| 【発明の名称】 |
メタルガスケット |
| 【発明者】 |
【氏名】浮田 和彦
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| 【要約】 |
【課題】メタルガスケット及び装着部材の塑性変形を防止し，２つの装着部材間のシール性を確保，維持することができるメタルガスケットを提供すること。
【解決手段】対向する２つの装着部材（シリンダヘッド７１，シリンダブロック７２）の間に配設するためのメタルガスケット１において，該メタルガスケット１は上記装着部材にガスケット板１１，１２が接し，上記両装着部材の間を連通させるガスケット孔１０を有する。また，該ガスケット孔１０の周縁には，該ガスケット孔１０に向かって開口すると共に上記メタルガスケット１の厚み方向に拡大するように配設された一対の舌部３１，３２を有する拡開部３を有する。また，該拡開部３の外周側には，上記拡開部３の塑性変形を防止するための芯体５を有する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 対向する２つの装着部材の間に配設するためのメタルガスケットにおいて，該メタルガスケットは上記装着部材にガスケット板が接し，上記両装着部材の間を連通させるガスケット孔を有すると共に，該ガスケット孔の周縁には，該ガスケット孔に向かって開口すると共に上記メタルガスケットの厚み方向に拡大するように配設された一対の舌部を有する拡開部を有し，該拡開部の外周側には，上記拡開部の塑性変形を防止するための芯体を有することを特徴とするメタルガスケット。
【請求項２】 請求項１において，上記拡開部は，１枚のプレートによって形成されていることを特徴とするメタルガスケット。
【請求項３】 請求項１又は２において，上記２つの装着部材は，シリンダヘッドとシリンダブロックであることを特徴とするメタルガスケット。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【技術分野】本発明は，２つの装着部材の間に配設され，両者間を確実にシールするための金属製のガスケットに関する。
【０００２】
【従来技術】従来，例えばシリンダヘッドとシリンダブロック等といった２つの装着部材の間に配設され，両者間をシールするための金属製のガスケットとして，次のメタルガスケットが知られている。
【０００３】図９に示すごとく，上記メタルガスケット９は，装着部材９７１にガスケット板９１が接し，装着部材９７１，９７２の間を連通させるガスケット孔９０を有する（図６参照）。また，上記メタルガスケット９のガスケット板９１は，このガスケット孔９０の周縁に，ガスケット孔９０に向かって閉塞するように配設された断面Ｕ字状の屈曲部９３を有する。屈曲部９３の折り返し部９３４は，上記装着部材９７２に接する。
【０００４】また，上記メタルガスケット９は，上記屈曲部９３の外周側に，芯プレート９５を有する。この芯プレート９５は，上記屈曲部９３の折り返し部９３４に内側から当接している。一方，芯プレート９５に設けたプレス部９５４は，上記ガスケット板９１に内側から当接している。
【０００５】また，上記メタルガスケット９はヘッドボルト７３（図５参照）の軸力（締結力）によって，上記装着部材９７１，９７２の間に固定されている。また，上記装着部材９７１とガスケット板９１との間に面圧を発生させると共に，上記屈曲部９３の折り返し部９３４と装着部材９７２との間に面圧を発生させることにより，上記装着部材９７１，９７２の間をシールしている。
【０００６】なお，上記面圧は，上記ガスケット板９１と上記芯プレート９５のプレス部９５４との当接部分，及び上記屈曲部９３の折り返し部９３４と上記芯プレート９５との当接部分において，特に高い。
【０００７】
【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来のメタルガスケットにおいては，次の問題がある。即ち，上記メタルガスケット９においては，上記装着部材９７１，９７２の間をシールするための面圧は，上記ヘッドボルト７３の軸力によってのみ確保される。そのため，図９に示すごとく，上記装着部材９７１，９７２の間に流体，例えば燃焼ガスの圧力がかかり，上記装着部材９７１，９７２が引き離される場合に，上記装着部材９７１，９７２の間のシール性を確保するためには，上記ヘッドボルト７３の軸力を高くして，予め上記装着部材９７１，９７２に発生する面圧を高くしておく必要がある。
【０００８】しかし，上記メタルガスケット９の組付け初期の段階から上記面圧を高くすると，逆に上記装着部材９７１，９７２が互いに近づく場合に，上記ガスケット板９１，折り返し部９３４にも過大な面圧が発生する。そのため，上記プレス部９５４のみならず，上記ガスケット板９１，折り返し部９３４，及びこれに当接する上記装着部材９７１，９７２が塑性変形して，へたりが生じるおそれがある。この場合には，再び上記装着部材９７１，９７２が元の位置に戻ると，上記装着部材９７１，９７２に発生する面圧が低下してしまう。それ故，上記装着部材９７１，９７２の間のシール性を確保，維持することは困難である。
【０００９】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，メタルガスケット及び装着部材の塑性変形を防止すると共に，２つの装着部材間のシール性を確保，維持することができるメタルガスケットを提供しようとするものである。
【００１０】
【課題の解決手段】請求項１の発明は，対向する２つの装着部材の間に配設するためのメタルガスケットにおいて，該メタルガスケットは上記装着部材にガスケット板が接し，上記両装着部材の間を連通させるガスケット孔を有すると共に，該ガスケット孔の周縁には，該ガスケット孔に向かって開口すると共に上記メタルガスケットの厚み方向に拡大するように配設された一対の舌部を有する拡開部を有し，該拡開部の外周側には，上記拡開部の塑性変形を防止するための芯体を有することを特徴とするメタルガスケットにある。
【００１１】本発明において最も注目すべきことは，ガスケット孔の周縁にはメタルガスケットの厚み方向に拡大するように配設された拡開部を有し，該拡開部の外周側には芯体を有することである。
【００１２】また，自由状態において，上記一対の舌部は，それぞれ上記ガスケット板よりも上記装着部材側に突出して配設してある。そして，上記メタルガスケットの組付け時においては，各舌部は，それぞれ上記装着部材側に付勢するように配設されている。
【００１３】次に，本発明の作用効果につき説明する。本発明のメタルガスケットにおいては，対向する２つの装着部材の間をシールするための面圧は，従来のごとくヘッドボルトの軸力だけでなく，上記メタルガスケットの舌部によっても確保されている。
【００１４】即ち，上記２つの装着部材の間に流体，例えば燃焼ガスの圧力がかかり，上記２つの装着部材が引き離される場合には，上記拡開部は上記圧力を受けてさらに上記メタルガスケットの厚み方向に押し広げられる。そのため，上記拡開部の一対の舌部が，それぞれ上記装着部材を押圧するので，上記２つの装着部材が引き離されることによって減少する損失分の面圧を補償することができる。
【００１５】そのため，例えば，従来のごとくヘッドボルトの軸力を高くする等の方法によって，予め上記装着部材に発生する面圧を高くすることなく，上記装着部材の間のシール性を確保することができる。
【００１６】また，上記メタルガスケットの組付け初期の段階から上記面圧を高くすることがないので，逆に上記２つの装着部材が互いに近づく場合に，上記ガスケット板にも過大な面圧が発生することもない。それ故，上記ガスケット板及びこれに当接する上記装着部材が塑性変形して，へたりが生じるおそれもない。
【００１７】さらに，上記芯体は，上記拡開部の塑性変形，及びこれに伴うへたりを防止できるので，上記拡開部の一対の舌部が互いに近づく方向に塑性変形することを防止することができる。そのため，上記舌部は，その付勢を失うことなく，それぞれ上記装着部材を押圧する。それ故，上記装着部材の間のシール性を確保したまま，維持することができる。
【００１８】次に，請求項２の発明のように，上記拡開部は，１枚のプレートによって形成することが好ましい。この場合には，上記拡開部の応力集中しにくいので，上記拡開部が損傷しにくい。
【００１９】次に，請求項３の発明のように，上記２つの装着部材は，シリンダヘッドとシリンダブロックであることが好ましい。この場合には，上記メタルガスケットは上記シリンダヘッドとシリンダブロックの間に配設され，上記メタルガスケットのガスケット孔は上記シリンダヘッドとシリンダブロックとによって構成された燃焼室に配設される。そして，例えば内燃機関等の燃焼工程において，燃焼ガスの圧力は上記シリンダヘッドを押し上げ，上記シリンダヘッドとシリンダブロックとを引き離す方向に作用すると共に，上記メタルガスケットの拡開部を押し広げる方向に作用する（実施形態例１参照）。
【００２０】また，上記シリンダヘッドとシリンダブロックとの間にメタルガスケットを配設する場合には，該メタルガスケットは，上記燃焼工程における燃焼ガスの熱によって塑性変形を起こしやすくなっている。そのため，特に，この場合には，請求項１，２のメタルガスケットを使用することは効果的である。
【００２１】
【発明の実施の形態】実施形態例１本発明の実施形態例にかかるメタルガスケットについて，図１〜図６を用いて説明する。本例のメタルガスケットは，図１〜図６に示すごとく，対向する２つの装着部材であるシリンダヘッド７１とシリンダブロック７２との間に配設されるメタルガスケット１である。該メタルガスケット１は上記シリンダヘッド７１，シリンダブロック７２に，それぞれガスケット板１１，１２が接し（図２（Ｂ）），上記シリンダヘッド７１とシリンダブロック７２の間を連通させるガスケット孔１０（図６）を有する。
【００２２】また，該ガスケット孔１０の周縁には，該ガスケット孔１０に向かって開口すると共に上記メタルガスケット１の厚み方向に拡大するように配設された一対の舌部３１，３２を有する拡開部３を有する。また，該拡開部３の外周側には，上記拡開部３の塑性変形を防止するための芯体５を有する。
【００２３】以下，順を追って説明する。上記メタルガスケット１は，図１〜図６に示すごとく，内側に位置する芯プレート５５（図４）と，その端部５５９を包むように形成される芯体５と，これらを上下から挟み込む外側の２枚のプレートとによって構成されている。また，上記メタルガスケット１は，図６に示すごとく，４気筒用の金属製のガスケットであり，４つの上記ガスケット孔１０を有する。
【００２４】上記芯体５の上側に位置するプレートは，図３に示すごとく，上側のガスケット板１１と，これから延設された上記拡開部３とからなる。この拡開部３は，上記４つのガスケット孔１０の周縁において形成されている。また，上記拡開部３は，上記のごとく，１枚のプレートによって形成されている。一方，上記芯体５の下側に位置するプレートは，下側のガスケット板１２により形成されている。
【００２５】そして，上側のガスケット板１１は，図１，図２（Ｂ）に示すごとく，上記シリンダヘッド７１に当接し，下側のガスケット板１２は上記シリンダブロック７２に当接する。また，上記拡開部３は，上記シリンダヘッド７１とシリンダブロック７２の間を連通させるガスケット孔１０に対向配設されている。上記ガスケット板１１，１２，及び上記拡開部３の材質は，弾性を有する金属である。
【００２６】また，上記拡開部３は，図１に示すごとく，断面略Ｍ字状であり，上記ガスケット孔１０に向かって開口している。また，上記拡開部３は上記上下一対の舌部３１，３２を一体的に有する。なお，上記舌部３２の端部３９は，上記ガスケット板１２の端部１２９と上記芯プレート５５との間に，配設されている。
【００２７】また，自由状態において，上側の舌部３１は上記ガスケット板１１よりも上方に突出して延設され，下側の舌部３２は上記ガスケット板１２よりも下方に突出して延設されている。そして，上記メタルガスケット１の組付け時において，上記舌部３１はシリンダヘッド７１側に付勢するように，上記舌部３２はシリンダブロック７２側に付勢するように形成されている。
【００２８】次に，上記芯体５は，図１に示すごとく，上記拡開部３を介して上記ガスケット孔１０に対向配設されると共に，上記舌部３１，３２の延設部分に挟持されている。また，上記芯体５は，図４に示すごとく，上記ガスケット板１１，１２との間に間隙をおいて配設された上記芯プレート５５の端部５５９に固定してある。上記芯体５及び芯プレート５５の材質は，金属である。
【００２９】また，上記ガスケット孔１０は，図５，図６に示すごとく，上記シリンダヘッド７１とシリンダブロック７２，及びピストン７５によって閉塞された燃焼室７０に配設される。また，上記メタルガスケット１は，多数のボルト孔１７と多数の冷却水孔１８とを有する。そして，上記メタルガスケット１は，各ボルト孔１７には締結用のヘッドボルト７３を挿通し，これを螺着することによって，上記シリンダヘッド７１とシリンダブロック７２との間に組付けられる。
【００３０】本例のメタルガスケット１においては，上記シリンダヘッド７１とシリンダブロック７２との間をシールするための面圧は，従来のごとくヘッドボルト７３の軸力だけでなく，上記メタルガスケット１の舌部３１，３２の押圧力によっても確保されている。
【００３１】そのため，内燃機関の燃焼工程において，図２（Ａ）に示すごとく，上記燃焼室７０内の燃焼ガスが上記シリンダヘッド７１を押し上げて，上記シリンダヘッド７１とシリンダブロック７２とが引き離される場合には，上記拡開部３は上記圧力を受けてさらに上下方向に押し広げられる。そのため，上記拡開部３の一対の舌部３１，３２が，それぞれ上記シリンダヘッド７１及びシリンダブロック７２を押圧するので，両者が引き離されることによって減少する損失分の面圧を補償することができる。
【００３２】そのため，例えば，従来のごとくヘッドボルト７３の軸力を高くする等の方法によって，予め上記シリンダヘッド７１，シリンダブロック７２に発生する面圧を高くすることなく，上記シリンダヘッド７１，シリンダブロック７２間のシール性を確保することができる。
【００３３】また，上記メタルガスケット１の組付け初期の段階から上記面圧を高くすることがないので，図２（Ｂ）に示すごとく，逆に上記シリンダヘッド７１及びシリンダブロック７２が互いに近づく場合に，上記舌部３１，３２や上記ガスケット板１１，１２にも過大な面圧が発生することもない。それ故，上記舌部３１，３２や，上記ガスケット板１１，１２及びこれに当接する上記シリンダヘッド７１，シリンダブロック７２が塑性変形して，へたりが生じるおそれもない。
【００３４】さらに，上記芯体５は，上記拡開部３の塑性変形，及びこれに伴うへたりを防止できるので，上記拡開部３の舌部３１，３２が互いに近づく方向に塑性変形することを防止することができる。そのため，上記舌部３１，３２は，その付勢を失うことなく，それぞれ上記シリンダヘッド７１及びシリンダブロック７２を押圧する。それ故，上記シリンダヘッド７１，シリンダブロック７２間のシール性を確保したまま，維持することができる。
【００３５】また，上記拡開部３は，１枚のプレートによって形成されているので，上記拡開部３の開口部，舌部３１，３２に分散して圧力がかかり，応力集中しにくいので，上記拡開部３が損傷しにくい。
【００３６】また，上記シリンダヘッド７１とシリンダブロック７２との間に上記メタルガスケット１を配設する場合には，該メタルガスケット１は，上記燃焼工程における燃焼ガスの熱によって塑性変形を起こしやすくなっている。そのため，特に，この場合には，塑性変形防止効果と，シール性の確保，維持に優れた本例のメタルガスケット１を使用することは効果的である。
【００３７】実施形態例２本例のメタルガスケットは，図７に示すごとく，上記ガスケット板１２の端部１２９を密着させた状態で複数回折り曲げることにより，上記芯プレートと上記芯体とを形成したものである。また，上記舌部３２の端部３９も，上記ガスケット孔１０側に折り曲げられて上記ガスケット板１２の端部１２９に当接し，上記芯体を形成している。
【００３８】また，上記シリンダヘッド７１には，上記舌部３１への延設部分として上記ガスケット板１１の一部分が接している。なお，上記ガスケット板１１の大部分は，上記ガスケット板１２に面接触しており，上記シリンダヘッド７１には接しない。また，上記ガスケット板１２は，上記シリンダブロック７２には接しない。その他は，実施形態例１と同様である。
【００３９】本例のメタルガスケットにおいては，上記ガスケット板１２の端部１２９を密着させた状態で複数回折り曲げることにより，上記芯体を容易に形成することができる。また，上記ガスケット板１２を上記芯プレートとして兼用すると共に，上記ガスケット板１２の端部１２９を上記芯体として兼用することができる。そのため，メタルガスケットの部品数を減らし，より簡単な構造にすることができる。また，メタルガスケットの組立も容易である。その他は実施形態例１と同様の作用効果を有する。
【００４０】実施形態例３本例のメタルガスケットは，図８に示すごとく，上記ガスケット板１１，１２を次のように構成したものである。即ち，上記ガスケット板１１は，上記舌部３１への延設部分としての一部分だけを上記シリンダヘッド７１に接している。一方，上記ガスケット板１２は，上記舌部３２の端部３９との当接部分である端部１２９だけを，上記シリンダブロック７２に接している。
【００４１】なお，上記ガスケット板１１の端部１１９は，上記芯プレート５５に接触しており，上記シリンダヘッド７１には接しない。また，上記ガスケット板１２の大部分は，上記芯プレート５５に面接触しており，上記シリンダブロック７２には接しない。その他は，実施形態例１と同様である。本例のメタルガスケットにおいても実施形態例１と同様の作用効果を有する。
【００４２】
【発明の効果】上述のごとく，本発明によれば，メタルガスケット及び装着部材の塑性変形を防止すると共に，２つの装着部材間のシール性を確保，維持することができるメタルガスケットを提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３２１８
【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機製作所
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| 【出願日】 |
平成１０年７月２８日（１９９８．７．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７９１４２
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 祥泰 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−４６１８５（Ｐ２０００−４６１８５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年２月１８日（２０００．２．１８） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２１２７７０ |
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