JP2006515405A - 金属ガスケット - Google Patents

Abstract

多層金属ガスケットは、整列する燃焼孔を有する少なくとも１つの活動層（１２）および少なくとも１つのシム（１８）層を含む。シム層は燃焼孔を取囲む環状部分（２０）および燃焼孔を取囲む環状部分から放射状に外に向かって突き出るタブ部分（２８）を有する。環状部分は活動層の関連付けられるシーリングビード（１６）の下にある。タブ部分は各々、放射状に延在するネック領域（３０）、およびネック領域の端部で支持され、その放射状に外に向かって突き出る側面ベンドタブ（３２）の組を有する。ベンドタブは、活動層に形成される横方向に間隔をおかれる装着窓（３４）の、関連付けられる組を介して突き出て、シム層を活動層に固定するために互いに向かって折り返される。

Description

発明の背景
技術分野
この発明は一般に多層鋼製ガスケットに関し、より特定的には、隣接する活動層の間への中間ストッパ層の取付に関する。

関連技術
アメリカで公開された出願２００２／０１３５１３５Ａ１は、２つの外側の活動層の間に配置される中間ストッパ層を有し、それぞれの放射軸に沿って延在し、活動層のうちの１つの関連付けられる窓を介して延在するよう平面から曲げられ、さらにベンドタブの軸に沿って活動層と重なる関係で平面上に折り返される複数の放射状のタブ部分を有する金属ガスケットを開示する。このような構造の１つの不利な点は、ガスケットがヘッドとブロックとの間で締付けられるときに、型締め力がベントタブ領域にかかることであり、特にクローズドデッキエンジンブロック／シリンダヘッドでの適用に関連して、その型締め力はタブを介してストッパ層へ送り返され、ガスケットのシーリング能力を損なうように活動層のシーリングビード付近に不所望の圧力を導入するという影響をもたらし得る。

先行技術のガスケットアセンブリの不具合を克服または極力減らすことがこの発明の目的である。

発明の概要および利点
この発明に従って構成される多層金属ガスケットは、少なくとも１つの活動層および少なくとも１つのシム層を含む。活動層およびシム層は整列する燃焼孔を有し、シム層は燃焼孔を取囲む環状部分および環状部分から放射状に外に向かって突き出るタブ部分を有する。環状部分は、活動層の、関連付けられる燃焼ビードの下にある。タブ部分は放射状に延在するネック領域を含み、このネック領域はネック領域の放射状に外側の端部でネック領域から横方向に外に向かって突き出る側面ベンドタブの組を支持する。ベンドタブは、少なくとも１つの活動層に形成される、関連付けられる、横方向に間隔をおかれる装着窓の組を介して突き出ており、タブはシム層を少なくとも１つの活動層に固定するために互いに向かって折り返される。

この発明は、タブ部分のネック領域からはずれてベントタブを配置するという利点を有する。そのようなわけで、ガスケットがシリンダヘッドおよびガスケットなどの密閉されるべき２つの部材の間で締付けられるときに、横方向を向くベンドタブにかかる型締め力に起因するであろう、ネック領域を介して戻る応力の直接のラインが存在しない。もし直接のラインが存在すれば、型締め力はガスケットのシーリング能力を損ない得る集中する圧力をシーリングビード付近に導入するだろう。

この発明の好ましい実施例に従って、活動層はさらに、２つのクランピング窓の間に、ネック領域と重なる関係で位置する緩衝窓を含む。この緩衝窓はさらに、シム層または活動層を介してシーリングビードに戻される、ベンドタブに対する締付けによる任意の伝えられた応力を最小限におさえるように働き、その結果密閉の完全性をより促進する。

この発明のこれらのおよび他の特徴ならびに利点は、以下の詳細な説明および添付の図面に関連して考慮されるときにより容易に理解されるであろう。

図１は、１つ以上のエンジンの燃焼室開口部を密閉するために使用されるタイプの多層金属ガスケットの断面図である。多層ガスケット１０は、１つ以上の燃焼室開口部を含むエンジンのシリンダヘッドとエンジンブロックとの間に通じるさまざまな通路を密閉するために、ヘッドとブロックとの間で締付けられるように通常の態様において設計される。

ガスケット１０は、エンジンの燃焼室に整列するようにサイズ決めおよび位置決めされる少なくとも１つの燃焼室開口部１４をともなって形成される、少なくとも１つおよび好ましくは少なくとも２つの弾力的な活動層１２を含む。図２は、少なくとも１つの活動層１２の平面図である。開示される実施例において、活動層１２およびしたがってガスケット１０は、３つのこのような燃焼室開口部１４をともなって形成される。

図１および図２に最もよく示されるように、ガスケット１０の外側の活動層１２は、各々の燃焼室開口部１４を取囲むシールエンボスメント１６をともなって形成される。シールエンボスメント１６は活動層１２の平面の上部（または下部）に突き出ており、ヘッドとブロックとの間で圧縮されると、弾力的に変形して、燃焼室開口部１４およびしたがってエンジンの燃焼室のまわりに公知の態様で流体型のシールを形成する。ガスケット１０はさらに、少なくとも１つの活動層の一方側に隣接して配置されるか、または、２つの活動層が存在する開示される実施例の場合においては、層の間に配置されて、エンボスメント１６の圧縮を制御するストッパ層またはシム層１８を含む。さらに図３および図４を参照して、シム層１８は、活動層の燃焼室開口部１４の端縁に整列する中央開口部２２を有し、開口部１４の周囲にある環状シールエンボスメント１６の下にある環状部分２０を含む。環状部分２０はシールエンボスメント１６の放射状に外側の範囲付近で終了する。そのようなわけで、シム層１８は活動層１２の燃焼開口部１４から延在するが、活動層１２の全体に対しては非連続的である。各々の燃焼室開口部１４に関連付けられる環状部分２０は好ましくは、図４に最もよく示されるように、隣接する環状部分の間のブリッジング部分２４をはさんで別の環状部分に結合される。ブリッジング部分２４は、隣接する燃焼開口部１４の間に配置される。シム層１８は好ましくは、図４に示されるように１つの部品として形成される。

シム層１８は、シム層１８および活動層１２の接続構造２６によって隣接する活動層１２のうちの１つに接続される。接続構造２６は、たとえば図４に示されるもののような、選択された場所で環状部分２０から放射状に外に向かって突き出るシム層１８のタブ部分２８を含む。タブ部分２８は、各々のネック部分の放射軸Ａに沿って延在し、ネック部分３０の軸Ａを横切り、軸Ａから間隔をおかれる少なくとも１つおよび好ましくは横向きの可塑的に変形可能なベンドタブ３２の組を有する放射状に外側の端部で終端する狭いネック領域３０を有する。図４に最もよく示されるように、タブ部分２８は好ましくはＴ字型を有し、Ｔの垂直土台はネック領域３０を表わし、十字部分はベンドタブ３２を表わす。

接続構造２６はさらに、シム層１８が取付けられる活動層１２に形成される関連付けられる開口部または装着窓３４を含む。図３および図５に最もよく示されるように、窓３４を介して延在し、取付けられる活動層１２のオーバーラップ領域３６のまわりでタブ３２を効果的に包むために互いに向かって折り返されるベンドタブ３２を受けるように、窓３４はサイズ決めおよび位置決めされる。タブ３２が折り返されるオーバーラップ領域３６は、お互いからおよびタブ部分２８のネック領域３０から横方向に間隔をおかれる。オーバーラップ領域３６はさらに、シム層１８の環状部分２０およびシム層１８が取付けられる活動層１２のシールエンボスメント１６から間隔をおかれる。図３および図５に最もよ
く示されるように、ベンドタブ３２の各々は、ネック領域３０から横方向に間隔をおかれる各々の対応する窓３４の端縁に折り線３８を有し、その結果ベンドタブ３８はネック領域３０の上ではなくベンドタブ自体の上に折り重ねられる。窓３４は好ましくは十分な広さを有するので、ベンドタブ３２が最初にタブ部分２８の平面で平坦な状態から窓３４を介して上方向に折り曲げられ、シム層１８が取付けられる活動層１２のオーバーラップ領域３６の上に折り返されることが可能である。

シム層１８が取付けられる活動層１２はさらに好ましくは、図３に最もよく図示されるように、軸Ａに沿ってシールエンボスメント１６の外側に径方向に延在し、タブ部分２８の径方向に外側の端部を超えて延在する中央排気弁または緩衝窓４０を含む。この緩衝窓４０は好ましくは、タブ部分２８のネック領域３０よりわずかに広いが、折り返されるタブ３２の端部から内側に間隔をおかれる。窓３４、４０は、シム層１８が取付けられ、ベンドタブ３２が折り重ねられる活動層１２の比較的薄い締付け部分４２を規定する。この締付け部分４２は、タブ部分のネック領域３０から間隔をおかれ、活動層１２のオーバーラップ領域３６を部分的に規定する。タブ部分４６および窓３４はしたがって、シム層１８を活動層１２に接続する役割を果たす。

この発明に従うガスケット１０は、オープンデッキエンジンブロックおよびクローズドデッキエンジンブロックでの適用に使用可能である。図３の破鎖線４４および４６はオープンデッキでの適用に関して接続構造２６の位置を表わし、４４および４６は境界線４４、４６の間の領域がオープンであり、接続構造２６を支持しないようにトップデッキに延在するブロックのオープン燃焼室の側壁を表わす。ガスケット１０がこのようなオープンデッキエンジンでの適用例のヘッドとブロックとの間で締付けられるとき、接続構造２６はオープン領域に向かって下方向にたわむことが許され、したがってエンボスメント１６の所望のシーリング特性を損なうであろうシールエンボスメント１６へ戻る過度の抵抗もしくは応力を妨げないか、または導入しない。

この発明のガスケット１０がクローズドデッキヘッドとブロックとの間で締付けられるとき（この場合、接続構造固体の上部および下部のヘッドならびにブロックに破鎖線４４、４６は存在しないであろう）、シールエンボスメント１６は燃焼室のまわりにシールを形成するために圧縮され、折り返されるタブ３２もまた圧縮される。狭い締付け部分４２および中間緩衝窓４０は、狭い締付け部分４２、つまりお互いから間隔を置かれ、ネック領域３０の軸Ａから間隔をおかれる場所に型締め力を集中させる。この態様において、ベントタブ３２の圧縮によって引起される任意の抵抗は非常に局在化され、タブ部分２８の全幅にわたって広がらない。この局在化はさらに、シールエンボスメント１６に伝えられるシーリング力にベントタブが与える影響を限定する。ベントタブ３２の圧縮がタブ部分２８の領域においてシールエンボスメント１６の均一な締付けを乱すように作用する程度まで、型締め圧力のこのような任意の低減は締付け部分４２に沿って放射状に非常に局在化され、締付け部分４２はエンボスメント１６のシーリング能力に最小の影響を与えるように非常に狭く、さらにお互いから間隔をおかれる。

明らかに、この発明の多くの修正および変形が上記の教示の観点から可能である。したがって、特許請求の範囲内で、この発明は具体的に記載されるのとは異なるように実施されてもよいことが理解されるべきである。この発明は特許請求の範囲によって規定される。

図３の線１−１に沿った断面図である。 この発明の現在の好ましい実施例に従って構成されるガスケットの平面図である。 図１および図２のガスケットの一部の拡大部分平面図である。 シム層の平面図である。 図３の線５−５に沿った断面図である。

Claims (14)

1. 多層金属ガスケットであって、
   少なくとも１つの活動層、少なくとも１つのシム層を含み、活動層およびシム層は整列する燃焼孔を有し、シム層は燃焼孔を取囲む環状部分および環状部分から放射状に外に向かって突き出るタブ部分を有し、環状部分は活動層のうちの少なくとも１つの活動層の、関連付けられるシーリングビードの下にあり、タブ部分は放射状に外側の端部でネック領域から横方向に外に向かって突き出る側面ベンドタブの組を支持する放射状に延在するネック領域を含み、前記ベンドタブは少なくとも１つの活動層に形成される横方向に間隔をおかれる装着窓の、関連付けられる組を介して突き出て、シム層を少なくとも１つの活動層に固定するために互いに向かって折り返される、金属ガスケット。
2. 前記ベンドタブは前記ネック領域を横切って延在する、請求項１に記載のガスケット。
3. 前記少なくとも１つの活動層は前記装着窓の間にある前記ネック領域の軸に沿って存在する緩衝窓を含む、請求項１に記載のガスケット。
4. 前記少なくとも１つの活動層は前記緩衝窓を前記装着窓の各々から分離するオーバーラップ領域を含む、請求項３に記載のガスケット。
5. 前記ベンドタブの各々は前記オーバーラップ領域に対して折り重ねられる締付け部分４２を含む、請求項４に記載のガスケット。
6. 前記緩衝窓は前記ネック部分よりも相対的に大きな幅を有する、請求項５に記載のガスケット。
7. 前記緩衝窓は前記タブ部分を超えて軸方向に延在する、請求項５に記載のガスケット。
8. 少なくとも２つの活動層がある、請求項１に記載のガスケット。
9. 前記シムは前記ベンドタブによって前記活動層のうちの１つにのみ結合される、請求項８に記載のガスケット。
10. 前記シーリングビードは前記燃焼孔を取囲む、請求項１に記載のガスケット。
11. 前記シム層は前記活動層に部分的にのみ重なる、請求項１に記載のガスケット。
12. 前記ネック領域および前記ベンドタブは全体として一般にＴ字型の構成を有する、請求項１に記載のガスケット。
13. 前記ベンドタブは前記環状部分から間隔をおかれる、請求項１に記載のガスケット。
14. 前記ベンドタブは各々、前記ネック領域から横方向に外に向かって間隔をおかれる折り線を含む、請求項１に記載のガスケット。

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