JP3460819B2 - ヘッドガスケット - Google Patents
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Description
ダヘッドとシリンダブロックの二部材の間に挟持してシ
ールを行うヘッドガスケットに関するものである。
に、グロメットを設けたメタルガスケットにおいて、こ
のグロメットと基板とを異なった材質で形成し、高いシ
ール性能と優れた耐久性を持つヘッドガスケットに関す
る。
リンダブロック(シリンダボディ)の接合面をシールす
る場合に、ヘッドガスケットを間に挟持して燃焼ガス等
をシールしている。
ように、シリンダブロック等のエンジン部材の形状に合
わせて製造され、ボア用穴2、水穴3やオイル穴4等の
液体穴、ボルト穴5等が形成されており、それぞれのシ
ール対象穴に対して様々なシール手段31,62が設け
られている。
部材間で同じガスケットで行うシールであっても、対象
とする穴によって要求されるシール性能には大きな差異
がある。つまり、シリンダボア用穴2では、シリンダ内
の高温且つ高圧の燃焼ガスをシールする必要があるが、
その一方の液体穴3、4では、比較的低温の液体に対す
るシールが要求される。
の軽量化および製造コストの低減の要請から、多数の金
属板を積層した積層タイプから、一枚乃至二枚の金属板
で形成する単純な構造のメタルガスケットとなって来て
おり、構成板が少なくなるため、使用可能な材料も制限
されてきている。また、エンジンの小型化のために、シ
ール手段に使用できる面積が減少してきている。
ードやグロメットやシム等を多数枚の積層タイプのよう
に自由に組み合わせたり、シール手段を二重に設けたり
することは難しく、シール手段の種類、個数が制限さ
れ、単純化したシール手段を使用せざるを得なくなって
きている。
に示すが、これらのヘッドガスケット1X、1Yでは、
シリンダボア用孔2の周囲に、弾力性があり、隙間の変
動に対する追従性が良い円弧形状や幅狭のビード31を
一重で配置し、また、これらのビード31に、高温高圧
の燃焼ガスが接触しないように、基板60X,60Yの
一部を折り返して形成したグロメット61で保護してい
る。また、液体孔3,4をシールするために、ビード6
2やハーフビード63,73を設けている。
の従来技術のヘッドガスケット1X,1Yにおいては、
シリンダボア用穴2の周囲を囲むグロメット61の部分
とエンジン部材に接触する基板60X,60Yとが一枚
の板で形成されているため、基板60X,60Yと同じ
材料でグロメット61を形成せざるを得ない。
り形成されるため、その材料としては曲げ加工に対し
て、割れが発生し難く、変形し易い焼鈍材が好ましい
が、基板は、ビード62やハーフビード63,73を設
けるために、材料にバネ材を用いることが好ましい。
形成した場合には、基板に必要な弾力性という性質と、
折り曲げ部分に亀裂が生じ易いグロメットに必要な、曲
げ加工性や耐熱性を両立させて満足させることが難し
く、十分な耐久性を得ることが難しいという問題があっ
た。
されたものであり、本発明の目的は、エンジンのシリン
ダヘッドとシリンダブロックの接合面をメタルヘッドガ
スケットでシールする場合に、シリンダボア用穴の周囲
に対しては、最適な材料で形成されたグロメットを配設
できると共に、基板に対しても、最適な材料を配置で
き、シール性能が良く耐久性に富む薄板構造のヘッドガ
スケットを提供することにある。
の本発明に係るヘッドガスケットは、次に示すように構
成される。
メットを設けると共に、該ヘッドガスケットを構成する
基板を第1金属材で、前記グロメットを第2金属材でそ
れぞれ形成したヘッドガスケットであって、前記第1金
属材と前記第2金属材を別金属材料で形成すると共に、
前記基板と前記グロメットのそれぞれに、前記グロメッ
トの端部と前記基板の端部との間に隙間を設けるような
スポット溶接代を設け、該スポット溶接代の重なり合う
部分におけるスポット溶接により、前記グロメットを前
記基板の少なくとも一枚に溶接で一体的に接合して形成
する。
金属材料で形成するので、それぞれに適した材料でグロ
メットと基板を構成できるので、シール性能が良く、耐
久性に富むヘッドガスケットを得ることができる。
液体穴周囲の冷却水や循環油等をシールする部分では、
比較的低いシール面圧でよく、平坦な部分が多いため、
バネ材のような適度な弾力性を有する材料が好ましい
が、一方、シリンダボア用穴周囲では、高圧・高温の燃
焼ガスをシールするため、高い耐熱性と曲げ加工に対す
る変形し易さが必要であり、焼鈍材のような耐熱及び曲
げ加工性に優れた材料が好ましい。この両方の要請を本
構成を採用することにより、簡単に満たすことができ
る。
前記基板を形成する第1金属材をバネ材で、前記グロメ
ットを形成する第2金属材を焼鈍材で形成する。
てはステンレス、バネ材等が考えられ、グロメットを形
成する第2金属材の金属材料としては、ステンレス焼鈍
材、軟鋼板等が考えられるが、このバネ材と焼鈍材の組
み合わせが最も好ましい。
で溶接により接合するので、グロメットと基板との重な
り部分が非常に小さくなり、ヘッドガスケットの重量を
軽減でき、また、材料も節約できる。
ンダブロックに使用する場合のように、グロメットの端
部と基板の端部との間に隙間を設けて、ウォータジャケ
ットの冷却水の通路を確保し、スポット溶接代で重なり
合う部分を形成してもよい。
ガスケットとして取り扱うことができれば良いので、ス
ポット溶接で数カ所接合するのが工数低減や重量軽減の
面から好ましい。
ロメットの内部に、ビード部材を配設する。
を配設することができ、このビードの弾力性により、優
れたシール性を発揮できる。このビード部材の材料は、
基板の金属材料とは別の金属材料にしたり、同じ金属材
料であっても、板厚を変えたり、熱履歴を変えたりする
こともできる。
スケットの基板の数が2枚の時に特に有効であるが、基
板の数が単数である場合や中間板を含むような2枚以上
の構成である場合においても効果を奏し、ビードの断面
形状や大きさ、ビード部材の材料等も、要求されるシー
ル性能によって適宜、選択することができる。
ッドガスケットの実施の形態について説明する。
に示すように、本発明に係る実施の形態のヘッドガスケ
ット1,1Aは、エンジンのシリンダヘッドとシリンダ
ブロック(シリンダボディ)との間に挟持されるメタル
ガスケットであって、シリンダボアの高温・高圧の燃焼
ガス、及び、冷却水通路や冷却オイル通路等の液体通路
の冷却水やオイル等の液体をシールするものである。
り、メタルガスケットの板厚やビードやシール溝の寸法
及び縦横比を実際のものとは異ならせて、シール部分を
誇張して示すことにより、より理解し易いようにしてい
る。
第1実施の形態のヘッドガスケット1は、2枚の構成板
である基板10,20と、シリンダボア用穴2の周囲に
設けた周辺部材であるグロメット30と、ビード板40
とで形成される。
板)10,20を形成する第1金属材は、ステンレス鋼
板や、バネ鋼板等のバネ材で形成され、グロメット30
を形成する第2金属材は、ステンレス焼鈍材(アニール
材)、軟鋼板等で形成する。また、ビード41を有する
ビード板40を形成する金属材は、基板10と同じ材質
で形成することもできるが、別の金属材料の第3金属材
で形成することもできる。
リンダボア径が80mmφの場合で、基板10,20で
0.2〜1.0mm程度、グロメット30で0.2〜
0.3mm程度、ビード板40で0.2〜0.4mm程
度である。
状のグロメット用部材に、シリンダスボア用孔2を設け
ると共に、スポット溶接代30aを、シリンダボア用孔
2の各周囲のそれぞれに2乃至3箇所を設ける。
ード板40をシリンダボア用孔2の周囲に配設して、グ
ロメット用部材のこの部分を折り曲げて、ビード板40
を内包したグロメット30を形成する。
に、グロメット30のスポット溶接代30aに重なるス
ポット溶接代10aを設けると共に、液体孔3,4をシ
ールするためのハーフビード13を設ける。また、基板
10,20の他方の基板20にも、液体孔3,4をシー
ルするためのハーフビード23を設ける。
0aにグロメット30のスポット溶接代30aを重ね
て、スポット溶接し、基板10とグロメット30を一体
的に形成する。
や接着剤等により接合する。
な、ヘッドガスケット1を構成することができる。
基板10,20を形成する第1金属材とグロメット30
を形成する第2金属材を別の金属材料で形成するので、
それぞれに適した金属材料でグロメット30と基板1
0,20を構成できるので、シール性能が良く、しか
も、耐久性に富むヘッドガスケット1を得ることができ
る。
30aで溶接して接合するので、グロメット30と基板
10との重なり部分10a,30aが非常に小さくな
り、ヘッドガスケット1の重量を軽減でき、また、材料
も節約できる。
40が配設されているので、このビード41の弾力性に
より、優れたシール性を発揮できる。
のヘッドガスケット1Aについて説明するが、このヘッ
ドガスケット1Aは、第1の実施の形態のヘッドガスケ
ット1に対して、厚さ調整板として機能する中板50を
新たに設けている点が異なるだけで、その他の構成は同
じである。
スポット溶接代10aとが重なる部分に、調整孔51を
設けて構成される。
ば、厚さ調整用の中板50を配設しているので、ビード
41のシール面圧やハーフビード13,23のシール面
圧を最適なものに調整できるので、シール性能を著しく
高めることができる。
材の間に挟持された時に、スポット溶接代20aとスポ
ット溶接代10aとが重なる部分を調整孔41に収容
し、全体的に略同じ厚さとなるようにすることができ
る。
スケットによれば、次のような効果を奏することができ
る。
形成する第2金属材を別金属材料で形成し、それぞれに
適した金属材料で基板とグロメットを構成できるので、
シール性能が良く、しかも、耐久性に富むヘッドガスケ
ットを得ることができる。
液体穴周囲の冷却水や循環油等をシールする部分では、
バネ材のような適度な弾力性を有する材料を使用するこ
とができ、また、グロメットにおいては、高圧・高温の
燃焼ガスをシールするため、高い耐熱性を持つと共に、
曲げ加工に対して変形し易い焼鈍材等の材料を使用でき
る。
ット溶接代を設け、このスポット溶接代が重なり合う部
分で溶接により一体的に接合するので、基板とグロメッ
トとの重なり部分が非常に小さくなり、ヘッドガスケッ
トの重量を軽減でき、また、材料も節約できる。
ドガスケットを示す平面図である。
ットを示す模式的な図面であり、X−Xの一部分におけ
る断面を含む部分斜視図である。
ットを示す模式的な図面であり、図1のX−Xの一部分
における断面を含む部分斜視図である。
る。
面であり、図4のX−Xの一部分に相当する断面を含む
部分斜視図である。
な図面であり、図4のX−Xの一部分に相当する断面を
含む部分斜視図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 エンジンのシリンダボア用穴の周囲にグ
ロメットを設けると共に、該ヘッドガスケットを構成す
る基板を第1金属材で、前記グロメットを第2金属材で
それぞれ形成したヘッドガスケットであって、前記第1
金属材と前記第2金属材を別金属材料で形成すると共
に、前記基板と前記グロメットのそれぞれに、前記グロ
メットの端部と前記基板の端部との間に隙間を設けるよ
うなスポット溶接代を設け、該スポット溶接代の重なり
合う部分におけるスポット溶接により、前記グロメット
を前記基板の少なくとも一枚に溶接で一体的に接合した
ことを特徴とするヘッドガスケット。 - 【請求項2】 前記基板を形成する第1金属材をバネ材
で、前記グロメットを形成する第2金属材を焼鈍材で形
成したことを特徴とする請求項1記載のヘッドガスケッ
ト。 - 【請求項3】 前記グロメットの内部に、ビード部材を
配設したことを特徴とする請求項1又は2に記載のヘッ
ドガスケット。
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