JPH0414674Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、内燃機関、特に多気筒内燃機関にお
いて、シリンダーブロツクとシリンダーヘツドと
の接合面をシールするガスケツトに関するもので
ある。

（従来の技術） 最近の多気筒内内燃機関は、アルミニユウム製
にして軽量化すると共に、高出力化される傾向に
ある。

内燃機関に供給する冷却水、潤滑油等の圧力は
低く、これらをシリンダーブロツクとシリンダー
ヘツドとの接合面でシールすることは比較的容易
であり、２〜８Kgｆ／cm２程度の面圧で充分であ
るが、燃焼ガスにおいては、ガソリンエンジンで
30〜100Kgｆ／cm２ヂーゼルエンジンでは60〜150
Kgｆ／cm２のガス圧があり、かつガス温は400℃
にも及ぶので、これをシールするに必要な面圧
は、それぞれ200〜800Kgｆ／cm２、500〜1200Kg
ｆ／cm２にも達するといわれている。

このようなことから、シリンダーヘツドガスケ
ツトのシール性と耐久性とを向上させるための
様々な工夫がなされている。

その公知例として、第６図に示す（実開昭51−
118860号）構造のガスケツト１１がある。

これは外側にシール材１３を被覆した弾性金属
性薄板１２を２枚重ね合わせて外周縁部を接着す
ると共に、中央に穿設する開口部１４の周縁を１
枚宛相反する外向きに反らせてガスケツト１１を
構成し、これをシリンダーヘツドガスケツトの孔
に嵌着し、開口部１４周縁の反らせた部分の弾力
性と、ガスケツト１内の流体圧とを利用した自封
作用により、シリンダーブロツクとシリンダーヘ
ツドとの接合面をシールするようにしたものであ
る。

（考案が解決しようとする問題点） しかるにこの場合、外側の反らせた部分は、シ
リンダーヘツドボルトの大きな締付荷重により塑
性変形を起し易く、特に圧力、振動および熱が絶
えず変動して、過酷な条件下にある燃焼室周辺に
おいては、この反らせた部分が塑性変形して燃焼
ガスが吹き抜けるか、または疲労して亀裂を生じ
易いという欠点があり、このようなことから、な
お自封作用が不充分であつて所期の効果が得られ
ず、シール性と耐久性とに乏しいという問題があ
つた。

そこで本考案では、かかる従来の多気筒内燃機
関における問題点を解消して、ガスケツトの開口
部周辺の膨出部が塑性変形を起すことがなく、特
に燃焼室用開口部においては、繰返応力が作用し
ても疲労したり亀裂を生じたりすることがなく、
かつ膨出部の弾力性と燃焼室のガス圧とによる自
封作用を確実に発揮できるようにして、耐久性と
シール性とに優れたシリンダーヘツドガスケツト
を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案に係るシリンダーヘツドガスケツトは、
次のとおりの構成である。

金属または耐熱樹脂製の基板２を２枚重ね合わ
せて、適宜位置に貫設した燃焼室等流体用の開口
部の周縁にそれぞれ外側へ屈曲して段違い状の膨
出部３，３を形成すべく接着５し、外側面３ａ，
３ａの近接位置に、膨出部３の膨出高さＨよりも
小さい厚みの鋼材からなるシム６，６をそれぞれ
輪郭状に固着したシリンダーヘツドガスケツトに
おいて、燃焼室用開口部Ａの前記膨出部３，３に
よつて形成される内側の環状凹部４に、軟質金属
からなる中実の弾性リング７を嵌着したことを特
徴とするシリンダーヘツドガスケツトである。

（実施例） 本考案に係るシリンダーヘツドガスケツトを、
図面を参照しながら説明する。

第１図および第３図に示すとおり、金属等から
なる方形の基板２を２枚重ね合わせて、燃焼室用
開口部Ａ、潤滑油用開口部Ｂ、冷却水用開口部
Ｃ、および開口部Ａの外周側に配列するシリンダ
ーボルト用開口部Ｄをそれぞれ貫設し、燃焼室開
口部Ａ、流体用開口部ＢおよびＣの周縁部には、
該周縁部をそれぞれ外側に屈曲して段違い状に突
出させた膨出部３，３を形成し、基板２，２の重
合部が接着５され、また燃焼室用開口部Ａの膨出
部３，３の外側面３ａ，３ａにより形成されるシ
ール面には、基板２，２と同質の鋼材からなるシ
ム６，６が固着されている。

ここで、流体用開口部周縁の膨出部３，３間に
形成されて、横Ｕ字状断面をなす環状凹部４のう
ち、燃焼室用開口部Ａの環状凹部４には、第２図
のように、軟質金属からなる円形中実断面の弾性
リング７が嵌着されている。

更に、基板２，２の外表面には、弗素ゴム等の
合成樹脂からなる10〜50μの厚みの被膜８，８を
形成し、このようにしてシリンダーヘツドガスケ
ツト１を構成する。

前記基板２の構成は、冷延鋼、ステンレス鋼
等、およびポリアミド、ポリイミダゾール等の耐
熱樹脂、またはその繊維強化樹脂のうちのいずれ
であつてもよく、また、基板２，２間の接着５は
フエノール樹脂、エポキシ樹脂等耐熱性樹脂から
なる接着材を使用するか、または半田溶接するよ
うにしてもよい。

弾性リング７は、軟鋼線材、銅材リング等の断
面中実の軟質金属により構成されている。

またシム６，６の材質は、冷延鋼、またはステ
ンレス鋼とし、その厚みは膨出部３，３の膨出高
さＨよりも小として、使用時の繰返荷重による膨
出部３，３の変形に対し、基板２の外側からスト
ツパーの使用をし、その変形を常時弾性範囲内に
維持させうるようにするものである。

シム６，６の厚みは、通常、膨出部３の膨出高
さＨの５〜80％にすればよく、これよりも厚くす
るとシール効果が悪くなり、逆に薄くなると繰返
し荷重に対して塑性変形を起すことになる。

このような構成のシリンダーヘツドガスケツト
１を、シリンダーブロツクＥ、シリンダーヘツド
Ｆ間に介装して、シリンダーヘツドボルトにより
締付けた時の第２図相当断面の状態は、第３図に
示すとおりである。

すなわち、上、下の膨出部３，３は、その外側
面３ａ，３ａに作用する、ボルトによる締付荷重
により交互に接近し、このため燃焼室用開口部Ａ
の環状凹部４内においては、嵌着された中実の弾
性リング７が押圧されて徐々に変形し、そして、
シリンダーブロツクＥとシリンダーヘツドＦが、
それぞれ下および上のシム６，６の外表面に当設
した締付状態では、膨出部３，３はなお段違い状
であつて、その弾力が外向きに作用して外側面３
ａ，３ａがシール面を形成すると共に、内側面３
ｂ，３ｂには、断面楕円状に変形した状態の中実
の弾性リング７の長手面が接触し、挟持されるの
である。

更に、燃焼時、このようにして挟持された中実
の弾性リング７の内側から、第４図の矢印で示す
ようなガス圧が作用すると、弾性リング７は環状
凹部４内に押付けられて卵状に変形し、接着５を
燃焼ガスから保護すると同時に、膨出部３，３に
は、内側面３ｂ，３ｂからこれを押し開ける力が
作用して、その外側面３ａ，３ａがそれぞれシリ
ンダーブロツクＥ、シリンダーヘツドＦを更に押
圧するのである。

このようにして、中実の弾性リング７は、運転
時の繰返しガス圧に際し、環状凹部４内において
その都度伸縮変形し、膨出部３，３の内側面３
ｂ，３ｂを外側に向けて押圧するので、膨出部
３，３の弾力と中実の弾性リング７の押圧力と
が、外側面３ａ，３ａ、すなわちシール面に対し
て確実に作用するようになる。

前記実施例では、基板２，２を直接重ね合わせ
て接着５するようにしたが、これを第５図のよう
にして、中板９を介在させて接着５，５するよう
に構成してもよく、このようにしたシリンダーヘ
ツドガスケツト１０により本考案と同様の効果が
得られるものである。

また、前記実施例では、中実の弾性リング７の
断面を円形にしたが、楕円形または長方形であつ
てもよいことは勿論である。

さらに、前記実施例では、基板２，２の外側面
に被膜８，８を形成したが、これを省略してもよ
い。

また、前記実施例では、燃焼室用開口部Ａ以外
の流体用開口部の周縁にも段違い状の膨出部３，
３を形成するようにしたが、これをビード状の山
形にしてもよく、また、単に、開口部周縁にゴム
等による鳩目状シール材を介装するようにしても
よい。

（考案の作用効果） 本考案に係るシリンダーヘツドガスケツトの構
成は以上のとおりであり、これにより得られる本
考案の作用および効果は次のとおりである。

(1) 膨出部間の環状凹部に中実の軟質金属からな
る弾性リングを嵌着し、運転時の繰返しガス圧
に際し、環状凹部内でその都度伸縮変形し、膨
出部を外側に向けて押圧するように構成したの
で、シリンダーブロツクとシリンダーヘツドと
の相対的変位に対しても、膨出部の弾力と弾性
リングの膨出部に対する押圧力とを、膨出部外
側のシール面に対して有効に作用せしめ得るよ
うになり、このようにして所期の自封効果を確
実とし、優れたシート性が確保できる。

(2) また、燃焼室用開口部周縁の膨出部に近接し
て、膨出高さよりも薄手のシムを輪郭状に固着
し、かつ内側の環状凹部には中実の弾性リング
を嵌着するように構成したので、シリンダーヘ
ツドボルトの大きい締付荷重に対しても、この
膨出部の変形が確実に弾性範囲内に保持できる
ようになり、このため締め過ぎにより塑性変形
を起すことが最小となり、繰返応力が作用して
も疲労したり亀裂を生じたりすることがなく、
耐久性が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るシリンダーヘツドガスケ
ツトを示す平面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ線に
沿う端面拡大図、第３図は第２図に示す端面の、
シリンダーブロツクとシリンダーヘツド間におけ
る締着状態を示す端面図、第４図は更に第３図の
運転状態を示す端面図、第５図は本考案の他の実
施例を示す、第２図相当個所の端面図、第６図は
シリンダーヘツドガスケツトの開口部に嵌着する
ようにした従来のガスケツトの断面図である。 １……ガスケツト、２……基板、３……膨出
部、３ａ……外側面、４……環状凹部、５……接
着、６……シム、７……弾性リング、Ａ……燃焼
室用開口部、Ｈ……膨出高さ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 金属または耐熱樹脂製の基板２を２枚重ね合わ
   せて、適宜位置に貫設した少なくとも燃焼室用開
   口部Ａの周縁に、それぞれ外側へ屈曲して段違い
   状の膨出部３，３を形成すべく接着５し、外側面
   ３ａ，３ａの近接位置に、膨出部３の膨出高さＨ
   よりも小さい厚みの鋼材からなるシム６，６をそ
   れぞれ輪郭場に固着したシリンダーヘツドガスケ
   ツトにおいて、 少なくとも燃焼室用開口部Ａの前記膨出部３，
   ３によつて形成される内側の環状凹部４に、軟質
   金属からなる中実の弾性リング７を嵌着したこと
   を特徴とするするシリンダーヘツドガスケツト。