JP2006242294A - 金属積層形シリンダヘッドガスケット - Google Patents

Abstract

【課題】 シリンダに装着して強く締め付けたときにビードが全屈するのを簡単な手段で抑制し、シールビードにへたりが生じるのを抑制した金属積層形ガスケットを提供する。
【解決手段】 金属積層形ガスケット１を、金属基板１１と補助板２１を含む複数枚の金属板の積層により構成する。上記金属基板１１には、燃焼室穴に対応するボア穴１２を設けて、その周囲のボアシール部１３にシールビード１４を形成すると共に、上記流体穴に対応する通孔１５を設け、上記補助板２１は、金属基板のボアシール部１３に対応する部分を切除し、かつ、上記流体穴に対応する通孔２３を設けている。それにより、上記金属基板のボアシール部１３における板厚を金属基板１１と補助板２１との積層部分の板厚合計よりも薄くする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車エンジン等のシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に用いる金属積層形シリンダヘッドガスケットに関するものである。

一例として示す特許文献１の第９図、第１０図及び第１２図に開示されているように、金属積層形シリンダヘッドガスケットとして、複数枚の積層板体のうちのいずれかにおける燃焼室穴周囲のボアシール部にビードを設けたものは、極めて一般的に知られている。これらは、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間において締め付けられたときに、該ビードの当接部に高い面圧が発生してシール性を向上させるものである。

しかしながら、これらのガスケットにおいては、上記ビードを設けたボアシール部における板厚合計と、それ以外の部分の板厚合計との間に差がないか、前者の板厚合計が後者の板厚合計よりも若干大きいため、シリンダヘッドとシリンダブロックとが強く締め付けられたときにビードが全屈してしまい、その結果、経時的にビードにへたりが生じて上記面圧が低下する虞がある。

実公平４‐１６０２７号公報

本発明は、このような問題を解決しようとするもので、その技術的課題は、シリンダヘッドとシリンダブロックとを強く締め付けたときにビードが全屈するのを簡単な手段で抑制し、それによってシールビードにへたりが生じるのを抑制し、燃焼室内の圧力変動に伴うシリンダヘッドとシリンダブロックとの相対的変位にも追従できるようにした金属積層形シリンダヘッドガスケットを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、燃焼室穴及びその周囲に配設された流体穴を有するシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に介装され、上記各穴の周囲をシールする金属積層形シリンダヘッドガスケットであって、少なくとも金属基板と補助板を含む複数枚の金属板を積層することにより構成され、上記金属基板には、上記燃焼室穴に対応するボア穴を設けて、その周囲のボアシール部にシールビードを形成すると共に、上記流体穴に対応する通孔を設け、上記補助板は、金属基板のボアシール部に対応する部分を切除し、かつ、上記流体穴に対応する通孔が設けられ、上記金属基板のボアシール部における板厚合計を金属基板と補助板との積層部分よりも薄くしたことを特徴とするものである。

上記本発明の金属積層形シリンダヘッドガスケットにおいては、上記金属基板のボアシール部におけるシールビードを、フルビードまたはハーフビードとすることができ、また上記金属基板のボアシール部に近接する補助板の切除端に補助ビードを形成することができる。
このような構成を有する本発明の金属積層形シリンダヘッドガスケットでは、金属基板のボアシール部における板厚合計が他部の板厚合計よりも薄いので、そのボアシール部にシリンダヘッドとシリンダブロックとの間の締め付け力が作用しても、該ボアシール部の周囲において積層されている補助板の周辺部分がストッパーとなって、ボアシール部におけるシールビードの全屈を防ぎ、それによってシールビードのへたりを抑制することができる。

更に、本発明の好ましい実施形態として、上記補助板は、上記流体穴に対応して設けられた上記金属基板の通孔で周囲がシールされている部分に近接する部位が切除されているものとして構成される。
上記シリンダヘッドガスケットをこのように構成すると、流体穴に対応する通孔の周囲のシール部に、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間の締め付け力による面圧を集中させることができ、それらの部位を安定的にシールすることができる。

上述した本発明によれば、シリンダヘッドとシリンダブロックとを強く締め付けたときにビードが全屈するのを簡単な手段で抑制し、それによってシールビードにへたりが生じるのを抑制し、燃焼室内の圧力変動に伴うシリンダヘッドとシリンダブロックとの相対的な変位にも追従できるようにした金属積層形シリンダヘッドガスケットを得ることができる。

図１及び図２は、本発明に係る金属積層形シリンダヘッドガスケットの実施例を示している。
このシリンダヘッドガスケット１０は、燃焼室穴及びその周囲に配設された流体穴を有するシリンダヘッド１とシリンダブロック２との間に介装され、上記各穴の周囲をシールするためのもので、金属板からなる金属基板１１と補助板２１を積層することにより構成している。
なお、この実施例では、上記金属基板１１と補助板２１との２枚を積層することにより構成しているが、それらを含む複数枚の金属板を積層して構成することもできる。

上記金属基板１１には、上記燃焼室穴に対応するボア穴１２を設けて、その周囲のボアシール部１３にシールビード（ハーフビード）１４を形成すると共に、上記シリンダヘッド１とシリンダブロック２に設けられている流体穴に対応する複数の通孔１５を設けている。
また、上記補助板２１は、金属基板１１のボアシール部１３に対応する部分を切除し、その切除縁２２を上記金属基板１１のシールビード１４の周辺、すなわち、金属基板１１のシールビード形成のための立上がり部１４ａに近接させ、かつ、上記流体穴に対応する通孔２３を設け、更に、この補助板２１の上記切除縁２２側にビード（フルビード）２４を設けると共に、外周縁側にもビード（ハーフビード）２５を設けている。
なお、この補助板２１は、上記金属基板１１のボアシール部１３においてシールビード１４が立上がる側の面に積層している。

このような構成を有するシリンダヘッドガスケット１０では、金属基板１１のボアシール部１３における板厚合計（この実施例では、金属基板１１のみの板厚）が、当然に、その他の金属基板１１と補助板２１との積層部分の板厚合計よりも薄くなっている。そのため、上記ボアシール部１３にシリンダヘッド１とシリンダブロック２との間の締め付け力が作用しても、該ボアシール部１３の周囲において積層されている補助板２１の周辺部分がストッパーとなって、ボアシール部１３におけるシールビード１４の全屈を防ぎ、それによって該シールビード１４のへたりを抑制することができる。

更に、図１からわかるように、上記補助板２１は、少なくとも、金属基板１１のボアシール部１３の周囲、流体穴に対応する通孔２３の周囲のシール部、シリンダヘッド１とシリンダブロック２とを締め付けるボルト穴２６の周囲、及びそれらを連結する部分を内方に含んで取り囲む外周縁が、上記金属基板の外周縁よりも内側に形成されているものとして構成することができる。
上記ガスケットをこのように構成すると、金属基板１１に比較して補助板２１の面積は大幅に小さくなるので、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間の締め付け力が補助板２１に集中し、すなわち、金属基板１１のボアシール部１３の周囲や、流体穴に対応する通孔２３の周囲のシール部に上記締め付け力による面圧を集中させることができ、それらの部位を安定的にシールすることができる。

なお、上記金属積層形ガスケットは、例えば、金属基板１１として、板厚ｔ１が３５０μｍのＳＵＳ３０１からなる金属板を用い、補助板２１として、板厚ｔ２が１５０μｍのＳＵＳ３０１からなる金属板を用いることができるが、これは板厚のオーダー及びその材質の一例を示すものであって、ガスケットに要求される仕様に応じて任意に設定できることは勿論である。

図３に示す金属積層形シリンダヘッドガスケット１０Ａは、上記金属基板１１のボアシール部１３におけるシールビード１４Ａをフルビードとし、また、補助板２１の前記切除縁２２側に設けるビード２４Ａをハーフビードとしたものである。この実施例のその他の構成及び作用は、前記図１及び図２によって説明した実施例と変わるところがないので、図中に同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

更に、金属基板１１のボアシール部１３、及び補助板２１の前記切除縁２２側の端部は、図４のＡまたはＢに示すように構成することもできる。
同図Ａに示す金属積層形シリンダヘッドガスケット１０Ｂは、金属基板１１のボアシール部１３にハーフビードからなるシールビード１４Ｂを設けると共に、補助板２１の前記切除縁２２側の端部を無ビードとした例であり、また、同図Ｂに示す金属積層形シリンダヘッドガスケット１０Ｃは、金属基板１１のボアシール部１３にフルビードからなるシールビード１４Ａを設けると共に、補助板２１の前記切除縁２２側の端部を無ビードとした例である。これらの場合にも、作用において前記実施例の場合と変わるところはない。

また、上記実施例では、上述したように金属基板１１と補助板２１との２枚を積層することにより構成しているが、それらを含む３枚以上の金属板を積層してガスケットを構成することができる。
例えば、上記金属基板１１及び補助板２１に加えて第３の金属板を積層する場合に、その第３の金属板は、上記金属基板１１または補助板２１と同等の機能を有するものとして積層することもできるが、それらとは無関係な機能をもつものとして積層することもできる。

図５〜図７は、３枚の金属板を積層して構成した実施例の金属積層形シリンダヘッドガスケット１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆを示している。
図５の実施例は、図３のシリンダヘッドガスケット１０Ａの金属基板１１と同様なシールビード１４Ａを有する金属基板１１の両面に、これをを挟むように２枚の補助板２１，２１を積層して３枚構成のガスケット１０Ｄとしたものである。
補助板２１，２１は、金属基板１１の両面においてシールビード１４Ａに近接してこれらの切除縁２２，２２が位置して対向し、その切除端部が互いに離反する方向に突出するハーフビードのビード２４Ｂ，２４Ｃを形成するように設けられている。

図６の実施例は、図１及び図２の金属基板１１と同様なハーフビードのシールビード１４を有するとともに、このビード１４に隣接してこのビード１４の突出方向と同方向に突出する第２フルビード１４Ｄを有する２枚の金属基板１１を、その間に平板状の補助板２１を挟んで、上記シールビード１４が互いに離反する方向に突出する位置関係に積層して
、３枚構成のガスケット１０Ｅとしたものである。
補助板２１は、その切除縁２２がシールビード１４，１４の立ち上り開始端に接する位置に設けられている。

図７の実施例は、図３のシリンダヘッドガスケット１０Ａと同様なシールビード１４Ａを有するとともに、そのシールビード１４Ａと反対側部に、シールビード１４Ａと同方向に立ち上るハーフビード状の立上り域１４Ｆを有する金属基板１１の２枚を、上記シールビード１４Ａ，１４Ａが互いに離反する方向に突出する位置関係に積層し、上記立上り域１４Ｆ，１４Ｆ間に平板状の補助板２１を挟んで３枚構成のガスケット１０Ｆとしたものである。
補助板２１は、その切除縁２２が立上り域１４Ｆ，１４Ｆの立ち上り終了端に位置するように設けられている。

これらの金属積層形シリンダヘッドガスケット１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆは、金属積層形シリンダヘッドガスケット１０と実質的に同様に作用するのでその説明は省略する。

本発明の金属積層形ガスケットは、図８および図９に示す実施例のように構成することもできる。
図８に示す金属積層形シリンダヘッドガスケット１０Ｇは、上記流体穴に対応する金属基板１１の通孔１５の周囲のシール部を、外周縁に隣接する一部の該通孔１５に対しては省略することにより補助板２１の面積をさらに狭くして、補助板２１への加圧力を増大させたものである。すなわち、金属基板１１の一方の側（図上の上方）の外周縁に隣接する通孔１５の周囲には、例えばフルビードのようなシール（図示省略）が形成されており、この周囲の補助板２１は、このフルビードに近接する部位で切除されている。すなわち、補助板２１は、これに近接する部位でその外周縁が形成されており、この外周縁に沿って図２に示すようなビード（ハーフビード）２５が設けられている。

図９に示す金属積層形シリンダヘッドガスケット１０Ｈは、さらに補助板２１の面積を狭くしたものであり、図８に示す実施例の該通孔１５に加えてボルト穴２６の周囲、及び金属基板１１のボアシール部１３どうしの間の周囲域においてシール部を省略することにより補助板２１の面積を一層狭くして、補助板２１への加圧力をさらに増大させたものである。この実施例においても、金属基板１１の通孔１５の周囲には、フルビードのようなシール（図示省略）が形成されており、これに近接する補助板２１は、ボルト穴２６を含めたその内側で切除され、外周縁が形成されている。そして、この外周縁に沿って図２に示すようなビード（ハーフビード）２５が設けられている。
これら図８および図９に示す実施例の場合も、作用において前記実施例の場合と実質的に変わるところはない。

なお、本発明の金属積層形ガスケットは、これらの実施例に限定されるわけではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

本発明に係る金属積層形シリンダヘッドガスケットの平面図である。 図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 他の実施例の図２と同様な位置での断面図である。 Ａ及びＢは、異なる実施例についての図２と同様な位置での断面図である。 多数枚積層した実施例の図２と同様な位置での断面図である。 多数枚積層した他の実施例の図２と同様な位置での断面図である。 多数枚積層したさらに他の実施例の図２と同様な位置での断面図である。 他の実施例の図１同様の平面図である。 さらに他の実施例の図１同様の平面図である。

符号の説明

１ シリンダヘッド
２ シリンダブロック
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ 金属積層形シリンダヘッドガスケット
１１ 金属基板
１３ ボアシール部
１４，１４Ａ，１４Ｂ シールビード
１５、２３ 通孔
２１ 補助板
２２ 切除縁
２４，２４Ａ，２５ ビード
２６ ボルト穴

Claims (4)

1. 燃焼室穴及びその周囲に配設された流体穴を有するシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に介装され、上記各穴の周囲をシールする金属積層形シリンダヘッドガスケットであって、
   少なくとも金属基板と補助板を含む複数枚の金属板を積層することにより構成され、
   上記金属基板には、上記燃焼室穴に対応するボア穴を設けて、その周囲のボアシール部にシールビードを形成すると共に、上記流体穴に対応する通孔を設け、
   上記補助板は、金属基板のボアシール部に対応する部分を切除し、かつ、上記流体穴に対応する通孔が設けられ、
   上記金属基板のボアシール部における板厚合計を金属基板と補助板との積層部分よりも薄くした、
   ことを特徴とする金属積層形シリンダヘッドガスケット。
2. 上記金属基板のボアシール部におけるシールビードが、フルビードまたはハーフビードである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の金属積層形シリンダヘッドガスケット。
3. 上記金属基板のボアシール部に近接する補助板の切除端に補助ビードを形成した、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の金属積層形シリンダヘッドガスケット。
4. 上記補助板は、上記流体穴に対応して設けられた上記金属基板の通孔で周囲がシールされている部分に近接する部位が切除されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の金属積層形シリンダヘッドガスケット。

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