JPS63246573A - 積層金属ガスケツト - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は積層金属ガスケットに係り、特に燃焼室孔周
縁に設けた所定厚さの補償部によりシリンダヘッドとシ
リンダブロック間の間隙の拡縮が生ずるのを防止し、基
板に形成したビードの疲労破壊を回避して安定したシー
ル効果を得るとともに、使用寿命を長くし得る積層金属
ガスケットに関する。

〔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
ダヘッドとシリンダブロックとのデツキ面間のシールに
は、金属ガスケットが利用されている。金属ガスケット
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
ッドとシリンダブロッ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。

積層金属ガスケットとしては、例えば実願昭５７−１７
５５１１号及び特願昭５７−１５４５５６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、積層金匡ガスケットを介装してシリンダブロ
ックにシリンダヘッドを締結用ボルトにより締結した際
に、ボルトの締結力により例えばシリンダヘッドが湾曲
し、特に燃焼室周りの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
ッドとシリンダブロック間の間隙の拡縮が生ずる。この
ため、燃焼室周りの大なる間隙から燃焼ガスがリークし
、この燃焼ガスによって積層金属ガスケットが汚損した
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った。また、使用時に燃焼圧力で
燃焼室周りのデツキ面間隙が拡縮することにより、積層
金属ガスケッ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ッド部位を損
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った。

〔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、
二枚の基板の間には第１中間板と該第１中間板の厚さよ
りも小なる厚さの第２中間板とを重合させて設け、第１
中間板の燃焼室孔側の端縁を第２中間板が位置する面上
に折返すとともに第２中間板とは離間させ所定厚さの補
償部を設けたことにより、シリンダヘッドとシリンダブ
ロック間の間隙の拡縮が生ずるのを防止し、基板に形成
したビードの疲労破壊を回避して安定したシール効果を
得るとともに、使用寿命を長くし得る積層金属ガスケッ
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
ガスケットにおいて、前記二枚の基板の間には第１中間
板と該第１中間板の厚さよりも小なる厚さの第２中間板
とを重合させて設け、前記第１中間板の前記燃焼室孔側
の端縁を前記第２中間板が位置する面上に折返すととも
に前記第２中間板とは離間させ且つ前記基板に重合させ
て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、シリンダヘッドとシリンダブ
ロッ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、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防止し、
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
を防止する。従って、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、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１〜４図は、この発明の実施例を示すものである。図
において、２は積層金属ガスケットである。この積層金
属ガスケット２は、弾性金属板からなり厚さｔｏを有す
る第１、第２基板４．６、これ算筆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ｆ＆８には、該第１中間板８
の厚さｔｌよりも小なる厚さｔｌを有する第２中間板１
０が積層される。この第１中間板８の厚さｔｌと第２中
間仮１０の厚さｔｌとにより、厚さＨ、なる中間構成体
が構成される。また、第１中間仮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
層した面側に折返され、前記第２中間板１０の端縁１０
ｅとは重合せず、つまり該第２中間板ｌＯの燃焼室孔１
２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１ｏｅと
の重合により、前記厚さＨ！よりも大なる厚さＨ２が形
成される。

前記重積した第１中間仮８と第２中間＋７ｉ１０との両
面には、これ算筆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が折返された面側の第２中間板１０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凸板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
折返された反対側面上には、前記第１ビードエ６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−形状
に形成され、第２ビード１８の基部が第２中間板１０面
に接し、頂部が外方に突出して設けられる。従って、第
１基板４の第１ビード１６と第２基板６の第２ビード１
８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１
８とが位置する箇所には、積層金属ガスケット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
ｔｏ、第２基板６の端縁６ｅの厚さｔｏ、第１中間板８
自体及び第１中間板８の端縁８ｅの厚さＨ２によって積
層金属ガスケット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、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
防止するものである。

前記第１、第２基板４．６及び第１、第２中間仮８．１
０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ット等を押通
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
成するシリンダヘッド、シリンダブロックであり、この
シリンダヘット２４のデツキ面２４ｄとシリンダブロッ
ク２６のデツキ面２６ｄ間の接合部２８に積層金属ガス
ケット２を介装し、締結用ボルト３０により締結する。

なお、符号３２は燃焼室、３４はピストン、Ｓはシリン
ダヘッド２４とシリンダブロック２６との間の燃焼室側
のデツキ面間隙である。

以下、この実施例の作用を説明する。

シリンダヘッド２４とシリンダブロック２６との接合部
２８に介装された積層金属ガスケット２は、締結用ポル
ｌ−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
ダヘッド２４およびシリンダブロック２６のデツキ面２
４ｄ、２６ｄに所定の面圧で圧接し、シールを果す。締
結用ポル）３０の締結時には、第４図に示す如＜、＋ｒ
ｆｉ１えばシリンダヘッド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の厚さによって、シリンダヘッド
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１６．１Ｂに作用する交番荷重を補償
部２２によって弱化させ、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
が生ずるのを防止するものである。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ッ
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の
低減を防止し得る。

また、この実施例によれば、積層した第１中間仮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の復元量および復元力
を増大させ、ビード部位２０のシール効果を向上する。

従って、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、積層金属ガスケット２のビード部位２０と補償部
２２との厚さを、第１中間板８の厚さｔｌおよび／また
は第２中間板１０の厚さｔｌを変更することによって変
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の厚さによって所望に応じて容易に変更設
定することができる。

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、メッキ、溶射、塗着等を施したり、
あるいは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、補償部の増加させる厚さ分を、シリンダヘッドあ
るいはシリンダブロッ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
ては線接触させ、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、ボルト締結部位がら離間する箇所
においては大きくし、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、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、積層金属ガスケットの表裏面、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ッ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、
二枚の基板の間には第１中間板と該第１中間板の厚さよ
りも小なる厚さの第２中間板とを重合させて設け、第１
中間板の燃焼室孔側の端縁を第２中間板が位置する面上
に折返すとともに第２中間板とは離間させ所定厚さの補
償部を設けことにより、シリンダヘッドとシリンダブロ
ック間の間隙の拡縮が生ずるのを防止し、基板に形成し
たビードの疲労破壊を回避して安定したシール効果を得
るとともに、使用寿命を長くし得る。

【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
属ガスケットの平面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線によ
る要部拡大断面図、第３．４図は積層金属ガスケットを
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は積層金属ガスケット、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、１
２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はシリンダヘッ
ド、２８はシリンダブロック、２８は接合部、３０は締
結用ボルト、そして３２は燃焼室である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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ットにおいて、前記二枚の基板の
   間には第１中間板と該第１中間板の厚さよりも小なる厚
   さの第２中間板とを重合させて設け、前記第１中間板の
   前記燃焼室孔側の端縁を前記第２中間板が位置する面上
   に折返すとともに前記第２中間板とは離間させ且つ前記
   基板に重合させて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ット。