JPH04248070A - 金属ガスケット - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、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面間に
配置され、シリンダヘッドをシリンダブロックに対して
締付け固定した状態で対向面間をシールする金属ガスケ
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
クとの間に配置され且つシリンダヘッドをシリンダブロ
ックに対して締付けた状態でシリンダヘッドとシリンダ
ブロックとの対向面間をシールする金属ガスケットとし
ては、シリンダボア孔の周縁にビードが形成された弾性
金属板製ビード基板を有する形式の金属ガスケットが用
いられている。シリンダヘッドをシリンダブロックに対
してボルト等の締付け手段で締付けることにより、ビー
ド基板のビードがシリンダヘッド又はシリンダブロック
に対して接触して変形し、接触した部分はシリンダヘッ
ド又はシリンダブロックとの対向面においてシール面と
なる。該シール面においては、ビードは一方の対向面に
弾性的に強く接触しており、ビードが形成されていない
側においてもその反作用でもって金属ガスケットが他方
の対向面に接触し、その弾性変形力でもって対向面間を
良好にシールする。

【０００３】このような金属ガスケットについては、例
えば、特開昭６２−１５５３７６号公報に開示されてい
る。図９及び図１０は、上記金属ガスケットの一部を示
す図面であり、図９は金属ガスケットの平面図であり、
図１０は図９においてシリンダボア孔間を横断する線Ｅ
−Ｅについての断面図である。これらの図に示された金
属ガスケット５０は、ビード５３を形成した弾性金属板
、即ちビード基板５１とビード基板５１に積層した副板
５２の二枚の金属板から成る。副板５２は、ビード基板
５１に対してビード５３を形成した側とは反対側におい
て積層されている。ビード５３は、シリンダボア孔５４
を囲繞するように形成されている。副板５２の燃焼室用
の打ち抜き孔の周縁部は、ビード基板５１の打ち抜き孔
の周縁部を挟むように折り返されてグロメット部５５を
形成している。副板５２を折り返した端縁は、シリンダ
ボア孔５４を形成する。グロメット部５５は、ビード５
３よりもシリンダボア孔５４側に所定の厚さの補償部と
して機能する。

【０００４】金属ガスケット５０は、燃焼ガス圧力や機
関熱の影響でシリンダヘッドとシリンダブロックとの対
向面間隙が伸縮するのを防止する。また、金属ガスケッ
ト５０に加わる面圧がグロメット部５５にも分配される
ため、ビード５３へ作用する交番過重が軽減され、ビー
ド５３に生じる応力が低減するので、ビード５３のヘタ
リの発生が防止される。グロメット部５５は二次シール
であるビード５３の変形に対するストッパとしての機能
も果たす。更に、シリンダボア孔５４の周りがグロメッ
ト部５５とビード５３との双方でシールされるため燃焼
ガスの漏れがより一層防止される。

【０００５】また、最近の内燃機関は高出力化と共に軽
量化が求められており、その一環として、シリンダヘッ
ド及びシリンダブロックを従来の比重の大きい鋳鉄材料
に代えて比重の小さいアルミニウム合金材料で製作する
傾向にある。加えて、それらのシリンダ間の間隔即ちシ
リンダボア孔間の肉厚がますます薄くなりつつある。シ
リンダボア孔間の間隔が狭くなると、金属ガスケットに
おいてもスペース上、ビード基板に、各シリンダボア孔
毎に独立したビードを確保することが困難となり、シリ
ンダボア孔間では隣接するビードは互いに重なって１つ
の複合ビード部とならざるを得ない。また、金属ガスケ
ットのシール性能が最も良好であることが期待されるの
部位はかかるシリンダボア孔間である。このような寸法
が狭く且つ狭いためにシリンダヘッドの剛性が低くなっ
て変形を生じ易くなっている部位に、ビードの応力をた
の部位よりも高くしてシール圧力を確保するという相反
する要求に応える必要がある。ところが、ビードに生じ
る応力を高くし過ぎると、ビードにはヘタリや亀裂等が
発生して金属ガスケットとしての寿命を短縮する不具合
が発生し易くなる。

【０００６】かかる複合ビード部をどのように処理する
かについて、例えば、図１１乃至図１５に示された金属
ガスケットがある。図１１は、金属ガスケット６０のシ
リンダボア孔６４間におけるビード基板６１の平面図で
ある。隣接するシリンダボア孔６４，６４の周囲に設け
られたビード６３，６３が合流する会合部６６では、ビ
ード線６３ａが僅かに曲線で繋がっていて、両側（図で
は上下）の会合部６６，６６間では直線状のビード６７
となっている。ビード６３，６３について、ビード線６
３ａ，６３ａの両側の点線６３ｂ，６３ｂはビード外形
線を示す。

【０００７】図１２は、隣接するシリンダボア孔７４，
７４間におけるビード基板７１を示す金属ガスケット７
０の一部平面図であり、先に示した図９及び図１０と同
タイプの金属ガスケットの例である。図面裏側に位置し
ているビード基板７１に対して副板７２が図面表側に位
置しており、副板７２のシリンダボア孔７４側はビード
基板７１側に折り返されてグロメット部７５となってい
る。隣接するシリンダボア孔７４，７４の周りに設けら
れたビード７３，７３のビード線７３ａがそのままの形
で合流して会合部７６となり、ふたつの会合部７６，７
６間では直線状のビード７７となっている。ビード７３
，７７について、ビード線７３ａ、ビード線７７ａの両
側の点線７３ｂ，７７ｂはビード外形線を示す。

【０００８】また、複合ビード部をどのように構成する
かについては、特開昭６３─２１０４６５号公報に開示
された金属ガスケットがある。該公報に開示された金属
ガスケット８０については、図１３にその一部が示され
ているように、ビード基板８１のビード８３は隣接する
シリンダボア孔８４，８４が接近する領域に近づくと会
合部８６となっている。図中、間隔Ｌ１　，Ｌ２　及び
Ｌ３　で示すように、会合部８６のビード幅Ｌ１　は、
シリンダボア孔以外の部位に位置するビード８３の幅Ｌ
３　や会合部間のビード８７のビード幅Ｌ２　と略同幅
に形成されている。会合部でビード幅を広くし、会合部
間のビード中央部分で会合部以外のビード幅と同じ幅と
なるまでビード幅を減少させた金属ガスケットは、会合
部のばね定数の低下、即ち会合部のシール圧の低下を招
いていたが、上記公報に開示された金属ガスケット８０
ではかかる低下を防止できるとしている。

【０００９】また、複合ビード部の別の構成について、
図１４及び図１５に示されているように、実公平１─８
６７８号公報に開示された金属ガスケットがある。該金
属ガスケット９０では、隣接するシリンダボア孔の周囲
に沿ってビード基板９１に形成したビード９３，９３は
シリンダボア孔９４，９４が接近する領域で会合部９６
となるが、この会合部９６は最寄りの締結用ボルト孔９
８の部位に近接している。即ち、ビード９３，９３のビ
ード線９３ａ，９３ａは締結用ボルト孔９８の周囲にお
いてボルト孔９８の中心から略等しい距離に位置してい
る。ビード線９３ａ，９３ａは、会合部９６で一つのビ
ード９７のビード線９７ａに接続している。締結時の面
圧力は、会合部９６とその近傍のビード形状を偏平化し
、会合部９６のシール性を向上させることを期待してい
る。ビード９３，９７について、ビード線９３ａ，９７
ａの両側の線９３ｂ，９７ｂはビード外形線を表す。

【００１０】更に、ビード基板のビードの高さを変更す
る手段として実開昭６１−１６４５９号公報に開示され
たようなスペーサを設けた金属ガスケットがある。図１
６には、ビード基板１０１に形成したビード１０３のビ
ード線１０３ａ部分とその両側のビード外形線１０３ｂ
部分において、スペーサ１０４を設けた例が示されてお
り、また図１７にはビード線１０３ａ部分のみにスペー
サ１０４を設けた例が示されている。スペーサ１０４は
、ビード基板１０１の肉盛り、厚いメッキの付着により
形成することができる。スペーサ１０４を設けることに
より、ビード１０３の高さが高くなり、内燃機関の作動
に伴ってシリンダヘッド１やシリンダブロック２が変形
して対向面間が大きくなっても、金属ガスケット１００
はかかる熱歪みに追従することができ、シリンダヘッド
１とシリンダブロック２との対向面間のシールを確保す
ることを期待している。

【００１１】更に、シリンダボア孔の周囲においてボル
ト締付け位置の配置は限られているから、ビード基板の
ビードの押圧条件は場所に応じて異なることになる。図
示はしないが、ボルト締付け部位から遠ざかるに従って
押圧変形が漸次困難な素材をスペーサとして配置した金
属ガスケットが、特開昭６２−２２４７７２号公報に開
示されている。更に、図示はしないが、ビード基板のシ
リンダボア孔間の部分において、ビードが形成する対向
面間の間隙に金属薄板を介在させた金属ガスケットが特
開昭６３−１８６９５０号公報や実開昭６３−１６６７
５９号公報に開示されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９及
び図１０に示す金属ガスケット５０を、シリンダヘッド
とシリンダブロックとの対向面間に配置してボルト等の
締付け手段で締付けたときには、締付け手段の配置とシ
リンダヘッド及びシリンダブロックの形状とによって程
度が異なるが、剛性の低い側のシリンダヘッドに変形を
生じたり、締付け位置からその近傍のビード５３までの
距離が一定でないため、締付け力をビード基板のビード
に均等に分布させることができない。特に燃焼室孔が隣
接する領域においては、シリンダヘッドの対向面付近の
変形が大きくなり、その変形程度は燃焼室孔間の肉厚が
薄くなればなるほど著しい。したがって、金属ガスケッ
トの上記燃焼室孔が隣接する領域に対応するビードに十
分な締付け圧力、即ち面圧が得られず、シール効果が低
下する惧れがあった。更に、内燃機関の燃焼サイクルに
従って、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間隙が
増減を繰り返し、これに応じて金属ガスケットのビード
にも繰り返し荷重と変形が発生する。かかる応力、歪み
の変動も、シリンダヘッドの剛性が最も低い部位で最大
となるので、特に燃焼室間のビードにヘタリが生じたり
、亀裂が生じたりしてシール性能を劣化させる問題を有
する。

【００１３】また、図９及び図１０に示した金属ガスケ
ット５０や図１２に示した金属ガスケット７０において
、グロメット部５５，７５が基板５１，７１と折り返し
た２層の副板との合計３層となるのに対して、ビード５
３，７３が位置する部分が内部に空間部を有する２層か
らなる。また、グロメット部５５，７５とビード５３，
７３との間の部位は、板５１，７１と副板５２，７２と
が接触した２層からなっている。従って、グロメット部
５５，７５がシリンダヘッドとシリンダブロックとの間
の荷重変動や振動に直接的に晒されることになるから、
副板５２，７２の板厚を薄くした場合には使用期間が長
期になるとグロメット部５５，７５に亀裂が生じ易くな
るという不具合がある。他方、副板５２，７２の板厚を
厚くすると、シリンダヘッドをシリンダブロックに対し
て締付けたときには、締付け荷重は３層からなる補償部
に対して比較的集中し易いので、ビードを含むシリンダ
ボア孔周囲において平均的な面圧分布状態を確保するこ
とができず、結果的に良好なシール状態を長期にわたっ
て維持することができないという不具合がある。そして
、グロメット部５５，７５が副板５２，７２の横方向の
変形に対するストッパとしての機能を果たす点からする
と、副板５２，７２の大きな変形に対してはグロメット
部５５，７５に亀裂が生じる惧がある。このように、グ
ロメット部５５，７５は、形成すること自体が金属ガス
ケットの製造コストを上昇させ、またグロメット部の精
度を向上させるのが困難であり、上記のような種々の欠
点を内包するものである。

【００１４】図１１及び図１２に示された金属ガスケッ
ト６０，７０、或いは図１３に示された金属ガスケット
８０においては、それぞれシリンダボア孔６４，７４，
８４間におけるビード６３，７３，８３の二つの会合部
６６と６６，７６と７６，及び８６と８６間のビード６
７，７７，８７が略一定の幅を有する直線状のビードで
あるので、長期的なシール特性の確保について完全な解
決にはなっていない。即ち、会合部以外のビードの各部
分の幅が略一定であるから、それらのばね定数は変わら
ないように見えても、会合部においてはばね特性が大幅
に不連続に変化しており、シリンダヘッドをシリンダブ
ロックに対して締付けたときにシリンダボア孔間におい
て金属ガスケットに働く応力が不連続に変化し、面圧の
バランスが確保できない。したがって、長時間使用する
とビードの亀裂やヘタリが発生する。

【００１５】図１４及び図１５に示された金属ガスケッ
ト９０では、会合部９６とその近傍でのシール性を向上
することができるが、会合部９６，９６間のビード９８
の距離が長くなるので、長時間使用するとこの距離の全
領域にわたってビード９８のヘタリやビード９８の特性
とシリンダヘッド剛性とのバランスによるシール性等が
必ずしも良好に維持されない。

【００１６】更に、図１６及び図１７に示された金属ガ
スケット１００については、シリンダボア孔の周囲にお
いて部分的にビード１０３の高さを変化させるという考
えはあるが、シリンダボア孔間に位置するビードのみを
、該ビードの剛性を高めるためにビードの高さを変える
考えは開示していない。また、シリンダヘッドの温度変
化等に正確に追従することができず、ビードの特性改善
の意味では本質的な改善になっていない。溶接によりス
ペーサ１０４を形成する場合にあっては、溶接部に欠陥
が生じやすいため、金属ガスケットの耐久性に問題があ
る。更に、スペーサ１０４を設ける位置及び厚さに正確
を期す必要があるため、製作上コストが非常に嵩むこと
になる。加工精度を出すことが非常に困難であるため、
シール性能上最も重要なシリンダボア孔間の面圧分布を
適切にすることが難しいという不具合がある。

【００１７】この発明の目的は、上記の課題を解決する
ことであり、ビード板のシリンダボア孔間に位置するビ
ードの断面形状をシリンダボア孔間以外のビードの断面
形状を僅かに変更するだけで、シリンダヘッドのポート
又は燃焼室間のような剛性の低い部位が変形することに
よるシール性能の低下を補償し、また金属板にグロメッ
ト部を形成することなくシリンダボア孔間のシール性能
を他の部位のビードと同様に確保し、更に前記複合ビー
ドに見られるようなビードのばね特性の急激な変化を回
避し、ビードにスペーサを付加してビード高さを調節す
ることなく、燃焼室のシール上最も燃焼ガスの漏洩の可
能性があるため確実にシールする必要があるシリンダボ
ア孔間の部分のシールを確保し、燃焼サイクルに基づく
締付け荷重が変動する環境において長時間使用してもビ
ードにヘタリや亀裂が発生するのを回避し、コストを低
減できる金属ガスケットを提供することである。

【００１８】更に、この発明の目的は、シリンダボア孔
間においてビードが会合するか否かにかかわらず、シリ
ンダヘッドをシリンダブロックに対して締付けた状態で
、シリンダボア孔間において金属ガスケットに働く面圧
自体を確保し、該面圧のバランスを保ち、また、グロメ
ット部を形成した場合にはグロメット部の亀裂防止をも
図り、シール性に優れた金属ガスケットを提供すること
である。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ちこ
の発明は、シリンダヘッドとシリンダブロックとの対向
面間に配置して該対向面間をシールするため並列したシ
リンダボア孔周縁に沿ってビードを形成した弾性金属製
ビード板を有する金属ガスケットにおいて、前記ビード
板に形成した前記ビードのばね特性を、前記シリンダボ
ア孔間に位置するばね剛性が高いビード部からばね剛性
が滑らかに減少するビード部を介して前記シリンダボア
孔間以外に位置するばね剛性が低いビード部へ連続して
変化させたことを特徴とする金属ガスケットに関する。

【００２０】また、この金属ガスケットにおいて、隣接
する前記シリンダボア孔間以外に位置する各前記ビード
部は前記シリンダボア孔間に位置する１つの前記ビード
部に滑らかな湾曲形状で会合しており、前記シリンダボ
ア孔間以外に位置する前記ビード部の幅は前記シリンダ
ボア孔間に位置する前記ビード部の幅よりも幅広に形成
したものである。

【００２１】更に、この燃料噴射ノズルにおいて、前記
ビード板に金属製の副板が積層され、該副板のシリンダ
ボア孔周縁は前記ビード板側に折り返されてグロメット
部を形成しているものである。

【００２２】

【作用】この発明による金属ガスケットは、以上のよう
に構成されており、次のように作用する。即ち、この発
明による金属ガスケットは、ビードのばね特性を、シリ
ンダボア孔間に位置するばね剛性が高いビード部からば
ね剛性が滑らかに減少するビード部を介してシリンダボ
ア孔間以外に位置するばね剛性が低いビード部へ連続し
て変化させているので、シリンダヘッドをシリンダブロ
ックに締付けた状態で、シリンダボア孔即ち燃焼室孔の
周囲は燃焼ガスのシール上最も重要な部位であるが、シ
リンダヘッドの剛性が低下する可能性の高い部位である
シリンダボア孔間では、締付け力が該シリンダボア孔間
において多く分配されてばね剛性が他の部分より高いビ
ード部によって強力にシールされる。

【００２３】この金属ガスケットにおいて、隣接するシ
リンダボア孔間以外に位置する各ビード部はシリンダボ
ア孔間に位置する１つのビード部に滑らかな湾曲形状で
会合しており、前記シリンダボア孔間以外に位置する前
記ビード部の幅は前記シリンダボア孔間に位置する前記
ビード部の幅よりも幅広に形成したので、滑らかな湾曲
形状で会合することで平坦部分が付加され、該平坦部分
の分だけビード部は屈曲し易くなる。即ち、シリンダヘ
ッドをシリンダブロックに締付けたときにビードが押し
潰されるように変形するが、その抵抗の大きさ即ち剛性
は、ビード部の山形頂部が平坦であると低くなる。した
がって、シリンダボア孔間でのビード部側からみると、
その剛性はシリンダボア孔間以外のビード部のばね特性
よりも高くなる。

【００２４】更に、この金属ガスケットにおいて、隣接
するシリンダボア孔間以外のビード部を、その断面形状
においてシリンダボア孔間に位置するビード部よりも緩
やかな曲がりを有する湾曲部から構成し、そしてビード
幅においてシリンダボア孔間のビード部よりも幅広とし
た場合は、ビード高さが同じであるから曲率半径が大き
い程曲がり方は緩やかとなり撓み易くなる。したがって
、シリンダボア孔間に位置するビード部は、シリンダボ
ア孔間以外に位置するビード部よりも曲率半径は小さく
、曲がり方が急であるから、変形するのに大きな曲げ応
力が必要となり、剛性はシリンダボア孔間以外のビード
部のばね特性よりも高くなる。

【００２５】また、この金属ガスケットにおいて、シリ
ンダボア孔の周縁に沿って形成されたビードは、隣接す
るシリンダボア孔間において、シリンダボア孔周縁に沿
うビード部が会合しているか否かにかかわらず、シリン
ダボア孔間以外の部位に位置するビード部よりも剛性を
高くすることができる。会合していない場合は各ビード
部が各シリンダボア孔の周囲においてシール機能を果た
す。ビード部がシリンダボア孔中心を結ぶ線の両側で会
合しており、両会合部間において一つのビード部が形成
されている場合は、かかる共通のビード部が隣接するシ
リンダボア孔に対してシール機能を果たす。ビード板に
副板を積層した場合は、該副板のシリンダボア孔周縁を
ビード板側に折り返してグロメット部を形成することが
でき、この場合、金属ガスケットには、グロメット部の
金属ガスケットの厚さ補償機能やビードへの過重の軽減
機能及びビードの押し潰れ変形に対するストッパ機能を
合わせ持たすことができる。

【００２６】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明による金属
ガスケットの実施例を説明する。図１乃至図３はこの発
明による金属ガスケットの一実施例を示す図である。図
１は金属ガスケットの比較的広範囲の部分を示す平面図
である。図２は図１の隣接するシリンダボア孔の中心を
結ぶ線上の線Ａ−Ａについてのビードの断面を示す断面
図である。図３はシリンダボア孔間以外の領域における
半径方向の線Ｂ−Ｂについてのビードの断面を示す断面
図である。

【００２７】図１に示すように、金属ガスケット１０は
、多気筒エンジンにおけるシリンダヘッドとシリンダブ
ロックとの間の対向面間に配置されて燃焼室の周囲をシ
ールするために使用されるものである。金属ガスケット
１０は主としてビード板１１から構成されている。例え
ば、上板及び下板をビード板１１でそれぞれ構成し、上
板と下板との間に平らな中板である副板１２を介在させ
、ビード板１１のビード１３を中板に当接させた構造に
構成する。ビード板１１の厚さは約０．２０ｍｍであり
、ビード板１１の材料はＳＵＳ３０１等の材料から成る
ステンレス製ばね板等から製作されている。金属ガスケ
ット１０には、気筒即ちシリンダブロックに形成したシ
リンダボアに対等する孔、即ちシリンダボア孔１４が形
成されている。更に、シリンダブロックとシリンダヘッ
ドとを互いに連結して締付けるボルトを挿通するため、
ボルト孔３が複数個穿設されている。更に、この金属ガ
スケット１０には、冷却水を通す水孔４やリベット止め
孔５等が複数個穿設されているが、これらボルト孔等の
穿孔は従来の金属ガスケットに形成されるものと同様で
ある。

【００２８】図１において、ビード板１１には、シリン
ダボア孔１４の周囲においてビード１３が形成されてい
る。ビード１３の高さｈ（図２及び図３参照）は、例え
ば、約０．２ｍｍである。副板１２は、材料として、例
えば、ＳＵＳ３０４のステンレス鋼板から製作されてい
るシリンダボア孔１４の輪郭は、シリンダボア孔１４，
１４間の領域で曲率を小さく形成してある。シリンダボ
ア孔１４，１４間において両側のビード１３，１３は会
合して会合部１６となっている。両側（図では上下）会
合部１６，１６間は一つのビード部１３Ｙに連結してお
り、隣接するシリンダボア孔１４，１４に対して共通の
ビード部１３Ｙとなっている。

【００２９】ビード１３について、シリンダボア孔間の
領域Ｙに位置するビード部１３Ｙの剛性をシリンダボア
孔間以外の領域Ｚに位置するビード部１３Ｚの剛性と比
較して高めるための構成の一例が、図２及び図３に示さ
れている。即ち、シリンダボア孔１４，１４間の領域Ｙ
では、図２に示すように、ビード１３の断面輪郭は金属
ガスケットの自由状態で断面が平坦部分のない滑らかな
曲線で構成されたビード部１３Ｙており、ビード部１３
Ｙの幅Ｌａは２．１ｍｍとなっている。これに対して、
シリンダボア孔１４，１４間以外の領域Ｚでは、図３に
示すように、金属ガスケットが自由状態にあるときにビ
ード１３の断面輪郭は平坦な中央部１３ｃが山形形状の
頂部に割り込んで繋がっている形状となっている。平坦
な中央部１３ｃの両側の輪郭は、図３に示すシリンダボ
ア孔１４，１４間の領域Ｙでのビード部１３Ｙの輪郭と
同じである。よって、領域Ｚにおけるビード部１３Ｚの
幅Ｌｂは２．６ｍｍであり、幅Ｌａよりも広くなってい
る。したがって、領域Ｙのビード部１３Ｙの剛性は、即
ちシリンダヘッドをシリンダブロックに対して締付けた
ときの押し潰しに対する抵抗は、領域Ｚのビード部１３
Ｚの剛性よりも高くなる。一例として、シリンダボア孔
径を９５ｍｍとしたとき、領域Ｙの長さは３０ｍｍ、及
び領域Ｘの長さは５ｍｍである。

【００３０】図４は、この発明による金属ガスケットの
別の実施例をシリンダボア孔間の部分において平面図と
して示した図である。金属ガスケット２０の基本的な構
成は図１４及び図１５で示した従来例のものとほとんど
同じであり、ビード板２１のビード線２３ａ，２７ａ及
びビード外形線２３ｂ，２７ｂについても定義は同じで
ある。この実施例においても、ビード板２１に形成した
ビード２３については、会合部２６以遠の領域Ｚにおけ
るビード部２３Ｚの幅は２．６ｍｍであり、１つに会合
したビード２７については、会合部２６，２６間の領域
Ｙのビード部２３Ｙの幅よりも広くなっている。従って
、ビード部２３Ｙの剛性は他のビード部２３Ｚのものに
比較して高い。ビード領域Ｘのビード部２３Ｘは図２の
場合と同様、ビード２３の剛性の変化する部分である。 ビード部２３Ｙ，２３Ｚの断面形状は、先の実施例と同
様である。

【００３１】図５は、この発明による金属ガスケットの
別の実施例をシリンダボア孔間の部分において平面図と
して示した図である。図示された金属ガスケット３０は
ビード板３１から成る。シリンダボア孔３４の周囲に一
点鎖線で示された線は、ビード板３１に形成したビード
３３の頂部を辿るビード線３３ａであり、ビード線３３
ａの両側の点線３３ｂはビード外形線を表している。ビ
ード３７についても、中央の一点鎖線３７ａはビード線
を表し、その両側の点線はビード外形線３７ｂである。 ビード板３１において、隣接するシリンダボア孔３４，
３４の周囲に形成したビード３３，３３は、可能な限り
互いに接近してきて会合部３６，３６となっている。主
として会合部３６，３６間のビード部３３Ｙは、シリン
ダボア孔間以外の部分のビード部３３Ｚと比較して剛性
が高い。即ち、図４の領域Ｙのビード部３３Ｙは、領域
Ｚのビード部３３Ｚに比較して剛性が高く形成してある
。領域Ｘのビード部３３Ｘは剛性が滑らかに変化する部
分である。剛性を高く形成する領域Ｙの両端は会合部３
６，３６に限らず、若干領域を拡大しても縮小してもよ
い。

【００３２】図６、図７及び図８は、この発明による金
属ガスケットの更に別の実施例を示す図である。図６は
、金属ガスケット４０の互いに隣接するシリンダボア孔
４４，４４間の部分のみのビード板４１について図示し
た部分平面図である。図７は、隣接するシリンダボア孔
４４，４４の境界部分を横断して両シリンダボア孔４４
，４４の中心を結ぶ線上の線Ｃ−Ｃにおいて矢印の方向
に見た金属ガスケット４０の部分断面図である。図８は
、シリンダボア孔４４の中心を通り、シリンダボア孔４
４，４４間以外の部分を横断する線上の線Ｄ−Ｄにおい
て矢印の方向に見た金属ガスケット４０の部分断面図で
ある。

【００３３】図６、図７及び図８に示した金属ガスケッ
ト４０には、シリンダボア孔４４の周囲においてビード
板４１にビード４３が形成されている。ビード４３につ
いては、一点鎖線でビード線４３ａを表し、点線でビー
ド外形線４３ｂを表している。隣接するビード４３，４
３は線Ｂ−Ｂ上の一点でビード外形線４３ｂ，４３ｂが
一点でのみ接している。図５及び図６の断面図で示すよ
うに、ビード４３の高さｈは、シリンダボア孔４４，４
４間においてもそれ以外の部分においても０．２ｍｍで
同じであるが、ビード外形線４３ｂ，４３ｂで示すよう
に、シリンダボア孔４４，４４間の領域Ｙにおけるビー
ド部４３Ｙの幅Ｌｃは２．１ｍｍであり、シリンダボア
孔４４間以外の領域Ｚのビード部４３Ｚの幅Ｌｄは２．
６ｍｍであり、幅Ｌｃは幅Ｌｄよりも狭く形成してある
。詳細には、領域Ｙにおけるビード部４３Ｙの断面形状
を定めている円弧の曲率半径が、領域Ｚにおけるビード
部Ｚの断面形状を定めている円弧の曲率半径より小さく
されている。領域Ｙから領域Ｚへ移行する領域Ｘのビー
ド部Ｘでは、ビード幅が滑らかに変化していてビード部
Ｘの剛性を漸次変化させている。このため、領域Ｙに位
置するビード部４３Ｙの剛性は高く、領域Ｚに位置する
ビード部４３Ｚの剛性は低くなっている。

【００３４】以上、図に基づいて説明した金属ガスケッ
トの実施例において、ビード板以外に中板等の副板を積
層したものについては、副板自体はその板厚を任意に設
定できるので、シムとしての機能即ち、シリンダヘッド
とシリンダブロックとの間の隙間に金属ガスケットを適
合させる機能をも果たし、両者の対向面間をシールする
機能を向上する。また、エンジンの運転に伴ってシリン
ダヘッドとシリンダブロックとの間には振動、爆発に伴
う引張り力が発生するが、副板は、特に横方向の振動が
ビード板だけに作用することがなく、その分ビード板が
シリンダヘッドやシリンダブロックとの擦りによる損傷
が回避される。更に、縦方向即ちビード板の面に垂直な
方向の振動又は衝撃もシリンダヘッドあるいはシリンダ
ブロックからビード板の両面を直接に叩くことがないの
で、副板はビード板に対して一種の緩衝作用がある。

【００３５】場合によっては、副板のシリンダボア孔側
端縁にグロメット部を形成するこもできるが、その場合
、グロメット部は、ビード板と重ならないように折り返
す。グロメット部は、その折返し幅を任意に設定するこ
とができ、ビードとの面圧配分を調節することができる
。この場合は、ビード板を抱持するように折り返された
場合と比較して、グロメット部はビード板のビードの上
記変形を拘束するストッパーとはならず、ビードの上記
の変形を許容し、グロメット部は締付け時にビードの変
形からの影響を受けない。更に、副板のグロメット部を
形成するに際して、シムとしての軟質部材を挟んで折り
返すことができる。シムはシリンダボア孔のところで互
いに連続したひとつのものとしてもよいし、各シリンダ
ボア孔の周囲についてそれぞれ独立して設けてもよい。 軟質部材により、前記グロメット部での厚みが増加する
ので、金属ガスケットにおける面圧分布を適性に補正し
たり、バランスを細かく調節することができる。シムに
よってシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に生じ
る振動の吸収作用も期待できる。シムは、軟質金属板以
外にも、断熱性グラファイトシート、アラミド系ヒータ
シート、樹脂又はゴム等の軟質材料と同じ程度の性質を
もつものであってもよい。

【００３６】また、金属ガスケットにおいて、ビード板
や他に積層する金属板の表面に対して、耐熱性及び耐油
性のゴム、樹脂等の材料で、例えば、１０μ乃至５０μ
、好ましくは２５μの厚さにコーティングを施してよい
。コーティングはビード基板の両面に行ってもよく，場
合によってはシリンダヘッドとシリンダブロックの当接
面側だけに施してもよい。このような表面処理を施すこ
とによって、シリンダヘッド及びシリンダブロックに対
して金属対金属の直接接触状態を避けて、ガスケットと
しての耐腐食性、耐久性等を向上でき、強度を確保して
充分なシール機能を果たすことができる。

【００３７】この発明の各実施例は、多気筒内燃機関に
ついて示したけれども、この考案はこの形式の内燃機関
に限ることはなく、例えば、四気筒エンジンに限らず、
六気筒エンジン、Ｖ型六気筒エンジン等に適用すること
もできるものである。

【００３８】

【発明の効果】この発明による金属ガスケットは、以上
のように構成されているので、次のような効果を有する
。即ち、この金属ガスケットは、ビード板に形成したビ
ードのばね特性について、シリンダボア孔間に位置する
ばね剛性が高いビード部からばね剛性が滑らかに減少す
るビード部を介してシリンダボア孔間以外に位置するば
ね剛性が低いビード部へ連続して変化しているので、シ
リンダヘッドをシリンダブロックに締付けたときに、燃
焼室孔の周囲において燃焼ガスのシール上最も重要な部
位であるが、シリンダヘッドの剛性が低下する可能性の
高い部位であるシリンダボア孔間では、締付け力が該シ
リンダボア孔間において多く分配されてばね剛性が他の
部分より高いビードによって強くシールされる。このよ
うに、ビード板のシリンダボア孔間に位置するビードの
剛性をシリンダボア孔間以外のビードの剛性と連続的に
変更するだけで、シリンダヘッドの燃焼室間のような剛
性の低い部位が変形することによるシール性能の低下が
補償され、また、金属ガスケットにグロメット部に依存
することなく、シリンダボア孔間のシール性能が他の部
位のビードと同様に確保される。更に、前記複合ビード
に見られるようなビードのばね特性の急激な変化を回避
し、そして、ビードにスペーサを付加してビード高さを
調節することなく、燃焼室のシール上最も燃焼ガスの漏
洩の可能性があるため確実にシールする必要があるシリ
ンダボア孔間の部分のシールを確保し、燃焼サイクルに
基づく締付け荷重が変動する環境において長時間使用し
てもビードにヘタリや亀裂が発生するのを回避すること
ができる。

【００３９】この金属ガスケットにおいて、隣接するシ
リンダボア孔間以外に位置するビード部を、その断面山
形形状においてシリンダボア孔間に位置するビード部の
断面山形形状の中央頂部に平坦な中央部を割り込み繋げ
た形状とし、ビード幅においてシリンダボア孔間に位置
するビード部よりも幅広としたことにより、平坦部分が
付加された分だけビード部は屈曲し易くなる。したがっ
て、シリンダボア孔間でのビード部側からみると、その
剛性はシリンダボア孔間以外のビード部のばね特性より
も高くなる。更に、この金属ガスケットにおいて、隣接
するシリンダボア孔間以外のビード部を、その断面形状
においてシリンダボア孔間に位置するビード部よりも緩
やかな曲がりを有する湾曲部から構成し、ビード幅にお
いて前記シリンダボア孔間のビード部よりも幅広とした
場合は、ビード高さが同じであるから曲率半径が大きい
程曲がり方は緩やかとなり撓み易くなる。したがって、
シリンダボア孔間に位置するビード部は、シリンダボア
孔間以外に位置するビード部よりも曲がりに対する抵抗
が強い、即ち剛性が高くなる。いずれの場合も、ビード
の剛性変更は、ビードの形成時にその断面形状を簡単な
幾何学的変更で行うことができ、安価に製作できる。

【００４０】更に、この金属ガスケットのビード板の隣
接するシリンダボア孔間において、シリンダボア孔周縁
に沿うビードが会合しているか否かに制限されず適用す
ることができ、汎用性が高いものである。また、この金
属ガスケットをビード板のみならず、該ビード板に積層
した副板を有するものにも適用でき、シリンダボア孔間
において金属ガスケットに働く面圧自体を確保し、該面
圧のバランスを保つことができる。場合によっては、副
板にグロメット部を形成したときにはグロメット部の機
能をそのまま果たしながら、シール性に優れた金属ガス
ケットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による金属ガスケットの一実施例を示
す平面図である。

【図２】図１に示した金属ガスケットの隣接するシリン
ダボア孔の中心を結ぶ線上の線Ａ−Ａについての部分断
面図である。

【図３】図１に示した金属ガスケットのシリンダボア孔
間以外の領域における線Ｂ−Ｂについての部分断面図で
ある。

【図４】この発明による金属ガスケットの別の実施例の
シリンダボア孔間の部分を示す一部平面図である。

【図５】この発明による金属ガスケットの更に別の実施
例のシリンダボア孔間の部分を示す一部平面図である。

【図６】この発明による金属ガスケットの他の実施例の
シリンダボア孔間の部分を示す一部平面図である。

【図７】図６に示した金属ガスケットの実施例の隣接す
るシリンダボア孔の中心を結ぶ線上の線Ｃ−Ｃについて
の部分断面図である。

【図８】図６に示した金属ガスケットの実施例のシリン
ダボア孔間以外の領域における線Ｄ−Ｄについての部分
断面図である。

【図９】従来の金属ガスケットの一例を示す一部平面図
である。

【図１０】図９に示した金属ガスケットの線Ｅ−Ｅにつ
いての断面図である。

【図１１】従来の金属ガスケットの別の例を示す一部平
面図である。

【図１２】従来の金属ガスケットの更に別の例を示す一
部平面図である。

【図１３】従来の金属ガスケットの他の例を示す一部平
面図である。

【図１４】従来の金属ガスケットの更に他の例を示す一
部平面図である。

【図１５】図１４に示した金属ガスケットの一部を拡大
して示す図である。

【図１６】従来の金属ガスケットの別の例を示す一部断
面図である。

【図１７】図１６と同様の従来の金属ガスケットの例を
示す一部断面図である。

【符号の説明】

１０　　　　金属ガスケット １１　　　　ビード板 １３　　　　ビード １４　　　　シリンダボア孔 １６　　　　会合部 １７　　　　会合部間のビード ２０　　　　金属ガスケット ２１　　　　ビード板 ２３　　　　ビード ２４　　　　シリンダボア孔 ２６　　　　会合部 ２７　　　　会合部間のビード ３０　　　　金属ガスケット ３１　　　　ビード板 ３３　　　　ビード ３６　　　　会合部 ３７　　　　会合部間のビード ４０　　　　金属ガスケット ４１　　　　ビード板 ４３　　　　ビード ４４　　　　シリンダボア孔 ４６　　　　会合部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　シリンダヘッドとシリンダブロックと
   の対向面間に配置して該対向面間をシールするため並列
   したシリンダボア孔周縁に沿ってビードを形成した弾性
   金属製ビード板を有する金属ガスケットにおいて、前記
   ビード板に形成した前記ビードのばね特性を、前記シリ
   ンダボア孔間に位置するばね剛性が高いビード部からば
   ね剛性が滑らかに減少するビード部を介して前記シリン
   ダボア孔間以外に位置するばね剛性が低いビード部へ連
   続して変化させたことを特徴とする金属ガスケット。
2. 【請求項２】　　隣接する前記シリンダボア孔間以外に
   位置する各前記ビード部は前記シリンダボア孔間に位置
   する１つの前記ビード部に滑らかな湾曲形状で会合して
   おり、前記シリンダボア孔間以外に位置する前記ビード
   部の幅は前記シリンダボア孔間に位置する前記ビード部
   の幅よりも幅広に形成したことを特徴とする請求項１に
   記載の金属ガスケット。
3. 【請求項３】　　前記ビード板に金属製の副板が積層さ
   れ、該副板のシリンダボア孔周縁は前記ビード板側に折
   り返されてグロメット部を形成していることを特徴とす
   る請求項１に記載の金属ガスケット。