JP4658791B2

JP4658791B2 - Metal gasket

Info

Publication number: JP4658791B2
Application number: JP2005365851A
Authority: JP
Inventors: 智義魚返; 清治大村; 哲安木
Original assignee: Nippon Gasket Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Nippon Gasket Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2025-12-20
Also published as: JP2007170461A

Description

本発明は、主としてエンジンのシリンダヘッドとシリンダブロックの接合部分等のシール性が要求される接合部に介設して使用する金属ガスケットに関するものである。 The present invention relates to a metal gasket that is used mainly in a joint portion that requires sealing performance, such as a joint portion between a cylinder head and a cylinder block of an engine.

例えば、エンジンのシリンダヘッドとシリンダブロック等の接合部に介設して使用するガスケットとして、弾性を有するステンレス鋼等の金属薄板を基材とし、少なくとも前記シリンダヘッドやシリンダブロック等の接合面との対接面側に、シール機能を確保するためのゴム膜等のシール材層を設けた、所謂金属ガスケットが知られている。この金属ガスケットには、シリンダブロックやシリンダヘッドに有する燃焼室となるボア孔に対応する開孔、及び締め付け用のボルト孔に対応する開孔が設けられており、さらに必要に応じて、冷却用液体の流通穴や潤滑油用の油穴等の液体流通用の穴部が設けられている。 For example, as a gasket to be used by interposing between a cylinder head and a cylinder block of an engine, a base material is a thin metal plate such as stainless steel having elasticity, and at least a joint surface of the cylinder head or cylinder block or the like. A so-called metal gasket is known in which a sealing material layer such as a rubber film for ensuring a sealing function is provided on the contact surface side. This metal gasket is provided with an opening corresponding to a bore hole serving as a combustion chamber in the cylinder block or cylinder head, and an opening corresponding to a bolt hole for tightening. A liquid circulation hole such as a liquid circulation hole or an oil hole for lubricating oil is provided.

前記の金属ガスケットは、基材としての金属薄板が１層の場合もあるが、通常は前記金属薄板の複数を積層して使用される。そして、この金属ガスケットには、前記ボア孔に対応する開孔の周辺部等の必要な部位においてシール用の面圧を確保するために、端縁部の折り返し、断面山形状や段差状をなすビード、あるいはシム部材等によるシール手段が設けられている。 The metal gasket may be a single metal sheet as a base material, but is usually used by laminating a plurality of the metal sheets. The metal gasket has a folded back edge, a cross-sectional mountain shape, and a stepped shape in order to ensure a surface pressure for sealing at a necessary portion such as a peripheral portion of the opening corresponding to the bore hole. Sealing means such as a bead or shim member is provided.

例えば、図９のように、基材となる金属薄板を２層の積層構造とした上、両金属薄板１０２、１０２の開孔周辺部１０５に山形状や段差状のビード１０６ａを形成するとともに、両金属薄板１０２、１０２間に板状のシム部材１０９を挿入して、開孔周辺部１０５のシールに必要な面圧を確保するようにした、いわゆる中シムタイプのシール手段が知られている。また、下記の特許文献１のように、金属薄板の折り返し部にシム部材を挟持させて厚みを保有させ、シールのための面圧を確保するようにしたものも知られている。さらに、基材となる金属薄板の外側面に金属補助板を溶接して厚みに段差をつけ、シールに必要な面圧を確保するようにした、いわゆる溶接タイプのシール手段も知られている。 For example, as shown in FIG. 9, the metal thin plate serving as the base material has a two-layer laminated structure, and a bead 106 a having a mountain shape or a step shape is formed in the opening peripheral portion 105 of both the metal thin plates 102 and 102, There is known a so-called medium shim type sealing means in which a plate-like shim member 109 is inserted between the two thin metal plates 102 and 102 to ensure a surface pressure necessary for sealing the peripheral portion 105 of the hole. In addition, as disclosed in Patent Document 1 below, there is also known a structure in which a shim member is sandwiched between folded portions of a thin metal plate so that the thickness is maintained and a surface pressure for sealing is ensured. Furthermore, a so-called welding type sealing means is also known, in which a metal auxiliary plate is welded to the outer surface of a thin metal plate serving as a base material to provide a level difference to ensure a surface pressure necessary for sealing.

しかしながら、前記のいずれの場合も、開孔周辺部においてシム部材等の金属板によって段差をつけるものであるため、締め付けによる面圧分布を調整することができず、ボア孔の周囲部での面圧に不均一が生じ、ボア孔形状に変形を生じさせる等の悪影響を与える虞が多分にあった。また、前記金属薄板の積層やシム部材の挿入等のためにコスト高なものにもなり、加工性や市場流通性から使用される金属薄板やシム部材の厚みは限定されていた。 However, in any of the above cases, since a step is provided by a metal plate such as a shim member in the periphery of the opening, the surface pressure distribution due to tightening cannot be adjusted, and the surface in the periphery of the bore hole There was a risk of non-uniformity in the pressure and adverse effects such as deformation of the bore hole shape. Further, the thickness of the metal thin plate and shim member used is limited due to workability and market distribution due to the lamination of the metal thin plates and the insertion of shim members.

また、前記金属ガスケットにおけるシール材層として、ゴムあるいは合成樹脂のコート被膜層よりなるものでは、高温状態下での使用による熱劣化により初期のシール機能を果たせなくなるおそれがあることから、前記のゴムや合成樹脂のコート被膜層に変えて、耐熱性や化学安定性に優れ、圧縮性、復元性、応力緩和性、可撓性等にも優れる黒鉛シートを使用した金属ガスケットも提案されている（例えば下記の特許文献２−４）。 The rubber gasket or the synthetic resin coating layer as the sealing material layer in the metal gasket may not be able to perform the initial sealing function due to thermal deterioration due to use under high temperature conditions. In addition, a metal gasket using a graphite sheet that has excellent heat resistance and chemical stability, excellent compressibility, resilience, stress relaxation, flexibility, etc. has been proposed in place of the coating film layer of synthetic resin ( For example, the following patent documents 2-4).

しかし、黒鉛シートを使用した従来の金属ガスケットの場合、該黒鉛シートの圧縮性によりある程度のシール性は保有できるものの、厚みや密度が全体として略一定であるために、締め付けによる荷重配分がまちまちになり、面圧分布の調整が難しく、ボア孔周辺部に相当する開孔の周辺部等での面圧の均一性及びボア孔形状やシール性に悪影響を与える虞がある。そのため、黒鉛シートを使用するものの場合にも、ビードの他にシム部材を挿入することにより面圧を確保することが行われている。 However, in the case of a conventional metal gasket using a graphite sheet, a certain degree of sealing performance can be maintained due to the compressibility of the graphite sheet, but the thickness and density are almost constant as a whole, so load distribution by tightening varies. Therefore, it is difficult to adjust the surface pressure distribution, and there is a risk of adversely affecting the uniformity of the surface pressure in the peripheral portion of the opening corresponding to the peripheral portion of the bore hole, and the shape and sealability of the bore hole. Therefore, even in the case of using a graphite sheet, the surface pressure is secured by inserting a shim member in addition to the bead.

また、前記黒鉛シートは金属薄板との接合強度はコート被膜層に比して弱く、例えば、図９のように、ウォータージャケットとしての冷却用液体の流通穴部や油穴等の液体流通用の穴部１１３がシリンダブロック１１０の接合面に開口しているものにおいて、該シリンダブロック１１０とシリンダヘッド１２０との接合部に前記黒鉛シートによるガスケットを使用した場合、前記液体流通用の穴部１１３に露出している前記黒鉛シートが、水や油等の液体との接触により弱くなり、剥離が生じる虞もあった。
特開平１１−１５９６２３号公報実開平４−１７７９号公報特開平６−８１９６１号公報特開平６−１４７３２６号公報 The graphite sheet is weaker in bonding strength to the metal thin plate than the coating film layer. For example, as shown in FIG. In the case where the hole 113 is open to the joint surface of the cylinder block 110 and the gasket made of the graphite sheet is used at the joint between the cylinder block 110 and the cylinder head 120, the liquid circulation hole 113 is formed in the hole 113. The exposed graphite sheet may be weakened by contact with liquid such as water or oil, and peeling may occur .
JP-A-11-159623 Japanese Utility Model Publication No. 4-1779 Japanese Patent Laid-Open No. 6-81961 JP-A-6-147326

本発明は、上記に鑑みてなしたものであり、シリンダーヘッドガスケットとしてシリンダヘッドとシリンダブロック等の接合部に使用する金属ガスケットとして、金属薄板の両側面にシール材層として耐熱性及び圧縮性等のよい黒鉛シートを装設したものにおいて、型押し圧縮により該黒鉛シートの厚みに差をつけることにより、使用対象品の孔に対応する開孔周辺部等においてシールに必要な面圧を確保できるようにして、該開孔周辺部及びガスケット全体としての面圧の均一化を図るとともに、この面圧均一化と荷重配分の調整変更により、金属薄板が１層よりなるものでありながら、充分かつ良好なシール性と孔形状の変形低減の効果を発揮できる、コスト安価な金属ガスケットを提供するものである。 The present invention has been made in view of the above, as a metal gasket used as a cylinder head gasket in a joint portion between a cylinder head and a cylinder block, etc., as a sealing material layer on both sides of a thin metal plate, heat resistance, compressibility, etc. With a good graphite sheet installed, the surface pressure required for sealing can be secured at the periphery of the opening corresponding to the hole of the product to be used by making a difference in the thickness of the graphite sheet by stamping compression. Thus, the surface pressure of the peripheral portion of the opening and the gasket as a whole is made uniform, and the surface pressure is uniform and the load distribution adjustment is changed. It is an object of the present invention to provide an inexpensive metal gasket capable of exhibiting good sealing properties and the effect of reducing deformation of the hole shape.

上記の課題を解決する本発明の金属ガスケットは、エンジンのシリンダヘッドとシリンダブロックとの接合部分に介設して使用される金属ガスケットであって、エンジンのボア孔に対応する開孔を有し、基材としての金属薄板の両側面に黒鉛シートが装設されてなる金属ガスケットにおいて、少なくとも片側面の前記黒鉛シートは、ボア孔の周辺部に相当する開孔周辺部の厚みが最大厚となるように、該開孔周辺部より外方部分の少なくとも一部が型押しにより圧縮せしめられ、該型押し部の厚みが前記開孔周辺部より薄くされるとともに、前記開孔周辺部より外方における水や油等の液体流通用の穴部に露出する前記黒鉛シートの部分が型押しにより圧縮せしめられてなることを特徴とする。 The metal gasket of the present invention that solves the above-described problems is a metal gasket that is used by being interposed at a joint portion between an engine cylinder head and a cylinder block, and has an opening corresponding to the bore hole of the engine. In the metal gasket in which graphite sheets are installed on both side surfaces of a thin metal plate as a base material, at least one side of the graphite sheet has a maximum thickness of the peripheral portion of the opening corresponding to the peripheral portion of the bore hole. so that at least part of the outer portion from the open hole peripheral portion is made to compression by embossing, outer Rutotomoni, from the opening peripheral portion is the thickness of the mold pressing portion is thinner than the opening peripheral portion The portion of the graphite sheet exposed in the hole for flowing liquid such as water or oil is compressed by embossing .

この金属ガスケットによれば、前記開孔周辺部の黒鉛シートによる厚み保有により、該開孔周辺部での締め付け荷重が高くなって、シールに必要な面圧を充分に確保でき、シール性が向上する。しかも、前記の厚み保有が黒鉛シートによるものであるため、該黒鉛シートの圧縮性により、開孔周囲の面圧が均等化する。特に、型押し範囲、形状、型押し段差量等を任意に設定することにより、締め付け荷重配分を容易にかつ計画どおりに調整でき、以て、前記開孔と対応する使用対象品の孔の形状に適応する面圧を容易に得ることができ、さらに、面圧をそれほど高くしなくてもシール性を確保できるので、前記孔形状の変形抑制の効果も高めることができる。また、型押しされ圧縮された前記黒鉛シートの部分は、高密度化することでシート強度が向上し、剥離等も生じ難くなる。
従って、エンジンのシリンダヘッドとシリンダブロックとの接合部分に介設して使用される金属ガスケットにおいて、前記構成としたことにより、ボア孔の周辺部等での面圧を均等化できて、該部分のシール性およびボア孔形状の変形防止の効果を高めることができる。 According to this metal gasket, retaining the thickness of the periphery of the opening with the graphite sheet increases the tightening load at the periphery of the opening, ensuring sufficient surface pressure necessary for sealing and improving the sealing performance. To do. Moreover, since the above-mentioned thickness retention is due to the graphite sheet, the surface pressure around the aperture is equalized by the compressibility of the graphite sheet. In particular, by arbitrarily setting the embossing range, shape, embossing step amount, etc., the tightening load distribution can be adjusted easily and as planned, and therefore the shape of the hole of the product to be used corresponding to the opening. Can be easily obtained, and the sealing performance can be ensured without increasing the surface pressure so much, so that the effect of suppressing deformation of the hole shape can also be enhanced. Further, the portion of the graphite sheet that has been pressed and compressed is increased in density to improve sheet strength, and peeling and the like are less likely to occur.
Therefore, in the metal gasket used in the joint portion between the cylinder head and the cylinder block of the engine, the surface pressure at the peripheral portion of the bore hole can be equalized by the above-described configuration, It is possible to enhance the effect of preventing the deformation and the bore hole shape.

特に本発明の場合は、前記のように、水や油等の液体流通用の穴部に露出する前記黒鉛シートの部分が型押しにより圧縮せしめられて、前記穴部に露出する部分が型押しにより厚みが薄くなって高密度化しているため、この部分での黒鉛シートの強度が高くなり、金属薄板との接合性もよく、水や油等の液体に接触しても剥離等が生じることがない。
前記の金属ガスケットにおいて、前記黒鉛シートが前記開孔周辺部より外方部分において該開孔周辺部を囲むように型押しにより圧縮せしめられてなるものが好ましく、これにより、前記ボア孔や前記流通孔等に対応する開孔の全周囲においてシール用の面圧を充分に確保できることになる。
さらに、前記開孔周辺部にビードが設けられ、該ビードを含む前記開孔周辺部より外方部分における前記黒鉛シートの部分が型押しされてなるものが好ましい。この場合、前記ビードの形状と前記黒鉛シートによる厚み保有とが相俟って、該ビードの部分で締め付け荷重が高められるとともに高圧縮を実現でき、前記ボア孔や前記流通孔等に対応する開孔の周辺部のシール性がさらに高められることになる。 Particularly in the case of the present invention, as described above, the portion of the graphite sheet exposed in the hole for flowing liquid such as water or oil is compressed by embossing, and the portion exposed in the hole is embossed. Because the thickness is reduced and the density is increased by this, the strength of the graphite sheet at this part is increased, the bondability with the metal thin plate is good, and peeling etc. occurs even when it comes in contact with liquid such as water or oil There is no.
In the metal gasket, it is preferable that the graphite sheet is compressed by embossing so as to surround the periphery of the opening in the outer portion of the periphery of the opening. ing to be sufficiently secured surface pressure for sealing the entire periphery of each of the opening corresponding to the hole or the like.
Furthermore, it is preferable that a bead is provided in the peripheral portion of the opening, and a portion of the graphite sheet in the outer portion including the bead is embossed. In this case, the shape of the bead and the thickness retention by the graphite sheet combine to increase the tightening load at the bead portion and realize high compression, and to open the holes corresponding to the bore holes and the flow holes. The sealing performance of the peripheral part of the hole is further improved.

また、前記黒鉛シートが開孔周辺部より外方部分においてガスケット外周部を除いて型押しにより圧縮せしめられてなるものとすることもできる。このほか、任意の局部を型押しすることにより、締め付けによる荷重配分を調整し、エンジン固有のローカル的な面圧確保やボア孔形状の変形低減を図ることもできる。 Further, the graphite sheet may be compressed by embossing at the outer part from the peripheral part of the opening except for the outer peripheral part of the gasket. In addition, it is possible to adjust the load distribution by tightening by embossing an arbitrary local part, to ensure local surface pressure unique to the engine and to reduce deformation of the bore hole shape.

上記したように本発明の金属ガスケットによれば、金属薄板の両側面にシール材層としての黒鉛シートを装設したものにおいて、開孔周辺部より外方の黒鉛シートの部分を型押しにより圧縮して厚みを小さくし、前記開孔周辺部の厚みを最大厚にしたことにより、シム部材等の他の部材を積層することなく、該開孔周辺部等においてシールに必要な面圧を確保でき、該開孔周辺部等のシール性向上、前記ボア孔形状等の使用対象品の孔形状の変形低減を図ることができるとともに、基材としての金属薄板が１層よりなるものでありながら、ガスケット全体として良好なシール性を発揮できる。しかも、黒鉛シートを型押しにより圧縮するだけでよく、他の部材を積層するものとは違い、製造が容易であり、コスト安価に提供できる。 As described above, according to the metal gasket of the present invention, the graphite sheet as the sealing material layer is installed on both side surfaces of the metal thin plate, and the portion of the graphite sheet outside from the periphery of the opening is compressed by stamping. By reducing the thickness and maximizing the thickness of the periphery of the aperture, the surface pressure required for sealing is secured in the periphery of the aperture without stacking other members such as shim members. It is possible to improve the sealing performance of the peripheral portion of the opening, reduce the deformation of the hole shape of the product to be used such as the shape of the bore hole, and the metal thin plate as the base material is composed of one layer. The gasket as a whole can exhibit good sealing properties. Moreover, it is only necessary to compress the graphite sheet by embossing, and unlike the case of laminating other members, it is easy to manufacture and can be provided at low cost.

従って、本発明の金属ガスケットはシリンダーヘッドガスケットとして良好に使用できる。 Therefore, the metal gasket of the present invention can be used favorably as a cylinder head gasket.

次に本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described based on examples shown in the drawings.

図１は本発明の実施例に係る金属ガスケットを例示する略示平面図、図２は同一部の拡大断面図、図３〜図５はそれぞれ他の実施例を示す一部の拡大断面図である。 1 is a schematic plan view illustrating a metal gasket according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the same part, and FIGS. 3 to 5 are partial enlarged cross-sectional views showing other embodiments, respectively. is there.

図において、１は主として多気筒式エンジンのシリンダブロック１０とシリンダヘッド２０との接合部に使用するシリンダヘッドガスケットとしての金属ガスケットであり、ステンレス鋼等の弾性を有する金属薄板２を基材として形成されている。この金属ガスケット１は、図のように、使用対象品であるシリンダブロック１０に有するボア孔１１に対応する開孔１ａ及び締め付け用のボルト孔に対応する開孔２ａを有している。 In the figure, reference numeral 1 denotes a metal gasket as a cylinder head gasket used mainly at a joint between a cylinder block 10 and a cylinder head 20 of a multi-cylinder engine, and is formed by using a metal thin plate 2 having elasticity such as stainless steel as a base material. Has been. As shown in the figure, the metal gasket 1 has an opening 1a corresponding to a bore hole 11 provided in a cylinder block 10 which is a product to be used and an opening 2a corresponding to a bolt hole for tightening.

図の実施例の場合は、図２に例示するように、前記シリンダブロック１０における前記ボア孔１１の外方を囲むウォータージャケットとしての冷却用液体の流通穴部１３が前記シリンダヘッド２０との接合面に開口している所謂オープンデッキタイプのエンジンにおいて、前記シリンダブロック１０とシリンダヘッド２０との接合部に使用する場合を示している。図示していないが、本発明のガスケットは、クローズドデッキタイプのエンジンにおいても利用できることはいうまでもない。 In the case of the illustrated embodiment, as illustrated in FIG. 2, a cooling liquid circulation hole 13 as a water jacket surrounding the outside of the bore hole 11 in the cylinder block 10 is joined to the cylinder head 20. In a so-called open deck type engine that is open to the surface, a case is shown in which the cylinder block 10 and the cylinder head 20 are used at the joint. Although not shown, it is needless to say that the gasket of the present invention can be used in a closed deck type engine.

前記金属ガスケット１の前記ボア孔１１の周辺部に相当する前記開孔１ａの周辺部５には、締め付け時の面圧を確保するためのビード、例えば図２及び図３のような山形状のビード６ａ（フルビード）あるいは図４及び図５のような段差状のビード６ｂ（ハーフビード）がボア孔１１に対応する開孔１ａを囲むように形成されている。もちろん、ガスケット外周部４及び水や油等の液体流通用の穴部（例えば前記流通穴部１３）の周辺等にも前記同様のビードを形成しておくことができる。６ｃは外周部４の段差状のビードを示している。 A peripheral portion 5 of the opening 1a corresponding to the peripheral portion of the bore hole 11 of the metal gasket 1 has a bead for securing a surface pressure at the time of tightening, for example, a mountain shape as shown in FIGS. A bead 6 a (full bead) or a stepped bead 6 b (half bead) as shown in FIGS. 4 and 5 is formed so as to surround the opening 1 a corresponding to the bore hole 11. Of course, a bead similar to the above can also be formed in the periphery of the gasket outer peripheral portion 4 and a hole for liquid circulation such as water or oil (for example, the circulation hole 13). Reference numeral 6 c denotes a step-shaped bead on the outer peripheral portion 4.

そして、本発明の金属ガスケット１は、図２〜図５に示すように、前記金属薄板２の両側面にシール材層として黒鉛シート（グラファイトシート）３，３が装設されてなるものであり、特に少なくとも片側面の黒鉛シート３、好ましくは両側の黒鉛シート３，３は、前記開孔周辺部５の厚みＴ１が最大厚となるように、該開孔周辺部５より外方部分の少なくとも一部が型押し成形により圧縮せしめられ、該型押し部７の厚みＴ２が前記開孔周辺部５の厚みＴ１より薄くされてなるものである。 And the metal gasket 1 of this invention is equipped with the graphite sheet (graphite sheets) 3 and 3 as a sealing material layer in the both sides | surfaces of the said metal thin plate 2, as shown in FIGS. In particular, at least the graphite sheet 3 on one side, preferably the graphite sheets 3 and 3 on both sides, at least in the outer part of the peripheral part 5 of the hole so that the thickness T1 of the peripheral part 5 is maximum. A part is compressed by stamping, and the thickness T2 of the stamped portion 7 is made thinner than the thickness T1 of the peripheral portion 5 of the opening.

前記黒鉛シート３の型押しの形態や範囲については、少なくとも前記ボア孔１１に対応する前記開孔１ａを囲む周辺部５、特には前記ビード６ａまたは６ｂを含む前記開孔周辺部５の領域において、少なくとも片側面の黒鉛シート３の本来の厚みをそのまま残すものであれば、種々の型押し形態での実施が可能である。 Regarding the form and range of embossing of the graphite sheet 3, at least in the peripheral portion 5 surrounding the opening 1a corresponding to the bore hole 11, particularly in the region of the opening peripheral portion 5 including the bead 6a or 6b. As long as the original thickness of the graphite sheet 3 on at least one side is left as it is, implementation in various embossed forms is possible.

例えば、図１及び図２の実施例は、両側の黒鉛シート３，３について、山形状のビード６ａが形成された前記開孔周辺部５を囲むように、前記開孔周辺部５より外方部分の全体を同じように型押し成形した場合を示している。図３の実施例は、前記ビード６ｃが形成されている外周部４についても、前記開孔周辺部５と同様に、少なくとも片側面（図は両側面）の黒鉛シート３について、本来の厚みをそのまま残すようにして、前記外方部分の他の部分を型押し成形した場合を示している。 For example, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the graphite sheets 3 and 3 on both sides are located outward from the perforated peripheral portion 5 so as to surround the perforated peripheral portion 5 where the mountain-shaped beads 6a are formed. The case where the whole part is stamped and molded in the same manner is shown. In the embodiment shown in FIG. 3, the outer peripheral portion 4 where the beads 6c are formed also has an original thickness at least on one side (both sides in the drawing) of the graphite sheet 3 as in the peripheral portion 5 of the opening. A case is shown in which the other part of the outer part is stamped and molded as it is.

図４の実施例は、前記開孔周辺部５に段差状のビード６ｂが形成されているものにおいて、両側面の前記黒鉛シート３，３について、前記開孔周辺部５に本来の厚みをそのまま残すように外方部分の全体を同じように型押し成形した場合を示している。この実施例の外周部４についても、同図の鎖線で示すように、少なくとも片側面の黒鉛シート３の本来の厚みをそのまま残すようにして型押し成形することもできる。 In the embodiment of FIG. 4, in which the stepped bead 6 b is formed in the peripheral portion 5 of the aperture, the original thickness of the graphite peripheral portions 3, 3 on both sides is kept as it is in the peripheral portion 5 of the aperture. A case where the entire outer portion is stamped in the same manner so as to remain is shown. The outer peripheral portion 4 of this embodiment can also be embossed so as to leave at least the original thickness of the graphite sheet 3 on one side as shown by the chain line in FIG.

前記いずれの場合も、両側面の黒鉛シート３，３について、それぞれ前記開孔周辺部５において本来の厚みを保有するように共に型押し成形した場合を示したが、これに限らず、例えば図５のように、両側面の黒鉛シート３，３の一方についてのみ型押し成形しておくこともできる。 In any of the above cases, the graphite sheets 3 and 3 on both sides have been shown to be stamped together so as to retain the original thickness in the peripheral portion 5 of the opening. As shown in FIG. 5, only one of the graphite sheets 3 and 3 on both sides can be stamped.

また、要求される締め付け時の面圧に応じて、部分的に型押しの程度に差をつけたり、表裏両面の黒鉛シート３，３の型押しの有無により、金属ガスケットの厚みを段階的に変化させることも可能である。 Also, depending on the surface pressure at the time of clamping to be requested, or with a difference in the degree of partial embossing, the presence or absence of embossing the front and back surfaces of the graphite sheet 3,3, the thickness of the metal gasket stepwise It is also possible to change.

前記いずれの実施例においても、図２のように、水や油等の液体流通用の穴部、例えば前記流通穴部１３に露出する前記黒鉛シート３の部分を型押し成形し圧縮せしめておくのがよい。すなわち、前記流通穴部１３に露出する黒鉛シート３の部分が型押しされ高密度化することで、該黒鉛シート３の強度が高められ、水や油等の液体に接触しても剥離を生じさせることがなく、耐久性を向上できる。この場合において、前記開孔周辺部５等の非型押し部分と前記型押し部７との境界部が前記流通穴部１３の開孔端と必ずしも一致している必要はなく、図２のように非型押し部分を前記流通穴部１３までで止めておくことで、エンジン側の加工ばらつきに関係なく、任意の面圧を安定して得ることができる。 In any of the above embodiments, as shown in FIG. 2, a hole for liquid circulation such as water or oil, for example, the portion of the graphite sheet 3 exposed in the circulation hole 13 is stamped and compressed. It is good. That is, the portion of the graphite sheet 3 exposed in the flow hole 13 is embossed and densified to increase the strength of the graphite sheet 3 and cause peeling even when contacted with liquids such as water and oil. And durability can be improved. In this case, the boundary between the non-embossed portion such as the peripheral portion 5 of the aperture and the embossed portion 7 does not necessarily coincide with the aperture end of the flow hole portion 13, as shown in FIG. In addition, by stopping the non-embossed portion up to the flow hole portion 13, an arbitrary surface pressure can be stably obtained regardless of processing variations on the engine side.

なお、前記ボア孔１１に対応する開孔１ａの内周縁については、図６のように断面コの字状の環状補強部材８を被着させて、該端部からの黒鉛シート３の剥離を防止するようにして実施こともできる。 The inner peripheral edge of the opening 1a corresponding to the bore hole 11 is attached with an annular reinforcing member 8 having a U-shaped cross section as shown in FIG. 6, and the graphite sheet 3 is peeled off from the end. It can also be implemented in such a way as to prevent.

前記の黒鉛シート３の型押し成形は、黒鉛シート３，３を金属薄板２に積層し装設した後のシートの状態で、あるいは該シートのプレス成形によるビード加工時やトリミングの際に、前記黒鉛シート３の必要部分を型押し成形して圧縮し、その厚みを縮小させて、前記ボア孔周辺部５の厚みＴ１と該型押し部７の厚みＴ２とに差をつけるようにする。この厚みＴ１，Ｔ２の差（型押しによる段差量）は、前記黒鉛シート３の本来の厚みと型押しの程度により適宜設定できる。 The stamping of the graphite sheet 3 is performed in the state of the sheet after the graphite sheets 3 and 3 are laminated and installed on the thin metal plate 2, or at the time of bead processing or trimming by press molding of the sheet. A necessary portion of the graphite sheet 3 is pressed and compressed, and the thickness thereof is reduced to make a difference between the thickness T1 of the peripheral portion 5 of the bore hole and the thickness T2 of the stamped portion 7. The difference between the thicknesses T1 and T2 (the level difference due to embossing) can be appropriately set depending on the original thickness of the graphite sheet 3 and the degree of embossing.

また、前記黒鉛シート３の型押し範囲、形状、型押し段差量等を任意に設定することにより、締め付け荷重配分を容易にかつ計画どおりに調整し設定でき、以て、前記開孔と対応するボア孔や流体の流通孔等の孔形状に適応する面圧を容易に得ることができる。またそのため、比較的低い面圧で必要なシール性を確保できるので、ボア孔形状変形の抑制効果を得ることができる。 Further, by arbitrarily setting the embossing range, shape, embossing step amount and the like of the graphite sheet 3, the tightening load distribution can be easily adjusted and set as planned, and thus corresponds to the opening. A surface pressure adapted to the hole shape such as a bore hole or a fluid circulation hole can be easily obtained. Therefore, the necessary sealing performance can be ensured with a relatively low surface pressure, so that the effect of suppressing deformation of the bore hole shape can be obtained.

上記の各実施例において、金属薄板２としては、ＳＵＳ３０１Ｈ等の弾性を有するステンレス鋼板が好適に使用される。その厚みは、例えば０．１〜０．５ｍｍであり、より好ましくは０．１〜０．３ｍｍの範囲のものである。 In each of the above embodiments, as the metal thin plate 2, a stainless steel plate having elasticity such as SUS301H is preferably used. The thickness is, for example, 0.1 to 0.5 mm, and more preferably in the range of 0.1 to 0.3 mm.

また、黒鉛シート３は、層状の黒鉛をシート化したもので、例えば、黒鉛を酸化剤処理し、さらに急速に加熱処理することにより得られる所謂膨張黒鉛をシート化したものであり、耐熱性や化学安定性のほか、圧縮性、復元性、応力緩和性、可撓性等にも優れている。もちろん、前記以外の方法により得られる黒鉛シートを用いることもできるが、前記特性および効果の点から膨張黒鉛よりなるものが特に好ましい。 The graphite sheet 3 is a sheet of layered graphite. For example, the graphite sheet 3 is a sheet of so-called expanded graphite obtained by treating graphite with an oxidizing agent and further rapidly heating it. In addition to chemical stability, it is excellent in compressibility, resilience, stress relaxation, flexibility and the like. Of course, graphite sheets obtained by methods other than those described above can be used, but those made of expanded graphite are particularly preferred from the viewpoint of the above characteristics and effects.

いずれの黒鉛シートを使用するにしても、黒鉛シートの表面に、低摩擦のシリコン系のコーティング剤やプリント剤を塗布することも可能であり、これにより、シリンダヘッドやシリンダブロックに対する前記黒鉛シートの貼り付き、黒鉛シートの剥離や崩落を防止でき、また微小な面圧調整によりその耐久性をさらに高めることができる。 Regardless of which graphite sheet is used, it is also possible to apply a low friction silicon-based coating agent or printing agent to the surface of the graphite sheet. Adhesion, peeling of the graphite sheet and collapsing can be prevented, and the durability can be further enhanced by fine adjustment of the surface pressure.

前記の黒鉛シートの厚みは、圧縮性やシール性及びコスト面等から通常０．０５〜０．５ｍｍの範囲、より好ましくは０．０５〜０．２ｍｍの範囲で使用する。また、型押し部の黒鉛シートの厚みは、型押しによる圧縮の程度により適宜設定できるが、通常は０．０３〜０．１ｍｍの範囲に設定するのが、厚みに差をつけたことによる効果を充分に確保でき、特に好ましい。 The thickness of the graphite sheet is usually in the range of 0.05 to 0.5 mm, more preferably in the range of 0.05 to 0.2 mm, from the viewpoint of compressibility, sealing properties, cost, and the like. The thickness of the graphite sheet at the embossed portion can be set as appropriate depending on the degree of compression by the embossing, but it is usually set within the range of 0.03 to 0.1 mm because of the difference in thickness. Is particularly preferable.

上記のように構成される本発明の金属ガスケット１によれば、シリンダブロック１０とシリンダヘッド２０との接合部に介設して使用した場合において、前記被接合部材と対接する両面に黒鉛シート３，３が設けられているため、この黒鉛シート３により前記ブロック１０と前記ヘッド２０の接合面の表面粗さを吸収して、良好なシール機能を発揮でき、またその耐熱性により、前記ブロック１０やヘッド２０から伝わる高熱にも耐え、熱劣化も殆ど生じないものになる。 According to the metal gasket 1 of the present invention configured as described above, the graphite sheet 3 is provided on both surfaces that are in contact with the member to be joined when the metal gasket 1 is interposed between the cylinder block 10 and the cylinder head 20. , 3 is provided, the graphite sheet 3 can absorb the surface roughness of the joint surface between the block 10 and the head 20 to exhibit a good sealing function, and because of its heat resistance, the block 10 In addition, it can withstand high heat transmitted from the head 20 and hardly undergoes thermal deterioration.

特に、本発明の場合は、開孔周辺部５より外方部分の型押し圧縮により、該開孔周辺部５の厚みを大きく設定したことにより、前記ボア孔１１の周辺部に相当する該開孔周辺部５での締め付け荷重が高くなり、特には該部分に設けられたビード６ａあるいは６ｂで高荷重となって、このビードの部分の締め付けによる圧縮が大きくなり、この開孔周辺部５においてシールに必要な面圧を充分に確保でき、ガスシール性が向上する。 In particular, in the case of the present invention, the opening corresponding to the peripheral portion of the bore hole 11 is set by increasing the thickness of the peripheral portion 5 by pressing and compressing the outer portion of the peripheral portion 5. The tightening load at the hole peripheral portion 5 is increased, and particularly, the bead 6a or 6b provided in the portion becomes a high load, and compression due to the tightening of the bead portion is increased. Sufficient surface pressure required for sealing can be secured, and gas sealing performance is improved.

しかも、前記の厚み保有の部分が黒鉛シート３よりなるものであるため、該黒鉛シート３の圧縮性により、前記開孔１ａつまりこれに対応するボア孔１１の周囲の面圧が均等化し、ボア孔形状の変形を低減できることにもなる。また、型押しされ圧縮された前記黒鉛シートの部分は、高密度化することでシート強度が向上し、剥離等も生じ難くなる。
また、１層の金属薄板２の両側面に黒鉛シート３，３を装設して、少なくとも片側面の黒鉛シート３を型押し成形するだけでよいので、製造上の加工が容易であり、コスト安価に得ることができる。 In addition, since the portion having the thickness is made of the graphite sheet 3, the compressibility of the graphite sheet 3 equalizes the surface pressure around the opening 1a, that is, the bore hole 11 corresponding thereto. The deformation of the hole shape can be reduced. Further, the portion of the graphite sheet that has been pressed and compressed is increased in density to improve sheet strength, and peeling and the like are less likely to occur.
Further, since it is only necessary to install graphite sheets 3 and 3 on both side surfaces of the single metal sheet 2 and press-mold at least the graphite sheet 3 on one side surface, the manufacturing process is easy and the cost is reduced. Ru can be obtained at low cost.

本発明の金属ガスケットは、エンジンのシリンダーヘッドとシリンダーブロックの接合部に介設使用するシリンダーヘッドガスケットとして好適に利用できる。 Metal gasket of the present invention, cut with suitably used as a cylinder head gasket to be interposed used at the junction of the cylinder head and the cylinder block of the engine.

本発明の実施例に係る金属ガスケットを例示する略示平面図である。1 is a schematic plan view illustrating a metal gasket according to an embodiment of the present invention. 同上の一部の拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view same as the above. 他の実施例を示す一部の拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows another Example. さらに他の実施例を示す一部の拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows other Example. さらに他の実施例を示す一部の拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows other Example. さらに他の実施例を示す一部の拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows other Example. 従来のガスケットを例示する一部断面図である。It is a partial cross-sectional view illustrating a traditional gasket.

１金属ガスケット
１ａ，１ａ’ 開孔
２金属薄板
２ａ開孔
３黒鉛シート
４外周部
５開孔周辺部
６ａ山形状のビード
６ｂ段差状のビード
６ｃ外周部のビード
７型押し部
１１ボア孔
１３流通穴部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal gasket 1a, 1a 'Opening hole 2 Metal thin plate 2a Opening hole 3 Graphite sheet 4 Outer peripheral part 5 Opening peripheral part 6a Mountain-shaped bead 6b Step-shaped bead 6c Outer peripheral part bead 7 Embossed part 11 Bore hole 13 Distribution Hole

Claims

エンジンのシリンダヘッドとシリンダブロックとの接合部分に介設して使用される金属ガスケットであって、エンジンのボア孔に対応する開孔を有し、基材としての金属薄板の両側面に黒鉛シートが装設されてなる金属ガスケットにおいて、少なくとも片側面の前記黒鉛シートは、ボア孔の周辺部に相当する開孔周辺部の厚みが最大厚となるように、該開孔周辺部より外方部分の少なくとも一部が型押しにより圧縮せしめられ、該型押し部の厚みが前記開孔周辺部より薄くされるとともに、前記開孔周辺部より外方における水や油等の液体流通用の穴部に露出する前記黒鉛シートの部分が型押しにより圧縮せしめられてなることを特徴とする金属ガスケット。 It is a metal gasket that is used at the joint between the cylinder head and cylinder block of the engine, and has an opening corresponding to the bore hole of the engine, and a graphite sheet on both sides of the metal thin plate as a base material in the metal gasket but that formed by So設, is the graphite sheet at least one side so as to have a thickness of the opening peripheral portion corresponding to the peripheral portion of the bore is maximum thickness, the outer portion than the open hole peripheral portion at least a portion is made to compression by embossing, the thickness of the mold pressing portion is thinner than the opening peripheral portion Rutotomoni, holes for liquid flow, such as water or oil in outward from the opening peripheral portion of the A portion of the graphite sheet exposed to the metal is compressed by embossing .

前記黒鉛シートが前記開孔周辺部より外方部分において該開孔周辺部を囲むように型押しにより圧縮せしめられてなる請求項１に記載の金属ガスケット。 2. The metal gasket according to claim 1, wherein the graphite sheet is compressed by embossing so as to surround the periphery of the opening in an outer portion of the periphery of the opening.

前記開孔周辺部にビードが設けられ、該ビードを含む前記開孔周辺部より外方部分における前記黒鉛シートの部分が型押しされてなる請求項１又は２に記載の金属ガスケット。 3. The metal gasket according to claim 1, wherein a bead is provided in the periphery of the opening, and a portion of the graphite sheet in the outer portion including the bead is embossed. 4.

前記黒鉛シートが開孔周辺部より外方部分においてガスケット外周部を除いて型押しされてなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属ガスケット。 The metal gasket according to any one of claims 1 to 3, wherein the graphite sheet is embossed at the outer portion from the periphery of the opening except for the outer periphery of the gasket.