| 【発明の名称】 |
ガスケット |
| 【発明者】 |
【氏名】角田 弘孝
【氏名】山口 健一
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】ガスケット１は、基板１´に穿設した孔の縁部１Ｂを半径方向外方に折返して形成したシール部７と、このシール部７内に形成される燃焼室孔２とを備えている。上記シール部７を構成する縁部１Ｂは、基板１´に形成されて上記孔を囲む環状溝１Ｄ内に折返されて収容されており、そして縁部１Ｂと基板１´との段差Ｃは基板１自体の厚さＨよりも小さくなっている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 基板に穿設した孔の縁部を半径方向外方に折返してシール部を形成するとともに、該シール部の内側を燃焼室孔としたガスケットにおいて、上記基板に上記孔を囲む環状溝を形成し、上記孔の縁部を半径方向外方に折返すとともに該縁部を上記環状溝内に収容させて上記シール部を形成したことを特徴とするガスケット。
【請求項２】 基板に穿設した孔の縁部を半径方向外方に折返してシール部を形成するとともに、該シール部の内側を燃焼室孔としたガスケットにおいて、上記シール部を構成する縁部の露出側の表層部分が除去されていることを特徴とするガスケット。
【請求項３】 上記シール部を構成する縁部と該縁部に重合する基板の一部は、折り曲げ加工前に焼鈍されて柔化されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガスケット。
【請求項４】 上記シール部の円周方向の厚さが異なっていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のガスケット。
【請求項５】 上記燃焼室孔が複数設けられ、上記シール部の厚さは、各燃焼室孔の中心を結ぶ延長線上となる部分と該延長線と直交する交差線上となる部分とが厚くなっており、この厚い部分に挟まれた部分が薄くなっていることを特徴とする請求項４に記載のガスケット。
【請求項６】 上記厚い部分は、上記延長線上となっていて隣接する燃焼室孔がある部分が最も厚く、上記延長線上となっていて隣接する燃焼室孔がない部分が次に厚く、上記交差線上となる部分が更に次に厚くなっていることを特徴とする請求項５に記載のガスケット。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンに用いられるガスケットに関し、より詳しくは基板に穿設した孔の縁部を半径方向外方に折返して形成したシール部とこのシール部内に形成される燃焼室孔とを有するガスケットの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガスケットとして、基板に穿設した孔の縁部を半径方向外方に折返してシール部を形成するとともに、該シール部の内側を燃焼室孔としたものは知られている（特許第２７１７２５４号等）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、縁部をそのまま折返して基板に重合させると、縁部と基板との間に該基板の厚さに相当する段差が形成されるようになる。しかしながらこの段差が大き過ぎると、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間で締付けたときに基板が変形する虞がある。このため従来では、縁部を折返した後にプレス加工して段差を縮小するようにしているが、プレス加工によって段差を縮小したものにおいてはシール部に歪や反りが生じやすいといった問題がある。このような問題を解決するため、縁部の突き合わせ面側となる表層部分と基板の突合せ面側となる表層部分を除去して肉厚を薄くした後に折返して形成するシール部が提案されている（特開平５−５２１２６７号公報、特開平１１−２０１２８６号公報）。このような構成によれば、プレス加工によって段差を縮小したシール部に比較して、歪や反りを小さくすることができる。本発明はそのような事情に鑑み、上記公報とは異なる構成のシール部により従来のプレス加工によって段差を縮小したシール部よりも歪や反りの小さいガスケットを提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】先ず請求項１の発明は、基板に穿設した孔の縁部を半径方向外方に折返してシール部を形成するとともに、該シール部の内側を燃焼室孔としたガスケットにおいて、上記基板に上記孔を囲む環状溝を形成し、上記孔の縁部を半径方向外方に折返すとともに該縁部を上記環状溝内に収容させて上記シール部を形成したものである。また請求項２の発明では、基板に穿設した孔の縁部を半径方向外方に折返してシール部を形成するとともに、該シール部の内側を燃焼室孔としたガスケットにおいて、上記シール部を構成する縁部の露出側の表層部分が除去されているものである。
【０００５】上述した請求項１の構成によれば、縁部を折返して環状溝内に収容することにより、縁部と基板との段差を基板自体の厚さよりも小さく形成することができる。したがって、シール部に生じる歪や反りをプレス加工によって段差を縮小したシール部に比較して小さくすることができる。また請求項２の構成によれば、折返した縁部の露出側の表層部分を除去することにより、縁部と基板との段差を基板自体の厚さよりも小さくすることができるし、しかも縁部の露出側の表層部分を除去することでこの部分に集中して蓄積する歪や反りも同時に除去することができる。したがって、シール部に生じる歪や反りをプレス加工によって段差を縮小したシール部に比較して小さくすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を多気筒用のガスケット１に適用した実施例について説明する。図１、図２において、ガスケット１は、図示しないシリンダブロックとシリンダヘッドとに接触する１枚の基板１´（弾性金属板）より構成されており、この基板１´には、図１に示すように、それぞれエンジンのシリンダボアに合わせて穿設した燃焼室孔２と、図示しない締結ボルトが貫通されるボルト孔３と、さらに冷却水又は油が流通される水油孔４がそれぞれ形成されている。上記ガスケット１は、図２に示すように、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介在され、上記締結ボルトによってシリンダブロックとシリンダヘッドとを一体に連結することによりそれらの間に挟持されて両者をシールするようになっている。
【０００７】上記基板１´は、上記燃焼孔２を囲んでシリンダヘッド側に突出する厚肉の環状のシール部７を有しており、このシール部７とシリンダブロック並びにシリンダヘッドとの接触面圧を局部的に高くしている。また上記基板１´は、上記シール部７を囲んでシリンダヘッド側に突出する断面円弧状のビード部８を有しており、このビード部８の頂点部分８ａとシリンダヘッドとの接触面圧を高くするとともに、ビード部８の裾部分８ｂとシリンダブロックとの接触面圧を高くしている。そして、上記ビード部８の突出量をシール部７の肉厚よりも大きく設定しており、つまり剛性の高いシール部７によりビード部８よりも高い面圧を得る一方、弾性の高いビード部８によりシリンダブロックとシリンダヘッドとの間隙変化に対してシール部７よりも優れた追従性を得ることができるようにしている。
【０００８】図２に示すように、本実施例のシール部７は、シリンダボアに合わせて穿設したこれよりも小径の孔２´（図３参照）の縁部１Ｂを半径方向外方に折返すとともに、該縁部１Ｂを基板１´に重合させて構成しているが、この縁部１Ｂと基板１´の段差Ｃを基板１自体の厚さＨよりも小さく設定している。すなわち、図３に示すように、縁部１Ｂが折返し加工される前に予め該縁部１Ｂの外側にこれよりも大きな環状溝１Ｄを形成してあり、この環状溝１Ｄ内に半径方向外方に向けて折返した縁部１Ｂを収容することで段差Ｃを基板１´の厚さＨよりも小さくしているものである。上記環状溝１Ｄは、基板１´が熱処理（焼入れ）される前の状態で硬度の低いときに加工されるようになっており、該環状溝１Ｄを形成する加工方法としては、残留応力を小さくする点と加工精度を高くする点から切削、レーザ（エキシマ）、ショットブラストまたはエッチングが好ましい。なお上記ビード部８も基板１´の熱処理前に加工されるようになっており、その順番はシール部７の加工前または加工後のいずれでもよい。また上記環状溝１Ｄによって薄くなった薄肉部１Ｅと縁部１Ｄは、すなわちビード部８よりも内側となる範囲Ａを曲げ加工する前に焼鈍して柔化しており、これによりビード部８のバネ性を損なうことなしに、縁部１Ｂに隣接する薄肉部１Ｅの曲げをより一層円滑かつ楽に行うことができるとともに、この曲げ加工の際に薄肉部１Ｅに割れなどが生じるのを防止することができる。そして、この焼鈍としてはＹＡＧレーザーまたは高周波加熱等がある。
【０００９】また上記環状溝１Ｄは、シリンダブロック並びにシリンダヘッドの各部における熱膨張の違い並びに締付けボルトの位置等を考慮して以下に詳述するように設定してある。図１に示すように、環状溝１Ｄは、各シリンダヘッドの中心を結ぶ延長線Ｌの通る部分■が最も浅く、次に上記延長線Ｌと直交する交差線Ｒの通る部分■が次に浅く、さらにこれら部分■と部分■から離れるにしたがって徐々に厚さは減少して部分■と部分■との中間となる部分■が最も深くなっている。これに対し、例えば４気筒の第１気筒（図示せず）と第４気筒に対応する燃焼室孔２を囲む環状溝１Ｄにおいては、燃焼室孔２同士が隣接する部分■よりも他の燃焼室孔２とは隣接しない部分■´が浅くなっている。これにより、シール部７の厚さＨ´も環状溝１Ｄの深さに伴って円周方向に異なるようになり、その厚さＨ´は、多気筒の両端のシール部７では■＞■´＞■＞■となり、また多気筒の内側のシール部７では■＞■＞■となり、これらの条件を満足することによって各燃焼室孔２をほぼ均一にシールことができるものである。
【００１０】以上の構成によれば、図３に示す状態から縁部１Ｂに隣接する薄肉部１Ｅを曲げて、図２に示すように厚肉の縁部１Ｂを半径方向外方に折返して環状溝１Ｄ内に収容させるとともに、これを薄肉部１Ｅに重合させる。このとき、薄肉部１Ｅの一部を曲げているので、厚肉の縁部１Ｂを曲げる場合に比較して楽に曲げることができるとともに、それに伴ってシール部７の歪や反りを小さくすることができる。以上の説明から理解されるように、上記シール部７に生じる歪や反りはプレス加工によって段差を縮小したシール部に比較して小さくなるものである。
【００１１】次に図４は本発明の第２実施例を示すものであり、上記第１実施例では基板１´に環状溝１Ｄを設ける一方で、縁部１Ｂは加工していなかったが、本実施例では縁部１１Ｂに加工を行なう一方で、基板１１´は加工していない。すなわち、曲げ加工の直後の縁部１Ｂ（点線部分を含む）の厚さＨ２は、図５に示すように基板１１´の肉厚Ｈと同一となっているが、この折返し後に図５に示す点線の部分を除去している。その除去方法としては、第１実施例と同様にレーザ（エキシマ）、ショットブラストまたはエッチングが好ましい。また本実施例でも、曲げ加工の前に第１実施例と同様にビード部８よりも内側の範囲Ａに焼鈍を行なう一方で、曲げ加工後に熱処理（焼入れ）を行なうようにしているが、この熱処理については省略してもよい。なおそれ以外の構成は第１実施例と同一に構成されており、第１実施例と同一の部材には同一の番号を付している。以上の構成を有する本実施例によれば、折り曲げ加工されたときには、肉厚が厚いためにシール部７には大きな歪や反りが生じているが、そのような歪や反りが集中する縁部１Ｂの露出側の表層部分を除去しているので、つまり表層部分の除去されるのに伴ってその部分に蓄積する歪や反りも同時に除去されるので、シール部７に残留する歪や反りを小さくすることができる。以上の説明から理解されるように、上記シール部７´に生じる歪や反りはプレス加工によって段差を縮小したシール部に比較して小さくなるものである。
【００１２】なお上記第１、第２実施例で用いた基板１´の片面または両面に対して、軟質の金属層または非金属層によって被覆してもよいし、また別の基板と重ね合わせて積層ガスケットを構成するようにしてもよく、この場合にはシール部７とビード部８を別々の基板に設けるようにしてもよいし、シール部７とビード部８の突出方向を異ならせてもよい。
【００１３】また上記第１、第２実施例では、縁部１Ｂ、１Ｂ´をシリンダヘッド側に折返すようにしていたがこれに限定されるものではなく、シリンダブロック側に折返すようにしてもよい。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、プレス加工によって段差を縮小したシール部に比較してシール部の歪や反りを小さくすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２０７７９１
【氏名又は名称】大豊工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月６日（１９９９．１２．６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８２１０８
【弁理士】
【氏名又は名称】神崎 真一郎
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１６５３１６（Ｐ２００１−１６５３１６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年６月２２日（２００１．６．２２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３４６３９４ |
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