JPH11108190A - 積層金属ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １層の金属板の燃焼室穴の周縁部を折り返し
てシール部を形成し、他の１層の金属板における上記折
り返し部と当接する部分に金属板積層厚さを調整する段
差部を設け、段差の深さを燃焼室穴周りにおいて連続的
に変化させた金属ガスケットにおいて、段差深さの不連
続な変化を補償し、面圧の不連続を補償、緩和する。 【解決手段】 金属板２における燃焼室穴４周縁の折り
返し部２１に当接する金属板１の部分に、段差の深さを
燃焼室穴周りにおいて連続的に変化させた段差部１１を
形成し、該段差部の表面にゴム、合成樹脂からなる緩衝
層７を被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車用エンジンの
シリンダヘッドガスケットとして好適に用いられる積層
型金属ガスケットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】少なくとも２層の金属板を積層してな
り、１層の金属板を燃焼室穴周縁部において折り返すこ
とにより燃焼室穴周縁のシール部における金属板積層厚
さを他の部分より厚く形成したシリンダヘッドガスケッ
ト用積層金属ガスケットにおいて、他の１層の金属板に
おける前記折り返し部分が当接する部分に段差を形成
し、該段差の深さを調整することにより、前記の燃焼室
穴周縁のシール部と他の部分との金属板積層厚さの差を
燃焼室穴のシールに適した大きさに調整することが、実
開平６−２４２６６号公報、特開平６−２２９４７７号
公報に記載されている。

【０００３】また、燃焼室穴周りのシール部における面
圧分布の適正化を図るために、前記の段差を燃焼室穴周
りの位置によって変化させ、燃焼室穴周りの中のシリン
ダ締め付け用ボルトを挿通するボルト穴に近接する位置
において前記段差の深さを深くし、ボルト穴から離隔す
る位置において段差の深さを浅くし、面圧の不連続を生
じないように段差の深い部分と浅い部分との間で段差の
深さを連続的に変化させることが実用新案登録第２５２
４０２８号公報において提案されている。

【０００４】本願の出願人は、上記の段差の加工の合理
化を図るために、燃焼室穴周りのシール部とその他の部
分との間の金属板積層厚さの差の調節は折り返しを行う
金属板の厚さの選択により行い、段差は燃焼室穴周りの
面圧分布の適正化だけに利用することとし、燃焼室穴周
りの中で、燃焼室穴間の部位を除く部位だけに或はボル
ト穴に近接する部位だけに段差を形成し、段差形成の範
囲、深さを減縮することを最近の出願において提案し
た。この場合においても、面圧の不連続を生じないよう
に段差の深さは連続的に変化させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記段差の深さを燃焼
室穴周りの位置に応じて正確に形成することは面圧分布
の適正化のために重要であり、また、面圧の不連続を生
じないように段差の深さを連続的にかつ円滑に変化させ
ることが必要である。然しながら、前記段差の加工に通
常利用されるコイニング加工によって段差の深さを所望
どおりに正確に形成し、段差の深さを連続的にかつ滑ら
かに変化させることは容易ではなく、実際には深さが連
続的に滑らかに変化していない不連続部や不円滑部が形
成され勝ちである。

【０００６】本発明は、このような段差の深さが不連続
的に変化する部分や滑らかに変化していない部分を補
償、吸収するとともに、段差の深さの変化の不連続によ
る面圧の不連続、不均一を補償、緩和することを目的と
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の積層金属ガスケットは、複数層の金属板を積層して
なり、１層の金属板の燃焼室穴の周縁部を折り返すこと
により燃焼室穴周縁のシール部における金属板積層厚さ
を他の部分より厚く形成するとともに、他の１層の金属
板における前記折り返し部分と当接する部位に金属板積
層厚さを調整する段差部を形成し、該段差の深さを燃焼
室穴周りの位置によって連続的に変化させ、該段差部の
表面にゴム、合成樹脂からなる緩衝層を被覆したことを
特徴とするものである。

【０００８】本発明においては上記のとおり段差部の表
面にゴム、合成樹脂からなる緩衝層が被覆されており、
該緩衝層が下記の作用により、段差の深さの変化が不連
続な部分や滑らかでない部分を補償、吸収し、面圧の不
連続、不均一を補償、緩和する。すなわち、 段差の深さの変化が不連続な部分や滑らかでない部分
がゴム、合成樹脂を被覆することにより深さ変化が連続
的になり、滑らかになる。緩衝層のこのような作用に
は、緩衝層を被覆する際の硬化性液状コーティング材の
表面張力が大きく貢献する。

【０００９】ガスケットが締め付けられたとき、段差
の深さが相対的に浅く面圧が高い部分に被覆された緩衝
層が段差の深さが相対的に深く面圧が低い部分に向かっ
てフローし、段差の深さ変化の不連続、不円滑が補償さ
れ、矯正されるとともに、面圧の不連続、不均一が緩和
される。 緩衝層の弾性的な変化により段差の深さ変化の不連続
や不円滑さが補償され、吸収される。

【００１０】上記の作用により段差の深さ変化の不連続
部分や滑らかでない部分を補償し、面圧の不連続、不均
一を緩和する緩衝層を形成するゴム、合成樹脂として
は、ＮＢＲ、シリコンゴム、ふっ素ゴム等が殊に好まし
く用いられ、また、エポキシ樹脂等を用いることもでき
る。

【００１１】緩衝層の被覆厚さは１０乃至４０μｍ、好
ましくは１０乃至２０μｍである。緩衝層は上記のゴ
ム、合成樹脂からなる硬化性液状コーティング材をスク
リーンコーティングもしくはフローコーティングにより
段差部の表面に被覆し、乾燥硬化することにより好まし
く形成される。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の詳細並びに実施の形態を
図面に基づき以下に説明する。図１は本発明の第１実施
例の積層金属ガスケットＧ１の平面図である。図２は図
１のＡ−Ａ線による拡大断面図であり、図３は図１のＢ
−Ｂ線による拡大断面図であり、図４は図１のＣ−Ｃ線
による拡大断面図である。図面をわかり易くするために
冷却水通路穴、オイル通路穴等の図示を省略している。
なお、図１乃至図４に限らず、各図において同一の符号
は同一の部分を示している。

【００１３】積層金属ガスケットＧ１はエンジンのシリ
ンダヘッド用ガスケットであり、ステンレス鋼板、鋼板
等の金属板１及び２を積層して形成されている。金属板
１及び２はそれぞれ燃焼室穴４、シリンダブロックにシ
リンダヘッドを締結するボルトを挿通するボルト穴５並
びに図示を省略した冷却水通路穴、及びオイル通路穴等
を備えている。金属板１の下方（シリンダブロック側）
に積層されている金属板２は、その燃焼室穴４の周縁部
が金属板１の上面上に折り返され、その湾曲部２２が燃
焼室穴４を郭定している。

【００１４】金属板１は、金属板２の折り返し部２１が
当接する部分に段差部１１を備え、燃焼室穴４の周縁の
シール部６における金属板の積層厚さを該段差部１１に
より調整している。シール部６はガスケットの他部分よ
り金属板積層厚さが厚く、積層ガスケットＧ１をシリン
ダヘッドとシリンダブロックとの接合面間に装着し締め
付けたとき、厚さが厚いシール部６に面圧が集中し、燃
焼室穴４をシールする。

【００１５】段差部１１はシール部６とその他の部分と
における金属板積層厚さの差を上記シールに適正な値に
調整するとともに、シール部６の面圧が燃焼室穴４周り
において適正に分布するように、シール部６における金
属板積層厚さを燃焼室穴周りの位置によって調整してい
る。このために段差部１１における段差の深さは燃焼室
穴４周りの位置によって変化させ、図２乃至図４に示す
とおり、大きいボルト締め付け力が印加されるボルト穴
５に近接する部位における段差の深さｈ₁は最も深く、
シール条件が過酷な燃焼室穴４、４間においては段差の
深さｈ₃を最も浅く、ボルト穴５から離隔し印加される
ボルト締め付け力が小さい部位においては段差の深さｈ
₂をボルト穴に近接する部位の段差の深さｈ₁よりも浅く
選ばれている。

【００１６】そして、シール部６の面圧が燃焼室穴４周
りにおいて不連続にならないように、上記段差の深さが
燃焼室穴４周りにおいて連続的に滑らかに変化するよう
に形成されている。然しながら、段差部１１における段
差の深さが連続的に滑らかに変化するようにコイニング
することは難かしく、実際には段差の深さが不連続的に
変化する部分や、変化が滑らかでない部分がしばしば形
成される。本発明による積層ガスケットＧ１においては
このような不連続な部分や滑らかでない部分を補償、吸
収し、シール部６の面圧に不連続、不均一を生じるのを
補償、緩和するために、段差部１１の表面にふっ素ゴム
からなる緩衝層７を被覆している。

【００１７】緩衝層７はふっ素ゴムを主体とする加硫可
能な液状コーティング材を段差部１１の表面上にスクリ
ーンコーティングにより被覆し、乾燥、加硫して形成さ
れた。緩衝層の厚さは１５μｍであった。この緩衝層７
が段差部１１の段差の深さの不連続的な変化や滑らかで
ない変化を補償、吸収する作用、面圧の不連続、不均一
を補償、緩和する作用は既に前記したとおりである。

【００１８】図５は第１実施例の変形例の積層金属ガス
ケットＧ１′についての図２と同様な拡大断面図であ
る。変形例のガスケットＧ１′が第１実施例のガスケッ
トＧ１と相違する点は、ガスケットＧ１′においては金
属板１の上方にステンレス鋼板等の弾性金属板３を積層
し、該金属板３がシール部６よりも外側（燃焼室穴から
遠方側）において燃焼室穴４を囲繞する段差状ビード８
を備えている点である。この点以外は実施例１の積層金
属ガスケットＧ１と同様である。ガスケットＧ１′にお
いてはシール部６と段差状ビード８とにおいて大きいシ
ール面圧を生じ、燃焼室穴４を二重にシールする。ま
た、シール部６における折り返し部２１は段差状ビード
８に対してストッパーとして機能する。

【００１９】図６は第１実施例の他の変形例Ｇ１″につ
いての図２と同様な拡大断面図である。積層金属ガスケ
ットＧ１″は金属板１の上方にステンレス鋼板、鋼板等
からなる金属板３′を積層し、金属板１の段差部１１と
金属板２の折り返し部２１とは金属板３′を介在させて
互いに当接している。この点以外は実施例１の積層金属
ガスケットＧ１と同様である。

【００２０】図７は本発明の第２実施例の積層金属ガス
ケットＧ２における段差部１１を備える金属板１の平面
図である。第２実施例の積層金属ガスケットＧ２は、第
１実施例の金属ガスケットＧ１と同じく、燃焼室穴４の
周縁に段差部１１を備える金属板１と、金属板１の下方
に積層され燃焼室穴４の周縁部を金属板１の上面に折り
返し、折り返しの湾曲部２２により燃焼室穴４を郭定す
るとともに折り返し部２２を前記段差部１１に当接させ
ている金属板２とを積層してなるものである。

【００２１】第２実施例のガスケットＧ２においては、
金属板１の段差部１１が、図７の平面図に示すように、
燃焼室穴４、４間の部位においては形成されておらず、
これを除く部位だけに段差部が形成されている点と、段
差部における段差の深さが実施例１の場合よりも全体的
に浅い点において第１実施例のガスケットＧ１と相違し
ている。これ以外の点は段差部１１の表面に緩衝層を被
覆している点を含め第１実施例と同様である。

【００２２】第２実施例のガスケットにおいては、シー
ル部６とその他の部分とにおける金属板積層厚さの差の
調整は金属板２の厚さの選定により行い、段差部はかか
る調整には利用されない。第２実施例のガスケットにお
いては段差部はシール部６における金属板積層厚さを燃
焼室穴４周りの位置によって調整することだけに用いら
れる。従って、燃焼室穴４の周縁のシール部６において
金属板積層厚さが最も厚い燃焼室穴４、４間においては
段差部を形成せず、金属板積層厚さがこれよりも薄い部
分において段差部１１が形成されている。従って、第２
実施例のガスケットにおける段差部１１の深さは第１実
施例の場合に較べて全体的に著しく浅く、コイニングに
よる成形が容易である。なお、第１実施例のガスケット
と同様に、ボルト穴に近接する部位の段差はボルト穴か
ら離隔する部位の段差よりも深く形成される。

【００２３】図８は第２実施例の変形例の積層ガスケッ
トＧ２′における段差部１１を備える金属板１の平面図
である。変形例のガスケットＧ２′においては、燃焼室
穴４の周縁のシール部においてボルト穴５に近接する部
分だけに段差部が設けられている。この点以外は第２実
施例の積層金属ガスケットと同様である。第２実施例及
びその変形例のガスケットにおいても、段差部１１にお
いて段差の深さを連続的に滑らかに変化させる点は第１
実施例のガスケットと同様であり、実際の加工において
生じる段差の深さの不連続的変化や滑らかでない変化を
補償するためにゴム、合成樹脂からなる緩衝層を段差部
１１の表面に被覆することも第１実施例のガスケットと
同様である。

【００２４】図９は本発明の第３実施例の積層金属ガス
ケットＧ３についての図２と同様な拡大断面図である。
第３実施例のガスケットＧ３においては、上方（シリン
ダヘッド側）に積層された金属板１は、その燃焼室穴４
の周縁部を金属板１自身に重なるように折り返した折り
返し部１２を備え、下方に積層された金属板２は、金属
板１の該折り返し部１２に当接する部分に段差部２３を
備えている。該段差部２３は、実施例１のガスケットＧ
１の段差部１１と同様に、燃焼室穴４の周縁のシール部
６における金属板の積層厚さとガスケットのその他の部
分における金属板の積層厚さとの差を調整するととも
に、シール部６の面圧が燃焼室穴４周りにおいて適正に
分布するように、シール部６における金属板積層厚さを
燃焼室穴４周りの位置によって調整している。

【００２５】第３実施例のガスケットＧ３は、上記のと
おり、燃焼室穴４周縁の折り返し部１２が金属板１に設
けられ、しかも該折り返し部１２は他の金属板を挟まず
に、金属板１自身に重なるように折り返され、段差部２
３が金属板２に設けられている点において第１実施例の
ガスケットＧ１と相違するが、これらの点以外において
は第１実施例のガスケットＧ１と同様である。緩衝層７
は段差部２３に被覆されている。

【００２６】

【発明の効果】上記説明したとおり、本発明による積層
金属ガスケットにおいては燃焼室穴の周縁のシール部の
一部を構成している段差部の表面にゴム、合成樹脂から
なる緩衝層を被覆しているので、段差部の形成加工に当
たり、段差の深さの不連続的な変化や滑らかでない変化
が生じても、該緩衝層によりこれを補償、吸収すること
ができ、シール面圧の不連続、不均一を補償、緩和でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の積層金属ガスケットの平
面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線による拡大断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線による拡大断面図である。

【図４】図１のＣ−Ｃ線による拡大断面図である。

【図５】第１実施例の変形例のガスケットの拡大断面図
である。

【図６】第１実施例の他の変形例のガスケットの拡大断
面図である。

【図７】本発明の第２実施例の積層金属ガスケットを構
成する段差部を備えた金属板の平面図である。

【図８】第２実施例の変形例についての図７と同様な平
面図である。

【図９】本発明の第３実施例のガスケットの拡大断面図
である。

【符号の説明】

１、２、３、３′ 金属板 ４ 燃焼室穴 ５ ボルト穴 ６ シール部 ７ 緩衝層 １１、２３ 段差部 １２、２１ 折り返し部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数層の金属板を積層してなり、１層の
   金属板の燃焼室穴の周縁部を折り返すことにより燃焼室
   穴周縁のシール部における金属板積層厚さを他の部分よ
   り厚く形成するとともに、他の１層の金属板における前
   記折り返し部分と当接する部分に金属板の積層厚さを調
   整する段差部を形成し、該段差部における段差の深さを
   燃焼室穴周りの位置によって連続的に変化させ、該段差
   部の表面にゴム、合成樹脂からなる緩衝層を被覆したこ
   とを特徴とする積層金属ガスケット。
2. 【請求項２】 前記段差部が燃焼室穴周りの全周におい
   て形成され、段差の深さがボルト穴に近接する位置にお
   いて最も深く、隣接する燃焼室穴の間の位置において最
   も浅く形成されている請求項１記載の積層金属ガスケッ
   ト。
3. 【請求項３】 前記段差部が燃焼室穴周りの中の燃焼室
   穴間を除く部位において形成され、段差の深さがボルト
   穴に近接する位置において深く、ボルト穴から離隔する
   位置において浅く形成されている請求項１記載の積層金
   属ガスケット。
4. 【請求項４】 前記段差部が燃焼室穴周りの中のボルト
   穴に近接する部位だけに形成されている請求項１記載の
   積層金属ガスケット。