JP2580808Y2

JP2580808Y2 - 金属積層形ガスケット

Info

Publication number: JP2580808Y2
Application number: JP1991002887U
Authority: JP
Inventors: 恒和宇田川
Original assignee: 石川ガスケット株式会社
Priority date: 1990-01-30
Filing date: 1991-01-31
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2006-01-31
Also published as: KR910014634A; JPH066829U; KR100190347B1

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、内燃機関用の金属積層
形ガスケットに関し、更に詳細にはシリンダ穴、及び、
その他の貫通穴のそれぞれを確実に密封することのでき
る金属積層形ガスケットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関は、一般に、複数のシリンダ
穴、及び、その他の貫通穴、例えば、ボルト用、水用、
オイル用、及びプッシュロッド用などの穴が設けられて
おり、内燃機関が作動すると、シリンダ穴には、燃料の
燃焼により高温高圧が加わり、他の各穴には水又はオイ
ルの低圧が加わる。したがって、内燃機関の二つのブロ
ック、例えば、シリンダヘッドとシリンダブロックとの
間には、シリンダ穴だけでなく、他の穴の周りを確実に
密封すべく、ガスケットを介装し、両ブロックをボルト
で締め付けている。そして、前記ガスケットとして、金
属薄板を積層した金属積層形ガスケットが使用されてい
ることは周知である。この金属積層形ガスケットは、内
燃機関、特に、高性能内燃機関のガスケットとして優れ
た性能を有するが、それでも、シリンダ穴と、その他の
穴との密封条件が異なるために、総ての穴の周りを確実
に密封することは容易ではない。

【０００３】そこで、従来から密封を確実にする手段と
して、金属薄板にビードを形成したり、シールリングを
設けたりすることが行なわれている。しかしながら、単
にビードを形成した場合には、密封は完全には行なわれ
ず、内燃機関が作動中に、シリンダ穴及びその他の穴の
周りに洩れが生じることがある。また、シールリング
は、各穴ごとに用意し、各穴ごとに取り付ける必要があ
るので、余分な費用が掛るという問題がある。

【０００４】前記問題の改善手段として、米国特許第
４，７９９，６９５号は、本明細書の図９に示すよう
に、上板１と、ビード２を備えた下板４とから成るガス
ケット６が開示されている。このガスケット６は、上板
１の端部を下板４の下側に折り曲げて鍔状部８を形成
し、該鍔状部８部分を３枚の板で積層し、他の部分より
厚く形成している。したがって、図示しないシリンダヘ
ッドとシリンダブロックとで締め付けると、鍔状部８部
に高い圧縮が起こり、該部分に密封作用が生じ、ビード
だけでは達成できない密封性が得られるという特徴があ
る。

【０００５】

【考案か解決しようとする課題】ところで、前記米国特
許に開示されたガスケットは、シリンダヘッドとシリン
ダブロックとの間に取り付けると、鍔状部部分が他の部
分より厚いために、ヘッドボルトの締め付け力で、シリ
ンダヘッドは、外周がシリンダブロック側に傾斜するよ
うに変形し、内燃機関及びガスケットの性能を低下させ
るという問題がある。そこで、鍔状部を形成する金属板
を薄い板とし、幅広に板を折り返すとプレス加工の際に
割れを生じるなど、均等な厚さの鍔状部とすることがで
きない危険がある。

【０００６】また、例えば、シリンダヘッドガスケット
において、燃焼ガスをシールするシリンダ穴と、液体を
シールする水穴，オイル穴などとのシール圧のバランス
を保つために、前記液体穴には鍔状部を設けず、ビード
のみでシールするようにすると、十分なシール性能を得
ることができないという問題がある。そこで、金属板の
一方に弾性シール材をコーティングしたものを使用する
と、鍔状部部の弾性シール材が長期間圧縮される間にへ
たりを生じ、シリンダ穴の周囲のシール性能が低下する
という問題が派生する。

【０００７】本考案の目的は、前記米国特許のガスケッ
トの構造状の長所を生かし、しかも、シリンダヘッドが
変形することがなく、内燃機関の総ての種類の穴を適切
に密封できる金属積層形ガスケットを提供することにあ
る。本考案の別の目的は、シリンダ穴の周りを比較的広
い幅で強く密封することができる金属積層形ガスケット
を提供することにある。

【０００８】本考案の更に別の目的は、前記の金属積層
形ガスケットであって、圧力、温度などのシール条件に
よって、シールする穴の周りの密封圧を簡単に変えられ
るガスケットを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めの本考案の金属積層形ガスケットの構成は、表面を弾
性シール材でコーティングした金属板から成る中板（１
４）を挟んで、金属板から成る表面板（１０，１２）を
配置し、これら中板（１４）及び表面板（１０，１２）
に高圧の掛かるシール穴（Ｈｃ）と、前記高圧より低い
圧力の掛かるシール穴（Ｈｗ，Ｈｏ，Ｈｐ）とを形成
し、中板（１４）、及び、表面板（１０，１２）のいず
れかに、前記各シール穴（Ｈｃ，Ｈｗ，Ｈｏ，Ｈｐ）の
周囲を取り巻いて凹凸に加工したシール部（２_１，
２_２）を形成し、前記高圧の掛かるシール穴（Ｈｃ）に
ついて、中板（１４）に設けたシール穴（Ｈｃ）の穴内
に、ソリッド部（Ａ）を形成し、該ソリッド部（Ａ）
は、前記表面板（１０，１２）の一方を折り返して形成
されるリング状の折曲げ部（１８）と、前記表面板（１
２，１０）の他方を、前記一方の表面板（１０，１２）
を覆うように折り返した部分の先端側に形成される鍔状
部（８）との重ね合わせ部分に形成されるリング状の積
層部分からなり、該ソリッド部（Ａ）には前記コーティ
ングを施さず、且つソリッド部（Ａ）の積層板厚を、前
記シール部（２_１，２_２）の積層板厚より０．０２〜
０．１５ｍｍ厚く形成したものである。

【００１０】前記鍔状部は、他の金属板で形成したグロ
メットによってもよい。また、前記折曲げ部は、独立し
た別の金属板で形成してもよい。要は、シール部を設け
る部位を含め、他のガスケット部分の積層枚数より、鍔
状部と折曲げ部で形成するソリッド部の積層枚数を多
く、且つ、非圧縮性に形成すればよい。前記シール部
は、通常ビードと言われているものと解してよく、山
形、波形、台形、これらの複合形など各種の形状の断面
形状のものを意味する。

【００１１】中板をコーティングする弾性シール材は、
ＮＢＲゴム、シリコーンゴムなどのゴム弾性体が好まし
いが、軟らかな樹脂でもよい。弾性シール材をコーティ
ングした中板は、弾性シール材のへたりを防止するため
に、折曲げ部に達しないように配置する。前記ソリッド
部は、それ自体密封作用を有すると共に、非圧縮性であ
るので、内燃機関の作動による繰り返し荷重によるシリ
ンダ穴用シール部のヘタリを発生しない。本考案の金属
積層形ガスケットは、高圧が掛かるシール穴を、ソリッ
ド状の折曲げ部と弾性を有するシール部とでシールし、
高圧が掛からないシール穴を、シール部と弾性シール材
とでシールする手段は、シール条件が大幅に異なるシー
ル穴について、シール性能のバランスを容易にする作用
がある。

【００１２】また、本考案は、前記ソリッド部の積層板
の厚さと、その他の積層部分の積層板の厚さとの差は、
各板の厚さを適当に選ぶことにより、より小さくするこ
とができるので、適切な厚さの金属板を使用して、十分
幅の広い鍔状部を形成することができる。したがって、
接合部材をボルトで締め付けても、接合部材の変形、シ
ール性能の低下などをなくすことが可能となる。前記積
層板の厚さの差は、例えば、自動車用シリンダヘッドガ
スケットの場合、０．０２〜０．１５ｍｍ厚くするが、
シリンダヘッドによっては、ほぼ０．１ｍｍまでの値と
することが好ましい。

【００１３】

【実施例】以下、図１〜図３に示した実施例１による本
考案のシリンダヘッドガスケット（以下、単にガスケッ
トという）６は、アルミ製シリンダヘッドを使用した内
燃機関用のものであり、従来のガスケットと同様に、シ
リンダ穴Ｈｃ、ボルト穴Ｈｂ、水穴Ｈｗ、オイル穴Ｈ
ｏ、及び、プッシュロッド穴Ｈｐを備えている。水穴Ｈ
ｗ、オイル穴Ｈｏ、及び、プッシュロッド穴Ｈｐの周り
は、いずれも同様の手段で密封しているので、便宜上、
水穴Ｈｗとシリンダ穴Ｈｃとの断面を示した図２によ
り、実施例１を説明する。

【００１４】ガスケット６は、表面板１０，１２、及び
その間に配置された中板１４から成り、表面板１０をシ
リンダ穴Ｈｃの周縁で湾曲状に折り返した折返し部１６
と鍔状部８とを形成している。そして、表面板１０と表
面板１２とには、シリンダ穴Ｈｃの周りに、鍔状部８の
外側に配置された山形シール部から成るシール部２_１を
備え、同様に、山形シール部から成るシール部２_２を、
水穴Ｈｗの周囲に形成している。そして、表面板１２の
シリンダ穴Ｈｃ側端部を折り返し、鍔状部８に重なるよ
うに配置して、折曲げ部１８を形成し、前記折返し部１
６で表面板１２、折曲げ部１８及び鍔状部８の積層端部
を覆っている。鍔状部８を設けた表面板の板厚を０．２
ｍｍとし、また、折曲げ部１８及び表面板１０の積層厚
みと、表面板１０，１２及び中板１４の積層厚みとの差
を、０．０５ｍｍに設定した。

【００１５】また、中板１４は、水穴Ｈｗ及びシリンダ
穴Ｈｃに対応する穴２０を備え、該穴２０は、鍔状部８
及び折曲げ部１８の外周より大きい穴径とし、また、表
面板１０と表面板１２とに設けたシール部２_１，２
_２は、いずれも、圧縮されたときに、互に凸状部で押し
合うように重ね合わさる位置に形成している。そして、
中板１４は、上下両面に弾性シール材によるコーティン
グ層２２を備えている。コーティング層２２の厚さは、
特に限定はないが、通常、５〜１００ミクロン、好まし
くは、１０〜５０ミクロンとするとよい。また、該コー
ティング層２２は、水穴Ｈｗの周囲の必要部分に、部分
的に設けることもできる。

【００１６】以上に説明した実施例１のガスケット６
は、図３に示すように使用する。即ち、実施例１のガス
ケット６をシリンダブロックＸとシリンダヘッドＹとの
間に配置し、図示しないヘッドボルトで締め付けると、
鍔状部８と折曲げ部１８とで形成するソリッド部Ａは、
非圧縮的に圧縮され、折返し部１６が変形を受けると共
に、表面板１０のシール部２と、表面板１２のシール部
２とが押し潰されて複数の波形に変形する。そして、前
記ソリッド部Ａを形成することによって、強く締め付け
られても、従来のガスケット６（図９）のように、シリ
ンダブロックＸとシリンダヘッドＹとは、変形しなかっ
た。

【００１７】即ち、ガスケット６は、前記ソリッド部Ａ
と、その外側に設けたシール部２_１とによってシリンダ
穴Ｈｃを確実に密封することができる。また、水穴Ｈｗ
の周囲は、シール部２_２とコーティング層２２とで確実
に密封される。一般に、従来のガスケット６は、内燃機
関が作動すると、燃焼圧で生ずる打撃による繰り返し荷
重を受け、シリンダ穴Ｈｃの周囲のシール部にヘタリが
発生する。しかしながら、実施例１のガスケット６は、
鍔状部８及び折曲げ部１８で形成されるソリッド部Ａが
繰り返し荷重を支え、シール部２_１のヘタリを防止する
ことができる。

【００１８】実施例１において、コーティング層２２
が、柔らかい材料で形成されていることが重要である。
即ち、積層板間からの水洩れは、柔らかいコーティング
層２２にシール部２_２が接触することで阻止することが
できる。また、中板１４が、シリンダ穴Ｈｃに隣接する
ソリッド部Ａの構成材としていないので、高い熱に対す
る耐熱性の劣る弾性シール材を使用しても、高温にさら
されることを防止し、弾性シール材の熱劣化、特に柔軟
性の劣化を防止できるので、コスト的にも有利である。
したがって、弾性シール材の材料選定を容易にし、密封
性の向上を容易にすることができる。

【００１９】内燃機関を構成する各ブロックの接合面に
は、製造過程中にできる小さな傷、いわゆるツールマー
クができる。この小さな傷を埋めるために、熱に強い弾
性シール材を使用したコーティングをガスケット６の表
面、即ち、表面板１０及び表面板１２の表面に形成する
ことができる。図４に示す実施例２のガスケット６は、
折返し部１６、鍔状部８及びシール部２_１を備える表面
板１０と、コーティング層２２とシール部２_２とを備え
る中板１４と、折曲げ部１８を備える表面板１２とから
成る。このように、シール部２_１，２_２を、それぞれ異
なる板に、しかも１段に形成しても、実施例１のガスケ
ット６と同様に優れた密封作用を得ることができる。図
４に示すように、シール部２_１，２_２に凸部を直接内燃
機関のブロック側に向けると、密封圧は、比較的狭い領
域に集中して生じる。

【００２０】図５に示す実施例３のガスケット６は、実
施例２の変形例であって、シール部２_１を中板１４に設
けたものである。図のようにしてガスケット６を形成し
ても、同様に優れた密封性を得ることができる。

【００２１】図６に示す実施例４のガスケット６は、実
施例２の変形例であって、折曲げ部１８を別の部材２５
で形成したものであり、表面板１２の端部２４は、鍔状
部８の外周縁に重ねるようにしたものである。また、図
７に示す実施例５のガスケット６は、前記と同様に実施
例２の変形例であって、折曲げ部１８を表面板１０で形
成し、且つ、鍔状部８を、グロメット２６によって形成
したものである。これらのガスケット６も、同様に優れ
た密封性を得ることができる。

【００２２】以上説明した各実施例は、水穴についてだ
け説明したが、前記したように、オイル穴などの他の穴
も同様に密封した。

【００２３】

【考案の効果】以上説明したように本考案の金属積層形
ガスケットは、シリンダ穴の周りに設けるシール部の中
側に、鍔状部と折曲げ部とによって非圧縮性のソリッド
部を設けたので、該部分を幅広に形成することができ、
鍔状部を形成する金属板に厚い板を使用して鍔状部の幅
を広く形成しても、折曲げ部の積層厚さとその他の積層
厚さとの差を十分小さく形成したので、内燃機関で構成
するブロックの変形が防止され、鍔状部を形成しない中
板を弾性シール材でコーティングし、シール部によるシ
ール性能を向上させるようにしたので、締め付け力の調
節により密封圧を容易に変えることが可能であるという
効果が得られる。しかも、弾性シール部材に、耐熱性材
料を使用しないことが可能であるので、コスト的にも有
利である。

【００２４】したがって、例えば、高温高圧となるシリ
ンダ穴Ｈｃの密封と、その他の水穴、オイル穴などの低
圧の穴の密封との両方を満足する密封性能を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に使用した金属積層形ガスケッ
トの平面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】実施例１による本考案の金属積層形ガスケット
を内燃機関に取り付けた状態を示す要部断面図である。

【図４】実施例２による本考案の金属積層形ガスケット
の要部断面図である。

【図５】実施例３による本考案の金属積層形ガスケット
の要部断面図である。

【図６】実施例４による本考案の金属積層形ガスケット
の要部断面図である。

【図７】実施例５による本考案の金属積層形ガスケット
の要部断面図である。

【図８】本考案を使用しない従来の金属積層形ガスケッ
トの要部断面図である。

【符号の説明】

２シール部２_１シール部２_２シール部６金属積層形ガスケット（ガスケット）８鍔状部１０表面板１２表面板１４中板１６折返し部１８折曲げ部２２コーティング層２５別部材２６グロメットＡソリッド部Ｈｃシリンダ穴Ｈｏオイル穴Ｈｐプッシュロッド穴Ｈｗ水穴

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】表面を弾性シール材でコーティングした
金属板から成る中板（１４）を挟んで、金属板から成る
表面板（１０，１２）を配置し、これら中板（１４）及
び表面板（１０，１２）に高圧の掛かるシール穴（Ｈ
ｃ）と、前記高圧より低い圧力の掛かるシール穴（Ｈ
ｗ，Ｈｏ，Ｈｐ）とを形成し、中板（１４）、及び、表
面板（１０，１２）のいずれかに、前記各シール穴（Ｈ
ｃ，Ｈｗ，Ｈｏ，Ｈｐ）の周囲を取り巻いて凹凸に加工
したシール部（２_１，２_２）を形成し、前記高圧の掛か
るシール穴（Ｈｃ）について、中板（１４）に設けたシ
ール穴（Ｈｃ）の穴内に、ソリッド部（Ａ）を形成し、
該ソリッド部（Ａ）は、前記表面板（１０，１２）の一
方を折り返して形成されるリング状の折曲げ部（１８）
と、前記表面板（１２，１０）の他方を、前記一方の表
面板（１０，１２）を覆うように折り返した部分の先端
側に形成される鍔状部（８）との重ね合わせ部分に形成
されるリング状の積層部分からなり、該ソリッド部
（Ａ）には前記コーティングを施さず、且つソリッド部
（Ａ）の積層板厚を、前記シール部（２_１，２_２）の積
層板厚より０．０２〜０．１５ｍｍ厚く形成した金属積
層形ガスケット。
【請求項２】表面を弾性シール材でコーティングした
金属板から成る中板（１４）を挟んで、金属板から成る
表面板（１０，１２）を配置し、これら中板（１４）及
び表面板（１０，１２）に高圧の掛かるシール穴（Ｈ
ｃ）と、前記高圧より低い圧の掛かるシール穴（Ｈｗ，
Ｈｏ，Ｈｐ）とを形成し、中板（１４）、及び、表面板
（１０，１２）のいずれかに、前記各シール穴（Ｈｃ，
Ｈｗ，Ｈｏ，Ｈｐ）の周囲を取り巻いて凹凸に加工した
シール部（２_１，２_２）を形成し、前記高圧の掛かるシ
ール穴（Ｈｃ）について、中板（１４）に設けたシール
穴（Ｈｃ）の穴内にソリッド部（Ａ）を形成し、該ソリ
ッド部（Ａ）は、前記表面板（１０，１２）及び中板
（１４）とは異なるリング状の金属板からなる別部材
（２５）を、前記リング状の金属板の半径方向中間部で
折り曲げて少なくとも２枚重ねて形成される折曲け部
（１８）と、該折曲げ部（１８）を囲むように、少なく
ともいずれか一方の表面板（１０，１２）を他方の表面
板（１２，１０）側に折り返した部分の先端側に形成さ
れる鍔状部（８）との重ね合わせ部分に形成されるリン
グ状の積層部分からなり、該ソリッド部（Ａ）には前記
コーティングを施さず、且つソリッド部（Ａ）の積層板
厚を、前記シール部（２_１，２_２）の積層板厚より０．
０２〜０．１５ｍｍ厚く形成した金属積層形ガスケッ
ト。
【請求項３】表面を弾性シール材でコーティングした
金属板から成る中板（１４）を挟んで、金属板から成る
表面板（１０，１２）を配置し、これら中板（１４）及
び表面板（１０，１２）に高圧の掛かるシール穴（Ｈ
ｃ）と、前記高圧より低い圧力の掛かるシール穴（Ｈ
ｗ，Ｈｏ，Ｈｐ）とを形成し、中板（１４）、及び、表
面板（１０，１２）のいずれかに、前記各シール穴（Ｈ
ｃ，Ｈｗ，Ｈｏ，Ｈｐ）の周囲を取り巻いて凹凸に加工
したシール部（２ _１，２ _２）を形成し、前記高圧の掛か
るシール穴（Ｈｃ）について、中板（１４）に設けたシ
ール穴（Ｈｃ）の穴内に、ソリッド部（Ａ）を形成し、
該ソリッド部（Ａ）は、前記表面板の一方（１０，１
２）を折り返して形成されるリング状の折曲げ部（１
８）と、該折曲げ部（１８）を折り重ねた部分を覆うグ
ロメット（２６）の両先端側に形成される鍔状部（８）
とを重ね合わせて形成されるリング状の積層部分からな
り、該ソリッド部（Ａ）には前記コーティングを施さ
ず、且つソリッド部（Ａ）の積層板厚を、前記シール部
（２ _１，２ _２）の積層板厚より０．０２〜０．１５ｍｍ
厚く形成した金属積層形ガスケット。