JP2523321B2 - 積層金属ガスケット - 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ットに係り、特に２層に構
成した中間板間の燃焼室孔周縁にスペーサ部材を抱持さ
せることにより補償部を容易に製作し得て、この補償部
によりデッキ面間隙の不整を補償し得て、シール効果の
低減を防止し安定したシールを果た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ッキ面間のシール
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、シール面をシールすべく形成されたビードを被接
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
デッキ面に弾性的なシール線を形成する。これにより、
デッキ面間のシールを果すとともにデッキ面の歪に追従
させてシール効果を維持している。

このような金属ガスケットとしては、例えば、この発
明の出願人により特願昭57−154556号の発明がすでに出
願されている。この発明に開示の金属ガスケットは、ビ
ードを形成した２枚の基板の間に中間板を介装するとと
もにこの中間板を中心に基板に形成したビードが略対称
位置になるように積層して設けた積層金属ガスケットで
あり、ビードの弾性復元量を倍増してシール効果の向上
を図っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、金属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、特に燃焼室孔周りの間隙が大となり歪が生じること
がある。

この結果、燃焼室孔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
焼圧力で燃焼室孔周りのデッ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、また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。

そこで、このような問題を解消すべく、この発明の出
願人は、基板間に介装した中間板の燃焼室孔周縁にグロ
メットや溶射等によりスペーサ部材を被着してデッキ面
間隙の不整を補償すべき補償部を設けた積層金属ガスケ
ットを既に出願している（特願昭60−96643号）。

ところが、積層金属ガスケットにあっては、２枚の基
板間に中間板が介装されているため、中間板に前述の如
きグロメットや溶射等の実施を行い難く、このため、従
来は補償部の製作を容易とすべく、基板よりも中間板を
燃焼室孔側に突出させて設け、この中間板の燃焼室孔側
の突出部位にグロメットや溶射等によりスペーサ部材を
被着して補償部を設けており、補償部の製作が困難な問
題があった。

〔発明の目的〕

そこでこの発明の目的は、２層に構成した中間板間の
燃焼室孔周縁にスペーサ部材を抱持させることにより補
償部を容易に製作し得て、この補償部により締結時に生
ずる燃焼室孔周りのデッキ面間隙の不整を補償しビード
のへたりを防止し得て、シール効果の低減を防止し安定
したシールを果たし積層金属ガスケットを実現すること
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よりなる２枚の基
板の間に中間板を介装して設けた積層金属ガスケットに
おいて、前記中間板を２層に構成するとともにこの２層
の中間板間の前記ビードの当接する部位よりも前記燃焼
室孔側の部位にスペーサ部材を抱持させてデッキ面間隙
の不整を補償すべき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、中間板を２層に構成してこ
の２層の中間板間のビードの当接する部位よりも燃焼室
孔側の部位にスペーサ部材を抱持させて、補償部を設け
ている。

また、この補償部を設けたことにより、締結時に生ず
る燃焼室孔周りのデッキ面間隙の不整を補償し得て、燃
焼ガス圧力や機関熱の影響によりデッキ面間隙が拡縮す
るのを防止し、ビードへの交番荷重の作用を弱化させ
る。

〔実施例〕

次にこの発明の実施例を図に基づいて詳細に説明す
る。

第１・２図は、この発明の一実施例を示すものであ
る。第１・２図において、２は積層金属ガスケットであ
り、この積層金属ガスケット２は弾性金属板からなる第
１基板４・第２基板６と、この第１・第２基板４・６の
間に介装される中間板８とにより構成される。これら第
１・第２基板４・６及び中間板８には、夫々燃焼室孔10
が形成されるとともにこの燃焼室孔10の周辺に締結用ボ
ルト（図示せず）を挿通する複数のボルト孔12が形成さ
れている。

前記第１基板４には、燃焼室孔10を囲繞して第１ビー
ド14が形成されている。第１基板４は、この第１ビード
14の頂部14aを中間板８の一面8aに当接して配設されて
いる。また、前記第２基板６には、燃焼室孔10を囲繞し
て前記第１ビード14と同様に第２ビード16が形成されて
いる。第２基板６は、この第２ビード16の頂部16aを中
間板８の他面8bに当接して配設されている。これによ
り、第１基板４及び第２基板６は、頂部14a及び頂部16a
を中間板８の各面8a・8bに夫々当接し、その対向面につ
いて対称形状に配設して積層金属ガスケット２を構成し
ている。

このような積層金属ガスケット２において、前記中間
板８は、第１中間板層81と第２中間板層82との２層に構
成している。この２層に構成した中間板８は、前記第１
・第２ビード14・16の当接する部位よりも前記燃焼室孔
10側の部位の、前記第１中間板層81と第２中間板層82と
の間にスペーサ部材18を抱持させている。このスペーサ
部材18は、亜鉛・鉛等の金属素材、耐熱性樹脂等の化学
製品素材、これら金属素材や化学製品素材よりなる索状
素材、あるいはゴム等の弾性素材等からなり、これら各
素材を適用部位に対応させて適宜選択するとともにその
厚さｔや幅ｗを適宜設定する。

このように、素材の厚さｔ・幅ｗを適宜選択・設定し
たスペーサ部材18を、第１・第２ビード14・16の当接す
る部位よりも燃焼室孔10側の部位の第１中間板層81と第
２中間板層82との間に抱持させ、デッキ面間隙の不整を
補償すべき補償部20を設ける。この補償部20の厚さＴ
は、シリンダヘッド22とシリンダブロック24とを締結用
ボルト（図示せず）により締結して積層金属ガスケット
２をデッキ面22d・24d間で圧縮した際に、使用時の燃焼
ガス圧力や機関熱の影響でデッキ面22d・24d間隙が拡縮
することにより作用する交番荷重によって前記第１・第
２ビード14・16がたたかれてへたりを生じぬように、そ
の厚さＴを設定する。

なお、第１基板４及び第２基板６と中間板８とを一体
的に結合する場合には、例えば、ボルト孔12に中空円筒
状の止め具（図示せず）を挿入するとともに止め具の両
端部を第１基板４、第２基板６面上に折曲げてかしめを
施したり、あるいは第１基板４及び第２基板６と中間板
８との外縁部の一部を突出させて形成し、これ等の突出
部位をスポット溶接やリベット止めすることにより、一
体的に結合する。

次に、この実施例の作用を説明する。

第２図に示す如く、シリンダヘッド22のデッキ面22d
に第１基板４の第１ビード14の基部14bを当接するとと
もにシリンダブロック24のデッキ面24dに第２基板６の
第２ビード16の基部16bを当接してデッキ面22d・24d間
に積層金属ガスケット２を介装する。デッキ面22d・24d
間に介装された積層金属ガスケット２は、締結用ボルト
（図示せず）の締結力によって圧縮され、これにより第
１・第２ビード14・16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14・16はシリン
ダヘッド22及びシリンダブロック24のデッキ面22d・24d
に所定の面圧で圧接し、シールを果す。

このとき、第１・第２ビード14・16は、ボルト締結力
により漸次高さを低減するが、最大厚さＴを有する補償
部20によりその押下押圧が阻止され、つまり押圧変形が
抑制され、偏平にならない。

そして、締結用ボルトをさらに強く締付けた場合に
は、ボルト締結力に対する剛性不足等の理由によって、
例えば、シリンダヘッド22に歪みを生じ、特に燃焼室孔
10周りのデッキ面22d・24dの間隙が大に形成される場合
がある。

しかし、この発明は、前述の如く、２層に構成した中
間板８の第１・第２ビード14・16の当接する部位よりも
前記燃焼室孔10側の部位の前記第１中間板層81と第２中
間板層82との間に素材や厚さｔ・幅ｗを適宜設定したス
ペーサ部材18を抱持させ、デッキ面22d・24dの不整を補
償すべき厚さＴの補償部20を設けている。

このように、２層に構成した中間板８に素材や厚さｔ
・幅ｗを適宜選択・設定したスペーサ部材18を抱持させ
ることにより、従来のグロメットや溶射等によることな
く厚さＴの補償部20を設けることができ、補償部20の製
作を容易に実施することができる。

また、この厚さＴの補償部20を設けたことによって、
使用時の燃焼ガス圧力や機関熱の影響でデッキ面22d・2
4d間隙が拡縮することにより作用する交番荷重によって
前記第１・第２ビード14・16がたたかれてへたりを生じ
ぬように、デッキ面22d・24d間隙の不整を補償すること
ができる。

このように、デッキ面22d・24d間隙の不整を補償すべき
補償部20を設けたことにより、シリンダヘッド22の歪に
起因する燃焼室からの燃焼ガスのリークを阻止すること
が可能となる。また燃焼ガス圧力や、機関熱の影響によ
りデッキ面22d・24d間の間隙が拡縮するのを補償部20に
よって防止し得るので、第１・第２ビード14・16に作用
する交番荷重を弱化させ、第１・第２ビード14・16のへ
たりを防止することができる。これにより、積層金属ガ
スケット２の使用寿命を延長することができる。さら
に、締結用ボルトやこの締結用ボルトにより係合される
シリンダヘッド22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減を回避させ、安定したシール
効果を得ることができる。

なお、この実施例では、２層に構成した中間板８に素
材や厚さｔ・幅ｗを適宜設定したスペーサ部材18を抱持
させてデッキ面22d・24d間隙の不整を補償する厚さＴの
補償部18を設けたが、第３図に示す如く、構成すること
もできる。即ち、スペーサ部材18を押圧変形可能なワイ
ヤ形状の素材とし、この素材を第１中間板層81と第２中
間板層82との間に介装した状態で積層金属ガスケット２
をデッキ面22d・24d間に介装し、ボルト締結力によって
前記素材を厚さｔ・幅ｗになるように押圧変形させるこ
とにより、厚さＴの補償部20を設けることも可能であ
る。

〔発明の効果〕

このようにこの発明によれば、中間板を２層に構成し
てこの２層の中間板間のビードの当接する部位よりも燃
焼室孔側の部位にスペーサ部材を抱持させ、補償部を設
けている。このように、スペーサ部材を抱持させること
により、従来のグロメットや溶射等によることなく補償
部を設けることができるので、補償部の製作が容易にな
る。

また、この補償部を設けたことにより、締結時に生ず
る燃焼室周りのデッキ面間隙の不整を補償し得て、これ
により燃焼室周りの大なる間隙からの燃焼ガス等のリー
クを阻止できるとともに、リークした燃焼ガス等による
金属ガスケットの汚損や、含有した物質の堆積によるシ
ール効果の低減を防止し得る。さらに、補償部により、
燃焼ガス圧力や機関熱の影響によりデッキ面間隙が拡縮
するのを防止し得て、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、締結用ボルトやこのボ
ルトの係合するシリンダヘッド部位の損壊を防止し得て
使用寿命を延長し得るとともに、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。

【図面の簡単な説明】

第１・２図はこの発明の一実施例を示し、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Ａ−Ａ線に
よる拡大断面図である。 第３図は別の実施例を示す第１図のＡ−Ａ線による拡大
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は中間板、81は第１中間板層、82は第
２中間板層、10は燃焼室孔、12はボルト孔、14は第１ビ
ード、16は第２ビード、18はスペーサ部材、20は補償
部、22はシリンダヘッド、22dはデッキ面、24はシリン
ダブロック、24dはデッキ面である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼室孔を囲繞してビードを形成した弾性
   金属板よりなる２枚の基板の間に中間板を介装して設け
   た積層金属ガスケットにおいて、前記中間板を２層に構
   成するとともに前記ビードの当接する部位よりも前記燃
   焼室孔側の部位の前記２層の中間板間にスペーサ部材を
   抱持させてデッキ面間隙の不整を補償すべき補償部を設
   けたことを特徴とする積層金属ガスケット。