JP2002213615A - Metal gasket - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[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、より詳しくは、燃焼室孔を囲繞する環状突起を有す
る金属ガスケットに関する。The present invention relates to a metal gasket, and more particularly, to a metal gasket having an annular protrusion surrounding a combustion chamber hole.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ガスケットとして、シリンダボア
に合わせて金属製のガスケット基板に穿設した燃焼室孔
と、上記ガスケット基板に燃焼室孔の円周方向に連続し
て形成され、かつ断面コ字形に突出する環状突起とを備
えたものが知られている（特開平１０−１１０８２５号
公報）。そして上記環状突起は、燃焼室孔側となる内側
壁面と、燃焼室孔側とは反対側の外側壁面と、両壁面を
連結する天面とを備えており、上記環状突起における内
側壁面と外側壁面との高さは同一となるように設定され
ている。また、燃焼室孔を囲繞して環状ビードを設け、
さらに燃焼室孔の周囲に穿設された流体孔にも該流体孔
を囲繞して環状ビードを設け、さらに基板の外周縁部に
外周ビードを設けたガスケットも知られている（特開平
６−３３７０６８号公報）。このガスケットにおいて
は、上記流体孔を囲繞する環状ビードの高さの設定を、
燃焼室孔側の高さを上記外周ビード側の高さよりも高く
し、さらに流体孔を囲繞する環状ビードと上記外周ビー
ドとの連結部は外周ビードに向かってその高さが漸減す
るようにしている。すなわち、エンジンの組み付け時に
該ガスケットがシリンダヘッドとシリンダブロックによ
って挟持されると、燃焼室孔を囲繞した環状ビードと流
体孔を囲繞した環状ビードおよび外周ビードが弾性変形
によりシリンダヘッドもしくはシリンダブロックに密着
するようにしたガスケットが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a gasket, a combustion chamber hole formed in a metal gasket substrate in accordance with a cylinder bore, and a gasket substrate formed continuously in the circumferential direction of the combustion chamber hole and having a U-shaped cross section. And an annular projection that protrudes from the housing (Japanese Patent Laid-Open No. 10-110825). The annular projection has an inner wall surface on the combustion chamber hole side, an outer wall surface on the side opposite to the combustion chamber hole side, and a top surface connecting the two wall surfaces. The height with the wall is set to be the same. Also, an annular bead is provided surrounding the combustion chamber hole,
There is also known a gasket in which an annular bead is provided surrounding a fluid hole formed around a combustion chamber hole so as to surround the fluid hole, and an outer peripheral bead is provided at an outer peripheral edge of a substrate (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-1994). 337068). In this gasket, the height of the annular bead surrounding the fluid hole is set by:
The height of the combustion chamber hole side is made higher than the height of the outer peripheral bead side, and the connection between the annular bead surrounding the fluid hole and the outer peripheral bead is such that its height gradually decreases toward the outer bead. I have. That is, when the gasket is sandwiched between the cylinder head and the cylinder block during assembly of the engine, the annular bead surrounding the combustion chamber hole, the annular bead surrounding the fluid hole and the outer peripheral bead are brought into close contact with the cylinder head or the cylinder block by elastic deformation. Gaskets adapted to do so are known.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記特開平１０−１１
０８２５号公報の構成を有する金属ガスケットをエンジ
ンに組み付けた状態では、シリンダブロックとシリンダ
ヘッドに上記環状突起が挟まれるため、シリンダブロッ
クとシリンダヘッドとの間に微少な間隙が生じるように
なり、この間隙は締結ボルト部を基点として燃焼室に向
かって次第に大きくなる。その結果、上記間隙が燃焼室
に向かって次第に大きくなっていく一方、上記環状突起
の内側壁面の高さと外側壁面との高さは同一であるた
め、環状突起における天面の内側部分とシリンダヘッド
との間に間隙が生じ易くなり、シリンダヘッドと環状突
起の天面との接触範囲が狭くなってシール性を悪化させ
ていた。また、これと同時に、環状突起における天面の
外側部分により多くの荷重がかかるようになるので、天
面の外側部分で亀裂が生じやすくなり、ひいては金属ガ
スケットのシール性が低下するという恐れがあった。ま
た上記特開平６−３３７０６８号公報の構成を有するガ
スケットでは、流体孔を囲繞する環状ビードの形状につ
いては考慮されているが、シリンダブロックとシリンダ
ヘッドとの間の微少な間隙については特に考慮されてお
らず、しかも燃焼室孔周辺には従来の断面半円形のビー
ドしか設けられていないため、上記環状突起のように面
接触でシールを行うのではなく、線接触でシールを行う
ためにビードとシリンダブロックもしくはシリンダヘッ
ドとの接触面積が少なく、シール性がよくなかった。本
発明は以上のような事情に鑑み、環状突起の天面全体に
可及的に均等に荷重をかけることができるようにして、
シール性の向上を図った金属ガスケットを提供するもの
である。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
In the state where the metal gasket having the structure disclosed in Japanese Patent No. 0825 is assembled to the engine, the annular projection is sandwiched between the cylinder block and the cylinder head, so that a minute gap is generated between the cylinder block and the cylinder head. The gap gradually increases from the fastening bolt portion toward the combustion chamber. As a result, while the gap gradually increases toward the combustion chamber, the height of the inner wall surface and the height of the outer wall surface of the annular projection are the same. Between the cylinder head and the top surface of the annular projection is narrowed, thereby deteriorating the sealing performance. At the same time, more load is applied to the outer portion of the top surface of the annular projection, so that cracks are likely to occur at the outer portion of the top surface, and the sealing performance of the metal gasket may be reduced. Was. In the gasket having the structure disclosed in JP-A-6-337068, the shape of the annular bead surrounding the fluid hole is considered, but the minute gap between the cylinder block and the cylinder head is particularly considered. In addition, since only a conventional bead having a semicircular cross section is provided around the combustion chamber hole, the bead is used for sealing by line contact instead of sealing by surface contact as in the above annular projection. The contact area with the cylinder block or cylinder head was small, and the sealing performance was not good. In view of the circumstances as described above, the present invention is to apply a load as evenly as possible to the entire top surface of the annular protrusion,
An object of the present invention is to provide a metal gasket having improved sealing properties.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】すなわち請求項１の発明
は、上述した従来の構成を有する金属ガスケットにおい
て、上記外側壁面の高さを内側壁面の高さよりも小さく
設定したものである。According to a first aspect of the present invention, in the metal gasket having the above-described conventional structure, the height of the outer wall surface is set smaller than the height of the inner wall surface.
【０００５】また請求項３の発明は、上述した従来の構
成を有する金属ガスケットにおいて、上記ガスケット基
板と内側壁面の間、およびガスケット基板と外側壁面と
の間をそれぞれ内側基板円弧部と外側基板円弧部とを介
して連結するとともに、外側基板円弧部の曲率半径を内
側基板円弧部の曲率半径よりも大きく設定し、また上記
内側壁面と天面との間、および外側壁面と天面の間をそ
れぞれ内側天面円弧部と外側天面円弧部とを介して連結
するとともに、外側天面円弧部の曲率半径を内側天面円
弧部の曲率半径よりも大きく設定したものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a metal gasket having the above-mentioned conventional structure, wherein an inner substrate arc portion and an outer substrate arc are provided between the gasket substrate and the inner wall surface and between the gasket substrate and the outer wall surface, respectively. And through the portion, the radius of curvature of the outer substrate arc portion is set to be larger than the radius of curvature of the inner substrate arc portion, and between the inner wall surface and the top surface, and between the outer wall surface and the top surface. Each is connected via the inner top surface arc portion and the outer top surface arc portion, and the radius of curvature of the outer top surface arc portion is set to be larger than the radius of curvature of the inner top surface arc portion.
【０００６】さらに請求項５の発明は、上述した従来の
構成を有する金属ガスケットにおいて、上記ガスケット
基板と外側壁面との間の外側角度を、ガスケット基板と
内側壁面との間の内側角度よりも大きく設定したもので
ある。According to a fifth aspect of the present invention, in the metal gasket having the above-described conventional configuration, the outer angle between the gasket substrate and the outer wall surface is larger than the inner angle between the gasket substrate and the inner wall surface. It is set.
【０００７】本発明においては、上記請求項１、請求項
３および請求項５の構成を組み合わせて用いることがで
きる。[0007] In the present invention, the configurations of claims 1, 3 and 5 can be used in combination.
【０００８】上述した請求項１の発明の構成によれば、
金属ガスケットに設けられた環状突起の形状を、エンジ
ンの組み付け状態のシリンダブロックとシリンダヘッド
の間隙にあわせることができるので、環状突起の天面と
シリンダヘッドとの接触範囲を広くすることができると
ともに環状突起の天面の外側部分にかかる荷重を減少さ
せることができるので、環状突起の天面にかかる荷重を
均一にすることができる。According to the configuration of the first aspect of the present invention,
The shape of the annular projection provided on the metal gasket can be adjusted to the gap between the cylinder block and the cylinder head when the engine is assembled, so that the contact area between the top surface of the annular projection and the cylinder head can be increased. Since the load applied to the outer portion of the top surface of the annular protrusion can be reduced, the load applied to the top surface of the annular protrusion can be made uniform.
【０００９】また請求項３の発明の構成によれば、環状
突起の天面の外側部分に荷重がかかっても、環状突起の
外方側に位置する円弧部の曲率半径が大きく設定されて
いるので、剛性の違いから環状突起の外側の変形量が内
側の変形量よりも大きくなり、この変形によって環状突
起の天面とシリンダヘッドとの接触範囲を広くすること
ができるとともに環状突起の天面の外側部分にかかる荷
重を減少させることができるので、環状突起の天面にか
かる荷重を均一にすることができる。According to the third aspect of the invention, even when a load is applied to the outer portion of the top surface of the annular projection, the radius of curvature of the arc portion located on the outer side of the annular projection is set to be large. Because of the difference in rigidity, the amount of deformation of the annular projection on the outside is larger than the amount of deformation on the inside of the annular projection. By this deformation, the contact area between the top surface of the annular projection and the cylinder head can be widened, and the top surface of the annular projection Can be reduced, so that the load applied to the top surface of the annular projection can be made uniform.
【００１０】さらに請求項５の発明の構成によれば、環
状突起の天面の外側部分に荷重がかかっても、外側角度
が大きく設定されているので、剛性の違いから環状突起
の外側の変形量が内側の変形量よりも大きくなり、この
変形によって環状突起の天面とシリンダヘッドとの接触
範囲を広くすることができるとともに環状突起の天面の
外側部分にかかる荷重を減少させることができるので、
環状突起の天面にかかる荷重を均一にすることができ
る。Further, according to the structure of the fifth aspect, even if a load is applied to the outer portion of the top surface of the annular projection, the outer angle is set to be large, so that the outer shape of the annular projection is deformed due to the difference in rigidity. The amount of deformation is greater than the amount of deformation on the inside, and this deformation can increase the contact range between the top surface of the annular protrusion and the cylinder head and reduce the load applied to the outer portion of the top surface of the annular protrusion. So
The load applied to the top surface of the annular projection can be made uniform.
【００１１】以上のように、いずれの構成においても環
状突起の天面にかかる荷重を均一なものにすることがで
きるため、従来に比較して金属ガスケットのシール性を
向上させることができ、また環状突起における天面の外
側部分に発生していた亀裂を防止することができる。As described above, since the load applied to the top surface of the annular projection can be made uniform in any of the configurations, the sealing performance of the metal gasket can be improved as compared with the prior art. It is possible to prevent a crack that has occurred in an outer portion of the top surface of the annular projection.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下図示実施例について本発明を
説明すると、図１ないし図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、一枚の金属製の
ガスケット基板２から構成してあり、このガスケット基
板２には、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３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４と、潤滑油
を流通させる油孔５および冷却水を流通させるための水
孔６をそれぞれ穿設している。また、図２に示すよう
に、ガスケット基板２には、燃焼室孔３を囲繞してその
上方側に向けて膨出する無端状のビード部７と、ビード
部７よりも内方側の位置で燃焼室孔３を囲繞する無端状
の環状突起１１を形成している。このビード部７と環状
突起１１は、それぞれガスケット基板２を下面側から上
面側に向けてプレス加工することによって形成されてい
る。上記環状突起１１は断面コ字形に形成され、燃焼室
孔３側となる内側壁面１１Ａと、燃焼室孔３とは反対側
に形成された外側壁面１１Ｂと、さらに内側壁面１１Ａ
と外側壁面１１Ｂとを連結する天面１１Ｃとを備えてい
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiment. In FIGS. 1 and 2, a metal gasket 1 is sandwiched between a cylinder head (not shown) and a cylinder block to seal therebetween. It has become. The metal gasket 1 of the present embodiment is composed of a single metal gasket substrate 2. The gasket substrate 2 has a plurality of combustion chamber holes 3 formed in accordance with a cylinder bore of a cylinder block (not shown). A plurality of bolt holes 4 for inserting fastening bolts (not shown), an oil hole 5 for flowing lubricating oil, and a water hole 6 for flowing cooling water are provided. As shown in FIG. 2, the gasket substrate 2 includes an endless bead portion 7 surrounding the combustion chamber hole 3 and bulging upward, and a position inward of the bead portion 7. The endless annular projection 11 surrounding the combustion chamber hole 3 is formed. The bead portion 7 and the annular projection 11 are formed by pressing the gasket substrate 2 from the lower surface side to the upper surface side. The annular projection 11 is formed in a U-shaped cross section, and has an inner wall surface 11A on the side of the combustion chamber hole 3, an outer wall surface 11B formed on the side opposite to the combustion chamber hole 3, and a further inner wall surface 11A.
And a top surface 11C connecting the outer wall surface 11B and the outer wall surface 11B.
【００１３】ここで、上述したように従来の内側壁面１
１Ａと外側壁面１１Ｂとの高さが同一である環状突起１
１を備えた金属ガスケット１をエンジンに組み付ける
と、環状突起によってシリンダブロックとシリンダヘッ
ドの間隙が燃焼室に向かって次第に大きくなっていくた
めに、環状突起における天面の内側部分とシリンダヘッ
ドとの間に間隙が生じ、シリンダヘッドと環状突起の天
面との接触範囲が狭くなる。また、天面１１Ｃの外側部
分にその内側部分より多くの荷重がかかるので、シール
性の悪化や金属ガスケットの破損につながっていた。そ
こで本実施例では、天面１１Ｃの全体でエンジン組み付
け時の荷重を受けることができるようにするため、以下
の３種の構成を組み合わせて環状突起１１を形成してい
る。Here, as described above, the conventional inner wall surface 1
An annular projection 1 having the same height as 1A and the outer wall surface 11B
When the metal gasket 1 provided with the cylinder head 1 is assembled to the engine, the gap between the cylinder block and the cylinder head gradually increases toward the combustion chamber due to the annular projection. A gap is generated between the cylinder head and the contact area between the cylinder head and the top surface of the annular projection is reduced. Further, since a larger load is applied to the outer portion of the top surface 11C than to the inner portion, the sealing performance is deteriorated and the metal gasket is damaged. Therefore, in the present embodiment, the annular projection 11 is formed by combining the following three types of structures so that the entire top surface 11C can receive the load at the time of engine assembly.
【００１４】すなわち第１の構成は、ガスケット基板２
を基準にした内側壁面１１Ａの高さをｔ１とし、ガスケ
ット基板２を基準にした外側壁面１１Ｂの高さをｔ２と
したときに、外側壁面の高さｔ２を内側壁面の高さｔ１
よりも小さくしている。これにより環状突起１１の断面
形状をシリンダブロックとシリンダヘッドの間隙の形状
に合わせることができ、したがってシリンダヘッドと天
面１１Ｃの接触範囲を天面１１Ｃ全体とすることができ
るとともに、天面１１Ｃの外側部分に加えられる荷重を
緩和することが可能となる。That is, the first configuration is a gasket substrate 2
The height t2 of the outer wall surface is defined as t1 when the height of the inner wall surface 11A is defined as t1 and the height of the outer wall surface 11B based on the gasket substrate 2 is defined as t2.
Smaller than. Thereby, the cross-sectional shape of the annular projection 11 can be adjusted to the shape of the gap between the cylinder block and the cylinder head, so that the contact range between the cylinder head and the top surface 11C can be the entire top surface 11C, and the top surface 11C The load applied to the outer portion can be reduced.
【００１５】次に、第２の構成としては、環状突起１１
を形成する際に環状突起１１に形成されるコーナー部に
円弧部を持たせている。すなわち、ガスケット基板２と
内側壁面１１Ａとの間の円弧部を内側基板円弧部Ｒ１
ａ、ガスケット基板２と外側壁面１１Ｂとの間の円弧部
を外側基板円弧部Ｒ１ｂとし、かつ、内側基板円弧部Ｒ
１ａの曲率半径を内側基板曲率半径ｒ１ａ、外側基板円
弧部Ｒ１ｂの曲率半径を外側基板曲率半径ｒ１ｂとして
いる。また、天面１１Ｃと内側壁面１１Ａとの間の円弧
部を内側天面円弧部Ｒ２ａ、天面１１Ｃと外側壁面１１
Ｂとの間の円弧部を外側天面円弧部Ｒ２ｂとし、かつ、
内側天面円弧部Ｒ２ａの半径を内側天面曲率半径ｒ２
ａ、外側天面円弧部Ｒ２ｂの半径を外側天面曲率半径ｒ
２ｂとしている。そして、外側基板曲率半径ｒ１ｂを内
側基板曲率半径ｒ１ａよりも大きくし、また外側天面曲
率半径ｒ２ｂを内側天面曲率半径ｒ２ａよりも大きく設
定することで、環状突起１１の外側の円弧部Ｒ１ｂ，Ｒ
２ｂの剛性を内側の円弧部Ｒ１ａ，Ｒ２ａの剛性よりも
低くすることができる。これにより、環状突起１１の外
側部分が内側部分よりも変形し易くなるため、シリンダ
ヘッドと天面１１Ｃの接触範囲を天面１１Ｃの全体とす
ることができるとともに、天面１１Ｃの外側部分に加え
られる荷重を緩和することが可能となる。Next, as a second configuration, the annular projection 11
Are formed at the corners formed in the annular projections 11 with arcs. That is, the arc between the gasket substrate 2 and the inner wall surface 11A is replaced with the inner substrate arc R1.
a, an arc portion between the gasket substrate 2 and the outer wall surface 11B is an outer substrate arc portion R1b, and the inner substrate arc portion R
The radius of curvature of 1a is defined as the inner substrate radius of curvature r1a, and the radius of curvature of the outer substrate circular arc portion R1b is defined as the outer substrate radius of curvature r1b. Further, an arc portion between the top surface 11C and the inner wall surface 11A is referred to as an inner top surface arc portion R2a, and the top surface 11C and the outer wall surface 11A.
B is defined as an outer top surface arc portion R2b, and
The radius of the inner top surface arc portion R2a is set to the inner top surface curvature radius r2.
a, the radius of the outer top surface arc portion R2b is the outer top surface curvature radius r
2b. The outer substrate curvature radius r1b is set larger than the inner substrate curvature radius r1a, and the outer top surface curvature radius r2b is set larger than the inner top surface curvature radius r2a. R
The rigidity of 2b can be made lower than the rigidity of the inner arc portions R1a, R2a. As a result, the outer portion of the annular protrusion 11 is more easily deformed than the inner portion, so that the contact area between the cylinder head and the top surface 11C can be the entire top surface 11C and can be added to the outside portion of the top surface 11C. The applied load can be reduced.
【００１６】さらに第３の構成においては、ガスケット
基板２と内側壁面１１Ａとの間の角度を内側角度θ１と
し、ガスケット基板２と外側壁面１１Ｂの間の角度を外
側角度θ２としている。そして、外側角度θ２を内側角
度θ１よりも大きく設定することにより、環状突起１１
の外側部分の剛性を内側部分の剛性よりも低くすること
ができる。これにより、環状突起１１の外側部分が内側
部分よりも変形し易くなるため、シリンダヘッドと天面
１１Ｃの接触範囲を天面１１Ｃの全体とすることができ
るとともに、天面１１Ｃの外側部分に加えられる荷重を
緩和することが可能となる。Further, in the third configuration, the angle between the gasket substrate 2 and the inner wall surface 11A is an inner angle θ1, and the angle between the gasket substrate 2 and the outer wall surface 11B is an outer angle θ2. By setting the outer angle θ2 to be larger than the inner angle θ1, the annular protrusion 11
May have a lower rigidity than the inner portion. As a result, the outer portion of the annular protrusion 11 is more easily deformed than the inner portion, so that the contact area between the cylinder head and the top surface 11C can be the entire top surface 11C and can be added to the outer portion of the top surface 11C. The applied load can be reduced.
【００１７】次に、エンジンの組み付け時、すなわちシ
リンダブロックとシリンダヘッドが金属ガスケット１を
介して締結ボルトによって締結された際には、ガスケッ
ト基板２における燃焼室孔３の周囲では締結ボルトの位
置によって荷重の強弱が発生する。この荷重の強弱は、
図１における締結ボルトの近傍部１２で大きくなり、締
結ボルトの中間部１３で小さくなる。そこで本実施例で
は、締結ボルトの近傍部１２と中間部１３とのそれぞれ
の領域で上記第１から第３の構成について、それぞれの
寸法を変化させることで天面１１Ｃにかかる面圧分布を
均一なものとしている。Next, when assembling the engine, that is, when the cylinder block and the cylinder head are fastened by the fastening bolts via the metal gasket 1, the position of the fastening bolts around the combustion chamber hole 3 in the gasket substrate 2 depends on the position of the fastening bolts. The strength of the load occurs. The strength of this load is
In the vicinity of the fastening bolt 12 in FIG. Therefore, in the present embodiment, the surface pressure distribution applied to the top surface 11C is made uniform by changing the dimensions of the first to third configurations in the respective regions of the vicinity portion 12 and the intermediate portion 13 of the fastening bolt. It is assumed that.
【００１８】すなわち第１の構成に対しては、締結ボル
トの近傍部１２と締結ボルトの中間部１３とで内側壁面
高さｔ１と外側壁面高さｔ２の値を変化させている。よ
り具体的には、締結ボルトの近傍部１２における壁面高
さｔ１、ｔ２を締結ボルトの中間部１３での壁面高さｔ
１、ｔ２よりもそれぞれ低くすることで、締結ボルトの
近傍部１２での天面１１Ｃにかかる面圧を締結ボルトの
中間部１３にかかる面圧と略等しくすることが可能とな
り、これにより天面１１Ｃにかかる面圧分布を均一なも
のとすることができる。この場合、内側壁面高さｔ１と
外側壁面高さｔ２とのいずれか一方のみの高さを異なら
せるようにしてもよい。That is, in the first configuration, the values of the inner wall surface height t1 and the outer wall surface height t2 are changed in the vicinity 12 of the fastening bolt and the intermediate portion 13 of the fastening bolt. More specifically, the wall heights t1 and t2 in the vicinity 12 of the fastening bolt are changed to the wall height t in the intermediate portion 13 of the fastening bolt.
By making each of them lower than 1, t2, the surface pressure applied to the top surface 11C in the vicinity 12 of the fastening bolt can be made substantially equal to the surface pressure applied to the intermediate portion 13 of the fastening bolt. The surface pressure distribution applied to 11C can be made uniform. In this case, the height of only one of the inner wall height t1 and the outer wall height t2 may be made different.
【００１９】また、第２の構成に対しては、締結ボルト
の近傍部１２と中間部１３とで内側基板曲率半径ｒ２
ａ、外側基板曲率半径ｒ２ｂ、内側天面曲率半径ｒ２ａ
および外側天面曲率半径ｒ２ｂの値を変化させている。
すなわち、締結ボルトの近傍部１２での環状突起１１の
内側基板曲率半径ｒ２ａ、外側基板曲率半径ｒ２ｂ、内
側天面曲率半径ｒ２ａおよび外側天面曲率半径ｒ２ｂの
大きさを締結ボルトの中間部１３でのそれぞれの値より
それぞれ大きくすることで、締結ボルトの近傍部１２で
の環状突起１１の剛性を締結ボルトの中間部１３での剛
性よりも低くしている。したがって、締結ボルトの近傍
部１２での天面１１Ｃにかかる面圧を締結ボルトの中間
部１３にかかる面圧と等しくすることが可能となるの
で、天面１１Ｃにかかる面圧分布を均一なものとするこ
とができる。この場合においても、上記内側基板円弧
部、外側基板円弧部、内側天面円弧部および外側天面円
弧部のうち少なくとも１つの曲率半径を締結ボルトの近
傍で大きく、締結ボルトから離れた位置で小さく設定し
てもよい。Further, in the second configuration, the inner substrate curvature radius r2 is formed between the vicinity 12 and the intermediate portion 13 of the fastening bolt.
a, outer substrate curvature radius r2b, inner top surface curvature radius r2a
And the value of the outer top surface curvature radius r2b is changed.
That is, the size of the inner substrate curvature radius r2a, the outer substrate curvature radius r2b, the inner top surface curvature radius r2a, and the outer top surface curvature radius r2b of the annular projection 11 in the vicinity 12 of the fastening bolt is determined by the middle portion 13 of the fastening bolt. The rigidity of the annular projection 11 in the vicinity 12 of the fastening bolt is made lower than the rigidity of the intermediate portion 13 of the fastening bolt by making the respective values larger than the above values. Therefore, the surface pressure applied to the top surface 11C in the vicinity 12 of the fastening bolt can be made equal to the surface pressure applied to the intermediate portion 13 of the fastening bolt, so that the surface pressure distribution applied to the top surface 11C is uniform. It can be. Also in this case, at least one of the inner substrate arc portion, the outer substrate arc portion, the inner top surface arc portion, and the outer top surface arc portion has a large radius of curvature near the fastening bolt and a small radius at a position away from the fastening bolt. May be set.
【００２０】さらに第３の構成に対しては、締結ボルト
の近傍部１２と中間部１３とで内側角度θ１と外側角度
θ２の値を変化させるものである。すなわち、締結ボル
トの近傍部１２での内側角度θ１と外側角度θ２の大き
さを締結ボルトの中間部１３での内側角度θ１と外側角
度θ２の値よりもそれぞれ大きくすることで、締結ボル
トの近傍部１２での環状突起１１の剛性を締結ボルトの
中間部１３での剛性よりも低くすることができる。これ
により、締結ボルトの近傍部１２での天面１１Ｃにかか
る面圧を締結ボルトの中間部１３にかかる面圧と等しく
することが可能となるので、天面１１Ｃにかかる面圧分
布を均一なものとすることができる。そしてこの場合に
おいても、上記外側角度および内側角度のうち少なくと
もいずれか一方を締結ボルトの近傍で大きく、締結ボル
トから離れた位置で小さく設定してもよい。Further, with respect to the third configuration, the values of the inner angle θ1 and the outer angle θ2 are changed between the portion near the fastening bolt 12 and the intermediate portion 13. That is, the magnitude of the inside angle θ1 and the outside angle θ2 in the vicinity 12 of the fastening bolt is made larger than the values of the inside angle θ1 and the outside angle θ2 of the middle part 13 of the fastening bolt, respectively, so that the vicinity of the fastening bolt is increased. The rigidity of the annular projection 11 at the portion 12 can be made lower than the rigidity at the intermediate portion 13 of the fastening bolt. This makes it possible to make the surface pressure applied to the top surface 11C in the vicinity 12 of the fastening bolt equal to the surface pressure applied to the intermediate portion 13 of the fastening bolt, so that the surface pressure distribution applied to the top surface 11C is made uniform. Things. Also in this case, at least one of the outer angle and the inner angle may be set large near the fastening bolt and small at a position away from the fastening bolt.
【００２１】なお、上記実施例では上記第１から第３の
構成を複合的に用い、しかもその形状を締結ボルトの近
傍部１２と締結ボルトの中間部１３との間で変化させて
いるが、第１ないし第３の構成を単独で用いてもよく、
或いは２種の構成を組み合わせてもよい。In the above embodiment, the first to third configurations are combined and the shape is changed between the vicinity 12 of the fastening bolt and the intermediate portion 13 of the fastening bolt. The first to third configurations may be used alone,
Alternatively, two types of configurations may be combined.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、環状突
起の天面にかかる荷重を均一なものにすることができる
ため、従来に比較して金属ガスケットのシール性を向上
させることができ、また環状突起における天面の外側部
分に発生していた亀裂を防止することができるという効
果が得られる。As described above, according to the present invention, the load applied to the top surface of the annular projection can be made uniform, so that the sealing performance of the metal gasket can be improved as compared with the prior art. Further, it is possible to obtain an effect that a crack which has occurred in a portion of the annular projection outside the top surface can be prevented.
【図１】本発明の金属ガスケットを示す平面図。FIG. 1 is a plan view showing a metal gasket of the present invention.
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う拡大断面図。FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line II-II of FIG.
１ 金属ガスケット ２ ガスケット基板 ３ 燃焼室孔 １１ 環状突起 １１Ａ 内側壁面 １１Ｂ 外側壁面 １１Ｃ 天面 ｔ１、ｔ２ 壁面高さ Ｒ１ａ 内側基板円弧部 Ｒ１ｂ 外側基板円弧
部 Ｒ２ａ 内側天面円弧部 Ｒ２ｂ 外側天面円弧
部 ｒ１ａ 内側基板曲率半径 ｒ１ｂ 外側基板曲率
半径 ｒ２ａ 内側天面曲率半径 ｒ２ｂ 外側天面曲率
半径 θ１ 内側角度 θ２ 外側角度REFERENCE SIGNS LIST 1 metal gasket 2 gasket substrate 3 combustion chamber hole 11 annular protrusion 11A inner wall surface 11B outer wall surface 11C top surface t1, t2 wall height R1a inner substrate arc portion R1b outer substrate arc portion R2a inner top surface arc portion R2b outer top arc portion r1a Inner substrate curvature radius r1b Outer substrate curvature radius r2a Inner top surface curvature radius r2b Outer top surface curvature radius θ1 Inner angle θ2 Outer angle
フロントページの続き (72)発明者 藤木 亮介 愛知県豊田市緑ヶ丘３丁目65番地 大豊工 業株式会社内 Ｆターム(参考） 3J040 BA01 EA01 EA03 EA05 EA18 FA01 HA17 Continuation of the front page (72) Inventor Ryosuke Fujiki 3-65 Midorigaoka, Toyota-shi, Aichi F-term in Taiho Kogyo Co., Ltd. (reference) 3J040 BA01 EA01 EA03 EA05 EA18 FA01 HA17
Claims (20)
ット基板に穿設した燃焼室孔と、上記ガスケット基板に
燃焼室孔の円周方向に連続して形成され、かつ断面コ字
形に突出する環状突起とを有し、上記環状突起は、燃焼
室孔側となる内側壁面と、燃焼室孔側とは反対側の外側
壁面と、両壁面を連結する天面とを備える金属ガスケッ
トにおいて、 上記外側壁面の高さを内側壁面の高さよりも小さく設定
したことを特徴とする金属ガスケット。1. A combustion chamber hole formed in a metal gasket substrate in accordance with a cylinder bore, and an annular projection formed continuously in the gasket substrate in a circumferential direction of the combustion chamber hole and projecting in a U-shaped cross section. Wherein the annular projection is a metal gasket comprising: an inner wall surface on the combustion chamber hole side; an outer wall surface on the side opposite to the combustion chamber hole side; and a top surface connecting both wall surfaces. The height of the metal gasket is set smaller than the height of the inner wall surface.
の少なくともいずれか一方は、シリンダヘッドとシリン
ダブロックとを連結する締結ボルトの近傍で低く、締結
ボルトから離れた位置で高く設定されていることを特徴
とする請求項１に記載の金属ガスケット。At least one of the height of the inner wall surface and the height of the outer wall surface is set low near the fastening bolt connecting the cylinder head and the cylinder block and high at a position away from the fastening bolt. The metal gasket according to claim 1, wherein the metal gasket is provided.
ット基板に穿設した燃焼室孔と、上記ガスケット基板に
燃焼室孔の円周方向に連続して形成され、かつ断面コ字
形に突出する環状突起とを有し、上記環状突起は、燃焼
室孔側となる内側壁面と、燃焼室孔側とは反対側の外側
壁面と、両壁面を連結する天面とを備える金属ガスケッ
トにおいて、 上記ガスケット基板と内側壁面の間、およびガスケット
基板と外側壁面との間をそれぞれ内側基板円弧部と外側
基板円弧部とを介して連結するとともに、外側基板円弧
部の曲率半径を内側基板円弧部の曲率半径よりも大きく
設定し、 また上記内側壁面と天面との間、および外側壁面と天面
の間をそれぞれ内側天面円弧部と外側天面円弧部とを介
して連結するとともに、外側天面円弧部の曲率半径を内
側天面円弧部の曲率半径よりも大きく設定したことを特
徴とする金属ガスケット。3. A combustion chamber hole formed in a metal gasket substrate in accordance with a cylinder bore, and an annular projection formed continuously in the gasket substrate in a circumferential direction of the combustion chamber hole and projecting in a U-shaped cross section. Wherein the annular projection is a metal gasket comprising: an inner wall surface on the combustion chamber hole side; an outer wall surface on the side opposite to the combustion chamber hole side; and a top surface connecting both wall surfaces. And between the inner wall surface, and between the gasket substrate and the outer wall surface via the inner substrate arc portion and the outer substrate arc portion, respectively, and the radius of curvature of the outer substrate arc portion is calculated from the radius of curvature of the inner substrate arc portion. The inner wall surface and the top surface, and the outer wall surface and the top surface are connected via the inner top surface arc portion and the outer top surface arc portion, respectively, and the outer top surface arc portion is also set. Radius of curvature Metal gasket being characterized in that set larger than the radius of curvature of the inner top arc portion.
内側天面円弧部および外側天面円弧部のうち少なくとも
１つの曲率半径は、シリンダヘッドとシリンダブロック
とを連結する締結ボルトの近傍で大きく、締結ボルトか
ら離れた位置で小さく設定されていることを特徴とする
請求項３に記載の金属ガスケット。4. The arcuate portion of the inner substrate, the arcuate portion of the outer substrate,
The radius of curvature of at least one of the inner top arc portion and the outer top arc portion is set to be large near the fastening bolt connecting the cylinder head and the cylinder block and small at a position away from the fastening bolt. The metal gasket according to claim 3, characterized in that:
ット基板に穿設した燃焼室孔と、上記ガスケット基板に
燃焼室孔の円周方向に連続して形成され、かつ断面コ字
形に突出する環状突起とを有し、上記環状突起は、燃焼
室孔側となる内側壁面と、燃焼室孔側とは反対側の外側
壁面と、両壁面を連結する天面とを備える金属ガスケッ
トにおいて、 上記ガスケット基板と外側壁面との間の外側角度を、ガ
スケット基板と内側壁面との間の内側角度よりも大きく
設定したことを特徴とする金属ガスケット。5. A combustion chamber hole formed in a metal gasket substrate in accordance with a cylinder bore, and an annular projection formed continuously in the gasket substrate in a circumferential direction of the combustion chamber hole and projecting in a U-shaped cross section. Wherein the annular projection is a metal gasket comprising: an inner wall surface on the combustion chamber hole side; an outer wall surface on the side opposite to the combustion chamber hole side; and a top surface connecting both wall surfaces. A metal gasket, wherein an outer angle between the gasket substrate and the inner wall surface is set to be larger than an inner angle between the gasket substrate and the inner wall surface.
くともいずれか一方は、シリンダヘッドとシリンダブロ
ックとを連結する締結ボルトの近傍で大きく、締結ボル
トから離れた位置で小さく設定されていることを特徴と
する請求項５に記載の金属ガスケット。6. A method according to claim 1, wherein at least one of the outer angle and the inner angle is set to be large near a fastening bolt connecting the cylinder head and the cylinder block and small at a position distant from the fastening bolt. The metal gasket according to claim 5, wherein
ット基板に穿設した燃焼室孔と、上記ガスケット基板に
燃焼室孔の円周方向に連続して形成され、かつ断面コ字
形に突出する環状突起とを有し、上記環状突起は、燃焼
室孔側となる内側壁面と、燃焼室孔側とは反対側の外側
壁面と、両壁面を連結する天面とを備える金属ガスケッ
トにおいて、 上記外側壁面の高さを内側壁面の高さよりも小さく設定
し、 また上記ガスケット基板と内側壁面の間、およびガスケ
ット基板と外側壁面との間をそれぞれ内側基板円弧部と
外側基板円弧部とを介して連結するとともに、外側基板
円弧部の曲率半径を内側基板円弧部の曲率半径よりも大
きく設定し、 さらに上記内側壁面と天面との間、および外側壁面と天
面の間をそれぞれ内側天面円弧部と外側天面円弧部とを
介して連結するとともに、外側天面円弧部の曲率半径を
内側天面円弧部の曲率半径よりも大きく設定したことを
特徴とする金属ガスケット。7. A combustion chamber hole formed in a metal gasket substrate in accordance with a cylinder bore, and an annular projection formed continuously in the gasket substrate in a circumferential direction of the combustion chamber hole and projecting in a U-shaped cross section. Wherein the annular projection is a metal gasket comprising: an inner wall surface on the combustion chamber hole side; an outer wall surface on the side opposite to the combustion chamber hole side; and a top surface connecting both wall surfaces. Is set smaller than the height of the inner wall surface, and the space between the gasket substrate and the inner wall surface and the space between the gasket substrate and the outer wall surface are connected via the inner substrate arc portion and the outer substrate arc portion, respectively. At the same time, the radius of curvature of the outer substrate arc portion is set to be larger than the radius of curvature of the inner substrate arc portion, and further between the inner wall surface and the top surface, and between the outer wall surface and the top surface, the inner top surface arc portion and Outer heaven A metal gasket which is connected via a surface circular arc portion and wherein the radius of curvature of the outer circular arc portion is set to be larger than the radius of curvature of the inner circular arc portion.
の少なくともいずれか一方は、シリンダヘッドとシリン
ダブロックとを連結する締結ボルトの近傍で低く、締結
ボルトから離れた位置で高く設定されていることを特徴
とする請求項７に記載の金属ガスケット。8. At least one of the height of the inner wall surface and the height of the outer wall surface is set low near a fastening bolt connecting the cylinder head and the cylinder block and high at a position away from the fastening bolt. The metal gasket according to claim 7, wherein the metal gasket is provided.
内側天面円弧部および外側天面円弧部のうち少なくとも
１つの曲率半径は、シリンダヘッドとシリンダブロック
とを連結する締結ボルトの近傍で大きく、締結ボルトか
ら離れた位置で小さく設定されていることを特徴とする
請求項７又は請求項８に記載の金属ガスケット。9. The inner substrate arc portion, the outer substrate arc portion,
The radius of curvature of at least one of the inner top arc portion and the outer top arc portion is set to be large near the fastening bolt connecting the cylinder head and the cylinder block and small at a position away from the fastening bolt. The metal gasket according to claim 7, wherein the metal gasket is a metal gasket.
ケット基板に穿設した燃焼室孔と、上記ガスケット基板
に燃焼室孔の円周方向に連続して形成され、かつ断面コ
字形に突出する環状突起とを有し、上記環状突起は、燃
焼室孔側となる内側壁面と、燃焼室孔側とは反対側の外
側壁面と、両壁面を連結する天面とを備える金属ガスケ
ットにおいて、 上記外側壁面の高さを内側壁面の高さよりも小さく設定
し、 また上記ガスケット基板と外側壁面との間の外側角度
を、ガスケット基板と内側壁面との間の内側角度よりも
大きく設定したことを特徴とする金属ガスケット。10. A combustion chamber hole formed in a metal gasket substrate in accordance with a cylinder bore, and an annular projection formed continuously in the gasket substrate in a circumferential direction of the combustion chamber hole and projecting in a U-shaped cross section. Wherein the annular projection is a metal gasket comprising: an inner wall surface on the combustion chamber hole side; an outer wall surface on the side opposite to the combustion chamber hole side; and a top surface connecting both wall surfaces. The height of the gasket substrate is set smaller than the height of the inner wall surface, and the outer angle between the gasket substrate and the outer wall surface is set larger than the inner angle between the gasket substrate and the inner wall surface. Metal gasket.
との少なくともいずれか一方は、シリンダヘッドとシリ
ンダブロックとを連結する締結ボルトの近傍で低く、締
結ボルトから離れた位置で高く設定されていることを特
徴とする請求項１０に記載の金属ガスケット。At least one of the height of the inner wall surface and the height of the outer wall surface is set to be low near a fastening bolt connecting the cylinder head and the cylinder block, and to be high at a position apart from the fastening bolt. The metal gasket according to claim 10, wherein:
なくともいずれか一方は、シリンダヘッドとシリンダブ
ロックとを連結する締結ボルトの近傍で大きく、締結ボ
ルトから離れた位置で小さく設定されていることを特徴
とする請求項１０又は請求項１１に記載の金属ガスケッ
ト。12. The method according to claim 1, wherein at least one of the outer angle and the inner angle is set large near the fastening bolt connecting the cylinder head and the cylinder block and small at a position away from the fastening bolt. The metal gasket according to claim 10 or 11, wherein:
ケット基板に穿設した燃焼室孔と、上記ガスケット基板
に燃焼室孔の円周方向に連続して形成され、かつ断面コ
字形に突出する環状突起とを有し、上記環状突起は、燃
焼室孔側となる内側壁面と、燃焼室孔側とは反対側の外
側壁面と、両壁面を連結する天面とを備える金属ガスケ
ットにおいて、 上記ガスケット基板と内側壁面の間、およびガスケット
基板と外側壁面との間をそれぞれ内側基板円弧部と外側
基板円弧部とを介して連結するとともに、外側基板円弧
部の曲率半径を内側基板円弧部の曲率半径よりも大きく
設定し、 また上記内側壁面と天面との間、および外側壁面と天面
の間をそれぞれ内側天面円弧部と外側天面円弧部とを介
して連結するとともに、外側天面円弧部の曲率半径を内
側天面円弧部の曲率半径よりも大きく設定し、 さらに上記ガスケット基板と外側壁面との間の外側角度
を、ガスケット基板と内側壁面との間の内側角度よりも
大きく設定したことを特徴とする金属ガスケット。13. A combustion chamber hole formed in a metal gasket substrate in accordance with a cylinder bore, and an annular projection formed continuously in the gasket substrate in a circumferential direction of the combustion chamber hole and projecting in a U-shaped cross section. Wherein the annular projection is a metal gasket comprising: an inner wall surface on the combustion chamber hole side; an outer wall surface on the side opposite to the combustion chamber hole side; and a top surface connecting both wall surfaces. And between the inner wall surface, and between the gasket substrate and the outer wall surface via the inner substrate arc portion and the outer substrate arc portion, respectively, and the radius of curvature of the outer substrate arc portion is calculated from the radius of curvature of the inner substrate arc portion. The inner wall surface and the top surface, and the outer wall surface and the top surface are connected via the inner top surface arc portion and the outer top surface arc portion, respectively, and the outer top surface arc portion is also set. Half curvature Is set to be larger than the radius of curvature of the arc portion on the inner top surface, and the outer angle between the gasket substrate and the outer wall surface is set to be larger than the inner angle between the gasket substrate and the inner wall surface. Metal gasket.
との少なくともいずれか一方は、シリンダヘッドとシリ
ンダブロックとを連結する締結ボルトの近傍で低く、締
結ボルトから離れた位置で高く設定されていることを特
徴とする請求項１３に記載の金属ガスケット。14. At least one of the height of the inner wall surface and the height of the outer wall surface is set low near the fastening bolt connecting the cylinder head and the cylinder block and high at a position away from the fastening bolt. The metal gasket according to claim 13, wherein the metal gasket is provided.
なくともいずれか一方は、シリンダヘッドとシリンダブ
ロックとを連結する締結ボルトの近傍で大きく、締結ボ
ルトから離れた位置で小さく設定されていることを特徴
とする請求項１３又は請求項１４に記載の金属ガスケッ
ト。15. At least one of the outer angle and the inner angle is set large near the fastening bolt connecting the cylinder head and the cylinder block and small at a position away from the fastening bolt. The metal gasket according to claim 13 or 14, wherein:
ケット基板に穿設した燃焼室孔と、上記ガスケット基板
に燃焼室孔の円周方向に連続して形成され、かつ断面コ
字形に突出する環状突起とを有し、上記環状突起は、燃
焼室孔側となる内側壁面と、燃焼室孔側とは反対側の外
側壁面と、両壁面を連結する天面とを備える金属ガスケ
ットにおいて、 上記外側壁面の高さを内側壁面の高さよりも小さく設定
し、 また上記ガスケット基板と内側壁面の間、およびガスケ
ット基板と外側壁面との間をそれぞれ内側基板円弧部と
外側基板円弧部とを介して連結するとともに、外側基板
円弧部の曲率半径を内側基板円弧部の曲率半径よりも大
きく設定し、 さらに上記内側壁面と天面との間、および外側壁面と天
面の間をそれぞれ内側天面円弧部と外側天面円弧部とを
介して連結するとともに、外側天面円弧部の曲率半径を
内側天面円弧部の曲率半径よりも大きく設定し，また上
記ガスケット基板と外側壁面との間の外側角度を、ガス
ケット基板と内側壁面との間の内側角度よりも大きく設
定したことを特徴とする金属ガスケット。16. A combustion chamber hole formed in a metal gasket substrate in accordance with a cylinder bore, and an annular projection formed continuously in the gasket substrate in a circumferential direction of the combustion chamber hole and projecting in a U-shaped cross section. Wherein the annular projection is a metal gasket comprising: an inner wall surface on the combustion chamber hole side; an outer wall surface on the side opposite to the combustion chamber hole side; and a top surface connecting both wall surfaces. Is set smaller than the height of the inner wall surface, and the space between the gasket substrate and the inner wall surface and the space between the gasket substrate and the outer wall surface are connected via the inner substrate arc portion and the outer substrate arc portion, respectively. At the same time, the radius of curvature of the outer substrate arc portion is set to be larger than the radius of curvature of the inner substrate arc portion, and further between the inner wall surface and the top surface, and between the outer wall surface and the top surface, the inner top surface arc portion and Outside While connecting via the top arc, the radius of curvature of the outer top arc is set to be larger than the radius of curvature of the inner top arc, and the outer angle between the gasket substrate and the outer wall is A metal gasket, wherein the angle is set to be larger than an inner angle between a gasket substrate and an inner wall surface.
との少なくともいずれか一方は、シリンダヘッドとシリ
ンダブロックとを連結する締結ボルトの近傍で低く、締
結ボルトから離れた位置で高く設定されていることを特
徴とする請求項１６に記載の金属ガスケット。17. At least one of the height of the inner wall surface and the height of the outer wall surface is set low near the fastening bolt connecting the cylinder head and the cylinder block and high at a position away from the fastening bolt. 17. The metal gasket according to claim 16, wherein:
部、内側天面円弧部および外側天面円弧部のうち少なく
とも１つの曲率半径は、シリンダヘッドとシリンダブロ
ックとを連結する締結ボルトの近傍で大きく、締結ボル
トから離れた位置で小さく設定されていることを特徴と
する請求項１６又は請求項１７に記載の金属ガスケッ
ト。18. A radius of curvature of at least one of the inner substrate arc portion, the outer substrate arc portion, the inner top surface arc portion, and the outer top surface arc portion is in the vicinity of a fastening bolt connecting the cylinder head and the cylinder block. The metal gasket according to claim 16 or 17, wherein the metal gasket is set to be large and small at a position away from the fastening bolt.
なくともいずれか一方は、シリンダヘッドとシリンダブ
ロックとを連結する締結ボルトの近傍で大きく、締結ボ
ルトから離れた位置で小さく設定されていることを特徴
とする請求項１６ないし請求項１８のいずれかに記載の
金属ガスケット。19. At least one of the outside angle and the inside angle is set to be large near a fastening bolt connecting the cylinder head and the cylinder block and small at a position away from the fastening bolt. The metal gasket according to any one of claims 16 to 18, wherein
を囲繞して該環状突起と同方向に膨出するビード部が形
成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１
９のいずれかに記載の金属ガスケット。20. The gasket substrate according to claim 1, wherein a bead portion surrounding the annular protrusion and bulging in the same direction as the annular protrusion is formed.
10. The metal gasket according to any one of 9 above.
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2001
- 2001-01-16 JP JP2001008139A patent/JP4631170B2/en not_active Expired - Fee Related
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