JPH04102765A - シリンダヘッドガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンのシリンダヘッドとシリンダブロッ
クとの間に介装されるシリンダヘッドガスケットに関す
る。

〔従来の技術〕

近年、エンジンは高馬力化、高回転化の傾向にあり、こ
の傾向は、燃焼圧力の増大および熱的負荷の増大をもた
らしている。また同時に、近年、エンジンは軽量化の傾
向にあり、この傾向はシリンダヘッドおよびシリンダブ
ロックの剛性の低下をもたらしている。このため、シリ
ンダヘッドおよびシリンダブロックの、燃焼圧力による
構造的変形および熱的負荷による熱変形は、ますます増
大しており、シリンダヘッドガスケットは極めて苛酷な
条件下に置かれるようになってきた。

このような状況下では、従来のソフトガスケットでは首
尾良くシールドすることが不可能になって来たため、メ
タル積層タイプのシリンダヘッドガスケットが近年多用
されて来ている。第９図および１０図に示されるシリン
ダヘッドガスケット、並びに第１１図および１２図に示
されるシリンダヘッドガスケットは、従来のメタル積層
タイプのシリンダヘッドガスケットのうち、アラミド繊
維等の圧縮性繊維と合成ゴム等のエラストマーとを含む
コンパウンドからなる圧縮性材料層１をそれぞれ両面に
コーティングされたステンレス鋼板等からなる上側表面
板２および下側表面板３を、ステンレス鋼板等からなる
中心板４の両側に重ねてなるものである。

このようなメタル積層タイプのシリンダヘッドガスケッ
トにおいても、燃焼室ガスは高面圧でガスシールを維持
する必要があるため、通常、ボアグロメットを装着され
たガスシール部と残部（すなわち水および油シール部）
との間に０．１ｍｍ程度の段差を設ける。また他方、水
および油シールのため、残部の上側および下側表面板３
，４は共に圧縮性材料層１を片面０，０１〜０．１５關
程度コーティングされるため、ガスケットを締め付けた
とき、シリンダヘッドの剛性の小さい部分（特にフロン
ト部およびリヤ部）でシリンダヘッドの変形が大きくな
る。第１３図はこのようなシリンダヘッドガスケットの
変形を図示したものである（この図において５はシリン
ダヘッド、６はシリンダヘッドガスケット、７はシリン
ダブロックを示している）。

このような状態下では、シリンダボア変形の増大（オイ
ル消費の増大）、カム軸の真円度のバラツキ拡大（オイ
ル消費の増大）を生ぜしめるとともに、しかる部位にお
いて運転中のシリンダヘッドの熱変形をも当然増大せし
め、ガス洩れ、水、油洩れ等の不具合に発展していた。

このような不具合の対策として、従来より次の（Ａ）、
（Ｂ）２種の方法が採用されて来た。

（Ａ）　　第９図および１０図に示されるように、シリ
ンダヘッドの剛性が弱く、変形の大きい個所において上
側表面板と中心板との間に薄い金属板からなるシム８を
挿入する（第９図において破線の斜線を施した部分がシ
ム８が挿入されている部分を示している）。このシム８
の一部は環状に延長されており、この環状の延長部分を
ボアグロメット９に嵌合するとともに該ボアグロメット
９内に挾み込むことにより、シム８をガスケットに固定
する。

（Ｂ）　　第１１図および１２図に示されるように、必
要な部位にグロメット１０を装着し、このグロメット１
０をボルト穴１１へかしめることにより、該グロメット
１０をガスケットに固定する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記（Ａ）の方法では、次のような欠点
があった。

（イ）シム８は、ボアグロメット９に嵌合するとともに
該グロメット９内に挾み込むために、その一部をシリン
ダボア外周まで環状に延長した形状としなければならな
いので、シム８の材料の歩留りが悪い。

（ロ）シム８と中心板４との接触面が金属接触になるた
め、層間漏れが発生しやすい。

（ハ）シム８は薄いため、運転中のシリンダヘッドの構
造的変形、および熱変形に伴なってガスケットの外周に
はみ出しやすく、結果としてガス、水および油漏れへと
発展しやすい。

また、前記（Ｂ）の方法では、次のような欠点があった
。

（イ）本方法を実施する場合、表面板２，３および中心
板４の端部をグロメット１０で挾み込むようにグロメッ
ト１０を曲げ加工しなければならない関係上、グロメッ
ト１０の板厚ｔ１０は０．１０ｍｍ以上必要となる（グ
ロメット１０がそれより薄いと、加工時割れを生じてし
まう）一方、圧縮性材料層１は０．０２〜０．１ｍｍと
圧縮性が極めて少いため、グロメット装着部の板厚ｔ。

が厚くなりすぎ、他の部位との段差（ｔｏ７ｔ１）が過
大となり、シリンダヘッドの変形方向と逆の変形を増大
し、周辺の水および油シールへの悪要因およびガスシー
ルへの悪要因となる。

（ロ）締め付け時状態においてシリンダヘッドおよびブ
ロック面に対し、金属接触となるため水および油シール
に大きな面圧が必要となる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、締め
付け時におけるシリンダヘッドの変形に応じて必要な部
位に任意の板厚のシムを用いることができ、したがって
締め付け時のシリンダヘッドの変形を極めて少なくする
ことができ、中心板とシムとの間の層間漏れがなく、運
転中のシムはみ出しがなく、材料歩留りが良く、ボアグ
ロメット部と残部との段差調整が極めて簡単なシリンダ
ヘッドガスケットを提供す条ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるシリンダヘッドガスケットは、圧縮性繊維
とエラストマーとを含むフンパウンドからなる圧縮性材
料層を金属板の両面にコーティングしてなる表面板を金
属板からなる中心板の上面側および下面側に積層してな
るシリンダヘッドガスケットにおいて、 前記中心板のうちの、締め付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に、耐熱性、耐水性
および耐油性を有する接着剤で金属板からなるシムを接
着したものである。

〔作用〕

本発明においては、締め付け時におけるシリンダヘッド
の変形に応じて各部位に任意の板厚のシムを挿入するこ
とができる。したがって締め付け時のシリンダヘッドの
変形を極めて少なくすることができる。

また、中心板とシムとが、耐熱性、耐水性および耐油性
を有する接着剤で接着されているため、中心板とシムと
の間の層間漏れかない。

また、シムが耐熱性接着剤で中心板に強固に接着されて
いるため、シリンダヘッドの変形に伴ない、運転中にシ
ムがガスケットの外周部にはみ出すことかない。

また、シムをガスケットに固定するためにシムの一部を
シリンダボア外周まで環状に延長する必要かなく、必要
な部位に必要な面積のみシムを接着すればよいので、材
料歩留りが良い。

さらに、ボアグロメット部の板厚の選択範囲は非常に狭
いため、前記従来方法（Ａ）のシム８をボアグロメット
９内に挾み込む方法では、ボアグロメット部と残部との
段差をボアグロメット部の板厚との関係で妥協して決定
する必要があったが、本発明においてはそのような妥協
が必要ないので、ボアグロメット部と残部との段差を容
易に理想の大きさに設計することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第２〜８図は本発明の一実施例を示す。この実施例にお
いて、ガスケット本体２１は、ステンレス鋼板からなる
中心板２２（板厚０．２　ｍｍ）の両面に２枚の表面板
２３．２４をそれぞれ重ね合わせてなり、これらの３枚
の板は第２図および８図に示されるようにリベット２５
により互いに結合されている。前記表面板２３．２４は
、それぞれ薄いステンレス鋼板２３ａ、２４ａ　（板厚
０．４５龍）の両面にアラミド繊維等の圧縮性繊維と合
成ゴム等のエラストマーとの混合物からなる薄い圧縮性
材料層２３ｂ、２４ｂをコーティングしてなる（コーテ
ィング厚みは片面につき０．０７５　ａｍ）。

前記中心板２２および表面板２３．２４には、４個のシ
リンダ穴２６が設けられており、これらのシリンダ穴２
６の周囲の部分においては、中心板２２に表面板２３．
２４が重ねられておらず、ステンレス鋼からなる当て板
２７（板厚０．２５ｍｍ）が中心板２２の上面に、当て
板２８（板厚０．１５■ｍ）が下面にそれぞれ重ねられ
た上、ステンレス鋼からなるボアグロメット２９（板厚
０．３　ｍ耐が当て板２７．２８および中心板２２を挾
むようにして装着されている。

前記表面板２３．２４には、ハーフビード３０が４個の
シリンダ穴２６を囲むようにしてプレス加工により形成
されている。前記中心板２２および表面板２３．２４に
は、冷却水を通過させるための水穴３１がハーフビード
３０の内側に、潤滑油を通過させるための油入３２およ
び締付ボルトを挿通するためのボルト穴４０がハーフビ
ード３０の外側にそれぞれ設けられている。前記表面板
２３．２４のうちの各油入３２の周囲には、ハーフビー
ド３３がプレス加工により形成されている。

前記中心板２２のうちの、シリンダヘッドの剛性が小さ
く、締め付け時にシリンダヘッドの変形の生じやすい部
分には、耐熱性並びに冷却水および潤滑油に対する抵抗
性を有するフェノール系等の接着剤３４（第３図にのみ
図示）により、金属板からなるシム３５，３６．３７が
接着されている（第２図において、これらのシムの挿入
部位には破線の斜線を施しである）。前記シム３５〜３
７の板厚は、シリンダヘッドの変形量に応じて決められ
、本実施例ではシム３５．３６の板厚は７０μ、シム３
７の板厚は５０μとされている。また、前記接着剤３４
の層の厚みは５〜１０μとされている。

このシリンダヘッドガスケットにおいては、締め付け時
におけるシリンダヘッドの変形に応じて各部位に任意の
板厚のシム３５〜３７を挿入することができる。したが
って締め付け時のシリンダヘッドの変形を極めて少なく
することができる。

また、中心板２２とシム３５〜３７とが、耐熱性、耐水
性および耐油性を有する接着剤３４で接着されているた
め、中心板２２とシム３５〜３７との間の層間漏れがな
い。

また、シム３５〜３７が耐熱性接着剤３４で中心板２２
に強固に接着されているため、シリンダヘッドの変形に
伴ない、運転中にシム３５〜３７がガスケットの外周部
にはみ出すことがない。

また、シム３５〜３７をガスケットに対し固定するため
にシム３５〜３７の一部をシリンダボア外周まで環状に
延長する必要がなく、必要な部位に必要な面積のみシム
３５〜３７を接着すればよいので、シム３５〜３７の材
料歩留りが良い。

さらに、ボアグロメット部の板厚の選択範囲は非常に狭
い。したがって、前記従来方法（Ａ）のシムをボアグロ
メット内に挾み込む方法では、ボアグロメット部と残部
との段差をボアグロメット部の板厚との関係で妥協して
決定する必要があったが、本発明においてはそのような
妥協が必要ないので、ボアグロメット２９部と残部との
段差を容易に理想の大きさに設計することができる。

なお、本発明のシリンダヘッドガスケットにおいて、各
部の厚みは前記実施例の値に限られないが、シムの板厚
は２０〜１００μ、圧縮性材料層２３ｂ、２４ｂの厚み
は２０〜１００μ、接着剤３４の層の厚みは５〜１０μ
が好ましい。

また、本発明のシリンダヘッドガスケットにおいて使用
される金属材料は、前記実施例のようなステンレス鋼に
限定されることはない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によるシリンダヘッドガスケットは
、 （ａ）締め付け時のシリンダヘッドの変形を極めて少な
くすることができる。

（ｂ）中心板とシムとの間の層間漏れがない。

（Ｃ）運転中にシムがガスケットの外周にはみ出すこと
がない。

（ｄ）シムの材料の歩留りが良い。

（ｅ）ボアグロメット部と残部との段差調整が極めて簡
単である。

等の優れた効果を得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシリンダヘッドガスケットの一実
施例のシム装着部の断面図（断面位置は第２図のＩ−Ｘ
線）、第２図は前記実施例を示す平面図、第３図は第１
図の断面図の要部をさらに拡大した拡大断面図、第４図
は第２図のＩＶ−ＩＶ線における断面図、第５図は第２
図のｖ−Ｖ線における断面図、第６図は第２図のＶｌ−
ＶＩ線における断面図、第７図は第２図の■−■線にお
ける断面図、第８図は第２図の■−■線における断面図
、第９図は従来のメタル積層型シリンダヘッドガスケッ
トを示す平面図、第１０図は第９図のＸ−Ｘ線における
断面図、第１１図は他の従来のメタル積層型シリンダヘ
ッドガスケットを示す平面図、第１２図は第１１図のｘ
ｎ−ｘｎ線における断面図、第１３図はエンジンにおけ
るシリンダヘッドおよびシリンダブロックの変形を示す
説明図である。 ２２・・・中心板、２３．２４・・・表面板、２３ａ。 ２４ａ・・・ステンレス鋼板、２３ｂ、２４ｂ・・・圧
縮性材料層、３４・・・接着剤、３５〜３７・・・シム
。 特許出願人　ニーサンガスケット株式会社代理人　　　
弁理士　　大　森　　泉 第 図 ２２：中心板 ２ろ、２４：表面板 ２３ｏ　、２４ａ　ニステンレス鋼板 ２３ｂ　、２４ｂ　：圧縮性材料層 ろ４：接着剤 ３５〜３７：シム 第 第 図 図 第 第 図 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮性繊維とエラストマーとを含むコンパウンドか
   らなる圧縮性材料層を金属板の両面にコーティングして
   なる表面板を金属板からなる中心板の上面側および下面
   側に積層してなるシリンダヘッドガスケットにおいて、 前記中心板のうちの、締め付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に、耐熱性、耐水性
   および耐油性を有する接着剤で金属板からなるシムを接
   着したことを特徴とするシリンダヘッドガスケット。