金属ガスケット
【課題】耐久性及び組み付け特性に優れるとともに、積み重ねて梱包しても表面を傷つけ合うことがなく扱いやすい複数の金属基板を積層させてなる金属ガスケットを提供する。
【解決手段】一対の金属基板１２，１２と、前記一対の金属基板１２，１２の間に介装される中間板１４とを備える金属ガスケット１０において、少なくとも一方の一対の金属基板１２，１２が、中間板１４側へ突出する凹部３０を有し、凹部３０の底部３２が溶着されていることを特徴とする。
【解決手段】一対の金属基板１２，１２と、前記一対の金属基板１２，１２の間に介装される中間板１４とを備える金属ガスケット１０において、少なくとも一方の一対の金属基板１２，１２が、中間板１４側へ突出する凹部３０を有し、凹部３０の底部３２が溶着されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の金属基板を積層させてなる金属ガスケットに関し、特に、エンジンのシリンダヘッドとシリンダブロックとの接合面に介装される金属ガスケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを構成するシリンダブロックとシリンダヘッドの接合部に介装される金属ガスケットは、シリンダ内で発生する高圧の燃焼ガスやシリンダブロックとシリンダヘッドとの間を流通する冷却水や潤滑油等、要求される多様なシール性能を満たすため、複数枚の金属基板を重ね合わせたメタルシリンダヘッドガスケットが用いられている。
【０００３】
このような金属ガスケットでは、各金属基板を所定位置に位置決めして固定するため、例えば、ポンチ・ダイを用いた打ち抜きプレス加工により凹部を形成した後にプレス加圧することでカシメ結合したり、あるいは、スポット溶接により積層された複数枚の金属基板を結合している（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
しかしながら、カシメ結合の場合、金属基板を部分的に切断しなければならず、エンジン動作時に発生する振動等によって疲労しやすくなり、この切断部からクラックが発生しやすいという問題がある。また、カシメ結合により金属ガスケット表面には突部が生じるため、梱包する際に金属ガスケットを積み重ねると、該突部が金属ガスケットの表面と接触し傷つけ合ってしまうおそれがあるとともに、かさ張り搬送しづらくなる。しかも、金属ガスケットの表面に突部が生じるため、シリンダブロック及びシリンダヘッドと干渉しない位置にカシメ結合位置を設定しなければならず、金属ガスケットのレイアウトが制約されることになる。
【０００５】
また、スポット溶接による結合の場合、金属基板を部分的に切断する必要が無く、金属疲労による劣化は起こしにくくなるが、溶接によって金属ガスケットが反りやすくシリンダブロック及びシリンダヘッドとの組み付け特性が悪化するおそれがあるとともに、金属ガスケット表面に溶接痕が残り表面に突部が生じるため、カシメ結合の場合と同様、シリンダブロック及びシリンダヘッドと干渉しない位置に溶接位置を設定しなければならない問題がある。
【特許文献１】特開平８−４２６９６号
【特許文献２】特開２００１−３３６６３８号
【特許文献３】特開平８−２００５０４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、複数枚の積層金属基板を結合してなる金属ガスケットにおいて、金属基板上における結合位置のレイアウトがしやすく、積み重ねて梱包しても表面を傷つけ合うことがなく、しかも、耐久性及び組み付け特性に優れた金属ガスケットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の金属ガスケットは、一対の金属基板と、前記一対の金属基板の間に介装される中間板とを備える金属ガスケットにおいて、前記一対の金属基板は、少なくとも一方の金属基板が前記中間板側へ突出する凹部を有し、前記凹部の底部において溶着されていることを特徴とする。
【０００８】
上記した本発明において、前記凹部の底部は、前記中間板に設けられた貫通孔を介して対向する金属基板と当接してもよく、また、前記溶着がスポット溶接であってもよい。
【０００９】
本発明によれば、一対の金属基板に設けた凹部の底部同士を溶着するため、金属疲労による劣化が生じにくいことに加え、溶着により溶接痕が生じても金属基板表面より突出することが無く、レイアウトの自由度が高まり、また、積み重ねて梱包しても表面を傷つけ合うことがない。しかも、溶着時に生じる歪みを凹部が緩和するため、金属ガスケット自体が反りにくくなり、金属ガスケットの組み付け特性に優れている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、金属基板上における結合位置のレイアウトがしやすく、積み重ねて梱包しても表面を傷つけ合うことがなく、しかも、耐久性及び組み付け特性に優れた金属ガスケットを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施形態にかかる金属ガスケット１０の平面図であり、図２は同金属ガスケット１０をシリンダヘッド２とシリンダブロック３との間に介在させた状態における図１のＡ−Ａ断面に相当する断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。
【００１３】
本実施形態の金属ガスケット１０は、図１及び図２に示すように、多気筒エンジンにおけるシリンダヘッド２及びシリンダブロック３の接合面に介装され、該接合面をシールするシリンダヘッドガスケットであって、一対のビード板１２，１２とこれらの間に介装される中間板１４を備える。
【００１４】
一対のビード板１２，１２は、例えば、ＳＵＳ３０１やＳＵＳ３０４等の金属材料を打ち抜いて必要に応じて折返し加工やビード加工や熱処理等を行った後、表面に耐熱性ゴム等のコーティング層１６が後述する凹部３０を除いて形成されている。
【００１５】
一対のビード板１２，１２には、シリンダヘッド２及びシリンダブロック３に形成された各シリンダボア４に対応してそれぞれシリンダ孔１８が形成され、シリンダヘッド２及びシリンダブロック３に形成された不図示のウォータジャケットに対応した位置に複数の冷却水孔２０が設けられ、更に、締め付けボルトが挿通されるボルト孔２２と潤滑油を通す潤滑油孔２４等が設けられている。
【００１６】
ビード板１２の各シリンダ孔１８のそれぞれ周囲には、中間板１４より離隔するように隆起している環状ビード部２６が形成されており、これら各環状ビード部２６と冷却水孔２０を取り囲むように外周ビード部２８が形成されている。
【００１７】
中間板１４は、外周ビード部２８の内側の領域に介装される第１中間板１４ａと、シリンダ孔１８の周囲近傍に介装される第２中間板１４ｂと、を備え、例えば、ＳＵＳ３０１やＳＵＳ３０４やＳＥＣＣ等からなる金属材料を打ち抜いて所定形状に成形し必要に応じて折返し加工や熱処理や耐熱性ゴムのコーティング処理等を施されている。
【００１８】
このような金属ガスケット１０を構成する一対のビード板１２，１２及び中間板１４は、一対のビード板１２，１２に形成された凹部３０が溶着されることで積層された状態で結合固定される。
【００１９】
詳細には、一対のビード板１２，１２には互いに対向する位置において中間板１４側へ突出し金属ガスケット１０の内側に向かって陥没する凹部３０がそれぞれ形成されている。
【００２０】
図２に示すように、金属ガスケット１０の周縁部などの一対のビード板１２，１２の間に第１中間板１４ａ及び第２中間板１４ｂが介在していない領域に形成された凹部３０ａでは、凹部３０ａの底部３２が直接当接し、スポット溶接等の溶接法により溶着されている。一方、図３に示すように、金属ガスケット１０の周縁部などの一対のビード板１２，１２の間に第１中間板１４ａ及び第２中間板１４ｂが介在する領域に形成された凹部３０ｂでは、凹部３０ｂに対応して中間板１４ａに設けられた貫通孔３４を介して中間板１４ｂと凹部３０ｂの底部３２が当接し、スポット溶接等の溶接法により溶着されている。
【００２１】
以上のように、本実施形態に係る金属ガスケット１０では、一対のビード板１２，１２に形成された凹部３０の底部３２において溶着されているため、溶着時に生じる歪みを凹部３０において緩和することができ、金属ガスケット１０自体が反りにくくなりシリンダヘッド２及びシリンダブロック３の接合面に介装する際の組み付け特性に優れている。
【００２２】
また、凹部３０は、金属ガスケット１０の内側に向かって陥没しているため、溶着により溶接痕が生じてもシリンダヘッド２及びシリンダブロック３の接合面に影響を及ぼすことがなく溶着位置の自由度が高まるとともに、積み重ねて梱包しても表面を傷つけ合うことがない。
【００２３】
なお、本実施形態の金属ガスケット１０では、一対のビード板１２，１２の間に第１中間板１４ａ及び第２中間板１４ｂが介在する領域に形成された凹部３０ｂでは、中間板１４ａのみに貫通孔３４を設け底部３２と中間板１４ｂとを一体に溶着したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図４（ａ）に示すように、両中間板１４ａ，１４ｂに貫通孔を設けて、底部３２同士を直接当接させ溶着してもよい。
【００２４】
また、一対のビード板１２，１２のそれぞれに凹部３０を設けたが、図４（ｂ）（ｃ）に示すように、いずれか一方のビード板１２のみに凹部３０を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る金属ガスケットの平面図である。
【図２】シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に介在させた状態における図１のＡ−Ａ断面に相当する図である。
【図３】図１のB−B断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は本発明の変更例に係る金属ガスケットの部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０…金属ガスケット
１２…ビード板
１４…中間板
１６…コーティング層
１８…シリンダ孔
２０…冷却水孔
２２…ボルト孔
２４…潤滑油孔
２６…環状ビード部
２８…外周ビード部
３０…凹部
３２…底部
３４…貫通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の金属基板を積層させてなる金属ガスケットに関し、特に、エンジンのシリンダヘッドとシリンダブロックとの接合面に介装される金属ガスケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを構成するシリンダブロックとシリンダヘッドの接合部に介装される金属ガスケットは、シリンダ内で発生する高圧の燃焼ガスやシリンダブロックとシリンダヘッドとの間を流通する冷却水や潤滑油等、要求される多様なシール性能を満たすため、複数枚の金属基板を重ね合わせたメタルシリンダヘッドガスケットが用いられている。
【０００３】
このような金属ガスケットでは、各金属基板を所定位置に位置決めして固定するため、例えば、ポンチ・ダイを用いた打ち抜きプレス加工により凹部を形成した後にプレス加圧することでカシメ結合したり、あるいは、スポット溶接により積層された複数枚の金属基板を結合している（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
しかしながら、カシメ結合の場合、金属基板を部分的に切断しなければならず、エンジン動作時に発生する振動等によって疲労しやすくなり、この切断部からクラックが発生しやすいという問題がある。また、カシメ結合により金属ガスケット表面には突部が生じるため、梱包する際に金属ガスケットを積み重ねると、該突部が金属ガスケットの表面と接触し傷つけ合ってしまうおそれがあるとともに、かさ張り搬送しづらくなる。しかも、金属ガスケットの表面に突部が生じるため、シリンダブロック及びシリンダヘッドと干渉しない位置にカシメ結合位置を設定しなければならず、金属ガスケットのレイアウトが制約されることになる。
【０００５】
また、スポット溶接による結合の場合、金属基板を部分的に切断する必要が無く、金属疲労による劣化は起こしにくくなるが、溶接によって金属ガスケットが反りやすくシリンダブロック及びシリンダヘッドとの組み付け特性が悪化するおそれがあるとともに、金属ガスケット表面に溶接痕が残り表面に突部が生じるため、カシメ結合の場合と同様、シリンダブロック及びシリンダヘッドと干渉しない位置に溶接位置を設定しなければならない問題がある。
【特許文献１】特開平８−４２６９６号
【特許文献２】特開２００１−３３６６３８号
【特許文献３】特開平８−２００５０４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、複数枚の積層金属基板を結合してなる金属ガスケットにおいて、金属基板上における結合位置のレイアウトがしやすく、積み重ねて梱包しても表面を傷つけ合うことがなく、しかも、耐久性及び組み付け特性に優れた金属ガスケットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の金属ガスケットは、一対の金属基板と、前記一対の金属基板の間に介装される中間板とを備える金属ガスケットにおいて、前記一対の金属基板は、少なくとも一方の金属基板が前記中間板側へ突出する凹部を有し、前記凹部の底部において溶着されていることを特徴とする。
【０００８】
上記した本発明において、前記凹部の底部は、前記中間板に設けられた貫通孔を介して対向する金属基板と当接してもよく、また、前記溶着がスポット溶接であってもよい。
【０００９】
本発明によれば、一対の金属基板に設けた凹部の底部同士を溶着するため、金属疲労による劣化が生じにくいことに加え、溶着により溶接痕が生じても金属基板表面より突出することが無く、レイアウトの自由度が高まり、また、積み重ねて梱包しても表面を傷つけ合うことがない。しかも、溶着時に生じる歪みを凹部が緩和するため、金属ガスケット自体が反りにくくなり、金属ガスケットの組み付け特性に優れている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、金属基板上における結合位置のレイアウトがしやすく、積み重ねて梱包しても表面を傷つけ合うことがなく、しかも、耐久性及び組み付け特性に優れた金属ガスケットを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施形態にかかる金属ガスケット１０の平面図であり、図２は同金属ガスケット１０をシリンダヘッド２とシリンダブロック３との間に介在させた状態における図１のＡ−Ａ断面に相当する断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。
【００１３】
本実施形態の金属ガスケット１０は、図１及び図２に示すように、多気筒エンジンにおけるシリンダヘッド２及びシリンダブロック３の接合面に介装され、該接合面をシールするシリンダヘッドガスケットであって、一対のビード板１２，１２とこれらの間に介装される中間板１４を備える。
【００１４】
一対のビード板１２，１２は、例えば、ＳＵＳ３０１やＳＵＳ３０４等の金属材料を打ち抜いて必要に応じて折返し加工やビード加工や熱処理等を行った後、表面に耐熱性ゴム等のコーティング層１６が後述する凹部３０を除いて形成されている。
【００１５】
一対のビード板１２，１２には、シリンダヘッド２及びシリンダブロック３に形成された各シリンダボア４に対応してそれぞれシリンダ孔１８が形成され、シリンダヘッド２及びシリンダブロック３に形成された不図示のウォータジャケットに対応した位置に複数の冷却水孔２０が設けられ、更に、締め付けボルトが挿通されるボルト孔２２と潤滑油を通す潤滑油孔２４等が設けられている。
【００１６】
ビード板１２の各シリンダ孔１８のそれぞれ周囲には、中間板１４より離隔するように隆起している環状ビード部２６が形成されており、これら各環状ビード部２６と冷却水孔２０を取り囲むように外周ビード部２８が形成されている。
【００１７】
中間板１４は、外周ビード部２８の内側の領域に介装される第１中間板１４ａと、シリンダ孔１８の周囲近傍に介装される第２中間板１４ｂと、を備え、例えば、ＳＵＳ３０１やＳＵＳ３０４やＳＥＣＣ等からなる金属材料を打ち抜いて所定形状に成形し必要に応じて折返し加工や熱処理や耐熱性ゴムのコーティング処理等を施されている。
【００１８】
このような金属ガスケット１０を構成する一対のビード板１２，１２及び中間板１４は、一対のビード板１２，１２に形成された凹部３０が溶着されることで積層された状態で結合固定される。
【００１９】
詳細には、一対のビード板１２，１２には互いに対向する位置において中間板１４側へ突出し金属ガスケット１０の内側に向かって陥没する凹部３０がそれぞれ形成されている。
【００２０】
図２に示すように、金属ガスケット１０の周縁部などの一対のビード板１２，１２の間に第１中間板１４ａ及び第２中間板１４ｂが介在していない領域に形成された凹部３０ａでは、凹部３０ａの底部３２が直接当接し、スポット溶接等の溶接法により溶着されている。一方、図３に示すように、金属ガスケット１０の周縁部などの一対のビード板１２，１２の間に第１中間板１４ａ及び第２中間板１４ｂが介在する領域に形成された凹部３０ｂでは、凹部３０ｂに対応して中間板１４ａに設けられた貫通孔３４を介して中間板１４ｂと凹部３０ｂの底部３２が当接し、スポット溶接等の溶接法により溶着されている。
【００２１】
以上のように、本実施形態に係る金属ガスケット１０では、一対のビード板１２，１２に形成された凹部３０の底部３２において溶着されているため、溶着時に生じる歪みを凹部３０において緩和することができ、金属ガスケット１０自体が反りにくくなりシリンダヘッド２及びシリンダブロック３の接合面に介装する際の組み付け特性に優れている。
【００２２】
また、凹部３０は、金属ガスケット１０の内側に向かって陥没しているため、溶着により溶接痕が生じてもシリンダヘッド２及びシリンダブロック３の接合面に影響を及ぼすことがなく溶着位置の自由度が高まるとともに、積み重ねて梱包しても表面を傷つけ合うことがない。
【００２３】
なお、本実施形態の金属ガスケット１０では、一対のビード板１２，１２の間に第１中間板１４ａ及び第２中間板１４ｂが介在する領域に形成された凹部３０ｂでは、中間板１４ａのみに貫通孔３４を設け底部３２と中間板１４ｂとを一体に溶着したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図４（ａ）に示すように、両中間板１４ａ，１４ｂに貫通孔を設けて、底部３２同士を直接当接させ溶着してもよい。
【００２４】
また、一対のビード板１２，１２のそれぞれに凹部３０を設けたが、図４（ｂ）（ｃ）に示すように、いずれか一方のビード板１２のみに凹部３０を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る金属ガスケットの平面図である。
【図２】シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に介在させた状態における図１のＡ−Ａ断面に相当する図である。
【図３】図１のB−B断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は本発明の変更例に係る金属ガスケットの部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０…金属ガスケット
１２…ビード板
１４…中間板
１６…コーティング層
１８…シリンダ孔
２０…冷却水孔
２２…ボルト孔
２４…潤滑油孔
２６…環状ビード部
２８…外周ビード部
３０…凹部
３２…底部
３４…貫通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の金属基板と、前記一対の金属基板の間に介装される中間板とを備える金属ガスケットにおいて、
前記一対の金属基板は、少なくとも一方の金属基板が前記中間板側へ突出する凹部を有し、前記凹部の底部において溶着されていることを特徴とする金属ガスケット。
【請求項２】
前記凹部の底部は、前記中間板に設けられた貫通孔を介して対向する金属基板と当接していることを特徴とする請求項１に記載の金属ガスケット。
【請求項３】
前記溶着がスポット溶接であることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属ガスケット。
【請求項４】
前記一対の金属基板は、シリンダボアに対応するシリンダ孔と該シリンダ孔を取り囲むビードとを有するビード板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属ガスケット。
【請求項１】
一対の金属基板と、前記一対の金属基板の間に介装される中間板とを備える金属ガスケットにおいて、
前記一対の金属基板は、少なくとも一方の金属基板が前記中間板側へ突出する凹部を有し、前記凹部の底部において溶着されていることを特徴とする金属ガスケット。
【請求項２】
前記凹部の底部は、前記中間板に設けられた貫通孔を介して対向する金属基板と当接していることを特徴とする請求項１に記載の金属ガスケット。
【請求項３】
前記溶着がスポット溶接であることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属ガスケット。
【請求項４】
前記一対の金属基板は、シリンダボアに対応するシリンダ孔と該シリンダ孔を取り囲むビードとを有するビード板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属ガスケット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２２３９１７（Ｐ２００８−２２３９１７Ａ）
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６４２０８（Ｐ２００７−６４２０８）
【出願日】平成１９年３月１３日（２００７．３．１３）
【出願人】（０００２２８３８３）日本ガスケット株式会社 (43)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１３日（２００７．３．１３）
【出願人】（０００２２８３８３）日本ガスケット株式会社 (43)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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