JPH09152036A - 金属ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 内燃機関のシリンダヘッドとシリンダブロッ
クとの合わせ面に介挿する金属ガスケットの厚さを薄く
すると共に、シリンダヘッドとシリンダブロックとの熱
膨張率の差によって生じる合わせ面の移動現象にも影響
されない金属ガスケットを提供する。 【解決手段】 熱膨張率の異なる材質から成るシリンダ
ヘッド１２とシリンダブロック１３との合わせ面に介挿
する内燃機関用の金属ガスケットにおいて、共に硬質の
金属基板から形成された第一基板１と第二基板２とを重
ね合わせて成り、第一基板１に形成された燃焼室用孔３
ａの周囲にはグロメット４が嵌合され、第二基板２に形
成された燃焼室用孔３ｂの内周がグロメット４の外周に
対して隙間Ｄを有するようにされた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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合わせ面に介挿する金
属ガスケットの厚さを薄く形成した金属ガスケットに関
する。

【０００２】

【従来の技術】図４に示すように、内燃機関のシリンダ
ヘッド２４とシリンダブロック２５との合わせ面に介挿
する金属ガスケット２３の燃焼室用孔の内周は、内燃機
関の燃焼室孔２７の外周よりもさらに大きく形成されて
いるため、合わせ面の燃焼室孔２７側の周囲にクレビス
ボリューム２０が生じる。そして、金属ガスケット２３
の厚さが厚いほどクレビスボリューム２０が増加して、
燃焼ガスの燃焼効果が妨げられ、燃費、及び排出ガスの
質が低下し、特にハイドロカーボンの値は拡大方向とな
る。

【０００３】従って、近年においては、図４に示すよう
な、硬質薄板２１と軟質薄板２２とを組み合わせた薄厚
さガスケット２３を構成することにより、クレビスボリ
ューム２０による弊害を減少しようとする傾向にあっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
薄厚さガスケット２３を、図３に示すようなアルミ鋳物
製から成るシリンダヘッド２４と鋳鉄鋳物から成るシリ
ンダブロック２５との合わせ面２６に介挿すると、冷却
と燃焼の繰り返し時における両者の熱膨張率Ｅ１、Ｅ２
の差によって、これらのシリンダヘッド２４とシリンダ
ブロック２５の対向面２４ａ、２５ａに移動現象（対向
面２４ａ、２５ａの相対位置のずれ）が生じる。

【０００５】このため、上記のような薄厚さガスケット
２３においては、軟質基板２２のほうに、シリンダヘッ
ド２４とシリンダブロック２５との熱膨張差によるしご
かれが集中して、この軟質基板２２にしわが生じたり、
燃焼室孔２７側へのはみ出しを生じたりするという問題
点があった。

【０００６】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合わせ面に介挿する金属ガスケット
の厚さを薄くすると共に、シリンダヘッドとシリンダブ
ロックとの熱膨張率の差によって生じる合わせ面の移動
現象にも影響されない金属ガスケットを提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の金属ガスケットは、第一基板と第二基板
との二枚合わせから形成し、第一基板と第二基板を共に
硬質の金属基板から形成して、ガスケット全体の合計厚
さを極力薄くすると共に、シリンダヘッドとシリンダブ
ロックとの熱膨張率の差によって生じる合わせ面の移動
現象にも影響されない金属ガスケットを構成する。

【０００８】そして、燃焼ガスの一次シールを成し、ま
たシリンダヘッドとシリンダブロックの両面による叩か
れを防止するストッパーとして機能するグロメットを第
一基板に形成された燃焼室用孔の周囲に嵌合すると共
に、このグロメットの外周に段差ビードを設け、この第
一基板に重ね合わせられる第二基板にも段差ビードを設
けて燃焼ガスの二次シールを成すようにする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の金属ガスケットは、共に
硬質の金属基板から形成された第一基板と第二基板とを
重ね合わせて成り、第一基板に形成された燃焼室用孔の
周囲にはグロメットが嵌合され、第二基板に形成された
燃焼室用孔の内周がグロメットの外周に対して隙間を有
するようにされたものである。

【００１０】また、第一基板と第二基板の燃焼室用孔の
周囲には段差ビードが設けられ、第一基板と第二基板と
が同一の段差方向に重ね合わせられると共に、燃焼室孔
側においては、第一基板の段差ビードと第二基板の段差
ビートとが隙間を開けた状態にされ、第一基板に形成さ
れた冷却水用孔の周囲においてはこの第一基板が平坦に
形成され、前記第二基板だけに段差ビードが設けられる
のが好ましい。

【００１１】また、第一基板と第二基板とに形成された
燃焼室用孔と冷却水用孔との夫々の周囲に段差ビードが
設けられ、第一基板と第二基板とが互いに反対の段差方
向に重ねられるのが好ましい。

【００１２】また、第一基板とグロメットとの合計厚さ
が、第一基板と第二基板の合計厚さよりも厚くされるの
が好ましい。

【００１３】さらに、第一基板とグロメットは外面にシ
ール材が被覆され、第二基板は両面にシール材が被覆さ
れるのが好ましい。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００１５】（実施例１）図１は本発明の実施例１に関
する金属ガスケットの断面図である。

【００１６】図１において、第一基板１と第二基板２
は、ＳＵＳ３０１等の硬質の金属基板から形成されてい
る。

【００１７】第一基板１にはシリンダブロック１３の燃
焼室孔１４を囲繞する燃焼室用孔３ａが形成されると共
に、この燃焼室用孔３ａの周囲には軟質板から成るグロ
メット４が嵌合されている。このグロメット４が、シリ
ンダヘッド１２とシリンダブロック１３の両面間の叩か
れ防止用ストッパーとして機能し、また燃焼ガスの一次
シールを成すことができる。

【００１８】第一基板１の燃焼室用孔３ａの周囲にはグ
ロメット４の外周位置に、第二基板２の厚さよりもやや
小なる高さの段差８が設けられ、これにより、後述する
第一基板１とグロメット４との合計厚さＴ１と、第一基
板１と第二基板２の合計厚さＴ２との夫々の中心を一致
させるようにしてある。

【００１９】さらに、この段差８の外周には平坦面１ａ
を介して段差ビード６が形成され、この段差ビード６が
燃焼ガスの二次シールを成すようにしてある。

【００２０】また、第一基板１には、冷却水通路１５の
位置に対応して冷却水用孔５ａが形成され、その周囲の
水シール部は平坦面７ａに形成されている。

【００２１】第二基板２の燃焼室用孔３ｂはグロメット
４の外周より大なる内径を有し、第一基板１の段差８か
らさらに外周側に離間して、グロメット４の外周と第二
基板２の燃焼室孔３ｂとの間には隙間Ｄが設けられた状
態で、第二基板２の内周平坦面２ａが第一基板１の平坦
面１ａに重ね合わされている。

【００２２】この第二基板２にも、第一基板１と同様の
段差ビード９が設けられている。ただし、本実施例にお
いては、第一基板１の段差ビード６に対して第二基板２
の段差ビード９を互いに同一の段差方向に重ね合わせ、
この状態で両者の段差ビード６、９の間に隙間Ｚが生じ
るようにしてある。

【００２３】仮に、段差ビード６、９間に隙間Ｚがな
く、両者が合致されたときには、この部位のバネ定数が
両者の段差ビード６、９を合計したバネ定数となって強
過ぎる弾撥力を発揮するのに対し、第一基板１の段差ビ
ード６と第二基板２の段差ビード９とは隙間Ｚによって
離間した状態にしてあるため、夫々の段差ビード６、９
が有するバネ定数を発揮することとなり、この部位の撓
み量も夫々の段差ビード６、９の有する撓み量と同様に
なる。

【００２４】また、第二基板２の冷却水用孔５ｂの周囲
には冷却水シールビードとして機能する段差ビード１０
が設けられ、その外周には平坦面２ｂが形成されてい
る。

【００２５】上記のような第二基板２の段差ビード９
が、締付時及び爆発の繰り返し時に、シリンダヘッドと
シリンダブロックに押圧されて撓んだとき、段差ビート
９の変形量は、グロメット４の外周と第二基板２との間
に設けられた隙間Ｄに吸収される。

【００２６】第一基板１とグロメット４との合計厚さＴ
１は、第一基板１と第二基板２の合計厚さＴ２よりも厚
くされているため、締付時にボルト軸力によりシリンダ
ヘッド１２とシリンダブロック１３の両面に押圧されて
密着し、爆発の繰り返しによるシリンダヘッド１２とシ
リンダブロック１３の両面の叩かれに対抗するストッパ
ーの役割を果たすと共に、燃焼室孔から燃焼ガスの吹き
抜けを防止するための一次シールとして機能する。

【００２７】そして、このストッパーとして機能するグ
ロメット４の外側に設けられた段差ビード６、９が二次
シールとして機能するものである。

【００２８】さらに、第一基板１とグロメット４は外側
にシール材１１が被覆された片面コートにされ、第二基
板２は両面にシール材が被覆された両面コートとされ、
第一基板１と第二基板２とグロメット４との互いの接
触、及びこれらの第一基板１と第二基板２とグロメット
４とシリンダヘッドまたはシリンダブロックに対する接
触の馴染みを良くして、シール効果をより向上すること
ができる。

【００２９】本実施例の金属ガスケットにおいては、例
えばアルミ製シリンダヘッドと鋳物製シリンダブロック
との合わせ面間にこの金属ガスケットを介挿したとき、
第一基板１と第二基板２とを共に硬質のステンレスで形
成してあるため、合わせ面の両面に熱膨張差による移動
現象が生じた場合でも、硬質の第一基板１と第二基板２
は合わせ面を滑り移動して、両基板にしわ等が生じるこ
とがない。

【００３０】（実施例２）図２は本発明の実施例２に関
する金属ガスケットの断面図である。

【００３１】この実施例２の金属ガスケットにおいて、
第一基板１には、シリンダブロック１３の燃焼室孔１４
を囲繞する燃焼室用孔３ａが形成され、この第一基板１
の燃焼室用孔３ａの周囲には軟質板から成るグロメット
４が嵌合され、このグロメット４の外周には段差８が形
成され、さらにその外周には平坦面１ａを介して燃焼室
用孔３ａを囲繞する段差ビード６が形成されている。

【００３２】これらの構成及び機能は実施例１と同様で
あるが、この実施例２においては、冷却水用孔５ａの周
囲に冷却水シールビードとして機能する段差ビード７ｂ
が形成されている。

【００３３】そして、本実施例の第二基板２の燃焼室用
孔３ｂは、グロメット４の外周より大なる内径を有し、
第一基板１の段差８からさらに外周側に離間して、グロ
メット４の外周と第二基板２の燃焼室孔３ｂとの間には
隙間Ｄが設けられた状態で、第二基板２の内周平坦面２
ａが第一基板１の平坦面１ａに重ね合わせられている。

【００３４】また、第一基板１に形成された冷却水用孔
５ａの周囲には、段差ビード６は反対側に折曲された段
差ビード７ｂが折曲形成され、その周端部には平坦面１
ｂが形成されている。

【００３５】そして、この実施例においては、第二基板
２に燃焼室用孔３ｂを囲繞して形成された段差ビード９
が第一基板１の段差ビード６に対して反対方向を向くよ
うに重ねられ、さらに冷却水用孔５ｂの周囲には段差ビ
ード９の反対方向に段差ビード１０が折曲され、その周
端部に形成された平坦面２ｂが第一基板の平坦面１ｂに
重ね合わせられたため、第一基板１と第二基板２との間
には隙間１６を有する状態とされている。

【００３６】このような構成により、第一基板１と第二
基板２の段差ビード６、９の部位におけるバネ定数は段
差ビード６、９の夫々が有するバネ定数を発揮すること
となるが、この部位の撓み量は段差ビード６、９の有す
る撓み量の合計量となって、合わせ面の大きな拡縮にも
良く追従することができる。

【００３７】この実施例において、第一基板１とグロメ
ット４との合計厚さＴ１が、第一基板１と第二基板２の
合計厚さよりＴ２も厚く形成されたのは実施例１と同様
である。

【００３８】さらに、第一基板１とグロメット４は外側
にシール材１１が被覆され、第二基板２は両面にシール
材１１が被覆された点も実施例１と同様である。

【００３９】この実施例においても、実施例１と同様
に、第一基板１と第二基板２とを共に硬質のステンレス
で形成して、例えばアルミ製シリンダヘッドと鋳物製シ
リンダブロックとの合わせ面間に介挿したとき、合わせ
面の両面に熱膨張差による移動現象が生じても、硬質の
第一基板１と第二基板２とは合わせ面を滑り、両基板に
しわ等が生じることがない。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の金属ガス
ケットは、第一基板と第二基板との二枚合わせから構成
され、第一基板と第二基板を共に硬質の金属基板から形
成することにより、ガスケット全体の合計厚さを極力薄
くすることができ、シリンダヘッドとシリンダブロック
との熱膨張率の差によって生じる合わせ面の移動現象に
も影響されずに、この合わせ面とガスケットとの滑り効
果を得て、基板にしわ等の変形が生じない金属ガスケッ
トを得ることができる。

【００４１】また、第一基板に形成された燃焼室用孔の
周囲にはグロメットが嵌合されたことにより、第二基板
がこのグロメットに接触しないように第一基板に対して
重ね合わせられ、燃焼室孔側からの燃焼ガスの吹き抜け
に対するシール性能を良好に確保することができる。

【００４２】このシール効果は、第一基板とグロメット
との合計厚さを、第一基板と第二基板の合計厚さよりも
厚くすることによって、グロメットがストッパの役割を
果たす結果、そのシール効果をより確実なものとするこ
とが可能となる。

【００４３】また、第一基板と第二基板との重ね合わせ
の形態、即ち、両者の段差ビードが互いに同一方向にさ
れるか、反対方向にされるかによって、ビードの撓み量
を変えることができる。

【００４４】ただし、第一基板と第二基板との段差ビー
ドを互いに同一方向に重ね合わせた場合でも、両者の段
差ビードの間に隙間を設けたことによって、バネ定数が
合計量とならずに、夫々の段差ビードの有するバネ定数
によって弾発することが可能となる。

【００４５】さらに、第一基板とグロメットとの外面に
シール材を被覆すると共に、第二基板の両面にシール材
を被覆することにより、シリンダヘッドとシリンダブロ
ックに対する部材相互の馴染みを良くして圧縮時のシー
ル性能を向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例１に関する金属ガスケッ
トの断面図である。

【図２】図２は本発明の実施例２に関する金属ガスケッ
トの断面図である。

【図３】図３はシリンダヘッドとシリンダブロックの合
わせ面の周囲の断面図である。

【図４】図４は従来の金属ガスケットの断面図である。

【符合の説明】

１…第一基板 ２…第二基板 ３ａ…第一基板の燃焼室用孔 ３ｂ…第二基板の燃焼室用孔 ４…グロメット ５ａ…第一基板の冷却水用孔 ５ｂ…第二基板の冷却水用孔 ６…第一基板の燃焼室用孔の周囲の段差ビード ７ａ…第一基板の冷却水用孔の外周の平坦面 ７ｂ…第一基板の冷却水用孔の周囲の段差ビード ８…第一基板の段差 ９…第二基板の燃焼室用孔の周囲の段差ビード １０…第二基板の冷却水用孔の周囲の段差ビード １１…シール材 １２…シリンダヘッド １３…シリンダブロック １４…燃焼室孔 １５…冷却水通路 Ｄ…グロメットの外周と第二基板の内周の隙間 Ｚ…第一基板と第二基板の各段差ビードの隙間 Ｔ１…第一基板とグロメットとの合計厚さ Ｔ２…第一基板と第二基板の合計厚さ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱膨張率の異なる材質から成るシリンダ
   ヘッドとシリンダブロックとの合わせ面に介挿する内燃
   機関用の金属ガスケットにおいて、共に硬質の金属基板
   から形成された第一基板と第二基板とを重ね合わせて成
   り、前記第一基板に形成された燃焼室用孔の周囲にはグ
   ロメットが嵌合され、前記第二基板に形成された燃焼室
   用孔の内周が前記グロメットの外周に対して隙間を有す
   るようにされたことを特徴とする金属ガスケット。
2. 【請求項２】 前記第一基板と前記第二基板の燃焼室用
   孔の周囲には段差ビードが設けられ、前記第一基板と前
   記第二基板とが同一の段差方向に重ね合わせられると共
   に、前記燃焼室孔側においては、前記第一基板の段差ビ
   ードと前記第二基板の段差ビートとが隙間を開けた状態
   にされ、前記第一基板に形成された冷却水用孔の周囲に
   おいてはこの第一基板が平坦に形成される一方、前記第
   二基板だけに段差ビードが設けられたことを特徴とする
   請求項１記載の金属ガスケット。
3. 【請求項３】 前記第一基板と前記第二基板とに形成さ
   れた燃焼室用孔と冷却水用孔との夫々の周囲に段差ビー
   ドが設けられ、前記第一基板と前記第二基板とが互いに
   反対の段差方向に重ねられたことを特徴とする請求項１
   記載の金属ガスケット。
4. 【請求項４】 前記第一基板と前記グロメットとの合計
   厚さが、前記第一基板と前記第二基板の合計厚さよりも
   厚くされたことを特徴とする請求項１記載の金属ガスケ
   ット。
5. 【請求項５】 前記第一基板と前記グロメットは外面に
   シール材が被覆され、前記第二基板は両面にシール材が
   被覆されたことを特徴とする請求項１記載の金属ガスケ
   ット。