(57)【要約】【解決手段】第１ガスケット基板２にはシリンダヘッド側に向けて突出する断面円弧状のフルビード２Ａが形成され、第２ガスケット基板３にはシリンダブロック側に向けて突出する断面円弧状のフルビード３Ａが形成され、第３ガスケット基板４にはシリンダヘッド側に向けて突出する断面コ字形の段差ビード４Ｂが形成されている。そして上記フルビード２Ａ、フルビード３Ａ、段差ビード４Ｂは互いに重合する位置に設けられており、このうちフルビード３Ａの頂部と段差ビード４Ｂの上面とが互いに接するようになっている。【効果】狭いシール幅でシールを行うことができるとともに、高いシール性と高い耐久性が得られ、またエンジン組立時にシリンダボアが変形してしまうのも防止することができる。さらに低コストで金属ガスケットを得ることができる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持される少なくとも３枚のガスケット基板を備え、各ガスケット基板のそれぞれにシリンダボアに合わせて燃焼室孔を穿設した金属ガスケットにおいて、
少なくとも１枚のガスケット基板には燃焼室孔を囲繞する断面円弧状のフルビードを形成し、また他の少なくとも１枚のガスケット基板には燃焼室孔を囲繞する断面コ字形の段差ビードを形成し、さらにその他のガスケット基板には上記フルビード又は段差ビードを形成して、
これらフルビード及び段差ビードを互いに重合させて配置したことを特徴とする金属ガスケット。
【請求項２】
３枚のガスケット基板によって構成され、互いに隣接する第１と第２のガスケット基板に互いに離隔する方向に突出するフルビードを形成し、さらに第２のガスケット基板に隣接する第３のガスケット基板には、上記第２のガスケット基板に向けて突出する段差ビードを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。
【請求項３】
３枚のガスケット基板によって構成され、互いに隣接する第１と第２のガスケット基板に互いに向き合う方向に突出するフルビードを形成し、さらに第２のガスケット基板に隣接する第３のガスケット基板には、上記第２のガスケット基板より離隔する方向に突出する段差ビードを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。
【請求項４】
３枚のガスケット基板によって構成され、互いに隣接する第１と第２のガスケット基板のうち、第１のガスケット基板には第２のガスケット基板に対して離隔する方向に突出するフルビードを形成し、第２のガスケット基板には第１のガスケット基板に対して離隔する方向に突出する段差ビードを形成し、さらに第２のガスケット基板に隣接する第３のガスケット基板には、上記第２のガスケット基板に向けて突出するフルビードを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。
【請求項５】
３枚のガスケット基板によって構成され、互いに隣接する第１と第２のガスケット基板に互いに向き合う方向に突出する段差ビードを形成し、さらに第２のガスケット基板に隣接する第３のガスケット基板には、上記第２のガスケット基板より離隔する方向に突出するフルビードを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。
【請求項６】
３枚のガスケット基板によって構成され、互いに隣接する第１と第２のガスケット基板に互いに離隔する方向に突出する段差ビードを形成し、さらに第２のガスケット基板に隣接する第３のガスケット基板には、上記第２のガスケット基板に向けて突出するフルビードを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。
【請求項７】
３枚のガスケット基板によって構成され、互いに隣接する第１と第２のガスケット基板のうち、第１のガスケット基板には第２のガスケット基板に対して離隔する方向に突出する段差ビードを形成し、第２のガスケット基板には第１のガスケット基板に対して離隔する方向に突出するフルビードを形成し、さらに第２のガスケット基板に隣接する第３のガスケット基板には、上記第２のガスケット基板に向けて突出する段差ビードを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。
【請求項８】
４枚のガスケット基板によって構成され、互いに隣接する第１と第２のガスケット基板のうち、第１のガスケット基板には第２のガスケット基板に対して離隔する方向に突出するフルビードを形成し、第２のガスケット基板には第１のガスケット基板に対して離隔する方向に突出する段差ビードを形成し、さらに第２のガスケット基板に隣接する第３のガスケット基板には、上記第２のガスケット基板に向けて突出するフルビードを形成し、第３のガスケット基板に隣接する第４のガスケット基板には、上記第３のガスケット基板より離隔する方向に突出するフルビードを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。
【請求項９】
４枚のガスケット基板によって構成され、互いに隣接する第１と第２のガスケット基板のうち、第１のガスケット基板には第２のガスケット基板に向けて突出するフルビードを形成し、第２のガスケット基板には第１のガスケット基板に対して離隔する方向に突出する段差ビードを形成し、さらに第２のガスケット基板に隣接する第３のガスケット基板には、上記第２のガスケット基板に向けて突出する段差ビードを形成し、第３のガスケット基板に隣接する第４のガスケット基板には、上記第３のガスケット基板に向けて突出するフルビードを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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金属ガスケットに関し、詳しくは複数の金属ガスケット基板を相互に重合させた金属ガスケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、３枚以上の金属ガスケット基板を相互に重合させた金属ガスケットとして、以下の特許文献に開示されるような金属ガスケットが知られている。
最初に特許文献１における金属ガスケットとして、３枚のガスケット基板を相互に重合させ、これらのガスケット基板にそれぞれ燃焼室孔を囲繞する断面円弧状のフルビードを形成し、これらのフルビードを互いに重合させるような位置に設けたものが知られている。
次に特許文献２における金属ガスケットとして、２枚のガスケット基板の間に中間板としてのガスケット基板を介在させたものが知られている。そして上記２枚のガスケット基板にはそれぞれ燃焼室孔を囲繞する断面円弧状のフルビードを形成するとともに、これらのフルビードを互いに重合させるような位置に設けている。
そして中間板には、中板の燃焼室孔側の端部を燃焼室孔の外周側に向けて折り曲げて厚肉部を形成し、この厚肉部を燃焼室孔と上記フルビードの間に位置させるようになっている。
さらに特許文献３における金属ガスケットとして、２枚のガスケット基板の間に中板としてのガスケット基板を介在させたものが知られている。そして上記２枚のガスケット基板にはそれぞれ燃焼室孔を囲繞する断面円弧状のフルビードを形成するとともに、これらのフルビードを互いに重合させるような位置に設けている。
そして中板は上記フルビードによって挟持される厚板部と、この厚板部の外周にレーザ溶接された薄板部によって構成されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１４４７号公報（図１の構成）
【特許文献２】
特開平１１−２９４５８７号公報（図２の構成）
【特許文献３】
特開平７−２４３５３１号公報（図３の構成）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記特許文献１の金属ガスケットの場合、フルビードを重合させた位置に設けることにより狭いシール幅でシールを行うことができるが、このフルビードは比較的シール性が低く、シール性を高めるためにはフルビードの幅を狭くしたり高くする必要がある。
しかしながらこのようにフルビードの形状を変えてしまうと、今度はフルビードの耐久性が低下してしまい、シリンダボアでの燃焼によってフルビードが繰り返し変形することにより、フルビードに亀裂が生じてしまうという問題があった。
次に上記特許文献２の金属ガスケットの場合、上記厚肉部の存在によってフルビードの変形を抑えることができるため、フルビードに亀裂が生じにくい構造となっている。
しかしながら、上記厚肉部がシリンダヘッドとシリンダブロックに挟持される際、この厚肉部に荷重が集中してシリンダボア周辺にかかる荷重が大きくなり、シリンダボアが変形してしまうという問題があった。
これら特許文献１，２に対し、上記特許文献３の金属ガスケットの場合、厚板部を設けることでフルビードに亀裂が生じにくくなっており、しかも厚板部の周囲に薄板部を設けることによって中板全体にかかる荷重を分散させることができるので、シリンダボアが変形してしまうのも防止することができるようになっている。
しかしながら、特許文献３の金属ガスケットの場合、中板に２種類の材料が必要であり、しかもこれらをレーザ溶接する必要があるため、コストが高いという問題があった。
以上のような問題に鑑み、本発明は狭いシール幅を保ちつつ、フルビードの損傷とシリンダボアの変形を防止し、しかも低コストで得ることの可能な金属ガスケットを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明における金属ガスケットは、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持される少なくとも３枚のガスケット基板を備え、各ガスケット基板のそれぞれにシリンダボアに合わせて燃焼室孔を穿設した金属ガスケットにおいて、
このうち少なくとも１枚のガスケット基板には燃焼室孔を囲繞する断面円弧状のフルビードを形成し、さらに他の少なくとも１枚のガスケット基板には燃焼室孔を囲繞する断面コ字形の段差ビードを形成し、そしてその他のガスケット基板には上記フルビード若しくは段差ビードを形成して、
これらフルビード及び段差ビードを互いに重合させた位置に配置することを特徴としている。
【０００６】
上記発明によれば、フルビード及び段差ビードを重合させた位置に設けることで狭いシール幅でシールを行うことができるとともに、変形量の少なく、しかも耐久性の高い段差ビードを用いることで高い耐久性を得ることができる。
また段差ビード自体変形するので、シリンダボア周辺に過剰な荷重がかかることがなくなり、シリンダボアが変形してしまうのを防止することができる。
さらに、段差ビードはプレス等の手段によって安価に得ることができるため、レーザ溶接等の手段を必要とせず、低コストで金属ガスケットを得ることができるようになる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下図示実施例について説明すると、図１、図２において、金属ガスケット１は、図示しないシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持されてそれらの間をシールするようになっている。
本実施例の金属ガスケット１は、３枚の金属製の第１〜第３ガスケット基板２〜４から構成されており、これらの第１〜第３ガスケット基板２〜４にはそれぞれ、図示しないシリンダブロックのシリンダボアに合わせて穿設した複数の燃焼室孔６と、図示しない締結ボルトを挿通するための複数のボルト孔７と、潤滑油を流通させる油孔８および冷却水を流通させるための水孔９をそれぞれ穿設している。
そして図２に示すように、図示上方となる第１ガスケット基板２には、燃焼室孔６を無端状に囲繞するとともに、シリンダヘッド側に向けて突出する断面円弧状のフルビード２Ａが形成されている。
また上記第１ガスケット基板２の下方に位置する第２ガスケット基板３には、燃焼室孔６を無端状に囲繞するとともに、シリンダブロック側に向けて突出する断面円弧状のフルビード３Ａが形成されている。
さらに図示下方となるシリンダブロック側の第３ガスケット基板４には、燃焼室孔６を無端状に囲繞するとともに、シリンダヘッド側に向けて突出する断面コ字形の段差ビード４Ｂが形成されている。
そして上記フルビード２Ａ、フルビード３Ａ、段差ビード４Ｂは互いに重合する位置に設けられており、このうちフルビード３Ａの頂部と段差ビード４Ｂの上面とが互いに接するようになっている。
【０００８】
このような構成の金属ガスケット１によれば、断面円弧状のフルビード２Ａ、３Ａと、断面コ字形の段差ビード４Ｂとを互いに重合する位置に設けることによって、狭いシール幅でシールを行うことが可能である。
また、金属ガスケット１がエンジン組立時にシリンダヘッドとシリンダブロックによって挟持される際、フルビード２Ａ，３Ａが変形するのとともに上記段差ビード４Ｂも変形するので、追従性が良く、優れたシール性を得ることができる。
さらに、金属ガスケット１のシール性を向上させるためには、フルビード２Ａ，３Ａの寸法を変化させるのではなく、段差ビード４Ｂの高さ等の寸法を変化させればよいので、フルビード２Ａ，３Ａの耐久性を落とさずにシール性の向上を図ることができる。
しかも段差ビード４Ｂが変形することにより上記特許文献２のようにシリンダボア周辺に荷重が集中してしまうことがなくなり、シリンダボアの変形を防止することができる。
さらに、特許文献３のように２つの材料やレーザ溶接を必要とせず、しかも段差ビード４Ｂはプレス成形によって成形することができるので、金属ガスケット１の製造コストを抑えることができる。
【０００９】
図３は上述した本実施例の金属ガスケットと、上記特許文献１及び特許文献２の金属ガスケットについて比較したグラフであり、縦軸はシリンダボア周辺にかかる荷重を示し、横軸は金属ガスケットを挟持するシリンダヘッドとシリンダブロックの間隔を示したものとなっている。
今回比較する金属ガスケットは、それぞれ同一のエンジンに組みつけられ、これらの金属ガスケットが締結ボルトによってエンジンに組みつけられた時のシリンダボア周辺にかかる荷重は、同一のばね定数による１次関数によって求めることができるようになっている。（グラフ中右上がりに記載されている直線）
また、エンジンを始動させると、シリンダボア内の爆発によりシリンダヘッドにはシリンダブロックから離隔する方向に荷重（以下燃焼荷重という）がかかり、シリンダボア周辺にかかる荷重が減少してシリンダヘッドとシリンダブロックの間隔が拡がることになる。
【００１０】
最初に特許文献１の構成を有する金属ガスケットについて説明すると、この金属ガスケットではエンジン組み立て後におけるシリンダボア周辺にかかる荷重は低く、シリンダボアが変形してしまう虞のないことが解る一方で、高いシール性が得られないことがわかる。
そして上記燃焼荷重が発生すると、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間隔の変位が他の２つの金属ガスケットに比べて大きい事がわかり、この燃焼荷重が繰り返しかかると、フルビードに亀裂が生じる虞のあることがわかる。
次に特許文献２の構成を有する金属ガスケットについて説明すると、この金属ガスケットではエンジン組み立て後におけるシリンダボア周辺にかかる荷重は高く、高いシール性を得ることができる一方で、シリンダボアが変形してしまう虞のあることが解る。
そして上記燃焼荷重が発生すると、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間隔の変位が他の２つの金属ガスケットに比べて小さい事がわかり、この燃焼荷重が繰り返しかかったとしても、フルビードに亀裂が生じる虞のないことがわかる。
最後に本実施例の構成を有する金属ガスケットについて説明すると、この金属ガスケットではエンジン組み立て後におけるシリンダボア周辺にかかる荷重は上記特許文献１、特許文献２の金属ガスケットのちょうど中間付近の値を示すようになっている。
また、上記燃焼荷重が発生しても、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間隔の変位は上記特許文献１、特許文献２の金属ガスケットのちょうど中間付近の値を示すようになっている。
以上のことから、第２特許文献の金属ガスケットほどではないものの、特許文献１金属ガスケットよりは良好なシール性を得られ、第１特許文献の金属ガスケットほどではないものの、特許文献２金属ガスケットよりはシリンダボア周辺の変形の虞がなく、しかも第２特許文献の金属ガスケットほどではないものの、特許文献１金属ガスケットよりもフルビードに亀裂が生じにくいことが解る。
つまり従来に比べ、シリンダボアの変形を生じさせずにシール性およびフルビードの耐久性を良好にバランスさせることができる。
【００１１】
次に、図４は第２の実施例を示すものであり、この実施例において上記第１の実施例に対応する部材には、上記第１の実施例と同じ符号を用いている。
本実施例の金属ガスケットも３枚の第１〜第３ガスケット基板２〜４を備えており、第１の実施例と同様、第１ガスケット基板２と第２ガスケット基板３にそれぞれ断面円弧状のフルビード２Ａ，３Ａを形成し、第３ガスケット基板４に断面コ字形の段差ビード４Ｂを形成したものとなっている。
そして本実施例では第１ガスケット基板２のフルビード２Ａを下方に突出させ、第２ガスケット基板３のフルビード３Ａを上方に突出させてフルビード同士を接触させ、第３ガスケット基板４の段差ビード４Ｂをシリンダブロック側に突出させ、これらフルビード２Ａ、３Ａと段差ビード４Ｂとを互いに重合させた位置に設けるようになっている。
このような構成であっても、上記第１の実施例に示したのと同様の作用効果を得ることができる。
【００１２】
そして図５は第３の実施例を示すものであり、この実施例において上記第１の実施例に対応する部材には、上記第１の実施例と同じ符号を用いている。
本実施例の金属ガスケットも３枚の第１〜第３ガスケット基板２〜４を備えており、本実施例では第１、第３ガスケット基板２，４に断面円弧状のフルビード２Ａ，４Ａを形成し、第２ガスケット基板３に断面コ字形の段差ビード３Ｂを形成したものとなっている。
そして第１ガスケット基板２のフルビード２Ａを上方に突出させ、第３ガスケット基板４のフルビード４Ａを上方に突出させ、第２ガスケット基板３の段差ビード３Ｂを下方に突出させ、これらフルビード２Ａ，４Ａと段差ビード３Ｂとを互いに重合させる位置に設けている。
このような構成であっても、上記第１の実施例に示したのと同様の作用効果を得ることができる。
【００１３】
そして図６は第４の実施例を示すものであり、この実施例において上記第１の実施例に対応する部材には、上記第１の実施例と同じ符号を用いている。
本実施例の金属ガスケットも３枚の第１〜第３ガスケット基板２〜４を備えており、本実施例では第１、第２ガスケット基板２，３に断面コ字形の段差ビード２Ｂ，３Ｂを形成し、第３ガスケット基板４に断面円弧状のフルビード４Ａを形成したものとなっている。
そして本実施例では第１ガスケット基板２の段差ビード２Ｂを下方に突出させ、第２ガスケット基板３の段差ビード３Ｂを上方に突出させ、第３ガスケット基板４のフルビード４Ａを下方に突出させ、これら段差ビード２Ｂ，３Ｂとフルビード４Ａとを互いに重合させる位置に設けている。
このように本実施例では上記各実施例に対して２つの段差ビードを設けているが、このようにすることによって、上記第１ないし第３実施例に対してさらに良好なシール性を得られ、しかもフルビードに亀裂が生じにくくすることができる。
【００１４】
次に、図７は第５の実施例を示すものであり、この実施例において上記第１の実施例に対応する部材には、上記第１の実施例と同じ符号を用いている。
本実施例の金属ガスケットも３枚の第１〜第３ガスケット基板２〜４を備えており、本実施例では、第１ガスケット基板２と第２ガスケット基板３にそれぞれ断面コ字形の段差ビード２Ｂ，３Ｂを形成し、第３ガスケット基板４に断面円弧状のフルビード４Ａを形成したものとなっている。
そして第１ガスケット基板２の段差ビード２Ｂを上方に突出させ、第２ガスケット基板３の段差ビード３Ｂを下方に突出させ、第３ガスケット基板４のフルビード３Ａを上方に突出させ、これら段差ビード２Ｂ，３Ｂとフルビード４Ａとを互いに重合させる位置に設けている。
このような構成であっても、上記第４の実施例に示したのと同様の作用効果を得ることができる。
【００１５】
そして図８は第６の実施例を示すものであり、この実施例において上記第１の実施例に対応する部材には、上記第１の実施例と同じ符号を用いている。
本実施例の金属ガスケットも３枚の第１〜第３ガスケット基板２〜４を備えており、本実施例では第１、第３ガスケット基板２，４に断面コ字形のフルビード２Ｂ，４Ｂを形成し、第２ガスケット基板３に断面円弧状のフルビード３Ａを形成したものとなっている。
そして第１ガスケット基板２の段差ビード２Ｂを上方に突出させ、第３ガスケット基板４の段差ビード４Ｂを上方に突出させ、第２ガスケット基板３のフルビード３Ａを下方に突出させ、これら段差ビード２Ｂ，４Ｂとフルビード３Ａとを互いに重合させる位置に設けている。
このような構成であっても、上記第４の実施例に示したのと同様の作用効果を得ることができる。
【００１６】
次に、図９は第７の実施例を示すものであり、この実施例において上記第１の実施例に対応する部材には、上記第１の実施例と同じ符号を用いている。
本実施例の金属ガスケットは４枚の第１〜第４ガスケット基板２〜５を備えており、本実施例では上から２枚目の第２ガスケット基板３に断面コ字形の段差ビード３Ｂを形成し、それ以外のガスケット基板２，４，５には断面円弧状のフルビード２Ａ，４Ａ，５Ａを形成したものとなっている。
そして第１ガスケット基板のフルビード２Ａは上方に、第２ガスケット基板の段差ビード３Ｂは下方に、第３ガスケット基板４のフルビード４Ａは上方に、第４ガスケット基板５のフルビード５Ａは下方に突出し、これら段差ビード３Ｂとフルビード２Ａ，４Ａ，５Ａとを互いに重合させる位置に設けている。
このように上記第１〜第３実施例に対し、さらにガスケット基板を追加して上記ビードに対してフルビードを重合させることで、さらにシール性を向上させることができる。
【００１７】
そして図１０は第８の実施例を示すものであり、この実施例において上記第５の実施例に対応する部材には、上記第５の実施例と同じ符号を用いている。
本実施例の金属ガスケットは第５の実施例同様第１〜第４ガスケット基板２〜５を備えており、本実施例では最上部と最下部の第１、第４ガスケット基板２，５に断面円弧状のフルビード２Ａ，５Ａを形成し、２枚目と３枚目の第２、第３ガスケット基板３，４には断面コ字形の段差ビード３Ｂ，４Ｂを形成したものとなっている。
そして第１ガスケット基板２のフルビード２Ａは下方に、第２ガスケット基板３の段差ビード３Ｂは下方に、第３ガスケット基板４の段差ビード４Ｂは上方に、第４ガスケット基板５のフルビード５Ａは上方に突出し、これら段差ビード３Ｂ、４Ｂとフルビード２Ａ，５Ａとを互いに重合させる位置に設けている。
このように上記第５実施例に対し、一つのフルビードを段差ビードとする事で、さらなるシール性の向上を図ることができる。
【００１８】
なお、段差ビード及びフルビードの位置及びその向きは上記実施例の配置に限られず、ガスケット基板の枚数も３枚若しくは４枚に限られるものではない。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、狭いシール幅でシールを行うことができるとともに、高いシール性と高い耐久性を得ることができ、エンジン組立時にシリンダボア周辺が変形してしまうのも防止することができるとともに、段差の高さを種々選定することにより、エンジンの特性に対してシール性と耐久性のバランスが最適なガスケットを得ることができる。また低コストで金属ガスケットを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属ガスケットを示す平面図。
【図２】本発明の第１実施例を示す図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図。
【図３】従来の金属ガスケットと第１実施例の金属ガスケットを比較するグラフ。
【図４】本発明の第２実施例を示す断面図。
【図５】本発明の第３実施例を示す断面図。
【図６】本発明の第４実施例を示す断面図。
【図７】本発明の第５実施例を示す断面図。
【図８】本発明の第６実施例を示す断面図。
【図９】本発明の第７実施例を示す断面図。
【図１０】本発明の第８実施例を示す断面図。
【符号の説明】
１  金属ガスケット              ２  第１ガスケット基板
２Ａ  フルビード                ２Ｂ  段差ビード
３  第２ガスケット基板          ３Ａ  フルビード
３Ｂ  段差ビード                ４  第３ガスケット基板
４Ａ  フルビード                ４Ｂ  段差ビード
５  第４ガスケット基板          ５Ａ  フルビード
【図１】
2004293738.tif 000003
【図２】
2004293738.tif 000004
【図３】
2004293738.tif 000005
【図４】
2004293738.tif 000006
【図５】
2004293738.tif 000007
【図６】
2004293738.tif 000008
【図７】
2004293738.tif 000009
【図８】
2004293738.tif 000010
【図９】
2004293738.tif 000011
【図１０】
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