(57)【要約】【課題】副板とスペーサ板との互いの結合部の板厚方向への出っ張りを逃がすことができない状況下でも両者を互いに確実に結合可能とする。【解決手段】副板３０に、スペーサ板４０の先細形状の部分４４の両側面に接触するように副板外周縁から互いに対向して張り出した張出部３４を形成し、スペーサ板４０の先細形状の部分４４を副板３０の両張出部３４に接触させた状態で、両張出部３４に板厚方向両面から叩き荷重を加えて両張出部３４の縁部を塑性変形させることにより、副板３０の両張出部３４をスペーサ板４０の先細形状の部分４４に強く嵌合させた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドとシリンダブロックとの接合面間をシールすべく当該接合面間に設けられる金属積層型ガスケットであって、
燃焼室孔および当該燃焼室孔を取り囲むようにして形成された環状のビードを有し且つ互いの燃焼室孔同士および互いの環状のビード同士を対向させた状態で前記接合面間に設けられる金属性の一対のビード基板と、
前記一対のビード基板に挟まれ且つ前記燃焼室孔を取り囲むようにして設けられる金属製の副板と、
前記一対のビード基板間における前記副板の外部領域に設けられた前記副板よりも薄く且つ剛性が同一か又は高いスペーサ板と、を備え、
前記副板に、前記スペーサ板の先細形状の部分の両側面に接触するように副板外周縁から互いに対向して張り出した張出部を形成し、
前記スペーサ板の先細形状の部分を前記副板の両張出部に接触させた状態で、両張出部に板厚方向両面から叩き荷重を加えて両張出部の縁部を塑性変形させることにより、前記副板の両張出部を前記スペーサ板の先細形状の部分に嵌合させたことを特徴とする金属ガスケット。
【請求項２】
前記副板は、前記ビード基板の複数の燃焼室孔を縁取る複数の円環部を有し、
前記スペーサ板の先細形状の部分は、前記副板の相隣接する円環部間に形成された奥細形状の空間に嵌る部分であることを特徴とする請求項１記載の金属ガスケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルトで締結することにより互いに圧接させて固定されるシリンダヘッドとシリンダブロックとの接合面間をシールするべく当該接合面間に設けられる金属ガスケットに関し、より詳細には、両ビード基板間に挟まれた状態で設けられる副板と、両ビード基板間における副板の外部領域に設けられるスペーサ板との相互結合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの燃焼室用の金属ガスケットには、シリンダヘッドとシリンダブロックとの接合面間に互いに重ね合わせて介装される一対のビード基板と、両ビード基板に挟まれ両ビード基板の燃焼室孔を囲むようにして設けられる副板と、両ビード基板間における副板の外部領域に設けられるスペーサ板（中間板）とを備えたものがある。副板は、金属ガスケットの燃焼室孔周りの厚みを増大させて、ボルト締結時における燃焼室孔周りの面圧を増大させるための部材である。スペーサ板は、両ビード基板のシール材同士の接触を防止し且つ金属ガスケットの厚さ調整を行うための部材であり、両ビード基板の冷却水孔用シールビード間およびオイル通路用シールビード間に挟持される。
【０００３】
副板は何らかの方法でビード基板または中間板に結合させる必要がある。オープンデッキ型エンジンの金属ガスケットの場合は、レーザ溶接等により副板と中間板とを付き合わせ溶接するか、または両者の爪部同士をかしめ結合する方法がとられる。この場合、溶接部あるいはかしめ結合部を燃焼室近傍の冷却水通路内に配置することにより、溶接あるいはかしめ結合により発生する出張部を逃がすことができる。これに対し、クローズドデッキ型エンジンの金属ガスケットの場合は、副板と中間板との付き合わせ溶接部を逃がす余地がないため、副板と中間板の外縁部に遠く離れた位置にあるシリンダブロックの冷却水孔まで延びる耳状の張出部（爪部）を設け、その冷却水孔上にて両者の張出部を付き合わせて、かしめ結合等により接続する方法がとられてきた（特許文献１）。
【０００４】
しかし、燃焼室から遠く離れた位置に冷却水孔があったとしても、ビード基板の冷却水孔が小さ過ぎて、かしめのためのスペースが取れない場合や、冷却水孔を取り囲むようにしてビードが形成されている場合、副板とスペーサ板の外縁部に冷却水孔上に延びる張出部を設けて、冷却水孔上で副板とスペーサ板とを互いに結合することが不可能になってしまう。
【特許文献１】特開２００４−２５１３７０（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、シリンダヘッドとシリンダブロックとの接合面間に互いに重ね合わせて介装される一対のビード基板と、両ビード基板間に挟まれた状態で設けられる金属製の副板と、両ビード基板間における副板の外部領域に設けられるスペーサ板とを備えた金属ガスケットにおいて、副板とスペーサ板との互いの結合部の板厚方向への出っ張りを逃がすことができない状況下でも両者を互いに確実に結合できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の金属ガスケットは、シリンダヘッドとシリンダブロックとの接合面間をシールすべく当該接合面間に設けられる金属積層型ガスケットであって、燃焼室孔および当該燃焼室孔を取り囲むようにして形成された環状のビードを有し且つ互いの燃焼室孔同士および互いの環状のビード同士を対向させた状態で前記接合面間に設けられる金属製の一対のビード基板と、前記一対のビード基板間に挟まれ且つ前記燃焼室孔を取り囲むようにして設けられる金属製の副板と、前記一対のビード基板間における前記副板の外部領域に設けられた前記副板よりも薄く且つ剛性が同一か又は高いスペーサ板と、を備え、前記副板に、前記スペーサ板の先細形状の部分の両側面に接触するように副板外周縁から互いに対向して張り出した張出部を形成し、前記スペーサ板の先細形状の部分を前記副板の両張出部に接触させた状態で、両張出部に板厚方向両面から叩き荷重を加えて両張出部の縁部を塑性変形させることにより、前記副板の両張出部を前記スペーサ板の先細形状の部分に嵌合させたことを特徴とする。
【０００７】
この金属ガスケットは、スペーサ板の先細形状の部分を副板の両張出部に接触させた状態で、両張出部に板厚方向両面から叩き荷重を加えて両張出部の縁部を塑性変形させることにより、副板の両張出部をスペーサ板の先細形状の部分に嵌合させたので、副板とスペーサ板との結合部を板厚方向に出っ張らせることなく、両者を互いに確実に固定することが可能である。
【０００８】
前記副板は、前記ビード基板の複数の燃焼室孔を縁取る複数の円環部を有し、前記スペーサ板の先細形状の部分は、前記副板の相隣接する円環部間に形成された奥細形状の空間に嵌る部分であることが望ましい。スペーサ板の先細形状の部分を副板の奥細形状の空間に嵌合させた状態で、副板の奥細形状の空間に形成された両張出部に板厚方向両面から叩き荷重を加えて両張出部の縁部を塑性変形させ、副板の両張出部をスペーサ板の先細形状の部分に嵌合させることにより、副板とスペーサ板との結合部を板厚方向に出っ張らせることなく、両者が板圧方向に対して直交する方向に互いに離脱するのを防止できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、副板とスペーサ板との結合部を板厚方向に出っ張らせることなく、両者を互いに確実に固定することができるので、副板とスペーサ板との互いの結合部の板厚方向への出っ張りを逃がすことができない状況下でも両者を互いに確実に結合でき、シリンダヘッドとシリンダブロックとの接合面間を気密にシールすることができる耐久性に優れた金属ガスケットを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１１】
図１は本発明にかかる金属ガスケットの一部を示す分解斜視図である。図２は図１に示す金属ガスケットの部分断面図である。図３（ａ）は図１に示す金属ガスケットの結合部を示す部分平面図である。図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【００１２】
金属ガスケット１は、シリンダヘッド側ビード基板１０と、シリンダブロック側ビード基板２０と、両ビード基板１０、２０間に配置された副板３０と、両ビード基板１０間における副板３０の外部領域に設けられたスペーサ板４０とからなり、これらを重ね合わせた状態で、図示しないシリンダヘッドとクローズドデッキシリンダブロック（以下、単にシリンダブロックと記す。）との接合面間に介装される。シリンダブロックには、燃焼室から遠く離れた所々に、独立した冷却水孔が設けられている。
【００１３】
シリンダヘッド側ビード基板１０には、シリンダヘッドの構造に応じて、燃焼室孔１１、ボルト１２および冷却水孔１３が形成されている。シリンダブロック側ビード基板２０には、シリンダブロックの構造に応じて、燃焼室孔２１、ボルト孔２２および冷却水孔２３が形成されている。
【００１４】
両ビード基板１０、２０には、各燃焼室孔１１、２１を取り囲むようにして環状のビード（ボアービード）１５、２５が各々形成されている。また、両ビード基板１０、２０のボルト孔１２、２２および冷却水孔１３、２３の部分にもビードが各々形成されている。各燃焼室孔１１、２１を取り囲むようにして形成された環状のビード１５、２５は、互いの頂部同士が対向状態となるように形成されている。ボルト孔１２、２２および冷却水孔１３、２３の部分のビードは、互いの頂部同士が対向状態または反対向状態となるように形成されている。
【００１５】
両ビード基板１０、２０は、シリンダヘッドおよびシリンダブロックの接合面の形状・寸法に合わせて形成された、弾性を有する硬質の金属（たとえばステンレス）からなる略長方形の板状部材である。各ビード基板１０、２０の厚さは、たとえば０．２ｍｍである。両ビード基板１０、２０には、各々両面にシール材が塗布されている。シール材は、ニトリルまたはフッ素形ゴムからなる。
【００１６】
副板３０は、両ビード基板１０、２０間に挟まれた状態で設けられる金属製の一枚板であり、両ビード基板１０、２０の燃焼室孔１１、２１に対応させて形成された燃焼室孔３１を有する複数の円環状の部分（円環部）３２を連結した形状を有している。副板３０の相隣接する円環部３２間には奥細形状の空間３３が形成されており、この空間３３にスペーサ板４０の先細形状の部分４４が嵌合している。副板３０には、スペーサ板４０の先細形状の部分４４の両側面に接触するように副板外周縁から互いに対向して張り出した張出部３４が形成されている。副板３０の硬度は、両ビード基板１０、２０の硬度と同一か又は小さく選定されている。副板３０の厚さは、たとえば０．３ｍｍである。
【００１７】
スペーサ板４０は、副板３０よりも薄く且つ剛性は同一か又は大きく選定された金属（たとえばステンレス）からなる略長方形の板状部材であり、張出部３４との接触箇所を除いて、副板３０の外周に若干の隙間Ｃ（図３（ａ）参照）を持って嵌合又は全周溶接するように形成されている。スペーサ板４０には、両ビード基板１０、２０の燃焼室孔１１、２１、ボルト１２、２２および冷却水孔１３、２３の位置および形状に合わせて、ボルト孔４２および冷却水孔４３が形成されている。スペーサ板４０の剛性は、副板３０の剛性と同等かそれ以上に選定されている。スペーサ板４０の厚さは、たとえば０．２５ｍｍ（副板の厚さが０．３ｍｍの場合）である。
【００１８】
副板３０とスペーサ板４０とは、スペーサ板４０の先細形状の部分４４を副板３０の奥細形状の部分３３に形成された両張出部３４に接触させた状態で、両張出部３４に板厚方向両面から叩き荷重を加えて両張出部３４の縁部を塑性変形させることにより、副板３０の両張出部３４をスペーサ板４０の先細形状の部分に嵌合させて互いに結合されている。両張出部３４に板厚方向両面から叩き荷重を加えるための工具としては、公知のパンチ工具を使用することができる。
【００１９】
図３（ａ）、（ｂ）において、Ｄはパンチ工具のハンマ部材（両張出部を実際に叩く部材）の直径を、ｄはスペーサ板４０の先細形状の部分４４の幅（副板との結合部の幅）をそれぞれ示している。図示するように、ハンマ部材の直径Ｄは、ハンマ部材の両端（図３（ａ）において左右両端）が両張出部３４の奥側（図３（ａ）において下側）の縁に同時に若干重なるように選定される。各張出部３４における重なり幅は、Ｄ−ｄで表される。このパンチ工具を用いて副板３０の両張出部３４を叩くと、両張出部３４の縁部が同時に潰れる。すなわち図３（ｂ）に示すように、両張出部３４の縁部の厚さが当初の厚さＴからｔ（ｔ＜Ｔ）に減少する。その潰れによる肉厚減少量分だけ、両張出部３４の縁部が内側に張り出す。その結果、両張出部３４の縁部がスペーサ板４０の先細形状の部分４４に両側から強く圧接し、両張出部３４の潰れて張り出した部分の上下両端縁部がスペーサ板４０の先細形状の部分４４に若干重なるように変形する。すなわち、副板３０の両張出部３４は、剛性がスペーサ板４０と同等か又は小さいため、張り出した部分のうちのスペーサ板４０と板厚方向において接触していない部分がスペーサ板４０の上下両面上に逃げるように塑性変形して重なる。図３（ｂ）中のＳは、この若干重なった部分の重なり幅を示している。
【００２０】
このように、副板３０の両張出部３４をパンチ工具で同時に叩き潰して、スペーサ板４０の先細形状の部分４４に強く嵌合させることにより、副板３０とスペーサ板４０との結合部を板厚方向に出っ張らせることなく、両者を互いに確実に固定することができる。
【００２１】
上記のようにして副板３０の奥細形状の部分３３とスペーサ板４０の先細形状の部分４４とをすべて結合させた後、これらを両ビード基板１０、２０間に挟み、両ビード基板１０、２０とスペーサ板４０とが重なっている箇所を複数箇所リベット５０（図２参照）で結合あるいはかしめ結合することにより金属ガスケット１が完成する。副板３０は、両ビード基板１０、２０に固定されたスペーサ板４０によって金属ガスケット１内の定位置に保持される。すなわち、スペーサ板４０は、副板３０に対し外方（図３（ａ）中の矢印Ｂ方向）への抜け止め（位置固定部材）として働く。
【００２２】
この金属ガスケット１の副板３０とスペーサ板４０との結合構造によれば、副板３０とスペーサ板４０との結合部を板厚方向に出っ張らせることなく、両者を互いに確実に固定することができるので、副板３０とスペーサ板４０との互いの結合部の板厚方向への出っ張りを逃がすことができない状況下でも両者を互いに確実に結合でき、シリンダヘッドとシリンダブロックとの接合面間を気密にシールすることができる耐久性に優れた金属ガスケットを実現できる。
【００２３】
なお、上記の例では、クローズドデッキ型エンジン用の金属ガスケットについて説明したが、本発明はオープンデッキ型エンジン用の金属ガスケットにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明にかかる金属ガスケットの一部を示す分解斜視図
【図２】図１に示す金属ガスケットの部分断面図
【図３】（ａ）は図１に示す金属ガスケットの結合部（Ｐ）を示す部分平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図
【符号の説明】
【００２５】
１  金属ガスケット
１０  シリンダヘッド側ビード基板
１１  燃焼室孔
１３  冷却水孔
２０  シリンダブロック側ビード基板
２１  燃焼室孔
２３  冷却水孔
３０  副板
３２  円環部
３３  奥細形状の空間
３４  張出部
４０  スペーサ板
４３  冷却水孔
４４  先細形状の部分
Ｐ  副板とスペーサ板との相互結合部
【図１】
2006077896.tif 000003
【図２】
2006077896.tif 000004
【図３】
2006077896.tif 000005