| 【発明の名称】 |
金属製ガスケット |
| 【発明者】 |
【氏名】川口 茂
【氏名】窪内 憲治
【氏名】伊井 直毅
【氏名】井上 國利
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| 【要約】 |
【課題】この金属製ガスケットは，上ビード板と中間弾性金属板を整合状態に積層してシリンダヘッド側に配置し，下ビード板をシリンダブロック側に配置し，ビードの全圧縮を防止し，シリンダヘッド側の応力軽減を図る。
【解決手段】この金属製ガスケットは，上ビード板１０と下ビード板２０との間に折返し部３５を備えた中間弾性金属板３０を介在させ，上ビード板１０と中間弾性金属板３０とをビード１１，３１を含めて整合状態に積層した構造に構成されている。折返し部３５は，シール機能とビード１１，２１，３１に対するストッパ機能を有する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数個の互いに整合するシリンダボア孔及び該シリンダボア孔の外側に沿って凸部を互いに対向させたビードを備えた一対の弾性金属板，並びに一対の前記弾性金属板の間で一方の前記弾性金属板に積層され且つ前記シリンダボア孔と整合するシリンダボア孔の周縁部を前記シリンダボア孔の半径方向外向きに折り返した後に熱処理した折返し部を備えた中間弾性金属板を有し，前記中間弾性金属板が積層された前記弾性金属板がエンジンのシリンダヘッド側に配置され，他方の前記弾性金属板が前記エンジンのシリンダブロック側に配置されることから成る金属製ガスケット。
【請求項２】 前記中間弾性金属板の前記折返し部を前記シリンダボア孔間の領域で厚く且つ前記シリンダボア孔間以外の領域で薄く形成したことから成る請求項１に記載の金属製ガスケット。
【請求項３】 前記中間弾性金属板の前記折返し部を前記シリンダボア孔間の領域で幅広く且つ前記シリンダボア孔間以外の領域で幅狭く形成したことから成る請求項１に記載の金属製ガスケット。
【請求項４】 前記中間弾性金属板の前記折返し部に軟質部材を挟んでいることから成る請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属製ガスケット。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，４気筒，６気筒等の多気筒エンジンにおいて，シリンダヘッドとシリンダブロックとの対向取付面間をシールするために使用される金属製ガスケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，シリンダヘッドとシリンダブロックとの間のような内燃機関の構造部材の対向取付面間をシールするために金属材料から製作した金属製ガスケットが使用されている。金属製ガスケットは，シリンダボア，水，油の通路に対応する貫通孔の周囲近傍にビードを有しており，ボルト等によりシリンダヘッドとシリンダブロックとを締め付けて固定するときに，対向取付面に対してビードが弾性的な環状接触部を形成して対向取付面間をシールするものである。
【０００３】しかしながら，最近の内燃機関は，高出力化と共に軽量化が求められ，その一環としてシリンダヘッド及びシリンダブロック等を従来の比重の大きい鋼，鋳物に代えて比重の小さいアルミニウム材料で製作する傾向にある。アルミニウム材料は軽量である反面，剛性が低いので内燃機関の運転時にシリンダブロックに対するシリンダヘッドの相対変位が大きくなる傾向にある。そして，これら構造材料間の対向取付面を単板の金属製ガスケットを介して締付け用ボルトによって締め付ける時には，締付けボルト位置が金属製ガスケットの外周部又は比較的に外周部に分散しているために，シリンダボア孔に対してはその周囲に必ずしも均等に分布していないので，対向取付面が不整となり易い。その結果，シリンダボア孔間の領域のような歪みの大きい個所の対向取付面間に高温高圧の燃焼ガスが侵入して，対向取付面間に介装されている金属製ガスケットのビード部を腐食，汚損してシール効果を低下させる。
【０００４】更に，シリンダヘッドガスケットの場合には，内燃機関の燃焼サイクルの間にシリンダヘッドとシリンダブロックとの間隔が増減を繰り返し，金属製ガスケットにも繰り返し応力即ちメカニカルストレス及びサーマルストレスが作用する。この負荷変動応力は，シリンダブロックやシリンダヘッドの剛性の最も低い部位に大きな値として発生し，その結果，ビードにヘタリが生じたり，亀裂が発生してシール性能を劣化させるという不具合が生じる。
【０００５】この種の金属製ガスケットとしては，特開昭６３−２９３３６３号公報に開示されている。該公報に開示されている積層金属ガスケットは，図１１に示すように，シリンダボア孔７１の周縁に沿いビード６３，６４を形成した弾性金属板６１，６２から成る二枚のビード基板の間に二枚の中間板６５，６６を積層すると共に，ビード６３，６４の当接する部位よりもシリンダボア孔７１の部位の二枚の中間板６５，６６間にスペーサ部材６７，６８を抱持させてデッキ面間隙の不整を補償すべく補償部６９，７０を設けたものである。
【０００６】また，特開昭６４−６５３６７号公報に開示されている積層金属ガスケットは，シリンダボア孔の周縁に沿いビードを形成した弾性金属板からなる二枚のビード基板の間に，二枚の中間板を積層したものであり，一枚の中間板の縁部を他の一枚の中間板の縁部でグロメット状に抱持して，両面に略同一の段差を形成すべく補償用折曲部を設けたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の金属製ガスケットについて，前掲特開昭６３−２９３３６３号公報に開示されている積層金属ガスケットは，ビード６３，６４の当接する部位よりもシリンダボア孔７１の部位の二枚の中間板６５，６６間にスペーサ部材６７，６８を抱持させているから，接面が一面増加し，シール力を分担している。また，スペーサ部材６７，６８を溶接，接着等の手段で固定する必要がある。
【０００８】また，前掲特開昭６４−６５３６７号公報に開示されている積層金属ガスケットは，一枚の中間板の縁部を他の一枚の中間板の縁部でグロメット状に抱持し，両面に略同一の段差を形成して，補償用折曲部を設けているが，これを両側のビード基板により挟着し，シリンダヘッドとシリンダブロック間で全屈状態に圧縮すると，グロメット状に抱持した折返し段部がビードのシムとして作用する。その結果，ビード基板に対してはビード基板の応力振幅は低下するが，上下のビード基板の作動の差から中間板の折返し部に曲げ応力や応力振幅が発生する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は，ビードを有する一対の弾性金属板との間に中間弾性金属板を介在させ，中間弾性金属板のシリンダボア孔縁部に折返し部を形成して厚さの厚い折返し部を持たせることによって，折返し部が一対の弾性金属板の各ビードの全圧縮を防止して各ビード部のヘタリを防止すると共に，シリンダボア孔の周縁に補償部を形成し，該補償部の厚みを任意に設定してシール面圧のバランスを良好にし，ビード部の破損や補償部の破損やシール効果の低減を防止し，二枚重ねの弾性金属板をシリンダヘッド側に配置し，シリンダヘッド側の弾性金属板に生じる応力振幅による応力軽減を達成する金属製ガスケットを提供することである。
【００１０】この発明は，複数個の互いに整合するシリンダボア孔及び該シリンダボア孔の外側に沿って凸部を互いに対向させたビードを備えた一対の弾性金属板，並びに一対の前記弾性金属板の間で一方の前記弾性金属板に積層され且つ前記シリンダボア孔と整合するシリンダボア孔の周縁部を前記シリンダボア孔の半径方向外向きに折り返した後に熱処理した折返し部を備えた中間弾性金属板を有し，前記中間弾性金属板が積層された前記弾性金属板がエンジンのシリンダヘッド側に配置され，他方の前記弾性金属板が前記エンジンのシリンダブロック側に配置されることから成る金属製ガスケットに関する。
【００１１】この金属製ガスケットは，前記中間弾性金属板の前記折返し部を前記シリンダボア孔間の領域で厚く且つ前記シリンダボア孔間以外の領域で薄く形成したものである。
【００１２】また，この金属製ガスケットは，前記中間弾性金属板の前記折返し部を前記シリンダボア孔間の領域で幅広く且つ前記シリンダボア孔間以外の領域で幅狭く形成したものである。
【００１３】この金属製ガスケットは，前記中間弾性金属板の前記折返し部に軟質部材を挟んでいるものである。
【００１４】この金属製ガスケットは，以上のように構成したので，シリンダヘッドとシリンダブロックとの間で金属製ガスケットを締め付けて押圧状態にすると，エンジンの運転時に生じる応力振幅がシリンダブロック側の弾性金属板よりもシリンダヘッド側の弾性金属板が大きくなるが，シリンダヘッド側の弾性金属板が二枚の積層構造であるから，シリンダヘッド側の弾性金属板に発生する応力を軽減させることができ，また，前記各弾性金属板はそれぞれ変形するが，前記各弾性金属板の前記各ビードが，シリンダボア孔の半径方向で見て，ビード開始及びビード終了の環状部位で強く対向取付面に押し付けられて二重の強力なシール部を形成し，同時に，前記中間弾性金属板の折返し部の厚さが他の板厚だけの部分の約２倍となり，シリンダボア孔の周囲において，前記各弾性金属板を対向取付面に対して強く押すことになり，シール機能を果たすことになる。また，前記中間弾性金属板の前記折返し部は厚さが厚くなるので，前記各弾性金属板のビード変形に対するストッパの機能を果たし，前記各弾性金属板の前記ビードの全圧縮するを防止する。更に，この締め付け時に二つの構造部分の対向取付面に不整が生じても，前記ビードの部位は勿論のこと，前記中間弾性金属板の前記折返し部が歪みに対応して変形するので，前記折返し部は対向取付面間の不揃いな間隙を補償する補償部としての機能を有する。
【００１５】更に，前記中間弾性金属板の前記折返し部が与える補償部は，ＳＵＳ６３１等の材料，即ち，加工前は柔らかく，加工後熱処理すると硬化，強靱性が与えられる材料で製作しているので，任意に加工することができると共に，応力変動や長期間の繰り返し応力に耐えることができる。加工の例としては，前記中間弾性金属板の前記折返し部を前記シリンダボア孔間の領域で厚く且つ前記シリンダボア孔間以外の領域で薄く形成できる。このように構成した金属製ガスケットは，高温で腐食性の燃焼ガスが漏洩し易いシリンダボア孔間の領域において燃焼ガスの漏出に対抗する強いシール部が形成される。
【００１６】また，この金属製ガスケットは，前記折返し部の折返し量を変更することもできる。即ち，前記中間弾性金属板の前記折返し部を前記シリンダボア孔間の領域で幅広く且つ前記シリンダボア孔間以外の領域で幅狭く形成する。この構造では，燃焼ガスが漏洩し易い前記シリンダボア孔間の領域で，燃焼ガスの漏出に対抗する幅広いシール部を得ることができる。
【００１７】また，前記中間弾性金属板の前記折返し部に軟質部材を介在させると，該軟質部材はビードの高さが高すぎる場合にこれを補償すると共に，前記折返し部自体の変形性を向上できるので，金属製ガスケットの対向取付面での締め付け時に，前記各弾性金属板の変形に対応すると共に，対向取付面の不整を巧みに吸収することができる。また，エンジンの運転に伴いシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に発生する振動を吸収する作用も期待できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明による金属製ガスケットの実施例を説明する。図１はこの発明による金属製ガスケットの一実施例を部分的に示す平面図，及び図２はシリンダボア孔間の領域における金属製ガスケットの拡大図である。この金属製ガスケット１は，例えば，４気筒，６気筒等の多気筒ディーゼルエンジンにおけるシリンダヘッドとシリンダブロック（図示せず）との対向取付面をシールするために使用されるものである。金属製ガスケット１は，エンジンの気筒数即ちシリンダボア数に対応するシリンダボア孔２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，・・（シリンダボア孔を総称するときは符号２を用いる）を有している。
【００１９】この実施例では，一対の弾性金属板の一方をシリンダヘッド側に位置する上ビード板１０とし，該上ビード板１０に調整板即ち中間弾性金属板３０を重ねて二枚重ねの弾性金属板に構成し，他方をシリンダブロック側に位置する下ビード板２０としているが，このことは，エンジンの運転時にシリンダヘッド側の弾性金属板に生じる応力振幅がシリンダブロック側の弾性金属板よりも大きいので，応力軽減の目的から二枚重ねの弾性金属板をシリンダヘッド側に配置するのが好ましいためである。即ち，中間弾性金属板３０はビード板１０，２０に対して負荷応力を軽減するものであり，従来の２枚の弾性金属板で負担するものを，３枚の弾性金属板で負担させるものである。
【００２０】弾性金属板である上ビード板１０と下ビード板２０とは，一般的に，冷間圧延で硬さＨｖ３５０〜５００の硬度の材料を使用するが，材料がＨｖ３５０以下の場合には，熱処理して使用し，材料がＨｖ３５０以上の場合には，熱処理しないで使用することもある。また，中間弾性金属板である中間弾性金属板３０は，例えば，硬さＨｖ２００以下の材料を折返し加工及びビード加工を施した後，熱処理して硬度Ｈｖ３５０以上にして使用する。熱処理する場合には，析出硬化処理としてＳＵＳ６３０やＳＵＳ６３１，窒化処理としてＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３０１或いはＳＫ材（ＳＫ１〜ＳＫ７），焼き入れ・焼き戻し処理としてＳＵＳ４２０Ｊ2 やＳＵＳ４４０Ａ，或いは固溶化熱処理としてチタン合金，アルミニウム合金等の金属材料から形成されており，ビード加工前の素材の硬さは，例えば，Ｈv ２００以下の素材である。
【００２１】ビード板１０，２０の金属材料を各熱処理した場合の硬さの具体的な一例は次のとおりである。ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３０１を窒化処理した場合，熱処理前がＨv ２００以下（但し，表面のみ）であるが，熱処理後がＳＵＳ３０４についてはＨｖ３５０〜４００，ＳＵＳ３０１についてはＨｖ３５０〜５００であり，ＳＵＳ６３１をビード加工の後，熱処理即ち析出硬化処理した場合には熱処理前がＨv ２００以下であるが，熱処理後はＨv ３５０〜５００であった。これ以外にＳＫ材（ＳＫ１〜ＳＫ７）の熱処理やＳＵＳ４２０Ｊ2 の焼き入れ・焼き戻し処理更に，チタン合金，アルミニウム合金（６Ａｌ−２Ｓｎ−４Ｚｒ−６Ｍｏ）を固溶化熱処理することもできる。
【００２２】上ビード板１０，下ビード板２０，中間弾性金属板（３０）及び中間板４０には，冷却水を通す水穴３，締め付け用のボルト穴４，オイルを通すオイル穴５やオイル戻り穴，ノック孔，リベット穴等が同じ位置で且つ同じ大きさにそれぞれ複数個穿設されているが，これらについては，金属製ガスケットの技術分野においてそれぞれ周知の技術であるので，ここでは詳細な説明を省略する。
【００２３】また，図示していないが，金属製ガスケット１の表裏両面，即ち燃焼ガスに晒される可能性ある部位及び互いに金属接触する部位に対して，耐熱性及び耐油性を有するゴム（例えば，フッ素ゴム），樹脂等の非金属材料で，厚さが，例えば，１０〜５０μｍ程度（好ましくは２５μｍ）のコーティングが施される。かかるコーティングによって，シリンダヘッド及びシリンダブロックに対して金属対金属の接触状態を回避し，金属製ガスケットとしての耐腐食性，耐久性及び強度を確保することができる。また，金属製ガスケットの機械加工面に凹凸が存在していても，上記非金属材料が凹凸をカバーして充分なシール機能を果たすことができる。
【００２４】図３は図１の線Ａ−Ａにおける断面図，及び図４は図１の線Ｂ−Ｂにおける断面図であり，金属製ガスケット１の第１実施例を示す図である。図３において，シリンダボア孔２Ａと金属製ガスケット１の端部即ち縁部分とを結ぶ線で切断した金属製ガスケットの断面が示されているが，シリンダボア孔２間（例えば，シリンダボア孔２Ａとシリンダボア孔２Ｂとの間の互いにシリンダボア孔２が接近した領域）以外の領域では同様の断面構造を有する。図４において，それぞれ隣接するシリンダボア孔２Ａ，２Ｂの境界領域を，そのシリンダボア孔２Ａ，２Ｂの中心を結ぶ線で切断した金属製ガスケット１の断面，即ち，シリンダボア孔２間での断面が示されているが，他の隣接するシリンダボア孔２の境界領域においても同様の断面構造をしているのは勿論である。
【００２５】この金属製ガスケットについては，一例として，以下のように形成することができる。例えば，シリンダボア孔２の直径は９３ｍｍであり，シリンダボア孔２間の最小距離Ｌ1 は１０ｍｍ程度である。金属製ガスケット１は，シリンダヘッド側からシリンダブロック側の順に，上ビード板１０と，上ビード板１０にビード形状を合わせて積層された中間弾性金属板である中間弾性金属板３０，中間板４０及び下ビード板２０を積層してなる。上ビード板１０と下ビード板２０は，ＳＵＳ３０１又はＳＵＳ３０４の材料から製作し，その厚さｔ1 ，ｔ2 は０．２５ｍｍであり，硬さはＨｖ３５０以上とする。中間弾性金属板３０は，ＳＵＳ３０４の材料から製作し，その厚さｔ3 は０．２０ｍｍであり，硬さはＨｖ３５０以上とする。また，中間板４０は，ＳＡ１Ｃ，ＳＵＳ３０１，ＳＵＳ３０４，Ａｌ鋼板又はＺｎ鋼板から選択された材料から製作し，その厚さｔ4 は０．５ｍｍである。
【００２６】この金属製ガスケット１における上ビード板１０，下ビード板２０及び中間弾性金属板３０は，それぞれシリンダボア孔２を形成する内周端面１２，２２，３２からシリンダボア孔２の半径方向外側に隔置した近傍周囲部分が，シリンダボア孔２と同心に且つ環状に取り巻く断面山形の凸部を備えたビード１１，２１，３１に形成されている。各ビード１１，２１，３１は，各弾性金属板のシリンダボア孔２の半径方向内側から見て始端１３，２３，３３から終端１４，２４，３４までの領域に中間板４０に向かう側に形成されている。中間弾性金属板である中間弾性金属板３０のビード３１は上ビード板１０のビード１１と形状が同じであり，積層した状態で上ビード板１０と中間弾性金属板３０とはビード１１，３１の部位において重なり合っている。
【００２７】図２に示すように，上下のビード板１０，２０及び中間弾性金属板３０のシリンダボア孔２Ａの周囲のビード１１，２１，３１と，隣接するシリンダボア孔２Ｂの周囲のビード１１，２１，３１とは，シリンダボア孔２Ａ，２Ｂの接近領域において重なっている。即ち，ビード１１，２１，３１はシリンダボア孔２間の領域で会合して一本のビード１１，２１，３１となっている。しかしながら，隣接するビード同士を重ねることなく，わずかの間隙をおいて互いに配置してもよい。ビードの中心領域の凸部頂面を実質的に平坦面に形成し，ビードの凸部と中間板４０との接触を安定するようにしてもよい。例えば，ビードの半径方向で見た幅Ｌ2は約３ｍｍであり，ビードの高さｈ1 は約０．２５ｍｍである。
【００２８】また，中間弾性金属板３０のシリンダボア孔２を形成する内端３２の周縁には，ビード３１の凸側で且つビード３１の半径方向内側においてビード３１と重なることのない範囲で折返し部３５が形成されている。折返し部３５の幅Ｌ3 は，例えば，約２．５ｍｍである。更に，水穴３等の各穴における金属製ガスケット１の断面構造は，図示していないが，中間弾性金属板３０と中間板４０とが平坦状に積層しており，上下のビード板１０，２０の穴３の周囲部分は穴３と同心上に他の平面的な部分から僅かに窪み状（或いは，山形）になるように変形しており，締め付け時に，穴３の周囲において良好なシール性が得られるようにしてある。
【００２９】図３及び図４に示された実施例は，中間弾性金属板３０と下ビード板２０との間に中間板４０を介装した例である。中間板４０は，一様な厚さｔ4 であって概して平坦に形成されているが，折返し部３５が対向するシリンダボア孔周縁領域４５は，それ以外の領域に対して下ビード板２０に向かって屈曲した段差に形成されている。図示の例では，中間板４０には，各弾性金属板のビード１１，２１，３１が形成されている位置よりもシリンダボア孔２の半径方向で僅かに内側の位置において屈曲して段差４３が形成されており，該段差４３の位置から半径方向内側に延びるシリンダボア孔周縁領域４５が，段差４３によって中間板４０の本体部分から下ビード板２０に向かって偏倚している。従って，シリンダボア孔２間の領域では，ビードの両側に段差４３，４３が位置することになる。段差４３の高さは，中間弾性金属板３０自体の板厚よりも低く設定してある。
【００３０】上下ビード板１０，２０のビード１１，２１の高さ，段差４３の高さ及び中間弾性金属板３０の板厚間の寸法関係を，図５に図示している。上ビード板１０のビード１１のビード高さ，下ビード板２０のビード２１のビード高さ，及び中間弾性金属板３０のビード３１のビード高さは，同一高さであり，ｈ1 で表す。中間板４０の段差４３の高さをｈ2 とする。また，中間弾性金属板３０の折返し部３５の板厚をｔ3 とする。中間弾性金属板３０の折返し部３５が中間板４０の段差を付けたシリンダボア孔２周縁領域４５と接触するまでの間隙δU は，δU ＝ｈ1 ＋ｈ2 −ｔ3 であり，下ビード板２０が中間板４０のシリンダボア孔２周縁領域４５と接触するまでの間隙δLは，δL ＝ｈ1 −ｈ2 である。間隙δU は間隙δL に等しいのが好ましい場合は，δU ＝δL であるから，ｈ2 ＝ｔ3 ／２となる。即ち，段差４３の高さは，中間弾性金属板３０の折返し部３５の板厚の半分の値となる。段差４３の高さｈ2 が折返し部３５の板厚ｔ3 よりも大きいと，上ビード板１０と中間弾性金属板３０の各ビード１１，２１が完全圧縮するのを阻止することができないので，段差の高さｈ2 は折返し部３５の板厚ｔ3 よりも小さくするべきである。この最後の制限を除いて，これらの寸法関係は上記の関係のみに限らず若干の変更が可能である。
【００３１】図３及び図４に図示された実施例について，その作用を説明する。金属製ガスケット１をエンジンの対向取付面間に配置して締め付けると，上下のビード板１０，２０の各ビード１１，２１が変形を開始し，対向取付面に対しては，ビード１１，２１のビード開始及びビード終了の端部１３，１４及び２３，２４の部位で強く押圧されて，シリンダボア孔２の周囲において二重のシール部を形成する。水穴３，ボルト穴４及びオイル穴５の周囲においても同様にシール部が形成されて，これら穴の周囲を良好にシールする。シリンダボア孔２の周囲においては，中間弾性金属板３０の折返し部３５と，下ビード板２０のシリンダボア孔２周囲部分がそれぞれ中間板４０のシリンダボア孔２周縁領域４５の各面に接触する。折返し部３５は段差４３の高さを完全に埋めることはないから，折返し部３５の領域でもシール部を形成する一方，上ビード板１０のビード１１が完全圧縮されることがない。従って，各ビードはヘタリを起こすことがない。また，下ビード板２０も，中間板４０の段差４３のためにビード２１が完全圧縮することがなく，ビード１１，２１のヘタリを防止する。また，折返し部３５は補償部としての機能があり，特に，上ビード板１０の締め付け時に，対向取付面の不整が生じても，補償部は歪みや締め付け後の負荷変動に伴う変形を吸収する。中間板４０には，屈曲成形による段差を形成しているが，折返しを伴う加工をしておらず，中間板４０に作用する繰り返し負荷や変動負荷によって亀裂等の破損を生じる部位が存在していないので，中間板４０を理由とする金属製ガスケット１の事故を生じる恐れがない。
【００３２】中間弾性金属板３０の折返し部３５を含む加工は，任意に変更可能である。例えば，ビード板１０と中間弾性金属板３０とをそれぞれのビード１１，３１の形状を合わせて積層する場合に，中間弾性金属板３０の折返し部３５の加工形成後に，中間弾性金属板３０を熱処理するので，中間弾性金属板３０は熱硬化されて強靱性を得て，それ自体，負荷変動や繰り返し応力への耐久性が向上し，更に，中間弾性金属板３０に積層される上ビード板１０に対しては補強機能を持たせることもできる。また，中間弾性金属板３０の折返し加工の際，折返し部３５の折り返し厚さは一様としてもよいが，シリンダボア孔２間の領域では厚く，シリンダボア孔２間以外の領域では薄く加工することもできる。このように形成した金属製ガスケット１にあっては，高温で腐食性の燃焼ガスが漏洩しやすいシリンダボア孔２間の領域において強いシール部が形成され，燃焼ガスの漏出に対して強力にシールする。また，折返し部３５の折返し量を変更することもできる。即ち，中間弾性金属板３０の折返し部３５をシリンダボア孔２間の領域で幅広く且つシリンダボア孔２間以外の領域で幅狭く加工形成する。この場合においては，燃焼ガスが漏洩しやすいシリンダボア孔２間の領域で，燃焼ガスの漏出に対抗する安定した幅広いシール領域を得ることができる。
【００３３】図６及び図７に図示した実施例は，基本的には図３及び図４に図示した実施例と同様であるので，同じ構成要素には同じ符号を付し，重複する説明を省略する。この金属製ガスケット１において，中間弾性金属板３０は，ビード部を備えていないので，折返し部３５は中間板４０に隙間なく積層している。従って，上ビード板１０と中間弾性金属板３０の折返し部３５との間には隙間Ｓが形成されている。中間弾性金属板３０は，上記と同様に，折返し加工の後に熱処理されている。上下のビード板１０，２０の各ビード部１１，２１の完全圧縮の防止と折返し部３５の補償作用については上記実施例と同様である。
【００３４】次に，図８及び図９に図示したこの発明の実施例について説明する。この実施例は，中間板を省略した例であり，中間弾性金属板３０と下ビード板２０とが直接に接触している。この例においても，同一構成要素には同一符号を付しており，重複する説明を省略する。中間弾性金属板３０は，上ビード板１０に対してビード形状を合わせたビード板３１が形成されており，隙間なく積層されている場合を示している。中間弾性金属板３０のビード３１は，下ビード板２０のビード２１に対してビードの凸部同士が接触している。中間弾性金属板３０の折返し部３５は，上ビード板１０に対する補強作用が期待できると共に，折返し部３５のビード板に対するビード完全圧縮防止と締め付け時の対向取付面の不整吸収作用については，上記各実施例と同様である。
【００３５】図１０に示したこの発明による金属製ガスケットの実施例は，中間弾性金属板３０の折返し部３５に軟質部材５０を挟んで折り返したものである。この実施例は，中間板を有する実施例にも，中間板を有しない実施例にも適用可能である。軟質部材５０は，軟質金属板，断熱グラファイトシート，アラミド系ビータシート，樹脂又はゴム等の軟質材料と同じ程度の性質を持つものでよい。軟質部材５０は，中間板を有する場合には，該中間板の段差が大き過ぎる時，また，中間板の有無に係わらずビード１１，２１の高さが高過ぎる時には，板厚管理上，これを補償する。軟質部材５０は，折返し部３５自体の変形性を向上するので，金属製ガスケット１の対向取付面での締め付け時に，上下のビード板１０，２０の変形に対応すると共に，対向取付面の不整を良好に吸収する。軟質部材５０は，エンジンの運転時にシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に発生する振動を吸収する作用も期待できる。
【００３６】
【発明の効果】この発明による金属製ガスケットは，以上のように構成されているので，対向取付面を有する二つの構造部分のシリンダヘッドとシリンダブロックとの間で金属製ガスケットを締め付けて押圧状態にすると，２枚重ねの弾性金属板がシリンダヘッド側に位置し，１枚の弾性金属板がシリンダブロック側に位置した状態になり，エンジンの運転時にシリンダヘッド側の弾性金属板に生じる応力振幅がシリンダブロック側の弾性金属板よりも大きいが，その応力を軽減させることができる。また，前記各弾性金属板の前記各ビードは，前記シリンダボア孔の半径方向で見て，ビード開始及びビード終了の環状部位で強く対向取付面に押し付けられて二重のシール部を形成し，それと同時に，前記中間弾性金属板の前記折返し部も前記シリンダボア孔の周囲に前記各弾性金属板を対向取付面に対して強く押して別のシール部を形成してシール機能を果たす。更に，前記中間弾性金属板の前記折返し部は前記各弾性金属板のビード変形に対するストッパとなり，前記各弾性金属板の前記各ビード部の全圧縮を防止する。前記各弾性金属板の前記各ビード部の全圧縮が防止されると，前記各弾性金属板としてのばね機能が長期間にわたって保持され，前記各弾性金属板のヘタリが防止される。また，この締め付け時に，二つの構造部分の対向取付面に不整が生じても，前記各ビードの部位は勿論のこと，前記中間弾性金属板の前記折返し部が歪みに対応して変形するので，前記折返し部はシール性能が最も厳しく要求される前記シリンダボア孔周りにおいて，対向取付面間の不揃いな間隙を補償し，シール機能を充分に発揮させることができる。
【００３７】更に，前記中間弾性金属板の前記折返し部が与える補償部は，加工前は柔らかく，加工後熱処理して硬くなる材料を使用することで，寸法及び硬度等を任意に加工することができる。前記中間弾性金属板の前記折返し部を前記シリンダボア孔間の領域で厚く且つ前記シリンダボア孔間以外の領域で薄く形成できる。このように形成した金属製ガスケットにあっては，シリンダヘッドの剛性に合わせてシール面圧のバランスを良好に設定することができ，応力振幅が小さく，且つ耐久性に優れた金属製ガスケットが得られる。また，高温で腐食性の燃焼ガスが漏洩し易いシリンダボア孔間の領域において，燃焼ガスの漏出に対抗する強力なシール部が形成され，前記シリンダボア孔周りのシールを確実にすることができる。更に，前記折返し部の厚さを，熱処理前に調整できるので，シリンダヘッドの剛性に合わせて不整値を補償させることもできる。
【００３８】また，前記中間弾性金属板の前記折返し部の折返し量を，前記シリンダボア孔間の領域で幅広く且つ前記シリンダボア孔間以外の領域で幅狭く形成するように変更することもできる。この場合には，シール面の面圧バランスが良く，耐久性の高い金属製ガスケットを得ることができ，また，燃焼ガスが漏洩し易い前記シリンダボア孔間の領域で，燃焼ガスの漏出に対抗する幅広いシール領域を得ることができ，前記シリンダボア孔周りでの安定したシールを得ることができる。
【００３９】更に，前記中間弾性金属板の前記折返し部に軟質部材を介在させた場合には，前記ビードの高さが高すぎる場合に，該状態を補償して，面倒な板厚管理を容易にすると共に，前記折返し部自体の変形性を向上するので，金属製ガスケットの対向取付面での締め付け時に，前記各弾性金属板の変形に対応すると共に，対向取付面の不整を良好に吸収することができる。また，エンジンの運転時に発生する振動を効果的に吸収する効果も期待できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２８３８３
【氏名又は名称】日本ガスケット株式会社
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| 【出願日】 |
平成３年８月２１日（１９９１．８．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９２３４７
【弁理士】
【氏名又は名称】尾仲 一宗
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３２９２３２（Ｐ２０００−３２９２３２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１１月３０日（２０００．１１．３０） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−８７９１７（Ｐ２０００−８７９１７） |
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