JPH04181070A

JPH04181070A - 金属製ガスケット及びその製造方法

Info

Publication number: JPH04181070A
Application number: JP30629590A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Kawaguchi; 川口　茂; Masahiko Miura; 三浦　正彦; Kenji Kubouchi; 窪内　憲治; Kunitoshi Inoue; 井上　国利
Original assignee: Nippon Gasket Co Ltd
Current assignee: Nippon Gasket Co Ltd
Priority date: 1990-11-14
Filing date: 1990-11-14
Publication date: 1992-06-29
Anticipated expiration: 2014-08-03
Also published as: JP2930699B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、シリンダヘッドとシリンダブロックとの対
向取付面間をシールするために使用される金属製ガスケ
ット及びその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間のよう
な内燃機関の構造部材の対向取付面間をシールするため
に金属材料から製作した金属製ガスケットが使用されて
いる。

最近の内燃機関は、高出力化と共に軽量化が求められ、
その−環としてシリンダヘッドやシリンダブロック等を
従来の比重の大きい鋳物に代えて比重の小さいアルミニ
ウム材料で製作する傾向にある。アルミニウム材料は軽
量である反面、剛性が低い材料であるので、内燃機関の
運転時、シリンダブロックに対するシリンダヘッドの相
対的変位が大きくなる傾向にある。

金属製ガスケットは、シリンダボアや水、油の通路に対
応する周囲近傍にビードを有しており、ボルト等により
締付は固定するときに、取付面にはビードが弾性的な線
接触を形成してシールするものである。

かかる金属製ガスケットにおいて、特にシールすべき高
圧部分、即ち、貫通孔の周囲部分のシール性能を向上す
るために、上記ビード部の頂部に軟質金属層を設けたも
の（例えば、実開昭６０−１４５６６５号公報参照）や
、スペーサ部材を設けたもの（例えば、実開昭６１−１
６４５９号公報参照）が提案されている。

これらの金属製ガスケットは、いずれも貫通孔の周囲部
分に設けられたビード部の頂部に付加されて、ビード部
の高さを増加させたものである。

従って、例えば、シリンダヘッドをシリンダブロックに
対して締め付けて構造部材の取付面を圧接した時には、
金属製ガスケットはビード部の高さが軟質金属層やスペ
ーサによって高くなった分だけ強く圧縮されることにな
り、これにより、シリンダボア孔周囲の構造部材の接合
雨間のシール性能の向上が期待され、また、肉盛りを軟
質材料で構成することで、極圧を分散させて、シール性
の向上、接面シールの向上、或いはビードの保護が考え
られるものである。

また、上記先行技術とは別の先行技術として、シールす
べき圧接部となるシリンダボア孔周囲にビード部を突設
した金属製ガスケットにおいて、シリンダボア孔の周縁
にグロメットを取付けた金属製ガスケットが知られてい
る（例えば、特開昭６３−１０１５７４号公報、特開昭
６３−１４９４７９号公報参照）、これらの金属製ガス
ケットは、シリンダボア孔の周縁に取付けたグロメット
が先ず燃焼ガスのような高温高圧の流体に晒されてもこ
れをシールし、万一グロメットに洩れが生した場合であ
ってもビード部が洩れをシールすることができる。また
、後者の公報にあっては、例えば、シリンダへノドとシ
リンダブロックとの締付けによって対向取付面が湾曲歪
みを生しても、構造部材の対向取付面の空隙の不整を補
償しようとする考えが開示されている。

更に、第１０図及び第１１図に示すように、別の先行技
術として、シールすべき圧接部となる貫通孔９周囲にビ
ード部１１を突設した金属製ガスケット８において、ビ
ード部１１によって形成さ゛れた谷部１０にシール部材
１２を設けた金属製ガスケット８が知られている（例え
ば、特開昭６３−１０１５７３号公報参照）。このよう
な金属製ガスケット８においては、ビード部１１の頂部
による高い面圧で良好なシールを行わせると同時に、ビ
ード部１１の頂部と反対側についてはシール部材１２で
シールすることができる。このシール部材１２について
は、ゴムや合成樹脂、或いは軟質金属材料から製造でき
、その断面形状は、円形、方形、台形等の適宜の形状に
形成でき、接着材や加熱によって金属製ガスケット８に
接着するか、印刷、加硫によって金属製ガスケット８と
一体成形することもできるとされている。また、シール
部材１２の周囲におけるビード部１１の谷部１０には空
隙が形成され、対向取付面の締付は時にシール部材１２
が自由に弾性変形することができ、それによってシール
性能を長期にわたって向上させることを図っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のような金属製ガスケットについて
は、次のような技術的な問題点がある。

即ち、最近の内燃機関の軽量化として、シリンダヘッド
とシリンダブロックをアルミニウム材料とする傾向があ
るが、このためにこれら構造部材の剛性が低くならざる
を得す、これら構造部材間の対向取付面を単板の金属製
ガスケットを介して締付は用ボルトによって締付ける時
には、締付はボルト位置が金属製ガスケットの外周部又
は比較的に外周部に分散しているためにシリンダボア孔
に対してはその周囲に必ずしも均等に分布していないこ
とになるので、対向取付面が不整となり易い。

実際には、シリンダブロックが比較的剛性が高いために
、相手側であるシリンダヘッドが特にシリンダボア孔が
隣り合う領域において対向取付面間の歪みが大きくなる
。

その結果、歪みの大きい個所の対向取付面に高温高圧の
燃焼ガスが侵入して対向取付面間に介装されている単板
の金属製ガスケットのビード部を腐食、汚損してシール
効果が低下する。

更に、シリンダへフドガスケ７）の場合には、内燃機関
の燃焼サイクルの間にシリンダヘッドとシリンダブロッ
クとの間隔が増減を繰り返し、金属製ガスケットにも繰
り返し応力即ちメカニカルストレス及びサーマルストレ
スが作用する。この負荷変動応力は、シリンダブロック
やシリンダヘッドの剛性の最も低い部位に大きな値とし
て発生し、その結果、ビード部にへたりが生じたり、亀
裂が発生してシール性能を劣化させるという不具合が生
じる。

シールすべき高圧部分、即ち、シリンダボア孔部のシー
ル性能を向上するために、上記ビード部の頂部に軟質金
属層を設けたもの（例えば、実開昭６０−１４５６６５
号公報参照）や、スペーサ部材を設けたもの（例えば、
実開昭６１−１６４５９号公報参照）においては、軟質
金属層やスペーサ部材が設けられる金属製ガスケットの
部位がビード部に限られるために、対向取付面への高圧
部分即ちシール線の数が基本的に増えるわけではなく、
また、ビード部に位置を合わせて軟質金属層やスペーサ
部材を取付けることは、製造上困難であり、コストを上
昇させることになる。

また、シールすべき高圧部分、即ち、シリンダポアに対
応して形成される金属ガスケットの貫通孔即ちシリンダ
ボア孔の周囲にビード部を突設し、シリンダボア孔の周
縁にグロメットを取付けた金属製ガスケットにおいては
、ビード部の働きとは別に対向取付面の不整を正す働き
はあるが、シリンダボア孔の周縁にグロメットを取付け
るのはグロメットの製作、シリンダボア孔の周縁への嵌
合、及び変形操作等の手間のかかる作業を伴い、且つコ
スト高になる（例えば、特開昭６３−１０１５７４号、
特開昭６３−１４９４７９号各公報参照）。

更に、第１０図及び第１１図に示すように、シールすべ
き対向取付面に位置するシリンダボア孔９の周囲にビー
ド部１１を突設し、ビード部１１によって形成された谷
部ｌＯにシール部材１２を設けた金属製ガスケットにつ
いては、金属製ガスケットを挟む当接面に対してはシリ
ンダボア孔９からみて半径方向の異なる距離のところに
シールのための線接触即ちシール線の数が増加するもの
ではない、シール線を増やすには増加するシール線の数
だけ大きさの異なるシール部材１２を用意する必要があ
る。

また、シール部材１２は金属製ガスケット８に一体化す
ることもできるが、そのためには締付は前の自由状態で
はビード部１１の谷部１ｏが相当広い空隙を有するため
金属製ガスケット８に対するシール部材１２の接着や加
熱による一体化作業に手間取ることが懸念される（例え
ば、特開昭６３−１０１５７３号公報参照）。

この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、
エンジンにおけるシリンダブロックとシリンダヘッドと
を、単板の金属製ガスケットを介して締付は同友する時
に、その対向取付面の不整を補償し、実際には、シリン
ダヘッド側の湾曲により隣合うシリンダボア同士の間に
おける大きな歪みが生じても、かかる歪みに対応して変
位吸収し、締付は後の使用時においてもシール効果の低
下を阻止して高温高圧の燃焼ガスの侵入による金属製ガ
スケットのビード部の腐食、汚損を防止すると共に、シ
リンダヘッドの剛性の最も低い部位に発生する大きな変
動負荷応力によってもビード部にへたりや亀裂が発生せ
ず、またビード部とは別の位置においてシール線を確保
し、且つ保持を簡単な構造で得ることができる金属製ガ
スケット及びその製造方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記の目的を達成するために、次のように
構成されている。即ち、この発明は、弾性金属板に形成
したシリンダボア孔、該シリンダボア孔の周縁から半径
方向外側に隔置して前記シリンダボア孔に沿って形成し
たビード、及び前記シリンダボア孔の周囲において半径
方向外側に折り返して形成した折り返し部を有し、前記
金属板の前記折り返し部は予め設定した厚さに成形され
且つ熱処理されていることを特徴とする金属製ガスケッ
トに関する。

また、この金属製ガスケットにおいて、前記ビードの半
径方向外側で且つ該ビードの凸面側に厚さ調整のための
金属板を積層したものである。

また、この金属製ガスケットにおいて、前記金属板の両
面に耐熱性及び耐油性のゴム、樹脂等の非金属材料を塗
布したものである。

また、この金属製ガスケットにおいて、前記折り返し部
に金属板を挟んでいるものである。

更に、この金属製ガスケットにおいて、前記折り返し部
が前記シリンダボア孔間で厚く且つ前記シリンダボア孔
間以外で薄く形成されている。

或いは、この発明は、弾性金属板にシリンダボア孔を形
成する工程、該シリンダボア孔の周縁から半径方向外側
に隔置して前記シリンダボア孔に沿ってビードを成形加
工する工程、前記シリンダボア孔の周囲において半径方
向外側に折り曲げ加工を施して折り返し部を形成する工
程、該折り返し部に圧縮力を付与して予め設定された厚
さに成形する工程、及び前記折り返し部を形成した前記
金属板を熱処理して該金属板の硬さを調整する工程から
成る金属製ガスケットの製造方法に関する。

又は、この発明は、弾性金属板にシリンダボア孔を形成
する工程、該シリンダボア孔の周縁から半径方向外側に
隔置して前記シリンダボア孔に沿ってと一ドを成形加工
する工程、前記シリンダボア孔の周囲において半径方向
外側に折り曲げ加工を施して折り返し部を形成すると共
に該折り返し部に軟質金属板を挟み込む工程、該折り返
し部に圧縮力を付与して予め設定された厚さに成形する
工程、及び前記折り返し部を形成した前記金属板及び前
記軟質金属板を熱処理して硬さを調整する工程から成る
金属製ガスケットの製造方法に関する。

〔作用〕

この発明による金属製ガスケット及びその製造方法は、
以上のように構成されており、次のように作用する。

即ち、この金属製ガスケットは、金属板に形成したシリ
ンダボア孔、該シリンダボア孔の周縁から半径方向外側
に隔置して前記シリンダボア孔に沿って設けたビード、
及び前記シリンダボア孔の周囲において半径方向外側に
折り返して形成された折り返し部から成り、折り返し部
の厚さを調節し且つ硬さを調節するため熱処理している
ので、対向取付面を有する二つの構造部分、即ち、シリ
ンダヘッドとシリンダブロックとの間でガスケットを締
付けて押圧状態にすると、前記ビードはその押圧力によ
って変形するが、シリンダボア孔周縁から半径方向外側
に隔置した位置において対向取付面に対してシール線を
形成する。それと同時に、前記折り返し部は、板厚が約
二倍であるから、シリンダボア孔の周囲において別のシ
ール線を形成する。この締付は時に二つの構造部分の対
向取付面に不整が生しても前記ビードや折り返し部が歪
みに対応して変形し、接合両面の不揃いな間隙を吸収す
る。

そして、シール線の増加と上記対向取付面の不整の吸収
により内燃機関の燃焼サイクルの繰り返しで発生するシ
リンダヘッドの歪み量を抑制する。

ビード部に対しては、全圧縮を防止し、内燃機関の始動
、運転、停止に伴って発生する変動負荷応力を軽減する
。また、折り返し部は、ガスケット本体に対して一体で
あるので、締付けて使用する時には、ずれ等の不具合は
生じない。

前記折り返し部と前記ビードよりも半径方向外側の領域
とにおいて、両者に必要な段差以上の段差となる場合に
は、前記シリンダボア孔間を除く前記ビードの半径方向
外側でかつ前記ビードが凸面側に、前記金属板より薄い
金属板を積層して前記段差の調節を行う。

また、両者に必要な段差以下の段差となる場合には、前
記折り返し部に軟質金属板を挟んで折り返して前記段差
の調節を行う。

また、この金属製シリンダへソドガスケソトにおいて、
ガスケットの両面には耐熱性及び耐油性のゴム又は樹脂
等の非金属材料を塗布すると、ガスケットとシリンダヘ
ッド及びシリンダブロックとの金属と金属との直接的な
接触が回避され、金属表面の腐食や汚損を防止すると共
に、シリンダヘッドとシリンダブロックの表面の凹凸（
機械加工面）に対して充分なシール機能を確保する。

この金属製ガスケットの製造方法において、折り返し部
は単純な折り曲げ加工によって形成することができるが
、折り返し後に折り返し部の厚さを圧縮成形すれば、該
圧縮成形の際に、折り返し部の厚みの調整が所望に応じ
て自在に行うことができる。即ち、折り返し部の厚さを
一様とするときの厚さの設定は勿論のこと、同じシリン
ダボア孔の周囲に形成した折り返し部であっても場所に
応じて厚さを調整することができる０例えば、シリンダ
ボア孔が互いに接近しているところではシリンダヘッド
等の歪みを考慮して折り返し部の厚さを厚くし、上記接
近したところから遠ざけるに従って厚さを次第に薄くす
るか一定の薄い厚さにすることができる。

また、この厚さの変更は折り返し部に軟質金属板を挟む
際にも折り返し圧縮力を変更して軟質金属板の変形程度
を変えることにより行うことができる。

更に、この金属製ガスケットの製造方法において、金属
製ガスケットの硬さは、圧縮成形後の熱処理を行って調
節するので、所望の硬さに自在に調節することができる
。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この発明による金属製ガスケッ
トの実施例について説明する。

第１図はこの発明による金属製ガスケットの一実施例を
示す平面図である。

第１図において、金属製ガスケット１は、四気筒エンジ
ンにおけるシリンダヘッドとシリンダブロック（いずれ
も図示せず）との対向取付面をシールするために使用さ
れるものである。この金属製ガスケット１は、単板の金
属板、例えば、析出硬化処理としてＳＵＳ　６３０やＳ
Ｏ３６３１、窒化処理としてＳＯＳ　３０４、ｓｕｓ　
ａｏｔ或いはＳＫ材（ＳＫＩ〜５Ｋ７）　、焼入れ・焼
戻し処理としてＳＵＳ　４２０ＪｚやＳＵＳ　４４０＾
、或いは固溶化熱処理としてチタン合金、７１Ｌミニ’
ＪＡ合金等の金属材料から、例えば、約０．２鶴の厚さ
に形成されており、ビード加工前の素材の硬さは、例え
ば、Ｈｖ２００以下の素材である。

上記金属材料を各熱処理した場合の硬さの具体的な一例
は、次のとおりである。

５ｔｌＳ　３０４、ＳＵＳ　３０１或いはＳＫ材（ＳＫ
Ｉ〜５Ｋ７）を窒化処理した場合には、ＳＵＳ　３０４
及び５ＩＩｓ　３０１については熱処理前がＨｖ２００
以下（但し、表面のみ）であるが、熱処理後がＨｖ５０
０以上であり、また、ＳＫ材（ＳＫＩ〜ＳＫ？）につい
ては熱処理前はＨｖ２００以下であるが、熱処理後はＨ
ｖ５００以上であった。

ＳＵＳ　６３０やＳＯ５６３１を析出硬化処理した場合
には、熱処理前がＨｖ２００以下であるが、熱処理後は
Ｈｖ３５０以上であった。

５１１５４２０Ｊｔ及び５１１５４４０Ａを焼入れ・焼
戻し処理した場合には、熱処理前がＨｖ２００以下であ
るが、熱処理後はＨｖ３５０以上であった。

更に、チタン合金及びアルミニウム合金（６Ａｌ−Ａｌ
−２Ｓｎ−４Ｚｒ−６を固溶化熱処理した場合には、熱
処理前がＨｖ２００以下のものであったが、熱処理後は
Ｈｖ３５０以上であった。

金属製ガスケット１には、四つの気筒即ちシリンダブロ
ックに形成されたシリンダボアに対応する四つの孔であ
るシリンダボア孔２Ａ、２Ｂ、２Ｃ及び２Ｄが形成され
ている（これらのシリンダボア孔を総称する時には符号
２を用いる）、更に、この金属製ガスケット１には、符
号３で示すように、冷却水を通す水火やオイルを通すオ
イル穴やオイル戻り穴、ノック孔、リベット穴等が複数
個穿設されているが、これらについては、金属製ガスケ
ットの技術分野においてそれぞれ周知の技術であるので
、ここでは詳細な説明を省略する。

金属製ガスケット１の表裏両面に対しては、耐熱性及び
耐油性のゴム、樹脂等の非金属材料で、例えば、１０μ
〜５０μ程度の厚さのコーティングが施されている。金
属製ガスケｙト１に対してゴム、樹脂等の非金属材料で
コーティングを施すことによって、シリンダヘッド及び
シリンダプロ７りに対して金属対金属の接触状態を回避
し、ガスケットとしての耐腐食性、耐久性及び強度を確
保し、金属製ガスケット１は機械加工面に凹凸が存在し
ていても充分なシール機能を果たすことができる。

第２図は第１図の線■−Ｈにおける断面図、及び第３図
は第１図の線■−■における断面図である。

第２閏には、それぞれ隣接するシリンダボア孔２Ａ、２
Ｂの境界部分をそのシリンダボア孔２Ａ、２Ｂの中心を
結ぶ線で切断した金属製ガスケット１の断面、即ちシリ
ンダポア孔間での断面が示されているが、他の隣接する
シリンダボア孔の境界部分においても同様の断面構造を
しているのは勿論である。

また、第３図において、シリンダボア孔２Ａと端部即ち
縁部分とを結ぶ線で切断した金属製ガスケットｌの断面
が示されているが、反対位置にあるシリンダボア孔２Ｄ
についても縁部分との間で同様の断面構造を有し、また
、これらに限らずシリンダボア孔間以外のシリンダボア
孔回りでも同様の断面構造を有しているのは勿論である
。

これらの図面から理解されるように、金属製ガスケット
１のシリンダボア孔２の近傍周囲を該シリンダボア孔２
と同心に且つ環状に取り巻く断面山形のビード４が形成
されている（符号４は、シリンダボア孔２と同様ビード
に対する総称を示す）０図示の例では、と−ド４は、シ
リンダボア孔２の内周縁から所定の距離Ｌｘ、例えば、
約２゜９簡のところから始まり半径方向で見て所定の幅
Ｌ３は約２ｍを有し、高さＨは、０．２〜０．２５ｍで
ある。隣接するシリンダボア孔２間の間隔り、は、例え
ば、約７．８鶴であり、シリンダボア孔２Ａの周囲のビ
ーＦ４Ａと、シリンダボア孔２Ｂの周囲のビード４Ｂと
は、シリンダポア孔２Ａ、２Ｂの接近部分において重な
っている。しかしながら、隣接するビード４同士を重ね
ることなく、わずかの間隙をおいて互いに配置してもよ
い。

また、金属製ガスケット１のシリンダボア孔２の周縁に
は折り返し部５Ａが形成されている。

（以下、折り返し部を称するときは符号５を用いる）。

折り返し部の幅Ｌ４は、例えば、約２．５　ｗａである
。

この発明による金属製ガスケットは上記のような構成を
存しているが、該金属製ガスケットの製造方法は次の工
程を経ることによって金属製ガスケットｌを製作するこ
とができる。

まず、所定の厚さｔの金属板にシリンダボア孔２等の必
要な種々の孔を穿孔して形成する９次いで、該シリンダ
ボア孔２の周縁から半径方向外側に隔置してシリンダボ
ア孔２に沿ってビード４を成形加工する。更に、シリン
ダボア孔２の周囲において半径方向外側に折り曲げ加工
を施して折り返し部５を形成する。この時１．折り返し
部５の厚さは２ｔである。そこで、金属板に形成された
折り返し部５の厚さを調節するため、折り返し部５に所
定の圧縮力を付与して予め設定された厚さ２ｔ＋　　（
＝２ｔ−α）に成形する。最後に、折り返し部５を形成
した金属板を熱処理して該金属板の硬さを調整する。こ
の時、折り曲げ加工を施した金属ガスケット１を、例え
ば、硬さでＨｖ３５０以上になるように熱処理する。

また、シリンダヘッドはシリンダブロックに比べて剛性
が低く、多気筒エンジンにおいては、隣接するシリンダ
ボア孔２間の部分が内燃機関の爆発行程及び膨張行程の
燃焼サイクルにおける負荷変動により最も大きな歪みを
生じ易いところである。従って、この部分が金属製ガス
ケット１によるシール機能が最も低下し易いところであ
るので、折り返し部５の構造を、第２図に示すようなシ
リンダボア孔２間に位置する部分の厚さ２ｔ＋　　（＝
２ｔ−α）を、第３図に示すようなシリンダボア孔２間
以外の部分の厚さ２ｔｚ　　Ｃ＝２ｔ−β、但し、αく
β）に対して厚い形状の構造としている。

第３図に示すように、折り返し部５を折り曲げ加工する
時に、シリンダボア孔２間を除く部分においては、予圧
縮（シリンダヘッドとシリンダブロックとの対向取付面
間に使用されるときの圧縮に先立つ意味）が与えられ、
金属板の厚さをｔとした時に、シリンダボア孔２間での
厚さ２ｔ、は金属板の折り返した厚さ２ｔに比べてαだ
け薄くなるように圧縮成形され、また、シリンダボア孔
２間以外の部分の厚さ２ｔｚは金属板の折り返した厚さ
２ｔに比べてβだけ薄くなるように圧縮成形されている
。

具体的には、第８図及び第９図に示されているように、
シリンダボア孔２間の領域ａにおいてはシリンダボア孔
２間での厚さ２ｔ、が、例えば、０．１５　ｍとされ、
領域ａの両側に延びる領域すにおいては厚さが次第に減
少していき、更にその両側に延びる円弧部分の領域Ｃに
ついてはシリンダボア孔２間以外の部分の厚さ２ｔｚが
、例えば、０．１２鶴とされている。

また、第４図及び第５図は、この発明による金属製ガス
ケットの別の実施例の断面図である。この実施例の金属
製ガスケットｌの平面図及び断面位置及び金属製ガスケ
ット１の主要な構造は、先の実施例と同しであるので重
複する説明は省略する。この実施例においては、シリン
ダボア孔２間においても折り返し部５は、金属製ガスケ
ット板自体に対して予圧縮されており、αだけ板厚が減
少しく２ｔ＋＝２Ｅ−α）、そしてシリンダボア孔２間
を除くシリンダボア礼回りにおいてはαより大きな値で
あるβだけ板厚が減少している（２ｔ！＝２ｔ−β）。

αの値及びβの値も、第８図及び第９図に示したように
、シリンダポア孔２の周囲位置に応じて変更することが
できる。

シリンダボア孔２間を除くシリンダボア礼回りにおいて
、ビード４より半径方向外側で且つビード４が凸となる
側の面には、金属製ガスケット１の板厚ｔより薄い板厚
ｔ４を有する金属板６が装着されている。金属板６は、
シリンダボア孔２回りとビード４より半径方向外側の領
域との厚さの差を調整するために設けられるものであり
、例えば、予圧縮によってもシリンダポア孔２回りにお
いて折り返し部５の厚さが余り変化しない場合に、折り
返し部５とビード４より半径方向外側の領域と段差を小
さくするために、ビード４が凸となる側の面に装着され
る。

また、第６図及び第７図は、この発明による金属製ガス
ケットの更に別の実施例の断面図である。

この実施例の金属製ガスケット１の平面図、断面位置及
び金属製ガスケット１の主要な構造は、先の実施例と同
じであるので重複する説明は省略する。この実施例にお
いては、折り返し部５に厚さｊ３、例えば、１００〜２
００μの軟質金属板７が挟まれている。従って、折り返
し部５の厚さは、予圧縮後において、シリンダボア孔２
間では２ｔ＋ｔ、−αであり、シリンダボア孔２間以外
のシリンダボア回りで２ｔ＋ｔ、−βである。従って、
βはαよりも大きい値を持つので、シリンダボア孔２間
の厚さ（２ｔ＋ｔ、−α）は、シリンダボア孔２間以外
のシリンダボア回りの厚さ（２ｔ＋ｔ、−β）より厚く
構成されることになる。勿論、αΦ値及びβの値も、第
８図及び第９図に示したように、シリンダボア周囲位置
に応して変更することができる。

この発明による金属製ガスケットは上記のような構成を
有しているが、該金属製ガスケットの製造方法は次の工
程を経ることによって金属製ガスケットＩを製作するこ
とができる。この金属製ガスケットの製造方法では、上
記金属製ガスケットの製造方法の実施例に比較して、折
り返し部に軟質金属板を挟み込む工程を有している以外
は、上記実施例と同一であるので、異なっている工程に
ついてのみ説明する。上記のシリンダボア孔２の周囲に
おいて半径方向外側に折り曲げ加工を施して折り返し部
５を形成する工程において、該折り返し部５に軟質金属
板７を挟み込む工程を加える。

次いで、軟質金属板７を挟み込んだ折り返し部５に圧縮
力を付与して予め設定された厚さに成形する。最後に、
折り返し部５を形成した金属板とび挟み込んだ軟質金属
板７を熱処理して硬さを調整する処理を行う。

軟質金属板７は、シリンダボア孔２回りとビード４より
半径方向外側の領域との厚さの差を調整するために設け
られるものである。例えば、予圧縮によってシリンダボ
ア孔２回りにおいて折り返し部５の厚さが大きく減少す
る場合に、折り返し部５とビード部４より半径方向外側
の領域との段差を大きくするために、該軟質金属板７を
ビード４が凸となる側の面に装着する。

金属製ガスケット１は、シリンダヘッドとシリンダブロ
ックとの間に介装されて、例えば、ボルト孔３を通した
ボルトにより締付けて押圧状態にすると、弾性金属板の
シリンダボア孔２の近傍周囲に設けたと一ド４が、シリ
ンダヘッドの接合面に対して線接触のシール線を形成す
る。また、折り返し部５はシリンダブロック側とシリン
ダヘッド側の対向取付面に対してやはりシール線を形成
するが、シリンダヘッド及びシリンダブロックに対する
シール圧力は板厚が増大している分だけ高くなり、これ
らの二段構えのシール線によって、シリンダボア孔２か
らの高温高圧の燃焼ガスが両対向取付面に漏れ出るのを
阻止することができる。

また、シリンダヘッドとシリンダブロックとを締付は時
に、シリンダヘッドとシリンダブロックとの対向取付面
に不整が生じても折り返し部５がこれに対応して変形し
、対向取付面間の不揃いな間隙を吸収する。このように
シール線の増加と上記対向取付面の不整の吸収により、
内燃機関の爆発・膨張の燃焼サイクル時の繰り返しで発
生するシリンダヘッドの歪み量が抑制される。折り返し
部５も、ビード４に加えて対向取付面に当接するので、
締付は力が分担して支持されるためビード４に対して全
圧縮が防止され、ビード４に発生する負荷応力が軽減さ
れる。

この発明の実施例は、以上のように構成されているが、
この出願の特許請求の範囲に記載された事項によって構
成される技術的思想の範囲内において種々の修正や変更
が可能である。

〔発明の効果〕

この発明による金属製ガスケット及びその製造方法は、
以上のように構成されているので、次のような効果を有
する。即ち、この発明による金属製ガスケットは、金属
板に形成したシリンダボア孔、該シリンダボア孔の周縁
から半径方向外側に隔置して前記シリンダボア孔に沿っ
て設けたビード、及びシリンダボア孔の周囲において半
径方向外側に折り返して形成された折り返し部から成る
ので、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間で締付
けて押圧状態にすると、弾性金属板のシリンダボア孔近
傍周囲に設けたビードが前記二つの構造部分の対向取付
面に対してシール線を形成すると共に、前記シリンダボ
ア孔周縁に形成した折り返し部も前記接合面に当接して
別のシール線を形成する。二つの構造部分の対向取付面
に不整が生じても折り返し部が歪みに対応して変形し、
対向取付面間の不揃いな間隙を吸収する。そして、シー
ル線の増加と上記接合面の不整の吸収により内燃機関の
吸入行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程、特に膨張
行程の繰り返しで発生するシリンダヘッドの歪み量が抑
制される。

しかも、構造部材の対向取付面間にシール線が増加する
ため、構造部材の締付は力が分担して支持されるので、
ビード部に対しては全圧縮が防止され、内燃機関の始動
、運転、停止等の作動状態に伴って発生する変動負荷応
力を軽減することができる。従って、ビードのへクリや
亀裂の発生の防止に役立ち、ビードの耐久性が向上する
。

また、この金属製ガスケットの製造方法において、素材
としての軟質金属板をビード加工し、完成したときのシ
リンダボア孔より小さい孔を形成した金属板をその孔の
周囲において曲げ加工を施してシリンダボア孔を形成し
、次いで、折り曲げ加工によって折り返し部を形成し、
更に折り返し部の厚さを圧縮成形で調節をした後に、熱
処理して製作されるので、軟質状態のときに加工を行い
、切削等の余分な加工を必要としていないので、加工コ
ストが低層であり、熱処理後は所望の硬さを有すると共
に所望の厚さを有する金属製ガスケットを得ることがで
きる。

また、この金属製ガスケットにおいて、前記金属板の両
面に耐熱性及び耐油性のゴム又は樹脂等の非金属材料を
塗布したので、シリンダブロック及びシリンダヘッドに
対して金属対金属の接触状態を避けると共に、腐食性の
燃焼ガスに対抗する対触性と耐久性及び強度が確保され
、十分なシール機能を果たすことができる。

前記折り返し部とビードよりも半径方向外側の領域とに
おいて、両者に必要な段差が得られるように調節をする
手段が備わっている。即ち、前記必要な段差以上の段差
が発生する場合には、前記シリンダボア孔間を除く前記
ビードの半径方向外側でかつ前記ビードが凸面側に、前
記金属板より薄い金属板を積層して前記段差の調節を行
うことができる。また、両者に必要な段差以下の段差と
なる場合には、前記折り返し部に軟質金属板を挟んで折
り返し、折り返し部の厚さが大きくなるように前記段差
の調節を行うことができる。

また、この金属製ガスケットの製造方法において、前記
折り返し部に軟質金属板を挟んで折り返　′した場合に
は、熱処理が挟まれた軟質金属板にまで及ぶように処理
すれば、折り返し部にばね性が与えられ、シリンダヘッ
ドとシリンダブロックとの間に挟んで圧縮したときには
、シール性能が向上すると共に、両者の動きに対する追
従性が向上する。

更に、前記折り返し部は、隣接するシリンダボア孔の間
の領域に位置する部分の厚さをその他の部分の厚さより
も厚くしたので、シリンダブロックに対して比較的剛性
が低いシリンダヘッドが、複数のシリンダボア孔を持つ
ときには、隣接するシリンダボア孔の構造材料の撓み変
形に対して効果的に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による金属製ガスケットの一実施例を
示す平面図、第２図は第１図の金属製ガスケットの線■
−■における断面図、第３図は第１図の金属製ガスケッ
トの線■−■における断面図、第４図はこの発明による
金属製ガスケットの別の実施例を示す第１図の線■−■
における断面図、第５図はこの発明による金属製ガスケ
ットの別の実施例を示す第１図の線■−■における断面
図、第６図はこの発明による金属製ガスケットの更に別
の実施例を示す第１図の線ｎ−ｎにおける断面図、第７
図はこの発明による金属製ガスケットの更に別の実施例
を示す第１図の線■−■における断面図、第８図及び第
９図はシリンダボア孔の周囲における折り返し部の厚さ
の分布を示す説明図、第１Ｏ図は従来の金属製ガスヶ、
７トの一例を示す平面図、及び第１１図は第１０図の線
■−■における断面図である。１・−・−・−金属製ガスケット、２．２Ａ、２Ｂ、２
Ｃ，２Ｉ）−−−−−−シリンダボア孔、４．　４Ａ、
　　４Ｂ。４Ｃ，４Ｄ−・・−・・・ビード、５．５Ａ、５Ｂ−・
・−一一一折り返し部、６−−−−−・・金属板、７　
、　７　Ａ、　　７　Ｂ−−−−−一軟質金属板。出願人　　日本ガスケット株式会社代理人　　弁理士　尾　仲　−宗第　　１　　図第　　２　　図第　　３　　図第４図第　　５　　図第　　６　　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）弾性金属板に形成したシリンダボア孔、該シリン
ダボア孔の周縁から半径方向外側に隔置して前記シリン
ダボア孔に沿って形成したビード、及び前記シリンダボ
ア孔の周囲において半径方向外側に折り返して形成した
折り返し部を有し、前記金属板の前記折り返し部は予め
設定した厚さに成形され且つ熱処理されていることを特
徴とする金属製ガスケット。
（２）前記ビードの半径方向外側で且つ該ビードの凸面
側に厚さ調整のための金属板を積層したことを特徴とす
る請求項１に記載の金属製ガスケット。
（３）前記金属板の両面に耐熱性及び耐油性のゴム、樹
脂等の非金属材料を塗布したことを特徴とする請求項１
に記載の金属製ガスケット。
（４）前記折り返し部に金属板を挟んでいることを特徴
とする請求項１に記載の金属製ガスケット。
（５）前記折り返し部が前記シリンダボア孔開で厚く且
つ前記シリンダボア孔間以外で薄く形成されていること
を特徴とする請求項１に記載の金属製ガスケット。
（６）金属板にシリンダボア孔を形成する工程、該シリ
ンダボア孔の周縁から半径方向外側に隔置して前記シリ
ンダボア孔に沿ってビードを成形加工する工程、前記シ
リンダボア孔の周囲において半径方向外側に折り曲げ加
工を施して折り返し部を形成する工程、該折り返し部に
圧縮力を付与して予め設定された厚さに成形する工程、
及び前記折り返し部を形成した前記金属板を熱処理して
該金属板の硬さを調整する工程から成る金属製ガスケッ
トの製造方法。
（７）金属板にシリンダボア孔を形成する工程、該シリ
ンダボア孔の周縁から半径方向外側に隔置して前記シリ
ンダボア孔に沿ってビードを成形加工する工程、前記シ
リンダボア孔の周囲において半径方向外側に折り曲げ加
工を施して折り返し部を形成すると共に該折り返し部に
軟質金属板を挟み込む工程、該折り返し部に圧縮力を付
与して予め設定された厚さに成形する工程、及び前記折
り返し部を形成した前記金属板及び前記軟質金属板を熱
処理して硬さを調整する工程から成る金属製ガスケット
の製造方法。