JPS62110075A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、エンジンのシリンダ・ヘットとシリンダ・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。

従来の技術および発明が解決しようとする問題点 従来、シリンダ・ヘッド・ガスケットとしては、金属板
と石綿繊維等の圧縮性繊維とを組み合わせた複合力スケ
ットが多く用いられていた。

しかるに、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、エンジンは
軽量化の傾向にあり、この傾向はシリンダ・ヘット（以
下、単にヘッドと言う）およびシリンダ・ブロック（以
下、単にブロックと言う）の剛性の低下をもたらしてい
る。このため、ヘッドおよびブロックの、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
大しており、シリンダ・ヘッド・ガスケットは恒めて苛
酷な環境下に首かれるようになってき　ｌこ。

このため、前記従来多用されていた鋼板と圧縮性繊維と
を組み合わせた複合ガスケットでは、ヘッドの著しい熱
変形等によってその圧縮弾性限度を越えてしまい、これ
によりガスケット本体のへたり（クリープ）を生じると
ともに、それに附随してボルトのトルク・ダウンが増大
するという不具合を呈しがちとなってきた。

また、ディーゼル・エンジンにおいては、直噴エンジン
化されるものが増えており、ガスケットの締付時板厚（
トップ・クリアランス）もますます高精度に規制するこ
とが要請されるようになってきたが、前記複合ガスケッ
トでは、このような要請を満足することは不可能でめっ
た。

このような状況下において、最近、シリンダ・ヘッド・
ガスケットとして、ガスケット本体を金属とした金属ガ
スケットが少しずつ採用されるようになってきた。これ
は、金属ガスケットは機械的強度が強いこと、熱伝導性
が良いこと、耐へたり性がよいこと、ヘッドの熱変形に
対するたわみ性が少ないこと、およびボルト・トルク保
持力に優れた特性を有しているためである。

第６図および７図は、このような従来の金属ガスケット
の例をそれぞれ示す。

第６図のガスケットにおいて、ガスケット本体１は互い
に＠層された鋼板２，３．４．５．６からなる。７はガ
スケット本体１に設けられたシリンダ穴８内に挿入され
たワイヤリング、９は本体１およびワイヤリング７を挟
持するグロメット板である。

しかしながら、この種のワイヤ・リング挿入タイプの金
属ガスケットにおいては、次のような問題があった。

（イ）第８図の曲線Ａは、第６図のガスケットの燃焼室
ガス・シール部（ワイヤリング７装着部〉における圧縮
荷重と圧縮歪との関係を示す。なお、この図において圧
縮荷重は、ワイヤリング７．１Ｃａｔ当りの荷重で示し
である。この曲線Ａに示されるように、ガス・シール部
の圧縮性が比較的大きいため、この種のガスケットでは
、ヘッドが締め付（プられたとき、トップ・クリアラン
スのばらつきか大きい。

（口〉ワイヤ・リング７と本体１との間に間隙１０か存
在するので、放熱か悪く、シリンダ・ボアからの熱がワ
イヤ・リング７に集中するため、へたつか大きくなりや
すい。

（ハ）鋼板２〜６の積層枚数が多いため、ガスケット内
部（鋼板間）に空間部を多く有する。

（ニ）前記（イ）、（ロ）および（ハ）項の結果、ヘッ
ドの熱変形の大きいエンジンの場合、ガスケット全体と
してトルク・ダウンを発生し易い。

（ホ）グロメット板９には、シリンダ・ボアからの多大
な熱に耐えるようにステンレス鋼板を使用する必要が必
るが、ステンレス鋼板は一般の鋼板に比ベコストが高い
（５倍程度）。そして、このガスケットでは、グロメッ
ト板９がガスケット本体１の片面全面を覆っているため
、ステンレス１１２１仮の使用量が非常に多くなり、コ
ストが高くなる。

（へ）　ｌｊｌ仮２〜６およびグロメット板９からなる
金属板の積層枚数が多いため、金型数、加工工数も当然
多くなり、この面からもコストが高くなる。

使方、前記第７図の形式の従来の金属ガスケットにおい
ては、ガスケット本体１１は互いに積層された金属板１
２〜１５からなる。前記金属板のうち１２および１４は
鋼板からなり、１３および１５は鋼板またはステンレス
鋼板からなる。前記ガスケット本体］１には、シリンダ
穴１６が設けられている。そして、前記金属板１３およ
び１５のうちのシリンダ穴１６の周囲の部分には、ビー
ド１７．１８がそれぞれ形成されている。また、前記ガ
スケット本体１１には、ステンレス鋼からなるグロメッ
ト板］９が装着されている。また、前記シリンダ穴１６
のうちの、グロメット板１９より内側の部分には、金属
リング２０が挿入されている。

この種の金属ノｊスケットにおいても、次のように前記
第６図のガスケットの場合と同様の問題があった。

（イ）この形式のガスケットは燃焼室ガス・シールを金
属板１３．１５のビード１７．１８に依存するが、金属
板１２〜１６およびグロメット板１９からなる金属板の
積層枚数が多いため、金属板１３．１５の板厚を薄くぜ
ざるを得ないので、必然的に、薄い金属板１３．１５に
ビードが形成されることになる。そのため、ビード１７
，１８のばね定数が比較的低くなり、ど−ド１７，１８
がへたり易い傾向を有する。このビード１７，１８のへ
たり対策として、前述の如くグロメット板１９より内側
に金属リング２０を挿入しているものが多いが、第８図
の曲線Ｂに示されるようにガス・シール部（ビード１７
．１８部分）の圧縮量は前記第６図のガスケットよりさ
らに大きくなってしまう（なお、前記曲線Ｂにおいて、
前記圧縮荷重は、ビード１７．１８．１　ｃｍ当りの荷
重で示しである〉。

（ロ）金属板１２〜１５およびグロメット１９からなる
金属板の積層枚数が多いため、ガスケット内部に空間部
が多い。

（ハ）ステンレス鋼の使用量が多い。

（ニ）金属板］２〜１５およびグロメット１９の積層枚
数が多いため、金型数、加工工数が多い。

発明の目的 本発明は、前記従来の問題点を解決するためになされた
もので、優れたガス・シール機能および優れたボルト・
トルク保持力を有し、かつトップクリアランスを高精度
に規制・保持でき、しかもコストを低減できるシリンダ
・ヘッド・ガスケットを提供することを目的とする。

問題点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、金属か
らなる比較的厚い主板と、この主板に設けられたシリン
ダ穴と、前記主板のうちの前記シリンダ穴の周囲の部分
に積層された、金属からなるグロメット部積層板と、前
記主板のうちの前記シリンダ穴の周囲以外の部分に積層
された、前記グロメット部積層板と共通または別個の金
属板からなるグロメット外積層板と、耐熱性および耐蝕
性を有する金属からなり、前記主板のうちの前記シリン
ダ穴の周囲の部分および前記グロメット部積層板を挟む
ボア・グロメットとを有してなり、前記ボア・グロメッ
トの板厚の２倍と前記主板の板厚と前記グロメット部積
層板の板厚との和は前記主板の板厚と前記グロメット外
積層板の板厚との和に比し同等以上の大きさとされてい
ることを特徴とするものである。

１乍用 本発明においては、ガス・シール部、すなわちグロメッ
ト装着部分の板厚合計（ボア・グロメットの板厚の２倍
と主板の板厚とグロメット部積層板の板厚との和）が残
りの部分の板厚合計（主板の板厚とグロメット外積層板
の板厚との和）に比し同等以上とされているので、常に
ガス・シール部（ボア・グロメット装着部）にその他の
部分より高い圧縮応力が作用するため、良好なガス・シ
ールを維持できる。

また、主板は比較的厚い鋼板からなり、しかもビードを
δンけられていないの−（、カス・シール部の圧縮量が
少なくなり、締付時板厚（トップ・クリアランス）の精
度を向上し、安定したトップ・クリアランスを保持でき
る。

また、シリンダ・ボアからの熱の放散が容易【こ行われ
るので、ガス・シール部の耐へたり性が向上する。

また、本体に比較的厚い板を使用しているため、金属板
積層枚数が少なくてにいので、ガスケット内部の空間が
少ない。

この結果、このガスケットはトルク保持力に１号れ、ト
ルク・ダウンを発生しにくい。

また、ステンレス鋼等の耐熱および耐蝕金属の使用は、
シリンダ穴付近においてボア・グロメットに使用するの
みとすることができるので、コストを低減できる。

ざらに、金属板積層枚数を少なくてきるため、金型数、
加工工数も少なくすることができ、この面からもコスト
を低減できる。

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。

第１図から４図までは、本発明の一実施例を示す。この
実施例において、比較的厚い鋼板からなる主板２１には
、シリンダ穴２２が設けられている。また、前記主板２
１の片面はぼ全面には、比較的薄い鋼板からなる積層板
２３が積層されている。この積層板２３は、本発明にお
ける「グロメット部積層板」および「グロメット外積層
板Ｊの両方を構成をするものである。２４は主板２］よ
り優れた耐熱性および耐食性を有するステンレス鋼板か
らなるボア・グロメットであり、このボア・グロメット
２４は、主板２１および積層板２３のうちのシリンダ穴
２２の周囲の部分のみに装着されて、該部分を両側から
挟んでいる。

前記積層板２３の主板２１と反対側の面には、比較的薄
い鋼板からなるグロメット外積層板２５が積層され、前
記主板２１の積層板２３と反対側の面には比較的薄い鋼
板からなるグロメット外積層板２６が積層されている。

そして、前記グロメット２４とグロメット外積層板２５
．２６との間には、それぞれ適当な大きさの間隙２７．
２８が設けられている。

ここて、主板２１の板厚をｔｌ、積層板２３の板厚を１
２、ボア・グロメット２４の板厚を１３、積層板２５の
板厚を１４、積層板２６の板厚を１５とすると、このガ
スケットのガス・シール部、すなわちグロメット２４装
着部分の板厚合計（ｔ１＋１２＋２×１３）はガスケッ
トのそれ以外の部分の板厚合計（ｔ１＋ｊ２＋’−４＋
ｊ５　）に比し同等以上とされている。すなわち、（ｊ
ｌ　＋ｊ２　＋２ｘｔ３） ≧（↑１＋↑２＋ｔ４＋ｔ５） とされている。

前記主板２１および積層板２３．２５．２６には、水穴
２９．袖穴３０ｄ５よびボルト穴３１が設けられており
、前記水穴２９および袖穴３０の周縁部には、ラバー・
グロメット３２が装着されている。

第４図は、このガスケットの外周部を示してあり、積層
板２６は積層板２５側に折り返されて主板２１および積
層板２５を挟み込んでいる。なあ、図示はしていないが
、ボルト穴３１においても、同様にして積層板２６は積
層板２５側に折り返されている。

このシリンダ・ヘッド・ガスケットにおいては、クロメ
ツ１〜２４装着部分の板厚合計（ｔｌ＋ｔ７”−２Ｘ　
ｔ３）≧ガスケットのそれ以外の部分の板厚合計（ｔ１
＋ｔ２＋ｔ４　＋ｔ５　）とされているので、常にボア
・グロメット２４装着部分に、その他の部分より高い圧
縮応力が作用するため、良好なカス・シールを維持でき
る。

また、主板２１は比較的厚い鋼板からなり、しかもビー
ド部を有しないので、第８図の曲線Ｃに示されるように
、ガス・シール部の圧縮量が少なく／より１．啼何時板
厚（トップ・クリアランス）の精度を向上し、安定した
トップ・クリアランスを保持できる。

また、シリンダボアからの熱の放散が容易に行われるの
で、カス・シール部の耐へたり性か向上する。

また、本体２１に比較的厚い仮を使用しているため、金
属板積層枚数が少なくてよいので、ガスケット内部の空
間か少ない。

この結果、このガスケットはトルク保持力に浸れ、トル
ク・ダウンを発生しにくい。

また、ステンレス鋼等の耐熱および耐蝕金属の使用は、
シリンダ穴２２付近においてボア・グロメット２４に使
用するのみとすることができるので、コストを低減でき
る。

さらに、金属板積層枚数を少なくできるため、金型数、
加工工数も少なくすることができ、この面からもコスト
を低減できる。

第５図は、本発明の他の実施例を示す。前記実施例にお
いては、積層板２３は本発明にあける「グロメット部積
層板」および「グロメット外積層板」の両方を兼ねてい
たが、本実施例では、すべての「グロメット部積層板」
および「グロメット外積層板」を別個の板により構成し
ている。

さらに詳しく説明すると、比較的厚い鋼板からなる主板
４１には、シリンダ穴４２が設けられている。また、前
記主板４１のうちのシリンダ穴４２の周囲の部分には、
比較的薄い鋼板からなる環状のグロメット部積層板４３
が積層されている。

４４は主板４１より優れた耐熱性および耐食性を有する
ステンレス鋼板からなるボア・グロメットでおり、この
ボア・グロメット４４は、主板４１のうちのシリンダ穴
４２の周囲の部分および積層板４３のみを両側から挟む
ようにして装着されている。

前記主板４１の一方の面には、比較的薄い鋼板からなる
グロメット外積層板４５および４６が積層され、主板４
１の他方の面には比較的薄い鋼板からなるグロメット外
積層板４７が積層されている。そして、前記グロメット
４４およびグロメット部積層板４３とグロメット外積層
板４５．４６との間には、適当な大きざの間隙４８が設
けられ、グロメット４４とグロメット外積層板４７との
間には、適当な大きざの間隙４９が設けられている。

ここで、主板４１の板厚を１６、グロメット部積層板４
３の板厚を１７、ボア・グロメット４４の板厚をｔ８、
積層板４５，４６．４７の板厚をそれぞれｔ９　、ｔｌ
ｏ、”１１とすると、このガスケットのガス・シール部
、すなわちグロメット４４装看部分の板厚合計（ｔ６＋
ｔ７　＋２Ｘｉａ　）はガスケットのそれ以外の部分の
板厚合計（ｔ６＋ｔ８＋ｉ、＋ｊ１０）に比し同等以上
とされている。

すなわち、 （ｔ６＋ｔ７＋２Ｘｔ８） ≧（ｊｓ　＋　ｊｇ　＋　ｊｇ　＋　ｊ　１０）とされ
ている。

本実施例においても、前記実施例の場合と同様の優れた
効果を得ることができる。

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、前記従来の問題点を解決するためになされたもの
で、優れたガス・シール機能および優れたボルト・トル
ク保持力を有し、かつトップ・クリアランスを高精度に
規制・保持でき、しかもコストを低減することができる
という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図は本発明によるシリンダ・ヘッド・ガスケットの
一実施例のボア・グロメット装着品付近を示″ｇ断面図
、第２図は前記実施例を示す平面図、第３図は前記実施
例の水穴付近の断面図、第４図は前記実施例の外周付近
を示す断面図、第５図は本発明の伯の実施例のボア・グ
ロメット装着品付近を示す断面図、第６図は従来のシリ
ンダ・ヘッド・カスケラ１−を示す断面図、第７図は他
の従来のシリンダ・ヘッド・ガスケットを示す断面図、
第８図は第１〜４図の実施例の場合、第６図の従来のガ
スケットの場合および第７図の従来のガスケットの場合
におけるガス・シール部の圧縮荷重と圧縮歪との関係を
示す圧縮荷重−歪線図である。 ２１．４１・・・主板、２２．４２・・・シリンダ穴、
２３．２５．２６．４３，４５．４６．４７・・・積層
板、２４．４４・・・ボア・グロメット。 特許出願人　ニーサンガスケット株式会社代理人　　　
弁理士　　大　森　　泉 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属からなる比較的厚い主板と、この主板に設けられた
   シリンダ穴と、前記主板のうちの前記シリンダ穴の周囲
   の部分に積層された、金属からなるグロメット部積層板
   と、前記主板のうちの前記シリンダ穴の周囲以外の部分
   に積層された、前記グロメット部積層板と共通または別
   個の金属板からなるグロメット外積層板と、耐熱性およ
   び耐蝕性を有する金属からなり、前記主板のうちの前記
   シリンダ穴の周囲の部分および前記グロメット部積層板
   を挟むボア・グロメットとを有してなり、前記ボア・グ
   ロメットの板厚の２倍と前記主板の板厚と前記グロメッ
   ト部積層板の板厚との和は前記主板の板厚と前記グロメ
   ット外積層板の板厚との和に比し同等以上の大きさとさ
   れていることを特徴とするシリンダ・ヘッド・ガスケッ
   ト。