JPH0587367U - シリンダヘッドガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブロック本体にライナーを鋳込んだシリンダ
ブロックとシリンダヘッドとの間に介装され、金属製の
基板と折り返し部を有する副板とを積層して形成された
シリンダヘッドガスケットであって、ライナーの厚みを
低減することが可能な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。 【構成】 少なくとも副板１４の上下に基板１２，１３
を積層した多層構造からなり、副板の折り返し部３１
を、シリンダブロック２側に位置する下方基板１２の上
面側に位置させるとともに、下方基板１２にライナー６
の開口端面１８に当接すべくライナー側に凸状に形成し
た環状ビード１９の内縁３６を折り返し部の外縁端３７
より内方に設定した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、シリンダヘッドガスケットに係わり、更に詳しくは金属製の基板と 副板とを積層して形成されたシリンダヘッドガスケットに関する。

【０００２】

【従来の技術】

通常、エンジンのシリンダブロックとシリンダヘッドとの間には、シリンダヘ ッドガスケットが挾着され、このシリンダヘッドガスケットによりエンジンの燃 焼室を気密状にシールして燃焼室からガスが外部に漏れるのを防止している。最 近では、このシリンダヘッドガスケットとして、硬質の金属板からなる基板と軟 質の金属板からなる副板を積層し、シリンダボアやウォータジャケット等に対応 する基板部分に環状ビードを形成した構造のものが主流になっている。 このようなシリンダヘッドガスケットをシリンダブロックとシリンダヘッドと の間に介装して、シリンダヘッドをボルトでシリンダブロックに締結すると、ボ ルトの締結力により基板は環状ビードにおいて高い面圧で副板に密着状に当接す るので、燃焼室のシール性を確保するとともに、軟質の金属板よりなる副板によ り、環状ビードに対する保護性とエンジン駆動時におけるシリンダブロック及び シリンダヘッドの動きに対する追従性とを確保することができるようになってい る。

【０００３】 ところで、シリンダヘッドの周縁部を複数のボルトにてシリンダブロックに締 結した際に、ボルトの締結力によりシリンダボア近傍のシリンダヘッド部分が湾 曲し、シリンダヘッドとシリンダヘッドガスケットの基板との間に隙間が発生す る。このため、エンジン駆動時において、シリンダヘッドの上下振動により基板 がシリンダヘッドにたたかれ、環状ビードに損傷やへたりを生じ、シリンダヘッ ドガスケットの耐久性が著しく低下するという問題があった。 この問題に対しては、実開昭６２−１１５５６２号公報にて、副板の開口部の 内周縁部に屈曲部を形成し、該屈曲部において副板の一部をシリンダボアの外側 であって副板本体と基板の内周縁部との間に折り返して折り返し部を形成し、こ の折り返し部が副板本体と環状ビードより内側の基板間に挾着されることで、そ の肉厚によりシリンダヘッドと基板との間に隙間が生じるのを防止するようにな したシリンダヘッドガスケットが提案されている。

【０００４】 一方、図１１に示したように、水冷式エンジンのシリンダブロック１００の構 造に関しては、軽量化の要請と熱伝導率の良さからアルミニウム合金製のブロッ ク１０１に、耐久性を有する鋳鉄製のライナー１０２を鋳込むとともに、ウォー タジャケット１０３がブロックの上面に開口して形成されたオープンデッキ型の ものが存在する。このような構造のシリンダブロック１００とシリンダヘッド１ ０４との間をシールするシリンダヘッドガスケット１０５として、ライナー１０ ２に当接する基板１０６の部分に剛性の高い丸形の環状ビード１０７を形成し、 またウォータジャケットの開口部１０８に対応する部分には環状ビードより剛性 の低い段ビード１０９を形成し、そしてシリンダヘッド１０４に当接する副板１ １０のライナー１０２の開口部１１１に対応する内周縁部をシリンダブロック１ ００の側に折り返し、その折り返し部１１２と副板本体１１３とで基板１０６の 開口縁部１１４を挾持したものが提供されている（実開平３−４７４５０号公報 ）。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前述構造のシリンダヘッドガスケット１０５は、シール性に優れている反面、 前記環状ビード１０７が折り返し部１１２の外側に位置しているため、ライナー １０２の端面幅Ｗ₀ を少なくとも環状ビード１０７の頂点より外側に外縁部が位 置するように設定しなければならず、そのためライナー１０２の端面幅、ひいて はライナー本体の厚みを薄くすることができなかった。即ち、前記折り返し部１ １２は、折り返し加工の容易性とその強度維持の要請から最小限幅を確保する必 要があり、また折り返し部１１２の外縁端を環状ビード１０７の内縁より外方に 設定することができないので、このことがライナー１０２の厚み低減化の支障と なっていた。 また、前述構造のシリンダヘッドガスケット１０５の場合、副板１１０の折り 返し部１１２はシリンダブロック１００に当接し、副板本体１１３はシリンダヘ ッド１０４に当接するので、シリンダブロック１００とシリンダヘッド１０４の 熱膨張率、収縮率が異なると、折り返し部１１２の屈曲部１１５に繰り返し剪断 応力が作用して金属疲労に起因するクラックが発生し、シリンダヘッドガスケッ トの耐久性が低下するといった問題も有していた。

【０００６】 そこで、本考案が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、ブロック本 体にライナーを鋳込み又は圧入したシリンダブロックとシリンダヘッドとの間に 介装され、ライナーの開口部に対応する副板の内周縁部に折り返し部を形成した シリンダヘッドガスケットにおいて、ライナーの開口端面に当接する環状ビード の内縁を前記折り返し部の外縁より内方に設定して、ライナーの厚みを低減する ことが可能なシリンダヘッドガスケットを提供する点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前述の課題解決のために、ブロック本体にライナーを鋳込み又は圧 入したシリンダブロックとシリンダヘッドとの間に介装され、金属製の基板と副 板とを積層して形成するとともに、ライナーの開口部に対応する副板の内周縁部 に折り返し部を形成したシリンダヘッドガスケットにおいて、少なくとも副板の 上下に基板を積層した多層構造からなり、副板の折り返し部を、シリンダブロッ ク側に位置する下方基板の上面側に位置させるとともに、下方基板にライナーの 開口端面に当接すべく該ライナー側に凸状に形成した環状ビードの内縁を前記折 り返し部の外縁端より内方に設定したシリンダヘッドガスケットを構成した。

【０００８】

【作用】

以上の如き内容からなる本考案のシリンダヘッドガスケットは、少なくとも副 板の上下に基板を積層した多層構造とし、副板の折り返し部をシリンダブロック 側に位置する下方基板の上面側に位置させることにより、折り返し部の幅とは無 関係にライナーの開口端面に当接する環状ビードを下方基板に形成することが可 能となり、それにより環状ビードの内縁を前記折り返し部の外縁端より内方、即 ちライナーの開口部寄りに設定して、該ライナーの厚みを低減することが可能と なるものである。また、副板の上下に基板を配しているので、少なくとも副板本 体はシリンダブロック又はシリンダヘッドに直接密着することがなく、それによ りシリンダブロックとシリンダヘッドの熱膨張率が異なってシリンダヘッドガス ケットに剪断応力が作用しても、基板と副板との接触面の滑りによってその剪断 応力を吸収し、副板の内周縁部に形成した折り返し部の屈曲部にクラックが発生 することを防止できるのである。

【０００９】

【実施例】

次に添付図面に示した実施例に基づき更に本考案の詳細を説明する。 図１は本考案の代表的実施例を示すエンジンの要部分解断面図、図２はシリン ダヘッドガスケットの底面図をそれぞれ示している。本実施例のシリンダヘッド ガスケット１は、Ｖ型６気筒エンジンの左右のバンクのシリンダブロック２とシ リンダヘッド３との間にそれぞれ介装されるものである。尚、左右のシリンダヘ ッドガスケットの構造は同様なので、右バンクのシリンダヘッドガスケット１に ついて説明する。

【００１０】 先ず、本考案のシリンダヘッドガスケット１を装着するエンジンの構造につい て説明する。シリンダブロック２は、アルミニウム合金製からなるブロック本体 ４のシリンダボア５に対応する位置に鋳鉄製のライナー６を金型鋳造にて鋳込み 形成したもので、そして冷却用のウォータジャケット７がブロック本体４の上面 に開口したオープンデッキ型と称する構造のものである。前記シリンダボア５に はピストン８が配設され、シリンダブロック２の上側にはシリンダヘッド３が配 設され、シリンダボア５とピストン８とシリンダヘッド３とで燃焼室９が形成さ れ、シリンダブロック２とシリンダヘッド３との間には、燃焼室９から外部にガ スが漏れるのを防止するためと、ウォータジャケット７からブロック本体４とラ イナー６との間に冷却水が侵入するのを防止するためのシリンダヘッドガスケッ ト１が介装されている。 シリンダヘッド３には、各燃焼室９に臨ませて、共に図示を省略した吸気ポー トと排気ポートとが開口され、吸気ポートには吸気弁１０が配設され、排気ポー トには排気弁１１が配設されて、両弁１０，１１はシリンダヘッド３の上部に設 けられた動弁機構（図示省略）により開閉動がなされるようになっている。

【００１１】 次に、シリンダヘッドガスケット１の構造について説明する。 シリンダヘッドガスケット１は、表面にフッ素コーティングした硬質の厚さ０ ．２ｍｍの金属板（例えば、ＳＵＳ３０１製板材）をブランキング加工した下方 基板１２と上方基板１３と、その間に軟質の厚さ０．１ｍｍの金属板（例えば、 ＳＵＳ３０４製板材）をブランキング加工した副板１４を積層した多層構造のも のであり、該副板１４と共に中間板１５も下方基板１２と上方基板１３との間に 適宜配設される。

【００１２】 図１〜図３に示した本実施例（第１実施例）のシリンダヘッドガスケット１は 、下方基板１２と上方基板１３との間に、副板１４を上部、中間板１５を下部に 配設した積層構造を有し、それぞれをバーリングにて接合したものである。

【００１３】 下方基板１２は、シリンダブロック２の３つのシリンダボア５（ライナー６の 開口部１６）に対応する部分に、それぞれ開口部１７が形成され、該開口部１７ の外周側にはシリンダブロック２側に凸状であってライナー６の開口端面１８に 当接する環状ビード１９をそれぞれ形成し、環状ビード１９の外周側にはウォー タジャケット７の開口を覆い得る段ビード２０を形成し、そして該段ビード２０ にはウォータジャケット７の開口と略同一形状の冷却水通路開口２１を複数形成 したものである。また、下方基板１２には、シリンダヘッド３に設けられる動弁 機構へオイルを供給するためのオイル供給通路孔２２と、シリンダヘッド３から オイルを還流させるためのオイル還流通路孔２３と、シリンダヘッド３をシリン ダブロック２に組付けるための締結ボルトが挿通するボルト挿通孔２４とが形成 され、各孔の周囲には前記同様に環状ビード２５が形成されている。

【００１４】 一方、上方基板１３は、前記下方基板１２の開口部１７と同一形状の開口部２ ６を形成し、その外周側にはシリンダヘッド３側に凸状の環状ビード２７を形成 し、更にその外周側には冷却水通路開口２１と同一形状の冷却水通路開口２８を 形成したものである。

【００１５】 副板１４は、前記基板１２，１３と略同一形状を有し、開口部１７，２６に対 応する位置に開口部２９を形成するとともに、前記冷却水通路開口２１，２８に 対応する位置に該開口より小径の冷却水通路孔３０を複数形成し、前記開口部２ ９の内周縁部に折り返し部３１を形成し、該折り返し部３１の屈曲部３２で前記 開口部２９を形成している。ここで、前記折り返し部３１は、下方基板１２の側 に折り返し形成して下方基板１２に密着させ、副板本体３３は上方基板１３に密 着させている。

【００１６】 中間板１５は、折り返し部３１を形成していない以外は前記副板１４と略同一 形状を有し、開口部２９と対応する位置にそれより大径の開口部３４を形成する とともに、冷却水通路孔３０と同一形状の冷却水通路孔３５を形成し、前記開口 部３４の周縁部は前記副板１４の折り返し部３１と副板本体３３とで挾持してい る。

【００１７】 そして、前記下方基板１２の環状ビード１９の内縁３６を、前記副板１４の折 り返し部３１の外縁端３７より間隔ｄだけ内方、即ちライナー６の開口部１６側 寄りに設定するとともに、少なくとも環状ビード１９の頂点３８よりライナー６ の外縁部３９を外方に設定し、環状ビード１９が開口端面１８に圧着してシール 性を確保するようになしている。従って、折り返し部３１は、その折り返し加工 の容易性とその強度維持の要請から所定の幅を有し、ライナー６の開口部１６の 口縁から折り返し部３１の外縁端３７までの距離の最小値が制限されていても、 折り返し部３１に関係なく環状ビード１９の内縁３６の位置を決定できるので、 ライナー６の開口部１６の口縁から環状ビード１９の頂点３８までの距離Ｄを従 来のものより小さく設定することができ、もってライナー６の開口端面１８の幅 Ｗを小さくすることが可能となる。このことは、ライナー６自体の厚みを減少さ せることができることを意味する。

【００１８】 前記下方基板１２と上方基板１３の表面にはフッ素コーティングが施されてい る（図３を参照）が、冷却流量は冷却水通路孔３０，３５で確保し、前記冷却水 通路開口２１，２８はウォータジャケット７の開口と同一形状に形成しているの で、ウォータジャケット７からの水流によるコーティングの脱落を防止するため のコーティングの部分的除去、例えばマスキング処理を省略できる。

【００１９】 このシリンダヘッドガスケット１をシリンダブロック２の上面に配設し、その 後、シリンダヘッド３をボルトでシリンダブロック２に締結固定する。この状態 では、ボルト締結力により下方基板１２の環状ビード１９は、高い面圧でライナ ー６に密着状に当接するとともに、段ビード２０はブロック本体４にやや低い面 圧で密着状に当接し、また上方基板１３の環状ビード２７はシリンダヘッド３に 高い面圧で密着状に当接する。一方、副板１４の折り返し部３１は、下方基板１ ２と中間板１５の間に挾着される。この折り返し部３１の肉厚によって、シリン ダブロック２と下方基板１２との間若しくはシリンダヘッド３と上方基板１３と の間に隙間が生じるのを防止することができる。また、副板１４はシリンダブロ ック２及びシリンダヘッド３に直接接触しないので、シリンダブロック２とシリ ンダヘッド３の熱膨張率が異なってシリンダヘッドガスケット１に剪断応力が作 用しても、副板１４と下方基板１２又は上方基板１３との間で滑りが発生してそ の剪断応力を吸収するので、折り返し部３１の屈曲部３２にクラックが発生する ことを防止できる。

【００２０】 次に、図４〜図１０に基づいて本考案のシリンダヘッドガスケット１の他の実 施例について簡単に説明するが、基本的には前述の第１実施例と同様であるので 、同一構成には同一符号を付して説明を省略する。図４〜図６に示した実施例は 中間板１５を有するものであり、図７〜図１０に示した実施例は中間板１５を省 略したものである。 図４は第２実施例を示し、上方基板１３の環状ビード２７を副板１４側に凸状 に形成した以外は、前述の第１実施例と同様なものである。 図５は第３実施例を示し、下方基板１２と上方基板１３との間であって、副板 １４を下部に、中間板１５を上部に配設し、副板１４の折り返し部３１を中間板 １５の開口部３４を包み込むように上方基板１３側に折り返し形成するとともに 、上方基板１３の環状ビード２７を折り返し部３１の外側であって中間板１５に 当接するように凸状に形成したものである。 図６は第４実施例を示し、副板１４と中間板１５の配置を前記第３実施例と同 一となすとともに、上方基板１３の環状ビード２７をシリンダヘッド３側に凸状 に形成したものである。 図７は第５実施例を示し、中間板１５を有しない以外は第１実施例と同様な構 造である。この場合、副板１４の折り返し部３１は、副板本体３３に対してはぜ 折り状となって互いに密接し、屈曲部３２の曲率が大きくなるので、シリンダヘ ッド３をシリンダブロック２に締結した際に、屈曲部３２に過大な応力が加わっ てクラックが発生しないように、屈曲部３２で形成する開口部２９の直径を、下 方基板１２の開口部１７及び上方基板１３の開口部２６の直径より小さく設定し ている。 図８は第６実施例を示し、上方基板１３の環状ビード２７を副板１４側に凸状 に形成した以外は、前述の第５実施例と同様なものである。 図９は第７実施例を示し、副板１４の折り返し部３１を上方基板１３側に折り 返し形成するとともに、上方基板１３の環状ビード２７をシリンダヘッド３側に 凸状に形成したものである。 図１０は第８実施例を示し、副板１４の折り返し部３１を上方基板１３側に折 り返し形成するとともに、上方基板１３の環状ビード２７を折り返し部３１の外 側であって副板１４に当接するように凸状に形成したものである。

【００２１】 以上のように、本考案は下方基板１２と上方基板１３の間に、折り返し部３１ を有する副板１４を積層したシリンダヘッドガスケット１であって、シリンダボ ア５若しくはライナー６の開口部１６に対応する下方基板１２の開口部１７の外 周側に形成する環状ビード１９の位置を、副板１４の折り返し部３１とは無関係 に設定することができる構造であれば、前述の各実施例に限定されるものではな い。また、本実施例ではウォータジャケット７が上面に開口したオープンデッキ 型のものを示したが、オープンデッキ型以外のシリンダブロックにも適用できる 。また、ライナー６も前述の鋳鉄製以外にアルミニウム合金製その他のものを用 いることが可能であり、該ライナー６の材質は特に限定されない。更に、前記シ リンダヘッドガスケット１の構造は、Ｖ型エンジンに限らず直列型エンジンなど 種々の型式のエンジンにも適用できることは勿論である。

【００２２】

【考案の効果】

以上にしてなる本考案のシリンダヘッドガスケットによれば、ブロック本体に ライナーを鋳込み又は圧入したシリンダブロックとシリンダヘッドとの間に介装 され、金属製の基板と副板とを積層して形成するとともに、ライナーの開口部に 対応する副板の内周縁部に折り返し部を形成したシリンダヘッドガスケットにお いて、少なくとも副板の上下に基板を積層した多層構造からなり、副板の折り返 し部を、シリンダブロック側に位置する下方基板の上面側に位置させるとともに 、下方基板にライナーの開口端面に当接すべく該ライナー側に凸状に形成した環 状ビードの内縁を前記折り返し部の外縁端より内方に設定したので、副板の折り 返し部の肉厚によってシリンダヘッドと基板との間に隙間が生じるのを防止し、 密封性を向上させ得るといった従来の優れた効果を損なうことなく、折り返し部 を設けたことによって生じる不都合、即ち折り返し部によってライナーに圧接す る環状ビードの形成位置が制限を受けて、その結果としてライナーの厚みの低減 化が困難であるといった不都合を解消することができるのである。

【００２３】 また、副板の上下に基板を配しているので、少なくとも副板本体はシリンダブ ロック又はシリンダヘッドに直接密着することがなく、それによりシリンダブロ ックとシリンダヘッドの熱膨張率が異なってシリンダヘッドガスケットに剪断応 力が作用しても、基板と副板との接触面の滑りによってその剪断応力を吸収し、 副板の内周縁部に形成した折り返し部の屈曲部にクラックが発生することを防止 できるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンの要部分解断面図である。

【図２】シリンダヘッドガスケットの底面図である。

【図３】シリンダヘッドガスケットの第１実施例を示す
要部拡大断面図である。

【図４】同じく第２実施例を示す要部拡大断面図であ
る。

【図５】同じく第３実施例を示す要部拡大断面図であ
る。

【図６】同じく第４実施例を示す要部拡大断面図であ
る。

【図７】同じく第５実施例を示す要部拡大断面図であ
る。

【図８】同じく第６実施例を示す要部拡大断面図であ
る。

【図９】同じく第７実施例を示す要部拡大断面図であ
る。

【図１０】同じく第８実施例を示す要部拡大断面図であ
る。

【図１１】従来例を示すエンジンの要部分解断面図であ
る。

【符号の説明】

１ シリンダヘッドガスケット ２ シリンダブロック ３ シリンダヘッド ４ ブロック本体 ５ シリンダボア ６ ライナー ７ ウォータジャケット １２ 下方基板 １３ 上方基板 １４ 副板 １５ 中間板 １６ 開口部 １８ 開口端面 １９ 環状ビード ３１ 折り返し部 ３２ 屈曲部 ３６ 内縁 ３７ 外縁端 ３８ 頂点 ３９ 外縁部

フロントページの続き (72)考案者 植田 耕作 埼玉県熊谷市大字三ケ尻字出口3308 日本 メタルガスケット株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブロック本体にライナーを鋳込み又は圧
   入したシリンダブロックとシリンダヘッドとの間に介装
   され、金属製の基板と副板とを積層して形成するととも
   に、ライナーの開口部に対応する副板の内周縁部に折り
   返し部を形成したシリンダヘッドガスケットにおいて、 少なくとも副板の上下に基板を積層した多層構造からな
   り、副板の折り返し部を、シリンダブロック側に位置す
   る下方基板の上面側に位置させるとともに、下方基板に
   ライナーの開口端面に当接すべく該ライナー側に凸状に
   形成した環状ビードの内縁を前記折り返し部の外縁端よ
   り内方に設定したことを特徴とするシリンダヘッドガス
   ケット。