JPH0328208Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、積層金属ガスケツトに係り、特に
第２基板の第２ビード幅よりも小なる第１ビード
幅を有する第１基板のばね特性を被接合部材のデ
ツキ面に対応させて変更し、中間板に積層する第
１、第２基板のばね力の均一化を図つて被接合部
材のデツキ面への押圧力を均一にし、また、被接
合部材のデツキ面間の拡縮を防止し、安定したシ
ール効果を得る積層金属ガスケツトに関する。

〔従来の技術〕

内燃機関を構成する被接合部材であるシリンダ
ヘツドとシリンダブロツクとのデツキ面間の接合
部には、このデツキ面のシールを果すべく金属ガ
スケツトが利用されている。金属ガスケツトは、
シリンダヘツドとシリンダブロツクとのデツキ面
間をシールすべく突条のビードが形成された基板
を有し、このビードがシリンダヘツドとシリンダ
ブロツクとを接合するボルト等の締結手段の締結
力によつて圧縮変形された際に、ビードの復元力
によつて各デツキ面に押圧力を付与させて接合部
のシールを果すものである。

近年、内燃機関においては、軽量化、性能向
上、経済性が要求されるとともに耐久性を有する
ものが望まれている。従つて、内燃機関が長い期
間にわたつて使用されるので、内燃機関の熱変形
や膨縮等が頻繁に惹起する。

そこで、シリンダヘツドとシリンダブロツクと
の接合部をシールする金属ガスケツトには、内燃
機関の熱変形等に耐え得るものが望まれていた。

この考案の出願人は、内燃機関の耐久性を向上
すべく、例えば実願昭57−175511号及び特願昭57
−154556号の如き金属ガスケツトの出願をしてい
る。実願昭57−175511号に記載のものは、二枚の
基板に形成したビードの頂部を夫々同方向に指向
させるとともに二枚の基板間には中間板を介装し
て構成され、ビードの弾性復元量及び復元力を増
加させ、接合面の部分的面圧の不均一を補償し、
シール性を向上させている。また、特願昭57−
154556号に記載のものは、表片面にシール材を被
着した二枚の基板間に副板を介装するとともに、
副板の表裏両面に各基板の裏片面を接合し、且つ
基板のビードが副板を挟んで略対称位置になるよ
うに各基板を積層して構成され、ビードの弾性に
よる復元量を倍増してシール効果を向上させてい
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、従来、積層する二枚の基板に形成し
た各ビードが同じビード幅及び同じビード高さで
同一断面形状に形成されているので、シールする
デツキ面に対応させてばね特性を変更することが
できなかつた。また、各ビードの頂部を夫々同方
向に指向させるとともに二枚の基板間に中間板を
介装した積層金属ガスケツトにおいては、一方の
基板に形成したビードの両基部が一方のデツキ面
に当接するとともに他方の基板に形成したビード
の頂部が他方のデツキ面に当接するので、各ビー
ドの接触面積が異なる等の要因により、各基板の
ばね力が不均一になつてデツキ面全体を均一にシ
ールすべく押圧力を付与させることができず、シ
ール効果が不安定になるという不都合を招いた。

〔考案の目的〕

そこでこの考案の目的は、上述の不都合を除去
すべく、第１基板の第１ビードの第１ビード幅を
第２基板の第２ビードの第２ビード幅よりも小に
形成し、第１ビードの第１頂部が中間板の一面に
当接すべく第１基板を中間板に積層して設け、第
２ビードの各第２基部が中間板の他面に当接すべ
く第２基板を中間板に積層して設け、第１基板の
第１ビードと第２基板の第２ビードとを中間板を
挟んで同一位置に配設し、第１基板の燃焼室孔周
りの第１基板内端部と中間板の燃焼室孔周りの中
間板内端部との間には第１ビードが圧縮変形され
た際に第１ビードの所定厚さ以下への押圧変形を
阻止する補償部材を設けることにより、第２基板
の第２ビード幅よりも小なる第１ビード幅を有す
る基板のばね特性を変更し、中間板に積層する第
１、第２基板のばね力の均一化を図つてデツキ面
への押圧力を均一にし、また、デツキ面間隙の拡
縮を防止して破損の発生を回避させ、長期間にわ
たつて安定したシール効果を得る積層金属ガスケ
ツトを実現するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するためにこの考案は、燃焼室
孔を囲繞する第１、第２ビードが形成された弾性
金属板からなる第１、第２基板を積層して設け、
この第１基板と第２基板間に中間板を介装した積
層金属ガスケツトにおいて、前記第１基板の第１
ビードの第１ビード幅を前記第２基板の第２ビー
ドの第２ビード幅よりも小に形成し、前記第１ビ
ードの第１頂部が前記中間板の一面に当接すべく
前記第１基板を前記中間板に積層して設け、前記
第２ビードの各第２基部が前記中間板の他面に当
接すべく前記第２基板を前記中間板に積層して設
け、前記第１基板の第１ビードと前記第２基板の
第２ビードとを前記中間板を挟んで同一位置に配
設し、前記第１基板の燃焼室孔周りの第１基板内
端部と前記中間板の燃焼室孔周りの中間板内端部
との間には前記第１ビードが圧縮変形された際に
前記第１ビードの所定厚さ以下への押圧変形を阻
止する補償部材を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

この考案の構成によれば、接合部に介装された
積層金属ガスケツトが圧縮変形する際には、第１
基板に形成した小なる第１ビード幅の第１ビード
の押圧変形が補償部材によつて所定厚さで抑制さ
れるとともに第２基板に形成した大なる第２ビー
ド幅の第２ビードが大きく変形することにより、
中間板に積層した第１、第２基板のばね力の均一
化を図るとともに、補償部材によりデツキ面間隙
が拡縮するのを防止して破損を回避させ、デツキ
面全体を均一にシールする押圧力を作用させ、こ
れにより、燃焼ガスのリークを効率よく防止し、
長期間にわたつて安定したシール効果を得る。ま
た、第１、第２基板のばね特性を第１、第２基板
に形成する第１、第２ビードの第１、第２ビード
幅および／または補償部材の厚さを変えることに
より、容易に変更することができ、実用的であ
る。

〔実施例〕

以下図面に基づいてこの考案の実施例を詳細且
つ具体的に説明する。

第１〜５図は、この考案の実施例を示すもので
ある。図において、２は多気筒用内燃機関の積層
金属ガスケツトである。この積層金属ガスケツト
２は、弾性金属板からなる第１、第２基板４，６
とこれ等基板４，６間に介装する中間板８とによ
り構成される。第１、第２基板４，６及び中間板
８には、複数の燃焼室孔１０が直列に形成されて
いるとともに、これ等燃焼室孔１０の周辺に締結
手段である締結用ボルトを挿通する複数のボルト
孔１２が形成されている。

第２図に示す如く、中間板８の一面８ａに積層
される第１基板４には、燃焼室孔１０を囲繞して
突条の第１ビード１４が形成されている。この第
１ビード１４は、所定の第１ビード高さD1で且
つ所定の第１ビード幅L1で形成されている。こ
の第１ビード１４を形成した第１基板４は、第１
ビード１４の第１頂部１６が中間板８の一面８ａ
に当接し且つ第１基部１８−１，１８−２が例え
ば第３図に示すシリンダヘツド２８のデツキ面２
８ｄに当接するように配設される。

また、中間板８の他面８ｂに積層される第２基
板６には、燃焼室孔１０を囲繞して第２ビード２
０が形成されている。この第２ビード２０は、前
記第１ビード１４の第１ビード高さD1と略同一
の第２ビード高さでD2で且つ前記第１ビード幅
L1よりも大きな第２ビード幅L2で形成されてい
る。従つて、第１ビード１４は、第２ビード２０
よりも小なる断面形状、つまり、第２ビード２０
よりも小なるビード幅のビードであり、大なる第
２ビード幅L2を有する第２ビード２０に比して
ばね力が大で、圧縮変形するのに大きな荷重を必
要とし、大なる弾性復元力を有している。第２基
板６は、第２ビード２０が前記第１ビード１４と
同一となる位置において、第２基部２２−１、，
２２−２が中間板８の他面８ｂに当接するととも
に第２頂部２４が例えば第３図に示すシリンダブ
ロツク３０のデツキ面３０ｄに当接するように配
設されている。つまり、第１基板４と第２基板６
とは、第１ビード１４と第２ビード２０とが中間
板８を挟んで対称位置に配設され、且つ第１頂部
１６と第２頂部２４とが夫々同方向に指向すべく
配設されている。

前記第１基板４の燃焼室孔１０周りの第１基板
内端部４ｅと中間板８の燃焼室孔１０周りの中間
板内端部８ｅ間において例えば中間板８の一面８
ａの中間板内端部８ｅ面上には、前記第１ビード
高さD1よりも小なる所定厚さｔを有する補償部
材２６を溶射、メツキ、溶着、塗着等によつつて
設ける。

この補償部材２６は、シリンダヘツド２８のデ
ツキ面２８ｄとシリンダブロツク３０のデツキ面
３０ｄ間で拡縮され易い部位の燃焼室孔１０周り
に設けられ、第１ビード１４の所定厚さ以下への
押圧変形を阻止し、これにより、第１、第２ビー
ド１４，２０に作用する交番荷重を弱化させ、第
１、第２ビード１４，２０にへたりや亀裂等が生
ずるのを防止するとともに、厚さｔが変更される
ことによつて第１ビード１４のばね特性、つま
り、ばね力を調整して第１、第２基板４，６のば
ね力の均一化を図り、もつて、第１ビード１４と
第２ビード２０とに均一な押圧力を付与させるも
のである。即ち、補償部材２６は、好ましくは、
シリンダヘツド２８のデツキ面２８ｄとシリンダ
ブロツク３０のデツキ面３７ｄに補償部材２６を
設けないで積層金属ガスケツトを介装し、この金
属ガスケツトを圧縮変形した際に、デツキ面２８
ｄとデツキ面３０ｄ間に形成される隙間の10〜40
％の厚さｔに形成され、この厚さｔによつて第１
ビード１４の圧縮変形量を所定に変えるもので、
もつて、第１基板４のばね特性を変更させる。ま
た、第１基板４のばね特性は、第１ビード１４の
第１ビード幅L1や第１ビード高さD1によつても
変更されるものである。

第１、第２ビード１４，２０よりも燃焼室孔１
０側で燃焼室孔１０周りにおいては、第１基板４
の第１基板内端部４ｅ、第２基板６の第２基板内
端部６ｅ、中間板８の中間板内端部８ｅ、そして
補償部材２６が重合する。従つて、積層金属ガス
ケツト２が圧縮変形した際には、ビード部位より
も燃焼室孔１０側に最大の厚さを有する補償部Ｃ
が構成される。従つて、補償部材２６を設けた積
層金属ガスケツト２をシリンダヘツド２８のデツ
キ面２８ｄとシリンダブロツク３０のデツキ面３
０ｄ間に介装して圧縮変形された際には、補償部
材２８の厚さｔ分だけ例えばシリンダヘツド２２
がたわみ、シリンダヘツド２８のばね力ｔを利用
してシール効果を向上させるものである。

また、第１基板４と第２基板６と中間板８とを
一体的に結合する場合には、例えばボルト孔１２
に中空円筒状の止め具（図示せず）を挿入すると
ともに止め具の両端部を第１基板４、第２基板６
面上に折曲げてかしめを施したり、あるいは第１
基板４、第２基板６、中間板８の一部を突出させ
て形成し、これ等の突出部位をスポツト溶接やリ
ベツト止めする。

第３図において、２８，３０は内燃機関を構成
するシリンダヘツド、シリンダブロツクであり、
このシリンダヘツド２８のデツキ面２８ｄとシリ
ンダブロツク３０のデツキ面３０ｄ間の接合部３
２にこの実施例の積層金属ガスケツト２を介装
し、図示しない締結用ボルトにより締結する。な
お、符号３４は燃焼室である。

次に、この実施例の作用を説明する。

シリンダヘツド２８のデツキ面２８ｄに第１基
板４の第１基部１８−１，１８−２が当接すると
ともにシリンダブロツク３０のデツキ面３０ｄに
は第２基板６の第２頂部２４が当接して接合部３
２に介装された積層金属ガスケツト２は、ボルト
締結力より圧縮され、これにより第１、第２ビー
ド１４，２０が高さを低減して圧縮変形される。

第１ビード１４は、ボルト締結力により漸次高
さを低減するが、第１基板４の第１基板内端部４
ｅが補償部材２６に当接することによつてその押
下押圧が阻止され、つまり押圧変形が抑制され、
偏平（全屈状態）にならない。この第１基板４の
ばね力は、第１ビード１４の圧縮変形量によつて
所定値に決定されている。

即ち、第４図に示す如く、第１ビード１４にお
いて、補償部材２６の存在によつて圧縮荷重と圧
縮残量との関係は補償部材２６がない場合に比
し、低くなる。

一方、第２ビード２０は、ボルト締結力により
漸次高さを低減して略偏平状態（全屈状態）にな
る。即ち、第５図に示す如く、第２ビード２０に
おいて、圧縮荷重と圧縮残量とが一定に変化して
いる。これにより、第１ビード１４の弾性と略同
一で、第２基板６に第１基板４のばね力と略同一
のばね力を生じさせることができる。

この結果、第１基板４のばね力は、第１ビード
１４の第１ビード幅L1および／または補償部材
２６の厚さｔを変えることにより、大なる圧縮変
形量の第２基板６が生ずるばね力と略均一となる
ように変更される。

このように、第１、第２基板４，６のばね力の
均一化を図ることにより、積層金属ガスケツト２
にはデツキ面のシール箇所全体を均一にシールす
る押圧力を作用させることができ、つまり、シー
ルするデツキ面に対応させて基板のばね力を変更
して安定したシール効果を得る。

また、内燃機関のシリンダヘツド２８とシリン
ダブロツク３０とのデツキ面２８ｄ，３０ｄ間に
積層金属ガスケツト２を介装して締結用ボルトに
より締結した場合に、ボルト締結力に対する内燃
機関の剛性不足によつてシリンダヘツド２８に歪
みを生じ、特に燃焼室３４周りのデツキ面の間隙
Ｓが大となる問題がある。しかし、前述の如く、
ビード部位よりも燃焼室孔１０側に最大厚さの補
償部Ｃを構成したことにより、この補償部Ｃの厚
さによつて、シリンダヘツド２８の歪みに起因す
る大なる間隙Ｓを補償することができる。これに
より、燃焼室３４からの燃焼ガスのリークを阻止
することが可能となる。また、燃焼ガス圧力や、
機関熱の影響により各デツキ面２８ｄ，３０ｄが
拡縮するのを補償部Ｃによつて防止させ、第１、
第２ビード１４，２０に作用する交番荷重を補償
部Ｃによつて弱化させ、第１、第２ビード１４，
２０のへたりや損傷等を防止する。そして、締結
用ボルトやこの締結用ボルトの係合するシリンダ
ヘツド２８の部位の破損を防止し得るとともに、
締結用ボルトの締結力の低減を回避させ、シール
性の低下を防止し得る。

更に、この実施例によれば、中間板８を挟持さ
せるように第１、第２基板４，６を設けたので、
ビード部位の復元量及び復元力を増大させ、ビー
ド部位のシール効果を向上する。従つて、燃焼室
３４周りは補償部Ｃとビード部位との２段階にシ
ールされるので、更に高いシール効果を得ること
ができ、燃焼ガスのリークを効率良く防止する。

なお、この考案は上述の実施例に限定されず、
種々応用改変が可能であることは勿論である。

例えば、上述の実施例におては補償部材を中間
板の中間板内端部に設けたが、補償部材を第１基
板の第１基板内端部の中間板側の面に溶射、メツ
キ、溶着、塗着等によつて装着し、また、第１基
板と中間板との間に介在することも可能である。

〔考案の効果〕

以上詳細な説明から明らかなようにこの考案に
よれば、第１基板の第１ビードの第１ビード幅を
第２基板の第２ビードの第２ビード幅よりも小に
形成し、第１ビードの第１頂部が中間板の一面に
当接すべく第１基板を中間板に積層して設け、第
２ビードの各第２基部が中間板の他面に当接すべ
く第２基板を中間板に積層して設け、第１基板の
第１ビードと第２基板の第２ビードとを中間板を
挟んで同一位置に配設し、第１基板の燃焼室孔周
りの第１基板内端部と中間板の燃焼室孔周りの中
間板内端部との間には第１ビードが圧縮変形され
た際に第１ビードの所定厚さ以下への押圧変形を
阻止する補償部材を設けたことにより、第２基板
の第２ビード幅よりも小なる第１ビード幅を有す
る第１基板のばね特性を変更することができ、使
用時における第１、第２基板のばね力の均一化を
図り、シール箇所全体を均一にシールする押圧力
を作用させるとともに、デツキ面間隙の拡縮を防
止して破損を回避させ、長期間にわたつて安定し
たシール効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図はこの考案の実施例を示し、第１図
は積層金属ガスケツトの平面図、第２図は第１図
の−線による拡大断面図、第３図は接合部に
積層金属ガスケツトを介装し締付けた状態の一部
省略した要部断面図、第４図は第１基板の第１ビ
ードにおける変形特性図、第５図は第２基板の第
２ビードにおける変形特性図である。 図において、２は積層金属ガスケツト、４は第
１基板、６は第２基板、８は中間板、１０は燃焼
室孔、１２はボルト孔、１４は第１ビード、１６
は第１頂部、１８−１，１８−２は第１基部、２
０は第２ビード、２２−１，２２−２は第２基
部、２４は第２頂部、２６は補償部材、２８はシ
リンダヘツド、３０はシリンダブロツク、３２は
接合部、３４は燃焼室、そしてＣは補償部であ
る。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃焼室孔を囲繞する第１、第２ビードが形成さ
   れた弾性金属板からなる第１、第２基板を積層し
   て設け、この第１基板と第２基板間に中間板を介
   装した積層金属ガスケツトにおいて、前記第１基
   板の第１ビードの第１ビード幅を前記第２基板の
   第２ビードの第２ビード幅よりも小に形成し、前
   記第１ビードの第１頂部が前記中間板の一面に当
   接すべく前記第１基板を前記中間板に積層して設
   け、前記第２ビードの各第２基部が前記中間板の
   他面に当接すべく前記第２基板を前記中間板に積
   層して設け、前記第１基板の第１ビードと前記第
   ２基板の第２ビードとを前記中間板を挟んで同一
   位置に配設し、前記第１基板の燃焼室孔周りの第
   １基板内端部と前記中間板の燃焼室孔周りの中間
   板内端部との間には前記第１ビードが圧縮変形さ
   れた際に前記第１ビードの所定厚さ以下への押圧
   変形を阻止する補償部材を設けたことを特徴とす
   る積層金属ガスケツト。