(57)【要約】【課題】シリンダー孔の周辺部と外方部とで、ラバーコーティング層を適正化することにある。【解決手段】金属板からなり、少なくとも外向きの面にラバーコーティング層を敷設された少なくとも一枚の基板２を具えるシリンダーヘッド用メタルガスケットにおいて、前記基板の少なくとも一枚が、環状ビード2bを持つシリンダー孔周辺部2eと、そのシリンダー孔周辺部2eより外側で外周ビード2dを持ちシリンダー孔周辺部2eと別個に形成された外方部2fとを有しており、前記シリンダー孔周辺部2eの金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層2gと前記外方部2fの金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層2hとが異なっており、前記シリンダー孔周辺部2eと前記外方部2fとが、前記冷却水ジャケットに対応する位置で結合手段５により結合されていることを特徴とするものである。【選択図】図２
2005180552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板からなり、内燃機関のシリンダーブロックの各シリンダーボアに対応して形成されたシリンダー孔（2a）と、前記各シリンダー孔の周囲に形成された山形断面形状の環状ビード（2b）と、前記シリンダーブロックの冷却水ジャケットおよびシリンダーヘッドの冷却水孔に対応して前記各環状ビードの外側周辺部に形成された冷却水孔（2c）と、前記環状ビードおよび前記冷却水孔を全体的に囲繞する位置に形成された片斜面形断面形状の外周ビード（2d）とを有するとともに少なくとも外向きの面にラバーコーティング層を敷設された少なくとも一枚の基板（２）を具えるシリンダーヘッド用メタルガスケットにおいて、
前記基板の少なくとも一枚が、前記環状ビードを持つシリンダー孔周辺部（2e）と、そのシリンダー孔周辺部より外側で前記外周ビード（2d）を持ち前記シリンダー孔周辺部と別個に形成された外方部（2f）とを有しており、
前記シリンダー孔周辺部（2e）の金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層（2g）と前記外方部（2f）の金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層（2h）とが異なっており、
前記シリンダー孔周辺部（2e）と前記外方部（2f）とが、前記冷却水ジャケットに対応する位置で結合手段（５）により結合されていることを特徴とする、シリンダーヘッド用メタルガスケット。
【請求項２】
前記シリンダー孔周辺部（2e）の金属板は、前記外方部（2f）の金属板より板厚が厚いことを特徴とする、請求項１記載のシリンダーヘッド用メタルガスケット。
【請求項３】
前記シリンダー孔周辺部（2e）の金属板は、前記外方部（2f）の金属板より硬度が高いことを特徴とする、請求項１または２記載のシリンダーヘッド用メタルガスケット。
【請求項４】
前記シリンダー孔周辺部（2e）の金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層（2g）は耐熱性に優れたものであり、
前記外方部（2f）の金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層（2h）は耐冷却水性に優れたものであることを特徴とする、請求項１から３までの何れか記載のシリンダーヘッド用メタルガスケット。
【請求項５】
前記外方部（2f）の金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層（2h）は、前記シリンダー孔周辺部（2e）の金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層（2g）より厚さが厚いことを特徴とする、請求項１から４までの何れか記載のシリンダーヘッド用メタルガスケット。
【請求項６】
前記外方部（2f）の金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層（2h）は、前記シリンダー孔周辺部（2e）の金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層（2g）より硬度が低いことを特徴とする、請求項１から５までの何れか記載のシリンダーヘッド用メタルガスケット。
【請求項７】
前記結合手段は剪断押出し結合部（５）であることを特徴とする、請求項１から６までの何れか記載のシリンダーヘッド用メタルガスケット。
【請求項８】
前記結合手段（５）は複数枚の前記基板（２）同士を結合するものであることを特徴とする、請求項１から７までの何れか記載のシリンダーヘッド用メタルガスケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関のシリンダーブロックとシリンダーヘッドとの間に介挿されるシリンダーヘッド用メタルガスケットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のメタルガスケットとしては例えば、内燃機関のシリンダーブロックの各シリンダーボアに対応して形成されたシリンダー孔と、前記各シリンダー孔の周囲に形成された山形断面形状の環状ビードと、前記シリンダーブロックの冷却水ジャケットおよびシリンダーヘッドの冷却水孔に対応して前記各環状ビードの外側周辺部に形成された冷却水孔と、前記環状ビードおよび前記冷却水孔を全体的に囲繞する位置に形成された片斜面形断面形状の外周ビードとを有するとともに少なくとも外向きの面（シリンダーブロックおよびシリンダーヘッドに対向する面）にラバーコーティング層を敷設された少なくとも一枚の基板を具えるものが知られている。
【０００３】
かかるメタルガスケットでは一般に、シリンダー孔の周辺部は、内燃機関のシリンダーブロックのシリンダーボア内の高温高圧の燃焼ガスを外部に漏れ出さないようにシールする必要があり、その一方、シリンダー孔の周辺部より外側の部分は、シリンダーブロックの冷却水ジャケット内の冷却水を外部に漏れ出さないようにシールする必要がある。そこで、シリンダー孔の周辺部をそれより外側の外方部よりも厚くする段差構造を設けて、基板の環状ビードに加わる面圧を上昇させることで、シリンダー孔内の燃焼ガスに対するシール性能を向上させる場合がある。
【０００４】
上述の段差構造としては従来、例えば図１０に示すように、各々両面にラバーコーティング層を敷設された鋼板からなる二枚の基板２間に、基板２の各シリンダー孔2aの周囲の環状ビード2bを持つシリンダー孔周辺部2eと重なるように薄鋼板からなる副板３を介挿して所要の段差になるようにした段差構造S1が知られている（例えば、特許文献１参照）。なお、図中符号１はメタルガスケットを示し、この例のメタルガスケット１では、二枚の基板２とそれらの間の副板３とが、プレス成形によって形成された剪断押出し（いわゆるランスロック）結合部５によって互いに結合されている。
【０００５】
また上述の段差構造としては従来、例えば図１１に示すように、両面にラバーコーティング層を敷設された一枚の基板２に重ねられる、これも両面にラバーコーティング層を敷設されたもう一枚の基板（図では下側の基板）２を、先の基板２の各シリンダー孔2aの周囲の環状ビード2bを持つシリンダー孔周辺部2eと重なるこれも環状ビード2bを持つシリンダー孔周辺部2eとそれより外側に位置する外方部2fとで互いに異なる板厚の薄鋼板で構成して所要の段差になるようにするとともにそれらの環状ビード2bの突出側同士を対向させ、後者の基板２のシリンダー孔周辺部2eと外方部2fとを突き合わせてレーザー溶接で結合した段差構造S2も知られている（例えば、特許文献２参照）。なお、図中符号LWはレーザー溶接部を示す。
【０００６】
さらに上述の段差構造としては従来、例えば図１２に示すように、各々両面にラバーコーティング層を敷設された鋼板からなる二枚の基板２間に介挿される薄鋼板からなる副板３の、基板２の各シリンダー孔2aの周囲の環状ビード2bを持つシリンダー孔周辺部2eと重なるシリンダー孔周辺部3aにこれも薄鋼板からなるシム板４を重ねて所要の段差になるようにし、それら副板３とシム板４とをレーザー溶接で結合した段差構造S3も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−２８１２８８号公報、図３
【特許文献２】特開平７−２４３５３１号公報、図４、図５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来のメタルガスケットでは、先に述べたようにシリンダー孔の周辺部はシリンダーボア内の高温高圧の燃焼ガスを外部に漏れ出さないようにシールする必要があり、その一方、シリンダー孔の周辺部より外側の部分はシリンダーブロックの冷却水ジャケット内の冷却水を外部に漏れ出さないようにシールする必要があるところ、通常は各基板２が一枚の金属板で構成されていて、ラバーコーティング層はその基板を切り出す前の段階で金属板に敷設されているため、基板２の全体に渡り均質かつ同一厚さとされている。
【０００８】
それゆえラバーコーティング層を、シリンダー孔の周辺部での燃焼ガスのシールに適するように耐熱性に優れるものとしたり環状ビードの高い面圧に耐えるように薄いものや硬いものとしたりすると、その外側の部分での冷却水のシールが必ずしも十分でなくなり、一方、ラバーコーティング層を、外側の部分での冷却水のシールに適するように耐冷却水性に優れるものとしたり外周ビードの低い面圧でもシールするように厚いものや軟らかいものとしたりすると、シリンダー孔の周辺部での燃焼ガスのシールが必ずしも十分でなくなるという不都合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、この発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットは、金属板からなり、内燃機関のシリンダーブロックの各シリンダーボアに対応して形成されたシリンダー孔と、前記各シリンダー孔の周囲に形成された山形断面形状の環状ビードと、前記シリンダーブロックの冷却水ジャケットおよびシリンダーヘッドの冷却水孔に対応して前記各環状ビードの外側周辺部に形成された冷却水孔と、前記環状ビードおよび前記冷却水孔を全体的に囲繞する位置に形成された片斜面形断面形状の外周ビードとを有するとともに少なくとも外向きの面にラバーコーティング層を敷設された少なくとも一枚の基板を具えるシリンダーヘッド用メタルガスケットにおいて、前記基板の少なくとも一枚が、前記環状ビードを持つシリンダー孔周辺部と、そのシリンダー孔周辺部より外側で前記外周ビードを持ち前記シリンダー孔周辺部と別個に形成された外方部とを有しており、前記シリンダー孔周辺部の金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層と前記外方部の金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層とが異なっており、前記シリンダー孔周辺部と前記外方部とが、前記冷却水ジャケットに対応する位置で結合手段により結合されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
かかるこの発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットにあっては、内燃機関のシリンダーブロックの各シリンダーボアに対応して形成されたシリンダー孔の周囲の山形断面形状の環状ビードが、シリンダーボア内の高温高圧の燃焼ガスを外部に漏れ出さないようにシールする一方、シリンダー孔の周辺部より外側の外方部の外周ビードが、シリンダーブロックの冷却水ジャケット内の冷却水を外部に漏れ出さないようにシールする。
【００１１】
そしてこの発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットにあっては、基板の少なくとも一枚が、環状ビードを持つシリンダー孔周辺部と、そのシリンダー孔周辺部より外側で外周ビードを持ちシリンダー孔周辺部と別個に形成された外方部とを有していて、それらシリンダー孔周辺部の金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層と外方部の金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層とが異なっており、シリンダー孔周辺部と外方部とが内燃機関のシリンダーブロックの冷却水ジャケットに対応する位置で結合手段により結合されているので、シリンダー孔周辺部のラバーコーティング層を燃焼ガスのシールに適するように耐熱性に優れるものとしたり環状ビードの高い面圧に耐えるように薄いものや硬いものとしたりすると同時に、外方部のラバーコーティング層を冷却水のシールに適するように耐冷却水性に優れるものとしたり外周ビードの低い面圧でもシールするように厚いものや軟らかいものとしたりすることが可能となり、しかもシリンダー孔周辺部と外方部とが、シリンダーヘッドの締付けを妨げないように冷却水ジャケットに逃げる結合部で一体的に結合されて所定のガスケット形状を形成する。
【００１２】
従って、この発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットによれば、シリンダー孔の周辺部で燃焼ガスのシールを十分に行いつつ、シリンダー孔の周辺部より外側の外方部で冷却水ジャケット内の冷却水のシールを十分に行い得て、メタルガスケットのシール性能を全体として向上させることができる。
【００１３】
なお、この発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットにおいては、好ましくは前記シリンダー孔周辺部の金属板を、前記外方部の金属板より板厚が厚いものとする。このようにすれば、環状ビードの面圧を高める段差構造を容易に構成することができる。
【００１４】
また、この発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットにおいては、好ましくは前記シリンダー孔周辺部の金属板を、前記外方部の金属板より硬度が高いものとする。このようにすれば、段差構造がなくても環状ビードの面圧を高めることができ、段差構造を設ければさらに面圧を高めることができる。
【００１５】
さらに、この発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットにおいては、好ましくは前記シリンダー孔周辺部の金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層を耐熱性に優れたものとし、前記外方部の金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層を耐冷却水性に優れたものとする。このようにすれば、シリンダー孔の周辺部での燃焼ガスのシールを耐熱性に優れたラバーコーティング層で十分に行いつつ、シリンダー孔の周辺部より外側の外方部での冷却水ジャケット内の冷却水のシールを耐冷却水性に優れたラバーコーティング層で十分に行い得て、メタルガスケットのシール性能を全体として向上させることができる。
【００１６】
さらに、この発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットにおいては、好ましくは前記外方部の金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層を、前記シリンダー孔周辺部の金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層より厚さが厚いものとする。このようにすれば、シリンダー孔の周辺部での燃焼ガスのシールを外方部より相対的に厚さが薄いため環状ビードの面圧を高めるラバーコーティング層で十分に行いつつ、外方部での冷却水ジャケット内の冷却水のシールを前記周辺部より相対的に厚さが厚いため低い面圧でもシールするラバーコーティング層で十分に行い得て、メタルガスケットのシール性能を全体として向上させることができる。
【００１７】
さらに、この発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットにおいては、好ましくは前記外方部の金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層を、前記シリンダー孔周辺部の金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層より硬度が低いものとする。このようにすれば、シリンダー孔の周辺部で燃焼ガスのシールを外方部より相対的に硬度が高いため環状ビードの面圧を高めるラバーコーティング層で十分に行いつつ、シリンダー孔の周辺部より外側の外方部で冷却水ジャケット内の冷却水のシールを前記周辺部より相対的に硬度が低いため低い面圧でもシールするラバーコーティング層で十分に行い得て、メタルガスケットのシール性能を全体として向上させることができる。
【００１８】
さらに、この発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットにおいては、好ましくは前記結合手段を剪断押出し結合部とする。このようにすれば、プレス型やＮＣパンチングプレス等でのプレス加工によって、少なくともシリンダー孔周辺部と外方部とを短時間で容易に結合することができる。
【００１９】
さらに、この発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットにおいては、好ましくは前記結合手段を、複数枚の前記基板同士を結合するものとする。このようにすれば、基板同士を結合し得て、シリンダーブロックとシリンダーヘッドとの間へのメタルガスケットの装着作業をより容易なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、この発明の実施の形態を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここに、図１は、この発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットの第１実施例の全体を示す平面図、図２は、その第１実施例のメタルガスケットの、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３（ａ）は、上記第１実施例のメタルガスケットの図１では上側の基板を示す平面図、図３（ｂ）は、上記第１実施例のメタルガスケットの図１では下側の基板のシリンダー孔周辺部を示す平面図、図３（ｃ）は、上記第１実施例のメタルガスケットの図１では下側の基板の外方部を示す平面図、図４（ａ）は、上記第１実施例のメタルガスケットの結合部を示す拡大平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、そして図４（ｃ）は、図４（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図であり、図中先の図１０〜図１２に示すと同様の部分はそれと同一の符号にて示す。すなわち、図中符号１はメタルガスケット、２は基板をそれぞれ示す。
【００２１】
上記第１実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１は、図２に示すように、互いに対応するビードが互いに対向して突出する向きで互いに重ねられる二枚の基板２を具えており、ここで図２では上側に位置する第１の基板２は、外向きの面（シリンダーヘッドに対向する面）および内向きの面の両面に例えば層厚15μｍで硬度81Hs（ショア硬さ）のＮＢＲからなるラバーコーティング層2gを設けられたステンレス鋼板（例えば板厚０．２ｍｍのSUS 301H）からなり、図１および図３（ａ）に示すように、内燃機関のシリンダーブロックの複数のシリンダーボアにそれぞれ対応して形成された複数のシリンダー孔2aと、各シリンダー孔2aの周囲に形成された山形断面形状（いわゆるフルビード形状）の環状ビード2bと、上記内燃機関のシリンダーブロックの冷却水ジャケットおよびシリンダーヘッドの冷却水孔の位置に対応して各環状ビード2bの外側周辺部に形成された複数の冷却水孔2cと、複数の環状ビード2bおよびそれらの周囲に位置する複数の冷却水孔2cを全体的に囲繞する位置に形成された片斜面形断面形状（いわゆるハーフビード形状）の外周ビード2dとを有している。
【００２２】
また、図２では下側に位置する第２の基板２も、図１に示すように、内燃機関のシリンダーブロックの複数のシリンダーボアにそれぞれ対応して形成された複数のシリンダー孔2aと、各シリンダー孔2aの周囲に形成された山形断面形状（いわゆるフルビード形状）の環状ビード2bと、上記内燃機関のシリンダーブロックの冷却水ジャケットおよびシリンダーヘッドの冷却水孔の位置に対応して各環状ビード2bの外側周辺部に形成された複数の冷却水孔2cと、複数の環状ビード2bおよびそれらの周囲に位置する複数の冷却水孔2cを全体的に囲繞する位置に形成された片斜面形断面形状（いわゆるハーフビード形状）の外周ビード2dとを有している。
【００２３】
かかる構成において、この第１実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１では、上記第１の基板２は図３（ａ）に示すように一枚の金属板にて形成されている一方、上記第２の基板２は、各環状ビード2bを持つ図３（ｂ）に示す如きシリンダー孔周辺部2eと、そのシリンダー孔周辺部2eより外側で冷却水孔2cとその一部および外周ビード2dを持ちシリンダー孔周辺部2eと別個に形成された図３（ｃ）に示す如き外方部2fとで形成されており、シリンダー孔周辺部2eは、外向きの面（シリンダーブロックに対向する面）および内向きの面の両面に上記第１の基板２と同じ例えば層厚15μｍで硬度81Hs（ショア硬さ）の耐熱性に優れたＮＢＲからなる一層のラバーコーティング層2gを設けられたステンレス鋼板（例えば板厚０．３ｍｍのSUS 301H）からなる一方、外方部2fは、外向きの面（シリンダーブロックに対向する面）および内向きの面の両面にシリンダー孔周辺部2eと異なり例えば層厚25μｍで硬度62Hs（ショア硬さ）の耐ＬＬＣ（ロングライフクーラント：ゴムを膨潤させ易い不凍液の混ざった冷却水の一種）性に優れたＮＢＲからなる一層のラバーコーティング層2hを設けられたステンレス鋼板（例えばシリンダー孔周辺部2eのものと同じ硬度で板厚０．２ｍｍのSUS 301H）からなっている。
【００２４】
そしてシリンダー孔周辺部2eには、図３（ｂ）に示すように半径方向外方へ突出した複数の突起2iが形成され、それらの突起2iは各々、内燃機関のシリンダーブロックの冷却水ジャケットに対応する位置で、図４に示すように結合手段としての剪断押出し結合部５によって外方部2fおよび第１の基板２に一体的に結合されており、これにより上記第２の基板２は、図２に示すように、シリンダー孔周辺部2eを外方部2fよりも厚くする段差構造S4を有している。
【００２５】
ここにおける剪断押出し結合部５は、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１の基板２と、第２の基板２のシリンダー孔周辺部2eの突起2iと、第２の基板２の外方部2fとを上から順に重ねて、例えば縦断面形状が台形で横断面形状が長方形のポンチとそのポンチに短辺側を大きくした所定クリアランスをあけて嵌り合う長方形穴を持つダイスとを組み合わせたプレス型やＮＣパンチングプレス等でプレス加工することで形成することができ（例えば、特開平６−２８１０１１号公報等参照）、ここで剪断して押し出した部分は、そのままでも良いが、ダイスの長方形穴に底部を設けてその底部とポンチとでさらに挟んで加圧する（ポンチを底突きさせる）ことにより、図４（ｃ）に示すように潰して押し広げても良く、このようにすれば結合をより強固なものにすることができる。
【００２６】
かかる第１実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１にあっては、内燃機関のシリンダーブロックの各シリンダーボアに対応して形成されたシリンダー孔2aの周囲の山形断面形状の環状ビード2bが段差構造Ｓ４により面圧を高められて、シリンダーボア内の高温高圧の燃焼ガスを外部に漏れ出さないようにシールする一方、シリンダー孔2aの周辺部より外側の外方部の外周ビード2dが、シリンダーブロックの冷却水ジャケット内の冷却水を外部に漏れ出さないようにシールし、そのシール下で冷却水孔2cが、シリンダーブロックの冷却水ジャケットとシリンダーヘッドの冷却水孔との間の冷却水の通流を可能にする。
【００２７】
そしてこの第１実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１にあっては、第２の基板２が、環状ビード2bを持つシリンダー孔周辺部2eと、そのシリンダー孔周辺部2eより外側で外周ビード2dを持ちシリンダー孔周辺部2eと別個に形成された外方部2fとを有し、それらシリンダー孔周辺部2eと外方部2fとが、内燃機関のシリンダーヘッドの締付けを妨げないようにシリンダーブロックの冷却水ジャケットに突出し得る位置に配置された剪断押出し結合部５により一体的に結合されており、それらシリンダー孔周辺部2eの金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層2gと外方部2fの金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層2fとが異なっていて、シリンダー孔周辺部2eのラバーコーティング層2gが燃焼ガスのシールに適するように環状ビード2bの高い面圧に耐える薄くて硬いものとされると同時に外方部2fのラバーコーティング層2hが冷却水のシールに適するように外周ビード2dの低い面圧でもシールする厚くて軟らかいものとされている。
【００２８】
従って、この第１実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１によれば、シリンダー孔周辺部2eで燃焼ガスのシールを十分に行いつつ、シリンダー孔周辺部2eより外側の外方部2fで冷却水ジャケット内の冷却水のシールを十分に行い得て、メタルガスケットのシール性能を全体として向上させることができる。
【００２９】
図５は、上記第１実施例の第１の基板２と同様両面にラバーコーティング層を持つ板厚０．２ｍｍのSUS 301Hステンレス鋼板にシリンダー孔2aと同様の孔とそれを囲む環状ビード2bと同様のビード部とを形成した供試体であって互いにラバーコーティング層の層厚およびラバー硬度が異なるものについて、面圧２６ＭＰａで締め付けてシール限界圧力を試験した結果を示す特性線図であり、この図からも、同じ層厚であればラバー硬度が低い（軟らかい）方がシール限界圧力が高くなり、同じラバー硬度であれば層厚が厚い方がシール限界圧力が高くなるということが判る。
【００３０】
図６は、上記と同様の供試体であってラバーコーティング層の層厚が２０μｍでラバー硬度が異なるものについて、ビード部面圧を異ならせてシール限界圧力を試験した結果を示す特性線図であり、この図からも、ラバー硬度を低くすればシール限界圧力が高くなるので所要のシール性を確保し得るということが判る。
【００３１】
従って、これらの試験結果からも、上記のように段差構造Ｓ４を設けることで環状ビード2bの面圧が高まる一方で外周ビード2dの面圧が低くなる場合でも上記第１実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１によれば、第２の基板２についてシリンダー孔周辺部2eのラバーコーティング層2gが燃焼ガスのシールに適するように環状ビード2bの高い面圧に耐えるよう薄くて硬いものとされると同時に外方部2fのラバーコーティング層2hが冷却水のシールに適するように外周ビード2dの低い面圧でもシールするよう厚くて軟らかいものとされているから、シール性能を全体として向上させることができるということが判る。
【００３２】
しかも、この第１実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１によれば、シリンダー孔周辺部2eの金属板を外方部2fの金属板より板厚が厚いものとして段差構造Ｓ４を構成しているので、その板厚差を適宜選択することで容易に、環状ビード2bの面圧を燃焼ガスのシールに必要な程度に高めつつ外周ビード2dの面圧を冷却水のシールに必要な程度に確保することができる。
【００３３】
また、この第１実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１によれば、シリンダー孔周辺部2eの金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層2gを耐熱性に優れたものとし、外方部2fの金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層2hを耐ＬＬＣ性に優れたものとしているので、シリンダー孔周辺部2eでの燃焼ガスのシールを耐熱性に優れたラバーコーティング層2gで十分に行いつつ、シリンダー孔周辺部2eより外側の外方部2fでの冷却水ジャケット内の冷却水のシールを耐冷却水性に優れたラバーコーティング層2hで十分に行い得て、メタルガスケットのシール性能を全体として向上させることができる。
【００３４】
さらに、この第１実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１によれば、結合手段を剪断押出し結合部５としているので、プレス型やＮＣパンチングプレス等でのプレス加工によって、第２の基板２のシリンダー孔周辺部2eと外方部2fと第１の基板２とを短時間で容易に結合することができるとともに、その結合によって、シリンダーブロックとシリンダーヘッドとの間へのメタルガスケットの装着作業をより容易なものとすることができる。
【００３５】
図７は、この発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットの第２実施例を示す、図２と同様の位置での断面図であり、この第２実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１も、互いに対応するビードが互いに対向して突出する向きで互いに重ねられる二枚の基板２を具えている。そしてここにおける二枚の基板２は各々、シリンダー孔周辺部2eを構成する金属板が、外方部2fを構成する金属板と板厚が同じで、硬度が外方部2fを構成する金属板より高い（硬い）点で第１実施例の第２の基板２と異なっており、他の点では第１実施例の第２の基板２と同様に構成されている。
【００３６】
さらにこの第２実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１では、第１実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１におけると同様の位置に配置された複数の剪断押出し結合部５によって、各基板２のシリンダー孔周辺部2eと外方部2fとが一体的に結合されるとともに、二枚の基板２同士も一体的に結合されている。
【００３７】
かかる第２実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１によれば、先の第１実施例と同様の作用効果をもたらし得るのに加えて、二枚の基板２の両方ともシリンダー孔周辺部2eの金属板を外方部2fの金属板より硬度が高いものとしているので、段差構造がなくても環状ビード2bの面圧を大きく高めることができる。また、二枚の基板２の両方ともシリンダー孔周辺部2eと外方部2fとでラバーコーティング層を異ならせて、シリンダー孔周辺部2eの金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層2gを耐熱性に優れたものとし、外方部2fの金属板の表面に敷設されたラバーコーティング層2hを耐ＬＬＣ性に優れたものとしているので、シリンダー孔周辺部2eでの燃焼ガスのシールを耐熱性に優れたラバーコーティング層2gでより高めつつ、シリンダー孔周辺部2eより外側の外方部2fでの冷却水ジャケット内の冷却水のシールを耐冷却水性に優れたラバーコーティング層2hでより十分に行い得て、メタルガスケットのシール性能を全体としてさらに向上させることができる。
【００３８】
図８は、この発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットの第３実施例を示す、図２と同様の位置での断面図であり、この第３実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１も、互いに対応するビードが互いに対向して突出する向きで互いに重ねられる二枚の基板２を具えている。そしてここでは、一方（図では上側）の基板２は第１実施例の第１の基板２と同様に構成され、他方（図では下側）の基板２は、シリンダー孔周辺部2eを構成する金属板が、外方部2fを構成する金属板と板厚が同じで、硬度が外方部2fを構成する金属板より高い（硬い）点および、シリンダー孔周辺部2eを構成する金属板と外方部2fを構成する金属板とをシリンダー孔周辺部2eを構成する金属板を外側にして重ね合わせている点で第１実施例の第２の基板２と異なっており、他の点では第１実施例の第２の基板２と同様に構成されている。
【００３９】
さらにこの第３実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１では、第１実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１におけると同様の位置に配置された複数の剪断押出し結合部５によって、上記他方の基板２のシリンダー孔周辺部2eと外方部2fとが一体的に結合されるとともに、二枚の基板２同士も一体的に結合されている。
【００４０】
かかる第３実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１によれば、先の第１実施例と同様の作用効果をもたらし得るのに加えて、上記他方の基板２のシリンダー孔周辺部2eの金属板を外方部2fの金属板より硬度が高いものとしているので、段差構造がなくても環状ビード2bの面圧を高めることができる。
【００４１】
図９は、この発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットの第４実施例を示す、図２と同様の位置での断面図であり、この第４実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１も、互いに対応するビードが互いに対向して突出する向きで互いに重ねられる二枚の基板２を具えている。そしてここにおける二枚の基板２は各々、シリンダー孔周辺部2eを構成する金属板が、外方部2fを構成する金属板と板厚が同じで、硬度が外方部2fを構成する金属板より高い（硬い）点および、シリンダー孔周辺部2eを構成する金属板と外方部2fを構成する金属板とをシリンダー孔周辺部2eを構成する金属板を外側にして重ね合わせている点で第１実施例の第２の基板２と異なっており、他の点では第１実施例の第２の基板２と同様に構成されている。
【００４２】
さらにこの第４実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１では、第１実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１におけると同様の位置に配置された複数の剪断押出し結合部５によって、各基板２のシリンダー孔周辺部2eと外方部2fとが一体的に結合されるとともに、二枚の基板２同士も一体的に結合されている。
【００４３】
かかる第４実施例のシリンダーヘッド用メタルガスケット１によれば、先の第２実施例と同様の作用効果をもたらすことができる。
【００４４】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、例えば、上記第１実施例乃至第４実施例において、シリンダー孔周辺部2eを構成する金属板を外方部2fを構成する金属板より板厚が厚くかつ硬度が高いものとしても良く、また、シリンダー孔周辺部2eのラバーコーティング層2gと外方部2fのラバーコーティング層2hとを、硬度を互いに同じにして層厚のみラバーコーティング層2hの方が厚くなるようにしたり、層厚を互いに同じにして硬度のみラバーコーティング層2hの方が軟らかくなるようにしたりしても良い。
【００４５】
そして、この発明においては、上記第１実施例乃至第４実施例において、剪断押出し結合部５に代えて、鳩目やグロメットやリベットを用いても良く、またシリンダー孔周辺部2eを構成する金属板と外方部2fを構成する金属板とを突合せレーザー溶接等で溶接して結合しても良い。
【００４６】
さらに、この発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットは、シリンダー孔周辺部2eを構成する金属板と外方部2fを構成する金属板とを結合してなる一枚の基板のみで構成しても良く、また、適宜副板と組み合わせても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
かくしてこの発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットによれば、内燃機関のシリンダーブロックとシリンダーヘッドとの間に介挿されて、シリンダー孔の周辺部で燃焼ガスのシールを十分に行いつつ、シリンダー孔の周辺部より外側の外方部で冷却水ジャケット内の冷却水のシールを十分に行うので、メタルガスケットのシール性能を全体として向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットの第１実施例の全体を示す平面図である。
【図２】上記第１実施例のメタルガスケットの、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】（ａ）は、上記第１実施例のメタルガスケットの図１では上側の基板を示す平面図、（ｂ）は、上記第１実施例のメタルガスケットの図１では下側の基板のシリンダー孔周辺部を示す平面図、（ｃ）は、上記第１実施例のメタルガスケットの図１では下側の基板の外方部を示す平面図である。
【図４】（ａ）は、上記第１実施例のメタルガスケットの結合部を示す拡大平面図、（ｂ）は、（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、そして（ｃ）は、（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図５】互いにラバーコーティング層の層厚およびラバー硬度が異なる複数種類の供試体についてシール限界圧力を試験した結果を示す特性線図である。
【図６】互いにラバー硬度が異なる複数種類の供試体についてビード部面圧を異ならせてシール限界圧力を試験した結果を示す特性線図である。
【図７】この発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットの第２実施例の、図２と同様の位置での断面図である。
【図８】この発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットの第３実施例の、図２と同様の位置での断面図である。
【図９】この発明のシリンダーヘッド用メタルガスケットの第４実施例の、図２と同様の位置での断面図である。
【図１０】従来のシリンダーヘッド用メタルガスケットの段差構造の一例を示す断面図である。
【図１１】従来のシリンダーヘッド用メタルガスケットの段差構造の他の一例を示す断面図である。
【図１２】従来のシリンダーヘッド用メタルガスケットの段差構造のさらに他の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  シリンダーヘッド用メタルガスケット
２  基板
2a  シリンダー孔
2b  環状ビード
2c  冷却水孔
2d  外周ビード
2e  シリンダー孔周辺部
2f  外方部
2g  シリンダー孔周辺部のラバーコーティング層
2h  外方部のラバーコーティング層
2i  突起
３  副板
４  シム板
５  剪断押出し結合部
LW  レーザー溶接部
Ｓ１〜Ｓ４  段差構造
【図１】
2005180552.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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