JPH0477833B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は積層金属ガスケツトに係り、特に簡
単な構成で、燃焼室周りのデツキ面間の間隙を補
償するとともに、基板のビードを保護し、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］ 内燃機関のシリンダヘツドとシリンダブロツク
とのデツキ面間のシールには、金属ガスケツトが
利用されている。

金属ガスケツトは、弾性金属板からなる基板に
燃焼室孔とこの燃焼室孔を囲繞するビードとを形
成し、このビードがボルト締結力によつて弾性変
形され、この弾性変形時の弾性復元力及び弾性復
元量によつてシリンダヘツドとシリンダブロツク
との夫々デツキ面間にシール面圧を作用させ、こ
れにより、デツキ面間のシールを果すとともに、
デツキ面の歪みに追従させてシール効果を維持し
ている。

積層金属ガスケツトとしては、例えば、実願昭
57−175511号及び特願昭57−15456号に開示され
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構成体
てして中間板を介装して構成され、ビードの弾性
復元量及び弾性復元力を増加させ、デツキ面の部
分的シール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
副板を中心として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弾性復
元量を倍増してシール効果を向上させている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、積層金属ガスケツトを介装してシリ
ンダブロツクにシリンダヘツドを締結用ボルトに
よつて締結した際に、ボルト締結力によつて例え
ばシリンダヘツドが湾曲し、特に燃焼室周りのデ
ツキ面間隙が大となり、歪みが生じることがあ
る。

また、内燃機関の爆発行程時には、シリンダヘ
ツドとシリンダブロツクとのデツキ面間の間隙の
拡縮が生ずる。このため、燃焼室周りのデツキ面
間の大なる間隙から燃焼ガスがリークし、この燃
焼ガスによつて積層金属ガスケツトが汚損した
り、含有している物質の堆積によりシール効果を
低減させるという不都合があつた。

更に、内燃機関の稼動時に燃焼圧力で燃焼室周
りのデツキ面間隙が拡縮することにより、積層金
属ガスケツトのビードに交番荷重が作用してへた
りを生じせしめビードが必要以上の押圧幅で、押
下縮小と復元とを繰返し、ビードに疲労破壊が生
じ、使用寿命が短くなるとともに、この交番荷重
が締結用ボルトにも作用してボルトやボルトの係
合するシリンダヘツド部位を損壊させるおそれが
あり、さらには、ボルト締結力を減少させてシー
ル効果を低減させるという不都合があつた。

［発明の目的］ そこでこの発明の目的は、上述の不都合を除去
すべく、積層する第１基板と第２基板間には中間
構成体として第１中間板と該第１中間板の板厚よ
も小なる板厚の第２中間板とを積層して設け、第
１中間板の第１中間板燃焼室孔側端縁を第２中間
板が位置する面側に折返して該面に接合させると
ともに第１中間板燃焼室孔側端縁の第１中間板端
面から第２中間板の第２中間板燃焼室孔側端縁の
第２中間板端面を離間させて設け、第２中間板に
は第１ビードの頂部を接して第基板を積層して設
け、第１基板燃焼室孔側端縁と第２基板の第２基
板燃焼室孔側端縁と第１中間板燃焼室孔側端縁と
第１中間板自体とを接合させることによつて第
１、第２ビードが位置するビード部位よりも燃焼
室孔側には所定厚さの補償部を設けることによ
り、単に第１中間板の第１中間板燃焼室孔側端縁
を折返すだけで、燃焼室周りを補償部とビード部
位とによつて二重にシールするとともに、シリン
ダヘツドとシリンダブロツクとのデツキ面間間隔
を補償してこの間隙に拡縮が生ずるのを防止し、
基板のビードを保護し、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発明は、燃焼室
孔を囲繞する第１、第２ビードを同一位置にして
第１、第２基板を積層して設け、この第１基板と
第２基板間に中間構成体を介装する積層金属ガス
ケツトにおいて、前記第１基板と前記第２基板間
には前記中間構成体として第１中間板と該第１中
間板の板厚よも小なる板厚の第２中間板とを積層
して設け、前記第１中間板の第１中間板燃焼室孔
側端縁を前記第２中間板が位置する面側に折返し
て該面に接合させるとともに前記第１中間板燃焼
室孔側端縁の第１中間板端面から前記第２中間板
の第２中間板燃焼室孔側端縁の第２中間板端面を
離間させて設け、前記第２中間板には前記第１ビ
ードの頂部を接して前記第１基板を積層して設
け、前記第１基板燃焼室孔側端縁と前記第２基板
の第２基板燃焼室孔側端縁と前記第１中間板燃焼
室孔側端縁と前記第１中間板自体とを接合させる
ことによつて前記第１、第２ビードが位置するビ
ード部位よりも前記燃焼室孔側には所定厚さの補
償部を設けたことを特徴とする。

［作用］ この発明の構成によれば、シリンダヘツドとシ
リンダブロツクとのデツキ面間隙を補償するため
に、燃焼室孔を囲繞して設けたビードのビード部
位よりも燃焼室孔側に所定厚さの補償部を形成し
ている。これにより、デツキ面間隙を補償部とビ
ード部位とによつて二重にシールするとともに、
燃焼室周りの大なるデツキ面間隙を補償し、燃焼
ガス圧力や機関熱の影響によりデツキ面間隙が拡
縮するのを阻止してビードへの交番荷重の作用を
弱化させてビードのへたりを防止し、よつて、基
板のビードが必要以上の押圧幅で、押下縮小と復
元とを繰り返すことがなく、ビードに疲労破壊が
生ずるのを防止して、ビードを保護してシール効
果を安定させることができる。

［実施例］ 以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且
つ具体的に説明する。

第１〜４図は、この発明の実施例を示すもので
ある。図において、２は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、板厚toの弾性
金属板からなる第１、第２基板４，６、これ等第
１、第２基板４，６間に介装される中間構成体と
しての第１、第２中間板８，１０からなる。

第１、第２基板４，６には、燃焼室孔１２と、
この燃焼室孔１２周辺において複数のボルト孔１
４が形成されている。

第１中間板８には、該第１中間板８の板厚ｔ１
よりも小なる板厚ｔ２を有する第２中間板１０が
積層される。

この第１中間板８の板厚t1と第２中間板１０の
板厚t2とにより、厚さH1なる中間構成体が構成
される。

また、第１中間板８の燃焼室孔１２側の端縁８
ｅは、曲げ加工等により第２中間板１０が位置す
る面側に折返され、第２中間板１０の端縁１０ｅ
とは重合せず、つまり該第２中間板１０の燃焼室
孔１２側の端縁１０ｅと所定距離Ｃだけ離間して
該面に接合して設けられる。これにより、第２中
間板１０自体と第２中間板１０の端縁１０ｅとの
接合により、前記厚さH1よりも大なる厚さH2が
燃焼室孔１２側に形成される。

積層した第１中間板８と第２中間板１０との両
面には、これ等第１、第２基板８，１０を挟持す
るように第１、第２基板４，６が設けられる。

即ち、第１中間板８の端縁８ｅが折返された面
側の第２中間板１０には、第中間板８の端縁８ｅ
を囲繞するように第１ビード１６が形成された第
１基板４が積層される。この第１基板４は、第１
ビード１６の頂部が第２中間板１０面に接して配
設される。

一方、第１中間板８の端縁８ｅが折返された反
対側の第１中間板８には、第２ビード１８を第１
ビード１６と同一位置にして第２基板６積層され
る。この第２基板６は、第２ビード１８の両基部
が第１中間板６に接し、頂部が外方に突出して設
けられる。従つて、第１基板４の第１ビード１６
と第２基板６の第２ビード１８とは、夫々頂部が
同一方向に指向するとともに同一位置にある。こ
の第１ビード１６と第２ビード１８とが位置する
箇所には、積層金属ガスケツト２のビード部位２
０が形成される。

また、このビード部位２０よりも燃焼室孔１２
側には、第１基板４の端縁４ｅの板厚to、第１中
間板８自体の板厚t1及び第１中間板８の端縁８ｅ
の板厚t1と第２基板６の端縁６ｅの板厚toとによ
つて積層金属ガスケツト２の補償部２２が形成さ
れる。つまり、この補償部２２は、第３図に示す
如く、ボルト締結された際に、他の箇所よりも大
なる厚さH3に形成される。この厚さH3を有する
補償部２２は、燃焼室孔１２周りのデツキ面間隙
を補償し、デツキ面間隙が拡縮するのを防止する
とともに、第１、第２ビード１６、１８が全屈す
るのを防止するものである。

第１、第２基板４，６及び第１、第２中間板
８，１０は、例えば夫々外端縁を延設して重合さ
せ、この重合した箇所に孔部を形成してこの孔部
にリベツト等を挿通してかしめたり、あるいは第
１基板４又は第２基板６の外端縁を折返して他側
の基板に重合させて係止させ、夫々が一体的に保
持されるものである。

また、第３，４図において、２４，２６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２４のデツキ面２
４ｄとシリンダブロツク２６のデツキ面２６ｄ間
の接合部２８に積層金属ガスケツト２を介装し、
締結用ボルト３０により締結する。なお、符合３
２は燃焼室、３４はピストン、Ｓはシリンダヘツ
ド２４とシリンダブロツク２６との間の燃焼室側
のデツキ面間隙である。

次に、この実施例の作用を説明する。

第３図に示す如く、シリンダヘツド２４とシリ
ンダブロツク２６との接合部２８に介装された積
層金属ガスケツト２は、締結用ボルト３０の締結
力により圧縮され、これにより第１、第２ビード
１６，１８が高さを低減して圧縮変形される。こ
の変形により、第１第２ビード１６，１８はシリ
ンダヘツド２４およびシリンダブロツク２６のデ
ツキ面２４ｄ，２６ｄに所定のシール面圧で付与
し、シールを果す。

締結用ボルト３０の締結時には、第４図に示す
如く、例えばシリンダヘツド２４が湾曲して歪み
を生じ、特に、燃焼室３２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２０よりも燃
焼室孔１２側に所定厚さの補償部２２を設けたこ
とにより、この補償部２２の厚さによつてシリン
ダヘツド２４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、間隙Ｓからの
燃焼ガスのリークを防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デツ
キ面間隙が拡縮するのを防止させ、第１、第２ビ
ード１６，１８に作用する交番荷重を補償部２２
によつて弱化させ、第１、第２ビード１６，１８
のへたりを防止する。つまり、ビードが必要以上
の押圧幅で、押下縮小と復元とを繰り返し、ビー
ドに疲労破壊が生ずるのを防止し、第１、第２ビ
ード１６，１８を保護させるものである。しか
も、締結用ボルト３０やこの締結用ボルト３０の
係合するシリンダヘツド２４部位の損壊を防止し
得るとともに、締結用ボルト３０の締結力の低下
を防止でき、安定したシール効果で、使用寿命を
長くすることができる。

また、この実施例によれば、積層した第１中間
板８と第２中間板１０と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２
０の弾性復元量および弾性復元力を増大させ、ビ
ード部位２０のシール効果を向上する。従つて、
燃焼室３２周りは補償部２２とシール部位２０と
の二箇所でシールされるので、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。

更に、積層金属ガスケツト２のビード部位２０
と補償部２２との厚さを、第１中間板８の板厚t1
および／または第２中間板１０の板厚t2を変更す
ることによつて変更させることができ、デツキ面
に作用させるシール面圧を補償部２２の厚さによ
つて所望に応じて容易に変更設定することができ
る。

更にまた、第１中間板８の端縁８ｅを折返すだ
けで補償部２２を構成することができ、構成が簡
単である。

なお、この発明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、上述の実施例において、補償部を第１
中間板の燃焼室孔側の端縁を折返して構成した
が、補償部の厚さを調整するために、メツキ、溶
射、塗着等を施したり、あるいは金属股は耐熱性
樹脂等の部材を設けることが可能である。

また、補償部の増加させる厚さ分を、シリンダ
ヘツドあるいはシリンダブロツクのデツキ面に補
償部材を固着したり、あるいはデツキ面と基板間
に補償部材を介設して形成することも可能であ
る。

更に、補償部の厚さを、燃焼室周り全体に形成
せず、所望に応じて燃焼室周りに部分的に設ける
ことが可能である。これにより、例えばボルト締
結部位においては点接触させる一方、ボルト締結
部位から離間する箇所において線接触させ、シー
ル性を担保し得る。

更にまた、補償部の厚さを、例えばボルト締結
部位において小さくする一方、ボルト締結部位か
ら離間する箇所においては大きくし、シール面あ
の均一化を図り、シール性を向上させることも可
能である。

また、二枚の基板は夫々ビードの頂部を同方向
に指向させて配設したが、夫々ビード幅を異なら
せた夫々ビードの頂部を夫々中間板に接しその対
向面に対し対称形状に配設することも可能であ
る。

更に、積層金属ガスケツトの表裏面、つまり第
１基板の表面及び第２基板の表面にはデツキ面の
ツールマーク等の不整面を補償するメツキ層やシ
ール材を被着することも可能である。

更にまた、第１、第２ビードの幅や高さを、デ
ツキ面間隙に応じて変更することも可能である。

［発明の効果］ 以上詳細な説明から明らかなようにこの発明に
よれば、第１基板と第２基板間には中間構成体と
して第１中間板と該第１中間板の板厚よも小なる
板厚の第２中間板とを積層して設け、第１中間板
の第１中間板燃焼室孔側端縁を第２中間板が位置
する面側に折返して該面に接合させるとともに第
１中間板燃焼室孔側端縁の第１中間板端面から第
２中間板の第２中間板燃焼室孔側端縁の第２中間
板端面を離間させて設け、第２中間板には第１ビ
ードの頂部を接して第１基板を積層して設け、第
１基板燃焼室孔側端縁と第２基板の第２基板燃焼
室孔側端縁と第１中間板燃焼室孔側端縁と第１中
間板自体とを接合させることによつて第１、第２
ビードが位置するビード部位よりも燃焼室孔側に
は所定厚さの補償部を設けたことにより、単に第
１中間板の第１中間板燃焼室孔側端縁を折返すだ
けで、燃焼室周りを補償部とビード部位とによつ
て二重にシールするとともに、シリンダヘツドと
シリンダブロツクとのデツキ面間間隙を補償して
この間隙に拡縮が生ずるのを防止し、基板のビー
ドを保護し、安定したシール効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図はこの発明の実施例を示し、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−線による積層金属ガスケツトの要部拡大
断面図、第３，４図は積層金属ガスケツトを接合
部に介装した状態の一部省略した要部断面図であ
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は第１中間板、１０は
第２中間板、１２は燃焼室孔、１６は第１ビー
ド、１８は第２ビード、２０はビード部位、そし
て２２は補償部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃焼室孔を囲繞する第１、第２ビードを同一
   位置にして第１、第２基板を積層して設け、この
   第１基板と第２基板間に中間構成体を介装する積
   層金属ガスケツトにおいて、前記第１基板と前記
   第２基板間には前記中間構成体として第１中間板
   と該第１中間板の板厚よも小なる板厚の第２中間
   板とを積層して設け、前記第１中間板の第１中間
   板燃焼室孔側端縁を前記第２中間板が位置する面
   側に折返して該面に接合させるとともに前記第１
   中間板燃焼室孔側端縁の第１中間板端面から前記
   第２中間板の第２中間板燃焼室孔側端縁の第２中
   間板端面を離間させて設け、前記第２中間板には
   前記第１ビードの頂部を接して前記第１基板を積
   層して設け、前記第１基板燃焼室孔側端縁と前記
   第２基板の第２基板燃焼室孔側端縁と前記第１中
   間板燃焼室孔側端縁と前記第１中間板自体とを接
   合させることによつて前記第１、第２ビードが位
   置するビード部位よりも前記燃焼室孔側には所定
   厚さの補償部を設けたことを特徴とする積層金属
   ガスケツト。