JPH0477831B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は金属ガスケツトに係り、特にボルト
締結部位から離間する箇所においてばね定数を大
としてシール部位全体に均等なシール面圧を付与
させ、また、内燃機関の稼動時にデツキ面間隙の
拡縮を防止するとともにビードのへたり等の発生
を防止し、安定したシールを果し得る金属ガスケ
ツトに関する。

［従来の技術］ 内燃機関を構成するシリンダヘツドとシリンダ
ブロツクとの接合部には、金属ガスケツトが利用
されている。金属ガスケツトは、シリンダヘツド
のデツキ面とシリンダブロツクのデツキ面をシー
ル面すべく弾性金属板からなる基板に形成された
突状のビードを有し、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締結手段である締
結用ボルトの締結力によつて圧縮変形した際に各
デツキ面にシール面圧（押圧力）を付与させ、シ
ールを果すものである。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、金属ガスケツトを介してシリンダブ
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、ボルト締結力とボルト締結部位か
ら離間する箇所とではシール面圧が異なり、この
離間箇所ではボルト締結部位に比しシール面圧が
低く、燃焼ガスのリークが発生し易い欠点があつ
た。この欠点を解消する手段として、ボルト締結
力を大にすれば良いが、その反面、ボルト締結部
位のシール面圧が必要以上に高くなり、その結
果、ビードがデツキ面を損傷するおそれがあり安
易にボルト締結力を大にすることはできなかつ
た。また、ボルト締結力によつてシリンダヘツド
が湾曲し、特に燃焼室周りのデツキ面間隙が大と
なり、歪みが生ずるものである。このため、これ
らの歪みを生じた箇所から燃焼ガスがリークし
て、接合部に介装されている金属ガスケツトを汚
損したり、含有した物質の堆積により、シール性
が低下するという不都合があつた。

また、内燃機関の稼動時に、燃焼ガス圧や機関
熱の影響で燃焼室周りのデツキ面間隙が拡縮する
ことにより、金属ガスケツトのビードに交番荷重
によつてへたりが生ずるとともに、この交番荷重
が締結用ボルトにも作用して締結用ボルトやこの
締結用ボルトの結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
減少させて金属ガスケツトのシール効果を低減さ
せるという不都合がある。

［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、ボルト締結部位から離間するに従いばね
定数が大となつてシール部位に均等なシール圧を
付与させるべくボルト締結部位からビードの高さ
を漸次大きく且つビードの幅を小さく形成し、ビ
ードよりも燃焼室孔側おいてビードの頂部側の基
板面上に第１スペーサ部材を設けるとともにボル
ト締結部位から離間した部位においてはビードの
頂部側の基板面上に第１スペーサ部材及びビード
の両端部側の基板面上にボルト締結部位から離間
するに従い厚さが漸次増大する第２スペーサ部材
を設けて補償部を構成することにより、シール部
位全体にシール面圧を均等に付与させるととも
に、内燃機関の稼動時に燃焼室周りのデツキ面間
隙を補償部により補償してデツキ間隙の拡縮を防
止し、また、ビードのへたり等の発生を防止した
り、火焔がビードに至るのを防止してシール性の
向上を図り得る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、弾性金
属板からなる基板に燃焼室孔を形成するとともに
この燃焼室孔を囲繞する突状のビードを設け、ボ
ルト締結部位から離間するに従いばね定数が大と
なつてシール部位に均等なシール面圧を付与させ
るべく前記ボルト締結部位から前記ビードの高さ
を漸次大きく且つ前記ビードの幅を小さく形成
し、前記ビードよりも前記燃焼室孔側において前
記ビードの頂部側の前記基板面上に第１スペーサ
部材を設けるとともに前記ボルト締結部位から離
間した部位においては前記ビードの頂部側の前記
基板面上に前記第１スペーサ部材及び前記ビード
の両端部側の前記基板面上に前記ボルト締結部位
から離間するに従い厚さが漸増大する第２スペー
サ部材を設けて補償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、内燃機関を構成する
シリンダヘツドとシリンダブロツクとの接合部に
介装された金属ガスケツトは、ボルト締結部位か
ら離間する箇所において、デツキ面に均等なシー
ル面圧をシール部位全体に作用させるとともに燃
焼室周りの大なるデツキ面間隙が補償部によつて
補償されるので、燃焼ガス圧力が機関熱の影響に
よりデツキ面間隙が拡縮するのを防止し、シール
性を向上する。また、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、しかも、
燃焼室内の火焔がビードに至らないので、ビード
の機能劣化を極力防止し、使用寿命を長くし、シ
ール性を向上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１〜５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は金属ガスケツトであ
る。この金属ガスケツト２は、弾性金属板からな
る基板４により構成されている。この基板４に
は、燃焼室孔６が形成されているとともに、この
燃焼室孔６の周辺で複数のボルト孔８が形成され
ている。また、前記基板４には、燃焼室孔６の燃
焼室孔６側の縁部４ａを囲繞するとともにボルト
孔８の内側を周回する突状のビード１０が形成さ
れている。

このビード１０は、第１ビード１０−１と第２
ビード１０−２とからなる。ボルト締結部位であ
るボルト孔８近傍の第１ビード１０−１とボルト
締結部位から離間する箇所であるボルト孔８，８
間の第２ビード１０−２との断面形状は、夫々異
なつている。即ち、第２図に示す如く、ボルト締
結部位であるボルト孔８側において、第１ビード
１０−１の断面形状は、所定のビード高さ１且つ
所定のビード幅L1で形成されている。

一方、第３図に示す如く、ボルト締結部位から
離間するボルト孔８，８間において、第２ビード
１０−２は、ボルト締結部位から離間するに従い
前記第１ビード１０−１のビード高さH1よりも
大なるビード高さH2で且つ前記ビード幅L1より
も小なるビード幅L2によつて形成されている。

これにより、金属ガスケツト２は、ボルト孔８
側から離間するに従いばね定数が漸次大となるよ
うに構成される。

従つて、金属ガスケツト２が後述する接合部２
２に介装されボルト締結力により圧縮変形した際
に、第４図に示す如く、小なるデツキ面間隙Ｓ１
のボルト孔８側においてばね定数の小なる第１ビ
ード１０−１によりデツキ面にシール面圧を作用
させるとともに、第５図に示す如く、大なるデツ
キ面間隙Ｓ２のボルト孔８，８間においてはばね
定数の大なる第２ビード１０−２によりデツキ面
に前記第１ビード１０−１と均等なシール面圧を
作用させる。これにより、第１、第２ビード１０
−１、１０−２が当接するデツキ面のシール部位
全体には、均等なシール面圧を与えることができ
る。

また、前記基板４の燃焼室孔６側の縁部４ａに
は、補償部１２が以下の如く設けられる。即ち、
第２図に示す如く、ボルト孔８側の縁部４ａの第
１ビード１０−１頂部が指向する面にはスペーサ
部材である第１スペーサ１４を装着して厚さT1
の第１補償部１２−１を形成する。

一方、第３図に示す如く、ボルト孔８，８間の
縁部４ａには、第２ビード１０−２の頂部が指向
する側の基板４の一面に第１スペーサ１４を装着
するとともに他面、つまり第２ビード１０−２の
両端部側の基板４の他面にはボルト孔８側から離
間するに従い厚さが漸次増大するスペーサ部材で
ある第２スペーサ１６を装着し、ボルト孔８，８
間の略中間部位において前記厚さT1よりも大な
る厚さT2の第２補償部１２−２を形成する。

これら第１、第２スペーサ１４，１６は、例え
ば、溶射等によつて基板４に設けられる。

従つて、基板４の燃焼室孔６の縁部４ａは、ボ
ルト孔８側が第１補償部１２−１により囲繞され
るとともに、ボルト孔８，８間の厚さがボルト孔
８側から離間するに従い漸次増大する第２補償部
１２−２により囲繞される。なお、ボルト孔８の
ボルト締結部位から離間する箇所の第２ビード１
０−２のばね定数が大になるものであればよいか
ら、第２ビード１０−２の断面形状は上述の形状
に限定されるものではない。ところで、前記第２
ビード１０−２のばね定数は、基板４の弾性復元
力並びに接合部２２に作用するボルト締結力によ
り決定される。この場合、燃焼室孔６を囲繞する
第２ビード１０−２のシール面圧がリークの発生
を防止するのに必要な圧力を生ずるように考慮さ
れるのは言うまでもない。

第４，５図において、１８，２０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１８のデツキ面とシリン
ダブロツク２０とのデツキ面間の接合部２２に金
属ガスケツト２が介装される。なお、符号２４は
燃焼室、２４はピストンである。

次に、この第１実施例の作用を説明する。

シリンダヘツド１８とシリンダブロツク２０間
の接合部２２に介装された金属ガスケツト２は、
ボルト孔８に挿通する締結用ボルトの締結力によ
り圧縮され、これにより、第１、第２ビード１０
−１，１０−２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１０−
１，１０−２はシリンダヘツド１８とシリンダブ
ロツク２２とのデツキ面に密着し、第１、第２ビ
ード１０−１，１０−２によつてシール面圧を付
与する。

このとき、従来、ルト締結力による第１、第２
ビード１０−１，１０−２のシール面圧は、ボル
ト孔８近傍で大きく、このボルト孔８から離間す
るに従い低くなつていた。

しかし、この実施例によれば、ボルト孔８側か
ら離間するに従い第２ビード１０−２のばね定数
が大になるように構成されているので、第２ビー
ド１０−２の弾性復元力は従来よりも大きくな
る。これにより、ボルト締結力によるシール面圧
不足を十分に補償し得てシール面圧の比を小と
し、燃焼ガスのリークの発生を防止するに必要な
シール面圧をシール部位全体に均等に作用させる
ことが可能となる。

また、ボルト締結部位から離間するに従い漸次
増大する第２補償部１２−２を設けたことによ
り、締結時におけるシリンダヘツド１８の歪みに
起因するボルト８，８間の大なるデツキ面間隙Ｓ
２を補償させる。また、ボルト孔８近傍の小なる
デツキ面間隙Ｓ１は、第１補償部１２−１により
補償される。これにより、燃焼ガス圧力や機関熱
の影響によりデツキ面間隙の拡縮を防止し、第
１、第２ビードに作用する交番荷重を補償部１２
によつて弱化させ、さらに、ボルト締結部位側に
おいては第１補償部材１４の存在によつて第１ビ
ード１０−１が偏平になるのが阻止されるととも
に、ボルト締結部位から離間する部位において第
１、第２補補償部１４，１６の存在によつて第２
ビード１０−２が偏平になるのが阻止され、これ
により、第１、第２ビード１０−１，１０−２に
へたりが発生するのを防止させる。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１８部位の損壊を防止し得るとともに、締
結用ボルトの締結力の低下を防止でき、シール効
果の低減を防止し得る。しかも、燃焼室２２の火
焔がビード１０に至ることがないので、ビード１
０の機能劣化を防止し、使用寿命を長くすること
ができる。

第６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、燃焼室
孔８を囲繞する突状のビード１０の形状を同一に
形成するとともに、ビード１０の内空部１０ａに
第３スペーサ３０を設けた点にある。

この第２実施例の如く構成すれば、基板４のビ
ード１０を燃焼室孔８周りに同一形状に形成する
ことができるので、製作を容易にすることが可能
となる。また、ビード１０の内空部１０ａに第３
スペーサ３０を設けたので、ビード１０のばね定
数の低下を防止してビード１０のへたりを回避
し、ビード１０の機能を良好に維持し得る。

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、第１実施例において、ボルト締結部位
から離間するに従いビード形状をばね定数が大と
なるように変更したが、基板の材質によつてビー
ドに所定ばね定数を確保させて燃焼室孔周りのビ
ードを同一形状に形成することも可能である。こ
れにより、基板のビードの製作が容易となる。

また、金属ガスケツト２を、第７図に示す如
く、基板４の燃焼室孔８の内部４ａ両面に第１、
第２スペーサ１４，１６を設けて第２補償部１２
−２を形成するとともに、ビード１０の形成部位
よりも外方で基板４の両面に第４、第５スペーサ
３２，３４を装着して第３補償部１２−３を形成
することも可能である。このように構成すれば、
第２補償部１２−２と第３補償部１２−３とがデ
ツキ面に強く押圧されるので、ボルト締結時にビ
ード１０が偏平とならず、ビード１０の復元力の
低下を防止し得てシール性を良好に維持すること
が可能となる。

［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、弾性金属板からなる基板に燃焼室孔を形
成するとともに燃焼室孔を囲繞するビードを設
け、ボルト締結部位から離間するに従いばね定数
が大となつてシール部位に均等なシール面圧を付
与させるべくボルト締結部位からビードの高さを
漸次大きく且つビードの幅を小さく形成し、ビー
ドよりも燃焼室孔側においてビードの頂部側の基
板面上に第１スペーサ部材を設けるとともにボル
ト締結部位から離間した部位においてはビードの
頂部側の基板面上に第１スペーサ部材及びビード
の両端部側の基板面上にボルト締結部位から離間
するに従い厚さが漸次増大する第２スペーサ部材
を設けて補償部を構成したことにより、ボルト締
結部位の離間箇所においてデツキ面へのシール面
圧を高め、これにより、シール部位全体のシール
面圧を均等に作用させるとともに、ボルト締結部
位の離間箇所における燃焼室周りの大なるデツキ
面間隙を補償部により補償させ、内燃機関の稼動
時に燃焼ガス圧力や機関熱の影響によりデツキ面
間隙の拡縮を防止し、シール性の向上を図り得
る。

また、デツキ面間隙の拡縮が防止されるので、
ビードに作用する交番荷重を弱化させ、さらに、
ボルト締結部位側においては第１補償部材の存在
によつてビードが偏平になるのが阻止されるとと
もに、ボルト締結部位から離間する部位において
は第１、第２補償部の存在によつてビードが偏平
になるのが阻止され、これにより、ビードのへた
りを防止し、また、燃焼室内の火焔がビードに至
るのを防止して使用寿命を長くし、しかも締結用
ボルトや締結用ボルトの係合するシリンダヘツド
部位の損壊を防止し得るとともに、締結用ボルト
の締結力の低下を防止し得て、安定したシール効
果を得ることができる。

更に、この発明の金属ガスケツトの構成によれ
ば、構成が簡単であり、製作が容易であるととも
にコストを低廉とし得る。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図はこの発明の実施例を示し、第１図
は金属ガスケツトの平面図、第２図は第１図の
−線による金属ガスケツトの要部拡大断面図、
第３図は第１図の−線による金属ガスケツト
の要部拡大断面図、第４，５図は接合部に金属ガ
スケツトを介装した状態の一部省略した要部断面
図である。第６図はこの発明の第２実施例を示
し、金属ガスケツトの要部拡大断面図である。第
７図はこの発明の他の実施例を示し。金属ガスケ
ツトの要部拡大断面図である。 図において、２は金属ガスケツト、４は基板、
６は燃焼室孔、８はボルト孔、１０はビード、１
２は補償部、１４は第１スペーサ、１６は第２ス
ペーサ、そして２２は接合部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 弾性金属板からなる基板に燃焼室孔を形成す
   るとともにこの燃焼室孔を囲繞する突状のビード
   を設け、ボルト締結部位から離間するに従いばね
   定数が大となつてシール部位に均等なシール面圧
   を付与させるべく前記ボルト締結部位から前記ビ
   ードの高さを漸次大きく且つ前記ビードの幅を小
   さく形成し、前記ビードよりも前記燃焼室孔側に
   おいて前記ビードの頂部側の前記基板面上に第１
   スペーサ部材を設けるとともに前記ボルト締結部
   位から離間した部位においては前記ビードの頂部
   側の前記基板面上に前記第１スペーサ部材及び前
   記ビードの両端部側の前記基板面上に前記ボルト
   締結部位から離間するに従い厚さが漸次増大する
   第２スペーサ部材を設けて補償部を構成したこと
   を特徴とする金属ガスケツト。