JP2598065Y2 - ヘッドガスケット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は多気筒エンジン用のヘッ
ドガスケットに関し、更に詳細には、ヘッドボルトの締
結時に、シリンダヘッドに撓みが発生することを防止し
得るヘッドガスケットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関のシリンダヘッドとシリンダブ
ロックとの間をシールするヘッドガスケットには、燃焼
室内に発生する燃焼ガス、オイルギャラリを循環する潤
滑油、及びウオータジャケット内の冷却水等をシールす
るために、適正なシール面圧を発生させる必要がある。
特に、燃焼室穴の周縁部においては、高温・高圧の燃焼
ガスをシールする必要があるため、従来から機械的強度
や耐久性に優れた金属ガスケットを用いて、前記燃焼室
穴の周縁部に主シール部を成すビードを配設し、このビ
ードによって高いシール面圧を発生させるようにしてい
る。

【０００３】このようなヘッドガスケットの従来例を図
４及び図５に示して説明する。先ずヘッドガスケット11
には、周縁部にビード12を設けた燃焼室穴13、同様にし
て周縁部にシールリング14を設けた潤滑油穴15及び冷却
水穴16等が形成されている。また、このヘッドガスケッ
ト11を図示しないシリンダブロックとシリンダヘッドの
間に挟み込んでボルト締めする時に、同様に図示しない
ヘッドボルトが貫通するボルト穴17，18が形成されてい
る。

【０００４】なお、ボルト穴１７を貫通するヘッドボル
トの締結力は、主にそれぞれ図中Ａで示す範囲に作用し
て、この範囲に面圧を発生させ、−左ボルト穴１８を貫
通するヘッドボルトの締結力は、主にそれぞれ図中Ｂで
示す範囲に作用して、この範囲に面圧を発生させてい
る。−左このような従来型のヘッドガスケット１１を、
シリンダベッドとシリンダブロックとの間に挟着する場
合には、ヘッドボルトの締結力によって発生するシール
面圧が、充分なシール性能を長期間に亘って保持するの
に適した範囲内になるように注意する必要がある。これ
は、ボルト締結力によって発生するシール面圧が弱過ぎ
ると、燃焼ガス等をシールする機能を充分に果たすこと
ができず、一方、このシール面圧を必要以上に高くする
と、シール部の破損やへたりなどを招き、このシール目
盾ヒを長期間に亘って保持することができなくなるから
である。また、実開昭６４−８５５７号公報によって３
気筒以上のシリンダ列において燃焼室穴の周縁にビード
を設け、更にそのビードの内側の燃焼室穴側にこのビー
ドと同方向に突出する環状の突起を形成し、この突起の
裏側の凹部内に環状のシムを嵌入させたヘッドガスゲッ
トの考案が提案されている。 更に、特開平４−１０２７
６５号公報によって４気筒のシリンダ列を持つヘッドガ
スケットにおいて締めつけ時にシリンダヘッドの変形の
生じやすい部分に対応する部分であるシリンダヘッドの
端部のみにシムを配置した考案が提案されている。

【０００５】従って、図４及び図５に示した公知技術の
ヘッドガスケット１１をシリンダヘッドと共にシリンダ
ブロックにボルト締結する場合には、予め定められた順
序に従ってヘッドボルトを締め付け、更に、各々のヘッ
ドボルトの締め付けトルクが均一になるように、トルク
レンチが所定の締め付けトルクになるまで締め付けるの
である。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】ところで、図４及び図
５に示した従来のヘッドガスケット11の場合は、ボルト
穴18を貫通するヘッドボルトの締結力が作用するＢの範
囲のシール面積が、ボルト穴17を貫通するヘッドボルト
の締結力が作用するＡの範囲のシール面積に比して大幅
に小さいため、前記したＢの範囲に作用する面圧が、Ａ
の範囲に作用する面圧よりも大幅に大きくなり、ビード
に必要以上の押圧力が掛かって、へたりが生じたり破損
したりして、シリンダヘッドが微妙にアーチ状に撓ん
で、ヘッドガスケット11のより均一な締め付け厚さが得
られず、シール性能が低下するという問題があった。

【０００７】一方、このヘッドガスケット11の両端部の
ボルト穴18を貫通するヘッドボルトの締め付けトルク
を、その他のボルト穴17を貫通するヘッドボルトの締め
付けトルクよりも小さくすれば、発生する面圧をより均
一にすることはできるものの、そのようにした場合に
は、全体的にシール面圧が不足して、充分なシール性能
が得られなくなるという問題があった。

【０００８】また、実開昭６４−８５５７号公報に記載
された考案は燃焼室穴の周縁にシムを嵌入させる突起
と、この突起の外部分にビードとを二重に形成する必要
がある。その上に、繊細かつ正確に形成されるビードよ
り一段と小さい環状の突起の加工を、ビードの突出面と
同じ面方向に加工した上で、厚さと殆ど変わらない巾か
らなる繊細な構造のシムを前記突起の裏側の凹部内に正
確に嵌入し、そしてこのシムを凹部内に固定する必要が
あることから、当然、極めて複雑で高度な加工が必要で
あり、コスト高を免れな上にシールの信頼性にも問題が
ある。更に、特開平４−１０２７６５号公報に記載され
た考案は、ヘッドガスケットの長手方向の両端部に、局
部的に細巾のシムを配置したものであって、シリンダヘ
ッドの締付け力が３気筒以上、特に４気筒のシリンダの
両端部に位置する燃焼室穴の周囲のみを囲んで形成した
ビードと、その外周であって、ビードの突出面側にシム
を配置して燃焼室穴の周縁の主シール部に発生する面圧
を効果的に分散させるというものではない。本考案は以
上の問題点に鑑みて、均一な締め付けトルクで締結され
た、各々のヘッドボルトの締結力が作用するシール面積
が異なっていても、充分なシール面圧を確保しつつ、シ
リンダヘッドの撓みを防止して、シール面圧の均一化を
図ることができるヘッドガスケットを提供することを目
的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本考案のヘッドガスケットは、３気筒以上のシリンダ
を直線的に配置したシリンダ列を有する多気筒エンジン
用金属積層形ガスケットにおいて、前記シリンダ列に沿
って形成されるヘッドガスケットのそれぞれの燃焼穴の
周縁部に、これらの燃焼穴を囲んで主シール部を形成す
るビードを配置し、更に前記シリンダ列の両端に位置す
る燃焼室穴の周囲形成したビードの外径部分であって、
このビードに近接してこのビードの突出面側の平坦部
に、このビードの押圧力を調節する環状のシムを配設し
たことを特徴としている。

【００１０】前記ビードの数は、ヘッドボルトの締結力
によって発生するシール面圧が、各々の燃焼室穴の周縁
部において均一で、適性な範囲内に収まるようにすれば
良いものであるので、特に限定されるものではない。ま
た、前記シムは環状に形成され、燃焼室穴の周縁に形成
したビードの突出する面と同一の面であって、このビー
ドの外周を囲むように配置する必要がある。 更に、前記
シムは全ての燃焼室穴の周囲に配置する必要はなく、３
気筒以上、特に４気筒のシリンダを直線的に配置したシ
リンダ列を有する多気筒エンジン用金属積層形ガスケッ
トにおいて、両端部に配置された燃焼室穴のみに適用す
るだけで充分にガスケットの面圧の分散効果を得ること
ができる。

【００１１】

【作 用】本考案のヘッドガスケットは以上の構成を有
しているため、３気筒以上のシリンダ列を有する多気筒
エンジンにおいて、ガスケットの締結時に、その締結力
によって、前記シリンダ列の両端に位置する燃焼室穴周
縁の主シール部に発生する面圧が分散され、その分散さ
れた分の面圧が、シリンダヘッドの撓みを防止して、ヘ
ッドガスケットがより均一な厚さを得るように、前記シ
ムを配設した部位に発生するように作用する。

【００１２】

【実 施 例】次に図面を参照して本考案の実施例を説
明する。図１及び図２は、本考案の実施例１のヘッドガ
スケット１であり、それぞれの燃焼室穴２の周縁部に
は、これらの燃焼室穴２を取り囲むように環状のビード
３が形成されており、また、このヘッドガスケット１の
両端に位置する燃焼室穴２の周縁部には、環状のシム４
が配設されている。

【００１３】このヘッドガスケット１の場合も、図４に
示した従来例と同様に、ボルト穴５を貫通するヘッドボ
ルトの締結力によって発生する面圧が作用するＡの範囲
のシール面積と、ボルト穴６を貫通するヘッドボルトの
締結力によって発生する面圧が作用するＢの範囲のシー
ル面積とが大幅に異なっているのであるが、両端の燃焼
室穴２の周縁部にはシム４が配設されているため、この
シム４の内側のビード３に発生する面圧は減じられて、
この減じられた分の面圧がシム４の配設部位に発生す
る。

【００１４】即ち、この両端の燃焼室穴２の周縁部にお
いて発生する面圧は、ビード３とシム４を二重に設けた
ことによって分散され、全てのヘッドボルトの締め付け
トルクを均一にした場合であっても、このビード３には
過大な締め付け応力が掛からず、へたりが発生したり破
損したりする事態を未然に回避することができる。従っ
て、このヘッドガスケット１をシリンダブロックとシリ
ンダヘッドの間に挟んで締め付けた状態で、ヘッドガス
ケット１の変形したビード３の高さは、全ての燃焼室穴
２においてより均一に保たれ、このヘッドガスケット１
に押圧状態で当接するシリンダヘッドの撓みは抑制され
る。

【００１５】図３は本考案のヘッドガスケット１の参考
例であり、この例においては各々の燃焼室穴２の周縁部
に、これらの燃焼室穴２を取り囲むように環状のビード
３を形成し、シム４は両端の燃焼室穴２のＢで示す範囲
のみに半円状のものを配置している。このように、シム
４を燃焼室穴２の周縁の一部に選択的に配置した場合は
図１及び図２に示すヘッドガスケット１の場合に比較し
て効果がが劣るが、使用できないことはない。

【００１６】

【考案の効果】本考案のヘッドガスケットは、３気筒以
上のシリンダを直線的に配置したシリンダ列を有する多
気筒エンジン用金属積層形ガスケットにおいて、前記シ
リンダ列に沿って形成されるヘッドガスケットのそれぞ
れの燃焼穴の周縁部に、これらの燃焼穴を囲んで主シー
ル部を形成するビードを配置し、更に前記シリンダ列の
両端に位置する燃焼室穴の周囲形成したビードの外径部
分であって、このビードに近接してこのビードの突出面
側の平坦部に、このビードの押圧力を調節する環状のシ
ムを配設したことを特徴とするので、以下の効果を奏す
ることができる。

【００１７】３気筒以上のシリンダ列を有する多気筒エ
ンジンにおいて、ガスケットの締結時に、その締結力に
よって、前記シリンダ列の両端に位置する燃焼室穴周縁
の主シール部に発生する面圧を分散することができ、そ
の分散された分の面圧を、シリンダヘッドの撓みを防止
して、ヘッドガスケットがより均一な厚さを得るよう
に、前記シムを配設した部位に発生させることができ
る。

【００１８】従って、均一な締め付けトルクで締結され
たガスケットにおいて、各々のヘッドボルトの締結力が
作用するシール面積が異なっていても、充分なシール面
圧を確保しつつ、シリンダヘッドの撓みを防止して、シ
ール面圧の均一化を図ることができる。また、燃焼室穴
の周囲に形成したビードの外径部分であって、このビー
ドに近接してこのビードの突出面側の平坦面に、このビ
ードの押圧力を調節する環状のシムを配設しているの
で、ビードに平行してこのシムを嵌入する突起を加工す
る必要がなく、更にシムをビードの外周部に配置するだ
けであるので、ヘッドガスケットを自動組立が容易とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例１のヘッドガスケットの平面図
である。

【図２】図１のＣ−Ｃ線拡大縦断面図である。

【図３】本考案に関連した構造を持つヘッドガスケット
の一部縦断面図である。

【図４】従来例のヘッドガスケットの平面図である。

【図５】図４のＤ−Ｄ線拡大縦断面図である。

【符号の説明】

１ ヘッドガスケット ２ 燃焼室穴 ３ ビード ４ シム

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３気筒以上のシリンダを直線的に配置し
   たシリンダ列を有する多気筒エンジン用金属積層形ガス
   ケットにおいて、前記シリンダ列に沿って形成されるヘ
   ッドガスケットのそれぞれの燃暁穴の周縁部に、これら
   の燃焼穴を囲んで主シール部を形成するビードを配置
   し、更に前記シリンダ列の両端に位置する燃暁室穴の周
   囲形成したビードの外径部分であって、このビードに近
   接してこのビードの突出面側の平坦部に、このビードの
   押圧力を調節する環状のシムを配設したことを特徴とす
   るヘッドガスケット。