JPH0681961A - 単板金属ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バネ弾性を有する硬質金属板から成り、流体
通路孔、燃焼室孔等の孔部を囲繞しシールするビードを
備えた単板金属ガスケットの表面に設けたシール被膜層
の耐熱性とミクロシール機能の向上を図る。 【構成】 燃焼室孔２、冷却水通路孔３、オイル通路孔
４を備えた、バネ弾性を有する硬質金属板６に上記孔を
それぞれに囲繞しシールするビード８及び９を形成し、
該金属板６の両側表面に厚さが５０〜２００μｍのグラ
ファイトシートの被覆７を設ける。

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
ドガスケット等として使用される単板金属ガスケットに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ステンレス鋼板等のバネ弾性を有する硬
質金属板に流体通路孔、燃焼室孔等の孔部を設けるとと
もに、該孔部を囲繞するようにビードを設けた単板金属
ガスケットを、被シール面間、例えばエンジンのシリン
ダブロックとシリンダヘッドとのデッキ面の間に装着
し、被シール面をシールすることは公知である。

【０００３】かかる単板金属ガスケットにおいては、上
記のビードがガスケットに圧縮性、復元性を与え、また
流体通路孔や燃焼室孔等の孔部をシールするのに必要な
面圧を発生させる訳であるが、被シール面のツールマー
ク、キズ等の粗さや不整面を補償吸収するミクロシール
層として、ゴム或いは合成樹脂をコーティングしてなる
シール被膜層を単板金属ガスケットの両面に設けること
が多い。

【０００４】従来の単板金属ガスケットにおける上記の
シール被覆層は耐熱性のゴム或いは合成樹脂により構成
するとしても、有機材料であるから耐熱性に限界があ
る。殊に、シリンダヘッドガスケット等のように高温に
曝される状態で使用される場合には、長時間の使用中に
シール被膜層が熱劣化し、ミクロシールの機能を果たし
得なくなる危険がある。かかる劣化の危険は、燃焼ガス
圧等によりビードが拡縮変形を繰り返す場合に一層助長
される。

【０００５】また、従来のシール被膜層の厚さは比較的
薄く、例えば弗素ゴムのコーティングにより形成されて
いる場合で、５〜３０μｍ程度である。ミクロシールの
機能を長期にわたり充分に発揮させるにはシール被膜層
の厚さをより厚くすることが望ましいが、厚くなると１
回のコーティングにより均一な被膜を形成することが困
難になり、コスト高を招く複数回の反覆コーティングが
必要になる等の均一な被膜形成の加工上の理由からの難
点がある。

【０００６】シール被膜層の耐熱性を高めるために、こ
れをアルミニウム等の軟質金属のメッキにより形成しよ
うとする考え方もあるが、やはり、軟質金属メッキでは
硬く、また厚さが薄く、所望の復元量が得難く、適当で
ない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
みてなされたもので、ビードを備えた単板金属ガスケッ
トの表面のシール被膜層の耐熱性並びにミクロシールの
機能を向上させることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する本発明
の単板金属ガスケットは、流体通路孔、燃焼室孔等の孔
部を備えたバネ弾性を有する硬質金属板に、上記孔部を
囲繞しシールするビードを設けるとともに、該金属板の
両表面に厚さが５０〜２００μｍのグラフアイトシート
の被覆を設けたことを特徴とするものである。

【０００９】

【実施例及び作用】本発明の詳細を実施例により、また
図面に基づき以下に説明する。図１は本発明を適用した
シリンダヘッドガスケットの一例の平面図を示し、図２
は図１のＡ−Ａ線断面図である。図３及び図４はそれぞ
れ本発明の他の実施例を示し、何れも図１のＡ−Ａ線断
面に相当する断面図である。

【００１０】図において、１は本発明によるシリンダヘ
ッドガスケットであり、燃焼室孔２、冷却水通路孔３、
オイル通路孔４及びボルト挿通孔５等を備えている。該
シリンダヘッドガスケット１は図２〜図４の断面図に示
されているように、ステンレス鋼板等のバネ弾性を有す
る硬質の金属板６と、その両面に適当な接着剤により接
着されたグラファイトシートの被覆層７とより成る。

【００１１】図２に断面図を示す実施例においては、金
属板６には、その燃焼室孔２を囲繞しシールする山形ビ
ード８と、冷却水通路孔３を囲繞しシールする段差状ビ
ード９とが設けられている。図２には表れていないがオ
イル通路孔４の周りにもこれを囲繞しシールする段差状
ビードが設けられる。金属板６の厚さは０．１〜０．３
ｍｍの範囲に選ぶのが好ましい。

【００１２】グラファイトシートは、炭素原子の六角網
平面の層状構造をなす黒鉛をシート化したもので、好ま
しくは、黒鉛を硫酸の存在下で酸化剤で処理して得られ
る酸化処理黒鉛を高温で急速に加熱することにより黒鉛
層間内の挿入物を分解、ガス化して黒鉛層間を押し拡げ
た膨張黒鉛となし、これを連続的に加圧してシート化す
るという製造方法により得られるものであり（ただし、
かかる製造方法によるグラファイトシートに限られるも
のではない）、黒鉛本来の優れた耐熱性、化学安定性に
加え、圧縮性、復元性、応力緩和性、可撓性に優れてい
る。また後記する好ましい厚さの範囲の均一なシートを
容易に得ることができる。

【００１３】上記したシリンダヘッドガスケット１を被
シール面たるシリンダブロックとシリンダヘッドとのデ
ッキ面間に装着し、ボルトを締結しガスケット１を締め
付ければ、ビード８及び９が押圧されて燃焼室孔２、冷
却水通路孔３及びオイル通路孔４のそれぞれの周りに高
いシール面圧を生じさせる。この場合に、山形ビード８
は段差状ビード９よりもバネ定数が大きいので、山形ビ
ード８により囲繞された燃焼室孔２の周りには冷却水通
路孔３及びオイル通路孔４の周りよりも高いシール面圧
を生じる。

【００１４】また、このときに、金属板６の両側表面に
設けられたグラファイトシートの被覆７は、被シール面
すなわちシリンダブロック及びシリンダヘッドのデッキ
面におけるツールマーク、キズ等の粗さ、不整面を補償
吸収する。かくして本発明を実施したシリンダヘッドガ
スケット１によりシリンダブロックとシリンダヘッドと
のデッキ面間の良好なシールが確保される。かかる良好
なシールを確保するために、本発明においては、グラフ
ァイトシートの厚さは５０〜２００μｍに選ばれる。そ
の理由は、グラファイトシートの厚さが５０μｍ未満で
はミクロシールの機能が充分ではなく、劣り、厚さが２
００μｍを越えると厚肉過ぎてへたりを生じやすくな
り、また耐油性が低下する傾向を生じるからである。

【００１５】図３に示す実施例においては、シリンダヘ
ッドガスケット１の金属板６には、その燃焼室２の周り
に設けたビードが段差状ビード９に形成されており、ま
た、該ビード９の傾斜面９１よりも内側、すなわち傾斜
面９１よりも燃焼室孔側の平面部９２に、シム板１０が
接合されている。そして、グラファイトシートの被覆７
は該シム板１０の表面をも覆うように設けられている。

【００１６】この実施例においては、金属板６は、シム
板１０の接合により、燃焼室孔２の周縁における金属板
の厚さが金属板６の他の部分の厚さよりも厚くなってい
るので、シリンダヘッドガスケット１をシリンダブロッ
クとシリンダヘッドとのデッキ面間に装着し、締結ボル
トにより締め付けたとき、厚さが厚い燃焼室孔周縁にお
いて最も高いシール面圧が生じ、燃焼室内の高温高圧の
ガスを良好にシールすることができる。

【００１７】図に示した実施例におけると同様に、金属
板６の燃焼室孔２周縁における厚さを他の部分の厚さよ
りも厚くしたシリンダヘッドガスケットの他の例が図４
の断面図に示されている。図４に示す実施例において
は、燃焼室１２の周縁にグロメット１２を施して、この
部分におけるガスケットの厚さをガスケットの他の部分
の厚さよりも厚くしている。この場合においても、グラ
ファイトシートの被覆７は、グロメット１２をも被覆す
るように、金属板６の両表面に設けられている。

【００１８】以上、図面に基づき、本発明に従って形成
されたシリンダヘッドガスケットの例について説明した
が、これらのガスケットには種々の変形が可能である。
例えば、図２に示すシリンダヘッドガスケットの場合、
冷却水通路孔３を囲繞するビードを段差状ビード９に代
えて山形ビード８とすることもできる。この場合、該ビ
ードのバネ定数を燃焼室孔２の周りの山形ビードのバネ
定数よりも小さく選ぶ、すなわちビードの高さを低くす
る或いはビードの幅を広くする。

【００１９】また、燃焼室孔２周縁におけるガスケット
の厚さをガスケットの他の部分の厚さよりも厚くするた
めに図示のようにシム板１０、グロメット１２を設ける
代わりに、プレス加工による膨出部を設けるようにして
もよい。更に、上記のようにシム板、グロメット或いは
膨出部を設けて燃焼室孔２の周縁におけるガスケットの
厚さをガスケットの他の部分の厚さよりも厚く形成し、
ガスケットを被シール面間に装着して締め付けたとき
に、燃焼室の周縁に上記の厚さに基づき燃焼室内のガス
をシールするに充分な高いシール面圧を生じさせること
ができる場合には、燃焼室孔を囲繞するビードを省略す
ることもできる。

【００２０】以上の本発明の実施例の説明は本発明によ
るシリンダヘッドガスケットについて行ったが、本発明
はシリンダヘッドガスケットに限られるものではない。
例えば、エンジンの排気管接手用のガスケット等、種々
の用途に広く使用できるものである。なお、シリンダヘ
ッドガスケット等においては、ボルトの締め付けトルク
の徒らな消費を避け、面圧が適宜に分配されることを図
って、ガスケットのシール機能に影響しない部分をクモ
の巣状等に適宜に打ち抜くことがあるが、本発明の単板
金属ガスケットにおいても同じ目的及び同様な態様で、
適宜に打ち抜くことができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明の単板金属ガスケットは、上記の
通り、流体通路孔、燃焼室孔等の孔部を囲繞しシールす
るビードを設けた、バネ弾性を有する硬質金属板の両側
表面に、厚さが５０〜２００μｍのグラファイトシート
を被覆しているので、圧縮性、復元性に富みかつ充分な
厚さを有するグラファイトシートが被シール面のツール
マーク、キズ等の粗さや不整面をよく補償吸収し、従来
よりもミクロシールの機能が向上する。そして、このグ
ラファイトシートは耐熱性に優れているので、高温に曝
した状態で長時間使用してもミクロシールの機能を損な
うことがなく、ガスケットの耐熱性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるシリンダヘッドガスケットの一例
の平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線による断面図である。

【図３】本発明の他の実施例の断面図で図１のＡ−Ａ線
断面に相当する断面図である。

【図４】本発明の更に他の実施例の断面図で、図１のＡ
−Ａ線断面に相当する断面図である。

【符号の説明】

２ 燃焼室孔 ３ 冷却水通路孔 ６ 金属板 ７ グラファイトシートの被覆 ８ 山形ビード ９ 段差状ビード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体通路孔、燃焼室孔等の孔部を備えた
   バネ弾性を有する硬質金属板に、上記孔部を囲繞しシー
   ルするビードを設けるとともに、該金属板の両表面に厚
   さが５０〜２００μｍのグラファイトシートの被覆を設
   けたことを特徴とする単板金属ガスケット。