JP3131117B2 - シリンダーヘッドガスケット - Google Patents
シリンダーヘッドガスケットInfo
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- JP3131117B2 JP3131117B2 JP07086734A JP8673495A JP3131117B2 JP 3131117 B2 JP3131117 B2 JP 3131117B2 JP 07086734 A JP07086734 A JP 07086734A JP 8673495 A JP8673495 A JP 8673495A JP 3131117 B2 JP3131117 B2 JP 3131117B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のシリンダー
ブロックとシリンダーヘッドとの接合面のシール部材と
して使用する金属製の単板型シリンダーヘッドガスケッ
トに関するものである。
ブロックとシリンダーヘッドとの接合面のシール部材と
して使用する金属製の単板型シリンダーヘッドガスケッ
トに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年シリンダーヘッドガスケットのガス
シール性を向上させるために、シリンダーボア周縁部分
のガスケットの板厚を他の部分より厚くして、シリンダ
ーボア部分の単位面積当たりの締め付け力を増すことに
よってシール性能を向上させる手法が多用されている。
特開平５−４４８４７号は、その一例を示すもので、こ
れは、シリンダー用開口の周囲にビードを形成すると共
に、シリンダーボア周縁部を除くガスケット残部をエッ
チングにより薄くしている。このようにすると、ボア周
縁部の板厚が、水とオイルのシール部分より厚くなるか
らボア周縁部の締め付け力が増してシール性が向上す
る。また、この方法は、エッチングによる彫り込み量を
調整することによりボア周縁部の締め付け力の微妙な調
整ができるため、金属ガスケットには有効な加工方法で
あった。
シール性を向上させるために、シリンダーボア周縁部分
のガスケットの板厚を他の部分より厚くして、シリンダ
ーボア部分の単位面積当たりの締め付け力を増すことに
よってシール性能を向上させる手法が多用されている。
特開平５−４４８４７号は、その一例を示すもので、こ
れは、シリンダー用開口の周囲にビードを形成すると共
に、シリンダーボア周縁部を除くガスケット残部をエッ
チングにより薄くしている。このようにすると、ボア周
縁部の板厚が、水とオイルのシール部分より厚くなるか
らボア周縁部の締め付け力が増してシール性が向上す
る。また、この方法は、エッチングによる彫り込み量を
調整することによりボア周縁部の締め付け力の微妙な調
整ができるため、金属ガスケットには有効な加工方法で
あった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
エッチングによる方法は、近年多用されつつある金属板
の表面に処理剤をプレコートする仕様の金属板を素材と
するものには使えないから、やむを得ずこの場合はアフ
ターコート工程に頼らざるを得なくなる。またアフター
コートをすれば、シール剤の膜厚不良、塗布ムラが発生
するという問題点があった。その他エッチングは、化学
処理のため廃液処理の問題で現社会状況にはそぐわない
という問題点がある。また、このエッチングによる従来
の方法は、一枚の金属板のシリンダーボア周縁部分以外
の部分を彫り込み、その彫り込み量の調整によってボア
周縁部分の締め圧を増してシールすることから、単板の
金属板では、ボア周縁部分に面圧が集中することにな
り、その反面、水とオイルのシール部分の面圧が不足し
て、エンジン運転中に水漏れやオイル漏れが生じ易いと
いう問題点があった。
エッチングによる方法は、近年多用されつつある金属板
の表面に処理剤をプレコートする仕様の金属板を素材と
するものには使えないから、やむを得ずこの場合はアフ
ターコート工程に頼らざるを得なくなる。またアフター
コートをすれば、シール剤の膜厚不良、塗布ムラが発生
するという問題点があった。その他エッチングは、化学
処理のため廃液処理の問題で現社会状況にはそぐわない
という問題点がある。また、このエッチングによる従来
の方法は、一枚の金属板のシリンダーボア周縁部分以外
の部分を彫り込み、その彫り込み量の調整によってボア
周縁部分の締め圧を増してシールすることから、単板の
金属板では、ボア周縁部分に面圧が集中することにな
り、その反面、水とオイルのシール部分の面圧が不足し
て、エンジン運転中に水漏れやオイル漏れが生じ易いと
いう問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決する
ため、本発明においては、弾性金属板を素材とする単板
型シリンダーヘッドガスケットにおいて、各シリンダー
ボアを適当な幅で囲繞するシリンダーボア周縁部分の金
属板を所定の形状に形成すると共に、このシリンダーボ
ア周縁部分の金属板に各シリンダーボアを囲むフルビー
ドを形成し、このシリンダーボア周縁部分を除くガスケ
ット残部を、前記シリンダーボア周縁部分の金属板より
厚さが薄く、かつ硬度がＨｖ５０以上高い金属板を素材
として形成すると共に、このガスケット残部の金属板に
各シリンダーボアの周囲の冷却水口を外包するハーフビ
ードおよび各潤滑油口を外包するハーフビードを形成
し、このガスケット残部の金属板と前記シリンダーボア
周縁部分の金属板とを嵌合して、その嵌合部をレーザー
溶接することによりシリンダーヘッドガスケットを構成
する。
ため、本発明においては、弾性金属板を素材とする単板
型シリンダーヘッドガスケットにおいて、各シリンダー
ボアを適当な幅で囲繞するシリンダーボア周縁部分の金
属板を所定の形状に形成すると共に、このシリンダーボ
ア周縁部分の金属板に各シリンダーボアを囲むフルビー
ドを形成し、このシリンダーボア周縁部分を除くガスケ
ット残部を、前記シリンダーボア周縁部分の金属板より
厚さが薄く、かつ硬度がＨｖ５０以上高い金属板を素材
として形成すると共に、このガスケット残部の金属板に
各シリンダーボアの周囲の冷却水口を外包するハーフビ
ードおよび各潤滑油口を外包するハーフビードを形成
し、このガスケット残部の金属板と前記シリンダーボア
周縁部分の金属板とを嵌合して、その嵌合部をレーザー
溶接することによりシリンダーヘッドガスケットを構成
する。
【０００５】また本発明においては、オープンデッキ型
シリンダーブロック用の単板型シリンダーヘッドガスケ
ットにおいて、前記シリンダーブロックのウォータージ
ャケット部の水溝に対応して位置する当該シリンダーヘ
ッドガスケットのウォータージャケット部における内側
部分および、それより内側の各シリンダーボア周縁部分
を第１の金属板によって形成すると共に、この第１の金
属板に各シリンダーボアを囲むフルビードを形成し、前
記第１の金属板が占める部分を除いた当該シリンダーヘ
ッドガスケットの他の部分および、前記第１の金属板と
の重合部分を前記第１の金属板よりも厚さが薄い第２の
金属板によって形成すると共に、この第２の金属板に各
シリンダーボアの周囲の冷却水口を外包するハーフビー
ドおよび各潤滑油口を外包するハーフビードを形成し、
この第２の金属板の硬度を前記第１の金属板よりＨｖ５
０以上高くし、これら第１の金属板および第２の金属板
を前記ウォータージャケット部にて重合して接合するこ
とによりシリンダーヘッドガスケットを構成する。
シリンダーブロック用の単板型シリンダーヘッドガスケ
ットにおいて、前記シリンダーブロックのウォータージ
ャケット部の水溝に対応して位置する当該シリンダーヘ
ッドガスケットのウォータージャケット部における内側
部分および、それより内側の各シリンダーボア周縁部分
を第１の金属板によって形成すると共に、この第１の金
属板に各シリンダーボアを囲むフルビードを形成し、前
記第１の金属板が占める部分を除いた当該シリンダーヘ
ッドガスケットの他の部分および、前記第１の金属板と
の重合部分を前記第１の金属板よりも厚さが薄い第２の
金属板によって形成すると共に、この第２の金属板に各
シリンダーボアの周囲の冷却水口を外包するハーフビー
ドおよび各潤滑油口を外包するハーフビードを形成し、
この第２の金属板の硬度を前記第１の金属板よりＨｖ５
０以上高くし、これら第１の金属板および第２の金属板
を前記ウォータージャケット部にて重合して接合するこ
とによりシリンダーヘッドガスケットを構成する。
【０００６】
【作用】本発明のシリンダーヘッドガスケットは、各シ
リンダーボアを囲むフルビードを形成したシリンダーボ
ア周縁部分の板厚が、各シリンダーボアの周囲の冷却水
口を外包するハーフビードおよび各潤滑油口を外包する
ハーフビードを形成した他の部分の板厚より厚いから、
シリンダーブロックとシリンダーヘッド間に挿入して締
め付けた場合、シリンダーボア周縁部分の締め圧が高く
なってシリンダーボアを囲むフルビードのシール性が向
上する。しかも厚さが薄い金属板に冷却水口と潤滑油口
とをそれぞれ外包するハーフビードを形成して設けた水
とオイルのシール部の板厚を一定として、シリンダーボ
ア周縁部分の厚さが厚い金属板の板厚を微細に変化させ
て行けば、シリンダーボア周縁部分の締め圧の微妙な調
整が可能となって、シムによっては得られない効果を得
ることができる。また、本発明ではシリンダーボア周縁
部分よりも、水とオイルのシール部の硬度をＨｖ５０以
上高くしたから、シリンダーボア周縁部分のシール力を
大きく損なうことなしに水とオイルのシール部の安定し
たシール力を得ることができる。そして、本発明のガス
ケットは単板であるから、熱電導性を良好ならしめるこ
とができると共に、製造も容易に行い得てコストも低下
させることができる。
リンダーボアを囲むフルビードを形成したシリンダーボ
ア周縁部分の板厚が、各シリンダーボアの周囲の冷却水
口を外包するハーフビードおよび各潤滑油口を外包する
ハーフビードを形成した他の部分の板厚より厚いから、
シリンダーブロックとシリンダーヘッド間に挿入して締
め付けた場合、シリンダーボア周縁部分の締め圧が高く
なってシリンダーボアを囲むフルビードのシール性が向
上する。しかも厚さが薄い金属板に冷却水口と潤滑油口
とをそれぞれ外包するハーフビードを形成して設けた水
とオイルのシール部の板厚を一定として、シリンダーボ
ア周縁部分の厚さが厚い金属板の板厚を微細に変化させ
て行けば、シリンダーボア周縁部分の締め圧の微妙な調
整が可能となって、シムによっては得られない効果を得
ることができる。また、本発明ではシリンダーボア周縁
部分よりも、水とオイルのシール部の硬度をＨｖ５０以
上高くしたから、シリンダーボア周縁部分のシール力を
大きく損なうことなしに水とオイルのシール部の安定し
たシール力を得ることができる。そして、本発明のガス
ケットは単板であるから、熱電導性を良好ならしめるこ
とができると共に、製造も容易に行い得てコストも低下
させることができる。
【０００７】また、本発明の第１発明のシリンダーヘッ
ドガスケットは、板厚の違う両金属板を嵌合してその嵌
合部をレーザー溶接する構成とし、また第２発明は、板
厚の違う両金属板をウォータージャケット部で重合して
接合する構成としたから、エッチング加工による廃液を
発生させることがない。さらに、両金属板の接合は金属
板へのシール剤の塗布の有無には関係無く行えるので、
シール剤をプレコートした金属板を素材として使用する
ことが可能となることから、本発明によれば、常に安定
した製品を得ることができる。
ドガスケットは、板厚の違う両金属板を嵌合してその嵌
合部をレーザー溶接する構成とし、また第２発明は、板
厚の違う両金属板をウォータージャケット部で重合して
接合する構成としたから、エッチング加工による廃液を
発生させることがない。さらに、両金属板の接合は金属
板へのシール剤の塗布の有無には関係無く行えるので、
シール剤をプレコートした金属板を素材として使用する
ことが可能となることから、本発明によれば、常に安定
した製品を得ることができる。
【０００８】
【実施例】以下、図面について本発明の実施例を説明す
る。図中１はシリンダーヘッドガスケット、２はシリン
ダーボア、３は各シリンダーボア２の周縁部に設けた冷
却水口、４はボルト孔、５は潤滑油口、６はチャンバー
である。
る。図中１はシリンダーヘッドガスケット、２はシリン
ダーボア、３は各シリンダーボア２の周縁部に設けた冷
却水口、４はボルト孔、５は潤滑油口、６はチャンバー
である。
【０００９】７（一点鎖線）はシリンダーボア２の回り
に形成したフルビード、８（一点鎖線）は各シリンダー
ボア２の周囲に配置した冷却水口３を外包するように形
成したハーフビード、９（一点鎖線）は各潤滑油口５を
外包するように形成したハーフビード、１０（一点鎖
線）はチャンバー６を外包するように形成したハーフビ
ードである。
に形成したフルビード、８（一点鎖線）は各シリンダー
ボア２の周囲に配置した冷却水口３を外包するように形
成したハーフビード、９（一点鎖線）は各潤滑油口５を
外包するように形成したハーフビード、１０（一点鎖
線）はチャンバー６を外包するように形成したハーフビ
ードである。
【００１０】図１〜図４は本発明の第１実施例を示すも
ので、本実施例においては、シリンダーヘッドガスケッ
ト１において、多数の冷却水口３のほぼ中心を通ってシ
リンダーボア２の周囲を囲繞する線１１より内側の各シ
リンダーボア周縁部分１２（図２参照）を厚さが厚い金
属板１２、例えば厚さ０．２５ｍｍで硬度Ｈｖ４３０〜
４７０のステンレスばね鋼板（ＳＵＳ３０１−ＨＣＳ
Ｐ）によって形成すると共に、このシリンダーボア周縁
部分１２を除くガスケット残部１３（図３参照）を厚さ
が薄い金属板１３、例えば厚さ０．２ｍｍで硬度Ｈｖ４
８０〜５３０のステンレスばね鋼板（ＳＵＳ３０１−Ｅ
ＨＣＳＰ）によって形成し、これら両金属板１２，１３
を図１，４に示すように嵌合して、その嵌合部（図１の
実線１１）を図４の黒点１４で示すようにレーザー溶接
してシリンダーヘッドガスケット１を構成する。
ので、本実施例においては、シリンダーヘッドガスケッ
ト１において、多数の冷却水口３のほぼ中心を通ってシ
リンダーボア２の周囲を囲繞する線１１より内側の各シ
リンダーボア周縁部分１２（図２参照）を厚さが厚い金
属板１２、例えば厚さ０．２５ｍｍで硬度Ｈｖ４３０〜
４７０のステンレスばね鋼板（ＳＵＳ３０１−ＨＣＳ
Ｐ）によって形成すると共に、このシリンダーボア周縁
部分１２を除くガスケット残部１３（図３参照）を厚さ
が薄い金属板１３、例えば厚さ０．２ｍｍで硬度Ｈｖ４
８０〜５３０のステンレスばね鋼板（ＳＵＳ３０１−Ｅ
ＨＣＳＰ）によって形成し、これら両金属板１２，１３
を図１，４に示すように嵌合して、その嵌合部（図１の
実線１１）を図４の黒点１４で示すようにレーザー溶接
してシリンダーヘッドガスケット１を構成する。
【００１１】なお前記レーザー溶接１４は、図５の
（ａ）に示すように厚さが厚い金属板１２と、厚さが薄
い金属板１３の片面（図における下面）を同一レベルと
して溶接してもよく、また図５の（ｂ）に示すように、
金属板１２，１３の中心線Ｌを同一レベルにして溶接し
てもよい。
（ａ）に示すように厚さが厚い金属板１２と、厚さが薄
い金属板１３の片面（図における下面）を同一レベルと
して溶接してもよく、また図５の（ｂ）に示すように、
金属板１２，１３の中心線Ｌを同一レベルにして溶接し
てもよい。
【００１２】図６〜図９は本発明の第２実施例を示すも
ので、本実施例においては、シリンダーヘッドガスケッ
ト１において、多数の冷却水口３よりなるウォータージ
ャケット部より内側でシリンダーボア２の周囲を囲繞す
る線１５より内側の各シリンダーボア周縁部分１６（図
７参照）を厚さが厚い金属板１６、例えば厚さ０．２５
ｍｍで硬度Ｈｖ４３０〜４７０のステンレスばね鋼板
（ＳＵＳ３０１−ＨＣＳＰ）によって形成すると共に、
このシリンダーボア周縁部分１６を除くガスケット残部
１７（図８参照）を厚さが薄い金属板１７、例えば厚さ
０．２ｍｍで硬度Ｈｖ４８０〜５３０のステンレスばね
鋼板（ＳＵＳ３０１−ＥＨＣＳＰ）によって形成し、こ
れら両金属板１６，１７を図６，９に示すように嵌合し
て、その嵌合部（図６の実線１５）を図９の黒点１８で
示すようにレーザー溶接してシリンダーヘッドガスケッ
ト１を構成する。
ので、本実施例においては、シリンダーヘッドガスケッ
ト１において、多数の冷却水口３よりなるウォータージ
ャケット部より内側でシリンダーボア２の周囲を囲繞す
る線１５より内側の各シリンダーボア周縁部分１６（図
７参照）を厚さが厚い金属板１６、例えば厚さ０．２５
ｍｍで硬度Ｈｖ４３０〜４７０のステンレスばね鋼板
（ＳＵＳ３０１−ＨＣＳＰ）によって形成すると共に、
このシリンダーボア周縁部分１６を除くガスケット残部
１７（図８参照）を厚さが薄い金属板１７、例えば厚さ
０．２ｍｍで硬度Ｈｖ４８０〜５３０のステンレスばね
鋼板（ＳＵＳ３０１−ＥＨＣＳＰ）によって形成し、こ
れら両金属板１６，１７を図６，９に示すように嵌合し
て、その嵌合部（図６の実線１５）を図９の黒点１８で
示すようにレーザー溶接してシリンダーヘッドガスケッ
ト１を構成する。
【００１３】図１０〜図１４は本発明の第３実施例を示
すもので、本実施例は、オープンデッキ型シリンダーブ
ロック用のシリンダーヘッドガスケットに適したもの
で、多数の冷却水口３よりなるウォータージャケット部
をほぼ外包する線１９より内側の各シリンダーボア周縁
部分（図１１参照）を厚さが厚い第１の金属板２０、例
えば厚さ０．２５ｍｍで硬度Ｈｖ４３０〜４７０のステ
ンレスばね鋼板（ＳＵＳ３０１−ＨＣＳＰ）によって形
成すると共に、このシリンダーボア周縁部分２０を除く
ガスケット残部と前記金属板２０に対する重合部分とを
合わせた部分（図１２参照）を厚さが薄い第２の金属板
２１、例えば厚さ０．２ｍｍで硬度Ｈｖ４８０〜５３０
のステンレスばね鋼板（ＳＵＳ３０１〜ＥＨＣＳＰ）に
よって形成し、これら両金属板２０，２１を図１０，１
３，１４に示すように重合して、その重合部分を図１０
の二点鎖線２２および図１３，１４の黒点２２で示すよ
うにレーザー溶接してシリンダーヘッドガスケット１を
構成する。
すもので、本実施例は、オープンデッキ型シリンダーブ
ロック用のシリンダーヘッドガスケットに適したもの
で、多数の冷却水口３よりなるウォータージャケット部
をほぼ外包する線１９より内側の各シリンダーボア周縁
部分（図１１参照）を厚さが厚い第１の金属板２０、例
えば厚さ０．２５ｍｍで硬度Ｈｖ４３０〜４７０のステ
ンレスばね鋼板（ＳＵＳ３０１−ＨＣＳＰ）によって形
成すると共に、このシリンダーボア周縁部分２０を除く
ガスケット残部と前記金属板２０に対する重合部分とを
合わせた部分（図１２参照）を厚さが薄い第２の金属板
２１、例えば厚さ０．２ｍｍで硬度Ｈｖ４８０〜５３０
のステンレスばね鋼板（ＳＵＳ３０１〜ＥＨＣＳＰ）に
よって形成し、これら両金属板２０，２１を図１０，１
３，１４に示すように重合して、その重合部分を図１０
の二点鎖線２２および図１３，１４の黒点２２で示すよ
うにレーザー溶接してシリンダーヘッドガスケット１を
構成する。
【００１４】図１３，１４の（ａ）は、厚さの薄い第２
の金属板２１の、厚さの厚い第１の金属板２０との重合
部を屈曲させたものであり、（ｂ）は、厚さの薄い第２
の金属板２１を平面状のまま、厚さの厚い第１の金属板
２０と重合して溶接したものである。この重合したシリ
ンダーヘッドガスケット１は図１４に示すようなオープ
ンデッキ型シリンダーブロック用のガスケットに適して
いる。
の金属板２１の、厚さの厚い第１の金属板２０との重合
部を屈曲させたものであり、（ｂ）は、厚さの薄い第２
の金属板２１を平面状のまま、厚さの厚い第１の金属板
２０と重合して溶接したものである。この重合したシリ
ンダーヘッドガスケット１は図１４に示すようなオープ
ンデッキ型シリンダーブロック用のガスケットに適して
いる。
【００１５】図１４の２３はオープンデッキ型のシリン
ダーブロックで、２３ａはそのウォータージャケット部
に設けた水溝である。また２４はシリンダーブロック２
３に組み合わされるシリンダーヘッドで、２４ａはその
水溝である。すなわちオープンデッキ型では、この水溝
２３ａ，２４ａがあるため、金属板２０，２１の重合部
が邪魔になることはない。なお、金属板２０，２１の重
合部を溶接する代わりに、リベットによってピン接合し
てもよい。
ダーブロックで、２３ａはそのウォータージャケット部
に設けた水溝である。また２４はシリンダーブロック２
３に組み合わされるシリンダーヘッドで、２４ａはその
水溝である。すなわちオープンデッキ型では、この水溝
２３ａ，２４ａがあるため、金属板２０，２１の重合部
が邪魔になることはない。なお、金属板２０，２１の重
合部を溶接する代わりに、リベットによってピン接合し
てもよい。
【００１６】上述のように本発明のシリンダーヘッドガ
スケットは、シリンダーボア周縁部分の板厚が他の部分
の板厚より厚く、又、ビードも形成されているから、シ
リンダーボア周縁部分の面圧が高まり高圧燃焼ガスのシ
ール性能も向上する。図１５は、ガスシール部分と水・
オイル部側との板圧差と、シール力の関係を表わした図
表である。図のＡラインは、ガスシール部のシール力を
表わし、Ｂラインは、水・オイルシール部のシール力を
表わしている。図からわかるように、ガスシール部分と
水・オイルシール部側との板圧差が大きくなるとガスシ
ール部分のシール力は良好の方へ向かうが、逆に水・オ
イルシール部側のシール力は低下する。このことからガ
スシールを良好にするために板圧差のみを大きくする
と、水・オイル漏れが発生して、ガスケットとして成立
しないことがわかる。このため本発明においては、ウォ
ータージャケット部側に使用される厚さが薄い金属板の
硬度を、厚さが厚い金属板の硬度より高く設定した。こ
のように硬度を高くすると、その分高いビード復元力を
得ることができて、ウォータージャケット部側のシール
性能も両立させることができる。
スケットは、シリンダーボア周縁部分の板厚が他の部分
の板厚より厚く、又、ビードも形成されているから、シ
リンダーボア周縁部分の面圧が高まり高圧燃焼ガスのシ
ール性能も向上する。図１５は、ガスシール部分と水・
オイル部側との板圧差と、シール力の関係を表わした図
表である。図のＡラインは、ガスシール部のシール力を
表わし、Ｂラインは、水・オイルシール部のシール力を
表わしている。図からわかるように、ガスシール部分と
水・オイルシール部側との板圧差が大きくなるとガスシ
ール部分のシール力は良好の方へ向かうが、逆に水・オ
イルシール部側のシール力は低下する。このことからガ
スシールを良好にするために板圧差のみを大きくする
と、水・オイル漏れが発生して、ガスケットとして成立
しないことがわかる。このため本発明においては、ウォ
ータージャケット部側に使用される厚さが薄い金属板の
硬度を、厚さが厚い金属板の硬度より高く設定した。こ
のように硬度を高くすると、その分高いビード復元力を
得ることができて、ウォータージャケット部側のシール
性能も両立させることができる。
【００１７】本発明で使用する厚さが厚い金属板の硬度
をＨｖ４３０〜４７０とすれば、厚さが薄い金属板の硬
度はＨｖ４８０〜５３０程度が望ましい。一例として、
厚さが厚い金属板の硬度をＨｖ４５０にした時、厚さが
薄い金属板の硬度はＨｖ５００程度、すなわち硬度差と
してはＨｖ５０程度薄い金属板の硬度が高いのが望まし
い。ここで言うＨｖ４３０〜４７０の金属板は、ＪＩＳ
Ｇ ４３１３に規定されるＳＵＳ３０１−ＨＣＳＰが
適しており、Ｈｖ４７０〜５３０の金属板は、ＳＵＳ３
０１−ＥＨ ＣＳＰが適している。
をＨｖ４３０〜４７０とすれば、厚さが薄い金属板の硬
度はＨｖ４８０〜５３０程度が望ましい。一例として、
厚さが厚い金属板の硬度をＨｖ４５０にした時、厚さが
薄い金属板の硬度はＨｖ５００程度、すなわち硬度差と
してはＨｖ５０程度薄い金属板の硬度が高いのが望まし
い。ここで言うＨｖ４３０〜４７０の金属板は、ＪＩＳ
Ｇ ４３１３に規定されるＳＵＳ３０１−ＨＣＳＰが
適しており、Ｈｖ４７０〜５３０の金属板は、ＳＵＳ３
０１−ＥＨ ＣＳＰが適している。
【００１８】上述のように、本発明のシリンダーヘッド
ガスケットは、単板による厚さが厚い金属板と厚さが薄
い金属板の組み合わせであり、各金属板にビード加工す
ることにより燃焼ガス、水およびオイルのシール機能を
果たすことができる。この燃焼ガス、水およびオイルの
シール機能とエンジンのボルト締め付け荷重との関係は
図１６のようになる。図１６のグラフの縦軸はシール
力、横軸はボルト締め付け荷重を表わしている。また、
Ａ・Ｂ・Ｃのラインは、燃焼ガスシール部のシール力、
Ｄ・Ｅ・Ｆのラインは、水・オイルシール部のシール力
を示している。なお、Ｇライン・Ｈラインは、開発エン
ジンの燃焼ガスのシール限界点、および水・オイルのシ
ール限界点である。
ガスケットは、単板による厚さが厚い金属板と厚さが薄
い金属板の組み合わせであり、各金属板にビード加工す
ることにより燃焼ガス、水およびオイルのシール機能を
果たすことができる。この燃焼ガス、水およびオイルの
シール機能とエンジンのボルト締め付け荷重との関係は
図１６のようになる。図１６のグラフの縦軸はシール
力、横軸はボルト締め付け荷重を表わしている。また、
Ａ・Ｂ・Ｃのラインは、燃焼ガスシール部のシール力、
Ｄ・Ｅ・Ｆのラインは、水・オイルシール部のシール力
を示している。なお、Ｇライン・Ｈラインは、開発エン
ジンの燃焼ガスのシール限界点、および水・オイルのシ
ール限界点である。
【００１９】図１６においてＡラインとＦラインは燃焼
ガスシール部、水・オイルのシール部共に同一硬度の金
属板を用いた時のそれぞれのシール力である。この時、
Ｇラインを水・オイルシール部の限界点とすると、両金
属板共に同一硬度を用いるとシール力は限界点を下回る
ため水・オイルシールはできない。ＢラインとＥライン
は燃焼ガスシール部、水・オイルのシール部に異種硬度
の金属板を用いた時のそれぞれのシール力であるが、水
・オイルシール部の限界点であるＧラインを上回り、
又、燃焼ガスは限界点のＨラインを下回ることは無い。
この時の硬度差は、厚さが薄い金属板を使用している水
・オイルシール部側がＨｖ５０高いものである。また、
ＣラインとＤラインは燃焼ガスシール部、水・オイルの
シール部にＢ・Ｅライン以上の硬度差を有する金属板を
用いた場合である。この３水準の状況を見るとＨｖ硬度
差を変化させても極端に燃焼ガスシール部のシール力が
落ち込むことはない。このことから、水・オイルのシー
ル部のシール力を向上させるのに燃焼ガスシール部と水
・オイルのシール部間に異種硬度の金属板を用いて、ガ
スシール部より水・オイルのシール部用の薄い金属板の
硬度を高くするのが有効な手段であることがわかる。
ガスシール部、水・オイルのシール部共に同一硬度の金
属板を用いた時のそれぞれのシール力である。この時、
Ｇラインを水・オイルシール部の限界点とすると、両金
属板共に同一硬度を用いるとシール力は限界点を下回る
ため水・オイルシールはできない。ＢラインとＥライン
は燃焼ガスシール部、水・オイルのシール部に異種硬度
の金属板を用いた時のそれぞれのシール力であるが、水
・オイルシール部の限界点であるＧラインを上回り、
又、燃焼ガスは限界点のＨラインを下回ることは無い。
この時の硬度差は、厚さが薄い金属板を使用している水
・オイルシール部側がＨｖ５０高いものである。また、
ＣラインとＤラインは燃焼ガスシール部、水・オイルの
シール部にＢ・Ｅライン以上の硬度差を有する金属板を
用いた場合である。この３水準の状況を見るとＨｖ硬度
差を変化させても極端に燃焼ガスシール部のシール力が
落ち込むことはない。このことから、水・オイルのシー
ル部のシール力を向上させるのに燃焼ガスシール部と水
・オイルのシール部間に異種硬度の金属板を用いて、ガ
スシール部より水・オイルのシール部用の薄い金属板の
硬度を高くするのが有効な手段であることがわかる。
【００２０】
【発明の効果】本発明のシリンダーヘッドガスケット
は、各シリンダーボアを囲むフルビードを形成したシリ
ンダーボア周縁部分の板厚が、各シリンダーボアの周囲
の冷却水口を外包するハーフビードおよび各潤滑油口を
外包するハーフビードを形成した他の部分の板厚より厚
いから、シリンダーブロックとシリンダーヘッド間に挿
入して締め付けた場合、シリンダーボア周縁部分の締め
圧が高くなってシリンダーボアを囲むフルビードのシー
ル性が向上する。しかも厚さが薄い金属板に冷却水口と
潤滑油口とをそれぞれ外包するハーフビードを形成して
設けた水とオイルのシール部の板厚を一定として、シリ
ンダーボア周縁部分の厚さが厚い金属板の板厚を微細に
変化させて行けば、シリンダーボア周縁部分の締め圧の
微妙な調整が可能となって、シムによっては得られない
効果を得ることができる。また、本発明ではシリンダー
ボア周縁部分よりも、水とオイルのシール部の硬度をＨ
ｖ５０以上高くしたから、シリンダーボア周縁部分のシ
ール力を大きく損なうことなしに水とオイルのシール部
の安定したシール力を得ることができる。そして、本発
明のガスケットは単板であるから、熱電導性を良好なら
しめることができると共に、製造も容易に行い得てコス
トも低下させることができる。
は、各シリンダーボアを囲むフルビードを形成したシリ
ンダーボア周縁部分の板厚が、各シリンダーボアの周囲
の冷却水口を外包するハーフビードおよび各潤滑油口を
外包するハーフビードを形成した他の部分の板厚より厚
いから、シリンダーブロックとシリンダーヘッド間に挿
入して締め付けた場合、シリンダーボア周縁部分の締め
圧が高くなってシリンダーボアを囲むフルビードのシー
ル性が向上する。しかも厚さが薄い金属板に冷却水口と
潤滑油口とをそれぞれ外包するハーフビードを形成して
設けた水とオイルのシール部の板厚を一定として、シリ
ンダーボア周縁部分の厚さが厚い金属板の板厚を微細に
変化させて行けば、シリンダーボア周縁部分の締め圧の
微妙な調整が可能となって、シムによっては得られない
効果を得ることができる。また、本発明ではシリンダー
ボア周縁部分よりも、水とオイルのシール部の硬度をＨ
ｖ５０以上高くしたから、シリンダーボア周縁部分のシ
ール力を大きく損なうことなしに水とオイルのシール部
の安定したシール力を得ることができる。そして、本発
明のガスケットは単板であるから、熱電導性を良好なら
しめることができると共に、製造も容易に行い得てコス
トも低下させることができる。
【００２１】また、本発明の第１発明のシリンダーヘッ
ドガスケットは、板厚の違う両金属板を嵌合してその嵌
合部をレーザー溶接する構成とし、また第２発明は、板
厚の違う両金属板をウォータージャケット部で重合して
接合する構成としたから、エッチング加工による廃液を
発生させることがない。さらに、両金属板の接合は金属
板へのシール剤の塗布の有無には関係無く行えるので、
シール剤をプレコートした金属板を素材として使用する
ことが可能となることから、本発明によれば、常に安定
した製品を得ることができる。
ドガスケットは、板厚の違う両金属板を嵌合してその嵌
合部をレーザー溶接する構成とし、また第２発明は、板
厚の違う両金属板をウォータージャケット部で重合して
接合する構成としたから、エッチング加工による廃液を
発生させることがない。さらに、両金属板の接合は金属
板へのシール剤の塗布の有無には関係無く行えるので、
シール剤をプレコートした金属板を素材として使用する
ことが可能となることから、本発明によれば、常に安定
した製品を得ることができる。
【図１】 本発明の第１実施例のシリンダーヘッドガス
ケットを示す平面図である。
ケットを示す平面図である。
【図２】 各シリンダーボア周縁部分を形成する厚い金
属板の平面図である。
属板の平面図である。
【図３】 図２のシリンダーボア周縁部分を除くガスケ
ットの他の部分の薄い金属板の平面図である。
ットの他の部分の薄い金属板の平面図である。
【図４】 図１のＡ−Ａ線による部分拡大断面図であ
る。
る。
【図５】 （ａ）は、厚い金属板と薄い金属板との溶接
部の拡大断面図であり、（ｂ）は、他の実施例図であ
る。
部の拡大断面図であり、（ｂ）は、他の実施例図であ
る。
【図６】 本発明の第２実施例のシリンダーヘッドガス
ケットを示す平面図である。
ケットを示す平面図である。
【図７】 各シリンダーボア周縁部分を形成する厚い金
属板の平面図である。
属板の平面図である。
【図８】 図７のシリンダーボア周縁部分を除くガスケ
ットの他の部分の薄い金属板の平面図である。
ットの他の部分の薄い金属板の平面図である。
【図９】 図６のＢ−Ｂ線による部分拡大断面図であ
る。
る。
【図１０】 本発明の第３実施例のシリンダーヘッドガ
スケットを示す平面図である。
スケットを示す平面図である。
【図１１】 各シリンダーボア周縁部分を形成する厚い
第１の金属板の平面図である。
第１の金属板の平面図である。
【図１２】 図１１のシリンダーボア周縁部分を除くガ
スケットの他の部分と、シリンダーボア周縁部分に対す
る重合部分とを合わせた薄い第２の金属板の平面図であ
る。
スケットの他の部分と、シリンダーボア周縁部分に対す
る重合部分とを合わせた薄い第２の金属板の平面図であ
る。
【図１３】 （ａ）は、図１０のＣ−Ｃ線による部分拡
大断面図であり、（ｂ）は、他の実施例図である。
大断面図であり、（ｂ）は、他の実施例図である。
【図１４】 （ａ）は、オープンデッキ型シリンダーブ
ロックとシリンダーヘッド間に介装した第３実施例のシ
リンダーヘッドガスケットの拡大断面図であり、（ｂ）
は、他の実施例図である。
ロックとシリンダーヘッド間に介装した第３実施例のシ
リンダーヘッドガスケットの拡大断面図であり、（ｂ）
は、他の実施例図である。
【図１５】 シリンダーヘッドガスケットに使用する金
属板の板厚差とシール力との関係を示す図表である。
属板の板厚差とシール力との関係を示す図表である。
【図１６】 シリンダーヘッドガスケットのボルト締め
付け荷重とシール力との関係を示す図表である。
付け荷重とシール力との関係を示す図表である。
１ シリンダーヘッドガスケット ２ シリンダーボア ３ 冷却水口 ４ ボルト孔 ５ 潤滑油口 ６ チャンバー ７ フルビード ８，９，１０ ハーフビード １１ シリンダーボアの周囲を囲繞する線（嵌合部） １２ シリンダーボア周縁部分（厚さが厚い金属板） １３ ガスケット残部（厚さが薄い金属板） １４ 黒点（レーザー溶接） Ｌ 中心線 １５ シリンダーボアの周囲を囲繞する線（嵌合部） １６ シリンダーボア周縁部分（厚さが厚い金属板） １７ ガスケット残部（厚さが薄い金属板） １８ 黒点（レーザー溶接） １９ ウォータージャケット部をほぼ外包する線 ２０ シリンダーボア周縁部分（第１の金属板） ２１ ガスケット残部と重合部分とを合わせた部分（第
２の金属板） ２２ 二点鎖線（黒点、レーザー溶接） ２３ オープンデッキ型のシリンダーブロック ２３ａ 水溝 ２４ シリンダーヘッド ２４ａ 水溝
２の金属板） ２２ 二点鎖線（黒点、レーザー溶接） ２３ オープンデッキ型のシリンダーブロック ２３ａ 水溝 ２４ シリンダーヘッド ２４ａ 水溝
Claims (2)
- 【請求項１】 弾性金属板を素材とする単板型シリンダ
ーヘッドガスケットにおいて、各シリンダーボアを適当
な幅で囲繞するシリンダーボア周縁部分の金属板を所定
の形状に形成すると共に、このシリンダーボア周縁部分
の金属板に各シリンダーボアを囲むフルビードを形成
し、このシリンダーボア周縁部分を除くガスケット残部
を、前記シリンダーボア周縁部分の金属板より厚さが薄
く、かつ硬度がＨｖ５０以上高い金属板を素材として形
成すると共に、このガスケット残部の金属板に各シリン
ダーボアの周囲の冷却水口を外包するハーフビードおよ
び各潤滑油口を外包するハーフビードを形成し、このガ
スケット残部の金属板と前記シリンダーボア周縁部分の
金属板とを嵌合して、その嵌合部をレーザー溶接したこ
とを特徴とする、シリンダーヘッドガスケット。 - 【請求項２】 オープンデッキ型シリンダーブロック用
の単板型シリンダーヘッドガスケットにおいて、前記シ
リンダーブロックのウォータージャケット部の水溝に対
応して位置する当該シリンダーヘッドガスケットのウォ
ータージャケット部における内側部分および、それより
内側の各シリンダーボア周縁部分を第１の金属板によっ
て形成すると共に、この第１の金属板に各シリンダーボ
アを囲むフルビードを形成し、前記第１の金属板が占め
る部分を除いた当該シリンダーヘッドガスケットの他の
部分および、前記第１の金属板との重合部分を前記第１
の金属板よりも厚さが薄い第２の金属板によって形成す
ると共に、この第２の金属板に各シリンダーボアの周囲
の冷却水口を外包するハーフビードおよび各潤滑油口を
外包するハーフビードを形成し、この第２の金属板の硬
度を前記第１の金属板よりＨｖ５０以上高くし、これら
第１の金属板および第２の金属板を前記ウォータージャ
ケット部にて重合して接合したことを特徴とする、シリ
ンダーヘッドガスケット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07086734A JP3131117B2 (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | シリンダーヘッドガスケット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07086734A JP3131117B2 (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | シリンダーヘッドガスケット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08285080A JPH08285080A (ja) | 1996-11-01 |
| JP3131117B2 true JP3131117B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=13895063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07086734A Expired - Fee Related JP3131117B2 (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | シリンダーヘッドガスケット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3131117B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001032937A (ja) | 1999-07-22 | 2001-02-06 | Nippon Gasket Co Ltd | 単層金属ガスケット |
| JP2003035202A (ja) * | 2001-07-19 | 2003-02-07 | Ishikawa Gasket Co Ltd | ヘッドガスケット |
| JP4237081B2 (ja) † | 2004-03-08 | 2009-03-11 | 石川ガスケット株式会社 | 多気筒エンジン用ガスケット |
| DE102004064110C5 (de) * | 2004-08-23 | 2019-04-04 | Reinz-Dichtungs-Gmbh | Zylinderkopfdichtung mit einer mehrteiligen Lage |
| DE102004040784C5 (de) * | 2004-08-23 | 2016-03-03 | Reinz-Dichtungs-Gmbh | Zylinderkopfflachdichtung mit einer mehrteiligen Lage |
| DE102004064109C5 (de) * | 2004-08-23 | 2019-03-21 | Reinz-Dichtungs-Gmbh | Verwendung einer Zylinderkopfdichtung |
| JP5359770B2 (ja) | 2009-10-21 | 2013-12-04 | 日本ガスケット株式会社 | シリンダヘッドガスケット |
| JP5061204B2 (ja) * | 2010-01-07 | 2012-10-31 | 株式会社豊田自動織機 | シリンダヘッドガスケット |
| JP5801080B2 (ja) | 2011-03-30 | 2015-10-28 | ニチアス株式会社 | シリンダヘッドガスケット |
-
1995
- 1995-04-12 JP JP07086734A patent/JP3131117B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH08285080A (ja) | 1996-11-01 |
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