金属ガスケット
【課題】簡易な手段で精度良く一対の接合面との位置決めが可能な金属ガスケット１を提供する。
【解決手段】薄肉金属板から構成されると共に２つの接合面間に介装される金属ガスケット１である。２個のボルト挿通孔４−１，４−２を加工する際に上方に突出する円筒状の突起８をバーリング加工で形成し、且つ他の２個のボルト挿通孔４−３，４−４を加工する際に、下方に突出する円筒状の突起９をバーリング加工で形成する。
【解決手段】薄肉金属板から構成されると共に２つの接合面間に介装される金属ガスケット１である。２個のボルト挿通孔４−１，４−２を加工する際に上方に突出する円筒状の突起８をバーリング加工で形成し、且つ他の２個のボルト挿通孔４−３，４−４を加工する際に、下方に突出する円筒状の突起９をバーリング加工で形成する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の接合面間に介装される金属ガスケットに係り、特に、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装されるガスケットに好適な金属ガスケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の金属ガスケットとしては、例えば特許文献１に記載されたものがある。この金属ガスケットは、サージタンクに取り付けられて、バルブハウジング間の液体シールを行うものである。また、基板に開口するボルト挿入用孔の縁部について、基板の一方の面側に向けて突出する位置決め用突起を形成すると共に、基板の他方の面側にビードを形成したものである。
そして、バルブハウジングのボルト孔に、上記位置決め用突起を挿入することで組み立て時の位置合わせと脱落防止を図っている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３４６１６８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の金属ガスケットでは、上記位置決め用突起をハウジング側のみに突出させているので、ハウジングとガスケットとは位置決め及び脱落防止を図ることは出来るものの、当該金属ガスケットのサージタンクカバー側には位置決め用突起が無いので、そのままでは、バルブハウジングのボルト孔径とボルト孔径の差分は、ずれが起るおそれがあるので、その分、位置調整などを含む組付けに手間が掛かる。
【０００５】
特に、シリンダブロックとシリンダヘッドとの組付けには、高精度の位置合わせが要求され、上記課題が顕著である。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、簡易な手段で精度良く一対の接合面との位置決めが可能な金属ガスケットを提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、薄肉金属板から構成されると共に２つの接合面間に介装される金属ガスケットであって、上記接合面の開口部と対向する加工孔が複数箇所開口している金属ガスケットにおいて、
上記加工孔の一部に対し当該加工孔と一体で且つ基板の一方の面側に突出する筒状の突起を設け、且つ、その他の加工孔の一部に対し当該加工孔と一体で且つ基板の他方の面側に突出する筒状の突起を設け、上記各突起を位置決めガイドとすることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明によれば、基板に対し、一方の接合面側の開口部に挿入される突起と、他方の接合面側の開口部に挿入される突起とを共に備えることで、金属ガスケット自体に、接合する２つの接合部品の両方を位置合わせするためのガイドを持たせることが出来る。
また、突起を中空の筒状とすることで、上記加工孔内への目的物（ボルトや液体など）の通過が可能となる。さらに、筒状とすることで、加工孔外縁の一部から板状の突起を突出させる場合と比較して、剛性が高くなるなど横全方向への拘束力が強くなり、その分、より有効に位置決めのためのガイドとして作用する。
【０００８】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記基板の一方の面側に突出する筒状の突起を、２箇所以上の加工孔に設け、且つ、基板の他方の面側に突出する筒状の突起を、２箇所以上の加工孔に設けることを特徴とするものである。
本発明によれば、各接合面に対し、２箇所以上の開口部にそれぞれ位置合わせ用の突起が挿入されることで、確実に且つ自動的に位置調整が行われる。
【０００９】
次に、請求項３に記載した発明は、薄肉金属板からなる基板を複数枚積層して構成されると共に２つの接合面間に介装される金属ガスケットであって、各基板には、上記接合面の開口部と対応する加工孔が複数箇所開口している金属ガスケットにおいて、
上記複数枚の基板うちの一部の基板に開口する加工孔の一部に対し、当該加工孔と一体で且つ一方の接合面側に突出する筒状の突起を設け、且つ上記複数枚の基板うちの一部の基板に開口する加工孔の一部に対し、当該加工孔と一体で且つ他方の接合面側に突出する筒状の突起を設け、一方の接合面側に突出する突起を２箇所以上とすると共に他方の接合面側に突出する突起を２箇所以上とすることを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、上記筒状の突起を設ける基板は、一番外側に位置する基板に限定されない。
本発明によれば、ガスケット自体に、一方の接合面側の開口部に挿入される突起と、他方の接合面側の開口部に挿入される突起とを備えることで、金属ガスケット自体に、接合する２つの接合部品の両方を位置合わせするためのガイドを持たせることが出来る。
【００１１】
また、突起を中空の筒状とすることで、上記加工孔内への目的物（ボルトや液体など）の通過が可能となる。さらに、筒状とすることで、加工孔外縁の一部から板状の突起を突出させる場合と比較して、剛性が高くなど横方向への拘束力が強くなり、その分、より有効にガイドとして作用する。
次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載した構成に対し、上記筒状の突起の先端部外径面は、先端に行くほど小径となっていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明によれば、筒状の突起の先端部外径面が先端側が小径のテーパ状となることで、対向する接合面の開口部外縁に対して、必ずしも面取りを施さなくても、突起の挿入が容易となる。
次に、請求項５に記載した発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載した構成に対し、上記筒状の突起は、バーリング加工で形成されたものであり、且つ、少なくとも先端部には、突起の突出方向に沿って延びて先端に開放される複数の切欠きが形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
バーリング加工で突起を突出成形させると、切欠きを設けないと突出量が制限されるが、本願発明では、少なくとも先端部に積極的に割れを入れておくことで、突起の高さを稼ぐことが可能となる。突起の高さが高ければ、その分、ガイド孔に挿入しやすくなる。
次に、請求項６に記載した発明は、請求項１〜請求項５に記載した構成に対し、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装される金属ガスケットであり、且つ上記突起が形成される加工孔は、燃焼室孔以外の加工孔であることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明によれば、高精度の位置合わせが要求される、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間の位置合わせが、容易且つ高精度に行うことが可能となる。
すなわち、シリンダブロックとシリンダヘッド間に機密を担うシリンダヘッド用ガスケットが挟み込まれるが、このガスケットとしては、近年にあっては、金属ガスケットが主流となっており、薄板金属板を、単板で使用したり、複数枚積層して使用している色々な構造のガスケットが採用され始めている。しかし、エンジンのシリンダブロックとシリンダヘッド間、その間にあるシリンダヘッド用ガスケットの三者の位置決めは、従来、シリンダブロックに打ち込まれた２本のガイドノックピンで位置決めしている。本発明は、この２本のガイドノックピン機能をシリンダヘッドガスケットに付加し、ノックピンを廃止することが可能となる。
【００１５】
また、燃焼室孔間の位置合わせも高精度に合わせる必要があるので、加工孔であるが、上記突起を設けることは支障がある。そこで、突起を設ける加工孔から燃焼室孔を除去している。
なお、突起を設ける加工孔の例としては、ボルト挿入孔、冷却水孔、油孔などが例示できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明についての第１実施形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る金属ガスケットを示す平面図である。
本実施形態の金属ガスケット１は、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間に介挿されるガスケットの例である。
【００１７】
まず構成について説明する。
本実施形態の金属ガスケット１の基板２としては、例えばステンレス鋼板又は軟鋼板等の金属板が例示できるが、ここでは、安価なガスケットを提供するために軟鋼板を使用したこととする。なお、ビードを、後述する構造のような、金属ビード３７とゴムビード３８との組合せで構成すれば、基板２を軟鋼板などの剛性の低い金属で構成しても、十分なシール圧を確保することができる。
【００１８】
上記基板２には、燃焼室孔７が大きく開口し、この燃焼室孔７の開口端部全周が上方に折り返されて最も厚肉の第１増厚部３０が形成され、これにより、他の部分との間に板厚差が設けられている。基板２における上記燃焼室孔７の外周側には、当該燃焼室孔７を囲むように４個の加工孔であるボルト挿通孔４−１〜４−４が開口している。また、基板２には、加工孔である油孔５やチェンチャンバ孔６なども開口し、当該チェンチャンバ孔６の外方側にもボルト挿通孔４−５が開口している。なお、このボルト挿通孔の開口端部全周も上方に折り返されて厚肉の増厚部を構成している。
【００１９】
そして、各加工孔を囲うようにしてシールラインＳＬが配置され、該シールラインＳＬに沿ってビードが形成されている。なお、図１に示すシールラインＳＬの配置や加工孔の位置及び種類は、一例であって、これに限定されるものではない。例えば、基板２には加工孔である冷却水孔が開口している場合もあり、また、シールラインＳＬとしては、上記燃焼室孔７を囲うように当該燃焼室孔７の外縁に沿って無端環状にシールラインＳＬが配置される場合もある。
【００２０】
上記４個のボルト挿通孔のうち、図１中、右下及び左上の孔４−１、４−２には、上方に向けて突出する円筒状の突起８が形成され、また、左下及び右上の孔４−３，４−４には、下方に向けて突出する円筒状の突起９が形成されている（図２参照）。なお、図によっては適宜ビードを省略して記載してある。
上記各突起８，９は、例えば、まず加工孔の孔径小さくして開口しておき、その後、バーリング加工にて孔の外縁を立ち上げることで、各孔を目的の径に拡径すると共に所定高さで且つ円筒形の突起とすることで成形される。なお、上記筒状の突起の横断面形状は、円形に限定されず、矩形や６角形形状などであって良い。
【００２１】
そして、図３に示すように、上側に突出する突起８が、シリンダヘッド３２に開口したボルト孔３４に差し込まれて、シリンダヘッド３２とガスケット１との間の位置決めが行われる。また、下側に突出する突起９がシリンダブロック３３に開口したボルト孔３５に差し込まれて、シリンダブロック３３とガスケット１との間の位置決めが行われる。この結果、自動的に、金属ガスケット１を介して、シリンダヘッド３２とシリンダブロック３３との間の位置決めも実施される。その後、ボルト３６を締め付ける。
【００２２】
このように、本実施形態の金属ガスケット１を使用すると、従来使用していたガイド用のノックピンが不要となり、部品点数が削減されると共に、ノックピン取付けの工程が不要となり、コスト削減及び工数削減を図ることができる。
ここで、上記各突起の先端部外径面に対して、図４に示すような、先端に向かうにつれて小径となるようなＲ面１１を形成しておくと良い。このようなＲ面１１を、突起先端部外面に設けておくと、対応するボルト孔３４，３５の開口端部に面取りを施さなくても、当該ボルト孔への突起の挿入が容易となる。
【００２３】
上記Ｒ面１１は、図４のように、突起先端部の外面を鍛造成形したり、研削等したりして、先端に向けて突起の肉厚を薄くすることで形成しても良いし、バーリング加工時に、先端部がやや内径側に向くようなＲを残すように、つまり先端の径を根元の径よりも小さい状態である、完全に解放しないように加工することで、先端外面側にＲ面１１を形成するようにしても良い（図３の突起９を参照）。
【００２４】
さらに、図５に示すように、上記突起について、先端部に予め複数個のスリットを設けてバーリング加工の際に先端部へ積極的に割りを入れて切欠き１２を形成するようにしても良い。このように突起先端部に割れによる切欠き１２を積極的に形成することで、突起８，９の高さをその分高くすることができる。また、上記のように先端部にＲ面１１を形成する場合には、更に、対象とするボルト孔への挿入が容易となる。
【００２５】
ここで、上記シールラインＳＬに沿って形成されるビードは特に限定されないが、例えば、基板２自体を屈曲して凸状のフルビードからなる金属ビード等を採用すればよい。
また、上記ビードを、図６に示すような、金属ビード３７とゴムビード３８との組合せで構成すると、基板２を構成する金属の硬度をその分小さくすることが可能となり、かつ、上記突起８，９の形成のためのバーリング加工が容易且つ精度も向上することになる。
【００２６】
上記金属ビード３７とゴムビード３８との組合せで構成されるビードとは、上記図６のように、ビードを一方の面側に向けて凸部となるように屈曲して形成されるフルビードからなる金属ビード３７と、その金属ビード３７の凸部側に固着及び凹部内に充填されて上記金属ビード３７と共に圧縮変形する弾性シール材３８ａ、３８ｂからなるゴムビード３８と、の組合せである。上記凸部側に固着する弾性シール材３８ａの高さは、金属ビード３７の高さと略同一の高さ若しくは金属ビード３７よりも若干高い高さとすればよい。上記弾性シール材３８ａ、３８ｂは、例えばフッ素ゴム、ＮＢＲ、シリコンゴム等のゴム材料や樹脂材料等から構成すればよい。
【００２７】
このような構成のビードにあっては、金属ガスケット１を、シリンダブロック３３とシリンダヘッド３２との対向する接合面間に介装して締結ボルト３６で締め付けると、金属ビード３７の凹部に充填された弾性シール材が金属ビード３７と共に板厚方向に圧縮変形して所望のシール圧を発生すると共に、凸部側に固着した弾性シール材も一緒に圧縮変形することで、基板２の反りなどの変形を抑える。そして、締め付け終了時においては、最も板厚が厚い基板２の第１増厚部３０と他の部分との板厚差により該第１増厚部３０に最も面圧が集中して最大荷重が作用する。さらに、この第１増厚部３０のストッパー効果により金属ビード３７の凸部側および凹部側に固着、充填された弾性シール材３８ａ、３８ｂの全屈が防止される。なお、金属ビード３７がステップ状のハーフビードからなるときには、図７に示すようにゴムビード３８を構成する。
【００２８】
ここで、上記実施形態では、シリンダブロック３３とシリンダヘッド３２との間に介挿されるガスケットで例示したが、他の接合面間に介装される金属ガスケット１であっても本発明は適用することができる。
また、上記実施形態では、バーリング加工で突起８，９を形成する場合を例示したが、これに限定されず、図８のように、加工孔４−２に対して、キャップ状の筒体４０を圧着して突起を形成するようにしてもよい。この場合に、筒体４０のフランジ４０ａが、基板下面から突出しないようにする。また、仮に突出しても、金属ビードの凸部側の面であれば、第１増厚部３０及び第２増厚部３１と基板板厚との差分は隙間が発生しているので、吸収することができる。
【００２９】
次に、第２実施形態について図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様な部材などについては同一の符号を付して説明する。
上記第１実施形態は、金属ガスケット１を１枚の基板２で構成する場合を例示しているが、複数枚の基板２で構成する場合の例である。
すなわち、図９に示すように、一番上の基板２−１に開口するボルト挿通孔の２箇所以上について、上方に向かう突起８を形成し、且つ、一番下側の基板２−３に開口するボルト孔の２箇所以上について、下方に向かう突起９を形成して、図１０に示すような、複数層の基板２−１〜２−３でブラケットを構成する。なお、積層される複数枚の基板２間については、公知の手段で一体化を図っておけばよい。
【００３０】
本実施形態では、一枚の基板２に形成する突起の方向を一方向に限定することができ、基板の加工工程などの低減を図ることができる。
そして、図１１に示すように、上記と同様な作用効果を発揮する。図１１では、中央の基板２−２を省略する。
または、図１２に示すように、一番上の基板２−１に開口するボルト挿通孔の２箇所以上について、下方に向かう突起９を形成し、且つ、一番下側の基板２に開口するボルト挿通孔の２箇所以上について、上方に向かう突起８を形成するように構成して、各突起８，９を他の基板２に開口したボルト孔に通すように構成しても良い。この場合には、上記突起８，９は、複数枚の基板２間も位置決めするガイドの役割を有する。
【００３１】
また、上記突起を設ける基板２は、一番上側及び一番下側の基板に限定されない積層の途中に位置する基板に形成された加工孔に、上記ガイド用の筒状の突起を形成しても良い。
その他の構成などは、上記第１実施形態と同様である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明を採用すると、ガイドピンが不要になり、加工工数も削減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく第１実施形態に係るブラケットを示す平面図である。
【図２】本発明に基づく第１実施形態に係るブラケットを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図３】本発明に基づく第１実施形態に係るブラケットの組付け状態を示す断面図である。
【図４】本発明に基づく第１実施形態に係る突起の一例を示す図である。
【図５】本発明に基づく第１実施形態に係る突起の一例を示す図である。
【図６】本発明に基づく第１実施形態に係るビードを示す断面図である。
【図７】本発明に基づく第１実施形態に係るビードを示す断面図である。
【図８】本発明に基づく第１実施形態に係るビードを示す断面図である。
【図９】本発明に基づく第２実施形態に係る基板を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図１０】本発明に基づく第２実施形態に係るブラケットを示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図１１】本発明に基づく第２実施形態に係るブラケットの組付け状態を示す断面図である。
【図１２】本発明に基づく第２実施形態に係る突起の別例を示す断面図である。
【符号の説明】
ＳＬ シールライン
１ 金属ガスケット
２ 基板
４−１〜４−５
ボルト挿通孔
５ 油孔
６ チェンチャンバ孔
７ 燃焼室孔
８ 突起
９ 突起
１１ Ｒ面
１２ 切欠き
３０ 第１増厚部
３１ 増厚部
３２ シリンダヘッド
３３ シリンダブロック
３４ ボルト孔
３５ ボルト孔
３６ ボルト
３７ 金属ビード
３８ ゴムビード
４０ 筒体
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の接合面間に介装される金属ガスケットに係り、特に、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装されるガスケットに好適な金属ガスケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の金属ガスケットとしては、例えば特許文献１に記載されたものがある。この金属ガスケットは、サージタンクに取り付けられて、バルブハウジング間の液体シールを行うものである。また、基板に開口するボルト挿入用孔の縁部について、基板の一方の面側に向けて突出する位置決め用突起を形成すると共に、基板の他方の面側にビードを形成したものである。
そして、バルブハウジングのボルト孔に、上記位置決め用突起を挿入することで組み立て時の位置合わせと脱落防止を図っている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３４６１６８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の金属ガスケットでは、上記位置決め用突起をハウジング側のみに突出させているので、ハウジングとガスケットとは位置決め及び脱落防止を図ることは出来るものの、当該金属ガスケットのサージタンクカバー側には位置決め用突起が無いので、そのままでは、バルブハウジングのボルト孔径とボルト孔径の差分は、ずれが起るおそれがあるので、その分、位置調整などを含む組付けに手間が掛かる。
【０００５】
特に、シリンダブロックとシリンダヘッドとの組付けには、高精度の位置合わせが要求され、上記課題が顕著である。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、簡易な手段で精度良く一対の接合面との位置決めが可能な金属ガスケットを提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、薄肉金属板から構成されると共に２つの接合面間に介装される金属ガスケットであって、上記接合面の開口部と対向する加工孔が複数箇所開口している金属ガスケットにおいて、
上記加工孔の一部に対し当該加工孔と一体で且つ基板の一方の面側に突出する筒状の突起を設け、且つ、その他の加工孔の一部に対し当該加工孔と一体で且つ基板の他方の面側に突出する筒状の突起を設け、上記各突起を位置決めガイドとすることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明によれば、基板に対し、一方の接合面側の開口部に挿入される突起と、他方の接合面側の開口部に挿入される突起とを共に備えることで、金属ガスケット自体に、接合する２つの接合部品の両方を位置合わせするためのガイドを持たせることが出来る。
また、突起を中空の筒状とすることで、上記加工孔内への目的物（ボルトや液体など）の通過が可能となる。さらに、筒状とすることで、加工孔外縁の一部から板状の突起を突出させる場合と比較して、剛性が高くなるなど横全方向への拘束力が強くなり、その分、より有効に位置決めのためのガイドとして作用する。
【０００８】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記基板の一方の面側に突出する筒状の突起を、２箇所以上の加工孔に設け、且つ、基板の他方の面側に突出する筒状の突起を、２箇所以上の加工孔に設けることを特徴とするものである。
本発明によれば、各接合面に対し、２箇所以上の開口部にそれぞれ位置合わせ用の突起が挿入されることで、確実に且つ自動的に位置調整が行われる。
【０００９】
次に、請求項３に記載した発明は、薄肉金属板からなる基板を複数枚積層して構成されると共に２つの接合面間に介装される金属ガスケットであって、各基板には、上記接合面の開口部と対応する加工孔が複数箇所開口している金属ガスケットにおいて、
上記複数枚の基板うちの一部の基板に開口する加工孔の一部に対し、当該加工孔と一体で且つ一方の接合面側に突出する筒状の突起を設け、且つ上記複数枚の基板うちの一部の基板に開口する加工孔の一部に対し、当該加工孔と一体で且つ他方の接合面側に突出する筒状の突起を設け、一方の接合面側に突出する突起を２箇所以上とすると共に他方の接合面側に突出する突起を２箇所以上とすることを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、上記筒状の突起を設ける基板は、一番外側に位置する基板に限定されない。
本発明によれば、ガスケット自体に、一方の接合面側の開口部に挿入される突起と、他方の接合面側の開口部に挿入される突起とを備えることで、金属ガスケット自体に、接合する２つの接合部品の両方を位置合わせするためのガイドを持たせることが出来る。
【００１１】
また、突起を中空の筒状とすることで、上記加工孔内への目的物（ボルトや液体など）の通過が可能となる。さらに、筒状とすることで、加工孔外縁の一部から板状の突起を突出させる場合と比較して、剛性が高くなど横方向への拘束力が強くなり、その分、より有効にガイドとして作用する。
次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載した構成に対し、上記筒状の突起の先端部外径面は、先端に行くほど小径となっていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明によれば、筒状の突起の先端部外径面が先端側が小径のテーパ状となることで、対向する接合面の開口部外縁に対して、必ずしも面取りを施さなくても、突起の挿入が容易となる。
次に、請求項５に記載した発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載した構成に対し、上記筒状の突起は、バーリング加工で形成されたものであり、且つ、少なくとも先端部には、突起の突出方向に沿って延びて先端に開放される複数の切欠きが形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
バーリング加工で突起を突出成形させると、切欠きを設けないと突出量が制限されるが、本願発明では、少なくとも先端部に積極的に割れを入れておくことで、突起の高さを稼ぐことが可能となる。突起の高さが高ければ、その分、ガイド孔に挿入しやすくなる。
次に、請求項６に記載した発明は、請求項１〜請求項５に記載した構成に対し、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装される金属ガスケットであり、且つ上記突起が形成される加工孔は、燃焼室孔以外の加工孔であることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明によれば、高精度の位置合わせが要求される、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間の位置合わせが、容易且つ高精度に行うことが可能となる。
すなわち、シリンダブロックとシリンダヘッド間に機密を担うシリンダヘッド用ガスケットが挟み込まれるが、このガスケットとしては、近年にあっては、金属ガスケットが主流となっており、薄板金属板を、単板で使用したり、複数枚積層して使用している色々な構造のガスケットが採用され始めている。しかし、エンジンのシリンダブロックとシリンダヘッド間、その間にあるシリンダヘッド用ガスケットの三者の位置決めは、従来、シリンダブロックに打ち込まれた２本のガイドノックピンで位置決めしている。本発明は、この２本のガイドノックピン機能をシリンダヘッドガスケットに付加し、ノックピンを廃止することが可能となる。
【００１５】
また、燃焼室孔間の位置合わせも高精度に合わせる必要があるので、加工孔であるが、上記突起を設けることは支障がある。そこで、突起を設ける加工孔から燃焼室孔を除去している。
なお、突起を設ける加工孔の例としては、ボルト挿入孔、冷却水孔、油孔などが例示できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明についての第１実施形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る金属ガスケットを示す平面図である。
本実施形態の金属ガスケット１は、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間に介挿されるガスケットの例である。
【００１７】
まず構成について説明する。
本実施形態の金属ガスケット１の基板２としては、例えばステンレス鋼板又は軟鋼板等の金属板が例示できるが、ここでは、安価なガスケットを提供するために軟鋼板を使用したこととする。なお、ビードを、後述する構造のような、金属ビード３７とゴムビード３８との組合せで構成すれば、基板２を軟鋼板などの剛性の低い金属で構成しても、十分なシール圧を確保することができる。
【００１８】
上記基板２には、燃焼室孔７が大きく開口し、この燃焼室孔７の開口端部全周が上方に折り返されて最も厚肉の第１増厚部３０が形成され、これにより、他の部分との間に板厚差が設けられている。基板２における上記燃焼室孔７の外周側には、当該燃焼室孔７を囲むように４個の加工孔であるボルト挿通孔４−１〜４−４が開口している。また、基板２には、加工孔である油孔５やチェンチャンバ孔６なども開口し、当該チェンチャンバ孔６の外方側にもボルト挿通孔４−５が開口している。なお、このボルト挿通孔の開口端部全周も上方に折り返されて厚肉の増厚部を構成している。
【００１９】
そして、各加工孔を囲うようにしてシールラインＳＬが配置され、該シールラインＳＬに沿ってビードが形成されている。なお、図１に示すシールラインＳＬの配置や加工孔の位置及び種類は、一例であって、これに限定されるものではない。例えば、基板２には加工孔である冷却水孔が開口している場合もあり、また、シールラインＳＬとしては、上記燃焼室孔７を囲うように当該燃焼室孔７の外縁に沿って無端環状にシールラインＳＬが配置される場合もある。
【００２０】
上記４個のボルト挿通孔のうち、図１中、右下及び左上の孔４−１、４−２には、上方に向けて突出する円筒状の突起８が形成され、また、左下及び右上の孔４−３，４−４には、下方に向けて突出する円筒状の突起９が形成されている（図２参照）。なお、図によっては適宜ビードを省略して記載してある。
上記各突起８，９は、例えば、まず加工孔の孔径小さくして開口しておき、その後、バーリング加工にて孔の外縁を立ち上げることで、各孔を目的の径に拡径すると共に所定高さで且つ円筒形の突起とすることで成形される。なお、上記筒状の突起の横断面形状は、円形に限定されず、矩形や６角形形状などであって良い。
【００２１】
そして、図３に示すように、上側に突出する突起８が、シリンダヘッド３２に開口したボルト孔３４に差し込まれて、シリンダヘッド３２とガスケット１との間の位置決めが行われる。また、下側に突出する突起９がシリンダブロック３３に開口したボルト孔３５に差し込まれて、シリンダブロック３３とガスケット１との間の位置決めが行われる。この結果、自動的に、金属ガスケット１を介して、シリンダヘッド３２とシリンダブロック３３との間の位置決めも実施される。その後、ボルト３６を締め付ける。
【００２２】
このように、本実施形態の金属ガスケット１を使用すると、従来使用していたガイド用のノックピンが不要となり、部品点数が削減されると共に、ノックピン取付けの工程が不要となり、コスト削減及び工数削減を図ることができる。
ここで、上記各突起の先端部外径面に対して、図４に示すような、先端に向かうにつれて小径となるようなＲ面１１を形成しておくと良い。このようなＲ面１１を、突起先端部外面に設けておくと、対応するボルト孔３４，３５の開口端部に面取りを施さなくても、当該ボルト孔への突起の挿入が容易となる。
【００２３】
上記Ｒ面１１は、図４のように、突起先端部の外面を鍛造成形したり、研削等したりして、先端に向けて突起の肉厚を薄くすることで形成しても良いし、バーリング加工時に、先端部がやや内径側に向くようなＲを残すように、つまり先端の径を根元の径よりも小さい状態である、完全に解放しないように加工することで、先端外面側にＲ面１１を形成するようにしても良い（図３の突起９を参照）。
【００２４】
さらに、図５に示すように、上記突起について、先端部に予め複数個のスリットを設けてバーリング加工の際に先端部へ積極的に割りを入れて切欠き１２を形成するようにしても良い。このように突起先端部に割れによる切欠き１２を積極的に形成することで、突起８，９の高さをその分高くすることができる。また、上記のように先端部にＲ面１１を形成する場合には、更に、対象とするボルト孔への挿入が容易となる。
【００２５】
ここで、上記シールラインＳＬに沿って形成されるビードは特に限定されないが、例えば、基板２自体を屈曲して凸状のフルビードからなる金属ビード等を採用すればよい。
また、上記ビードを、図６に示すような、金属ビード３７とゴムビード３８との組合せで構成すると、基板２を構成する金属の硬度をその分小さくすることが可能となり、かつ、上記突起８，９の形成のためのバーリング加工が容易且つ精度も向上することになる。
【００２６】
上記金属ビード３７とゴムビード３８との組合せで構成されるビードとは、上記図６のように、ビードを一方の面側に向けて凸部となるように屈曲して形成されるフルビードからなる金属ビード３７と、その金属ビード３７の凸部側に固着及び凹部内に充填されて上記金属ビード３７と共に圧縮変形する弾性シール材３８ａ、３８ｂからなるゴムビード３８と、の組合せである。上記凸部側に固着する弾性シール材３８ａの高さは、金属ビード３７の高さと略同一の高さ若しくは金属ビード３７よりも若干高い高さとすればよい。上記弾性シール材３８ａ、３８ｂは、例えばフッ素ゴム、ＮＢＲ、シリコンゴム等のゴム材料や樹脂材料等から構成すればよい。
【００２７】
このような構成のビードにあっては、金属ガスケット１を、シリンダブロック３３とシリンダヘッド３２との対向する接合面間に介装して締結ボルト３６で締め付けると、金属ビード３７の凹部に充填された弾性シール材が金属ビード３７と共に板厚方向に圧縮変形して所望のシール圧を発生すると共に、凸部側に固着した弾性シール材も一緒に圧縮変形することで、基板２の反りなどの変形を抑える。そして、締め付け終了時においては、最も板厚が厚い基板２の第１増厚部３０と他の部分との板厚差により該第１増厚部３０に最も面圧が集中して最大荷重が作用する。さらに、この第１増厚部３０のストッパー効果により金属ビード３７の凸部側および凹部側に固着、充填された弾性シール材３８ａ、３８ｂの全屈が防止される。なお、金属ビード３７がステップ状のハーフビードからなるときには、図７に示すようにゴムビード３８を構成する。
【００２８】
ここで、上記実施形態では、シリンダブロック３３とシリンダヘッド３２との間に介挿されるガスケットで例示したが、他の接合面間に介装される金属ガスケット１であっても本発明は適用することができる。
また、上記実施形態では、バーリング加工で突起８，９を形成する場合を例示したが、これに限定されず、図８のように、加工孔４−２に対して、キャップ状の筒体４０を圧着して突起を形成するようにしてもよい。この場合に、筒体４０のフランジ４０ａが、基板下面から突出しないようにする。また、仮に突出しても、金属ビードの凸部側の面であれば、第１増厚部３０及び第２増厚部３１と基板板厚との差分は隙間が発生しているので、吸収することができる。
【００２９】
次に、第２実施形態について図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様な部材などについては同一の符号を付して説明する。
上記第１実施形態は、金属ガスケット１を１枚の基板２で構成する場合を例示しているが、複数枚の基板２で構成する場合の例である。
すなわち、図９に示すように、一番上の基板２−１に開口するボルト挿通孔の２箇所以上について、上方に向かう突起８を形成し、且つ、一番下側の基板２−３に開口するボルト孔の２箇所以上について、下方に向かう突起９を形成して、図１０に示すような、複数層の基板２−１〜２−３でブラケットを構成する。なお、積層される複数枚の基板２間については、公知の手段で一体化を図っておけばよい。
【００３０】
本実施形態では、一枚の基板２に形成する突起の方向を一方向に限定することができ、基板の加工工程などの低減を図ることができる。
そして、図１１に示すように、上記と同様な作用効果を発揮する。図１１では、中央の基板２−２を省略する。
または、図１２に示すように、一番上の基板２−１に開口するボルト挿通孔の２箇所以上について、下方に向かう突起９を形成し、且つ、一番下側の基板２に開口するボルト挿通孔の２箇所以上について、上方に向かう突起８を形成するように構成して、各突起８，９を他の基板２に開口したボルト孔に通すように構成しても良い。この場合には、上記突起８，９は、複数枚の基板２間も位置決めするガイドの役割を有する。
【００３１】
また、上記突起を設ける基板２は、一番上側及び一番下側の基板に限定されない積層の途中に位置する基板に形成された加工孔に、上記ガイド用の筒状の突起を形成しても良い。
その他の構成などは、上記第１実施形態と同様である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明を採用すると、ガイドピンが不要になり、加工工数も削減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく第１実施形態に係るブラケットを示す平面図である。
【図２】本発明に基づく第１実施形態に係るブラケットを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図３】本発明に基づく第１実施形態に係るブラケットの組付け状態を示す断面図である。
【図４】本発明に基づく第１実施形態に係る突起の一例を示す図である。
【図５】本発明に基づく第１実施形態に係る突起の一例を示す図である。
【図６】本発明に基づく第１実施形態に係るビードを示す断面図である。
【図７】本発明に基づく第１実施形態に係るビードを示す断面図である。
【図８】本発明に基づく第１実施形態に係るビードを示す断面図である。
【図９】本発明に基づく第２実施形態に係る基板を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図１０】本発明に基づく第２実施形態に係るブラケットを示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図１１】本発明に基づく第２実施形態に係るブラケットの組付け状態を示す断面図である。
【図１２】本発明に基づく第２実施形態に係る突起の別例を示す断面図である。
【符号の説明】
ＳＬ シールライン
１ 金属ガスケット
２ 基板
４−１〜４−５
ボルト挿通孔
５ 油孔
６ チェンチャンバ孔
７ 燃焼室孔
８ 突起
９ 突起
１１ Ｒ面
１２ 切欠き
３０ 第１増厚部
３１ 増厚部
３２ シリンダヘッド
３３ シリンダブロック
３４ ボルト孔
３５ ボルト孔
３６ ボルト
３７ 金属ビード
３８ ゴムビード
４０ 筒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄肉金属板から構成されると共に２つの接合面間に介装される金属ガスケットであって、上記接合面の開口部と対向する加工孔が複数箇所開口している金属ガスケットにおいて、
上記加工孔の一部に対し当該加工孔と一体で且つ基板の一方の面側に突出する筒状の突起を設け、且つ、その他の加工孔の一部に対し当該加工孔と一体で且つ基板の他方の面側に突出する筒状の突起を設け、上記各突起を位置決めガイドとすることを特徴とする金属ガスケット。
【請求項２】
上記基板の一方の面側に突出する筒状の突起を、２箇所以上の加工孔に設け、且つ、基板の他方の面側に突出する筒状の突起を、２箇所以上の加工孔に設けることを特徴とする請求項１に記載した金属ガスケット。
【請求項３】
薄肉金属板からなる基板を複数枚積層して構成されると共に２つの接合面間に介装される金属ガスケットであって、各基板には、上記接合面の開口部と対応する加工孔が複数箇所開口している金属ガスケットにおいて、
上記複数枚の基板うちの一部の基板に開口する加工孔の一部に対し、当該加工孔と一体で且つ一方の接合面側に突出する筒状の突起を設け、且つ上記複数枚の基板うちの一部の基板に開口する加工孔の一部に対し、当該加工孔と一体で且つ他方の接合面側に突出する筒状の突起を設け、一方の接合面側に突出する突起を２箇所以上とすると共に他方の接合面側に突出する突起を２箇所以上とすることを特徴とする金属ガスケット。
【請求項４】
上記筒状の突起の先端部外径面は、先端に行くほど小径となっていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載した金属ガスケット。
【請求項５】
上記筒状の突起は、バーリング加工で形成されたものであり、且つ、少なくとも先端部には、突起の突出方向に沿って延びて先端に開放された複数の切欠きが形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載した金属ガスケット。
【請求項６】
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装される金属ガスケットであり、且つ上記突起が形成される加工孔は、燃焼室孔以外の加工孔であることを特徴とする請求項１〜請求項５に記載した金属ガスケット。
【請求項１】
薄肉金属板から構成されると共に２つの接合面間に介装される金属ガスケットであって、上記接合面の開口部と対向する加工孔が複数箇所開口している金属ガスケットにおいて、
上記加工孔の一部に対し当該加工孔と一体で且つ基板の一方の面側に突出する筒状の突起を設け、且つ、その他の加工孔の一部に対し当該加工孔と一体で且つ基板の他方の面側に突出する筒状の突起を設け、上記各突起を位置決めガイドとすることを特徴とする金属ガスケット。
【請求項２】
上記基板の一方の面側に突出する筒状の突起を、２箇所以上の加工孔に設け、且つ、基板の他方の面側に突出する筒状の突起を、２箇所以上の加工孔に設けることを特徴とする請求項１に記載した金属ガスケット。
【請求項３】
薄肉金属板からなる基板を複数枚積層して構成されると共に２つの接合面間に介装される金属ガスケットであって、各基板には、上記接合面の開口部と対応する加工孔が複数箇所開口している金属ガスケットにおいて、
上記複数枚の基板うちの一部の基板に開口する加工孔の一部に対し、当該加工孔と一体で且つ一方の接合面側に突出する筒状の突起を設け、且つ上記複数枚の基板うちの一部の基板に開口する加工孔の一部に対し、当該加工孔と一体で且つ他方の接合面側に突出する筒状の突起を設け、一方の接合面側に突出する突起を２箇所以上とすると共に他方の接合面側に突出する突起を２箇所以上とすることを特徴とする金属ガスケット。
【請求項４】
上記筒状の突起の先端部外径面は、先端に行くほど小径となっていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載した金属ガスケット。
【請求項５】
上記筒状の突起は、バーリング加工で形成されたものであり、且つ、少なくとも先端部には、突起の突出方向に沿って延びて先端に開放された複数の切欠きが形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載した金属ガスケット。
【請求項６】
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装される金属ガスケットであり、且つ上記突起が形成される加工孔は、燃焼室孔以外の加工孔であることを特徴とする請求項１〜請求項５に記載した金属ガスケット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００４−１２４９８５（Ｐ２００４−１２４９８５Ａ）
【公開日】平成１６年４月２２日（２００４．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００２−２８６０２４（Ｐ２００２−２８６０２４）
【出願日】平成１４年９月３０日（２００２．９．３０）
【出願人】（０００２３０２６１）日本メタルガスケット株式会社 (27)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１６年４月２２日（２００４．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１４年９月３０日（２００２．９．３０）
【出願人】（０００２３０２６１）日本メタルガスケット株式会社 (27)
【Ｆターム（参考）】
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