JPH11148556A

JPH11148556A - 金属製ガスケット

Info

Publication number: JPH11148556A
Application number: JP9329644A
Authority: JP
Inventors: Naoki Ii; 直毅伊井; Hiroshi Uemura; 浩植村; Yuji Fukui; 雄二福居
Original assignee: Nippon Gasket Co Ltd
Current assignee: Nippon Gasket Co Ltd
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2017-11-14
Also published as: JP3762825B2; US6206381B1

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は，一方のビード基板のビードがデ
ッキ面に与える面圧をボア孔から遠ざかる方向に傾斜さ
せることにより，シリンダボアの開口直近での高面圧に
よるシリンダボアの変形を防止する金属製ガスケットを
提供する。【解決手段】金属製ガスケット１を構成する第１ビー
ド基板２の第１ビード９は，その内側ボーダーライン２
１と外側ボーダーライン２２とがそれぞれ第１中間板４
の折返し部１６と折返し部１６の厚さより板厚の薄い第
２中間板５とに対応している。第１ビード９が変形する
ことによるシリンダブロック９３のデッキ面９７に与え
る面圧は，第１ビード９の第１凸部１１よりも第１ボア
７から遠い側にシフトするので，シリンダライナ９４の
ライナ部分９５への変形等の影響が少なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は，一対の構造体の
対向面間，例えば，エンジンのシリンダブロックとシリ
ンダヘッドとの間に挟持されて対向面間をシールする金
属製ガスケットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，多気筒エンジンのシリンダブロッ
クとシリンダヘッドとの間のようなエンジンを構成する
構造体の対向面間にガスケットを配置し，シリンダヘッ
ドをシリンダブロックに締付ボルト等で締付けて両対向
面をシールすることが行われている。このガスケットは
シリンダブロックとシリンダヘッドとの当接面から燃焼
ガス等が漏洩しないように配設されるものであり，種々
のタイプのガスケットが使用されている。

【０００３】最近のエンジンの開発は，軽量化，小型
化，或いは高出力を指向する自動車用高性能エンジンに
向けられており，軽量化のためにアルミニウム合金から
成るシリンダヘッドが採用されている。しかしながら，
アルミニウム合金は，軽量ではある反面，剛性が低いの
で，エンジンの運転・停止又は運転状態に応じて生じる
温度変化によって熱膨張或いは熱収縮が増大し，或いは
エンジン使用時における繰り返し応力や冷熱サイクル条
件によって，ストレス即ち熱負荷がガスケットに加わ
り，ガスケットの歪みが増大し，ガスケットの破壊やシ
ール面圧の急激な低下によって対向面間からガス漏れ等
の不具合が生じることがある。そこで，従来のアスベス
ト等のガスケットの代替となる有効なシール手段とし
て，金属製ガスケットを用いる方法が一般的に知られる
こととなり，金属製ガスケットについて種々のガスケッ
トが開発されている。金属製ガスケットには，ピストン
が往復動するためにシリンダブロック内に形成したシリ
ンダボアに対応したボアが形成されており，ボアの周囲
には環状のビードが形成されている。ボア以外にもボル
ト孔等の貫通孔の周囲近傍にビードが形成されている。
金属製ガスケットを間に挟んだ状態でシリンダヘッドと
シリンダブロックとをボルト等によって締め付けて固定
するときに，ビードが取付面に対して弾性的な接触部，
特にシリンダボアの周囲の対向面間においては環状接触
部を形成することにより，取付面間が燃焼室や水孔，オ
イル孔，ボルト孔等の各種の孔の周囲がシールされる。

【０００４】ところで，金属製ガスケットは，通常，複
数枚の金属板から構成されており，特に，一対のピート
基板を上下に配設し，両ビード基板間に二枚の中間板を
配置した積層金属ガスケットとして，特公平４−７７８
３３号公報又は特公平８−３３１７８号公報に開示され
ているものがある。これらの公報に開示されている金属
製ガスケットは，一方の中間板に一部を折り曲げて折返
し部を形成すると共に，他方の中間板を板厚調整用の中
間板として機能させている。

【０００５】特公平４−７７８３３号公報に開示されて
いる積層金属ガスケットは，一方の中間板のボア周りの
部分を折り返し，前記一方の中間板の板厚よりも薄くし
た他方の中間板は，一方の中間板の端部と接触しないが
ビード基板のビードの凸部と接触するように配置してい
る。このよう構成することにより，燃焼室周りにおいて
対向面間の隙間の補償を行うと共に，ビード部位におけ
る二重のシールを形成し，更に，他方の中間板が積層さ
れる側のビード基板のビードの全圧縮を防止して安定し
たシール効果を得ることを図っている。

【０００６】また，特公平８−３３１７８号公報に開示
されている積層金属ガスケットは，上記の特公平４−７
７８３３号公報に開示されている積層金属ガスケットと
同様の効果を得ると共に，他方の中間板が積層されない
側のビード基板にもビードの全圧縮を防止して，二枚の
ビード基板のビード保護の均等化を図っている。

【０００７】このように，中間板のボアの周囲の部分を
折り返して板厚が厚い補償部を形成すると，ボアの周り
において大きくなる傾向がある対向面間の隙間が補償さ
れる。また，ボアの周りにおける対向面間の隙間は，燃
焼ガス圧力や熱の影響で増減するのを防止される。更
に，ビード部との協同によってボアの周囲に面圧の高い
二重のシール領域が形成され，燃焼ガス等の漏洩が防止
される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，板厚の
厚い補償部を用いると，シリンダブロックをアルミニウ
ム合金製としたエンジンでは，シリンダライナが嵌め込
まれているか否かにかかわらず，対向面に対して生じる
面圧がシリンダボアの周囲に過度に集中するので，却っ
て，シリンダボアの開口孔縁部，或いはシリンダライナ
を嵌合する場合にはそのシリンダライナのライナ部分と
フランジ部分とが接続部であるコーナー部分の歪みが大
きくなり，エンジンの性能を低下させるという問題があ
る。シリンダボアに変形が生じると，燃費が悪化し，エ
ンジンオイルの消費量が増加し，シリンダ壁面とピスト
ンリングとの摩擦損失が増加して，最悪時にはスカッフ
ィングによる焼付けが生じる。したがって，アルミニウ
ム合金製のシリンダブロックのように，デッキ面に充分
高い硬度が得られない場合に，補償部を確保し，且つビ
ードの全圧縮を防止すると共に，デッキ面に生じる面圧
をシリンダボアの直近に集中しないようにシフト或いは
分散させることによって，ボアの周りの面圧のフラット
化を図り，シリンダボアの周囲に過度の面圧を集中させ
ないことでシリンダボアの変形をできる限り小さくし，
シール性能とエンジン性能の向上を図ることが求められ
ている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は，一対
の構造体の対向面間で金属製ガスケットを締め付けた状
態で，ボアの近傍での対向面間の間隙の補償をすると共
に，ビード基板のビードの全圧縮，即ち，完全なへたり
を生じないようにし，更に，ビードの変形に基づいて対
向面に対して発生する面圧中心をボアから遠ざかる方向
にシフトさせて，ボアの近傍における面圧の集中を防止
し，且つ面圧のフラット化を図り，その結果，シール性
能及びエンジン性能を向上させることが可能な金属製ガ
スケットを提供することである。

【００１０】上記課題を解決するため，この発明は，第
１ボアに沿って第１ビードが形成された第１ビード基
板，前記第１ボアに対応する第２ボアに沿って前記第１
ビードと実質的に一致する位置に第２ビードが形成され
た第２ビード基板，前記両ビード基板間に介在されると
共に前記第１と第２ボアに対応した第３ボアが形成され
且つ前記第３ボアに沿って前記第１ビード基板側に折り
返された折返し部が形成された第１中間板，前記第１中
間板の板厚よりも薄い板厚を有すると共に前記第１ビー
ド基板側において前記第１中間板に積層された第２中間
板を具備し，前記第１ビードの第１凸部と第２ビードの
第２凸部とは互いに外側を向いており，前記第１ビード
の内側ボーダラインは前記折返し部に対応して位置して
いると共に前記第１ビードの外側ボーダラインは前記第
２中間板に対応して位置しており，前記第１中間板の前
記折返し部と前記第２中間板とは前記第１ビードの前記
両ボーダライン間において互いに非干渉状態に配置され
てい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において，前記第１
中間板の前記折返し部の先端は，前記第１ビードの前記
内側ボーダラインと前記外側ボーダラインとの間の中央
部に対応する位置に配置されている。

【００１２】また，この金属製ガスケットにおいて，前
記第１中間板の前記折返し部の前記先端と対向する前記
第２中間板の端部は，前記第１ビード基板の前記第１ビ
ードの前記外側ボーダラインよりも前記折返し部側に配
置されている。

【００１３】また，この金属製ガスケットにおいて，前
記第１ビード基板及び前記第２ビード基板にはそれぞれ
複数の前記第１ボア及び前記第２ボアが並列して形成さ
れており，前記第１ビード及び前記第２ビードは複数の
前記第１ボア及び前記第２ボアのそれぞれに独立して形
成されている。

【００１４】また，この金属製ガスケットにおいて，前
記第１中間板に形成された前記折返し部の折返し面に
は，隙間が形成されている。

【００１５】また，この金属製ガスケットにおいて，前
記第１ビード基板の前記第１ビードと，前記第２ビード
基板の前記第２ビードとは，断面台形に形成されてい
る。

【００１６】また，この金属製ガスケットにおいて，前
記第１ビードの前記内側ボーダラインから前記第１ボア
側に延びる前記第１ビード基板の第１ボア周辺部分は，
前記第１中間板の前記折返し部に対して接触するか又は
前記第１ビードの高さよりも低い幅の隙間を介して対向
しており，前記第２ビードの内側ボーダラインから前記
第２ボア側に延びる前記第２ビード基板の第２ボア周辺
部分は，前記第１中間板の前記折返し部に対応する部分
に対して接触するか又は前記第２ビードの高さより低い
幅の隙間を介して対向している。

【００１７】また，この金属製ガスケットにおいて，前
記第１ビード及び前記第２ビードはそれぞれ前記第１ボ
ア又は前記第２ボアに沿って複数条に形成されており，
前記折返し部に対応して位置する前記内側ボーダライン
は最内側の前記第１ビードの内側ボーダラインであり，
前記第２中間板に対応して位置する前記外側ボーダライ
ンは最外側の前記第１ビードの外側ボーダラインであ
る。

【００１８】更に，前記金属製ガスケットは，エンジン
のシリンダブロックとシリンダヘッドとの間において，
前記第１ビード基板を前記シリンダブロックのデッキ面
側に配置して適用されるものである。

【００１９】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，金属製ガスケットを例え
ばシリンダブロックとシリンダヘッドとのデッキ面間に
介装して締め付けた状態では，第１中間板の折返し部を
含む部分の板厚は第１中間板の板厚よりも厚くなるの
で，大きな隙間を形成し易いボアの直近での隙間の補償
部を構成する。第１ビード基板は，デッキ面に対して第
１ビードの第１凸部が係合し，第１ビードの内外のボー
ダラインが第１及び第２の中間板に対応して位置してい
るので，第１ビードの領域に面圧が集中してメインシー
ルを与える。また，第１中間板の折返し部と第２中間板
との板厚の差によって中間板の段差が調整され，この段
差が第１ビードの全圧縮を防止するストッパ量を与え
る。更に，締付け状態では，第１ビード部内では全体に
渡って面圧が分散すると共に，上記段差によって第１ビ
ードの変形によって対向面に生じる面圧の中心が第２中
間板寄りにシフトする。したがって，高温の燃焼ガスの
漏洩するのを防止するシール性能が向上すると共に，デ
ッキ面のシリンダボアの近傍に高い面圧集中が生じるの
が防止され，シリンダボアの変形が少なくなる。

【００２０】また，この金属製ガスケットにおいては，
第１凸部が第１ビードの両ボーダライン間の中央部に位
置し，第２中間板が第１ビードの外側ボーダラインより
も内側に位置しているので，第１ビードのボーダライン
が第１中間板及び第２中間板とに対して確実に十分余裕
をもって対応する位置を取ることが可能となる。また，
金属製ガスケットには弾性を付与するために，各部分に
工夫を施すことができる。即ち，折返し部の折返し面に
隙間を形成して折返し部に弾性を与えることが可能であ
り，前記第１ビードから第１ボア側に延びる第１ボア周
辺部分や第２ビードから第２ボア側に延びる第２ボア周
辺部分と，前記折返し部又は前記折返し部に対応した第
１中間板の部分との間に隙間を形成してビード基板のボ
ア周辺部分に弾性を付与することも可能である。更に，
この金属製ガスケットは，単気筒エンジンのみならず，
多気筒エンジンにも適用可能である。

【００２１】更に，この金属製ガスケットにおいては，
ビードの形状を変更して，面圧の集中を分散させること
も可能である。即ち，ビードの断面を台形にすると，ビ
ードの変形時の面圧の集中が緩和され，フラット化が促
進される。また，第１ビード及び第２ビードを複数条に
形成することにより，デッキ面へのシール面圧を分散さ
せて良好な面圧を確保することが可能である。

【００２２】

【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一部破断し
て示す平面図，図２は図１に示した金属製ガスケットの
矢視Ａ−Ａで見た一部拡大断面図である。

【００２３】この発明による金属製ガスケット１は，一
対の構造体としてのシリンダブロックとシリンダヘッド
との対向面間のシールを行うため，かかる対向面間に挟
持されるヘッドガスケットである。この金属製ガスケッ
ト１が適用されるエンジンのシリンダブロックがアルミ
ニウム合金製である場合，図７に示すように，シリンダ
ブロック９３には，ピストンが往復動するための滑動面
を与えるライナ部分９５とデッキ面９７と略面一のフラ
ンジ部９６とからなる成る特殊鋳鉄製のシリンダライナ
９４が嵌め込まれている。

【００２４】図１及び図２に示す金属製ガスケット１に
は，４気筒や６気筒のような多気筒エンジンのシリンダ
ボアに対応したボア６Ａ，６Ｂ・・（総称する場合は，
符号６を使用する）が複数個並列して形成されている。
金属製ガスケット１は，一対の弾性金属板から形成され
た第１ビード基板２及び第２ビード基板３と，両ビード
基板２，３間に介装された第１中間板４及び第２中間板
５とから構成されている。図７を参照すると明らかなよ
うに，第１ビード基板２がシリンダブロック側に配置さ
れる。第１ビード基板２及び第２ビード基板３には，締
付け用のボルトが挿通するボルト孔２７，ノック孔２
８，水孔２９が穿設されているが，これらの各孔は，ガ
スケットの技術分野においてそれぞれ周知のものである
ので，ここでは詳細な説明を省略する。これらの金属製
ガスケット１の周辺部及び周辺部に形成される各種の孔
の回りには，通過する流体が漏洩するのをシールするた
め，ビードが形成される。ボルト孔２７の周囲及びノッ
ク孔２８の周囲におけるシール，及び第１ビード基板２
及び第２ビード基板３の周囲に沿うシールは，シリンダ
ボア周りのビードによるシールよりもシール程度は低く
て充分であるので，それぞれ比較的高さの低いハーフビ
ード３０，３１，３２が形成されている。

【００２５】第１ビード基板２及び第２ビード基板３
は，例えば，厚さｔ１＝０．１５〜０．２５のステンレ
スばね鋼板（ＳＵＳ３０１ＣＳＰ−３／４Ｈ）の金属材
料を打ち抜いてビード加工等の成形加工をし，所定の張
り強さ，伸び，及び硬さを備えるために熱処理と表面処
理が施したものである。第１中間板４は厚さｔ１＝０．
３０〜０．４０のステンレスばね鋼板（ＳＵＳ３０４）
から形成され，第２中間板５は厚さｔ１＝０．２５〜
０．３５のステンレスばね鋼板（ＳＵＳ３０１，ＳＵＳ
３０４，ＳＵＳ４３０，或いはＳＥＣ）から形成されて
いる。

【００２６】第１ビード基板２には，孔縁によって定め
られる第１ボア７Ａ，７Ｂ・・（総称するときは，符号
７を使用する。以下，各構成要素及び部位に対してボア
の位置Ａ，Ｂ・・を付した場合において総称する時も同
様である）が並列して形成されており，第２ビード基板
３には，孔縁によって定められる第２ボア８Ａ，８Ｂ・
・が並列して形成されている。第１及び第２のボア７，
８は互いに対応した位置に形成されている。第１ビード
基板２の第１ボア７に沿って，第１ビード９Ａ，９Ｂ・
・が形成されており，第２ビード基板３の第２ボア８に
沿って第２ビード１０Ａ，１０Ｂ・・が形成されてい
る。第１ビード９及び第２ビード１０は，フルビードと
してボア毎６に独立して形成されている。また，第１ビ
ード９及び第２ビード１０は，各ボア６に沿って実質的
に同じ位置に形成されており，第１ビード９の第１凸部
１１Ａ，１１Ｂ・・と第２ビード１０の第２凸部１２
Ａ，１２Ｂ・・とは互いに逆方向，即ち，外側を向いて
配置されている。

【００２７】第１中間板４は，本体部分１５と本体部分
１５に折り返して重ねられる折返し部１６Ａ，１６Ｂ・
・を有している。折返し部１６と折返し部１６に対応し
た本体部分１５の一部とで，折重ね部１７Ａ，１７Ｂ・
・が形成されている。折返し部１６Ａ，１６Ｂ・・のボ
ア側端縁によって第３ボア１８Ａ，１８Ｂ・・が定めら
れており，第３ボア１８は，第１ビード基板２の孔縁に
よって定められている第１ボア７及び第２ビード基板３
の孔縁によって定められている第２ボア８に対応してい
る。また，折重ね部１７を形成するための折返し部１６
Ａ，１６Ｂ・・の先端１９Ａ，１９Ｂ・・は，第１ビー
ド基板２の第１ビード９の凸部１１に対応する位置，即
ち，第１ビード９の内側ボーダライン２１Ａ，２１Ｂ・
・と外側ボーダライン２２Ａ，２２Ｂ・・との間の中央
部に対応した位置に配置されている。したがって，第１
ビード基板２の第１ビード９Ａ，９Ｂ・・の内側ボーダ
ライン２１Ａ，２１Ｂ・・は，折返し部１６Ａ，１６Ｂ
・・に接触するように対応している。なお，第１中間板
４は，隣接するボア６間にのみ対応して配設されてよい
が，第１中間板４にはボア６に対応した孔を形成して折
重ね部１７を環状に形成してもよい。

【００２８】第２中間板５は，第１中間板４の板厚ｔ₁
よりも薄い板厚ｔ₂を有しており，第１中間板４の折返
し部１６が折り返された側において第１中間板４に積層
されている。第２中間板５の端部２０Ａ，２０Ｂ・・
は，第１中間板４の折返し部１６の先端１９Ａ，１９Ｂ
・・と対向している。第１ビード基板２の第１ビード
９，９Ｂ・・の外側ボーダライン２２Ａ，２２Ｂ・・
は，第２中間板５に対応しており，図示の例では，自由
状態で僅かな隙間を介して対応している。また，第２中
間板５は，第１ビード９の内側ボーダライン２１と外側
ボーダライン２２との間において第１中間板４の折返し
部１６と非干渉状態に配置されている。したがって，第
２中間板５の端部２０は第１ビード基板２の第１ビード
９の外側ボーダライン２２と第１中間板４の折返し部１
６の先端１９との間に位置している。第１ビード基板２
には第１ビード９Ａ，９Ｂ・・よりも第１ボア７から遠
い領域にハーフビード２３Ａ，２３Ｂ・・が形成されて
おり，第１ビード基板３にも第２ビード１１Ａ，１１Ｂ
・・よりも第２ボア８から遠い領域にハーフビード２４
Ａ，２４Ｂ・・が形成されている。

【００２９】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，第１ビード基板２及び第２ビー
ド基板３の両外側面及び互いに対向する内側面の少なく
とも一方面には，耐熱性及び耐油性を有するゴム（例え
ば，フッ素ゴム），樹脂（アクリルシリコン系）等の非
金属材料で，厚さが，例えば，１０μ〜２０μ程度のコ
ーティングが施されている。したがって，図７に示すよ
うにシリンダヘッド９８及びシリンダブロック９３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
としての耐腐食性や耐久性及び強度を確保することがで
きる。また，第１及び第２のビード基板２，３，第１及
び第２の中間板４，５及びシリンダヘッド９８及びシリ
ンダブロック９３のデッキ面９７，９９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。

【００３０】図１及び図２に示した金属製ガスケット１
は，例えば図７に示すようにシリンダブロック９３とシ
リンダヘッド９８とのデッキ面９７，９９間に介装さ
れ，シリンダヘッド９８を締付けボルト等によってシリ
ンダブロック９３に取り付けたときに，デッキ面９７，
９９間で締め付けた状態となる。シリンダライナ９のフ
ランジ部分９６の表面とシリンダブロック９３の上面と
は，シリンダブロック側のデッキ面９７を定めている。
第１中間板４の折重ね部１７の厚さは第１中間板４の板
厚ｔ₁の２倍の板厚２×ｔ₁となる。折重ね部１７は，
シリンダブロック９３とシリンダヘッド９８とのデッキ
面９７，９９のうち，大きな隙間を形成し易いシリンダ
ボアの周囲において隙間や不整を補償する補償部として
の機能を果たし，デッキ面９７，９９に燃焼ガスが漏洩
する隙間を残すのを防止する。デッキ面９７，９９に対
しては，第１ビード９及び第２ビード１０が押圧され
る。押圧状態での変形に伴って，第１ビード９の第１凸
部１１及び第２ビード１０の第２凸部１２は，高いシー
ル性能が要求されるボア６の周りにおいてデッキ面９
７，９９に圧接されて環状接触部（シールライン）を形
成し，環状接触部は，ボア６を通る高温の燃焼ガス等の
流体がデッキ面９７，９９と金属製ガスケット１との間
から漏出するのを阻止する。

【００３１】折重ね部１７を構成している折返し部１６
の先端１９は，ビード１０の内側ボーダライン２１と外
側ボーダライン２２との間の中央部，即ち，凸部１２に
対応する位置にまで延びているので，締付け状態では折
返し部１６と両ビード基板２，３の各ビード９，１０よ
りも内側のボア周辺部分とが重ねらることで形成される
補償部は幅広く確保される。また，第１ビード９の内側
ボーダライン２１は第１中間板４の折返し部１６に圧接
し，第１ビード９の外側ボーダライン２２は第２中間板
５に対応した位置にあるので，第１ビード９の変形が第
１ビード９の背面側で支持されて，発生する面圧は第１
ビード９の部分に面圧が集中する。

【００３２】金属製ガスケット１に生じる面圧の分布が
図７に示されている。金属製ガスケット１の締付け状態
では，図７の下側に示したシリンダブロック９３のデッ
キ面９７への面圧の中心は，外側ボーダライン２２側に
傾き，面圧の中心がボア６から遠ざかる側にシフトして
いる。また，ビード９部内では全体に渡って面圧がフラ
ット化している。したがって，金属製ガスケット１のシ
ール性能が向上すると共に，補償部には締付け力による
高い面圧が作用しないので，ボア６の周辺近傍に面圧が
集中することによるボア変形が少なくなる。また，第１
中間板４の折重ね部１７と第２中間板５との板厚の差
（ｔ１−ｔ２）を調整することによって，第１ビード９
の変形が抑制されて，第１ビード基板２の第１ビード９
の全圧縮を防止するストッパ量が調節される。

【００３３】以下，図３〜図６を参照して，この発明に
よる金属製ガスケットの別の実施例について説明する
が，図３〜図６に示された各実施例においては，図１及
び図２に示した金属製ガスケット１において付した符号
と同じ符号を付した構成要素又は部位は，金属製ガスケ
ット１における構成要素又は部位と同じ機能を奏するの
で，これらの構成要素又は部位についての再度の説明を
省略する。

【００３４】次に，図３を参照して，この発明による金
属製ガスケットの第２実施例を説明する。図３は，この
発明による金属製ガスケットの第２実施例の一部拡大断
面図である。なお，図３以下の図面に示す金属製ガスケ
ットの各実施例においては，各ボア６の周りで構造が実
質的に異ならないとして，ボアＡ，Ｂ等に応じた英記号
による区別を省略する。第２実施例としての金属製ガス
ケット４０は，第１ビード基板４２及び第２ビード基板
４３の第１ボア７及び第２ボア８に沿って形成される第
１ビード及び第２ビードを２条のビードを形成した点
で，第１実施例の金属製ガスケット１と異なっている。
即ち，第１ビード基板４２の第１ボア７に沿って２条の
第１ビード４４，４５が形成されており，第２ビード基
板４３の第２ボア８に沿って２条の第２ビード４６，４
７が形成されている。第１中間板４の折返し部１６の先
端１９は，内側の第１ビード４６の範囲内に位置してお
り，第２中間板５の端部２０は外側の第１ビード４７の
範囲内に位置している。また，内側の第１ビード４４の
内側ボーダライン４８が第１中間板４の折返し部１６に
対応した位置で接触しており，外側の第１ビード４５の
外側ボーダライン４９が第２中間板５に対応した位置に
ある。金属製ガスケット４０をデッキ面間に締め付けた
状態では，２条のビード４４〜４７のそれぞれがシール
ラインを形成するので，十分なシール面圧の確保が図ら
れデッキ面に対するシール性能が強化される。折返し部
１６は第１中間板の本体部分と共に折重ね部１７形成し
ている。

【００３５】次に，図４を参照して，この発明による金
属製ガスケットの第３実施例を説明する。図４は，この
発明による金属製ガスケットの第３実施例のボアの周り
における一部拡大断面図である。金属製ガスケット５０
は，ビードの断面形状を台形とした点で，第１実施例の
金属製ガスケット１と異なる。第１ビード基板５２に形
成された第１ビード５５は，平坦な第１凸部５７を有す
る。また，第２ビード基板５３に形成された第２ビード
５６は，平坦な第１凸部５８を有する。第１ビード５５
は，内外のボーダライン５９，６０間の幅に対して３０
分の１程度の高さを有する比較的低くなだらかな台形に
形成されており，第２ビード５６についても同様であ
る。台形の上辺に対応する平坦な第１凸部５７及び第２
凸部５８の幅は，第１ビード５５及び第２ビード５６の
幅に対して約３分の１程度〜６分の１程度とされてい
る。第１ビード基板５２について，第１ビード５５の内
側ボーダライン５９から第１ボア７側に位置する第１ボ
ア周辺部分６１は，自由状態で第１中間板の折返し部１
６に当接している。第２ビード基板５３について，内側
ボーダラインよりも第２ボア８側に位置する第２ボア周
辺部分６２についても同様である。台形の形状の第１ビ
ード５５及び第２ビード５６は，通常のなだらかなビー
ドと比較して，台形の第１凸部５７及び第２凸部５８に
よって面圧が一層分散されるので，ビード凸部に面圧を
集中させない作用がある。その他，第１ビード基板５２
と，第１中間板４の折返し部１６及び第２中間板５及び
その端部２０に対する配置関係，並びにハーフビード６
３，６４の形成等については，第１実施例である金属製
ガスケット１の場合と同様であるので，重複する詳細な
説明を省略する。

【００３６】次に，図５を参照して，この発明による金
属製ガスケットの第４実施例を説明する。図５は，この
発明による金属製ガスケットの第４実施例の一部拡大断
面図である。金属製ガスケット７０は，図４に示した金
属製ガスケット５０と比較して，第１ビード７５及び第
２ビード７６の断面台形形状の傾斜をより急にした点で
異なり，こうすることで第１ビード７５及び第２ビード
７６に一層強い弾性を与えることができる。また，金属
製ガスケット７０は，第１中間板４ａの本体部分１５ａ
と折重ね部８７を形成するために折り返されている折返
し部８６の折返し面８６ａに隙間８９を形成した点で金
属製ガスケット５０と異なり，隙間８９によって折重ね
部８７に一層の弾性を付与することができる。隙間８９
は約５０μｍの大きさに設定される。更に，金属製ガス
ケット７０は，第１ビード基板７２の内側ボーダライン
７９よりも第１ボア７寄りの第１ボア周辺部分８１は第
１中間板４ａの折重ね部８７に当接しているが，第２ビ
ード基板７３の対応する第２ボア周辺部分８２は，第１
中間板４ａの折重ね部８７の外面に当接させた点で金属
製ガスケット５０と異なる。その結果，第２ビード基板
７３は燃焼時にシリンダヘッド側のデッキ面の変位に追
従して変形するので，シール面圧の安定化とシール性能
の向上を図ることが可能となる。なお，第１ビード７５
及び第２ビード７６は，内外のボーダライン７９，８０
間に相当するビード幅に対して５分の１〜１５分の１程
度の高さを有する。台形の上辺に対応する平坦な第１凸
部７７及び第２凸部７８の幅は，上記ビード幅に対して
約２分の１〜６分の１程度とされている。また，隙間８
８の幅は，第２ビード７６の高さの０．３〜０．７倍，
好ましくは０．５倍に設定される。第１ビード基板７２
と第２ビード基板７３のハーフビード８３，８４につい
ては，図４に示すハーフビード６３，６４と同等のもの
である。

【００３７】更に，図６を参照して，この発明による金
属製ガスケットの第５実施例を説明する。図６は，この
発明による金属製ガスケットの第５実施例の一部拡大断
面図である。金属製ガスケット９０は，図５に示した金
属製ガスケット７０と比較して，第１中間板４ａの折返
し部８６の折返し面８６ａに形成されていた隙間８９に
相当する隙間を設けることは意図していないが，第１ビ
ード基板７２の内側ボーダライン７９よりも第１ボア７
寄りの第１ボア周辺部分８１と第１中間板４の折返し部
１６との間に隙間９１を形成すると共に，第２ビード基
板７３の対応する第２ボア周辺部分８２と第１中間板４
の折重ね部１７との間に隙間９２を形成した点で異なっ
ている。第２ビード基板７３がシリンダヘッド側のデッ
キ面に追従するのに加えて，第１ビード基板７２も，燃
焼時にシリンダブロック側のデッキ面の変位に追従して
変形するので，シール面圧の安定化とシール性能の向上
を図ることが可能となる。

【００３８】以上，この発明の金属製ガスケットの各実
施例について説明したが，この発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。例えば，第１及び第２ビード
基板の各板厚については，エンジン部品の対向取付面の
材質や硬さ等の物理的な性質，或いはエンジンの仕様等
にあわせて，金属製ガスケットの仕様決定に際して適宜
変更して対向取付面に発生する不整の補正に対応させる
ことができる。例えば，シリンダヘッド９８側の第２ビ
ード基板３の板厚を，シリンダブロック９３側の第１ビ
ード基板２の板厚よりも厚くして，ビード基板に作用す
る応力や熱負荷の変動に対する耐久性を向上させても
い。ビード基板の各ビードの高さや幅は，同じボア６の
周りであっても，周方向位置に応じて変化させることが
できる。例えば，小型のエンジンでは，隣接するボア６
間の領域が非常に狭くなっているので，２本のビードの
幅を，他の領域におけるビードの幅よりも狭く設定され
る。また，ビードの高さについても，隣接するボア６間
の領域では高いシール力を得るために他の領域よりも高
くする等の変化を持たせることができる。金属製ガスケ
ットを適用するエンジン部品としては，シリンダヘッド
とシリンダブロックとの間の対向取付面間に限られず，
排気マニホルドをシリンダヘッドに取り付けるのに用い
られる金属製ガスケットとしても適用可能である。

【００３９】

【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，シリンダブロックをア
ルミニウム合金製とする場合のように，デッキ面に充分
高い硬度が得られなくても，金属製ガスケットを対向面
であるデッキ面間に締め付けた状態では，金属製ガスケ
ットは，シリンダボアの開口近傍において，デッキ面間
隙が大となり易い領域の補償部を確保しつつ，第１及び
第２中間板の板厚の差によるストッパ機能を果たす。し
かも，第１ビード基板の第１ビードによる変形は，両中
間板によって支えられ，過度の面圧を集中させずにフラ
ット化され，安定したシール性能を確保することもでき
る。また，第１及び第２中間板の板厚の差によって第１
ビード基板の第１ビードに部分における面圧が第２中間
板寄りに傾斜するので，面圧の中心がボアから遠ざかる
方向にシフトする。したがって，シリンダボアの開口直
近周囲に面圧が集中するのを防止して，シリンダボアの
変形を可及的に小さくすることができ，エンジンオイル
の消費量を少なくすると共に，シリンダ壁面とピストン
リングとの摩擦損失を少なくして焼付けを防止し，更に
燃費を改善する等のエンジン性能を向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による金属製ガスケットの一実施例を
示す平面図である。

【図２】図１に示す金属製ガスケットの矢視Ａ−Ａで見
た一部拡大断面図である。

【図３】この発明による金属製ガスケットの第２実施例
を示す一部拡大断面図である。

【図４】この発明による金属製ガスケットの第３実施例
を示す一部拡大断面図である。

【図５】この発明による金属製ガスケットの第４実施例
を示す一部拡大断面図である。

【図６】この発明による金属製ガスケットの第５実施例
を示す一部拡大断面図である。

【図７】図１及び図２に示す金属製ガスケットの場合の
デッキ面間への介装とシリンダブロック側のデッキ面に
発生する面圧を示した図である。

【符号の説明】１，４０，５０，７０，９０金属製ガスケット２，４２，５２，７２第１ビード基板３，４３，５３，７３第２ビード基板４，４ａ第１中間板５第２中間板６ボア７第１ボア８第２ボア９，４４，４５，５５，７５第１ビード１０，４６，４７，５６，７６第２ビード１１，５７，７７第１凸部１２，５８，７８第２凸部１５，１５ａ本体部分１６，８６折返し部１７，８７折重ね部１８第３ボア１９折返し部の先端２０第２中間板の端部２１，４８，５９，７９内側ボーダライン２２，４９，６０，８０外側ボーダライン６１，８１第１ボア周辺部分６２，８２第２ボア周辺部分８６ａ折返し面８８，８９，９１，９２隙間９３シリンダブロック９４シリンダライナ９８シリンダヘッド９７，９９デッキ面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１ボアに沿って第１ビードが形成され
た第１ビード基板，前記第１ボアに対応する第２ボアに
沿って前記第１ビードと実質的に一致する位置に第２ビ
ードが形成された第２ビード基板，前記両ビード基板間
に介在されると共に前記第１と第２ボアに対応した第３
ボアが形成され且つ前記第３ボアに沿って前記第１ビー
ド基板側に折り返された折返し部が形成された第１中間
板，前記第１中間板の板厚よりも薄い板厚を有すると共
に前記第１ビード基板側において前記第１中間板に積層
された第２中間板を具備し，前記第１ビードの第１凸部
と第２ビードの第２凸部とは互いに外側を向いており，
前記第１ビードの内側ボーダラインは前記折返し部に対
応して位置していると共に前記第１ビードの外側ボーダ
ラインは前記第２中間板に対応して位置しており，前記
第１中間板の前記折返し部と前記第２中間板とは前記第
１ビードの前記両ボーダライン間において互いに非干渉
状態に配置されていることから成る金属製ガスケット。
【請求項２】前記第１中間板の前記折返し部の先端
は，前記第１ビードの前記内側ボーダラインと前記外側
ボーダラインとの間の中央部に対応する位置に配置され
ていることからなる請求項１に記載の金属製ガスケッ
ト。
【請求項３】前記第１中間板の前記折返し部の前記先
端と対向する前記第２中間板の端部は，前記第１ビード
基板の前記第１ビードの前記外側ボーダラインよりも前
記折返し部側に配置されていることから成る請求項２に
記載の金属製ガスケット。
【請求項４】前記第１ビード基板及び前記第２ビード
基板にはそれぞれ複数の前記第１ボア及び前記第２ボア
が並列して形成されており，前記第１ビード及び前記第
２ビードは複数の前記第１ボア及び前記第２ボアのそれ
ぞれに独立して形成されて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。
【請求項５】前記第１中間板に形成された前記折返し
部の折返し面には，隙間が形成されていることから成る
請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属製ガスケッ
ト。
【請求項６】前記第１ビード基板の前記第１ビード
と，前記第２ビード基板の前記第２ビードとは，断面台
形に形成されていることから成る請求項１〜５のいずれ
か１項に記載の金属製ガスケット。
【請求項７】前記第１ビードの前記内側ボーダライン
から前記第１ボア側に延びる前記第１ビード基板の第１
ボア周辺部分は，前記第１中間板の前記折返し部に対し
て接触するか又は前記第１ビードの高さよりも低い幅の
隙間を介して対向しており，前記第２ビードの内側ボー
ダラインから前記第２ボア側に延びる前記第２ビード基
板の第２ボア周辺部分は，前記第１中間板の前記折返し
部に対応する部分に対して接触するか又は前記第２ビー
ドの高さより低い幅の隙間を介して対向していることか
ら成る請求項１〜６のいずれか１項に記載の金属製ガス
ケット。
【請求項８】前記第１ビード及び前記第２ビードはそ
れぞれ前記第１ボア又は前記第２ボアに沿って複数条に
形成されており，前記折返し部に対応して位置する前記
第１ビードの前記内側ボーダラインは最内側の前記第１
ビードの内側ボーダラインであり，前記第２中間板に対
応して位置する前記第１ビードの前記外側ボーダライン
は最外側の前記第１ビードの外側ボーダラインであるこ
とから成る請求項１〜７のいずれか１項に記載の金属製
ガスケット。
【請求項９】前記金属製ガスケットは，エンジンのシ
リンダブロックとシリンダヘッドとの間において，前記
第１ビード基板を前記シリンダブロックのデッキ面側に
配置して適用されることから成る請求項１〜８のいずれ
か１項に記載の金属製ガスケット。