KR20030094223A

KR20030094223A - 금속개스킷

Info

Publication number: KR20030094223A
Application number: KR10-2003-7008079A
Authority: KR
Inventors: 우에타고사쿠; 와타나베히데오
Original assignee: 니혼 메타루 가스켓토 가부시키가이샤
Priority date: 2002-04-04
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2003-12-11
Also published as: KR100571631B1; BR0208650B1; DE60319455T2; CN100449181C; CN1486406A; JPWO2003085293A1; CN100554737C; KR100549913B1; US20050285352A1; AU2002343886A1; EP1350994A3; EP1350994A2; AU2002343888A1; WO2003085292A1; KR20030094229A; BR0208650A; US20040130102A1; KR20030094228A; JP4156526B2; WO2003085294A1

Abstract

연소실 구멍과 바깥둘레부와의 사이에 기판을 굴곡·성형하여 형성된 볼록형상의 금속비드를 구비하여, 상기 연소실 구멍의 주위를 다른 부분보다 두꺼운 제 1 두께증가부로서 판두께차를 설치함으로써, 실린더헤드와 실린더블록과의 접합면 사이에 개재하여 체결볼트로 조일 때에 상기 제 1 두께증가부에 면압력을 집중시켜 상기 접합면 사이를 시일하도록 한 금속개스킷이다. 상기 체결볼트로 조일 때에 상기 금속비드와 동시에 작동하여 판두께방향으로 압축변형하는 탄성시일재를 상기 금속비드의 볼록부에 고착하는 동시에, 그 볼록부 뒤쪽에 위치하는 오목부에 충전하여 고무비드로 한다. 이에 따라, 저비용화를 꾀하는 동시에, 안정한 시일성능을 장기간에 걸쳐 확보한다.

Description

금속개스킷{METAL GASKET}

종래 이 종류의 금속개스킷으로서는, 예를 들면 일본 특허공개공보 평성 6-101761호에 기재된, 도 51에 나타내는 것과 같은 것이 있다. 즉, 기판(1)의 연소실 구멍(2)측의 끝단부 및 바깥둘레 가장자리부를 되접어 꺾거나, 혹은 심(shim) 판(3)을 부착하여 연소실 구멍(2)의 주위에 제 1 두께증가부 X를 형성함과 동시에, 기판(1)의 바깥둘레부에 제 1 두께증가부 X보다 얇은 제 2 두께증가부 C를 형성하여 판 두께의 차를 형성하고, 제 1 두께증가부 X의 주위 양면에 고무비드(4)를 고착하는 동시에, 제 2 두께증가부 C의 안쪽양면에 고무비드(4)보다 낮은 고무비드 (5)를 고착(固着)한 것이 알려져 있다.

그리고, 이러한 구성의 금속개스킷을 실린더블록과 실린더헤드와의 접합면 사이에 개재하여 체결볼트로 조이면, 각 고무비드(4, 5)가 판 두께방향으로 압축변형하여, 조임 종료시에 있어서는, 가장 판 두께가 두꺼운 제 1두께증가부 X와 다른 부분과의 판 두께차에 의해 상기 제 1 두께증가부 X에 가장 면압력이 집중하여 최대하중이 작용한다.

이에 따라, 상기 제 1 두께증가부 X의 면압력과 고무비드(4)의 탄성반발력, 및 상기 제 2 두께증가부 C의 면압력과 고무 비드(5)의 탄성반발력에 의한 4중 시일이 이루어지고, 또한 제 1 두께증가부 X에 의한 두께증가부 효과에 의해 고무비드(4)의 전체굴절이 방지됨과 동시에, 제 2 두께증가부 C의 두께증가부 효과에 의해 고무비드(5)의 전체굴절이 방지된다.

또한, 제 2 종래의 금속개스킷으로서는, 예를 들면 일본 실용신안공개공보 소화 63-180769호에 기재되어 있는 것이 있다.

이 금속개스킷은, 스테인리스강판 등의 강성 있는 박판 금속으로부터 기판을 형성하여, 상기 기판에 대하여 연소실 구멍, 볼트구멍, 오일구멍 등의 각종의 구멍을 개구하고, 또한 시일이 필요한 구멍의 주위를 시일 라인에 따라 풀 비드로 둘러싸서 시일하고 있다. 또한, 엔진의 운전으로 발생하는 진동진폭에 의한 반복응력이 금속개스킷에 입력되지만, 상기 반복응력에 의한 비드의 피로파괴를 방지하기 위해서, 비드의 판 두께방향의 변형량을 억제하는 두께증가부가 연소실 구멍의 둘레가장자리 전체둘레에 따라 설치되어 있다.

여기서, 엔진의 경량 소형화가 진행됨에 따라서, 인접한 연소실 구멍사이의 간극(clearance)이 작아지고, 해당 인접한 연소실구멍의 사이인 구멍경계부에서는, 비드 및 두께증가부를 설치할 수 있는 범위가 좁아지기 때문에, 상기 종래기술에서는, 상기 구멍경계부에서의 비드를 공통화함과 동시에, 두께증가부에 대해서는, 인접한 연소실구멍 사이의 해당 연소실구멍 둘레가장자리에 따른 간극에 따라서, 상기 구멍경계부의 중앙위치에서는, 연소실구멍에 따라 최소한의 폭의 두께증가부를 설치하고, 또한 상기 구멍경계부의 끝단부 위치에는 넓은 폭의 두께증가부를 설치하도록 하고 있다.

여기서, 판 두께방향에 탄성변형하는 비드로, 시일에 필요한 시일압력을 확보하기 위해서, 상기 종래의 기판은, 상술과 같이 고강성의 재료를 소재로 하고 있다.

또한, 제 3 의 종래의 종류의 금속개스킷으로서는, 예를 들면 일본 특허공개공보 소화 63-210465호에 기재된 것이 있다.

이 금속개스킷에서는, 비드가, 기판을 굴곡하여 이루어지는 금속비드로 구성되는(도 52 참조) 동시에, 도 53 및 도 54에 나타내는 바와 같이, 시일라인(50)이 합류·분기하는 합류·분기부 M에서는, 비드폭이 상대적으로 넓어지고, 합류 후에는, 다시 1개의 시일라인(50)에 통합되어 서서히 비드폭은 좁아지고 있다.

또한, 일본 특허공개공보 평성 1-300043호에 기재된 합류·분기부의 형상도 있다. 즉, 도 55에 나타내는 바와 같이, 한쪽 면측에 산(山)의 형상으로 돌출한 풀 비드(full bead)로부터 2개의 계단형상의 하프 비드(half bead)로 분기하고, 또한 2개의 하프 비드가 합류하여 풀 비드가 되는 합류·분기부가 개시되어 있다. 이 비드는, 기판을 굴곡하여 이루어지는 금속비드만으로 이루어지는 것이다.

또한, 제 4 의 종래의 금속개스킷으로서는, 예를 들면 일본 특허공개공보 2001-173791호에 기재되어 있는 것이 있다.

이 금속개스킷은, 도 59에 나타내는 바와 같이, 2장의 기판(50)으로 구성되는 것이다. 즉, 2장의 기판(50) 중, 판 두께가 두꺼운 기판(위쪽의 기판)에 있어서의 연소실구멍(51)측 끝단부에 두께증가부(52)를 형성하고, 또한 2장의 기판(50)의 각각에 대하여, 그 두께증가부(52)를 둘러싸는 위치에 볼록형상의 기판 비드 (53)를, 각각 두께증가부(52)의 두께보다 높게 성형하여, 그 2장의 기판(50)을, 기판 비드(53)의 볼록부 측을 대향시켜 적층하는 것으로 구성된다. 또한, 바깥쪽을 향한 각 비드 오목부에 탄성시일재(54)를 충전하여 구성된다.

그리고, 상기 금속개스킷을, 실린더블록과 실린더헤드와의 대향하는 접합면 사이에 개재하여, 체결볼트로 조임으로써, 연소실구멍 둘레가장자리의 두께증가부의 판 두께까지 기판 비드(53)가 압축변형됨과 동시에 오목부에 충전된 상기 탄성시일재(54)도 압축변형하고, 상기 기판비드(53)의 용수철힘과 탄성시일재(54)의 용수철 힘과의 합성 용수철힘에 의한 시일압력으로, 연소가스, 오일, 냉각수압력 등을 시일한다. 물론, 오목부내에 탄성시일재(53)가 충전되어 있지 않은 금속개스킷도 있고, 1장의 기판으로 이루어지는 금속비드도 있다.

그러나, 상기 도 51에 나타내는 바와 같은 제 1 종래의 금속개스킷에 있어서는, 기판(1)의 양면에 고무비드(4, 5)를 설치하고 있지만, 예를 들면 고무비드(4)의 높이는, 제 1 두께증가부 X의 기판(1)의 되접어 꺾은 부분의 판두께를 t0으로 하면, 고무비드(4)가 기판(1)의 양면에 설치되어 있기 때문에, t0/2 + 압축변형량 {(t0/2) × 0.4(최대 40%)}이 되고, 가령 t0을 0.5 mm로 한 경우에는 고무비드(4)의 높이는 상기 식으로부터 0.35mm가 된다. 이와 같이, 기판의 판 두께가 두꺼운 경우에는 충분히 가공정밀도에 적당한 압축변형량을 설정할 수 있지만, 기판의 판두께가 얇은 경우에는, 고무비드의 압축변형량이 작아져서, 이 결과, 고무비드의 성형가공이 어렵게 되는 동시에 가공정밀도도 엄격하게 되어 비용상승이 된다고 하는 문제가 있다.

또한, 고무비드(4)와 고무 비드(5)와의 사이의 기판(1)에는, 통상, 물구멍이 형성되어 있기 때문에, 상기 고무비드(4, 5)가 냉각수에 직접 쬐게 되어서 내구성이 저하한다고 하는 문제가 있다.

또한, 상기 제 2 종래의 금속개스킷은, 비드의 탄성변형에 의한 충분한 시일압력을 확보하기 위해서, 기판으로서 고강성의 금속박판이 채용되어, 그 고강성의 금속박판의 채용에 의한 비드의 피로파괴를 방지하기 위해서 두께증가부 구조가 채용되어 있지만, 엔진의 진화는 멈추지 않고, 더욱 소형 경량화, 고성능화, 연료소비 절약화 등이 꾀해진 결과, 연소온도는 오르고, 또한 진동진폭도 증가하는 경향에 있다. 이 때문에, 상기한 바와 같이 두께증가부 구조를 채용하여 비드의 피로파괴를 방지하도록 하더라도, 상기 종래 예의 금속개스킷 구조에서는, 예정수명보다도 짧은 시간에 비드에 피로파괴가 일어날 가능성이 있다.

또한, 엔진은, 경량화와 가공이 용이함으로부터 알루미늄화가 진행하고 있지만, 알루미늄주조로 실린더블록이나 실린더헤드를 제조한 경우에는, 주조시에 주형공동이 발생하기 때문에, 접합면을 가공할 때에, 비드의 시일라인을 넘도록 주형공동과 주형공동이 연결되어, 충분한 시일을 할 수 없는 개소가 발생하는 경우가 있다.

또한, 엔진의 접합면은 평면 가공되지만, 그 가공시에 가공공구 흠집이 발생한다. 이 공구흠집을 메우기 위해서, 종래에 있어서는, 개스킷 표면에 대하여, 공구흠집 홈 깊이의 약 2배의 막두께를 갖는 내열성고무를 도포하여 기판 전면에 고무피막을 형성하고 있지만, 가공거칠기가 거칠면 고무의 도포막 두께를 두껍게 할 필요가 있어 토크다운(torque down)으로 이어진다.

또한 이와 같이, 비드표면은 얇은 고무피막으로 피복되어 있는 동시에, 비드의 구부림 R부에서 시일하는 구조가 되지만, 비드는, 강성이 높은 금속박판을 성형하여 이루어지기 때문에 반발력도 크고, 두께증가부 효과로 감면하고는 있지만, 상기 구부림 R부에 내부응력이 집중하기 때문에, 피로파괴로 이어졌거나, 진동진폭으로 피복하고 있는 고무가 깎였을 때, 개스킷의 구부림 R부의 금속이 직접 엔진 시일면에 접촉하기 때문에, 프레팅(fretting)이 일어나, 가스누출이나 피로파괴로 이어지는 원인이 되는 경우가 있다.

또한, 소형경량화로 엔진의 강성이 저하하고 있고, 볼트에 의한 조임축력을 저감하지 않으면 보어변형이 증대하여 오일소비나 파워손실의 증대로 이어진다. 이 때문에, 종래부터도 조임축력을 저감하더라도 충분한 시일성능을 갖는 금속개스킷의 수요가 높은 것이라 생각된다.

또한, 제 3 의 종래의 금속개스킷의 비드에서는, 금속비드에 의한 메탈접촉 또한 선 접촉으로 시일한다. 이 때문에, 기판, 요컨대 비드를 구성하는 부재를 고경도재로 함으로써 비드의 용수철 응력을 높여, 요구되는 시일압력을 확보할 필요가 있다.

즉, 도 53이나 도 54와 같이, 시일라인(50)의 합류·분기부 M에서는, 아무리해도 비드폭이 부분적으로 넓어지는 개소가 발생하지만, 상기와 같이 금속비드의 용수철 힘으로만 시일하는 구조이고, 비드의 구부림 R의 3점(도 52의 부호 A, B, 및 C 참조)에서의 선(線) 시일이 되어, 비드폭이 넓어진 합류·분기부 M의 부분에서는, 그만큼 A-B 사이의 스팬(span)이 넓어져서 용수철 힘이 약해져 상대적으로 시일 면압력이 낮아진다. 그러나, 시일라인(50)의 합류·분기부 M의 바깥쪽라인 R은 크게 할 수 없다.

그리고, 시일라인(50)의 합류·분기부 M 주위에서는, 상대적으로 비드폭이 좁고 작은 R부를 형성하는 비드부에서 강체(剛體)에 가까운 강한 용수철힘이 되고, 그 강한 용수철이 되는 비드부 가까이에 상기와 같은 비드폭이 넓고 용수철 힘이 작은, 요컨대 시일 면압력이 약한 개소가 부분적으로 생겨 버려, 그 부분에 고압이 걸리면 부분적으로 변형하여 압력누설이나 액체누설로 이어진다.

이 문제를 고려한 금속개스킷으로서, 도 56 및 도 57에 나타내는 바와 같은 것이 있다. 이 금속개스킷의 비드에서는, 합류·분기부 M에 들어오는 시일라인 (50)의 비드폭을 될 수 있는 한 일정하게 유지하도록 하여 합류시키고 있다. 그러나, 상기와 같이, 높은 용수철힘을 발생시키기 위하여 강성이 높은 고경도재를 사용하고 있기 때문에, 합류·분기부 M 비드의 바깥쪽라인의 합류 R을 크게 할 수 없고, 작은 R 때문에 균일한 면압력을 얻을 수 없어 작은 개량에 머무르는 것이다.

또한, 종래의 금속개스킷으로서, 일본 실용공개공보 평성 5-42830호에 기재되어 있는 것과 같은 금속개스킷도 있다. 이 금속개스킷은, 도 58에 나타내는 바와 같이, 합류·분기부 M의 비드의 폭을 될 수 있는 한 일정하게 하기 위해서, 폭이 넓은 합류·분기부 M의 중앙부에 오목부를 형성하고 있다. 그러나, 중앙부의 오목부는 좁게 연결되고 있기 때문에 오히려 용수철힘이 증가하여, 합류·분기부 M의 용수철 힘이 지나치게 강하다는 결점을 갖고 있다.

이상과 같이, 시일라인(50)의 합류·분기부 M에서는, 금속비드의 비드폭이 국소적으로 변화해 버려, 균일한 비드폭으로 하는 것이 어렵지만, 상기 종래의 금속개스킷에서는, 비드의 용수철힘을 크게 설정할 필요가 있기 때문에 고경도재를 사용하기 위해서, 상기와 같이 비드의 폭이 다르면 용수철힘이 크게 달라져 버린다. 합류·분기부 M과 같이 작은 R부를 피할 수 없고, 부분적으로 용수철힘이 큰 부분이 존재하는 구조에서는, 알루미늄제의 엔진을 상정하면, 엔진의 시일면을 움푹 들어가게 하여 흠집을 내는 원인이 된다. 엔진의 시일면에 부분적인 움푹한 흠집이 가능하면, 개스킷을 바꿨을 때에 압력누설하는 원인이 된다. 가령, 주철제의 엔진의 경우에서도, 시일라인(50)의 합류·분기부 M에서의 면압력은, 바깥쪽라인의 작은 R부는 높고 안쪽의 R이 큰 부분은 약하여 누설하기 쉬운 구조가 된다.

또한, 기판상에 시일압력이 낮은 합류·분기부 M이 많이 있을수록 조이는 힘을 강하게 할 필요가 있고, 전체의 조임축력을 증가하는 원인으로도 된다.

또한, 기판바깥둘레부의 강성이 약한 경우, 합류·분기부 M의 응력이 크기 때문에 기판바깥둘레부의 변형이 커져 압력누설로 이어질 수도 있다.

또한, 합류·분기부 M에 한정하지 않고, 고경도재로 비드성형하고 있기 때문에 구부림 R부는 내부응력이 집중하고 있어 진동진폭에 의한 피로파괴에 의해 수명이 줄어들 우려도 있다.

또한, 상기 제 4 의 종래의 금속개스킷(도 59 참조)에 있어서는, 기판비드 (53)와 비드오목부에 충전된 탄성시일재(54)가 조임에 의한 변형으로 함께 작동하여 반발력을 발생하여 소요의 시일압력을 시일라인에 따라 발생하고 있다.

그러나, 기판비드(53)의 피로파괴방지와 비용저감을 목적으로 하여, 경도가 낮은 금속판으로부터 기판(50)을 구성한 경우에는, 상기 종래의 금속개스킷으로서는, 볼트를 조이고, 비드오목부의 탄성시일재(54)가 압축변형함으로써, 기판(50) 및 기판비드(53)가 판 두께방향으로 뒤집히도록 변형하고자 하는 외력이 작동하지만, 상기와 같이 경도가 낮은 금속으로 기판(50)을 구성하면 비드의 형상유지력이 저하하고 있기 때문에, 기판(50)의 변형방지력이 약하여 시일성이 그 만큼 열화한다.

또한, 엔진의 운전·정지의 반복에 의한 반복하중에 의해서, 장기적인 사용으로, 조임볼트의 축력 저하, 기판(50)에 성형한 기판비드(53)의 시간경과에 따른 변화, 및 비드오목부의 탄성시일재(54)의 열화변질 등으로, 시일 면압력이 저하할 우려도 있다. 특히, 조임볼트보다도 바깥둘레측에 위치하는 돌출하고 있는 부분에서, 이 문제가 발생하기 쉽다.

또한, 탄성시일재(54)를 기판오목부에 소성 성형할때, 탄성시일재(54)를 고온시에 오목부에 충전하여 성형시키더라도, 그 후의 냉각개방 공정시에 열팽창분만큼 부피변화하여, 상기 탄성시일재(54)에서 가장 두께가 있는 중앙부가, 열수축분만큼 움푹 패이게 되지만, 이러한 것에 의해서도, 상기와 같은 면압력이 저하하였을 때에 더욱 불리하게 된다. 특히, 조임축력이 약한 엔진에의 조립에서는, 이러한 현상이 일어나기 쉽다고 생각된다.

본 발명은, 대향하는 접합면 사이에 개재되는 금속개스킷으로서, 예를 들면 내연기관을 구성하는 실린더블록과 실린더헤드와의 접합면 사이에 개재하여 해당 접합면 사이를 시일하는 금속개스킷에 적합한 것이다.

도 1은, 본 발명의 제 1 실시형태의 일례인 금속개스킷을 설명하기 위한 주요부 평면도이다.

도 2는, 도 1 및 도 13의 B-B선 단면도이다.

도 3은, 도 1의 A-A선 단면도이다.

도 4는, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 다른 금속개스킷을 설명하기 위한 설명적인 단면도이다.

도 5는, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 다른 금속개스킷을 설명하기 위한 설명적인 단면도이다.

도 6은, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 다른 금속개스킷을 설명하기 위한 설명적인 단면도이다.

도 7은, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 다른 금속개스킷을 설명하기 위한 설명적인 단면도이다.

도 8은, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 다른 금속개스킷을 설명하기 위한 설명적인 단면도이다.

도 9는, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 다른 금속개스킷을 설명하기 위한 설명적인 단면도이다.

도 10은, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 다른 금속개스킷을 설명하기 위한 설명적인 단면도이다.

도 11은, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 다른 금속개스킷을 설명하기 위한 설명적인 단면도이다.

도 12는, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 다른 금속개스킷을 설명하기 위한 설명적인 단면도이다.

도 13은, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 다른 금속개스킷을 설명하기위한 주요부 평면도이다.

도 14는, 도 13의 A-A선 단면도이다.

도 15는, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 다른 금속개스킷을 설명하기 위한 설명적인 단면도이다.

도 16은, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 다른 금속개스킷을 설명하기 위한 설명적인 단면도이다.

도 17은, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 다른 금속개스킷을 설명하기 위한 설명적인 단면도이다.

도 18은, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 다른 금속개스킷을 설명하기 위한 설명적인 단면도이다.

도 19는, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 다른 금속개스킷을 설명하기 위한 설명적인 단면도이다.

도 20은, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 다른 금속개스킷을 설명하기 위한 설명적인 단면도이다.

도 21은, 본 발명에 근거하는 제 2 실시형태에 관한 금속개스킷을 설명하기 위한 평면도이다.

도 22는, 도 21의 B-B 단면도이다.

도 23은, 도 21의 A-A 단면도이다.

도 24는, 본 발명에 근거하는 제 2 실시형태에 관한 다른 구성의 두께증가부 구조를 나타내는 단면도이다.

도 25는, 본 발명에 근거하는 제 2 실시형태에 관한 다른 구성의 두께증가부 구조를 나타내는 단면도이다.

도 26은, 개스킷을 적층구조로 구성한 예를 나타내는 단면도이다.

도 27은, 개스킷을 적층구조로 구성한 예를 나타내는 단면도이다.

도 28은, 개스킷을 적층구조로 구성한 예를 나타내는 단면도이다.

도 29는, 본 발명에 근거하는 제 3 실시형태에 관한 금속개스킷을 설명하기 위한 평면도이다.

도 30은, 도 29의 A-A 단면도이다.

도 31은, 도 29의 B-B 단면도이다.

도 32는, 풀 비드로부터 하프 비드로 분기 또는 풀비드로 합류하는 예를 나타내는 도면이다.

도 33은, 도 32에 있어서의 화살표 D에서의 종단면도이다.

도 34는, 도 32에 있어서의 화살표 E에서의 종단면도이다.

도 35는, 도 32에 있어서의 화살표 C-C에서의 종단면도이다.

도 36은, 증폭부의 억양(抑揚)을 나타내는 참고도이다.

도 37은, 본 발명에 근거하는 제 4 실시형태에 관한 금속개스킷을 나타내는 평면도이다.

도 38은, 도 37에 있어서의 A-A 단면도이다.

도 39는, 도 37에 있어서의 B-B 단면도이다.

도 40은, 돌기형성의 다른 예이다.

도 41은, 돌기형성의 다른 예이다.

도 42는, 돌기형성의 다른 예이다.

도 43은, 돌기형성의 다른 예이다.

도 44는, 돌기형성의 다른 예이다.

도 45는, 돌기형성의 다른 예이다.

도 46은, 돌기형성의 다른 예이다.

도 47은, 돌기형성의 다른 예이다.

도 48은, 기판비드가 하프비드인 예이다.

도 49는, 기판비드가 하프비드인 예이다.

도 50은, 제 2 탄성시일재의 변형예이다.

도 51은, 종래의 금속개스킷을 설명하기 위한 설명적인 단면도이다.

도 52는, 종래의 비드를 나타내는 단면도이다.

도 53은, 종래의 분기합류부를 나타내는 평면도이다.

도 54는, 종래의 분기합류부를 나타내는 평면도이다.

도 55는, 종래의 분기합류부를 나타내는 평면도이다.

도 56은, 종래의 분기합류부를 나타내는 평면도이다.

도 57은, 종래의 분기합류부를 나타내는 평면도이다.

도 58은, 종래의 분기합류부를 나타내는 평면도이다.

도 59는, 제 4 종래의 금속비드를 설명하는 도면이다.

본 발명은, 이러한 불합리한 점을 해소하기 위해서 이루어진 것으로서, 저비용화를 꾀할 수 있는 동시에, 안정한 시일성능을 장기간에 걸쳐서 확보할 수 있는 금속개스킷을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 달성하기 위해서, 청구범위 제 1 항에 기재된 발명은, 두께가 얇은 금속판으로 이루어지고 또한 1 또는 2 이상의 개구를 가지며 상기 개구의 일부가 볼트삽입관통구멍인 기판에 대하여, 시일라인을 따라 형성된 비드와, 다른 부분보다도 두께가 증가된 제 1 두께증가부를 구비하여 구성되고, 대향하는 접합면 사이에 개재하여 체결볼트로 조임으로써, 상기 제 1 두께증가부에 면압력이 집중하는 동시에 상기 비드가 판 두께방향으로 변형하여 시일하는 금속개스킷으로서,

상기 비드를, 상기 기판을 판 두께방향으로 굴곡하여 한쪽면측에 볼록형상이 되어 그 볼록부 높이가 상기 제 1 두께증가부보다도 높은 금속비드와, 상기 금속비드의 볼록부측 표면에 고착하는 동시에 그 볼록부 뒤쪽의 오목부에 충전되어 상기 금속비드의 변형과 함께 판 두께방향에 압축변형하는 탄성시일재로 이루어지는 고무비드와의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

제 1 두께증가부에 의해서, 비드의 압축변형량을 적당한 값으로, 요컨대 비드의 압축파괴를 확실히 방지할 수 있다.

또한, 금속비드의 볼록부측의 탄성시일재 전체의 양이 많아져서 압축변형량이 커지기 때문에, 탄성시일재의 성형가공을 하기 쉽게 되는 동시에, 탄성시일재의두께도 두껍게 할 수 있기 때문에, 가공 공차(公差)를 크게 취할 수 있어, 제작비용의 저감을 꾀할 수 있다.

또한, 금속비드의 볼록부에 고착된 탄성시일재가 냉각수에 쐬기 어렵게 되는 동시에, 금속비드의 오목부내에 충전된 탄성시일재에 대해서는 금속비드로 덮여지고 냉각수에 쐬는 일이 없기 때문에, 탄성시일재의 열화가 방지되어 장기간에 걸쳐서 안정한 시일성능을 확보할 수가 있다.

또한, 금속비드의 반발력과 상기 금속비드의 볼록부측 및 오목부측에 고착, 충전된 탄성시일재로 이루어지는 고무비드의 탄성반발력이 상승하여 필요한 시일압력을 얻을 수 있기 때문에, 기판 재료의 경도를 낮게 하는 것이 가능하게 되어 기판의 금속비드의 피로파괴를 억제할 수 있고, 또한, 엔진의 진동진폭을 흡수하는 동시에 시일면의 거칠기를 흡수하여 냉각수압력이나 오일압력을 적은 면압력으로 양호하게 시일할 수가 있다.

또한, 금속비드의 볼록부측의 탄성시일재 및 오목부측의 탄성시일재와 함께 시일면적을 넓게 잡을 수 있기 때문에, 접합면의 흠이나 주조시에 발생하는 주형공동을 낮은 면압력으로 양호하게 시일할 수가 있고, 더구나, 탄성시일재는 탄성재(특히 고무계)로 이루어지는 시일재이기 때문에, 개스킷 계수가 낮고, 이 결과, 한정된 축력하중을 조건이 나쁜 개소에 효율적으로 사용할 수 있어, 전체의 하중을 감소시킬 수 있다.

여기서, 탄성시일재를 상기 오목부내만으로 하는 것도 상정되지만, 기판의 경도를 낮게 한 경우에, 오목부내의 탄성시일재가 압축변형할 때에, 금속비드 및해당 금속비드에 연속하는 기판의 평탄부가 판 두께방향으로 변형할 우려가 있고, 해당 판 두께방향으로의 변형으로 시일압력이 작아진다. 이에 대하여, 본 발명에서는, 볼록부측에도 탄성시일재를 설치함으로써, 해당 볼록부측의 탄성시일재에 의해서 상기 판 두께방향으로의 변형을 억제함으로써, 시일압력의 저감을 억제하고 있다.

또, 볼록부측에 설치하는 고무비드의 비드폭의 최대폭은, 볼트조임 부 등의 압력이 커지는 부분을 제외하고, 금속비드의 비드폭의 1.5배 이내로 억제하는 것이 바람직하다. 고무비드의 비드폭이 커질수록, 기판에의 하중을 가할 필요가 있기 때문에, 하중증가를 억제한다는 관점에서는, 상기와 같이 탄성시일재의 비드폭은, 금속비드의 비드의 비드폭의 1.5배 이내로 억제하는 것이 바람직하다. 단지, 국부적으로 부담하는 하중을 증가하고 싶은 경우는, 이에 한정되지 않는다.

다음에, 청구범위 제 2 항에 기재된 발명은, 청구범위 제 1 항에 기재한 구성에 대하여, 상기 금속비드는 풀 비드 또는 스텝형상의 하프 비드인 것을 특징으로 하는 것이다.

기판의 기준면에 대하여, 한쪽면측에 돌출함으로써 볼록형상이 되고, 그 볼록부 표면의 위쪽에 필연적으로 오목부가 형성된다. 또, 상기 하프비드에 있어서는, 볼록부 표면의 뒤쪽의 오목부는, 경사면이 되어, 그 경사면에 계속되는 기판 평탄부에도 상기 탄성시일이 고착되더라도 좋다.

다음에, 청구범위 제 3 항에 기재된 발명은, 청구범위 제 1 항에 기재된 구성에 대하여, 상기 금속비드의 볼록부측 표면에 고착하는 탄성시일재는, 적어도 상기 볼록부 표면에 고착하는 것을 특징으로 하는 것이다.

금속비드의 볼록부, 요컨대 경사면 등의 기판 평탄면에서 돌출한 면에 탄성시일재가 고착함으로써, 상기 탄성시일재의 기판으로부터의 박리가 일어나기 어려워진다. 또한, 고무비드를 설치하더라도, 비드폭이, 필요 이상으로 넓어지는 것도 방지된다.

다음에, 청구범위 제 4 항에 기재된 발명은, 청구범위 제 1 항에 기재한 구성에 대하여, 상기 금속비드의 볼록부측 표면에 고착하는 탄성시일재의 높이를 금속비드의 볼록부와 동일 혹은 대략 동일높이로 하는 것을 특징으로 하는 것이다.

다음에, 청구범위 제 5 항에 기재된 발명은, 청구범위 제 4 항에 기재한 구성에 대하여, 상기 기판에 형성된 개구의 일부는, 연소실 구멍이고, 상기 제 1 두께증가부는, 상기 연소실 구멍 전체둘레를 끝단이 없는 고리형상으로 둘러싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 연소실 구멍부에 제 1 두께증가부를 설치함으로써, 고압으로 연소실 구멍부분을 시일하는 것이 가능하게 된다.

다음에, 청구범위 제 6 항에 기재된 발명은, 청구범위 제 5 항에 기재한 구성에 대하여, 상기 제 1 두께증가부는, 상기 기판의 연소실 구멍측의 끝단부를 되접어 꺾는 동시에 상기 되접어 꺾는 부분 내에 심(shim) 판을 배치하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

제 1 두께증가부의 총 판 두께를 비교적 면압력이 높은 볼트삽입관통구멍 근방은 얇고, 비교적 면압력이 낮은 볼트삽입관통구멍 사이는 두껍게 하고 있기 때문에, 체결볼트로 체결하였을 때에 제 1 두께증가부에 작용하는 면압력을 둘레방향에 균등하게 하여 실린더 보어의 진원도를 확보할 수가 있고, 게다가, 체결볼트의 축력도 경감할 수 있기 때문에 엔진의 변형, 특히 저강성 엔진의 변형을 양호하게 방지할 수가 있다.

다음에, 청구범위 제 7 항에 기재된 발명은, 청구범위 제 5 항에 기재한 구성에 대하여, 상기 제 1 두께증가부의 총 판 두께를, 상기 체결볼트의 볼트삽입관통구멍 근방은 얇고, 각 볼트삽입관통구멍 사이는 두꺼워지도록, 상기 연소실 구멍의 둘레방향을 따라 변화시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

다음에, 청구범위 제 8 항에 기재된 발명은, 청구범위 제 5 항에 기재한 구성에 대하여, 상기 기판의 바깥둘레부에, 상기 제 1 두께증가부보다도 얇은 제 2 두께증가부를 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

다음에, 청구범위 제 9 항에 기재된 발명은, 청구범위 제 1 항 ∼ 청구의 범위 제 8 항 중 어느 하나의 구성에 대하여, 기판의 한쪽면 또는 양면에 감마제(減摩劑)를 도포한 것을 특징으로 하는 것이다.

한쪽면 또는 양면에 감마제를 도포함으로써, 엔진과 개스킷의 열팽창의 차나 진동진폭에 의한 어긋남이나 두드림에 의하여 일어나는 프레팅을 방지할 수가 있다. 즉, 접합면과 접촉하는 부분에 도포하는 것이 바람직하다.

다음에, 청구범위 제 10 항에 기재된 발명은, 복수 개의 연소실 구멍이 인접하여 개구한 금속박판을 기판으로 하여, 상기 각 연소실 구멍의 둘레가장자리를 따라 둘러싸도록 하여, 다른 부분보다도 두께가 증가된 두께증가부 및 시일라인이 설치되고, 상기 시일라인을 따라 비드가 설치된 금속개스킷에 있어서,

인접하는 연소실 구멍의 사이인 구멍경계부에서는, 해당 인접하는 연소실 구멍에 공통한 비드를 설치하는 동시에 각 연소실 구멍 둘레가장자리에 설치한 비드를 서로 접속하여 일체구성으로 하여, 상기 구멍경계부에서의 연소실 구멍 둘레가장자리에 따른 두께증가부의 폭을, 인접하는 연소실 구멍 사이의 간극에 따른 폭으로 하고,

상기 비드를, 기판의 판 두께방향으로 굴곡하여 상기 두께증가부의 두께보다 높은 볼록형상으로 성형한 금속비드와, 판 두께방향으로 압축변형함으로써 용수철힘을 발휘할 수 있는 탄성시일재를, 상기 금속비드의 볼록부측 표면에 고착하는 동시에 볼록부 뒤쪽의 오목부에 충전하여 이루어지는 고무비드와의 합성으로 하여, 상기 볼록부측 표면의 탄성시일재는, 적어도 금속비드 볼록부 표면에 고착하는 동시에 금속비드 높이와 동일 또는 대략 동일한 높이로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 인접하는 연소실 구멍 사이의 구멍경계부에서, 연소실 구멍의 둘레가장자리에 따른 간극은, 통상 그 중앙부에서 가장 작기 때문에, 해당 중앙부에서의 두께증가부의 폭이 최소한의 폭이 되어, 끝단부를 향함에 따라서 폭이 넓어진다.

본 발명에 의하면, 금속비드의 반발력과 금속비드위치에 고착한 상기 탄성시일재의 탄성반발력이 상승하여 필요한 시일압력을 발생하기 때문에, 기판재료의 경도를 낮게 할 수 있다. 이 때문에, 구부림 R부에 멈추는 내부응력의 발생이 작고, 피로파괴의 걱정이 없어지고, 또한 두께증가부의 형성 등의 가공성이 향상하는 동시에, 연질인 기판에 금속비드를 성형하여, 금속비드의 상하면에 탄력성이 있는 유연한 고무 비드(탄성시일재)를 성형하고 있기 때문에, 비드의 변형하중이 격감하여 조임축력의 대부분은 연소실 구멍둘레의 두께증가부에 걸 수 있기 때문에, 조임축력을 낮추는 것이 가능하게 된다.

또한, 탄성시일재로 시일면적을 넓게 잡는 결과, 접합면의 흠이나 주조시에 발생하는 주형공동을 낮은 면압력으로 양호하게 시일할 수가 있다.

또한, 접합면과 기판과의 사이에 빈틈이 생기는 금속비드 볼록부측의 기판표면에 대하여, 예를 들면 대향하는 접합면의 바깥둘레 끝단부와 대향하는 위치에 탄성시일재가 고착함으로써, 외부에서 상기 빈틈으로의 물 등의 침입이 방지된다.

또, 금속비드의 볼록부, 요컨대 경사면에 탄성시일재가 고착함으로써 해당 탄성시일재의 기판으로부터의 박리도 일어나기 어렵다.

다음에, 청구범위 제 11 항에 기재된 발명은, 청구범위 제 10 항에 기재한 구성에 대하여, 상기 두께증가부는, 대상으로 하는 접합면 사이에 끼웠을 때에 면압력이 균등화되도록, 부분적으로 두께가 변경되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

예를 들면, 볼트구멍근방 등 면압력이 높아진다고 상정되는 부분의 두께증가부의 두께를 상대적으로 낮게 설정한다.

본 발명에 의하면, 인접한 연소실 구멍 사이에 구멍경계부가 좁기 때문에, 연소실 구멍 둘레가장자리에 따른 두께증가부의 폭이 다르고, 예를 들면 구멍경계부 중앙부에서 최소폭의 두께증가부가 되더라도, 두께증가부의 판두께를 원주상에있어 억양(抑揚) 변화시키고 조임 면압력이 원주상에 있어서, 균등화시킴으로써, 연소실 구멍 사이의 두께증가부의 폭이 좁은 부분이라도 효율적으로 시일성능을 발휘 가능하게 하고 있다.

이 때, 상기와 같이 기판재료의 경도를 낮출 수 있는 결과, 부분적으로 두께증가부 높이를 변경하는 것이 용이하게 되어 있다.

다음에, 청구범위 제 12 항에 기재된 발명은, 청구범위 제 1 항∼제 8 항, 제 10 항, 제 11 항 중 어느 한 항에 기재한 구성에 대하여, 시일라인을 따라, 금속비드의 돌출높이 및 폭의 적어도 한쪽을 부분적으로 변경함으로써, 시일라인에 따른 비드에 의한 시일 면압력을 균등화하는 것을 특징으로 하는 것이다.

다음에, 청구범위 제 13 항에 기재된 발명은, 청구범위 제 1 항∼제 8 항, 제 10 항, 제 11 항 중 어느 한 항에 기재한 구성에 대하여, 시일라인을 따라, 고무비드의 돌출높이 및 폭의 적어도 한쪽을 부분적으로 변경함으로써, 시일라인에 따른 비드에 의한 시일 면압력을 균등화하는 것을 특징으로 하는 것이다.

다음에, 청구범위 제 14 항에 기재된 발명은, 두께가 얇은 금속판으로 이루어지는 기판에, 복수 개의 시일라인이 형성되고, 각 시일라인을 따라 비드가 형성되고, 상기 복수 개의 시일라인의 적어도 일부가 소정 개소에서 합류 또는 분기하는 합류·분기부가 형성되는 금속개스킷에 있어서,

상기 시일라인을 따라 구성하는 비드를, 기판을 판 두께방향으로 굴곡하여 한쪽 면측에만 볼록형상이 된 금속비드와, 금속비드 볼록부측 표면에 고착하는 동시에 볼록부 뒤쪽의 오목부에 충전되고 상기 금속비드의 변형과 동시에 판 두께방향으로 압축변형하는 탄성시일재로 이루어지는 고무비드와의 합성으로 구성하고, 적어도 상기 합류·분기부에서는, 볼록부측 표면의 탄성시일재를, 적어도 금속비드 볼록부 표면에 고착하는 동시에 금속비드의 비드 높이와 동일 또는 대략 동일한 높이에 설정한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 비드를, 금속비드와 고무비드와의 합성구조로 함으로써, 금속비드, 요컨대 기판의 경도를 내리는 것이 가능하게 된다. 그리고, 금속비드의 경도를 내리면, 그만큼 금속비드 폭의 차이에 의한 시일압력의 차이가 대폭 작아진다.

다음에, 청구범위 제 15 항에 기재된 발명은, 청구범위 제 14항에 기재한 구성에 대하여, 기판에 판 두께방향에 두께가 증가된 두께증가부를 형성하여, 상기 두께증가부의 두께증가에 의해서 상기 비드의 압축변형량을 규제하는 것을 특징으로 하는 것이다.

합류·분기부에 생기는 폭이 넓은 부분에서는, 비드의 오목부에 충전되는 탄성시일재와, 볼록부측에 성형한 탄성시일재로 시일기능을 만족하고 있는 경우는 좋지만, 경도가 낮은 기판에 금속비드를 성형하여 상기 금속비드의 양측에 성형한 연질의 탄성시일재로 용수철하중을 발생하고 있기 때문에, 본 발명의 비드는, 고경도의 기판에 성형한 용수철힘보다 약해지기 쉽고, 큰 본체팽창으로 과대한 하중이 걸리거나, 진동진폭이 큰 경우 등, 나아가서는 조임축력이 큰 경우 등, 변형이 일어나 시일 힘의 저하로 이어질 우려가 있다.

이에 대하여, 청구범위 제 15 항에 기재한 발명에 있어서는, 이들을 방지하는 방책으로서, 기판에 열려진 개구의 끝단부 전체둘레를 되접어 꺾어 두께증가부를 형성하거나, 또는, 바깥둘레의 일부를 되접어 꺾어 부분적으로 두께증가부를 형성하거나, 나아가서는 동시에 양쪽의 두께증가부를 설치함으로써, 해당 두께증가부가, 기판에 성형한 금속비드와 상기 금속비드의 앞뒤에 성형한 고무비드의 변형량을 규제하는 두께증가부가 된다. 즉, 기판의 강성을 작게 하더라도 비드의 최대변형량이 소정치로 규제됨과 동시에 해당 두께증가부가 과대한 하중이나 진동진폭을 억제하여, 장기적으로 안정한 시일성을 확보할 수 있게 된다. 또한, 염가인 개스킷 제공을 위해, 기판으로서 연강재(軟鋼材)를 사용하더라도, 목적으로 하는 시일을 확보할 수 있는 금속개스킷을 제공할 수 있게 된다.

여기서, 연소실 구멍 둘레에 두께증가부를 형성하는 경우에는, 그 두께증가량을 원주방향을 따라서 억양(抑揚)시킴으로써, 조임하중 면압력이 원주방향을 따라서 평균화하는 것이 가능하다.

다음에, 청구범위 제 16 항에 기재된 발명은, 청구범위 제 14 항에 기재한 구성에 대하여, 상기 합류·분기부에서의 고무비드의 폭을 조정함으로써, 해당 합류·분기부에서의 시일압력을, 합류·분기부 이외의 시일라인 위치에서의 시일압력에 일치시키거나 또는 가까이 한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 비드폭의 조정이 비교적 용이한 고무비드의 비드폭을 조정함으로써, 합류·분기부의 시일압력이 다른 시일라인과 같은 값이 되도록 조정되어, 시일누설을 효율적으로 억제할 수 있다.

여기서, 기판의 경도를 낮게 함으로써 금속비드에서의 변형하중을 극히 억제하여, 합류·분기부 등의 합류·분기부에서의 하중도 낮게 하였을 때, 금속비드의 오목부에만 탄성시일재를 충전한 경우를 상정하면, 기판강성이 낮기 때문에, 상기 오목부내의 탄성시일재의 변형에 의해서 금속비드가 변형하기 쉽게 되어(금속비드 양측의 기판부분이 볼록부측에 뒤집히도록 해당 금속비드가 변형한다. 또한 기판 자체의 변형으로도 이어진다), 해당 변형에 의해서 금속비드의 용수철이 더욱 약해져 버리지만, 본 발명에서는, 금속비드의 볼록부측에도 탄성시일재를 설치하여, 금속비드의 상기 변형에 의한 용수철힘의 저하를 억제하면서, 고무비드의 용수철힘을 증강하고 있다.

또, 볼록부측에 설치하는 고무비드의 비드폭의 최대폭은, 볼트조임부 등의 압력이 커지는 부분을 제외하고, 금속비드의 비드폭의 1.5배 이내로 억제하는 것이 바람직하다. 고무비드의 비드폭이 커질수록, 기판에의 하중을 가할 필요가 있으므로, 하중증가를 누른다고 하는 관점에서는, 상기와 같이 탄성시일재의 비드폭은, 금속비드의 비드의 비드폭의 1.5배 이내로 억제하는 것이 바람직하다. 단, 국부적으로 부담하는 하중을 증가하고 싶은 경우는, 이에 한정되지 않는다.

또한, 기판양면에 설치한 탄성시일재가 대향하는 접합면에 면에서 접촉함으로써 면시일이 되어, 시일면의 가공거칠기를 흡수하여, 주조의 결점인 주형공동에 대해서도 비드 폭 내이면 완전히 시일할 수 있어, 기존의 선(線) 시일라인의 결점이었던, 기판 바깥둘레측의 흠에 약하였던 시일라인을 가로지르는 흠에도 유연한 탄성시일재가 친해짐으로써 완전한 시일이 가능하게 된다. 또한, 고무 비드는, 고무 등의 탄성시일재를 사용함으로써, 본 발명의 비드에 의한 개스킷 계수는 낮고,2 이상 있으면 충분히 시일을 할 수 있는 결과, 전체의 조임하중을 감소시킬 수 있다. 또한, 기판으로서 낮은 경도의 재료가 채용가능하게 되어, 금속비드의 피로파괴를 억제하는 작용도 발휘 가능하게 된다.

다음에, 청구범위 제 17 항에 기재한 발명은, 청구범위 제 14항∼제 16 항 중 어느 한 항에 기재한 구성에 대하여, 금속비드가 풀 비드로부터 복수의 풀 비드로 분기, 또는 복수의 풀 비드가 합류하는 합류·분기부에서, 금속비드폭에 대한 금속비드 볼록부측의 고무비드폭의 비에 대해서, 상기 합류·분기부에서의 비가, 다른 비드 부분에서의 비율보다도 작아지도록, 고무비드폭을 조정한 것을 특징으로 하는 것이다.

시일라인이 T자 형상, Y자 형상, X자 형상으로 교차하는 합류·분기부에서는, 금속비드폭이 폭이 넓어지는 부분이 존재하고, 해당 폭이 넓은 부분에서는 금속비드의 오목부에 충전되는 탄성시일재의 양이, 일반부의 비드부에서의 탄성시일재보다 많기 때문에 변형하중이 커진다. 이에 대하여, 본 발명에 의하면, 합류·분기부 이외의 비드부의 변형하중에 가깝게 하기 위해서 볼록측의 고무비드폭의 비를, 일반부의 비드부에서의 폭보다 좁게 형성함에 의해 합류·분기부의 폭이 넓은 부분에서의 용수철하중의 증대를 억제하여, 시일라인에 따른 시일압력이 합류·분기부도 포함하여 평균화한다.

다음에, 청구범위 제 18 항에 기재한 발명은, 청구범위 제 14 항에 기재한 구성에 대하여, 금속비드가, 풀 비드로부터 복수의 스텝형상의 하프 비드로 분기, 또는 복수의 스텝형상의 하프 비드가 합류하여 풀 비드가 되는 합류·분기부에서,금속비드폭에 대한 고무 비드폭의 비에 관해서, 상기합류·분기부에서의 비가, 조임볼트 근방부에서는, 다른 비드부분에서의 비보다도 커지도록, 고무비드폭을 조정한 것을 특징으로 하는 것이다.

금속비드가 산(山) 형상의 볼록하게 되는 풀 비드에서는, 오목부에 충전된 탄성시일재는, 판 두께방향으로 변형할 때에 도망갈 장소가 없기 때문에 충분히 용수철을 발휘하지만, 금속비드가 스텝형상의 하프 비드인 경우에는, 오목부에 충전된 탄성시일재는, 판 두께방향으로 변형할 때에 가로방향으로 도망치도록 변형함으로써 용수철힘이 작아진다. 또한, 합류·분기부에서는, 금속비드폭도 넓어져서 용수철이 작아진다. 이에 대하여, 상대적으로 고무 비드의 폭을 넓히도록 조정함으로써, 시일라인에 따른 시일압력이 합류·분기부도 포함시켜 평균화된다.

다음에, 청구범위 제 19 항에 기재한 발명은, 상기 청구범위 제 1 항∼제 8 항, 제 10 항, 제 11 항, 제 14 항∼제 16 항, 제 18 항 중 어느 한 항에 기재한 구성에 대하여, 상기 고무비드를 구성한, 상기 볼록부측 표면에 고착한 탄성시일재 표면, 및 상기 오목부에 충전된 탄성시일재 표면의 적어도 한쪽에 대하여, 1조 또는 2조 이상의 돌기를 시일라인을 따라 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

다음에, 청구범위 제 20 항에 기재한 발명은, 상기 청구범위 제 1 항∼제 8 항, 제 10 항, 제 11 항, 제 14 항∼제 16 항, 제 18 항 중 어느 한 항에 기재한 구성에 대하여, 상기 고무비드를 구성하는, 상기 볼록부측 표면에 고착한 탄성시일재 표면, 및 상기 오목부에 충전된 탄성시일재 표면의 적어도 한쪽에서의, 시일 면압력이 상대적으로 낮은 부분에 대하여, 1조 또는 2조 이상의 돌기를 설치한 것을특징으로 하는 것이다.

다음에, 청구범위 제 21 항에 기재한 발명은, 청구범위 제 19 항에 기재한 구성에 대하여, 상기 각 조의 돌기는, 연재방향에 따른 돌기높이 및 폭의 적어도 한쪽이, 돌기형성위치에 있어서의 시일 면압력에 따라서 변경되어, 시일 면압력이 작을수록, 상기 돌기높이 및 폭의 적어도 한쪽의 값을 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 것이다.

다음에, 청구범위 제 22 항에 기재한 발명은, 청구범위 제 19 항에 기재한 구성에 대하여, 상기 볼록부측 표면에 고착한 탄성시일재 표면, 및 상기 오목부에 충전된 탄성시일재 표면의 적어도 한쪽에 복수 개의 돌기를 설치하여, 그 복수 개의 돌기에 있어서, 돌기높이 및 단위 길이당의 면적의 적어도 한쪽을, 돌기형성위치의 시일 면압력에 따라서 다르게 한 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 면압력이 약한 기판의 걸쳐진 부분에서는 돌기를 설치하고, 볼트근방에서는 돌기가 없는 부분도 있을 수 있다.

다음에, 청구범위 제 23 에 기재한 발명은, 청구범위 제 19 항, 제 21 항 또는 제 22항 중 어느 한 항에 기재한 구성에 대하여, 여러 장의 기판이 적층되어 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

다음에, 본 발명의 제 1 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 일례인 금속개스킷을 설명하기 위한 주요부 평면도, 도 2는 도 1 및 도 13의 B-B선 단면도, 도 3은 도 1의 A-A선 단면도, 도 4∼도 18은 본 발명의 다른 실시형태인 금속개스킷을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 ∼ 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시형태의 일례인 금속개스킷을 설명하면, 이 금속개스킷(10)은, 예를 들면 스테인리스강판 또는 연강판 등의 금속판으로 이루어지는 기판(11)을 구비하고 있고, 상기 기판(11)에는 복수의 연소실 구멍 (12)이 실린더내경(cylinder bore) 끝단부에 대응하여 형성되어 있다.

기판(11)의 연소실 구멍(12)측의 끝단부는 위쪽으로 되접어 꺾여져서 가장 두께가 두꺼운 제 1 두께증가부 X로 되어 있고, 이에 따라, 다른 부분과의 사이에 판 두께차가 마련되어 있다. 또한, 기판(11)의 바깥둘레측의 끝단부도 마찬가지로 위쪽으로 되접어 꺾여져서 제 2 두께증가부 C로 되어 있으며, 상기 제 2 두께증가부 C는 단압(鍛壓)성형 등에 의해서 제 1 두께증가부 X보다 얇게 되어 있다.

기판(11)의 제 1 두께증가부 X의 주위 전체둘레에는, 시일라인 SL1, SL2를 따라 각각, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 볼록 형상의 풀 비드(14)(금속비드)가 기판(11)을 굴곡성형하여 형성됨과 동시에, 기판(1)의 제 2 두께증가부 C의 안쪽에는 풀 비드(14)와 동등한 높이 또는 상기 풀 비드(14)보다 낮은 볼록 형상의 풀 비드(15)(금속비드) 기판(11)을 굴곡성형하여 형성되어 있다. 풀 비드(14)의 볼록부(14a) 높이는 제 1 두께증가부 X보다 약간(제 1 두께증가부 X의 판 두께에도 의존하지만 0.05 ∼ 0.2mm 정도) 높게 되고, 풀 비드(15)의 볼록부(15a) 높이는 제2 두께증가부 C보다 약간(제 2 두께증가부 C의 판 두께에도 의존하지만 0.05∼ 0.2mm 정도) 높게 되어 있다.

또한, 기판(11)에는 체결볼트의 볼트삽입관통구멍(16)이 연소실 구멍(12)의 둘레방향에 대략 같은 간격으로 복수 개소 형성되고, 기판(11)의 풀 비드(14)와 풀 비드(15)와의 사이에는 물구멍(17)이 형성되고, 기판(11)의 볼트삽입관통구멍(16)과 제 2 두께증가부 C와의 사이에는 기름구멍(18)이 형성되어 있다. 기판(11)의 볼트삽입관통구멍(16)의 주위에는 볼록 형상의 풀 비드(19)가 기판(11)을 굴곡성형하여 형성됨과 동시에, 기름구멍(18)의 주위에도 볼록 형상의 풀 비드(20)가 기판 (11)을 굴곡성형하여 형성되어 있다.

또한, 기판(11)의 제 1 두께증가부 X의 되접어 꺾은 부분은, 볼트삽입 관통구멍(16) 근방이 두께가 얇은 부분(22)으로 되는 동시에, 각 볼트삽입관통구멍(16) 사이는 두께가 두꺼운 부분(23)으로 되어 연소실 구멍(12)의 둘레방향을 따라 판 두께에 변화(억양)가 가해져 있고, 또한, 제 1 두께증가부 X의 두께가 얇은 부분 (22)의 총 판 두께는 상기 제 2 두께증가부 C의 총 판 두께보다 두껍게 되어 있다.

여기서, 이 실시형태에서는, 풀 비드(14, 15)의 각 볼록부(14a, 15a) 및 풀 비드(19, 20)의 각 볼록부(도시하지 않음)에, 예를 들면 불소고무, NBR, 실리콘고무 등의 고무재료나 수지재료 등으로 이루어지는 탄성시일재(24)를 고착하는 동시에, 풀 비드(14, 15)의 각 볼록부(14a, 15a)의 뒤쪽의 각 오목부(14b, 15b) 및 풀 비드(19, 20)의 각 볼록부(도시하지 않음)의 뒤쪽의 각 오목부(도시하지 않음)에 마찬가지로 탄성시일재(24)를 충전하여, 고무비드가 형성되어 있다.

각 풀 비드(14, 15, 19, 20)의 볼록부측에 고착된 탄성시일재(24)는 그 폭 치수가 상기 풀 비드의 폭과 대략 동일하게 되어 상기 풀 비드의 폭 방향의 양쪽을 덮도록 고착되고, 또한 상기 탄성시일재(24)의 높이는 상기 풀 비드의 볼록부 높이와 대략 동일하게 되어 표면이 기판(11)의 평탄면과 대략 평행하게 되어 있다.

한편, 각 풀 비드(14, 15, 19, 20)의 오목부내에 충전되는 탄성시일재(24)의 충전량은 상기 오목부내의 부피와 대략 동일하게 되어 기판(11)의 평탄면과 대략 한 면으로 되어 있다.

또, 이 실시형태에서는, 탄성시일재(24)를 몰드성형에 의해서 풀 비드의 볼록부측 및 오목부측에 고착·충전하도록 하고 있다. 이 때문에, 각 풀 비드(14, 15, 19, 20)에 성형재료의 통과구멍(21)을 형성하여 볼록부측과 오목부측과의 동시성형을 가능하게 하고 있다.

그리고, 이러한 구성의 금속개스킷(10)을 실린더블록과 실린더헤드와의 접합면 사이에 개재하여 체결볼트로 조이면, 풀 비드(14), 풀 비드(15), 풀 비드(19), 풀 비드(20)의 각 볼록부측에 고착된 탄성시일재(24) 및 각 오목부내에 충전된 탄성시일재(24)가 각 풀 비드와 함께 작용하여 판 두께방향으로 압축변형하여, 조임 종료시에 있어서는, 판두께가 가장 두꺼운 기판(11)의 제 1 두께증가부 X와 다른 부분과의 판두께차에 의해 상기 제 1 두께증가부 X에 가장 면압력이 집중하여 최대하중이 작용한다.

이에 따라, 제 1 두께증가부 X의 최대 면압력, 풀 비드{볼록부 및 오목부측의 탄성시일재(24)를 포함한다}(14)의 탄성반발력 및 풀 비드{볼록부 및 오목부측의 탄성시일재(24)를 포함한다}(15)의 탄성반발력에 의한 3중 시일이 이루어짐과 동시에, 제 1 두께증가부 X의 두께증가부 효과에 의해 풀 비드(14) 및 상기 풀 비드(14)의 볼록부측 및 오목부측에 고착·충전된 탄성시일재(24)의 전체 굴절이 방지되고, 또한 제 2 두께증가부 C의 두께증가부 효과에 의해 풀 비드(15, 19, 20) 및 풀 비드(15, 19, 20)의 각 볼록부측 및 각 오목부측에 고착·충전된 탄성시일재 (24)의 전체 굴절이 방지된다.

상기 구성의 금속개스킷(10)에 있어서는, 풀 비드(14, 15)의 각 볼록부(14a, 15a) 및 풀 비드(19, 20)의 각 볼록부(도시하지 않음)에 탄성시일재(24)를 고착하는 동시에, 풀 비드(14, 15)의 각 오목부(14b, 15b) 및 풀 비드(19, 20)의 각 오목부(도시하지 않음)에 같은 탄성시일재(24)를 충전하고 있기 때문에, 기판(11)으로부터 판 두께방향으로 돌출하는 탄성시일재(24)는 풀 비드의 볼록부측만, 즉 기판 (11)의 한쪽면만으로 된다.

따라서, 예를 들면 풀 비드(14)의 볼록부(14a)에 고착된 탄성시일재(24)의 높이는, 도 2를 참조하여, 제 1 두께증가부 X의 기판(11)의 되접어 꺾는 부분의 판 두께를 t0으로 하면, t0 + 압축변형량{t0 ×0.4(최대 40%)}으로 되어, 가령 t0을 0.5mm로 한 경우에는 고무비드(4)의 높이는 상기 식으로부터 0.7mm로, 도 19에 나타내는 종래 예와 비교하여 2배로 된다.

이 때문에, 풀 비드(14)의 볼록부(14a)측의 탄성시일재(24)의 양이 많아져서 압축변형량이 커지고, 이 결과, 탄성시일재(24)의 성형가공이 하기 쉽게 되는 동시에, 탄성시일재(24)의 두께도 두껍게 할 수 있기 때문에, 가공 공차(公差)를 크게잡을 수 있어, 제작비용의 저감을 꾀할 수 있다.

또한, 풀 비드(14, 15)의 각 볼록부(14a, 15a)의 폭 방향의 양측에 고착된 탄성시일재(24)는 물구멍(17)측을 향하는 부분만 냉각수에 쐬고, 풀 비드(14, 15)의 각 오목부(14b, 15b)내에 충전된 탄성시일재(24)에 있어서는 풀 비드(14, 15)로 덮여서 냉각수에 쐬는 일이 없기 때문에, 탄성시일재(24)의 열화가 방지되어 장기간에 걸쳐 안정한 시일성능을 확보할 수가 있다.

또한, 풀 비드(14, 15, 19, 20)의 반발력과 상기 풀 비드(14, 15, 19, 20)의 볼록부측 및 오목부측에 고착, 충전된 탄성시일재(24)의 탄성반발력이 상승하여 필요한 시일압력을 얻도록 하고 있기 때문에, 기판재료의 경도를 낮게 하는 것이 가능하게 되어 기판의 비드의 피로파괴의 걱정을 없앨 수 있고, 또한, 엔진의 진동진폭을 흡수하는 동시에 시일면 거칠기를 흡수하여 냉각수압력이나 오일압력을 적은 면압력으로 양호하게 시일할 수가 있다.

또한, 풀 비드(14, 15, 19, 20)의 볼록부측의 탄성시일재(24) 및 오목부측의 탄성시일재(24)와 함께 시일면적을 넓게 잡을 수 있기 때문에, 접합면의 흠이나 주조시에 발생하는 주형공동을 낮은 면압력으로 양호하게 시일할 수가 있고, 더구나, 탄성시일재(24)는 탄성재(특히 고무계)로 이루어지는 시일재이기 때문에, 개스킷 계수가 낮고, 이 결과, 한정된 축력하중을 조건이 나쁜 개소에 효율적으로 사용할 수 있고, 전체의 하중을 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 기판(11)의 제 1 두께증가부 X는, 볼트삽입관통구멍(16) 근방이 두께가 얇은 부분(22)으로 되는 동시에, 각 볼트삽입관통구멍(16) 사이가 두께가두꺼운 부분(23)으로 되어 있기 때문에, 볼트체결시에 있어서의 상기 제 1 두께증가부 X의 반발력이 체결력이 큰 체결볼트 근방에서는 약하고, 체결력이 비교적 작은 각 체결볼트 사이에서는 강하게 되어, 이 결과, 상기 제 1 두께증가부 X에 작용하는 면압력을 연소실 구멍(12)의 둘레방향으로 균등하게 할 수 있는 동시에, 체결볼트의 축력도 경감할 수가 있기 때문에 엔진의 변형, 특히 저강성 엔진의 변형을 양호하게 방지할 수 있다.

또, 본 발명의 금속개스킷의 각 구성은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 변경 가능하다.

예를 들면, 상기 실시형태에서는, 제 2 두께증가부 C를 기판(11)의 바깥둘레측의 끝단부를 되접어 꺾은 후에 단압 성형 등에 의해서 제 1 두께증가부 X보다 얇게 하고 있지만, 이 대신에, 예를 들면 도 4 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 기판 (11)의 바깥둘레부에 상기 기판(11)보다 얇은 심 판(30)을 용접 등에 의해 부착하여 제 2 두께증가부 C로 하여 상기 제 2 두께증가부 C의 단압성형을 생략하더라도 좋고, 또한 도 6에 나타내는 바와 같이, 제 1 두께증가부 X의 되접어 꺾은 부분에 풀 비드(31)를 형성한 심 판(32)을 내포하거나, 도 9에 나타내는 바와 같이, 제 1 두께증가부 X의 되접어 꺾는 부분에 평탄한 심 판(33)을 내포하여 제 2 두께증가부 C의 단압성형을 생략하더라도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 제 1 두께증가부 X를 기판(11)의 연소실 구멍 (12)측의 끝단부를 되접어 꺾어 형성하고 있지만, 이 대신에, 도 7에 나타내는 바와 같이, 기판(11)의 연소실 구멍(12)의 끝단부에 기판(11)과 대략 동일 두께의심(shim) 판(34)을 용접 등에 의해 부착하여 제 1 두께증가부 X로 하더라도 좋고, 혹은 도 10에 나타내는 바와 같이, 기판(11)의 연소실 구멍(12)의 끝단부에 그로밋 (grommet)(35)을 끼우거나, 도 11에 나타내는 바와 같이, 기판(11)의 연소실 구멍 (12)의 끝단부에 탄성판(36)을 통해 그로밋(37)을 끼우거나 하여 상기 제 1 두께증가부 X로 하더라도 좋고, 또, 도 17에 나타내는 바와 같이, 기판(11)의 연소실 구멍(12)의 끝단부에 풀 비드(31)를 형성한 심 판(32)을 용접 등에 의해 부착하여 상기 제 1 두께증가부 X로 하더라도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 기판(11)의 제 1 두께증가부 X의 주위에 풀 비드(14)를 형성함과 동시에, 기판(1)의 제 2 두께증가부 C의 안쪽에 풀 비드(15)를 형성하여 풀 비드(14, 15)의 각 볼록부(14a, 15a) 및 각 오목부(14b, 15b)에 탄성시일재(24)를 고착, 충전한 경우를 예로 들었지만, 반드시 이에 한정되지는 않고, 도 5 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 기판(1)의 제 2 두께증가부 C의 안쪽에, 풀 비드(15) 대신에, 스텝형상의 하프 비드(45)를 기판(11)을 굴곡성형함으로써 형성하여 상기 하프 비드(45)의 볼록부(45a) 및 볼록부의 뒤쪽에 존재하는 오목부(45b)에 탄성시일재(24)를 고착, 충전하도록 하더라도 좋고, 나아가서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 기판(1)의 제 1 두께증가부 X의 주위에, 풀 비드(14) 대신에, 스텝형상의 하프 비드(44)를 기판(11)을 굴곡성형함으로써 형성하여 해당 하프 비드 (44)의 볼록부(44a) 및 오목부(44b)에 탄성시일재(24)를 고착, 충전하도록 하더라도 좋다.

여기서, 하프 비드(44, 45)의 오목부(44b, 45b)에 충전된 탄성시일재(24)는기판(11)의 평탄면과 대략 한 면으로 되기 때문에 냉각수에 쐬이는 일은 없지만, 볼록부(44a, 45a)측에 고착된 탄성시일재(24)는 기판(11)의 평탄면에서 판 두께방향으로 돌출하고 있기 때문에 냉각수에 직접 쐬이게 된다. 이 경우, 볼록부(44a, 45a)측에 고착된 탄성시일재(24)의 폭을 넓게 잡음으로서, 탄성시일재(24) 전체의 열화를 회피하여 양호한 시일성능을 확보할 수가 있다.

또한, 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 기판(11)의 하프 비드(44)와 하프 비드(45)와의 사이, 혹은 기판(11)의 풀 비드(14)와 풀 비드(15)와의 사이에 기판(11)과 대략 동일한 두께 또는 기판(11)보다 판두께가 얇은 면두께판(50)을 병설 (倂設)하여 제 3 두께증가부 B를 형성하고, 이에 따라, 디젤엔진과 같은 전체 하중이 큰 엔진에 있어서 넓은 면적으로 하중을 받아 엔진의 변형을 방지하도록 하더라도 좋다. 이 경우, 제 1 두께증가부 X의 판두께 T1, 제 3 두께증가부 B의 판두께 T2 및 제 2 두께증가부 C의 판두께 T3의 관계는 T1 > T2 ≥T3으로 되어 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 풀 비드(14)의 볼록부(14a) 높이를 제 1 두께증가부 X보다 약간 높게 하여 상기 볼록부(14a)측에 고착된 탄성시일재(24)의 높이와 대략 동일높이로 하는 동시에, 풀 비드(15)의 볼록부(15a) 높이를 제 2 두께증가부 C보다 약간 높게 하고 있지만, 반드시 이와 같이 할 필요는 없고, 예를 들면 도 12에 나타내는 바와 같이, 풀 비드(14)의 볼록부(14a) 높이를 제 1 두께증가부 X보다 약간 낮게 하여 풀 비드(14)를 탄성시일재(24)에 매설(埋設)시키도록 하거나, 혹은 도시하지 않지만, 풀 비드의 볼록부를 탄성시일재(24)로부터 돌출시키더라도 좋다. 이들은 하프 비드에 대해서도 같다.

또한, 상기 실시형태에서는, 풀 비드나 하프 비드의 볼록부측에 고착된 탄성시일재(24)의 표면을 기판(11)의 평탄면과 대략 평행하게 하고 있지만, 반드시 이와 같이 할 필요는 없고, 비드와 함께 작동하여 판 두께방향으로 압축변형할 수 있는 한, 여러 가지의 형상을 채용할 수가 있다. 즉, 압축파괴가 발생하지 않는 압축량이 되도록 설정되어 있으면, 형상은 여러 가지의 것이 채용 가능하다.

또는, 상기 실시형태에서는, 풀 비드나 하프 비드의 오목부내에 충전된 탄성시일재(24)를 기판(11)의 평탄면과 대략 같은 면으로 하고 있지만, 비드와 함께 작동하여 판 두께방향으로 압축변형할 수 있는 한, 탄성시일재(24)가 기판(11)의 평탄면에 대하여 다소 요철(凹凸)형상으로 되어 있더라도 좋다. 예를 들면, 도 18에 나타내는 바와 같이, 풀 비드(14)의 오목부측에 충전된 탄성시일재(24)에 움푹한 부분(24a)을 설치하여 상기 탄성시일재(24)의 변형을 쉽게 하는 형상으로 하더라도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 풀 비드의 볼록부측에 고착되는 탄성시일재(24)를 볼록부의 폭 방향의 양측에 배치한 경우를 예로 들었지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면 도 15 및 도 16에 나타내는 바와 같이, 풀 비드(14)의 볼록부측에 고착되는 탄성시일재(24)를 볼록부(14)의 폭 방향의 연소실 구멍(12)측에만 배치하도록 하더라도 좋다. 이와 같이 하면, 볼록부측의 탄성시일재(24)(고무 등)가 냉각수나 기름에 접촉하지 않기 때문에 내구성의 향상을 꾀할 수 있고, 특히, 풀 비드(14)로부터 볼트삽입관통구멍(16)이나 물구멍(17)까지의 거리가 가까운 경우에 최적의 구조가 된다. 또한, 비드의 폭에 둘레방향으로 변화를 가하여 면압력의 조정을 할수도 있다.

또한, 도 4∼도 12, 도 15∼도 18에서는 도시는 생략하지만, 도 4∼도 12, 도 15∼도 18에 나타내는 금속개스킷의 각 풀 비드(14, 15, 19, 20)나 하프 비드 (44, 45)에 성형재료의 통과구멍(21)을 형성하여 볼록부측과 오목부측과의 동시성형을 가능하게 하도록 하더라도 좋음은 물론이다.

또한, 상기 각 실시형태에서는, 체결볼트에 의한 조임전에 있어서 풀 비드의 오목부내에 탄성시일재(24)를 기판(11)의 평탄면과 대략 한 면이 되도록 충전하고 있지만, 이 대신에, 풀 비드의 오목부내에 상기 오목부내의 부피와 대략 동등한 탄성시일재(24)를 충전하여, 체결볼트에 의한 조일 때에, 오목부내의 탄성시일재(24)가 압축변형하여 기판(11)의 평탄면과 대략 한 면이 되도록 하더라도 좋다.

또한, 도 2∼도 8, 도 10∼도 12, 도 15∼도 18에서는 도시는 생략하지만, 기판(11)의 한 면 혹은 양면에, 도 9에 나타내는 바와 같이, 엔진과 개스킷의 열팽창 차이나 진동진폭에 의한 어긋남이나 두드림에 의하여 발생하는 프레팅을 방지하기 위해, 시일성과 미끄러운 성질을 겸비한 이류화(二流化) 몰리브덴 등의 감마제(減摩劑)(40)를 도포하도록 하더라도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 각 연소실 구멍(12)마다 제 1 두께증가부 X의 주위 전체둘레에는 풀 비드(14)를 설치한 경우를 예로 들었지만, 이에 한정되지 않고, 도 13 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 소위 올-알루미늄화에 의한 경량화, 소형화 및 고출력화 등이 진행되어 기통사이(연소실 구멍 사이)의 간격이 좁아져서 연소실 구멍(12) 사이에 풀 비드(14)를 배치할 수 없는 타입의 금속개스킷에 본 발명을 적용하더라도 좋은 것은 물론이다.

여기서, 상기 도 15 등과 같이, 두께증가부 X측에만 탄성시일재(24)를 설치하는 것은, 오목부측의 탄성시일재의 용수철힘에 의한 기판의 변형을 억제한다고 하는 관점에서는 불리하다. 해당 변형을 억제하여 시일압력의 저감을 억제한다고 하는 관점에서는, 볼록부측의 한면측에만 탄성시일재를 배치하는 경우에는, 도 19에 나타내는 바와 같이, 두께증가부 X, C는 반대측에 탄성시일재(24)를 설정하는 것이 바람직하다. 두께증가부X, C측은, 해당 두께증가부 X, C에 의해서 기판의 변형이 구속되기 때문이다. 볼트체결부 근방에 있어서도 마찬가지이다.

또한, 상기 각 실시형태에서는, 금속비드(15)의 볼록부 표면의 전체면 또는 한쪽 면 전체면에 탄성시일재(24)를 설치하고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 도 20과 같이, 금속비드(15)에 연속하는 기판평탄부에 탄성시일재(24)를 설치하더라도 좋다. 다만, 이 경우에는, 비드폭이 그만큼 커지는 동시에, 볼록부 표면에 고착시키지 않는 만큼 박리하기 쉽게 된다.

다음에, 본 발명의 제 2 실시형태에 관해서 도면을 참조하여 설명한다.

도 21은, 본 실시형태의 금속개스킷(1)을 설명하기 위한 평면도이다. 도 22는, 도 21의 B-B 단면도, 요컨대 구멍경계부 X의 끝단부 위치에 있어서의 단면도이다. 도 23은, 도 21의 A-A 단면도, 요컨대 구멍경계부 X의 중앙위치에 있어서의 단면도이다.

우선, 본 실시형태의 금속개스킷(1)의 구성에 관해서 설명한다.

본 실시형태의 금속개스킷(1)은, 다기통(多氣筒)을 갖는 내연기관의 실린더헤드와 실린더블록와의 대향하는 접합면 사이에 개재되는 금속개스킷(1)의 예이다.

그 금속개스킷(1)의 기판(2)의 소재로서는, 예를 들면 스테인리스강판 또는 연강판, 알루미늄판 등의 금속박판을 적절하게 채용할 수 있지만, 여기서는, 염가인 금속개스킷(1)을 제공하기 위해서, 강성이 낮은 연강판을 사용한 것으로 한다.

그 기판(2)의 중앙부에는, 도 21에 나타내는 바와 같이, 길이방향을 따라서, 복수 개의 연소실 구멍(3)을 형성하는 큰 개구가 배열되어 있다. 또한, 기판(2)의 바깥둘레측에는 복수 개의 볼트구멍(4)이 개구하고 있다.

또한, 각 연소실 구멍(3)의 개구끝단부 전체둘레는, 위쪽으로 되접어 꺾여 가장 두께가 두꺼운 두께증가부(6)가 형성되고, 이에 따라, 다른 부분과의 사이에 판 두께차가 설치되어 두께증가부를 구성한다. 여기서, 인접하는 연소실 구멍(3) 사이의 구멍경계부 X에 있어서는, 그 중앙위치의 연소실 구멍(3) 사이의 간극이 가장 작기 때문에, 해당 중앙위치에 있어서의 두께증가부(6A)의 폭이 극단적으로 작게 설정됨과 동시에 상기 구멍경계부 X의 끝단부측을 향함에 대해서 해당 두께증가부(6)의 폭이 넓어지도록 설정되고, 구멍경계부 X의 끝단부에서는, 두께증가부(6B)의 폭을 그 밖의 부분보다도 넓게 함으로써, 상기 구멍경계부 X의 중앙위치의 두께증가부의 보상(補償)을 하는 구성으로 되어 있다.

또한, 구멍경계부 X의 끝단부측은, 볼트구멍(4)에 가까운 것을 고려하여, 상기 중앙위치보다도 구멍경계부 X의 끝단부의 두께증가부(6)의 높이를 약간 낮춰 조정(도 22 중 δ분만큼 끝단부측이 낮다)함으로써, 원주방향(연재방향)에 따른 두께증가부(6)에 걸린 면압력이 균등화되도록 설정되어 있다. 즉, 예를 들면 구멍경계부 X의 두께증가부(6)에 착안하면, 끝단부측(6B)의 높이보다도 중앙위치(6A)의 높이가 상대적으로 높아져서, 소요의 시일압력을 폭이 좁은 증압부(6A)에 발생하게 되어 있다.

여기서, 본 실시형태에서는, 기판(2)의 재료로서 연강(軟鋼)을 채용할 수 있는 결과, 두께증가부(6)를 형성하기 위한 되접어 꺾는 가공이 용이하게 되는 동시에, 두께증가부(6)의 높이의 변경도 용이하다.

또한, 두께증가부(6)의 근방 바깥쪽에서, 각 연소실 구멍(3)을 둘러싸도록, 끝단이 없는 고리형상의 비드의 시일라인 Y가 설정되고, 해당 시일라인 Y를 따라 볼록형상의 풀 비드(5)가 기판(2)을 굴곡·성형하여 형성되어 있다.

상기 시일라인 Y는 인접한 연소실 구멍(3)의 구멍경계부 X에 있어서는, 양 연소실 구멍(3)의 공용의 1개의 시일라인 YA로 되어 있다.

또한, 상기 풀 비드(5)의 볼록부측의 기판(2) 표면에 탄성시일재(7A, 7B)가 고착하는 동시에, 각 볼록부측의 뒤쪽에 위치하는 오목부내에도 같은 탄성시일재 (8)가 충전되어 있다. 상기 탄성시일재(7A, 7B, 8)는, 예를 들면 불소고무, NBR, 실리콘고무 등의 고무재료나 수지재료 등, 내열성 및 탄성을 갖는 소재로 이루어진다.

상기 풀 비드(5)의 각 볼록부측에 고착된 탄성시일재(7A, 7B)는, 비드(5)의 볼록부 표면의 양측을 덮는 동시에 볼록부에 약간 연속하는 평탄부도 덮도록 설정되어 있다. 즉, 본 실시형태에서는, 볼록부측의 탄성시일재(7A, 7B)의 폭은, 비드 폭보다도 약간 넓게 설정되어 있다. 다만, 비드 폭과 동등의 폭으로 설계하더라도좋다. 또한, 해당 탄성시일재(7A, 7B)의 높이는, 비드 높이와 대략 높다고 되어 있다.

여기서, 상기와 같이 비드(5)의 볼록부에 연속하는 기판평탄부에도, 비드(5) 높이 상당의 탄성시일재(7A, 7B)를 설치하더라도 좋지만, 탄성시일재(7A, 7B)로 이루어지는 고무빔의 폭이 비드(5)의 폭의 1.5배 정도 이하로 머물도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 비드(5) 및 탄성시일재(7A, 7B)의 높이는, 두께증가부 두께까지 압축되었을 때에, 양면에 설치된 탄성시일재(7A, 7B, 8)의 압축율이 35% 이내로 머물도록 설정되어, 해당 탄성시일재(7A, 7B, 8)가 압축파괴하는 것을 방지한다.

여기서, 상기 탄성시일재(7A, 7B, 8)로 이루어지는 고무 비드의 역할은, 우선, 연소실 구멍(3)측으로부터의 고압가스가, 두께증가부(6)와 대향하는 접합면 부분에 있는 공구흠집의 미세한 홈을 통하여 누설되는 경우가 있더라도, 비드(5)의 시일라인 Y위치에 있어서는, 탄성시일재(7A, 7B)의 탄성변형에 의해서 홈이 메워지고 있기 때문에, 고압가스의 누출을 완전히 차단하여 시일할 수 있다.

또한, 고무비드의 반대측(바깥둘레측)으로부터 냉각수가 침입하더라도 유연성이 있는 고무비드가 공구흠집까지도 완전히 차단하여 시일할 수 있다. 여기서, 오목부에 충전되어 있는 탄성시일재(8)는 냉각수에 직접 접촉하는 일이 없기 때문에 변질하는 경우가 없다. 한편, 볼록부측의 탄성시일재(7A, 7B)는, 비드(5)보다 냉각수구멍에 가까운 부분의 단면은 냉각수에 접촉하지만, 가령 지정한 냉각수가 사용되지 않음으로써 해당 냉각수와 접촉한 부분이 변질하여, 그 부분의 탄성시일재(7A, 7B)의 성능이 저하하더라도, 비드(5)보다 안쪽부분의 탄성시일재(7A, 7B)부분은, 비드(5)의 볼록부에 의해서 분리됨으로써 냉각수에 직접 접촉하는 일이 없기 때문에, 장기적으로 완전시일을 보증할 수 있다. 또, 상기 냉각수의 작용은, 구멍경계부 X 이외의 시일라인 위치에서의 작용이다.

또한, 고무비드폭에 대해서, 예를 들면 좁은 오목부측의 탄성시일재(8)의 폭을 2.5mm 전후로 하더라도, 볼록측의 폭은 더욱 넓게 설계할 수 있기 때문에, 주형공동이 비드폭을 넘지 않은 한, 시일할 수가 있다. 또한, 반송 중에 일어나는 시일면 상처가 비드폭을 걸치도록 형성되어 있더라도, 고무비드에 의해서 면시일함으로써 시일면 흠을 막아 완전히 시일하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시형태에서는, 연강으로 이루어지는 비드(5)와 연질의 탄성시일재(7A, 7B, 8)로 이루어지는 고무비드와의 합성의 용수철에 의한 시일이기 때문에, 극단적으로 높은 면압력은 바랄 수 없지만 고무비드폭을 넓히거나, 고무의 경도를 올림으로써, 어느 정도 조정을 할 수 있다. 또한, 양 접촉면이 연질의 탄성시일재 (7A, 7B, 8)이기 때문에 개스킷 계수도 작게 할 수 있는 결과, 큰 하중을 필요로 하지 않고 전체의 조임하중을 저감, 요컨대 볼트의 조임축력을 저감할 수 있다.

또, 기판(2)의 방청대책으로서, 기판(2)의 끝단면이나 각 구멍의 끝단면도 포함시켜 도금마무리를 실시하는 방법이나 냉각수에 접촉하는 부분전체나 비드(5)보다 바깥쪽에서 부식될 걱정이 있는 부분에 대하여, 극히 얇은 고무피막을 성형·피복하더라도 좋다.

이상과 같이, 본 실시형태에서는, 엔진의 소형경량화로, 인접하는 연소실 구멍(3)사이의 간극이 더욱 작아지거나, 알루미늄화에 의해서 접합면에 주형공동이존재하고 있더라도, 확실히 비드(5) 및 탄성시일재(7A, 7B, 8)로 시일하는 것이 가능하게 되는 동시에, 체결축력의 저감을 꾀하는 것이 가능하게 된다. 또한, 기판 (2)으로서 강성이 낮은 연강을 채용할 수 있도록 함으로써, 금속개스킷(1)의 가공성도 향상된다.

즉, 연강재의 기판(2)에 비드(5)를 성형하여 비드(5)의 상하 양면에 탄력성이 있는 탄성시일재(7A, 7B, 8)로 이루어지는 고무비드를 성형하고 있고, 그 기판비드(5)와 고무비드의 압축변형량으로 용수철힘을 발생시키고 있다. 상기 기판비드(5)와 고무비드의 압축변형량은 연소실 구멍(3)의 끝단부를 되접어 꺾은 두께증가부(6)로 이루어지는 두께증가부의 판두께로 제한하고 있다. 또한, 경도가 낮은 연강재를 소재로 한 기판(2)의 사용으로 비드가공하더라도 가공경도는 그다지 오르지 않고, 비드(5)의 상하에 성형한 고무비드가 용수철힘을 발생하고 있지만 연질고무 때문에 변형하중은 작고, 하중의 대부분은 두께증가부에 걸리는 설계가 된다. 이 결과, 엔진의 가동시에 진동진폭도 감소하기 때문에 비드(5)의 피로파괴될 걱정도 없다. 또한, 두께증가부 높이는 연소실 구멍(3)의 주위를 따라 그 일부를 억양변화를 시키고 있고, 예를 들면, 볼트근방은 낮고, 볼트사이나 보어사이는 높게 하여 연소실구멍(3)주위의 조임 면압력의 평균화를 꾀하고 있다. 이 결과, 연소실 구멍(3)사이가 좁은 엔진에 있어서도 최소한 폭의 두께증가부 폭으로 높은 압력을 시일할 수 있다. 고압의 가스시일은 두께증가부으로 시일하여, 압력이 낮은 냉각수, 오일압력은 고무비드라인으로 시일한다. 고무비드라인은 엔진면에 친숙해지기 쉬워 개스킷 계수도 작고 전체하중의 저감할 수 있다.

또한, 고무비드라인은 폭이 넓고 폭 범위내의 크기의 주조시에 발생하는 주형공동을 시일할 수 있다. 또한, 반송중에 발생하는 비드(5) 범위를 걸치는 상처에 대해서도 휘어진 탄성시일재(7A, 7B, 8)가 그 상처에 잠입해 들어가 시일할 수 있다. 또한, 기판(2)이 연강판이기 때문에, 스테인리스강에 비교하여 염가이고 고성능인 개스킷(1)을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 도 22, 도 23과 같이, 연소실 구멍(3)의 끝단부를 구부려 두께증가부인 증폭부(6)를 형성한 경우에는, 구부림부의 R분{연소실구멍(3)의 근방부분}만큼 두께증가부 폭이 작아진다. 이것을 고려하여, 두께증가부의 폭을 증가시켜 해당 두께증가부에 의한 시일면적을 증가시키는 경우에는, 도 24에 나타내는 바와 같이, 끝단부를 구부려 두께증가부를 형성하는 대신에, 별도의 부판(副板)(10)을 적층하도록 접합하여 두께증가부(6)를 구성하면 좋다. 이 경우에는, R이 형성되지 않은 분만큼 두께증가부 폭을 증가시킬 수 있다.

또한, 두께증가부를, 도 25와 같이 형성하더라도 좋다. 즉, 부판(11)의 끝단부를 되접어 꺾어 두께를 늘린 것이다.

또한, 금속개스킷(1)의 판두께가 요구되는 경우에는, 도 26∼도 28과 같이 복수의 판을 적층하여 사용하면 좋다.

도 26의 개스킷 구성은, 상기 설명한 바와 같은, 탄성시일재(7A, 7B, 8)를 구비한 풀 비드(5)를 갖는 2장의 금속개스킷(1)에 관해서, 비드(5) 볼록측이 서로 대향하도록 배치하여, 금속비드(5)의 오목측이 평탄한 표면을 각각 접합면에 접촉시킴과 동시에, 해당 2장의 금속개스킷(1) 사이에 되접어 꺾은 두께증가부를 형성한 부판(12)을 개재시킨 것이다. 상기 부판(12)은 탄성시일재(7A, 7B)와 접촉하는 부분전면이 되접어 꺾은 끝단부를 형성한 측으로 돌출시킴으로써, 한 쌍의 각 금속개스킷(1)에 있어서의 각 비드(5)의 변형량을 각각 예를 들면 35% 이내로 머물도록 조정하고 있다.

또, 부판(12)도 연강으로 형성할 수가 있고, 상기 되접어 꺾은 두께증가부의 두께를 부분적으로 변경하여, 볼트조임 후의 면압력의 균일화를 꾀한다. 또한, 상기 부판(12)의 두께에 의해서, 요구되는 개스킷 전체의 판두께를 조정한다.

또, 이 구성에 있어서는, 연소실 구멍(3)으로부터의 고압가스, 및 바깥둘레측으로부터 침입하여 온 냉각수는, 상기 한 쌍의 금속개스킷(1) 사이{정확하게는, 각 금속개스킷(1)과 부판(12)과의 사이}에 침입하는 구성이 되기 때문에, 실린더헤드 등의 접합면에 존재하는 주형공동이나 공구흠집에 아무런 영향을 받지 않고, 상술한 설명과 같은 효과를 발휘할 수가 있다. 또한, 이 경우에는, 탄성시일재(7A, 7B, 8)의 두께를 증가할 수 있기 때문에, 그만큼 변형추종성도 커진다. 이들의 효과는, 하기의 도 27이나 도 28에서도 같다.

또한, 도 27의 개스킷 구성은, 상기 설명한 바와 같은 탄성시일재(7A, 7B, 8)를 구비한 풀 비드(5)를 갖는 금속개스킷(1)의 비드(5) 볼록부측에, 되접어 꺾는 두께증가부를 구비한 부판(13)을 대향하도록 배치한 것이다.

또한, 도 28의 개스킷 구성은, 상기 도 6과 같은 구성이지만, 한 쌍의 금속개스킷(1)의 사이에 2장의 부판(14, 15)을 개재시킨 것이다. 2장의 부판(14, 15)은, 1장의 부판(15)의 양 끝단에 단차를 붙여, 이미 1장의 부판(14)의 양 끝단을되접어 꺾어, 되접어 꺾는 끝단부가 단차범위 이내에 있고, 두께증가부가 되는 부판의 판두께의 반이 단차로 두께증가부를 상하 균등하게 되도록 구성한 예이다{아래쪽의 고무비드의 변형량은, 2장의 부판(14, 15) 사이에 형성된 틈의 찌그러짐에 의해서 제한된다).

또, 상기 각 예에 한하지 않고 해당 두께증가부 기술과 새로운 고무비드의 편성은 제한없이 전개할 수 있다.

또한, 다른 구성이나 작용·효과에 대해서는, 상기 제 1 실시형태와 같다.

다음에, 본 발명의 제 3 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

도 29는, 본 실시형태의 금속개스킷을 설명하기 위한 평면도이다. 도 30은 도 29의 A-A단면도, 도 31은 도 29의 B-B 단면도이다.

본 실시형태의 금속개스킷(1)은, 실린더헤드 개스킷의 일례이다. 그 금속개스킷(1)의 기판(2)은, 예를 들면 경도가 낮은 스테인리스강판 또는 연강판, 알루미늄판 등의 두께가 얇은 금속판으로 이루어진다.

그 기판(2)의 중앙부에는, 길이방향을 따라 나란히 되도록 연소실 구멍(3)이 크게 개구하여, 상기 연소실 구멍(3)의 끝단부 전체둘레는, 위쪽으로 되접어 꺾어짐으로써 제 1 두께증가부(6)를 형성하고 있다. 또, 이 제 1 두께증가부(6)로 연소실내의 고압가스를 시일한다.

그 제 1 두께증가부(6)의 바깥둘레측에는, 각 연소실 구멍(3)을 둘러싸도록, 끝단이 없는 고리형상의 제 1 시일라인 SL1이 설치되어 있다. 인접하는 연소실 구멍(3)의 각각을 둘러싸는 제 1 시일라인 SL1은, 그 연소실 구멍(3)의 경계부가 좁기 때문에, 해당 경계부의 출입구부분(좌우 양 끝단부)으로 합류 또는 분기하고 통합하여, 경계부에서는 한 개의 시일라인을 공용하고 있다. 그 2개의 시일라인이 합류·분기하는 부분이 합류·분기부 M을 구성한다.

또한, 그 제 1 시일라인 SL1의 바깥둘레측 부분의 기판(2)에 복수의 냉각수구멍(4)이 개구하여, 그 복수의 냉각수구멍(4) 및 상기 연소실 구멍(3)전체를 둘러싸도록 끝단이 없는 고리형상의 제 2 시일라인 SL2가 설치되어 있다. 그 제 2 시일라인 SL2의 바깥쪽에 볼트구멍(9)이나 오일구멍(5)이 개구하여, 그 볼트구멍(9)이나 오일구멍(5)을 둘러싸도록 하여 끝단이 없는 고리형상의 제 3 시일라인 SL3이 설치되어 있다. 그 제 2 시일라인 SL2와 제 3 시일라인 SL3에 대해서도, 근접하여 배치되는 부분에 대해서는, 통합되어 한 개의 시일라인으로 되어 있다. 즉, 시일라인이 한 개에 통합되는 부분의 합류부 또는 분기부가 합류·분기부 M으로 되어 있다.

또한, 기판(2)의 바깥쪽 끝단부의 일부에는, 위쪽으로 되접어 꺾어져서 제 2 두께증가부(12)가 형성되어 있다. 상기 제 2 두께증가부(12)의 높이는, 단압성형 등에 의해서, 상기 제 1 두께증가부(6)에 있어서의 최소높이보다도 약간 낮은 높이로 설정하고 있다.

여기서, 상기 시일라인의 합류·분기부 M은, 시일라인의 길이를 짧게 설계하고자 하거나, 설계상 시일폭을 취할 수 없는 경우에 많아진다.

또한, 상기 금속비드(7)의 비드폭은, 예를 들면 도 43에 나타내는 바와 같이, 합류·분기부 M을 향하여 될 수 있는 한 동일치수가 되도록 형성한다. 물론, 이에 한정되지 않는다.

상기 시일라인을 구성하는 비드는, 도 30 및 도 31에 나타내는 바와 같이, 금속비드(7)와 고무비드(8)를 합성한 구성으로 되어 있다.

본 실시형태의 금속비드(7)는, 기판(2)의 한쪽면(위쪽)에만 산(山) 형상으로 돌출하도록 해당 기판(2)을 굴곡·성형하여 이루어지는 풀 비드로서, 그 비드높이가, 상기 제 1 두께증가부(6)보다도 높아지도록 설정됨으로써, 판두께방향으로 탄성변형하여 시일압력을 발생할 수 있도록 되어 있다.

상기 고무비드(8)는, 상기 금속비드(7)의 볼록부측의 기판(2)표면에 고착한 탄성시일재(8b), 및 금속비드(7)의 각 볼록부의 뒤쪽에 위치하는 오목부내에 충전된 탄성시일재(8a)로 구성되어 있다. 이 탄성시일재(8a, 8b)는, 예를 들면 불소고무, NBR, 실리콘고무 등의 고무재료나 수지재료 등의, 내열·내식성·내후성 또한 탄성을 갖는 소재로 구성하면 좋다.

각 금속비드(7)의 볼록부측에 고착된 탄성시일재(8b)는, 적어도 금속비드(7)의 폭방향 양측을 덮도록 기판(2)의 표면에 고착하고 있다. 또한, 상기 각 금속비드(7)의 볼록부측에 고착된 상기 탄성시일재(8b)의 높이는, 각각 금속비드(7)의 볼록부 높이와 동일 또는 대략 동일하게 되고, 또한 표면이 기판(2)의 평탄면과 대략 평행하게 되어 있다. 또, 상기 탄성시일재(8b)의 높이를 금속비드(7)의 볼록부 높이보다도 약간 높게 설정하더라도 좋다. 다만, 제 1 두께증가부(6)의 높이로 규제되는 압축변형량이 35% 이내(미리 소재에 의해서 판명되어 있는, 좌굴하지 않는 압축변형량)로 억제되는 높이로 할 필요가 있다.

한편, 각 금속비드(7)의 오목부내에 충전되는 탄성시일재(8a)의 충전량은 상기 오목부내의 부피와 대략 동일하게 되어 기판(2)의 평탄면과 대략 같은 면이 되어 있다.

상기 시일라인에 따른 금속비드(7)의 폭은 대략 일정하지만, 일반적으로, 합류·분기부 M에서는 다른 비드부분에 비교해서 금속비드(7)폭이 상대적으로 넓어진다(도 30, 도 31 참조). 이 때문에, 금속비드(7)만으로 보면, 합류·분기부 M에서의 용수철힘은 상대적으로 작아지지만, 도 31에 나타내는 바와 같이, 금속비드(7) 오목부에 충전되는 탄성시일재(8a, 8b)가 많아져, 합류·분기부 M에서의 변형하중이 커진다.

이에 비추어, 금속비드(7) 볼록부측의 고무비드(8)에 대해서, 그 밖의 일반의 비드부분에 있어서는, 탄성시일재(8a, 8b)가, 금속비드(7) 볼록부 경사면 및 그것에 계속되는 기판(2)평탄부에도 설치되어 있지만, 합류·분기부 M에 있어서는, 금속비드(7)의 볼록부 경사면에만 고착하도록 탄성시일재(8a, 8b)를 설치하여 변형하중의 경감을 꾀하고 있다. 또, 고무비드(8)의 절대폭에 있어서는, 도 31에 나타내는 합류·분기부 M에서의 쪽이 넓어져서, 폭이 넓어진 금속비드(7)의 용수철힘의 저하를 보상하고 있다.

이와 같이, 금속비드(7)의 폭에 대한 고무비드(8)의 폭의 비가, 그 밖의 부분과 합류·분기부 M으로 바꿈으로써, 시일라인에 따른 시일압력이, 합류·분기부 M을 포함해서 균등화되도록 하고 있다. 상기 예에서는, 합류·분기부 M쪽이, 금속비드(7) 폭에 대한 볼록부측의 고무비드(8)폭의 비가 작아지도록 설정하고 있다.

이와 같이, 합류·분기부 M이 다수 존재하고 있더라도, 시일라인에 따른 금속비드(7)의 합류분기형상에 특별한 배려를 하지 않고, 폭 조정이 용이한 고무비드 (8)폭을 조정하는 것만으로 각 시일라인에 따른 시일압력을 균등화하는 것이 가능하게 된다.

또한, 금속비드(7)의 앞뒤에 성형된 고무비드(8)는, 탄성시일재(8a, 8b)의 경도에도 의하지만, 경도가 높은 기판(2) 비드보다 용수철하중은 작지만, 비드를 금속비드(7)와 고무비드(8)와의 합성으로 하여, 또한 접합면에의 접촉이 해당 접합면에 친해지는 탄성시일재(8a, 8b)에 의한 면시일이 되기 때문에 개스킷 계수를 작게 억제하는 것이 가능하게 되고, 요컨대 상기와 같이, 기판(2)의 경도를 낮게 하여 금속비드(7)자체의 용수철힘을 작게 하더라도 문제가 없고, 그만큼, 균열의 걱정도 없다.

상기와 같이, 개스킷계수가 작아져서, 안전율을 보더라도 개스킷계수가 2∼4이면 충분하게 되기 때문에, 전체의 조임하중을 저감할 수 있다.

또한, 상기와 같이 탄성시일재(8a, 8b)에 의한 면시일이 되기 때문에, 접합면의 가공거칠기나 비드폭을 걸치는 흠에 대하여도, 또한 알루미늄 주조시에 발생하는 주형공동이 있더라도, 큰 시일효과를 발휘한다.

또, 기판(2)의 바깥둘레에 따른 제 3 시일라인 SL3의 금속비드(7)에 있어서는, 시일폭이 좁은 경우에는, 스텝형상의 하프 비드로 이루어지는 금속비드(10)를 채용할 수 있다. 즉, 도 33과 같은 풀 비드가, 합류·분기부에서 도 34와 같이 폭이 넓어진 후에, 도 35에 나타내는 바와 같이, 2개의 스텝형상의 하프 비드(10)로 분기하고, 또한, 양 하프 비드(10)가 합류하여 1개의 풀 비드로 되어 있다.

상기한 바와 같이, 풀 비드가 2개의 하프 비드(10)에 합류·분기하는 경우에는, 압축시에 탄성시일재가 가로방향으로 흘러 용수철이 약해지는 것에 비추어, 도 33 및 도 34에 나타내는 바와 같이, 상대적으로 합류·분기부에서의 고무폭을 넓게 함으로써, 힘의 균일화를 꾀하고 있다.

이 때, 볼트구멍근방에서는 고무비드폭을 넓게 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시형태에서는, 볼트의 조임하중의 대부분이 두께증가부에서 부담하여, 연소실 구멍(3)을 둘러싸는 제 1 두께증가부(6)에 큰 압력을 검으로써, 압력이 높은 연소가스를 제 1 두께증가부(6)로 시일하면서 상기 비드의 변형량을 적절한 값으로 억제하여, 탄성시일재(8a, 8b)의 압축파괴 등을 방지하는 것이 가능하게 된다. 또, 체결 축력이 낮은 부분에 사용되는 금속개스킷(1)에 있어서는, 상기 제 1 및 제 2 두께증가부(3, 12)는 불필요하다.

또, 제 1 두께증가부(6)의 원주상의 판두께를 부분적으로 억양(抑揚) 변화시킴으로써(도 36 참조), 연재(延在)방향에 따른 시일압력이 균등화되도록 설계하여, 금속개스킷(1)을 실린더블록과 실린더헤드와의 접합면에 개재하여 조여졌을 때에, 엔진의 강성에 의해 볼트근방과 볼트사이에 있어 면압력이 다르기 때문에 발생하는 내경(연소실)의 변형을 방지하여, 내경의 진원도가 손상되지 않도록 한다. 내경의 진원도가 손상될수록, 오일소비의 증대, 파워손실로 이어진다.

다음에, 본 발명의 제 4 실시형태에 관해서 도면을 참조하여 설명한다.

도 37은, 본 실시형태에 관한 금속개스킷(1)을 설명하는 평면도이다.

본원발명의 금속개스킷(1)은, 기판(2)이, 예를 들면 스테인리스강판이나 연강판 등의 금속판으로 이루어지고, 그와 같은 1장의 기판(2)을 기본으로 생각하여, 필요에 따라서 상기 기판(2)을 적층하여 구성된다.

이하에 설명하는 실시형태에서는, 한 장의 기판(2)으로 구성되는 금속개스킷 (1)의 경우를 예로서 설명한다.

우선, 구성에 관해서 설명하면, 기판(2)의 대략 중앙부에 연소실 구멍(3)이 개구하는 동시에 그 연소실 구멍(3)의 바깥둘레측에 볼트구멍(4)이나 오일구멍(5)이 개구하고 있다. 또한, 체인챔버구멍(17)도 개구하고 있다.

상기 연소실 구멍(3)의 끝단부 전체둘레는, 도 38에 나타내는 바와 같이, 위쪽에 되접어 꺾어지고, 다른 부분보다도 두께가 두꺼운 두께증가부(16)가 형성되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 되접어 꺾음에 의해서 두께증가부 (16)를 형성하는 경우를 예시하고 있지만, 평판을 고착하는 등의 공지의 방법에 의해서 두께증가부 (16)를 형성하더라도 좋다.

또한, 상기 각 개구를 둘러싸도록 시일라인 SL1, SL2가 설정되어, 각 시일라인 SL1, SL2에 따라 비드가 형성되어 있다.

본 실시형태의 비드(BD)는, 도 38 및 도 39에 나타내는 바와 같이, 풀 비드로 이루어지는 기판비드(6)와 고무비드(8, 10)와의 합성에 의해 구성되어 있다.

상기 기판비드(6)는, 기판(2)을 판두께 방향으로 굴곡하여 성형되어, 상기 두께증가부(16)측에 해당 두께증가부(16)보다도 높은 볼록형상으로 되어 있다.

또한, 상기 고무는, 상기 기판비드(6)의 오목부내에 충전된 제 1 탄성시일재 (10)와, 상기 기판비드(6)의 볼록부측에 고착한 제 2 탄성시일재 (8)로 구성되어 있다.

상기 제 1 탄성시일재(10)는, 그 표면이, 기판(2)하면과 대략 같은 면의 평면이 되도록 설정되어 있지만, 그 비드 폭방향 대략 중앙부에는, 아래쪽에 볼록한 돌기(11)가 시일라인 SL1, SL2에 따라 늘어나도록 형성되어 있다.

또한, 제 2 탄성시일재(8)는, 비드볼록부 표면과 그것에 연속하는 평탄면 부분에, 요컨대 기판비드(6)폭보다도 조금 넓은 폭으로 제 2 탄성시일재(8)가 형성되어 있다. 또한, 제 2 탄성시일재(8)의 높이는, 기판비드(6)의 높이와 거의 같은 높이로서, 그 표면(상면)은 거의 평탄하게 되도록 설계되어 있다.

여기서, 상기 제 2 탄성시일재(8)의 폭은, 기판비드(6)의 폭의 1.5배 이내가 바람직하다. 너무 넓어지면, 하중이 필요이상으로 증가하여 버린다. 또한, 제 2 탄성시일재(8)의 높이는, 기판비드(6)의 높이의 0.9∼1.1배의 범위의 높이가 바람직하다.

또한, 기판(2)에 설치한 볼트구멍(4) 등의 개구의 수나 그 종류, 시일라인 SL1, SL2의 위치 등은, 금속개스킷(1)을 개재하는 실린더헤드 및 실린더블록의 종류에 의해서 당연히 다르다.

그리고, 상기 구성의 금속개스킷(1)은, 엔진의 실린더블록과 실린더헤드와의 접합면 사이에 개재하여 체결볼트로 조이는 것이 부착되고, 상기 체결볼트의 조이는 힘에 의해서 비드가 변형하여, 시일라인 SL1, SL2에 따라 소요의 시일압력을 발생함으로써, 오일 등의 시일을 한다.

또한, 상기 체결시에, 연소실 구멍(3)의 끝단부에 설치한 두께증가부 (16)에 의해서, 비드의 압축변형량이 제한됨과 동시에, 해당 두께증가부(16)에 높은 면압력이 발생하여, 해당 두께증가부(16)에 의해서, 고온·고압인 연소가스를 시일하고 있다.

여기서, 개스킷 가격을 낮추기 위해서 두께증가부(16)의 면상에 아무것도 도포하지 않은 경우에는, 엔진가공면(접합면)으로 개스킷두께증가부(16)와의 접촉은 메탈접촉이 되어, 엔진가공 공구흠집에 의한 3∼6 마이크론의 요철이 상기 가공면에 존재한다. 그리고, 엔진의 가동에 의한 폭발압은 상시 가압에서는 없고, 맥동(脈動)가압인 것으로, 두께증가부(16)로부터 바깥둘레측을 항하여 약간의 압력누설은 있다. 그러나, 두께증가부(16)의 바깥둘레측을 둘러싸는 비드(BD)에 의해서 시일된다.

본 실시형태의 비드(BD)는, 압축변형한 기판비드(6)와 고무비드와의 합성용수철에 의해서 소요의 시일압력을 발생하는 구조이기 때문에, 기판비드(6)를 구성하는 기판(2)의 경도를 그만큼 내리는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 상하 양 접합면과 접촉하는 비드의 부분은, 압축변형한 탄성시일재(8, 10)의 평탄면이 되고, 그 연질인 탄성시일재(8, 10)가, 접촉한 접합면 부분에 있는 엔진의 가공 공구흠집을 메움으로써, 상기한 바와 같이 맥동가압이더라도, 두께증가부(16)로부터 누출된 연소가스를 완전히 시일할 수 있다.

여기서, 탄성시일재를 기판비드(6)의 오목부내에만 충전한 구조의 경우에는,그 탄성시일재(10)가 압축변형함으로써, 기판비드(6) 및 기판비드(6)에 계속되는 양쪽의 평탄부분이 위쪽에 뒤집히도록 변형시키는 외력이 발생한다. 그리고, 기판비드(6)의 피로파괴를 억제하고 또한 기판(2) 비용을 억제하는 목적으로 기판(2)의 경도를 내릴수록, 상기 위쪽으로 뒤집히는 것과 같은 변형이 현재화할 우려가 있지만, 본 실시형태에서는, 볼록부측에도 제 2 탄성시일재(8)를 배치함으로써, 해당 제 2 탄성시일재(8)의 압축변형에 의해, 기판비드(6) 및 기판(2)의 상기 변형을 방지하여, 오목부의 제 1 탄성시일재(10)에 의한 시일성능의 열화를 방지하고 있다.

또한, 제 1 탄성시일재(10)를 충전·성형할 때에, 고온 →냉각개방과정에서 중앙부가 조금 움푹 패일 우려가 있지만, 본 실시형태에서는, 상기 중앙부에 돌기 (11, 9)를 형성함으로써, 조임축력이 약한 엔진에 채용하더라도, 저 비용이고 안정한 시일성능을 연소실 구멍(3) 바깥둘레에 확보할 수가 있다. 또, 볼트체결에 의해서 상기 돌기(11, 9)는 찌그러뜨려진 상태가 되어, 평탄하게 되어 있다.

또한, 볼트구멍(4)의 근방위치는, 조임조건이 좋으면 문제가 되지 않는다. 그러나, 오일구멍(5)이나 체인챔버구멍(17)은 조임볼트로부터 멀기 때문에 조임조건이 나쁘고, 또한, 엔진은 사용회수만큼 냉열사이클을 반복하여 어느 정도의 축력저하가 발생하고, 또한, 엔진가동중의 열로 변형하여 운전 중에는 시일조건을 더욱 나쁘게 하고 있다.

이들의 악조건 하에서도 완전시일을 완수하기 위해서, 기존기술은 기판비드 (6)의 오목면의 탄성시일재(10)를 충전한 비드구조는, 기판(2)의 경도를 올리면 용수철힘은 발생하지만, 진동진폭으로 피로파괴하는 경우가 있고, 너무 경도를 올리는 것은 바람직하지 않은 한편, 경도를 떨어뜨리면 상기와 같은 변형이 발생하여 용수철힘을 저하하는 원인이 된다. 이 결점을 보충하기 위해서, 본 실시형태에서는, 상술과 같이, 기판비드(6)의 요면부에 제 1 탄성시일재(10)를 충전하는 것에 아울러, 반대측의 볼록부측에 비드폭 이상의 폭으로, 높이가 기판비드(6)높이와 거의 같은 높이의 제 2 탄성시일재(8)를 성형하여, 기판(2) 및 기판비드(6)의 변형을 방지하고 있다.

여기서, 기판(2)의 경도를 낮게 함으로써 용수철힘은 저하하지만 비드오목부에 충전한 제 2 탄성시일재(8)를, 비드철측에 기판비드(6) 높이와 같은 높이로 성형하였기 때문에 오목부에 충전한 탄성시일재(10)에 의한 변형을 규제하여, 경도가 높은 재질로 기판(2)을 구성하였을 때와 동등하거나 그 이상의 용수철힘을 비드 (BD)에 갖게 하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 탄성시일재(10)를 몰드가공할 때, 기판비드(6)의 오목부측은, 기판(2)의 평면부와 한 면이 되도록 가공하지만, 가공중에는 온도가 높아 열팽창하고 있고 냉각개방하였을 때에 고무두께가 두꺼운 중앙부에서 열팽창차 분만큼 수축하여 미소하게 움푹 패여, 조임조건이 나쁘고, 조임볼트로부터 내밀고 있는 부분에서, 면압력이 저하하여 압력이 새는 경우가 있다.

이에 대하여, 본원발명에서는, 기판비드(6)의 오목부에 충전하는 탄성시일재 (10) 표면의 중앙부에 작은 돌기(11)를 형성함으로써, 조임하중을 그다지 증가시키는 일없이 변형하여, 면압력이 저하하였을 때에 제 2 탄성시일재(8) 표면에 형성한 돌기(11)가 융기하여 변형추종한다. 이 돌기(11)의 면적은 좁지만, 높은 면압력을발생하여 시일을 완전히 할 수 있다. 즉, 조임볼트로부터 바깥둘레측에 떨어진 위치 때문에, 면압력이 상대적으로 작아지는 경향이 있지만, 통상시는 조임하중에 의한 비드의 압축변형에 의한 기판비드(6)의 양면에 설치한 탄성시일재가 대향하는 접합면에 밀어붙여져 시일한다. 이 때, 오목부측의 탄성시일재(10)에 형성한 돌기 (11)는 오목부내에 밀어넣은 상태로 변형하여, 접합면의 평면에 따라, 거의 기판 (2)의 평탄면(하면)과 같은 면의 상태가 되어 있다.

이 정상상태로부터, 진동 등으로, 상기 비드위치에 있어서의 대향하는 접합면사이의 간극이 커져 일시적으로 면압력이 저하하면, 비드의 압축변형량이 작아져서, 시일압력이 저하하지만, 오목부측의 탄성시일재(10)에 있어서는, 상기 간극의 확대에 따라서 돌기(11)가 자동적으로 융기하여 대향하는 접합면과의 사이의 접촉을 확보하는 동시에 접촉면적이 작아짐으로써 돌기(11)에 의한 면압력이 높아져서 시일형상을 유지할 수가 있다. 또한, 간극이 작아짐에 따라서 상기 정상상태로 복귀한다.

또, 상기 설명에서는, 대향하는 접합 사이의 간극의 변화에 의한 면압력저하를 예로 설명하고 있지만, 대향하는 접합 사이의 간극이 변화하지 않는 경우이더라도, 시간경과에 따른 열화로 용수철힘이 약해져서 면압력이 작아진 경우라도, 상기한 바와 같이, 면압력의 저하에 따라서 상기 돌기(11)위치에 하중이 집중함으로써{이 경우에는 돌기(11, 9)는 반드시 융기하지 않는다}, 돌기(11)위치에서의 면압력이 높아져서 소정의 시일압력을 확보할 수 있다.

여기서, 상기 비드위치에 있어서의 접합면 사이의 변동폭이 큰 경우에는, 도40에 나타내는 바와 같이, 기판비드(6) 볼록부측의 탄성시일재에도 돌기(9)를 형성해 두면 좋다.

또한, 비드 폭방향에 나란히 하는 돌기(11, 9)의 수는, 1조에 한정되지 않고, 도 41∼도 43에 나타내는 바와 같이, 2조 이상이더라도 좋다. 또한, 2조 이상 설치하는 경우에는, 그 돌기(11, 9) 높이를 다르게 하더라도 좋고, 그 크기에 대해서도 다르게 하더라도 좋다. 복수개의 돌기(11, 9)를 형성하면, 면압력의 부하를 억제하고, 또한 면압력 저하시에는, 복수의 돌기(11, 9)로 래버린스(labyrinth)효과를 갖게 하거나, 시일라인 S의 사실상의 증가에 의해서 안정한 시일성을 장기간에 걸쳐 확보할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 복수개의 돌기(11, 9)에 관해서, 도 44∼도 47에 나타내는 바와 같이, 각 돌기(11, 9)의 크기나 형상(종단면 형상이나 평면에서 볼 때의 단위길이당의 면적)을 다르게 하여 돌기(11, 9)의 최적화를 꾀함으로써 상기 효과의 증대를 꾀할 수 있다. 즉, 비드 폭방향에 나란히 하여 2조 이상 설치하는 경우는, 상대적으로, 면압력이 높은 측의 돌기(11, 9)를 낮게 하거나, 단위길이당의 면적을 작게 설정하는 것이 바람직하다.

시일라인에 따라 늘어나는 1조의 돌기(11, 9)에 있어서도, 돌기(11, 9)형성위치에 있어서의 면압력에 따라서, 돌기(11, 9)높이나 형상을 변경하도록 하더라도 좋다. 즉, 상대적으로 면압력이 작아지는 부분만큼, 돌기(11, 9) 높이를 높게 하거나, 돌기(11, 9)의 폭을 넓힌다.

여기서, 상기 돌기(11, 9)는, 시일라인 SL1, SL2을 따라, 시일라인 SL1, SL2의 전부에 연속하여 설치하더라도 좋고, 소정간격마다 단속적으로 형성하더라도 좋다.

상기 돌기(11, 9)를, 시일라인 SL1, SL2에 대하여 부분적으로 형성하는 경우에는, 볼트구멍(4)으로부터 떨어진 상대적으로 면압력이 낮은 위치나 대향하는 접합면 사이의 간극의 변동이 상대적으로 큰 부분(면압력 변동의 진폭이 상대적으로 큰 부분)에 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실시형태에서는, 기판비드(6)는, 풀 비드의 경우에서 설명하고 있지만, 기판비드(6)가 스텝형상의 하프 비드이더라도 적용할 수 있게 된다. 즉, 도 48 및 도 49에 나타내는 바와 같이, 스텝형상의 기판비드(6)의 볼록측(기판평탄보다 볼록하게 되는 부분)에 제 2 탄성시일재(12)를 고착하여, 그 볼록한 뒤쪽의 오목부분에 제 1 탄성시일재(14)를 설치하는 동시에 두께가 두꺼운 부분에 돌기 (13, 15)를 형성한다. 작용·효과에 있어서는, 상기 실시형태와 마찬가지이다.

여기서, 두께증가부(16)근방의 비드(BD)에 있어서는, 도 50에 나타내는 바와 같이, 볼록측의 제 2 탄성시일재에 관해서, 볼록부의 경사면의 양측에 반드시 설치할 필요는 없다. 즉, 두께증가부(16)측은, 면압력이 상대적으로 높고 또한 기판을 구속할 힘이 강하기 때문에, 기판의 변형이 억제되기 때문이다. 조임볼트 근방에 대해서도 마찬가지이다.

또, 상기 돌기(11, 9)의 높이는, 돌기형상을 막론하고, 두께증가부 (16)의 판두께까지 변형하였을 때의 변형율이 25% 이하가 되도록 설계하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 예는, 기판이 한 장으로 이루어지는 금속개스킷의 경우이지만, 개재하는 접합면 사이를 따라서, 상기의 구성의 기판을 여러 장 적층하여 금속개스킷으로 하더라도 좋다. 이 경우, 반드시, 종래 예와 같이 기판비드의 볼록부측이 대향하도록 적층할 필요는 없다.

그 밖의 구성이나 작용효과 등은 상기 각 실시형태와 마찬가지이다.

이상의 설명으로부터 명백하듯이, 금속비드의 볼록부측의 탄성시일재의 양이 많아져서 압축변형량이 커지기 때문에, 탄성시일재의 성형가공이 하여 쉽게 되는 동시에, 탄성시일재의 두께도 두껍게 할 수 있기 때문에, 가공 공차(公差)를 크게 취할 수 있어, 제작비용의 저감을 꾀할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 금속비드의 볼록부에 고착된 탄성시일재가 냉각수에 쐬기 어렵게 되는 동시에, 금속비드의 오목부내에 충전된 탄성시일재에 대해서는 비드로 덮여지고 냉각수에 쐬는 일이 없기 때문에, 탄성시일재의 열화가 방지되어 장기간에 걸쳐 안정한 시일성능을 확보할 수가 있다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 금속비드의 반발력과 상기 금속비드의 볼록부측 및 오목부측에 고착, 충전된 탄성시일재의 탄성반발력이 상승하여 필요한 시일압력을 얻을 수 있기 때문에, 기판재료의 경도를 낮게 하는 것이 가능하게 되어 기판의 금속비드의 피로파괴의 걱정을 없앨 수 있어, 시일면 거칠기를 흡수하여 냉각수압력이나 오일압력 등을 적은 면압력으로 또한 비드폭을 준비하지 않고 넓게 함으로써, 양호하게 시일할 수가 있다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 금속비드의 볼록부측의 탄성시일재 및 오목부측의 탄성시일재와 동시에 시일면적을 넓게 잡을 수 있기 때문에, 접합면의 흠이나 주조시에 발생하는 주형공동을 낮은 면압력으로 양호하게 시일할 수가 있고, 더구나, 탄성시일재는 탄성재(특히 고무계)로 이루어지는 시일재이기 때문에, 개스킷 계수가 낮고, 이 결과, 한정된 축력하중을 조건이 나쁜 개소에 효율적으로 사용할 수 있고, 전체의 하중을 감소시킬 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

두께가 얇은 금속판으로 이루어지고 또한 1 또는 2 이상의 개구를 가지며 상기 개구의 일부가 볼트삽입관통구멍인 기판에 대하여,

시일라인을 따라 형성된 비드와, 다른 부분보다도 두께가 두꺼운 제 1 두께증가부를 구비하여 구성되고, 대향하는 접합면 사이에 개재되어 체결 볼트로 조임으로써, 상기 제 1 두께증가부에 면압력이 집중하는 동시에, 상기 비드가 판두께방향으로 변형하여 시일하는 금속개스킷으로서,

상기 비드를,

상기 기판을 판두께방향으로 굴곡하여 한쪽면측에 볼록형상으로 되어 그 볼록부 높이가 상기 제 1 두께증가부보다도 높은 금속비드와, 상기 금속비드의 볼록부측 표면에 고착하는 동시에 그 볼록부 뒤쪽의 오목부에 충전되어 상기 금속비드의 변형과 동시에 판두께방향으로 압축변형하는 탄성시일재로 이루어지는 고무비드와의 조합으로 구성하는 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 1 항에 있어서, 상기 금속비드는, 풀 비드 또는 스텝형상의 하프 비드인 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 1 항에 있어서, 상기 금속비드의 볼록부측 표면에 고착하는 탄성시일재는, 적어도 해당 볼록부 표면에 고착하는 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 1 항에 있어서, 상기 금속비드의 볼록부측 표면에 고착하는 탄성시일재의 높이를 금속비드의 볼록부와 동일 또는 대략 동일높이로 하는 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 4 항에 있어서, 상기 기판에 형성된 개구의 일부는, 연소실 구멍이고, 상기 제 1 두께증가부는, 상기 연소실 구멍 전체둘레를 끝단이 없는 고리형상으로 둘러싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 5 항에 있어서, 상기 제 1 두께증가부는, 상기 기판의 연소실 구멍측의 끝단부를 되접어 꺾는 동시에 상기 되접어 꺾는 부분에 심 판을 배치하여 구성되는 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 5 항에 있어서, 상기 제 1 두께증가부의 총 판두께를, 상기 체결볼트의 볼트삽입관통구멍 근방은 얇고, 각 볼트삽입관통구멍 사이는 두껍게 되도록, 상기 연소실 구멍의 둘레방향을 따라 변화시키는 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 5 항에 있어서, 상기 기판의 바깥둘레부에, 상기 제 1 두께증가부보다도 얇은 제 2 두께증가부를 설치한 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 기판의 한면 또는 양면에 감마제를 도포한 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
복수개의 연소실 구멍이 인접하여 개구한 금속박판을 기판으로 하여, 상기 각 연소실 구멍의 둘레가장자리를 따라 둘러싸도록 하여, 다른 부분보다도 두께가 두꺼운 두께증가부 및 시일라인이 설치되어, 상기 시일라인을 따라 비드가 설치된 금속개스킷에 있어서,

인접하는 연소실 구멍의 사이인 구멍경계부에서는, 해당 인접하는 연소실 구멍에 공통한 비드를 설치하는 동시에 각 연소실 구멍 둘레가장자리에 설치한 비드를 서로 접속하여 일체 구성으로 하여, 상기 구멍경계부에서의 연소실 구멍 둘레가장자리에 따른 두께증가부의 폭을, 인접하는 연소실 구멍사이의 간극에 따른 폭으로 하여,

상기 비드를, 기판의 판두께방향으로 굴곡하여 상기 두께증가부 두께보다 높은 볼록형상으로 성형한 금속비드와, 판두께방향으로 압축변형함으로써 용수철힘을 발휘할 수 있는 탄성시일재를, 상기 금속비드의 볼록부측 표면에 고착하는 동시에 볼록부 뒤쪽의 오목부에 충전하여 이루어지는 고무비드와의 합성으로 하여, 상기 볼록부측 표면의 탄성시일재는, 적어도 금속비드 볼록부 표면에 고착하는 동시에 금속비드 높이와 동일 또는 대략 동일한 높이로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 10 항에 있어서, 상기 두께증가부는, 대상으로 하는 접합면 사이에 개재되었을 때에 면압력이 균등화되도록, 부분적으로 두께가 변경되어 있는 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 1 항 내지 제 8 항, 제 10 항, 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 시일라인을 따라, 금속비드의 돌출높이 및 폭의 적어도 한쪽을 부분적으로 변경함으로써, 시일라인에 따른 비드에 의한 시일 면압력을 균등화하는 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 1 항 내지 제 8 항, 제 10 항, 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 시일라인을 따라, 고무비드의 돌출높이 및 폭의 적어도 한쪽을 부분적으로 변경함으로써, 시일라인에 따른 비드에 의한 시일 면압력을 균등화하는 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
두께가 얇은 금속판으로 이루어지는 기판에, 복수개의 시일라인이 형성되고, 각 시일라인을 따라 비드가 형성되어, 상기 복수개의 시일라인의 적어도 일부가 소정개소에서 합류 또는 분기하는 합류·분기부가 형성되는 금속개스킷에 있어서,

상기 시일라인을 따라 구성하는 비드를, 기판을 판두께방향으로 굴곡하여 한쪽면측에만 볼록형상으로 된 금속비드와, 금속비드 볼록부측 표면에 고착하는 동시에 볼록부 뒤쪽의 오목부에 충전되어 상기 금속비드의 변형과 동시에 판두께방향으로 압축변형하는 탄성시일재로 이루어지는 고무비드와의 합성으로 구성하고, 적어도 상기 합류·분기부에서는, 볼록부측 표면의 탄성시일재를, 적어도 금속비드볼록부 표면에 고착하는 동시에 금속비드의 비드높이와 동일 또는 대략 동일한 높이로 설정한 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 14 항에 있어서, 기판에 판두께방향으로 두께가 증가한 두께증가부를 형성하여, 상기 두께증가부의 두께증가에 의해서 상기 비드의 압축변형량을 규제하는 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 14 항에 있어서, 상기 합류·분기부에서의 고무비드의 폭을 조정함으로써, 해당 합류·분기부에서의 시일압력을, 합류·분기부 이외의 시일라인위치에서의 시일압력에 일치시키거나 또는 가깝게 한 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 금속비드가 풀 비드로부터 복수의 풀 비드에 분기, 또는, 복수의 풀 비드가 합류하는 합류·분기부에서, 금속비드폭에 대한 금속비드 볼록부측의 고무비드폭의 비에 대해서, 상기 합류·분기부에서의 비가, 다른 비드부분에서의 비보다도 작아지도록, 고무비드폭을 조정한 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 14 항에 있어서, 금속비드가, 풀 비드로부터 복수의 스텝형상의 하프 비드에 분기 또는, 복수의 스텝형상의 하프 비드가 합류하여 풀 비드가 되는 합류·분기부에서, 금속비드폭에 대한 고무 비드폭의 비에 대해서, 상기 합류·분기부에서의 비가, 조임볼트 근방부에서는, 다른 비드부분에서의 비보다도 커지도록, 고무비드폭을 조정한 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 1 항 내지 제 8 항, 제 10 항, 제 11 항, 제 14 항 내지 제 16 항, 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고무비드를 구성하는 상기 볼록부측 표면에 고착한 탄성시일재 표면, 및 상기 오목부에 충전된 탄성시일재 표면의 적어도 한쪽에 대하여, 1조 또는 2조 이상의 돌기를 시일라인에 따라 설치한 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 1 항 내지 제 8 항, 제 10 항, 제 11 항, 제 14 항 내지 제 16 항, 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고무비드를 구성하는 상기 볼록부측 표면에 고착한 탄성시일재 표면, 및 상기 오목부에 충전된 탄성시일재 표면의 적어도 한쪽에 있어서의, 시일 면압력이 상대적으로 낮은 부분에 대하여, 1조 또는 2조 이상의 돌기를 설치한 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 19 항에 있어서, 상기 각 조의 돌기는, 연재방향에 따른 돌기높이 및 폭의 적어도 한쪽이, 돌기형성위치에 있어서의 시일 면압력에 따라서 변경되어, 시일 면압력이 작을수록, 상기 돌기높이 및 폭의 적어도 한쪽의 값을 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 금속개스킷.
제 19 항에 있어서, 상기 볼록부측 표면에 고착한 탄성시일재 표면, 및 상기 오목부에 충전된 탄성시일재 표면의 적어도 한쪽에 복수개의 돌기를 설치하고, 그 복수개의 돌기에 있어서, 돌기높이 및 단위길이당의 면적의 적어도 한쪽을, 돌기형성위치의 시일 면압력에 따라서 다르게 한 것을 특징으로 하는 금속개스킷
제 19 항, 제 21 항, 제 22 항에 있어서, 여러 장의 기판이 적층되어 구성되는 것을 특징으로 하는 금속개스킷.