JPH01285645A - シリンダーヘッドの金属ガスケット - Google Patents

シリンダーヘッドの金属ガスケット

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JPH01285645A
JPH01285645A JP11134288A JP11134288A JPH01285645A JP H01285645 A JPH01285645 A JP H01285645A JP 11134288 A JP11134288 A JP 11134288A JP 11134288 A JP11134288 A JP 11134288A JP H01285645 A JPH01285645 A JP H01285645A
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JP
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bead
cylinder head
beads
substrate
substrates
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JP11134288A
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Kunitoshi Inoue
井上 国利
Shuichi Goto
修一 後藤
Shigeru Kawaguchi
川口 茂
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Nippon Gasket Co Ltd
Original Assignee
Nippon Gasket Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F11/00—Arrangements of sealings in combustion engines
    • F02F11/002—Arrangements of sealings in combustion engines involving cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818—Flat gaskets
    • F16J15/0825—Flat gaskets laminated

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

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、内燃41関のシリンダーヘッドとシリンダー
ブロックとの接合面をシールするために使用するシリン
ダーヘッドの金属ガスケットに関する。
(従来の技術) 最近の内燃機関は、高出力化とともに軽量化される傾向
にあって、従来の鋳物に代替してシリンダーヘッド、シ
リンダーブロックともにアルミニュウム製にするか、ま
たはシリンダーヘッドのみをアルミニュウム製にするよ
うになされているが、このような剛性の低い材料を使用
することから、シリンダーヘッド、シリンダーブロック
の剛性が低く、かつ運転時の相対的変位も大きくなる傾
向にある。
特にシリンダーヘッドの剛性の低下傾向は顕著である。
このため、爆発時のガス圧、発熱および振動の繰返しの
変動に充分対応できて、シール性を永続的に維持できる
ようなガスケットが要求されているのである。
そして、ビード基板を使用する金属ガスケ−/ )につ
いては、例えば特公昭82−34938号、特公昭80
−55704号の各公報に記載されており、第6図、@
7図に示すように、調整板2の両側のビード基板4cと
5C、ビード基板4dと5dの板厚と材質とがそれぞれ
同一で、かつ両側のビード7Cと80、ビード7dと8
dの断面形状もそれぞれ同一であって、シリンダーヘッ
ド側とシリンダーブロック側とに配設されるビード基板
を同一の剛性とする構成である。
しかるに、シリンダーヘッドの剛性の低下に伴ない相対
的変位が増大すれば、シリンダーヘッド側に配設される
ビード基板に作用する荷重の変動がシリンダーブロック
側のそれよりも大きくなり、当然のことながら、前記両
側のビードに発生する負荷応力嫁幅にも差異が生じるの
である。
両側のビード基板の板厚、材ff¥およびビードの形状
が同一で、同等の剛性を有する構成にした従来の金属ガ
スケットによっては、かかる応力振幅の差異に起因して
、シリンダーヘッド側のビードにのみ亀裂やベタリが発
生しやすいという問題がある。
(解決しようとする問題点) そこで本発明では、かかる従来のシリンダーヘッドの金
属ガスケットにおける問題点を解消せんとするもので、
シリンダーヘッド側とシリンダーブロック側に配設する
ビード基板の枚数、板厚を異ならしめることにより、使
用に際し、板バネ弾性体である両側のビード基板のビー
ドの応力バランスをはかり、もってシリンダーヘッド側
のビードにのみ発生しやすかった亀裂やヘタリを防止し
、耐久性とシール性とに優れたシリンダーヘッドの金属
ガスケットを提供するものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明に係るシリンダーヘッドの金属ガスケットの構成
は下記のとおりである。
第1の発明では、調整板2を介してシリンダーヘッド側
に二枚のビード基板3.4を、シリンダーブロック側に
一枚のビード基板5を配設し、7A整板2偏に膨出させ
る、外側のビード基板3のビード6a、6bと内側のビ
ード基板4のビード7a、7bとをそれぞれ密着させて
、ビード基板3,4を重ね合わせるとともに、ビード基
板5のビード8a。
8bを調整板2偏に膨出させてそれぞれビード7a、7
bに対向させて形成し、そしてビード基板3の板厚をビ
ード基板4よりも薄くするか等しくし、かつビード基板
4をビード基板5よりも薄くするのである。
更に第2の発明では、シリンダーヘッド側に二枚のビー
ド基板3.4を、シリンダーブロック側に一枚のビード
基板5を配設し、シリンダーヘッド側に膨出させる、内
側のビード基板3のビード6a、8bと外側のビード基
板4のビード7a、 7bとをそれぞれ密着させて、ビ
ード基板3.4を重ね合わせるとともに、ビード基板5
のビード8a、 8bをシリンダーブロック側に膨出さ
せてそれぞれビード8a、 8bと背中合わせに形成し
、そしてビード基板3の板厚をビード基板4よりも薄く
するか等しくシ、かつビード基板4をビード基板5より
も薄くするのである。
(実施例) 本発明に係るシリンダーヘッドの金属ガスケットの構成
を実施例に基づき説明する。
第1図は本発明に係るシリンダーヘッドの金属ガスケラ
)1の平面図であって、幅中央部にシリンダーポアー用
開口部Aが並設され、その周辺および外周縁Eに沿いシ
リンダーボルト用開口部B、開口部Aの一方側に冷却水
用開口部C1その他オイル用開口部りが穿設される。
第1図に一点鎖線で示すように、開口部Aに沿い一山の
ビード6aが、その他の開口部B、C,D、および外周
縁Eに沿い一山のビード6bが、それぞれ輪郭状に形成
される。
第1の発明に係るシリンダーヘッドの金属ガスケットl
の1層構造は、第2図、第3図に示すとおり、調整板2
の片側に、板厚の異なる二枚のビード基板3(板厚[1
,バネ定数kl)と4(板厚t2、バネ定数に2)を、
反対側にはこれらビード基板3.4よりも厚手のビード
基板5(板厚t3、バネ定数に3)を配設する。
第2図に示すビード基板3.4および5にはそれぞれ、
調整板2側に向は膨出させた一山のビード8a、7aお
よび8aを形成し、そして片側のビード基板3.4はビ
ード6a、7aを密着させて互いに重ね合わせ、かつビ
ード基板4.5は、調整板2を介してビード7a、8a
を対称的に突き合わせる。
第3図においても同様に、ビード基板3.4および5に
それぞれ一山のビード6b、7bおよび8bを形成し、
そしてビードflb、 7bを密着させるとともに、ビ
ード7b、 8bを!整板2を介して互いに対称的に突
き合わせる。
次に、第2の発明に係るシリンダーヘッドの金属ガスケ
ット1の積層構造は、第4図、第5図に示すとおり1片
側に板厚の異なる二枚のビード基板3(板厚上1、バネ
定数kl)と4(板厚t2、バネ定数に2)を1反対側
にはこれらビード基板3.4よりも厚手のビード基板5
(板厚t3.バネ定ak3)を配設し、かつ片側の二枚
のビード基板3,4のうち薄手のビード基板3を内側に
配設する。
第4図に示すように、ビード基板3.4の一山のビード
6a、7aと、ビード基板5の一山のビード8aは、そ
れぞれ外側に向は膨出させて形成して。
片側のビード基板3,4はビードEla、 7aを密着
させて互いに重ね合わせるとともに、ビード基板3.5
のビード8a、8aをそれぞれ背中合わせに配設する。
第5図においても同様に、ビード基板3,4および5に
それぞれ一山のビードflb、 7bおよび8bを形成
し、そしてビード6b、7bを密着させるとともに、ビ
ード8b、8bを互いに背中合わせにして配設する。
ビード基板3.4および5の板厚は、t3> t2>t
lとするが、t3> tl = t2であってもよく、
これらのバネ定数の関係は、 k3=kl+に2である
。
ど−ド基板3.4.5、および調整板2は同一の材質で
あり、そしてビードEta、 7aおよび8aの形状、
ビード6b、7bおよび8bの形状は、それぞれ基本寸
法が同一である。
使用に際しては、二枚重ね合わせたビード基板3.4側
をシリンダーヘッド側にし、ビード基板5をシリンダー
ブロック側にして、シリンダーヘッドの金属ガスケット
1を接合面に装着させる構成である。
負荷応力振幅の大きいシリンダーヘッド側に配設する二
枚のビード基板3,4をいずれも、シリンダーブロック
側のビード基板5よりも薄くするので、使用に際し、シ
リンダーヘッド側に配設するビード基板3.4の一山の
ビード6a、7aの負荷応力振幅をいずれも、シリンダ
ーブロック側のビード基板5の一山のビード8aよりも
低く保持するこζができ、かつシリンダーヘッド側のビ
ード6a、 7aの弾性疲労の限度がいずれも、シリン
ダーブロック側のビード8aよりも高くなる。
このことは、第3図、第5図におけるシリンダーヘッド
側の一山のビード8b、7bとシリンダーブロック側の
一山のビード8bの負荷応力振幅、弾性疲労の限度にお
いても同様である。
更に、シリンダーヘッド側のビード基板3,4を二枚重
ね合わせであるので、これを板厚が(tl+t2)であ
る−枚のビード基板からなる場合と比較して、負荷応力
振幅を低く保持できることは勿論である。
前記実施例では、開口部Aの周辺のビード8aを一山の
波形状のビードにしたが、使用条件によってはこれを一
山であっても、またその他の形状のものであってもよく
、ビード8bの形状もハーフビードその他のものであっ
てもよい。
また、前記実施例の三枚のビード基板にはいずれも、両
面にゴムまたは合成樹脂等によるシール性の被膜を形成
するようにしてもよく、そしてこの場合使用条件によっ
ては、シリンダーヘッド側の二枚のビード基板のうち、
内側のビード基板の両面の被膜を省略するようにしても
、またシリンダーヘッド側の外側のビード基板の両面に
のみ被膜を形成するようにしてもよい。
(発明の作用効果) 本発明に係るシリンダーヘッドの金属ガスケットの構成
は以上のとおりであり、下記のような作用効果を奏する
。
本発明のシリンダーヘッドの金属ガスケットによれば、
シリンダーヘッド側に配設するビード基板を二枚重ね合
わせ、シリンダーブロック側に配設するビード基板を一
枚とする構成であるので、シリンダーヘッド側のビード
の負荷応力振幅をいずれも低く保持することができるか
、または曲げ剛性を小さくできて、金属ガスケットの両
側のビード基板の負荷応力振幅の差異に対応して、応力
バランスをとることができようになり、このため、従来
のように積層されるビード基板の仕様がすべて同一であ
る金属ガスケットの場合とは相違して、シリンダーヘッ
ド側のビードにのみ亀裂やヘタリが生じるようなことが
なくなり、金属ガスケットの耐久性とシール性とを向上
せしめうる効果がある。     ・ しかも片側のと一ド基板を二枚にすること、および板厚
を異なるものにすることは、格別の手間を要することで
はなく、シかも使用条件によるシリンダーヘッドの相対
的な変位の差異、負荷応力振幅の差異に対しても容易に
かつ広!囲に対応できて、きわめて汎用性に富む金属ガ
スケットをうることができるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るシリンダーヘッドの金属ガスケッ
トの平面図、第2図および第3図は第1の発明に係る積
層構造の説明図であって、第2図は第1図のx−X線に
おける拡大端面図、第3図は第1図のY−Y線における
拡大端面図、第4図および第5図は第2の発明に係る積
層構造の説明図であって、第4図は前記第1発明の第2
図に対応し、第5図は前記第1発明の第3図に対応し、
第6図および第7図は従来のシリンダーヘッドの金属ガ
スゲットの断面構造を示す説明図である。 1争−Φシリンダーヘッドの金属ガスケット2・・・調
整板 3−−φビード基板(シリンダーヘッド側)4・φ・ど
−ド基板(シリンダーヘッド側)5・・拳ビード基板(
シリンダーブロック側)6a、8b−−−ビード  7
a、7b、−−ビード8a、 8bs *争ビード

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、調整板2を介してシリンダーヘッド側に二枚のビー
    ド基板3、4を、シリンダーブロック側に一枚のビード
    基板5を配設レ、調整板2側に膨出させる、外側のビー
    ド基板3のビード6a、6bと内側のビード基板4のビ
    ード7a、7bとをそれぞれ密着させて、ビード基板3
    、4を重ね合わせるとともに、ビード基板5のビード8
    a、8bを調整板2側に膨出させてそれぞれビード7a
    、7bに対向させるようにし、そしてビード基板3の板
    厚をビード基板4よりも薄くするか等しくし、かつビー
    ド基板4をビード基板5よりも薄くしたことを特徴とす
    るシリンダーヘッドの金属ガスケット。 2、シリンダーヘッド側に二枚のビード基板3、4を、
    シリンダーブロック側に一枚のビード基板5を配設し、
    シリンダーヘッド側に膨出させる、内側のビード基板3
    のビード6a、6bと外側のビード基板4のビード7a
    、7bとをそれぞれ密着させて、ビード基板3、4を重
    ね合わせるとともに、ビード基板5のビード8a、8b
    をシリンダーブロック側に膨出させてそれぞれビード6
    a、6bと背中合わせに形成し、そしてビード基板3の
    板厚をビード基板4よりも薄くするか等しくし、かつビ
    ード基板4をビード基板5よりも薄くしたことを特徴と
    するシリンダーヘッドの金属ガスケット。
JP11134288A 1988-05-07 1988-05-07 シリンダーヘッドの金属ガスケット Granted JPH01285645A (ja)

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JPH0348346B2 JPH0348346B2 (ja) 1991-07-24

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