JPS58184360A - 内燃機関用シリンダヘツドのガスケツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ットに関するものである。

シリンダヘッドのガスケットは、シリンダブロックとシ
リンダヘッドの間に置かｎ、、複数の機能を果す。すな
わち、 一シリンダブロックとシリンダヘッドの間を循環する冷
却液と潤滑液の密閉性を確保する。

一ｈ圧、高温下での燃焼ガスの密閉性を確保する。

一シリンダヘッドとシリンダブロックの間のすき間の厚
さを調節し、同時に、締める力を承ける。

一シリンダヘッドのガスケット面とシリンダブロックの
幾例学的不規則さを補償し、内燃機関が、作動中に変形
を起した場合でも、肖初の接触を維持し、密閉性を保つ
。

通常、シリンダヘッドのガスケットの密閉機能は、２つ
に分けることができる。

一グリコール冷却液および潤滑油の密閉性は、通常、孔
を開けた薄い金属板上に石綿ボードを固定させたもの、
両面に石綿−エラストマーの繊維を混ぜたものを塗った
全島の織物、等を基材に用いて実現さｎる。

一気体の密閉性は、通常、鋼鉄製の金属ファイヤ・リン
グ、電気亜鉛メッキした鋼鉄、アルミニウム・コーテイ
ンンを施した鋼鉄、等ｒＣよって実現される。

このλ種類の密閉性は、締めネジによってシリンダブロ
ックの上にシリンダヘッドを強く締め付けることによっ
て得られる。しかし、このように強く締めるのは、シリ
ンダの、またスリーブがついている場合はスリーブの高
さが高い＃１と変形のおそれが大きいという不都合を生
じる。

さらに、ガスケットの実現に石綿を利用する場合は，こ
の材料か保健上好ましくないということを含めて、取扱
ｉ上の間鵬が生じる。

液体の密閉性に関する条件を満たすためには、上に述べ
たような種類のガスケットとともに、エラストマー、特
にシリコン−エラストマーのコードを用いる方法も知ら
れている。

予燃室のついたディー（ル・エンジン、特にもともとガ
ソリン・エンジン用に考案されて、ガスケットを締める
ケ所の数が少いものでは、特に密閉性が問題となる。

加えて、従来のガスケットでは、特にガスケットに石綿
か用いられてｉる場合、締める力の一部、それも約ＳＯ
一程度が、ガスケットを構成する材料で吸収されるとい
う問題がある．ガスケットが完全な金属製の場合でもフ
ァイヤ・リングが、潰れた状態では、ガスケットの残如
の部分と同じ厚さをもつことになるという設計概念上の
事実から、やｒｉｂｂめる力の一部がガスケットの心に
よって吸収されることになる。したがって、いずれの場
合も、気体に対する密閉性をよくするために、かなシ大
きな力を加えて締めれば、特にアルミニウムをシリンダ
ヘッドの基材に用いてしる場合、ブロック、シリンダ、
スリーブ、シリンダヘッドなどの各関係部品に、一時的
または永久的な変形があられれるおそれがある。

本発明は、このような不都合を改善することを目的とし
たものである。

そのため、７枚の金属板と、液体の通路を密閉するため
に中央の板の上に置かれたエラストマー製コードでつく
られたガスケットで構成され、気体の密閉性は、ガスケ
ットの心を形成する金属板に対して左右対称のリプをも
つすべてが金属製のシステムで構成されるファイヤ・リ
ングによって、各燃焼室のレベルで実現されるような中
央フレームを設は各ファイヤ・リングは、密閉用の室の
しイルで、下記のものを含むようにした。すなわち−中
夫の板を両側から支えるリプのついたコ枚の薄板。こｊ
、らの薄板は中央の板のへ夛がファイヤーリングからさ
がったところに置かれておシ、１枚の薄板の端Ｓは板の
面と同一平面上にあシ、他の１枚の薄板の端は第２の板
の方向に板の厚さの半分に轡しい値だけずらされている
。

−Ｃ字形をした部分をもち、前記板の厚さの約半分に等
しい厚さの薄板。この薄板はＣ字形部分の自由端部が中
央の板の延長線上で、リプのついたコ枚の薄板を支える
役割シを果し、また、もう／７ｊの端部がリプのついた
、端部が中央の枦に対してずらされている薄板を後うよ
うになっている。

−リプのついたコ枚の薄板と、上に述べた最゛後の薄板
を覆うＣ字形の部分をもつ薄板。

このような配置にすることによって、ファイヤ・リング
を中央の板に対して左右対称に置くことができ、板の両
ｌ１ｌｌＫ置かれたニジストマーのコードが左右対称に
圧縮されるようにすることができる。

各板の向に対して左右対称になるように置かれたエラス
トマー製のガスケットは、締められた時、板に大きな抵
抗を示さずに圧縮されるため、締める負荷がほとんどす
べてファイヤ・リング上で利用でき、従って気体に対す
るよい密閉性が確保さｎ、る。気体に対するよい密閉性
を確保するために必要な負荷は、従来の方法による場合
と異らないので、全体の負荷は、ファイヤ・リングに集
中できるという事実から大巾に、それも従来の方法によ
る場合に比べて半分程度に減少する。密閉性を得るため
に必要な負荷の値か従来より小さくなったことによ如、
シリンダヘッドおよびスリーブが変形する危険は、きわ
めて明確に低下する。

密閉用コードおよびファイヤ・リングのリプを中央の板
に対して左右対称に配置することによ如、密閉用コード
は、厚さの３０優程度、均等に圧縮〆）。

さｎｌこれによシ、ガスケットは、疲労なしによい密閉
性を得ることができる。これに対して、板の両側のガス
ケットの配置が左右非対称でおる場合は、板の両側に置
かれた２つのコードの圧縮度が、例えけｌＯチとＳＯ嘔
というように均等性が得られない。

締められた位置にある時のファイヤ・リングの厚さに、
ディーセル・エンジンの場合、予燃焼室の後部に置かれ
た部分よ）僅かに高くなるようになっていることは、特
に注目に値する。この厚さの違いによって、本来のファ
イヤ・リングのレベルでの、気体に対するすぐれた密閉
性が確保される。

シリンダヘッドのガスケットの心となってしるガスケッ
トの中心部分が、各ファイヤ・リングよシ低いところに
置かれるため、この部分は、ファイヤ・リングを構成す
る材料とは異る材料でつくることができる。ガスケット
の心は、アルミニウムを基材にした合金でつくり、また
、７アイヤ・リングは、ステンレス−スチールでつくる
ことも、１つの方法であろう。

さらに、シリンダヘッドのガスケットには、フェンダ−
および補強材がついておシ、これによシ、インターシリ
ンダと共に１各ンアイヤ・リングのコつの軸の方向が機
械的に強化される。

液体の通路のしばルでの密閉用ガスケットを構成してい
るニジストマーのコードは、さまざまな方法で実現でき
るが、基本に、横力向の押出しをできるだけ制限すると
いうことである。このようにすれば、エラストマーの各
コードを、いわゆる中央の板の上で成形することもでき
るし、コード會中央の昼の中に開けた穴を通して成形す
ることもできるし、さらには、コードを板から独立に成
形して、板上に接着することもできる。

以下、本発明にもとづくシリンダヘッドのガスケットの
ｌ実施形態をあられす添付図面を参照しながら説明を行
なうことによって、本発明かよく理解されよう。なお、
この実施形態に、あくまで例示として引用するものであ
って、本発明の内容を制限するものではない。

第１−４’図に示されたシリンダヘッドのガスケット＝
は、ダ気筒ディーゼル・エンジンに装備するためのもの
でおる。このシリンダヘッドのガスケットには、従来か
ら知られているような形で、エンジンの燃焼室のための
一定数のオリフイスダと潤滑液および冷却液を通すため
のオリフィス５をもつ金輌製の中央の板３が含まれてい
る。シリンダヘッドを、シリンダヘッドのガスケツトコ
を介してシリンダブロック上に締めつけるのは、シリン
ダヘッドのガスケット中に開けられた開口部６を通るね
じによって行なわれる。

液体、すなわちグリコール冷却液および潤滑油のための
密閉性は、兜全に金属製のファイヤ・リングｇとエラス
トマーのガスケット７を組合わせて用いることによって
実現される。液体の通路に対応するエラストマーのガス
ケットは、金属製の中央の板３に対して左右対称になる
ように配置さｎ、る。このガスケットは、松の両側から
、板の上で直接成形することでも、給Ｓ図に示すように
板の厚さの中にυＦ１けた穴９の内側を通して成形する
ことでも、さらには、板とに独笠に成形し、例えば接着
剤を用いて板上に固定することもできる。

これらの場合、いずれも、重要なのは、ガスケットが横
力向の押出しに最大限に抵抗を示すことである。砂体に
対して密閉性を示すコードを形成するガスケットは、各
種の材料、特にシリコン、ニトリル、ポリアクリル、フ
ッ化エラストマー婢によって実現することかできる。

各ファイヤ・リングミ１中央の板３を両側から支えるよ
うにつくられ、板／コの端部け、板ＩＯの方向に、中央
の板３の面に対してずれているような、一枚のリブ付き
薄板ＩＯおよび／コを含んでいる。ファイヤ・リングの
レベルでは、コ枚の薄ｆｌｉｏおよび／２Ｆ′ｉ、厚さ
が中央の権３の厚さの半分に等しいＣ字形のＨｇｔａの
端部に支えられてお、す、この薄板１３ｒｉ、リブのつ
いた薄板１２を櫃い、リブのついた薄ｇ１３は、中央の
敵３に対して薄板１００はうにずむ、ている。リブのつ
いた薄板１０．ｌコと薄板１３＃′ｉ、全体が、ファイ
ヤ・リングのレベルで、Ｃ字形の部分をもつ１ 薄＆／ｌで覆われイいる。このような配置によシ、中央
の板３に対して、ファイヤ・リングを厳密に左右対称に
設置することが可能となる。

ファイヤ・リングのレベルで締められた状態での厚さは
、ファイヤ・リングの後ろ側の厚さよシや中大きいこと
に注意する必要がある。例を挙げれば、第一図の点１５
での厚さをへ７０ミリメートルにした場合、点１６での
厚さｕ　／、６ｓ　ミリメートルにしなければならず、
塘たこのようにすれば、ファイヤ・リングの作動部分の
レベルでの僅かな余分の厚さによシ、気体に対するすぐ
れた密閉性が確保されることになる。

第７図および各柚断面図には、フェンダ−および補強材
が示さｎ、ておル、これらによシ、インターシリンダと
共に、各ファイヤーリングの２つの軸の方向か機械的１
６強化されることは明らかであろう。

これを実腺に使用すると、シリンダヘッドのガスケット
の構造から、シリンダブロック上でシリンダのガスケッ
トを細めた場合、密閉用ガスケツトコアは、大きな抵抗
を受けずに圧縮され、締めの負荷のほとんどすべてがフ
ァイヤ・リング上にかかつてくる。この特性によシ、燃
焼室のレベルで、すぐｎた密閉性を得ることができ、ま
た、締めの負荷は、従来のガスケットを用いた場合忙必
要な締めの負荷よシかなシ低い値ですむようＫなる。

すなわち、仁のガスケットは、下記忙よル実現する仁と
ができる。すなわち、 −Ｕ鉛メッキ、ステンレス・スチール、アルミニウムま
たは軽い合金製の中央の板、 −鋼鉄、電気亜鉛メッキした鋼鉄、ステンレス・スチー
ル、アル建ニウムのコーティングを施した鋼鉄などでつ
くったリブつきリング、−電気亜鉛メッキした鋼鉄、ア
ルミニウムのコーティングを施した鋼鉄、ステンレス・
スチールなどでつくられたファイヤ・リング 上に述べたことから明らかなより釦、本発明け、締付け
の負荷が比較的小さく、またガスケットの実現に必要な
作業の衛生的な見地から興味深いことに１組成中忙石綿
を使用していないにもかかわらず、液体および気体忙対
してすぐれた密閉性を確保する仁とのてきるシリンダヘ
ッドのガスグツトを提供することで、現存の技術を大巾
に改善するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、内燃ディーゼル・エンジンに用いることを意
図した本発明にもとすくシリンダヘッドのガスケットの
平面図である。 第二図は、第１図のコーコ線に添ったシリンダヘッドの
ガスケットの断面拡大図である。 第３図は、第１図の３−３線に添ったシリンダヘッドの
ガスケットの断面拡大図である。 第ダ図は、第１図のダー弘線に添ったシリンダヘッドの
ガスケットの断面拡大図である。 第Ｓ図は、液体に対する密閉性を確保することを目的と
したエラストマーのコードの１つの実施形態を説明した
図である。 コ８１．シリンダヘッドのガスケット ３０１．金属製の板　　４！、Ｓ、、、オリフィス　　
６１０．開口部　　り９９．エラストマーのガスケット
　　ざ１２．ファイ１ヤ・リンゲタ０１．穴　　ｌθ、
ｌコ、／３．／ダ９．。 薄板 手続補正書（方式） 昭和５８年６月３日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５８年　特許願　第１８２４３　　号２、発明の名
称 Ｐ’［［開用シリンダヘッドのガスケット３、補正をす
る者 事件との関係　　　特許出願人 名称　キュルティ ４、代理人 〒１０５住所　東京都港区西新橋１丁目１番１５号物産
ビル別館　電話（５９１）　０２６１昭和５８年５月１
１日 ６、補正の対象 図　　　　　面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　金属製の板（３）および液体の通路に置かれた密閉
   性のガスケット（り）で構成され、前記ガスケットは中
   央の板面上に配置されたエラストマーのコードで構成さ
   れ、気体に対する密閉性は各燃焼室（弘）のレベルで、
   ガスケットの心を形成する金属製の板に対して左右対称
   のリプをもつすべてが金属製のシステムで構成される７
   アイヤ・リングによって実現される中央フレームをもつ
   種類の内燃機関用シリンダヘッドのガスケットにおいて
   、各ファイヤ・リングが、密閉する室のレベルで、 一中夫の板のヘシがファイヤ・リングからさがったとこ
   ろに置かｎ５．１枚の薄板（１０）の端部が叛の面と同
   一平面上にあ）、他の１枚の薄板（１２）の端部が第１
   の板の方向に板の厚さの半分に等しい値だけずらされて
   いる中央の板（３）を両側から支えるコ枚のリブつき薄
   板（ｉｏ、ｔコ）、−Ｃ字形部分の自由端部が中央の板
   の延長線上で、リプのついたコ枚の薄板（ｉｏ、ｌコ）
   を支える役割シを果し、またもうｌ力の端部はリブのつ
   いた、端部が中央の板に対してずらされている薄板を櫃
   うようになっているＣ字形食した部分をもち前記板の厚
   さの半分に等しい厚さの博’４ｆｙ、、（１３）、−リ
   ブのついたコ枚の薄板と上に述べた最後の薄板を援うＣ
   字形の部分をもつ薄板（／４（）を含むことを特徴とす
   る内燃機関用シリンダヘッドのガスケット。 λ、　ファイヤ・リングのレベルで細められた位置での
   厚さが、ファイヤ・リングの後ろの厚さよシやや大きい
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のシリン
   ダヘッドのガスケット。 ３　ファイヤ・リングのレベルでの厚さと、ファイヤ・
   リングの後ろでの厚さの差が、Ｏ，ＯＳミリメートル程
   度であることを特徴とする特許請求の範囲第コ項に記載
   のシリンダヘッドのガスケット。 ダ　ガスケットの心を形成する金桐製の板が、ファイヤ
   ・リングを実現している材料と異る材料で実現さｎてい
   ることを特徴とする特許趙求の範＃ｉ１１第１項ないし
   第３項のいずれか１項に記載のシリンダヘッドのガスケ
   ット。 友　液体の通路に対して密閉性を保証しているニジスト
   マーのコードが、板に対して左右対称に配置され、中央
   の板の中ｒＣつくられた穴（９）を通って成形されるこ
   とを特徴とする特許趙求の範ｖ５第１項ないし第７項の
   いずれか１項に記載のシリンダヘッドのガスケット。