JP2003314691A - シリンダヘッドガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッドガスケットのシールプレートのビード
の変形を良好に制限する変形制限装置の提供。 【解決手段】 シールプレートの第１の薄板層（２０，
２２）には弾性的に高さ変形可能で燃焼室開口部を包囲
するビード（２６，２８）が設けられ、第２の薄板層
（２４）にはビード変形を制限するストッパ（３０）
が、燃焼室開口部の軸線（１８）に関しての半径方向内
側に設けられている。ストッパは元の支持体薄板の２つ
の主要表面に押出し加工によって多数の凹部（３２）を
刻印し、それにより、多数の隆起部（３４）を隆起させ
て成り、凹部と隆起部は、例えば、チェス盤状のパター
ンを呈する。押出し加工によって刻印形成された凹部の
全容積は、凹部の刻印形成の際に押し出された隆起部の
全体積とほぼ等しい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも１つの
燃焼室開口部を備えたシールプレートを有し、そのシー
ルプレートは少なくとも２つの金属薄板層を有してお
り、それら金属薄板層の第１のものに、少なくとも１つ
の弾性的に高さ変形可能な、燃焼室開口部を包囲するビ
ードが設けられ、第２のものには少なくとも１つの、ビ
ード変形を制限し、燃焼室開口部を包囲し、かつシール
プレートの上面図においてビードに隣接する変形制限装
置が設けられている、シリンダヘッドガスケットに関す
る。この種の変形制限装置は、通常のように、従って部
分的に、以下においてはストッパとも称される。

【０００２】

【従来の技術】１層または多層の金属のシリンダヘッド
ガスケットにおいては、これまでは、ストッパを形成す
るためにシール機能をもたらすビードの半径方向内側あ
るいは外側（燃焼室開口部に関して）において、燃焼室
を円形に包囲する領域内で、この金属薄板層上に平坦な
金属リングを取り付けることによって（たとえば溶接に
より）、あるいは金属薄板層の燃焼室を包囲する端縁領
域にフランジを形成することによって、すなわち約１８
０°折り返すことによって、金属薄板層の厚みを増大さ
せることが一般的であった。この種のストッパは、少な
くともほとんど弾性的な特性を持たず、多くの場合にお
いて、いずれにせよエンジン駆動においてストッパに作
用する押圧力の元で、少なくともほとんど可塑的な特性
も持たない。

【０００３】最近、１層または多層の金属のシリンダヘ
ッドガスケットが提案され（特許文献１、特許文献２参
照）、それらにおいてはストッパは、エンジン駆動にお
いてそのストッパに作用する押圧力を受けて著しい程度
に可塑的および／または弾性的に、好ましくは圧倒的に
弾性的に変形可能であって、以下の形状の１つを有して
いる：ストッパを備えた金属薄板層は、シール機能を引
き受ける、保護すべきビードの半径方向内側において
（燃焼室開口部に関して）、ストッパを形成する１つま
たは複数のビードを有しており、それらビードは燃焼室
開口部をリング状に包囲しており、かつこの燃焼室開口
部に対して同心に延びており、ビードが複数である場合
にビードは交互に燃焼室開口部の軸の一方向あるいは他
方向へ突出することができる（特許文献１の図１２Ａと
１２Ｂを参照）。あるいは、ストッパは、半径方向に交
互に連続するリブと溝のシリーズから形成され、それら
は燃焼室開口部をリング状に包囲し、かつ金属薄板層の
両側に設けられており、リブは金属薄板層の両主要表面
を越えて突出し、それによってストッパの領域において
金属薄板層の肥厚をもたらし、金属薄板層の一方の側の
各リブは金属薄板層の他方の側のリブと直接対向してお
り（その場合に同じことが溝についても言える）、かつ
リブと溝は金属薄板層の押出し加工によって形成される
（特許文献１の図１２Ａと１２Ｂ、特許文献２参照）。
これらのストッパは、金属薄板層上に取り付けられた、
あるいは金属薄板層にフランジを形成することによって
得られるストッパよりも、簡単に形成される。というの
は、ビードを有する金属薄板層は場合によっては唯一の
工具で打ち抜かれて、ビードを設けられるからであり、
かつ場合によっては唯一の工具で金属薄板を打ち抜い
て、上述したリブと溝を形成することができるからであ
る。他方で、最近提案されたストッパは、重大な欠点を
有している。

【０００４】ストッパの重要な課題は、シール機能を少
なくとも主に引き受けるビードをエンジン駆動において
過度の変形から保護することであり、エンジン駆動にお
いて相当に弾性的および／または可塑的に変形可能なス
トッパは、この課題をたかだか満足できない程度にしか
満たすことはできない。ストッパが、燃焼室開口部を円
形に包囲するビードによって、あるいは互いに対して同
心に配置されたこの種の多数のビードによって形成され
る場合には、エンジンブロックとシリンダヘッドの間に
挟持されたシリンダヘッドガスケットは、ビードの扁平
化に対して著しい抵抗をもたらすことはできない（ビー
ドの強度はひとまず度外視して）。というのは、これら
公知のシリンダヘッドガスケットにおいては、ストッパ
を形成するビードの扁平化に伴う、金属薄板層の、燃焼
室開口部を包囲する領域のずれ移動（燃焼室開口部に関
して半径方向）が阻止されないからである。

【０００５】特許文献３には、図１から１６を用いて１
層または多層の金属のシリンダヘッドガスケットが記載
されており、そのシリンダヘッドガスケットにおいては
金属薄板層内に形成されたストッパは上面においてこの
薄板層上に非連続の突起形状の隆起部の二次元パターン
を形成し、それは深絞り工具内で形成されている。深絞
り工具は、ピン形状のスタンプのパターンを有する父型
と、対応する凹部または開口部のパターンを有する母型
を有しており、薄板層を深絞りする際に、ストッパを形
成する隆起部がその開口部または凹部内へ圧入される。
従ってこのストッパにおいては、各隆起部に薄板層の他
方の側にある凹部が直接対向している。

【０００６】

【特許文献１】ＷＯ９８／２８５５９

【特許文献２】ＤＥ−Ｕ−２９８０４５３４

【特許文献３】ドイツ特許出願第１０１４８２９５．７

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、変形
制限装置（ストッパ）を形成する際に、同様に、金属リ
ングを取り付けること、あるいは金属薄板層にフランジ
形成することなしで十分であって、しかし変形制限装置
はその目的、すなわちシールをもたらすビードのエンジ
ン駆動における過度の変形ないし扁平化を阻止すること
を、上述した燃焼室開口部を同心に包囲する１つまたは
複数のビードないしリブと溝からなる公知のストッパあ
るいは深絞り工具で形成された、薄板層の隆起部のパタ
ーンからなる変形制限装置よりも、さらに良好に満たす
ことのできる、少なくともほぼ金属のシリンダヘッドガ
スケットを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】冒頭で挙げた種類のシリ
ンダヘッドガスケット、すなわち変形制限装置が第２の
薄板層の可塑変形により、第２の薄板層がその少なくと
も１つの主要表面の、変形制限装置の領域に、刻印され
た凹部のパターンを有しており、その凹部に凹部を刻印
する際に押し出された、第２の薄板層の材料により形成
される隆起部が対応づけられており、第２の薄板層の、
変形制限装置の領域における厚み全体は、第２の薄板層
の、変形制限装置に隣接する領域の元の厚みよりも大き
い、シリンダヘッドガスケットに基づいて、この課題は
本発明によれば、オリジナルの、すなわち元の第２の薄
板層が、押出し加工によって、特に冷間押出し加工によ
って可塑的に変形可能な鋼薄板から形成され、かつ第２
の薄板層の上面図において、変形制限装置が分離した、
鉢の形状の凹部の２次元パターンを形成し、冷間押出し
加工によって刻印形成される凹部の全容積が、凹部を刻
印形成する際に押し出された、第２の薄板層の材料によ
り形成された、凹部に対応する隆起部の全体積に少なく
ともほぼ等しいことによって、解決される。

【０００９】要請される、ビードのばね弾性的な特性に
よりばね鋼薄板から形成されなければならない、弾性的
に高さ変形可能なシールビードを有する金属薄板層の場
合とは異なり、本発明に基づくシリンダヘッドガスケッ
トにおいては、変形性制限装置は、押出し加工によって
可塑的に変形可能な鋼薄板層に、すなわち延性の鋼から
なる薄板層に形成され、ストッパの隆起部は、凹部を刻
印形成する際に第２の薄板層の材料が押出し加工の途上
で押し出されて、押し出された材料が凹部に対応づけら
れた隆起部を形成することによって、形成される。本発
明に基づくストッパを形成する場合に、第２の薄板層の
材料は、少なくともほぼいたるところで、燃焼室開口部
の周方向においても互いに連続する分離した凹部から形
成されたパターンに従って高度に変形されて、その場合
に高度に冷間硬化されるので、極めて抵抗力のあるスト
ッパが形成される。本発明に基づくシリンダヘッドガス
ケットにおいては、凹部と隆起部は深絞りによってでは
なく、押出し加工によって形成され、薄板層の材料はも
ちろん非圧縮性であるので、押出し加工によって刻印形
成された凹部の全容積が、凹部の刻印形成の際に押し出
された第２の薄板層の材料により形成される隆起部の全
体積に、少なくともほぼ等しいことが当てはまる、凹部
と隆起部が得られ、−この体積比は、深絞り工具によっ
て薄板層に形成された凹部と隆起部には該当しない。と
いうのは、そこでは薄板層の変形の種類に基づいて、凹
部の全容積は常に隆起部の全体積よりもずっと小さいか
らである。

【００１０】完全を期するためにだけさらに指摘する
と、多層の金属のシリンダヘッドガスケットにおいて
は、１つまたは複数の金属層内へ、鉢の形状の凹部を圧
入形成することが知られており、その凹部にその後金属
層の他方の側で突起状の隆起部が対向する（ＥＰ−Ａ−
０４７０７９０、図７を参照）。しかし、一つには、こ
の隆起部は、エンジンブロックとシリンダヘッドとの間
の熱伝達を、組み込まれたシリンダヘッドガスケット内
でもその金属層が互いに距離をもって保持されることに
よって減少させるためだけに使用され、さらには、この
公知のシリンダヘッドガスケットにおいては、互いに隣
接する隆起部間の間隔は大きいので、突起パターンの極
めて小さすぎる変形強度との組合わせにおいて、ストッ
パにとってはまったく不十分な支持機能しかもたない。

【００１１】上で、第２の薄板層のオリジナルの厚みが
話題になっている場合には、それはそれぞれ変形前の平
坦な薄板層の厚みのことである。凹部が（第２の薄板層
の上面図において）二次元パターン（またはラスター）
を形成する、という定義によって、リング状の同心の溝
のシリーズにおけるのとは異なり、分離した凹部は、燃
焼室開口部に関して半径方向にだけでなく、燃焼室開口
部の周方向にも互いに連続していることを、表現しよう
としている。そして、上で定義された体積比に関して指
摘すると、体積（容積）は、第２の薄板層の、変形制限
装置に隣接する、変形されない領域の片方または両方の
主要表面によって定められる、１つまたは２つの平面に
関して測定され、−従って、第２の薄板層がその一方の
側にだけ凹部と隆起部を有する場合には、薄板層（薄板
層の変形されない領域内）のこの側によって定められる
平面の下方ないし上方に位置する凹部ないし隆起部の領
域の体積（容積）のみが数えられる。薄板層がその一方
の側には凹部のみ、他方の側には隆起部のみ、あるいは
両側のそれぞれに隆起部と凹部を有する場合には、体積
（容積）は、第２の薄板層の、変形制限装置に隣接する
領域の２つの主要表面によって定められる、２つの平面
に関して測定される。これにつては、後に添付図面と組
み合わせて、再度詳細に説明する。

【００１２】特に、シリンダヘッドガスケットが２つの
薄板層のみを有するので、第２の薄板層が一方側だけで
ストッパ機能を引き受けなければならない場合には、凹
部と隆起部は第２の薄板層の２つの主要表面の一方のみ
に形成される。この場合においては、変形制限装置を形
成するための押出し加工工具は、凹部を形成するための
刻印スタンプのパターンを有する工具部分と、第２の薄
板層のための平坦な支持面を備えた第２の工具部分のみ
を有する。というのは、凹部を形成する際に刻印スタン
プによって押し出された、第２の薄板層の材料は、刻印
スタンプの回りで上方へ盛り上がって、それによって隆
起部を形成するからである。選択的に、この場合につい
て、凹部を第２の薄板層の一方の主要表面のみに刻印形
成し、隆起部は第２の薄板層の他方の主要平面だけに形
成することができる。その場合には押出し加工工具は、
刻印スタンプのパターンを有する父型と、隆起部が圧入
される開口部または切欠きを有する母型から構成され
る。

【００１３】特に、シリンダヘッドガスケットが、ビー
ドを備えた２つの第１の薄板層とそれらの間に、１つま
たは複数の変形制限装置を備えた第２の薄板層を有する
場合には、構造は、少なくとも１つの変形制限装置が第
２の薄板層の２つの主要表面の各々の上面図において、
それぞれ分離した、刻印形成された鉢状の凹部の二次元
パターンと、隆起部の適切な二次元パターンとを形成す
るように構成される。この場合においては、押出し加工
工具は、２つの工具半体を有しており、そのそれぞれに
刻印スタンプのパターンと、隆起部を圧入するための切
欠きないし開口部のパターンが設けられている。この種
のストッパにおいては、一方の側の凹部に他方の側の隆
起部を直接対向させること、すなわち一方の側の凹部を
他方の側の凹部に対して変位させることができるが、ス
トッパは、一方の側の凹部に他方の側の凹部が直接対向
するので、両方の側の隆起部も直接対向するように形成
することもでき、−この場合においては薄板層の一方の
側の凹部を刻印形成する際に押し出された材料は、刻印
スタンプの回りで上方へ盛り上がって、それによってこ
の側に隆起部を形成する。

【００１４】押出し加工工具が、薄板層の一方の側に凹
部を刻印形成する際に押し出された材料が刻印スタンプ
の回りで上方へ盛り上がり、他方の薄板側からは押し出
されないように、形成されている場合には、隆起部は凹
部を備えた薄板層側の上面図においてそれぞれ凹部をリ
ング状またはある種の多角形状に包囲することができ
る。しかし、凹部と隆起部のできるだけ密なパターンが
望まれるので、凹部と隆起部は第２の薄板層の上面図に
おいて、チェス盤状のパターンを形成することもでき
る。各場合において、変形制限装置は、第２の薄板層の
上面図において、分離した、突起形状の隆起部の二次元
パターンを形成し、各突起の内部に凹部が来るようにす
ることができる。

【００１５】ビードを備えた薄板層をストッパによって
良好に支持するためには、隆起部の頂部がシールプレー
トによって定められる平面に対して平行または少なくと
もほぼ平行に延びる、実施形態が推奨される。この種の
ストッパを形成するために、隆起部をまずその最終的な
高さよりも大きな高さで形成し、その後、隆起部の頂部
がシールプレートによって定められる平面に対して平行
または少なくともほぼ平行に延びるように、一部を戻し
変形することによって、その最終的な高さにする方法が
推奨される。それによって隆起部の高さも正確に校正さ
れる。

【００１６】すでに述べたように、第２の薄板層の押出
し加工の際にその材料がストッパ領域において高度に変
形されて、硬化される。従って本発明に基づくシリンダ
ヘッドガスケットの好ましい実施形態は、隆起部がエン
ジン駆動において隆起部に作用する押圧力の元で少なく
ともほぼ非弾性的であって、かつ／または少なくともほ
ぼ非可塑的な特性を有することを特徴としている。各場
合において、該当する燃焼室開口部の回りにおいて、シ
ールプレートに対して垂直に測定された、変形制限装置
のばね定数が、いたるところで、ストッパにより保護す
べき、ストッパに隣接するビードのばね定数よりも大き
いことが、求められる。

【００１７】ストッパの、求めるべき強度とできるだけ
均一な支持構造の理由から、凹部ないし隆起部のできる
だけ密なパターンを設けること、すなわちストッパを、
第２の薄板層の上面図において刻印形成された凹部が単
に製造技術的にもたらされる、互いに対する最小の間隔
のみを有するように形成すること、すなわち凹部を製造
技術的に可能なだけ、互いに近づけて配置することが、
推奨される。好ましい実施形態においては、第２の薄板
層の上面図において、互いに隣接する凹部の互いに対す
る距離Ａは、この種の凹部の直径Ｄの規模範囲にあっ
て、それは、 １／２Ｄ≦Ａ≦２Ｄ が成立することを意味する。

【００１８】ストッパによってもたらされる、ストッパ
に（シールプレートの上面図において）隣接するビード
の過度の変形に対する保護は、最も簡単な場合において
は、各ビードについて唯一のストッパのみが設けられる
ので、シールプレートの上面図においてストッパないし
変形制限装置は、隣接するビードの、特に半径方向内側
に、しかし場合によっては半径方向外側に配置されるこ
とによって、得られる。しかしまた、いわゆるダブルス
トッパも設けることができるので、シールプレートの上
面図においてビードの半径方向内側にも、半径方向外側
にも、それぞれ変形制限装置が設けられている。

【００１９】凹部の刻印形成のために使用される刻印ス
タンプは、断面が多角形状、たとえば矩形とすることが
できるが、丸くすることもでき、同様に円錐状−または
円錐台状−、ピラミッド状、またはピラミッド台状の刻
印スタンプも考えられる。断面が多角形の刻印スタンプ
においては、その刻印スタンプを、それによって形成さ
れる凹部が、凹部の密なパターンを示す、蜂の巣パター
ンを形成するように、配置して形成することが、推奨さ
れる。各場合においてストッパを、凹部が規則的なパタ
ーンを形成し、かつ／またはすべての凹部がほぼ等しく
形成されるように（この場合においてはすべての隆起部
も少なくともほぼ等しく形成される）、形成することが
推奨される。

【００２０】押出し加工によってストッパを形成する場
合に、第２の薄板層の領域の側方の変位が生じる場合が
あるので、ストッパを形成した後に始めて第２の薄板層
から燃焼室開口部を打ち抜いて、それによって燃焼室開
口部が正確に所望の輪郭と位置を有することを保証する
ことができるようにすることも、推奨される。

【００２１】上で、凹部の全容積が隆起部の全体積に少
なくともほぼ等しくあるべきである、と言った場合に、
それは、全体積（容積）が互いに対して１０％までずれ
てもよいこととする。というのは、凹部を刻印形成する
際に押し出された、第２の薄板層の材料は、側方にも、
特に変形制限装置の（ストッパの上面図で見て）端縁領
域へ、流れ去る可能性があるからである。

【００２２】シリンダヘッドガスケットにおいて、シー
ルビードを有する薄板層のために、ばね鋼薄板を使用し
て、それによってビードが永久に弾性的に高さ変形可能
であることを保証しなければならないが、本発明に基づ
くシリンダヘッドガスケットにおいては、１つまたは複
数のストッパを有する第２の薄板層のために、たとえば
Ｓｔ４ＬＧまたはＳｔ４Ｋ５０（ＤＩＮ−規格に基づ
く）のような、延性の普通炭素鋼の使用が推奨され、そ
れによってストッパは、特に、ストッパを設けるべき薄
板層のために比較的厚い薄板が使用される場合に（好ま
しくは薄板厚は０．２から１．４ｍｍである）、冷間押
出し加工によって問題なく形成される。

【００２３】薄板層が両側に隆起部を有する場合には、
隆起部がオリジナルの薄板層を越えて突出する突出量
は、特に０．０５から０．１０ｍｍである。第２の薄板
層が、一方の側だけに隆起部を有する場合には、その突
出量は、特に０．１０から０．２０ｍｍである。

【００２４】本発明に基づくシリンダヘッドガスケット
は、１シリンダエンジンのためのシリンダヘッドガスケ
ットとすること、あるいはマルチシリンダエンジンのた
めの、いわゆるシングルシールとすることができ、−こ
の種の、シングルシールを有するマルチシリンダエンジ
ンにおいては、各燃焼室のために別々のシリンダヘッド
ガスケットが設けられるので、エンジンブロックとシリ
ンダヘッドとの間に多数の並べて配置されたシングルシ
ールが挟持される。従って、それぞれに応じて、本発明
に基づくシリンダヘッドガスケットは唯一の燃焼室開口
部あるいは多数の燃焼室開口部を有し、各燃焼室開口部
について１つまたは複数のシールビードと１つまたは複
数の変形制限装置を設けることができる。

【００２５】本発明の他の特徴、利点および詳細は、本
発明の特に好ましい実施形態の以下の説明および添付の
図面表示から明らかにされる。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、シールプレート１０を有
するシリンダヘッドガスケットを示しており、そのシー
ルプレートは３つの金属薄板層（図２を参照）から構成
されており、かつそのシールプレートから少なくともほ
ぼ円形の燃焼室開口部１４とシリンダヘッドボルトを挿
通するためのねじ孔１６が打ち抜かれており、−シリン
ダヘッドガスケットの燃焼室開口部のうち、図１は唯一
の燃焼室開口部のみを示しており、その中心ないし軸線
が符号１８で示されている。

【００２７】シールプレート１０は、上方のカバー薄板
２０、下方のカバー薄板２２およびそれらの間に配置さ
れている支持体薄板２４から構成されている（従って上
述した発明定義の主旨において、２つのカバー薄板２
０、２２はそれぞれ第１の薄板層、支持体薄板２４は第
２の薄板層を形成する）。燃焼室開口部１４ないし付属
の燃焼室を燃焼ガスの流出に対してシールすることは、
少なくとも大体において、シールプレート１０の上面図
において円形の、２つのカバープレート２０と２２内の
ビード２６と２８によって行われる。これらビードは、
燃焼室開口部１４に対して同心に延びており、かつ図示
の実施形態においてはいわゆるフルビードとして形成さ
れており、そのフルビードは支持体薄板１４の方向へ突
出している。ビード２６と２８は、シールが組み込まれ
た場合に、エンジン駆動において扁平化するようにシー
ルプレート１０に対して垂直にばね弾性変形可能でなけ
ればならず、従ってカバー薄板２０と２２は、ばね鋼薄
板から形成されている。

【００２８】２つのビード２６と２８が、エンジン駆動
において過度に変形されず、従って平坦に押圧されない
ようにするために、支持体薄板２４に本発明に基づくス
トッパ３０が形成されている。このストッパは、燃焼室
開口部１４の軸線１８に関してビード２６、２８の半径
方向内側に位置しているが、これらビードの半径方向外
側に位置することもでき、あるいはビードの半径方向内
側にも、半径方向外側にもこの種のストッパを設けるこ
とができる。なお、さらに、２つのビード２６と２８は
互いに正確に対向する必要のないことはもちろんであっ
て、−ビードは少なくともストッパに隣接し、かつスト
ッパの半径方向外側ないし内側に位置していればよい。
図１から明らかなように、ストッパ３０は円形のバンド
として（支持体２４の上面図において）燃焼室開口部１
４を包囲しており、図示の実施形態においては、このバ
ンドはいたるところで同一の幅を有しているが、それは
必ずしもそうである必要はない。というのは、多くのシ
リンダヘッドガスケットにおいては、ストッパの幅を、
それ自体公知のように、燃焼室開口部を中心に変化させ
ること、すなわち幅プロフィールを有するストッパを設
けることを、推奨することができるからである。

【００２９】図２には、元の支持体薄板２４の２つの主
要表面によって定められる主要表面平面が符号３０¹な
いし３０²で示されている。オリジナルの支持体薄板２
４の２つの主要表面に、押出し加工によって多数の凹部
３２が刻印されており、それが多数の隆起部３４を隆起
させている。押出し加工工具が然るべく形成されている
場合には、支持体薄板２４の両側の凹部３２と隆起部３
４は、それぞれ図３に示すように、一種のチェス盤パタ
ーンを形成する。凹部３２は、主要表面平面３０ ¹ない
し３０²から支持体薄板２４内へ延びており、隆起部３
４は主要表面平面３０¹ないし３０²から離れる方へ、特
に隣接するカバー薄板２０ないし２２の方向へ延びてい
る。隆起部３４が主要表面平面３０¹ないし３０²を越え
る突出量は、図２に示す実施形態においては、支持体薄
板２４の両側で、ビード２６の頂が上方のカバー薄板２
０の下方の主要表面を越えて突出する突出量ないしビー
ド２８が下方のカバー薄板２２の上方の主要表面を越え
て突出する突出量と少なくともほぼ等しいか、あるいは
それよりも小さい。ビード２６と２８が異なる高さであ
る場合には、隆起部３４の高さは異なるビード高さに適
合されるので、図２に示す上方の隆起部３４が主要表面
平面３０¹を越えて突出する突出量は、下方の隆起部３
４が主要表面平面３０²を越えて突出する突出量とは異
なる。

【００３０】図２と３に示すストッパ３０においては、
支持体薄板２４の上側に形成された凹部（主要表面平面
３０¹から下方へ延びる）の全容積は、上方の隆起部３
４（主要表面平面３０¹から上方へ延びる）の全体積に
ほぼ等しい。同様に、支持体薄板２４の下側に形成され
た凹部３２（主要表面平面３０²の上方）の全容積は、
（主要表面平面３０²から下方へ延びる）下方の隆起部
３４の全体積にほぼ等しいので、すべての凹部の全容積
は、すべての隆起部の全体積にほぼ等しい。

【００３１】凹部と隆起部の形成についての上述した説
明との組合わせにおいて、図２と３から明らかなよう
に、図２と３に示すストッパ３０は、凹部を形成する際
に押し出された、支持体薄板２４の材料がそれぞれの刻
印スタンプの回りに盛り上がって、それによって支持体
薄板２４の、まさに考察されている凹部３２がそこにあ
る側に、該当する隆起部３４を形成するようにして、形
成されている。これに関連して、この実施形態において
は一方の側の凹部３２は他方の側の凹部３２と正確に対
向していることに注意しなければならない。

【００３２】ストッパ３０を形成するための、上述した
説明からは、図２において上方の凹部３２の形状と数
は、図２の下方の凹部３２のそれらと決して同一である
必要はなく、もちろんその場合に隆起部についても同じ
ことが当てはまることも、明らかにされている。

【００３３】図４に示す第２の実施形態は、図２と３に
示す実施形態とは、支持体薄板の一方側の凹部３２に隆
起部３４（そしてその逆）が対向していることによって
のみ異なっているので、図４においては図２におけるの
と同一の参照符号が使用されており、たださらに、図４
に示すストッパ３０を形成する方法についてだけ、詳細
に説明する必要がある。

【００３４】図４に示すストッパ３０の凹部３２を形成
する場合に、凹部３２の刻印時に押し出された材料は、
支持体薄板２４の他方の側へ向かう方向に流れ、従って
そこで凹部に対向する隆起部３４が押し上げられる。

【００３５】図５に示す実施形態においては、シールプ
レートは２層であって、ビード１２６を備えた、ばね鋼
薄板からなる第１の薄板層１２０と、ビードに対応づけ
られたストッパ１３０を備えた第２の薄板層１２４を有
している。このシリンダヘッドガスケットにおいては、
各燃焼室開口部１１４について唯一のビード１２６のみ
が設けられているので、ストッパ３０が第２の薄板層１
２４の一方の側だけに、薄板層１２４の主要表面平面１
３０¹を越えて突出する隆起部１３４を有していれば、
十分である。この隆起部を形成するために、薄板層１２
４の他方の側においてこの薄板層に凹部１３２が刻印形
成され、その凹部は第２の主要表面平面１３０²から始
って第２の薄板層１２４内へ延びており、かつその凹部
の各々がそれぞれ隆起部１３４の１つと直接対向してお
り−従って隆起部１３４は凹部１３２を刻印形成する際
に押し上げられる。

【００３６】図６に示す実施形態は、図５に示す実施形
態とは、図６に示すストッパ１３０においては凹部１３
２と隆起部１３４が第２の薄板層１２４の同じ側に設け
られていることだけが異なっている。凹部１３２が第２
の薄板層１２４の第１の主要表面平面１３０¹から始っ
て、この第２の薄板層に刻印形成される場合には（薄板
層は平坦でつながった土台上に支持される）、その際に
押し出された材料は刻印スタンプの回りで上方へ流れ
て、隆起部１３４を形成する。

【００３７】図５と６に示す実施形態においても、凹部
１３２の全容積は、隆起部１３４の全体積に少なくとも
ほぼ等しい。

【００３８】もちろん、２層のシール（図５と６に示す
シールのように）においては、ストッパを有する薄板層
は、少なくとも保護すべきビードの領域において、ビー
ドによってもたらされる、リング状領域内の押圧力上昇
が、シールの、ビードに対向する側にも作用することが
できるように、薄くなければならない。

【００３９】本発明によれば、変形制限装置はその幅
（第２の薄板層の上面図において）および／またはその
高さ（第２の薄板層の断面において）にプロフィールを
設けることができる。従って幅プロフィールの場合に
は、燃焼室開口部に関して半径方向に測定したストッパ
の幅は、たとえば２つの互いに隣り合った燃焼室開口部
間にわずかなスペースしか提供されない場合には、燃焼
室開口部ないしストッパの周方向に変化する。ストッパ
が高さプロフィールを有する場合には、その隆起部は必
ずしもすべてが等しい高さではなく、むしろ隆起部の高
さはストッパの予め設定された高さプロフィールに従っ
て変化し、この高さプロフィールは特にストッパないし
付属の燃焼室開口部の周方向に延びているので、ストッ
パの、半径方向に並んでいる隆起部はすべて等しい高さ
である。ストッパの高さプロフィールは、特に、燃焼室
開口部を中心とする押圧力が、特にまた均一に発生する
ので、たとえば燃焼室開口部に属するシリンダの遅延を
阻止することができる、という利点をもたらす。しかし
また、マルチシリンダエンジンにおいては、高さプロフ
ィールを有するストッパは、シリンダヘッドの遅延を防
止ないし減少させるのにも適している。このことが望ま
れる場合には、ストッパは通常のように、燃焼室開口部
から著しく距離をおいて、従って保護すべきビードの外
側に比較的離れて配置される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づくシリンダヘッドガスケットの一
部を示す上面図であって、一番上の薄板層の一部が破断
されている。

【図２】図１の２−２線に基づく断面図である。

【図３】図１と２に示すシリンダヘッドガスケットの第
２の薄板層の、特にストッパを有する領域の一部を示す
斜視図である。

【図４】修正されたストッパを有する第２の実施形態
の、図２に相当する断面図である。

【図５】２つの薄板層だけから形成されたシールプレー
トを有する第３の実施形態の、図２に相当する断面図で
ある。

【図６】２層のシールの他の実施形態の、図５に相当す
る断面図である。

【符号の説明】

１０…シールプレート １４…燃焼室開口部 １６…ねじ孔 １８…軸線 ２０、２２…カバー薄板（第１の薄板層） ２４…支持体薄板（第２の薄板層） ２６、２８…ビード ３０…ストッパ ３０¹、３０²…主要表面平面 ３２…凹部 ３４…隆起部 １４…燃焼室開口部 １６…ねじ孔 １８…軸線 １２０…第１薄板層 １２４…第２薄板層 １２６…ビード １３０…ストッパ １３０¹、１３０²…主要表面平面 １３２…凹部 １３４…隆起部

フロントページの続き (72)発明者 ドビアス グルーラー ドイツ連邦共和国，72793 プフリンゲン, アム シュタイネンベルク 18／１ (72)発明者 ボルフガンク フリッツ ドイツ連邦共和国，72555 メッツィンゲ ン，ベンツェルシュトラーセ 16 (72)発明者 カール シュマウダー ドイツ連邦共和国，72584 ヒュルベン, キルヒシュトラーセ 10 Ｆターム(参考） 3J040 AA12 BA04 EA05 EA30 EA39 FA01 HA08

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１つの燃焼室開口部を有する
   シールプレートを備えたシリンダヘッドガスケットであ
   って、 前記シールプレートは少なくとも２つの金属薄板層を有
   しており、そのうちの第１の金属薄板層には少なくとも
   １つの弾性的に高さ変形可能な、燃焼室開口部を包囲す
   るビードが設けられ、第２の金属薄板層には、ビード変
   形を制限し、燃焼室開口部を包囲し、かつシールプレー
   トの上面図においてビードに隣接する少なくとも１つの
   変形制限装置が設けられており、前記変形制限装置は第
   ２の薄板層の可塑変形によって形成されて、第２の薄板
   層は少なくともその主要表面の、変形制限装置の領域
   に、刻印形成された凹部のパターンを有しており、前記
   凹部には、凹部の刻印形成の際に押し出された、第２の
   薄板層の材料により形成された隆起部が対応づけられて
   おり、変形制限装置の領域における第２の薄板層の全体
   厚みは、第２の薄板層の、変形制限装置に隣接する領域
   における第２の薄板層の元の厚みよりも大きい、シリン
   ダヘッドガスケットにおいて、 元の第２の薄板層は、押出し加工により弾性的に変形可
   能な鋼薄板から形成され、かつ第２の薄板層の上面図に
   おいて変形制限装置は分離した鉢の形状の凹部の二次元
   パターンを形成し、押出し加工によって刻印形成された
   凹部の全容積は、凹部の刻印形成の際に押し出された、
   第２の薄板層の材料により形成された隆起部の全体積
   に、少なくともほぼ等しいことを特徴とする、シリンダ
   ヘッドガスケット。
2. 【請求項２】 凹部と隆起部は、第２の薄板層の両方の
   主要表面の一方にだけ形成されていることを特徴とする
   請求項１に記載のシリンダヘッドガスケット。
3. 【請求項３】 凹部は、第２の薄板層の一方の主要表面
   にだけ刻印形成されており、隆起部は第２の薄板層の他
   方の主要表面にだけ形成されていることを特徴とする請
   求項１に記載のシリンダヘッドガスケット。
4. 【請求項４】 変形制限装置は、第２の薄板層の２つの
   主要表面の各々の上面図において、それぞれ分離した、
   刻印形成された鉢の形状の凹部の二次元パターンと、隆
   起部の二次元パターンを形成することを特徴とする請求
   項１に記載のシリンダヘッドガスケット。
5. 【請求項５】 第２の薄板層の主要表面の一方に刻印形
   成された凹部の各々に、他方の主要平面上で隆起部が直
   接対向していることを特徴とする請求項４に記載のシリ
   ンダヘッドガスケット。
6. 【請求項６】 第２の薄板層の２つの主要表面に刻印形
   成された凹部が、それぞれ互いに直接対向していること
   を特徴とする請求項４に記載のシリンダヘッドガスケッ
   ト。
7. 【請求項７】 第２の薄板層の上面図において、変形制
   限装置は分離した突起形状の隆起部の二次元パターンを
   形成することを特徴とする請求項１から６のいずれか１
   項に記載のシリンダヘッドガスケット。
8. 【請求項８】 隆起部の頂が、シールプレートによって
   定められる平面に対してほぼ平行に延びていることを特
   徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のシリン
   ダヘッドガスケット。
9. 【請求項９】 隆起部は、エンジン駆動において隆起部
   に作用する押圧力の元で、少なくともほぼ非弾性的であ
   ることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記
   載のシリンダヘッドガスケット。
10. 【請求項１０】 隆起部は、エンジン駆動において隆起
    部に作用する押圧力の元で、少なくともほぼ可塑的特性
    を持たないことを特徴とする請求項１から９のいずれか
    １項に記載のシリンダヘッドガスケット。
11. 【請求項１１】 燃焼室開口部の回りで、シールプレー
    トに対して垂直に測定された変形制限装置のばね定数
    は、いたるところで、隣接するシールのばね定数よりも
    大きいことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１
    項に記載のシリンダヘッドガスケット。
12. 【請求項１２】 第２の薄板層の上面図において、刻印
    形成された凹部は、互いに対して製造技術的にもたらさ
    れる最小間隔のみを有することを特徴とする請求項１か
    ら１１のいずれか１項に記載のシリンダヘッドガスケッ
    ト。
13. 【請求項１３】 シールプレートの上面図において、変
    形制限装置は隣り合ったビードの半径方向内側に配置さ
    れていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか
    １項に記載のシリンダヘッドガスケット。
14. 【請求項１４】 シールプレートの上面図において、ビ
    ードの半径方向内側にも半径方向外側にも、それぞれ変
    形制限装置が設けられていることを特徴とする請求項１
    から１２のいずれか１項に記載のシリンダヘッドガスケ
    ット。
15. 【請求項１５】 凹部が、規則的なパターンを形成する
    ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記
    載のシリンダヘッドガスケット。
16. 【請求項１６】 すべての凹部は、少なくともほぼ等し
    く形成されていることを特徴とする請求項１から１５の
    いずれか１項に記載のシリンダヘッドガスケット。
17. 【請求項１７】 すべての隆起部は、少なくともほぼ等
    しく形成されていることを特徴とする請求項１から１６
    のいずれか１項に記載のシリンダヘッドガスケット。
18. 【請求項１８】 燃焼室開口部を中心とする隆起部の高
    さは、予め設定された高さプロフィールに従って変化す
    ることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に
    記載のシリンダヘッドガスケット。
19. 【請求項１９】 請求項１から１８のいずれか１項に記
    載のシリンダヘッドガスケットを形成する方法におい
    て、凹部と隆起部が、押出し加工によって形成されるこ
    とを特徴とするシリンダヘッドガスケットを形成する方
    法。
20. 【請求項２０】 隆起部は、まず、その最終的な高さよ
    りも大きい高さで形成され、その後部分的に、隆起部の
    頂がシールプレートによって定められる平面に対してほ
    ぼ平行に延びるように、戻し変形されて、その最終的な
    高さにされることを特徴とする請求項１９に記載の方
    法。