JPH03288067A - 金属ガスケット - 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］ 本発明は、内燃機関のシリンダヘッドとシリンダブロッ
クとのデツキ面間をシールする金属ガスケットに係り、
特に多気筒エンジンにおいてシリンダヘッドをボルト締
結した際に生じる燃焼室孔間のデツキ面間隙を無くした
金属ガスケットに関する。

【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合わ
せ面間のシールに利用されている金属ガスケットは、シ
ール面をシールすべく形成されたビードをシリンダヘッ
ド締結時のボルト締付は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合わせ面に
弾性的なシール線を形成する。これにより、合わせ面間
のシールを果たすと共に合わせ面の歪に追従させてシー
ル効果を維持するようにしている。

【発明が解決しようとする課題１ このような金属ガスケットをシリンダヘッドとシリンダ
ブロックとの合わせ面間に介装してボルト締結すると、
その締結力はボルト締結部位から離間するに従って低下
するため、ボルト締結部位の近傍よりボルト締結部位か
ら離間した部位の合わせ面隙間量が大きくなってビード
によるシール面圧が低下する。 特に、多気筒エンジンの場合には、シリンダブロックの
短辺方向中央付近、即ち燃焼室孔間における合わせ面隙
間量が大きくなり、このため燃焼室孔間で吹き抜けが生
じ、また爆発圧力によるガスケット面間がたたかれて、
−層シール面圧が低下したり締付はボルトに緩みが生じ
たりするという問題点があった。 本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされ
たもので、従来不十分であったボルト締結時の燃焼室孔
間におけるシール面圧を強大にしてエンジン合わせ面全
体のシール性能を確保す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。 【課題を解決するための手段１ 上記の目的を解決するために、本発明の金属ガスケット
は、多気筒エンジンに用いられる金属ガスケットの基板
に燃焼室孔を夫々囲繞する厚さ増大部を設けると共に、
前記基板に形成されたビードが前記厚さ増大部による段
差部を跨いで配置され、該ビードの荷重がボルト締結部
位から燃焼室孔周囲に従って次第に強大となるよう形成
したことを特徴とする。 【作用〕 上記のように構成された本発明の金属ガスケットは、多
気筒エンジンに用いられる金属ガスケットに係り、ガス
ケット基板の燃焼室孔周囲に厚さ増大部が設けられたも
のである。なお、この厚さ増大部は、基板自体に金属板
を付着したり、ビードな有した弾性金属板を基板に重合
し該基板に厚さ増大部のための金属板を付着すること等
により形成することができる。 さらに、本発明においては、基板に形成されたビードが
厚さ増大部による段差部を跨いで配置され、該ビードの
荷重がボルト締結部位から燃焼室孔周囲に従って次第に
強大となるよう形成されている。 ここで、このような本発明の金属ガスケットの作用効果
を第５図乃至第７図を用いて従来の金属ガスケットと比
較して説明する。 第５図ｆａｔ乃至（ｃｌは従来の金属ガスケットの断面
図及びその金属ガスケットのたわみ量及びビード高さと
荷重の関係を示す図、第６図（ａｌ乃至ｆｃｌは夫々第
１図のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面に対応した
本発明の基本構成を示す断面図であり、第７図（ａｌ乃
至（ｃ）は第６図の金属ガスケットのたわみ量及びビー
ド高さと荷重の関係を示す図である。なお、図中、Ｈｏ
＋〜Ｈａｓはビードの初期高さ、ｈ１〜ｈ、はビードの
締付歪後の高さ、δ１〜δ、はビードのたわみ量、ｐ１
〜ｐ、はビードの荷重、Ｓは燃焼室孔周囲端縁（厚さ増
大部１０ａ）の幅、ａ、ｂ、ｃは順次Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、
Ｃ−Ｃ断面におけるボルト締付は後の燃焼室孔周囲端縁
（厚さ増大部１０ａ）の隙間（ｆ＋　）　、ｘ、ｙ＋　
ｚは順次Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ断面におけるボルト締
付は後の非厚さ増大部の隙間（ｆ２）を示す。また、５
５はシリンダヘッド、５６はシリンダブロックを示し、
両者でエンジンの合わせ面を構成する。 上記のように第６図に示す金属ガスケットは本発明の基
本構成と考えられ、燃焼室孔周囲端縁に折り返し部２ａ
を形成し厚さ増大部１０ａとして段差部を形成し、この
折り返し部２ａの内側にビードｌａを形成したビード基
板１が設けられ、該ビードｌａの内側綿１ｈは折り返し
部２８面上に配設され、同ビード１ａの外側線ｌｊは折
り返し部２ａ外の非増大部に配設され、燃焼室孔周囲端
縁以外の部位では、ｉａ１図に示すように、水孔１２、
ボルト孔１１及びオイル孔１３の順でボルト孔１１側に
突出するビードｌｂ、オイル孔１３から離間する側に突
出するビードＩＣ及びｌｄ、ガスケット外周端縁にビー
ドｌｅが形成されている。またｉｃ１図に示すように、
燃焼室孔が最も接近した部位では、折り返し部２ａも接
近し、ビード１ａの外側！Ｓｌｊは内側線１ｈと重なり
、両ビード線は折り返し部２ａを同時に跨ぐように配設
される。 これら燃焼室孔周囲端縁におけるビードの高さ及び幅は
燃焼室孔周囲において最も強い荷重を有しボルト締結部
位（１１に相当する）に接近するに従って減少するよう
に、ビード幅においてはボルト締結部位から燃焼室孔周
囲に従って挟くＱ、＞１．＞１２．とじ、ビード高さに
おいてはボルト締結部位から燃焼室孔周囲に従って高く
ｈｌ　＜ｈ、＜ｈ、とされている。 従来の金属ガスケットにおいては、第５図（ａ）乃至ｆ
ｃ）に示すように、ビード突出部５１ａが折返し部（厚
さ増大部５０を形成する）５２ａが重合された側に形成
されたため、ボルト締結時には厚さ増大部５０の全幅厚
が最大締付は量となり、ビード５１ａは２次的なシール
を行うだけである。ところが、ボルト締結力の最も強い
Ａ−Ａ断面（第５図ｔａ＋　？照）においては、エンジ
ン合わせ面と厚さ増大部５０との隙間が極小ａの場合は
主として厚さ増大部５０がシール機能を果たすが、Ｂ−
Ｂ断面（第５図（ｂ）　Ｉ照）においては、この隙間が
ａより大きい隙間すとなり、また最もボルト締結力の小
さいＣ−Ｃ断面（第５図（ｃｉ　’３照）においては、
該燃焼室孔周囲の隙間Ｃが最大となり、該部位における
シールはビード５１が果たすこととなる。しかして、上
記した従来手段により形成されたビードでは厚さ増大部
のための折返し部５２ａの厚さ分がビードの突出高さを
減殺して所定のビード高さを確保するのが困難となり、
この厚さ増大部の厚さ分を加味したビード突出高さとす
るにはビード突出高さを非常に大きくとらなければなら
ず、燃焼圧力によりエンジン合わせ面が上下するタタカ
レにより該ビードにヘタリが生じて経時的にシール面圧
を低減させることとなる。また、ボルト締結後に最大と
なる燃焼室孔周囲の隙間Ｃを埋めるべく厚さ増大部５０
を隙間Ｃに応じた幅厚とする加工は困難である。 これに対し、本発明の金属ガスケットにおいては、第７
図（ａｔ乃至（ｃ）に示すように、基板１に形成された
ビードｌａが折返し部２ａを跨いで配設されているから
、ビード突出高さが折返し部２ａによる厚さ増大部に形
響されないばかりか、折返し部２８分の厚さがビード突
出高さに加えられることとなり、ビードの突出高さを確
保するのに好都合な構成となる。従って、ボルト締結後
にボルト締結部位から燃焼室孔周囲に従−つで次第に増
大するｐ＋　＜ｐｇ　＜ｐ、に応じてビード高さを高く
すると、ボルト締結後の折返し部２ａを含んだ燃焼室孔
周囲端縁（厚さ増大部１０ａ）の隙間（ｆｌ）はボルト
締結部位から燃焼室孔周囲に従って次第に増大するＢ＜
ｂ＜ｃとなり、ボルト締結部位から燃焼室孔周囲に従っ
てビードの荷重を増大して隙間量に対する荷重アップを
図ることができることとなる。 本発明による基板ビードを燃焼室孔周囲の段差部を跨い
で配置したとき、燃焼室孔の厚さ増大部が各燃焼室孔間
にて互いに接近している場合には、該基板ビードは厚さ
増大部同士を跨いで配設することができ、また燃焼室孔
の厚さ増大部が各燃焼室孔間にて互いに離間している場
合には、隣り合う厚さ増大部と厚さ増大部との間の厚さ
増大部に前記厚さ増大部と略同等の厚さの中板（第４固
持合７に相当）を介在し、夫々の厚さ増大部について基
板ビードの内側綿を厚さ増大部面上に配設すると共に基
板ビードの外側線を中板面上に配設することにより上記
と同様の効果を発揮することができる。 また、基板ビードの内側線の接地線は、板間及び板積み
重ね等を横断することがないように配置することにより
、シール線を断つことがなくシール性能の低下を防止す
ることができる。 ［実施例１ 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。 第１図は本発明の金属ガスケットの一部断面部分斜視図
であり、第２図（ａｔ乃至ｆｃｌは夫々第１図のＡ−Ａ
断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面を示す断面図であり、第
３図は第１図に示す金属ガスケットの各種態様を第２図
に示す断面に対応して断面Ａ−Ａ、断面Ｂ−Ｂ、断面Ｃ
−Ｃとして示した説明図であり、第４図は本発明の他の
実施例を示す一部断面部分斜視図である。 第１図の符合１０は本発明による金属ガスケットであり
、燃焼室孔６．６・・・が互いに接近した場合を示す。 この金属ガスケット１０は、軟性金属板から成る副板３
の上面に弾性金属板から成る補助基板２を重ね、その上
下面を弾性金属板からなるビード基板ｌ及び４で挟んで
積層して成るものである。 金属ガスケット１０の各断面状況を見ると、燃焼室孔６
、水孔１２、ボルト孔１１及びオイル孔１３を順次行す
る断面Ａ−Ａ　（第２図（ａ））において、副板３は燃
焼室孔６の周囲端縁付近にて上方を指向するよう折り曲
げて段差部３ａを形成し、該副板３の上面から下方に添
って燃焼室孔６の周囲端縁を包囲するように補助基板２
が折返され、当該部位にて厚さを増大させる折返し重合
部２ａを形成し、かくして上記段差部３ａの下部に折返
し重合部２ａを添設させて該折返し重合部２ａを副板３
の下面に対しフラットな面を保つよう構成しである。こ
のような副板３と補助基板２との重ね合わせの上下面に
はビードｌａ、４ａが形成されたビード基板ｌ、４がそ
のビードの突出方向を互いに上下外方に向け、且つ該ビ
ードエａ、４ａが段差部３ａの境を跨ぐよう、即ち上側
ビード１ａの内側線１ｈを折返し重合部２８面上に配設
し、上側ビードｌａの外側線１ｊを補助基板２の非重合
部２ｂ面上に配設しである。そして、該ビード基板１．
４の各々は夫々水孔１２周囲端縁及びオイル孔１３周囲
端縁で該水孔１２及びオイル孔１３をシール可能に副板
３又は補助基板２側に接近するよう折り曲げられて夫々
段差ビード１ｂ、１ｃを形成しである。 また、水孔１２を横断する断面Ｂ−Ｂ　（第２図（ｂ）
）においては、その両端部にて断面Ａ−Ａと同様の構成
を有し、水孔１２をシールするよう当該部位にては各ビ
ード基板】、４は副板３又は補助基板２側に接近するよ
う折り曲げられて形成されている。 さらに、燃焼室孔６．６が最も接近する断面Ｃ−Ｃ（第
２図（Ｃ））においては、第１図に示すように、ビード
ｌａ、４ａは該部位にて互いに一条に重なり合い、補助
基板２の折返し重合部２ａは副板３の下面にて接近した
状態にあるから、基板４のビード４ａは両折返し重合部
２ａを跨ぐよう配設され、また基板１のビードｌａにお
いても、−条に重なり合って両折返し重合部２ａの上方
面を跨ぐよう配設されている。 なお、上記の金属ガスケット１０は、多気筒エンジンに
ついて用いるものであるから、第１図の如き燃焼孔塞６
が複数設けられるちのであり、段差部３ａ及び折返し重
合部２ａによる厚さ増大部は各燃焼室孔毎に設けられ、
ビードの内側線１ｈは各燃焼室孔６．６・・・毎の増大
部面上にエンドレスに配設され、一方ビード１ａ、４ａ
の外側線１ｊは増大部以外の一般部面上を各燃焼室孔６
．６・・・を連結するようエンドレスに配設されている
。 上記のような金属ガスケット１０において、燃焼室孔周
囲端縁におけるビード１ａの高さは段差ビード１ｂ、１
ｃのそれより高く形成し、またビード幅を狭く形成すれ
ば、ビードｌａは段差ビード１ｂ、１ｃのたわみ量より
大きくなり、該燃焼室孔周囲端縁におけるシール面圧を
大きくすることができ、多気筒エンジンにおいてボルト
締結時に最も隙間が増大する燃焼室孔周囲端縁の隙間量
に対する荷重アップを図ることができる。 なお、上記金属ガスケット１０において、下側基板４の
ビード４ａを下方外側に突出しであるが、この下側ビー
ドは副板３側に突出させても、上記の効果を同様に発揮
することができる。 他の実施例として第４図に示すような金属ガスケット１
０°が案出できるが、このガスケットは、上記のガスケ
ット１０の段差部３ａ及び折返し重合部２ａによる厚さ
増大部（２°ａで示す）が各燃焼室孔６．６・・・間に
て互いに離間しているものであって、さらに補助基板２
が副板３の下面に添設され、重合部２ａが上方に折返さ
れたものである。 このような金属ガスケット１０’　においては、隣り合
う増大部２°ａと増大部２°ａ間の非増大部（３゛で示
す）に上記増大部２°　ａと略同等の厚さの中板７を介
在し、夫々の厚さ増大部について基板ビード１ａの内側
線１ｆを増大部２’　ａ面上に配設すると共に基板ビー
ド１ａの外側線を中板７面上に配設することにより、上
記実施例同様ビード１ａのたわみ量を確保し、隙間量に
対する荷重アップを図ることができる。 さらに、本発明においては、燃焼室孔端縁の厚さ重合部
を形成するのに種々の形態が実施可能である。これを第
３図には、第１図のＡ−Ａ、ＢＢ、Ｃ−Ｃ断面に対応し
て全部で５種類のものが示しである。図中第１種は１両
燃焼室孔周囲端縁にて折り返した厚さ増大部２°ａを持
つ補助基板２°の内側にビード１を設け、該基板のビー
ド１ａを補助基板２の厚さ増大部２’　ａに跨いで配設
したものである。第２種は、補助基板２”の両燃焼室孔
周囲端縁を折り返し重合させて厚さ増大部２”ａを作り
、両増大部２”ａを跨いで基板１のビードｌａを配設し
たものである。第３種は、燃焼室孔周囲端縁にビードｌ
ａを有する両ピードｌａのビード突出反対側に補助板８
．８を付設して厚さ増大部としたものである。第４種は
、第１図に示す金属ガスケットを同種のものである。第
５種は、第１図示の副板３に段差部３ａを設けず、それ
以外は同様に構成したものである。これら第１種乃至第
５種の金属ガスケットにおいてら、厚さ増大部を跨いで
基板のビードが形成されているから、上記実施例同様に
燃焼室孔周囲端縁におけるビードｌａのたわみ量を確保
し、該部位の隙間量に対する荷重アップを図ることがで
きる。 ［発明の効果ｊ 以上説明したように、本発明の金属ガスケットは、基板
に燃焼室孔を夫々囲繞する厚さ増大部を設けると共に、
基板に形成されたビードが厚さ増大部による段差部を跨
いで配置され、該ビードの荷重がボルト締結部位から燃
焼室孔周囲に従って次第に強大となるよう形成したから
、従来不可能であった燃焼室孔周囲のビード荷重を強大
にし、燃焼室孔周囲のシール面圧を確保することができ
、シリンダヘッド締結によって生じる異なるエンジン合
わせ面間隙の不整を良好に補償し得て燃焼圧力による燃
焼室周りのエンジン合わせ面間隙の拡縮を防止し、また
合わせ面に均等にシール面圧を作用させて安定したシー
ルをなすことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の金属ガスケットの一部断面部分斜視図
であり、第２図ｆａｌ乃至ｆＣｌは夫々第１図のＡ−Ａ
断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面を示す断面図であり、第
３図は第１図に示す金属ガスケットの各種態様を第２図
に示す断面に対応して断面Ａ−Ａ、断面Ｂ−Ｂ、断面Ｃ
−Ｃとして示した説明図であり、第４図は本発明の他の
実施例を示す一部断面部分斜視図であり、第５図乃至第
７図は従来の金属ガスケットとの比較の上で本発明の金
属ガスケットの作用効果を説明するための図であり、第
５図（ａｌ乃至ｆｃ）は従来例の断面図及びその金属ガ
スケットのたわみ量及びビード高さと荷重の関係を示す
図、第６図（ａｌ乃至ｔｅｌは第１図のＡ−Ａ断面、Ｂ
−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面に対応した本発明の基本構成を示
す断面図であり、第７図ｆａｌ乃至（ｃｌ　は第６図の
金属ガスケットのたわみ量及びビード高さと荷重の関係
を示す図である。 工、４〜ビード基板、１ａ、４ａ〜ビード、１ｆ〜ビー
ドの内側線、ｌｊ〜ビードの外側線、２〜補助基板、２
８〜折返し重合部、３〜副板、３ａ〜段差部、６〜燃焼
室孔、１１〜ボルト孔、１２〜水孔、１３〜オイル孔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）多気筒エンジンに用いられる金属ガスケットの基
   板に燃焼室孔を夫々囲繞する厚さ増大部を設けると共に
   、前記基板に形成されたビードが前記厚さ増大部による
   段差部を跨いで配置され、該ビードの荷重がボルト締結
   部位から燃焼室孔周囲に従って次第に強大となるよう形
   成したことを特徴とする金属ガスケット。
2. （２）前記ビードの内側線は各燃焼室孔毎の前記厚さ増
   大部面上にエンドレスに配設され、前記ビードの外側線
   は前記厚さ増大部以外の一般部面上を各燃焼室孔を連結
   するようエンドレスに配設されたことを特徴とする請求
   項１記載の金属ガスケット。
3. （３）前記燃焼室孔の厚さ増大部が各燃焼室孔間にて互
   いに接近している場合、前記基板ビードが前記厚さ増大
   部同士を跨いで配設されたことを特徴とする請求項１記
   載の金属ガスケット。
4. （４）前記燃焼室孔の厚さ増大部が各燃焼室孔間にて互
   いに離間している場合、前記厚さ増大部と略同等の厚さ
   の中板を介在し、各基板ビードの外側線を前記中板面上
   及び中板段差を跨ぐように配設すると共に内側線を前記
   厚さ増大部面上に配設したことを特徴とする請求項１記
   載の金属ガスケット。
5. （５）前記基板ビードは、締付けボルト孔付近において
   、該ビード幅を増大すること或はビード高さを低くする
   ことによりボルト締結後の荷重を減少させ、前記燃焼室
   孔間において、ビード幅を狭くすること或はビード高さ
   を高くすることによりボルト締結後の負荷を増大したこ
   とを特徴とする請求項１記載の金属ガスケット。