(57)【要約】      （修正有）【課題】シール性能を全体的に向上でき、しかも製作コストを低減し得る金属製ガスケットと、素材金属板に対するシール部の接着強度を加圧接合により向上し得るガスケット構成板の製造方法を提供する。【解決手段】２枚のガスケット構成板１０、３０を積層してなり、第１ガスケット構成板１０の外面に、幅を有する被覆部１３ａ、１４ａが、平面視においてビード２０、２３を覆うように、ビード２０、２３に沿ってそれぞれ設けられ、被覆部１３ａ、１４ａの外面に厚さ方向の外方側へ突出するシール突部１３ｂ、１４ｂが被覆部１３ａ、１４ａに沿って設けられ、被覆部１３ａ、１４ａとシール突部１３ｂ、１４ｂとを有するシール部１３、１４が、ゴム材料を用いて一体成形された単一部材で構成されている。【選択図】図１
2019163798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール用のビードが設けられた１枚のガスケット構成板からなる金属製ガスケットであって、
前記ガスケット構成板の少なくとも一方の面に、幅を有する被覆部が、前記ビードを覆うように前記ビードに沿って設けられ、
前記被覆部の外面に前記被覆部の厚さ方向の外方側へ突出するシール突部が前記被覆部に沿って設けられ、
前記被覆部と前記シール突部とを有するシール部が、ゴム材料を用いて前記ガスケット構成板上に一体成形された単一部材で構成されている、
ことを特徴とする金属製ガスケット。
【請求項２】
複数枚のガスケット構成板を積層してなり、前記複数枚のガスケット構成板の少なくとも１枚にシール用のビードが設けられた金属製ガスケットであって、
前記複数枚のガスケット構成板のうちの少なくとも一方の外面側に配置されるガスケット構成板の外面に、幅を有する被覆部が、平面視において前記ビードを覆うように、前記ビードに沿って設けられ、
前記被覆部の外面に厚さ方向の外方側へ突出するシール突部が前記被覆部に沿って設けられ、
前記被覆部とシール突部とを有するシール部が、ゴム材料を用いて一体成形された単一部材で構成されている、
ことを特徴とする金属製ガスケット。
【請求項３】
前記ビードを有するガスケット構成板が、前記複数枚のガスケット構成板のうちの少なくとも一方の外面側に配置され、前記被覆部が、前記ビードを有するガスケット構成板の外面に、前記ビードを覆うように前記ビードに沿って設けられている請求項２記載の金属製ガスケット。
【請求項４】
前記シール突部が前記ビードのシール線よりも外方側に設けられている請求項１〜３のいずれか１項記載の金属製ガスケット。
【請求項５】
前記シール部を構成するゴム材料としてフッ素ゴムを用いてなる請求項１〜４のいずれか１項記載の金属製ガスケット構成板。
【請求項６】
素材金属板上に、ビードの配設位置に対応させて未加硫の素材ゴム片を載置して、前記素材金属板と金型間において、前記ビードの配設位置に沿って、前記素材ゴム片を加熱圧縮して、加硫するとともに展延し、前記素材ゴム片により、前記素材金属板上に、前記ビードの配設位置に対応させて被覆部を有するシール部を成形することを特徴とするガスケット構成板の製造方法。
【請求項７】
前記金型は、前記ビードの配設位置に対応させて嵌合溝部を形成した雌型と、前記嵌合溝部に進退可能に内嵌される雄型とを備え、前記雄型の先端面に前記素材ゴム片を加圧する加圧面が形成されている請求項６記載のガスケット構成板の製造方法。
【請求項８】
前記金型における前記素材ゴム片の加圧面に、前記被覆部に沿って延びる溝部を設け、前記シール部の成形時に、前記溝部により、前記被覆部の外面に前記被覆部の厚さ方向の外方側へ突出するシール突部を前記被覆部に沿って成形し、前記被覆部と前記シール突部とを有する前記シール部を前記素材金属板上に一体成形する請求項６又は７記載のガスケット構成板の製造方法。
【請求項９】
前記シール部を成形した前記素材金属板に対して、前記シール部に沿ってビードを成形する工程を備えた請求項６〜８のいずれか１項記載のガスケット構成板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用エンジンのヘッドガスケットとして好適に利用可能な金属製ガスケット及びそれに用いるガスケット構成板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の燃費重視エンジンは、燃焼効率追求とは別に軽量化技術を平行し開発が進んでいる。特に軽量化は最適設計でないと、エンジン剛性が保たれずシリンダヘッドとシリンダブロックの合わせ面の締付け時に平面度が大きくなるので、その分ヘッドガスケットのシール性能が求められる。しかし、カムシャフトやクランクシャフトは回転軸であることから、エンジン剛性が低下したとしても、ある一定のタワミを抑える剛性は必要である。特にカムシャフトが配置されているシリンダヘッドはボルト締付けの影響を受ける為、締付けボルトの軸力低減は有効な手段で有る。しかし、締付けボルトの軸力低減はヘッドガスケットのシール性能の低下の主要因となる。
【０００３】
このようなことから、ヘッドガスケットのシール性能を極力向上するため、ヘッドガスケットを構成するガスケット構成板の素材金属板として、金属板の片面または両面における全面に、ゴム層を形成したものも提案され、実用化されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかし、エンジンの冷却水との接触部分にまでゴム層を形成すると、ゴム層の一部が剥離したときに、剥離したゴム片が冷却水に混ざって、ゴミ詰まりにより冷却性能が低下するという問題が発生する。
【０００５】
そこで、特許文献１記載のガスケット構成板のうちの、例えばウォータジャケットに対面するゴム層を、ウォータジェットにより除去したり、ビード及びビードに対面する必要部分にのみ、スプレー塗布やスクリーン印刷により、液状のゴム材料を塗布して、ゴム材料からなるコーティング層を形成したりすることで、ゴム層の剥離による冷却性能の低下を極力防止するように構成した金属製ガスケットも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
また、ガスケット構成板に形成するコーティング層として、金属板の全面に施したＮＢＲゴムやフッ素樹脂等を用いてなるミクロシール用コーティングと、シリンダボア用穴、冷却水やエンジンオイルの循環のための液体穴、締結ボルト用のボルト穴、ギヤボックス用穴等などの穴を取り囲むように形成したシール用コーティングとを備え、シール用コーティングの厚さをミクロシール用コーティングよりも厚く設定して、シール用コーティングにより複数本のシールラインを形成することで、シール性能を向上するように構成したヘッドガスケットも提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１６４１２２号公報
【特許文献２】特開２０００−２８００２号公報
【特許文献３】特許第３５４７４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、ゴム層の不要部分をウォータジェットにより除去する場合には、不要部分の除去作業に多くの時間を要し、ヘッドガスケットの生産性が低下するとともに、ゴム材料の無駄が多くなって、ヘッドガスケットの製作コストが高くなるという問題がある。また、一様な厚さのゴム層しか形成できず、特許文献３記載のような、高さの異なるコーティング層を形成できないという問題もある。
【０００９】
一方、スクリーン印刷によりコーティング層を形成する場合には、不要部分の除去作業が不要となり、生産性を向上できるとともに、ゴム材料の無駄を極力少なくして、ヘッドガスケットの製作コストを低減できる。また、特許文献３記載のような、高さや材料の異なるコーティング層を形成することもできる。
【００１０】
しかし、スクリーン印刷するゴム材料として、溶剤を添加して希釈した液状のゴム材料を用いる必要があり、しかも塗布したゴム材料を金属板に対して加圧接合しないので、金属板に対するコーティング層の接着強度が低くなるという問題があった。
【００１１】
また、特許文献３記載のように、高さの異なるコーティング層を形成する場合には、高さの異なるコーティング層毎に、ガスケット構成板をマスキングしてスプレー塗布したり、異なるスクリーンでスクリーン印刷を行ったりする必要があり、コーティング層の形成のための工程数が増えて、その分生産性が低下したり、製作コストが高くなるという問題がある。しかも、特許文献３記載のシール用コーティングのように、幅の狭いコーティング層を形成する場合には、該コーティング層と金属板との接触面積が小さくなることから、該コーティング層がどうしても剥離し易くなるという問題もある。
【００１２】
本発明の目的は、シール部の接着強度を加圧接合により向上できるとともに、シール性能を全体的に向上でき、しかも製作コストを低減し得る金属製ガスケットと、ガスケット構成板の製作コストを低減できるとともに、素材金属板に対するシール部の接着強度を加圧接合により向上し得るガスケット構成板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、以下の発明を包含する。
（１）  シール用のビードが設けられた１枚のガスケット構成板からなる金属製ガスケットであって、前記ガスケット構成板の少なくとも一方の面に、幅を有する被覆部が、前記ビードを覆うように前記ビードに沿って設けられ、前記被覆部の外面に前記被覆部の厚さ方向の外方側へ突出するシール突部が前記被覆部に沿って設けられ、前記被覆部と前記シール突部とを有するシール部が、ゴム材料を用いて前記ガスケット構成板上に一体成形された単一部材で構成されている、ことを特徴とする金属製ガスケット。
【００１４】
（２）  複数枚のガスケット構成板を積層してなり、前記複数枚のガスケット構成板の少なくとも１枚にシール用のビードが設けられた金属製ガスケットであって、前記複数枚のガスケット構成板のうちの少なくとも一方の外面側に配置されるガスケット構成板の外面に、幅を有する被覆部が、平面視において前記ビードを覆うように、前記ビードに沿って設けられ、前記被覆部の外面に厚さ方向の外方側へ突出するシール突部が前記被覆部に沿って設けられ、前記被覆部とシール突部とを有するシール部が、ゴム材料を用いて一体成形された単一部材で構成されている、ことを特徴とする金属製ガスケット。なお、「被覆部が、平面視において前記ビードを覆うように」とは、被覆部がビードの上面或いはそれよりも上側にビードの上面側を覆うように配置されている場合と、被覆部がビードの下面或いはそれよりも下側にビードの下面側を覆うように配置されている場合の双方を意味するものとする。
【００１５】
前記（１）及び（２）の金属製ガスケットでは、シリンダヘッドとシリンダブロック間などの２つの部材間に金属製ガスケットを介装することで、両部材間において、燃焼ガスや冷却水や潤滑オイルなどの流体をシールすることになる。特に、シリンダヘッドやシリンダブロックは鋳物で構成され、金属製ガスケットと比較して表面粗さが粗く、シリンダヘッドやシリンダブロックに対する金属製ガスケットの接触部分におけるシール性能が低下し易いので、前記（１）及び（２）の金属製ガスケットのように、少なくとも一方の外面にビードに対応させてゴム材料からなるシール部を形成することでシール性能を向上できる。また、前記（１）及び（２）の金属製ガスケットのように、シール部にシール突部を備えさせると、ビードだけでなくシール突部によっても、シール性能を向上することができる。更に、前記（１）及び（２）の金属製ガスケットでは、シール部がゴム材料を用いて一体成形された単一部材で構成されているので、スプレー塗布やスクリーン印刷によりシール部を形成する場合と比較して、ガスケット構成板の金属基板に対するシール部の接着強度を加圧接合により向上できること、幅の狭いシール突部を形成する場合であっても、シール突部の剥離を効果的に防止できること、工程数を増やすことなくシール突部を有するシール部を成形できるとともに、必要部分にのみシール部を成形して、ゴム材料の無駄を少なくできるので、金属製ガスケットの製作コストを安くできること、などの作用効果が得られる。
【００１６】
（３）  前記ビードを有するガスケット構成板が、前記複数枚のガスケット構成板のうちの少なくとも一方の外面側に配置され、前記被覆部が、前記ビードを有するガスケット構成板の外面に、前記ビードを覆うように前記ビードに沿って設けられている前記（２）記載の金属製ガスケット。
【００１７】
（４）  前記シール突部が前記ビードのシール線よりも外方側に設けられている前記（１）〜（３）のいずれかに記載の金属製ガスケット。例えば、自動車用エンジンの燃焼室周りをシールする燃焼室ビードにおいては、燃焼室ビードの内側の燃焼ガスと外側の冷却水とを区画するようにシールすることになるが、燃焼ガスはビードにより概ねシールされることになる。また、被覆部とシリンダブロック又はシリンダヘッドとの隙間が極めて小さなものとなるので、燃焼ガスがビードから冷却水側へ多少漏れたとしても、漏れた燃焼ガスのガス圧は、圧力損により非常に低圧となる。このため、本発明のように、ビードのシール線よりも外方側にシール突起を設けることにより、燃焼ガスがビードから冷却水側へ多少漏れようとしても、該燃焼ガスをシール突起によって確実にシールすることができる。また、冷却水及び潤滑油は、燃焼ガスと比較して低圧なので、ヘッドボルトの締め付け力が燃焼室ビードに作用するように、ビードとシール突起とでシールすることになる。
【００１８】
（５）  前記シール部を構成するゴム材料としてフッ素ゴムを用いてなる前記（１）〜（４）のいずれかに記載の金属製ガスケット。
【００１９】
（６）  素材金属板上に、ビードの配設位置に対応させて未加硫の素材ゴム片を載置して、前記素材金属板と金型間において、前記ビードの配設位置に沿って、前記素材ゴム片を加熱圧縮して、加硫するとともに展延し、前記素材ゴム片により、前記素材金属板上に、前記ビードの配設位置に対応させて被覆部を有するシール部を成形することを特徴とするガスケット構成板の製造方法。
【００２０】
この製造方法では、素材金属板と金型間において、未加硫の素材ゴム片を加熱圧縮して、加硫するとともに展延し、ビードの配設位置に沿ってシール部を成形するので、ゴム材料の無駄を極力少なくして、ガスケット構成板の製作コストを低減できるとともに、スクリーン印刷やスプレー塗布により液状のゴム材料を素材金属板に対して塗布して、シール部を形成する場合と比較して、素材金属板に対するシール部の接着強度を加圧接合により向上できる。
【００２１】
（７）  前記金型は、前記ビードの配設位置に対応させて嵌合溝部を形成した雌型と、前記嵌合溝部に進退可能に内嵌される雄型とを備え、前記雄型の先端面に前記素材ゴム片を加圧する加圧面が形成されている（６）記載のガスケット構成板の製造方法。この場合には、ビードの成形時に、ビードの両側方へ突出するゴム材料のバリの発生を極力少なくできる。
【００２２】
（８）  前記金型における前記素材ゴム片の加圧面に、前記被覆部に沿って延びる溝部を設け、前記シール部の成形時に、前記溝部により、前記被覆部の外面に前記被覆部の厚さ方向の外方側へ突出するシール突部を前記被覆部に沿って成形し、前記被覆部と前記シール突部とを有する前記シール部を前記素材金属板上に一体成形する前記（６）又は（７）記載のガスケット構成板の製造方法。この場合には、被覆部とシール突部とを同時に成形でき、例えばスクリーン印刷のようにスクリーンを変えて被覆部とシール突部を形成する必要がないので、工程数を増やすことなく、被覆部とシール突部とを同時成形できる。しかも、シール突部が、被覆部と一体成形された単一部材で構成されるので、シール突部の幅を狭く構成した場合であっても、使用時におけるシール突部の剥離を効果的に防止できる。
【００２３】
（９）  前記シール部を成形した前記素材金属板に対して、前記シール部に沿ってビードを成形する工程を備えた前記（６）〜（８）のいずれかに記載のガスケット構成板の製造方法。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る金属製ガスケットによれば、シール部の接着強度を加圧接合により向上できるとともに、金属製ガスケットのシール性能を向上でき、しかも金属製ガスケットの製作コストを低減できる。
【００２５】
本発明に係るガスケット構成板の製造方法によれば、ガスケット構成板の製作コストを低減できるとともに、素材金属板に対するシール部の接着強度を加圧接合により向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、金属製ガスケットを組付けたエンジンの分解状態での要部断面図（図２におけるI-I線位置での断面図）である。
【図２】図２は、第１ガスケット構成板の平面図である。
【図３】図３は、シール部を省略した状態での第１ガスケット構成板の平面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第２ガスケット構成板の平面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第２ガスケット構成板の底面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、第１の他の構成の金属ガスケットの外周シール部付近の縦断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第２の他の構成の金属ガスケットの燃焼室シール部付近の縦断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、第３の他の構成の金属ガスケットの燃焼室シール部付近の縦断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、第４の他の構成の金属ガスケットの縦断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第４の他の構成の金属ガスケットで用いるシム板の平面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、第５の他の構成の金属ガスケットの縦断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第６の他の構成の金属ガスケットの縦断面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、第７の他の構成の金属ガスケットの縦断面図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、第８の他の構成の金属ガスケットの縦断面図である。
【図７Ｅ】図７Ｅは、第９の他の構成の金属ガスケットの縦断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、第１０の他の構成の金属ガスケットの縦断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第１１の他の構成の金属ガスケットの縦断面図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、第１２の他の構成の金属ガスケットの縦断面図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、第１３の他の構成の金属ガスケットの縦断面図である。
【図９】図９は、シール部を成形する金型装置の分解斜視図である。
【図１０】図１０は、素材ゴム片を載置したときにおける、シール部の成形方法の説明図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、素材ゴム片を載置したときにおける、シール部の成形方法の説明図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、素材ゴム片を加熱圧縮したときにおける、シール部の成形方法の説明図である。
【図１２】図１２は、ビードを成形する金型のビード成形時における要部縦断面図である。
【図１３】図１３は、素材金属板の両面にシール部を成形可能な金型装置の要部縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本実施の形態は、本発明の金属製ガスケットを自動車用エンジンのヘッドガスケットに適用した場合のものである。なお、本実施の形態で用いる図面は、金属製ガスケットの各部の寸法を実際のものとは異なる寸法に設定することで、金属製ガスケットの要部の構成を誇張して示している。
【００２８】
図１、図２に示す金属製ガスケット１０は、多気筒直列エンジン用の金属製ガスケットで、この金属製ガスケット１０は、エンジン１のシリンダブロック２とシリンダヘッド３の合せ面２ａ、３ａ間に介装されて、燃焼ガス、冷却水、潤滑油などの流体をシールするものである。エンジン１としては、鋳鉄製のシリンダブロックを備えたエンジンや、シリンダブロック及びシリンダヘッドをアルミニウム合金やマグネシウム合金などの軽合金を主体として構成したエンジンなど、周知の構成のエンジンに、本発明の金属製ガスケット１０を適用できる。本実施の形態では、ウォータジャケット４の上面を開放させたオープンデッキタイプのシリンダブロック２を備え、シリンダブロック２及びシリンダヘッド３をアルミニウム合金で構成したエンジン１に本発明を適用した場合について説明するが、ウォータジャケット４の上面を開放させていないシリンダブロックに対しても本発明を同様に適用できる。
【００２９】
金属製ガスケット１０は、第１ガスケット構成板１１と第２ガスケット構成板３０とを備え、両ガスケット構成板１１、３０を積層状に結合したものである。
【００３０】
第１ガスケット構成板１１は、図１〜図３に示すように、金属材料からなる第１金属基板１２と、第１金属基板１２の上面に積層状に設けたゴム材料からなる燃焼室シール部１３及び外周シール部１４とを備え、両シール部１３，１４は、シール性能を向上しつつ、冷却水との接触による剥離を防止するため、ウォータジャケット４内に配置されないように構成され、第１金属基板１２は、両シール部１３，１４の配設位置以外において外部に露出されている。なお、図２では、両シール部１３，１４の領域が明確になるように、両シール部１３，１４が形成されている部分を仮想的に網点で示した。
【００３１】
第１金属基板１２は、シリンダブロック２とシリンダヘッド３との合せ面２ａ、３ａと略同じ平面形状に形成され、ＪＩＳ規格におけるＳＵＳ３０１などのステンレス鋼板、あるいはこれと同等の特性を有する周知の金属材料で構成されている。第１金属基板１２としては、例えば０．１５ｍｍ〜０．４ｍｍ、好ましくは０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍの板厚のものを採用できる。
【００３２】
第１ガスケット構成板１１の幅方向の略中央部には長さ方向に間隔をあけて丸孔からなる複数の燃焼室孔１５が燃焼室５に対応させて形成され、ウォータジャケット４に対応する位置には複数の冷却水孔１６が所定配列で形成されている。ウォータジャケット４の外側に対応する位置には複数個のボルト挿通孔１７が燃焼室孔１５を取り囲むように略等間隔で形成され、ボルト挿通孔１７にヘッドボルト（図示略）を挿通させて、シリンダヘッド３をシリンダブロック２に固定できるように構成されている。特定のボルト挿通孔１７の外側には潤滑油が流通する油孔１８が形成され、シリンダブロック２からシリンダヘッド３側へ潤滑油を供給して、動弁機構等を潤滑できるように構成されている。
【００３３】
第１ガスケット構成板１１には、図１、図３に示すように、燃焼室５を取り囲む燃焼室ビード２０と、ボルト挿通孔１７を取り囲むボルト孔ビード２１と、ボルト挿通孔１７と油孔１８とを併せて取り囲むボルト油孔ビード２２と、ウォータジャケット４を取り囲むように隣接配置されるビード２１、２２を連結して、ビード２１、２２との協働によりウォータジャケット４を取り囲む外周ビード２３が形成されている。尚、外周ビード２３は、ボルト孔ビード２１及びボルト油孔ビード２２とは独立に、ウォータジャケット４を取り囲む環状に形成することもできる。
【００３４】
ビード２０〜２３は、断面形状が部分円弧状の丸ビードで構成されている。ただし、ビード２０〜２３は、丸ビードに代えて、図５Ａに示す第１ガスケット構成板１１Ａのように、第１金属基板１２Ａに傾斜部を設けた段差ビード２５で構成することもできるし、丸ビードと段差ビードとを任意に組み合わせて構成することもできる。例えば、高度なシール性能が要求される燃焼室ビード２０を丸ビードで構成し、その他のビードを段差ビード２５で構成することもできる。また、第１ガスケット構成板１１における、燃焼室孔１５、冷却水孔１６、ボルト挿通孔１７、油孔１８の形状や個数や配置、ビード２０〜２３の形状や個数や配置はエンジンの構成等に応じて任意に設定できる。
【００３５】
燃焼室シール部１３は、燃焼室ビード２０を覆うように設けた幅を有する被覆部１３ａと、被覆部１３ａの外周縁に沿って被覆部１３ａの上面に上方へ突出状に設けたシール突部１３ｂとを有し、ゴム材料を用いて第１金属基板１２の上面に一体成形された単一部材で構成されている。
【００３６】
燃焼室シール部１３の被覆部１３ａは、少なくとも燃焼室ビード２０全体を覆うように、隣接する燃焼室孔１５間と、燃焼室孔１５とウォータジャケット４の内縁に対応する位置間に連続的に設けられ、ウォータジャケット４内に配置されないように構成されている。被覆部１３ａの厚さは、任意に設定可能であるが、例えば１０μｍ〜３０μｍに設定できる。
【００３７】
燃焼室シール部１３のシール突部１３ｂは、被覆部１３ａの外周縁に沿って、燃焼室ビード２０よりも外側に設けられ、燃焼室ビード２０とシリンダヘッド３間のシール線を経てウォータジャケット４側へ漏洩しようとする燃焼ガスを効果的にシールできるように構成されている。燃焼室ビード２０の自然状態での突出高さＨ１は、任意に設定可能であるが、例えば０．１１ｍｍ〜０．２ｍｍに設定でき、第１金属基板１２の上面からシール突部１３ｂの先端部までのシール突部１３ｂの高さＨ２は、燃焼室ビード２０の突出高さＨ１の３０％〜５０％に設定でき、シール突部１３ｂの幅Ｗ１は、シール突部１３ｂの高さＨ２の１０倍〜１５倍に設定できる。ただし、シール突部１３ｂは、図５Ｂに示す第１ガスケット構成板１１Ｂの燃焼室シール部１３Ｂのように、燃焼室ビード２０の外周側と内周側の両方に設けることができるし、図５Ｃに示す第1ガスケット構成板１１Ｃの燃焼室シール部１３Ｃのように、複数本（図５Ｃでは２本）のシール突部１３ｂを並列状に設けることもできる。
【００３８】
外周シール部１４は、ボルト孔ビード２１とボルト油孔ビード２２と外周ビード２３の覆うように、これらのビード２１〜２３に沿って第１金属基板１２の上面に設けた幅を有する被覆部１４ａと、被覆部１４ａの外周縁に沿って被覆部１４ａの上面に上方へ突出状に設けたシール突部１４ｂとを有し、ゴム材料を用いて第１金属基板１２の上面に一体成形された単一部材で構成されている。
【００３９】
外周シール部１４の被覆部１４ａは、ウォータジャケット４の外縁よりも外方側において、ウォータジャケット４を取り囲むように連続的に設けられ、ウォータジャケット４内に配置されないように構成されている。被覆部１４ａの厚さは、任意に設定可能であるが、例えば２０μｍ〜４０μｍに設定できる。
【００４０】
外周シール部１４のシール突部１４ｂは、被覆部１４ａの外周縁に沿ってビード２１〜２３よりも外側に設けられ、ビード２１〜２３とシリンダヘッド３間のシール線を経て外部へ漏洩しようとする冷却水、潤滑油などの流体を効果的にシールできるように構成されている。ビード２１〜２３の自然状態での突出高さＨ３は、任意に設定可能であるが、例えば０．１１ｍｍ〜０．２ｍｍに設定でき、第１金属基板１２の上面からシール突部１４ｂの先端部までのシール突部１４ｂの高さＨ４は、ビード２１〜２３の突出高さＨ３の２５％〜４５％に設定でき、シール突部１４ｂの幅Ｗ２は、シール突部１４ｂの高さＨ４の１０倍〜１５倍に設定できる。ただし、シール突部１４ｂは、燃焼室シール部１３Ｂと同様に、被覆部１４ａの外周縁だけでなく、被覆部１４ａの冷却水をシールする内周縁に沿って設けることもできるし、被覆部１４ａのうちのボルト孔ビード２１及びボルト油孔ビード２２を被覆する部分の内周縁に沿って設けることもできる。また、燃焼室シール部１３Ｃと同様に、複数本のシール突部１４ｂを並列状に設けることもできる。
【００４１】
燃焼室シール部１３及び外周シール部１４は、スプレー塗布またはスクリーン印刷により形成したものではなく、後述するようにゴム片を用いて型内において第１金属基板１２上に一体成形したものである。
【００４２】
燃焼室シール部１３及び外周シール部１４を構成するゴム材料としては、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、アクリルゴム（ＡＲ）、シリコンゴム等の合成ゴム、若しくは天然ゴム（ＮＲ）、またはそれらの混合物を採用できる。なお、燃焼室シール部１３と外周シール部１４とは、同じゴム材料で構成することもできるし、異なるゴム材料で構成することもできる。特に、燃焼室シール部１３は、耐熱性能に対する要求が厳しいことから、耐熱性に優れたゴム材料、例えばフッ素ゴムで構成することが好ましい。
【００４３】
図１、図４に示すように、第２ガスケット構成板３０は、金属材料からなる第２金属基板３１と、第２金属基板３１の両面に積層状に設けたゴム材料からなるコーティング層３２，３３とを備え、コーティング層３２は、図４Ａに示すように、第２金属板３１の上面の全面に設けられている。一方、コーティング層３３は、剥離したゴム片が冷却水に混入されないようにするため、図４Ｂに示すように、ウォータジャケット４内に露出しないように、ウォータジャケット４に対応する位置以外の部分に設けられ、ウォータジャケット４に対応する位置は、第２金属基板３１が外部に露出するように構成されている。なお、図４Ａ、図４Ｂでは、コーティング層３２、３３が形成されている部分を仮想的に網点で示すものとする。
【００４４】
第２金属基板３１は、シリンダブロック２とシリンダヘッド３との合せ面２ａ、３ａと略同じ平面形状に形成され、ＪＩＳ規格におけるＳＵＳ３０１などのステンレス鋼板、あるいはこれと同等の特性を有する周知の金属材料で構成されている。第２金属基板３１の板厚は任意に設定できるが、例えば０．０３ｍｍ〜０．１５ｍｍ、好ましくは０．０８ｍｍ〜０．１２ｍｍの板厚のものを採用できる。
【００４５】
第２ガスケット構成板３０には、第１ガスケット構成板１１における燃焼室孔１５、ボルト挿通孔１７、油孔１８と同一形状で同一寸法の、燃焼室孔３５、ボルト挿通孔３７、油孔３８とが同じ位置に形成されている。また、ウォータジャケット４の形成位置に対応させて、第１ガスケット構成板１１における複数の冷却水孔１６よりも大きな複数の冷却水孔３６が形成されている。ただし、第１ガスケット構成板１１の冷却水孔１６は、第２ガスケット構成板３０の冷却水孔３６と同一形状、同一寸法に構成することもできる。
【００４６】
第２ガスケット構成板３０の燃焼室孔３５の周囲には、第１ガスケット構成板１１の燃焼室ビード２０の内周側に設けられる平坦部１１ａに重ね合わされる環状の折り返し部３０ａが形成され、ヘッドボルトを締め付けた状態で、燃焼室ビード２０の周囲に折り返し部３０ａの板厚に相当する隙間が形成されるように構成して、燃焼室ビード２０が平坦形状に全圧縮されないように構成されている。
【００４７】
コーティング層３２，３３は、液状のゴム材料をスプレー塗布またはスクリーン印刷などの塗布技術により第２金属基板３１上に塗布した後、加硫して形成した周知の構成のものである。コーティング層３２の厚さは、３μｍ〜１０μｍに設定でき、コーティング層３３の厚さは、１０μｍ〜３０μｍに設定できる。
【００４８】
コーティング層３２，３３を構成するゴム材料としては、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、アクリルゴム（ＡＲ）、シリコンゴム等の合成ゴム、若しくは天然ゴム（ＮＲ）、またはそれらの混合物を採用できる。
【００４９】
金属製ガスケット１０の作用について説明すると、金属製ガスケット１０をシリンダヘッド３とシリンダブロック２間に組み付けた状態で、ビード２０〜２３に沿ってシール線が形成されて、シリンダヘッド３とシリンダブロック２間において、燃焼ガス、冷却水、潤滑油などの流体がシールされる。しかも、金属製ガスケット１０とシリンダヘッド３間に燃焼室シール部１３及び外周シール部１４が配置され、金属製ガスケット１０とシリンダブロック２間にコーティング層３３が配置され、第１ガスケット構成板１１と第２ガスケット構成板３０間にコーティング層３２が配置され、それぞれの金属部材間にゴム層が配置されるので、シール性能を大幅に向上できる。
【００５０】
特に、燃焼室シール部１３は、燃焼室ビード２０を覆う被覆部１３ａと、被覆部１３ａの外周縁に沿って設けたシール突部１３ｂとを有するので、燃焼ガスは燃焼室ビード２０により概ねシールされ、また燃焼室ビード２０から冷却水側へ多少漏れたとしても、被覆部１３ａとシリンダヘッド３との隙間が極めて小さなものとなり、圧力損により非常に低圧となる。このため、燃焼ガスが燃焼室ビード２０から冷却水側へ多少漏れようとしても、該燃焼ガスは燃焼室シール部１３のシール突部１３ｂによって確実にシールされることになる。また、外周シール部１４に関しても、ビード２１〜２３を覆う被覆部１４ａと、該被覆部１４ａの外周縁に沿って設けられたシール突部１４ｂを有するので、燃焼室シール部１３と同様に、冷却水及び潤滑油をシール突部１４ｂによって確実にシールすることができる。
【００５１】
また、両シール部１３，１４は、後述のように素材ゴム材料を用いて型内で成形するので、コーティング層３２，３３よりも製作コストは高くなるが、ビード２０〜２３に沿った必要部分にのみ形成しているので、ゴム材料の使用量を極力少なくできるとともに、ウォータジェットで不要なゴム層を除去する場合と比較して、生産性を向上できるので、全体として金属製ガスケット１０の製作コストの上昇を抑制できる。
【００５２】
しかも、両シール部１３，１４をシリンダヘッド３側にのみ設けているので、金属製ガスケット１０の製作コストの上昇を抑制しつつ、シール性能を向上できる。つまり、シリンダヘッド３やシリンダブロック２は鋳物で構成され、金属製ガスケット１０と比較して表面が粗く、シリンダヘッド３やシリンダブロック２に対する金属製ガスケット１０の接触部分におけるシール性能が低下し易い。特に、シリンダヘッド３は、ヘッドボルトの締結時に、シリンダブロック２に比して変形し易いので、シール性能が低下し易くなる。このため、金属製ガスケット１０における、シリンダヘッド３側にのみシール部１３、１４を形成することで、金属製ガスケット１０の製作コストの上昇を極力抑えつつ、シール性能を向上できる。
【００５３】
また、両シール部１３、１４は、ゴム材料を用いて一体成形した単一部材で構成されているので、スプレー塗布またはスクリーン印刷などの塗布技術によりシール部を形成する場合と比較して、第１金属基板１２に対する接着強度を加圧接合により向上できること、幅の狭いシール突部１３ｂ、１４ｂを形成する場合であっても、シール突部１３ｂ、１４ｂの剥離を効果的に防止できること、製造工程数を増やすことなくシール突部１３ｂ、１４ｂを有するシール部１３，１４を成形できること、などの効果が得られる。
【００５４】
更に、両シール部１３，１４及びコーティング層３３が、ウォータジャケット４内に配置されていないので、冷却水との接触による両シール部１３，１４及びコーティング層３３の剥離を防止して、剥離したゴム片が詰まることによる冷却性能の低下を防止できる。
【００５５】
次に、前記金属製ガスケット１０におけるガスケット構成板の積層構造を部分的に変更した他の実施の形態について説明する。尚、前記実施の形態と同一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５６】
（１）図６Ａに示す金属製ガスケット１０Ｄは、第１ガスケット構成板１１に代えて、第１ガスケット構成板１１の下面にコーティング層４０を形成した第１ガスケット構成板１１Ｄを設け、第２ガスケット構成板３０に代えて、第１ガスケット構成板１１Ｄの下側にシム板４１を積層状に設けたものである。
【００５７】
第１ガスケット構成板１１Ｄのコーティング層４０は、ウォータジャケット４に対応する位置に配置されないように、第１金属基板１２の下面に形成したもので、コーティング層３３と同様に、液状のゴム材料をスプレー塗布またはスクリーン印刷した後、加硫して形成されている。
【００５８】
シム板４１は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、金属基板４６と、金属基板４６の下面に形成したコーティング層４２とを備えている。金属基板４６は、燃焼室５を取り囲むように直列状に連ねた複数個のリング部４６ａと、ウォータジャケット４内に突出する連結部４６ｂとを備え、シム板４１は、連結部４６ｂにおいて第１ガスケット構成板１１Ｄにスポット溶接、リベット、メカニカルクリンチなどで接合されて、第１ガスケット構成板１１Ｄの下側に積層状に設けられている。
【００５９】
シム板４１の板厚は、任意に設定可能であるが、例えば０．０１ｍｍ〜０．１５ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．１０ｍｍに設定され、ヘッドボルトを締結した状態で、燃焼室ビード２０における金属製ガスケット１０の板厚が、シム板４１の板厚分でだけ厚くなり、燃焼室ビード２０の上下動が少なくなるように構成されている。
【００６０】
金属基板４６は、ＪＩＳ規格におけるＳＵＳ３０１などのステンレス鋼板、あるいはこれと同等の特性を有する周知の金属材料で構成されている。
【００６１】
コーティング層４２は、コーティング層３２，３３と同様に、液状のゴム材料をスプレー塗布した後加硫して形成され、コーティング層４２を設けることで、シリンダブロック２とシム板４１との接触面におけるシール性能が十分に得られるように構成されている。
【００６２】
（２）図７Ａに示す金属製ガスケット１０Ｅは、金属製ガスケット１０における第１ガスケット構成板１１の下側に、第２ガスケット構成板３０に代えて、第２ガスケット構成板３０Ｅを積層状に設けたものである。
【００６３】
第２ガスケット構成板３０Ｅは、第２ガスケット構成板３０の下面に、コーティング層３３に代えて、燃焼室シール部１３Ｅ及び外周シール部１４Ｅを燃焼室シール部１３及び外周シール部１４に対応させて設けたものである。
【００６４】
燃焼室シール部１３Ｅは、燃焼室ビード２０を覆うように、燃焼室ビード２０に沿って設けた、幅を有する被覆部１３Ｅａと、被覆部１３Ｅａの外周縁に沿って被覆部１３Ｅａの下面に下方へ突出状に設けたシール突部１３Ｅｂとを有し、燃焼室シール部１３と同様に、ゴム材料を用いて第２金属基板３１の下面に一体成形された単一部材で構成されている。
【００６５】
外周シール部１４Ｅは、ビード２１〜２３を覆うように、ビード２１〜２３に沿って設けた、幅を有する被覆部１４Ｅａと、被覆部１４Ｅａの外周縁に沿って被覆部１４Ｅａの下面に下方へ突出状に設けたシール突部１４Ｅｂとを有し、外周シール部１４と同様に、ゴム材料を用いて第２金属基板３１の下面に一体成形された単一部材で構成されている。
【００６６】
この金属製ガスケット１０Ｅでは、シリンダヘッド３との接触部分に、シール突部１３ｂ、１４ｂを有する燃焼室シール部１３と外周シール部１４が設けられ、シリンダブロック２との接触部分にも、シール突部１３Ｅｂ、１４Ｅｂを有する燃焼室シール部１３Ｅと外周シール部１４Ｅが設けられるので、シール性能を一層向上できる。
【００６７】
（３）図７Ｂに示す金属製ガスケット１０Ｆは、金属製ガスケット１０における第２ガスケット構成板３０の下側に第３ガスケット構成板４３を更に設けて、第１ガスケット構成板１１と第２ガスケット構成板３０と第３ガスケット構成板４３とを積層状に一体化したものである。
【００６８】
第３ガスケット構成板４３は、第１ガスケット構成板１１と略鏡像対称の構成のもので、第１ガスケット構成板１１のビード２０〜２３に対応させて、ビード２０Ｆ〜２３Ｆ（ただし、ビード２１Ｆ、２２Ｆは図示略）を設け、シール部１３、１４に対応させて、第１金属基板１２Ｆの下面にシール部１３Ｆ、１４Ｆを設けたものである。ただし、冷却水孔１６Ｆは、第２ガスケット構成板３０の冷却水孔３６と同様に構成されている。なお、この金属製ガスケット１０Ｆでは、第２ガスケット構成板３０の下面が、ウォータジャケット４内に露出しないので、コーティング層３３は、第２金属基板３１の下面の全面に設けることもできる。
【００６９】
燃焼室シール部１３Ｆは、燃焼室ビード２０を覆うように、燃焼室ビード２０に沿って設けた、幅を有する被覆部１３Ｆａと、被覆部１３Ｆａの外周縁に沿って被覆部１３Ｆａの下面に下方へ突出状に設けたシール突部１３Ｆｂとを有し、燃焼室シール部１３と同様に、ゴム材料を用いて第１金属基板１２Ｆの下面に一体成形された単一部材で構成されている。
【００７０】
外周シール部１４Ｆは、ビード２１〜２３を覆うように、ビード２１〜２３に沿って設けた、幅を有する被覆部１４Ｆａと、被覆部１４Ｆａの外周縁に沿って被覆部１４Ｆａの下面に下方へ突出状に設けたシール突部１４Ｆｂとを有し、外周シール部１４と同様に、ゴム材料を用いて第１金属基板１２Ｆの下面に一体成形された単一部材で構成されている。
【００７１】
（４）図７Ｃに示す金属製ガスケット１０Ｇは、金属製ガスケット１０Ｆにおける第２ガスケット構成板３０を省略するとともに、第３ガスケット構成板４３に代えて、第３ガスケット構成板４３の上面にコーティング層４４を形成した第３ガスケット構成板４３Ｇを第１ガスケット構成板１１の下側に積層状に設けたものである。なお、コーティング層４４は、コーティング層３２と同様に、第１金属基板１２Ｆの上面の全面に、液状のゴム材料をスプレー塗布またはスクリーン印刷した後、加硫することにより形成されている。
【００７２】
（５）図７Ｄに示す金属製ガスケット１０Ｈは、金属製ガスケット１０Ｇにおける第１ガスケット構成板１１に代えて、下面にコーティング層４０を形成した金属製ガスケット１０Ｄの第１ガスケット構成板１１Ｄを設け、第１ガスケット構成板１１Ｄと第３ガスケット構成板４３Ｇ間にシム板４１の金属基板４６を設けたものである。
【００７３】
（６）図７Ｅに示す金属製ガスケット１０Ｉは、金属製ガスケット１０における折り返し部３０ａに代えて、燃焼室ビード２０のシール線よりも外側まで延長した折り返し部３０Ｉａを設けたものである。なお、金属製ガスケット１０Ｅ、１０Ｆにおいても、折り返し部３０ａに代えて、折り返し部３０Ｉａを設けることができる。
【００７４】
前記金属製ガスケット１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈでは、シリンダヘッド３との接触部分に、シール突部１３ｂ、１４ｂを有する燃焼室シール部１３と外周シール部１４が設けられ、シリンダブロック２との接触部分にも、シール突部１３Ｆｂ、１４Ｆｂを有する燃焼室シール部１３Ｆと外周シール部１４Ｆが形成されているので、シール性能を一層向上できる。
【００７５】
なお、前記金属製ガスケット１０Ｅ〜１０Ｈに設けるビードは、前述と同様に、段差ビードで構成することもできるし、丸ビードと段差ビードを任意に組み合わせて構成することもできる。
【００７６】
次に、１枚のガスケット構成板で構成した、他の実施の形態の金属製ガスケットについて説明する。なお、前記実施の形態と同一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７７】
（１）図８Ａに示す金属製ガスケット１０Ｊは、金属製ガスケット１０における第１ガスケット構成板１１の構成を部分的に変更した１枚のガスケット構成板１１Ｊからなるものである。
【００７８】
ガスケット構成板１１Ｊは、金属基板１２Ｊと、金属基板１２Ｊの下面に形成したコーティング層５０とを備えている。
【００７９】
金属基板１２Ｊは、第１ガスケット構成板１１の第１金属基板１２における丸ビードからなる外周ビード２３に代えて、段差ビードからなる外周ビード２３Ｊを設け、第１ガスケット構成板１１の冷却水孔１６に代えて、第２ガスケット構成板３０の冷却水孔３６と同様の構成の冷却水孔１６Ｊを設けたもので、それ以外は、第１金属基板１２と同様に構成されている。ただし、外周ビード２３Ｊは丸ビードで構成することも可能である。
【００８０】
コーティング層５０は、コーティング層３３と同様に、ウォータジャケット４に対応する位置に配置されないように、金属基板１２Ｊの下面に形成されており、液状のゴム材料をスプレー塗布またはスクリーン印刷した後、加硫して形成されている。
【００８１】
この金属製ガスケット１０Ｊでは、燃焼室シール部１３と外周シール部１４とにより、シリンダブロック２よりも変形し易いシリンダヘッド３と金属製ガスケット１０Ｊ間におけるシール性能を向上できる。
【００８２】
（２）図８Ｂに示す金属製ガスケット１０Ｋは、ガスケット構成板１１Ｊにおける下面側のコーティング層５０に代えて、ガスケット構成板１１Ｊの燃焼室シール部１３及び外周シール部１４に対応させて、金属基板１２Ｊの下面に燃焼室シール部１３Ｋ及び外周シール部１４Ｋを設けた、１枚のガスケット構成板１１Ｋで構成されている。
【００８３】
燃焼室シール部１３Ｋは、燃焼室ビード２０を覆うように、燃焼室ビード２０に沿って設けた、幅を有する被覆部１３Ｋａと、被覆部１３Ｋａの外周縁に沿って被覆部１３Ｋａの下面に下方へ突出状に設けたシール突部１３Ｋｂとを有し、燃焼室シール部１３と同様に、ゴム材料を用いて金属基板１２Ｊの下面に一体成形された単一部材で構成されている。
【００８４】
外周シール部１４Ｋは、ビード２１〜２３を覆うように、ビード２１〜２３に沿って設けた、幅を有する被覆部１４Ｋａと、被覆部１４Ｋａの外周縁に沿って被覆部１４Ｋａの下面に下方へ突出状に設けたシール突部１４Ｋｂとを有し、外周シール部１４と同様に、ゴム材料を用いて金属基板１２Ｊの下面に一体成形された単一部材で構成されている。
【００８５】
この金属製ガスケット１０Ｋでは、上面に燃焼室シール部１３及び外周シール部１４が設けられ、下面に燃焼室シール部１３Ｋ及び外周シール部１４Ｋが設けられるので、金属製ガスケット１０Ｊと比較して製作コストは高くなるが、シリンダヘッド３及びシリンダブロック２に対するシール性能を向上できる。
【００８６】
（３）図８Ｃに示す金属製ガスケット１０Ｌのガスケット構成板１１Ｌは、ガスケット構成板１１Ｊにおける金属基板１２Ｊに代えて、燃焼室ビード２０の内周側に燃焼室ビード２０よりも小さな高さの複数の波形部５１ａを有するストッパ部５１を設けた金属基板１２Ｌを用いたもので、それ以外はガスケット構成板１１Ｊと同様に構成されている。この金属製ガスケット１０Ｌでは、金属製ガスケット１０Ｊと同様の作用効果が得られるとともに、ストッパ部５１により燃焼室ビード２０が全圧縮することを防止できる。
【００８７】
（４）図８Ｄに示す金属製ガスケット１０Ｍのガスケット構成板１１Ｍは、ガスケット構成板１１Ｊにおける金属基板１２Ｊに代えて、燃焼室ビード２０の内周側に燃焼室ビード２０よりも小さな高さの環状の凹部５２を形成した金属基板１２Ｍを用い、凹部５２内にフッ素樹脂などの耐熱性を有する硬質樹脂を充填してなる充填部５３を設け、充填部５３を覆うようにコーティング層５０を形成し、凹部５２と充填部５３とでストッパ部５４を形成したものである。この金属製ガスケット１０Ｍでは、金属製ガスケット１０Ｊと同様の作用効果が得られるとともに、ストッパ部５４により燃焼室ビード２０が全圧縮することを防止できる。
【００８８】
なお、前記金属製ガスケット１０Ｊ〜１０Ｍに設けるビードは、前述と同様に、段差ビードで構成することもできるし、丸ビードと段差ビードを任意に組み合わせて構成することもできる。
【００８９】
なお、本発明は、前述した以外の周知の構成の金属製ガスケットに対しても、該金属製ガスケットの両面の少なくとも一方の面を構成する金属基板の外面に、ゴム材料を用いて一体成形された、被覆部とシール突起とを有する単一部材からなるシール部を、ビードに沿って設けることで、同様に適用できる。
【００９０】
次に、燃焼室シール部及び外周シール部を有するガスケット構成板の製造方法について説明する。ここでは、第１ガスケット構成板１１の製造方法を例示しながら説明するが、本発明の製造方法は、燃焼室シール部及び外周シール部を有するガスケット構成板であれば、第１ガスケット構成板１１以外の構成のガスケット構成板に対しても同様に適用できる。
【００９１】
先ず、燃焼室シール部１３及び外周シール部１４を成形するためのシール成形用金型６０について説明すると、図９に示すように、シール成形用金型６０は、素材金属板１００が位置決め載置される平坦面を有する下型６１と、雄型７１及び雌型７２からなる上型７０とを備えている。
【００９２】
素材金属板１００は、第１ガスケット構成板１１の第１金属基板１２を構成するステンレス鋼板などの平坦な金属板に対して、予め打ち抜き加工を施して、シリンダブロック２とシリンダヘッド３との合せ面２ａ、３ａの外形に略沿った平面形状に成形するとともに、燃焼室孔１５、冷却水孔１６、ボルト挿通孔１７、油孔１８などの必要な孔を成形したものである。ただし、この打ち抜き加工は、燃焼室シール部１３及び外周シール部１４の成形後に行ってもよい。
【００９３】
下型６１には位置決めピン６２がボルト挿通孔１７に対応させて上方へ突出状に設けられ、素材金属板１００はボルト挿通孔１７に位置決めピン６２を挿通させて、下型６１に位置決め載置される。
【００９４】
雄型７１は、燃焼室シール部１３に対応する平面形状の第１雄型７３と、外周シール部１４に対応する平面形状の第２雄型７４とを備え、第１雄型７３の先端面にはシール部１３のシール突部１３ｂに対応させて、シール突部１３ｂに適合する形状及び寸法の環状の溝部７３ａが形成され、第２雄型７４の先端面にはシール部１４のシール突部１４ｂに対応させて、シール突部１４ｂに適合する形状及び寸法の環状の溝部７４ａが形成されている。雌型７２には、第１雄型７３が嵌合する第１嵌合溝部７５と、第２雄型７４が嵌合する第２嵌合溝部７６とが形成されている。なお、１本のシール部１３に対して複数本のシール突部１３ｂを成形したり、１本のシール部１４に対して複数本のシール突部１４ｂを成形したりする場合には、それに応じた本数の溝部７３ａ、７４ａを設けることになる。また、上型７０に代えて、下面に燃焼室シール部１３及び外周シール部１４に対応する位置に両シール部１３、１４に適合する寸法の溝部を形成した上型を採用することも可能である。
【００９５】
燃焼室シール部１３及び外周シール部１４の成形方法について説明する。
先ず、図９に示すように、素材金属板１００に対して脱脂処理を行った後、ボルト挿通孔１７に位置決めピン６２を挿通させて素材金属板１００を下型６１に位置決め載置する。
【００９６】
次に、図１０、図１１Ａに示すように、素材金属板１００上に雌型７２を載置し、第１嵌合溝部７５を通じて、素材金属板１００における燃焼室シール部１３に対応する位置に相互に間隔をあけて複数の未加硫の素材ゴム片１０１を載置するとともに、第２嵌合溝部７６を通じて素材金属板１００における外周シール部１４に対応する位置に相互に間隔をあけて複数の未加硫の素材ゴム片１０１を載置する。なお、素材ゴム片１０１は、過不足なく燃焼室シール部１３と外周シール部１４が形成されるように、予め設定した位置に設定した分量だけ配置することになる。だだし、ゴム片を載置する前に、素材金属板１００の上面におけるシール部１３、１４の成形位置に対して、接着剤を層状に塗布して、素材金属板１００とシール部１３，１４との接着強度を高めるように構成することもできる。
【００９７】
素材ゴム片１０１としては、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、アクリルゴム（ＡＲ）、シリコンゴム等の合成ゴム、若しくは天然ゴム（ＮＲ）、またはそれらの混合物を採用できる。素材ゴム片１０１としては、シール部１３、１４を過不足なく成形可能なものであれば、その断面形状及び寸法は任意に設定できる。なお、素材ゴム片１０１に代えて、嵌合溝部７５，７６内に、未加硫のゴム紐を載置したり、未加硫のゴム粉末を一様に分散配置したりすることもできる。
【００９８】
次に、図１１Ｂに示すように、素材ゴム片１０１を例えば５０℃に加熱して軟化させるとともに、雄型７１の第１雄型７３と第２雄型７４を雌型７２の第１嵌合溝部７５と第２嵌合溝部７６とにそれぞれ嵌合させて、両雄型７３、７４の先端部で素材ゴム片１０１を加熱圧縮して、両嵌合溝部７５、７６内において素材ゴム片１０１を展延させる。このとき、展延したゴムは、溝部７３ａ、７４ａ内にも充填される。こうして素材ゴム片１０１を展延させた状態で、一定時間加熱保持してゴム材料を加硫し、所望の厚さの被覆部１３ａとシール突部１３ｂを有する燃焼室シール部１３と、所望の厚さの被覆部１４ａとシール突部１４ｂを有する外周シール部１４を素材金属板１００上に成形する。
【００９９】
次に、下型６１と上型７０とを型開きして、燃焼室シール部１３と外周シール部１４とを一体的に成形した素材金属板１００Ａを取り出して、燃焼室シール部１３と外周シール部１４の外縁に形成されたバリを、例えば液体窒素を用いて凍結除去する。
【０１００】
次に、素材金属板１００Ａに対して燃焼室ビード２０とボルト孔ビード２１とボルト油孔ビード２２と外周ビード２３を周知の方法により成形する。
【０１０１】
例えば、図１２に示すように、燃焼室ビード２０に対応させて設けた下方へ突出する突条８０ａと、ビード２１〜２３（ただし、図１２ではビード２２、２３は図示略）に対応させて設けた、下方へ突出する突条８０ｂとを有する凸型８０と、燃焼室ビード２０に対応させて形成した凹部８１ａと、ビード２１〜２３（ただし、図１２ではビード２２、２３は図示略）に対応させて凹部８１ｂを形成した凹型８１を用い、凹型８１に素材金属板１００Ａを載置した状態で、凸型８０を下降させて凸型８０の突条８０ａ、８０ｂで、素材金属板１００Ａを型押しして、ビード２０〜２３を成形することになる。
【０１０２】
この第１ガスケット構成板１１の製造方法では、下型６１に載置した素材金属板１００と上型７０間において、素材ゴム片１０１を加熱圧縮して、加硫するとともに展延し、燃焼室ビード２０に沿って燃焼室シール部１３を素材金属板１００上に一体的に成形するとともに、ビード２１〜２３に沿って外周シール部１４を素材金属板１００上に一体的に成形するので、ゴム材料の無駄を極力少なくして、第１ガスケット構成板１１の製作コストを低減できるとともに、スクリーン印刷やスプレー塗布により液状のゴム材料を素材金属板１００に対して塗布した後加硫して、シール部を形成する場合と比較して、素材金属板１００に対するシール部１３、１４の接着強度を加圧接合により向上できる。
【０１０３】
なお、第１ガスケット構成板１１Ｄを製作するときには、前述のようにして製作した素材金属板１００Ａの下面側に、ウォータジャケット４に対応する位置に配置されないように、液状のゴム材料をスプレー塗布またはスクリーン印刷した後加硫して、コーティング層４０を形成するとともに、前記と同様にしてビード２０〜２３を成形することになる。
【０１０４】
また、第２ガスケット構成板３０Ｅを製作するときには、第２金属基板３１の素材金属板に対して素材金属板１００Ａと同様にして、シール部１３Ｅ、１４Ｅを成形し、折り返し部３０ａを成形してから、素材金属板の上面に液状のゴム材料をスプレー塗布またはスクリーン印刷した後加硫して、コーティング層３２を形成することになる。
【０１０５】
更に、第１ガスケット構成板４３を製作するときには、第１金属基板１２Ｆの素材金属板の下面に、素材金属板１００Ａと同様にして、シール部１３Ｆ、１４Ｆを成形した後、ビード２０Ｆ〜２３Ｆを成形することになる。
【０１０６】
また、第１ガスケット構成板４３Ｇを製作するときには、第１金属基板１２Ｆの素材金属板の下面に、素材金属板１００Ａと同様にして、シール部１３Ｆ、１４Ｆを成形した後、素材金属板の上面に、液状のゴム材料をスプレー塗布またはスクリーン印刷した後加硫して、コーティング層４４を形成し、その後ビード２０Ｆ〜２３Ｆを成形することになる。
【０１０７】
更に、ガスケット構成板１１Ｊを製作する場合には、前述と同様にして製作した素材金属板１００Ａに、周知の方法によりビード２０、２３Ｊを成形し、またガスケット構成板１１Ｌ、１１Ｍにおいては、素材金属板１００Ａに対して周知の方法により、ビード２０、２３Ｊを成形するとともにストッパ部５１、５４をそれぞれ成形した後、或いはその前に素材金属板１００Ａの下面側に、ウォータジャケット４に対応する位置に配置されないように、液状のゴム材料をスプレー塗布またはスクリーン印刷した後加硫して、コーティング層５０を形成することになる。
【０１０８】
更にまた、ガスケット構成板１１Ｋのように、両面に燃焼室シール部１３、１３Ｋ及び外周シール部１４、１４Ｋを成形する場合には、図１３に示すように、下型６１に代えて、雄型７１及び雌型７２と上下対称の雄型７１Ａ及び雌型７２Ａを有する下型７０Ａを設けたシール成形用金型６０Ａを用いることになる。
【０１０９】
このシール成形用金型６０Ａを用いて素材金属板１００の両面に対して同時に燃焼室シール部１３、１３Ｋ及び外周シール部１４、１４Ｋを成形する際には、先ず、下側の雄型７１Ａの第１雄型７３Ａ及び第２雄型７４Ａの上面に複数の素材ゴム片１０１を相互に間隔をあけて載置するとともに、下側の雌型７２Ａの上側に素材金属板１００を位置決め載置し、素材金属板１００上に上側の雌型７２を載置するとともに、第１嵌合溝部７５及び第２嵌合溝部７６を通じて相互に間隔をあけて複数の素材ゴム片１０１を載置する。次に、第１雄型７３、７３Ａを雌型７２、７２Ａの第１嵌合溝部７５、７５Ａに嵌合させるとともに、第２雄型７４、７４Ａを雌型７２、７２Ａの第２嵌合溝部７６、７６Ａにそれぞれ嵌合させて、第１雄型７３、７３Ａ間において、素材金属板１００の上下面に素材ゴム片１０１を加熱圧縮して、加硫するとともに展延させるとともに、第２雄型７４、７４Ａ間において、素材金属板１００の上下面に、素材ゴム片１０１を加熱圧縮して、加硫するとともに展延させ、ゴム材料を溝部７３ａ、７３Ａａ内及び溝部７４ａ、７４Ａａ内にも充填した状態で一定時間保持して、素材金属板１００の両面に対して同時に燃焼室シール部１３、１３Ｋ及び外周シール部１４、１４Ｋを成形することになる。
【０１１０】
なお、前述した製造方法では、素材ゴム片を用いて被覆部とシール突部とを有するシール部を一体成形したが、溝部７３ａ、７４ａ、７３Ａａ、７４Ａａを省略することで、シール突部を有しない被覆部のみからなるシール部を成形することもできる。
【０１１１】
なお、本発明の金属製ガスケット及びガスケット構成板の製造方法は、自動車用のエンジン１のシリンダブロック２とシリンダヘッド３間に介装されるヘッドガスケット及びその製造方法以外に、シリンダヘッドと排気マニホールド間に配置されるガスケット及びそれを構成するガスケット構成板の製造方法に対しても適用できるし、自動車用以外のエンジン１や、各種産業機械における２つの部材間に介装されるガスケット及びそれを構成するガスケット構成板の製造方法に対しても適用できる。
【０１１２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてその構成を変更し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１１３】
１      エンジン
２      シリンダブロック
２ａ    合せ面
３      シリンダヘッド
３ａ    合せ面
４      ウォータジャケット
５      燃焼室
１０    金属製ガスケット
１１    ガスケット構成板
１１ａ  平坦部
１２    金属基板
１３    燃焼室シール部
１３ａ  被覆部
１３ｂ  シール突部
１４    外周シール部
１４ａ  被覆部
１４ｂ  シール突部
１５    燃焼室孔
１６    冷却水孔
１７    ボルト挿通孔
１８    油孔
２０    燃焼室ビード
２１    ボルト孔ビード
２２    ボルト油孔ビード
２３    外周ビード
３０    第２ガスケット構成板
３０ａ  折り返し部
３１    第２金属基板
３２    コーティング層
３３    コーティング層
３５    燃焼室孔
３６    冷却水孔
３７    ボルト挿通孔
３８    油孔
１１Ａ  ガスケット構成板
１２Ａ  金属基板
２５    段差ビード
１１Ｂ  ガスケット構成板
１３Ｂ  燃焼室シール部
１１Ｃ  ガスケット構成板
１３Ｃ  燃焼室シール部
１０Ｄ  金属製ガスケット
１１Ｄ  ガスケット構成板
４０    コーティング層
４１    シム板
４２    コーティング層
４６    金属基板
４６ａ  リング部
４６ｂ  連結部
１０Ｅ  金属製ガスケット
１３Ｅ  燃焼室シール部
１３Ｅａ  被覆部
１３Ｅｂ  シール突部
１４Ｅ  外周シール部
１４Ｅａ  被覆部
１４Ｅｂ  シール突部
３０Ｅ  ガスケット構成板
１０Ｆ  金属製ガスケット
１２Ｆ  金属基板
１３Ｆ  燃焼室シール部
１３Ｆａ  被覆部
１３Ｆｂ  シール突部
１４Ｆ  外周シール部
１４Ｆａ  被覆部
１４Ｆｂ  シール突部
１６Ｆ  冷却水孔
２０Ｆ  燃焼室ビード
２３Ｆ  外周ビード
４３    ガスケット構成板
１０Ｇ  金属製ガスケット
４３Ｇ  ガスケット構成板
４４    コーティング層
１０Ｈ  金属製ガスケット
１０Ｉ  金属製ガスケット
３０Ｉａ  折り返し部
１０Ｊ  金属製ガスケット
１１Ｊ  ガスケット構成板
１２Ｊ  金属基板
１６Ｊ  冷却水孔
２３Ｊ  外周ビード
５０    コーティング層
１０Ｋ  金属製ガスケット
１１Ｋ  ガスケット構成板
１３Ｋ  燃焼室シール部
１３Ｋａ  被覆部
１３Ｋｂ  シール突部
１４Ｋ  外周シール部
１４Ｋａ  被覆部
１４Ｋｂ  シール突部
１０Ｌ  金属製ガスケット
１１Ｌ  ガスケット構成板
１２Ｌ  金属基板
５１    ストッパ部
５１ａ  波形部
１０Ｍ  金属製ガスケット
１１Ｍ  ガスケット構成板
１２Ｍ  金属基板
５２    凹部
５３    充填部
５４    ストッパ部
６０    シール成形用金型
６１    下型
６２    位置決めピン
７０    上型
７１    雄型
７２    雌型
７３    第１雄型
７３ａ  溝部
７４    第２雄型
７４ａ  溝部
７５    第１嵌合溝部
７６    第２嵌合溝部
８０    凸型
８０ａ  突条
８０ｂ  突条
８１    凹型
８１ａ  凹部
８１ｂ  凹部
１００  素材金属板
１００Ａ  素材金属板
１０１  素材ゴム片
６０Ａ  シール成形用金型
７０Ａ  下型
７１Ａ  雄型
７２Ａ  雌型
７３Ａ  第１雄型
７３Ａａ  溝部
７４Ａ  第２雄型
７４Ａａ  溝部
７５Ａ  第１嵌合溝部
７６Ａ  第２嵌合溝部
【図１】
2019163798.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2019163798.tif 000009
【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
2019163798.tif 000013
【図７Ｂ】
2019163798.tif 000014
【図７Ｃ】
2019163798.tif 000015
【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
2019163798.tif 000017
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
2019163798.tif 000019
【図８Ｃ】
2019163798.tif 000020
【図８Ｄ】
2019163798.tif 000021
【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年9月5日(2018.9.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール用のビードが設けられた１枚のガスケット構成板からなる金属製ガスケットであって、
前記ガスケット構成板の少なくとも一方の面に、１０μｍ〜４０μｍの略一様な厚さの被覆部が、前記ビードを覆うように前記ビードに沿って設けられ、
前記ビードよりも外側における前記被覆部の外面に、前記被覆部の厚さ方向の外方側へ突出するシール突部が前記被覆部に沿って設けられ、
前記被覆部と前記シール突部とを有するシール部が、素材ゴム片の加熱圧縮成形により、前記ガスケット構成板上に一体成形された単一部材で構成され、
前記ガスケット構成板から前記シール突部の先端部までの前記シール突部の突出高さが、前記ビードの突出高さの２５％〜５０％に設定されている、
ことを特徴とする金属製ガスケット。
【請求項２】
複数枚のガスケット構成板を積層してなり、前記複数枚のガスケット構成板の少なくとも１枚にシール用のビードが設けられた金属製ガスケットであって、
前記金属製ガスケットにおける少なくとも一方の外面側に配置されるガスケット構成板の外面に、１０μｍ〜４０μｍの略一様な厚さの被覆部が、平面視において前記ビードを覆うように、前記ビードに沿って設けられ、
前記ビードよりも外側における前記被覆部の外面に、前記被覆部の厚さ方向の外方側へ突出するシール突部が前記被覆部に沿って設けられ、
前記被覆部とシール突部とを有するシール部が、素材ゴム片の加熱圧縮成形により、前記被覆部を設けたガスケット構成板上に一体成形された単一部材で構成され、
前記被覆部を設けたガスケット構成板から前記シール突部の先端部までの前記シール突部の突出高さが、前記ビードの突出高さの２５％〜５０％に設定されている、
ことを特徴とする金属製ガスケット。
【請求項３】
前記ビードを有するガスケット構成板が、前記金属製ガスケットにおける少なくとも一方の外面側に配置され、前記被覆部が、前記ビードを有するガスケット構成板の外面に、前記ビードを覆うように前記ビードに沿って設けられている請求項２記載の金属製ガスケット。
【請求項４】
前記シール突部に加えて、前記ビードよりも内側における前記被覆部の外面に、前記被覆部の厚さ方向の外方側へ突出するシール突部が設けられている請求項１〜３のいずれか１項記載の金属製ガスケット。
【請求項５】
前記シール部を構成するゴム材料としてフッ素ゴムを用いてなる請求項１〜４のいずれか１項記載の金属製ガスケット。