JPH10281288A - 金属ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルミエンジンのシリンダを形成する鋳鉄ス
リーブがシール圧によってシリンダの内側に変形するこ
とや沈み込むことを防止し、且つ金属ガスケットを構成
する複数の金属板の結合を容易且つ強固にする。 【解決手段】 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１０１であって、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１０２
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１０２を前記両デッキ面間に延在する
基板１１２に対して結合手段３により結合し、この結合
手段として、二本の主切断線及び副切断線において両板
１１２，１０２を切断し且つ前記主切断線間において一
方に突出させて、切断端部同士間を係合させる。

Description

【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複数の基板
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、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
挟んだから、上下のデッキ面の面方向への相対移動によ
っ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１０
１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−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１
０９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１１５，１１
５ａが開口されて、冷却水をウォータージャケット１０
９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１
１１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１０
２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１０
２ａ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１
０２ｃとが形成され、さらに、２つのシリンダ用の孔１
１９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１
０７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１
０５ａ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１
０５ａ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１１
１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１０５，１０
６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１
１，２１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１
１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２
１とし、この係合面２１に、前述の雄型１の係合凸部１
０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１
２ｂ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２
０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Ｐ_1,Ｐ_1,Ｐ_2,Ｐ₂ に沿う
主切断線３ａと、前記サブカットラインＲ_1,Ｒ_1,Ｒ_2,Ｒ
₂ 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３
ａ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１１２，１０２，１
１２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１０
１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２
１ｃ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Ｐ
₁ ，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３
２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Ｒ_1,
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１０
４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１１
７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１１３，１１
４が潰れる方向に変形され、その変形からのビード１１
３，１１４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１０
９との間にある部分１０５ｂでは、金属ガスケット１０
１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１０
３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１０
９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１０
８ａ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１
０８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１１
３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１
０５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１０５
ｂ，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１
０３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１
０３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１０
１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
ケットを構成する基板と縁板との結合手段として前記の
ものを用いたから、簡単なプレス金型により結合作業が
容易になるから金属ガスケットの製造コストが低減する
とともに、結合のために金属ガスケットに付加される部
品がないから品質管理が容易になり且つ部品点数が増加
しないからこの点でも製造コストの低減になり、さらに
金属ガスケットを構成する複数の金属板を強固に結合す
ることができる。また、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んだから、上下のデッキ面
の面方向への相対移動によっ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。

【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−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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   の大きな複数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、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。
2. 【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。
3. 【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。