JP3026073B2 - ヘッドガスケット - Google Patents
ヘッドガスケットInfo
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Description
ガスケット等に使用されるガスシール性能を強化した単
体構造のビードを有するヘッドガスケットの改良に関す
るものである。
ロック11と図示しないシリンダヘッドとの間をシール
するヘッドガスケット10は、図5に示すような平面形
状をしており、燃焼室(シリンダボア)21内に発生す
る燃焼ガスや、オイルギャラリを循環する潤滑油や、ウ
オータージャケット内の冷却水等をシールするために、
充分なシール面圧を発生させる必要がある。特に、燃焼
室21の周縁部においては、高温・高圧の燃焼ガスをシ
ールする必要があるため、従来から機械的強度や耐久性
に優れた金属ガスケットが用いられている。
一枚金属板からなる金属単体ガスケットは、図6にその
断面構造を示すように、金属板の基板1の燃焼室穴2の
周縁部に、この基板1を一方の側に膨出させたループ状
のビード3を形成して、このビード3によって高いシー
ル面圧を発生させるようにしている。また、シリンダブ
ロック11とシリンダヘッド12の間に挟み込んでボル
ト締めする時に、ヘッドボルトが貫通するボルト穴7
や、潤滑油穴2b及び冷却水穴2a等が形成され、それ
らの周縁部にシールリング5を設けている。
リンダブロック11とシリンダヘッド12との間に挟着
する場合には、ヘッドボルトの締結力によって発生する
シール面圧が、充分なシール性能を長期間に亘って保持
するのに適した範囲内になるように注意が払われ、これ
らのヘッドボルトは予め定められた順序に従って、トル
クレンチで所定の締め付けトルクになるまで締め付けら
れ、締め付けトルクが均一になるように組付けられる。
ール面圧が弱過ぎると、燃焼ガス等をシールする機能を
充分に果たすことができず、一方、このシール面圧を必
要以上に高くすると、シール部の破損やへたりなどを招
き、シール性能を長期間に亘って保持することができな
くなるからである。
従来のヘッドガスケット20の場合は、エンジン運転中
の内部圧力の変化による振動や、温度変化による熱負荷
の変動により、ビード3部分に必要以上の押圧力Fが加
わった時に、この押圧力Fが局部的に作用するので、ビ
ード3部分が平坦化してしまい、短期間に疲労して適正
な弾性力を維持することが困難になり、更には、へたり
が生じて破損したりして、シール性能が低下し、燃焼ガ
スや液体の漏洩の原因となるという問題があった。
側部分にグロメット41を装着してビード3部分の平坦
化を防止する構造を検討したが、この構造のヘッドガス
ケット30においては、ビード3の内側部分が3層にな
り、ビード3を保護する効果を得ることができるが、グ
ロメット41の両端部41a,41bが、ヘッドガスケ
ット基板1のビード3の燃焼室穴2側である内側部1c
の両側面に対面して位置することになる。
ダヘッド12を介してヘッドガスケット30に働く押圧
力Fによる荷重が、この両端部41a,41bが当接す
る部分1cに集中的に作用して、ヘッドガスケット基板
1のこの部分1cに大きな応力が発生し、しかも応力の
急変部分ができるので、亀裂が発生し易く、この部分1
cから損傷が拡大して、ヘッドガスケット30のシール
性能が劣化して、高温・高圧の燃焼ガスを確実にシール
できなくなるという問題があった。
は、基板1やグロメット41が金属板積層形ガスケット
を構成する金属板に比較して厚く形成されるので、グロ
メット41を設けてある3層部分から基板1のみの1層
になる部分の段差が大きくなり、それに伴って荷重が集
中的に作用し易い上に、また、前記金属板積層形ガスケ
ットのように荷重の分散が図られることなく、直接基板
1の両側面に荷重が作用するので、この部分1cの損傷
が発生し易いという問題がある。
でありながら、燃焼室穴の周辺部のビードの弾力性を長
期間保持してシール性能を維持できると共に、ビード周
辺部の応力の集中を防止できて耐久性を向上できるヘッ
ドガスケットを提供することを目的とするものである。
の本発明のヘッドガスケットは、内燃機関に使用される
単体構造のヘッドガスケットのそれぞれの燃焼室穴の周
縁部に、これらの燃焼室穴を取り囲むようにビードを形
成すると共に、前記燃焼室穴を取り囲む部分にグロメッ
トを装着し、該グロメットは、短縁部と長縁部を有して
形成され、前記短縁部は前記ビードの突出側で前記ビー
ドの内側に配設され、前記長縁部は前記ビードの凹部側
で前記ビードを覆い、かつ、該ビードの外側近傍に端部
分を有するように延設して、前記ビードの外側近傍に段
差部を形成して構成される。
ヘッドガスケットのそれぞれの燃焼室穴の周縁部に、こ
れらの燃焼室穴を取り囲むようにビードを形成すると共
に、前記燃焼室穴を取り囲む部分にグロメットを装着
し、該グロメットは、短縁部と長縁部を有し、前記短縁
部は前記ビードの突出側で前記ビードの内側に設けら
れ、前記長縁部は前記ビードの凹部側で前記ビードを覆
い、かつ、該ビードの外側近傍に端部分を有するように
延設して、前記ビードの外側近傍に段差部を形成すると
共に、更に、前記ビードの凹部外側近傍に段差溝部を環
状に設けて、前記長縁部の厚みの一部を収容するように
構成される。
リンダブロックとシリンダヘッドとの接触面にコーテン
グ層を設けて構成される。本発明のヘッドガスケットは
以上の構成を有しているため、ビードが押圧されても、
完全に平坦化されることがなく、また、ビード周辺部の
応力の集中を防止できるので、高い耐久性が得られる。
施の形態について説明する。図1に示すように本発明に
係るヘッドガスケット10は、内燃機関に使用される単
体構造のヘッドガスケット10であり、それぞれの燃焼
室穴2の周縁部には、これらの燃焼室穴2を取り囲んで
形成された環状のビード3が配設されており、また、こ
のヘッドガスケット10の両端に位置する周縁部には、
水や油穴のシール用に副ビード(シールリング)5が形
成されている。
メット4を装着し、このグロメット4は折り返し部4c
の両側に短縁部4aと長縁部4bを設けて形成される。
このグロメット4の短縁部4aをビード3の突出側に設
けて、ビード3の燃焼室穴2側の内側に配設し、また、
長縁部4bをビード3の凹部側に設けて、このビード3
の凹部を覆ってビード3の外側まで延設して設ける。
たビード3の手前まで、また、長縁部4bはビード3の
凹部3bを跨いで形成され、かつ、このビード3の外側
に端部分Cを有するように延設して、ビード3の外側近
傍に段差部を形成する。このヘッドガスケット10の基
板1は、例えばステンレスバネ鋼板や鉄板、銅板、アル
ミ板等で板厚を例えば0.1〜0.4mmにして形成さ
れ、グロメット4は例えばステンレス焼鈍板や銅、軟鋼
板等で板厚t1を例えば0.08〜0.12mmにして
形成される。
すように、ビード3の凹部の外側に段差溝部1bを設け
て、グロメット4の長縁部4bの厚みt2の一部t3を
収容するように構成する。この時のヘッドガスケット1
0の形状の一例を示すと、グロメット4の厚さt2は
0.08〜0.2mm程度で、また、段差溝部1bの深
さt3は0.05〜0.1mm程度で形成され、グロメ
ット4の長縁部4bの基板1からの突出量t2−t3が
0.03〜0.1mm程度になるように形成される。
ト10は、基板1のこの段差溝部1bから燃焼室穴2側
の部分をコイニングや切削加工等で薄く形成した後に、
ビード3をプレス加工して作成する。または、同じ厚さ
の基板1にビード3をプレス加工する際に、段差溝部1
bも同時に形成して作成する。
2のヘッドガスケット10にコーテング層6を形成す
る。このコーテング層6は、図3や図4に示すようにシ
リコンゴムやフッ素ゴムや二硫化モリブデン(MoS2
)等で、シリンダヘッドやシリンダとの接触面に形成
し、これにより、元々締め付け面の加工跡へのなじみ性
が悪い単体構造の金属ガスケットを改良して、締め付け
面へのなじみ性を向上させたり、締め付け面の熱膨張、
収縮によるグロメット4のひきずりを防止する。なお、
このコーテング層6はグロメット4の内側部分やビード
3の凹部部分には設けられない。
板厚やコーテング層6の厚さ等は、シールすべき燃焼ガ
スの圧力や、ボアピッチ(相互に隣接するシリンダ間の
距離)等の要因によって設計変更し、適切なシール面圧
や耐久性が得られるように調整する。
をヘッドボルト等の締結具によって、シリンダブロック
11とシリンダヘッド12との間に押圧状態で挟着して
ビード3を押し潰してシール部分を形成する。そして、
更に押圧力Fが増した時には、ビード3の内側のグロメ
ット4の3層に重なった部分が、シリンダブロック11
の上面とシリンダヘッド12の下面とに当接し、ビード
3部分を保護しながら、シールを確実にする。
ば、ビード3の燃焼室穴2側がビード3とグロメット4
の短縁部4aと長縁部4bの3枚重ねで一番厚くなるの
で、この部分で燃焼ガスをシールするための充分な面圧
を確保することができ、良好なシール部を形成すること
ができる。また、この3枚重ね構造により、ビード3の
内側部分の面圧力の調整が、グロメット4の板厚を変化
させることにより容易にできるようになる。
メット4の長縁部4b、即ちクッションを兼ねたシール
部材上に配置したので、アルミニウム合金等の比較的柔
らかいシリンダブロック11に対しても、この長縁部4
bを介して均等にビード3が接触するので、このビード
3の凹部の角部が直接当たることがなく、また、熱膨張
等で基板1が伸縮しても、ビード3はグロメット4内で
滑らかに動くので、シリンダブロック11に損傷を生じ
ることがなく、シール漏れを防止できる。
4aの端部分Aとビード3部分Bとグロメット4の長縁
部4bの端部分Cと3カ所に分散できるので、各部分で
シール効果を奏することができ、シールをより確実なも
のとすることができる。また、グロメット4の短縁部4
aをビード3の内側で止めことにより、ビード3の内側
が3層になるのに対してビード3部分は2層になり、ビ
ード3部分に押圧力Fが加わった時に、内側に隣接した
短縁部4aの厚みによりビード3が完全に潰れて平坦に
なることを防止してビード3を補償できるので、ビード
3のへたりを防止し押圧状態で弾力性を保持させ、シー
ル力の維持を図ることができる。
4bの端部をビード3の両側に配置して、ヘッドガスケ
ット基板1の同じ部分の両側面にグロメット4の端部が
当接することを避けて、応力の不連続部分A,Cをビー
ド3の内外両側に分散しているので、ヘッドガスケット
基板1の耐久性を向上できる。
1bを設けて、グロメット4のビード凹部側とヘッドガ
スケット基板1とを比較的、滑らかに連続させたので、
このグロメット4の長縁部4bの端がある部分Cに大き
な荷重が加わることを防止でき、更に、ヘッドガスケッ
ト10の耐久性を増すことができる。また、長縁部4b
の突出量t2−t3をグロメット4の板厚t1に関係な
く設定できるので、各部分のシール面圧をより効果的に
構成することができる。
ヘッド12との接触面に、コーテング層6を形成して設
けたので、締め付け面へのなじみ性を向上させたり、締
め付け面の熱膨張、収縮によるグロメット4のひきずり
を防止できる。
よれば、ガスケット基板の穴の部分にグロメットを装着
し3層に形成したので、この板厚を調整することによ
り、ビードの内側部分の面圧の調整を容易に行えて、燃
焼ガスをシールするための充分な面圧を確保することが
でき、その結果シール性能を向上できる。
外側近傍にまで端部分を有するように延設し、該ビード
の外側近傍に段差部を形成して、ビード凹部側を弾力性
のあるグロメットの長縁部、即ち一種のクッション材の
上に配置したので、この長縁部を介して均等にビードが
シリンダブロックを押圧すると共に、ビードの凹部の角
部が直接接触することがないので、シリンダブロックに
ビードによる損傷を生じることがなく、シール漏れを防
止できる。
に設けたことにより、このビード部分に押圧力が加わっ
た際に、この短縁部の厚みによりビードを保護してビー
ドの異常な平坦化を防止することができる。その上、ヘ
ッドガスケットの基板へグロメットの端部が当接する部
分をビードの両側にずらして配置することによって、押
圧荷重が集中するのを避けることができ、シリンダブロ
ックのシール面に応力を分散させると共に、基板の耐久
性を向上できる。
ットによれば、更に、基板に段差溝部を設けて、グロメ
ットのビード凹部側の長縁部の厚みの一部を収納するよ
うに構成したので、このグロメットの長縁部の端部に集
中する押圧荷重を減少することができ、ヘッドガスケッ
トの耐久性を更に増すことができる。その上、請求項3
の本発明のヘッドガスケットによれば、シリンダやシリ
ンダヘッドとの接触面にコーテング層を設けたので、な
じみ性が比較的悪い一枚構造の金属ガスケットの締め付
け面へのなじみ性を向上させることができる。
ットの要部縦断面図である。
ットの要部縦断面図である。
縦断面図であり、(a)は図1のヘッドガスケットにコ
ーテング層を設けたものであり、(b)は図2のヘッド
ガスケットにコーテング層を設けたものである。
る。
ある。
部 2 … 燃焼室穴 3 … ビード 3c… 裾野部 4 … グロメ
ット 4a… 短縁部 4b… 長縁部 4c… 折り返し部 5 … 副ビー
ド 6 … コーテング層 7 … ボルト
穴 10,20,30 … ヘッドガスケット 11 … シリンダブロック 12 … シリ
ンダヘッド 21 … 燃焼室 23 … ボル
ト穴
Claims (3)
- 【請求項1】 内燃機関に使用される単体構造のヘッド
ガスケットのそれぞれの燃焼室穴の周縁部に、これらの
燃焼室穴を取り囲むようにビードを形成すると共に、前
記燃焼室穴を取り囲む部分にグロメットを装着し、該グ
ロメットは、短縁部と長縁部を有して形成され、前記短
縁部は前記ビードの突出側で前記ビードの内側に配設さ
れ、前記長縁部は前記ビードの凹部側で前記ビードを覆
い、かつ、該ビードの外側近傍に端部分を有するように
延設して、前記ビードの外側近傍に段差部を形成して構
成されたヘッドガスケット。 - 【請求項2】 内燃機関に使用される単体構造のヘッド
ガスケットのそれぞれの燃焼室穴の周縁部に、これらの
燃焼室穴を取り囲むようにビードを形成すると共に、前
記燃焼室穴を取り囲む部分にグロメットを装着し、該グ
ロメットは、短縁部と長縁部を有し、前記短縁部は前記
ビードの突出側で前記ビードの内側に設けられ、前記長
縁部は前記ビードの凹部側で前記ビードを覆い、かつ、
該ビードの外側近傍に端部分を有するように延設して、
前記ビードの外側近傍に段差部を形成すると共に、更
に、前記ビードの凹部外側近傍に段差溝部を環状に設け
て、前記長縁部の厚みの一部を収容するように構成され
たヘッドガスケット。 - 【請求項3】 前記ヘッドガスケットのシリンダブロッ
クとシリンダヘッドとの接触面にコーテング層を設けて
構成された請求項1又は2に記載のヘッドガスケット。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP9158845A JP3026073B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | ヘッドガスケット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9158845A JP3026073B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | ヘッドガスケット |
Publications (2)
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---|---|
JPH112325A JPH112325A (ja) | 1999-01-06 |
JP3026073B2 true JP3026073B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=15680671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9158845A Expired - Fee Related JP3026073B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | ヘッドガスケット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3026073B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001132844A (ja) * | 1999-11-08 | 2001-05-18 | Nippon Leakless Corp | シリンダーヘッド用メタルガスケット |
DE102006049202A1 (de) * | 2006-10-18 | 2008-04-30 | Man Diesel Se | Dichtungssystem |
-
1997
- 1997-06-16 JP JP9158845A patent/JP3026073B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH112325A (ja) | 1999-01-06 |
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