JPH06100285B2

JPH06100285B2 - シリンダ・ヘツド・ガスケツト

Info

Publication number: JPH06100285B2
Application number: JP60252919A
Authority: JP
Inventors: 宏明秋田; 正明小野
Original assignee: ユ−サンガスケツト株式会社
Priority date: 1985-11-13
Filing date: 1985-11-13
Publication date: 1994-12-12
Anticipated expiration: 2009-12-12
Also published as: JPS62113968A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、エンジンのシリンダ・ヘッドとシリンダ・ブ
ロックとの間に介装されるシリンダ・ヘッド・ガスケッ
トに関する。

従来の技術第６図は従来、多用されていたシリンダ・ヘッド・ガス
ケットを示す。ガスケット本体１は、両面に爪２を打ち
抜かれた比較的薄い鋼板３と、この鋼板３の両面に圧着
された比較的に厚いシート状の圧縮性材料４とからな
り、前記圧縮性材料４はゴムと石綿との混合物からな
る。そして、前記ガスケット本体１のうちの、シリンダ
穴５の周囲の部分には、エンジンのシリンダ内の燃焼ガ
スをシールするためのボア・グロメット６が、ガスケッ
ト本体１を挟むようにして装着されている。また、ガス
ケット本体１のうちの、水穴７および油穴（図示せず）
の周囲の部分には、液状ガスケット８が塗布されている
（なお、このように液状ガスケット８を塗布する代り
に、水穴７および油穴にゴム製のリングを嵌合すること
もある）。

第７図は他の従来のシリンダ・ヘッド・ガスケットを示
し、ガスケット本体11は、比較的に厚い鋼板12の両面
に、石綿等の圧縮性繊維とゴムとの混合物からなる比較
的に薄い圧縮性材料層13を設けてなる。前記ガスケット
本体11には、シリンダ穴14、水穴15および油穴（図示せ
ず）が設けられている。前記ガスケット本体11のうちの
シリンダ穴14の周囲の部分には、ステンレス鋼からなる
ボア・グロメット16が装着されている。前記ガスケット
本体11のうちの水穴15および油穴の周囲には、ビード17
が設けられており、このビード17はガスケット本体11の
片面側に突出している。

発明が解決しようとする問題点近年、エンジンは高馬力化、高回転化の傾向にあり、こ
の傾向は、燃焼圧力の増大および熱的負荷の増大をもた
らしている。また同時に、近年、エンジンは軽量化の傾
向にあり、この傾向はシリンダ・ヘッドおよびシリンダ
・ブロックの剛性の低下をもたらしている。このため、
シリンダ・ヘッドおよびシリンダ・ブロックの、燃焼圧
力による構造的変形および熱的負荷による熱変形は、ま
すます増大しており、シリンダ・ヘッド・ガスケットは
極めて苛酷な条件下に置かれるようになってきた。

しかるに、前記第６図の従来シリンダ・ヘッド・ガスケ
ットにおいては、（イ）ボア・グロメット６装着部に大きな応力が作用す
ると、圧縮性材料４が圧縮弾性限度を越えてしまうの
で、ボア・グロメット６装着部全体としても圧縮弾性限
度を越えてしまう。その結果、シーリング応力の低下、
シーリング・ギャップの拡大・ひいてはガス漏れおよび
グロメット６の破損へと発展しやすい。

（ロ）多大な熱的負荷が掛ることにより、ボア・グロメ
ット６装着部において、圧縮性材料４がへたり（クリー
プ）を起こしやすく、これによってもガス漏れを発生し
やすい。

（ハ）水穴７および油穴の周囲は、シールが不十分にな
りがちであるので、前記のように液状ガスケット８を塗
布したり、ゴム製のリングを装着していたが、これらの
作業は手間が掛り、生産性を低下させる。また、液状ガ
スケット８を塗布する場合には、必ずしも満足すべきシ
ール効果を得ることができない。

（ニ）水穴７および油穴の周囲のシールを十分にするた
め、ボルトの締め付け力を大きくすると、該ボルトの周
囲部において圧縮性材料４に過大な荷重が作用し、その
圧縮弾性限度を越えてしまい、ガスケット本体１が破壊
してしまう。

等の種々の欠点があった。

他方、前記第７図の従来のシリンダ・ヘッド・ガスケッ
トにおいては、圧縮性材料層13が比較的に薄く、ガスケ
ット本体11の主体は鋼板12となるので、ボア・グロメッ
ト16装着部に大きな応力が作用しても、圧縮弾性限度を
越えないようにすることができ、したがって、前記第６
図のガスケットの場合のようにシーリング応力の低下、
シーリング・ギャップの拡大、ひいてはガス漏れおよび
ボア・グロメット16の破損等を招くこともない。

また、上述のように圧縮性材料層13の厚さが比較的に薄
く、ガスケット本体11の主体は鋼板12となるので、多大
な熱的負荷を受けても、前記第６図のガスケットに比較
してへたりにい。

また、このシリンダ・ヘッド・ガスケットにおいては、
ビード17が設けられていることにより、シリンダ・ヘッ
ドおよびシリンダ・ブロックに対する接触面積が制限さ
れるので、小さなボルト締め付け力で、水穴15および油
穴の周囲において高い接触圧を得ることができ、水およ
び油のシール性を向上させることが可能になる。

しかし、この従来のシリンダ・ヘッド・ガスケットにお
いては、次に述べるような問題があった。

（ｉ）一般に、シリンダ・ヘッド・ガスケットがシリン
ダ・ヘッドとシリンダ・ブロックとの間に装着される場
合、シリンダ内圧縮比コントロールのため、締め付け時
厚さが規制される。他方、圧縮性材料層13はガスケット
全体のへたり等を考慮し、当然片面0.2mm以下に規制さ
れる。このため、この種のシリンダ・ヘッド・ガスケッ
トにおいては、ガスケット全体の所要の締め付け時厚さ
を得るために、一般に鋼板12の板厚を厚くせざるを得な
い。そして、このように厚い板厚の鋼板12にビード17を
形成した場合、そのビード17部分の圧縮率が低くなる。
この結果、ガソリンエンジン等のシリンダ・ヘッドおよ
びシリンダ・ブロックの剛性が弱いエンジンでは、ガス
ケット全面各部に配置されている水穴15および油穴に安
定したシール応力が得られるような面圧配分にすること
が困難である。

（ii）ボア・グロメット16と鋼板12との間に圧縮性材料
層13が介在されるので、ボア・グロメット16装着部の熱
放散が悪く、燃焼室ガスシール部（ボア・グロメット装
着部）の耐へたり性の向上が十分でない。

発明の目的本発明は、水・油シール部に形成されるビード部に安定
したシール応力を維持できるとともに、燃焼室ガスシー
ル部にも同時に安定したシール応力を維持できるシリン
ダ・ヘッド・ガスケットを提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段本発明によるシリンダ・ヘッド・ガスケットは、金属か
らなる芯板と、この芯板に設けられたシリンダ穴と、前
記芯板の両面のうちの前記シリンダ穴の周囲を除く部分
にそれぞれ重ね合わされた２枚の表面板と、前記芯板の
うちの前記シリンダ穴の周囲の部分に前記芯板を両側か
ら挟むようにして装着された金属からなるボア・グロメ
ットと、前記芯板および前記表面板に貫通された水穴お
よび油穴と、各前記表面板のうちの前記水穴および前記
油穴の周囲にそれぞれ設けられた、該表面板の外面側に
突出するビード部とを有してなり、各前記表面板はそれ
ぞれ金属板の両面に圧縮性繊維とエラストマーとの混合
物からなる薄い圧縮性材料層を被覆してなるものであ
る。

作用本発明においては、ボア・グロメット装着部（燃焼室ガ
スシール部）はすべて金属で構成できるので、ボア・グ
ロメット装着部に過大な熱変形応力が作用しても、圧縮
弾性限度を越えることがないし、当然へたり性も少な
く、高いトルク保持力を得られるため、安定して、優れ
たガス・シール性能を維持することができる。

また、ボア・グロメット装着部に圧縮性材料層が介在さ
れず、ボア・グロメットから芯板へ金属のみを通じて熱
が放散されるので、ボア・グロメット装着部の熱放散が
よく、この点からもボア・グロメット装着部の耐へたり
性が向上する。

また、芯板に２枚の表面板を重ね合わせてガスケット本
体を構成するので、各表面板に使用される金属板の板厚
を十分薄くすることができる。そして、これらの薄い金
属板にビードが形成されるので、ビード部分（すなわ
ち、水、油シール部）に比較的高い圧縮性を持たせるこ
とができるため、安定した均一な面圧分布状態が得ら
れ、ビード部に安定したシール応力を維持でき、水、油
のシールを極めて良好に維持できる。

また、水、油シール部以外の部分（ビード以外の部分）
についてみても、圧縮性材料層が薄いため、へたり性は
極めて少なく、全体として高いトルク保持力が得られ
る。

実施例以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

ガスケット本体21は、鋼板からなる芯板22の両面に２枚
の表面板23,24をそれぞれ重ね合わせてなる。そして、
前記表面板23,24は、それぞれ薄い鋼板23aの両面に石
綿、アラミド繊維等の圧縮性繊維とゴム等のエラストマ
ーとの混合物からなる薄い圧縮性材料層23bを被覆して
なる。同様にして、前記表面板24は、薄い鋼板24aの両
面に石綿、アラミド繊維等の圧縮性繊維とゴム等のエラ
ストマーとの混合物とからなる薄い圧縮性材料層24bを
被覆してなる。

前記芯板22には、シリンダ穴25が設けられており、この
シリンダ穴25の周囲の部分においては、芯板22には表面
板23,24が重ねられていない。そして、前記芯板22のう
ちのシリンダ穴25の周囲の部分には、２本の環状のビー
ド26,27がシリンダ穴25と同心円状にプレス加工により
形成されている。また、前記芯板22のうちのシリンダ穴
25の周囲の部分には、ステンレス鋼からなるボア・グロ
メット28が、前記ビード26,27を挟むようにして装着さ
れている。

前記芯板22および表面板23,24には、冷却水を通過させ
るための水穴29、潤滑油を通過させるための油穴30（第
２図参照）、および締付ボルトを挿通するためのボルト
穴31が設けられている。前記表面板23,24のうちの水穴2
9および油穴30の周囲の部分には、第１図に示されるよ
うに外方に突出する横断面円弧状のビード32,33がプレ
ス加工により形成されており、これらのビード32,22は
それぞれ水穴29および油穴30を取り囲んでいる（なお、
水穴29の周囲に形成されるビード32,33の横断面形状の
みが第１図に示されているが、油穴30の周囲に形成され
るビード32,33の横断面形状も同様の形状である）。前
記ガスケット本体21には、ボルト穴34が設けられてお
り、このボルト穴34には、第３図によく示されるように
グロメット35が装着されている。

このシリンダ・ヘッド・ガスケットにおいては、ボア・
グロメット28装着部（燃焼室ガスシール部）は芯板22と
ボア・グロメット28とからなり、これらはすべて金属で
あるので、ボア・グロメット28装着部に過大な熱変形応
力が作用しても、圧縮弾性限度を越えることがなく、し
たがって前記第３図の従来のガスケットの場合のように
シーリング応力の低下、シーリング・ギャップの拡大、
ひいてはガス漏れおよびボア・グロメット28の破損等を
招くこともない。そして、当然へたり性も少なく、高い
トルク保持力を得られるため、安定して、優れたガス・
シール性能を維持することができる。

また、ボア・グロメット28装着部に圧縮性材料層23b,24
bが介在されず、ボア・グロメット27から芯板25へ直接
熱が放散されるので、ボア・グロメット28装着部の熱放
散がよく、この点からもボア・グロメット28装着部の耐
へたり性が向上する。

また、ビード32,33が設けられていることにより、シリ
ンダ・ヘッドおよびシリンダ・ブロックに対する接触面
積が制限されるので、小さなボルト締め付け力で、水穴
29、油穴30の周囲において十分高い接触圧を得ることが
できる。

また、芯板22に２枚の表面板23,24を重ね合わせてガス
ケット本体21を構成するので、各表面板23,24に使用さ
れる鋼板23a,24aの板厚を十分薄くすることができる。
そして、これらの薄い鋼板23a,24aにビード32,33をそれ
ぞれ形成するので、これらのビード32,33部分（すなわ
ち、水、油シール部）に比較的高い圧縮性を持たせるこ
とができるため、安定した均一な面圧分布状態が得ら
れ、ビード32,33の部分に安定したシール応力を維持で
き、水、油のシールを極めて良好に維持できる。

しかも、ガスケット本体21のうちの、水、油シール部以
外の部分（ビード32,33以外の部分）についてみても、
前記のように圧縮性材料層23b,24bが薄いため、へたり
性は極めて少なく、全体として高いトルク保持力が得ら
れる。

なお、ビード32,33はプレス加工により形成できるの
で、従来のように水穴および油穴の周囲に液状ガスケッ
トを塗布したり、ゴム製のリングを装着したりする場合
に比べ、シリンダ・ヘッド・ガスケットの生産性を向上
させることができる。

第４図は本発明の他の実施例を示す。この実施例におい
ては、芯板22のうちのシリンダ穴25の周囲の部分に１本
のビード36のみが設けられている。他の構成は前記各実
施例と同様である。本実施例においても、前記実施例と
同様の効果を得ることができる。

第５図は本発明のさらに他の実施例を示し、芯板22のう
ちのシリンダ穴25の周囲の部分には、環状の鋼板37が積
層されており、ボア・グロメット28は芯板22および鋼板
37を両側から挟んでいる。他の構成は前記各実施例と同
様である。本実施例においても、前記各実施例と同様の
効果を得ることができる。

発明の効果以上のように本発明によるシリンダ・ヘッド・ガスケッ
トは、水、油穴シール部に形成されるビード部に安定し
たシール応力を維持できるとともに、燃焼室ガスケット
部にも同時に安定したシール応力を維持できる等の優れ
た効果を得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシリンダ・ヘッド・ガスケットの
一実施例のボア・グロメット装着部および水穴付近を示
す断面図（断面位置は第２図のＩ−Ｉ線）、第２図は前
記実施例を示す平面図、第３図は前記実施例のボルト穴
付近を示す断面図、第４図は本発明の他の実施例のボア
・グロメット装着部および水穴付近を示す断面図、第５
図は本発明のさらに他の実施例のボア・グロメット装着
部および水穴付近を示す断面図、第６図は従来のシリン
ダ・ヘッド・ガスケットのボア・グロメット装着部およ
び水穴付近を示す断面図、第７図は他の従来のシリンダ
・ヘッド・ガスケットのボア・グロメット装着部および
水穴付近を示す断面図である。 21…ガスケット本体、22…芯板、23,24…表面板、23a,2
4a…鋼板、23b,24b…圧縮製材料層、25…シリンダ穴、2
8…ボア・グロメット、29…水穴、30…油穴、32,33…ビ
ード部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属からなる芯板と、この芯板に設けられ
たシリンダ穴と、前記芯板の両面のうちの前記シリンダ
穴の周囲を除く部分にそれぞれ重ね合わされた２枚の表
面板と、前記芯板のうちの前記シリンダ穴の周囲の部分
に前記芯板を両側から挟むようにして装着された金属か
らなるボア・グロメットと、前記芯板および前記表面板
に貫通された水穴および油穴と、各前記表面板のうちの
前記水穴および前記油穴の周囲にそれぞれ設けられた、
該表面板の外面側に突出するビード部とを有してなり、
各前記表面板はそれぞれ金属板の両面に圧縮性繊維とエ
ラストマーとの混合物からなる薄い圧縮性材料層を被覆
してなるシリンダ・ヘッド・ガスケット。