JP2000220745A

JP2000220745A - シリンダヘッドのガスケット

Info

Publication number: JP2000220745A
Application number: JP11023160A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kichijima; 一也吉島
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2000-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】シリンダヘッド及びシリンダブロックの変形を
招き難く、両者間の気密性を確実に保持することが可能
なシリンダヘッドのガスケットを提供する。【解決手段】ガスケット１は、中間板２の少なくとも下
面に第１表層板３を重ね合せ、該中間板２の上面に第２
表層板４を重ね合せた３層構造である。第１表層板３
は、中間板２の縁２ａで該第１表層板３の内側が空洞と
なる様に膨らんだ状態で曲げられて、膨らみ部３ａを形
成し、更に該第１表層板３が中間板２の縁２ａ近傍部分
で該中間板２の上面にも重ねられている。中間板２の縁
２ａ近傍における第１表層板３の断面形状は、略円形と
なっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のシリン
ダヘッドとシリンダブロック間に挟み込まれ、両者間の
気密性を保持するためのシリンダヘッドのガスケットに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のガスケットとしては、例
えば実開昭５６−１３９０５８号公報に記載のものがあ
る。この公報には、図６に示す様にシール部材１０１に
よってガスケット基板１０２の縁を挟み込み、シール部
材１０１の弾性によってシリンダヘッドとシリンダブロ
ック間の気密性を保持するという技術が開示されてい
る。

【０００３】また、実開昭６２−２８０５８号公報に
は、図７に示す様にシール板２０１の縁にシールリング
２０２を設け、このシールリング２０２を弾性圧縮する
ことによってシリンダヘッド２０３とシリンダブロック
２０４間の気密性を保持するという技術が開示されてい
る。

【０００４】更に、特開平９−２２９１９７号公報に
は、図８に示す様に中間層３０１の両面に２つのシール
層３０２，３０３を重ね合わせ、中間層３０１の縁で、
各シール層３０２，３０３の端部を重ね、各シール層３
０２，３０３の弾性によってシリンダヘッドとシリンダ
ブロック間の気密性を保持するという技術が開示されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記実
開昭５６−１３９０５８号公報においては、シール部材
１０１が単体のものであるから、ガスケット基板１０２
の両面を共に広く覆う様なシール部材１０１を製造する
ことは困難である。したがって、シール部材１０１は、
シリンダヘッドの面の極一部並びにシリンダブロックの
面の極一部に圧接する。しかも、シリンダヘッドとシリ
ンダブロック間の気密性をシール部材１０１の弾性力の
みに頼っているので、シリンダヘッドとシリンダブロッ
ク間を強く締め付ける必要がある。この様にシール部材
１０１がシリンダヘッドの面の極一部並びにシリンダブ
ロックの面の極一部に圧接した状態で、シリンダヘッド
とシリンダブロック間を強く締め付けると、シリンダヘ
ッド及びシリンダブロックの変形を招き易く、この変形
が燃焼室からのオイル漏れ等の原因となる。また、シー
ル部材１０１をガスケット基板１０２に固定していない
ので、シリンダヘッドとシリンダブロック間でシール部
材１０１を正確に位置決めすることができない。

【０００６】同様に、上記実開昭６２−２８０５８号公
報においても、単体のシールリング２０２を用いてお
り、シールリング２０２がシリンダヘッドの面の極一部
並びにシリンダブロックの面の極一部に圧接し、気密性
をシールリング２０２の弾性力のみに頼っているので、
シリンダヘッド及びシリンダブロックの変形を招き易
い。また、シールリング２０２をシール板２０１に固定
していないので、シリンダヘッドとシリンダブロック間
でシールリング２０２を正確に位置決めすることができ
ない。

【０００７】更に、特開平９−２２９１９７号公報に記
載の技術においては、各シール層３０２，３０３が別体
であるものの、中間層３０１の縁で、各シール層３０
２，３０３の端部を重ねているだけなので、各シール層
３０２，３０３の端部間にガスが侵入して、ガス漏れを
招き易い。

【０００８】近年においては、内燃機関の高出力化が著
しく、これに伴いシリンダヘッドとシリンダブロック間
の気密性の更なる向上が望まれている。このため、シリ
ンダヘッドとシリンダブロック間を強く締め付けている
が、上記従来の様にガスケットの弾性力のみに頼ってい
ると、シリンダヘッド及びシリンダブロックに局部的に
過大な力が加わるので、変形だけでなく、亀裂をも招く
ことがあった。また、燃焼室の圧力が高いため、ガス漏
れが発生し易かった。

【０００９】そこで、本発明は、上記従来の課題を解決
するためになされたものであり、シリンダヘッド及びシ
リンダブロックの変形を招き難く、両者間の気密性を確
実に保持することが可能なシリンダヘッドのガスケット
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために、本発明のシリンダヘッドのガスケットは、中
間板と、該中間板の少なくとも一方の面に重ねられた第
１表層板と、該中間板の他方の面に重ねられた第２表層
板とを備え、前記第１表層板は、前記中間板の縁で該第
１表層板の内側が空洞となる様に膨らんだ状態で曲げら
れ、該中間板の縁近傍部分で該中間板の他方の面にも重
ねられている。

【００１１】本発明のガスケットによれば、第１及び第
２表層板を中間板の両面に重ね合せているので、該ガス
ケットをシリンダヘッドとシリンダブロック間に挟み込
んだ状態では、第１及び第２表層板が広い範囲でシリン
ダヘッド及びシリンダブロックに圧接する。

【００１２】また、中間板の縁で第１表層板の内側が空
洞となる様に膨らんだ状態で、第１表層板を曲げ、第１
表層板を中間板の他方の面に部分的に重ねている。第１
表層板の弾性力や膨らみの程度等を適宜に設定すれば、
第１表層板の膨らみ部分がシリンダヘッド及びシリンダ
ブロックに軽く圧接する。第１表層板の膨らみ部分は、
燃焼室に対面する様に配置する。

【００１３】この様に第１及び第２表層板が広い範囲で
シリンダヘッド及びシリンダブロックに圧接し、第１表
層板の膨らみ部分がシリンダヘッド及びシリンダブロッ
クに軽く圧接していれば、シリンダヘッド及びシリンダ
ブロックに局部的に強い力が加わることはなく、シリン
ダヘッド及びシリンダブロックが変形し難い。

【００１４】シリンダヘッドとシリンダブロック間を軽
く締め付ける程度にすれば、シリンダヘッド及びシリン
ダブロックがほとんど変形せずに済む。

【００１５】しかも、燃焼室内でガスが燃焼し、該燃焼
室内の圧力が高くなったときには、該圧力が燃焼室に対
面する第１表層板の膨らみ部分に作用し、これによって
該膨らみ部分が変形してシリンダヘッド及びシリンダブ
ロックに強く圧接するので、シリンダヘッドとシリンダ
ブロック間の気密性が保持される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して説明する。

【００１７】図１は本発明のガスケットの一実施形態を
示す平面図であり、図２は図１のＡ−Ａに沿った断面図
である。図１及び図２に示す様に、本実施形態のガスケ
ット１は、内燃機関の燃焼室及び冷却水通路に対応する
各孔１ａ，１ｂを有している。また、ガスケット１は、
中間板２の少なくとも下面に第１表層板３を重ね合せ、
該中間板２の上面に第２表層板４を重ね合せた３層構造
である。

【００１８】第１表層板３は、中間板２の縁２ａで該第
１表層板３の内側が空洞となる様に膨らんだ状態で曲げ
られて膨らみ部３ａを形成し、更に該第１表層板３が中
間板２の縁２ａ近傍部分で該中間板２の上面にも重ねら
れている。中間板２の縁２ａ近傍における第１表層板３
の断面形状は、略円形となっている。

【００１９】第１及び第２表層板３，４の端部３ｂ，４
ａは、中間板２の縁２ｂ近傍で２度折れ曲がり、該中間
板２の上下面から僅かに離間している。

【００２０】中間板２は、例えば冷間圧延鋼板からな
り、第１及び第２表層板３，４は、例えばステンレス鋼
からなる。勿論、適切な他の種類の材料を中間板２、第
１及び第２表層板３，４に適用することができる。

【００２１】図３（ａ）〜（ｂ）は、ガスケット１の製
造工程を簡単に示している。まず、図３（ａ）に示す様
に第１表層板３を中間板２の下方に配置し、第１表層板
３を中間板２の縁２ａで十分な径Ｒの円形状に予め曲げ
ておく。

【００２２】次に、図３（ｂ）に示す様に中間板２及び
第１表層板３を上金型１１と下金型１２間に挟み込み、
第１表層板３の膨らみ部３ａの断面形状を円形に成形
し、第１表層板３を中間板２の縁２ａ近傍部分で該中間
板２の上面に重ねる。

【００２３】この後、図３（ｃ）に示す様に第２表層板
４を中間板２の上面に重ね合せ、ガスケット１を完成さ
せる。

【００２４】図４は、ガスケット１をシリンダヘッド２
１とシリンダブロック２２間に挟み込んだ状態を示して
いる。シリンダヘッド２１の内側は燃焼室となってお
り、この燃焼室にガスケット１の孔１ａが対応してい
る。また、シリンダヘッド２１及びシリンダブロック２
２は、それぞれの冷却水通路２１ａ，２２ａを有してお
り、該各冷却水通路２１ａ，２２ａにガスケット１の孔
１ｂが対応している。シリンダブロック２２の孔２２ｂ
には、ピストン２３が嵌め入れられており、このピスト
ン２３にピストンロッド２４が連結されている。

【００２５】ここで、ガスケット１をシリンダヘッド２
１とシリンダブロック２２間に配置するときには、中間
板２の上面において第１及び第２表層板３，４の端部３
ｃ，４ｂを突き合わさせるだけで、中間板２、第１及び
第２表層板３，４の位置決めを行うことができる。

【００２６】図５は、図４のシリンダヘッド２１とシリ
ンダブロック２２間に挟み込まれたガスケット１を示し
ている。また、図５には、第１グラフ３１と第２グラフ
３２が描かれている。第１及び第２グラフ３１，３２の
縦軸は、ガスケット１とシリンダヘッド２１間の圧力Ｐ
1、及びガスケット１とシリンダブロック２２間の圧力
Ｐ2を示し、横軸は、各圧力Ｐ1，Ｐ2の発生位置を示し
ている。

【００２７】図５に示す様にガスケット１の第１及び第
２表層板３，４は、中間板２に密着して平板状となって
いる。この状態では、第１表層板３の膨らみ部３ａがガ
スケット１の厚みまで押しつぶされてシリンダヘッド２
１及びシリンダブロック２２に圧接するので、第１及び
第２グラフ３１，３２から明らかな様に膨らみ部３ａの
部位で各圧力Ｐ1，Ｐ2が上昇する。また、膨らみ部３ａ
の変形に伴い、第１表層板３の端部３ｃが跳ね上がって
シリンダヘッド２１に圧接するので、第１グラフ３１か
ら明らかな様に端部３の部位で圧力Ｐ1が上昇する。更
に、第１表層板３及び第２表層板４の端部３ｂ，４ａが
変形してシリンダヘッド１１及びシリンダブロック１２
に圧接するので、第１及び第２グラフ３１，３２から明
らかな様に各端部３ｂ，４ａの部位で各圧力Ｐ1，Ｐ2が
上昇する。

【００２８】この様な構成のガスケット１においては、
第１及び第２表層板３，４が中間板２の上下面全体を覆
うので、ガスケット１の上下面全体がシリンダヘッド２
１及びシリンダブロック２２に圧接する。また、第１及
び第２表層板３，４の材質や厚さ、あるいは端部３ｂ，
４ａ及び膨らみ部３ａの形状や大きさを適宜に設定すれ
ば、第１及び第２表層板３，４の端部３ｂ，４ａ及び膨
らみ部３ａの各部位での各圧力Ｐ1，Ｐ2を抑えることが
でき、シリンダヘッド２１及びシリンダブロック２２に
局部的に強い圧力が加わることを防止することができ
る。このため、シリンダヘッド２１とシリンダブロック
２２間を軽く締め付ける程度にしておけば、シリンダヘ
ッド２１及びシリンダブロック２２がほとんど変形しな
い。

【００２９】しかも、燃焼室内でガスが燃焼し、該燃焼
室内の圧力が高くなったときには、図５に示す様に第１
表層板３の膨らみ部３ａに圧力Ｐ0が加わり、この膨ら
み部３ａが変形してシリンダヘッド２１及びシリンダブ
ロック２２に強く圧接するので、シリンダヘッド２１と
シリンダブロック２２間の気密性が保持される。

【００３０】第１及び第２表層板３，４の端部３ｂ，４
ａの部位では、各圧力Ｐ1，Ｐ2が高くなっており、シリ
ンダヘッド２１とシリンダブロック２２間の気密性が向
上している。これによって、各冷却水通路２１ａ，２２
ａの冷却水がシリンダヘッド２１とシリンダブロック２
２間に侵入することを防止している。

【００３１】この様に本実施形態のガスケット１におい
ては、シリンダヘッド２１とシリンダブロック２２間を
軽く締め付ける程度であっても、シリンダヘッド２１と
シリンダブロック２２間の気密性を保持することができ
る。したがって、シリンダヘッド２１とシリンダブロッ
ク２２間を締め付ける力を小さくすることができ、シリ
ンダヘッド２１及びシリンダブロック２２の耐久性を向
上させることができる。また、シリンダヘッド２１及び
シリンダブロック２２に加わる圧力が必要最小限である
から、シリンダヘッド２１及びシリンダブロック２２に
亀裂が生じることはなく、シリンダヘッド２１及びシリ
ンダブロック２２の変形を小さくすることができ、燃焼
室からのオイル漏れをなくしてオイルの消費量を低減す
ることができる。更に、ガスケット１の構造が簡単であ
るから、低いコストで、高い気密性を実現することがで
きる。

【００３２】尚、本発明は、上記実施形態に限定される
ものでなく、多様に変形することができる。例えば、第
１表層板３の膨らみ部３ａの断面形状を円形に成形する
のではなく、他の形状に成形しても構わない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した様に本発明のガスケットに
よれば、第１及び第２表層板が広い範囲でシリンダヘッ
ド及びシリンダブロックに圧接し、第１表層板の膨らみ
部分がシリンダヘッド及びシリンダブロックに軽く圧接
するので、シリンダヘッド及びシリンダブロックに局部
的に強い力が加わることはなく、シリンダヘッド及びシ
リンダブロックが変形し難い。

【００３４】しかも、燃焼室内でガスが燃焼し、該燃焼
室内の圧力が高くなったときには、該圧力が燃焼室に対
面する第１表層板の膨らみ部分に作用し、これによって
該膨らみ部分が変形してシリンダヘッド及びシリンダブ
ロックに強く圧接するので、シリンダヘッドとシリンダ
ブロック間の気密性が保持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガスケットの一実施形態を示す平面図
である。

【図２】図１のＡ−Ａに沿った断面図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は図１のガスケットの製造工程
を示す図である。

【図４】図１のガスケットをシリンダヘッドとシリンダ
ブロック間に挟み込んだ状態を示す断面図である。

【図５】シリンダヘッドとシリンダブロック間に挟み込
まれた状態の図１のガスケットを示す断面図である。

【図６】従来のガスケットを示す断面図である。

【図７】従来の他のガスケットを示す断面図である。

【図８】従来の別のガスケットを示す断面図である。

【符号の説明】

１ガスケット２中間板３第１表層板４第２表層板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中間板と、該中間板の少なくとも一方の
面に重ねられた第１表層板と、該中間板の他方の面に重
ねられた第２表層板とを備え、前記第１表層板は、前記中間板の縁で該第１表層板の内
側が空洞となる様に膨らんだ状態で曲げられ、該中間板
の縁近傍部分で該中間板の他方の面にも重ねられたシリ
ンダヘッドのガスケット。