(57)【要約】【課題】  エンジン始動時に温度差が生じてもシール漏れを防止でき、ビードの耐久性に優れたガスケットを提供する。【解決手段】  ガスケット１０の基板には、燃焼室孔１、冷却液孔４、ボルト孔２及びオイル孔３が開口し、これらをシールする第１〜第３シールラインＳＬ１〜ＳＬ３が設定される。また、燃焼室孔１を囲むようにして第１増厚部５が形成され、ボルト孔２を囲むようにして第２増厚部６が形成され、オイル孔３近傍の基板外周端部に第３増厚部７が形成される。これら３種類の増厚部は、第１増厚部の板厚Ｔ1≧第３増厚部の板厚Ｔ3＞第２増厚部の板厚Ｔ2の関係となっている。これにより、エンジン始動時に温度差が生じてもシール漏れを防止でき、またビードの耐久性を向上させることができる。【選択図】図１
2007100895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を構成するシリンダブロック及びシリンダヘッドの接合面の間に介装されるガスケットであって、
薄肉金属板からなる基板に対し、
燃焼室孔を形成すると共に、その燃焼室孔周囲に前記薄肉金属板よりも板厚が厚い第１増厚部を形成し、
前記燃焼室孔から基板外周側に離れた位置にボルト孔を形成すると共に、そのボルト孔周囲に前記薄肉金属板よりも板厚が厚い第２増厚部を形成し、
さらに、前記第２増厚部よりも前記燃焼室孔から離れた位置に前記薄肉金属板よりも板厚が厚い第３増厚部を形成し、
シールが必要な孔を囲うようにシールラインを設定して、そのシールラインに沿って、前記基板の板厚方向に変形して前記接合面間をシールするビードを形成したガスケットにおいて、
前記第１増厚部の板厚をＴ1、前記第２増厚部の板厚をＴ2、前記第３増厚部の板厚をＴ3とした場合に、Ｔ1≧Ｔ3＞Ｔ2の関係を満たすように、前記第１増厚部、第２増厚部及び第３増厚部を形成したことを特徴とするガスケット。
【請求項２】
前記ビードを、前記基板を凸状若しくは凹凸状に屈曲してなる金属ビートと、その金属ビードの凸部側表面及び凸部裏側の凹部に固着して前記金属ビードと共に板厚方向に弾性変形する弾性シール材からなるゴムビードと、の合成から構成したことを特徴とする請求項１に記載のガスケット。
【請求項３】
前記ビードを、前記基板を凸状若しくは凹凸状に屈曲してなる金属ビートから構成し、
前記第１増厚部及び前記第３増厚部を、基板にシム板を固着することで形成したことを特徴とする請求項１に記載のガスケット。
【請求項４】
前記第３増厚部と前記第１増厚部との間に配置される前記ボルト孔の周囲には、前記第２増厚部を未形成としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガスケット。
【請求項５】
前記ボルト孔よりも外周側に液孔を形成すると共に、その液孔の外周側に当該液孔を囲うようにしてシールラインを設定し、
前記シールラインの内周側に前記第３増厚部を形成したことを特徴とする請求１〜４のいずれかに記載のガスケット。
【請求項６】
内燃機関を構成するシリンダブロック及びシリンダヘッドの接合面の間に介装されるガスケットであって、
薄肉金属板からなる基板に対し、
燃焼室孔を形成すると共に、その燃焼室孔周囲に前記薄肉金属板よりも板厚が厚い第１増厚部を形成し、
前記燃焼室孔から基板外周側に離れた位置にボルト孔を形成し、そのボルト孔よりも前記燃焼室孔から離れた位置に前記薄肉金属板よりも板厚が厚い第３増厚部を形成したガスケットにおいて、
前記第１増厚部及び前記第３増厚部の板厚は、
前記ボルト孔に挿入したボルトにより前記接合面に締結した状態で、前記ボルト孔に対応する位置での接合面間の距離よりも、前記第１増厚部及び前記第３増厚部に対応する位置での接合面間の距離を大きくするような厚さであることを特徴とするガスケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関を構成するシリンダブロックの接合面とシリンダヘッドの接合面との間に介装され且つボルト締結されることで、燃焼ガス、水圧、及びオイル圧等をシールする機能を有するシリンダヘッドガスケットとして有用なガスケットに関するもので、特に増厚部の構造に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関を構成するシリンダブロックの接合面とシリンダヘッドの接合面との間に介装されるガスケットとしては、特許文献１に示すようなものが知られている。
特許文献１に示すガスケットは、薄肉金属板からなる基板に、燃焼室孔が開口すると共に、この燃焼室孔の外周側に冷却液孔、オイル孔、ボルト孔などが開口している。これら燃焼室孔や液孔などのシールが必要な孔の周囲にはシールラインが設定され、シールラインに沿って板厚方向に弾性変形するビードが形成される。
【０００３】
また、上記各孔などの周囲には、他の部分よりも板厚を増した増厚部が形成される。この増厚部はビードよりも若干低く形成されており、ビードが全屈しないようにその圧縮変形量を規制している。特許文献１のガスケットでは、燃焼室孔周囲に第１増厚部、ボルト孔周囲に第２増厚部、及び、燃焼室孔から最も離れた部分にあるオイル孔周囲に第３増厚部が形成されている。また、これら増厚部の板厚の関係は、第１増厚部＞第２増厚部≧第３増厚部とされている。このため、接合面への介装時には第１増厚部と、これよりも基板外周側に配置される第２増厚部、第３増厚部との間に、板厚差による傾斜が生じる。このように、第１増厚部の板厚を最も高くすることで、締付け荷重が第１増厚部に集中するので、他のシール部分よりも面圧が高くなり、シール圧力の最も高い燃焼ガスを十分にシールすることができる。
【特許文献１】特願２００４−３１１１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、エンジンは停止状態から始動すると、燃焼室の近傍が急速に加熱され、エンジンの燃焼室側と外周端部側との間に温度差に起因する熱膨張の差が生じ、このためガスケットを介装する２つの接合面の間隔が、燃焼室近傍に比べて外周端部側で大きくなる、いわゆる口開きを生じることがある。
【０００５】
この口開きが生じると、特許文献１のガスケットでは、上述のように第３増厚部が最も薄くなるように構成されるため、第３増厚部が接合面から離れるだけでなく、この第３増厚部よりもやや高く形成された第３増厚部近傍のビードも接合面に追従できなくなり、むしろ圧縮された状態から口開きに加担するようにして伸長する結果、これにシールされていたオイル等が漏れ出すおそれがあった。さらに、上記口開きの状態は長くは続かず、エンジンの運転により温度が均等化されてくると接合面の間隔は始動前と略同じ位まで狭まるため、これに伴いビードは荷重を受けて伸長した状態から圧縮変形する。このため、エンジンの運転及び停止を繰り返されると、ビードは変形荷重が繰り返し加えられることとなり、ビードの劣化が早められるおそれがあった。また、口開き量はエンジンが使用される外気の温度が低いと大きくなることから、寒い国等で使用する場合には特に対策が必要である。
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、エンジン始動時に温度差が生じてもシール漏れを防止でき、ビードの耐久性に優れたガスケットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１によるガスケットは、内燃機関を構成するシリンダブロック及びシリンダヘッドの接合面の間に介装されるガスケットであって、薄肉金属板からなる基板に対し、燃焼室孔を形成すると共に、その燃焼室孔周囲に前記薄肉金属板よりも板厚が厚い第１増厚部を形成し、前記燃焼室孔から基板外周側に離れた位置にボルト孔を形成すると共に、そのボルト孔周囲に前記薄肉金属板よりも板厚が厚い第２増厚部を形成し、さらに、前記第２増厚部よりも前記燃焼室孔から離れた位置に前記薄肉金属板よりも板厚が厚い第３増厚部を形成し、シールが必要な孔を囲うようにシールラインを設定して、そのシールラインに沿って、前記基板の板厚方向に変形して前記接合面間をシールするビードを形成したガスケットにおいて、前記第１増厚部の板厚をＴ1、前記第２増厚部の板厚をＴ2、前記第３増厚部の板厚をＴ3とした場合に、Ｔ1≧Ｔ3＞Ｔ2の関係を満たすように、前記第１増厚部、第２増厚部及び第３増厚部を形成したことを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２によるガスケットは、請求項１において、前記ビードを、前記基板を凸状若しくは凹凸状に屈曲してなる金属ビートと、その金属ビードの凸部側表面及び凸部裏側の凹部に固着して前記金属ビードと共に板厚方向に弾性変形する弾性シール材からなるゴムビードと、の合成から構成したことを特徴とする。
本発明の請求項３によるは、請求項１において、前記ビードを、前記基板を凸状若しくは凹凸状に屈曲してなる金属ビートから構成し、前記第１増厚部及び前記第３増厚部を、基板にシム板を固着することで形成したことを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項４によるガスケットは、請求項１〜３のいずれか一項において、前記第３増厚部と前記第１増厚部との間に配置される前記ボルト孔の周囲には、前記第２増厚部を未形成としたことを特徴とする。
本発明の請求項５によるガスケットは、請求項１〜４のいずれか一項において、前記ボルト孔よりも外周側に液孔を形成すると共に、その液孔の外周側に当該液孔を囲うようにしてシールラインを設定し、前記シールラインの内周側に前記第３増厚部を形成したことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項６によるガスケットは、請求項１〜５のいずれか一項において、内燃機関を構成するシリンダブロック及びシリンダヘッドの接合面の間に介装されるガスケットであって、薄肉金属板からなる基板に対し、燃焼室孔を形成すると共に、その燃焼室孔周囲に前記薄肉金属板よりも板厚が厚い第１増厚部を形成し、前記燃焼室孔から基板外周側に離れた位置にボルト孔を形成し、そのボルト孔よりも前記燃焼室孔から離れた位置に前記薄肉金属板よりも板厚が厚い第３増厚部を形成したガスケットにおいて、前記第１増厚部及び前記第３増厚部の板厚は、前記ボルト孔に挿入したボルトにより前記接合面に締結した状態で、前記ボルト孔に対応する位置での接合面間の距離よりも、前記第１増厚部及び前記第３増厚部に対応する位置での接合面間の距離を大きくするような厚さであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のガスケットは、エンジン始動時の熱膨張差によるシール漏れを防止でき、またビードの耐久性にも優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態のガスケット１０を示す平面図である。先ず、その構成について説明する。
本実施形態のガスケット１０は、内燃機関のシリンダヘッドとシリンダブロックとの接合面間に介装されるガスケットの一例である。このガスケット１０は、薄肉金属板が基板として用いられる。薄肉金属板としては、薄肉のステンレス鋼板、軟鋼板、アルミニウム板等を例示できるが、本実施形態では、安価なガスケットを提供するために軟鋼板を使用している。
【００１２】
図１に示すように、基板には、燃焼室孔１、冷却液孔４、ボルト孔２及びオイル孔３が開口している。
燃焼室孔１は、基板の略中央部に長手方向に複数が並んで形成されており、内燃機関の接合面に開口して複数の燃焼ガスを爆発させる燃焼室（ボア）に対応する位置にそれぞれ形成されている。
【００１３】
冷却液孔４は、接合面に開口している冷却液孔に対応する位置に燃焼室孔１の外周に沿って複数開口している。また、ボルト孔２は、シリンダブロック及びシリンダヘッドにガスケット１０を締結固定するボルトが挿通される位置に対応して形成される。同様に、オイル孔３は、潤滑油を通すために必要な所定の位置に対応して、ボルト孔２に近接しかつ当該ボルト孔２よりも基板の外周側に開口している。
【００１４】
上記各孔の周囲には、各孔を通る燃焼ガス、冷却液、潤滑油等が接合面間に漏れるのを防止すべく第１〜第３シールラインＳＬ１〜ＳＬ３が設定される。
第１シールラインＳＬ１は、燃焼室孔１の周囲に形成される第１増厚部５（後述する）の外周を囲むようにして無端環状に設定される。なお、隣接する燃焼室孔１，１間では、夫々の第１シールラインＳＬ１，ＳＬ１が合流し、１本のシールラインに統合されている。
【００１５】
第２シールラインＳＬ２は、冷却液孔４の外周側に沿って当該複数の冷却液孔４を連続する１つの領域として囲むようにして設定される。
第３シールラインＳＬ３は、オイル孔３及び当該オイル孔３に近接形成されたボルト孔２を囲むようにして設定されている。この第３シールラインＳＬ３は、第２シールラインＳＬ２の外周側に配置されると共に、冷却液孔４とボルト孔２とが近接している部分では第２シールラインＳＬ２に合流し、１本のシールラインに統合されている。
【００１６】
上記第１〜第３シールラインＳＬ１〜ＳＬ３に沿ってビードＢＤが夫々形成される。
ビードＢＤは、図２〜図６に示すように、金属ビードａ，ｄと、弾性シール材ｂ，ｃ，ｅ，ｆと、の合成から構成される。
金属ビードａ，ｄは、板厚方向の一方に向けて凸状となるように基板を屈曲して形成されている。金属ビードの形状は、本発明において限定されず種々の形状を採用しうるが、図２〜図５においては、主に、夫々のシールラインに沿って形成される金属ビードａは、ステップ状のハーフビードである。一方、図６は第１シールラインＳＬ１，ＳＬ１同士が合流する部分を示し、この部分の金属ビードｄは、夫々のシールラインに沿って形成されたハーフビード同士が重合した結果、アーチ状のフルビードとなっている。図示しないが、第２及び第３シーラインＳＬ２，ＳＬ３が合流する部分でも、同様である。
【００１７】
これら金属ビードａ，ｄのビード高さは、増厚部（後述する）よりも高くなるように設定されており、増厚部により形成される板厚方向の隙間高さまで弾性変形することによって必要なシール圧を発生可能となっている。
弾性シール材ｂ，ｃ，ｅ，ｆは、金属ビードａ，ｄの凸部表面側及び凸部裏面側の凹部にモールド成形で形成され、金属ビードａ，ｄと共に板厚方向に弾性変形して必要なシール圧を発生する。弾性シール材ｂ，ｃ，ｅ，ｆの材料としては、例えば、フッ素ゴム、ＮＢＲ、シリコーンゴム等の弾性を有するゴム材料や樹脂材料を用いることができ、流動性を有すると共に耐熱性、耐油性、耐水性を有するものを好適に用いることができる。
【００１８】
具体的な形状を説明すると、ハーフビード状の金属ビードａには、凸部表面側及び上記凹部に弾性シール材ｂ，ｃが共に基板平坦面と略平行に形成され、これら弾性シール材ｂ，ｃが基板の平坦面に対してなす高さは金属ビードａの高さと略同等とされている。また、フルビード状の金属ビードｄには、凸部表面側に弾性シール材ｅが基板の平坦面と略平行に形成され、その高さはフルビードの高さと略同等とされている。また、フルビード状の金属ビードｄの凹部には、弾性シール材ｆが基板の平坦面と略同一になるように充填されている。なお、弾性シール材ｂ，ｃ，ｅが基板の平坦面に対してなす高さは、金属ビードａ，ｄの高さの１．１〜１．３倍の範囲の高さが好ましい。もっとも、第１増厚部５で規制されるゴムビードの最大圧縮変形量が圧縮破壊を起こす量（例えば４０％以上）よりも小さく且つ目的とするバネ力が発揮可能であれば、上記範囲に限定されない。これら弾性シール材ｂ，ｃ，ｅは、金属ビードａの幅よりも広い幅で当該金属ビードａ，ｄに沿って形成される。
【００１９】
図１に戻り、基板には、他の部分よりも板厚を増した第１〜第３増厚部５，６，７が形成される。
第１増厚部５は、燃焼室孔１の端縁全周に、当該燃焼室孔１の端部を上側に折り返して形成されている。これにより、第１増厚部５に沿って形成される第１シールラインＳＬ１のビードＢＤの圧縮変形量を規制すると共に、接合面との間に生じる面圧により燃焼ガス圧をシールする。また、第１増厚部５は、周方向に沿って、ボルト孔２近傍は薄く、ボルト孔２よりも離れた部分では厚くなるような板厚差（抑揚）が設けられている。
【００２０】
第２増厚部６は、ボルト孔２の端縁全周に、当該ボルト孔２の端部を上側に折り返して形成されている。これにより、他の増厚部５，７との間又は他の第２増厚部６との間に形成されるビードＢＤの圧縮変形量を規制する。ガスケットの外周端部近傍に形成された第２増厚部６−２は、外周輪郭が円形状であるが、ボルト孔２の中心に対し、複数のボア中心を結んだ線から離れる方向に、つまり燃焼室孔１から基板外周側に離れる方向に当該第２増厚部６の中心を偏心させることで、上記燃焼室孔１から遠い側の板幅が燃焼室孔１側に比べて相対的に広くなるように設定されている。
【００２１】
第３増厚部７は、オイル孔３の周囲の第３シールラインＳＬ３の外周側のボア中心から最も離れた基板外周端部に、当該外周端部を上側に折り返して形成される。これにより、第２増厚部６と第３増厚部７との間に形成される第３シールラインＳＬ３のビードＢＤの圧縮変形量を規制する。
上記３種類の増厚部は、第１増厚部の板厚Ｔ1≧第３増厚部の板厚Ｔ3＞第２増厚部の板厚Ｔ2の関係となるように形成されている。より詳しくは、第１増厚部５及び第３増厚部７は、ガスケット１０がボルト孔２に挿入したボルトにより接合面に締結された状態において、当該ボルト締結部分の接合面間の距離よりも、第１及び第３増厚部５，７に対応する位置における接合面間の距離の方が大きくなるような板厚に形成される。このような関係の板厚とするために、本実施形態では基板を折り返して増厚部を形成していることから、第２及び第３増厚部６，７について、基板を折り返した後、鍛造又はプレス等の塑性加工によりその板厚を薄くしている。
【００２２】
また、上記増厚部５，６，７とビードＢＤは、上述のように増厚部により形成される板厚方向隙間高さよりもビードＢＤの方が高くなるように形成するが、増厚部により形成される板厚方向隙間高さがビードＢＤ高さの７５％以上となるように形成することが好ましい。ビードＢＤが７５％を超えて変形しないように規制すれば、変形量が大きくても疲労破壊は起こり難く、ビード形状の劣化も僅少だからである。
【００２３】
次に、本発明の作用及び効果について説明する。
上記構成のガスケット１０を、エンジンを構成するシリンダブロックの接合面とシリンダヘッドの接合面との間に、ボルト孔２を貫通する締付けボルトで締め付けて装着する。
これにより、各シールラインＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３に沿って形成されたビードＢＤは、増厚部により形成される板厚方向隙間の高さまで弾性シール材及び金属ビードが圧縮変形し、その弾性反発力によりに所定のシール圧を発生してシールする。
【００２４】
増厚部５，６，７の高さは、上記のように第１増厚部の板厚Ｔ1≧第３増厚部の板厚Ｔ3＞第２増厚部の板厚Ｔ2の関係にあり、第１増厚部５及び第３増厚部７は、第２増厚６より板厚が大きい。このため、第３増厚部７に押されて接合面の外周側部分が接合面間が開く方向にわずかに撓み、高面圧となっている。
また、ボルトの締付け荷重のほとんどは増厚部５，６，７で受けており、板厚が最も厚い第１増厚部５は、締付け荷重が集中し、シール部分のうちで最も面圧が高くなる。このため、この高面圧により、最もシール圧の高い燃焼室での爆発燃焼圧を十分にシールできるようになっている。なお、第１増厚部５の外周側に形成された第１シールラインＳＬ１に沿うビードＢＤによっても、燃焼ガスを２次シールすると共に、外側から冷却液が燃焼室側に漏れるのを防止する。
【００２５】
この状態においてエンジンが始動すると、シリンダブロック及びシリンダヘッドは燃焼室側から急速に加熱されるため、燃焼室側と外周端部側の温度差により熱膨張差が生じ、外周端部側で接合面間をさらに開こうとする力が働く。従来の構成であればこれにより接合面間が開いてしまう。しかしながら、本実施形態では接合面の外周端部を接合面間が開く方向に予め撓ませてあるため、接合面には上記接合面間を開く方向とは反対方向に復元力が働いている。このため、接合面が熱膨張差により開く分だけ接合面が復元して第３増厚部７に追従し、面圧が多少減少するものの両接合面は第３増厚部７により保たれる間隔以上に開かない。従って、オイル孔３の周囲に設定されるビードＢＤは、第２及び第３増厚部６，７により保たれる高さ以上の高さに形成されているので、増厚部の高さまで圧縮変形して必要なシール圧を発生する。このため、従来のように接合面が第３増厚部７よりも開くことで、ビードＢＤが接合面から離れてオイル漏れするおそれがない。なお、燃焼室側ではシリンダブロック及びシリンダヘッドが熱膨張するため、第１増厚部５は、両接合面から圧縮荷重を受けることはあっても両接合面が開くことはなく、高面圧を発生して燃焼ガス圧をシールする。
【００２６】
エンジンの始動後しばらく経ち、シリンダヘッド及びシリンダブロックの温度が均等化してくると、上記熱膨張差は解消し、接合面は上記エンジン始動前と略同様の間隔まで狭まる。すなわち、外周端部側で接合面間をさらに開こうとする力は働かず、接合面は第３増厚部７に押されて撓み、接合面間の間隔は第３増厚部７の高さとなる。
以上、説明したように、エンジン始動前、エンジン始動直後、及び、エンジン始動からしばらく経過した後のいずれにおいても、接合面の間隔は増厚部５，６，７の高さに保たれる。従って、エンジンの始動及び停止を繰り返しても、外周端部側のオイル孔３周囲に形成されるビードＢＤの振幅は安定し、繰り返しの変形荷重が加えられることによる劣化が防止されるので、安定したシール機能を長期間発揮することができる。
【００２７】
上記のように第３増厚部７は、ボルトの締結部分の接合面間の距離よりも大きければ、本発明のシール漏れの低減又は防止、及び、ビードの耐久性向上の効果を得ることができる。しかし、この効果をより完全なものとするためには、第３増厚部７の板厚を、エンジン始動後の熱膨張差により生じるシリンダブロック及びシリンダヘッド接合面の口開き量の最大値を超える厚さとすることが好ましい。すなわち、この口開き量は、例えば、第１及び第２増厚部５，６の板厚はそのままに、第３増厚部７を形成しない状態で、シリンダブロック及びシリンダヘッドをエンジン始動直後と同様の熱条件下におくことで生じた口開き量の実測値に基づき決定する。そして、口開き量の最大値は、最も熱膨張差が生じている時の口開き量の実測値に基づき決定する。これにより、熱膨張差が生じているときに第３増厚部７の板厚と第３増厚部７が接合面に追従することができる変形量との関係をより正確に得ることができ、より確実にシール漏れを防止することができる。
【００２８】
なお、本発明に必須の構成ではないが、上記のように第１増厚部５は、ボルト孔２近傍は薄く、ボルト孔２よりも離れた部分では厚くなるように板厚差を付けている。これは、締め付け荷重が、第１増厚部５の中でもボルト孔２近傍で大きく、ボルト孔２から離れた部分ではそれよりも小さくなることを考慮したものである。すなわち、荷重の大きいボルト孔２近傍で板厚を薄くすることで、ボルト孔２近傍と離れた部分とで面圧を均等にすることができ、これによりボアの真円度を向上させることができる。ボアの真円度が損なわれると、パワーロスやオイル消費の増大に繋がる。
【００２９】
また、図１のガスケット１０では、ボルト孔２周囲の第２増厚部６が、燃焼室孔１から遠い側の板幅が燃焼室孔１側に近い側に比べて相対的に広くなるように形成されている。これは、上記のように第２増厚部６の板厚が燃焼室孔周囲の第１増厚部５の板厚より低いため、接合面が第１増厚部５から第２増厚部６にかけて板厚方向にわずかに傾くことで、第２増厚部６のうち基板外周側（燃焼室から離隔した側）で受ける荷重の方が燃焼室孔１側より大きくなることを考慮したものである。このように、燃焼室孔１から遠い側の板幅を広くすることで、受ける荷重の大きい当該部分における面圧を低減し、当該部分の面圧が過大となることによって、比較的剛性の弱い外周側の接合面が陥没するのを防止若しくは抑えることができる。
【００３０】
なお、本発明の適用は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変形が可能である。
例えば、必ずしも第２増厚部６を形成する必要はなく、図７に示すように、第３増厚部７と第１増厚部５との間に配置されるボルト孔２−１の周囲には増厚部を未形成とし、基板外周端部に近接して形成されたボルト孔２−２の周囲にのみ第２増厚部６を形成してもよい。この場合、第１及び第３増厚部５，７は、ボルト締結部分の接合面間の距離よりも、第１及び第３増厚部５，７に対応する部分の接合面間の距離の方が大きくなるような板厚に形成されている。このため、ガスケット１０を接合面に締結した状態において、第３増厚部７に押されて接合面の外周側がわずかに撓み、熱膨張差による接合面を開こうとする力とは反対方向の力が生じるため、エンジン始動直後においても第３増厚部７が接合面に追従し、オイル漏れを防止できる。
【００３１】
また、第３増厚部は、図１に示すように基板外周端部に形成する場合に限定されず、例えば、図８に示すように、オイル孔３の周囲に、オイル孔３の端部を上側に折り返して形成してもよい。図８の第３増厚部７も、ボルト孔２周囲に形成された第２増厚部６よりも燃焼室孔から離れた位置に形成されており、３種類の増厚部の板厚の関係は、第１増厚部の板厚Ｔ1≧第３増厚部の板厚Ｔ3＞第２増厚部の板厚Ｔ2とされている。なお、図８に示す２つの第３増厚部のうち紙面下側の第３増厚部７−１は、ボルト孔２に近い側は面圧が大きくスペースも狭いため未形成とし、ボルト孔２から離れた部分にのみ形成されている。また、紙面上側の第３増厚部７−２は、オイル孔３の端縁全周に形成されているが、その幅は、ボルト孔２に近い側よりもボルト孔２から離れた側で幅が大きくなっている。
【００３２】
また、例えば、ボルト孔２よりも燃焼室孔１から離れた位置に複数の第３増厚部７を設ける場合には、これらの板厚を、夫々の設置位置に応じて異なるものとしてもよく、熱膨張差の影響を受けやすい位置に設置されるものほど板厚を厚くすることが好ましい。
また、図１では第２増厚部６の幅に広狭を設けることで面圧を均等にしたが、これに限定されず、板厚に抑揚をつけることで面圧を均等にしてもよい。同様に、第１増厚部５についても、図１では抑揚をつけることで面圧を均等化しているが、幅に広狭を設けることで面圧を均等にしてもよい。
【００３３】
また、増厚部は、上記のように、基板を２つに折り返して形成するのみならず、基板を３つ折り以上に折り返したり、シム板を溶接により基板の片面に固着させたり、グロメットなどで基板を挟み込んだりすることで増厚部を形成してもよい。勿論、３種類の増厚部を全て同じ方法で形成する必要はなく、それらの形状や形成場所のスペース等に応じて適切な形成方法を選択する。いずれの場合においても、３種類の増厚部は、第１増厚部の板厚Ｔ1≧第３増厚部の板厚Ｔ3＞第２増厚部の板厚Ｔ2の関係とし、これに対応して、例えば板厚の異なるシム板やグロメットを取り付ける。
【００３４】
また、図９や図１０に示すように、増厚部にバネ要素を付加したりしてもよい。図９の第１増厚部５は、一部が板厚方向に屈曲しハーフビード状に成形された薄肉金属板からなるシム板５２を、基板の上面側に、一端が自由端になるように溶着して形成されている。また、図１０の第１増厚部５は、同様に一部がフルビード状に成形されたシム板５３を基板の上面側に溶着して形成されている。これら、ハーフビードやフルビードがバネ要素に相当する。このようにバネ要素を付加すると、接合面に装着した状態においてボア周りの面圧の差でビードの変形量が異なり面圧の高い部分は変形量が大きく、ビードは全屈して増厚部の接触面積が大きくなり、面圧の低い部分はビードの変形量が小さく増厚部の接触面積が小さくなる。従って、面圧の高い部分も低い部分も単位面積当たりでは面圧が近似値となり抑揚と同じ効果を発生すると共に、増厚部においても変形追随し、高圧ガスシール効果はさらに増大する。また、バネ要素の構成方法は図９や図１０に示すものに限定されず、例えば、ゴム等の弾性体を挟み込んだ状態で基板を折り返して増厚部としたり、グロメットと基板の間に弾性体を挿入したりしてもよい。
【００３５】
また、上記実施形態のように、金属ビードと弾性シール材との合成からビードＢＤを構成すると、以下のような利点がある。
（１）金属ビードと弾性シール材の合成反発力によりシールに必要な面圧を確保できるので、硬度の低い基板を用いることができる。このため、圧縮変形による金属ビードの疲労破壊を防止できる。
（２）金属ビードと弾性シール材の合成反発力によりシールに必要な面圧を発生できるので、ガスケット係数の低いシールラインを形成することができ、ガスケット全体に掛ける荷重を低減できる。
（３）接合面に接触する部分は弾性シール材であるため、接合面の細かな傷や鋳造時に発生する微小な鋳巣を覆うことができるので、当該部分から微少な漏れを防止し、優れたシール性能を発揮できる。
（４）基板に高い硬度を必要としないことから材料単価の安い軟鋼製品を用いることもできる。
【００３６】
以上のような利点を有するが、本発明の適用において、ビードＢＤは金属ビードと弾性シール材との合成からなるものに限定されず、ビードを、金属ビードのみ、弾性シール材からなるゴムビードのみから構成したガスケットにも適用可能である。
図１１に、ステンレスなどの比較的硬度の高い素材を基板に用い、シールラインＳＬ１〜ＳＬ３に沿って金属ビードのみを形成したガスケット１０の例を示す。ガスケット１０の全体構成は図１〜図８に示したものと同様であるので説明を省略し、増厚部やビードなどの異なる部分を説明する。図１２は図１１のＡ−Ａ線断面図、図１３はＢ−Ｂ′線断面図、図１４はＣ−Ｃ′線断面図である。
【００３７】
図１２〜図１４の断面図に示すように、第１及び第３増厚部５，７は、基板にシム板５１，７１を溶接などにより固着してなり、その板厚の関係は第１増厚部５≧第３増厚部７とされている。なお、図では第１及び第３増厚部５，７の間に配置されるボルト孔２の周囲には第２増厚部を形成していない。図示していない基板外周近傍などにボルト孔２を設ける場合には、ボルト孔２の周囲に第２増厚部６を設ける。この第２増厚部の板厚は、第１増厚部の板厚Ｔ1≧第３増厚部の板厚Ｔ3＞第２増厚部の板厚Ｔ2の関係に従って形成される。
【００３８】
また、金属ビードＢＤ′，ＢＤ″は、板厚方向の一方に向けて凸状となるように基板を屈曲して形成されている。このうち第１シールラインＳＬ１に沿って形成される金属ビードＢＤ′は、最もシール圧の高いガス圧をシールすることから、高面圧を発生可能なアーチ状のフルビードとされている。一方、第２及び第３シールラインＳＬ２，ＳＬ３に沿って形成される金属ビードＢＤ″はステップ状のハーフビードである。
【００３９】
図１１に示すガスケットのほか、図１５に示すようにガスケット１０を形成してもよい。図１１のガスケット１０では第３増厚部７がオイル孔３周囲の基板外周端部に形成されているが、図１５のガスケット１０では第３増厚部７がオイル孔３の周囲にこれを取り囲む円環状に形成されている。なお、図１５のガスケットの第３増厚部７はオイル孔３の中心に対して偏心した円環状であり、ボルト孔２に近い側の幅が狭く、基板外周側の幅が広く形成されている。
【００４０】
このほか、上記実施形態では単層のガスケット１０について説明したが、これに限定されず、複数の薄肉金属板を積層してガスケット１０を構成する場合にも本発明を適用可能である。以下、複数の薄肉金属板を積層して図１１で示すガスケット１０と略同様のガスケットを構成する場合の例を、図１６〜図１９を参照して説明する。
【００４１】
図１６は、本発明の一例に係る積層型ガスケットの図１１におけるＡ−Ａ線断面図である。図１６に示すガスケット１０は、上下に積層された主板１０′，１０′と、これら主板１０′，１０′間に介装される副板１２と、から構成される。主板１０′，１０′は、増厚部を形成していない以外は図１１に示す単層のガスケット１０と略同様の構成である。副板１２は、薄肉金属板からなり、主板１０′に形成された燃焼室孔１、オイル孔３及びボルト孔２などの対応位置で開口している。また、副板１２の開口端部が下側に折り返されており、これにより増厚部が形成されている。そして、主板１０′，１０′は金属ビードＢＤ′の凸部が副板１２と接するように上下に積層され、接合面へ締結されると金属ビードＢＤ′が副板１２に押されて、副板１２開口部の折り返し部分と平坦部の板厚差により形成される板厚方向隙間の高さまで圧縮変形する。この増厚部の板厚は、上記と同様に、第１増厚部の板厚≧第３増厚部の板厚＞第２増厚部の板厚の関係にある。
【００４２】
図１７は、本発明の他の例に係る積層型ガスケットの図１１におけるＡ−Ａ線断面図である。図１７のガスケット１０は、やはり上下に積層される主板１０′，１０′と、これら主板１０′，１０′の間に介装される副板１３と、から構成される。図１６に示すガスケット１０との違いは、主板１０′が金属ビードＢＤ′の凹部を副板１３に向けるようにして積層されている点と、シム板を主板１０′，１０′に固着して板厚にすることで増厚部を構成している点である。この場合も同様に、増厚部の板厚は、第１増厚部の板厚≧第３増厚部の板厚＞第２増厚部の板厚の関係にある。
【００４３】
図１８は、本発明の他の例に係る積層型ガスケットの図１１におけるＢ−Ｂ′線断面図である。また、図１９は、図１８と同じガスケットの図１１におけるＣ−Ｃ′線断面図である。図１８及び図１９のガスケット１０は、上下に積層される２枚の主板１０′−１，１０′−２から構成される。これら２枚の主板１０′−１，１０′−２は、増厚部の構成以外は図１１に示す単層のガスケット１０と略同様の構成である。これらのうち上側に積層される主板１０′−１は増厚部が未形成であり、下側に積層される主板１０′−２にシム板６１を固着することで増厚部が形成される。主板１０′−１，１０′−２を互いの金属ビードの凸部が接するようにして上下に積層し、ガスケット１０を接合面に締結した状態において、ガスケット１０全体の板厚が、第１増厚部の板厚≧第３増厚部の板厚＞第２増厚部の板厚の関係となるようにシム板の厚さを調整する。
【００４４】
このように、積層型のガスケットの場合には、積層する薄肉金属板のいずれに増厚部を形成することもでき、いずれに形成した場合も、ガスケット全体の板厚が本発明の関係にあれば上記シール漏れ防止及びビードの耐久性向上の効果を得ることができる。また、図１１に示すガスケットを構成する場合について説明したが、当然図１〜図８の金属ビードと弾性シール材との合成によりビードを形成したガスケットを積層により構成する場合も本発明の適用が可能である。
【００４５】
また、上記実施形態では、金属ビードがハーフビード又はフルビードの場合について説明したがこれに限定されず、例えば、板厚方向に凹凸状に基板を屈曲して断面波状の金属ビードを形成してもよい。フルビード、ハーフビード、凹凸状等金属ビードをいずれの形状にするかは、設置スペース等に応じて適宜選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施形態のガスケットを示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ′線断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ′線断面図である。
【図５】図１のＤ−Ｄ′線断面図である。
【図６】図１のＥ−Ｅ線断面図である。
【図７】本発明の他の例に係るガスケットを示す平面図である。
【図８】本発明の他の例に係るガスケットを示す平面図である。
【図９】第１増厚部の他の構成例を示す断面図である。
【図１０】第１増厚部の他の構成例を示す断面図である。
【図１１】本発明の他の例に係るガスケットを示す平面図である。
【図１２】図１１のＡ−Ａ線断面図である。
【図１３】図１１のＢ−Ｂ′線断面図である。
【図１４】図１１のＣ−Ｃ′線断面図である。
【図１５】本発明の他の例に係るガスケットを示す平面図である。
【図１６】本発明の他の例に係るガスケットを示す断面図である（図１１のＡ−Ａ線断面）。
【図１７】本発明の他の例に係るガスケットを示す断面図である（図１１のＡ−Ａ線断面）。
【図１８】本発明の他の例に係るガスケットを示す断面図である（図１１のＢ−Ｂ′線断面）。
【図１９】図１８と同じガスケットを他の断面を示す図である（図１１のＣ−Ｃ′線断面）。
【符号の説明】
【００４７】
１０   ガスケット、１       燃焼室孔、２  ボルト孔、３  オイル孔、４  冷却液孔、５     第１増厚部、６       第２増厚部、７       第３増厚部、ａ，ｄ   金属ビード、ｂ，ｃ，ｅ，ｆ     弾性シール材、５１，５２，５３，６１      シム板、１０′          主板、１２，１３     副板、ＢＤ    ビード、ＢＤ′，ＢＤ″      金属ビード
【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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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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