JPH05149438A - シリンダヘツドガスケツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリンダヘッドガスケット全体にかかる面圧
を無理なく低減させるともともに、熱や振動等の影響を
受けやすい箇所と、熱や圧力等が比較的低い箇所とでシ
ール部の性状を異なったものにする。 【構成】 一枚の芯鋼板１の所定箇所に、燃焼室穴２、
ボルト穴３、水穴４および油穴５を各々形成するととも
に、燃焼室穴２およびボルト穴３の周囲に燃焼室グロメ
ット６とボルト穴グロメット７を各々装着し、前記水穴
４および油穴５の周囲に発泡ゴム８をそれぞれ設けてお
く。発泡ゴム８の厚さは、前記グロメット６、７の約２
〜４倍の厚さに設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等のエンジンに
使用される金属製のシリンダヘッドガスケットに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のシリンダヘッドガスケットは、
燃焼室内のおける高温・高圧の燃焼ガス、エンジン冷却
水、潤滑油およびブローバイガス等のように、温度、圧
力および性状が違った種々の流体をシールする機能を必
要としている。

【０００３】このため、従来のシリンダヘッドガスケッ
トには、本発明の先行技術として、例えば特開平２−１
０７８６９号公報に示されるように、金属製の基板の表
面に膨張黒鉛シート材を被着したいわゆるスチールベス
トタイプのもの、あるいは、燃焼室穴、ボルト穴、水穴
および油穴の周囲にグロメット、エンボス加工等により
構成された金属シール部を有したもの等が用いられてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、スチールベ
ストタイプのシリンダヘッドガスケットは、エンジンか
ら発生する熱や振動等の影響で特に燃焼室穴の周囲やボ
ルト穴周囲の高面圧部で膨張黒鉛シート材にへたりや塑
性変形を生じることがある。そのため、ボルトの締付力
の低下とともにシール性が低下してしまう。このような
不具合を防止するには格別な対策が必要となり、その開
発期間の長期化やコストアップの要因となっている。

【０００５】一方、金属シール部を有したシリンダヘッ
ドガスケットは、へたりや塑性変形が少なく、ボルトの
締付力を維持するには好都合であるが、このシリンダヘ
ッドガスケットによると、シリンダブロックおよびシリ
ンダヘッドとの間のシール面が金属面同士によるメタル
タッチとなる。そのため、各シール部で充分なシール性
を得るには、シリンダヘッドガスケット全体を極めて強
く締付けてシール面に過大な力を加えることが不可欠と
なる。しかも、このようなシリンダヘッドガスケット
は、アルミ合金等により構成されるシリンダブロックや
シリンダヘッドとは熱膨張率が異なることが一般である
ので、エンジンの熱変形に対する復元追随性が小さい。
又エンジンの熱等で歪が生じる場合があり、このような
場合にガスケットの面圧が低くなるとシール性が劣化す
るという問題がある。このような不具合を防止するため
に、エンボス加工等で対処しているが、エンボス加工等
は、その高さや形状を微妙に設定することが必要とされ
る上に、シール幅が小さく、シール面に異物が付着した
場合にはシール性が著しく損なわれる虞もある。

【０００６】本発明は、以上のような不具合を一挙に解
消することができるシリンダヘッドガスケットを提供す
る事を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、次のような手段を講じたものである。

【０００８】すなわち、本発明に係るシリンダヘッドガ
スケットは、金属製の基板に、燃焼室穴、ボルト穴、水
穴および油穴をそれぞれに有したものにおいて、前記燃
焼室穴およびボルト穴の周囲に金属シール部を設け、前
記水穴および油穴の周囲に発泡体シール部を設けたこと
を特徴とする。

【０００９】前記金属シール部は、耐熱性や耐圧性等の
点で信頼性の高いグロメットで構成し、前記発泡体シー
ル部は、低荷重で高いシール性が得られる発泡ゴムで構
成するとともに、水や油等をシールするのに適切な面圧
を得る観点から、その厚みは十分な圧縮面圧が得られる
ように、前記グロメットの２ないし４倍に設定しておく
のが好ましい。又発泡ゴムの発泡倍率は２ないし４倍に
設定すると好適である。

【００１０】

【作用】このような構成によれば、燃焼室穴およびボル
ト穴の周囲が金属シール部によってシールされるため、
このシリンダヘッドガスケットをシリンダブロックとシ
リンダヘッドとの間に装着する際は、前記金属シール部
に適切な面圧が加えられる程度にボルトを締付ければよ
い。すなわち、水穴および油穴の周囲に設けた発泡体シ
ール部には、強い荷重を加える必要がないため、従来の
シリンダヘッドガスケットに比べて、シリンダヘッドガ
スケット全体に加える締付力を低減することが可能とな
る。又最も高温高圧になる燃焼室穴をシールする金属シ
ール部に荷重の配分を大にすることができ、この部分の
シール性を確実なものとすることができる。

【００１１】一方、エンジン冷却水や潤滑油等のように
圧力や温度が比較的低い流体が通過する水穴や油穴の周
囲は、発泡体シール部によってシールされることになる
が、この発泡体シール部は、弾力性がある上に金属面と
の密着性及びなじみ性が良く低い荷重でもって高いシー
ル性を発揮する。しかして、前記金属シール部に適切な
面圧を加える程度に当該シリンダヘッドガスケットを装
着しておけば、発泡体シール部においても冷却水や潤滑
油をシールするのに適切な面圧を得ることが可能とな
る。しかも、この発泡体シール部は、燃焼ガス等にさら
されないため、すなわち高温・高圧にさらされることが
ないため、熱等による劣化が発生し難く、長期間に亘っ
て高いシール性を維持することが可能となる。又発泡体
シール部に対し、金属シール部がスペーサ的役割りを果
すため、発泡体シール部は過大に圧縮されることはな
く、塑性変型等の劣化が防止される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００１３】このシリンダヘッドガスケットは、図１に
示すように、金属製の基板たる芯鋼板１の所定箇所に、
燃焼室穴２、ボルト穴３、水穴４および油穴（オイル落
し穴）５を所定の形状でそれぞれ形成し、前記燃焼室穴
２およびボルト穴３の周囲に金属シール部たる燃焼室グ
ロメット６とボルト穴グロメット７を各々装着するとと
もに、前記水穴４および油穴５の周囲に発泡体シール部
たる発泡ゴム８をそれぞれ設けたものである。

【００１４】芯鋼板１は、鉄又はステンレス鋼板を所定
の形状に打抜いて形成したもので、この実施例ではその
厚みＨ１を例えば０．２ｍｍ程度に設定してある。な
お、芯鋼板１の四隅にはシム板９を固着してある。

【００１５】燃焼室グロメット６およびボルト穴グロメ
ット７は、図２及び図３に示すように、同じ厚みＨ２、
Ｈ３を有したもので、芯鋼板１と同じ厚さの０．２ｍｍ
程度に設定してある。

【００１６】発泡ゴム８は、耐熱・耐油性を有した合成
ゴム、例えばニトリルブタジエンラバー、シリコンゴ
ム、フッソゴム等を塗布、インジェクション等の方法に
より前記芯鋼板１にパターン形成し、これに熱を加えて
単独気泡に発泡させたものであり、発泡倍率は２〜４倍
程度が好ましい。各発泡ゴム８の厚みＨ４は、燃焼室グ
ロメット６およびボルト穴グロメット７の厚み等との兼
ね合いにより、これらの２〜４倍の厚みになるように設
定するのが好ましく、この実施例では図２に示すように
芯鋼板１の片面における厚みを約０．６ｍｍに設定して
ある。

【００１７】このような構成によれば、燃焼室穴２およ
びボルト穴３の周囲に配した燃焼室グロメット６とボル
ト穴グロメット７に適切な面圧を加える程度に当該シリ
ンダヘッドガスケットを締付ければよい。また、これら
の各グロメット６、７は、耐熱性や耐圧性を有したもの
となっている。したがって、これらの箇所にへたりや塑
性変形が生じ難いものとなり、かかる箇所におけるシー
ル性を長期間に亘って有効に維持することができる。

【００１８】一方、エンジン冷却水や潤滑油、ブローバ
イガスのように温度や圧力が比較的低い流体が通過する
水穴４や油穴５の周囲は、発泡ゴム８によってシールさ
れることになるが、この発泡ゴム８は、シリンダブロッ
クおよびシリンダヘッドの金属面との密着性及びなじみ
性に優れ、低い荷重でもって高いシール性を発揮する。
そのため、前記燃焼室グロメット６およびボルト穴グロ
メット７に適切な面圧を加える程度にシリンダヘッドガ
スケットを締付けておけば、発泡ゴム８に、水や油等を
シールするのに適切な面圧を付与することができる。し
かも、シリンダヘッドガスケットに装着された状態にお
いては、発泡ゴム８と燃焼室グロメット６およびボルト
穴グロメット７との間に微小の隙間が形成されることに
なる。このため、各発泡ゴム８はシリンダヘッドガスケ
ットの取付状態において塑性域まて圧縮されることがな
く、エンジンの熱等によるシリンダヘッドガスケットそ
の間の相対動に応じて前記隙間内で容易に追随伸縮動す
ることが可能となり、復元追随性を有したものとなる。
その結果、エンジンの熱や振動等により発生する歪が前
記発泡ゴム８において充分に吸収されることができ、長
期間に亘って高いシール性を維持することができる。

【００１９】また、このようなシリンダヘッドガスケッ
トによれば、その設定厚さを、芯鋼板１の厚さＨ１と各
々グロメット６、７の厚さＨ２、Ｈ３によって決めるこ
とができるので、これらを必要に応じて変えることによ
り所望の厚さを有したシリンダヘッドガスケットを得る
ことができる。

【００２０】そして、上記実施例のように、芯鋼板１の
四隅にシム板９をそれぞれ設けておけば、次のような不
具合に対処することもできる。すなわち、エンジンの熱
負荷や爆発的な燃焼圧力が大きく、シリンダヘッドの剛
性が小さい時は、ボルト穴３より外周側の一部にシリン
ダヘッドの変形歪が大きく発生することがあり、その際
に上記箇所に変形が集中することがある。しかして、か
かる箇所に適正な厚さのシム板９を介在させておけば、
これらの変形を有効に阻止する事が可能となる。

【００２１】以上、本発明の一実施例について述べた
が、本発明は前述の実施例に限定されないのは勿論であ
る。例えば、金属シール部はビード又はエンボス加工等
により構成してもよい。また燃焼室穴用金属シール部と
ボルト穴用金属シール部の厚みをを変えてもよく、又こ
れら金属シール部の厚みを場所によって変えてもよい。

【００２２】さらに前記燃焼室穴用金属シール部同士や
これとボルト穴用金属シール部とを連結形成してもよ
い。前記基板は１枚の鋼板に限らず、２枚以上の金属を
積重したものであってもよい。さらに、発泡ゴムはスク
リーン印刷によりパターン形成してもよい。また、プラ
イマー等を利用して、発泡体シール部と基板との結合を
高くすることが好ましい。あるいは、加熱発泡に代え
て、常温で２液性発泡させることにより、前記発泡体シ
ール部を形成してもよい。前記シムは基板の４隅に配す
る場合に限らず、歪みの集中する縁部ならどこに配して
も良い。又基板の端を折曲げることによってシムを形成
してもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上のような構成からなる本発明によれ
ば、シリンダヘッドガスケット全体にかかる面圧を無理
なく低下させることができるにもかかわらず、各シール
部を有効にシールすることができる。その結果、各シー
ル部にへたりや塑性変形が生じ難くすることができ、長
期間に亘って高いシール性を維持することが可能な信頼
性に優れたシリンダヘッドガスケットを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガスケットの斜視図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線の矢示方向の断面図であ
る。

【図３】図１におけるＢ−Ｂ線の矢示方向の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 基板（芯鋼板） ２ 燃焼室穴 ３ ボルト穴 ４ 水穴 ５ 油穴 ６ 金属シール部（燃焼室グロメット） ７ 金属シール部（ボルト穴グロメット） ８ 発泡体シール部（発泡ゴム）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製の基板に、燃焼室穴、ボルト穴、
   水穴および油穴をそれぞれ有したシリンダヘッドガスケ
   ットにおいて、前記燃焼室穴およびボルト穴の周囲に金
   属シール部を設け、前記水穴および油穴の周囲に発泡体
   シール部を設けたことを特徴とするシリンダヘッドガス
   ケット。
2. 【請求項２】 金属シール部がグロメットであり、発泡
   体シール部が前記グロメットの２ないし４倍の厚みを有
   した発泡ゴムであることを特徴とする請求項１記載のシ
   リンダヘッドガスケット。