WO2008023448A1

WO2008023448A1 - structure de liaison pour une plaque métallique

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Publication number: WO2008023448A1
Application number: PCT/JP2006/325173
Authority: WO
Inventors: Kosaku Ueta
Original assignee: Japan Metal Gasket Co., Ltd.
Priority date: 2006-08-22
Filing date: 2006-12-18
Publication date: 2008-02-28
Also published as: CN102773354B; DE112006003987B4; US8240678B2; JP4945568B2; KR20090034972A; JPWO2008023448A1; US20090311551A1; KR101118373B1; DE112006003987T5; CN102773354A; CN101501348A

Description

明細書

金属板の結合構造

技術分野

[0001] 本発明は、積層した複数枚の薄板金属板同士の結合に係り、特に複数枚の基板や副板などからなる金属板を積層して形成される金属ガスケットへの適用に好適な金属板の結合構造に関する。

背景技術

[0002] 複数枚の金属板を積層して形成される金属ガスケットにおいて、その積層された複数枚の金属板の全部若しくは一部の金属板同士の結合構造としては、従来例えば特許文献 1に記載の構造がある。この構造は、結合部において、積層された金属板を 2本の互いに独立した主切断線において切断して 2条の切欠きを形成し、その 2条の主切断線間の金属部分を積層板厚よりも大きな段差となるように積層方向 (板厚方向）へ突出するように板を伸ばして膨出させて突起部を形成することにより、積層された金属板同士を結合するものである。なお、切断の際、金型に対しクリアランスを通常より広く設定して打ち抜くことで破断面にバリを多く発生させ、また硬度の高い材料の特性を利用して剪断後のノリが破断面より広くなる特性を生かし、さらに打ち抜かれた方もバリが広がる為に契合し合うことで、抜き穴には戻れなくして外れなくしている。

[0003] ここで、従前では、金属ガスケットを装着するエンジンの接合面より外側に金属ガスケットの一部が位置するように、金属ガスケットの外周側に張出部分を設け、その張出部分に結合位置を設定して結合していた。しかし、エンジンの小型軽量ィ匕ゃ高性能化が進み高熱に対する冷却方法力シリンダブロックにウエットライナやオープンデッキ技術が採用されることに合わせて、燃焼室孔周囲の面圧発生が低下することの対策として、燃焼室孔周囲にシム板を増設して面圧を高くするガスケットが増えている。このようなことから、上述の結合方法を、燃焼室孔周囲の水孔を設ける領域内で、ガスケットを構成する複数の金属板同士を結合する場合にも使用されるようになつてきている。特許文献 1：特開平 10— 235440号公報

発明の開示

[0004] (発明が解決しょうとする課題）

し力しながら、上記従来の結合方法は、対向するエンジンの接合面よりも外側に結合位置を設定して使用される場合には問題はな力つたが、エンジンの接合面内の水孔を設ける領域内に結合位置を設定した場合には、エンジンの稼働によって上記結合位置に引っ張り圧縮荷重が繰り返し入力されて、対象とするエンジンの条件によつては、当該結合位置から金属板に亀裂が発生することがある。

[0005] その理由を次に詳説する。

例えばエンジンの小型軽量化、高性能化、大排気量エンジン等で圧縮比や燃焼温度の高騰等があり、シリンダブロック側の冷却効率 UPと製作コスト低減等から、ゥエツトライナ、オープンデッキ等技術が採用される結果、エンジンのシリンダブロックは、ェンジンの燃焼室孔側と水孔より外側のボルト孔部分とが、金属ガスケットと対向する接合面側では水孔形成の位置で分離された状態になっていて、その部分では、燃焼室孔側と水孔形成の位置より外側部が水孔の底部で繋がっている。さらに、このようなエンジンのシリンダブロックとシリンダヘッド間に装着された金属ガスケットは、ガスケットに掛力る荷重 (面圧)を燃焼室孔周囲で 1番高くなるように設定される。また、水孔形成の位置より外周側が締付けボルトで締結されることで、水孔形成の位置を挟んだ外側のボルト孔近傍の荷重が燃焼室孔周囲とほぼ同等となり、ボルト孔近傍以外はエンジン剛性により異なるがボルト穴力も離れるに従い面圧が低下している。以上のような条件が重なることで、エンジンの運転状況によっては、水孔形成の位置で分離された状態で、水孔形成の位置より燃焼室孔側と、水孔形成の位置より外側とが異なった動きが観察されるようになった。

[0006] このとき、従来の結合構造は、上記特許文献 1の技術のように、結合しょうとする範囲の基板外側を残しその間に 2本以上の切り欠きをバリを発生させながら加工し、切り欠いた側を、中央部に一部平坦をもたせた台形状に膨出させるように板を伸延するように加工を施している。特に、硬度の高い材質力もなるガスケットの場合、水孔形成の位置 (シリンダブロックのウォータージャケットと重なる位置）内に結合位置を設定するため、結合位置の大きさに制限が有り、結合部位が小さいときに上記膨出部をガスケットの板厚以上に膨出させると、その立上がり部は強引に引き延ばされて引っ張り応力が残留している。

[0007] さらに、当該従来技術の方法は切り欠き最後の剪断面とガスケット面の立ち上げ面が直角になっている為に剪断最後のカット面に引っ張り応力が集中して発生している。このような状態のガスケットをエンジンに装着して締結ボルトで締め付けて運転した場合、結合された部分は、水孔範囲内では、シリンダブロック面及びシリンダヘッド面の双方で開放されていたり、シリンダブロック面のみで開放されていたりする力いずれにしても水孔範囲内では自由に動ける状態にあり、上記したようにエンジンが水孔の内周側と外周側で異なった動きをした場合には、水孔形成の位置内で、結合されたガスケットは応力が残留している上記剪断最後のカット部が基点として、運転により繰り返し発生する圧縮や引っ張り応力と振動でガスケット基板に亀裂が発生することがある。その亀裂が時間と共に進行するとガスケット機能を損なうことになる。

[0008] 本発明は、上記のような点に着目して成されたもので、引っ張り応力や圧縮応力が集中して発生するような部分に結合位置を設定しても亀裂が発生しにくい金属板の結合構造を提供するものである。

(課題を解決するための手段）

上記課題を解決するために、本発明のうち請求項 1に記載した発明は、積層した 2 枚以上の金属板同士の結合構造であって、結合位置において、積層した金属体を共に板厚方向に切断して片持ち梁状に切り欠かれてなる舌片部を設け、その舌片部を、当該舌片部以外の金属板部分との連結部で面外方向に折り曲げて構成され、上記舌片部と本体部との連結部に形成した折曲げ線と平行な方向を向ぐ上記舌片部の幅の最大幅よりも上記折曲げ線の長さが小さいことを特徴とするものである。

[0009] 次に、請求項 2に記載した発明は、請求項 1に記載した構成に対し、上記舌片部の少なくとも上記連結部側部分は、当該折曲げ線から離れるにつれて徐々に舌片部の幅が大きくなることを特徴とするものである。

次に、請求項 3に記載した発明は、請求項 1または請求項 2に記載した構成に対し、上記舌片部の外形輪郭には、鋭角の部分が無いことを特徴とするものである。次に、請求項 4に記載した発明は、請求項 1〜請求項 3のいずれか 1項に記載した構成に対し、上記舌片部は、延在方向途中で折り曲げられて、その途中での折り曲げ部よりも先端部分を、舌片部を切り抜いて形成された開口部分と平行になるようにしたことを特徴とするものである。

[0010] 次に、請求項 5に記載した発明は、一の結合位置において上記請求項 1〜請求項 4のいずれか 1項に記載した舌片部を複数設け、その複数の舌片部は、上記連結部から先端部側への延在方向が互いに異なるように配置されて、ることを特徴とする金属板の結合構造を提供するものである。

次に、請求項 6に記載した発明は、請求項 5に記載した構成に対し、上記複数の舌片部はそれぞれ、結合位置の中央部側に連結部を向け且つ当該中央部から離れる方向に上記延在方向が配置されて、ることを特徴とするものである。

[0011] 次に、請求項 7に記載した発明は、請求項 1〜請求項 6のいずれか 1項に記載した構成に対し、上記舌片部を切り抜いて形成された開口部分の外縁を含みその開口部分外周の基板部分を、舌片部の折り曲げ方向とは反対側の面外方向に突出させたことを特徴とするものである。

次に、請求項 8に記載した発明は、請求項 1〜請求項 7のいずれか 1項に記載した構成に対して、上記金属板は、対向するシリンダブロックとシリンダヘッドとの間に介挿されるガスケットであり、少なくとも上記舌片部は、上記シリンダブロック若しくはシリンダヘッドに形成された水孔と重なる位置に形成されていることを特徴とするものである。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]本発明に基づく実施形態に係る金属ガスケットを示す平面図である。

[図 2]本発明に基づく実施形態に係る結合位置を示す平面図である。

[図 3]図 2における A— A断面図である。

[図 4]図 2における矢視 Bからみた図である。

[図 5]舌片部と舌片開口との関係を示した図である。

[図 6]舌片部の折り曲げの別の例である。

[図 7]舌片部の別の形状を示す平面図である。 [図 8]舌片部の別の形状を示す平面図である。

[図 9]舌片部の別の形状を示す平面図である。

[図 10]舌片部の別の形状を示す平面図である。

[図 11]一の結合位置に 3個の舌片部を配置した例を示す平面図である。

[図 12]—の結合位置に 4個の舌片部を配置した例を示す平面図である。

[図 13]第 2実施形態における結合構造を示す部分拡大した斜視図である。

[図 14]第 2実施形態における結合構造を示す断面図である。

符号の説明

[0013] 1 金属ガスケット

2 結合位置 (基板とシム板との結合位置）

3 結合中心部

4 傾斜部

5 平坦部

6、 6- 1, 6- 2 基板

7 折曲げ線

8 舌片部

9 シム板

10 舌片開口

11 舌片の折曲げ線

12 結合位置 (基板と基板との結合位置）

14 膨出部

43 水孔

50 水冷領域

発明を実施するための最良の形態

[0014] 次に、本発明の第 1実施形態について図面を参照しつつ説明する。

図 1は、本実施形態に係る金属ガスケットを示す平面図である。

(構成）

金属ガスケット 1は、エンジン（不図示）のシリンダブロックとシリンダヘッドとの対向する接合面間に介挿されるものであって、エンジンのシリンダに対応して金属ガスケット

1には後述のように燃焼室孔 42が開口している。また、上記シリンダブロックには、シリンダの外周に、当該シリンダの全周を覆うようにして、冷却用の水が通過するウォータージャケットが設けられている。そして金属ガスケット 1には、そのウォータージャケットと重なる領域を水冷領域 50と呼称すると、その水冷領域 50の一部に複数の水孔 4 3が開口している。この複数の水孔 43の総面積は、シリンダブロックからシリンダへッドへ供給する水量を絞って調整するために、ウォータージャケットの平面積より狭い面積で開口されている。なお、シリンダヘッド側には前記水孔 43に連通する開口面積のウォータージャケットしか開設されていない。これを考慮して、金属ガスケット 1には、その下面にシリンダブロックのウォータージャケットが位置する上記水冷領域 50 に対して、後述のように、結合位置 2を設定している。なお、シリンダブロックは、例えば軽量ィ匕のためにアルミニウム合金力も形成され、シリンダの周壁に铸鉄スリーブが配設されて構成される。

[0015] すなわち、本金属ガスケット 1は、基板 6とシム板 9とを備える。基板 6は、薄板金属板力構成され、その中央部には、長手方向に沿って複数の燃焼室孔 42が開口している。その燃焼室孔 42を囲うように第 1シールライン 44が設定され、その第 1シールライン 44よりも外周側に上記燃焼室孔 42及び第 1シールライン 44を囲むように第 2シールライン 45が設定され、その第 1及び第 2シールライン 44, 45に沿ってそれぞれビードが形成されて、る。上記第 1シールライン 44及び第 2シールライン 45の間の領域は、上記シリンダブロック側のウォータージャケットと対向する水冷領域 50であつて、第 1シールライン 44のビードによって燃焼室孔 42側への冷却水の移動が防止されると共に、第 2シールライン 45によって外周側（ボルト穴 46側）への冷却水の移動が防止される。そして、上記水冷領域 50には、上記燃焼室孔 42に沿って複数の水孔 43が開口している。

[0016] また、本実施形態では、基板 6の下側に対してシム板 9が積層されて、る。シム板 9 は、少なくとも上記基板 6の燃焼室孔 42の外周部分及び水冷領域 50と重なる部分に配置されて、燃焼室孔 42外周の面圧が高くなるように設定されて!、る。

ここで、上記基板 6及びシム板 9を構成する薄板金属板の素材としては、例えばステンレス鋼板または軟鋼板、アルミニウム板等の金属薄板を適宜、採用可能である。次に、上記積層した金属板である基板 6とシム板 9の結合構造にっ、て説明する。

[0017] なお、以下の説明では、 1枚の基板 6とシム板 9によって金属ガスケット 1が構成される場合で例示するが、 2枚の基板 6の間にシム板 9が配置されたり、板厚調整のために別途基板 6よりも板厚が厚い副板が積層されたりして、構成されても良い。すなわち、積層される金属板の枚数は 2枚に限定されず、 3枚以上であっても良い。

本実施形態では、シリンダブロックのウォータージャケットと対向する水冷領域 50における水孔 43が開口して、な、位置の複数箇所に結合位置 2が設定されて、る。

[0018] 各結合位置 2の構成について、図 2〜図 4を参照して説明する。

結合しょうとする部位の中心部（以下、結合中心部 3と呼ぶ）の両側を、プレス機を使用して、積層した金属板 (基板 6とシム板 9)を共に下面側 (積層方向）に向けて舌片状に打ち抜く。打ち抜き深さは、積層した金属板 6, 9の総板厚以上とする。すなわち、結合中心部 3の両側をそれぞれ、結合中心部 3側を残して、片持ち梁状となるように、舌片状の外形輪郭に沿った 1条の切断線で切り欠くように打ち抜く。

[0019] ここで、打ち抜きにより形成された、舌片状の部分を舌片部 8と呼び、打ち抜きによつて形成された開口を舌片開口 10と呼ぶ。

上記舌片部 8は、上記打ち抜きの際に、その付け根である、結合中心部 3との連結部で面外方向下方に折り曲げられ、さらに、その舌片部 8の延び方向途中位置（舌片の折曲げ線 11)力上記連結部の折曲げ線 7と平行になるように折り曲げられて、ステップ状の段差が付くように、プレスの型が設定される。そして、途中の折曲げ部 1 1よりも先端側が、積層された金属板 6, 9の最下部の金属板 9の下面よりも下側に位置すると共に、上記舌片開口 10の周辺と平行となるように設定されている。なお以下の説明では、舌片部 8における折曲げ線 7と途中の折り曲げ部 11との間の傾斜した部分を傾斜部 4と、その傾斜部 4よりも先端部側を平坦部 5と呼ぶ場合もある。

[0020] 上記打ち抜きで切り欠かれた舌片部 8の幅は、上記連結部で一番狭ぐ舌片部 8の先端に向かうにつれて広くなるように、打ち抜き幅が設定されて！、る。

(作用効果）

次に、上記結合構造の作用効果について説明する。上記結合構造では、結合中心部 3を挟んで左右を切り欠いて舌片部 8を形成し、その左右の舌片部 8をそれぞれ面外方向下側に折り曲げることで、結合中心部 3は、舌片部 8の折り曲げによって、積層方向とは直交する水平方向に、積層した金属体 6, 9同士が相対変位することが防止される。すなわち、積層した金属板 6, 9が水平方向へ相対変位しょうとすると、舌片部 8の根本側に形成された傾斜部 4が、その金属板 6 , 9間の水平方向への移動を阻止する。

[0021] また、積層方向に金属板 6, 9が変位しょうとした場合には、打ち抜きによって切り欠いた舌片部 8を、根本側の連結部が一番狭ぐ先端側に向けて広くすることで、抜けが防止される。すなわち、下側に折り曲げた舌片部 8と、切り欠いた後の舌片開口 10 との関係を見ると、平面視では、模式図である図 5のように、舌片部 8が下側に折り曲げられることで、舌片部 8は、連結部側に引き込まれた状態となり、し力も、舌片部 8の幅は先端に向けて広ぐつまり根本部側の折曲げ線 7で一番幅が狭いので、舌片部 8の幅方向両側が舌片開口 10部の外周側と積層方向で重なる形となる。この結果、金属板が積層方向変位すると舌片部 8の幅方向両側が舌片開口 10部外周の下面に当接して抜けが防止される。

[0022] また、本実施形態の結合構造では、従来のように板を引き延ばすように膨出させて残留応力を持たせることはせずに、積層した金属板 6, 9の結合中心部 3を残してそれぞれ片方側に切り出して片持ち梁状の舌片部 8を形成して折り曲げるだけであるために、何処にも内部応力が発生しないか小さい。すなわち、加工は剪断のみで応力残留部がない結合となっている。なお、従来にように舌片部 8の剪断時に金型のクリアランスを大きくして抜きバリを発生させることは必要としないが、更に強力な結合を必要とする時はそうすることも出来る。

[0023] ここで、応力が集中するとすれば、舌片部 8の根本側と結合中心部 3との連結部（折曲げ線 7の位置)である。しかし、舌片部 8の形状 (舌片開口 10の形状）力連結部の幅が 1番狭ぐ外側が広く形成しているために連結部（舌片部 8と舌片開口 10との接続部）に引っ張り、圧縮応力が繰り返されるように又振動が掛カつても、左右の舌片開口 10の外周部よりも内側に位置しているので受ける影響力は大幅に低減される。また、舌片部 8を切り欠いた後の舌片開口 10の輪郭線は、どこも鋭角な部分がなく、舌片部 8と繋がる部分でも鈍角となっているので、応力が集中しにくい形状となっている。たとえば、切り欠き形状に 0. 3R以下のエッジを持たない輪郭形状とする。

[0024] また、上記カ卩ェについても、打ち抜いて曲げ力卩ェを行うだけであるので、金型的にも構造が簡単で従来の場合より安価となり、しかも故障も少なく安定した生産が可能となる。

なお、上記従来技術では、前述の通り、切り欠き中央部を膨出させる分、両端間で引き伸ばされるために、切り欠き開始点や終点に大きな引張り応力が蓄積しており、エンジン内に装着した状態での圧縮、引っ張り応力の繰り返し，更には振動も加わり亀裂の基点となるおそれがあり、水孔 43を設ける水冷領域 50のように狭い場所でし力もガスケット板厚が厚い場合はこの影響は更に増大する。

[0025] また、上記舌片部 8の下方への折り曲げ量は、積層した金属板 6, 9の総板厚に設定し、最下に位置する舌片部 8の先端側上面と、積層した金属板 6, 9の最下部の金属板 9の下面との上下オフセット量 (隙間）をできるだけ小さく設定することが好ましい。すなわち、水冷領域 50に結合位置 2を設定していることから、上記上下オフセット量が大きすぎると、舌片部 8と舌片開口 10との隙間からの水の移動量が大きくなつてしまう。上述のように、水孔 43によってシリンダヘッドに供給する水量を絞って調整しているが、上記隙間が多きすぎるほど、その調整の精度が悪くなつてしまう。このことから、上述のように、舌片部 8の最下部上面と、舌片開口 10位置での積層金属板の最下面の上下オフセットが小さくなるように設定する。

[0026] このとき、舌片部 8の途中に曲げを入れない場合には、図 6のように、舌片部 8の傾斜が小さい。なお、図 6の構造も、本件発明の構成の範囲に含まれる。また、図 6では、 2枚の基板 6— 1, 6— 2の間にシム板 9 (この例では、シム板 9は燃焼室回りであつて水孔領域に存在する。）を挟持させて、燃焼室孔側では 3枚を一緒に結合する場合を図 6 (b)として図示し、外周側のシム板 9が無い部分では、基板 6— 1, 6— 2同士の 2枚の金属板を結合した場合を図 6 (a)として例示して、る。

[0027] 図 6のように、舌片部 8の途中に曲げを入れない場合に比べて、途中で曲げを入れて先端部を舌片開口 10と平行に設定することで、舌片部 8の根本側の傾斜部 4の傾斜角度が大きくなることで、より平面視で舌片部 8が連結部側に引き込まれて、金属板積層方向への金属板の抜けが更に確実に防止される。すなわち、基板 6から切り欠かれる舌片部 8の折り曲げ深さは積層した金属板 6, 9の総板厚より大きいことが条件になっている力舌片部 8の途中部を基板 6と平行となるように折り曲げステップ状にすることで、ステップ状の所での深さが積層金属板厚の合計より大きくすることで、基板 6からステップ状の所までの距離が短くなつた分、傾斜部 4の折り曲げ角度が大きくなつて内側に引き寄せられる分、強く結合されることになる。

[0028] ここで、舌片部 8の形状は、上記形状に限定されない。例えば、図 7や図 8などの構成となっていてもよい。また、積層枚数が多ぐ合計の総板厚が厚い場合には、厚さに合わせて、図 9や図 10のような舌片部の直線部を長くしたり短くしたりして調整すると良い。すなわち、結合中心部 3との連結部（折曲げ線 7)の長さよりも舌片部 8の幅の最大幅が広ければ、構わない。

すなわち、図 9や図 10では、舌片部 8を下側に折り曲げたときに、途中の折り曲げ部（折曲げ線 7)よりも根本側の傾斜部 4は、舌片開口 10の幅を同じであるので、抜けに対する拘束は弱くなるものの（前述のバリを設けて対処すればよい）、途中の折り曲げ部よりも先端部側の平坦部 5では、舌片部 8の幅方向両側が舌片開口 10の外周と上下で対向することで抜けが防止される。このような観点からなると、上記舌片部 8における傾斜部 4が先端部側に向かうにつれて幅が狭くなるように設定されていても良い。このような技術は積層枚数が多い、又は板厚の厚い結合に使われる。平坦部 5の幅の最大幅が折り曲げ線よりも大きくなつて、ればよ、。

[0029] また、上記実施形態では、結合中心部 3を挟んだ（囲った）両側の舌片部 8を左右線対称に配置した場合を例示しているが、左右の舌片部 8が、互いに幅方向にオフセットして配置されて、ても良!、。

また、結合中心部 3を囲むようにして、当該結合中心部 3を中心にして放射状に 2つの舌片部 8を設ける場合を例示して、る力図 11や図 12のように 3個や 4個若しくはそれ以上設けるほど、結合の効果が更に増大する。すなわち、結合する中心である結合中心部 3を中心にして、放射状に外径方向に延びるように複数の舌片状の切欠きを形成して面外方向に折り曲げることで結合しても良い。なお複数の舌片部 8は、隣り合う舌片部 8の間隔を等しくする必要はなぐまた、放射状の中心が点で交わる必要もない。

[0030] 各舌片部 8における結合中心部 3と連結する連結部の幅を狭くして、上述のように複数の舌片部 8で結合中心部 3を囲むように配置することで、舌片開口 10と舌片部 8 との接続部である一番応力集中しゃす、部分が囲まれることで、運転中に起る弓 Iつ張り、圧縮応力や振動による、上記舌片開口 10と舌片部 8との接続部への応力集中を緩和することが可能となる。

また、上記実施形態では、 1つの結合位置 2に対して、上記舌片状の切欠きを 2個以上組み合わせて確実に結合するようにしている力これに限定されない。各結合位置 2に対して個別に 1つの上記舌片部だけで結合するようにしても良い。各舌片部 8 によって、少なくとも抜け方向の防止効果を有すると共に、水平方向についても全方位ではな!/、が水平方向の相対変位に対して拘束する効果を有する。複数の結合位置 2の位置及び各結合位置での舌片部 8の向きを調整することで、積層した金属板の結合を実現する。

[0031] また、上記説明では、水冷領域 50に結合位置 2を設ける場合を例示してヽるが、基板 6を複数枚積層するなどのような場合には、ガスケット 1の外周部側にも結合位置 1 2 (図 1参照)を設定して、上記結合構造で結合しても良い。

また、上記説明では、複数枚積層してなるガスケットの結合を例に説明したが、積層した金属板の結合であれば、本発明の適用は、金属ガスケット 1に限定されない。なお、上記実施形態では、下方に空間があるため舌片部 8を面外方向下方に折り曲げているが、結合位置で上方に空間が形成される場合には、面外方向上方に折り曲げても良い。

[0032] また、上記実施形態では、水冷領域 50における水孔 43とは異なる位置に結合位置を設定しているが、水孔 43を打ち抜く際に上記舌片部 8を形成して結合させても良い。この場合には、舌片部 8の長さを舌片開口 10 (水孔)よりに大幅に短くなるように、舌片部 8の先端部側を切断することが好ましい。

(第 2実施形態）

次に、第 2実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記第 1実施形態と同様な部材などについては同一の符号を付して説明する。 (構成）

本実施形態は、図 6と同様に、燃焼室回りでは、 3枚の金属板 6— 1, 9, 6— 2を積層して金属ガスケットが形成され、その 3枚の金属板 6— 1, 9, 6— 2同士を一緒に結合する場合を例示して説明する。これは例えば、 2枚の基板 6— 1, 6— 2の間にシム板 9を介装されて構成される。もちろん 2枚の金属板や 4枚以上の積層した金属板を結合する場合であっても適用できる。

[0033] 上記結合構造の基本構成は、上記第 1実施形態と同様な構成となっている。

その結合構造の構成にっ、て、図 13及び図 14を参照して説明する。

上記第 1実施形態と同様に、結合しょうとする部位の中心部（以下、結合中心部 3と呼ぶ)の両側をそれぞれ、プレス機を使用して、積層した金属板 (基板 6— 1, 6— 2とシム板 9)を共に下面側 (積層方向）に向けて舌片状に打ち抜く。打ち抜き深さは、積層した金属板 6— 1, 9、 6— 2の総板厚以上とする。すなわち、結合中心部 3の両側をそれぞれ、結合中心部 3側を残して、片持ち梁状となるように、舌片状の外形輪郭に沿った 1条の切断線で切り欠くように打ち抜く。

[0034] ここで、打ち抜きにより形成された、舌片状の部分を舌片部 8と呼び、打ち抜きによつて形成された開口を舌片開口 10と呼ぶ。そして、上記例では、左右両側に結合のための舌片部 8が形成されて、る。

上記舌片部 8は、上記打ち抜きの際に、その付け根である、結合中心部 3との連結部で面外方向下方に折り曲げられ、さらに、その舌片部 8の延び方向途中位置 11が、上記連結部の折曲げ線 7と平行になるように折り曲げられて、ステップ状の段差が付くように、プレスの型が設定される。そして、途中の折り曲げ部よりも先端側が、積層された 3枚の金属板 6— 1, 9、 6— 2の最下部の金属板 6— 2の下面よりも下側に位置すると共に、上記舌片開口 10の周辺と平行となるように設定されている。なお以下の説明では、舌片部 8における折曲げ線 7と途中の折り曲げ部との間の傾斜した部分を傾斜部 4と、その傾斜部 4よりも先端部側を平坦部 5と呼ぶ場合もある。

[0035] 上記打ち抜きで切り欠かれた舌片部 8の幅は、上記連結部で一番狭ぐ舌片部 8の先端に向かうにつれて広くなるように、打ち抜き幅が設定されて！、る。

更に、本実施形態では、上記プレス加工と同時に、または上記プレス加工の前若しくは後に、結合中心部 3の両側の舌片開口 10の各外縁を含む、その外周全体を、積層方向上方 (舌片部 8の折り曲げ方向とは反対側の面外方向）に突出するように膨出させて膨出部 14を形成する。すなわち、結合中心部 3を囲むようにして形成される舌片開口 10の全てを囲う外周部を上方に膨出するように突出成型する。

[0036] 上記膨出部 14の突出量は、積層された 3枚の金属板 6— 1, 9、 6— 2の最下部の金属板 6— 2における上記膨出部 14より外周の下面よりも、上記舌片部 8の下面が上方に位置するように、当該舌片部 8の最大突出量と同じか、誤差分だけ大きくした値に設定しておく。

また、突出方向から見て、上記膨出部 14の外形輪郭は、円形状などとして鋭角な部分が無、ように設定しておく。

[0037] (作用効果）

上記膨出部を形成しない場合を想定すると、結合した 3枚の金属板 6— 1, 9、 6- 2 を、第 3の金属板 (不図示)の上に重ねて倉庫で保管したり搬送したりすることを想定すると、下方に折り曲げた舌片部 8が上記第 3の金属板に対し所定のパネを持った状態で、つまり所定の圧を持った状態で摺接した状態となる。そして、搬送中等による振動によって第 3の金属板に対し舌片部 8が所定の圧を持って摺動すると、その摺動によって第 3の金属板を傷つけるおそれがある。特に、舌片部 8の外周の端面の角と接触して擦れる場合に、より傷付き易くなる。

[0038] なお、上記例では、舌片部 8は、途中の折り曲げ部よりも先端側力上記舌片開口 10部周辺と平行となるように設定されていることで、舌片部 8の外周の端面における第 3の金属板に対する荷重が緩和される形状であるので、その分だけ傷つくおそれが/ J、さくはなっている。

これに対し、本第 2実施形態では、膨出部 14を設けることで舌片部 8が、 3枚目の金属板 6— 2の下面よりも上方に位置することとなり、その舌片部 8で第 3の金属板を傷つけることが防止される。

[0039] また、金属板 6— 1, 9、 6— 2を上側に膨出しているが、切欠き部を膨出させるのでは無ぐ結合中心部 3を中心とした複数の舌片開口 10の全体を囲む外周より内側の平坦部部分を膨出させて、るので、亀裂の起点となることは無、。ここで、上記実施形態では、膨出部 14の突出量を、舌片部 8の最大突出量と同じ力誤差分だけ大きな突出量に設定しているが、膨出部 14の突出量を舌片部 8の最大突出量よりも若干小さい値に設定しても良い。この場合には、舌片部 8が 3枚目の金属板 6— 2の下面より若干突出した状態になるが、膨出部 14を設ける場合に比べて突出量力、さくなるので、その分だけ第 3の金属板への傷つき発生のおそれを低減することが可能となる。

[0040] また、舌片部 8の構成は、上記構成に限定されず、適宜第 1実施形態の構成の構成を適用することが可能となる。結合中心部 3を中心として、全ての舌片開口 10の外周を囲むような境界線位置を境にして上方に膨出させればよい。

産業上の利用の可能性

[0041] 本発明によれば、従来のように板を膨出させるように伸延させて残留応力が有る状態を回避しつつ積層した金属板を結合でき、し力も切断と曲げの加工だけで形成できるので力卩ェが容易な構造である。

特に、請求項 5や請求項 6のように、一の結合位置に対して複数の舌片部を設けることで、より確実に結合することが可能となる。特に、請求項 6のような構成とすると、結合位置の中央部側を囲むように舌片部が配置されて、舌片部の各連結部への応力を緩和することが可能となる。

[0042] また、請求項 7に記載した構成を採用すると、上記面外方向に折り曲げた舌片部が

、基板の平坦部力もの折り曲げ方向への突出が無くなるか、その突出量を小さく抑える事が出来る。

Claims

請求の範囲

[1] 積層した 2枚以上の金属板同士の結合構造であって、結合位置において、積層した金属体を共に板厚方向に切断して片持ち梁状に切り欠かれてなる舌片部を設け、その舌片部を、当該舌片部以外の金属板部分との連結部で面外方向に折り曲げて構成され、

上記舌片部と本体部との連結部に形成された折曲げ線と平行な方向を向ぐ上記舌片部の幅の最大幅よりも当該折曲げ線の長さが小さいことを特徴とする金属板の結合構造。

[2] 上記舌片部の少なくとも上記連結部側部分は、当該折曲げ線から離れるにつれて徐々に舌片部の幅が大きくなることを特徴とする請求項 1に記載した金属板の結合構造。

[3] 上記舌片部の外形輪郭には、鋭角の部分が無いことを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載した金属板の結合構造。

[4] 上記舌片部は、延在方向途中で折り曲げられて、その途中での折り曲げ部よりも先端部分を、舌片部を切り抜いて形成された開口部分と平行になるようにしたことを特徴とする請求項 1〜請求項 3のいずれ力 1項に記載した金属板の結合構造。

[5] 一の結合位置にお!、て上記請求項 1〜請求項 4の、ずれか 1項に記載した舌片部を複数設け、その複数の舌片部は、上記連結部から先端部側への延在方向が互いに異なるように配置されることを特徴とする金属板の結合構造。

[6] 上記複数の舌片部はそれぞれ、結合位置の中央部側に連結部を向け且つ当該中央部から離れる方向に上記延在方向が配置されていることを特徴とする請求項 5に記載した金属板の結合構造。

[7] 上記舌片部を切り抜いて形成された開口部分の外縁を含みその開口部分外周の基板部分を、舌片部の折り曲げ方向とは反対側の面外方向に突出させたことを特徴とする請求項 1〜請求項 6のいずれ力 1項に記載した金属板の結合構造。

[8] 上記金属板は、対向するシリンダブロックとシリンダヘッドとの間に介挿されるガスケットであり、少なくとも上記舌片部は、上記シリンダブロック若しくはシリンダヘッドに形成された水孔と重なる位置に形成されていることを特徴とする請求項 1〜請求項 7のヽずれか 1項に記載した金属板の結合構造。