JPH0464778A - 多気筒金属ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は内燃機関を構成するシリンダーヘッドとシリン
ダーブロックとの接合面に介装して、燃焼ガス、冷却水
及び潤滑油等の漏洩を防止する多気筒金属カスゲットに
関する。

（従来の技術） 周知のように内燃機関では、シリンターブロックとシリ
ンダーヘッドとの接合面にガスケットを介装して締付け
、シールしている。特に燃焼室間りのシールは重要であ
り、この部分のシールが不十分であると燃焼室内部の燃
焼ガスの利用が不完全となり、圧力低下となって現われ
る。

この種の対策の１つとして、金属ガスケットの弾性基板
に設けた燃焼室孔と同芯円状にビードを設け、金属ガス
ケットがボルトによって締付けられるとき発生するビー
ドの反発力を利用して、燃焼室周縁にシール機能を付与
する構成としている。

この際、ビードの疲労破壊を防止するため、例えば金属
ガスケットの燃焼室孔とビードとの間の平坦部にストッ
パーを設け、ビードの振幅を制限している。

しかし、最近、エンジンの小形化、大排気量化及び高性
能化が急速に進み、多くのエンジンは気筒（ボアと称す
）間が非常に狭くなってきており、従来通りの山形ビー
ドにストッパーを設けた構成の金属ガスケットは適用不
能の状況にある。そこで出願人はボア間のせまいエンジ
ン用の一例として、実開昭６３−１８０７６９号を提案
している。

上記した出願人による提案は、ボア間の狭い部分ではス
トッパーの幅を狭くして最少限とし、ボア間の狭い位置
から離れた位置に前記ストッパーを補う意味で大きな幅
を有するストッパーを設けたものである。

（発明が解決しようとする課題） 上記構成はとりあえずの対策であり、この方式にも自ら
限度がある。なんとなれば山形ビードとストッパーとの
組合せには物理的な限界があるからである。その理由は
、ボア間のシール幅が５．５關以下としたとき、山形ビ
ードではビード幅か３．５〜２．５開となる。この場合
エンジン剛性の小さいものであると変形が大きくなり過
ぎ、これが原因でこれ以上ビード幅を少なくすることが
できない。

一方、ビード幅が狭くなりかつボア間か狭くなれば必然
的にビードの両端にある平坦部が狭くなり、その結果ス
トッパーの幅が狭くなる。そしてストッパーの幅が狭く
なれば、狭い面積てエンジンの振動による大きな荷重を
受けなければならず、エンジン面に凹みを発生させるば
かりか、ストッパー効果の減退のためにビードが破損す
る欠点があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ボア間
の狭いエンジンに使用し、十分シール機能を発揮し得る
多気筒金属ガスケットを提供することを目的としている
。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は弾性金属基板を１枚
有し、前記基板に設けた燃焼室孔の周縁にビードを形成
した多気重金属ガスケットにおいて、前記ビードはステ
ップ状ビードとし、奇数香気筒にはステップ状ビードを
上面方向に突出して形成すると共に、偶数番気筒にはス
テップ状ビードを下面方向に突出して形成し、前記ステ
ップ状ビードの燃焼室孔寄端部の平坦部にストッパーを
設ける構成とした。

勿論ボルト間においてはエンジンの剛性に合せてビード
幅に変化をもたせて、面圧の均一化を計る手法も用いる
場合もある。

（作　用ン 気筒間では相接した奇数気Ｆ！５側の上面方向へのステ
ップ状ビードと、偶数気ｆｔＪ側の下面方向へのステッ
プ状ビードとにより、その高さが２倍となってボア間に
反発力が増強され、これが面圧を大とする。

（実施例） 以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図、第２図、第３図は本発明による金属ガスケット
の一実施例の断面図、第４図は金属カスゲットの一部を
切欠して示した概要平面図であり、図中のＡ−Ａ′断面
が第１図（ａ）、Ｂ−Ｂ′断面が第１図ｆｂ）、Ｃ−Ｃ
’断面が第２図（ａ）　、　ＤＤ′断面が第２図（ｂ）
、Ｅ−Ｅ′断面が第３図（ａ）、Ｆ−Ｆ′断面が第３図
（ｂ）に夫々示される。

先ず、第１図〜第３図の断面構成と共に第４図に示す平
面構成も合せて説明する。第４図において、旦は金属ガ
スケット本体で弾性材からなる１枚の基板１を有する。

基板１の面にはエンジンの燃焼室孔（ボア）に対応して
設けた開口部３があり、この開口部の外縁にはこれと同
芯円状のビード２力（設けである。なおビード２はステ
ップ状を有したものであり、奇数気筒＃１　、　＃３　
、　＃５・・・ではステップ状ビードを上面方向に突出
成形し、偶数気筒＃２　、　＃４　、　＃６・・・には
ステップ状ビードを下面方向に突出成形している。

第１図（ａ）に示されるように、ボア間の最も狭い部分
ではその距離がＬｌに対応し、ステップ状のビードが１
気筒毎に突出する方向を上下に異ならせ、狭いボア間で
合流させて一体化しているため、合流端部■における奇
数ボア（＃１）では第１図［ｂ）に示すように上向きに
、偶数ボア（＃２）では下向きに突出していて、平坦部
がなくなる。

そしてボア間の最も狭い部分では第１図（ａ）に示され
るように傾斜部２−１の長さＬ２が最も短くなり（傾斜
角度は最も急峻）、ビードの高さは上、下に突出した各
ビードの高さの合計Ｈ１になる。

なお第１図（ｂ）に示す合流端部であってもビードの高
さは第１図（ａ）の場合と同様にＨｌである。

そして＃１ボア側の平坦部２−２では、その下面にスト
ッパー４−１を設け、＃２ボア側の平坦部２−３には、
その上面にストッパー４−２を設ける。

第２図（ａ）はｃ−ｃ′断面の構成であるため第１図（
ａ）と反対構成を有し、その構成の意味合いも全く同様
である。即ち、第２図（ａ）は＃２ボアと＃３ボアとの
間の断面であるため、ステップ状のビードが＃２ボア側
で下面方向に突出し、＃３ボア側で上面方向に突出して
いるだけである。

第２図（ｂ）はＤ−Ｄ′断面であり、合流端部０点より
更に手前の０点であるため平坦部２−４を有している点
を除けば前記第２図ｆａ）と同様である。

第３図（ａ）はＥ−Ｅ′断面であるため、＃１ボア側に
上面方向に突出したビードがあり、このビードの高さは
ｈｌである。

同じく第３図（ｂ）はＦ−Ｅ′断面であるため、＃２ボ
ア側に下面方向に突出したビードあることを除いては第
３図（ａ）と同様であり、この場合のビードの高さはｈ
２である。

なお、Ｈｌ　＝ｈＩ　＋ｈ２の関係になっている。

又、平面構成において、５は介装時ネジによって固定す
る締付用のボルト孔、６は冷却水循環用の水孔、７は油
孔である。

次に作用について説明する。

先ず、金属ガスフット本体基をシリンダーブロック上に
載置しシリンダーヘッドとの間で締付ける場合、対向す
るステップ状ビードの合流端部■。

０間では平面部が存在せず傾斜部のみであり、しかも合
流端部■より中央部（ボア間の最も狭い位置）になるに
従い、ビードの高さは均一であるにも拘らず、ビードの
幅（傾斜部の幅）が順次狭くなる。このことはボア間の
最も狭い位置でバネ定数か最も増加することを意味する
。したがってボア間の最も狭い位置において強い反発力
が発生すると共に、変形追随性を達成できる。

ステップ状ビードの曲げＲ部（第１図◎、＠部）には、
折曲加工時に曲げ応力が予め発生しており、これに対し
て振動振幅が加わり、ビード部の疲労破壊に連なる虞れ
があるが、ストッパーによって防止されることとなる。

第５図は組立時の各部の面圧を示したものであり、縦軸
は面圧の大きさを示す。図から明らかなように、狭いボ
ア間において並列状態にシール線が発生していることが
判る。

上記実施例ではストッパーの材質等について何ら言及し
なかったが、金属板を用いてもよいし、金属又はセラミ
ック溶射によって、厚さに変化をもたせてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば１枚の金属基板に
ステップ状のビードを設けるに際し、奇数番気筒にはス
テップ状ビードを上面方向に突出成型し、偶数番気筒に
はステップ状ビードを下面方向に突出成型するよう構成
したのて、狭いボア間では上向のステップと下向のステ
ップビードの差が他の部分の２倍となり、これによりボ
ア間のビードの反発力が増強され、シール機能の倍加し
た金属ガスケットを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第４図のＡ−Ａ′線及びＢ−Ｂ′線から見た金
属カスゲットの一実施例の断面図、第２図は第４図のｃ
−ｃ′線及び］）−Ｄ′線から見た実施例の断面図、第
３図は第４図のＥ−Ｅ′線及びＦ−Ｆ’線から見た断面
図、第４図は金属カスゲットの平面概要を説明する一部
切欠図、第５図は組立時の面圧を示す図である。 １０・・・金属ガスケット本体　１・・・基板２・・・
ビード　　　　　　　３・・・燃焼室孔４−１４−２・
・・ストッパー　　５・・・ボルト孔６・・・水孔　　
　　　　　　７・・・油孔第１図 第２図 ど づ ン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）弾性金属基板を１枚有し、前記基板に設けた燃焼
   室孔の周縁にビードを形成した多気筒金属ガスケットに
   おいて、前記ビードはステップ状ビードとし、奇数番気
   筒にはステップ状ビードを上面方向に突出して形成する
   と共に、偶数番気筒にはステップ状ビードを下面方向に
   突出して形成し、前記ステップ状ビードの燃焼室孔寄端
   部の平坦部にストッパーを設けることを特徴とする多気
   筒金属ガスケット。
2. （２）ストッパーは金属板であることを特徴とする請求
   項１項記載の多気筒金属ガスケット。
3. （３）ストッパーは金属板又はセラミック溶射であるこ
   とを特徴とする請求項１項記載の多気筒金属ガスケット
   。