JPH08303595A

JPH08303595A - 金属ガスケット

Info

Publication number: JPH08303595A
Application number: JP13275095A
Authority: JP
Inventors: Teruaki Kawanaka; 輝明川中
Original assignee: Nippon Reinz Co Ltd
Current assignee: Nippon Reinz Co Ltd
Priority date: 1995-05-01
Filing date: 1995-05-01
Publication date: 1996-11-19

Abstract

(57)【要約】【目的】シリンダヘッド及びブロックの接合面に当接
する金属板表面にシール材層を設けた金属ガスケットに
おいて、シリンダヘッドとブロックとの熱膨張の差によ
る接合面の相対的移動に基づきシール材層に劣化、破断
を生じ、シール性が阻害されるのを防止する。【構成】シリンダヘッド及びブロックの接合面に当接
する金属板表面における燃焼室用開口１１周りの部位１
４′、液体通路穴１２周りの部位１５′、周縁シール部
１６′等の高面圧部位にはシール材層を被覆せず、高面
圧部位以外の部位又は高面圧部に隣接する比較的低面圧
の部位にシール材層１８を被覆する。

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
ドガスケットとして有用な金属ガスケットに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】単板金属板或は複数枚積層した金属板か
らなるシリンダヘッド用の金属ガスケットにおいては、
シリンダヘッド及びシリンダブロックの接合面に当接す
る金属板表面に、また金属ガスケットを構成する他の金
属板と対向する金属板表面に、金属表面の粗さや不整を
吸収してシール性を高めるために、耐熱性及び柔軟性を
有するシール材層例えばフッ素ゴム、シリコンゴム、ニ
トリルゴム等の被膜を被覆している。

【０００３】かかるシール材層は金属板の表面の全体に
一様に被覆するのが普通であるが、例えば実開昭５５−
１５４８５２号に記載されているように、ビードを備え
た基板の両側に副板を配設した金属ガスケットにおいて
冷却水通路の周りに設けたビードに対応する副板の外表
面の部位だけにゴム層を被覆することもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】シリンダヘッドがアル
ミニウムからなりシリンダブロックが鋳鉄からなるエン
ジンにおいては、両者の熱膨張の特性の相違に基づき、
エンジンの運転開始時にまた運転停止時にシリンダヘッ
ドの接合面とシリンダブロックの接合面との間に相対的
な移動を生じる。そしてかかる相対的移動の繰返しによ
り、該接合面間に挟着された金属ガスケットの接合面に
圧接する金属板表面の軟質のシール材層に外方への押出
し、摩耗、接着剥離等の劣化或は破断を生じ易く、ガス
ケットのシール性能を損なうという問題がある。

【０００５】シリンダヘッド及びシリンダブロックの双
方がアルミニウムからなる場合においても、シリンダヘ
ッドとブロックとの構造の相違により熱膨張に差を生じ
（通常はシリンダヘッド側の膨張が大きい）、上記と同
様な問題を生じる。そして、このシール材層の劣化、破
断は、シリンダヘッド及びシリンダブロックの接合面間
にガスケットを挟着しボルト締結したときに、面圧が隣
接する他部位よりも高い面圧となる高面圧部位において
生じ易い。これは同部位のシール材層が相対的に移動す
るシリンダヘッド又はブロックの接合面から大きい圧力
を受けており、従って同部位には大きい摩擦力が作用す
ること、また同部位には高い面圧によりシール材層を隣
接する低面圧部位側に押出す力が作用していることによ
るものと思われる。

【０００６】シール材層の劣化、破断が生じ易い高面圧
部位は燃焼室用開口周り、液体通路穴周り等の肝心なシ
ール部位であり、しかもシール材層の劣化、破断は単に
シール材層の機能を消失するだけに止まらず、劣化、破
断したシール材層がシール面に粗面、不整面を形成し却
ってシール性を阻害することにもなり易い。

【０００７】本発明は上記の問題点を解消し、シリンダ
ヘッド及びシリンダブロックの接合面に当接する金属板
表面にシール材層を被覆した金属ガスケットにおいて、
シリンダヘッドとシリンダブロックとの熱膨張の相違に
よる接合面間の相対的な移動に基づき、シール材層に劣
化、破断を生じ、シール性が阻害されるのを防止するこ
とを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、シリンダヘッド及びシリンダブロックの接合面に
当接する金属板表面に耐熱性及び柔軟性を有するシール
材層を被覆した金属ガスケットにおいて、ガスケットを
シリンダヘッド及びシリンダブロックの接合面間に挟着
しボルト締結したときに、面圧が隣接する部位よりも高
い面圧となる高面圧部位の接合面に当接する金属板表面
にはシール材層を被覆せず、高面圧部位以外の比較的低
面圧の部位もしくは高面圧部に隣接する比較的低面圧の
部位の接合面に当接する金属板表面にシール材層を被覆
することを特徴とするものである。

【０００９】上記に言う高面圧部位は燃焼室用開口周
り、水穴、油穴等の液体通路の周り、ガスケットの周縁
部を輪廻するシール部位であり、また、締結ボルト挿通
用のボルト穴の周りである。上記の高面圧部位において
は、ボルト穴周りを除き、いずれも、ビード、折返し部
の形成、グロメットの装着、或はシム板、溶射等による
増厚等の公知の手段により高い面圧を生じさせ、シール
線を形成している。ただし、ボルト穴周りにも水、油等
の流入をシールするビードを設けることもある。

【００１０】なお、本発明においては、上記の高面圧部
位の全てにシール材層を被覆しない場合だけでなく、上
記の高面圧部位の中の選択された部分のみにシール材層
を被覆しない場合をも含み、例えば、ガスケットのシー
ル性能上最も重要な部位であり高面圧部の中でも面圧が
高い燃焼室用開口の周りのみ、或は燃焼室用開口周りと
液体通路穴周りのみにシール材層を被覆しないというよ
うな構成とすることもできる。

【００１１】

【作用】上記した構成の本発明の金属ガスケットにおい
ては、接合面に当接する金属板表面の高面圧部位にはシ
ール材層を被覆しないので、シリンダヘッドとシリンダ
ブロックとの熱膨張特性の差に基づき接合面間に相対的
な移動が生じ、これが繰り返されても、この部位におい
てシール材層の劣化、破断を生じることはなく、劣化、
破断したシール材層がシール面に粗面、不整面を形成し
シール性を阻害することもない。そして高面圧部位は面
圧が高いので、シール材層を被覆しなくても、元来充分
なシール性を有し、更に高面圧部に隣接する比較的低面
圧の部位に或は高面圧部以外の比較的低面圧の部位にシ
ール材層が被覆されていることと相まってガスケットは
良好なシール性能を保持する。

【００１２】一方、シール材層が被覆されている比較的
低面圧の部位においては前述の摩擦力も小さく、押出力
も殆んど作用せず、シール材層に劣化、破断が生じる危
険は少ない。また、仮にシール材層の劣化、破断が生じ
ても、低面圧部位であるから、それがガスケットのシー
ル性能に及ぼす影響は比較的軽微である。

【００１３】

【実施例】本発明の詳細を実施例の図面に基づき以下に
説明する。図１は本発明の第１実施例の平面図であり、
図２は図１のＡ−Ａ線による断面図である。図３は本発
明の第２実施例についての図２と同様な断面図である。
図４及び図５は、それぞれ、燃焼室用開口の周りに高面
圧部を形成する他の構造を示す断面図である。図６は本
発明の第３実施例の平面図である。各図において同一符
号は同一部分を示している。

【００１４】図１及び図２において、本発明の第１実施
例の金属ガスケットＧ１は、ステンレス鋼等の弾性を有
する硬質金属からなる単板の金属板１により形成されて
いる。該金属板１は燃焼室用開口１１と冷却水通路穴、
オイル通路穴等の液体通路穴１２とシリンダヘッドをシ
リンダブロックに締結するボルトを挿通するボルト穴１
３とを備えている。燃焼室用開口１１の周りには該開口
を囲繞する山形ビード１４が形成され、液体通路穴１２
の周りには該開口を囲繞する段差ビード１５が形成され
ている。またガスケットＧ１の周縁部には、上記の燃焼
室用開口１１、液体通路穴１２及びボルト穴１３を包囲
して輪廻する段差ビード１６が設けられている。図１で
は各ビードをその中心線の点線で示している。

【００１５】ガスケットＧ１をエンジンのシリンダヘッ
ドとシリンダブロックの接合面の間に挟着し、締結用ボ
ルトを締結してガスケットＧ１を締付けたとき、上記の
山形ビード１４、段差ビード１５、１６はそれぞれ締付
力により圧縮され、その反力により接合面上に高い面圧
のシール線を形成する。従って山形ビード１４を有する
燃焼室用開口周りの部位１４′、段差ビード１５を備え
た液体通路穴周りの部位１５′及びガスケットＧ１の周
縁部にシール線を形成している周縁シール部位１６′は
何れも本発明で言う高面圧部位に属する。図１に示すボ
ルト穴の周りにはビード等のシール手段が形成されてい
ないが、該部分にはボルトの締付力により高い面圧が作
用する。

【００１６】本発明によるガスケットＧ１においても金
属板１の両面にフッ素ゴム、シリコンゴム、ニトリルゴ
ム等の弾性高分子からなる耐熱性と柔軟性とを有するシ
ール材層１８を被覆するが、上記した高面圧部位すなわ
ち燃焼室用開口の周りの部位１４′、液体通路穴の周り
の部位１５′及び周縁シール部位１６′にはシール材層
１８を被覆しない。シール材層１８はこれらの高面圧部
位以外の比較的低面圧の部位（図１においてハッチング
をしている部分）に被覆される。図１においてはボルト
穴１３の周りにもシール材層１８を被覆しているが、ボ
ルト穴１３の周りは他の高面圧部位と同じくシール材層
１８を被覆しないようにしてもよい。

【００１７】図３に断面図を示す本発明の第２実施例の
ガスケットＧ２は、図２に示す第１実施例の単板金属板
１と同じくステンレス鋼等の弾性を有する硬質金属から
なり、かつ燃焼室用開口１１の周りにこれを囲繞する山
形ビード１４と液体通路穴１２の周りにこれを囲繞する
段差ビード１５と周縁部を輪廻する段差ビード１６とを
備えたビード板２を備えている。該ビード板２の両側に
はビード板を挟むように、ビード板２よりも硬度が小さ
いステンレス鋼板、鋼板等よりなる表面板３及び４が積
層されている。ガスケットＧ２においても燃焼室用開口
１１の周りの部位１４′、液体通路穴１２周りの部位１
５′、周縁シール部位１６′が高面圧部位をなしてい
る。

【００１８】表面板３及び４はその両表面にシール材層
１８が被覆され、ビード板２に対向する内表面はそれぞ
れ表面全体にわたって一様にシール材層１８が被覆され
ているが、シリンダヘッド及びシリンダブロックの接合
面に当接する表面板３及び４の外表面はそれぞれ高面圧
部位である部位１４′、部位１５′及び部位１６′には
シール材層を被覆せず、これらの高面圧部位以外の比較
的低面圧の部位にシール材層１８を被覆している。

【００１９】図４に燃焼室用開口１１周りの部分の断面
図を示しているガスケットＧ４はビード板２と折返し板
５とを積層してなり、折返し板５はその燃焼室用開口１
１の周縁に折返し部１７を備え、ビード板２は上記折返
し部１７の外側の位置において燃焼室用開口１１を囲繞
するビード１５を備えている。高面圧部位である折返し
部１７、ビード１５を備えた燃焼室用開口１１周りの部
位１４′にはシール材層を一切被覆せず、ビード１５よ
りも外側の比較的低面圧の部位において折返し板５の両
表面並びにビード板の外表面にシール材層１８を設けて
いる。

【００２０】図５に燃焼室用開口１１周りの部分の断面
図を示しているガスケットＧ５は、上板６と中間板７と
下板８とを積層してなり、下板８の燃焼室用開口１１側
端縁８ａを上板６の開口１１側端縁上に折返してグロメ
ット１９を形成している。シール材層は燃焼室用開口１
１周りの高面圧部位１４′には被覆せず、その外側の比
較的低面圧の部位の上板６及び下板８の外表面にシール
材層１８を被覆している。

【００２１】図６に示す第３実施例のガスケットＧ３に
おいては、高面圧部位である燃焼室用開口１１周りの部
位１４′、液体通路穴１２周りの部位１５′及び周縁シ
ール部位１６′に隣接する部位及びボルト穴１３の周辺
部位に（図６のハッチング部分）シール材層を被覆して
いる。この第３実施例は図１の第１実施例と比較すれば
明らかな通り、ガスケットの平面内のシールに殆んど寄
与しない部分においてもシール材層を被覆していないの
で、ボルトの締付トルクがこれらの部分によって無駄に
消費されるのを防ぎ、面圧分布を改善でき、またシール
材を節減できる利点がある。なお、本実施例においては
ボルト穴１３周りの部分もシール材を被覆しないように
改変しても差し支えない。

【００２２】本発明は上記説明した実施例及びその変形
以外にも種々の変形が可能である。例えばボルト穴１３
の周りにビードを設けることもできるし、個々の冷却水
通路穴の周りにはビード等のシール手段を設けず、多数
個の冷却水通路穴を一括して包囲するビードを設けるこ
ともできる。この場合は個々の冷却水通路穴の周りには
高面圧部が形成されず、一括包囲するビード部分が高面
圧部位を形成することになり、シール材層の被覆もこれ
に応じて改変される。更に、課題を解決する手段の欄で
述べた通り、前記の高面圧部位１４′、１５′、１６′
の中の燃焼室用開口の周りの部位１４′のみ、或はこれ
に液体通路穴の周りの部位１５′を加えた部位のみにシ
ール材層を被覆しないというように、高面圧部位の中で
も特に高面圧となる部位に絞ってシール材を被覆しない
ようにすることもできる。

【００２３】更に、上記説明においては、シリンダヘッ
ド及びシリンダブロックの接合面に接するガスケットの
両外表面において同じ様に高面圧部にシール材層を被覆
しない場合について述べたが、シール材層の外方への押
出し、摩耗、接着剥離等の劣化、破断は、シリンダヘッ
ド及びシリンダブロックの接合面の中の熱膨張が大きい
側の接合面に当接する金属板表面において特に著しく、
熱膨張が小さい側の接合面に接する金属板表面において
は比較的軽微であるから、高面圧部にシール材層を設け
ないのは熱膨張が大きい側（通常はシリンダヘッド側）
の接合面に接する金属板表面だけとし、反対側すなわち
熱膨張が小さい側の接合面に接する金属板表面において
は従来と同様に全面にシール材層を被覆するようにして
もよい。

【００２４】

【発明の効果】上記説明した通りの本発明の金属ガスケ
ットにおいては、シリンダヘッド及びシリンダブロック
の接合面に当接する金属板表面の高面圧部位にはシール
材層を被覆しないので、シリンダヘッドとシリンダブロ
ックとの熱膨張特性の差に基づき接合面間に相対的な移
動が生じ、これが繰り返されても、上記部位においてシ
ール材層の劣化、破断が生じることはなく、劣化、破断
したシール材層がガスケットのシール性能を阻害するこ
とがない。本発明の金属ガスケットは良好なシール性能
を保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の平面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線による断面図。

【図３】本発明の第２実施例についての図２と同様な断
面図。

【図４】燃焼室用開口の周りの高面圧部の他の構成の断
面図。

【図５】燃焼室用開口の周りの高面圧部の更に他の構成
の断面図。

【図６】本発明の第３実施例の平面図。

【符号の説明】

１１燃焼室用開口１２液体通路穴１４山形ビード１５及び１６段差ビード１８シール材層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダヘッド及びブロックの接合面に
当接する金属板表面に耐熱性及び柔軟性を有するシール
材層を被覆した金属ガスケットにおいて、ガスケットを
シリンダヘッド及びブロックの接合面間に挟着しボルト
締結したときに、面圧が隣接する部位よりも高い面圧と
なる高面圧部位の接合面に当接する金属板表面にはシー
ル材層を被覆せず、上記高面圧部以外の比較的低面圧の
部位の接合面に当接する金属板表面にシール材層を被覆
したことを特徴とする金属ガスケット。
【請求項２】シリンダヘッド及びブロックの接合面に
当接する金属板表面に耐熱性及び柔軟性を有するシール
材層を被覆した金属ガスケットにおいて、ガスケットを
シリンダヘッド及びブロックの接合面間に挟着したとき
に、面圧が隣接する部位よりも高面圧となる高面圧部位
の接合面に当接する金属板表面にはシール材層を被覆せ
ず、上記高面圧部に隣接する比較的低面圧の部位の接合
面に当接する金属板表面にシール材層を被覆したことを
特徴とする金属ガスケット。
【請求項３】シール材層を被覆しない高面圧部位が燃
焼室用開口周りの部位であることを特徴とする請求項１
又は２記載の金属ガスケット。
【請求項４】シール材層を被覆しない高面圧部位が液
体通路穴周りの部位であることを特徴とする請求項１又
は２記載の金属ガスケット。
【請求項５】シール材層を被覆しない高面圧部位がガ
スケットの周縁部を輪廻する周縁シール部位であること
を特徴とする請求項１又は２記載の金属ガスケット。
【請求項６】シール材層を被覆しない高面圧部位が締
結ボルト挿通用穴周りの部位であることを特徴とする請
求項１又は２記載の金属ガスケット。