JPH05187555A - シリンダヘッドガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明はシリンダヘッドガスケットに関し、シ
リンダヘッドからシリンダブロックへの伝熱性を向上さ
せることを目的とする。 【構成】本発明はシリンダヘッドまたはシリンダブロッ
クと接するシリンダヘッドガスケット１の金属部分の表
面に、伝熱性が優れた伝熱コンパウンド８を塗布するこ
とを特徴とする。塗布作業を簡略化するための一実施例
として、金属製のガスケット母材２に形成されたボア部
開口部の内周縁部２ａにＵ字状断面のグロメット６を設
け、グロメット６と母材２との間に形成した隙間７内に
伝熱コンパウンド８を封入しておく。ガスケット１をシ
リンダヘッドとブロックとの間に挟み込むと、グロメッ
ト６が上下方向に潰されて隙間７内の伝熱コンパウンド
８が母材２の表面上に押し出され（矢印Ａ）、母材２の
表面とシリンダヘッドおよびシリンダブロックの金属接
触面間に挟装される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のシリンダヘッ
ドとシリンダブロックとの間に介装されるシリンダガス
ケットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば実開昭６１−５５１４６号
公報に開示されているガスケットの如く、上下のアスベ
スト層の間に鋼板を挟装した３層構造とし、金属製のグ
ロメットとその鋼板を接続することによりグロメットか
らの熱流を促進しグロメットの熱劣化を防止する構成の
ものがある。また、ガスケットの母材を金属板で形成
し、この金属製のガスケット母材に金属製のグロメット
を設けたガスケットがよく知られてれている。上記２例
において、鋼板および金属製のガスケット母材は、シリ
ンダブロックとシリンダヘッド間の冷媒通路を形成して
おり、この通路内の冷却水による冷却、または、鋼板お
よび金属製のガスケット母材の外周端面からの外気への
熱放出により、上記の如く高温となるグロメットからの
熱伝達が良好に行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く従来技術の
ガスケットは、グロメットからの熱伝達を促進してグロ
メットの熱劣化を防止する効果を得ていたが、一方、シ
リンダヘッドからシリンダブロックへの伝熱性が不十分
である。即ち、金属製のグロメットとシリンダヘッド、
シリンダブロック夫々との接触部、或いは、金属製のガ
スケット母材の場合におけるガスケット母材とシリンダ
ヘッド、シリンダブロック夫々との接触部は、全て金属
表面どうしの接触である。このため、金属表面に存在す
る微小な凹凸は、相手表面との間に微小な空気層、或い
は熱伝達特性の良くないオイル層を形成し、これによっ
て上記各接触部における熱伝達が妨げられる。従って、
従来においてはシリンダヘッドからシリンダブロックへ
の伝熱性が不十分であった。ヘッドからブロックへの伝
熱性を向上させると、シリンダヘッドに形成される燃焼
室の内壁の冷却が促進され、ノッキングの改善に伴うエ
ンジンの出力増大、燃費低減の効果が期待できる。従っ
て、従来の如くヘッドからブロックへの伝熱性が不十分
であると、上記効果を得ることができない。

【０００４】そこで本発明は上記課題に鑑みなされたも
ので、シリンダヘッドからシリンダブロックへの伝熱性
を向上させた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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間
に介装され、前記シリンダヘッドまたは前記シリンダブ
ロックと接する金属部分を有したシリンダヘッドガスケ
ットにおいて、前記金属部分のうち、少なくとも前記シ
リンダヘッドおよび前記シリンダブロックのいずれか一
方と接する前記金属部分の表面に伝熱性コンパウンドを
塗布した構成である。

【０００６】

【作用】伝熱性コンパウンドは金属表面に存在する微小
な凹凸を充填すると共に、コンパウンド自体が優れた伝
熱特性を有するものである。従って本発明において、シ
リンダヘッドまたはシリンダブロックと接するシリンダ
ヘッドガスケットの金属部分の表面に伝熱性コンパウン
ドを塗布することにより、シリンダヘッドガスケットを
シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟装した時
に、シリンダヘッドガスケットの金属部分の表面とシリ
ンダヘッドまたはシリンダブロック夫々の接触面との間
に従来形成されていた微小空間部は伝熱性コンパウンド
により充填され、シリンダヘッドとシリンダヘッドガス
ケットとの間、またはシリンダブロックとシリンダヘッ
ドガスケットとの間の伝熱性が向上する。

【０００７】

【実施例】図１は本発明になるシリンダヘッドガスケッ
トの第１実施例の平面図、図２は図１中、II−II線に沿
う断面図を示す。

【０００８】図１中、シリンダヘッドガスケット（以
下、単にガスケットという）１は直列４気筒エンジンの
シリンダヘッド（図示せず）とシリンダブロック（図示
せず）との間に介装されるガスケットであり、同図はそ
の一部分を示している。同図中、２は金属板によるガス
ケット母材、３はシリンダブロックのボア部の位置に合
わせてガスケット母材２に設けられた開口部、４はヘッ
ドボルトが挿通するヘッドボルト孔、５はオイル落し孔
である。上記ヘッドボルト孔４、およびオイル落し孔５
夫々も、ガスケット母材２に設けられたものである。ま
た、開口部３の内周縁部には金属製のグロメット６が環
状に設けられている。

【０００９】グロメット６は、図２に示すように、ガス
ケット母材２の開口部３の内周縁部２ａとの間に、略Ｕ
字形状の隙間７が形成されるように、ガスケット母材２
の厚さ寸法に対して大きな寸法のＵ字形状断面を成して
いる。そして、本実施例においてはこの隙間７内に伝熱
コンパウンド８が封入されている。この伝熱コンパウン
ド８は、金属表面に存在する微小な凹凸を充填すると共
に、それ自体が優れた伝熱性を有するものであり、例え
ば、パワートランジスタと放熱板との間に塗布され、両
者間の伝熱性を向上させるものとして周知の材料であ
る。この伝熱コンパウンド８は、酸化金属粉と油脂を混
ぜてグリス状にしたもので、例えばシリコングリス等が
よく知られている。また、ガスケット母材２は、同図に
示すように金属板の２層構造とされている。

【００１０】図３はガスケット１の装着状態を示す断面
図である。上記構成のガスケット１をシリンダブロック
１０とシリンダヘッド２０との間の所定位置に挟装し
て、図示されていないヘッドボルトをガスケット１の全
面に亘って均等に締めていくと、グロメット６は、その
上下両側の接触部６ａがガスケット母材２の表面に近づ
く方向に潰されて変形せしめられる。そして、このグロ
メット６の変形に伴い図２に示す隙間７の容積が減少す
るため、隙間７内に封入されていた伝熱コンパウンド８
が、接触部６ａとガスケット母材２との間の隙間からガ
スケット母材２の表面上へ押し出される（図２中、矢印
Ａで示す）。

【００１１】そして、ヘッドボルトの締付作業を進める
と、グロメット６の変形に伴ってガスケット母材２の表
面上へ押し出された伝熱コンパウンド８は、シリンダブ
ロック１０とシリンダヘッド２０とがガスケット１に接
近するに従って、ガスケット母材２の表面上に広がり、
ヘッドボルトの締付完了状態においては、図３に示すよ
うに、ガスケット母材２の下側表面とシリンダブロック
１０の上面との間、および、ガスケット母材２の上側表
面とシリンダヘッド２０の下面との間の略全面にまんべ
んなく延在した状態となる。

【００１２】この伝熱コンパウンド８は、金属表面上に
存在する凹凸によりガスケット母材２の表面とシリンダ
ブロック１０の上面との間、および、シリンダヘッド２
０の下面との間に形成される微小空間部に充填される。
その結果、上述した伝熱コンパウンド８の作用によりシ
リンダヘッド２０からシリンダブロック１０への伝熱性
が向上し、シリンダヘッド２０に設けられている燃焼室
２１の内壁２１ａの冷却が促進される。そして、燃焼室
２１の冷却が向上することによりノッキングが改善され
て圧縮比の一層の向上が可能となる結果、エンジンの出
力増大、燃費低減を図ることができる。

【００１３】また、ヘッドボルトが所定トルクとなった
締付完了状態においては、図３に示すように、グロメッ
ト６の両接触部６ａがガスケット母材２に埋め込まれる
まで潰され、これによって両接触部６ａの外面と、この
外面が接するシリンダブロック１０の上面、およびシリ
ンダヘッド２０の下面との間のシール面圧は、燃焼ガス
をシールするに十分な面圧となる。また、上記伝熱コン
パウンド８は、グロメット６の両接触部６ａとガスケッ
ト母材２との間にも延在し、グロメット６とガスケット
母材２との間の伝熱性を向上させるため、上記ヘッド２
０からブロック１０への伝熱性を向上させる効果をより
効果的とすると共に、従来において上述したグロメット
６自体を冷却してグロメット６の熱劣化を防止する効果
をも奏することができる。

【００１４】図４は本発明になるシリンダヘッドガスケ
ットの第２実施例の平面図、図５は図４中、Ｖ−Ｖ線に
沿う断面図、図６は開口部３の内周縁部の拡大斜視図を
示す。尚、図４中、上記第１実施例と同一構成部分につ
いては、同一符号を付してその説明を省略する。

【００１５】本実施例のガスケット３０は上記第１実施
例と同様に、金属性のガスケット母材３１に金属製のグ
ロメット３２を設けた構成である。また、ガスケット母
材３１は金属板の２層構造とされている。図４乃至図６
に示すように、その１層分の金属板３１ｂには、開口部
３の内周縁部３１ａから放射状に外側へ延在する複数の
切欠部３１ｃが形成されている。また、金属板３１ｂの
裏面の金属板３１ｄにも同様に切欠部３１ｅが形成され
ている。両金属板３１ｂ，３１ｄの切欠部３１ｃ，３１
ｅは、図６に示す如く互いに重なり合わないように、周
方向において交互に設けられている。

【００１６】グロメット３２は、図５に示すように、上
下両側の接触部３２ａがガスケット母材３１の上下両面
と当接する大きさのＵ字形状断面をなし、開口部３の内
周縁部３１ａに全周に亘って装着されている。従って、
グロメット３２の湾曲状部分の内側、および上記切欠部
３１ｃ，３１ｅの部分には隙間３３が形成され、この隙
間３３には、上記伝熱コンパウンド３４が封入されてい
る。ここで、上記切欠部３１ｃ，３１ｅは、所定状態に
装着されたグロメット３２の接触部３２ａの先端部より
も外側に延在する長さ寸法で形成されており、切欠部３
１ｃ，３１ｅのグロメット３２の外周側り部分は開口部
３３ａとされている。

【００１７】上記構成のガスケット３０を、上記の如く
シリンダブロックとシリンダヘッドの間に挟装してヘッ
ドボルトを締め付けると、グロメット３２は、両接触部
３２ａが互いに近づく方向に潰されて変形せしめられ、
この変形により容積が縮小された上記隙間３３内の伝熱
コンパウンド３４は、上記開口部３３ａを通ってガスケ
ット母材３１の表面上へ押し出される（図５中、矢印Ｂ
で示す）。尚、図示されていないが、ガスケット母材３
１の裏側（金属板３１ｄの表面側）においても、同様の
作用により伝熱コンパウンド３４がガスケット母材３１
の表面上へ押し出される。

【００１８】これ以降は上述した第１実施例と同様に、
伝熱コンパウンド３４が金属製のガスケット母材３１の
表面と、シリンダブロックの上面、およびシリンダヘッ
ドの下面との間の略全面に延在し、その結果、上記第１
実施例と同様の効果を得ることができる。

【００１９】また、上記構成の第２実施例によれば、エ
ンジン組立前のガスケットにおいて、グロメット３２の
保持をより確実とすることができる。即ち、第１実施例
においては、図２に示すようにグロメット６が流動性の
伝熱コンパウンド８を介してガスケット母材２に設けら
れており、グロメット６の保持が不安定であった。しか
しながら、第２実施例によれば、エンジン組立前の状態
においてもグロメット３２が直接ガスケット母材３１に
固定されているためグロメット３２の保持が確実とな
り、エンジン組立時のグロメットの芯ずれ等の不具合が
防止できる。

【００２０】尚、第２実施例においては、切欠部３１
ｃ，３１ｅが設けられている部分のグロメット３２のシ
ール面圧は低下してしまうが、上記の如く、両面の切欠
部３１ｃ，３１ｅを周方向において交互に設けることに
より、グロメット３２のシール面圧が低下する部分をグ
ロメット３２の周方向において分散させ、グロメット３
２のシール面圧のより均一化を果たしている。

【００２１】図７は本発明になるシリンダヘッドガスケ
ットの第３実施例の斜視図、図８は図７中、VIII−VIII
線に沿った断面図を示す。本実施例のガスケット４０
は、金属製のガスケット母材４１における開口部４３の
内周縁部の部分を周方向に沿って波状となるように加工
し、上記第１、第２実施例と同様にＵ字状の断面形状を
有する金属製のグロメット４２を、上記波状とされた内
周縁部に環状に設けた構成である。従って、図８に示す
ように、グロメット４２の開口側の寸法は、第１実施例
と同様にガスケット母材４１の厚さ寸法よりも大きいも
のであり、波状のガスケット母材４１とグロメット４２
との間に、伝熱コンパウンド４４が封入される隙間４５
が形成される。

【００２２】上記構成のガスケット４０をシリンダブロ
ックとシリンダヘッドの間に挟装してヘッドボルトを締
め付けると、グロメット４２の上下両側の接触部４２ａ
が互いに近づく方向に潰され、上記第１実施例と同様
に、隙間４５内の伝熱コンパウンド４４がガスケット母
材４１の両側の表面上へ押し出され、金属製のガスケッ
ト母材４１の表面と、シリンダブロックの上面、および
シリンダヘッドの下面との間の略全面に延在する。従っ
て、本実施例においても、上記第１実施例と同様の効果
を得ることができる。

【００２３】また、この第３実施例の構成では、大きい
開口側の寸法を有するグロメット４２であっても、波状
とされたガスケット母材４１の内周縁部と両接触部４２
ａが接して支持されている。このため、第３実施例によ
っても上記第２実施例と同様に、エンジン組立前の状態
においてもグロメット４２の保持が確実となり、エンジ
ン組立時のグロメットの芯ずれ等の不具合が防止でき
る。即ち、本第３実施例は、ガスケット母材４１の内周
縁部を波状とすることにより、上記第１実施例における
グロメット保持状態の不安定という不具合を解決した実
施例である。

【００２４】上述した第１乃至第３実施例夫々は、ガス
ケット母材が金属製である、所謂メタルガスケットにお
ける実施例である。即ち、ガスケット母材の金属表面と
シリンダブロック、およびシリンダヘッドとの間に伝熱
コンパウンドを設けることにより、シリンダヘッドから
シリンダブロックへの伝熱性の向上を図っている。しか
しながら、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、ガスケット母材にカーボン等の非金属材料を使用し
た、所謂ソフトガスケットにおいても有効である。ソフ
トガスケットにおいては、上記第１乃至第３実施例にお
いては実施されていなかったグロメット接触部の外側の
金属表面と、シリンダブロックおよびシリンダヘッドの
接触部夫々との間に伝熱コンパウンドを設けて上記伝熱
性を向上させる。

【００２５】図９は本発明になるシリンダヘッドガスケ
ットの第４実施例の平面図、図１０は図９中、Ｘ−Ｘ線
に沿う断面図を示す。尚、図９中、上記第１実施例と同
一構成部分については、同一符号を付してその説明を省
略する。

【００２６】本実施例のガスケット５０は、アスベスト
によるガスケット母材５１に形成された開口部３の内周
縁部５１ａに、金属製のグロメット５２を環状に設けた
構成であり、その詳細は図１０に示す構成とされてい
る。図１０に示すように、ガスケット母材５１のグロメ
ット５２が設けられる部分は、他の部分よりも厚さ寸法
の小さいグロメット装着部５１ｂとされている。一方、
グロメット５２は、楕円状に膨らんだ略Ｕ字状の断面形
状を成し、上下両側の接触部５２ａの先端部で上記グロ
メット装着部５１ｂを挟んで仮固定されている。この楕
円状に膨らんだグロメット５２とグロメット装着部５１
ｂとの間には隙間５３が形成され、この隙間５３に上記
伝熱コンパウンド５４が封入されている。また、グロメ
ット５２の両側の接触部５２ａには、伝熱コンパウンド
５４をグロメット５２の外部へ供給する小孔５２ｂが設
けられている。この小孔５２ｂは、図９に示すようにグ
ロメット５２の円周上、均等に多数設けられている。

【００２７】上記構成のガスケット５０をシリンダブロ
ックとシリンダヘッドの間に挟装してヘッドボルトを締
め付けると、グロメット５２の上下両側の接触部５２ａ
が互いに近づく方向に潰され、隙間５３内の伝熱コンパ
ウンド５４が小孔５２ｂを通ってグロメット５２の上下
面上へ押し出される。そして更にヘッドボルトを締め付
けると、押し出された伝熱コンパウンド５４がグロメッ
ト５２の上下面とシリンダブロック、およびシリンダヘ
ッド夫々のグロメットとの接触面との間に広がり、上述
したように金属接触面間に形成される空間部に伝熱コン
パウンド５４が充填される。従って、本実施例によれ
ば、グロメット５２とシリンダヘッド、グロメット５２
とシリンダブロックとの間の伝熱性が向上し、ひいては
シリンダヘッドからシリンダブロックへの伝熱性を向上
させることができる。

【００２８】また、図面を用いての説明は省略するが、
上記第１乃至第３実施例のメタルガスケットにおいて上
記第４実施例の構成を実施した実施例も考えられる。即
ち、例えば第１実施例のグロメット６の接触部６ａ上
に、隙間７とグロメット６の上下部とを連通する小孔を
多数設ける。この構成によれば、ガスケット母材２の部
分だけではなく、グロメット６の部分も含めたガスケッ
ト１の接触面全面において、シリンダブロック１０の接
触面、シリンダヘッド２０の接触面との間に伝熱コンパ
ウンド８が設けられ、シリンダヘッド２０からシリンダ
ブロック１０への伝熱性の向上の効果は、第１実施例の
場合よりも更に向上する。

【００２９】尚、通常のガスケットの両面に伝熱コンパ
ウンドを塗布してから、そのガスケットをシリンダブロ
ックとシリンダヘッドとの間に挟装してエンジンを組み
立てた場合でも、上記同様の伝熱性向上の効果は得られ
る。しかしながら、上記第１乃至第４実施例で示した構
成とすることにより、エンジンの組立工程が簡略化され
ると共に、品質が安定し、これによる種々の効果を得る
ことができる。

【００３０】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、シリンダ
ヘッドガスケットとシリンダブロックおよびシリンダヘ
ッドの金属接触面間に形成される微小空間部が伝熱特性
の良い伝熱性コンパウンドにより充填され、シリンダヘ
ッドとシリンダヘッドガスケットとの間、またはシリン
ダブロックとシリンダヘッドガスケットとの間の伝熱性
が向上するため、シリンダヘッドからシリンダブロック
への伝熱性を従来に比べて向上させることができる。そ
の結果、シリンダヘッドに設けられている燃焼室の冷却
が促進されてノッキングが改善され、圧縮比の一層の向
上が可能となる結果、エンジンの出力増大、燃費低減を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるシリンダヘッドガスケットの第１
実施例の平面図である。

【図２】図１中のII−II線に沿う断面図である。

【図３】図１中のシリンダヘッドガスケットの装着状態
を示す断面図である。

【図４】本発明になるシリンダヘッドガスケットの第２
実施例の平面図である。

【図５】図４中のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図６】図５中のグロメットを除いた状態における内周
縁部の拡大斜視図である。

【図７】本発明になるシリンダヘッドガスケットの第３
実施例の斜視図である。

【図８】図７中のVIII−VIII線に沿う断面図である。

【図９】本発明になるシリンダヘッドガスケットの第４
実施例の平面図である。

【図１０】図９中のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１，３０，４０，５０ シリンダヘッドガスケット ２，３１，４１，５１ ガスケット母材 ２ａ，３１ａ，５１ａ 内周縁部 ３ 開口部 ６，３２，４２，５２ グロメット ６ａ，３２ａ，４２ａ，５２ａ 接触部 ７，３３，４４，５３ 隙間 ８，３４，４５，５４ 伝熱コンパウンド １０ シリンダブロック ２０ シリンダヘッド ２１ 燃焼室 ５２ｂ 小孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダヘッドとシリンダブロックとの
   間に介装され、前記シリンダヘッドまたは前記シリンダ
   ブロックと接する金属部分を有したシリンダヘッドガス
   ケットにおいて、 前記金属部分のうち、少なくとも前記シリンダヘッドお
   よび前記シリンダブロックのいずれか一方と接する前記
   金属部分の表面に伝熱性コンパウンドを塗布したことを
   特徴とするシリンダヘッドガスケット。