JPS62101873A

JPS62101873A - シリンダ・ヘツド・ガスケツト

Info

Publication number: JPS62101873A
Application number: JP24139985A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Akita; 宏明秋田; Masaaki Ono; 正明小野
Original assignee: YUUSAN GASKET KK
Current assignee: YUUSAN GASKET KK
Priority date: 1985-10-30
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1987-05-12

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３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。ガスケツ１一本体１は、両面に爪２を打
ち恢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、
前記カスゲット本体１のうらの、シリンダ穴５の周縁部
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、該周縁部の両面を挾むよう
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）の周辺には、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４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の周縁部には、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１
７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、高回転化の傾向におり、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（以下、単にヘ
ッドと言う）およびシリンダ・ブロック（以下、単にブ
ロックと言う）の剛性の低下をもたらしている。このた
め、ヘッドおよびブロックの、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。

しかるに、前記第３図の従来のシリンダ・ヘッド・ガス
ケットにおいては、（イ）グロメット６装着部に大きな応力が作用すると、
圧縮性材お１４が圧縮弾性限度を越えてしまうので、第
５図の曲線Ａに示されるように、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、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および油穴の周辺は、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１ｑることができない。

（ニ）水穴７および油穴の周辺のシールを十分にするた
め、ボルトの締め付は力を大きくすると、該ボルトの周
辺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４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、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
３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、へたりにくい。

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、ヘッドおよび
ブロックに対する接触面積が制限されるので、小さなボ
ルト締め付は力で、水穴１５および油穴１５の周辺にお
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めった。

シリンダ・ヘッド・ガスケットがヘッドとブロックとの
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（プ時厚さが規制される。この締め付は時
厚さは、一般に１．２ｓ〜１．５ｍ程度に定められる場
合が多いが、締め付は時厚さがこのような値に定められ
る場合、当然ガスケット本体１１の板厚も１．２ｍ〜１
．５＃必要となる。

しかるに、この第４図のシリンダ・ヘッド・ガスケット
においては、圧縮性材料層１３はガスケット仝体のへた
り等を考慮し、当然片面０．２ｍ程度に規制される。こ
のため１．ガスケット本体１１が１．２＃板厚の場合、
鋼板１２は０．８．以上とせざるを得ない。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部分の圧縮特性は、第６図の曲線Ｂ
に示されるように圧縮率が低くなる（第６図において、
圧縮荷重はビード１　ｃｍ当たりの荷重を示す）。この
結果、ガソリンエンジン等のヘッドおよびブロックの剛
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
れるような血圧配分にすることが困難であった。

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、それぞ
れ鋼板等の金属板の両面に、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
い圧縮性材料層を被覆してなる第一の板材および第二の
板材を互いに重ね合わせてなるガスケット本体と、この
ガスケツ１一本体に設けられたシリンダ穴、水穴および
油穴と、前記第一の板材および第二の板材のうちの前記
水穴および油穴の周囲にそれぞれ設けられた、該第一の
板材および第二の板材の外面側に突出するビード部と、
前記ガスケット本体のうちの前記シリンダ穴の周縁部に
、前記第一の板材および第二の板材を両側から挟むよう
にして装着されたステンレス鋼等の金属製のボア・グロ
メットとを有してなるものである。

作用本発明においては、圧縮性材料層は薄く、ガスケット本
体の主体は２枚の金属板となるので、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。また、上述のように圧縮性材料層は薄く
、ガスケット本体の主体は２枚の金属板であるので、当
然へたり性も少なく、高いトルク保持力を１ｑられるの
で、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、第一の板材および第二の板材を重ね合わせてガス
ケット本体を構成するので、各板材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、安定した均一な血圧分布状態が得
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。

第１図および２図は、本発明の一実施例を示す。

この実施例において、ガスケット本体２１は、第一の板
材２２ａと第二の板材２２ｂとを互いに重ね合わせてな
る。そして、前記第一の板材２２ａおよび第二の板材２
２ｂは、それぞれ薄い鋼板２３の両面に、石綿、アラミ
ドＩ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２４を被覆してなる。

第１図および２図に示されるように、前記ガスケット本
体２１には、シリンダ穴２５と、冷却水を通過させるた
めの水穴２６と、潤滑油を通過させるための油穴２７と
、ボルト穴３１とが設けられている。また、前記第一の
板材２２ａおよび第二の板材２２ｂのうちの水穴２６お
よび油穴２７の周囲の部分には、外面側に突出する横断
面円弧状のじ−ド２８，２９がプレス加工により形成さ
れており、これらのビード２８．２９はそれぞれ水穴２
６および油穴２７を取り囲んでいる（なお、水穴２６の
周囲に形成されるビード２Ｂの横断面形状のみが第１図
に示されているが、袖穴２７の周囲に形成されるビード
２９の横断面形状もビード２８のそれと同様である〉。

前記ガスケット本体２１のうちのシリンダ穴２５の周縁
部には、ステンレス鋼からなる断面Ｕ字状のボア・グロ
メット３０が第一の板材２２ａおよび第二の板材２２ｂ
を両側から挟むようにして装着されている。

ここで、例えば、このガスケットに１．２＃の締め付は
時厚さが要求される場合、例えば鋼板２３の板厚を０．
４．、各圧縮性材料層２４の厚さを０．１ｍとする。ま
た、この場合、ボア・グロメット３０部分は、加圧して
圧縮し、第一の板材２２ａおよび第二の板材２２ｂを２
枚合せたガスケット本体２１の板厚より０．１＃〜０．
１５Ｍ程度厚くなる状態とする。

このシリンダ・ヘッド・ガスケットは圧縮性材料層２４
が薄く、ガスケット本体２１の主体は２枚の鋼板２３と
なるので、グロメット３０装看部に過大な熱変形応力が
作用しても、第５図の曲線Ｃに示されるように、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
びグロメット３０の破損等を招くこともない。

また、ガスケット本体２１の主体が２枚の鋼板２３であ
り、圧縮性材料層２４が薄いため、当然へたり性も少な
く、高いトルク保持力を得られるので、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、このシリンダ・ヘッド・ガスケットにおいては、
ビード２８，２９が設けられていることにより、ヘッド
およびブロックに対する接触面積が制限されるので、小
さなボルト締め付は力で、水穴２６、袖穴２７の周辺に
おいて十分高い接触　　圧を得ることができる。

また、第６図の曲線りは、ビード２８．２９部分の圧縮
特性を示す。この曲線から明らかなように、このシリン
ダ・ヘッド・ガスケットにおいては、薄い鋼板２３にビ
ード２８，２９をそれぞれ形成するので、これらのビー
ド２８．２９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２８．２９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２１のうちの、水、油シール部以外
の部分（ビード２８，２９以外の部分）についてみても
、前記のように圧縮性材料層２４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。

また、ビード２８．２９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袖穴の周辺に液状ガスケ
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。

なお、本発明においては、前記実施例における鋼板２３
の代りに、他の種の金属板を用いることも可能でおる。

また、ボア・グロメット３０の材料として、ステンレス
鋼以外の金属材料を用いることも可能である。

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、燃焼室ガスシール
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
一実施例を示す断面図（断面位置は第２図の■−■線）
、第２図は前記実施例を示す平面図、第３図は従来のシ
リンダ・ヘッド・ガスケットを示す断面図、第４図は他
の従来のシリンダ・ヘッド・ガスケットを示す断面図、
第５図は前記第３図の従来のシリンダ・ヘッド・ガスケ
ット場合および前記実施例の場合におけるグロメット装
着部の圧縮応力と圧縮率との関係を示す特性図、第６図
は前記第４図の従来のシリンダ・ヘッド・ガスケットの
場合および前記実施例の場合におけるビード部の圧縮荷
重と圧縮歪との関係を示す特性図である。２１・・・ガスケット本体、２２ａ・・・第一の板材、
２２ｂ・・・第二の板材、２３・・・鋼板、２４・・・
圧縮性祠利層、２５・・・シリンダ穴、２６・・・水穴
、２７・・・油穴、２８．２９・・・ビード部、３０・
・・ボア・グロメット。特許出願人　ニーサンガスケット株式会社代理人　　　
弁理士　　大　森　　泉第５図

Claims

【特許請求の範囲】

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第一
の板材および第二の板材を互いに重ね合わせてなるガス
ケット本体と、このガスケット本体に設けられたシリン
ダ穴、水穴および油穴と、前記第一の板材および第二の
板材のうちの前記水穴および油穴の周囲にそれぞれ設け
られた、該第一の板材および第二の板材の外面側に突出
するビード部と、前記ガスケット本体のうちの前記シリ
ンダ穴の周縁部に、前記第一の板材および第二の板材を
両側から挟むようにして装着された金属製のボア・グロ
メットとを有してなるシリンダ・ヘッド・ガスケット。