弾性力を有する弾
    性シール部材を配設したことを特徴とするメタルガスケ
    ット。
  2. 【請求項2】 金属製の基板に圧力流体が通過する流体
    孔を穿設し、該流体孔の周縁部にビードを突出形成した
    第1の基板及び第2の基板を有し、少くとも第1の基板
    の前記ビードの内周側の前記基板を前記ビードの突出側
    に折曲して折曲部を形成し、前記第1及び第2の基板を
    各々のビードの頂部が対向するように接合し、前記第1
    の基板の前記折曲部と前記ビードの頂部との間に形成し
    た底面が平坦な凹部に前記ビードの変形を所定の変形
    量に規制し得る弾性力を有する弾性シール部材を配設し
    たことを特徴とするメタルガスケット。
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