JPH0658418A - 積層金属板ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 積層金属板ガスケットにおいては、被シール
面に接する表面板の表面に設けたゴム或いは合成樹脂の
被膜層が被シール面の粗さ、不整を補償吸収するミクロ
シールの機能を果たしている。本発明はかかる表面被覆
層の耐熱性とミクロシール機能の向上を図るものであ
る。 【構成】 積層金属板１中の被シール面に接する表面板
８、８’（１４、１４’）が鉄板等の比較的軟質の金属
より成る平坦な金属板９と、少なくとも該金属板の被シ
ール面側に接着したグラファイトシート１０の被覆層と
により形成され、グラファイトシート１０がミクロシー
ルの機能を果たす。グラファイトシートの厚さは好まし
くは５０〜２００μｍである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンのシリンダヘッ
ドガスケット等に好適に使用し得る積層金属板ガスケッ
トに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の積層金属板ガスケット、例えば弾
性を有する硬質金属板にシリンダボア、液体孔等の被シ
ール部を囲繞するビードを形成したビード板の両側に、
副板を介し或いは介さずして、比較的軟質の金属板より
成る表面板を配設した積層金属板ガスケットにおいて
は、上記の表面板の表面にゴム或いは合成樹脂をコーテ
ィング被覆してなるシール被膜層を設けている。

【０００３】このシール被膜層は、ガスケットを被シー
ル面例えばエンジンのシリンダブロック及びシリンダヘ
ッドのデッキ面の間に挟持させて締め付けたときに、被
シール面におけるツールマーク、キズ等の粗さ、不整面
を補償吸収するいわゆるミクロシールの機能を果たすも
ので、積層金属板ガスケットのシール性能の維持に重要
な役割を果たすものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の積層金属板ガス
ケットにおける上記のシール被膜層は有機材料であるゴ
ム或いは合成樹脂よりなるので、耐熱性のゴム或いは合
成樹脂を用いてもガスケットにおける他の構成材料すな
わち金属板に較べて耐熱性に劣り、積層ガスケット全体
の耐熱性がこのシール被膜層により支配されてしまうと
いう憾みがある。また、シリンダヘッドガスケットのよ
うに高温に曝される状態で長時間使用される場合には、
使用中にシール被膜層が熱劣化し、ミクロシールの機能
を失うというおそれもある。

【０００５】また、従来のシール被膜層の厚さは比較的
薄く、例えば弗素ゴムのコーティングにより形成されて
いる場合で、５〜３０μｍ程度である。ミクロシールの
機能を長期にわたり十分に発揮させるにはシール被膜層
の厚さをより厚くし、シール被膜層の復元量を増大させ
ることが望ましいが、これには、厚くなるとコーティン
グにより均一な被膜を形成させることが困難になり、コ
スト高を招く複数回の反復コーティングが必要になる等
の均一な被膜形成のための加工上の理由からの困難さが
ある。

【０００６】シール被膜層の耐熱性を高めるために、こ
れをアルミニウム等の軟質金属のメッキにより形成しよ
うとする考え方もあるが、やはり軟質金属のメッキでは
硬く、また厚さが薄く、所望の復元量が得難く、適当で
ない。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、積層金属板ガスケットの表面板のシール被膜層の耐
熱性並びにミクロシールの機能を向上させることを目的
とするものである。

【０００８】上記の目的を達成する本発明は、表面板の
表面にグラファイトシート、殊に、厚さが５０〜２００
μｍのグラファイトシートによりシール被膜層を形成し
たものである。すなわち、本発明は、複数の金属板を積
層して形成した金属板ガスケットにおいて、被シール面
に接する表面板が比較的軟質の平坦な金属板と少なくと
も該金属板の被シール面に接する側の表面に設けたグラ
ファイトシートの被覆層とよりなることを特徴とするも
のである。

【０００９】

【実施例】本発明の詳細を実施例により、また図面に基
づき以下に説明する。図１は本発明によるシリンダヘッ
ドガスケットの一例の平面図を示し、図２は図１のＡ−
Ａ線断面図である。図３は他の実施例の断面図を示し、
図１のＢ−Ｂ線断面に相当する断面図である。図４は更
に他の実施例の断面図を示し、図１のＡ−Ａ線断面に相
当する断面図である。

【００１０】図１において、１は本発明によるシリンダ
ヘッドガスケットであり、シリンダボア２、冷却水通路
孔３、オイル通路孔４及びボルト挿通孔５などを備えて
いる。図２に示す実施例においては、積層金属板ガスケ
ット１はステンレス板等の弾性を有する硬質の金属板よ
り成りビードを形成したビード板６と、このビード板６
の両側に配設された副板７及び７’と、副板７、７’の
外側に配設されシリンダブロック及びシリンダヘッドの
デッキ面に接する表面板８及び８’とを積層して形成さ
れている。

【００１１】ビード板６にはシリンダボア２を環状に囲
繞する山形ビード１１と冷却水通路３をそれぞれ囲繞す
る段差状ビード１２とが設けられている。図２には図示
されていないがオイル通路孔４の周りにもこれを囲繞す
るように段差状ビードが設けられている。この積層金属
板ガスケットを被シール面たるシリンダブロックとシリ
ンダヘッドとのデッキ面間に挟持されるように装着し、
ボルトにより締め付ければ、ビードが押圧されてデッキ
面に高いシール面圧を生じさせる。この場合に、山形ビ
ードは段差状ビードよりもバネ定数が大きいので、山形
ビード１１により囲繞されたシリンダボア２の周りに
は、段差状ビード１２により囲繞された冷却水通路孔３
及びオイル通路孔４の周りよりも、より大きいシール面
圧を生じる。

【００１２】金属板より成る副板７、７’の外側に配設
された表面板８及び８’は、鉄板或いはＳＵＳ３０４の
鈍し材等の軟質ステンレス板等の比較的軟質の金属板９
と、その外側の表面すなわち被シール面に接する側の表
面に接着されたグラファイトシート１０の被覆層とより
なる。図２では表面板８、８’の外側の表面のみにグラ
ファイトシートの被覆層を設けているが、後記の図３及
び図４の場合におけると同様に表面板８、８’の両表面
にグラファイトシートの被覆層を設けてもよい。

【００１３】表面板８、８’は比較的軟質の平坦な金属
板により構成されるので、被シール面に対するなじみ性
が良い。該金属板の厚さは通常０．１〜０．３ｍｍの範
囲に選ばれるが、その理由は０．３ｍｍを越える厚肉に
なると被シール面に対するなじみ性が損なわれ、０．１
ｍｍ未満の薄肉では強度的に問題があるからである。な
お、シリンダヘッドガスケット等においては、ボルトの
締め付けトルクの徒らな消費を避け、面圧が適切に分配
されることを図ってガスケットのシール機能に影響しな
い部分をクモの巣状等に適宜に打ち抜くことがあるが、
同じ目的及び態様で表面板８の金属板９をクモの巣状等
に適宜に打ち抜いてもよい。

【００１４】グラファイトシートは、炭素原子の六角網
平面の層状構造をなす黒鉛をシート化したもので、好ま
しくは、黒鉛を硫酸の存在下で酸化剤で処理して得られ
る酸処理黒鉛を高温で急速に加熱することにより黒鉛層
間内の挿入物を分解、ガス化して黒鉛層間を押し拡げて
膨張黒鉛となし、これを連続的に加圧してシート化する
という製造法により得られるものであり（ただし、かか
る製造法によるグラファイトシートに限られるものでは
ない）、黒鉛本来の優れた耐熱性、化学安定性に加え、
圧縮復元性、応力緩和性、可撓性に優れている。そして
後記する好ましい厚さの範囲のシートを容易に得ること
ができる。

【００１５】かかるグラファイトシートを表面板の表面
に接着した被覆層を設けることにより、被シール面のツ
ールマーク、キズ等の粗さ、不整面を補償吸収するミク
ロシールの機能を発揮させることができる。この場合、
グラファイトシートの厚さは５０〜２００μｍとするの
が好ましい。グラファイトシートの厚さが５０μｍ未満
ではミクロシールの機能が劣り十分ではなく、厚さが２
００μｍを越えると厚肉過ぎてへたりを生じ易くなり、
また耐油性が低下する傾向を生じるからである。

【００１６】なお、副板７及び７’はその一方或いは双
方とも省略することもできる。また、冷却水通路孔３及
びオイル通路孔４の周りの段差状ビードを山形ビードに
することもできる。この場合は、シリンダボア２の周り
の山形ビードよりもビードの高さを低くする或いはビー
ドの幅を広くする等してバネ定数を小さく選ぶ。

【００１７】図３に示す実施例においては、中間板１３
の両側にビード板６及び６’がシリンダボア２の周りの
山形ビード１１が中間板に対して対称になるように配設
されている。図３には示されていないが、ビード板６及
び６’には冷却水通路孔及びオイル通路孔の周りにも段
差状ビードもしくは山形ビードが設けられている。ビー
ド板６及び６’の外側には表面板１４及び１４’が配設
されている。表面板１４及び１４’は比較的軟質の平坦
な金属板９の両側表面にグラファイトシート１０の被覆
層を設けてなり、金属板９の片側表面だけでなく、両側
表面にグラファイトシートを接着している点を除けば、
図２について前記説明した表面板８及び８’と同様であ
る。なお、図３に示す実施例においても、図２の場合と
同様に、金属板９の片側面だけにグラファイトシートを
接着した表面板を使用することもできる。

【００１８】図４に示す実施例においては、シリンダボ
ア２の周りに折り返し部１６を備え、冷却水通路孔３の
周りに折り返し部１８を備えた（オイル通路孔の周りも
同様）中間板１５の両側に表面板１４及び１４’が配設
されている。積層金属ガスケト１は、上記の折り返し部
１６及び１８において厚さが増大するので、ガスケット
１をシリンダブロック及びシリンダヘッドのデッキ面間
に装着して締め付けたとき、シリンダボアの周り並びに
冷却水通路孔及びオイル通路孔の周りに高いシール面圧
を生じさせることができる。

【００１９】シリンダボア２周りの折り返し部１６にお
いては、シム板１７を挟持させて折り返し部の厚さを増
大させ、面圧をより一層高めるようになされている。中
間板１５は折り返し部１６及び１８を設ける代わりに、
グロメット或いはシム板を取り付けてシリンダボア周り
及び冷却水通路孔、オイル通路孔周りに厚肉部が形成さ
れるようにしてもよいが、折り返しの方が加工が簡単に
行える。表面板１４及び１４’については既に述べた所
と同様である。

【００２０】以上、本発明の実施例としてエンジンのシ
リンダヘッドガスケットに適用した場合について説明し
たが、本発明の適用はシリンダヘッドガスケットに限ら
れるものではない。

【００２１】

【発明の効果】本発明の積層金属板ガスケットは、上記
した通り、被シール面に接する表面板が鉄板或いは軟質
ステンレス等の比較的軟質の金属よりなる平坦な金属板
と、可撓性に優れたグラファイトシートの被覆層とによ
り形成されているので、表面板の被シール面へのなじみ
性が良好である。そして、表面板の少なくとも被シール
面に接する側の表面に接着されたグラファイトシートに
よる被覆層が圧縮復元性に優れかつ十分な厚さを具備さ
せることが可能であるから、被シール面のツールマー
ク、キズ等の粗さや不整面をよく補償吸収し、ミクロシ
ールの機能が向上する。

【００２２】このように優れたミクロシール性を付与す
る表面板表面の被覆層が耐熱性に優れたグラファイトシ
ートよりなるので、本発明による積層金属板ガスケット
は従来のものに較べて著しく耐熱性に優れ、高温に曝し
た状態で長期間使用してもミクロシールの機能を損なう
ことがない利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるシリンダヘッドガスケットの一例
の平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線による断面図である。

【図３】本発明の他の実施例の断面図で、図１のＢ−Ｂ
線による断面図に相当する断面図である。

【図４】本発明の更に他の実施例の断面図で、図１のＡ
−Ａ線による断面図に相当する断面図である。

【符号の説明】

２ シリンダボア ３ 冷却水通路孔 ６及び６’ ビード板 ８、８’、１４及び１４’ 表面板 １０ グラファイトシート １６及び１８ 折り返し部

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】

【課題を解決するための手段】 上記の目的を達成する本
発明は、表面板の表面にグラファイトシート、殊に、厚
さが５０〜２００μｍのグラファイトシートによりシー
ル被膜層を形成したものである。すなわち、本発明は、
複数の金属板を積層して形成した金属板ガスケットにお
いて、被シール面に接する表面板が比較的軟質の平坦な
金属板と少なくとも該金属板の被シール面に接する側の
表面に設けたグラファイトシートの被覆層とよりなるこ
とを特徴とするものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の金属板を積層して形成した金属板
   ガスケットにおいて、被シール面に接する表面板が比較
   的軟質の平坦な金属板と、少なくとも該金属板の被シー
   ル面に接する側の表面に設けたグラファイトシートの被
   覆層とよりなることを特徴とする積層金属板ガスケッ
   ト。
2. 【請求項２】 グラファイトシートの厚さが５０〜２０
   ０μｍであることを特徴とする請求項１記載の積層金属
   板ガスケット。