JPH0634051A

JPH0634051A - シリンダヘッドガスケット

Info

Publication number: JPH0634051A
Application number: JP21349692A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Akita; 宏明秋田; Soji Fukawa; 宗史府川; Toshio Tsutsumi; 敏雄堤
Original assignee: YUUSAN GASKET KK
Current assignee: YUUSAN GASKET KK
Priority date: 1992-07-18
Filing date: 1992-07-18
Publication date: 1994-02-08

Abstract

(57)【要約】【構成】金属板３２の表面に、圧縮性繊維とエラスト
マーとを含有するコンパウンドからなる圧縮性材料層３
３をコーティングしてガスケット本体３１を構成し、こ
のガスケット本体３１のうちのシリンダ穴３４の周囲の
部分の圧縮性材料層３３を除去した上、該周囲の部分に
金属からなるボア・グロメット４５を装着する。ガスケ
ット本体３１に設けられた水穴３５、油穴３６周囲に
は、これらの穴を囲むようにして隆起部３７を形成す
る。【効果】締め付け時板厚精度が良好で、ヘタリが少
く、過大な応力が加わっても決して圧縮弾性限度を越え
ず、低負荷で水、油のシールを維持でき、全体にローコ
ストで、締め付け時板厚が薄くＮＯ_x、ＨＣ濃度を低減
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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装着されるシリンダヘ
ッドガスケットに関する。

【０００２】

【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、燃費改
善の要求のため、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、ますます増大している。さ
らに、環境汚染問題のため、排ガス規制（ＮＯ_x低減、
ＨＣ濃度低減）も厳しくなっている。

【０００３】さて、図１〜３は従来のシリンダヘッドガ
スケットを示している。この従来例において、ガスケッ
ト本体１は、鋼板からなる芯板２の両面に表面板３，４
をそれぞれ重ね合わせてなる。そして、前記表面板３，
４は、それぞれ薄い鋼板３ａ，４ａの両面にアラミド繊
維等の圧縮性繊維とゴム等のエラストマーとを含有する
コンパウンドからなる薄い圧縮性材料層３ｂ，４ｂをコ
ーティングしてなる。図１に示されるように、前記芯板
２には、シリンダ穴５が設けられており、このシリンダ
穴５の周囲の部分においては、芯板２には表面板３，４
が重ねられていない。そして、前記芯板２のうちのシリ
ンダ穴５の周囲の部分には、ステンレス鋼板からなるリ
ング６が重ねられた上、ステンレス鋼からなるボア・グ
ロメット７が、該芯板２およびリング６を両側から挟む
ようにして装着されている。

【０００４】図２に示されるように、前記芯板２および
表面板３，４には、冷却水を通過させるための水穴８、
および潤滑油を通過させるための油穴９が設けられてお
り、前記表面板３，４のうちの水穴８および油穴９の周
囲の部分には、一般にハーフビードと称されている隆起
部１０が形成されており、これらの隆起部１０はそれぞ
れ水穴８および油穴９を取り囲んでいる。

【０００５】図３は、このシリンダヘッドガスケットが
エンジンのシリンダブロック１１とシリンダヘッド１２
との間に装着されて締め付けられた状態を示している。

【０００６】図４および５は他の従来のシリンダヘッド
ガスケットを示している。この従来例において、ガスケ
ット本体１３は、ステンレス鋼板１４と、このステンレ
ス鋼板１４の両面にコーティングされたアラミド繊維等
の圧縮性繊維とゴム等のエラストマーとを含有するコン
パウンドからなる圧縮性材料層１５とからなる。図４に
示されるように、前記ガスケット本体１３には、シリン
ダ穴１６が設けられており、ガスケット本体１３のうち
のシリンダ穴１６の周囲部分には、ステンレス鋼からな
るボア・グロメット１７が、該周囲部分の両面を挾むよ
うにして装着されている。また、図５に示されるよう
に、前記ガスケット本体１３には、冷却水を通過させる
ための水穴１８および潤滑油を通過させるための油穴１
９が設けられており、これらの水穴１８、油穴１９の周
囲の部分には、それぞれ、これらの水穴１８、油穴１９
の周囲を囲むようにして、横断面円弧状の隆起部（一般
にビードと称されている）２０が形成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記図１および２の従
来のシリンダヘッドガスケットは、次のような長所を有
している。

【０００８】ａ）ガスシール部（ボア・グロメット７装
着部）を構成する部材（すなわち、芯板２、リング６お
よびグロメット７）はすべて金属で構成されており、各
部材２，６，７間の接触が金属接触であるので、締め付
け時板厚精度が良好である、ｂ）同じ理由により、ガスシール部の熱の放散が良好で
あり、かつ極めてヘタリ性が少い、ｃ）同じ理由により、ガスシール部に過大な応力が作用
しても、決して圧縮弾性限度を超えることがない、ｄ）水・油シール部は、圧縮性材料層３ｂ，４ｂが設け
られている上、隆起部１０が形成されていて、シリンダ
ヘッドおよびシリンダブロックに対する接触面積が制限
されるので、低負荷で良好な水・油シールを維持でき
る。

【０００９】しかしながら、前記図１および２の従来の
シリンダヘッドガスケットは、積層板（芯板２、表面板
３，４）が３枚と多いので、次のような欠点を有してい
た。

【００１０】イ）材料面および加工面も含め、コストが
高い、ロ）締め付け時板厚が厚くなるため、図３に示されるよ
うにグロメット７のＲ部付近（格子縞模様を施した部
分）に未燃焼ガスが溜り、排ガス中のＮＯ_x、ＨＣ濃度
を高める。

【００１１】他方、前記図４および５の従来のシリンダ
ヘッドガスケットは、次のような長所を有している。

【００１２】ａ）１枚構造であるので、材料費、加工費
とも安く、全体として低コストである。

【００１３】ｂ）同じ理由により、締め付け時板厚が薄
いため、未燃焼ガスが溜まるのを防止し、ＮＯ_x、ＨＣ
濃度を低減できる。

【００１４】ｃ）水、油シールは図１および２のガスケ
ットと同様に良好である。

【００１５】しかしながら、前記図４および５の従来の
シリンダヘッドガスケットにおいては、ガスシール部
（ボア・グロメット１７装着部）に圧縮性材料層１５が
存在しているので、次のような欠点を有していた。

【００１６】イ）ガスシール部がメタル積層構造に比し
て比較的高圧縮性となる（図１０の曲線Ｂは、このガス
ケットのガスシール部の圧縮特性を示しており、同図の
ｌ₂で示されるように圧縮性が高い）ので、締め付け時
板厚精度が劣る。

【００１７】ロ）シリンダ内からの熱の放散が悪い。

【００１８】ハ）図１および２のシリンダヘッドガスケ
ットに比して、ガスシール部のヘタリ性が大きい。

【００１９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、前記各従来のシリンダヘッドガスケットの欠点
を除去し、締め付け時板厚精度が良好で、ヘタリが極め
て少く、過大な応力が加わっても決して圧縮弾性限度を
越えず、低負荷で水、油のシールが維持でき、材料費及
び加工費とも安く全体としてローコストで、しかも締め
付け時板厚が薄いため未燃焼ガスの溜る部分が少く、Ｎ
Ｏ_x、ＨＣ濃度低減を図ることができるシリンダヘッド
ガスケットを提供することを目的とする。

【００２０】

【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、金属板の表面に、圧縮性繊維とエラ
ストマーとを含有するコンパウンドからなる圧縮性材料
層をコーティングしてなるガスケット本体と、このガス
ケット本体に設けられた水穴、油穴およびシリンダ穴
と、前記水穴および前記油穴の周囲を囲むように前記ガ
スケット本体に形成された隆起部とを有してなるシリン
ダヘッドガスケットにおいて、前記ガスケット本体のう
ちの前記シリンダ穴の周囲の部分の前記圧縮性材料層を
除去した上、該周囲の部分に金属からなるボア・グロメ
ットを装着したものである。

【００２１】

【作用】本発明においては、ガスシール部（ボア・グロ
メット装着部）はすべて金属の部材で構成されており、
各部材間の接触が金属接触であるので、締め付け時板厚
精度が良好であり、熱の放散が良く、ヘタリが極めて少
く、過大な応力が加わっても決して圧縮弾性限度を越え
ない。

【００２２】また、水・油シール部は、圧縮性材料層が
設けられている上、隆起部が形成されていて、シリンダ
ヘッドおよびシリンダブロックに対する接触面積が制限
されるので、低負荷で良好な水・油シールを維持でき
る。

【００２３】さらに、１枚構造であるため、材料費及び
加工費とも安く、全体としてローコストとなるととも
に、締め付け時板厚が薄いため、未燃焼ガスの溜る部分
が少くＮＯ_x、ＨＣ濃度低減を図ることができる。

【００２４】

【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。図６〜８は本発明の一実施例を示す。この実
施例において、図７および８に示されるように、ガスケ
ット本体３１は、ステンレス鋼等の金属からなる金属板
３２と、予め耐熱接着剤を塗布された前記金属板３２の
両面にコーティングされた圧縮性材料層３３とからな
る。前記圧縮性材料層３３は、石綿以外の、アラミド繊
維等の圧縮性無機繊維、ゴム材、ゴム薬品および無機充
填材等を含有するコンパウンドからなり、該圧縮性材料
層３３の厚さは片面につき５０〜２００μ程度が好まし
い。

【００２５】図６に示されるように、前記ガスケット本
体３１には、シリンダ穴３４、冷却水を通過させるため
の水穴３５、および潤滑油を通過させるための油穴３６
がプレス加工により打ち抜かれている。また、図６およ
び８に示されるように、前記ガスケット本体３１のうち
の水穴３５および油穴３６の周囲部分には、それぞれ、
ハーフビード状の隆起部３７が環状に形成されており、
これらの隆起部３７はそれぞれ水穴３５および油穴３６
を取り囲んでいる（図８には、油穴３６の周囲に設けら
れる隆起部３７のみか示されているが、水穴３５の周囲
に設けられる隆起部３７も同様の横断面形状を有してい
る）。なお、これらの隆起部３７は、図５の隆起部のよ
うなビード状としてもよい。

【００２６】前記ガスケット本体３１のうちのシリンダ
穴３４の周囲の部分は、該シリンダ穴３４の打ち抜き工
程後、図９に示されるような方法で圧縮性材料層３３を
除去されている。次に、これを説明すると、図９におい
て、３１は圧縮性材料層３３をコーティングされた後、
シリンダ穴３４、水穴３５および油穴３６を打ち抜かれ
たガスケット本体を示しており（この図においては、ガ
スケット本体３１は形状を簡略化して示している）、適
当な位置に位置決め穴３８を設けられている。なお、こ
れらの位置決め穴３８は水穴３５または油穴３６と兼用
することができる。３９および４０はマスキングプレー
トを示している。前記マスキングプレート３９には、シ
リンダ穴３４より若干大きい穴４１がシリンダ穴３４に
対応する位置に設けられるとともに、位置決め穴４２が
設けられている。前記マスキングプレート４０には、シ
リンダ穴３４より若干大きい穴４３がシリンダ穴３４に
対応する位置に設けられるとともに、位置決め穴３８，
４２に対応する位置に位置決め突起４４が設けられてい
る。

【００２７】位置決め穴３８，４２に位置決め突起４３
が嵌合されるようにして、マスキングプレート３９，４
０でガスケット本体３１を挟むことにより、ガスケット
本体３１のうちのシリンダ穴３４の周囲の部分のみを露
出し、他の部分はマスキングプレート３９，４０でマス
クした上、ウォータージェット（高圧の水の噴射流）を
ガスケット本体３１に噴射することにより、図７に示す
ようにガスケット本体３１のうちのシリンダ穴３４の周
囲の部分から圧縮性材料層３３を除去する（なお、本発
明においては、ここに述べた方法以外の方法によりガス
ケット本体３１のうちのシリンダ穴３４の周囲の部分か
ら圧縮性材料層３３を除去してもよい）。

【００２８】前述のようにして圧縮性材料層３３を除去
されたガスケット本体３１のうちのシリンダ穴３４の周
囲の部分には、ステンレス鋼等の金属からなるボア・グ
ロメット４５が、該周囲部分の両面を挾むようにして装
着されている。通常、ボア・グロメット４５装着部の板
厚ｔ₀は、ガスケット本体板厚ｔ₁より０．１mm程度厚
くなるように設計されるのが好ましい（具体的な設計数
値例を挙げると、例えば、金属板３２の板厚＝０．３m
m、圧縮性材料層３３の厚さ＝０．２ｍｍ、ガスケット
本体の板厚ｔ₁＝０．７ｍｍ、ボア・グロメット４５の
板厚＝０．２５ｍｍ、ボア・グロメット４５装着部の板
厚ｔ₀＝０．８ｍｍとされる）。

【００２９】このシリンダヘッドガスケットにおいて
は、ガスシール部（ボア・グロメット４５装着部）は、
すべて金属の部材（金属板３２およびボア・グロメット
４５）で構成されており、各部材３２，４５間の接触が
金属接触であるので、締め付け時板厚精度が良好である
（図１０の曲線Ａは、このガスケットのガスシール部の
圧縮特性を示しており、同図のｌ₁で示されるように低
圧縮性である）。

【００３０】また、同じ理由により、熱の放散が良く、
ヘタリが極めて少く、過大な応力が加わっても決して圧
縮弾性限度を越えない。

【００３１】また、水・油シール部は、圧縮性材料層３
３が設けられている上、隆起部３７が形成されていて、
シリンダヘッドおよびシリンダブロックに対する接触面
積が制限されるので、低負荷で良好な水・油シールを維
持できる。

【００３２】さらに、１枚構造であるため、材料費及び
加工費とも安く全体としてローコストとなるとともに、
締め付け時板厚を薄くできるため、未燃焼ガスの溜る部
分が少く、ＮＯ_x、ＨＣ濃度低減を図ることができる。

【００３３】

【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）締め付け時板厚精度が良好であ
る、（ｂ）ヘタリが極めて少い、（ｃ）過大な応力が加
わっても決して圧縮弾性限度を越えない、（ｄ）低負荷
で水、油のシールが維持できる、（ｅ）材料費及び加工
費とも安く全体としてローコストである、（ｆ）未燃焼
ガスの溜る部分が少く、ＮＯ_xおよびＨＣ濃度低減を図
ることができる、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】

【図１】従来のシリンダヘッドガスケットのガスシール
部を示す断面図である。

【図２】図１の従来のシリンダヘッドガスケットの水・
油シール部を示す断面図である。

【図３】図１の従来のシリンダヘッドガスケットをエン
ジンに装着した状態を示す断面図である。

【図４】他の従来のシリンダヘッドガスケットのガスシ
ール部を示す断面図である。

【図５】図４の従来のシリンダヘッドガスケットの水・
油シール部を示す断面図である。

【図６】本発明によるシリンダヘッドガスケットの一実
施例を示す平面図である。

【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図であ
る。

【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図で
ある。

【図９】前記実施例におけるガスケット本体から圧縮性
材料層を除去する方法を示す斜視図である。

【図１０】前記実施例並びに図４および５の従来のシリ
ンダヘッドガスケットにおけるガスシール部の圧縮特性
を示す特性図である。

【符号の説明】

３１ガスケット本体３２金属板３３圧縮性材料層３４シリンダ穴４５ボア・グロメット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属板の表面に、圧縮性繊維とエラスト
マーとを含有するコンパウンドからなる圧縮性材料層を
コーティングしてなるガスケット本体と、このガスケッ
ト本体に設けられた水穴、油穴およびシリンダ穴と、前
記水穴および前記油穴の周囲を囲むように前記ガスケッ
ト本体に形成された隆起部とを有してなるシリンダヘッ
ドガスケットにおいて、前記ガスケット本体のうちの前記シリンダ穴の周囲の部
分の前記圧縮性材料層を除去した上、該周囲の部分に金
属からなるボア・グロメットを装着したことを特徴とす
るシリンダヘッドガスケット。