JPS59218343A - シリンダ・ヘツド・ガスケツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、エンジンのシリンダ・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
トに関づる１゜ （従来技術） 近年、エンジンは高馬力化、烏回転化の１す目＾Ｊにあ
り、この傾向は、燃焼圧力の増大ｊ３　Ｊ：び熱的負荷
の増大をｂたらしている。また同時に、近づ１、エンジ
ンは軽量化の傾向にあり、この傾向はシリンダ・ヘッド
（以下、単にヘッドとＢう）８３よびシリンダ・ブロッ
ク（以下、単にブロックとｎう）の剛性の低下をもたら
している。このため、ｌ＼ラッドよびブロックの、燃焼
圧力による構造的変形および熱的負荷による熱変形は、
まりまづ増大しでいる。

第１図は、前記構造的変形によるヘッドｄ３よびブロッ
クの動きを示したものである。この図におい−Ｕ、１は
ヘッド、２はシリンダ・ヘッド・ガスゲット、３はブロ
ックで市り、矢印Ａは燃焼圧力によるシリンダ・ボアの
拡大、矢印Ｂは燃焼圧力にＪ、るヘッド１の動さをそれ
ぞれ示り。Ｊ、た、矢印Ｃはヘッド１をブロック３に取
り付けるボルト（図示せず）上にお（プる燃焼圧力によ
る応力、ヘッド１とブロック３との間のギャップの拡大
、おにびシーリング応力の減少を示し、矢印りはヘッド
面の動きを示す。

他方、第２図は、ヘッド１およびブロック３の熱変形を
示し！ζものであり、矢印Ｅはシール・ギ１１ツブの垂
直変化、矢印Ｆはガスケット２の水平方向の動き、矢印
Ｇはシリンダの熱膨服、矢印１−１はヘッド面の撓みを
承り。

このような環境条件下にｄ３いては、シリンダ・ヘッド
・ガスケットは、ヘッドＩＪ３Ｊ、びブロック３に単純
に静的に接触づるのではなく、動的に接触す゛ることど
なる。したがって、その環境条件は極めて苛酷なものと
なっている。

しかるに、従来は第３図に例示されるような、鋼板の両
面に非金属材料からなるシート状の表面材を圧粕してな
るシリンダ・ヘッド・ガスケットが一般に多用されてい
た。

この第３図の従来のシリンダ・ヘッド・ガスリットの構
造をさらに詳しく説明すると、ガスケツ１〜本体４は、
両面に爪５を打ち抜かれた鋼板６ど、この鋼板６の両面
に圧着された表面材７とからなり、かつ前記表面材７は
ゴムと石綿どのｉｌｚ合物からなる。そして、前記ガス
ケツｌ−木休４のう）５の、シリンダ孔８の周縁部には
、エンジンのシリンダ内の燃焼ガスをシールづるための
グ［１メツト９が、該周縁部の両面を挾むようにしく装
しされている。

また、ガスケツ１〜本体４の・うちの、水孔まｌζは油
孔１０の周辺には、液状ガスケット１１が塗イ１１され
ている（なお、このように液状ガスケツ１へ１１を塗イ
１１する代りに、水孔または油孔１０にゴム製のリング
を嵌合づることもある）。

このような従来のシリンダ・ヘッド・ガスケットにおい
°Ｃは、 （イ）グロメット９装着部に大きな応力が作用すると、
表面材７が圧縮弾性限度を越えＣしまうので、第７図の
曲線Ｐに示されるように、グロメット９装着部全体とし
ても圧縮弾性限度を越えてしまう。その結果、シーリン
グ応力の低下、シーリング・ギャップの拡大、ひいては
ガス漏れおよびグ１−１メット９の破１０へと発展しや
り゛い。

（ロ）多大な熱的負荷が掛ることにより、グロメット９
装者部において、表面材７がクリープを起こしやづく、
これによってもガス漏れを発生しやすい。

（ハ）水孔、油孔１０の周辺は、シールが不十分になり
がちであるので、前記のように液状ガスケット１１を塗
布したり、ゴム製のリングを装着していＩζが、これら
の作業（よ手間が掛り、生産性を低下さＶる。また、液
状ガスケット１１を塗布する場合には、必ずしし満足Ｊ
べさシール効果を１０ることかできない。

（ニ）水孔、油孔１０の周辺のシールを十分にづるｌζ
め、ポル］〜の締め付は力を大きくＪると、該ボルトの
周）２２部において表面材７に過大な荷車が作用し、そ
の圧縮弾性限度を越えてしまい、ガスケット本体４が破
壊しＣしよう。

等の種々の欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、このような事情に鑑みＣイにされたもので、
非常に大きな応力や、熱的負何がＩＩ）る苛酷な環境条
件下でも、安定して、優れたガスシール性能を維持する
ことができるとともに、ポル１〜の締め付は力を大きく
することなく、水孔および油孔の周辺のシールを良好に
維持づることができ、しかも生産性を向上づることがＣ
きるシリンダ・ヘッド・ガスケットを提供することを目
的とする。

〔発明の構成〕

−Ｌ述のＪ：つな目的を達成づる本発明によるシリンダ
・ヘッド・ガスケツ］〜は、金属製の芯板の両面に、圧
縮性繊維と１ラストマーどの混合物からなる表面材を固
着しでなるガスケツ（一本体と、このガスケット本体に
貝通され１＝水孔ａ３よび油孔と、前記ガスケット本体
に、前記水孔および油孔を取り囲むように形成されｌ〔
ビード部と、前記芯板に設りられた芯板部シリンダ孔ど
、前記表面材に設置）られ、前記芯板部シリンダ孔より
大径で、前記芯板のうちの前記芯板部シリンダ孔の周縁
部を前記表面材から突出させる表面材部シリンダ孔ど、
前記芯板のうちの前記芯板部シリンダ孔の周縁部に重ね
られた金属製のリングと、前記芯板のうちの前記芯板部
シリンダ孔の周縁部、おＪ、び前記リングに、その両名
を両側１）ｒ　ｌら挟むようにしｒ：装着された金属製
のグロメッ１−とを右してなるしのである。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示ザ実施例に基づいてさらに訂細
に説明する。

第４図から第６図までは、本発明の一実施例を示ず。本
実施例においで、ガスケツ１〜木休１２は、第５図に示
されるように、鋼板等の金属からなる芯板１３と、この
芯板１３の両面に圧着またはコーライングされた、石綿
とゴムどの混合物からなる表面材１４とからなる。

前記ガスケツ１〜木休１２には、第４図に示されるよう
に、ポル１一孔１５と、冷却水を通過させるための水孔
１６と、潤滑油を通過さｌるための油孔１７とが貫通さ
れている。また、前記ガスケット本体１２のうちの、水
孔１６、油孔１７の近傍には、それぞれ、ごれらの孔１
６．１７を取り囲むようにして、横断面円弧状、かつ土
りから児で環状のビード部１８．１９が、プレス加工に
より形成されでいる（なお（ビード部１８の断面形状の
みを第５図に示したが、ビード部１９の断面形状も、ビ
ード部１８のそれと同様である）。

前記芯板１３には芯板部シリンダ孔２０が、また、表面
材１４には表面材部シリンダ孔２１が、ぞれぞれ互いに
同軸に設りられている。そして、前記表面材部シリンダ
孔２１は芯板部シリンダ孔２０より大径とされているた
め、芯板１３のうりの、芯板部シリンダ孔２０の周縁部
１３ａは、両面の表面材１４から突出されている。

前記周縁部ｉ３ａには、鋼板を打ち抜いでなるリング２
２が川ねられてＪ３す、この周縁部１３ａおにびリング
２２には、この両者を両側から挾むようにして、ステン
レス鋼等の金属からなるグロメット２３が装着されてい
る。ここＣ１芯板１３３、表面材１４およびグロメット
２３の合計ｆＩｌｉ層厚１１は、ガスケット本体１２の
板厚ｔ２より厚くされている。

このシリンダ・ヘッド・ガスケットにおいては、芯板１
３、表面材１４およびグロメット２３が積層されでなる
グロメット装置部が、ガス・シールを維持することにな
るが、このグロメット装着部は、づべて金属からなるの
で、非常に−大きな応力が作用しても、第７図の曲線Ｑ
に示されるように、決して圧縮弾性限度を越えることが
なく、したがって、従来のようにシーリング応力の低下
、シーリング・ギャップの拡大、ひいてはガス漏れおよ
びグロメッ［・２３の破損等を招くこともない。

また、上）ホのように、前記グロメット装置部は、づべ
て金属からなるので、もともと材質的にクリープを起こ
しにくい上、熱的負荷を受けてｂ１グに】メット２３、
リング２２および芯板１３の経路を経で、外部に効率良
りｂ５！熱されるため、より一層、熱的負荷の影響を受
けにくい。したがって。

多大な熱的負荷を受りてし、安定して、優れたガス・シ
ール性能を維持することができる。

また、このシリンダ・ヘッド・ガスケットにＪ３いては
、ビード部１８．１９が設けられていることにより、ヘ
ッドａ３よびブロックに対りる接触面積が制限されるの
で、小さなボルト締めイ」け力ぐ、水孔１６Ｊ３よび油
孔１７の周辺に４３いて−１−分な接触圧を得ることが
できる。したがって、小さなポルｌ−ｖ６めイ］け力で
、水孔１６および油孔１７の周辺を極めて良好にシール
タることができる。

そして、ビード部１８．１９はプレス加工により形成で
きるので、従来のように水孔Ｊ５よび油孔の周辺に液状
ガスケツ１〜を塗イ１１シたり、ゴム製のリングを装着
したりする場合に比べ、シリンダ・ヘッド・ガスケット
の生産性を向」二さしることができる。

なお、前記実施例ひは、表面材を石綿とゴムとの混合物
により構成しているが、本発明においては、前記石綿の
代りにケプラ（商品名、デコボン社製）等の他の種の圧
縮性繊維を、また前記ゴムの代りに他の種のエラストマ
ーを、イれぞれ用いてもよいことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によるシリンダ・ヘッド・ガスケツ
（〜は、 （イ）グロメット装着部がすべて金属からなるため、非
常に大きな応力が作用しても、グロメット装着部は圧縮
弾性限度を越えることがないのＣ１従来のようにシーリ
ング応力の低下、シーリング・ギャップの拡大、ひいて
はガス漏れおよびグロメットの破損等を招くことがない
。

（［ｌ）グ【］メツ１〜装着部がＪべて金属からなるた
め、熱的負荷の影響を受りにくく、多大な熱的負荷がｍ
っ゛ても、安定しで優れたガスシール性能を維持できる
。

（ハ）水孔ａ３　にび油孔の周辺にピード部が設（）ら
れていることにより、水孔および油孔の周囲において十
分な接触圧が１９られるので、小さなポル］〜締め４＝
Ｊ　ｔｊ力で、水孔および油孔の周辺を極めて良ｂｒに
シールタることか−Ｃさる。

（ニ）ヒート部をプレス加工で形成することにより、水
孔ａ−３よび油孔の周辺に液状ガスケットを塗布したり
、ゴム製のリングを装Ｐｉ　Ｌ　ｔ、りづる必要がなく
なるので、シリンダ・ヘッド・ガスケツ１〜の生産性を
向上させることができる。

笠の優れた効果を得られるｂ　Ｏ）　Ｕ′ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はヘッドおよびブロックの燃焼圧力にＪ、る動き
を示″ｔＪ説明図、第２図はヘッドおよびブ［１ツクの
熱変形を示ザ説明図、第３図は従来のシリンダ・ヘッド
・カスケラｈを示１断面図、第４図は本発明によるシリ
ンダ・ヘッド・ガスケツ１−の一実施例を示す平面図、
第５図は第４図のＶ−ｖ線にお（〕る断面図、第６図は
グｌ」メツ１〜を除去した状態における前記実施例のガ
スクツ１〜本体のシリンダ孔付近を示覆平面図、第７図
は前記第３１図の従来のシリンダ・ヘッド・ガスケツ１
〜場合および前記実施例の場合にお番ノるグ１−１メッ
ト装着部の圧縮応力と歪との関係を示す圧縮応力−歪線
図である。 １２・・・ガスケット本体、１３・・・芯板、１３ａ・
・・芯板のうちの芯板部シリンダ孔の周縁部、１４・・
・表面材、１６・・・水孔、１７・・・油孔、１８’、
１９・・・ビード部、２０・・・芯板部シリンダ孔、２
１・・・表面材部シリンダ孔、２２・・・リング、２３
・・−グロメット。 特ｈ′［出願人　１−ザンガスケット株式会社代理人　
　　弁理士　　大　森　　東 部　＋　　１；、１ ；’ｌ　２　　ｉ　’。 第４図 １２ 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属製の芯板の両面に、圧縮性繊維と１ラストマーとの
   混合物からなる表面材を固着してなるガスケツ１一本体
   ど、このガスケツＩ一本体に貝通された水孔および油孔
   ど、前記ガスク°ット本体に、前配水孔および油孔を取
   り囲むように形成されｌｃビード部と、前記芯板に設け
   られた芯板部シリンダ孔ど、前記表面材に設りられ、前
   記芯板部シリンダ孔より大径で、前記芯板のうちの前記
   芯板部シリンダ孔の周縁部を前記表面材から突出さμる
   表面材部シリンダ孔と、前記芯板のうちの前記芯板部シ
   リンダ孔の周縁部に単ねられた金属製のリングと、前記
   芯板のうちの前記芯板部シリンダ孔の周縁部、および前
   記リングに、その両者を両側から１火むようにして装着
   された金属製のグロメットとをイ１しＣなるシｌノンダ
   ・ヘッド・ガスケツＩ−。