JPH04185974A - シリンダヘッド用金属ガスケット - 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へラドガスケット用の金属
ガスケットに関するものである。

（従来の技術） 弾性を有する金属板にシリンダボア、油孔、水孔等のシ
ール部を囲繞するビードを形成した金属ガスケットかエ
ンジンのシリンダヘッドとシリンダブロックとの接合面
に装着するシリンダへラドガスケットとして用いられて
いる。この金属ガスケットにおいて、第６図（イ）およ
び（ロ）にそれぞれ断面図を示すように、金属ガスケッ
ト２゜のシリンダボア２１を囲繞するビード２２の内側
すなわちポア２１側に薄いシム（第６図（イ））２３或
は薄板の折り返し２４（第６図（ロ））から成るストッ
パを設けることがある。ストッパは、これを設けた部分
のガスケットの厚さが局部的に厚くなるので、この部分
の面圧を高め、シリンダヘッド等の接合面の不整を補償
してシリンダボア内の高圧ガスのシールを確実にする効
果があり、またエンジンの燃焼室内の爆発内圧に基づき
ビード２２に加えられる繰返し荷重による変形の振幅を
抑えて疲労を少なくする効果も期待される。

（発明が解決しようとする課題） 然しなから、上記のようなシム或は折り返しから成るリ
ジッドなストッパは、弾性的な圧縮量および復元量が小
さく、第９図の荷重−歪特性図の曲線（イ）に示すよう
に、歪量すなわち圧縮量の変化に対する荷重すなわち面
圧の変化か大きいので、エンジンの燃焼室内の爆発内圧
によりシリンダヘッドが持ち上げられたときに、持ち上
げ量ａが数ミクロンという僅かな量であっても荷重変化
量すが大きく、面圧が激減し、或はシリンダヘッドの接
合面とストッパの上面との間に隙間を生じ面圧が消失す
ることもある。すなわち、従来のリジッドなストッパは
エンジンの爆発内圧に伴うシリンダヘッドの動きに弾性
的に追従することが困難である。

ストッパにおいて面圧が激減し或は消失してもストッパ
の外側をビードが包囲しているので直ちにガス洩れとな
る訳ではないが、ガスケットを接合面間に装着しボルト
締結したときに、シリンダボア周りにおいて最も高い面
圧を生じ、シール力が高い部位であるストッパにおいて
面圧か激減し、或は消失することはシリンダボア周りの
シールの信頼性、耐久性を損うものであり、シリンダヘ
ッド等の接合面に不整がある場合に欠陥が著しくなる。

本発明は、上記の点に鑑み、エンジンの燃焼室内の爆発
内圧によるシリンダヘッドの持ち上りにも追従すること
が可能なストッパを備えたシリンダヘッド用金属ガスケ
ットを提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明のシリンダヘッド用
金属ガスケットは、弾性金属板から成り、シリンダボア
、水孔、油孔等のシール部を囲繞しシールするビードを
設けた外側基板と、弾性金属板より成りシリンダボア周
りのみに該シリンダボアを囲繞しシールする凹凸条ビー
ドを設けた中間基板とを積層して構成し、中間基板の凹
凸条ビードのバネ定数を外側基板のシリンダボア周りの
ビードのバネ定数よりも大としたことを特徴とするもの
である。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の実施例について説明する
。

第１図は本発明の実施例の平面図の一部を示し、第２図
および第３図は第１図のＡ−Ａ線断面図およびＢ−Ｂ線
断面図を示すものである。本発明のガスケットｌは鉄板
、ステンレス板等の弾性金属板より成る外側基板２およ
び２′とステンレス板等の弾性金属板より成る中間基板
３とを積層して成るものであり、外側基板２および２′
、中間基板３はそれぞれエンジンのシリンダヘッドおよ
びシリンダブロックの接合面と同様な形状を有し、シリ
ンダボア４．油孔５．水孔６．ボルト孔７を備えている
。外側基板２および２′にはシリンダボア４．油孔５．
水孔６等のシール部を囲繞しシールするビード８，９お
よび１０が形成されている。図ではシリンダボア４を囲
繞するビード８も、油孔５を囲繞するビード９も、水孔
６を囲繞するビード１０も、何れも傾斜面から成る段差
ビードとして形成されているが、これらのビードの形状
は種々の断面形状の凹凸条ビード、例えば第４図に示し
ているような断面円弧状の凹凸条ビードであってもよい
。ただし、外側基板２および２′がシリンダヘッド等の
接合面に直接接触する場合には接合面に損傷を与えない
ように外側基板に設けるビードはバネ定数が比較的小さ
いビードとすることが望ましく、この意味において図示
の段差ビードは好適なものである。また図では、シリン
ダボア４を囲繞するビード８も、油孔５を囲繞するビー
ド９も、水孔６を囲繞するビード１０もほぼ同一形状の
段差ビードを示しているが、それぞれの孔の内圧に応じ
た面圧を確保するように各ビードの形状、高さおよび幅
は適宜に選択されるものであることは言う迄もない。

一方、中間基板３にはシリンダボア４の周りのみにスト
ッパとして凹凸条のビード１１を形成する。このビード
はそのバネ定数が外側基板２および２′のシリンダボア
の周りに形成したビード８のバネ定数よりも大となるよ
うに形成されている。

外側基板２および２′の油孔５を囲繞するビード９およ
び水孔６を囲繞するビードｌＯのバネ定数の大きさは、
通常、シリンダボア周りのビード８外側基板２および２
′の何れのビードよりもバネ定数が大きいとも言える。

中間基板のビード１１のバネ定数を大にする手段として
は、中間基板３の硬度もしくは板厚を外側基板２および
２′の硬度もしくは板厚よりも大きくする、或はビード
１１の断面形状の幅を狭くするもしくは高さを高くする
等の手段を適宜に選択することができる。

例えば、外側基板２および２′が０．２ｍｍ厚のステン
レス板（ＳＵＳ３０１−Ｃ３Ｐ）、中間基板３がＯ−３
〜０．５　ｍｍ厚のステンレス板（ＳＵＳ３０１−Ｃ３
Ｐ）の組合せで積層構成し、外側基板２および２′のシ
リンダボア４を囲繞する段差ビード８（第７図参照）の
段差すなわち傾斜面の高さｈを０．４ｍｍ、輻Ｗ１．５
ｍｍとし、中間基板３の断面円弧状凹凸ビード１１（第
８図参照）の高さｈを０．２ｍｍ、輻Ｗを１．０ｍｍと
する。他の例としては外側基板、中間基板を上記例と同
じ材質。

板厚とし、外側板のシリンダボアを囲繞するビード８を
高さ０．３ｍｍ、輻２．Ｏｍｍの円弧状ビードに構成し
、一方、中間基板のビード１１を高さ０．２ｍｍ、輻１
．０ｍｍに選ぶ。

中間基板の凹凸条ビード１１は一旦高めに立てたビード
を潰して高さを低くしたビードてあってもよい。また上
記説明では、２枚の外側基板と１枚の中間基板とから成
る３層構成の積層金属板ガスケットとして説明したが、
第５図の断面図に示すように、２枚の中間基板３および
３′をその凹凸状ビード１１が互いに背中合せになるよ
うに重ね合わせて外側基板２および２′と積層してもよ
く、また外側基板２および２′の外側に更に副板（図示
せず）を設けてもよい。

（作用および発明の効果） 本発明のシリンダヘッド用金属ガスケットにおいては、
外側基板にシリンダボア、水孔、油孔等のシール部を囲
繞しシールするビードを設けると共に、中間基板にシリ
ンダボア周りのみにシリンダボアを囲繞する凹凸条ビー
ドであるストッパを形成し、これらの外側基板と中間基
板とを積層しているので、ガスケットをシリンダヘッド
の接合面とシリンダブロックの接合面との間に装着し、
ボルト締結したとき、中間基板のシリンダボア周りのみ
に設けられた凹凸条ビードすなわちストッパがシリンダ
ヘッドの押圧力に対して充分な抗力を発揮してシリンダ
ボア周りに大きな面圧を発生させる。しかも凹凸ビード
は第９図の荷重−歪特性図の曲線（ロ）に示すような荷
重−歪特性を有し、シリンダヘッド持ち上げ量ａの歪変
化に対する荷重変化量すすなわち面圧の変化量が小さい
ので、シリンダポア内の爆発内圧によりシリンダヘッド
が持ち上げられたときにも面圧の低下は小さい。すなわ
ちストッパがエンジンの燃焼室内の爆発内圧によるシリ
ンダヘッドの持ち上りにもよく追従し、ポア内の高圧ガ
スをシールするに充分な面圧を確保することができる。

また、本発明のガスケットのシリンダボア周りにおいて
は中間基板のバネ定数が大きい凹凸条のビードと外側基
板のビードとが、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シリーズに入るので、表面板の
シリンダボア周りのビードのバネ定数は比較的小さくて
よい。表面板の油孔および水孔周りのビードは、これら
の孔内　　′の内圧が低いのでバネ定数か比較的小さい
ビードで油孔および水孔をシールする充分な面圧が得ら
れる。結局、外側基板に設けるビードは全てバネ定数が
比較的小さいビードでよく、従って前記実施例に示した
ように外側基板のビードを全て傾斜面から成る段差ビー
ドで形成することができる。

この場合には、傾斜面から成る段差ビードは凹凸条ビー
ドに較べて弾性的復元量が大きいので、シリンダヘッド
の持ち上げに対する追従性がより良好になると共に、前
記したようにシリンダヘッド等の接合面に損傷を与える
危険も少ない。

更に中間基板の凹凸条ビードすなわちストッパが、エン
ジンの燃焼室内の爆発内圧に基づき外側基板のシリンダ
ボア周りのビードに加えられる繰返し荷重による変形の
振幅を抑えビードの疲労を少なくする効果も期待できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシリンダヘッド用ガスケットの実施例
の平面図の一部てあり、第２図および第３図は第１図の
Ａ−Ａ線による断面図およびＢ−Ｂ線による断面図であ
る。第４図は他のビード形状を示す断面図、第５図は他
の実施例を示す断面図である。第６図（イ）および（ロ
）は従来のガスケットのシリンダポア周りを示す断面図
、第７図および第８図はビードの高さおよび幅を説明す
るビード断面図、第９図はシム或は折り返しから成るス
トッパと凹凸状ビードから成るストッパとの荷重−歪特
性を示す特性図である。 （符号） ２および２′　：外側基板、３：中間基板、４ニジリン
ダボア、５：油孔、６：水孔、８，９およびｌＯ：ビー
ド、１１：凹凸条ビード（以上） 第６図（イ）　　　　第６図（ロ） 第７図　　　　第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）弾性金属板より成りシリンダボア、水孔、油孔等
   のシール部の周りを囲繞しシールするビードを設けた外
   側基板と、弾性金属板より成りシリンダボア周りのみに
   該シリンダボアを囲繞しシールする凹凸条ビードを設け
   た中間基板とを積層して構成し、中間基板の凹凸条ビー
   ドのバネ定数を外側基板のシリンダボア周りのビードの
   バネ定数よりも大としたことを特徴とするシリンダヘッ
   ド用金属ガスケット。
2. （２）外側基板に設けたビードが傾斜面から成る段差ビ
   ードであることを特徴とする請求項（１）記載のシリン
   ダヘッド用金属ガスケット。