JP2003130224A - メタルガスケット - Google Patents
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- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F11/00—Arrangements of sealings in combustion engines
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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
- 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
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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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- 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)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ビード周辺の面圧分布を適正に維持でき、ビー
ド頂部のコーティングのフローとこのフローに伴うトル
クダウンを抑制できるシール性能と耐久性能に優れたメ
タルガスケットを提供する。 【解決手段】 一枚の金属基板１０で構成され、該金属
基板１０のシール対象穴２，３の周囲にビード１２，１
３を設けると共に、該ビード１２，１３の表裏両面にコ
ーティング３０ａ，３０ｂを設けて、２部材の間をシー
ルするメタルガスケット１において、該メタルガスケッ
ト１の締め付け時に、局所的に強いシール面圧が発生す
るシールライン部分Ａ，Ｂ，Ｃにおける前記コーティン
グ３０ａ，３０ｂの厚さｔ２，ｔ３，ｔ４を、他の部分
の厚さｔ１，ｔ５よりも薄く形成する。
ド頂部のコーティングのフローとこのフローに伴うトル
クダウンを抑制できるシール性能と耐久性能に優れたメ
タルガスケットを提供する。 【解決手段】 一枚の金属基板１０で構成され、該金属
基板１０のシール対象穴２，３の周囲にビード１２，１
３を設けると共に、該ビード１２，１３の表裏両面にコ
ーティング３０ａ，３０ｂを設けて、２部材の間をシー
ルするメタルガスケット１において、該メタルガスケッ
ト１の締め付け時に、局所的に強いシール面圧が発生す
るシールライン部分Ａ，Ｂ，Ｃにおける前記コーティン
グ３０ａ，３０ｂの厚さｔ２，ｔ３，ｔ４を、他の部分
の厚さｔ１，ｔ５よりも薄く形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のシリン
ダヘッドとシリンダブロック等の二つの部材の間に挟持
してシールを行うメタルガスケットに関するものであ
る。
ダヘッドとシリンダブロック等の二つの部材の間に挟持
してシールを行うメタルガスケットに関するものであ
る。
【０００２】より詳細には、一枚また複数枚の金属基板
で構成され、この金属基板にコーティングを塗布したメ
タルガスケットに関する。
で構成され、この金属基板にコーティングを塗布したメ
タルガスケットに関する。
【０００３】
【従来の技術】自動車の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）の接合面をシールす
る場合に、シリンダヘッドガスケットを間に挟持して燃
焼ガスや冷却水等をシールしている。
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、シリンダヘッドガスケットを間に挟持して燃
焼ガスや冷却水等をシールしている。
【０００４】このシリンダヘッドガスケットは、エンジ
ンの軽量化および製造コストの低減等の要請から、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に移行し
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。
ンの軽量化および製造コストの低減等の要請から、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に移行し
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。
【０００５】そのため、多数枚の金属板で構成する積層
タイプで行われてきた、シール手段として採用できるビ
ードやグロメットやシム等を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、一枚乃至
二枚構成のタイプでは、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。更に、シール手段に使用できる面積もエン
ジンの小型化のために減少してきている。
タイプで行われてきた、シール手段として採用できるビ
ードやグロメットやシム等を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、一枚乃至
二枚構成のタイプでは、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。更に、シール手段に使用できる面積もエン
ジンの小型化のために減少してきている。
【０００６】そして、このシリンダヘッドガスケット
は、図５に例示するように、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、シリンダボア用穴
２、冷却水やエンジンオイルの循環のための液体穴３，
４、締結ボルト用のボルト穴５等が形成されており、そ
れぞれのシール対象穴２，３に対してビード１２，１３
等のシール手段が設けられている。
は、図５に例示するように、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、シリンダボア用穴
２、冷却水やエンジンオイルの循環のための液体穴３，
４、締結ボルト用のボルト穴５等が形成されており、そ
れぞれのシール対象穴２，３に対してビード１２，１３
等のシール手段が設けられている。
【０００７】このシールは、同じエンジン部材間で同じ
ガスケットで行うシールであっても、対象とするシール
穴によって要求されるシール性能には大きな差異があ
り、シリンダボア用穴２では、シリンダ内の高温で高圧
の燃焼ガスをシールする必要があるのに対して、液体穴
３では、比較的低温で低圧の液体に対するシールが要求
される。
ガスケットで行うシールであっても、対象とするシール
穴によって要求されるシール性能には大きな差異があ
り、シリンダボア用穴２では、シリンダ内の高温で高圧
の燃焼ガスをシールする必要があるのに対して、液体穴
３では、比較的低温で低圧の液体に対するシールが要求
される。
【０００８】そして、シリンダボア用穴２に対しては、
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１２を設けると共に、シリンダヘッド
とシリンダブロックを締結する締結ボルト用のボルト穴
５で囲んで、締結による圧着力により、大きな面圧を得
てシールしている。
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１２を設けると共に、シリンダヘッド
とシリンダブロックを締結する締結ボルト用のボルト穴
５で囲んで、締結による圧着力により、大きな面圧を得
てシールしている。
【０００９】一方、液体穴３に対しては、ビード１３等
を設けてシールしているが、エンジンの構造上の理由か
ら、締結ボルト用のボルト穴５で囲まれる領域よりも、
外側に液体穴３が形成される場合がある。この場合に
は、この液体穴３をシールする部分には締結ボルトによ
る圧着力が片側にしか作用せず、面圧が小さくなってし
まうために、ビードの高さを大きくしたり、ビードの幅
を狭くしたり、ビードの形状を尖らせる等して対処して
いる。
を設けてシールしているが、エンジンの構造上の理由か
ら、締結ボルト用のボルト穴５で囲まれる領域よりも、
外側に液体穴３が形成される場合がある。この場合に
は、この液体穴３をシールする部分には締結ボルトによ
る圧着力が片側にしか作用せず、面圧が小さくなってし
まうために、ビードの高さを大きくしたり、ビードの幅
を狭くしたり、ビードの形状を尖らせる等して対処して
いる。
【００１０】そして、更に、このビードとガスケットに
当接する金属表面との馴染み性を向上させるためのコー
ティングを組合せて、シール性能の向上を図っている。
当接する金属表面との馴染み性を向上させるためのコー
ティングを組合せて、シール性能の向上を図っている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】例えば、実開平２−１
６８６１号公報のガスケットでは、ビード条を局部的に
設けると共に、金属製基板の両面に弾性被膜を設け、ビ
ード条の突出側にある弾性被膜の厚さを、その裏面側に
ある弾性被膜よりも厚く設けて、ビード頂部に加わる強
締圧をこの厚い弾性被膜で柔軟に吸収し、裏面と同様な
締め付け面圧に保つことにより、良好な面圧バランスを
保ち高いトルク保持力と耐久性を得るようにしている。
６８６１号公報のガスケットでは、ビード条を局部的に
設けると共に、金属製基板の両面に弾性被膜を設け、ビ
ード条の突出側にある弾性被膜の厚さを、その裏面側に
ある弾性被膜よりも厚く設けて、ビード頂部に加わる強
締圧をこの厚い弾性被膜で柔軟に吸収し、裏面と同様な
締め付け面圧に保つことにより、良好な面圧バランスを
保ち高いトルク保持力と耐久性を得るようにしている。
【００１２】しかしながら、このガスケットにおいて
は、ビードの頂部に大きなシール面圧が加わるので、ガ
スケットを長期間使用している間に、この頂部を覆う弾
性被膜がはみ出すフローや摩耗が生じ、シール面圧が実
質的に減少するトルクダウンが生じるという問題があ
る。
は、ビードの頂部に大きなシール面圧が加わるので、ガ
スケットを長期間使用している間に、この頂部を覆う弾
性被膜がはみ出すフローや摩耗が生じ、シール面圧が実
質的に減少するトルクダウンが生じるという問題があ
る。
【００１３】また、実用新案登録第２６０５６１３号の
ガスケットでは、金属板材からなる、ビードを形成した
補給部材の両面にゴム状弾性材によるコーティングを付
すると共に、このコーティングのビードの突出側のゴム
硬度を、他の面側のコーティングのゴム硬度よりも高く
設定して、ゴム硬度を高くすることによりビードの頂部
におけるコーティングのはみ出し（フロー）を抑止し、
ゴム硬度を低くすることにより単位面積当たりの面圧を
低い値に保つことにより、両方の面におけるシール性能
のバランスを保っている。
ガスケットでは、金属板材からなる、ビードを形成した
補給部材の両面にゴム状弾性材によるコーティングを付
すると共に、このコーティングのビードの突出側のゴム
硬度を、他の面側のコーティングのゴム硬度よりも高く
設定して、ゴム硬度を高くすることによりビードの頂部
におけるコーティングのはみ出し（フロー）を抑止し、
ゴム硬度を低くすることにより単位面積当たりの面圧を
低い値に保つことにより、両方の面におけるシール性能
のバランスを保っている。
【００１４】しかしながら、このガスケットにおいて
は、裏面のゴム硬度の低いコーティングにより全体的に
シール面圧を低下させても、ビード頂部側のゴム硬度の
高いコーティングにより、ビード頂部のシール面圧がビ
ード周囲に比較して部分的に突出して高くなるので、ビ
ード頂部のコーティングに加わる面圧が大きく、フロー
や実質的な面圧の低下であるトルクダウンを回避出来な
いという問題がある。
は、裏面のゴム硬度の低いコーティングにより全体的に
シール面圧を低下させても、ビード頂部側のゴム硬度の
高いコーティングにより、ビード頂部のシール面圧がビ
ード周囲に比較して部分的に突出して高くなるので、ビ
ード頂部のコーティングに加わる面圧が大きく、フロー
や実質的な面圧の低下であるトルクダウンを回避出来な
いという問題がある。
【００１５】そして、特開平１０−１０３５２３号公報
のメタルガスケットでは、この金属板のビードの突出側
の面にビードの凸状部分を除いて広がる第１被膜層と、
その裏面側の第２被膜層を設けて、第１被膜層からビー
ドの凸状部分を除くことにより、ビード頂部における第
１被膜層のはみ出し（フロー）が生じないようにして、
このビード部分におけるシール面圧の経時的な減少であ
るトルクダウンを防止している。
のメタルガスケットでは、この金属板のビードの突出側
の面にビードの凸状部分を除いて広がる第１被膜層と、
その裏面側の第２被膜層を設けて、第１被膜層からビー
ドの凸状部分を除くことにより、ビード頂部における第
１被膜層のはみ出し（フロー）が生じないようにして、
このビード部分におけるシール面圧の経時的な減少であ
るトルクダウンを防止している。
【００１６】しかしながら、ビードの頂部部分の被膜層
が除去されているため、これに当接するエンジン部材の
表面にツールマーク等の微細な凹凸がある場合には、こ
の凹凸を吸収しきれず、この部分から僅かではあるが、
燃焼ガスや冷却水、オイル等が漏出するおそれが生じる
という問題がある。
が除去されているため、これに当接するエンジン部材の
表面にツールマーク等の微細な凹凸がある場合には、こ
の凹凸を吸収しきれず、この部分から僅かではあるが、
燃焼ガスや冷却水、オイル等が漏出するおそれが生じる
という問題がある。
【００１７】本発明はこれらの問題を解決するためにな
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等の２部材の接合面を一枚
又は複数枚の金属基板で構成されたメタルガスケットで
シールする場合に、ビード周辺の面圧分布を適正に維持
でき、ビード頂部のコーティングのフローとこのフロー
に伴うトルクダウンを抑制できるシール性能と耐久性能
に優れたメタルガスケットを提供することにある。
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等の２部材の接合面を一枚
又は複数枚の金属基板で構成されたメタルガスケットで
シールする場合に、ビード周辺の面圧分布を適正に維持
でき、ビード頂部のコーティングのフローとこのフロー
に伴うトルクダウンを抑制できるシール性能と耐久性能
に優れたメタルガスケットを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るメタルガスケットは、つぎのように構成
される。
の本発明に係るメタルガスケットは、つぎのように構成
される。
【００１９】１）一枚の金属基板で構成され、該金属基
板のシール対象穴の周囲にビードを設けると共に、該ビ
ードの表裏両面にコーティングを設けて、２部材の間を
シールするメタルガスケットにおいて、該メタルガスケ
ットの締め付け時に、局所的に強いシール面圧が発生す
るシールライン部分における前記コーティングの厚さ
を、他の部分の厚さよりも薄く形成する。
板のシール対象穴の周囲にビードを設けると共に、該ビ
ードの表裏両面にコーティングを設けて、２部材の間を
シールするメタルガスケットにおいて、該メタルガスケ
ットの締め付け時に、局所的に強いシール面圧が発生す
るシールライン部分における前記コーティングの厚さ
を、他の部分の厚さよりも薄く形成する。
【００２０】即ち、このメタルガスケットの締め付け時
に、シール面圧が局所的に高くなってシールライン部分
を形成する部分、即ち、フルビードでは頂部部分と裾野
部分の厚さを、また、ハーフビードでは肩部部分の厚さ
を、他の部分の厚さよりも薄く形成する。
に、シール面圧が局所的に高くなってシールライン部分
を形成する部分、即ち、フルビードでは頂部部分と裾野
部分の厚さを、また、ハーフビードでは肩部部分の厚さ
を、他の部分の厚さよりも薄く形成する。
【００２１】２）あるいは、複数の金属基板で形成さ
れ、該金属基板の少なくとも一つのシール対象穴の周囲
にビードを設けると共に、該ビードの表裏両面にコーテ
ィングを設けて、２部材の間をシールするメタルガスケ
ットにおいて、該メタルガスケットの締め付け時に、局
所的に強いシール面圧が発生するシールライン部分にお
ける前記コーティングの厚さを、他の部分の厚さよりも
薄く形成する。
れ、該金属基板の少なくとも一つのシール対象穴の周囲
にビードを設けると共に、該ビードの表裏両面にコーテ
ィングを設けて、２部材の間をシールするメタルガスケ
ットにおいて、該メタルガスケットの締め付け時に、局
所的に強いシール面圧が発生するシールライン部分にお
ける前記コーティングの厚さを、他の部分の厚さよりも
薄く形成する。
【００２２】３）そして、上記のメタルガスケットにお
いて、前記コーティングの薄い部分の最小厚さを、他の
部分の厚さの１／１０〜９／１０の範囲内で形成する。
いて、前記コーティングの薄い部分の最小厚さを、他の
部分の厚さの１／１０〜９／１０の範囲内で形成する。
【００２３】この「他の部分の厚さ」とは、平均厚さ等
のその部分の厚さを代表する厚さをいう。
のその部分の厚さを代表する厚さをいう。
【００２４】４）または、上記のメタルガスケットにお
いて、前記コーティングの薄い部分の厚さを１０μｍ〜
４０μｍの範囲内に形成すると共に、他の部分の厚さを
２０μｍ〜１００μｍの範囲内に形成する。
いて、前記コーティングの薄い部分の厚さを１０μｍ〜
４０μｍの範囲内に形成すると共に、他の部分の厚さを
２０μｍ〜１００μｍの範囲内に形成する。
【００２５】５）更に、上記のメタルガスケットにおい
て、前記ビードをフルビードで形成すると共に、前記コ
ーティングの前記他の部分の厚さにおいて、前記フルビ
ードの凹部を覆う厚さを最も厚く形成する。
て、前記ビードをフルビードで形成すると共に、前記コ
ーティングの前記他の部分の厚さにおいて、前記フルビ
ードの凹部を覆う厚さを最も厚く形成する。
【００２６】６）また、上記のメタルガスケットにおい
ては、前記コーティングの薄い部分から他の部分への厚
さの変化を連続的にして形成する。つまり、薄い部分と
厚い部分の間に段差を設けずに形成することが好まし
い。
ては、前記コーティングの薄い部分から他の部分への厚
さの変化を連続的にして形成する。つまり、薄い部分と
厚い部分の間に段差を設けずに形成することが好まし
い。
【００２７】７）また、上記のメタルガスケットにおい
て、前記コーティングにＮＢＲ、フッ素ゴム、シリコン
ゴム等のゴム系コーティング材料を使用することもでき
るが、前記コーティングを、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂、フェノキシ樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリアミドイミドのいずれか一つ又は幾つかの組合せで
形成することが好ましい。
て、前記コーティングにＮＢＲ、フッ素ゴム、シリコン
ゴム等のゴム系コーティング材料を使用することもでき
るが、前記コーティングを、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂、フェノキシ樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリアミドイミドのいずれか一つ又は幾つかの組合せで
形成することが好ましい。
【００２８】つまり、硬度Ｂ〜５Ｂ程度のやや柔らかい
ゴム系の弾性薄膜では無く、硬度２Ｈ〜６Ｈ程度のやや
硬い薄膜で形成する。
ゴム系の弾性薄膜では無く、硬度２Ｈ〜６Ｈ程度のやや
硬い薄膜で形成する。
【００２９】８）また、上記のメタルガスケットにおい
て、前記コーティングの上面にミクロシールコーテング
を形成する。つまり、このコーティングの樹脂系塗料の
上面を覆ってガスケットの略全面に、更に、フッ素樹脂
やＮＢＲ等を材料として、スクリーン印刷等により塗布
して硬度Ｈ〜２Ｂ程度で厚さ１０μｍ〜３０μｍ程度の
ミクロシール用ゴムコーティングを設けて、シール面の
表面に形成されたツールマーク等の微小な凹凸により良
く対応できるようにする。
て、前記コーティングの上面にミクロシールコーテング
を形成する。つまり、このコーティングの樹脂系塗料の
上面を覆ってガスケットの略全面に、更に、フッ素樹脂
やＮＢＲ等を材料として、スクリーン印刷等により塗布
して硬度Ｈ〜２Ｂ程度で厚さ１０μｍ〜３０μｍ程度の
ミクロシール用ゴムコーティングを設けて、シール面の
表面に形成されたツールマーク等の微小な凹凸により良
く対応できるようにする。
【００３０】９）そして、これらの上記のメタルガスケ
ットは、特に優れたシール性能が要求され、フローやト
ルクダウンを嫌う、エンジンのシリンダヘッドとシリン
ダブロックの間をシールするシリンダヘッドガスケット
に適用するとより効果的である。
ットは、特に優れたシール性能が要求され、フローやト
ルクダウンを嫌う、エンジンのシリンダヘッドとシリン
ダブロックの間をシールするシリンダヘッドガスケット
に適用するとより効果的である。
【００３１】以上の構成によれば、メタルガスケットの
金属基板のビード周辺において、ビードの頂部とビード
の裾野の部分、即ち、メタルガスケットを締めつけた時
に高い面圧が発生する部分を、他の部分よりも薄く形成
することにより、この部分のシール面圧が低下する。
金属基板のビード周辺において、ビードの頂部とビード
の裾野の部分、即ち、メタルガスケットを締めつけた時
に高い面圧が発生する部分を、他の部分よりも薄く形成
することにより、この部分のシール面圧が低下する。
【００３２】しかも、コーティングに途切れが無いの
で、シール面圧の急激な変化がなく、シール性能が向上
する。特に、コーティングの薄い部分から他の部分への
厚さの変化を連続的にして形成すると、シール面圧の分
布をより滑らかな分布とすることができる。
で、シール面圧の急激な変化がなく、シール性能が向上
する。特に、コーティングの薄い部分から他の部分への
厚さの変化を連続的にして形成すると、シール面圧の分
布をより滑らかな分布とすることができる。
【００３３】また、コーティングがビードの表裏両面に
帯状に設けられているので、これに当接するエンジン部
材の表面にツールマーク等の微細な凹凸があっても、こ
の凹凸を吸収して燃焼ガスや冷却水、オイル等の漏出を
防止することができる。
帯状に設けられているので、これに当接するエンジン部
材の表面にツールマーク等の微細な凹凸があっても、こ
の凹凸を吸収して燃焼ガスや冷却水、オイル等の漏出を
防止することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明のメ
タルガスケットの実施の形態について、エンジンに使用
されるシリンダヘッドガスケットを例にして説明する。
タルガスケットの実施の形態について、エンジンに使用
されるシリンダヘッドガスケットを例にして説明する。
【００３５】図５のシリンダヘッドガスケット１の平面
図に示すように、本発明に係る実施の形態のメタルガス
ケット（シリンダヘッドガスケット）１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
却オイル通路等の冷却水やオイル等の液体をシールする
ものである。
図に示すように、本発明に係る実施の形態のメタルガス
ケット（シリンダヘッドガスケット）１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
却オイル通路等の冷却水やオイル等の液体をシールする
ものである。
【００３６】なお、図１〜図４は、模式的な説明図であ
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。
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。
【００３７】図１及び図５に示すように、この本発明の
第１実施の形態のヘッドガスケット１はステンレス焼鈍
材（アニール材）、ステンレス調質材（バネ鋼板）、軟
鋼板等の一枚の金属基板１０で構成され、この金属基板
１０は、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、シリンダボア用穴２、冷却水やエンジ
ンオイルの循環のための液体穴３，４、締結ボルト用の
ボルト穴５等が形成される。
第１実施の形態のヘッドガスケット１はステンレス焼鈍
材（アニール材）、ステンレス調質材（バネ鋼板）、軟
鋼板等の一枚の金属基板１０で構成され、この金属基板
１０は、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、シリンダボア用穴２、冷却水やエンジ
ンオイルの循環のための液体穴３，４、締結ボルト用の
ボルト穴５等が形成される。
【００３８】この金属基板１０では、シリンダボア用穴
（シール対象穴）２周囲にフルビード１２等のシール手
段が、冷却水穴やオイル穴等の液体穴（シール対象穴）
３に対してはハーフビード１３等のシール手段をそれぞ
れ形成し、図１に示すように、これらのビード１２，１
３の上下の両面にコーティング３０ａ，３０ｂをこれら
のビード１２，１３を覆って帯状に設ける。
（シール対象穴）２周囲にフルビード１２等のシール手
段が、冷却水穴やオイル穴等の液体穴（シール対象穴）
３に対してはハーフビード１３等のシール手段をそれぞ
れ形成し、図１に示すように、これらのビード１２，１
３の上下の両面にコーティング３０ａ，３０ｂをこれら
のビード１２，１３を覆って帯状に設ける。
【００３９】即ち、このコーティング３０ａ，３０ｂの
外側は、ビード１２、１３の外側の裾野部分や肩部より
外側に所定の幅分広がるように設け、内側であるシリン
ダボア用穴（シール対象穴）２側は、図１に示すように
シリンダボア用孔２の縁まで設けてもよく、また、図２
に示すようにシリンダボア用孔２の縁の手前まで設け
て、その内側は設けないように、つまり、ビード１２、
１３の内側の裾野部分や肩部分とシリンダボア用孔２の
縁との中間部分まで設けるようにしてもよい。
外側は、ビード１２、１３の外側の裾野部分や肩部より
外側に所定の幅分広がるように設け、内側であるシリン
ダボア用穴（シール対象穴）２側は、図１に示すように
シリンダボア用孔２の縁まで設けてもよく、また、図２
に示すようにシリンダボア用孔２の縁の手前まで設け
て、その内側は設けないように、つまり、ビード１２、
１３の内側の裾野部分や肩部分とシリンダボア用孔２の
縁との中間部分まで設けるようにしてもよい。
【００４０】このコーティング３０ａ，３０ｂは、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、フッ素樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミドのいずれか一つ
又は幾つかの組合せで、スクリーン印刷等でメタルガス
ケット１の表面のビードに沿ったシール面に塗布して形
成する。
キシ樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、フッ素樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミドのいずれか一つ
又は幾つかの組合せで、スクリーン印刷等でメタルガス
ケット１の表面のビードに沿ったシール面に塗布して形
成する。
【００４１】つまり、ゴム系の弾性薄膜では無く、硬度
２Ｈ〜６Ｈ程度のやや硬い薄膜で形成する。
２Ｈ〜６Ｈ程度のやや硬い薄膜で形成する。
【００４２】そして、本発明においては、図１に示すよ
うに、このコーティング３０ａ，３０ｂの厚さを、フル
ビード１２の頂部部分Ａと裾野部分Ｂの厚さｔ２，ｔ３
を、他の部分の厚さｔ１よりも薄く形成する。また、図
２に示すように、ハーフビード１３の肩部部分Ｃの厚さ
ｔ４を、他の部分の厚さｔ１，ｔ５よりも薄く形成す
る。
うに、このコーティング３０ａ，３０ｂの厚さを、フル
ビード１２の頂部部分Ａと裾野部分Ｂの厚さｔ２，ｔ３
を、他の部分の厚さｔ１よりも薄く形成する。また、図
２に示すように、ハーフビード１３の肩部部分Ｃの厚さ
ｔ４を、他の部分の厚さｔ１，ｔ５よりも薄く形成す
る。
【００４３】更に、図１に示すように、ビード１２がフ
ルビードで形成されている場合には、コーティング３０
ａ，３０ｂの他の部分の厚さｔ１，ｔ５において、フル
ビード１２の凹部部分の厚さｔ５が最も厚くなるように
形成する。これにより、フルビード１２の平坦化に対し
て内側から補強できる。
ルビードで形成されている場合には、コーティング３０
ａ，３０ｂの他の部分の厚さｔ１，ｔ５において、フル
ビード１２の凹部部分の厚さｔ５が最も厚くなるように
形成する。これにより、フルビード１２の平坦化に対し
て内側から補強できる。
【００４４】これらのコーティング３０ａ，３０ｂの薄
い部分Ａ，Ｂ，Ｃから他の部分への厚さの変化を連続的
に形成し、薄い部分Ａ，Ｂ，Ｃと厚い部分の間に段差を
設けないようにする。
い部分Ａ，Ｂ，Ｃから他の部分への厚さの変化を連続的
に形成し、薄い部分Ａ，Ｂ，Ｃと厚い部分の間に段差を
設けないようにする。
【００４５】そして、この厚さｔ１〜ｔ５の関係は、コ
ーティング３０ａ，３０ｂの通常の部分の厚さｔ１，ｔ
５を、２０μｍ〜１００μｍの範囲内に形成し、コーテ
ィング３０の薄い部分の最小厚さであるｔ２，ｔ３，ｔ
４を１０μｍ〜４０μｍの範囲内に形成する。あるい
は、ｔ２，ｔ３，ｔ４がそれぞれ，他の部分の最大厚さ
であるｔ５の１／１０〜９／１０の範囲内となるように
形成する。
ーティング３０ａ，３０ｂの通常の部分の厚さｔ１，ｔ
５を、２０μｍ〜１００μｍの範囲内に形成し、コーテ
ィング３０の薄い部分の最小厚さであるｔ２，ｔ３，ｔ
４を１０μｍ〜４０μｍの範囲内に形成する。あるい
は、ｔ２，ｔ３，ｔ４がそれぞれ，他の部分の最大厚さ
であるｔ５の１／１０〜９／１０の範囲内となるように
形成する。
【００４６】また、板厚等の寸法例を示すと、例えば、
シリンダボア径が８０ｍｍφの場合で、金属基板１０の
厚さｔ０は０．１５〜０．４ｍｍ程度、シリンダボア穴
２用のビード１２の高さｈ１は０．０５〜０．３ｍｍ程
度、液体穴３用のビード１３の高さｈ２は０．１５〜
０．４ｍｍ程度である。
シリンダボア径が８０ｍｍφの場合で、金属基板１０の
厚さｔ０は０．１５〜０．４ｍｍ程度、シリンダボア穴
２用のビード１２の高さｈ１は０．０５〜０．３ｍｍ程
度、液体穴３用のビード１３の高さｈ２は０．１５〜
０．４ｍｍ程度である。
【００４７】この構成のシリンダヘッドガスケット１に
よれば，金属基板１０のビード１２，１３周辺におい
て、シリンダヘッドガスケット１を締めつけた時に比較
的大きな面圧Ｐが発生する部分、即ち、フルビード１２
の頂部部分Ａと裾野部分Ｂやハーフビード１３の肩部部
分Ｃのコーティング３０ａ，３０ｂを、他の部分よりも
薄く形成しているので、この部分のシール面圧を低下さ
せることができ、このシール面圧Ｐの低下により、この
部分Ａ，Ｂ，Ｃのコーティング３０ａ，３０ｂのフロー
やこのフローに伴うトルクダウンを抑制できる。
よれば，金属基板１０のビード１２，１３周辺におい
て、シリンダヘッドガスケット１を締めつけた時に比較
的大きな面圧Ｐが発生する部分、即ち、フルビード１２
の頂部部分Ａと裾野部分Ｂやハーフビード１３の肩部部
分Ｃのコーティング３０ａ，３０ｂを、他の部分よりも
薄く形成しているので、この部分のシール面圧を低下さ
せることができ、このシール面圧Ｐの低下により、この
部分Ａ，Ｂ，Ｃのコーティング３０ａ，３０ｂのフロー
やこのフローに伴うトルクダウンを抑制できる。
【００４８】しかも、コーティング３０ａ，３０ｂは途
切れず連続しているので、シール面圧を滑らかに変化さ
せることができ、シール性能を向上することができる。
切れず連続しているので、シール面圧を滑らかに変化さ
せることができ、シール性能を向上することができる。
【００４９】その上、コーティング３０ａ．３０ｂはメ
タルガスケット１のビードの表裏両面を覆って帯状に形
成されているので、これに当接するエンジン部材の表面
にツールマーク等の微細な凹凸があっても、この凹凸を
コーティング３０ａ．３０ｂにより吸収して燃焼ガスや
冷却水、オイル等の漏出を防止することができる。
タルガスケット１のビードの表裏両面を覆って帯状に形
成されているので、これに当接するエンジン部材の表面
にツールマーク等の微細な凹凸があっても、この凹凸を
コーティング３０ａ．３０ｂにより吸収して燃焼ガスや
冷却水、オイル等の漏出を防止することができる。
【００５０】また、図示していないが、マイクロシール
コーティングをコーティング３０ａ．３０ｂの表面に塗
布してガスケットの略全面に形成すると、更に微細な凹
凸に対するシール効果が増す。
コーティングをコーティング３０ａ．３０ｂの表面に塗
布してガスケットの略全面に形成すると、更に微細な凹
凸に対するシール効果が増す。
【００５１】次に、図３及び図４に示す他の実施の形態
について説明する。
について説明する。
【００５２】図３は、複数の金属基板で形成されるメタ
ルガスケットのフルビード１２部分に関するものであ
り、いずれも、フルビード１２の頂部部分Ａと裾野部分
Ｂのコーティング３０ａ，３０ｂを、他の部分よりも薄
く形成している。
ルガスケットのフルビード１２部分に関するものであ
り、いずれも、フルビード１２の頂部部分Ａと裾野部分
Ｂのコーティング３０ａ，３０ｂを、他の部分よりも薄
く形成している。
【００５３】図３（ａ）は２枚板構成のメタルガスケッ
トの場合で、図３（ｂ）は３枚板構成のメタルガスケッ
トの場合で、図３（ｃ）はグロメットを有する２枚板構
成のメタルガスケットの場合である。
トの場合で、図３（ｂ）は３枚板構成のメタルガスケッ
トの場合で、図３（ｃ）はグロメットを有する２枚板構
成のメタルガスケットの場合である。
【００５４】また、図４は、複数の金属基板で形成され
るメタルガスケットのハーフビード１３部分に関するも
のであり、いずれも、ハーフビード１３の肩部部分Ｃの
コーティング３０ａ，３０ｂを、他の部分よりも薄く形
成している。
るメタルガスケットのハーフビード１３部分に関するも
のであり、いずれも、ハーフビード１３の肩部部分Ｃの
コーティング３０ａ，３０ｂを、他の部分よりも薄く形
成している。
【００５５】図４（ａ）は２枚板構成のメタルガスケッ
トの場合で、図４（ｂ）は３枚板構成のメタルガスケッ
トの場合である。
トの場合で、図４（ｂ）は３枚板構成のメタルガスケッ
トの場合である。
【００５６】なお、図３（ａ）では、金属基板１０Ｂの
上面に、図３（ｂ）では、金属基板１０Ｂの上面と金属
基板１０Ｃの下面に、また、図３（ｃ）では、金属基板
１０Ｄの下面にそれぞれミクロシールコーティングを設
けている。また、図４（ａ）では、金属基板１０Ｃの下
面に、図４（ｂ）では、金属基板１０Ｂの上面と金属基
板１０Ｃの下面に、それぞれミクロシールコーティング
を設けている。
上面に、図３（ｂ）では、金属基板１０Ｂの上面と金属
基板１０Ｃの下面に、また、図３（ｃ）では、金属基板
１０Ｄの下面にそれぞれミクロシールコーティングを設
けている。また、図４（ａ）では、金属基板１０Ｃの下
面に、図４（ｂ）では、金属基板１０Ｂの上面と金属基
板１０Ｃの下面に、それぞれミクロシールコーティング
を設けている。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のメタルガ
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。
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。
【００５８】メタルガスケットの金属基板のビード周辺
において、メタルガスケットを締め付けた時に、局所的
に強いシール面圧が発生するシールライン部分、即ち、
フルビードの頂部部分と裾野部分やハーフビードの肩部
部分を、他の部分よりも薄く形成しているので、この強
いシール面圧が発生する部分のシール面圧を低下させる
ことができる。
において、メタルガスケットを締め付けた時に、局所的
に強いシール面圧が発生するシールライン部分、即ち、
フルビードの頂部部分と裾野部分やハーフビードの肩部
部分を、他の部分よりも薄く形成しているので、この強
いシール面圧が発生する部分のシール面圧を低下させる
ことができる。
【００５９】そして、このシール面圧の低下により、フ
ルビードの頂部部分や裾野部分、ハーフビードの肩部部
分のコーティングのフローや摩耗及び、これらに伴うト
ルクダウンを抑制できる。
ルビードの頂部部分や裾野部分、ハーフビードの肩部部
分のコーティングのフローや摩耗及び、これらに伴うト
ルクダウンを抑制できる。
【００６０】しかも、このコーティングは途切れず連続
しているので、シール面圧を滑らかに変化させることが
でき、シール性能を向上することができる。
しているので、シール面圧を滑らかに変化させることが
でき、シール性能を向上することができる。
【００６１】その上、このコーティングはメタルガスケ
ットのビードを覆って帯状に形成されているので、これ
に当接するエンジン部材の表面にツールマーク等の微細
な凹凸があっても、この凹凸をコーティングにより吸収
して燃焼ガスや冷却水、オイル等の漏出を防止すること
ができる。
ットのビードを覆って帯状に形成されているので、これ
に当接するエンジン部材の表面にツールマーク等の微細
な凹凸があっても、この凹凸をコーティングにより吸収
して燃焼ガスや冷却水、オイル等の漏出を防止すること
ができる。
【００６２】更に、ミクロシールコーティングをこのコ
ーティングの上面を覆って、メタルガスケットの略全面
に設けることにより、更に微細な凹凸に対するシール効
果を増すことができる。
ーティングの上面を覆って、メタルガスケットの略全面
に設けることにより、更に微細な凹凸に対するシール効
果を増すことができる。
【００６３】従って、シール性能が良く、しかも、耐久
性に富むメタルガスケットを得ることができる。
性に富むメタルガスケットを得ることができる。
【図１】本発明に係る第１の実施の形態のメタルガスケ
ットを示すフルビード部分の断面を含む部分斜視図であ
る。
ットを示すフルビード部分の断面を含む部分斜視図であ
る。
【図２】本発明に係る第１の実施の形態のメタルガスケ
ットを示すハーフビード部分の断面を含む部分斜視図で
ある。
ットを示すハーフビード部分の断面を含む部分斜視図で
ある。
【図３】本発明に係る他の実施の形態のメタルガスケッ
トをを示すフルビード部分の断面を含む部分斜視図であ
り、（ａ）は２枚板構成のメタルガスケットの例で、
（ｂ）は３枚板構成のメタルガスケットの例で、（ｃ）
はグロメットを有する２枚板構成のメタルガスケットの
例である。
トをを示すフルビード部分の断面を含む部分斜視図であ
り、（ａ）は２枚板構成のメタルガスケットの例で、
（ｂ）は３枚板構成のメタルガスケットの例で、（ｃ）
はグロメットを有する２枚板構成のメタルガスケットの
例である。
【図４】本発明に係る他の実施の形態のメタルガスケッ
トをを示すハーフビード部分の断面を含む部分斜視図で
あり、（ａ）は２枚板構成のメタルガスケットの例で、
（ｂ）は３枚板構成のメタルガスケットの例である。
トをを示すハーフビード部分の断面を含む部分斜視図で
あり、（ａ）は２枚板構成のメタルガスケットの例で、
（ｂ）は３枚板構成のメタルガスケットの例である。
【図５】シリンダヘッドガスケットの平面図である。
１ シリンダヘッドガスケット（メタルガスケット）
２ シリンダボア用穴
３，４ 液体穴
５ ボルト穴
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 金属基板
１２ フルビード
１３ ハーフビード
３０ａ，３０ｂ コーティング
Ａ，Ｂ，Ｃ 局所的に強いシール面圧が発生するシール
ライン部分
ライン部分
Claims (9)
- 【請求項１】 一枚の金属基板で構成され、該金属基板
のシール対象穴の周囲にビードを設けると共に、該ビー
ドの表裏両面にコーティングを設けて、２部材の間をシ
ールするメタルガスケットにおいて、 該メタルガスケットの締め付け時に、局所的に強いシー
ル面圧が発生するシールライン部分における前記コーテ
ィングの厚さを、他の部分の厚さよりも薄く形成するこ
とを特徴とするメタルガスケット。 - 【請求項２】 複数の金属基板で形成され、該金属基板
の少なくとも一つのシール対象穴の周囲にビードを設け
ると共に、該ビードの表裏両面にコーティングを設け
て、２部材の間をシールするメタルガスケットにおい
て、 該メタルガスケットの締め付け時に、局所的に強いシー
ル面圧が発生するシールライン部分における前記コーテ
ィングの厚さを、他の部分の厚さよりも薄く形成するこ
とを特徴とするメタルガスケット。 - 【請求項３】 前記コーティングの薄い部分の最小厚さ
を、他の部分の厚さの１／１０〜９／１０の範囲内で形
成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のメタル
ガスケット。 - 【請求項４】 前記コーティングの薄い部分の厚さを１
０μｍ〜４０μｍの範囲内に形成すると共に、他の部分
の厚さを２０μｍ〜１００μｍの範囲内に形成したこと
を特徴とする請求項１又は２に記載のメタルガスケッ
ト。 - 【請求項５】 前記ビードをフルビードで形成すると共
に、前記コーティングの前記他の部分の厚さにおいて、
前記フルビードの凹部を覆う厚さを最も厚く形成したこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のメ
タルガスケット。 - 【請求項６】 前記コーティングの薄い部分から他の部
分への厚さの変化を連続的にして形成したことを特徴と
する請求項１〜４のいずれか１項に記載のメタルガスケ
ット。 - 【請求項７】 前記コーティングを、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、フェノキシ樹脂、フッ素樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリアミドイミドのいずれか一つ又は幾つかの
組合せで形成したことを特徴とする請求項１〜５のいず
れか１項に記載のメタルガスケット。 - 【請求項８】 前記コーティングの上面にミクロシール
コーテングを形成したことを特徴とする請求項１〜６の
いずれか１項に記載のメタルガスケット。 - 【請求項９】 前記メタルガスケットが、エンジンのシ
リンダヘッドとシリンダブロックの間をシールするシリ
ンダヘッドガスケットであることを特徴とする請求項１
〜７のいずれか１項に記載のメタルガスケット。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001325050A JP2003130224A (ja) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | メタルガスケット |
| US10/267,741 US6893023B2 (en) | 2001-10-23 | 2002-10-10 | Metal gasket with partial coating |
| KR1020020062356A KR20030033926A (ko) | 2001-10-23 | 2002-10-14 | 메탈 개스킷 |
| EP02023091A EP1306586A3 (en) | 2001-10-23 | 2002-10-17 | Metal gasket with partial coating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001325050A JP2003130224A (ja) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | メタルガスケット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003130224A true JP2003130224A (ja) | 2003-05-08 |
Family
ID=19141683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001325050A Pending JP2003130224A (ja) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | メタルガスケット |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6893023B2 (ja) |
| EP (1) | EP1306586A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003130224A (ja) |
| KR (1) | KR20030033926A (ja) |
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| WO2021187274A1 (ja) | 2020-03-17 | 2021-09-23 | Nok株式会社 | ゴム金属積層体及びガスケット |
| WO2021187028A1 (ja) | 2020-03-17 | 2021-09-23 | Nok株式会社 | ゴム金属積層体及びガスケット |
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