JPH06331036A

JPH06331036A - シリンダヘッドガスケット

Info

Publication number: JPH06331036A
Application number: JP11701093A
Authority: JP
Inventors: Kouzou Otouma; 幸三乙馬; Hiroyuki Nagoshi; 宏之名越; Kenji Tsugawa; 賢二津川
Original assignee: Sanwa Packing Industry Co Ltd
Current assignee: Sanwa Packing Industry Co Ltd
Priority date: 1993-05-19
Filing date: 1993-05-19
Publication date: 1994-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】低コストな構造のもので長期にシール機能を
維持し長寿命化を図る。【構成】燃焼室穴１１の周囲にエンボス加工によるシ
ールラインＬ₅を有したばね鋼板よりなる主板１と、こ
の主板１に当てがわれ燃焼室穴１１の内縁に折り返し部
３１を有した金属製の副板２とからなる２層タイプのシ
リンダヘッドガスケットにおいて、折り返し部３１を単
体にて形成した副板２を主板１の片面に当てがい、副板
２の折り返し部３１を主板１の燃焼室穴１１の内縁に対
し前記片面側から対向させ単独な重なり状態としたこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用のエンジン等
に使用されるシリンダヘッドガスケットに関し、詳しく
はメタルガスケットと呼ばれるもののうち、特に燃焼室
穴の周囲にエンボス加工によるシールラインを有したば
ね鋼板よりなる主板と、この主板に当てがわれ燃焼室穴
の内縁に折り返し部を有した金属製の副板との、２枚の
金属板からなる２層タイプのシリンダヘッドガスケット
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車用のシリンダヘッドガスケ
ットは、エンジンの軽量化や排気ガス特性の向上といっ
た理由で、厚さの薄いメタルガスケットが求められてい
る。これに応えるものとして前記２層タイプのシリンダ
ヘッドガスケットが提供されている。

【０００３】ところで、エンジンが稼働されるときの燃
焼室での定期的な燃料の爆発燃焼のために、シリンダヘ
ッドは爆発圧による交番荷重を受けてシリンダブロック
との間の締付け度が脈動的に変動する。これに伴いシリ
ンダヘッドガスケットは前記締付け度の変動によりシー
ルラインのエンボス加工部に脈動的な応力を受けてへた
りを生じることにより反発力の低下を来したり、ときに
はエンボス加工部に亀裂を生じて反発力の極端な低下を
見ることもある。そしてエンボス加工部のこのような反
発力の低下によってシール機能が低下して燃焼ガスの洩
れ等の重大な機能的欠陥を招くことがある。

【０００４】これに対応するため従来、２層タイプのシ
リンダヘッドガスケットは、図８に示すように燃焼室穴
ｂのまわり等にエンボス加工によるシールラインｃを施
したばね鋼板よりなる主板ａに、金属製の副板ｄを片面
側から当てがい、副板ｄの燃焼室穴ｂの内縁に主板ａの
燃焼室穴ｂの内縁を巻き込むように折り返した折り返し
部ｆを形成している。

【０００５】折り返し部ｆは、主板ａの表面との間に段
差ｓを持ち、シリンダヘッドガスケットがシリンダのヘ
ッドとブロックとの間で締付けられるときの締付け時厚
さｔを規定するストッパとして機能し、前記段差ｓ分だ
けシールラインｃをなすエンボス加工部に逃げを与えて
このエンボス加工部が全屈状態にまで圧縮されるのを防
止するので、前記脈動的な応力によりエンボス加工部に
へたりや亀裂が生じるのを防止することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、主板ａは例え
ばＳＵＳ３０１と云ったばね材のため硬度がＨ_V４５０
程度と高いのに対し、副板ｂはＳＵＳ３０４と云った通
常鋼のため硬度はＨ_V１７０程度と低い。そして主板ａ
の燃焼室穴ｂ内縁の硬度の高いエッジｇが副板ｄの硬度
の低い前記折り返し部ｆ内の屈曲部にまで達して挟み付
けられる構造である。

【０００７】そして、エンボス加工部が締付け度の変動
で脈動的な応力を受けるときの変形に伴い、主板ａの燃
焼室穴ｂの内縁に燃焼室穴ｂの半径方向に進退する挙動
が生じる。

【０００８】このため、硬度の高い主板ａの燃焼室穴ｂ
の内縁のエッジｇが、硬度の低い副板ｄの折り返し部ｆ
の屈曲部に内側から繰り返し突き当たり、この突き当た
る部分に集中応力を及ぼすので、折り返し部ｆに前記エ
ッジｇの突き当たり部分から亀裂が生じる。このような
亀裂が生じると爆発燃焼ガスに対するシール機能を長期
に維持しにくいのでシリンダヘッドガスケットの使用寿
命が短くなる。

【０００９】実開平２−６８５５号公報は、これに対処
した金属ガスケットを開示している。このものは図９に
示すように、主板ａの燃焼室穴ｂ内縁と、燃焼室穴ｂの
まわりに施したエンボス加工によるシールラインｃとの
間の平坦部に、前記したような締付け時厚さｔを規定す
るストッパとしての副板ｈを当てがい溶接等により固着
し、問題となる折り返し部自体のないものとしている。

【００１０】しかしこのように副板ｈを主板ａに当てが
って固着するのでは、前記従来例における単なる折り返
し部ｆを設けるのとは異なり、副板ｈを固着するための
手間が特別に必要でありコスト高となる。

【００１１】しかもこの固着部分は燃料の爆発圧や燃焼
熱を受けるとともに前記のように複雑な挙動があるの
で、使用中の剥離や位置ずれがないようにするには溶
接、特にレーザー溶接が適当であるが、溶接の場合、主
板ａおよび副板ｈに熱歪みによる隙間や機械的性質の変
化が生じたり、溶接部と非溶接部との境界部に応力集中
部ができたりするので、これらによる弊害がないように
十分に注意した特殊で高精度な溶接が要求され、コスト
が大幅に増大する。

【００１２】本発明は、主板および副板の新たな２層構
造により、前記のような従来の問題を解消することがで
きるシリンダヘッドガスケットを提供することを課題と
するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のシリンダヘッド
ガスケットは、上記のような課題を達成するために、燃
焼室穴の周囲にエンボス加工によるシールラインを有し
たばね鋼板よりなる主板と、この主板に当てがわれ燃焼
室穴の内縁に折り返し部を単体にて形成した金属製の副
板とからなる２層タイプのシリンダヘッドガスケットに
おいて、折り返し部を持った副板を主板の片面に当てが
い、副板の折り返し部を主板の燃焼室穴の内縁に前記片
面側から対向させ単独の重なり状態としたことを特徴と
するものである。

【００１４】

【作用】本発明のシリンダヘッドガスケットの上記構成
では、副板の燃焼室穴内縁の折り返し部は副板単体にて
形成してあるが、主板および副板の燃焼室穴の内縁に沿
った局部的な増厚部をなしていて、前記主板と副板との
独立した重なり状態に係わりなく締付け時厚さを規定す
るストッパとなって、シールラインのエンボス加工部を
前記局部的な増厚による他の重なり部での遊び分だけ逃
がしてエンボス加工部が全屈状態にまで圧縮されないよ
うにするので、エンボス加工部が脈動的な応力を受けて
もへたりや亀裂が生じるのを防止することができる。

【００１５】そして前記折り返し部は、主板の燃焼室穴
の内縁に対してこの主板に副板を当てがっている側から
対向しただけの互いに単独な重なり状態をなしているこ
とにより、主板の燃焼室穴まわりに形成されたシールラ
インをなすエンボス加工部がエンジン稼働時の締付け度
の脈動的な変動に応動して燃焼室穴の内縁のエッジに燃
焼室穴の半径方向に進退する挙動をもたらしても、この
エッジは副板の前記折り返し部の対向している側の外面
を滑るだけで、折り返し部のどの部分にも突き当たらな
いので、折り返し部に亀裂が生じるようなことを防止す
ることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例としてのシリン
ダヘッドガスケットについて、図１〜図４を参照して説
明する。

【００１７】本実施例のシリンダヘッドガスケットＡ
は、図４に示すようにばね鋼板よりなる主板１と通常鋼
板よりなる副板２とからなる２層タイプのものである。

【００１８】主板１および副板２には、図１に示すよう
に燃焼室穴１１、水穴１２、油穴１３、ボルト穴１４が
適宜設けられている。主板１および副板２は、シール域
外の耳片部１０を利用した数カ所にてグロメット３によ
りかしめ止められ、双方の一体化および位置ずれの防止
が図られている。

【００１９】主板１には油穴１３、ボルト穴１４の各ま
わりと、外周部分とに、エンボス加工によるシールライ
ンＬ₂、Ｌ₃、Ｌ₄が設けられているのに加え、燃焼室
穴１１の外周近くにもエンボス加工によるシールライン
Ｌ₅が設けられている。シールラインＬ₂、Ｌ₃、Ｌ₄
は図１に示すように線状に連続し、かつ図２にシールラ
インＬ₄で代表して示すように傾斜立上がり部をなすよ
うにエンボス加工されている。また、シールラインＬ₅
は図１に示すように線状に連続し、かつ図２、図４に示
すように横断面が円弧状となる隆起条をなすようにエン
ボス加工されている。

【００２０】しかし、各シールラインＬ₂〜Ｌ₅のいず
れもどちらのエンボス加工形状にしてもよいし、シリン
ダヘンドおよびシリンダブロックとの間でどのような向
きにて使用されてもよい。

【００２１】そして、副板２は燃焼室穴１１の内縁に折
り返し部３１が設けられており、この折り返し部３１を
主板１の燃焼室穴１１の内縁に対し、主板１の前記副板
２を当てがっている片面側から対向させ、互いに単独な
重なり状態となるようにしてある。本実施例の場合、副
板２の折り返し部３１の折り返し縁は主板１と対向する
向きとなるように、副板２を当てがってある。

【００２２】主板１は前記各シールラインＬ₂〜Ｌ₅で
の十分なシール機能を得るばね性を確保するのに、硬度
の高い例えばＳＵＳ３０１（Ｈ_V４５０程度）が適当で
ある。これに対し副板２は折り返し部３１を形成する折
り返し加工ができるものでよく、例えばＳＵＳ３０４
（Ｈ_V１７０程度）のものを用いる。また、通常主板１
の厚さは０．２０ｍｍ〜０．２５ｍｍ程度に設定され、
副板２の厚さは０．１５ｍｍ程度以下に設定される。し
かし具体的な数値については本発明の性質上これらに限
定されるものではない。

【００２３】シリンダヘッドガスケットＡは、図２
（ｂ）に示すようにシリンダヘッド２１のヘッド面２１
ａとシリンダブロック２２のブロック面２２ａとの間
に、例えば図に示す向きにて挟み込まれ、ボルト穴１４
の部分でボルトにより締付けられる。図とは反対の向き
に挟み込まれてもよい。

【００２４】そして、副板２の燃焼室穴１１の内縁の折
り返し部３１は副板２単体にて形成してあるが、主板１
および副板２の燃焼室穴１１の内縁に沿った局部的な増
厚部をなしていて、前記主板１と副板２との独立した重
なり状態に係わりなく図３に示すように締付け時厚さＴ
を規定するストッパとなる。これにより、シールライン
Ｌ₅のエンボス加工部を前記局部的な増厚により主板１
および副板２の他の重なり部に形成している遊びＳの分
だけ逃がして、エンボス加工部が全屈状態にまで圧縮さ
れないようにするので、エンボス加工部が脈動的な応力
を受けてもへたりや亀裂が生じるのを防止し、シールラ
インＬ₅でのシール機能を長期に亘って保証することが
できる。

【００２５】また前記折り返し部３１は、主板１の燃焼
室穴１１の内縁に対してこの主板１に副板２を当てがっ
ている側から対向しただけの互いに単独な重なり状態を
なしているので、主板１の燃焼室穴１１まわりに形成さ
れたシールラインＬ₅のエンボス加工部がエンジン稼働
時の締付け度の脈動的な変動に応動して燃焼室穴１１の
内縁のエッジ１１ａに燃焼室穴１１の半径方向に進退す
る挙動をもたらしても、このエッジ１１ａは副板の前記
折り返し部３１の対向している側の外面を滑るだけで、
折り返し部３１のどの部分にも突き当たらないので、折
り返し部３１に亀裂が生じるようなことを防止すること
ができ、燃焼室穴１１のまわりの局部的な折り返し部３
１が締付け時厚さＴを規定するストッパとなって強大な
締付け圧発生部をなすことによるシール機能も長期に亘
って保証することができる。

【００２６】したがって、燃焼室穴１１まわりでは、折
り返し部３１に対応した強大な締付け圧部分による一次
シールと、シールラインＬ₅による二次シールとによっ
て、爆発ガスの洩れを長期に亘って確実に防止すること
ができる。

【００２７】しかも、締付け時厚さＴを規定するストッ
パを副板２の単体にて形成した折り返し部３１により達
成する簡単な構造であるので、前記従来の副板を溶接に
より固着するものよりもコストを低減することができ
る。

【００２８】図５〜図７は、本発明の第２〜第４の各実
施例を示し、主板１と副板２との当てがい状態がそれぞ
れ異なっている。これらの作用効果については前記第１
の実施例と変わらないので説明は省略する。またこれら
はシリンダのヘッドとブロックとの間に上下どちらの向
きに挟み込んで用いられてもよいのは勿論である。

【００２９】

【発明の効果】本発明のシリンダヘッドガスケットによ
れば、副板の燃焼室穴の内縁に副板単体にて形成した折
り返し部による簡単かつ安価なストッパ構造のもので、
締付け時厚さを規定して主板の燃焼室穴まわりに形成さ
れたシールラインをなすエンボス加工部が全屈状態にま
で圧縮されるのを防止し、エンボス加工部が脈動的な応
力を受けてもへたりや亀裂が生じないようにするととも
に、主板の燃焼室穴の内縁のエッジにエンジン稼働によ
り燃焼穴半径方向に進退する挙動があっても、この内縁
のエッジは互いに単独の重なり状態にある折り返し部の
対向する側の外面を滑るだけで突き当たらず、折り返し
部に亀裂が生じるようなことを防止するので、前記スト
ッパとなる折り返し部に対応した強大な締付け圧発生部
と、この外まわりのシールラインとによるシール機能を
長期に亘って維持し、シリンダヘッドガスケットの長寿
命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例としてのシリンダヘッド
ガスケットを示す平面図である。

【図２】図１のシリンダヘッドガスケットの燃焼室穴お
よび水穴の部分を示す平面図および締付け前の断面図で
ある。

【図３】図２の燃焼室穴から水穴までの間の部分の締付
け状態を示す断面図である。

【図４】図１のシリンダヘッドガスケットの燃焼室穴部
を示す断面図である。

【図５】本発明の第２の実施例としてのシリンダヘッド
ガスケットを示す燃焼室穴部を示す断面図である。

【図６】本発明の第３の実施例としてのシリンダヘッド
ガスケットを示す燃焼室穴部を示す断面図である。

【図７】本発明の第４の実施例としてのシリンダヘッド
ガスケットを示す燃焼室穴部を示す断面図である。

【図８】第１の従来例のシリンダヘッドガスケットを示
す断面図である。

【図９】第２の従来例のシリンダヘッドガスケットを示
す断面図である。

【符号の説明】

Ａシリンダヘッドガスケット１主板２副板１１燃焼室穴３１折り返し部Ｌ₅ シールライン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼室穴の周囲にエンボス加工によるシ
ールラインを有したばね鋼板よりなる主板と、この主板
に当てがわれ燃焼室穴の内縁に折り返し部を有した金属
製の副板とからなる２層タイプのシリンダヘッドガスケ
ットにおいて、折り返し部を単体にて形成した副板を主板の片面に当て
がい、副板の折り返し部を主板の燃焼室穴の内縁に対し
前記片面側から対向させ単独な重なり状態としたことを
特徴とするシリンダヘッドガスケット。