JPH09210208A - シリンダヘッドガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属製薄板を積層してなるシリンダヘッドガ
スケットに対し、水や油の洩れを防止するために必要と
される大きさのシール応力分布を、ガスケットの使用環
境や使用条件に応じて形成できるようにしたシリンダヘ
ッドガスケットを提供する。 【解決手段】 最外側の薄板４及び６に対しその内側の
薄板５を縮退させて形成される凹断面の空隙部８で、内
側薄板５に対して突出した最外側の薄板６をその弾性に
抗して折曲させ、この薄板４をその折曲部に挟み込んだ
状態に積層して、このようにして積層された薄板４及び
６が所要幅をなして接触するようにする場合、薄板４〜
６の材質や厚さ、薄板６の折曲度合い等を適宜選定し
て、この接触面に付与されるシール応力を流体孔１ｂの
まわりに所要幅をなして分布させるとともに、その所要
幅内に局部過大応力を形成させず、且つ流体孔１ｂから
の水や油の洩れを防止するために必要とされる大きさの
シール応力分布を形成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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るシリンダヘッドガ
スケットに関し、特にガスケット本体の水孔や油孔部の
まわりにこの水孔や油孔部に対しシール応力を高める方
策が講じられてなるシリンダヘッドガスケットに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】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ヘッドガスケットには、ガスケ
ット本体を複数の金属製薄板を積層してなるものがあ
り、このガスケット本体に穿設された水孔や油孔部のま
わりには、この水孔や油孔部に対するシール応力を高め
るための方策が講じられている。このような方策を講じ
た従来の積層型ガスケット１００として、図５に示すよ
うに、両面に所要厚さのゴム系コーティング１０１を施
した薄板１０２及び１０４と、この薄板１０２と１０４
との間に介装される薄板１０３とによりガスケット本体
１００ａを形成し、このガスケット本体１００ａに、水
孔や油孔の流体孔１００ｂを穿設するとともに、薄板１
０３における流体孔１００ｂのまわりに、エンボス加工
を施してなるものがある。このエンボス加工とは、薄板
１０３の流体孔１００ｂのまわりに沿って、適宜な大き
さの突起部１０５を設ける加工であり、この突起部１０
５がヘッド１０６及びブロック１０７により強く押圧さ
れるようにすることによって、流体孔１００ｂに対する
シール性を向上させようとするものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方策では、シール性を向上させる場合に下記のよう
な問題がある。即ち、前記突起部をヘッド及びブロック
で押圧することによって前記シール性を向上させる方策
では、突起部の立上り部のところ（図５の１０５ａ）に
極めて大きな局部過大応力を生じ、かかる局部過大応力
が前記立上り部のところの微小幅Ｍにおいて作用するた
め、所要のシール応力、即ち水や油洩れを防止するため
に必要な最適応力を、水孔や油孔部のまわりに所要幅で
分布させることが極めて困難である。しかも、局部過大
応力が作用した前記微小幅Ｍにおける被覆層が破損し、
破損したところから水や油洩れを生ずるという問題があ
る。また、水や油洩れを防止するためには、過大なシー
ル応力を付与せしめる必要はなく、水や油洩れを防止す
るのに必要なシール応力を所要幅に分布させるようにす
ればよいが、上述の方策では、そのように分布させるこ
とが困難なばかりでなく、ガスケットの使用環境や使用
条件に応じて予め最適なシール応力分布を予測し、かか
る予測に基づいて必要な応力分布になるようにすること
は極めて困難である。

【０００４】本発明の目的は、金属製薄板を積層してな
るシリンダヘッドガスケットに対し、水や油の洩れを防
止するために必要とされる大きさのシール応力分布を、
ガスケットの使用環境や使用条件に応じて形成できるよ
うにしたものを提供することにある。また、本発明の目
的は、水孔や油孔部のまわりにグロメットを被覆してな
るシリンダヘッドガスケットに対し、水や油の洩れを防
止するために必要とされる大きさのシール応力分布をガ
スケットの使用環境や使用条件に応じて形成できるよう
にしたものを提供することにある。また、本発明の目的
は、金属製薄板を積層してなるシリンダヘッドガスケッ
トやグロメットを被覆してなるシリンダヘッドガスケッ
トに対し、ガスケットの使用環境や使用条件に応じたシ
ール応力分布を形成できることに加え、水孔や油孔部に
対するシール性を確実にできるものを提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のシリンダヘッドガスケットは、ガスケット
本体が複数の金属製薄板を積層してなり、且つガスケッ
ト本体に穿設された水孔や油孔部のまわりに、この水孔
や油孔部に対しシール応力を高める方策を講じる場合
に、水孔や油孔部の横断面が凹断面を対向させた形状に
なるように積層された最外側の薄板に対しその内側の薄
板を縮退させ、これによって形成される凹断面の空隙部
で、内側薄板に対して突出した最外側の薄板のうちの一
方をその弾性に抗して折曲させ、他方をこの折曲部に挟
み込んだ状態で積層し、このようにして積層された薄板
同士が所要幅をなして接触するようにしたものであり、
そして、少なくとも積層された最外側の薄板を、ステン
レス鋼や普通鋼のバネ鋼種等の弾性に富む材質で形成す
るものである。このような構成により、ガスケットの使
用環境や使用条件に応じたシール応力分布の予測に基づ
き、金属製薄板の材質や厚さ、折曲度合い等を適宜選定
して前記接触面を決定すれば、この接触面に付与される
シール応力を水孔や油孔部のまわりに所要幅をなして分
布させることができるとともに、その所要幅内に局部過
大応力を形成せず、且つその所要幅内に水孔や油孔部か
らの水や油の洩れを防止するために必要とされる大きさ
のシール応力分布を形成させることができるので、水孔
や油孔部に対するシール性が向上する。しかも、前記接
触面に長時間に渡ってシール応力が作用し続けても、こ
の応力に抗する薄板の弾性力によって支持されるので、
クリープ現象による接触面の変形を軽減できる。

【０００６】また、前記課題を解決するために、本発明
のシリンダヘッドガスケットは、ガスケット本体が複数
の金属製薄板を積層してなり、且つガスケット本体に穿
設された水孔や油孔部のまわりに金属製グロメットを被
覆してなるものの場合には、水孔や油孔部の横断面が凹
断面を対向させた形状になるように積層された最外側の
薄板に対しその内側の薄板を縮退させ、これによって形
成される凹断面の空隙部で、内側薄板に対して突出した
最外側の薄板をその弾性に抗して互いに接近させ、この
接近させたところをグロメットにより挟み込んで被覆
し、このようにして被覆された薄板とグロメットとが所
要幅をなして接触するようにしたものであり、これによ
り、ガスケットの使用環境や使用条件に応じたシール応
力分布の予測に基づき、金属製薄板の材質や厚さ、折曲
度合い等を適宜選定して前記接触面を決定すれば、この
接触面に付与されるシール応力を水孔や油孔部のまわり
に所要幅をなして分布させるとともに、その所要幅内に
局部過大応力を形成せず、且つ水孔や油孔部からの水や
油の洩れを防止するために必要とされる大きさのシール
応力分布を形成させることができるので、水孔や油孔部
に対するシール性が向上する。そして、積層された最外
側の薄板を、上述のような弾性に富む材質で形成するこ
とにより、前記接触面に長時間に渡ってシール応力が作
用し続けても、この応力に抗する薄板の弾性力によって
支持されるので、クリープ現象による接触面の変形を軽
減できる。

【０００７】また、金属製薄板を積層してなるシリンダ
ヘッドガスケットにおいて、更に、内側の積層薄板の前
記水孔や油孔部に臨む内周端部と折曲させた薄板の外周
端部との隙間が最外側の薄板の厚みより大きく形成され
るとともに、折曲させた薄板とこの薄板に積層される薄
板との積層厚さが前記ガスケット本体の厚さより厚く形
成されるように構成すると、ガスケットの使用環境や使
用条件に応じたシール応力分布を形成できることに加
え、折曲させた薄板とこの薄板に積層される薄板との面
接触を確実にできるとともに、折曲させた薄板とヘッド
及びブロックとの接触を強くできるので、水孔や油孔部
に対するシール性を確実にできる。また、グロメットを
被覆してなるシリンダヘッドガスケットにおいて、更
に、内側の積層薄板の前記水孔や油孔部に臨む内周端部
とグロメット外周端部との隙間が最外側の薄板の厚みよ
り大きく形成されるとともに、最外側の薄板とこの薄板
を被覆したグロメットとの積層厚さがガスケット本体の
厚さより厚く形成されるように構成すると、ガスケット
の使用環境や使用条件に応じたシール応力分布を形成で
きることに加え、最外側の薄板の前記空隙部において互
いに接近したところとこれを挟み込むグロメットとの面
接触を確実にすることができるとともに、グロメットと
ヘッド及びブロックとの接触を強くできるので、水孔や
油孔部に対するシール性を確実にできる。

【０００８】

【発明の実施の形態】まず、本発明の実施の形態に係る
第１実施例を図１及び２を参照して説明する。本実施例
のシリンダヘッドガスケット１は、図１に示すように、
シリンダヘッド２とシリンダブロック３との間に介装さ
れるもので、ガスケット本体１ａが３枚のステンレス鋼
製薄板４〜６を積層してなり、且つガスケット本体１ａ
に穿設された水孔や油孔部の流体孔１ｂまわりに、この
水孔や油孔部に対しシール応力を高める方策を講じてな
るものである。そして、薄板４及び６の両面には所要厚
さでゴム系コーティング７が施されており、これによ
り、薄板６とヘッド２やブロック３との間及び薄板４〜
６のそれぞれの間のミクロシール性を向上させている。
ここで、薄板４〜６のうち最外側の薄板４及び６は、上
述のような弾性に富む材質のものであることを要する
が、内側の薄板５のものはそれには及ばず、例えばアル
ミニウム材等のものであってもよい。

【０００９】尚、コーティング７の厚さは、ヘッド２及
びブロック３の面粗さの精度に加え、ガスケット１の使
用条件も考慮して種々に選定しなければならないが、一
般的には、０．０１〜０．１ｍｍであることが好まし
い。

【００１０】前記流体孔１ｂまわりの横断面は、最外側
の薄板４及び６に対し内側の薄板５を縮退させて薄板４
及び６が薄板５に対し突出する形態をなすため、流体孔
１ｂの中心軸を対称に凹断面を対向させた形状をなして
いる。このような凹断面で形成される流体孔１ｂまわり
にシール応力を高める方策を講じる場合に、この凹断面
で形成される空隙部８で、内側薄板５に対して突出した
最外側の薄板４及び６のうちの薄板６をその弾性に抗し
て折曲させ、もうひとつの薄板４を前記折曲部に挟み込
んだ状態で積層し、このようにして積層された薄板４及
び６が所要幅をなして接触するようにしたもので、薄板
４〜６の材質や厚さ、薄板６の折曲度合い等により、こ
の接触面に付与されるシール応力を適宜な大きさにする
ことができる。そして、縮退させた内側の薄板５の流体
孔１ｂに臨む内周端部５ａと薄板６の外周端部６ａとの
隙間Ａが最外側の薄板４及び６の厚みより大きく形成さ
れるようにし、また、薄板４，５及び６の積層厚さＢが
ガスケット本体１ａの厚さＣより厚く形成されるように
する。

【００１１】このように、薄板６をその弾性に抗して折
曲させて薄板４に積層し、この薄板４を薄板６の折曲部
に挟み込んだ状態にして積層する構成とし、金属製薄板
４〜６の材質や厚さ及び薄板６の折曲度合い等を適宜選
定するとともに、前記内周端部５ａと外周端部６ａとの
隙間Ａを、薄板４及び６の厚みより大きく形成する条件
下で適宜調節し、更に、薄板４，５及び６の積層厚さＢ
を、ガスケット本体１ａの厚さＣより厚く形成する条件
下で適宜調整して前記接触面を決定すれば、この接触面
に付与されるシール応力を流体孔１ｂのまわりに所要幅
をなして分布させるとともに、その所要幅内に局部過大
応力を形成させず、且つ流体孔１ｂからの水や油の洩れ
を防止するために必要とされる大きさのシール応力分布
を得ることが可能となることに加え、水孔や油孔部に対
するシール性を確実なものとすることができる。また、
前記接触面に長時間に渡ってシール応力が作用し続けて
も、この応力に抗する薄板４及び６の弾性力によって支
持されるので、クリープ現象による接触面の変形を軽減
できる。したがって、ガスケット１の使用環境や使用条
件の下でのシール応力分布を予め調査し、そのシール応
力分布の調査結果に基づき、上述したように適宜選定や
調節、調整を行ってガスケット１を製作できる。

【００１２】ところで、図１では、積層厚さＢをガスケ
ット本体１ａの厚さＣより厚く形成し、前記接触面にヘ
ッド２及びブロック３からの押圧力を直接作用させる場
合について説明したが、ガスケットの使用環境や使用条
件によっては、図２に示すガスケット１０のように、薄
板１１の弾性力を用いて、薄板１３の折曲部に挟み込ま
れた薄板１１の上面でこの薄板１３をヘッド２に押圧
し、薄板１１の下面と薄板１３の折曲部との間に隙間Ｄ
を生ぜしめるような構成にする場合がある。このような
場合でも、薄板１１の上面と薄板１３とが所要幅をなし
て接触する面に、適宜な大きさのシール応力分布を形成
することができる。

【００１３】次に、本発明の実施の形態に係る第２実施
例を図３及び４を参照して説明する。尚、同図におい
て、図１の部材と同一部材には同一符号を付すととも
に、その説明は割愛する。本実施例に係るシリンダヘッ
ドガスケット２０は、図３に示すように、ガスケット本
体２０ａが３枚のステンレス鋼製薄板２１〜２３を積層
してなり、且つガスケット本体２０ａに穿設された水孔
や油孔部の流体孔２０ｂまわりに金属製グロメット２４
を被覆してなるものである。そして、薄板２１及び２
３、更にグロメット２４の両面には所要厚さでゴム系コ
ーティング７が施され、所定間でのミクロシール性を向
上させている。ここで、薄板２１〜２３のうち最外側の
薄板２１及び２３は、弾性に富む材質のものであること
を要するが、内側の薄板２２のものはそれには及ばず、
例えばアルミニウム材等のものであってもよいことは、
上述の第１実施例で説明したのと同様である。

【００１４】前記流体孔２０ｂまわりの横断面は、最外
側の薄板２１及び２３に対し内側の薄板２２を縮退させ
て薄板２１及び２３が薄板２２に対し突出する形態をな
すため、流体孔２０ｂの中心軸を対称に凹断面を対向さ
せた形状をなしている。このような凹断面で形成される
流体孔２０ｂまわりにグロメット２４を被覆する場合
に、突出した薄板２１及び２３を、凹断面で形成される
空隙部２５でその弾性に抗して互いに密接する方向に折
曲させ、その折曲されたところをグロメット２４により
挟み込んで被覆するようにして、被覆された薄板２１及
び２３とグロメット２４とが所要幅をなして接触するよ
うにしたもので、この挟み込む度合い、並びに薄板２１
〜２３の材質や厚さ、薄板２１及び２３の折曲度等によ
り、前記接触面に付与されるシール応力を適宜な大きさ
にすることができる。そして、縮退させた内側の薄板２
２の流体孔２０ｂに臨む内周端部２２ａとグロメット外
周端部２４ａとの隙間Ｅが最外側の薄板２１及び２３の
厚みより大きく形成されるようにし、また、薄板２１及
び２３とこの薄板２１及び２３を被覆したグロメット２
４との積層厚さＦがガスケット本体２０ａの厚さＧより
厚く形成されるようにする。

【００１５】ところで、前記グロメット２４は、冷間圧
延鋼板やステンレス鋼板等を素材とするものであるが、
プレス加工してガスケット本体２０ａを挟み込む前の板
状の素材のときに、予め両面に所要厚さでコーティング
７が施されたものであり、このようなコーティング７を
施された板状の素材のグロメット２４が、流体孔２０ｂ
のまわりにコ字型断面にプレス加工されたものである。
尚、コーティング７の厚さを選定する際には、上述した
ようにガスケット２０の使用条件等に加え、グロメット
２４の面粗さの精度を考慮しなければならないが、一般
的には、０．０１〜０．１ｍｍであることが好ましい。

【００１６】上述のように、薄板２１及び２３をその弾
性に抗して互いに密接する方向に折曲させ、これら折曲
されたところをグロメット２４により挟み込んで被覆す
る構成とし、金属製薄板２１〜２３の材質や厚さ、薄板
２１及び２３の折曲度合い等を適宜選定するとともに、
前記内周端部２２ａとグロメット外周端部２４ａとの隙
間Ｅを、薄板２１及び２３の厚みより大きく形成する条
件下で適宜調節し、更に、薄板２１及び２３と該薄板２
１及び２３を被覆したグロメット２４との積層厚さＦ
を、ガスケット本体２０ａの厚さＧより厚く形成する条
件下で適宜調整して前記接触面を決定すれば、この接触
面に付与されるシール応力を流体孔２０ｂのまわりに所
要幅をなして分布させるとともに、その所要幅内に局部
過大応力を形成させず、且つ流体孔２０ｂからの水や油
の洩れを防止するために必要とされる大きさのシール応
力分布を得ることが可能となることに加え、水孔や油孔
部に対するシール性を確実なものとすることができる。
また、前記接触面に長時間に渡ってシール応力が作用し
続けても、この応力に抗する薄板２１及び２３の弾性力
によって支持されるので、クリープ現象による接触面の
変形を軽減できる。したがって、ガスケット２０の使用
環境や使用条件の下でのシール応力分布を予め調査し、
そのシール応力分布の調査結果に基づき、上述したよう
に適宜選定や調節、調整を行ってガスケット２０を製作
できる。

【００１７】ところで、図３では、積層厚さＦをガスケ
ット本体２０ａの厚さＧより厚く形成し、前記接触面に
ヘッド２及びブロック３からの押圧力を直接作用させる
場合について説明したが、ガスケットの使用環境や使用
条件によっては、図４に示すガスケット３０のように、
グロメット２４により挟み込まれた薄板３１及び３３の
弾性力を用いて、薄板３１の上面でグロメット２４をヘ
ッド２に、また薄板３３の下面でグロメット２４をブロ
ック３に押圧し、薄板３１の下面と薄板３３の上面との
間に隙間Ｈを生ぜしめるような構成にする場合がある。
このような場合でも、薄板３１の上面及び薄板３３の下
面のそれぞれとグロメット２４とが所要幅をなして接触
する面に、適宜な大きさのシール応力分布を形成できる
ことは、上述の第１実施例の場合と同様である。

【００１８】

【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、金属製薄板を積層してなるシリンダヘッドガスケ
ットに対し、水孔や油孔部のまわりに水孔や油孔部から
の水や油の洩れを防止するために必要とされる大きさの
シール応力分布を、ガスケットの使用環境や使用条件に
応じて形成できる。また、本発明のシリンダヘッドガス
ケットによれば、水孔や油孔部のまわりにグロメットを
被覆してなるシリンダヘッドガスケットに対し、水や油
の洩れを防止するために必要とされる大きさのシール応
力分布をガスケットの使用環境や使用条件に応じて形成
できる。また、本発明のシリンダヘッドガスケットによ
れば、金属製薄板を積層してなるシリンダヘッドガスケ
ットやグロメットを被覆してなるシリンダヘッドガスケ
ットに対し、ガスケットの使用環境や使用条件に応じた
シール応力分布を形成できることに加え、水孔や油孔部
に対するシール性を確実にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例に係るシリンダヘッドガスケット
を示す平面図及びその平面図におけるＸ−Ｘ拡大断面図
である。

【図２】 第１実施例に係る他のシリンダヘッドガスケ
ットを示す平面図及びその平面図におけるＸ１−Ｘ１拡
大断面図である。

【図３】 第２実施例に係るシリンダヘッドガスケット
を示す平面図及びその平面図におけるＹ−Ｙ拡大断面図
である。

【図４】 第２実施例に係る他のシリンダヘッドガスケ
ットを示す平面図及びその平面図におけるＹ１−Ｙ１拡
大断面図である。

【図５】 従来のシリンダヘッドガスケットを示す平面
図及びその平面図におけるＺ−Ｚ拡大断面図である。

【符号の説明】

１，１０，２０，３０ シリンダヘッドガスケット １ａ ，２０ａ ガスケット本体 ４，５，６ 薄板 ５ａ，２２ａ 内周端部 ６ａ 薄板外周端部 １１，１２，１３ 薄板 ２１，２２，２３ 薄板 ２４ グロメット ２４ａ グロメット外周端部 ８，２５ 空隙部 ３１，３２，３３ 薄板 Ａ，Ｅ 間隙 Ｂ，Ｆ 積層厚さ Ｃ，Ｇ ガスケット本体の厚さ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスケット本体が複数の金属製薄板を積
   層してなり、且つ前記ガスケット本体に穿設された水孔
   や油孔部のまわりに、該水孔や油孔部に対しシール応力
   を高める方策が講じられてなるシリンダヘッドガスケッ
   トにおいて、少なくとも前記積層された最外側の薄板を
   弾性に富む材質で形成し、前記水孔や油孔部の横断面が
   凹断面を対向させた形状になるように前記最外側の薄板
   に対しその内側の薄板を縮退させ、該内側薄板に対して
   突出した前記最外側の薄板のうちの一方を折曲して他方
   に積層させたことを特徴とするシリンダヘッドガスケッ
   ト。
2. 【請求項２】 ガスケット本体が複数の金属製薄板を積
   層してなり、且つ前記ガスケット本体に穿設された水孔
   や油孔部のまわりに金属製グロメットを被覆してなるシ
   リンダヘッドガスケットにおいて、少なくとも前記積層
   された最外側の薄板を弾性に富む材質で形成し、前記水
   孔や油孔部の横断面が凹断面を対向させた形状になるよ
   うに前記最外側の薄板に対しその内側の薄板を縮退さ
   せ、該内側薄板に対して突出した前記最外側の薄板を前
   記グロメットにより被覆させたことを特徴とするシリン
   ダヘッドガスケット。
3. 【請求項３】 前記内側の積層薄板の前記水孔や油孔部
   に臨む内周端部と前記折曲させた薄板の外周端部との隙
   間が前記最外側の薄板の厚みより大きく形成されるとと
   もに、前記折曲させた薄板と該薄板に積層される薄板と
   の積層厚さが前記ガスケット本体の厚さより厚く形成さ
   れることを特徴とする請求項１に記載のシリンダヘッド
   ガスケット。
4. 【請求項４】 前記内側の積層薄板の前記水孔や油孔部
   に臨む内周端部と前記グロメット外周端部との隙間が前
   記最外側の薄板の厚みより大きく形成されるとともに、
   前記最外側の薄板と該薄板を被覆した前記グロメットと
   の積層厚さが前記ガスケット本体の厚さより厚く形成さ
   れることを特徴とする請求項２に記載のシリンダヘッド
   ガスケット。