JPH11148556A - 金属製ガスケット - Google Patents
金属製ガスケットInfo
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- JPH11148556A JPH11148556A JP9329644A JP32964497A JPH11148556A JP H11148556 A JPH11148556 A JP H11148556A JP 9329644 A JP9329644 A JP 9329644A JP 32964497 A JP32964497 A JP 32964497A JP H11148556 A JPH11148556 A JP H11148556A
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Abstract
ッキ面に与える面圧をボア孔から遠ざかる方向に傾斜さ
せることにより,シリンダボアの開口直近での高面圧に
よるシリンダボアの変形を防止する金属製ガスケットを
提供する。 【解決手段】 金属製ガスケット1を構成する第1ビー
ド基板2の第1ビード9は,その内側ボーダーライン2
1と外側ボーダーライン22とがそれぞれ第1中間板4
の折返し部16と折返し部16の厚さより板厚の薄い第
2中間板5とに対応している。第1ビード9が変形する
ことによるシリンダブロック93のデッキ面97に与え
る面圧は,第1ビード9の第1凸部11よりも第1ボア
7から遠い側にシフトするので,シリンダライナ94の
ライナ部分95への変形等の影響が少なくなる。
Description
対向面間,例えば,エンジンのシリンダブロックとシリ
ンダヘッドとの間に挟持されて対向面間をシールする金
属製ガスケットに関する。
クとシリンダヘッドとの間のようなエンジンを構成する
構造体の対向面間にガスケットを配置し,シリンダヘッ
ドをシリンダブロックに締付ボルト等で締付けて両対向
面をシールすることが行われている。このガスケットは
シリンダブロックとシリンダヘッドとの当接面から燃焼
ガス等が漏洩しないように配設されるものであり,種々
のタイプのガスケットが使用されている。
化,或いは高出力を指向する自動車用高性能エンジンに
向けられており,軽量化のためにアルミニウム合金から
成るシリンダヘッドが採用されている。しかしながら,
アルミニウム合金は,軽量ではある反面,剛性が低いの
で,エンジンの運転・停止又は運転状態に応じて生じる
温度変化によって熱膨張或いは熱収縮が増大し,或いは
エンジン使用時における繰り返し応力や冷熱サイクル条
件によって,ストレス即ち熱負荷がガスケットに加わ
り,ガスケットの歪みが増大し,ガスケットの破壊やシ
ール面圧の急激な低下によって対向面間からガス漏れ等
の不具合が生じることがある。そこで,従来のアスベス
ト等のガスケットの代替となる有効なシール手段とし
て,金属製ガスケットを用いる方法が一般的に知られる
こととなり,金属製ガスケットについて種々のガスケッ
トが開発されている。金属製ガスケットには,ピストン
が往復動するためにシリンダブロック内に形成したシリ
ンダボアに対応したボアが形成されており,ボアの周囲
には環状のビードが形成されている。ボア以外にもボル
ト孔等の貫通孔の周囲近傍にビードが形成されている。
金属製ガスケットを間に挟んだ状態でシリンダヘッドと
シリンダブロックとをボルト等によって締め付けて固定
するときに,ビードが取付面に対して弾性的な接触部,
特にシリンダボアの周囲の対向面間においては環状接触
部を形成することにより,取付面間が燃焼室や水孔,オ
イル孔,ボルト孔等の各種の孔の周囲がシールされる。
数枚の金属板から構成されており,特に,一対のピート
基板を上下に配設し,両ビード基板間に二枚の中間板を
配置した積層金属ガスケットとして,特公平4−778
33号公報又は特公平8−33178号公報に開示され
ているものがある。これらの公報に開示されている金属
製ガスケットは,一方の中間板に一部を折り曲げて折返
し部を形成すると共に,他方の中間板を板厚調整用の中
間板として機能させている。
いる積層金属ガスケットは,一方の中間板のボア周りの
部分を折り返し,前記一方の中間板の板厚よりも薄くし
た他方の中間板は,一方の中間板の端部と接触しないが
ビード基板のビードの凸部と接触するように配置してい
る。このよう構成することにより,燃焼室周りにおいて
対向面間の隙間の補償を行うと共に,ビード部位におけ
る二重のシールを形成し,更に,他方の中間板が積層さ
れる側のビード基板のビードの全圧縮を防止して安定し
たシール効果を得ることを図っている。
されている積層金属ガスケットは,上記の特公平4−7
7833号公報に開示されている積層金属ガスケットと
同様の効果を得ると共に,他方の中間板が積層されない
側のビード基板にもビードの全圧縮を防止して,二枚の
ビード基板のビード保護の均等化を図っている。
折り返して板厚が厚い補償部を形成すると,ボアの周り
において大きくなる傾向がある対向面間の隙間が補償さ
れる。また,ボアの周りにおける対向面間の隙間は,燃
焼ガス圧力や熱の影響で増減するのを防止される。更
に,ビード部との協同によってボアの周囲に面圧の高い
二重のシール領域が形成され,燃焼ガス等の漏洩が防止
される。
厚い補償部を用いると,シリンダブロックをアルミニウ
ム合金製としたエンジンでは,シリンダライナが嵌め込
まれているか否かにかかわらず,対向面に対して生じる
面圧がシリンダボアの周囲に過度に集中するので,却っ
て,シリンダボアの開口孔縁部,或いはシリンダライナ
を嵌合する場合にはそのシリンダライナのライナ部分と
フランジ部分とが接続部であるコーナー部分の歪みが大
きくなり,エンジンの性能を低下させるという問題があ
る。シリンダボアに変形が生じると,燃費が悪化し,エ
ンジンオイルの消費量が増加し,シリンダ壁面とピスト
ンリングとの摩擦損失が増加して,最悪時にはスカッフ
ィングによる焼付けが生じる。したがって,アルミニウ
ム合金製のシリンダブロックのように,デッキ面に充分
高い硬度が得られない場合に,補償部を確保し,且つビ
ードの全圧縮を防止すると共に,デッキ面に生じる面圧
をシリンダボアの直近に集中しないようにシフト或いは
分散させることによって,ボアの周りの面圧のフラット
化を図り,シリンダボアの周囲に過度の面圧を集中させ
ないことでシリンダボアの変形をできる限り小さくし,
シール性能とエンジン性能の向上を図ることが求められ
ている。
の構造体の対向面間で金属製ガスケットを締め付けた状
態で,ボアの近傍での対向面間の間隙の補償をすると共
に,ビード基板のビードの全圧縮,即ち,完全なへたり
を生じないようにし,更に,ビードの変形に基づいて対
向面に対して発生する面圧中心をボアから遠ざかる方向
にシフトさせて,ボアの近傍における面圧の集中を防止
し,且つ面圧のフラット化を図り,その結果,シール性
能及びエンジン性能を向上させることが可能な金属製ガ
スケットを提供することである。
1ボアに沿って第1ビードが形成された第1ビード基
板,前記第1ボアに対応する第2ボアに沿って前記第1
ビードと実質的に一致する位置に第2ビードが形成され
た第2ビード基板,前記両ビード基板間に介在されると
共に前記第1と第2ボアに対応した第3ボアが形成され
且つ前記第3ボアに沿って前記第1ビード基板側に折り
返された折返し部が形成された第1中間板,前記第1中
間板の板厚よりも薄い板厚を有すると共に前記第1ビー
ド基板側において前記第1中間板に積層された第2中間
板を具備し,前記第1ビードの第1凸部と第2ビードの
第2凸部とは互いに外側を向いており,前記第1ビード
の内側ボーダラインは前記折返し部に対応して位置して
いると共に前記第1ビードの外側ボーダラインは前記第
2中間板に対応して位置しており,前記第1中間板の前
記折返し部と前記第2中間板とは前記第1ビードの前記
両ボーダライン間において互いに非干渉状態に配置され
ていることから成る金属製ガスケットに関する。
中間板の前記折返し部の先端は,前記第1ビードの前記
内側ボーダラインと前記外側ボーダラインとの間の中央
部に対応する位置に配置されている。
記第1中間板の前記折返し部の前記先端と対向する前記
第2中間板の端部は,前記第1ビード基板の前記第1ビ
ードの前記外側ボーダラインよりも前記折返し部側に配
置されている。
記第1ビード基板及び前記第2ビード基板にはそれぞれ
複数の前記第1ボア及び前記第2ボアが並列して形成さ
れており,前記第1ビード及び前記第2ビードは複数の
前記第1ボア及び前記第2ボアのそれぞれに独立して形
成されている。
記第1中間板に形成された前記折返し部の折返し面に
は,隙間が形成されている。
記第1ビード基板の前記第1ビードと,前記第2ビード
基板の前記第2ビードとは,断面台形に形成されてい
る。
記第1ビードの前記内側ボーダラインから前記第1ボア
側に延びる前記第1ビード基板の第1ボア周辺部分は,
前記第1中間板の前記折返し部に対して接触するか又は
前記第1ビードの高さよりも低い幅の隙間を介して対向
しており,前記第2ビードの内側ボーダラインから前記
第2ボア側に延びる前記第2ビード基板の第2ボア周辺
部分は,前記第1中間板の前記折返し部に対応する部分
に対して接触するか又は前記第2ビードの高さより低い
幅の隙間を介して対向している。
記第1ビード及び前記第2ビードはそれぞれ前記第1ボ
ア又は前記第2ボアに沿って複数条に形成されており,
前記折返し部に対応して位置する前記内側ボーダライン
は最内側の前記第1ビードの内側ボーダラインであり,
前記第2中間板に対応して位置する前記外側ボーダライ
ンは最外側の前記第1ビードの外側ボーダラインであ
る。
のシリンダブロックとシリンダヘッドとの間において,
前記第1ビード基板を前記シリンダブロックのデッキ面
側に配置して適用されるものである。
のように構成されているので,金属製ガスケットを例え
ばシリンダブロックとシリンダヘッドとのデッキ面間に
介装して締め付けた状態では,第1中間板の折返し部を
含む部分の板厚は第1中間板の板厚よりも厚くなるの
で,大きな隙間を形成し易いボアの直近での隙間の補償
部を構成する。第1ビード基板は,デッキ面に対して第
1ビードの第1凸部が係合し,第1ビードの内外のボー
ダラインが第1及び第2の中間板に対応して位置してい
るので,第1ビードの領域に面圧が集中してメインシー
ルを与える。また,第1中間板の折返し部と第2中間板
との板厚の差によって中間板の段差が調整され,この段
差が第1ビードの全圧縮を防止するストッパ量を与え
る。更に,締付け状態では,第1ビード部内では全体に
渡って面圧が分散すると共に,上記段差によって第1ビ
ードの変形によって対向面に生じる面圧の中心が第2中
間板寄りにシフトする。したがって,高温の燃焼ガスの
漏洩するのを防止するシール性能が向上すると共に,デ
ッキ面のシリンダボアの近傍に高い面圧集中が生じるの
が防止され,シリンダボアの変形が少なくなる。
第1凸部が第1ビードの両ボーダライン間の中央部に位
置し,第2中間板が第1ビードの外側ボーダラインより
も内側に位置しているので,第1ビードのボーダライン
が第1中間板及び第2中間板とに対して確実に十分余裕
をもって対応する位置を取ることが可能となる。また,
金属製ガスケットには弾性を付与するために,各部分に
工夫を施すことができる。即ち,折返し部の折返し面に
隙間を形成して折返し部に弾性を与えることが可能であ
り,前記第1ビードから第1ボア側に延びる第1ボア周
辺部分や第2ビードから第2ボア側に延びる第2ボア周
辺部分と,前記折返し部又は前記折返し部に対応した第
1中間板の部分との間に隙間を形成してビード基板のボ
ア周辺部分に弾性を付与することも可能である。更に,
この金属製ガスケットは,単気筒エンジンのみならず,
多気筒エンジンにも適用可能である。
ビードの形状を変更して,面圧の集中を分散させること
も可能である。即ち,ビードの断面を台形にすると,ビ
ードの変形時の面圧の集中が緩和され,フラット化が促
進される。また,第1ビード及び第2ビードを複数条に
形成することにより,デッキ面へのシール面圧を分散さ
せて良好な面圧を確保することが可能である。
による金属製ガスケットの実施例を説明する。図1はこ
の発明による金属製ガスケットの一実施例を一部破断し
て示す平面図,図2は図1に示した金属製ガスケットの
矢視A−Aで見た一部拡大断面図である。
対の構造体としてのシリンダブロックとシリンダヘッド
との対向面間のシールを行うため,かかる対向面間に挟
持されるヘッドガスケットである。この金属製ガスケッ
ト1が適用されるエンジンのシリンダブロックがアルミ
ニウム合金製である場合,図7に示すように,シリンダ
ブロック93には,ピストンが往復動するための滑動面
を与えるライナ部分95とデッキ面97と略面一のフラ
ンジ部96とからなる成る特殊鋳鉄製のシリンダライナ
94が嵌め込まれている。
は,4気筒や6気筒のような多気筒エンジンのシリンダ
ボアに対応したボア6A,6B・・(総称する場合は,
符号6を使用する)が複数個並列して形成されている。
金属製ガスケット1は,一対の弾性金属板から形成され
た第1ビード基板2及び第2ビード基板3と,両ビード
基板2,3間に介装された第1中間板4及び第2中間板
5とから構成されている。図7を参照すると明らかなよ
うに,第1ビード基板2がシリンダブロック側に配置さ
れる。第1ビード基板2及び第2ビード基板3には,締
付け用のボルトが挿通するボルト孔27,ノック孔2
8,水孔29が穿設されているが,これらの各孔は,ガ
スケットの技術分野においてそれぞれ周知のものである
ので,ここでは詳細な説明を省略する。これらの金属製
ガスケット1の周辺部及び周辺部に形成される各種の孔
の回りには,通過する流体が漏洩するのをシールするた
め,ビードが形成される。ボルト孔27の周囲及びノッ
ク孔28の周囲におけるシール,及び第1ビード基板2
及び第2ビード基板3の周囲に沿うシールは,シリンダ
ボア周りのビードによるシールよりもシール程度は低く
て充分であるので,それぞれ比較的高さの低いハーフビ
ード30,31,32が形成されている。
は,例えば,厚さt1=0.15〜0.25のステンレ
スばね鋼板(SUS301CSP−3/4H)の金属材
料を打ち抜いてビード加工等の成形加工をし,所定の張
り強さ,伸び,及び硬さを備えるために熱処理と表面処
理が施したものである。第1中間板4は厚さt1=0.
30〜0.40のステンレスばね鋼板(SUS304)
から形成され,第2中間板5は厚さt1=0.25〜
0.35のステンレスばね鋼板(SUS301,SUS
304,SUS430,或いはSEC)から形成されて
いる。
られる第1ボア7A,7B・・(総称するときは,符号
7を使用する。以下,各構成要素及び部位に対してボア
の位置A,B・・を付した場合において総称する時も同
様である)が並列して形成されており,第2ビード基板
3には,孔縁によって定められる第2ボア8A,8B・
・が並列して形成されている。第1及び第2のボア7,
8は互いに対応した位置に形成されている。第1ビード
基板2の第1ボア7に沿って,第1ビード9A,9B・
・が形成されており,第2ビード基板3の第2ボア8に
沿って第2ビード10A,10B・・が形成されてい
る。第1ビード9及び第2ビード10は,フルビードと
してボア毎6に独立して形成されている。また,第1ビ
ード9及び第2ビード10は,各ボア6に沿って実質的
に同じ位置に形成されており,第1ビード9の第1凸部
11A,11B・・と第2ビード10の第2凸部12
A,12B・・とは互いに逆方向,即ち,外側を向いて
配置されている。
15に折り返して重ねられる折返し部16A,16B・
・を有している。折返し部16と折返し部16に対応し
た本体部分15の一部とで,折重ね部17A,17B・
・が形成されている。折返し部16A,16B・・のボ
ア側端縁によって第3ボア18A,18B・・が定めら
れており,第3ボア18は,第1ビード基板2の孔縁に
よって定められている第1ボア7及び第2ビード基板3
の孔縁によって定められている第2ボア8に対応してい
る。また,折重ね部17を形成するための折返し部16
A,16B・・の先端19A,19B・・は,第1ビー
ド基板2の第1ビード9の凸部11に対応する位置,即
ち,第1ビード9の内側ボーダライン21A,21B・
・と外側ボーダライン22A,22B・・との間の中央
部に対応した位置に配置されている。したがって,第1
ビード基板2の第1ビード9A,9B・・の内側ボーダ
ライン21A,21B・・は,折返し部16A,16B
・・に接触するように対応している。なお,第1中間板
4は,隣接するボア6間にのみ対応して配設されてよい
が,第1中間板4にはボア6に対応した孔を形成して折
重ね部17を環状に形成してもよい。
よりも薄い板厚t2 を有しており,第1中間板4の折返
し部16が折り返された側において第1中間板4に積層
されている。第2中間板5の端部20A,20B・・
は,第1中間板4の折返し部16の先端19A,19B
・・と対向している。第1ビード基板2の第1ビード
9,9B・・の外側ボーダライン22A,22B・・
は,第2中間板5に対応しており,図示の例では,自由
状態で僅かな隙間を介して対応している。また,第2中
間板5は,第1ビード9の内側ボーダライン21と外側
ボーダライン22との間において第1中間板4の折返し
部16と非干渉状態に配置されている。したがって,第
2中間板5の端部20は第1ビード基板2の第1ビード
9の外側ボーダライン22と第1中間板4の折返し部1
6の先端19との間に位置している。第1ビード基板2
には第1ビード9A,9B・・よりも第1ボア7から遠
い領域にハーフビード23A,23B・・が形成されて
おり,第1ビード基板3にも第2ビード11A,11B
・・よりも第2ボア8から遠い領域にハーフビード24
A,24B・・が形成されている。
ト1の表裏両面,即ち,第1ビード基板2及び第2ビー
ド基板3の両外側面及び互いに対向する内側面の少なく
とも一方面には,耐熱性及び耐油性を有するゴム(例え
ば,フッ素ゴム),樹脂(アクリルシリコン系)等の非
金属材料で,厚さが,例えば,10μ〜20μ程度のコ
ーティングが施されている。したがって,図7に示すよ
うにシリンダヘッド98及びシリンダブロック93に対
して金属対金属の接触状態を回避し,金属製ガスケット
としての耐腐食性や耐久性及び強度を確保することがで
きる。また,第1及び第2のビード基板2,3,第1及
び第2の中間板4,5及びシリンダヘッド98及びシリ
ンダブロック93のデッキ面97,99の機械加工面に
凹凸が存在していても,上記非金属材料が凹凸をカバー
して充分なシール機能を果たすことができる。
は,例えば図7に示すようにシリンダブロック93とシ
リンダヘッド98とのデッキ面97,99間に介装さ
れ,シリンダヘッド98を締付けボルト等によってシリ
ンダブロック93に取り付けたときに,デッキ面97,
99間で締め付けた状態となる。シリンダライナ9のフ
ランジ部分96の表面とシリンダブロック93の上面と
は,シリンダブロック側のデッキ面97を定めている。
第1中間板4の折重ね部17の厚さは第1中間板4の板
厚t1 の2倍の板厚2×t1 となる。折重ね部17は,
シリンダブロック93とシリンダヘッド98とのデッキ
面97,99のうち,大きな隙間を形成し易いシリンダ
ボアの周囲において隙間や不整を補償する補償部として
の機能を果たし,デッキ面97,99に燃焼ガスが漏洩
する隙間を残すのを防止する。デッキ面97,99に対
しては,第1ビード9及び第2ビード10が押圧され
る。押圧状態での変形に伴って,第1ビード9の第1凸
部11及び第2ビード10の第2凸部12は,高いシー
ル性能が要求されるボア6の周りにおいてデッキ面9
7,99に圧接されて環状接触部(シールライン)を形
成し,環状接触部は,ボア6を通る高温の燃焼ガス等の
流体がデッキ面97,99と金属製ガスケット1との間
から漏出するのを阻止する。
の先端19は,ビード10の内側ボーダライン21と外
側ボーダライン22との間の中央部,即ち,凸部12に
対応する位置にまで延びているので,締付け状態では折
返し部16と両ビード基板2,3の各ビード9,10よ
りも内側のボア周辺部分とが重ねらることで形成される
補償部は幅広く確保される。また,第1ビード9の内側
ボーダライン21は第1中間板4の折返し部16に圧接
し,第1ビード9の外側ボーダライン22は第2中間板
5に対応した位置にあるので,第1ビード9の変形が第
1ビード9の背面側で支持されて,発生する面圧は第1
ビード9の部分に面圧が集中する。
図7に示されている。金属製ガスケット1の締付け状態
では,図7の下側に示したシリンダブロック93のデッ
キ面97への面圧の中心は,外側ボーダライン22側に
傾き,面圧の中心がボア6から遠ざかる側にシフトして
いる。また,ビード9部内では全体に渡って面圧がフラ
ット化している。したがって,金属製ガスケット1のシ
ール性能が向上すると共に,補償部には締付け力による
高い面圧が作用しないので,ボア6の周辺近傍に面圧が
集中することによるボア変形が少なくなる。また,第1
中間板4の折重ね部17と第2中間板5との板厚の差
(t1−t2)を調整することによって,第1ビード9
の変形が抑制されて,第1ビード基板2の第1ビード9
の全圧縮を防止するストッパ量が調節される。
よる金属製ガスケットの別の実施例について説明する
が,図3〜図6に示された各実施例においては,図1及
び図2に示した金属製ガスケット1において付した符号
と同じ符号を付した構成要素又は部位は,金属製ガスケ
ット1における構成要素又は部位と同じ機能を奏するの
で,これらの構成要素又は部位についての再度の説明を
省略する。
属製ガスケットの第2実施例を説明する。図3は,この
発明による金属製ガスケットの第2実施例の一部拡大断
面図である。なお,図3以下の図面に示す金属製ガスケ
ットの各実施例においては,各ボア6の周りで構造が実
質的に異ならないとして,ボアA,B等に応じた英記号
による区別を省略する。第2実施例としての金属製ガス
ケット40は,第1ビード基板42及び第2ビード基板
43の第1ボア7及び第2ボア8に沿って形成される第
1ビード及び第2ビードを2条のビードを形成した点
で,第1実施例の金属製ガスケット1と異なっている。
即ち,第1ビード基板42の第1ボア7に沿って2条の
第1ビード44,45が形成されており,第2ビード基
板43の第2ボア8に沿って2条の第2ビード46,4
7が形成されている。第1中間板4の折返し部16の先
端19は,内側の第1ビード46の範囲内に位置してお
り,第2中間板5の端部20は外側の第1ビード47の
範囲内に位置している。また,内側の第1ビード44の
内側ボーダライン48が第1中間板4の折返し部16に
対応した位置で接触しており,外側の第1ビード45の
外側ボーダライン49が第2中間板5に対応した位置に
ある。金属製ガスケット40をデッキ面間に締め付けた
状態では,2条のビード44〜47のそれぞれがシール
ラインを形成するので,十分なシール面圧の確保が図ら
れデッキ面に対するシール性能が強化される。折返し部
16は第1中間板の本体部分と共に折重ね部17形成し
ている。
属製ガスケットの第3実施例を説明する。図4は,この
発明による金属製ガスケットの第3実施例のボアの周り
における一部拡大断面図である。金属製ガスケット50
は,ビードの断面形状を台形とした点で,第1実施例の
金属製ガスケット1と異なる。第1ビード基板52に形
成された第1ビード55は,平坦な第1凸部57を有す
る。また,第2ビード基板53に形成された第2ビード
56は,平坦な第1凸部58を有する。第1ビード55
は,内外のボーダライン59,60間の幅に対して30
分の1程度の高さを有する比較的低くなだらかな台形に
形成されており,第2ビード56についても同様であ
る。台形の上辺に対応する平坦な第1凸部57及び第2
凸部58の幅は,第1ビード55及び第2ビード56の
幅に対して約3分の1程度〜6分の1程度とされてい
る。第1ビード基板52について,第1ビード55の内
側ボーダライン59から第1ボア7側に位置する第1ボ
ア周辺部分61は,自由状態で第1中間板の折返し部1
6に当接している。第2ビード基板53について,内側
ボーダラインよりも第2ボア8側に位置する第2ボア周
辺部分62についても同様である。台形の形状の第1ビ
ード55及び第2ビード56は,通常のなだらかなビー
ドと比較して,台形の第1凸部57及び第2凸部58に
よって面圧が一層分散されるので,ビード凸部に面圧を
集中させない作用がある。その他,第1ビード基板52
と,第1中間板4の折返し部16及び第2中間板5及び
その端部20に対する配置関係,並びにハーフビード6
3,64の形成等については,第1実施例である金属製
ガスケット1の場合と同様であるので,重複する詳細な
説明を省略する。
属製ガスケットの第4実施例を説明する。図5は,この
発明による金属製ガスケットの第4実施例の一部拡大断
面図である。金属製ガスケット70は,図4に示した金
属製ガスケット50と比較して,第1ビード75及び第
2ビード76の断面台形形状の傾斜をより急にした点で
異なり,こうすることで第1ビード75及び第2ビード
76に一層強い弾性を与えることができる。また,金属
製ガスケット70は,第1中間板4aの本体部分15a
と折重ね部87を形成するために折り返されている折返
し部86の折返し面86aに隙間89を形成した点で金
属製ガスケット50と異なり,隙間89によって折重ね
部87に一層の弾性を付与することができる。隙間89
は約50μmの大きさに設定される。更に,金属製ガス
ケット70は,第1ビード基板72の内側ボーダライン
79よりも第1ボア7寄りの第1ボア周辺部分81は第
1中間板4aの折重ね部87に当接しているが,第2ビ
ード基板73の対応する第2ボア周辺部分82は,第1
中間板4aの折重ね部87の外面に当接させた点で金属
製ガスケット50と異なる。その結果,第2ビード基板
73は燃焼時にシリンダヘッド側のデッキ面の変位に追
従して変形するので,シール面圧の安定化とシール性能
の向上を図ることが可能となる。なお,第1ビード75
及び第2ビード76は,内外のボーダライン79,80
間に相当するビード幅に対して5分の1〜15分の1程
度の高さを有する。台形の上辺に対応する平坦な第1凸
部77及び第2凸部78の幅は,上記ビード幅に対して
約2分の1〜6分の1程度とされている。また,隙間8
8の幅は,第2ビード76の高さの0.3〜0.7倍,
好ましくは0.5倍に設定される。第1ビード基板72
と第2ビード基板73のハーフビード83,84につい
ては,図4に示すハーフビード63,64と同等のもの
である。
属製ガスケットの第5実施例を説明する。図6は,この
発明による金属製ガスケットの第5実施例の一部拡大断
面図である。金属製ガスケット90は,図5に示した金
属製ガスケット70と比較して,第1中間板4aの折返
し部86の折返し面86aに形成されていた隙間89に
相当する隙間を設けることは意図していないが,第1ビ
ード基板72の内側ボーダライン79よりも第1ボア7
寄りの第1ボア周辺部分81と第1中間板4の折返し部
16との間に隙間91を形成すると共に,第2ビード基
板73の対応する第2ボア周辺部分82と第1中間板4
の折重ね部17との間に隙間92を形成した点で異なっ
ている。第2ビード基板73がシリンダヘッド側のデッ
キ面に追従するのに加えて,第1ビード基板72も,燃
焼時にシリンダブロック側のデッキ面の変位に追従して
変形するので,シール面圧の安定化とシール性能の向上
を図ることが可能となる。
施例について説明したが,この発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。例えば,第1及び第2ビード
基板の各板厚については,エンジン部品の対向取付面の
材質や硬さ等の物理的な性質,或いはエンジンの仕様等
にあわせて,金属製ガスケットの仕様決定に際して適宜
変更して対向取付面に発生する不整の補正に対応させる
ことができる。例えば,シリンダヘッド98側の第2ビ
ード基板3の板厚を,シリンダブロック93側の第1ビ
ード基板2の板厚よりも厚くして,ビード基板に作用す
る応力や熱負荷の変動に対する耐久性を向上させても
い。ビード基板の各ビードの高さや幅は,同じボア6の
周りであっても,周方向位置に応じて変化させることが
できる。例えば,小型のエンジンでは,隣接するボア6
間の領域が非常に狭くなっているので,2本のビードの
幅を,他の領域におけるビードの幅よりも狭く設定され
る。また,ビードの高さについても,隣接するボア6間
の領域では高いシール力を得るために他の領域よりも高
くする等の変化を持たせることができる。金属製ガスケ
ットを適用するエンジン部品としては,シリンダヘッド
とシリンダブロックとの間の対向取付面間に限られず,
排気マニホルドをシリンダヘッドに取り付けるのに用い
られる金属製ガスケットとしても適用可能である。
上のように構成されているので,シリンダブロックをア
ルミニウム合金製とする場合のように,デッキ面に充分
高い硬度が得られなくても,金属製ガスケットを対向面
であるデッキ面間に締め付けた状態では,金属製ガスケ
ットは,シリンダボアの開口近傍において,デッキ面間
隙が大となり易い領域の補償部を確保しつつ,第1及び
第2中間板の板厚の差によるストッパ機能を果たす。し
かも,第1ビード基板の第1ビードによる変形は,両中
間板によって支えられ,過度の面圧を集中させずにフラ
ット化され,安定したシール性能を確保することもでき
る。また,第1及び第2中間板の板厚の差によって第1
ビード基板の第1ビードに部分における面圧が第2中間
板寄りに傾斜するので,面圧の中心がボアから遠ざかる
方向にシフトする。したがって,シリンダボアの開口直
近周囲に面圧が集中するのを防止して,シリンダボアの
変形を可及的に小さくすることができ,エンジンオイル
の消費量を少なくすると共に,シリンダ壁面とピストン
リングとの摩擦損失を少なくして焼付けを防止し,更に
燃費を改善する等のエンジン性能を向上することができ
る。
示す平面図である。
た一部拡大断面図である。
を示す一部拡大断面図である。
を示す一部拡大断面図である。
を示す一部拡大断面図である。
を示す一部拡大断面図である。
デッキ面間への介装とシリンダブロック側のデッキ面に
発生する面圧を示した図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 第1ボアに沿って第1ビードが形成され
た第1ビード基板,前記第1ボアに対応する第2ボアに
沿って前記第1ビードと実質的に一致する位置に第2ビ
ードが形成された第2ビード基板,前記両ビード基板間
に介在されると共に前記第1と第2ボアに対応した第3
ボアが形成され且つ前記第3ボアに沿って前記第1ビー
ド基板側に折り返された折返し部が形成された第1中間
板,前記第1中間板の板厚よりも薄い板厚を有すると共
に前記第1ビード基板側において前記第1中間板に積層
された第2中間板を具備し,前記第1ビードの第1凸部
と第2ビードの第2凸部とは互いに外側を向いており,
前記第1ビードの内側ボーダラインは前記折返し部に対
応して位置していると共に前記第1ビードの外側ボーダ
ラインは前記第2中間板に対応して位置しており,前記
第1中間板の前記折返し部と前記第2中間板とは前記第
1ビードの前記両ボーダライン間において互いに非干渉
状態に配置されていることから成る金属製ガスケット。 - 【請求項2】 前記第1中間板の前記折返し部の先端
は,前記第1ビードの前記内側ボーダラインと前記外側
ボーダラインとの間の中央部に対応する位置に配置され
ていることからなる請求項1に記載の金属製ガスケッ
ト。 - 【請求項3】 前記第1中間板の前記折返し部の前記先
端と対向する前記第2中間板の端部は,前記第1ビード
基板の前記第1ビードの前記外側ボーダラインよりも前
記折返し部側に配置されていることから成る請求項2に
記載の金属製ガスケット。 - 【請求項4】 前記第1ビード基板及び前記第2ビード
基板にはそれぞれ複数の前記第1ボア及び前記第2ボア
が並列して形成されており,前記第1ビード及び前記第
2ビードは複数の前記第1ボア及び前記第2ボアのそれ
ぞれに独立して形成されていることから成る請求項1〜
3のいずれか1項に記載の金属製ガスケット。 - 【請求項5】 前記第1中間板に形成された前記折返し
部の折返し面には,隙間が形成されていることから成る
請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属製ガスケッ
ト。 - 【請求項6】 前記第1ビード基板の前記第1ビード
と,前記第2ビード基板の前記第2ビードとは,断面台
形に形成されていることから成る請求項1〜5のいずれ
か1項に記載の金属製ガスケット。 - 【請求項7】 前記第1ビードの前記内側ボーダライン
から前記第1ボア側に延びる前記第1ビード基板の第1
ボア周辺部分は,前記第1中間板の前記折返し部に対し
て接触するか又は前記第1ビードの高さよりも低い幅の
隙間を介して対向しており,前記第2ビードの内側ボー
ダラインから前記第2ボア側に延びる前記第2ビード基
板の第2ボア周辺部分は,前記第1中間板の前記折返し
部に対応する部分に対して接触するか又は前記第2ビー
ドの高さより低い幅の隙間を介して対向していることか
ら成る請求項1〜6のいずれか1項に記載の金属製ガス
ケット。 - 【請求項8】 前記第1ビード及び前記第2ビードはそ
れぞれ前記第1ボア又は前記第2ボアに沿って複数条に
形成されており,前記折返し部に対応して位置する前記
第1ビードの前記内側ボーダラインは最内側の前記第1
ビードの内側ボーダラインであり,前記第2中間板に対
応して位置する前記第1ビードの前記外側ボーダライン
は最外側の前記第1ビードの外側ボーダラインであるこ
とから成る請求項1〜7のいずれか1項に記載の金属製
ガスケット。 - 【請求項9】 前記金属製ガスケットは,エンジンのシ
リンダブロックとシリンダヘッドとの間において,前記
第1ビード基板を前記シリンダブロックのデッキ面側に
配置して適用されることから成る請求項1〜8のいずれ
か1項に記載の金属製ガスケット。
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