JPH06117542A - 金属ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属ガスケットにおいて、作業性の改善と共
に、エンジンの高性能化にも対処する。 【構成】 １枚の弾性金属板に形成したシリンダーボア
孔と、前記シリンダーボア孔の周縁に沿って設けたフル
ビード又はハーフビードと、水孔，油孔の圧力シールを
行なうフルビード又はハーフビードを設けた金属ガスケ
ットにおいて、前記シリンダーボア孔周縁にのみ副板６
を設け、当該副板にはフルビード又はハーフビード11を
形成してシリンダーボア孔端部を揃えて積層すると共
に、前記フルビード位置よりシリンダーボア孔寄り平坦
部はガスケット幅の狭い部分に５mm以上の固着しない範
囲を有し、その他の部分を連続した点溶接８で固着し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関を構成するシ
リンダーヘッドとシリンダーブロックとの接合面に介装
して、燃焼ガス，冷却水及び潤滑油等の漏洩を防止する
金属ガスケットに関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関では、シリンダーブロックとシ
リンダーヘッドとの接合面に、ガスケットを介装して締
付けることによりシール機能を付与している。特に燃焼
室囲りのシールは重要であり、この部分のシールが不十
分であると、燃焼室内部の燃焼ガスの利用が不完全とな
り、圧力低下となって現われる。したがって、金属ガス
ケットの弾性基板に設けた燃焼室孔と同心円状にビード
を設け、この金属ガスケットがボルトによって締付けら
れるとき発生するビードの反発力を利用して、燃焼室周
縁にシール機能を付与する構成としている。この際、ビ
ードの疲労破壊を防止するため、例えば金属ガスケット
の燃焼室孔とビードとの間にある平坦部にストッパーを
設け、ビード振幅の大きさを制限している。ストッパー
の設置位置及び形状等は、種々の提案がなされている
が、例えば特開平２−６８５５号に示されるものがあ
り、図11に示されるようにこの技術は１枚の基板１にフ
ルビード２を形成しビードよりボア寄り平坦部にシム板
３を固着してビードの全屈と運転時の振動振幅を防止す
るストッパーとして利用する方式である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】最近内燃機関の急速な
技術革新による小型軽量化，高出力化，省燃比化が進
み、その結果燃料が稀薄になり、更に過給器等の補器が
取付けられるようになり、燃焼温度が上昇すると共に補
給器類の重量でシリンダーヘッドの振動振幅を更に拡大
する傾向にある。前記傾向に伴ない従来技術はボアビー
ドとシリンダーボア間の平坦部に副板のシム板を溶接固
着しているが、エンジンの小型化によりシリンダーボア
間が狭くなり、その結果ストッパー幅も必然的に狭くな
ってきている。そのため、副板上の面圧は局部的に高面
圧となる。更に補器類のついたシリンダーヘッドの重量
とエンジン運転で発生する振動振幅とが波状的にかか
り、更に体膨脹も手伝って徐々にエンジン面に陥没が起
こり、その結果ストッパーの効果が薄れる現象が起き
る。又、製造時に基板に対して副板のシム板をシリンダ
ーボア全周に連続した点溶接で溶着する時、ガスケット
幅の狭い部分及び隣接するシリンダーボア孔間や長い水
孔等ではビードより外側の平坦部が狭い部分で溶接時に
発生する熱の伝導差により熱歪が発生し、その結果製品
が湾曲し、後工程で種々の問題を発生していた。更に完
成品となってエンジンへの組込時、位置決めするノック
孔ガイドが湾曲変形して外れることがありガスケットに
傷を付けたり、自動組付けを阻害し、作業効率を悪くし
ていた。本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、エンジンの高性能化に対処でき、かつ作業性の改善
のなされた金属ガスケットを提供することを目的として
いる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は１枚の弾性金属板に形成したシリンダーボ
ア孔と、前記シリンダーボア孔の周縁に沿って設けたフ
ルビード又はハーフビードと、水孔，油孔の圧力シール
を行なうハーフビードを設けた金属ガスケットにおい
て、前記シリンダーボア孔周縁にのみ副板を設け、当該
副板にはフルビード又はハーフビードを形成してシリン
ダーボア孔端部を揃えて積層すると共に、前記フルビー
ド位置よりシリンダーボア孔寄り平坦部のガスケット幅
の狭いところを５mm以上の固着しない範囲を有し、その
他の部分を連続した点溶接で固着するよう構成した。
又、基板と副板に形成するビードのバネ常数は板厚とビ
ード幅で異ならせており、常に副板側を小としている。

【作用】先ず、金属ガスケットをエンジンに装着して締
付けると、副板と基板のビードのバネ常数の低い方から
変形し、基板と副板ビードのバネ常数の差分遅れて変形
する。ガスケットを完全に締付けた時ビードが全屈する
ように設計することを基本とするが、副板はシリンダー
ボア周縁にのみに存在し、締付ボルト部は基板のみであ
るため、締付時にボルト部とシリンダーボア部では副板
の板厚分の傾斜が発生する。即ち、エンジンをたわまし
てエンジンのバネも使用していることになり、局部的な
変形追随は基板と副板の２枚のビードが行ない、シリン
ダーヘッドのバネで爆発時に発生する振動振幅を抑えビ
ードの疲労破壊を防止すると共に、副板の幅を広くした
ことで局部的に面圧が過大になることもなく、エンジン
を凹ます心配もない。更にボア囲りには基板が２枚ある
と同等の２枚のビードが余裕のある変形追随量で長期的
に高機能を保証できるガスケットとなる。

【０００５】

【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図１
は本発明による金属ガスケットの一実施例の構成図であ
り、断面図として示す。図２は金属ガスケットの一部を
切欠して示した平面図である。先ず図２によって平面構
成の概要を説明する。図において、10は金属ガスケット
本体で、弾性材からなる１枚の基板１からなる。２はシ
リンダーボア孔であって図示しないシリンダーブロック
側のボアに対応して複数個設けられる。３はボルト孔、
４は油孔、５は水孔、６は基板と同等かそれより薄い副
板であり、ボア孔２の囲りのみの幅で併設積層してい
る。又、７はボアビードセンターライン、８は後述する
固着ラインである。

【０００６】次に図１によって断面構成を説明する。図
１(a) は図２のＢ−Ｂ′断面を示し、図１(b) は図２の
Ａ−Ａ′断面を示す。図２と対応する部分については同
一符号を付す。図１(a) に示されるように、基板１のボ
ア側には基板側のビード９があり、その上方にはボア端
部を揃えて副板６のビード11が互いに凸部を外向きにし
て併設されている。そしてボア余りの平坦部で固着部８
にて固定される。なお、図１(a) では基板ビード９と副
板ビード11のビード幅に差をつけていないが、副板６の
板厚は基板１の板厚より薄いか同等であり、同等の場合
ビード幅を狭くしバネ常数を異ならせるようにしてもよ
い。又、エンジン剛性も弱くなってきているため、ボル
ト間とボルト近傍の締付面圧も異なるため、ビード上面
圧の平均化を計るため、ビード幅をボルト近傍は広くボ
ルト間は狭く除変させている。図１(b) は両シリンダー
ボア端部はガスケット幅が狭いため、点溶接の連続で固
着すると熱歪を発生して湾曲の原因となるため、影響の
発生する部分を除いて固着するため固着なしとなる。固
着なし部分は他にも水孔がシリンダーボア孔に近く、長
く熱歪変形を起こす部分を除外する。従って１つのシリ
ンダーボア孔囲りで５mm以上の固着ラインの個所が数個
所に及ぶこともある。

【０００７】次に作用について説明する。先ず、金属ガ
スケットをエンジンに装着して締付けると、副板と基板
が同一板厚の場合、基板のビード幅が広くバネ常数が小
さいために早く大きく変化するが、副板は遅れて変化
し、完全に締付けた時に両ビード共に全屈することを基
本としている。しかし副板はシリンダーボア周縁のみに
存在し、締付ボルト部他は基板のみであるため、締付時
にボルト部とシリンダーボア部では副板の板厚分の傾斜
が発生する。即ち、エンジンをたわませて、エンジンの
バネを使用していることになる。この現象そのものは従
来技術と同様であるが、本発明のものは副板にストッパ
ー機能とビード機能を併せ持たせたことに特徴を有して
いる。又、適用を広範囲とするため副板の板厚，硬度ビ
ードの形状，ビード幅，ビードの向きの組合せ等で対応
し、基板と副板の積層部分でもボルト近傍はビード幅を
広くしてボルト間を狭くエンジン剛性も弱いため多少の
隙間が発生する。しかし、この量がビード破壊数値以下
であれば良い。当技術は基板と副板を連続する点溶接で
固着する時発生する、熱歪による変形を抑えるため、ガ
スケット幅の狭い隣接するボア間及びボア孔と水孔等変
形する条件の部分を除いて固着している。即ち、これら
ガスケット幅の狭い部分に５mm以上の固着しない範囲を
備えている。

【０００８】図３は他の実施例の構成図であり、本実施
例では副板６の板厚を基板１のそれより薄くし（Ｔ₁ ＞
Ｔ₂ ）、かつビード凸側を互いに外側に向けたものであ
る。本実施例のものも図１のものと同様な効果が得られ
る。図４は更に他の実施例の構成図であり、本実施例で
は基板１と副板６のビード幅を（Ｂ₁ ＞Ｂ₂ ）としたも
ので、このことはバネ常数を互いに変化させたものであ
る。本実施例においても前記各実施例と同様の効果が得
られる。図５は更に他の実施例の構成図であり、本実施
例では基板１のビード９の方向に合せて、副板６のビー
ド11の凸側方向を同一として併設したものである。この
場合も上記実施例と同様な効果が得られる。図６は更に
他の実施例の構成図であり、本実施例では基板1-2 を新
たに設け、図５に対して基板1-2 側のビード9-2 を互い
に逆向きに併設したものである。本実施例も上記各実施
例と同様な効果が得られる。

【０００９】図７は更に他の実施例の構成図であり、本
実施例は基板1-1 と基板1-2 にビード9-1 ，9-2 を形成
し、凸側向きを外側に向け中間に副板６をビードを加工
せず設けたものである。本実施例も上記実施例と同様な
効果が得られる。図８は更に他の実施例の構成図であ
り、本実施例は基板１にフルビード９、副板６にハーフ
ビード12を組合せたものである。本実施例も上記実施例
と同様な効果が得られる。図９は更に他の実施例の構成
図であり、本実施例は基板１にハーフビード12-1、副板
６にハーフビード12を組合せたものである。本実施例も
上記実施例と同様な効果が得られる。図10は更に他の実
施例の構成図であり、本実施例は基板1-1 にハーフビー
ド12-1と、基板1-2 にハーフビード12-1を形成し、各基
板６の間にビードなしの副板６を挟んで構成し、基板と
副板６を固着した構成とした。本実施例も上記実施例と
同様な効果が得られる。上記実施例において、基板と副
板の積層内部を除く上，下面全体には常にゴム又は樹脂
からなるミクロシール剤を塗布している。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば副
板はシリンダーボア孔周縁にのみ設け、この副板にはフ
ルビードを形成してシリンダーボア孔端部を揃えて積層
すると共に、ガスケット幅の狭い部分には所定の寸法だ
け固着しない範囲を設けるよう構成したので、作業性の
改善と共に、エンジンの高性能化にも対処することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による金属ガスケットの一実施例の断面
構成図。

【図２】金属ガスケットの平面構成を説明する一部切欠
図。

【図３】他の実施例の断面図。

【図４】更に他の実施例の断面図。

【図５】更に他の実施例の断面図。

【図６】更に他の実施例の断面図。

【図７】更に他の実施例の断面図。

【図８】更に他の実施例の断面図。

【図９】更に他の実施例の断面図。

【図10】更に他の実施例の断面図。

【図11】従来の金属ガスケットを説明する断面図。

【符号の説明】

１ 基板 ２ シリンダーボア ３ ボルト孔 ４ 油孔 ５ 水孔 ６ 副板 ７ ビードセンターライン ８ 固着ライン ９，9-1 ，9-1 ビード10 金属ガスケット本体 11 副板ビード 12，12-1 外周ビード 13 油孔ビード 14 ボルト孔ビード

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １枚の弾性金属板に形成したシリンダー
   ボア孔と、前記シリンダーボア孔の周縁に沿って設けた
   フルビードと、水孔，油孔の圧力シールを行なうフルビ
   ード又はハーフビードを設けた金属ガスケットにおい
   て、前記シリンダーボア孔周縁にのみ副板を設け、当該
   副板にはフルビード又はハーフビードを形成して基板と
   副板はシリンダーボア孔端部を揃えて積層し、基板と副
   板との固着はシリンダーボア間又は水孔等によりフルビ
   ード又はハーフビード中心線より外側の平坦部の幅が５
   mm以下のとき、ビードよりボア孔寄り平坦部に５mm以上
   の固着しない範囲を有し、その他の部分を連続した点溶
   接で固着したことを特徴とする金属ガスケット。
2. 【請求項２】 基板は２枚としどちらか１枚の基板に固
   着し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】 基板及び副板のビードはハーフビード又
   はフルビードとハーフビードの組合せ又はハーフビード
   のみの組合せとしたことを特徴とする請求項１記載の金
   属ガスケット。
4. 【請求項４】 基板と副板の積層内部を除く上，下面全
   体にゴム又は樹脂からなるミクロシール剤を塗布したこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３又は
   請求項４記載の金属ガスケット。