JPH066829U - 金属積層形ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高圧シール穴と、水穴、オイル穴など、前記
より低い圧のシール穴とをバランスよくシールできる金
属積層形ガスケットを提供すること。 【構成】 弾性シール材をコーティングした中板の両側
に表面板を配置し、高圧のシール穴を、ソリッド部とシ
ール部とでシールし、他のシール穴を、シール部単独で
シールする。ソリッド部は、金属板から成るリング状折
曲げ部と、その穴の内側で折り返して形成した鍔状部を
表面板の上に重ねて形成する。また、シール部は、シー
ル穴を取り巻く凹凸条で形成したものである。前記鍔状
部は、表面板の折り返し、又は、グロメットで形成す
る。 【効果】 ソリッド部とシール部とで高圧シール穴をシ
ールし、他のシール穴をシール部の凹凸条とコーティン
グとでシールするので、バランスのよいシール性能が得
られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関用の金属積層形ガスケットに関し、更に詳細にはシリンダ 穴、及び、その他の貫通穴のそれぞれを確実に密封することのできる金属積層形 ガスケットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関は、一般に、複数のシリンダ穴、及び、その他の貫通穴、例えば、ボ ルト用、水用、オイル用、及びプッシュロッド用などの穴が設けられており、内 燃機関が作動すると、シリンダ穴には、燃料の燃焼により高温高圧が加わり、他 の各穴には水又はオイルの低圧が加わる。したがって、内燃機関の二つのブロッ ク、例えば、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間には、シリンダ穴だけで なく、他の穴の周りを確実に密封すべく、ガスケットを介装し、両ブロックをボ ルトで締め付けている。そして、前記ガスケットとして、金属薄板を積層した金 属積層形ガスケットが使用されていることは周知である。この金属積層形ガスケ ットは、内燃機関、特に、高性能内燃機関のガスケットとして優れた性能を有す るが、それでも、シリンダ穴と、その他の穴との密封条件が異なるために、総て の穴の周りを確実に密封することは容易ではない。

【０００３】 そこで、従来から密封を確実にする手段として、金属薄板にビードを形成した り、シールリングを設けたりすることが行なわれている。しかしながら、単にビ ードを形成した場合には、密封は完全には行なわれず、内燃機関が作動中に、シ リンダ穴及びその他の穴の周りに洩れが生じることがある。また、シールリング は、各穴ごとに用意し、各穴ごとに取り付ける必要があるので、余分な費用が掛 るという問題がある。

【０００４】 前記問題の改善手段として、米国特許第４,７９９,６９５号は、本明細書の図 ９に示すように、上板１と、ビード２を備えた下板４とから成るガスケット６が 開示されている。このガスケット６は、上板１の端部を下板４の下側に折り曲げ て鍔状部８を形成し、該鍔状部８部分を３枚の板で積層し、他の部分より厚く形 成している。したがって、図示しないシリンダヘッドとシリンダブロックとで締 め付けると、鍔状部８部に高い圧縮が起こり、該部分に密封作用が生じ、ビード だけでは達成できない密封性が得られるという特徴がある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、前記米国特許に開示されたガスケットは、シリンダヘッドとシリン ダブロックとの間に取り付けると、鍔状部部分が他の部分より厚いために、ヘッ ドボルトの締め付け力で、シリンダヘッドは、外周がシリンダブロック側に傾斜 するように変形し、内燃機関及びガスケットの性能を低下させるという問題があ る。そこで、鍔状部を形成する金属板を薄い板とし、幅広に板を折り返すとプレ ス加工の際に割れを生じるなど、均等な厚さの鍔状部とすることができない危険 がある。

【０００６】 また、例えば、シリンダヘッドガスケットにおいて、燃焼ガスをシールするシ リンダ穴と、液体をシールする水穴，オイル穴などとのシール圧のバランスを保 つために、前記液体穴には鍔状部を設けず、ビードのみでシールするようにする と、十分なシール性能を得ることができないという問題がある。そこで、金属板 の一方に弾性シール材をコーティングしたものを使用すると、鍔状部部の弾性シ ール材が長期間圧縮される間にへたりを生じ、シリンダ穴の周囲のシール性能が 低下するという問題が派生する。

【０００７】 本考案の目的は、前記米国特許のガスケットの構造状の長所を生かし、しかも 、シリンダヘッドが変形することがなく、内燃機関の総ての種類の穴を適切に密 封できる金属積層形ガスケットを提供することにある。 本考案の別の目的は、シリンダ穴の周りを比較的広い幅で強く密封することが できる金属積層形ガスケットを提供することにある。

【０００８】 本考案の更に別の目的は、前記の金属積層形ガスケットであって、圧力、温度 などのシール条件によって、シールする穴の周りの密封圧を簡単に変えられるガ スケットを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

以上の目的を達成するための本考案の金属積層形ガスケットの構成は、表面を 弾性シール材でコーティングした中板を挟んで、表面板を配置し、該中板及び表 面板に高圧の掛かるシール穴と、前記圧より低い圧の掛かるシール穴とを形成し 、該シール穴の周囲に、中板、及び、表面板のいずれかに、前記シール穴を取り 巻いて凹凸に加工したシール部を形成し、高圧が掛かるシール穴は、中板に設け たシール穴の中に、金属板を折り曲げて形成したリング状の折曲げ部を設け、表 面板、及び、別部材から成る金属板のいずれかを、前記折曲げ部の穴内で折り返 した先端側の鍔状部を、表面板上に重ね合わせ、該鍔状部を設けた部分の積層板 によってソリッド部を形成したものである。

【００１０】 前記鍔状部は、表面板を折り返して形成してもよく、また、他の金属板で形成 したグロメットによってもよい。また、前記折曲げ部は、表面板の一方を折り返 して形成してもよく、また、一旦形成した鍔状部を更に折り返して形成してもよ く、独立した別の金属板で形成してもよい。要は、シール部を設ける部位を含め 、他のガスケット部分の積層枚数より、鍔状部と折曲げ部で形成するソリッド部 の積層枚数を多く、且つ、非圧縮性に形成すればよい。前記シール部は、通常ビ ードと言われているものと解してよく、山形、波形、台形、これらの複合形など 各種の形状の断面形状のものを意味する。

【００１１】 中板をコーティングする弾性シール材は、ＮＢＲゴム、シリコーンゴムなどの ゴム弾性体が好ましいが、軟らかな樹脂でもよい。弾性シール材をコーティング した中板は、弾性シール材のへたりを防止するために、折曲げ部に達しないよう に配置する。 前記ソリッド部は、それ自体密封作用を有すると共に、非圧縮性であるので、 内燃機関の作動による繰り返し荷重によるシリンダ穴用シール部のヘタリを発生 しない。本考案の金属積層形ガスケットは、高圧が掛かるシール穴を、ソリッド 状の折曲げ部と弾性を有するシール部とでシールし、高圧が掛からないシール穴 を、シール部と弾性シール材とでシールする手段は、シール条件が大幅に異なる シール穴について、シール性能のバランスを容易にする作用がある。

【００１２】 また、本考案は、折曲げ部の部分の積層板の厚さと、その他の積層部分の積層 板の厚さとの差は、各板の厚さを適当に選ぶことにより、より小さくすることが できるので、適切な厚さの金属板を使用して、十分幅の広い鍔状部を形成するこ とができる。したがって、接合部材をボルトで締め付けても、接合部材の変形、 シール性能の低下などをなくすことが可能となる。前記積層板の厚さの差は、例 えば、自動車用シリンダヘッドガスケットの場合、一般に、0.０２〜0.１５mm、 シリンダヘッドによっては、ほぼ0.１mmまでの値とすることが好ましい。

【００１３】

【実施例】

以下、図１〜図３に示した実施例１による本考案のシリンダヘッドガスケット (以下、単にガスケットという) ６は、アルミ製シリンダヘッドを使用した内燃 機関用のものであり、従来のガスケットと同様に、シリンダ穴Ｈc 、ボルト穴Ｈ b 、水穴Ｈw 、オイル穴Ｈo 、及び、プッシュロッド穴Ｈp を備えている。水穴 Ｈw 、オイル穴Ｈo 、及び、プッシュロッド穴Ｈp の周りは、いずれも同様の手 段で密封しているので、便宜上、水穴Ｈw とシリンダ穴Ｈc との断面を示した図 ２により、実施例１を説明する。

【００１４】 ガスケット６は、表面板１０, １２、及びその間に配置された中板１４から成 り、表面板１０をシリンダ穴Ｈc の周縁で湾曲状に折り返した折返し部１６と鍔 状部８とを形成している。そして、表面板１０と表面板１２とには、シリンダ穴 Ｈc の周りに、鍔状部８の外側に配置された山形シール部から成るシール部２₁ を備え、同様に、山形シール部から成るシール部２₂ を、水穴Ｈw の周囲に形成 している。そして、表面板１２のシリンダ穴Ｈc 側端部を折り返し、鍔状部８に 重なるように配置して、該鍔状部８の折曲げ部１８を形成し、前記折返し部１６ で表面板１２、折曲げ部１８及び鍔状部８の積層端部を覆っている。鍔状部８を 設けた表面板の板厚を0.２mmとし、また、折曲げ部１８及び表面板１０の積層厚 みと、表面板１０，１２及び中板１４の積層厚みとの差を、0.０５mmに設定した 。

【００１５】 また、中板１４は、水穴Ｈw 及びシリンダ穴Ｈc に対応する穴２０を備え、該 穴２０は、鍔状部８及び折曲げ部１８の外周より大きい穴径とし、また、表面板 １０と表面板１２とに設けたシール部２_1,２₂ は、いずれも、圧縮されたときに 、互に凸状部で押し合うように重ね合わさる位置に形成している。そして、中板 １４は、上下両面に弾性シール材によるコーティング層２２を備えている。コー ティング層２２の厚さは、特に限定はないが、通常、５〜１００ミクロン、好ま しくは、１０〜５０ミクロンとするとよい。また、該コーティング層２２は、水 穴Ｈw の周囲の必要部分に、部分的に設けることもできる。

【００１６】 以上に説明した実施例１のガスケット６は、図３に示すように使用する。即ち 、実施例１のガスケット６をシリンダブロックＸとシリンダヘッドＹとの間に配 置し、図示しないヘッドボルトで締め付けると、鍔状部８と折曲げ部１８とで形 成するソリッド部は、非圧縮的に圧縮され、折返し部１６が変形を受けると共に 、表面板１０のシール部２と、表面板１２のシール部２とが押し潰されて複数の 波形に変形する。そして、前記ソリッド部を形成することによって、強く締め付 けられても、従来のガスケット６ (図９) のように、シリンダブロックＸとシリ ンダヘッドＹとは、変形しなかった。

【００１７】 即ち、ガスケット１は、前記ソリッド部と、その外側に設けたシール部２₁ と によってシリンダ穴Ｈc を確実に密封することができる。また、水穴Ｈw の周囲 は、シール部２₂ とコーティング層２２とで確実に密封される。一般に、従来の ガスケット６は、内燃機関が作動すると、燃焼圧で生ずる打撃による繰り返し荷 重を受け、シリンダ穴Ｈc の周囲のシール部にヘタリが発生する。しかしながら 、実施例１のガスケット６は、鍔状部８及び折曲げ部１８で形成されるソリッド 部が繰り返し荷重を支え、シール部２₁ のヘタリを防止することができる。

【００１８】 実施例１において、コーティング層２２が、柔らかい材料で形成されているこ とが重要である。即ち、積層板間からの水洩れは、柔らかいコーティング層２２ にシール部２₂ が接触することで阻止することができる。また、中板１４が、シ リンダ穴Ｈc に隣接する折曲げ部１８の構成材としていないので、高い熱に対す る耐熱性の劣る弾性シール材を使用しても、高温にさらされることを防止し、弾 性シール材の熱劣化、特に柔軟性の劣化を防止できるので、コスト的にも有利で ある。したがって、弾性シール材の材料選定を容易にし、密封性の向上を容易に することができる。

【００１９】 内燃機関を構成する各ブロックの接合面には、製造過程中にできる小さな傷、 いわゆるツールマークができる。この小さな傷を埋めるために、熱に強い弾性シ ール材を使用したコーティングをガスケット６の表面、即ち、表面板１０及び表 面板１２の表面に形成することができる。 図４に示す実施例２のガスケット６は、折返し部１６、鍔状部８及びシール部 ２₁ を備える表面板１０と、コーティング層２２とシール部２₂ とを備える中板 １４と、折曲げ部１８を備える表面板１２とから成る。このように、シール部２ ₁ , ２₂ を、それぞれ異なる板に、しかも１段に形成しても、実施例１のガスケ ット６と同様に優れた密封作用を得ることができる。図４に示すように、シール 部２₁ , ２₂ に凸部を直接内燃機関のブロック側に向けると、密封圧は、比較的 狭い領域に集中して生じる。

【００２０】 図５に示す実施例３のガスケット６は、実施例２の変形例であって、シール部 ２₁ を中板１４に設けたものである。図のようにしてガスケット６を形成しても 、同様に優れた密封性を得ることができる。 図６に示す実施例４のガスケット６は、実施例２の変形例であって、鍔状部８ の先端を更に折曲げて折曲げ部１８を形成し、表面板１２の端部２４をその上に 位置するように重ねてソリッド部を形成するようにしたものである。この場合も 、同様に優れた密封性を得ることができる。

【００２１】 図７に示す実施例５のガスケット６は、実施例２の変形例であって、折曲げ部 １８を別の部材で形成したものであり、表面板１２の端部２４は、鍔状部８の外 周縁に重ねるようにしたものである。また、図８に示す実施例６のガスケット６ は、前記と同様に実施例２の変形例であって、折曲げ部１８を表面板１０で形成 し、且つ、鍔状部８を、グロメット２６によって形成したものである。これらの ガスケット６も、同様に優れた密封性を得ることができる。

【００２２】 以上説明した各実施例は、水穴についてだけ説明したが、前記したように、オ イル穴などの他の穴も同様に密封した。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したように本考案の金属積層形ガスケットは、シリンダ穴の周りに設 けるシール部の中側に、鍔状部と折曲げ部とによって非圧縮性のソリッド部を設 けたので、該部分を幅広に形成することができ、鍔状部を形成する金属板に厚い 板を使用して鍔状部部の幅を広く形成しても、折曲げ部部積層厚さとその他の積 層厚さとの差を十分小さく形成することができるので、内燃機関を構成するブロ ックの変形がが防止され、折曲げ部部分を形成しない中板を弾性シール材でコー ティングして、シール部によるシール性能を向上させるようにしたので、締め付 け力の調節により密封圧を容易に変えることが可能であるという効果が得られる 。しかも、弾性シール部材に、耐熱性材料を使用しないことが可能であるので、 コスト的にも有利である。

【００２４】 したがって、例えば、高温高圧となるシリンダ穴Ｈc の密封と、その他の水穴 、オイル穴などの低圧の穴の密封との両方を満足する密封性能を得ることができ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に使用した金属積層形ガスケッ
トの平面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】実施例１による本考案の金属積層形ガスケット
を内燃機関に取り付けた状態を示す要部断面図である。

【図４】実施例２による本考案の金属積層形ガスケット
の要部断面図である。

【図５】実施例３による本考案の金属積層形ガスケット
の要部断面図である。

【図６】実施例４による本考案の金属積層形ガスケット
の要部断面図である。

【図７】実施例５による本考案の金属積層形ガスケット
の要部断面図である。

【図８】実施例６による本考案の金属積層形ガスケット
の要部断面図である。

【図９】本考案を使用しない従来の金属積層形ガスケッ
トの要部断面図である。

【符号の説明】

２ シール部 ２₁ シール
部 ２₂ シール部 ６ 金属積層形ガスケット (ガスケット) ８ 鍔状部 １０ 表面板 １２ 表面板 １４ 中板 １６ 折返し部 １８ 折曲げ部 ２２ コーティング層 ２６ グロメット Ｈc シリンダ穴 Ｈw 水穴

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面を弾性シール材でコーティングした
   中板を挟んで、表面板を配置し、該中板及び表面板に高
   圧の掛かるシール穴と、前記圧より低い圧の掛かるシー
   ル穴とを形成し、該シール穴の周囲に、中板、及び、表
   面板のいずれかに、前記シール穴を取り巻いて凹凸に加
   工したシール部を形成し、高圧が掛かるシール穴は、中
   板に設けたシール穴の中に、金属板を折り曲げて形成し
   たリング状の折曲げ部を設け、表面板、及び、別部材か
   ら成る金属板のいずれかを、前記折曲げ部の穴内で折り
   返した先端側の鍔状部を、表面板上に重ね合わせ、該鍔
   状部を設けた部分の積層板によってソリッド部を形成し
   た金属積層形ガスケット。
2. 【請求項２】 高圧の掛かるシール穴に形成したリング
   状の折曲げ部を、一方の表面板を折り返して形成し、他
   方の表面板をリング状の折曲げ部の内側で反対側に折り
   返して、前記一方の表面板の上に重ね合わせて鍔状部を
   形成した請求項１記載の金属積層形ガスケット。
3. 【請求項３】 高圧の掛かるシール穴に形成したリング
   状の折曲げ部を、独立した金属板を折り曲げて少なくと
   も２枚重ねに形成した請求項１に記載の金属積層形ガス
   ケット。
4. 【請求項４】 高圧の掛かるシール穴に形成したリング
   状の折曲げ部の穴内に、グロメットを嵌装し、該グロメ
   ットの２枚の鍔状部を、表面板の外側から重ね合わせた
   請求項１又は請求項３に記載の金属積層形ガスケット。