JPH0346701B2 - - 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、特に副
室を有する内燃機関のシリンダヘツドとシリンダ
ブロツク間のシール効果を向上し得る積層金属ガ
スケツトに関する。

〔従来の技術〕

被接合部材の接合面のシール、例えば内燃機関
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、弾性金属板に形成した
シール部位を囲繞するビードを被接合部材を接合
するボルト等の締結力により弾性変形させ、この
弾性変形時の弾性復元力及び弾性復元量によりシ
ール部位たる燃焼室孔を形成した前記シリンダヘ
ツドとシリンダブロツクとのデツキ面に面圧を作
用させ、弾性的なシール線を形成する。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（実開昭58−142350号公報）及び特願昭
57−154556号（特開昭59−47562号公報）に開示
されている。実願昭57−175511号（実開昭58−
142350号公報）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。特願昭57−154556号（特開昭
59−47562号公報）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、予燃焼室、渦流室等の副室を有する
内燃機関においては、シリンダヘツドに副室を設
けるために、例えばシリンダヘツドに窪部を形成
しこの窪部内に栓状体のホツトプラグ等の副室構
成体を密着嵌装しているが、このとき副室構成体
の底部がシリンダヘツドのデツキ面から突出して
設けられるものである。このため、同一厚さで形
成した例えば金属ガスケツトをシリンダヘツドと
シリンダブロツク間に介装し締結した際に、突出
した副室構成体の底部の位置する部位のガスケツ
トが必要以上の締結力で挾持されてしまうので、
シリンダヘツドとシリンダブロツクとの夫々デツ
キ面にシール面圧を均一に付与させることができ
ず、このためシールが不安定になるとともに、金
属ガスケツトに機能劣化が生じ易く、使用寿命が
短くな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、基板にビードを形成したビード部位より
も燃焼室孔側には内燃機関のシリンダヘツドに副
室を設けることによつてシリンダヘツドデツキ面
から突出する段差部位を補償すべく中間板の厚さ
よりも小なる厚さの支持部材を基板に重合させて
支持部を構成したことにより、副室を有する内燃
機関のシリンダヘツドとシリンダブロツク間のシ
ールを安定して果し得るとともに、機能劣化を極
力回避させ使用寿命を長くし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
孔を囲繞してビードを形成した弾性金属板からな
る二枚の基板を設け、この二枚の基板の間に中間
板を介装した積層金属ガスケツトにおいて、前記
基板にビードを形成したビード部位よりも前記燃
焼室孔側には内燃機関のシリンダヘツドに副室を
設けることによつて前記シリンダヘツドデツキ面
から突出する段差部位を補償すべく前記中間板の
厚さよりも小なる厚さの支持部材を前記基板と重
合させて支持部を構成したことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、副室を有する内燃機
関のシリンダヘツドとシリンダブロツクとのデツ
キ面間に積層金属ガスケツトを介装して締結する
と、副室構成体が位置する部位は支持部材及び基
板で構成された支持部によつてシールされるとと
もに、他の部位は中間板及び基板によつてシール
されることになる。これにより、積層金属ガスケ
ツトはシリンダヘツドとシリンダブロツクとのデ
ツキ面に対し均一なシール面圧を付与するので、
安定したシール効果を得る。また、積層金属ガス
ケツト全体には略同一の締結力が作用するので、
積層金属ガスケツトの機能劣化を極力回避させ、
使用寿命を長くし得る。

〔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１〜５図は、この発明の第１実施例を示すも
のである。図において、２は副室を有する内燃機
関用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、弾性金属板からなり厚さt₀を有
する第１、第２基板４，６、これ等第１、第２基
板４，６間に介装する第１、第２中間板８，１０
を有している。第１、第２基板４，６には、燃焼
室孔１２が形成され、またこの燃焼室孔１２周辺
に複数のボルト孔１４が形成されている。前記第
１中間板８には、例えば該第１中間板８の厚さt₁
よりも小なる厚さ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と第２中間板１０と
により、高さH₁なる中間構成体が形成される。
また、第１中間板８の燃焼室孔１２側の端縁８ｅ
は、曲げ加工等により前記第２中間板１０が積層
した面上に折返され、前記第２中間板１０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だけ離間して配設さ
れる。第２中間板１０自体と第２中間板１０の端
縁１０ａとの重合により、前記厚さH₁よりも大
なる厚さH₂が形成される。

前記重積した第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中間板８，１０を
挾持するように第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
反対側面上には、第１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の基部が第１中間板８面に接し、頂部が外方
に突出して配設される。一方、第２中間板１０面
上には、前記第１ビード１６と同一位置に第２ビ
ード１８が形成された第２基板６が積層される。
この第２基板６は、前記第１基板４と略同一形状
に形成され、第２ビード１８の頂部が第２中間板
１０に接して設けられる。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。これにより、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２０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の厚さt₀、第２基板６の端縁
６ｅの厚さt₀、第１中間板８及び第１中間板８の
端縁８ｅの厚さH₂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４図に示す如く、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
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
ものである。

また、積層金属ガスケツト２には、後述する内
燃機関２８のシリンダヘツド３０に例えば渦流室
である副室３４を設けることによつて、つまりシ
リンダヘツド３０に窪部３６を形成しこの窪部３
６にホツトプラグ等の副室構成体３８を密着嵌装
した際に、シリンダヘツド３０のデツキ面３０ａ
から突出する段差部位３８ａを支持する支持部２
４が形成される。この支持部２４は、前記第１基
板４の第１ビード１６に連設して燃焼室孔１２側
に延長する第１副室側端縁部４ａと、前記第２基
板６の第２ビード１８に連設して燃焼室孔１２側
に延長し第１副室端縁部４ａと同一形状を有する
第２副室端縁部６ａと、前記第１中間板８と第２
中間板１０とを重合した厚さH₁よりも小なる厚
さt₃で前記第１副室端縁部４ａと第２副室端縁部
６ａ間に介装される支持部材２６とからなる。つ
まり、この支持部２４は、副室構成体３８をシリ
ンダヘツド３０に装着した際に、シリンダヘツド
３０のデツキ面３０ｄよりも突出した例えば副室
構成体３８の底部である段差部位３８ａを補償す
べく第１副室端縁部４ａの厚さt₀と第２副室端縁
部６ａの厚さt₀と支持部材２６の厚さt₃とによつ
て所定厚さH₄を有するものである。

前記第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し、夫々が一体的に保
持されるものである。

また、第４，５図において、内燃機関２８はシ
リンダヘツド３０とシリンダブロツク３２とによ
り構成され、またシリンダヘツド３０には渦流室
等の副室３４が設けられている。この副室３４
は、シリンダヘツド３０のデツキ３０ｄ面側から
窪部３６を形成し、この窪部３６にホツトプラグ
等の副室構成体３８を密着嵌装して構成される。
このとき、副室構成体３８の底部には、シリンダ
ヘツド３０のデツキ面３０ｄから突出する段差部
位３８ａが形成される。従つて、シリンダヘツド
３０のデツキ面３０ｄとシリンダブロツク３２の
デツキ面３２ｄ間の接合部４０に積層金属ガスケ
ツト２を介装するが、このとき支持部２４を副室
構成体３８の底部に位置させ、締結用ボルト４２
により締結する。なお、符号４４は燃焼室、４６
はピストン、４８は噴射弁である。

次に、この第１実施例の作用を説明する。

シリンダヘツド３０のデツキ面３０ｄとシリン
ダブロツク３２のデツキ面３２ｄ間の接合部４０
に介装された積層金属ガスケツト２は、ボルト締
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。

そして、締結後においては、副室３４を形成す
る副室構成体３８の底部である段差部位３８ａが
他の箇所よりも厚さの小なる支持部２４を押圧す
る。また、この支持部２４周り及び他の燃焼室孔
１２周りは、最大厚さの補償部２２及びこの補償
部２２よりも外側のビード部位２０によつてシー
ルされる。

従つて、副室３４を形成する副室構成体３８が
支持部２４によつて支持されるので、副室構成体
３８が熱等の影響でガタツクのを防止することが
できる。またこのとき、支持部材２６は副室構成
体３８の突出する段差部位３８ａに良好に補償す
る厚さで形成されているので、積層金属ガスケツ
ト２の一部のみが必要以上の締結力で押圧される
ことがなく、積層金属ガスケツト２に機能劣化が
生ずるのを極力回避させ、使用寿命を長くし得
る。

また、補償部２２の厚さH₃によつて、シリン
ダヘツド３０の歪みに起因する大なる間隙を補償
させることができる。これにより、機関熱等の影
響によりデツキ面間隙が拡縮するのを防止し、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。そして、間隙か
らの燃焼ガスのリークを防止するとともに、締結
用ボルト４２やこの締結用ボルト４２の係合する
シリンダヘツド３０部位の損壊を防止し得て、し
かも締結用ボルト４２の締結力の低下を防止し得
てシール効果の低減を防止することができる。

更に、積層した第１中間板８と第２中間板１０
とを挾持させるように第１、第２基板４，６を設
けたので、ビード部位２０の復元量及び復元力を
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４４周りは補償部２２とシー
ル部位２０との２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。

また、ビード部位２０の第１ビード１６と第２
ビード１８とは、補償部２２の厚さH₃よりも小
さいので、完全に偏平にならない。これにより、
夫々ビード１６，１８に適正な復元量を担保さ
せ、シール効果を向上させ得る。

第６，７図は、この発明の第２実施例を示すも
のである。以下の実施例において、上述の第１実
施例と同一機能を果す箇所には同一符号を付して
説明する。

この第２実施例の特徴とするところは、以下の
点にある。即ち、第１基板４と第２基板６間に厚
さt₄を有する中間板５２を介装するとともに第１
基板４の第１ビード１６と第２基板６の第２ビー
ド１８とを同一方向に指向させ、ビード部位２０
よりも燃焼室孔１２側の中間板５２の端縁５２ｅ
には厚さt₅を有する補償部材５４を重合して設
け、第１基板４の第１副室端縁部４ａと第２基板
６の第２副室側端縁部６ａ間には前記中間板５２
の厚さt₄よりも小なる厚さt₆の支持部材５６を設
けた。中間板５２の厚さt₄と補償部材５４の厚さ
t₅とにより、厚さH₅の中間構成体が形成される。

この第２実施例の構成によれば、上述の第１実
施例と同効を得るとともに、補償部２２の厚さ、
つまり第１基板４の厚さt₀と第２基板６の厚さt₀
と中間板５２の厚さt₄と補償部材５４との厚さは
補償部材５４の厚さt₅を変更するだけで容易に変
更設定することができる。また、積層金属ガスケ
ツト２の構成を簡単にし、製作を容易に果し得
て、しかも廉価とし得る。

第８図は、この発明の第３実施例を示すもので
ある。

この第３実施例の特徴とするところは、第１実
施例における構成の積層金属ガスケツト２におい
て第１基板４の第１副室側端縁部４ａには副室３
４を形成する副室構成体３８底部を支持するスプ
リング部６２を形成する。このスプリング部６２
は、例えば一端側が燃焼室孔１２側の第１副室側
端縁部４ａに連設し、自由端側がビード部位１２
側の斜め上方に指向して副室構成体３８を支持す
るものである。

この第３実施例の構成によれば、スプリング部
６２は副室構成体３８の段差部位３８ａの突出状
態に応じて追従動作するので、副室構成体３８を
簡便に且つ確実に支持し、汎用性が大で、実用上
有利である。

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、上述の第１〜３実施例において、支持
部材として金属又は耐熱性樹脂等の部材を設ける
ことが可能である。

また、支持部材を、第１基板とシリンダヘツド
間、又は第２基板とシリンダブロツク間に介設し
たり、あるいはデツキ面に付着させることも可能
である。

更に、第２実施例において補償部材を、燃焼室
周り全体に設けず、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は
線接触させ、シール性を担保し得る。

更にまた、補償部材を、例えばボルト締結部位
において薄く形成する一方、ボルト締結部位から
離間する箇所においては厚く形成し、シール面圧
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、積層金属ガスケツトの表裏面、つまり第
１基板外表面及び第２基板外表面には、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
シール材を被着させることも可能である。

更に、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、基板にビードを形成したビード部位より
も燃焼室孔側には内燃機関のシリンダヘツドに副
室を設けることによつてシリンダヘツドデツキ面
から突出する突出部位を補償すべく中間板の厚さ
よりも小なる厚さの支持部材を基板に重合させて
支持部を構成したことにより、副室を有する内燃
機関のシリンダヘツドとシリンダブロツク間のシ
ール効果を向上し得るとともに、機能劣化を極力
回避させて使用寿命を長くし得る。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図はこの発明の第１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図は積
層金属ガスケツトの要部斜視図、第３図は第１図
の−線による断面図、第４，５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断
面図である。第６，７図はこの発明の第２実施例
を示し、第６図は積層金属ガスケツトの要部斜視
図、第７図は積層金属ガスケツトの要部断面図で
ある。第８図はこの発明の第３実施例を示し、積
層金属ガスケツトの要部断面図である。 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、２２
は補償部、２４は支持部、２６は支持部材、３０
はシリンダヘツド、３２はシリンダブロツク、３
４は副室、３８は副室構成体、４０は接合部、そ
して４４は燃焼室である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃焼室孔を囲繞してビードを形成した弾性金
   属板からなる二枚の基板を設け、この二枚の基板
   の間に中間板を介装した積層金属ガスケツトにお
   いて、前記基板にビードを形成したビード部位よ
   りも前記燃焼室孔側には内燃機関のシリンダヘツ
   ドに副室を設けることによつて前記シリンダヘツ
   ドデツキ面から突出する段差部位を補償すべく前
   記中間板の厚さよりも小なる厚さの支持部材を前
   記基板と重合させて支持部を構成したことを特徴
   とする積層金属ガスケツト。