JP2001065696A

JP2001065696A - シリンダヘッドガスケット

Info

Publication number: JP2001065696A
Application number: JP2000229885A
Authority: JP
Inventors: Senjiro Shibata; 銑二郎柴田; Yoshiyuki Hagiwara; 義幸萩原; Zenichi Shinpo; 善一新保; Kazuya Nakada; 和哉中田
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2001-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】燃焼室側にハーフビードを形成するシリンダ
ヘッドガスケットにおいて、組付け時のハーフビードの
過剰圧縮変形を防止すると共に、燃焼室孔の全周に亘り
安定したシール性を確保する。【解決手段】燃焼室孔（１１）側の端部から順に、一
の傾斜部から成るハーフビード（１４）と、このハーフ
ビード（１４）と同方向に突出するビード（１３）を形
成する。そして、ハーフビード（１４）とビード（１
３）との間に弾性シール部材（３０）を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシリンダヘッドガス
ケットに関し、特に燃焼室孔側にハーフビードを形成す
るシリンダヘッドガスケットに係る。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関のシリンダヘッドとシリンダブ
ロックとの間にはシリンダヘッドガスケットが介装され
ているが、この種のガスケットに関し、近時は金属製の
板材から成る金属ガスケットが注目されている。例え
ば、金属製の基板に燃焼室孔を穿設し、この燃焼室孔の
周囲にビードを形成して高い面圧を確保し得るようにし
たものが知られている。これに関し、特開平３−１３４
３７６号公報には、内側ビードと外側ビードとの間にゴ
ム等から成るシール材を設けたガスケットが開示されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平３−１３４
３７６号公報に記載のガスケットにおいては、二重のビ
ードの間にシール材が設けられており、組付け時のビー
ドの過剰変形を防止することができる。同公報にはシリ
ンダヘッドガスケットが例示されているが、このシリン
ダヘッドガスケットに関しては、シリンダボア、即ち燃
焼室孔側は燃焼圧力によるシリンダヘッドの上下方向の
変位が大きく、シール性を確保する為には追従性の高い
シール構造が必要である。このため、燃焼室孔側には、
通常のビードよりも追従性の高いハーフビードを設ける
ことが望ましい。また、シリンダブロックの燃焼室孔端
面に過大集中荷重が付与されると燃焼室孔が変形するお
それがあるので、燃焼室孔側は、通常のビードに比べ過
大集中荷重となりにくいハーフビードとすることが望ま
しい。

【０００４】然し乍ら、燃焼室孔側にハーフビードを設
けることとすると、燃焼時のハーフビードの応力振幅が
大きくなるので、へたり、あるいはハーフビードの亀裂
が懸念される。また、シリンダヘッドに組付けられると
きにはハーフビードが過剰に圧縮変形されて全屈に近い
状態となるので、へたりが懸念される。

【０００５】そこで、本発明は、燃焼室側にハーフビー
ドを形成するシリンダヘッドガスケットにおいて、組付
け時のハーフビードの過剰圧縮変形を防止すると共に、
燃焼室孔の全周に亘り安定したシール性を確保すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、燃焼室孔側の端部から順に、一の傾斜部
から成るハーフビードと、該ハーフビードと同方向に突
出するビードを形成したシリンダヘッドガスケットにお
いて、前記ハーフビードと前記ビードとの間に弾性シー
ル部材を配設することとしたものである。

【０００７】また、本発明は、燃焼室孔側の端部から順
に、一の傾斜部から成るハーフビードと、該ハーフビー
ドと同方向に突出するビードを形成した二枚の基板を、
前記ハーフビード及び前記ビードの頂部が夫々対向する
ように配置したシリンダヘッドガスケットにおいて、前
記ハーフビードと前記ビードとの間に弾性シール部材を
配設することとし、積層型のシリンダヘッドガスケット
を構成してもよい。

【０００８】

【作用】上記の構成になるシリンダヘッドガスケットを
シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に介装し、所
定の締付力を以って締結すると、ビード及びハーフビー
ドが圧縮されて変形し、その弾性復元力により接合面に
対する所定の面圧が確保される。このとき、弾性シール
部材も圧縮されて変形するが、所定の変形量で弾性シー
ル部材の圧縮変形が停止し、その弾性力を以てビード及
びハーフビードの変形が規制される。特に、ハーフビー
ドに対し、弾性シール部材はシリンダヘッドガスケット
組付け時にはストッパとして機能しハーフビードの全屈
といった過剰圧縮変形が防止され、内燃機関の燃焼・爆
発に伴うハーフビードの伸び変形発生時にはシール補助
材として機能しシール性の低下が防止される。

【０００９】また、弾性シール部材を所定位置に配設し
二枚の基板を接合したシリンダヘッドガスケットにおい
ては、各々のビード及びハーフビードが夫々圧縮されて
変形し、これらの圧縮変形されたビード及びハーフビー
ドの弾性復元力により接合面に対する所定の面圧が確保
される。この場合において、各々のビード及びハーフビ
ードは弾性シール部材の圧縮変形後の高さまで変形する
が、この後の変形が規制される。特に、各々のハーフビ
ードに対し、弾性シール部材は組付け時のストッパとし
て機能し過剰圧縮変形が防止され、内燃機関の燃焼・爆
発に伴うハーフビードの伸び変形発生時にはシール補助
材として機能しシール性の低下が防止される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のシリンダヘッドガ
スケットの実施形態を図面を参照して説明する。図１乃
至図３は本発明の一実施形態を示すもので、シリンダヘ
ッドガスケット１が多気筒内燃機関のシリンダヘッド３
とシリンダブロック４との間に介装されている。本実施
形態のシリンダヘッドガスケット１を製造工程に沿って
説明すると、先ず弾性金属板、例えばステンレス鋼板
（ＳＵＳ）の素材が巻回されたコイルから、打抜き加工
により基板１０が形成されると共に、図２に示すように
複数の燃焼室孔１１、複数の冷却水孔（図示せず）及び
潤滑油孔（図示せず）が穿設され、燃焼室孔１１の周囲
に複数のボルト孔１２が穿設される。尚、ボルト孔１２
は各燃焼室孔１１の周囲に略均等な間隔で形成され、シ
リンダヘッドガスケット１の内燃機関への装着時には各
々に締結ボルト（図示せず）が挿通され、図１に示すよ
うにシリンダヘッド３及びシリンダブロック４間に緊締
される。

【００１１】燃焼室孔１１は気筒数に対応する数（例え
ば直列四気筒の内燃機関用として四個）の孔が直線上に
並設され、これら燃焼室孔１１回りには、図１に示すよ
うにビード１３がプレス成形される。ビード１３の幅は
図２に示すように燃焼室孔１１の全周に亘り略均等に形
成される。また、ビード１３の内周側の基板１０は、ビ
ード１３の突出側に折曲されると共に、平坦部１０ａ，
１０ｂに平行な平坦部１４ａが形成され、燃焼室孔１１
回りにハーフビード１４が形成される。

【００１２】そして、ビード１３とハーフビード１４と
の間の凹部底面の平坦部１０ａに、弾性シール部材３０
が付着される。この弾性シール部材３０は、ビード１３
の変形を所定の変形量に規制し得る弾性力を有するゴム
や合成樹脂等から成り、本実施形態では半円形断面であ
るが、他の断面形状としてもよく、それ自体によるシー
ル機能を確保するに充分な高さ及び幅に設定される。即
ち、弾性シール部材３０は、従来のシム等と同様、ビー
ド１３及びハーフビード１４の変形を規制するストッパ
として機能すると共に、接合面に密着してシール機能を
発揮する。

【００１３】上記のシリンダヘッドガスケット１が内燃
機関に装着され締付力が加えられると、先ずビード１３
及びハーフビード１４が圧縮変形する。このとき、弾性
シール部材３０もビード１３及びハーフビード１４と共
に圧縮されて変形するが、弾性シール部材３０が所定量
圧縮変形すると、ビード１３及びハーフビード１４の変
形が規制される。即ち、シリンダヘッド３及びシリンダ
ブロック４間が緊締され、弾性シール部材３０が圧縮変
形すると、その弾性力によってビード１３及びハーフビ
ード１４の変形が規制され、それ以上変形することな
く、ビード１３及びハーフビード１４の弾性復元力を以
って基板１０がシリンダヘッド３及びシリンダブロック
４に密着することとなる。

【００１４】而して、基板１０のビード１３及びハーフ
ビード１４の耐疲労性が確保されると共に、その弾性復
元力及び弾性シール部材３０自体のシール機能によっ
て、燃焼室孔１１の全周に亘って安定したシール性が確
保される。更に、ハーフビード１４と弾性シール部材３
０との間、弾性シール部材３０とビード１３の頂部との
間、ビード１３の凹部、そしてビード１３の頂部から平
坦部１０ｂ側に、夫々空間が形成されるように構成され
れば、ラビリンス効果によって燃焼ガスに対し一層良好
なシール性が確保される。

【００１５】特に、弾性シール部材３０はハーフビード
１４のストッパとして機能するので、組付け時のハーフ
ビード１４の全屈といった過剰圧縮変形が防止され、燃
焼圧力によるシリンダヘッド変位が低減される。また、
ハーフビード１４は通常のビードに比べて面圧が低いの
で、シリンダヘッドの傷等を介した微小な漏れが懸念さ
れるが、弾性シール部材３０によって適切にシールされ
る。一方、弾性シール部材３０はハーフビード１４によ
って燃焼ガスから遮蔽されているので、劣化が防止され
る。尚、ハーフビードは、平坦部１４ａを設けることな
く、図３に示すように折曲部１５のみによって形成する
こととしてもよい。

【００１６】図４は本発明の他の実施形態に係るシリン
ダヘッドガスケットを示し、図１の基板１０と同一形状
の一対の基板１０，１０から成り、一方の基板１０のビ
ード１３とハーフビード１４との間に台形断面の弾性シ
ール部材３１が配設され、各々のビード１３，１３の頂
部が相互に対向し直接当接するように配置された後、必
要に応じ鳩目（図示せず）によって接合されるもので、
積層型のシリンダヘッドガスケットが構成されている。

【００１７】而して、本実施形態のシリンダヘッドガス
ケットも、シリンダヘッド３とシリンダブロック４との
間に介装され締付力が加えられると、弾性シール部材３
１がストッパとして機能しビード１３，１３及びハーフ
ビード１４，１４の変形が規制されると共に、弾性シー
ル部材３１自体によるシール機能を発揮する。しかも、
一対の基板１０，１０の各々のハーフビード１４，１４
は平坦部１４ａ，１４ａが密着した状態で接合されるの
で、弾性シール部材３１は燃焼ガスから完全に遮蔽さ
れ、劣化が防止される。更に、弾性シール部材３１の両
側に空間が形成されるように構成されれば、ラビリンス
効果によって、一層良好なシール性が得られる。特に、
弾性シール部材３１はハーフビード１４，１４のストッ
パとして機能するので、組付け時のハーフビード１４，
１４の全屈が防止され、燃焼圧力によるシリンダヘッド
変位が低減される。

【００１８】また、図５は本発明の更に他の実施形態に
係るシリンダヘッドガスケットを示し、図４の実施形態
と同様の基板１０に対し、ハーフビード１４を有さずビ
ード２３の両側に平坦部２０ａ，２０ｂを有する基板２
０が接合されたものである。本実施形態においても、基
板１０，２０は各々のビード１３，２３の頂部が対向し
直接当接するように配置された後、これらが必要に応じ
鳩目（図示せず）によって接合され、図５に示すように
積層型のシリンダヘッドガスケットが構成される。尚、
本実施形態においては基板１０がシリンダブロック４側
となるように配置されるが、基板２０がシリンダブロッ
ク４側となるように配置することとしてもよい。更に、
基板１０と基板２０との間に中間板を介装することとし
てもよい。

【００１９】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載する効果を奏する。即ち、本願請求項１
に係る発明のシリンダヘッドガスケットにおいては、燃
焼室孔側の端部に形成されたハーフビードとこれに続く
ビードとの間に弾性シール部材が配設されているので、
この弾性シール部材がシリンダヘッドガスケット組付け
時にはストッパとして機能し過剰圧縮変形を防止するこ
とができ、内燃機関の燃焼・爆発に伴うハーフビードの
伸び変形発生時にはシール補助材としてシリンダヘッド
ガスケット端部のシール性の低下を防ぐことができる。

【００２０】また、本願請求項２に係る発明において
は、上記に加え、各々のハーフビードが密着し、弾性シ
ール部材は燃焼ガスから完全に遮蔽されるので、劣化が
防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るシリンダヘッドガス
ケットを内燃機関に装着した状態を示す断面図で、図２
のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図２】本発明の一実施形態に係るシリンダヘッドガス
ケットの一部の平面図である。

【図３】本発明の一実施形態に係るシリンダヘッドガス
ケットの基板の変形例を示す断面図である。

【図４】本発明の他の実施形態に係るシリンダヘッドガ
スケットの一部の断面図である。

【図５】本発明の更に他の実施形態に係るシリンダヘッ
ドガスケットの一部の断面図である。

【符号の説明】

１シリンダヘッドガスケット，３シリンダヘッ
ド，４シリンダブロック，１０，２０基板，１
１燃焼室孔，１２ボルト孔，１３，２３ビー
ド，３０，３１弾性シール部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者萩原義幸愛知県豊田市緑ケ丘３丁目65番地大豊工業株式会社内 (72)発明者新保善一愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者中田和哉愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼室孔側の端部から順に、一の傾斜部
から成るハーフビードと、該ハーフビードと同方向に突
出するビードを形成したシリンダヘッドガスケットであ
って、前記ハーフビードと前記ビードとの間に弾性シー
ル部材を配設したことを特徴とするシリンダヘッドガス
ケット。
【請求項２】燃焼室孔側の端部から順に、一の傾斜部
から成るハーフビードと、該ハーフビードと同方向に突
出するビードを形成した二枚の基板を、前記ハーフビー
ド及び前記ビードの頂部が夫々対向するように配置した
シリンダヘッドガスケットであって、前記ハーフビード
と前記ビードとの間に弾性シール部材を配設したことを
特徴とするシリンダヘッドガスケット。