(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックのデッキ面とシリンダヘッドのデッキ面との間に介在されて両デッキ面間をシールする金属ガスケットにおいて、前記シリンダブロックのシリンダを囲むように配置される縁板を、内側の縁が前記シリンダの縁に位置し、外側の縁がシリンダ周縁の水孔におけるシリンダ側の縁から同水孔における反シリンダ側の縁までの間に位置するように形成して、この縁板を前記両デッキ面間に延在し且つ前記縁板より厚みの大きな２枚の基板の間に挟んで積層し、前記シリンダブロック又はシリンダヘッドの水孔の位置で結合手段により結合して３枚の金属板からなる金属ガスケットとし、前記結合手段は、前記積層した各板を二本の互いに独立した主切断線において切断するとともに、当該主切断線間の積層板を積層板厚より大きな段差で水孔方向に突出させて突出部を形成するものであり、前記突出部を、いずれかの基板の表面から最も高く突出した中央部分と、この中央部分から前記基板の表面に向けて傾斜した一対の斜面部分とで構成し、前記各主切断線のうち前記斜面部分を形成する計４つの斜面形成線を、周方向で隣合うもの同士が両基板の面内で異なる方向を向くように形成したことを特徴とする金属ガスケット。
【請求項２】
前記結合手段は、前記斜面部分に、前記主切断線とは別の副切断線を形成して、前記両基板に前記斜面部分に隣接し且つ前記斜面部よりも低い低位部を形成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】
前記結合手段の突出部を、前記シリンダブロック又はシリンダヘッドの水孔の中に突出させて、前記水孔により突出部を拘束したことを特徴とする請求項１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、エンジンのシリンダブロックとシリンダヘッドとの間に介在される金属ガスケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の金属ガスケットにおいては、例えば実開平３−５９５５号公報に記載されるように、金属ガスケットにおけるシリンダを囲む位置に縁板を付加することにより、シリンダ周りのシール圧を高くする手段が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術によれば、基板に対する縁板の結合をハトメにより行っているため、リベットを用いた場合も同様であるが、結合作業に手間がかかるという不具合の外に、基板及び縁板とは別の部材が金属ガスケットの構成要素となるために、部品点数の増加と、その増加した部材の品質管理が必要になるという不具合がある。また、結合部材がガスケットの表裏両面から突出しているために、結合部材の位置がシリンダブロック及びシリンダヘッドの両方に凹部がある場所限定されるという不具合もある。一方、かかる結合手段として周知の点溶接により行うには設備費が嵩むたという別の不具合がある。
【０００４】
これに対して、特開平６−２８１０１１号公報には、金属ガスケットを構成する複数の金属板をプレス加工により行う方法が開示されている。この方法では、積層された金属板に複数本の互いに独立した切断線を形成すると同時に、前記切断線間の金属板部分を積層方向に突出させて突出部を形成し、前記切断線の両側での被切断側端面と突出部端面との当たりによって、板面内でのずれのうち切断線の延びる方向と交叉する方向のずれを防止している。しかしながら、この方法によると、板面内でのずれを全ての方向において防止するためには切断線を三本以上形成する必要があり、そうするとかかるプレス加工をするためにはかなり複雑な構造の金型が必要になって、金型の製造コストが高く且つ壊れやすくなるという不具合がある。
【０００５】
この発明は、かかる従来技術の不具合を解決するためになされたものであり、その目的は、結合作業が容易な金属ガスケットを提供することにあり、またその目的は、結合のための部品点数が増加しない金属ガスケットを提供することにあり、またその目的は、簡単なプレス金型により複数の金属板を強固に結合できる金属ガスケットを提供することにあり、またその目的は結合のための設備が簡便な金属ガスケットを提供することにあり、またその目的は、基板より厚みの小さい縁板を用いたときにも、縁板がデッキ面との摩擦等により劣化や変形が抑制される金属ガスケットを提供することにあり、またその目的は、デッキ面内での設置位置の安定性が高い金属ガスケットを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、シリンダブロックのデッキ面とシリンダヘッドのデッキ面との間に介在されて両デッキ面間をシールする金属ガスケットにおいて、前記シリンダブロックのシリンダを囲むように配置される縁板を、内側の縁が前記シリンダの縁に位置し、外側の縁がシリンダ周縁の水孔におけるシリンダ側の縁から同水孔における反シリンダ側の縁までの間に位置するように形成して、この縁板を前記両デッキ面間に延在し且つ前記縁板より厚みの大きな２枚の基板の間に挟んで積層し、前記シリンダブロック又はシリンダヘッドの水孔の位置で結合手段により結合して３枚の金属板からなる金属ガスケットとし、前記結合手段は、前記積層した各板を二本の互いに独立した主切断線において切断するとともに、当該主切断線間の積層板を積層板厚より大きな段差で水孔方向に突出させて突出部を形成するものであり、前記突出部を、いずれかの基板の表面から最も高く突出した中央部分と、この中央部分から前記基板の表面に向けて傾斜した一対の斜面部分とで構成し、前記各主切断線のうち前記斜面部分を形成する計４つの斜面形成線を、周方向で隣合うもの同士が両基板の面内で異なる方向を向くように形成してなる。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１において、前記結合手段を、前記斜面部分に、前記主切断線とは別の副切断線を形成して、前記両基板に前記斜面部分に隣接し且つ前記斜面部よりも低い低位部を形成したものとしている。
【０００８】
さらに、請求項３の発明は、請求項１において、前記結合手段の突出部を、前記シリンダブロック又はシリンダヘッドの水孔の中に突出させて、前記水孔により突出部を拘束したものとしている。
【０００９】
いずれの発明においても、縁板は、ストッパ，シム板或いは副板と称される金属板であって、デッキ面間でシリンダの周縁に配置されるものをいい、これらの発明においては基板より厚みの小さいものを用いる。この縁板は、エンジンのシリンダの縁に沿って配置され、そのシリンダ側の内側の縁はシリンダの縁に位置する。またシリンダから離れる側である外側の縁は、必ずしも同一の弧に沿う必要はなく外側に向けて凹凸が形成されるものであってもよいが、少なくともシリンダの外側にある水孔のシリンダ側の縁から、当該水孔における前記シリンダから遠い側の縁までの位置にあるものとする。なお、シリンダが複数並設されるエンジンに使用される金属ガスケットの場合であって、縁板における隣接するシリンダ間の部分については、縁板の幅方向両側は両シリンダの縁に位置する。
【００１０】
かくして、シリンダブロックにおけるシリンダの縁から水孔のシリンダ側の縁までのデッキ面にわたって前記縁板が覆うようになっているが、縁板の内側の縁は、シリンダの内壁面とデッキ面との角に形成される面取り等に応じて少しシリンダから離れる側にあってもよい。また、同様に、水孔とそれよりシリンダ側のデッキ面との角に面取りが形成される場合には、縁板の外側の縁は、幅が狭い部分では水孔から少しシリンダ側に離れる側にあってもよい。
【００１１】
水孔は、シリンダの周囲に点在する形式のものであってもよいし、シリンダの周囲の広範囲に連続して形成される、所謂ウォータージャケットでもよい。
前記縁板を基板に結合する手段が、重ね合わせてなる積層板の上下いずれかの面に突出する部分が形成される結合手段であるため、縁板の全体又は一部を水孔の上まで広げて、前記突出する部分をシリンダブロック又はシリンダヘッドの水孔内に突出させればよい。ここで、前記突出する部分の大きさを、前記水孔の開口部の大きさに近づけておけば、突出する部分が水孔の開口部周縁に当たるため、金属ガスケットのデッキ面における位置決めが容易になる。
【００１２】
シリンダブロックとシリンダヘッドとがボルトにより締めつけられると、シリンダブロックとシリンダヘッドとの両デッキ面では、前記金属ガスケットの縁板によって、シリンダの縁から水孔のシリンダ側の縁までのシール圧が他の位置におけるシール圧よりも高くなり、且つシリンダの縁から水孔のシリンダ側の縁までの間のシール圧は、シリンダ側及び水孔側のいずれにおいても均一になる。
【００１３】
また、前記シール圧を均一にする縁板を支持する部材として基板を兼用させたから、前記支持するための格別の部材を必要とすることがない。さらに、厚みの小さい縁板を、これよりも厚みの大きい基板の間に挟み、この縁板はシリンダの周りだけにあるので、上下のデッキ面の面方向への相対移動により基板間に相対移動が生じても縁板に皺が寄ったり摩耗等による棄損を生じるおそれもない。なお，上下のデッキ面の面方向への相対移動は、エンジンの運転状態における燃料混合気体の爆発力によって、シリンダヘッドのシリンダ頂部が上昇する方向に弾性変形し、これに伴ってシリンダヘッドのシリンダ周縁部がシリンダ側に引き寄せられ、前記爆発後には各部が前記変形が復元することにより発生することは周知の通りである。
【００１４】
この発明では、縁板の幅を、外側においても水孔の上にまで広げている。幅を広げるのは縁板の全体又は一部のいずれでもよい。
而して、アルミニウム合金のシリンダブロックに、シリンダを形成する鋳鉄スリーブが鋳ぐるみ又は嵌入して担持される形式のものにおいては、シリンダと水孔との間のデッキ面に表れるアルミニウム合金部分と鋳鉄部分とに均等にシール圧が負荷される。また、熱の影響により鋳鉄スリーブが縮小してその上面がデッキ面に対して下降しても、縁板によるシール圧はアルミニウム合金部分に負荷されるからシール性が低下することはない。
【００１５】
また、水孔よりシリンダ側の部分全体を鋳鉄スリーブによって形成する、所謂ウェットライナー式の構造の場合には、鋳鉄スリーブが熱の変化により伸縮しても、その上面全体に均一にシール圧が負荷されるから、鋳鉄スリーブに部分的な変形が起こらない。
【００１６】
また、この発明で用いる結合手段によれば、二本の主切断線で板面内の全ての方向における板間のずれが防止される。また、隣合う斜面形成線を板の面内において異なる方向に延在させているから、突出部の大きさに対して主切断線を長くとることができるため、板面内での板間のずれが確実に防止される。また、主切断線が長くなれば、突出部における中央部分を大きくすることができるため、板の被切断端部と突出部の切断端部との重なり合いを十分に確保することができ、積層方向における板同士の抜け防止がより確実に行われる。
【００１７】
特に、主切断線における切断を引張りによる切断とすれば、主切断線を挟む突出部の端部と被切断側の端部とが重なり合い、積層方向における前記板同士の抜け防止が十分になる。とりわけ、切断直後に被切断側の前記端部を、引張り方向に曲がっている状態から板の面の方向に押し広げれば、前記重なりがさらに十分になり前記の抜け防止はさらに確実になる。
【００１８】
請求項２の前記発明によれば、さらに副切断線において斜面部と低位部との切断面が係合するため、板の面方向への板間のずれの防止が確実になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は第１の実施形態を示す図であり、この実施形態における結合手段３の斜視図が図６に示される。そのうち図１は金属ガスケット１０１を部分的に破断した平面図であり、図２は金属ガスケット１０１の縁板１０２を部分的に破断した平面図であり、図３は図１の▲３▼−▲３▼線断面拡大図である。なお、図１，図２においては縁板１０２と上側の基板１１２とが図示されており、下側の基板１１２は省略されている。
【００２０】
まず、金属ガスケット１０１は、図３に示すエンジンのシリンダブロック１０３とシリンダヘッド１０４の相互に対向する各デッキ面１０５，１０６に介在して、両デッキ面１０５，１０６間をシールするものである。シリンダブロック１０３にはシリンダ１０７が形成されていて、この内部で周知の通り、燃料と空気の混合気体を爆発させることによりピストンを昇降させて動力を発生させる。
【００２１】
シリンダブロック１０３はアルミニウム合金からなり、またシリンダブロック１０３にはシリンダ１０７の周壁を形成する鋳鉄スリーブ１０８がシリンダブロック１０３の一部として装着されて所謂アルミエンジンを形成している。なお、この鋳鉄スリーブ１０８は段部１０８ａが形成されているものであって、前記段部１０８ａをシリンダブロック１０３の段部１０３ａの上面に支持させる形態のものが図示されているが、鋳鉄スリーブ１０８としては、鋳ぐるみによりシリンダブロック１０３に装着されるものであってもよい。
【００２２】
またシリンダブロック１０３のうち前記シリンダ１０７の外周には周知のウォータージャケット１０９が形成されて、ここに冷却水が通過することにより主としてシリンダブロック１０３を冷却するようになっている。このウォータージャケット１０９はこの発明において称する水孔の一例である。シリンダヘッド１０４にも図３に示すように前記ウォータージャケット１０９に連通する水孔１１１が形成されて、これによってシリンダヘッド１０４を冷却するようになっている。ウォータージャケット１０９はシリンダ１０７の外周に沿って広範囲に形成され、これに比較して水孔１１１が形成される範囲は狭い。
【００２３】
金属ガスケット１０１は、この実施形態では、両デッキ面１０５，１０６の大体において全体に延在し、したがって両デッキ面１０５，１０６と殆ど同一の外形をしている２枚の基板１１２と、これらの間に介在されてシリンダ１０７を囲むようにシリンダ１０７の周囲にのみ配置された縁板１０２との３枚の金属板からなる。基板１１２には、デッキ面１０５，１０６間をシリンダ１０７側とウォータージャケット１０９側との間でシールするビード１１３が形成され、またウォータージャケット１０９側と外部側との間をシールするビード１１４が形成される。この実施形態ではビード１１３はフルビードであり、ビード１１４はハーフビードであるが、ビード１１３，１１４をフルビードとハーフビードとのいずれにするか、或いはいずれの種類のビードも形成しないかは設計するシール性によって選択するものとする。
【００２４】
また、基板１１２にはウォータージャケット１０９と水孔１１１とを連通する貫通孔１１５，１１５ａが開口されて、冷却水をウォータージャケット１０９から水孔１１１へと供給するようになっており、貫通孔１１５は水孔１１１に対して適量の冷却水を供給するように開口面積が決定されていて、これにより冷却水の絞り作用もするようになっている。したがって、平面視においては、面積が、ウォータージャケット１０９，水孔１１１，貫通孔１１５の順で小さくなっていて、後述の結合手段３が、この貫通孔１１５の近くで且つ水孔１１１にその突出部３ｂを入り込ませて設けられる。
【００２５】
また、シリンダブロック１０３とシリンダヘッド１０４には、図示しないが、潤滑液の通路が相互に連通するように形成されており、したがって金属ガスケット１０１の基板１１２にも前記の連通を確保するために潤滑液用の孔１１６が開口されるとともに、シリンダブロック１０３とシリンダヘッド１０４とを相互に締めつけるためのボルトが通過するボルト用の孔１１７も開口されている。なお、１１８はシリンダ用の孔である。
【００２６】
また、２枚の基板１１２の間には縁板１０２が挟まれ積層されて配置される。この縁板１０２にも、基板１１２のシリンダ用の孔１１８に対応してシリンダ用の孔１１９が開口している。
【００２７】
縁板１０２は内側の縁、すなわちシリンダ用の孔１１９の内周面がシリンダ１０７の縁にあり、また外側の縁がウォータージャケット１０９の上面における前記シリンダ１０７から遠い側の縁の近くにある。また、縁板１０２における、基板１１２の貫通孔１１５に重なる位置では、縁板１０２の外側の部分が当該貫通孔１１５と同形状に凹欠されて、前記貫通孔１１５における冷却水の通過を確保している。したがって、この実施形態における縁板１０２は、内側の縁はシリンダ１０７の縁と一致しているが、外側の縁は、基板１１２の貫通孔１１５に沿う凹欠部１０２ａの縁と、この凹欠部１０２ａがなくて前記内側の縁と同心の円弧をなす縁とにより形成される。かくして、縁板１０２には、前記凹欠部１０２ａがある幅狭部１０２ｂと、それのない幅広部１０２ｃとが形成され、さらに、２つのシリンダ用の孔１１９の間には、両側の縁がシリンダ用の孔１１９の外周の一部をなす孔間部１０２ｄが形成される。
【００２８】
前記縁板１０２の内側の縁は、シリンダ１０７の縁、すなわち鋳鉄スリーブ１０８の内周面の上端位置よりも、少しウォータージャケット１０９側に位置していてもよいし、また縁板１０２の外側である凹欠部１０２ａ側の縁は、ウォータージャケット１０９におけるシリンダ１０７側の縁よりも少しシリンダ１０７側に位置していてもよい。なぜなら、シリンダ１０７又はウォータージャケット１０９とデッキ面１０５との角部が面取りしてある場合等に、デッキ面１０５のうち、シリンダ１０７とウォータージャケット１０９との間の部分１０５ｂの幅と縁板１０２の幅狭部１０２ｂの幅とを一致させるのが好適だからである。
【００２９】
また、縁板１０２における幅広部１０２ｃの外側の縁は、デッキ面１０５のうち、ウォータージャケット１０９よりもシリンダ１０７から遠い側の部分１０５ａには重ならない位置にあり、この実施形態ではウォータージャケット１０９の上方であって、前記部分１０５ａに近い位置にある。なお、さらに縁板１０２には、基板１１２の貫通孔１１５ａと重なって連通する貫通孔１０２ｅが開口されている。
【００３０】
前記縁板１０２は基板１１２に対して結合手段３により結合されている。この結合手段３は、縁板１０２の幅広部１０２ｃにおけるウォータージャケット１０９の上側位置で、シリンダヘッド１０４と水孔１１１の下側になる位置に設けられる。この位置の場合には、下側がウォータージャケット１０９であり、上側が水孔１１１であるから、ここにはデッキ面１０５，１０６が存在しない。結合手段３の一例としては次のようなものを示すことができる。
【００３１】
まず、図６は金属ガスケット１０１の前記結合手段３の上からの斜視図であり、結合手段３は上層の基板１１２の上面から突出している。かかる結合手段３は図７に示された雄型１と雌型２とによりプレス成型される。この図７においては両型１，２を斜視図で示しているが、説明の便宜のために両型１，２の係合面１１，２１が見えるように両型１，２の斜視方向を相違させている。
【００３２】
図８〜１０は雄型を示し、図８は雌型との係合面側を示す平面図であり、図９は図８のＡ−Ａ線断面図、図１０は図８のＢ−Ｂ線断面図である。
前記雄型と雌型とは、プレス時には相互に対向して配置されるものであるが、この実施の形態においては、別段の区別をしない限り、各型とも相互に対向する係合面１１，２１が上方を向いたものとして、その形態を説明する。
【００３３】
まず雄型１について図７〜図１０に基づいて説明すると、この雄型１は、縦断面が略台形である係合凸部１０を円柱の端面である係合面１１の中央部に形成したものであり、この係合凸部１０は、係合面１１の中央から寸法Ｔで突出した小円形の突出面１２と、この突出面１２から係合面１１に向けて傾斜した一対の斜面１３ａとを有している。なお、寸法Ｔは結合される前記の板１１２，１０２，１１２の厚さ合計より大きな寸法である。また、この斜面１３ａは、突出面１２の小円弧１２ａから係合面１１上の大円弧１１ｂに向けて、裾を広げつつ１８０°離れた側に傾斜している。
【００３４】
さらに、前記各斜面１３ａには、前記大円弧１１ｂ側から係合面１１と同一高さの低位部１３ｃが入り込んでいて、その結果、各斜面１３ａは前記低位部１３ｃを挟んで左右に二股状になっている。
【００３５】
また、斜面１３ａの幅方向外形線は、平面視において、係合面１１をなす円の中心１１ａを中心として９０°間隔で放射状に伸びる放射状部分１４ａと、この放射状部分１４ａと突出面１２の小円弧１２ａの各端点とを結ぶ円弧部分１４ｂとで構成されている。この放射状部分１４ａおよび円弧部分１４ｂと、突出面１２の斜面１３ａが連続しない円弧１２ｂとからなる突出線Ｋ（放射状部分１４ａ、円弧部分１４ｂ、円弧１２ｂ、円弧部分１４ｂ、および放射状部分１４ａの順に連続する線）に沿って、メインカットラインＰ1 が形成されている。
【００３６】
さらに、各大円弧１１ｂから前記円の中心１１ａに向けて、各斜面１３ａに湾入するようにして入り込んでいる前記低位部１３ｃは、前記の通り係合面１１と同一高さになっていて、斜面１３ａの縁から係合面１１までは垂直に近い角度で落ち込んでおり、よって、斜面１３ａにおける低位部１３ｃ側の縁に沿って、サブカットラインＲ1 が形成されている。この実施形態ではサブカットラインＲ1 は低位部１３ｃの輪郭に沿うＵ字型をなしているが、低位部１３ｃの平面形状に応じて、角形をした凹状にするなど他の形状をなすものであってもよい。
【００３７】
図１１〜図１３は雌型を示し、図１１は雄型との係合面側を示す平面図であり、図１２はそのＣ−Ｃ線断面図、図１３はＤ−Ｄ線断面図である。
これらの図に示すように、この雌型２は、円柱の端面を係合面２１とし、この係合面２１に、前述の雄型１の係合凸部１０を受ける係合凹部２０を有するものである。この係合凹部２０は、円柱の軸方向に垂直な断面形状が係合凸部１０の平面形状に等しく、軸方向に連続する穴として形成され、底面を有していない。そして、雄型１の突出線Ｋ（メインカットラインＰ1 に同じ）に対応する係合面２１上の線Ｈ（放射状部分２４ａ、円弧部分２４ｂ、円弧２２ｂ、円弧部分２４ｂ、および放射状部分２４ａの順に連続）に沿ってメインカットラインＰ2 が形成されている。
【００３８】
また、前述の雄型１の低位部１３ｃの平面形状に対応させて、雌型２には前記係合凹部２０に内に入り込む突出部２１ｃが、係合凹部２０の中心２１ａに向けて突出しており、その上面は係合面２１と面一の平面状になっている。そして、前記突出部２１ｃの係合凹部２０側の縁に、雌型側のサブカットラインＲ2 が形成されている。
【００３９】
前記の線Ｈの放射状部分２４ａは、雄型１との係合時に、突出線Ｋの放射状部分１４ａとの間に隙間が生じない（剪断に必要な通常の隙間は有する）ように形成され、また雄型１の前記サブカットラインＲ1 と雌型２の前記サブカットラインＲ2 との間にも、両型１，２の係合時に前記同様に隙間を生じないようになっているが、円弧部分２４ｂおよび円弧２２ｂは、雄型１との係合時に、突出線Ｋの円弧部分１４ｂおよび円弧１２ｂとの間に所定の隙間（剪断ではなく引張切断されるための隙間）が生じるように、円弧２２ｂを含む円の直径Ａ（図１２に表示）を雄型１の円弧１２ｂを含む円の直径ａ（図９に表示）より所定寸法だけ大きくしてある。
【００４０】
また、この雌型２は、平面視で係合凹部２０の円弧部分２４ｂおよび円弧２２ｂを内周線２５ａとし、係合面２１と中心２１ａが同じで円弧２２ｂより少し外側の円弧を外周線２５ｂとし、突出面を係合面２１と平行にした押圧凸部２５を有している。すなわち、この押圧凸部２５は、雌型２の係合凹部２０の両メインカットラインＰ2 に沿って形成されている。また、この凸部２５の係合面２１からの突出高さｔは前記雄型１の係合凸部１０の高さＴより十分に小さく設定し、これらの高さｔ，Ｔと、結合される積層金属板の厚さＬとは、下記の（１）式の関係に設定してある。
【００４１】
（Ｔ−ｔ）＞Ｌ  ……（１）
このような雄型１の係合面１１と雌型２の係合面２１との間に金属ガスケット１０１を挟んで、図１４に示すように、雄型１を、これに対向する雌型２に挿入することにより、図６，図１５に示すような、二本の互いに独立した、前記メインカットラインＰ1,Ｐ1,Ｐ2,Ｐ2 に沿う主切断線３ａと、前記サブカットラインＲ1,Ｒ1,Ｒ2,Ｒ2 に沿う副切断線３ｃと、これらの切断線３ａ，３ａ，３ｃ，３ｃ間の金属板部分が積層厚より大きな段差で積層方向に突出された突出部３ｂと、で構成される結合手段３が形成される。また、突出部３ｂは、被切断側の金属板表面から最も高く突出した中央部分３２と、この中央部分３２から前記表面に向けて裾を広げつつ傾斜した一対の斜面部分３３とで構成されている。なお、図１５は結合構造３の平面図、図１６は図１５（ａ）のＦ−Ｆ線断面図、図１７は図１５のＧ−Ｇ線断面図に相当する。
【００４２】
また、図１５に示すように、各主切断線３ａにおける、斜面部分３３をなす斜面形成線３４ａは、平面視で中央部分３２の中心点３２Ａから９０°間隔で放射状に伸びるため、積層された板１１２，１０２，１１２同士の主切断線３ａ両端での被切断側端面と斜面部分３３の端面との当たりによって、金属ガスケット１０１の板面の全ての方向における板間のずれが防止される。さらに、雄型１の低位部１３ｃと雌型２の突出部２１ｃとのそれぞれの縁により形成される副切断線３ｃに沿う斜面部分３３と被切断端面との当たりによっても、金属ガスケット１０１の板面上の全ての方向における金属板間のずれが防止される。この両副切断線３ｃは図示の実施形態においては相互に対向する向きをしていずれもＵ字状をしているため、防止するずれの方向は積層金属板の面における各方向となる。すなわち、図１５（ｂ）に示すように、各斜面形成線３４ａと各副切断線３ｃとにより矢印で示す８方向におけるすべてのずれを防止できる。
【００４３】
図１４は、図８のＡ−Ａ線断面に沿った面での雄型１の雌型２への挿入直前状態と挿入状態を示す断面図であり、図１４（ａ）は挿入直前状態を、図１４（ｂ）は挿入状態を示す。
【００４４】
これらの図が示すように、雄型１の係合凸部１０の突出面１２部でのメインカットラインＰ1 間隔（寸法ａ）が、これに対応する雌型２の係合凹部２０のメインカットラインＰ2 間隔（寸法Ａ）より小さいため、突出部の中央部分３２の両端は、係合凸部１０の進入によって、雄型１と雌型２とのメインカットラインＰ1 ，Ｐ2 の寸法差（Ａ−ａ）のために生じる隙間Ｍ内で積層方向に伸ばされて引張切断される。これにより、中央部分３２の切断端部３２ａは抜け方向に大きな抵抗となるギザギザの断面になる。これに加えて、雄型１の係合面１１が金属ガスケット１０１の上面Ｓ1 に達した後は、雌型２の凸部２５の上面と雄型１の係合面１１との間で金属ガスケット１０１が加圧されることによって、中央部分３２を切り離した金属ガスケット１０１の被切断端部３６が押しつぶされて隙間Ｍ内に広がるため、切断端部３２ａと被切断端部３６との重なり部分が十分に得られる。これによって、積層方向への抜けが確実に防止される。
【００４５】
なお、前記の方法では、円形の中央部分３２から一対の斜面部分３３が裾を広げて傾斜する結合手段３を形成しているが、形成する結合手段３の平面形状は他のものであってもよい。
【００４６】
また、前述のプレス用金型においては、雌型２の係合面２１に押圧凸部２５を設けているが、この押圧凸部２５は雄型１の係合面１１の対応する位置に設けてもよく、雄型１および雌型２の両方に設けてあってもよい。また、この押圧凸部２５は、係合時に雄型１の突出面１２を受ける雌型２の係合凹部２０にある両メインカットラインＰ2 に必ずしも一致する位置に形成する必要はなく、両メインカットラインＰ2 に一致する部分に凹部２６を設けることによって、両メインカットラインＰ2 の外側に押圧凸部２５を設けてもよい。これにより、金属ガスケット１０１は前述の隙間Ｍによって積層方向に引張切断された後に、この凹部２６内で図１４の場合よりも多く横方向に伸ばされるため、金属板を積層方向により抜け難くすることができる。さらに押圧凹部２５は、雄型１又は雌型２の前記サブカットラインＲ1,Ｒ2 に沿う位置に設けることも可能である。
【００４７】
上記の金属ガスケット１０１を、シリンダブロック１０３のデッキ面１０５とシリンダヘッド１０４のデッキ面１０６との間に介在させた状態で、シリンダブロック１０３に対して、シリンダヘッド１０４を図示しないボルトにより、図１におけるボルト用の孔１１７の位置で締めつける。これによって、金属ガスケット１０１が両デッキ面１０５，１０６間をシールすることになる。
【００４８】
両デッキ面１０５，１０６間では金属ガスケット１０１が上下から圧縮されてビード１１３，１１４が潰れる方向に変形され、その変形からのビード１１３，１１４の復元力によって、これらの位置ではデッキ面１０５，１０６に対する金属ガスケット１０１の押圧力が向上してシール力が増大する。
【００４９】
また、縁板１０２が介在しているデッキ面１０５の、シリンダ１０７とウォータージャケット１０９との間にある部分１０５ｂでは、金属ガスケット１０１の厚みが他の位置よりも縁板１０２の分だけ大になっているから、この部分のデッキ面１０５，１０６間のシール力はビード１１３による前記シール力に加えてさらに増大する。特に、縁板１０２のあるシリンダ１０７の周囲部分は金属ガスケット１０１の厚みが大であるために、前記のボルトの締めつけにより、デッキ面１０５の前記部分１０５ａに対向するデッキ面１０６の部分は、前記部分１０５ａからの距離が大きくなり、これに対して、デッキ面１０５のウォータージャケット１０より外側の部分１０５ａに対向するデッキ面１０６の部分は、前記部分１０５ａからの距離が小さくなる。かくして、デッキ面１０６は、シリンダ１０７に近い周囲部分が高く且つシリンダ１０７から遠い部分が低くなって傾斜することになりる。
【００５０】
かかるシリンダヘッド１０４の弾性変形に基づく弾性復元力によって、金属ガスケット１０において縁板１０２が結合された部分は、デッキ面１０５におけるウォータージャケット１０９よりシリンダ１０７側の部分１０５ｂを高いシール圧によりシールする。そして、前記部分１０５ｂにおいては、内側から外側までの幅方向全体に、金属ガスケット１０１の基板１１２に縁板１０２が重ねられているため、鋳鉄スリーブ１０８の上面とこれ以外の部分の上面とのいずれにも同一のシール圧が負荷される。このため、鋳鉄スリーブ１０８にのみ前記の高いシール圧が負荷されることはない。
【００５１】
また、シリンダ１０７における熱の変化により鋳鉄スリーブ１０８の上端が低下したときには、前記部分１０５ｂにおけるアルミニウム合金部分（鋳鉄スリーブ１０８以外の部分）において前記の高いシール圧を支持するから、前記部分１０５ｂ全体としてのシール力を低下させることがないし、この場合には鋳鉄スリーブ１０８へのシール圧の負荷が低下するから、鋳鉄スリーブ１０８の変形をもたらすこともない。なお、熱の変化により鋳鉄スリーブ１０８の上端が上昇する寸法を見込んで、アルミニウム合金部分に対して、予め鋳鉄スリーブ１０８上端の位置を下げて設定しておけば、鋳鉄スリーブ１０８の上面のみがデッキ面１０５から突出することはない。
【００５２】
図４は、第２の実施形態を示すものであって、前記第１の実施形態におけるシリンダブロック１０３に代えて、所謂ウェットライナー方式のシリンダブロック１０３とした例である。この第２の実施形態では、鋳鉄スリーブ１０８はウォータージャケット１０９の下部においてシリンダブロック１０３に支持されている。このため、シリンダ１０７とウォータージャケット１０９との間には鋳鉄スリーブ１０８しか存在しない。したがってデッキ面１０５の一部をなす鋳鉄スリーブ１０８の上面１０８ｂは幅が狭い。しかしながら、鋳鉄スリーブ１０８の上面１０８ｂには基板１１２と縁板１０２とによる大きなシール圧が負荷されても、そのシール圧は鋳鉄スリーブ１０８の上面１０８ｂに平均して負荷される。また、鋳鉄スリーブ１０８が熱の影響により伸縮して前記上面１０８ｂが上下に移動しても、当該上面１０８ａには鋳鉄スリーブ１０８の内外方向に偏ることのないシール圧が負荷される。したがって、鋳鉄スリーブ１０８には倒れ等の変形が生じるおそれはない。
【００５３】
図５は、第３の実施形態を示すものであって、前記第１，２の実施例における鋳鉄スリーブ１０８に代えて、この実施形態の鋳鉄スリーブ１０８はシリンダブロック１０３に鋳ぐるみして装着してある。また金属ガスケット１０１として、上側の基板１１２のビード１１３は下向きに突出しており、下側の基板１１２のビード１１３は上向きに突出していて、これらビード１１３の頂部が縁板１０２に上下から当たっていおり、さらにこれらビード１１３はデッキ面１０５における部分１０５の上側の位置にある。
【００５４】
かかる構成の実施形態においては、鋳鉄スリーブ１０８の上に過大な荷重が負荷されるときや、鋳鉄スリーブ１０８とアルミニウム合金からなるシリンダブロック１０３との間に高温時の熱膨張差が発生したときに、両者１０８，１０３間に隙間が発生して鋳鉄スリーブ１０８に沈み込み、デッキ面１０６の部分１０５ｂ，１０５ｃ間に段差が発生しても、この実施形態においてはアルミニウムである部分１０５ｂに高面圧が負荷されるため、デッキ面１０５，１０６間のシール性は確保される。
【００５５】
以上の各実施形態は、シリンダブロック１０３側の水孔としてウォータージャケット１０９が形成された、所謂オープンデッキ形式のシリンダブロック１０３について説明したが、シリンダ１０７周りに複数の水孔が点在する、所謂クローズドデッキ形式のシリンダブロックについて前記のいずれかの金属ガスケット１０１を適用することもできる。この場合には、シリンダブロックの前記水孔に金属ガスケット１０１の結合手段３の突出部３ｂを入り込ませて、前記突出部３ｂを前記水孔の開口部により拘束してもよい。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、シリンダブロックとシリンダヘッドとがボルトにより締めつけられると、シリンダブロックとシリンダヘッドとの両デッキ面では、前記金属ガスケットの縁板によって、シリンダの縁から水孔のシリンダ側の縁までのシール圧が他の位置におけるシール圧よりも高くなり、且つシリンダの縁から水孔のシリンダ側の縁までの間のシール圧は、シリンダ側及び水孔側のいずれにおいても均一になる。このため、シール圧によってシリンダの変形等の不具合が発生することを防止することができる。また、前記シール圧を均一にする縁板を支持する部材として基板を兼用させたから、前記支持するための格別の部材を必要とすることがなく、したがって、部品点数の減少によるコストダウンを図ることができる。
【００５７】
特に請求項１の発明においては、金属ガスケットを３枚の金属板により構成したから前記部品点数の減少によるコストダウンをこの点からも促進することができるし、また、二本の主切断線のうち４つの斜面形成線を、周方向で隣り合うもの同士が基板の面内で異なる方向に延在させているから、突出部の大きさに対して主切断線を長くとることができるため、板面内での板間のずれが確実に防止される。また、主切断線を長くすることができることに基づき、突出部における中央部分を大きくすることができるため、板の被切断端部と突出部の切断端部との重なり合いを十分に確保することができ、積層方向における板同士の抜け防止がより確実に行われる。さらに、この発明では、厚みの小さい縁板を、これよりも厚みの大きい基板の間に挟み、この縁板はシリンダの周りだけにあるので、上下のデッキ面の面方向への相対移動により基板間に面方向の相対移動が生じても縁板に皺が寄ったり摩耗等による棄損を生じるおそれがなく、したがって寿命の長い金属ガスケットとすることができるという効果がある。
【００５８】
また、請求項２の発明においては、請求項１の発明の前記効果に加えて、さらに副切断線において斜面部と低位部との切断面が係合するため、板の面方向への板間のずれの防止がさらに確実になり、複数の金属板の結合をさらに強固にすることができる。
【００５９】
さらに、請求項３の発明においては、請求項１の発明の前記効果に加えて、前記結合手段の突出部をシリンダブロック又はシリンダヘッドの水孔の中に突出させて拘束したため、デッキ面において金属ガスケットが移動することを防止することができ、位置の安定性の高い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】金属ガスケットの第１の実施形態を示す一部を省略した破断平面図。
【図２】図１の縁板を示す破断平面図。
【図３】エンジンを図１の▲３▼−▲３▼線に相当する位置で切断した状態の拡大図。
【図４】金属ガスケットの第２の実施形態を示す、図３と同様の拡大断面図。
【図５】金属ガスケットの第３の実施形態を示す、図３と同様の拡大断面図。
【図６】金属ガスケットの結合手段の上面からの斜視図。
【図７】結合手段を形成するための金型（雄型と雌型）の例を示す斜視図。
【図８】雄型の平面図。
【図９】図７のＡ−Ａ線断面図。
【図１０】図７のＢ−Ｂ線断面図。
【図１１】雌型の平面図。
【図１２】図１０のＣ−Ｃ線端面図。
【図１３】図１０のＤ−Ｄ線断面図。
【図１４】図８のＡ−Ａ線に沿った雄型と雌型との係合状態を示す断面図であって、（ａ）は雄型の雌型への挿入直前状態を示し、（ｂ）は同挿入状態を示す。
【図１５】結合手段の底面図を示すものであり、（ａ）は結合手段の各構成の説明図、（ｂ）は主切断線の斜面形成線及び副切断線の各作用を示す説明図。
【図１６】図１５（ａ）のＥ−Ｅ線断面図。
【図１７】図１５（ａ）のＧ−Ｇ線断面図。
【符号の説明】
１        雄型
２        雌型
３        結合手段
３ａ      主切断線
３ｂ      突出部
３ｃ      副切断線
３２        中央部分
３３        斜面部分
３４ａ      斜面形成線
１０１        金属ガスケット
１０２        縁板
１０２ａ      凹欠部
１０２ｂ      幅狭部
１０２ｃ      幅広部
１０２ｄ      孔間部
１０３        シリンダブロック
１０４        シリンダヘッド
１０５，１０６      デッキ面
１０５ａ，１０５ｂ  デッキ面の部分
１０７        シリンダ
１０８        鋳鉄スリーブ
１０９        ウォータージャケット
１１２        基板
１１３，１１４      ビード
１１５        貫通孔
１１７        ボルト用の孔
１１８，１１９      シリンダ用の孔
【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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