JPH0842697A - 金属製ガスケット - Google Patents
金属製ガスケットInfo
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- JPH0842697A JPH0842697A JP6201532A JP20153294A JPH0842697A JP H0842697 A JPH0842697 A JP H0842697A JP 6201532 A JP6201532 A JP 6201532A JP 20153294 A JP20153294 A JP 20153294A JP H0842697 A JPH0842697 A JP H0842697A
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- bead
- metal gasket
- holes
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
- F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
- F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
- F16J15/0818—Flat gaskets
- F16J15/0825—Flat gaskets laminated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
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- F16J15/0818—Flat gaskets
- F16J2015/0843—Flat gaskets with an edge portion folded over the plate itself
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16J15/0818—Flat gaskets
- F16J2015/085—Flat gaskets without fold over
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
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- F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
- F16J15/0818—Flat gaskets
- F16J2015/0856—Flat gaskets with a non-metallic coating or strip
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属製ガスケットにおいて、副室近傍の高温
領域を剛性や強度を低下させずに効率的に冷却して均一
温度分布にする。 【構成】 金属製ガスケット20の副室の近傍には、積
層したビード基板21,22に形成されたハーフビード
33,34で囲まれる水穴部31,32の内部に複数の
小孔35を形成する。複数の小孔35は、それらの壁面
がシリンダヘッドの水ジャケットからの冷却水に直接接
触し、高温燃焼ガスから伝達された熱を放熱する機能を
果たす。ビード基板21,22の間に配置された中間板
27には、小孔35に連通する水通し孔が形成されてお
らず、シリンダヘッドからシリンダブロック側への冷却
水の流れを遮断する遮断板の機能を果たす。
領域を剛性や強度を低下させずに効率的に冷却して均一
温度分布にする。 【構成】 金属製ガスケット20の副室の近傍には、積
層したビード基板21,22に形成されたハーフビード
33,34で囲まれる水穴部31,32の内部に複数の
小孔35を形成する。複数の小孔35は、それらの壁面
がシリンダヘッドの水ジャケットからの冷却水に直接接
触し、高温燃焼ガスから伝達された熱を放熱する機能を
果たす。ビード基板21,22の間に配置された中間板
27には、小孔35に連通する水通し孔が形成されてお
らず、シリンダヘッドからシリンダブロック側への冷却
水の流れを遮断する遮断板の機能を果たす。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、多気筒内燃機関にお
いてシリンダヘッドとシリンダブロックとの対向面をシ
ールするため、シリンダヘッドとシリンダブロックとの
間に配置される金属製ガスケットに関する。
いてシリンダヘッドとシリンダブロックとの対向面をシ
ールするため、シリンダヘッドとシリンダブロックとの
間に配置される金属製ガスケットに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エンジンにおいて、シリンダヘッ
ドとシリンダブロックとの間のような構造部材の対向面
間をシールするために該対向面間にビードを備えた弾性
金属板から製作したシリンダヘッドガスケット即ち金属
製ガスケットが使用されている。この種の金属製ガスケ
ットは、基板となる弾性金属板に燃焼室孔を穿設し、こ
れらの燃焼室孔の周囲近傍にビード部を形成している。
金属製ガスケットをシリンダヘッドとシリンダブロック
との対向面間に配置してボルト等によりシリンダヘッド
とシリンダブロックとを締め付けて固定したときに、金
属製ガスケットの弾性金属板に設けたビードは、燃焼室
孔の周囲における対向面に対して弾性的な環状接触部即
ちシール部を形成して燃焼室孔の内外部をシールするこ
とができる。
ドとシリンダブロックとの間のような構造部材の対向面
間をシールするために該対向面間にビードを備えた弾性
金属板から製作したシリンダヘッドガスケット即ち金属
製ガスケットが使用されている。この種の金属製ガスケ
ットは、基板となる弾性金属板に燃焼室孔を穿設し、こ
れらの燃焼室孔の周囲近傍にビード部を形成している。
金属製ガスケットをシリンダヘッドとシリンダブロック
との対向面間に配置してボルト等によりシリンダヘッド
とシリンダブロックとを締め付けて固定したときに、金
属製ガスケットの弾性金属板に設けたビードは、燃焼室
孔の周囲における対向面に対して弾性的な環状接触部即
ちシール部を形成して燃焼室孔の内外部をシールするこ
とができる。
【0003】しかしながら、最近の内燃機関は、高効率
化、高出力化が求められ、その一環として、気筒数を増
して多気筒としたり、混合ガスの燃焼温度を高くした
り、或いは燃焼室として主室に加えて副室を設け、副室
で一次燃焼させ、主室で二次燃焼を行っているため、燃
焼室が高温化し、その高熱が金属製ガスケットにも影響
を及ぼす状態になる。そのため、金属製ガスケットに対
して高温に耐えるものが要求されるようになっている。
化、高出力化が求められ、その一環として、気筒数を増
して多気筒としたり、混合ガスの燃焼温度を高くした
り、或いは燃焼室として主室に加えて副室を設け、副室
で一次燃焼させ、主室で二次燃焼を行っているため、燃
焼室が高温化し、その高熱が金属製ガスケットにも影響
を及ぼす状態になる。そのため、金属製ガスケットに対
して高温に耐えるものが要求されるようになっている。
【0004】図9には、副室7を有するエンジンに適用
した金属製ガスケットが示されている。該金属製ガスケ
ットは、シリンダヘッド1とシリンダブロック2との間
の対向面3,4間に配置されている。また、金属製ガス
ケットには、シリンダヘッド1の水ジャケット即ち水穴
11とシリンダブロック2の水ジャケット即ち水穴12
とが対向する位置に水穴部16が形成され、水穴部16
には水穴11と12とを連通する孔17が形成されてい
る。シリンダヘッド1に形成されたキャビティ14に
は、副室7を構成するホットプラグ8が位置決めされ且
つ周り止めされて配置されている。ディーゼルエンジン
の場合には、図示していないが、ホットプラグ8には点
火プラグと燃料噴射ノズルが配置されている。シリンダ
ブロック2に形成された気筒数に対応する孔部には、ピ
ストン5が往復運動するシリンダ13を構成するシリン
ダライナ15が嵌合されている。ホットプラグ8には、
シリンダ13側に形成された主室6と副室7とを連通す
る連絡孔9が形成されている。ホットプラグ8の底面の
うち連絡孔9とその周囲が主室6に直接に面している
が、残る三日月状の領域が以下に示す金属製ガスケット
70に接触している。副室7から連絡孔9を通じて噴出
する火炎、未燃混合気等の燃焼ガスは連絡孔9の下側部
分を構成するホットプラグ8の底部10に対して熱を与
え、底部10が最も高温の領域になる。
した金属製ガスケットが示されている。該金属製ガスケ
ットは、シリンダヘッド1とシリンダブロック2との間
の対向面3,4間に配置されている。また、金属製ガス
ケットには、シリンダヘッド1の水ジャケット即ち水穴
11とシリンダブロック2の水ジャケット即ち水穴12
とが対向する位置に水穴部16が形成され、水穴部16
には水穴11と12とを連通する孔17が形成されてい
る。シリンダヘッド1に形成されたキャビティ14に
は、副室7を構成するホットプラグ8が位置決めされ且
つ周り止めされて配置されている。ディーゼルエンジン
の場合には、図示していないが、ホットプラグ8には点
火プラグと燃料噴射ノズルが配置されている。シリンダ
ブロック2に形成された気筒数に対応する孔部には、ピ
ストン5が往復運動するシリンダ13を構成するシリン
ダライナ15が嵌合されている。ホットプラグ8には、
シリンダ13側に形成された主室6と副室7とを連通す
る連絡孔9が形成されている。ホットプラグ8の底面の
うち連絡孔9とその周囲が主室6に直接に面している
が、残る三日月状の領域が以下に示す金属製ガスケット
70に接触している。副室7から連絡孔9を通じて噴出
する火炎、未燃混合気等の燃焼ガスは連絡孔9の下側部
分を構成するホットプラグ8の底部10に対して熱を与
え、底部10が最も高温の領域になる。
【0005】また、特開昭64−73156号公報に
は、金属製ガスケットが開示されている。該金属製ガス
ケットを図10及び図11を参照して概説する。図10
は金属製ガスケットを示す部分平面図、及び図11は燃
焼室孔付近の水穴部を示す断面図である。該金属製ガス
ケット70は、四気筒内燃機関に適用でき、燃焼室孔7
3A,73B(以下、73と総称する。)を有し且つ燃
焼室孔73の周縁に沿ってビード74A,74B(以
下、74と総称する。)が形成された弾性金属板からな
る二枚のビード基板71,72、ビード基板71,72
の表面に塗着された耐熱性被覆材75、及びビード基板
71,72間に積層された一枚以上の中間板76から構
成されている。ビード基板71,72のビード74の周
囲には、シリンダヘッド又はシリンダブロックの水ジャ
ケットを通る冷却水が接触する水穴78が設けられてい
る。
は、金属製ガスケットが開示されている。該金属製ガス
ケットを図10及び図11を参照して概説する。図10
は金属製ガスケットを示す部分平面図、及び図11は燃
焼室孔付近の水穴部を示す断面図である。該金属製ガス
ケット70は、四気筒内燃機関に適用でき、燃焼室孔7
3A,73B(以下、73と総称する。)を有し且つ燃
焼室孔73の周縁に沿ってビード74A,74B(以
下、74と総称する。)が形成された弾性金属板からな
る二枚のビード基板71,72、ビード基板71,72
の表面に塗着された耐熱性被覆材75、及びビード基板
71,72間に積層された一枚以上の中間板76から構
成されている。ビード基板71,72のビード74の周
囲には、シリンダヘッド又はシリンダブロックの水ジャ
ケットを通る冷却水が接触する水穴78が設けられてい
る。
【0006】金属製ガスケット70におけるビード基板
71,72の表面に塗着された耐熱性被覆材75は、ゴ
ム系又はフッ素系等のシール剤をコーティングしたもの
であり、シリンダヘッドとシリンダブロックとの対向面
間に締め付けたときに、対向面3,4の表面の非平面性
がこのコーティングによって吸収されてガスケットのシ
ール性能を向上させている。シリンダヘッド1とシリン
ダブロック2の冷却水路即ち水穴11,12(図9参
照)を連通する水孔78は、燃焼室孔73の周囲を環状
に取り囲む帯域79に所々に設定された構造となってい
る。帯域79の全体は、互いに平行に伸びるビード7
4,77で囲まれており、冷却水が帯域79外へ漏出し
ないようにシールしている。更に、金属製ガスケット7
0においては、シール材のコーティング層が剥離して冷
却水と共に循環するのを防止するため、水孔78を包含
する帯域79のコーティング層を予め剥離させている。
71,72の表面に塗着された耐熱性被覆材75は、ゴ
ム系又はフッ素系等のシール剤をコーティングしたもの
であり、シリンダヘッドとシリンダブロックとの対向面
間に締め付けたときに、対向面3,4の表面の非平面性
がこのコーティングによって吸収されてガスケットのシ
ール性能を向上させている。シリンダヘッド1とシリン
ダブロック2の冷却水路即ち水穴11,12(図9参
照)を連通する水孔78は、燃焼室孔73の周囲を環状
に取り囲む帯域79に所々に設定された構造となってい
る。帯域79の全体は、互いに平行に伸びるビード7
4,77で囲まれており、冷却水が帯域79外へ漏出し
ないようにシールしている。更に、金属製ガスケット7
0においては、シール材のコーティング層が剥離して冷
却水と共に循環するのを防止するため、水孔78を包含
する帯域79のコーティング層を予め剥離させている。
【0007】また、金属製ガスケット70は、一般的に
は、シリンダヘッドとシリンダブロックとの冷却は、水
ジャケット即ち冷却水路が錆抜きを行えること、冷却を
均一且つ効果的に行うこと、強度を落とさないこと等の
観点を配慮して、水穴の形状及び構造を設計することに
より行われている。エンジン全体の冷却を平均的にして
最良の状態に保持する冷却状態にするには、エンジン全
体を過度に冷却するのは好ましくないため、シリンダヘ
ッド1とシリンダブロック2との間に流れる冷却水量を
(図9)、金属製ガスケット70の水孔78の大きさを
設定することよって調節している。金属製ガスケット7
0の水孔78は、シリンダヘッド1又はシリンダブロッ
ク2の冷却水路即ち水穴11,12の開口部(図9)の
大きさよりも小さく設定されているのが一般的である
が、ガスケットによっては、水孔17(図9)はまった
く設けられず、閉口状態に置かれることも多い。更に、
金属製ガスケット70では、水孔78を包含する帯域7
9のシールを、燃焼室孔73を包み囲むように平行に形
成したビード74,77で行っているが、一般には、ビ
ード基板にシリンダヘッド1又はシリンダブロック2の
冷却水路11,12の開口部の形状に倣って形成される
水穴用ビードは、燃焼室孔の周囲に散在する各位置にお
いて環状とし、冷却水が金属製ガスケットのビード基板
の表面に広く漏出してビード基板に腐食を生じさせるこ
とがないようにしている。
は、シリンダヘッドとシリンダブロックとの冷却は、水
ジャケット即ち冷却水路が錆抜きを行えること、冷却を
均一且つ効果的に行うこと、強度を落とさないこと等の
観点を配慮して、水穴の形状及び構造を設計することに
より行われている。エンジン全体の冷却を平均的にして
最良の状態に保持する冷却状態にするには、エンジン全
体を過度に冷却するのは好ましくないため、シリンダヘ
ッド1とシリンダブロック2との間に流れる冷却水量を
(図9)、金属製ガスケット70の水孔78の大きさを
設定することよって調節している。金属製ガスケット7
0の水孔78は、シリンダヘッド1又はシリンダブロッ
ク2の冷却水路即ち水穴11,12の開口部(図9)の
大きさよりも小さく設定されているのが一般的である
が、ガスケットによっては、水孔17(図9)はまった
く設けられず、閉口状態に置かれることも多い。更に、
金属製ガスケット70では、水孔78を包含する帯域7
9のシールを、燃焼室孔73を包み囲むように平行に形
成したビード74,77で行っているが、一般には、ビ
ード基板にシリンダヘッド1又はシリンダブロック2の
冷却水路11,12の開口部の形状に倣って形成される
水穴用ビードは、燃焼室孔の周囲に散在する各位置にお
いて環状とし、冷却水が金属製ガスケットのビード基板
の表面に広く漏出してビード基板に腐食を生じさせるこ
とがないようにしている。
【0008】金属製ガスケット70を構成する金属板に
ついては、図11に示されているように、弾性金属板で
あるビード基板71,72の間に一枚の中間板76を挟
着積層して、シリンダヘッド1とシリンダブロック2と
の対向面3,4の不整をより吸収し易くしたものが提案
されているが、最近では、図12に開示されているよう
に、金属製ガスケット80をビード基板81,82の間
に中間板86,87を二枚として合計四枚構成としたも
のがある(例えば、実開平4−66457号公報参
照)。
ついては、図11に示されているように、弾性金属板で
あるビード基板71,72の間に一枚の中間板76を挟
着積層して、シリンダヘッド1とシリンダブロック2と
の対向面3,4の不整をより吸収し易くしたものが提案
されているが、最近では、図12に開示されているよう
に、金属製ガスケット80をビード基板81,82の間
に中間板86,87を二枚として合計四枚構成としたも
のがある(例えば、実開平4−66457号公報参
照)。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
金属製ガスケットをエンジンに使用した場合、燃焼室孔
の内周面は、ビード基板はもとより、中間板が存在する
ときにはその中間板も、断面となって燃焼室に面してお
り、直接に高温の燃焼ガスに晒されていて、接触する燃
焼ガスから熱を受ける。燃焼ガスから受熱した熱は、ビ
ード基板の表面にコーティングが施されているために、
シリンダヘッドやシリンダブロックに速やかに放熱され
難く、ガスケット内部に蓄積され易いという現象があ
る。特に、多気筒内燃機関用の金属製ガスケットにおい
ては、隣接する両燃焼室孔に対して共に近接する部分が
両燃焼室から熱の供給を受けるために特に高温になり易
い。副室を有するエンジンでは、副室内で着火燃焼した
火炎、未燃混合気等のガスは連絡孔を通じて主室へ噴き
出されるが、連絡孔の近傍の部分は火炎、未燃混合気等
のガスで特に熱せられるために、特に高温になり易い。
したがって、ビード基板及び中間板は、高温となる部分
が熱応力により亀裂が発生し、シール機能及び耐久性を
低下させるという問題があり、金属製ガスケットの構造
的な剛性や強度に対する影響を可及的に低減するという
課題があった。
金属製ガスケットをエンジンに使用した場合、燃焼室孔
の内周面は、ビード基板はもとより、中間板が存在する
ときにはその中間板も、断面となって燃焼室に面してお
り、直接に高温の燃焼ガスに晒されていて、接触する燃
焼ガスから熱を受ける。燃焼ガスから受熱した熱は、ビ
ード基板の表面にコーティングが施されているために、
シリンダヘッドやシリンダブロックに速やかに放熱され
難く、ガスケット内部に蓄積され易いという現象があ
る。特に、多気筒内燃機関用の金属製ガスケットにおい
ては、隣接する両燃焼室孔に対して共に近接する部分が
両燃焼室から熱の供給を受けるために特に高温になり易
い。副室を有するエンジンでは、副室内で着火燃焼した
火炎、未燃混合気等のガスは連絡孔を通じて主室へ噴き
出されるが、連絡孔の近傍の部分は火炎、未燃混合気等
のガスで特に熱せられるために、特に高温になり易い。
したがって、ビード基板及び中間板は、高温となる部分
が熱応力により亀裂が発生し、シール機能及び耐久性を
低下させるという問題があり、金属製ガスケットの構造
的な剛性や強度に対する影響を可及的に低減するという
課題があった。
【0010】この発明の目的は、上記の課題を解決する
ことであり、金属製ガスケットの高温となり易い部分即
ち高温領域の熱を、水穴部の冷却水が直接接触する面積
を拡大するという構造上の工夫をすることにより、剛性
や強度を低下させることなく、高温領域を効率的に冷却
水によって放熱してガスケット自体を均一温度分布にし
て熱応力を低下させ、亀裂の発生を防止すると共に、シ
ール機能及び耐久性を維持する金属製ガスケットを提供
することである。
ことであり、金属製ガスケットの高温となり易い部分即
ち高温領域の熱を、水穴部の冷却水が直接接触する面積
を拡大するという構造上の工夫をすることにより、剛性
や強度を低下させることなく、高温領域を効率的に冷却
水によって放熱してガスケット自体を均一温度分布にし
て熱応力を低下させ、亀裂の発生を防止すると共に、シ
ール機能及び耐久性を維持する金属製ガスケットを提供
することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、燃焼室孔を有し且つ前記燃焼室孔の周縁に
沿ってビードを形成した弾性金属製ビード基板を有する
シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に配置される
金属製ガスケットにおいて、局部的に高温領域となる前
記ビード基板の部分には前記シリンダブロック又は前記
シリンダヘッドの水穴を流れる冷却水が接触する水穴部
が設けられ、前記ビード基板の前記水穴部には前記水穴
部を囲む環状ハーフビードが形成され、前記環状ハーフ
ビードの内側の前記ビード基板の前記水穴部には複数の
小孔が形成されていることを特徴とする金属製ガスケッ
トに関する。
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、燃焼室孔を有し且つ前記燃焼室孔の周縁に
沿ってビードを形成した弾性金属製ビード基板を有する
シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に配置される
金属製ガスケットにおいて、局部的に高温領域となる前
記ビード基板の部分には前記シリンダブロック又は前記
シリンダヘッドの水穴を流れる冷却水が接触する水穴部
が設けられ、前記ビード基板の前記水穴部には前記水穴
部を囲む環状ハーフビードが形成され、前記環状ハーフ
ビードの内側の前記ビード基板の前記水穴部には複数の
小孔が形成されていることを特徴とする金属製ガスケッ
トに関する。
【0012】また、この金属製ガスケットにおいて、前
記ビード基板は一対であり、前記ビード基板の表面には
耐熱性被覆材が塗着され、しかも前記ビード基板間に中
間板が介在されている。更に、前記ビード基板の前記水
穴部に形成する前記小孔は少なくも前記シリンダヘッド
側に位置する前記ビード基板に設けられ、前記小孔を設
けた前記ビード基板の部分に対応する前記中間板の部分
は前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの前記
水穴間での冷却水の流れを遮断する遮断板を構成し、前
記水穴部は前記シリンダブロックと前記シリンダヘッド
との前記水穴が互いに対向する前記ビード基板にそれぞ
れ設けられている。また、前記水穴部を設けた前記ビー
ド基板の部分には前記耐熱性被覆材が塗着されている。
記ビード基板は一対であり、前記ビード基板の表面には
耐熱性被覆材が塗着され、しかも前記ビード基板間に中
間板が介在されている。更に、前記ビード基板の前記水
穴部に形成する前記小孔は少なくも前記シリンダヘッド
側に位置する前記ビード基板に設けられ、前記小孔を設
けた前記ビード基板の部分に対応する前記中間板の部分
は前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの前記
水穴間での冷却水の流れを遮断する遮断板を構成し、前
記水穴部は前記シリンダブロックと前記シリンダヘッド
との前記水穴が互いに対向する前記ビード基板にそれぞ
れ設けられている。また、前記水穴部を設けた前記ビー
ド基板の部分には前記耐熱性被覆材が塗着されている。
【0013】
【作用】この発明による金属製ガスケットは、上記のよ
うに構成されており、次のような作用をする。即ち、こ
の金属製ガスケットは、燃焼室孔を有し且つ該燃焼室孔
の周縁に沿ってビードが形成された弾性金属製のビード
基板を少なくとも有し、前記ビード基板には前記ビード
の周囲にシリンダブロック又はシリンダヘッドを通る冷
却水が接触する水穴部を設け、また、前記水穴部には前
記ビード基板の高温領域に設けられた局部的な環状ハー
フビードと該ハーフビードで囲まれる内部に穿設された
複数個の小孔が形成されているから、金属製ガスケット
をシリンダヘッドとシリンダブロックとの両対向面間に
締め付けた場合には、燃焼室孔の周縁に沿って形成した
ビードが対向面間をシールして燃焼室内の燃焼ガスが漏
れ出さないようにするという通常の金属製ガスケットの
作用と共に、燃焼室孔のビードの周囲において局部的に
存在する水穴部においては、該水穴部を囲む環状ハーフ
ビードが両対向面に押し当てられて水穴部をシールして
冷却水が水穴部からハーフビードを越えて他の金属製ガ
スケットの部分に浸出することを防止する。
うに構成されており、次のような作用をする。即ち、こ
の金属製ガスケットは、燃焼室孔を有し且つ該燃焼室孔
の周縁に沿ってビードが形成された弾性金属製のビード
基板を少なくとも有し、前記ビード基板には前記ビード
の周囲にシリンダブロック又はシリンダヘッドを通る冷
却水が接触する水穴部を設け、また、前記水穴部には前
記ビード基板の高温領域に設けられた局部的な環状ハー
フビードと該ハーフビードで囲まれる内部に穿設された
複数個の小孔が形成されているから、金属製ガスケット
をシリンダヘッドとシリンダブロックとの両対向面間に
締め付けた場合には、燃焼室孔の周縁に沿って形成した
ビードが対向面間をシールして燃焼室内の燃焼ガスが漏
れ出さないようにするという通常の金属製ガスケットの
作用と共に、燃焼室孔のビードの周囲において局部的に
存在する水穴部においては、該水穴部を囲む環状ハーフ
ビードが両対向面に押し当てられて水穴部をシールして
冷却水が水穴部からハーフビードを越えて他の金属製ガ
スケットの部分に浸出することを防止する。
【0014】また、前記ビード基板は表面に耐熱性被覆
材が塗着された二枚から成り、前記ビード基板間には中
間板が介在され、前記ビード基板の前記水穴部に形成す
る前記小孔は少なくも前記シリンダヘッド側に位置する
前記ビード基板に設けられ、前記小孔を設けた前記ビー
ド基板の部分に対応する前記中間板の部分は前記シリン
ダブロックと前記シリンダヘッドとの前記水穴間での冷
却水の流れを遮断する遮断板を構成し、前記水穴部は前
記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの前記水穴
が互いに対向する前記ビード基板にそれぞれ設けられて
いる。
材が塗着された二枚から成り、前記ビード基板間には中
間板が介在され、前記ビード基板の前記水穴部に形成す
る前記小孔は少なくも前記シリンダヘッド側に位置する
前記ビード基板に設けられ、前記小孔を設けた前記ビー
ド基板の部分に対応する前記中間板の部分は前記シリン
ダブロックと前記シリンダヘッドとの前記水穴間での冷
却水の流れを遮断する遮断板を構成し、前記水穴部は前
記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの前記水穴
が互いに対向する前記ビード基板にそれぞれ設けられて
いる。
【0015】水穴部のハーフビードで囲まれた内部には
複数の小孔が設けられているので、冷却水はかかる複数
の小孔の内表面に接触して、ビード基板から熱を奪う。
また、冷却水はかかる複数の小孔を通って中間板にも接
触して、燃焼室の高温燃焼ガスから中間板に伝達された
熱も奪って、中間板を冷却する。複数の小孔の総内周面
積は、一つの小孔のみからなる同じ規模の水穴部のその
小孔の内周面積よりも充分広いものとなり、金属製ガス
ケットの燃焼室孔の周辺部における剛性や強度を低下さ
せることなく、ビード基板と中間板との冷却を効率よく
行う。
複数の小孔が設けられているので、冷却水はかかる複数
の小孔の内表面に接触して、ビード基板から熱を奪う。
また、冷却水はかかる複数の小孔を通って中間板にも接
触して、燃焼室の高温燃焼ガスから中間板に伝達された
熱も奪って、中間板を冷却する。複数の小孔の総内周面
積は、一つの小孔のみからなる同じ規模の水穴部のその
小孔の内周面積よりも充分広いものとなり、金属製ガス
ケットの燃焼室孔の周辺部における剛性や強度を低下さ
せることなく、ビード基板と中間板との冷却を効率よく
行う。
【0016】金属製ガスケットの水穴部が、前記両ビー
ド基板の互いに対応する位置に複数の水穴が穿設されて
いる場合に、中間板に水通し孔が形成されていないとき
には、シリンダヘッドとシリンダブロックとの両冷却水
口から送られる冷却水は通り抜けることなく遮断され、
それぞれの側の水穴部において、ビード基板の複数の小
孔と中間板の一方表面に接触して冷却し、適宜の水ジャ
ケット即ち水穴を通って循環する。中間板に、ビード基
板に設けた水穴部の複数の小孔に対応して、水通し孔が
形成されている場合には、シリンダヘッドとシリンダブ
ロックとの冷却水穴は、ビード基板の小孔と水通し孔と
を通じて連通しているから、一方から他方への冷却水の
流れを絞って冷却水の流れを適正にし、冷却水の通過の
際に、両ビード基板と中間板とに接触してこれらの弾性
金属板を適正に冷却し、均一な温度分布にする。水穴部
が、隣接する両燃焼室孔に対して共に近傍の部分又は燃
焼室の副室が位置する領域の外側近傍の部分に設けられ
ている場合には、前述したように、金属製ガスケットの
これらの部分が、非常に高温となる部位であるので、水
穴部は、これらの部分を特に集中的に冷却することがで
きる。
ド基板の互いに対応する位置に複数の水穴が穿設されて
いる場合に、中間板に水通し孔が形成されていないとき
には、シリンダヘッドとシリンダブロックとの両冷却水
口から送られる冷却水は通り抜けることなく遮断され、
それぞれの側の水穴部において、ビード基板の複数の小
孔と中間板の一方表面に接触して冷却し、適宜の水ジャ
ケット即ち水穴を通って循環する。中間板に、ビード基
板に設けた水穴部の複数の小孔に対応して、水通し孔が
形成されている場合には、シリンダヘッドとシリンダブ
ロックとの冷却水穴は、ビード基板の小孔と水通し孔と
を通じて連通しているから、一方から他方への冷却水の
流れを絞って冷却水の流れを適正にし、冷却水の通過の
際に、両ビード基板と中間板とに接触してこれらの弾性
金属板を適正に冷却し、均一な温度分布にする。水穴部
が、隣接する両燃焼室孔に対して共に近傍の部分又は燃
焼室の副室が位置する領域の外側近傍の部分に設けられ
ている場合には、前述したように、金属製ガスケットの
これらの部分が、非常に高温となる部位であるので、水
穴部は、これらの部分を特に集中的に冷却することがで
きる。
【0017】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明による金属
製ガスケットの実施例を説明する。図1はこの発明によ
る金属製ガスケットの一実施例を示す概略平面図、図2
は図1の金属製ガスケットの水穴部を含む部分を拡大し
て示した拡大平面図、図3は図2の線A−Aにおける金
属製ガスケットの一実施例を示す断面図、及び図4は図
3の金属製ガスケットをシリンダブロックとシリンダヘ
ッドとの対向面間に装着した状態を示す断面図である。
製ガスケットの実施例を説明する。図1はこの発明によ
る金属製ガスケットの一実施例を示す概略平面図、図2
は図1の金属製ガスケットの水穴部を含む部分を拡大し
て示した拡大平面図、図3は図2の線A−Aにおける金
属製ガスケットの一実施例を示す断面図、及び図4は図
3の金属製ガスケットをシリンダブロックとシリンダヘ
ッドとの対向面間に装着した状態を示す断面図である。
【0018】図1に示すように、この発明による金属製
ガスケット20は、従来のものと同様に、図9でその一
部を断面で示した四気筒内燃機関におけるシリンダヘッ
ド1とシリンダブロック2との対向面3,4をシールす
るため、シリンダヘッド1とシリンダブロック2との対
向面3,4間に装着して使用されるものである。金属製
ガスケット20は、第1の弾性金属板であるシリンダヘ
ッド1側即ち上側のビード基板21と、第2の弾性金属
板であるシリンダブロック2側即ち下側のビード基板2
2とを積層したものであり、両ビード基板21,22間
に、第1中間板27及び第2中間板28とをサンドイッ
チ状に積層したものである。また、ビード基板21と折
返し部31を有する第1中間板27との間にはシム19
が介在している。第1中間板27は、第2中間板28よ
りも板厚が薄く、燃焼室側の一定の幅を折り返して、折
り返し部31としており、全体として第2中間板28と
密着している。なお、図示の金属製ガスケット20は、
四気筒エンジンに使用するものとして示しているが、気
筒数に対応させて燃焼室孔等を形成すれば多気筒エンジ
ンにも適用できるものである。
ガスケット20は、従来のものと同様に、図9でその一
部を断面で示した四気筒内燃機関におけるシリンダヘッ
ド1とシリンダブロック2との対向面3,4をシールす
るため、シリンダヘッド1とシリンダブロック2との対
向面3,4間に装着して使用されるものである。金属製
ガスケット20は、第1の弾性金属板であるシリンダヘ
ッド1側即ち上側のビード基板21と、第2の弾性金属
板であるシリンダブロック2側即ち下側のビード基板2
2とを積層したものであり、両ビード基板21,22間
に、第1中間板27及び第2中間板28とをサンドイッ
チ状に積層したものである。また、ビード基板21と折
返し部31を有する第1中間板27との間にはシム19
が介在している。第1中間板27は、第2中間板28よ
りも板厚が薄く、燃焼室側の一定の幅を折り返して、折
り返し部31としており、全体として第2中間板28と
密着している。なお、図示の金属製ガスケット20は、
四気筒エンジンに使用するものとして示しているが、気
筒数に対応させて燃焼室孔等を形成すれば多気筒エンジ
ンにも適用できるものである。
【0019】ビード基板21,22は、例えば、SUS
301の金属材料を打ち抜いてビード加工や各種の穴の
成形加工等をし、熱処理をして、張り強さ、伸び、硬さ
を所定の値を満たすように作製したものである。また、
中間板27,28は、例えば、SUS301又はSEC
Cの金属材料を打ち抜いた後、折返し加工やビード加工
等を施し、必要に応じて熱処理を施して作製したもので
ある。
301の金属材料を打ち抜いてビード加工や各種の穴の
成形加工等をし、熱処理をして、張り強さ、伸び、硬さ
を所定の値を満たすように作製したものである。また、
中間板27,28は、例えば、SUS301又はSEC
Cの金属材料を打ち抜いた後、折返し加工やビード加工
等を施し、必要に応じて熱処理を施して作製したもので
ある。
【0020】金属製ガスケット20におけるビード基板
21,22及び中間板27,28には、四つの気筒、即
ち、シリンダヘッド1及びシリンダブロック2(図1)
に形成された燃焼室に対応してそれぞれ四つの燃焼室孔
23A,23B,23C,23D及び24A,24B,
24C,24D(総称は符号23又は24)が形成され
ている。燃焼室孔23と24とは対応して同じ位置に同
じ大きさで形成されている。更に、ビード基板21,2
2及び中間板27,28には、オイルを通すオイル孔2
9、ボルト孔30の他、ノック孔、固定ハトメ孔等が同
じ位置で且つ同じ大きさに穿設されているが、これらに
ついては、金属製ガスケットの技術分野においてそれぞ
れ周知の技術であるので、ここでは詳細な説明を省略す
る。
21,22及び中間板27,28には、四つの気筒、即
ち、シリンダヘッド1及びシリンダブロック2(図1)
に形成された燃焼室に対応してそれぞれ四つの燃焼室孔
23A,23B,23C,23D及び24A,24B,
24C,24D(総称は符号23又は24)が形成され
ている。燃焼室孔23と24とは対応して同じ位置に同
じ大きさで形成されている。更に、ビード基板21,2
2及び中間板27,28には、オイルを通すオイル孔2
9、ボルト孔30の他、ノック孔、固定ハトメ孔等が同
じ位置で且つ同じ大きさに穿設されているが、これらに
ついては、金属製ガスケットの技術分野においてそれぞ
れ周知の技術であるので、ここでは詳細な説明を省略す
る。
【0021】ビード基板21,22の燃焼室孔23,2
4の周囲には、ビード25,26が中間板27,28に
向かって***しているが、図2に示すように、ホットプ
ラグ8の部分では大きく外側に膨らんだ位置にある。ビ
ード基板21,22は、ビード25,26の外側ではガ
スケットの自由状態では中間板27,28から浮いた位
置にあり、オイル孔29,ボルト孔30等の各種の孔が
設けられている位置で、ハーフビード33,34とな
り、各孔に接触する位置を取っている。その外側では、
ハーフビード33,34を経て金属製ガスケット20の
外周縁に到っている。
4の周囲には、ビード25,26が中間板27,28に
向かって***しているが、図2に示すように、ホットプ
ラグ8の部分では大きく外側に膨らんだ位置にある。ビ
ード基板21,22は、ビード25,26の外側ではガ
スケットの自由状態では中間板27,28から浮いた位
置にあり、オイル孔29,ボルト孔30等の各種の孔が
設けられている位置で、ハーフビード33,34とな
り、各孔に接触する位置を取っている。その外側では、
ハーフビード33,34を経て金属製ガスケット20の
外周縁に到っている。
【0022】金属製ガスケット20のビード基板21,
22の表面には、耐熱性及び耐油性を有するゴム(例え
ば、フッ素ゴム)、樹脂等の非金属材料から成る耐熱性
被覆材が塗着されている。耐熱性被覆材は、その厚さ
が、例えば、ビード基板21,22の外面には20μ程
度のコーティングが施され、ビード基板21,22の中
間板に面する内面には10μ程度のコーティングが施さ
れている。耐熱性被覆材は、シリンダヘッド1及びシリ
ンダブロック2に対して金属対金属の接触状態を回避
し、金属製ガスケットとしての耐腐食性や耐久性及び強
度を確保している。また、耐熱性被覆材は、金属製ガス
ケットの機械加工面に凹凸が存在していても、これらの
凹凸を埋めて充分なシール機能を果たすようになる。
22の表面には、耐熱性及び耐油性を有するゴム(例え
ば、フッ素ゴム)、樹脂等の非金属材料から成る耐熱性
被覆材が塗着されている。耐熱性被覆材は、その厚さ
が、例えば、ビード基板21,22の外面には20μ程
度のコーティングが施され、ビード基板21,22の中
間板に面する内面には10μ程度のコーティングが施さ
れている。耐熱性被覆材は、シリンダヘッド1及びシリ
ンダブロック2に対して金属対金属の接触状態を回避
し、金属製ガスケットとしての耐腐食性や耐久性及び強
度を確保している。また、耐熱性被覆材は、金属製ガス
ケットの機械加工面に凹凸が存在していても、これらの
凹凸を埋めて充分なシール機能を果たすようになる。
【0023】以上の金属製ガスケットについての構造
は、以下に詳述する各実施例に共通する基本構造であ
る。次に、図3及び図4を参照して、この発明による金
属製ガスケットの一実施例を説明する。図3は金属製ガ
スケット20における水穴部31を通って燃焼室孔2
3,24から外周縁に到るまで線A−Aに沿って切断し
た図であって、水穴部31の一実施例の詳細を示す断面
図である。また、図4では、金属製ガスケット20がシ
リンダヘッド1とシリンダブロック2との対向面3,4
間に配置されて押圧された状態を示しており、ビード基
板21,22の弾性変形を誇張して隙間が存在する複雑
な形状に図示しているが、実質的には殆ど隙間がない状
態である。
は、以下に詳述する各実施例に共通する基本構造であ
る。次に、図3及び図4を参照して、この発明による金
属製ガスケットの一実施例を説明する。図3は金属製ガ
スケット20における水穴部31を通って燃焼室孔2
3,24から外周縁に到るまで線A−Aに沿って切断し
た図であって、水穴部31の一実施例の詳細を示す断面
図である。また、図4では、金属製ガスケット20がシ
リンダヘッド1とシリンダブロック2との対向面3,4
間に配置されて押圧された状態を示しており、ビード基
板21,22の弾性変形を誇張して隙間が存在する複雑
な形状に図示しているが、実質的には殆ど隙間がない状
態である。
【0024】図4に示すように、金属製ガスケット20
をシリンダヘッド1とシリンダブロック2との間に配置
して、ボルト孔30を通したボルトにより締め付ける
と、主室6と副室7(図9参照)との近傍においては、
中間板27の折返し部37が板厚を大きくしているの
で、締め付け面圧が高くなり燃焼ガスの漏出に対する幅
の広いシール部を形成する。中間板27の折返し部37
の外側では、ビード基板21,22のビード25,26
も圧縮されるので、対向面3,4に強く押し付けられて
シール部を確保する。これら多重同心状の環状シール部
によって、燃焼室孔23,24からの高温高圧の燃焼ガ
スが両対向面3,4に漏れ出るのを阻止することができ
る。シリンダヘッド1とシリンダブロック2との対向面
3,4に生じる不整をビードやコーティング層が吸収
し、内燃機関の爆発・膨張行程の燃焼サイクル時の繰り
返しで発生するシリンダヘッド1の歪み量が抑制され
る。更にビード25,26の周囲の各種の孔の縁は、ハ
ーフビードの変形により対向面3,4に対して強く圧接
されて、それら孔の周縁のシールを果たす。
をシリンダヘッド1とシリンダブロック2との間に配置
して、ボルト孔30を通したボルトにより締め付ける
と、主室6と副室7(図9参照)との近傍においては、
中間板27の折返し部37が板厚を大きくしているの
で、締め付け面圧が高くなり燃焼ガスの漏出に対する幅
の広いシール部を形成する。中間板27の折返し部37
の外側では、ビード基板21,22のビード25,26
も圧縮されるので、対向面3,4に強く押し付けられて
シール部を確保する。これら多重同心状の環状シール部
によって、燃焼室孔23,24からの高温高圧の燃焼ガ
スが両対向面3,4に漏れ出るのを阻止することができ
る。シリンダヘッド1とシリンダブロック2との対向面
3,4に生じる不整をビードやコーティング層が吸収
し、内燃機関の爆発・膨張行程の燃焼サイクル時の繰り
返しで発生するシリンダヘッド1の歪み量が抑制され
る。更にビード25,26の周囲の各種の孔の縁は、ハ
ーフビードの変形により対向面3,4に対して強く圧接
されて、それら孔の周縁のシールを果たす。
【0025】ビード基板21,22には、燃焼室孔2
3,24からホットプラグ8のための高温領域41を遠
巻きにしてフルビード25,26が中間板27,28に
向けて形成されている。領域41の近傍で、ビード2
5,26の直ぐ外側には、局部的に散在する形で分布す
る略矩形(略楕円形であってもよい。)の水穴部31,
32が設けられている。水穴部31,32は、シリンダ
ヘッド1の水ジャケットである冷却水路11とシリンダ
ブロック2の水ジャケットである冷却水路12とが開口
する位置にあり、水穴部31,32を全体として囲むハ
ーフビード33,34は、冷却水路11,12の開口を
完全に取り囲む位置にある。金属製ガスケット20は、
シリンダヘッド1側に位置するビード基板21における
ハーフビード33で囲まれる内部即ち水穴部31には、
複数個(図1では6個)の小孔35が形成されているこ
とである。
3,24からホットプラグ8のための高温領域41を遠
巻きにしてフルビード25,26が中間板27,28に
向けて形成されている。領域41の近傍で、ビード2
5,26の直ぐ外側には、局部的に散在する形で分布す
る略矩形(略楕円形であってもよい。)の水穴部31,
32が設けられている。水穴部31,32は、シリンダ
ヘッド1の水ジャケットである冷却水路11とシリンダ
ブロック2の水ジャケットである冷却水路12とが開口
する位置にあり、水穴部31,32を全体として囲むハ
ーフビード33,34は、冷却水路11,12の開口を
完全に取り囲む位置にある。金属製ガスケット20は、
シリンダヘッド1側に位置するビード基板21における
ハーフビード33で囲まれる内部即ち水穴部31には、
複数個(図1では6個)の小孔35が形成されているこ
とである。
【0026】小孔35の各内径は、エンジンに応じて適
宜の値にして冷却の強さを設定することができるが、他
の部位に設けられる小孔と比較すると充分小さいものに
設定されている。しかしながら、小孔35の内周面積の
総和は、同じ規模の水穴部31が単一の水穴から成る場
合と比較して、同等かそれ以上にすることもできる。ま
た、一つ一つの小孔35は小さいから、狭い領域にも巧
みに分布させることができて、水穴部31を設ける領域
の構造としての剛性や強度を低下させることもなく、効
率良く熱を奪うことができる。この実施例では、中間板
27には、小孔35に連通する水通し孔は穿設されてお
らず、シリンダヘッド1の水ジャケットからシリンダブ
ロック2の水ジャケット側への冷却水の流れは遮断さ
れ、中間板27は遮蔽板の機能を果たしている。
宜の値にして冷却の強さを設定することができるが、他
の部位に設けられる小孔と比較すると充分小さいものに
設定されている。しかしながら、小孔35の内周面積の
総和は、同じ規模の水穴部31が単一の水穴から成る場
合と比較して、同等かそれ以上にすることもできる。ま
た、一つ一つの小孔35は小さいから、狭い領域にも巧
みに分布させることができて、水穴部31を設ける領域
の構造としての剛性や強度を低下させることもなく、効
率良く熱を奪うことができる。この実施例では、中間板
27には、小孔35に連通する水通し孔は穿設されてお
らず、シリンダヘッド1の水ジャケットからシリンダブ
ロック2の水ジャケット側への冷却水の流れは遮断さ
れ、中間板27は遮蔽板の機能を果たしている。
【0027】図4に示すように、金属製ガスケット20
をシリンダヘッド1とシリンダブロック2との対向面
3,4(図9)の間に挟んで締め付けたとき、水穴部3
1,32のハーフビード33,34は、シリンダヘッド
1とシリンダブロック2との水ジャケット即ち冷却水路
11,12の縁部に押圧されてシール部を形成する。冷
却水路11,12からの冷却水は、シール部から外に漏
れ出てビード基板21,22と対向面3,4の間に侵入
することがないから、対向面3,4やビード基板21,
22の他の部分に腐食等が発生するのを防止することが
できる。
をシリンダヘッド1とシリンダブロック2との対向面
3,4(図9)の間に挟んで締め付けたとき、水穴部3
1,32のハーフビード33,34は、シリンダヘッド
1とシリンダブロック2との水ジャケット即ち冷却水路
11,12の縁部に押圧されてシール部を形成する。冷
却水路11,12からの冷却水は、シール部から外に漏
れ出てビード基板21,22と対向面3,4の間に侵入
することがないから、対向面3,4やビード基板21,
22の他の部分に腐食等が発生するのを防止することが
できる。
【0028】ビード基板21,22及び中間板27,2
8には、それぞれ燃焼室6内の高温の燃焼ガスに直接晒
される燃焼室孔23,24及びそれに対応する中間板2
7,28の燃焼室孔から、熱の供給を受ける。また、副
室7内から連絡孔9(図9参照)を通る燃焼ガスによっ
て高温に熱せられるホットプラグ8の底部10からも直
接上側のビード基板21に熱が与えられる。これらの熱
は、金属製ガスケット20内を伝わって、主として水穴
部31,32に接触する冷却水に放熱されるのである
が、ビード基板21,22はそれらの表面に耐熱性被覆
材即ちコーティング層38が塗着されているから、金属
製ガスケット20から冷却水への熱伝達は比較的小さい
が、小孔35内に浸入した冷却水はビード基板21,2
2と中間板27,28を構成する金属に直接に接触して
効率的に熱伝達が行われる。
8には、それぞれ燃焼室6内の高温の燃焼ガスに直接晒
される燃焼室孔23,24及びそれに対応する中間板2
7,28の燃焼室孔から、熱の供給を受ける。また、副
室7内から連絡孔9(図9参照)を通る燃焼ガスによっ
て高温に熱せられるホットプラグ8の底部10からも直
接上側のビード基板21に熱が与えられる。これらの熱
は、金属製ガスケット20内を伝わって、主として水穴
部31,32に接触する冷却水に放熱されるのである
が、ビード基板21,22はそれらの表面に耐熱性被覆
材即ちコーティング層38が塗着されているから、金属
製ガスケット20から冷却水への熱伝達は比較的小さい
が、小孔35内に浸入した冷却水はビード基板21,2
2と中間板27,28を構成する金属に直接に接触して
効率的に熱伝達が行われる。
【0029】次に、図5及び図6を参照して、この発明
による金属製ガスケットの別の実施例を説明する。図5
はこの発明による金属製ガスケットの別の実施例を示す
水穴部を含む部分を示した一部平面図、及び図6は図5
の線B−Bにおける金属製ガスケットの一実施例を示す
断面図である。この実施例による金属製ガスケット50
は、基本的な構造は図3及び図4に示したものと同様で
あるので、同一の構成部分には同一の符号を付し、それ
らの詳細な説明を省略する。図3に示すビード基板2
1,22の水穴部21,22は、金属製ガスケット50
におけるビード基板21,22の水穴部51,52と同
じであるが、ビード基板21に形成されたハーフビード
53で囲まれる内部には、小さい内径を有する小孔55
が形成されていると共に、小孔55よりも内径の大きい
孔57,58が形成されている。中間板27,28にも
孔57,58に対応する位置に同一の内径を有する孔5
4,56が形成されている。孔54,56,57,58
にはハトメ59が嵌入され、両端がカシメられて、ビー
ド基板21,22と中間板27,28とが固定されてい
る。ハトメ59を嵌入する孔54,56,57,58
は、図示の例では水穴部51,52の中央に位置させた
が、水穴部51,52の大きさや、孔の数に応じて適正
に決定できる。また、ビード基板22に小孔(図示せ
ず)を形成してもよく、また、中間板27,28に小孔
に対応させて水通し孔(図示せず)を形成してもよい。
による金属製ガスケットの別の実施例を説明する。図5
はこの発明による金属製ガスケットの別の実施例を示す
水穴部を含む部分を示した一部平面図、及び図6は図5
の線B−Bにおける金属製ガスケットの一実施例を示す
断面図である。この実施例による金属製ガスケット50
は、基本的な構造は図3及び図4に示したものと同様で
あるので、同一の構成部分には同一の符号を付し、それ
らの詳細な説明を省略する。図3に示すビード基板2
1,22の水穴部21,22は、金属製ガスケット50
におけるビード基板21,22の水穴部51,52と同
じであるが、ビード基板21に形成されたハーフビード
53で囲まれる内部には、小さい内径を有する小孔55
が形成されていると共に、小孔55よりも内径の大きい
孔57,58が形成されている。中間板27,28にも
孔57,58に対応する位置に同一の内径を有する孔5
4,56が形成されている。孔54,56,57,58
にはハトメ59が嵌入され、両端がカシメられて、ビー
ド基板21,22と中間板27,28とが固定されてい
る。ハトメ59を嵌入する孔54,56,57,58
は、図示の例では水穴部51,52の中央に位置させた
が、水穴部51,52の大きさや、孔の数に応じて適正
に決定できる。また、ビード基板22に小孔(図示せ
ず)を形成してもよく、また、中間板27,28に小孔
に対応させて水通し孔(図示せず)を形成してもよい。
【0030】この実施例では、ビード基板21,22と
中間板27,28とはシリンダヘッド1とシリンダブロ
ック2(図9)との間に締め付けても互いに位置ずれを
生じることがなく、水穴部51,52と冷却水路即ち水
穴11,12の開口部との位置関係や、中間板27,2
8に水通し孔を設ける場合には小孔55との位置関係を
安定したものに維持することができる。ハトメ59によ
る固定をしたことにより、水穴部51,52の剛性や強
度も向上させることができる。また、ハトメ59を嵌入
した孔54,56,57,58は、当然に中間板27,
28も貫通しているから、ハトメ59の孔は水通し孔と
なり、冷却水がシリンダヘッド1とシリンダブロック2
(図9)とを通じて流れることになる。
中間板27,28とはシリンダヘッド1とシリンダブロ
ック2(図9)との間に締め付けても互いに位置ずれを
生じることがなく、水穴部51,52と冷却水路即ち水
穴11,12の開口部との位置関係や、中間板27,2
8に水通し孔を設ける場合には小孔55との位置関係を
安定したものに維持することができる。ハトメ59によ
る固定をしたことにより、水穴部51,52の剛性や強
度も向上させることができる。また、ハトメ59を嵌入
した孔54,56,57,58は、当然に中間板27,
28も貫通しているから、ハトメ59の孔は水通し孔と
なり、冷却水がシリンダヘッド1とシリンダブロック2
(図9)とを通じて流れることになる。
【0031】次に、図7を参照して、この発明による金
属製ガスケットの更に別の実施例を説明する。図7はこ
の発明による金属製ガスケットの更に別の実施例を示す
水穴部を含む部分を拡大して示した断面図である。図7
では、基本的な構造は図3に示したものと同様であるの
で、同一の構成部分には同一の符号を付し、それらの詳
細な説明を省略する。この金属製ガスケット60につい
ては、ビード基板21,22にそれぞれ形成されている
ハーフビード63,64及び水穴部61,62を有し、
水穴部61,62には小孔65,66が形成されてい
る。また、小孔65,66の数及び位置に対応して、中
間板27,28にそれぞれ水通し孔67,68が形成さ
れている。従って、冷却水は、シリンダヘッド1からシ
リンダブロック2を通って、或いはその逆方向に流れる
ことができ、冷却効率が向上する。ただし、中間板2
7,28にはすべての小孔65,66に対応して水通し
孔67,68を設ける必要はなく、熱の分布を考慮して
水通し孔を設けるか否かを適正に決定すればよい。
属製ガスケットの更に別の実施例を説明する。図7はこ
の発明による金属製ガスケットの更に別の実施例を示す
水穴部を含む部分を拡大して示した断面図である。図7
では、基本的な構造は図3に示したものと同様であるの
で、同一の構成部分には同一の符号を付し、それらの詳
細な説明を省略する。この金属製ガスケット60につい
ては、ビード基板21,22にそれぞれ形成されている
ハーフビード63,64及び水穴部61,62を有し、
水穴部61,62には小孔65,66が形成されてい
る。また、小孔65,66の数及び位置に対応して、中
間板27,28にそれぞれ水通し孔67,68が形成さ
れている。従って、冷却水は、シリンダヘッド1からシ
リンダブロック2を通って、或いはその逆方向に流れる
ことができ、冷却効率が向上する。ただし、中間板2
7,28にはすべての小孔65,66に対応して水通し
孔67,68を設ける必要はなく、熱の分布を考慮して
水通し孔を設けるか否かを適正に決定すればよい。
【0032】次に、図8を参照して、この発明による金
属製ガスケットの他の実施例を説明する。図8はこの発
明による金属製ガスケットの他の実施例を示す水穴部を
含む部分を示した断面図である。図8では、基本的な構
造は図3に示したものと同様であるので、同一の構成部
分には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略す
る。この金属製ガスケット80は、シリンダヘッド側に
位置するビード基板21における水穴部31とシリンダ
ブロック側に位置するビード基板22における水穴部3
2に、複数個の小孔35,36をそれぞれ形成したもの
である。この金属製ガスケット80は、両側のビード基
板21,22に小孔35,36を形成している以外は、
同一の構成及び同一の機能を有するものであり、ここで
はこれらについての説明は省略する。
属製ガスケットの他の実施例を説明する。図8はこの発
明による金属製ガスケットの他の実施例を示す水穴部を
含む部分を示した断面図である。図8では、基本的な構
造は図3に示したものと同様であるので、同一の構成部
分には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略す
る。この金属製ガスケット80は、シリンダヘッド側に
位置するビード基板21における水穴部31とシリンダ
ブロック側に位置するビード基板22における水穴部3
2に、複数個の小孔35,36をそれぞれ形成したもの
である。この金属製ガスケット80は、両側のビード基
板21,22に小孔35,36を形成している以外は、
同一の構成及び同一の機能を有するものであり、ここで
はこれらについての説明は省略する。
【0033】
【発明の効果】この発明による金属製ガスケットは、上
記のように構成されており、次のような効果をする。即
ち、この金属製ガスケットは、燃焼室孔の周縁に沿って
ビードが形成された弾性金属製のビード基板を有し、前
記ビード基板の前記ビードの周囲にシリンダブロック又
はシリンダヘッドを通る冷却水が接触する水穴部を設
け、前記水穴部が前記ビード基板に設けられた局部的な
環状ハーフビードと該ハーフビードで囲まれる内部に穿
設された複数個の小孔から構成したので、シリンダヘッ
ドとシリンダブロックとの対向面間に締め付けた場合に
は、水穴部が設けられているビード基板には、ハーフビ
ードが両対向面に押し当てられて水穴部をシールして冷
却水が水穴部からハーフビードを越えて他の金属製ガス
ケットの部分に浸出することを防止できる。
記のように構成されており、次のような効果をする。即
ち、この金属製ガスケットは、燃焼室孔の周縁に沿って
ビードが形成された弾性金属製のビード基板を有し、前
記ビード基板の前記ビードの周囲にシリンダブロック又
はシリンダヘッドを通る冷却水が接触する水穴部を設
け、前記水穴部が前記ビード基板に設けられた局部的な
環状ハーフビードと該ハーフビードで囲まれる内部に穿
設された複数個の小孔から構成したので、シリンダヘッ
ドとシリンダブロックとの対向面間に締め付けた場合に
は、水穴部が設けられているビード基板には、ハーフビ
ードが両対向面に押し当てられて水穴部をシールして冷
却水が水穴部からハーフビードを越えて他の金属製ガス
ケットの部分に浸出することを防止できる。
【0034】環状ハーフビードで囲まれる水穴部の内部
には複数の小さな小孔が設けられているので、従来のも
ののように、ビード基板の表面に施した耐熱性被覆材の
コーティング層を除去する必要もなく、冷却水はこれら
複数の小孔の内表面に直接接触して、ビード基板から熱
を奪い、ビード基板の温度上昇を防止することができ
る。また、冷却水は、これらの小孔を通って中間板にも
接触して中間板を冷却し、燃焼室の高温燃焼ガスから中
間板に伝達された熱も奪うことができる。複数の小孔の
総内周面積は、一つの小孔のみからなる同じ規模の水穴
部のその小孔内周面積よりも充分広いものとなり、冷却
効率が高い。内部の小孔の数や内径を設計により適正に
設定することができるので、冷却の強さの事前調節を容
易に行うことができる。しかも、金属製ガスケットの燃
焼室孔の周辺部における剛性や強度は、小孔が複数個に
分割されているので、単一の小孔のみからなる同じ規模
の水穴部と比較して、高くすることができる。従って、
高温の燃焼ガスに晒される金属製ガスケットは、水穴部
で効率的に冷却されることにより、また水穴部の領域に
おける構造においても、剛性や強度を低下させる程度が
小さくすることができるため、その構造や耐熱性に優
れ、熱応力により亀裂を生じたりすることもなく、シー
ル機能及び耐久性能を高く維持することができる。その
結果、本発明によれば、簡単でかつ低コストでシール性
能や信頼性が高い金属製ガスケットを提供することがで
きる。
には複数の小さな小孔が設けられているので、従来のも
ののように、ビード基板の表面に施した耐熱性被覆材の
コーティング層を除去する必要もなく、冷却水はこれら
複数の小孔の内表面に直接接触して、ビード基板から熱
を奪い、ビード基板の温度上昇を防止することができ
る。また、冷却水は、これらの小孔を通って中間板にも
接触して中間板を冷却し、燃焼室の高温燃焼ガスから中
間板に伝達された熱も奪うことができる。複数の小孔の
総内周面積は、一つの小孔のみからなる同じ規模の水穴
部のその小孔内周面積よりも充分広いものとなり、冷却
効率が高い。内部の小孔の数や内径を設計により適正に
設定することができるので、冷却の強さの事前調節を容
易に行うことができる。しかも、金属製ガスケットの燃
焼室孔の周辺部における剛性や強度は、小孔が複数個に
分割されているので、単一の小孔のみからなる同じ規模
の水穴部と比較して、高くすることができる。従って、
高温の燃焼ガスに晒される金属製ガスケットは、水穴部
で効率的に冷却されることにより、また水穴部の領域に
おける構造においても、剛性や強度を低下させる程度が
小さくすることができるため、その構造や耐熱性に優
れ、熱応力により亀裂を生じたりすることもなく、シー
ル機能及び耐久性能を高く維持することができる。その
結果、本発明によれば、簡単でかつ低コストでシール性
能や信頼性が高い金属製ガスケットを提供することがで
きる。
【0035】金属製ガスケットの水穴部が、前記両ビー
ド基板の互いに対応する位置に複数の小孔が穿設されて
いる場合に、中間板に水通し孔が穿設されていないとき
には、シリンダヘッドとシリンダブロックとの両水ジャ
ケットから送られる冷却水が、それぞれの側の水穴部に
おいて、ビード基板の複数の小孔と中間板の一方表面に
接触して冷却する。中間板に水通し孔が形成されている
場合には、シリンダヘッドとシリンダブロックとの冷却
水孔は水通し孔を介して連通しているから、一方から他
方への冷却水の流れが生じ、冷却水の通過の際に、両ビ
ード基板と中間板とに接触して、これらの弾性金属板を
冷却する。いずれの場合も、金属製ガスケットは、シリ
ンダヘッド側からもシリンダブロック側からも冷却する
こともでき、冷却効率を向上させることができる。
ド基板の互いに対応する位置に複数の小孔が穿設されて
いる場合に、中間板に水通し孔が穿設されていないとき
には、シリンダヘッドとシリンダブロックとの両水ジャ
ケットから送られる冷却水が、それぞれの側の水穴部に
おいて、ビード基板の複数の小孔と中間板の一方表面に
接触して冷却する。中間板に水通し孔が形成されている
場合には、シリンダヘッドとシリンダブロックとの冷却
水孔は水通し孔を介して連通しているから、一方から他
方への冷却水の流れが生じ、冷却水の通過の際に、両ビ
ード基板と中間板とに接触して、これらの弾性金属板を
冷却する。いずれの場合も、金属製ガスケットは、シリ
ンダヘッド側からもシリンダブロック側からも冷却する
こともでき、冷却効率を向上させることができる。
【0036】金属製ガスケットでは、隣接する両燃焼室
孔に対して共に近傍の部分又は燃焼室の副室が位置する
領域は、前述したように、高温燃焼ガスからの熱の供給
が多量なために非常に高温となり易いので、亀裂の発生
やシール性能の低下が他の部分と比較して最先にかつ集
中的に発生し易いが、本発明の金属製ガスケットのよう
に、水穴部及び小孔がこれらの高温領域に設けられてい
る場合には、水穴部及び小孔は、これらの高温部分を特
に集中的に冷却することができ、熱応力により金属製ガ
スケットに亀裂が発生するのを防止でき、高いシール機
能及び耐久性能を長期にわたって維持することができ
る。
孔に対して共に近傍の部分又は燃焼室の副室が位置する
領域は、前述したように、高温燃焼ガスからの熱の供給
が多量なために非常に高温となり易いので、亀裂の発生
やシール性能の低下が他の部分と比較して最先にかつ集
中的に発生し易いが、本発明の金属製ガスケットのよう
に、水穴部及び小孔がこれらの高温領域に設けられてい
る場合には、水穴部及び小孔は、これらの高温部分を特
に集中的に冷却することができ、熱応力により金属製ガ
スケットに亀裂が発生するのを防止でき、高いシール機
能及び耐久性能を長期にわたって維持することができ
る。
【図1】この発明による金属製ガスケットの一実施例を
示す概略平面図である。
示す概略平面図である。
【図2】図1の金属製ガスケットの水穴部を含む部分を
拡大して示した拡大平面図である。
拡大して示した拡大平面図である。
【図3】図2の線A−Aにおける金属製ガスケットの一
実施例を示す断面図である。
実施例を示す断面図である。
【図4】図3の金属製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装着した状態を示す断面図であ
る。
シリンダヘッドとの間に装着した状態を示す断面図であ
る。
【図5】この発明による金属製ガスケットの別の実施例
を示す水穴部を含む部分を拡大して示した拡大断面図で
ある。
を示す水穴部を含む部分を拡大して示した拡大断面図で
ある。
【図6】図5の線B−Bにおける金属製ガスケットの一
実施例を示す断面図である。
実施例を示す断面図である。
【図7】この発明による金属製ガスケットの更に別の実
施例を示す水穴部を含む部分を拡大して示した拡大断面
図である。
施例を示す水穴部を含む部分を拡大して示した拡大断面
図である。
【図8】この発明による金属製ガスケットの他の実施例
を示す水穴部を含む部分を拡大して示した拡大平面図で
ある。
を示す水穴部を含む部分を拡大して示した拡大平面図で
ある。
【図9】副室を有するエンジンの対向面に使用した金属
製ガスケットを、副室との位置関係で示した断面図であ
る。
製ガスケットを、副室との位置関係で示した断面図であ
る。
【図10】従来の金属製ガスケットの一例を示す平面図
である。
である。
【図11】図10に示した金属製ガスケットの水穴部を
含む部分を示した一部断面図である。
含む部分を示した一部断面図である。
【図12】従来の金属製ガスケットの別の例を示す断面
図である。
図である。
1 シリンダヘッド 2 シリンダブロック 3,4 対向面 6 主室 7 副室 11,12 冷却水路 20,50,60,80 金属製ガスケット 21,22 ビード基板 23,24 燃焼室孔 25,26 ビード 27,28 中間板 31,32,51,52,61,62 水穴部 33,34,53,54,63,64 ハーフビード 35,36,55,65,66 小孔 59 ハトメ 67,68 水通し孔
フロントページの続き (72)発明者 高田 和邦 大阪府東大阪市加納2丁目1番1号 日本 ガスケット株式会社内 (72)発明者 山本 秀夫 神奈川県横浜市金沢区福浦3丁目10番地 株式会社日発グループ中央研究所内 (72)発明者 加藤 道生 神奈川県横浜市金沢区福浦3丁目10番地 株式会社日発グループ中央研究所内 (72)発明者 細川 哲寛 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 嶋村 仁志 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】 燃焼室孔を有し且つ前記燃焼室孔の周縁
に沿ってビードを形成した弾性金属製ビード基板を有す
るシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に配置され
る金属製ガスケットにおいて、局部的に高温領域となる
前記ビード基板の部分には前記シリンダブロック又は前
記シリンダヘッドの水穴を流れる冷却水が接触する水穴
部が設けられ、前記ビード基板の前記水穴部には前記水
穴部を囲む環状ハーフビードが形成され、前記環状ハー
フビードの内側の前記ビード基板の前記水穴部には複数
の小孔が形成されていることを特徴とする金属製ガスケ
ット。 - 【請求項2】 前記ビード基板は一対であり、前記ビー
ド基板の表面には耐熱性被覆材が塗着され、しかも前記
ビード基板間に中間板が介在されていることを特徴とす
る請求項1に記載の金属製ガスケット。 - 【請求項3】 前記ビード基板の前記水穴部に形成する
前記小孔は少なくも前記シリンダヘッド側に位置する前
記ビード基板に設けられ、前記小孔を設けた前記ビード
基板の部分に対応する前記中間板の部分は前記シリンダ
ブロックと前記シリンダヘッドとの前記水穴間での冷却
水の流れを遮断する遮断板を構成し、前記水穴部は前記
シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの前記水穴が
互いに対向する前記ビード基板にそれぞれ設けられてい
ることを特徴とする請求項2に記載の金属製ガスケッ
ト。 - 【請求項4】 前記水穴部を設けた前記ビード基板の部
分には前記耐熱性被覆材が塗着されていることを特徴と
する請求項1〜3のいずれかに記載の金属製ガスケッ
ト。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20153294A JP3642588B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 金属製ガスケット |
DE0695895T DE695895T1 (de) | 1994-08-04 | 1995-06-01 | Metallisches Flachdichtung |
DE69522622T DE69522622T2 (de) | 1994-08-04 | 1995-06-01 | Metallisches Flachdichtung |
EP95303752A EP0695895B1 (en) | 1994-08-04 | 1995-06-01 | Metal gasket |
US08/466,423 US5584490A (en) | 1994-08-04 | 1995-06-06 | Metal gasket with coolant contact areas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20153294A JP3642588B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 金属製ガスケット |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0842697A true JPH0842697A (ja) | 1996-02-16 |
JP3642588B2 JP3642588B2 (ja) | 2005-04-27 |
Family
ID=16442612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20153294A Expired - Fee Related JP3642588B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 金属製ガスケット |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5584490A (ja) |
EP (1) | EP0695895B1 (ja) |
JP (1) | JP3642588B2 (ja) |
DE (2) | DE69522622T2 (ja) |
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US8162326B2 (en) | 2000-06-15 | 2012-04-24 | Dana Automotive Systems Group, Llc | Flat gasket and method for the production thereof |
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DE19719328C1 (de) * | 1997-05-08 | 1998-06-25 | Elringklinger Gmbh | Metallische Zylinderkopfdichtung |
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DE102004044851A1 (de) * | 2004-09-10 | 2006-03-16 | Elringklinger Ag | Zylinderkopfdichtung |
JP2008031872A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Yamaha Marine Co Ltd | メタルガスケットによるシール構造 |
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US8413634B2 (en) | 2008-01-07 | 2013-04-09 | Mcalister Technologies, Llc | Integrated fuel injector igniters with conductive cable assemblies |
US7628137B1 (en) | 2008-01-07 | 2009-12-08 | Mcalister Roy E | Multifuel storage, metering and ignition system |
WO2011025512A1 (en) | 2009-08-27 | 2011-03-03 | Mcallister Technologies, Llc | Integrated fuel injectors and igniters and associated methods of use and manufacture |
US8561598B2 (en) | 2008-01-07 | 2013-10-22 | Mcalister Technologies, Llc | Method and system of thermochemical regeneration to provide oxygenated fuel, for example, with fuel-cooled fuel injectors |
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