JP5629314B2 - 剛性ビードを備える平形ガスケット - Google Patents

Description

本発明は、剛性ビードを備える金属製平形ガスケットに関する。また、本発明は、耐圧縮性を有するシール用ビードを備えるガスケットに関する。更に、本発明は、シリンダヘッド用の金属製ガスケットに関する。

従来技術により、ストッパ付き又はストッパ無しの種々のガスケットが既知である。

特許文献１（独国特許出願公開第１０２１９５２６号明細書）は、ストッパ層を備える金属ガスケットに関するものであり、このストッパ層は、チェス盤状にエンボス加工を施して金属ガスケット層に形成される。

特許文献２（米国特許出願公開第２００４０１６００１７号明細書）は、ストッパ層を備える金属ガスケットに関するものであり、このストッパ層は、ハニカム状にエンボス加工を施して金属ガスケット層に形成される。

特許文献３（独国特許出願公開第１０２００４０６１９６４号明細書）は、リング部分状に形成されたストッパ層を備えるガスケットに関するものであり、各リング部分は個別の層として形成されている。

特許文献４（独国特許出願公開第１０２００６０４７４２４号明細書）には、金属層に波形状のエンボス加工を施すことにより形成される、波形状の変形制限部が開示されている。

特許文献５（独国特許出願公開第２０１２１９８４号明細書）には、金属層に波形状のエンボス加工を施すことにより形成される波形状の変形制限部が開示されており、本明細書において「波形ストッパ」と称する。

従来技術における波形ストッパは、特にシール領域周り、すなわち剛性ビード周り、又は剛性ビード内に配置されるビードとして形成される。これまで、このようなビードは中実の円又はループとして形成され、通常、ビードの経路に対して直交する方向にのみ耐圧縮性を発揮することができる。

独国特許出願公開第１０２１９５２６号明細書 米国特許出願公開第２００４０１６００１７号明細書 独国特許出願公開第１０２００４０６１９６４号明細書 独国特許出願公開第１０２００６０４７４２４号明細書 独国特許出願公開第２０１２１９８４号明細書

本発明の課題は、剛性ビードとして形成されるシール領域における圧縮性を向上させることにある。

更に、ガスケットの特性を損なうことなく、波形ストッパを構成する材料を薄く形成すると共に、本発明に係るガスケット製造用ツールの生産コストを低減することが望ましい。

本発明の一実施形態においては、少なくとも１つの層及び剛性ビードを備える金属平形ガスケットが使用される。この実施形態の金属平形ガスケットは、金属ガスケットにおける少なくとも１つの層内に形成された少なくとも１個の剛性ビードを備える。剛性ビードは２つの対向する側面を含み、本発明の金属ガスケットはこれら２つの側面間における剛性ビードの周方向において、互いに隣接するビード部分又は窪みからなる少なくとも１列（以下、窪み列とも称する）を備える。これらビード部分又は窪みは、それぞれ剛性ビードと共に連続的な輪郭を形成し、かつ剛性ビードとは逆向きに配置されている。

互いに隣接するビード部分又は窪み列は、剛性ビードとは逆向きに形成され、剛性ビードを支持するよう機能するため、ビードの完全な平坦化を防止するものである。互いに隣接する窪み又はビード部分からなる列は、剛性ビードに対して一部又は大部分が平行に延在するよう形成される。すなわち、窪みにより剛性ビードに対して一種の「カウンタービード」が形成されることになる。窪みは、エンボス加工により剛性ビードとは逆向きの金属層内に形成され、隣接する窪み列も剛性ビードとは逆向きに形成されることにより、剛性ビードの背面側が凹部方向に支持され、剛性ビードの圧縮度を制限することが可能となる。ここに「窪み」とは、層の一方に湾曲状に形成され、これに対応するよう層の他方に湾曲状に突出する窪みを意味するものであり、単なる層の薄肉化を意味するエンボス加工による窪みとは区別される。特に、本明細書における「窪み」とは、剛性ビードの横断面にほぼ対応する横断面を呈する、金属層の変形を意味するものである。従って、窪みは、例えばビード部分として又はスポットビードとして形成することもできる。

本発明における他の実施形態において、ガスケットは、互いに隣接し、かつ平行に延在する２つの窪み列を備える。

特別な実施形態において、窪みは互いに隣接する列上において平行、かつ整列させた状態で配置される。プレス加工用ツールの製造コストは、窪みを互いに整列配置させることにより低減することができる。

隣接する列上における窪みは、互いに位置をずらせて配置することもできる。一実施形態において、隣接する列上における窪みは互いに位置をずらせて配置され、これにより剛性ビードをより均等に支持することが可能になる。

他の実施形態において、ガスケットは、互いに隣接し、かつ平行に延在する３つの窪み列を備える。

他の実施形態において、ガスケットは、互いに隣接し、かつ平行に延在する４つの窪み列を備える。

他の実施形態において、剛性ビード及び窪み列は、少なくとも部分的に円弧上に延在する。更に、剛性ビード及び窪み列が複数の同心円を形成するか、又は複数の同心的な円弧上に配置される構成とすることもできる。

代替的な実施形態において、円弧上に配置される窪みは、２°〜４°の中心角にほぼ対応する長さを有する。これは、全円上に約５０〜１８０以上の窪みが配置可能であることを意味する。例えばビード部分として形成可能な窪みは、その幅に対して、好適には約２〜８倍、より好適には３〜６倍、更に好適には４〜５倍の長さで形成可能とする。

本発明に係る金属平形ガスケットにおける他の実施形態において、列を形成する窪みは、ほぼ同一の幅及び長さを有する。

本発明に係る金属平形ガスケットにおける別の代替的な実施形態において、少なくとも２つの互いに隣接する窪み列は、同数の窪みを有する。

他の実施形態において、少なくとも幾つかの窪みにおける側面、又は少なくとも幾つかの窪みにおける側面領域の層厚は、金属層とほぼ同一とする。この実施形態によれば、窪み領域における層厚は、ほぼ一定とするのが好適である。別の一実施形態によれば、剛性ビードにおける側面領域の層厚は、金属層とほぼ同一とする。

他の実施形態において、それぞれの窪みにおける横断面は、波形状又は円形波状を呈する。

金属平形ガスケットにおける他の実施形態において、少なくとも幾つかの窪みにおける側面領域は、金属層の層厚に比べ、漸減している。

この実施形態において、窪み領域における層厚は、漸減させるものとする。別の一実施形態においては、剛性ビードにおける側面領域の層厚を実質的に漸減させることにより、この層における他の箇所の層厚より薄くする。

他の実施形態において、窪みの横断面は台形状を呈する。剛性ビードが台形状の場合、せん断に基づくエンボス加工により、剛性ビード側面及び／又は窪みをテーパさせることができる。

剛性ビード側面及び／又は窪みにおけるテーパ形状を変化させることにより、平形ガスケットの特性をその利用上の要件に適合させることができる。

金属平形ガスケットにおける別の一実施形態において、ガスケットは、例えば燃焼室開口用に少なくとも１つの流通開口を備え、該流通開口は剛性ビード及び少なくとも１つの窪み列に包囲される。

平形ガスケットは、例えば油、ガス等の流体を充満させ、又は真空引きしたチャンバのシール用に使用することもできる。流通開口は、本発明に係るガスケットの効果を発現させる上で必ずしも必要ではない。なぜなら、ガスケットは開口を密閉するためだけに使用することもできるからである。ガスケットに流通開口を設けない場合、単一のシール面だけをシールすれば十分であるため、場合によりシール性を向上させることが可能となる。

他の例示的な実施形態において、金属平形ガスケットは、更に、付加的な窪み列を少なくとも１つ備え、この窪み列は剛性ビードにおける側面間以外の領域に配置される。これらの領域においては、複数の窪みが、互いにほぼ平行に延在する複数本のライン上に隣接配置されている。隣接するライン上の窪みは、互いに位置をずらせた状態で配置するだけでなく、互いに平行又は整列させて配置することもできる。これにより、個々の窪みを、原則的に任意の形状とすることができる金属平形ガスケット層の一面にわたって配置することが可能になる。別の一実施形態においては、個々の窪みを直線的に形成し、曲線又は円弧に沿って接線方向に配置することができる。

金属平形ガスケットにおける他の実施形態において、第１円弧に沿って延在する第１窪み列における少なくとも１つの円形所定部位には、窪みが配置されないものとする。更に、この実施形態において、第１円弧とは異なる半径を有し、かつ同心的な第２円弧に沿って延在する第２窪み列における少なくとも１つの第２円形部位には、対応する第１円形部位とは異なり、窪みが配置される。更に、この実施形態において、同心的な第２円弧に配置される第２窪み列における少なくとも１つの円形部位には窪みが配置されないが、第１円弧において対応する円形部位には窪みが配置される。

この実施形態は、部分的にのみ延在する複数の弧状部により、例えば燃焼室開口による凸部及びこれに対応して剛性ビードに形成される凹部に基づく円形軌道からの逸脱を補償する上で好適である。この補償は、例えば円形状に配置された窪み列が燃焼室開口による凸部で断絶される領域に、付加的な円弧を設けることにより行うことができる。すなわち、この付加的な円弧は断絶される部位周りに延在し、これにより窪みを有する状態で剛性ビードが他の部位と均等の幅で設けられる。これにより、任意の形状又は軌道とした剛性ビードに合わせて窪みを配置することが可能になる。

他の実施形態において、流通開口は凸部を有し、該凸部周りに剛性ビードが延在する。この実施形態においては、窪み列が配置されている少なくとも１つの円弧が、流通開口の凸部領域に対応して剛性ビードに形成される（少なくとも１つの）凹部により断絶される。この（少なくとも１つの）円弧断絶箇所及び当該箇所における窪み列の欠落は、流通開口の凸部周りにおける剛性ビードの円弧上に付加的に配置される（少なくとも）１つの窪み列により補償されるものである。これにより、狭幅領域における窪みの機能低下が回避される。

更に、本発明においては、１列上又は隣接する複数列上における窪みの高さ、幅及び長さに変化を持たせることで、例えば剛性ビードの側面がピーク荷重に晒されることを回避可能とする。

他の実施形態において、窪みは、スポットビード状又は窪み、Ｙ字状、Ｘ字状、Ｖ字状、十字状、星形状状、又は三角形状、四角形状又は六角形状窪みとして形成される。

他の実施形態において、金属平形ガスケットは内燃機関のシリンダヘッド用ガスケットとして形成される。

別の観点から、本発明によれば、上述した金属平形ガスケットを製造するためのエンボス／プレス加工用ツールが提供される。本発明に係るエンボス／プレス加工用ツールは、本発明に係る剛性ビードを有する平形ガスケットの少なくとも一層に、剛性ビードと、少なくとも１つの窪み列とを設けることができるよう形成されるものである。好適には、上記ツールに付加的な部材を設けることにより、貫通孔の打ち抜き、プリント、プレス又はエンボス加工を行い、金属平形ガスケット層に更なるシール用ビードを形成可能とする。

以下、従来技術との対比において本発明に係る金属ガスケットを図面に示す種々の実施形態に基づいて更に詳述する。

ストッパと、シール領域とを有する既知のシリンダヘッド用ガスケットにおける一実施形態の要部を示す説明図である。 ビード部分として形成された２つの窪み列に支持される、本発明に係る剛性ビードを備える平形ガスケットの一部を示す説明図である。 図３Ａ〜図３Ｄは、ビード部分として形成された２つの窪み列に支持される、本発明に係る剛性ビードを備えるガスケットの実施形態を異なる状態で示す説明図である。 図４Ａ〜図４Ｄは、ビード部分として形成された２つの窪み列に支持される、本発明に係る剛性ビードを備えるガスケットにおける他の実施形態を異なる状態で示す説明図である。 ビード部分として形成された３つの窪み列に支持される、本発明に係る剛性ビードを備えるガスケットの詳細を示す平面図である。 燃焼室凸部に対応する剛性ビードの凹部、及び剛性ビードの凹部におけるビード部分を補償するビード部分の配置を示す、本発明に係るガスケットの実施形態を示す説明図である。 図７Ａ〜図７Ｃは、剛性ビードを支持し、かつビード部分として形成された窪みを配置した状態で、本発明に係るガスケットの実施形態を示す説明図である。 図８Ａ〜図８Ｄは、本発明の実施形態として採択可能な窪みの種々の構成・配置を示す説明図である。 図９Ａ及び図９Ｂは、ビード部分が異なる幅及び／又は高さを有する窪みとして形成された、本発明に係るガスケットの実施形態を示す説明図である。 図１０Ａ及び図１０Ｂは、燃焼室、又は燃焼室をシールするビードから離れた側のガスケットに対する圧縮度も抑制するため、燃焼室開口から離れたガスケット部分に付加的な窪みを設けた、本発明に係るガスケットの実施形態を示す説明図である。

図１は、内燃機関に使用され、シール領域３と、圧縮制限部又はストッパ５とを備える従来既知の平形ガスケット（シリンダヘッド用ガスケット）を示している。ストッパ５及びシール領域３は、内燃室開口周縁４と共に燃焼室周りに配置され、それぞれが円周状に形成されているため、ツールの製造が簡素化される。なぜなら、ツールは旋盤加工により製造することができるからである。

図２は、層２及び剛性ビード６として形成されたシール素子を備える、本発明に係る平形ガスケット（シリンダヘッド用ガスケット）の一部を示している。剛性ビード６は、燃焼室開口周縁４と共に燃焼室周りに延在し、内側面８及び外側面１０を含んでいる。両側面８，１０間のビード上には、ビード部分として形成された窪み１８，２０からなる２列１２，１４が示されており、これら列１２，１４は、側面８，１０と共に剛性ビード６を支持するものである。窪み間における領域は流体を流通させるため、窪み１８，２０自体がシール性に寄与することはない。個々の窪み１８，２０は、相互に位置をずらせた状態で列１２，１４に配置される。

図３Ａは、本発明に係る内燃機関のシリンダヘッド用ガスケットにおける一部を斜視図で示している。図示の実施形態における剛性ビードは下方に向けられており、剛性ビード６の外側面１０と内側面８との間で窪みを呈している。ビード部分として形成された窪み１８，２０は、それぞれ窪み１８からなる内列、及び窪み２０からなる外列を形成し、これら両列の裏側におけるビード底部において上方に隆起する。参照符号２４は、ガスケットの境界又はシール領域を示している。剛性ビード６の内側においては、内燃室開口周縁４が内燃室開口周りに延在している。

図３Ａ´は、図３に示す本発明に係るシリンダヘッド用ガスケットの一部をほぼ同一状態で示すものであり、下方に向けられている剛性ビードが外側面１０と内側面８との間で窪みを呈している。図３Ａ同様、ビード部分として形成された窪み１８，２０は、それぞれ窪み１８からなる内列、及び窪み２０からなる外列を形成し、これら両列の裏側はビード底部において凸部として外方に隆起する。参照符号２４も、ガスケットの境界又はシール領域を示している。剛性ビード６の内側においては、内燃室開口周縁４が内燃室開口周りに延在している。

図３Ａとは対照的に、図３Ａ´に示す外列２０の窪み（又はガスケットの裏側における各隆起部）は異なる高さを有し、図面上端縁にかけては小隆起部が、また下端縁にかけてはより深い窪みが形成されている。内列１８における窪み（又はガスケットの裏側における各隆起部）も異なる高さを有し、大きな窪み（又は隆起部）１８が小さな窪み（又は隆起部）と交互に形成されている。これら２つの形成法が、図で示す他の実施形態における各窪み列にも適用可能であることは言うまでもないことであろう。特に、異なる列における窪みは、高さ又は平坦さ又は深さを異ならせて形成されるものとする。

図３Ｂは、図３Ａに示すガスケットの一部を逆側から示している。剛性ビード６は、層２に配置されている。図示の実施形態において、剛性ビード６は上方を志向し、外側面１０と内側面８との間で隆起部を呈している。ビード部分として形成された窪み１８，２０は、それぞれ窪み１８からなる内列、及び窪み２０からなる外列を形成し、これら両列はビードの裏側において複数の窪みを呈する。参照符号２４は、ガスケットの境界又はシール領域を示している。剛性ビード６の内側においては、内燃室開口周縁４が内燃室開口周りに延在している。

図３Ｃは、図３Ａ及び図３Ｂに示す剛性ビード６を有する層２の横断面図であり、剛性ビード６が外側面１０及び内側面８と共に金属層２に形成されている。この場合の切断線は、内燃室開口を包囲する内燃室開口周縁４から内燃室開口に対して半径方向に延在し、その際、内列の窪み１８が外列の窪み２０と互いに重なる領域を通過している。

図３Ｄは、図３Ａ及び図３Ｂに示す剛性ビード６を有する層２の横断面図であり、剛性ビード６が外側フランジ１０及び内側フランジ８と共に金属層２に形成されている。この場合の切断線は、燃焼室開口を包囲する内燃室開口周縁４から内燃室開口に対して半径方向に延在し、その際、内列の窪み１８が配置されている領域、及び外列における窪み間の領域２３を通過しているため、図示の横断面に外列の窪み２０は示されていない。

図３Ａ〜図３Ｄにおいて、剛性ビード６は台形状に形成されており、剛性ビード６における側面８，１０の厚さ又は材料強度は、層２の層厚に比べ低減されている。このため、剛性ビード６の側面８，１０は、層２の層厚に対して漸減している。ビード部分として形成される窪み１８，２０は、図３Ａ〜図３Ｄにおいてやはり台形状に形成され、その両側面の厚さ又は材料強度は、層２の層厚に比べ低減されている。このため、窪み１８，２０の側面は、層２の層厚に対して漸減している。

図４Ａは、本発明に係る内燃機関のシリンダヘッド用ガスケットにおける一部を斜視図で示している。剛性ビード６は層２に延在し、図示の実施形態においては下方に向けられ、剛性ビード６の外側面１０と内側面８との間で窪みを呈している。ビード部分として形成された窪み１８，２０は、それぞれ窪み１８からなる内列、及び窪み２０からなる外列を形成し、これら両列はビード底部において外方に隆起する。剛性ビード６の内側においては、内燃室開口周縁４が内燃室開口周りに延在している。図示の実施形態において、内列及び外列の窪み１８，２０は互いに位置をずらせて配置されておらず、平行に、又は共面的に、又は共半径的に配置される。

図４Ｂは、図４Ａに示すガスケットの一部を逆側から示している。この場合、内列及び外列の窪み１８，２０は互いに位置をずらせて配置される。図示の実施形態において、剛性ビード６は上方を志向した状態で層２に配置され、外側側面１０と内側側面８との間で隆起部を呈している。ビード部分として形成された窪み１８，２０は、それぞれ窪み１８からなる内列、及び窪み２０からなる外列を形成し、これら両列はビードの裏側において複数の窪みを呈する。剛性ビード６の内側においては、内燃室開口周縁４が内燃室開口周りに延在している。

図４Ｃは、図４Ａ及び図４Ｂに示す剛性ビード６を有する層２の横断面図であり、剛性ビード６が外側面１０及び内側面８と共に金属層２に形成されている。この場合の切断線は、内燃室開口を包囲する内燃室開口周縁４から内燃室開口に対して半径方向に延在し、その際、内列のビード部分として形成された窪み１８が、外列のビード部分として形成された窪み２０と互いに重なる領域を通過している。

図４Ｄは、図４Ａ及び図Ｂに示す剛性ビード６を有する層２の横断面図であり、剛性ビード６が外側フランジ１０及び内側フランジ８と共に金属層２に形成されている。この場合の切断線は、内燃室開口を包囲する内燃室開口周縁４から内燃室開口に対して半径方向に延在し、その際、内列のビード部分として形成された窪み１８が配置されている領域、及び外列のビード部分として形成された２個の窪み２０間における領域２３を通過している。このため、外列のビード部分として形成された窪み２０は、図示の横断面に示されていない。

図４Ａ〜４Ｄに示す剛性ビード６は曲線的な波形状に形成され、剛性ビード６の側面８，１０における厚さは層２の層厚さにほぼ対応するものである。ただし、剛性ビード６の側面は、層２の層厚に対して漸減するよう形成することもできる。ビード部分として形成されている窪み１８，２０は、図示の実施形態においてやはり波形状に形成されており、窪み１８，２０における側面の厚さは層２の層厚さにほぼ対応している。窪み１８，２０の側面は、層２の層厚さに対して漸減するよう形成することもできる。

本発明の平形ガスケットは、剛性ビード６の内側面１０を図３Ｄに示すように角状に、外側面８を図４Ｄに示すように曲線状にそれぞれ形成することができ、又はその逆に形成することも可能であることに留意されたい。同様に、このような台形状及び曲線状の窪みを任意に組み合わせて、上述した剛性ビードの１つを形成することもできる。また、窪み１８，２０からなる列に台形状及び曲線状の窪みを交互に配置することもできる。更に、テーパさせた側面を有する窪みと、通常の側面を有する窪みとを一列上に並列的に配置してもよい。

図５は、本発明に係る剛性ビード６及び側面８，１０を備える本発明における平形ガスケット（シリンダヘッド用ガスケット）の一部を平面図で示している。剛性ビード６の背面には、ビード部分として形成された窪み１８，２０，２２からなる３列１２，１４，１６が配置されており、これら３列は相互かつ剛性ビード６に対して平行に延在している。この実施形態により、ビードの耐荷重性を向上させることができる。なぜなら剛性ビードは、窪みからなる１列又は２列に比べ、３列１２，１４，１６を配置することでより良好に支持されるからである。

図６は、剛性ビード６及び側面８，１０を備える本発明に係る平形ガスケット（シリンダヘッド用ガスケット）の一部を示す平面図である。燃焼室開口，したがって燃焼室開口周縁４は燃焼室凸部４２を有している。側面８，１０を有する剛性ビード６は、燃焼室開口周縁４に対してほぼ平行に燃焼室凸部４２周りに延在している。ビード部分として形成された窪みも、剛性ビードの経路に対して平行に配置することができる。図６において、ビード部分からなる列１２，１４が配置されている円弧は燃焼室凸部を包囲しておらず、燃焼室凸部４２に終端している。燃焼室凸部領域において、同心的な円弧に配置されている窪み１８，２０は、同様に同心的な円弧に配置されている付加的な窪み２２に連続している。これら窪み２２は、同心的な円弧に配置されている窪みが燃焼室凸部４２により断絶している弧状部に配置される。

窪み１８，２０，２２が配置されている同心的な各円弧に対して燃焼室側から連続的に番号を付した場合、第１円弧に配置されている窪み１８は、第３円弧に配置されている窪み２２に連続し、同様に、第２円弧に配置されている窪み２０は、第４円弧に配置されている窪み２２に連続する。この構成により、任意の形状とした剛性ビード６の経路に窪み１８，２０，２２を配置することが可能となる。図３又は図５に示すとおり、この場合の窪み１８，２０，２２は、剛性ビード６の経路に沿って同心的な平行線上に配置される。

図７Ａ〜図７Ｃは、剛性ビード６及び側面８，１０を備える本発明に係るガスケット（シリンダヘッド用ガスケット）の一部をそれぞれ異なる実施形態として平面図で示している。図７Ａにおいては、剛性ビード６の裏側にビード部分として形成された窪み２０からなる列１４が配置され、剛性ビード６に対して平行に延在している。図示の実施形態におけるビードは、窪み列が設けられていない剛性ビードより耐荷重性が向上されている。これは、窪み２０による列１４が剛性ビード６を僅かに支持するからである。

図７Ｂにおいては、剛性ビード６の裏側にビード部分として形成された窪み１８，２２からなる２列１２，１６が配置され、剛性ビード６に対して平行に延在している。図示の実施形態においては、図７Ａに示す実施形態に比べ、ビードの耐荷重性が更に向上されている。これは、図示の実施形態におけるビードが窪み１８，２０からなる２列１２，１６により、図７Ａの剛性ビードに比べ、より強固に支持されるからである。

図７Ｃにおいては、剛性ビード６の裏側にビード部分として形成された窪み１８，２０，２２からなる３列１２，１４，１６が配置され、剛性ビード６に対して平行に延在している。図示の実施形態においては、図７Ａ及び図７Ｂに示す実施形態に比べ、ビードの耐荷重性が更に向上されている。これは、図示の実施形態におけるビードが窪み１８，２０，２２からなる３列１２，１４及び１６により、図７Ａ及び７Ｂの実施形態に比べ、遥かに強固に支持されるからである。図示の実施形態におけるビード部分は、互いに平行、かつ整列させた状態で配置される。

図８Ａ〜図８Ｄは、剛性ビード６及び側面８，１０を備える本発明に係るシリンダヘッド用ガスケットの一部をそれぞれ異なる実施形態として平面図で示している。

図８Ｂにおいては、剛性ビード６の裏側に三角形状として形成された窪み１００からなる２列１２，１６が配置され、剛性ビード６に対して平行に延在している。外列１６における三角形状窪み１００の先端は内側を、また内列１２における三角形状窪みの先端は外側を志向している。非細長形状とした窪み１００は平行な２列を形成し、これら列は互いに密接しているため、単一の窪み列とみなすこともできる。

図８Ｂは、図８Ａにほぼ対応するものであるが、窪みが三角形状ではなくＹ字状ビード１０２として形成されている点で異なっている。各Ｙ字状ビード１０２の交点だけに着目すれば、非細長形状とし、かつ互いに位置をずらせて配置された窪み１００からなる２列に映る。しかしながら、Ｙ字状ビード１０２からなる各列の外側及び内側端部のみに着目すれば、これら端部の大部分が互いに重複しており、Ｙ字状ビード１０２からなる列を１つとして捉えることもできる。

図８Ｃの実施形態は、図８Ａ及び図８Ｂの実施形態にほぼ対応している。三角形状窪み１００及びＹ字状ビード１０２とは異なり、図示の実施形態における窪みは五角形状１０４として形成されている。非細長形状とした五角形状１０４の各先端は、交互に内側又は外側を志向している。五角形状窪み１０４からなる２列１２，１６は、互いに対して明確に分離されている。それぞれの五角形状窪み１０４は、他方の列において対応する窪みに対して整列して配置されている。不均等に形成された五角形状窪みを配置することにより、より均等に剛性ビードに窪みを設けることもできる。

図８Ｄは、異なる形状とした窪みの集合を示し、これら窪みにより窪み列を構成することができる。内列１２及び外列１６は順次に五角形状窪み１０４、六角形状窪み１０６、矩形窪み１０８、正方形窪み１１０、台形窪み１１２及び菱形窪み１１４を含んでいる。更に、列１２、１６は、八角形状窪み１１６、円形窪み又はスポットビード状１１８、十字ビード１２０、三角形状窪み１００、環状窪み又は環状ビード１２１及び半月窪み又は半月ビード１２４を含んでいる。列１２，１６は、図示の実施形態においても互いに分離されている。それぞれの窪み列は、上述したタイプの窪みのうち１つだけで形成することもできる。例えば、窪みからなる内列を環状窪み又は環状ビード１２１で、また窪みからなる外列をスポットビード状１１８で形成することが可能である。更に、図示のとおり、１個の列内に異なる大きさ及び形状の窪みを形成し、例えば、スポットビード状から八角窪みに移行後、環状ビード１２１が後続する配列とすることもできる。

図９Ａ及び図９Ｂは、それぞれ本発明に係る平形ガスケットにおける２つの異なる実施形態の一部を示している。

図９Ａ及び図９Ｂは、それぞれ剛性ビード６及び側面８，１０を備える本発明に係る平形ガスケット（シリンダヘッド用ガスケット）の一部を平面図で示している。図示の領域における剛性ビード６は、例えば、多気筒エンジンにおける燃焼室開口の間に配置されるシリンダヘッド用ガスケットに求められる幅より狭く形成されている。剛性ビードは狭幅領域を備え、該狭幅領域においては外側面１０が円形軌道上から内側面８方向に逸脱している。内側面は、燃焼室開口周縁４に対してほぼ平行に燃焼室凸部４２周りに延在している。内列の窪みはビード部分として形成され、剛性ビード６の内側面８に対して平行に延在している。窪みからなる外列の大部分は剛性ビード６の外側面１０に対して平行に延在するが、狭幅領域に終端し、断絶している。

図９Ａにおいて、内列及び外列における窪みはビード部分として形成されている。いずれの列においても、幅広窪み３００及び幅狭窪み３０２が交互に配置され、各列の窪みは互いに対して平行に延在し、かつ整列した状態とされている。

図９Ｂにおいて、内列及び外列における窪みはビード部分として形成されている。内列は幅広窪み３００のみを、また外列は幅狭窪み３０２のみを含んでいる。図９Ｂにおいても、内外列の窪みは互いに対して平行に配置されている。すなわち、それぞれの窪みは互いに対して整列された状態にあり、シリンダ中心点に見て重複している。

上述した構成とすることにより、剛性ビードに対する支持を選択的に調整することが可能になる。特に、窪みにおける高さ又は深さと共に、幅又は長さに変化を持たせることで、望ましい支持を得るものとする。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、側面を有する剛性ビード６備える本発明に係る平形ガスケット（シリンダヘッド用ガスケット）の一部を示している。これら実施形態においては、付加的に設ける少なくとも１つの窪み列が、剛性ビードの側面間以外の箇所に配置されている。

図１０Ａに示すガスケットは、図７Ｃに示すガスケットにほぼ対応するものであり、窪み１８，２２からなる２列１０，１６により支持される剛性ビードを備える。更に、図示の実施形態においては、窪み２０２からなる列２００が配置されているが、列２００は逆向きとされている。したがって、剛性ビードは，その背面ではなく底面において支持され、上向きに変位可能とされている。窪み１８，２２は、ガスケットを支持するため、剛性ビードが形成されているガスケット層とは逆向きに配置される。窪み２０２は、ガスケットを支持するため、剛性ビードが形成されているガスケット層とは逆向きに配置されるだけでなく、剛性ビード６と同じ向きに形成又は配置されるため、剛性ビード６における側面１０の底部が逆方向に付加的に支持される。

図１０Ｂは、図１０Ａにおけるガスケットの一部をより広範囲にし、「外部ストッパ」が見える状態で示すものである。図示の実施形態においては、窪み２０２からなる更なる列２００が、剛性ビード６の側面間以外のガスケット上に配置されている。領域２０４においては、複数の窪み２０２が、互いにほぼ平行に延在する複数本のライン２００上に隣接して配置されている。領域２０４はハーフビードで包囲し、例えば２個のボルト孔２１０間に延在させることができる。図示のとおり、隣接するライン上の窪みは、互いに平行又は整列させて配置するだけでなく、互いに位置をずらせた状態で配置することもできる。これにより、個々の窪みを、原則的に任意の形状とすることができる金属平形ガスケット層の一面にわたって配置することが可能になる。更に、窪み２０２からなる列２００を曲線に沿って配置することもできる。

図２〜６に示すガスケットは、ツールを用いて製造することができ、このツールの大部分は旋盤加工により製造可能である。

更に、図２〜図１０Ｂの実施形態における個別的な特徴の組み合わせも、本明細書の開示内容に含まれるものとする。

Claims (9)

1. 剛性ビードと、少なくとも１つの金属層（２）とを備える金属平形ガスケットであって、
   該金属ガスケットは、該金属ガスケットにおける少なくとも１つの金属層（２）に形成された少なくとも１つの剛性ビード（６）を備え、該剛性ビード（６）は互いに対向する２つの側面（８，１０）を含み、更に前記ガスケットは、前記剛性ビード（６）の周方向において前記２つの側面（８，１０）間に、前記少なくとも１つの金属層（２）にエンボス加工により互いに隣接させて成形したビード部分（１８，２０，２２）からなり互いに隣接して平行に延在する少なくとも２列（１２，１４，１６）を備え、前記ビード部分が前記層の一側に凹部を、また他側に凸部を形成しつつ前記剛性ビード（６）と共に連続的な輪郭を形成し、更に前記ビード部分（１８，２０，２２）の前記凸部は、前記剛性ビード（６）の凸部とは逆向きに配置され、前記ビード部分（１８，２０，２２）が前記剛性ビードを支持することにより、該剛性ビードの完全な平坦化を防止し、前記剛性ビード（６）及び前記ビード部分（１８，２０，２２）の列（１２，１４，１６）が、少なくとも部分的に円弧状に延在し、前記列（１２，１４，１６）の１つにおける前記ビード部分（１８，２０，２２）は、隣接する列のビード部分（１８，２０，２２）に対して位置をずらして配置され、前記ビード部分（１８，２０，２２）は、２°〜４°の中心角に対応する長さを有する金属平形ガスケット。
2. 請求項１記載の金属平形ガスケットにおいて、前記少なくとも２列における少なくとも１列のビード部分（１８，２０，２２）の高さ及び／又は幅が、前記ビード部分（１８，２０，２２）の列に沿って変化している金属平形ガスケット。
3. 請求項１記載の金属平形ガスケットにおいて、前記ビード部分（１８，２０，２２）が波形断面を有する金属平形ガスケット。
4. 請求項１記載の金属平形ガスケットにおいて、前記ビード部分（１８，２０，２２）における側面領域の厚さが、前記金属層の層厚に比べて漸減している金属平形ガスケット。
5. 請求項１記載の金属平形ガスケットにおいて、前記ビード部分（１８，２０，２２）が台形断面を有する金属平形ガスケット。
6. 請求項１記載の金属平形ガスケットにおいて、該ガスケットが、少なくとも１つの燃焼室開口を更に備え、該燃焼室開口が、前記剛性ビード（６）及び前記ビード部分（１８，２０，２２）の少なくとも２列により包囲されている金属平形ガスケット。
7. 請求項１記載の金属平形ガスケットにおいて、該ガスケットが、前記剛性ビードの前記側面間以外の箇所に配置されるビード部分（２００，２０２）からなる少なくとも１列を更に備える金属平形ガスケット。
8. 請求項１記載の金属平形ガスケットにおいて、該金属平形ガスケットが、シリンダヘッド用ガスケットである金属平形ガスケット。
9. 請求項１記載の、剛性ビードを備える金属平形ガスケットを製造するためのプレス／エンボス加工用ツール。

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