JPS59218344A - シリンダ・ヘツド・ガスケツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、エンジンのシリンダ・ヘッドとシリンダ・ブ
ロックとの間に介装されるシリンダ・ヘッド・ガスケッ
トに関する。

（従来技術） 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ａ３よび熱的負部の増大をも
たらしている。また同時に、近年、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（以下、単に
ヘッドと言う）おＪ：びシリンダ・ブロック（以下、単
にブロックど言う）の剛性の低下をもたらしている。こ
のため、ヘッドおにびブロックの、燃焼圧ツノによる構
造的変形および熱的負部による熱変形は、まづまず増大
している。

第１図は、前記構造的変形によるヘッドａ３よびブロッ
クの動きを示したものである。この図において、１はヘ
ッド、２はシリンダ・ヘッド・ガスケット、３はブロッ
クＣあり、矢印Ａは燃焼Ｉ■ノノによるシリンダ・ボア
の拡大、矢印Ｂは燃焼圧力にに、るヘッド１の動きをそ
れぞれ示づ。また、矢ＩＩＩ　Ｇはヘッド１をブｌ］ツ
ク３に取りトロリるボルト（図示せず）上における燃焼
圧力による応ツノ、ヘッド１とブロック３との間のギＶ
ツブの拡大、およびシーリング応力の減少を示し、矢印
りはヘッド面の動きを承り。

他方、第２図は、ヘッド１およびブ■コック３の熱変形
を示したものであり、矢印Ｅはシール・ギトツプの垂直
変化、矢印Ｆはガスウラ１−２の水平方向の動き、矢印
Ｇはシリンダの熱ｊ１服、矢印Ｉ」はヘッド面の撓みを
示Ｊ０ このような環境条件下においては、シリンダ・ヘッド・
ガスケットは、ヘッド１およびゾ［１ツク３に単純に静
的に接触するのではなく、動的に接触りることとなる。

したがっ−（、ぞの環境条件は極めて苛酷なものとなっ
ている。

しかるに、従来は第３図に例示されるような、鋼板の両
面に非金属材料からなるシート状の表面材を圧着してな
るシリンダ・ヘッド・ガスケットが一般に多用されてい
た。

この第３図の従来のシリンダ・ヘッド・ガスケットの構
造をさらに詳しく説明づるど、ガスケット本体４は、両
面に爪５を打ら扱かれた鋼板６ど、この鋼板６０両面に
圧着された表面材７とからなり、かつ前記表面材７はゴ
ムと石綿との混合物からなる。そして、前記ガスケット
本体４のうちの、シリンダ孔８の周縁部には、１ンジン
のシリンダ内の燃焼ガスをシールするためのグロメッ１
〜９が、該周縁部の両面を挾むようにして装着され（い
る。

また、ガスケツ１〜本体４のうちの、水孔または油孔１
０の周辺には、液状ガスケツ１−１１が塗布されている
（なお、このＪ：うに液状ガスケット１１を塗布づる代
りに、水孔まｌこは油孔１０にゴム製のリングを嵌合す
ることもある）、。

このような従来のシリンダ・ヘッド・ガスケットにおい
ては、 （イ）グロメット９装稍部に人さな応力が作用すると、
表面材７が圧縮弾性限度を越えでしまうので、第７図の
曲線Ｐに示されるように、グロメット９装着部仝休とし
てもロー縮弾↑１限度を越えてしまう。その結果、シー
リング応力の低Ｆ、シーリング・ギレップの拡大、ひい
ではガス漏れおよびグロメット９の破１員へと発展し１
′）すい。

（１」）多大な熱的負何が１１）ることににす、グロメ
ット装着部において、表面材７がクリープを起こしやす
く、これによってもガス漏れを発生しやすい。

（ハ）グロメット９の上下面の全面がヘッドおよびシリ
ンダ・ライプ〈以手、甲にライナと言う）に接触するの
で、グロメット９装着部に充分なシール圧力を１１１「
保づるためには、ポル１−の締めＵけ力を人きくしなり
ればならず、こｔｌがボア変形を１？イ　く　。

（ニ）水孔、油孔１０の周辺は、シールが不」分になり
がちＣあるので、前記の、」：うに液状ガスケット１１
を塗イｌｉ　シたり、ゴｌＸ製のリングを装着しく−い
Ｉζが、これらの作業は手間が１１トリ、生産性を低下
させる。また、液状ガスケット１１を塗布づる場合には
、必ずしら満足づべさシール効果を得ることができない
。

（ホ）水孔、油孔１０の周辺のシールを十分にづるため
、ボルトの締め付は力を大きくづると、該ボルトの周辺
部において表面材７に過大な荷車が作用し、その圧縮弾
性限度を越えてしまい、ガスケット本体４が破壊してし
まう。

等の種々の欠点があった。

〔発明の目的〕 本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、非
常に大きな応力や、熱的負荷が掛る苛酷な環境条件下で
も、安定して、優れたガスシール性能を維持することが
でき、かつボルトの締めイ」け力を大きくり゛ることな
く、シリンダ孔周）′ｕのグロメット装着部において充
分な有効締め（＝ｆ　ＬＪ圧を栂ることができるととし
に、水孔ｄ３よび油孔の周辺のシールを良好に維持する
ことができ、しかも生産性を向上°ツることができるシ
リンダ・ヘラ１〜・ガスケツ１−を提供することを目的
とＪる。

〔発明の構成〕

−Ｌ述のＪ、うな目的を達成する本光明によるシリンタ
・ヘッド・ガスクツ１へは、金ＦＡ製の芯板の両面に、
圧縮性繊維と１ラス１ヘマーとの混合物からなる表面材
を固着してなるガスケツ１一本体と、このガスケット本
体に貫通されＩζ水孔および油孔と前記ガスケツ１〜本
体に、前記水孔おＪ、び油孔を取り囲むように形成され
た本体ビード部と、前記芯板に設けられた芯板部シリン
ダ孔ど、前記表面材に設（）られ、前記芯板部シリンダ
孔より大径で、前記芯板のうちの前記芯板部シリンダ孔
の周縁部を前記表面材から突出さける表面材部シリンダ
孔と、前記芯板のうちの前記芯板部シリンダ孔の周縁部
に、前記芯板部シリンダ孔を取り囲むように段りられた
２木の芯板ビード部ど、前記芯板のうらの前記芯板部シ
リンダ孔の周縁部に、前記２木の芯板ビード部を両側か
ら挾むようにして装着されノ、二金属製のクロメツＩ−
とを有してなるものである。

（実施例〕 以下、本発明を図面に承り実施例に基づいてさらに詳細
に説明する。

第４図から第６図までは、本発明の一実施例を示Ｊ０木
実施例において、ガスケツ１〜木休１２は、第５図に示
されるＪ：うに、鋼板等の金属がらイする芯板１３と、
この芯板１３の両面に圧着またはコーティングされた、
４ｉ綿どゴノ）どの混合物からなる表面材１４とからな
る。

前記ガスケット本体１２には、第４図に示されるように
、ボルト孔１５と、冷却水を通過させるための水孔１６
と、ＩＩＶＩ滑油を通過さけるｌこめの油孔１７とが貫
通されている。まｌζ、前記ガスケツ１一本体１２のう
ちの、水孔１６、油孔１７の近傍には、それぞれ、これ
らの孔１６．１７を取り囲むようにして、検印１面円弧
状、がっ上りがら児Ｃ環状の本体ビード部１８．１９が
、プレス加工により形成されでいる（なａ３、本体ビー
ド部１８の断面形状のみを第５図に示したが、本体ビー
ド部１９の断面形状も、ビード部１８のイれど同様ひあ
る）。

第５図おｊ；び６図に示されるように、前記芯板１３に
は芯板部シリンダ孔２ｏが、また、表面材１／Ｉには表
面材部シリング孔２１が、それぞれ互いに同軸に設けら
れてりる。そして、前記表面材部シリンダ孔２１４；ｌ
：芯板部シリンダ孔２０より大径とされているため、芯
板１３のうりの、芯板部シリンダ孔２０の周縁部１３ａ
は、両面の表１ａ口４１／１から突出されている。

前記周縁部１３ａには、芯板部シリンダ孔２０を取り囲
むようにして、横断面円弧状、かつ上方から見て環状の
２木の芯板ビード部２２．２３が、プレス加工により形
成されている。なお、前記芯板ビード部２２および２３
は芯板部シリンダ孔２０と同軸とされている。まＩζ、
前記周縁部１３ａには、ビード部２２．２３を両側から
挟むようにして、ステンレス鋼等の金属からなるクロメ
ツ１−２４が装着されている。ここで、前記周縁部１３
ａどグ１」メツ１−２４との合ｈ１積層厚ｔ１は、ガス
ケツ１〜本イホ１２の板厚１：２Ｊ：り厚くされている
。

このシリンダ・ヘッド・ガスケットにおいては、芯板１
３の前記周縁部１３ａとグ１コメット２４とが（Ｆｉ図
されてなるクロメツ１へ装着部が、ガス・シールを維持
覆ることになるが、このクロメツ１〜装応力が作用して
も、第７図の曲線Ｑに示されるように、決して圧縮弾性
限度を越えることがなく、しｔｓが−．）で、従来のよ
うにシーリング応力の低ト、シーリング・ギャップの拡
大、ひいてはガス漏れヰ およびグロメット２〜の破損等を１７１　＜こともない
。

まだ、上述のように、前記グ日メット装着部は、ずべて
金属からなるので、もともと材質的にクリーブを起こし
にくい上、熱的負荷を受けでも、グ１コメットｚ’６’
；址＝＃４４および芯板１３の経路を経て、外部に効率
良く放熱されるため、より一層、熱的餉荷の影響を受け
にくい。したがって、多大な熱的負荷を受りても、安定
して、優．れたガス・シール性能を維゛持することがで
さ・る。

また、芯板１３の前記周縁部１３ａにヒート部２２、２
３が設りられていることにより、前記周［５１Ｓ１３ａ
とクロメツ１〜２４との接触面積が制限されているのＣ
１グロメツ１〜２／Ｉとヘッド、ブロックａ３よびライ
ナとの間の実質的ｌＪ−接触面積も制限される。したが
って、ボルトの締め付り力を比較的に小さくしても、グ
ロメット装着部において、十分’ｃｒ　’ｈ有効締イ」
【プ圧を１！７ることかでき・、前記締め（＝Ｊけツノ
によるボア変形を防止づることができる。

まｌこ、仮に、芯板１３の前記周縁部１３ａにビード部
を１本のみ設けることにすると、ライナに偏荷重が作用
し、ボア変形が増入りる虞があるが、このシリンダ・ヘ
ッド・ガスケットでは、２本のビード部２２．２３が設
りられ（いるため、これらのビード部２２．２３により
、ライナへ作用覆る荷重をバランスよく分散り−ること
がＣさるのＣ１ライナへの偏荷重によるボア変形の増大
をｂ防止りることができる。

Ｊ、た、このシリンダ・ヘッド・ガスグツ１−において
は、ガスケット本体１３にビード部１８，１９が設りら
れていることにより、ヘッドＪ３よび１１コツクに対す
る接触面積が制限されるので、小さなボルト締めｆ；Ｊ
　Ｇｅｌ力で、水孔１６および油孔１７の周辺において
十分な接触圧を１９ることができる。

しＩこが−〕Ｃ１小さなボルト締めイ」け力で、水孔１
６　Ｊ３よび油孔１７の周辺を極めて良好にシール覆る
ことができる。

そして、ビード部１８．１９はプレス加工に３１：り形
成できるのＣ１従来のように水孔および油孔の周辺に液
状ガスケットを塗イ（ｉ　シたり、ゴム製のリングを装
着したりする場合に比べ、シリンダ・ヘッド・ガスケツ
１〜の生産性を向上さけることができる。

なお、前記実施例では、表面材を石綿とゴｌ）との混合
物により構成しでいるが、本発明においては、前記Ｔｉ
綿の代りにタブラ（商品名、デ」ポン社製）等の他の種
の圧縮性繊維を、また前記ゴムの代りに他の種の土ラス
トマーを、それぞれ用いてもよいことは右うまで６ない
。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によるシリンダ・ヘッド・ガスケツ
１〜は、 （イ）グ［１メツ１−装着部がずべで金属からなるため
、非常に大ぎな応力が作用しＣも、グロメット装着部は
圧縮弾性限度を越えることがないのＣ１従来のＪ−うに
シーリング応力の低下、シーリング・ギャップの拡大、
ひいてはガス漏れおよびグロツク１〜の破損等を招くこ
とがない。

（ロ）クロメ装着部装首部がづべて金属からなるため、
熱的負荷の影響を受【プにくく、多大な熱的負荷が掛っ
ても、安定して優れたガスシール性能を維持できる。

（ハ）芯板に設けられたビード部にＪ、す、グロツク１
−とヘッド、ブロックＪ３よびライナとの間の実Ｆｉ的
な接触面積が制限されるＩＣめ、ポルｌ−締め付（ツカ
を比較的に小ざくしでも、十分な有効締めイ」け圧を１
！７ることができ、前記締めイ・Ｈツカににるボア変形
を防止することが（°ぎる。

（ニ）芯板にビード部が２本段１ノられているため、ラ
イナに作用づる荷重を、これらの２本のビード部を通じ
てバランスよく分散り゛ることができるので、ライナに
偏荷重が作用することにより、ボア変形がも１＝らされ
る虞しない。

（ホ）水孔および油孔の周辺にビード部が設けられてい
ることにより、水孔および油孔の周囲において十分な接
触圧がＩｒＪられるの（゛、小さなボルト締め付はツノ
で、水孔および油孔の周辺を極めて良好にシールづ−る
ことができる。

（へ）水孔およθ油孔の周辺の本体ビード部は、プレス
加工により形成できるので、従来のように水孔および油
孔の周辺に液状ガスケツ１〜を塗布したり、ゴム製のリ
ングを装着し１＝すする場合よりも、シリンダ・ヘッド
・ガスケットの生産性を向上させることができる。

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】

第１図はヘッド、１３Ｊ、びブロックの燃焼圧力にＪ、
る動きを示す説明図、第２図はヘッドおよびブロックの
熱変形を示す゛説明図、第３図は従来のシリンダ・ヘッ
ド・ガスケツ１−を示す断面図、第４図は本発明による
シリンダ・ヘッド・ガスノ７ットの一実施例を示す平面
図、第５図は第４図の■−ｖ線にお（）る断面図、第６
図はグ（１メツトを除去した状態にＪ３ける前記実施例
のガスケツｌ一本体のシリンダ孔イ」近を示Ｊ平面図、
第７図は前記第３図の従来のシリング・ヘッド・ガスケ
ツ［・の場合おＪ、ひ１１ｑ記実施例の場合におりるグ
ロメット−装着部の圧縮応力ど歪どの関係を示りＬ１ｍ
縮応カー歪線図である。 １２・・・ガスケツ１〜本体、１３・・・芯板、１３ａ
・・・芯板のうちの芯板部シリンダ化の周縁部、１４・
・・表面材、１６・・・水孔、１７・・・油孔、１８．
１９・・・ビード部、２０・・・芯板部シリング孔、２
１・・・表面材部シリンダ孔、２２．２３・・・ビード
部、２４・・・グロメッｌ−１ 特許出願人　ユーザンガスケット株式会社代理人　　　
弁理士　　大　森　　泉 第１図 第４図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属製の芯板の両面に、圧縮性Ｉｌｌ　ｔｌｆｔとエラ
   ストマーとの混合物からなる表面拐を固着してなるガス
   ケット本体ど、このガスクツ１〜本体に貫通されＩζ水
   孔および油孔と、前記ガスケット本体に、前記水孔Ｊ３
   よび油孔を取り囲むように形成されＩこ本体ビード部と
   、前記芯板に設けられた芯板部シリンダ孔と、前記表面
   材に設けられ、前記芯板部シリンダ孔より大径で、前記
   芯板のうちの前記芯板部シリンダ孔の周縁部を前記表面
   材から突出させる表面材部シリンダ孔と、前記芯板のう
   ちの前記芯板部シリンダ孔の周縁部に、前記芯板部シリ
   ンダ孔を取り囲むように設ＧＪられた２本の芯板ビード
   部ど、前記芯板のうちの前記芯板部シリンダ孔の周縁部
   に、前記２本の芯板ビード部を両側から挟むようにして
   装むされた金属製のグロメットとを右してなるシリンダ
   ・ヘッド・ガスケット。