JP3969033B2

JP3969033B2 - ガスケット

Info

Publication number: JP3969033B2
Application number: JP2001246850A
Authority: JP
Inventors: 淳春井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-08-16
Filing date: 2001-08-16
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2021-08-16
Also published as: JP2003056706A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部材同士の結合面間に介装され、結合面間のシールを確保するガスケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
平坦な金属基板の上下面に設けられたゴム材質からなるゴムビードによって結合面をシールするガスケットにおいては、金属基板の上面に設けられたゴムビードと、金属基板の下面に設けられたゴムビードとが金属基板の同一位置に設けられていると、ゴムビードの潰れによる劣化が発生しやいという問題がある。
【０００３】
そこで、平坦な金属基板の上面に設けられるゴムビードと、下面に設けられるゴムビードとを、互いにオフセットさせた構造のガスケットが従来から知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金属基板の上下面のゴムビードを互いにオフセットさせると、各ゴムビードに作用する面圧が低下してしまい、加工成形時に生じた結合面上の微少な傷をゴムビードを弾性変形させることによって隙間無く埋めることができず、結合面の十分なシール性を確保することができなくなる虞がある。
【０００５】
そこで、本発明は、ゴムビードの潰れによる劣化を防止しつつ、ゴムビードに結合面上の微少な傷を隙間無く埋められる程度の面圧を加えることができるガスケットを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１に記載の発明は、板状の金属基板を階段状に折曲することにより、上記金属基板の一方の面及び他方の面に、互いにオフセットした山部を形成し、上記各山部にのみゴム材料からなるコーティング層が設けられ、金属基板の一方の面側に設けられたコーティング層と金属基板の他方の面側に設けられたコーティング層とが金属基板の同一位置で互いに重なり合わないように構成されていることを特徴としている。部材同士の結合面間にガスケットが挟み込まれると、コーティング層は、加工成形時に生じた結合面上の微細な傷を隙間無く埋めるように弾性変形する。そして、金属基板に形成された各山部も、金属基板が平坦となるよう結合面間で押し潰される。これによって、山部が押し潰されるまでの間、コーティング層に作用する初期面圧は高くなる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記各コーティング層の肉厚は、上記各コーティング層が設けられた上記山部の頂点から離れるに従って厚くなるよう形成されていることを特徴としている。これによって、コーティング層に均等な初期面圧を作用させることができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記各コーティング層は、発泡ゴムからなっていることを特徴としている。これによって、コーティング層は、より一層弾性変形し易くなる。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によれば、コーティング層に高い初期面圧を作用させ、結合面上の微少な傷を隙間なく埋めるようにゴム製の突起を結合面に密着させることができるので、高いシール性を得ることができる。
【００１０】
また、請求項２の発明にようコーティング層を形成すれば、コーティング層に均等な初期面圧を作用することになり、より広範囲に亙って結合面の微細な傷を隙間なく埋めることができ、コーティング層による結合面間のシール性をさらに向上させることができる。
【００１１】
そして、請求項３の発明のように、発泡ゴムでコーティング層を形成すれば、コーティング層は一層弾性変形し易くなり、シール性をより一層向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１に示すように、本実施例は、本発明に係るガスケットを自動車用の直列４気筒内燃機関のシリンダヘッド１とシリンダブロック２の間に介装されるシリンダヘッドガスケット３に適用した例である。
【００１４】
この内燃機関は、チェーン駆動式の動弁装置を備えているものであり、シリンダヘッド１の気筒列方向の一端には、チェーン室の一部を構成するカムスプロケット収容部４が形成されている。
【００１５】
このカムスプロケット収容部４は、シリンダヘッド１に配設されるカムシャフト（図示せず）の一端に装着されたカムスプロケット（図示せず）を収容するものであり、このカムスプロケット収容部４に対応するシリンダブロック２の一端部に取り付けられるフロントカバー（図示せず）と伴に、シリンダヘッド１とシリンダブロック２に跨るチェーン室（図示せず）を形成している。
【００１６】
シリンダヘッド１とシリンダブロック２とは、複数本のボルト５によって締結されており、これらボルト５の締め付けにより、シリンダヘッドガスケット３が結合面となるシリンダヘッド１のロアデッキとシリンダブロック２のアッパデッキとに密着し、両者間をシールしている。尚、上述したチェーン室側となるシリンダヘッド１の一端部においては、シリンダヘッド１のアッパデッキと上記フロントカバーの上端面とによってシリンダヘッドガスケット３は挟持されている。
【００１７】
シリンダヘッドガスケット３は、一定板厚ｔの金属基板６（後述する図３を参照）を主体とするいわゆる金属ガスケットであって、燃焼室のシリンダボア内径に対応する４つの貫通孔７が設けられている。
【００１８】
また、図２に示すように、各貫通孔７の外周縁には、燃焼室内の燃焼ガスをシールする環状の燃焼ガスシール部８が形成されている。
【００１９】
この燃焼ガスシール部８の外周側には、複数の水孔９が貫通成形されている。この水孔９によって、シリンダヘッド内に形成されたウォータジャケットと、シリンダブロック内に形成されたウォータジャケットとが連通している。
【００２０】
尚、図中に１１はシリンダヘッドとシリンダブロックとを締結するボルトが挿入されるボルト孔、１２はシリンダヘッドと上述したフロントカバーを締結するボルト（図示せず）が挿入されるボルト孔、１３はエア抜き孔である。
【００２１】
そして、このシリンダヘッドガスケット３には、水孔９とエア抜き孔１３の外周側、並びにオイル孔の外周側に、水油シール部１４，１４が形成されている。換言すれば、水孔９及びエア抜き孔１３は、燃焼ガスシール部８と水油シール部１４との間に位置している。
【００２２】
この水油シール部１４においては、図３に示すように、金属基板６が略階段状に折曲され、金属基板６の一方の面６ａと金属基板６の他方の面６ｂに、互いにオフセットした山部１５，１６がそれぞれ一つづつ形成されている。換言すれば、水油シール部１４における金属基板６は、互いに平行な水平部１７，１８と、これら水平部１７，１８に対して緩やかな角度で傾いた斜辺部１９とが形成されるように２箇所で折曲され、この折曲された位置が山部１５，１６となっている。
【００２３】
そして、これら各山部１５，１６には、ゴム材料からなる一定肉厚ｓのコーティング層２０，２１がそれぞれ設けられている。
【００２４】
金属基板６の一方の面６ａの山部１５に設けられたコーティング層は２０は、山部１５の頂点１５ａから水平部１７側（図３における左側）に向かって所定幅形成されている。金属基板６の他方の面６ｂの山部１６に設けられたコーティング層２１は、山部１６の頂点１６ａから水平部１８側（図３における右側）に向かって所定幅形成されている。すなわち、コーティング層２０，２１は、各山部１５，１６の頂点１５ａ，１６ａを跨らないように形成されており、金属基板６の斜辺部１９の両面には、コーティング層２０，２１が設けられていない。
【００２５】
尚、斜辺部１９及び両コーティング層２０，２１が設けられた範囲Ｌをもって水油シール部１４とする。
【００２６】
このシリンダヘッドガスケット３は、シリンダヘッド１のロアデッキ、シリンダブロック２のアッパーデッキ及びフロントカバーの上端面等の結合面によって水油シール部１４が挟み込まれると、コーティング層２０，２１は、加工成形時に生じた結合面上の微細な傷を隙間無く埋めるように弾性変形する。そして、金属基板６に形成された各山部１５，１６も、水油シール部１４における金属基板６が平坦となるよう結合面間で押し潰される。
【００２７】
このように構成されたシリンダヘッドガスケット３においては、金属基板６を折曲して山部１５，１６を形成することによって、結合面間で各山部１５、１６が押し潰されるまでの間、各コーティング層２０，２１に作用する初期面圧を高くすることができるので、コーティング層２０，２１を、シリンダヘッド１のロアデッキ、シリンダブロック２のアッパーデッキ及びフロントカバーの上端面等の結合面上に生じた加工成形時の微少な傷を隙間無く埋めるように弾性変形させることができ、水油シール部１４において高いシール性を得ることができる。
【００２８】
また、コーティング層２０，２１が互いにオフセットするよう設けられているので、水油シール部１４におけるシリンダヘッドガスケット３の最大厚さｈは、次式のようになる。
【００２９】
【数１】
ｈ＝ｔ＋ｓ …（１）
すなわち、コーティング層２０，２１が金属基板６の両面６ａ，６ｂに設けられているのも関わらず、水油シール部１４におけるシリンダヘッドガスケット３の最大厚さｈを小さくすることができるので、燃焼ガスシール部８に十分な荷重を加えることができ、燃焼ガスシール部８におけるシール性を相対的に向上させることが可能となる。
【００３０】
図４は、シリンダヘッドガスケット３の水油シール部１４の第２実施例を示している。この第２実施例は、上述した第１実施例と略同一構成となっているが、この第２実施例においては、コーティング層２２、２３の肉厚が、山部１５，１６の頂点で最も薄くなり、山部１５，１６の頂点１５ａ，１６ａから離れるに従って徐々に厚くなるようそれぞれ形成されている。
【００３１】
また、図５は、シリンダヘッドガスケット３の水油シール部１４の第３実施例を示している。この第３実施例においては、コーティング層２４，２５が山部１５，１６の頂点１５ａ，１６ａを跨るように形成されていると共に、コーティング層２４、２５の肉厚が、山部１５、１６の頂点１５ａ，１６ａで最も薄くなり、山部の頂点から離れるに従って徐々に厚くなるようそれぞれ形成されている。
【００３２】
これら第２、第３実施例にように、コーティング層の肉厚を山部１５，１６の頂点１５ａ，１６ａから離れるに従って徐々に厚くなるように形成すれば、コーティング層に作用する初期面圧を均一にすることができるため、結合面上の微細な傷をより広範囲に埋めることができ、コーティング層による結合面間のシール性をさらに向上させることができる。
【００３３】
また、図６は、シリンダヘッドガスケット３の水油シール部１４の参考例を示している。この参考例においては、金属基板６の一方の面６ａ及び他方の面６ｂに第１のコーティング層２６を設け、山部１５，１６に第２のコーティング層２７、２７がそれぞれ設けられている。
【００３４】
このように構成されたシリンダガスケット３においては、金属基板６を第１のコーティング層２６で覆うことにより、シール面積を増やすことでシール性を向上させることができる。
【００３５】
尚、参考例は、第１のコーティング層２６と第２のコーティング層２７，２７とを個別に設けるようにしたが、第２のコーティング層２７，２７を第１のコーティング層２６と同一の材質で同時に成形してもよい。
【００３６】
また、上述した第１〜第３実施例において、コーティング層のゴム材料として発泡ゴムを用いれば、コーティング層は一層弾性変形し易くなり、結合面間のシール性をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガスケットとしてのシリンダヘッドガスケットのシリンダヘッドとシリンダブロックへの組み付け状態を示す説明図。
【図２】本発明に係るガスケットとしてのシリンダヘッドガスケットの平面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図にして、本発明に係るガスケットとしてのシリンダヘッドガスケットの要部断面図。
【図４】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図にして、本発明に係るガスケットとしてのシリンダヘッドガスケットの第２実施例における要部断面図。
【図５】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図にして、本発明に係るガスケットとしてのシリンダヘッドガスケットの第３実施例における要部断面図。
【図６】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図にして、本発明に係るガスケットとしてのシリンダヘッドガスケットの参考例における要部断面図。
【符号の説明】
３…シリンダヘッドガスケット（ガスケット）
６…金属基板
１５…山部
１６…山部
２０…コーティング層
２１…コーティング層

Claims

板状の金属基板を階段状に折曲することにより、上記金属基板の一方の面及び他方の面に、互いにオフセットした山部を形成し、上記各山部にのみゴム材料からなるコーティング層が設けられ、金属基板の一方の面側に設けられたコーティング層と金属基板の他方の面側に設けられたコーティング層とが金属基板の同一位置で互いに重なり合わないように構成されていることを特徴とするガスケット。
上記各コーティング層の肉厚は、上記各コーティング層が設けられた上記山部の頂点から離れるに従って厚くなるよう形成されていることを特徴とする請求項１に記載のガスケット。
上記各コーティング層は、発泡ゴムからなっていることを特徴とする請求項１または２に記載のガスケット。