(57)【要約】      （修正有）【課題】二つの部材の間に挟持してシールを行う金属ガスケットにおいて、折返し部分の面圧が発生する面積を広くできて、ガスケットを挟持する部材の歪みや圧痕を低減できる金属ガスケットを提供する。【解決手段】１枚又は２枚以上の金属構成板１０を有し、少なくとも1枚の第１の金属構成板１０で少なくとも一つのシール対象穴２の周縁部に第１の折返し部１０ｂを形成した金属ガスケット１において、前記第１の折返し部１０ｂの内部に、第２の折返し部２０ｂを有するリング状部材２０を、前記第２の折返し部２０ｂが板厚方向に関して第１の折返し部１０ｂと同じ側になるように挿入して構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚又は２枚以上の金属構成板を有し、少なくとも１枚の第１の金属構成板で少なくとも一つのシール対象穴の周縁部に第１の折返し部を形成した金属ガスケットにおいて、第２の折返し部を有するリング状部材を、前記第１の折返し部の内部に、前記第２の折返し部が板厚方向に関して前記第１の折返し部と同じ側になるように挿入して構成したことを特徴とする金属ガスケット。
【請求項２】
前記リング状部材を前記シール対象穴の全周に設けると共に、前記第２の折返し部を、前記シール対象穴の周囲方向に関して部分的に配置したことを特徴とする請求項１記載の金属ガスケット。
【請求項３】
前記リング状部材を、前記シール対象穴の周囲方向に関して部分的に配置したことを特徴とする請求項１記載の金属ガスケット。
【請求項４】
前記リング状部材の板厚を、前記第１の金属構成板の板厚と異ならして形成したことを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の金属ガスケット。
【請求項５】
前記第２の折返し部の幅を、前記第１の折返し部の幅の０．２倍〜２．０倍に形成したことを特徴とする請求項１、２、３又は４に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、二つの部材の間に挟持してシールを行う金属ガスケットに関し、より詳細には、折返し部を有しても、ガスケットを挟む部材側への局所的な押圧力の大きさを低減でき、優れたシール性能を発揮できる金属ガスケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのマニホールドガスケット等の金属ガスケットは、自動車のエンジンのシリンダブロック（シリンダボディ）と排気管や吸気管等の２つの部材の間に挟まれた状態で、ボルトにより締結され、燃焼ガス等の流体をシールする役割を持っている。
【０００３】
また、この金属ガスケットを使用するエンジンは、小型化、軽量化が進んで、材質が鋳鉄からアルミニウム合金に変わると共に、エンジンの高出力化に伴って、燃焼ガスの圧力は増加している。また、一方で、エンジンの軽量化の面から、ガスケットに使用できる金属構成板の枚数も少なくなりつつあり、少ない枚数の金属構成板で高いシール性能を発揮する必要が生じている。
【０００４】
このシール構造の一つとして、シリンダヘッドガスケット等で、シリンダボアをシールする際に、シリンダボア用穴の周縁部において、金属構成板を折返して折返し部を設けて、金属構成板の積層構造の層間への燃焼ガスの浸入の抑制や、折返し部の板厚の増加によるシリンダボアの周囲の平坦の段差の調整や、エンジン挙動（シリンダヘッド・シリンダブロックの垂直・水平方向の変位）の抑制やエンジン部材の変形に対するガスケットのシールの追従性の向上等を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、この折返し部は、プレス加工で形成されるため、加工方法の制約により、１回のプレスでは広い幅で折り返すことはできず、図５に示すように、折返し部１０ｂの幅Ｂ１が制限される。そのため、金属ガスケット１Ｘを挟持する部材と当接する部分の幅Ｂ１を広く取ることができない。
【０００６】
その結果、シール対象穴２の周囲に発生する面圧の面積が少なくなるので、局部的に過大な面圧が発生して、金属ガスケット１Ｘを挟持する部材側に歪みや圧痕が生じる恐れが生じる。また、折返し部１０ｂの先端部１０ｃが段差になった状態で部材に当接するため、この部分がエンジンの運転時の振動によって抉られる恐れもある。
【０００７】
なお、折返し部１０ｂの内部に挿入されたリング状部材２０Ｘは、折返し部１０ｂの部分の厚みを調整すると共に、折返し部１０ｂの丸み１０ａの曲率を大きくして曲げによる割れの発生を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開平０５−１０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、二つの部材の間に挟持してシールを行う金属ガスケットにおいて、簡単なプレス加工を使用した製造であっても、折返し部の部分の面圧が発生する面積を広くすることができて、金属ガスケットを挟持する部材の歪みや圧痕を低減できる金属ガスケットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するための本発明に係る金属ガスケットは、１枚又は２枚以上の金属構成板を有し、少なくとも１枚の第１の金属構成板で少なくとも一つのシール対象穴の周縁部に第１の折返し部を形成した金属ガスケットにおいて、第２の折返し部を有するリング状部材を、前記第１の折返し部の内部に、前記第２の折返し部が板厚方向に関して前記第１の折返し部と同じ側になるように挿入して構成する。
【００１１】
この構成によれば、シール対象穴の周囲の面圧を発生する部位が、第１の金属構成板の折返し部と、リング状部材の折返し部との両方となり、シール面積を増加することができる。そのため、過大な面圧の発生を回避でき、金属ガスケットを挟持する部材の歪みや圧痕を低減できる。特に、シリンダヘッドガスケットに適用した場合は、シリンダボアのライナー部の歪みや圧痕や抉りを低減できる。
【００１２】
また、第１の金属構成板の折返し部の先端部に、リング状部材の折返し部の先端部が対向し、この金属ガスケットを挟持する部材に当接する部分の外周端部がリング状部材の折返し部の丸め側（Ｒ側）となるので、この部分に当接する部材の抉りを著しく低減できる。
【００１３】
上記の金属ガスケットにおいて、前記リング状部材を前記シール対象穴の全周に設けると共に、前記第２の折返し部を、前記シール対象穴の周囲方向に関して部分的に配置して構成する。
【００１４】
この構成によれば、過大な面圧が発生する部位に対してのみ第２の折返し部を配置することができるようになり、シール対象穴の周囲方向に関してよりきめ細かく面圧分布を設定できる。また、リング状部材自体はシール対象穴の全周に及ぶので、第１の折返し部の内側の全周にこのリング状部材が挟まれている。従って、この第１の折返し部の部分の厚みを全周に亘って厚く形成できる。また、リング状部材の固定も容易となる。
【００１５】
上記の金属ガスケットにおいて、前記リング状部材を、前記シール対象穴の周囲方向に関して部分的に配置して構成する。この構成によれば、第１の折返し部の内側にこのリング状部材が挟まれている部分と挟まれていない部分とができるので、この折返し部の部分の厚みを周方向に関して大きく変化させることができるようになるので、より面圧の変化を付け易くなる。特に、シリンダヘッドガスケットに適用した場合において、ボア間において、このリング状部材の配置を行わないことで、シリンダボアの間が狭いエンジンにも適用できるようになる。
【００１６】
上記の金属ガスケットにおいて、前記リング状部材の板厚を、前記第１の金属構成板の板厚と異ならして形成する。これにより、第１の折返し部の部分の厚みと第２の折返し部の部分の厚みとを変化させることができるので、シール対象穴の径方向（中心から外側に向かう方向）に関して面圧の分布を変化させることができるようになる。
上記の金属ガスケットにおいて、前記第２の折返し部の幅を、前記第１の折返し部の幅の０．２倍〜２．０倍に形成して構成する。この構成によれば、リング状部材を第１の折返し部で固定し易くなり、また、工作し易くなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の金属ガスケットによれば、シール対象穴の周囲の面圧を発生する部位が、第１の金属構成板の第１の折返し部と、リング状部材の第２の折返し部との両方となり、シール面積が増加する。そのため、過大な面圧の発生を回避でき、金属ガスケットを挟持する部材の歪みや圧痕を低減できる。
【００１８】
また、第１の折返し部の先端部に、第２の折返し部の先端部が対向し、幅広い帯状部を形成すると共に、この帯状部の外周端部がリング状部材の第２の折返し部の丸め側（Ｒ側）となるので、この部分に当接する部材の抉りを著しく低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態のシリンダヘッドガスケットの構成を示す部分断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のシリンダヘッドガスケットの構成を示す平面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態のシリンダヘッドガスケットの構成を示す平面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態のシリンダヘッドガスケットの構成を示す平面図である。
【図５】従来技術のシリンダヘッドガスケットの構成を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、図面を参照して本発明に係る金属ガスケットの実施の形態についてシリンダヘッドガスケットを例にして説明する。しかしながら、本発明は、このシリンダヘッドガスケットに限定されず、排気マニホールドガスケット等あるいはエンジンに使用される以外の他の金属ガスケットにも適用できる。なお、図１〜図５は、模式的な説明図であり、構成をより理解し易いように、板厚、シール対象穴の大きさ、折返し部の大きさ、ビードの大きさ等の寸法を実際のものとは異ならせて、誇張して示している。
【００２１】
本発明に係る実施の形態の金属ガスケットは、エンジンのシリンダヘッドとシリンダブロック（シリンダボディ）のエンジン部材の間に挟持されるシリンダヘッドガスケットであって、シリンダボアの高温・高圧の燃焼ガス、及び、冷却水通路や冷却オイル通路等の冷却水やオイル等の流体をシールする。
【００２２】
このシリンダヘッドガスケットは、軟鋼板、ステンレス焼鈍材（アニール材）、ステンレス調質材（バネ鋼板）等で形成される金属構成板（金属基板）を複数有して構成される。また、シリンダブロック等のエンジン部材の形状に合わせて製造され、図２〜図４に示すように、シリンダボア用穴（燃焼室用穴）２、冷却水のための水穴（冷却水用穴）３、エンジンオイルの循環のためのオイル穴４、締結ヘッドボルト用のボルト穴５等が形成される。
【００２３】
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態のシリンダヘッドガスケット１は、１枚の金属構成板（第１の金属構成板）１０と、リング状部材２０とからなる。この金属構成板１０は例えばステンレス焼鈍材で形成し、シール対象穴であるシリンダボア用穴２の周縁部を折り返す。この折返しにより、第１の丸み部分１０ａとその先のフランジ部である第１の折返し部１０ｂとを形成する。
【００２４】
一方、リング状部材２０を、例えばステンレスバネ鋼板で形成し、外周側を折返して、第２の丸み部２０ａと第２の折返し部２０ｂとを形成する。このリング状部材２０を、基部２０ｃが金属構成板１０の第１の折返し部１０ｂの内部に配置され、第２の折返し部２０ｂが板厚方向に関して第１の折返し部１０ｂと同じ側になるように挿入して配置する。
【００２５】
この構成は、シリンダヘッドガスケット１の製造時に、リング状部材２０をプレス加工して第２の折返し部２０ｂを形成する。金属構成板１０のプレス加工時に、この第２の折返し部２０ｂを持つリング状部材２０を、金属構成板１０の第１の折返し部１０ｂを形成する側のシリンダボア用穴２の周囲に配置してから、プレス加工して、金属構成板１０のシリンダボア用穴２の周囲を折り返して第１の折返し部１０ｂを形成する。
【００２６】
この製造方法により、金属構成板１０のシリンダボア用穴２の周縁部を折返してできた第１の折返し部１０ｂの内部に、第２の折返し部２０ｂを有するリング状部材２０を、第２の折返し部２０ｂが板厚方向に関して第１の折返し部１０ｂと同じ側になるように挿入された構成となる。
【００２７】
この第１の実施の形態のシリンダヘッドガスケット１によれば、シリンダボア用穴２の周囲の面圧を発生する部位が、第１の折返し部１０ｂと、第２の折返し部２０ｂとの両方となるので、シール面積が増加する。その結果、過大な面圧の発生を回避でき、シリンダヘッドガスケット１を挟持するエンジン部材の歪みや圧痕を低減できる。
【００２８】
また、第１の折返し部１０ｂの先端部１０ｃに、第２の折返し部２０ｂの先端部２０ｄが対向し、この金属ガスケットを挟持する部材に当接する部分の外周端部が第２の折返し部２０ｂの丸め側（Ｒ側）２０ａとなるので、この部分に当接するシリンダボアのライナー部の歪みや圧痕や抉りを低減できる。
【００２９】
なお、このリング状部材２０の板厚は、金属構成板１０と同じ板厚としてもよいが、金属構成板１０の板厚と異ならして形成すると、第１の折返し部１０ｂの部分の厚みと第２の折返し部２０ｂの部分の厚みとを変化させることができるので、シリンダボア用穴２の径方向（中心から外側に向かう方向）に関して面圧の分布を変化させることができるようになる。
【００３０】
また、第２の折返し部２０ｂの幅Ｂ２を、第１の折返し部１０ｂの幅Ｂ１の０．２倍〜２．０倍に形成すると、リング状部材２０を第１の折返し部１０ｂで固定し易くなり、また、工作し易くなる。
【００３１】
この両端部１０ｃ、２０ｄの間は、エンジンの運転中に金属ガスケット１が押圧された時に両端部１０ｃ、２０ｄが当接しない程度の小さな隙間Ｓを設けるのが好ましい。この隙間Ｓが広すぎると第１の折返し部１０ｂの先端部１０ｃの角がエンジン部材に当接して抉りの問題が生じる。
【００３２】
次に、第２の実施の形態のシリンダヘッドガスケット１Ａに関して説明する。このシリンダヘッドガスケット１Ａでは、第１の実施の形態のシリンダヘッド１の構成において、リング状部材２０Ａをシリンダボア用穴２の全周に設けるが、第２の折返し部２０Ａｂを、シリンダボア用穴２の周囲方向に関して、図２に示すように、シリンダボア用穴２同士の間を省いて、部分的に配置して構成する。
【００３３】
この構成によれば、過大な面圧が発生する部位に対してのみ第２の折返し部２０Ａｂを配置するので、よりきめ細かい面圧分布の設定となる。また、リング状部材２０Ａ自体はシリンダボア用穴２の全周に及ぶので、第１の折返し部１０ｂの内側にこのリング状部材２０Ａが全周で挟まれている。そのため、この第１の折返し部１０ｂの厚みを全周に亘って厚く形成できると共に、リング状部材２０Ａの固定も容易となる。
【００３４】
次に、第３の実施の形態のシリンダヘッドガスケット１Ｂに関して説明する。このシリンダヘッドガスケット１Ｂでは、第１の実施の形態のシリンダヘッド１の構成において、リング状部材２０Ｂをシリンダボア用穴２の周囲方向に関して、シリンダボア用穴２の間において、このリング状部材２０Ｂの配置を行わずに、部分的に配置する。
【００３５】
この構成によれば、第１の折返し部１０ｂの内側にこのリング状部材２０Ｂが挟まれている部分と挟まれていない部分とができるので、この第１の折返し部１０ｂの厚みが周方向に関して変化させることができるようになり、より面圧の変化を付け易くなる。また、シリンダボア同士の間が狭いエンジンにも適用できるようになる。
【００３６】
従って、上記の第１〜第３の実施の形態の金属ガスケット１、１Ａ、１Ｂによれば、シリンダボア用穴２の周囲の面圧を発生する部位が、第１の金属構成板１０の第１の折返し部１０ａと、リング状部材２０、２０Ａ２０Ｂの第２の折返し部２０ｂ、２０Ａｂ、２０Ｂｂとの両方となり、シール面積が増加する。そのため、過大な面圧の発生を回避でき、金属ガスケット１、１Ａ、１Ｂを挟持する部材の歪みや圧痕を低減できる。
【００３７】
また、第１の折返し部１０ｂの先端部１０ｃに、第２の折返し部２０ｂ、２０Ａｂ、２０Ｂｂの先端部２０ｃ、２０Ａｃ、２０Ｂｃが対向し、幅広い帯状部を形成すると共に、この帯状部の外周端部がリング状部材２０、２０Ａ、２０Ｂの第２の折返し部２０ｂ、２０Ａｂ、２０Ｂｂの丸め側（Ｒ側）２０ａ、２０Ａａ、２０Ｂａとなるので、この部分に当接するエンジン部材の抉りを著しく低減できる。
【符号の説明】
【００３８】
１、１Ａ、１Ｂ  シリンダヘッドガスケット（金属ガスケット）
２  シリンダボア用穴（シール対象穴）
３  水穴
４  オイル穴
５  ボルト穴
１０  金属構成板（第１の金属構成板）
１０ａ  第１の丸み部分
１０ｂ  第１の折返し部
１０ｃ  第１の折返し部の先端
２０  リング状部材
２０ａ  第２の丸み部
２０ｂ  第２の折返し部
２０ｃ  基部
２０ｄ  第２の折返し部の先端
Ｂ１  第１の折返し部の幅
Ｂ２  第２の折返し部の幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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