JP2000337515A - ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガスケットを挟持する部材との隙間が比較的大
きい場合やシール面圧が比較的小さく、不均等で、シー
ルが難しい部位を、良好にシールでき、しかも耐久性に
優れたガスケットを提供する。 【解決手段】ガスケットＡの構成板10に設けた開口穴Ｈ
を囲んで、前記構成板10上に帯状の弾性層14を形成する
と共に、該弾性層14を周辺の前記構成板10と共に、前記
弾性層14よりも硬い合成樹脂材の皮膜層15で被覆してガ
スケットを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のシリン
ダヘッドとシリンダブロックや、吸気マニホールドとシ
リンダブロック等の二部材の間に装着されるガスケット
に関するものであり、より詳細には、ゴム状弾性を有す
る柔軟なコーテング層からなるシールラインを有するガ
スケットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用のエンジンに使用されるガスケ
ットには、その用途に応じて、シリンダボア用穴、水
穴、オイル穴、ボルト穴等が形成されており、それぞれ
のシール対象穴に対して様々なシール手段が設けられて
いる。

【０００３】図１に示すようなシリンダヘッドガスケッ
トＡにおいては、シリンダボア用穴Ｈｃ、水穴Ｈｗ、オ
イル穴Ｈｏ、ボルト穴Ｈｂ、プッシュロッド穴Ｈｐ等が
形成されている。そして、シリンダボアには、エンジン
が作動した時に、高圧高温状態の燃焼ガスが発生するの
で、この部分のシールが特に重要であり、ガスケットと
共にエンジン部材を固定するためのボルトは、シリンダ
ボア周囲を確実にシールするために、通常はシリンダボ
ア用穴Ｈｗを囲んで配置される。

【０００４】そのため、このシリンダボア用穴Ｈｃ以外
の穴、即ち、水穴Ｈｗやオイル穴Ｈｏ等の液体穴におい
ては、ボルト締付時に均等な締め付け圧を受けられず、
また、ボルト穴Ｈｂ近傍とボルト穴Ｈｂから離隔した部
位とでは、ガスケットＡとガスケットＡを挟持するエン
ジン部材との間の隙間が不均等になり、離隔した部位の
シール面圧が低下し、シールを良好に行なえないという
問題がある。

【０００５】また、図４に示すようなチェーンケースの
ガスケットＢ等においては、シール穴Ｈｓのシールに関
して大きなシール面圧を必要としないので、ボルト穴Ｈ
ｂの間隔も大きく、均等な締め付け圧を受けることがで
きず、このガスケットＢを挟持する部材との間の隙間が
不均等になり、シール性が悪いという問題がある。

【０００６】そのため、シール対象穴Ｈｗ，Ｈｏ，Ｈｓ
の周囲に、所定の幅でコーティング層を設けて隙間を補
償し、ガスケット表面を接合面に密着させて、シール面
圧を均等化し、良好なシール性能を得ることが行なわれ
ている。

【０００７】この所定の幅のコーティング層には、ゴム
状弾性を有する柔軟な材料を用いたものや、硬質合成樹
脂等の硬質材料を使用したものがあるが、それぞれ以下
に記述するような問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】つまり、柔軟なコーテ
ィング層は、大きな圧力変動や温度変化による膨張収縮
力を受けると、クリープや材料が圧縮力の低い方に流れ
る所謂フローを起こしたり、更には、圧縮破壊したりし
て、有効なシールラインを形成できなくなるという問題
がある。

【０００９】例えば、特開平８−３３８５３２号公報の
ガスケットにおいては、熱硬化性樹脂成形品のガスケッ
トにおいて、シール性を高めるためのゴム状弾性を有す
る環状のパッキング層の両側に、ガスケットの本体と一
体成形した圧縮規制ストッパを配設して、このパッキン
グ層の圧縮量を規制して圧縮破壊を防止している。

【００１０】しかしながら、このガスケットにおいて
は、柔軟なパッキング層の有効厚さが両側の圧縮規制ス
トッパによって小さくなるので、シール効果が少なく、
また、圧縮ストッパより突出している部分が損傷し易
く、耐久性に劣るという問題がある。

【００１１】また、特開平９−１４４８８７号公報のメ
タルガスケットにおいては、エポキシ樹脂層等の硬質合
成樹脂層を内側ビードの内部空間部に充填し、この硬質
合成樹脂層の充填高さを調整して、シール面圧を均等化
している。

【００１２】しかしながら、この硬質合成樹脂層の場合
には、充分な柔軟性を有していないので、充填高さの調
整が難しく、比較的大きなシール面圧が必要となり、面
圧の比較的小さい部位における充分なシール性能を得る
には適していないという問題がある。

【００１３】また、実用新案登録公報第２５１３９４７
号公報のコーティング層を有するガスケットにおいて
は、シール面圧を発生させるためのリング状の硬い樹脂
コーティング層を形成し、これに整合する部位のガスケ
ット両面及びその周囲に、ツールマークやカッタートレ
ース等の細かな傷を埋めるための軟らかいコーティング
層をガスケット表面層として設けている。

【００１４】しかしながら、このリング状の硬い樹脂コ
ーティング層を軟らかいコーティング層で覆う構成にお
いても、軟らかいコーティング層で多少シール面圧を発
生するが、主として、シール面圧を硬い樹脂コーティン
グ層で発生させているために、面圧の比較的小さい部位
における充分なシール性能を得るには適していない上
に、軟らかいコーティング層が露出しているため、クリ
ープやフローの問題を回避できないという問題がある。

【００１５】本発明はこれらの問題を解決するためにな
されたものであり、本発明の目的は、ガスケットにおい
て、ガスケットを挟持する部材との隙間が比較的大きい
場合やシール面圧が比較的小さく、不均等で、シールが
難しい部位を、良好にシールでき、しかも耐久性に優れ
たガスケットを提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るガスケット
は、次のように構成される。 １）ガスケットの構成板に設けた開口穴を囲んで、前記
構成板上に帯状の弾性層を形成すると共に、該弾性層を
周辺の前記構成板と共に、前記弾性層よりも硬い合成樹
脂材の皮膜層で被覆して構成される。

【００１７】つまり、開口穴を囲繞し、シール面圧を発
生するシール帯域（シールライン）を、柔軟な性を持ち
変形可能な帯状の弾性層をコーティングして設け、この
弾性層のクリープやフローを防止するために、エポキシ
樹脂等の比較的軟らかい合成樹脂の皮膜層で弾性層を覆
いに蓋をする。

【００１８】この弾性層を形成する材料としては、ＮＢ
Ｒゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等のゴム系材料を
用いることができ、また、皮膜層を形成する弾性層より
も硬い合成樹脂材としては、エポキシ樹脂、シリコーン
樹脂、フッ素樹脂等の軟質系の合成樹脂材を用いること
ができる。

【００１９】そして、この皮膜層は、押圧された時に
は、破損せずに、変形する程度の硬さと厚みで形成され
る。この皮膜層は、好ましくは、硬さがＨ〜３Ｈ程度
で、厚みは５μ〜３０μ程度に形成される。

【００２０】つまり、この硬い皮膜膜は潰れる程度の軟
らかさを持つが、締め付け時に押圧されても破れず、多
少の変形が許容され、弾性層のシール効果を妨げないよ
うに形成される。

【００２１】また、ガスケットの構成板は、一枚板で形
成されていても良く、また、複数枚の積層板で形成され
ていてもよく、上記の弾性層や皮膜層以外のコーティン
グを有していてもよい。

【００２２】この構成のガスケットによれば、比較的締
め付け圧の小さい部位においても、柔軟な弾性層が変形
するので、部材とガスケットの間の隙間が埋まり、開口
穴の周囲に略均等なシール面圧が発生する。

【００２３】つまり、ガスケットを挟持する部材によ
り、このシール帯域が押圧された時に、皮膜層は弾性層
よりは硬いが、合成樹脂製の薄膜であり、しかも、内側
が弾性材で形成されているため、押圧に応じて変形す
る。また、この皮膜層に包まれた弾性層は変形可能で、
しかも弾性を有しているので、シールに有効なシール面
圧が開口穴の周囲に発生する。

【００２４】一方、この弾性層は押圧されても、皮膜層
で覆われ、閉じ込められているため、クリープやフロー
等が生じない。 ２）更には、上記のガスケットにおいて、弾性層の両側
に位置保持部材を配設して構成することにより、弾性層
のガスケットの平面方向への変形が皮膜層と共にこの位
置保持部材で防止されるので、弾性層のフローがより効
果的に防止される。

【００２５】３）また、上記のガスケットにおいて、弾
性層を、構成板に設けた溝部上に形成することにより、
より弾性層の厚さが増し、変形できる量が大きくなるの
で、シール性能が向上する。 ４）そして、上記のガスケットにおいて、弾性層を、印
刷により構成板上に形成すると、複雑な形状の弾性層で
も容易に形成でき、しかも、多重印刷により、層厚を変
更して形成できるので、ガスケットの各部位に応じた適
切な厚さの弾性層を形成するのが容易となる。

【００２６】また、多重印刷によれば、弾性層と皮膜層
を多様な形状や厚さに形成することもでき、多重構造と
することも容易となる。従って、以上の構成のガスケッ
トは、強い面圧が発生する場所や高温に曝される場所、
例えば、シリンダボア用穴等には使用できないが、比較
的低い圧力の流体に対してシールする場合、例えば、シ
リンダガスケットの水穴、オイル穴等の液体穴や、イン
テークマニホールド用ガスケットやチェーンケース用ガ
スケット等、多様なガスケットに対して使用できる。

【００２７】また、皮膜層で弾性層を保護しているの
で、弾性層の材料の選択に際して、クリープやフロー等
の問題を考慮せずに選択できるので、使用できる材料の
範囲や形状が広がる。また、弾性層の寸法精度も粗くて
も済むので、製造が容易となる。

【００２８】つまり、従来の柔軟材料の使用に際して
は、この柔軟材料が露出しているため、使用温度や押圧
力を考慮して、クリープやフローが発生しないような材
料を使用し、しかも形状、特に突出量は、フローしにく
い寸法で形成する必要があるため、その形状形成には高
精度が要求されていたが、本発明では津弾性層で使用し
た柔軟材料を皮膜層で保護しまたその形状を維持するの
で、液状に近いものからゴム状のものまで、多くの圧縮
性に富む広範囲の材料を使用でき、しかも、柔軟な材料
を印刷により自由な形状で積層できる。そのため、高い
シール性能を有したものを比較的簡単に、安価に製造で
きることになる。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態について、エンジンのシリンダガスケットと、
チェーンカバー用ガスケットを例に取って説明する。 〔第１の実施の形態〕図１に示すように、エンジンのシ
リンダヘッドガスケットＡには、シリンダボア用穴Ｈｃ
と水穴Ｈｗ、オイル穴Ｈｏ、ボルト穴Ｈｂ、プッシュロ
ッド穴Ｈｐ等の開口穴が形成されている。

【００３０】そして、シール帯域11，12，13（以下11で
代表する）は、高温高圧の燃焼ガスをシールするシリン
ダボア用穴Ｈｃではなく、比較的低温で低圧となる水穴
Ｈｗ、オイル穴Ｈｏ、プッシロッド穴Ｈｐ（以下開口穴
Ｈとする）の周囲に設けられる。

【００３１】図２に示すように、このシール帯域11は、
開口穴Ｈを囲む帯状の弾性層14とこの弾性層14と構成板
10とを覆う皮膜層15とで形成される。

【００３２】この弾性層14は、ゴム系の材料を使用し
て、スクリーン印刷により所定の形状に塗布して形成す
るが、粘度の低い材料に場合には、スプレー、塗布等の
手段を用いてコーティングすることもできる。

【００３３】この弾性層14の材料としては、シールする
液体（ガソリン、潤滑オイル、水）等に対する耐久性や
耐熱性に優れ、しかも、柔軟性を有し、圧縮変形に対す
る復元性が良い材料が好ましく、ＮＢＲゴム、フッ素ゴ
ム、シリコーンゴム、水素添加ニトリル・ブタジエンゴ
ム等のゴム系材料を使用できる。

【００３４】そして、この弾性層14とこの弾性層14周辺
の構成板10を覆う皮膜層15を、比較的軟らかい樹脂系材
料をコーティングして形成する。そして、この皮膜層15
は、押圧された時には、破損せずに、変形する程度の硬
さと厚みで形成される。印刷により軟らかい材料を塗布
できるので、多様な形状で形成でき、多重印刷等により
厚みも任意にすることが可能である。

【００３５】この皮膜層を形成する弾性層よりも硬い合
成樹脂材としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フ
ッ素樹脂等の比較的軟らかい軟質系の合成樹脂材を用い
ることができる。即ち、この樹脂にはフェノール樹脂等
の硬い樹脂ではなく、エポキシ樹脂等の比較的軟らかい
樹脂を使用する。

【００３６】一例を上げると、弾性層14の硬度は、Ｂ〜
４Ｂであり、その厚みは１０μ〜１００μであり、ま
た、皮膜層15に関しては、その硬度は、Ｈ〜３Ｈであ
り、その厚みは５μ〜３０μである。

【００３７】エポキシ樹脂の場合には、溶剤を用いずに
かつ気泡を残さず厚肉に塗布でき、しかも、常温時では
実質的に変形しない硬さを有しており、その上、耐熱
性、耐ＬＬＣ性、耐油性等に優れているので使用し易
い。

【００３８】なお、ガスケットＡの構成板10の材料とし
ては、バネ鋼等の硬質金属、あるいは、銅、アルミニウ
ム等の塑性金属等が適宜使用できる。

【００３９】図２においては、弾性層14を構成板10の平
坦な部分に形成したが、図３に示すように、弾性層14Ａ
を設ける位置に、ビード部16Ａを設けて、この上の内側
部分に弾性層14Ａを設け、更に皮膜層15Ａをコーティン
グすることもできる。 〔第２の実施の形態〕次に、図４に示すような、シリン
ダブロックとチェーンケースとの間に装着するガスケッ
トＢについて説明する。

【００４０】この図４に示すガスケットＢにおいては、
開口部Ｈｓを有機又は無機繊維をゴム等のバインダーで
固めた複合材や金属で形成した構成板20に、開口穴Ｈｓ
を囲む帯状の弾性層24とこの弾性層24と構成板20とを覆
う皮膜層25とで形成されるシール帯域21を設けている。

【００４１】この弾性層24と、皮膜層25の一例を上げる
と、弾性層24に関しては、その硬度は、Ｂ〜４Ｂであ
り、その厚みは１０μ〜１００μであり、また、皮膜層
25に関しては、その硬度は、Ｈ〜３Ｈであり、その厚み
は５〜３０μである。

【００４２】そして、更に、この弾性層20の両側に、位
置保持部材20ａを設けている。図５に示す位置保持部材
20ａは、ガスケットＢの構成板20を折り返して形成して
いるが、図６に示す位置保持部材27Ａのように、構成板
20Ａとは別の帯板を使用して形成することもできる。こ
の帯板は図６では折り返して２重にしているが、一枚で
形成しても複数枚で形成してもよい。

【００４３】更に図７では、このシール帯域21Ｂの両側
に、ビード部27Ｂｂを有する位置保持部材27Ｂ設けて形
成している。また、図８に示すように、弾性層24Ｃを、
構成板20Ｃに形成された溝部28Ｃの上に形成することも
できる。

【００４４】更に、図９に、ガスケットの構成板30と弾
性層34と皮膜層35との変形例を示す。（ａ）にはビード
板39が、（ｂ）にはコーティング層40Ａが、（ｃ）に
は、折り返し部を有する副板41Ｂがある。また、（ｄ）
では、グルメット42Ｃと、両面に弾性層34Ｃと皮膜層35
Ｃとを有しており、（ｅ）は弾性層34Ｄが、構成板30Ｄ
の端部に沿って設けられている。

【００４５】〔効果〕以上の構成のガスケットＡ，Ｂに
よれば、比較的締め付け圧の小さい部位においても、シ
ール帯域11，21，31を形成する柔軟な弾性層14，24，34
が変形するので、部材とガスケットＡ，Ｂの間の隙間を
埋めることができ、開口穴Ｈ，Ｈｓの周囲に略均等なシ
ール面圧を発生することができる。

【００４６】また、この弾性層14，24，34を皮膜層15，
25，35で覆って閉じ込めているため、弾性層14，24，34
のクリープやフロー等が生じるのを防止でき、長期間に
わたり高い密封性能を維持できる。

【００４７】つまり、柔軟な弾性層14，24，34で段差吸
収や粗さを吸収し、良好にシールできると共に、このク
ッション材である弾性層14，24，34を比較的硬いコーテ
ィング層の皮膜層15，25，35で保護しているので、弾性
層14，24，34のフローやクリープを防止できる。

【００４８】そして、図５〜図７に示すように、弾性層
24の両側に位置保持部材27を配設することにより、弾性
層24のガスケットＢの平面方向への変形を位置保持部材
27で防止できるので、弾性層24のフローをより効果的に
防止できる。その上、弾性層24を肉厚に形成できるの
で、弾性層24がより弾性変形し易くなる。

【００４９】また、図８に示すように、弾性層24Ｃを、
構成板30Ｃに設けた溝部28Ｃ上に形成することにより、
より弾性層24Ｃの厚さを増加でき、変形できる量を大き
くできるので、更に、シール性能を向上することができ
る。

【００５０】弾性層14，24，34を、印刷により構成板1
0，20，30に形成すると、複雑な形状の弾性層14，24，3
4でも容易に形成でき、しかも、多重印刷により、層厚
を変更して形成できるので、ガスケットＡ，Ｂの各部位
に応じた適切な厚さの弾性層14，24，34を形成するのが
容易となる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガスケッ
トによれば、比較的締め付け圧の小さい部位において
も、この皮膜層に包まれた柔軟な弾性層が変形可能で、
しかも弾性を有しているので、このガスケットを挟持す
る部材を締め付けた際に、弾性層が変形して部材とガス
ケットの間の隙間を埋めることができ、シール対象の開
口穴の周囲に略均等なシール面圧を発生させて、良好な
シール状態を確保できる。しかも、弾性層は皮膜層で覆
われ、その内部に閉じ込められているため、クリープや
フローの発生を防止できる。

【００５２】また、弾性層でシール効果を発揮し、皮膜
層でこの弾性層を保護しているので、弾性層の材料をク
リープやフロー等の問題を考慮せずに選択でき、使用で
きる材料の範囲を広げることができる。それと共に、こ
の弾性層の寸法精度も粗くて済むので、製造が容易とな
り、製造コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施の形態を示すシリンダ
ヘッドガスケットの平面図である。

【図２】図１のガスケットのＸ部分の断面を含む部分的
な斜視図である。

【図３】図１のガスケットのＸ部分の断面を含む部分的
な斜視図であり、窪み部に弾性層を設けた構成を示す。

【図４】本発明に係る第２の実施の形態を示すガスケッ
トの平面図である。

【図５】図４のガスケットのＹ−Ｙ部分の断面を含む部
分的な斜視図であり、構成板の折り返しによる位置保持
部材を設けた構成を示す。

【図６】図４のガスケットのＹ−Ｙ部分の断面を含む部
分的な斜視図であり、帯板の位置保持部材を設けた構成
を示す。

【図７】図４のガスケットのＹ−Ｙ部分の断面を含む部
分的な斜視図であり、ビードを有する帯板の位置保持部
材を設けた構成を示す。

【図８】図４のガスケットのＹ−Ｙ部分の断面を含む部
分的な斜視図であり、構成板に形成した溝部上に弾性層
を設けた構成を示す。

【図９】ガスケットのシール帯域の断面図であり、
（ａ）〜（ｄ）は、構成板等が変形した例を示す。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ ガスケット 10，10Ａ，20，20Ａ，20Ｂ，20Ｃ 構成板 Ｈ，Ｈｗ，Ｈｏ，Ｈｐ，Ｈｓ 開口穴 14，14Ａ，24，24Ａ，24Ｂ，24Ｃ 弾性層 15，15Ａ，25，25Ａ，25Ｂ，25Ｃ 皮膜層 27，27Ａ，27Ｂ 位置保持部材 28Ｃ 溝部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年３月１５日（２０００．３．１
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るガスケット
は、以下のように構成される。 １）ガスケットの構成板に設けた開口穴を囲んで、前記
構成板上に柔軟な帯状の弾性層でシール面圧を発生する
シール帯域を設けると共に、該弾性層の内径面と表面と
外径面を、前記構成板と共に前記弾性層よりも硬い合成
樹脂材の皮膜層で被覆して前記弾性層を閉じ込めるよう
に構成される。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】つまり、開口穴を囲繞し、シール面圧を発
生するシール帯域（シールライン）を、柔軟性を持ち変
形可能な帯状の弾性層をコーティングして設け、この弾
性層のクリープやフローを防止するために、エポキシ樹
脂等の比較的軟らかい合成樹脂の皮膜層で弾性層を覆い
蓋をする。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスケットの構成板に設けた開口穴を囲
   んで、前記構成板上に帯状の弾性層を形成すると共に、
   該弾性層を周辺の前記構成板と共に、前記弾性層よりも
   硬い合成樹脂材の皮膜層で被覆したことを特徴とするガ
   スケット。
2. 【請求項２】 前記弾性層の両側に位置保持部材を配設
   したことを特徴とする請求項１に記載のガスケット。
3. 【請求項３】 前記弾性層を、前記構成板に設けた溝部
   上に形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の
   ガスケット。
4. 【請求項４】 前記弾性層を、印刷により形成したこと
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガスケッ
   ト。