JP3497150B2 - シリンダヘッドガスケット - Google Patents
シリンダヘッドガスケットInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
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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
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- F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二枚の表面板と一
枚のビード板を有するシリンダヘッドガスケットに関す
るものであり、より詳細には、シリンダボア用穴の周辺
部分において、熱負荷の大きな部分に対しても最適な面
圧分布を発生できるシリンダヘッドガスケットに関す
る。
枚のビード板を有するシリンダヘッドガスケットに関す
るものであり、より詳細には、シリンダボア用穴の周辺
部分において、熱負荷の大きな部分に対しても最適な面
圧分布を発生できるシリンダヘッドガスケットに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関のシリンダヘッドとシリンダブ
ロックの接合部に使用するガスケットとして、シール対
象穴の周囲にシール手段を形成した金属薄板を積層した
シリンダヘッドガスケットが使用されている。
ロックの接合部に使用するガスケットとして、シール対
象穴の周囲にシール手段を形成した金属薄板を積層した
シリンダヘッドガスケットが使用されている。
【０００３】自動車搭載の内燃機関、特に小型ディーゼ
ルエンジンにおいては、エンジンの小型化、軽量化が進
み、比較的剛性の弱いアルミ合金等でシリンダヘッドや
シリンダブロック等のエンジン部材が形成されるように
なって来ており、エンジンの高出力化に伴うシリンダ内
圧力（Ｐｍａｘ）の上昇と共に、高いシール性能が要求
されるようになって来ている。
ルエンジンにおいては、エンジンの小型化、軽量化が進
み、比較的剛性の弱いアルミ合金等でシリンダヘッドや
シリンダブロック等のエンジン部材が形成されるように
なって来ており、エンジンの高出力化に伴うシリンダ内
圧力（Ｐｍａｘ）の上昇と共に、高いシール性能が要求
されるようになって来ている。
【０００４】このエンジン側の要請に追従しながら、十
分なシール性能を確保するためには、シリンダボア穴周
辺部分において、一次シールのみならず、二次シールを
効果的に設けることが必要となるが、その一方で、エン
ジンの小型化、軽量化、低コスト化に従って、積層枚数
が減少し、採用できるシール手段も単純化されて来てお
り、比較的単純な構成の金属積層形ガスケットとして、
二枚の表面板と一枚の中間板からなる金属積層形ガスケ
ットが実用化されてきている。
分なシール性能を確保するためには、シリンダボア穴周
辺部分において、一次シールのみならず、二次シールを
効果的に設けることが必要となるが、その一方で、エン
ジンの小型化、軽量化、低コスト化に従って、積層枚数
が減少し、採用できるシール手段も単純化されて来てお
り、比較的単純な構成の金属積層形ガスケットとして、
二枚の表面板と一枚の中間板からなる金属積層形ガスケ
ットが実用化されてきている。
【０００５】そして、シリンダボア用穴に対して、第一
ビードによる一次シールを設けると共に、この一次シー
ルの外側に第２ビードによる二次シールを設け、２段構
えでシールすると共に、表面板を折り返して、これらの
ビードを高温の燃焼ガス等から保護する三枚の金属板の
金属積層形ガスケットが提案されている。
ビードによる一次シールを設けると共に、この一次シー
ルの外側に第２ビードによる二次シールを設け、２段構
えでシールすると共に、表面板を折り返して、これらの
ビードを高温の燃焼ガス等から保護する三枚の金属板の
金属積層形ガスケットが提案されている。
【０００６】このようなシリンダヘッドガスケットの一
例として、特開平１１−１１８０３７号公報において、
図９に示すように、第一外板６１を第二外板６２側に折
返してシリンダ穴６４を構成する折返し部６５を設け、
この折返し部６５内に第二外板６２に設けた、シリンダ
穴６４を取り囲む第一ビード６６を配すると共に、折返
し部６５より外れた位置にして前記第一、第二の外板６
１、６２間に介在させた中板６３に、折返し部６５を取
り囲む第二ビード６７を設けた金属積層形ガスケット６
０において、締め付けボルト穴６８からの遠近に伴い、
折返し幅ＬＸやビード幅ＢＸ１，ＢＸ２やビード位置Ｒ
Ｘ１，ＲＸ２を変更することにより、締付け荷重の均一
化を図ってボア変形を防ぎ、ガスシール性能を優れたも
のにする金属積層形ガスケット６０が提案されている。
なお、図９の実施例では、中板６３の両面に塗装膜７０
を設けている。
例として、特開平１１−１１８０３７号公報において、
図９に示すように、第一外板６１を第二外板６２側に折
返してシリンダ穴６４を構成する折返し部６５を設け、
この折返し部６５内に第二外板６２に設けた、シリンダ
穴６４を取り囲む第一ビード６６を配すると共に、折返
し部６５より外れた位置にして前記第一、第二の外板６
１、６２間に介在させた中板６３に、折返し部６５を取
り囲む第二ビード６７を設けた金属積層形ガスケット６
０において、締め付けボルト穴６８からの遠近に伴い、
折返し幅ＬＸやビード幅ＢＸ１，ＢＸ２やビード位置Ｒ
Ｘ１，ＲＸ２を変更することにより、締付け荷重の均一
化を図ってボア変形を防ぎ、ガスシール性能を優れたも
のにする金属積層形ガスケット６０が提案されている。
なお、図９の実施例では、中板６３の両面に塗装膜７０
を設けている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この金
属積層形ガスケット６０においては、折返し部６５より
中板６３が外側に配置されており、第一ビード６６と第
二ビード６７との間が大きく離れてしまうため、小型化
が進みシリンダボア間が狭くなって来ている最近のヘッ
ドガスケットへの適用が困難となるという問題が生じ
る。
属積層形ガスケット６０においては、折返し部６５より
中板６３が外側に配置されており、第一ビード６６と第
二ビード６７との間が大きく離れてしまうため、小型化
が進みシリンダボア間が狭くなって来ている最近のヘッ
ドガスケットへの適用が困難となるという問題が生じ
る。
【０００８】また、締め付けボルトによる締め付け力の
分布を均一化させることを主眼としているため、最近問
題となっている熱負荷及び熱応力によりシール性能の劣
化に対する対応が不十分であるという問題がある。
分布を均一化させることを主眼としているため、最近問
題となっている熱負荷及び熱応力によりシール性能の劣
化に対する対応が不十分であるという問題がある。
【０００９】この熱負荷及び熱応力によりシール性能の
劣化の問題は、ディーゼルエンジンのシリンダ内圧力
（Ｐｍａｘ）の高圧化に伴って、最近注目されて来てい
る問題であり、エンジンの中心側や排気マニホールド側
等の比較的高温となって熱負荷が大きくなる部分や、冷
却水の循環等の関係から局所的に熱負荷が大きくなって
しまう部分、例えば、エンジン端部や排気側部分等で生
じる。
劣化の問題は、ディーゼルエンジンのシリンダ内圧力
（Ｐｍａｘ）の高圧化に伴って、最近注目されて来てい
る問題であり、エンジンの中心側や排気マニホールド側
等の比較的高温となって熱負荷が大きくなる部分や、冷
却水の循環等の関係から局所的に熱負荷が大きくなって
しまう部分、例えば、エンジン端部や排気側部分等で生
じる。
【００１０】この部分では、熱負荷による熱応力の増大
により、ビード部分等のシール面圧が高くなり、また、
エンジン運転中のヘッドガスケットとエンジン部材との
相対変位（ヘッドリフト）の増大により、大きな力がこ
のシール面圧の高い部分に繰り返し作用するため、この
シール面圧が高くなる部分が当接するエンジン部材側の
圧痕が増大して、即ち、エンジン部材が局所的に陥没し
て、ガスシール性が低下してしまう。
により、ビード部分等のシール面圧が高くなり、また、
エンジン運転中のヘッドガスケットとエンジン部材との
相対変位（ヘッドリフト）の増大により、大きな力がこ
のシール面圧の高い部分に繰り返し作用するため、この
シール面圧が高くなる部分が当接するエンジン部材側の
圧痕が増大して、即ち、エンジン部材が局所的に陥没し
て、ガスシール性が低下してしまう。
【００１１】特に、アルミ製エンジンの場合のように剛
性が比較的低いエンジン部材においては、剛性の高いビ
ードがあると、エンジン運転時のヘッドリフト振動によ
り、エンジン部材が叩かれた時にその部分が陥没する。
性が比較的低いエンジン部材においては、剛性の高いビ
ードがあると、エンジン運転時のヘッドリフト振動によ
り、エンジン部材が叩かれた時にその部分が陥没する。
【００１２】一方、その対策として、ビードの剛性を低
くし過ぎると、シール性能が低下してしまうことにな
る。また、締結ボルトによる締め付け力は決まっている
ので、エンジン部材を押圧するこの締め付け力を旨く配
分し、各シール部分の面圧のバランスを最適に、つま
り、エンジン部材の陥没を起こさず、しかも、シールに
十分な面圧が確保できるように調整してシール漏れが発
生しないようにする必要がある。
くし過ぎると、シール性能が低下してしまうことにな
る。また、締結ボルトによる締め付け力は決まっている
ので、エンジン部材を押圧するこの締め付け力を旨く配
分し、各シール部分の面圧のバランスを最適に、つま
り、エンジン部材の陥没を起こさず、しかも、シールに
十分な面圧が確保できるように調整してシール漏れが発
生しないようにする必要がある。
【００１３】本発明は、上述の問題を解決すべくなされ
たものであり、その目的は、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
おいて、高温部で熱負荷及び熱応力が大きくて、高い面
圧が発生する部分に対して、ビードの剛性を低減するこ
とにより、エンジン部材の圧痕を低減させ、シール性能
を高い状態に維持できるシリンダヘッドガスケットを提
供することにある。
たものであり、その目的は、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
おいて、高温部で熱負荷及び熱応力が大きくて、高い面
圧が発生する部分に対して、ビードの剛性を低減するこ
とにより、エンジン部材の圧痕を低減させ、シール性能
を高い状態に維持できるシリンダヘッドガスケットを提
供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めの本発明のシリンダヘッドガスケットは、次のように
構成される。
めの本発明のシリンダヘッドガスケットは、次のように
構成される。
【００１５】そして、シリンダボア用穴の周辺部分方向
の温度分布において、高低差が大きく、局所的に熱負荷
が大きい部分が生じる場合には、次のように構成され
る。
の温度分布において、高低差が大きく、局所的に熱負荷
が大きい部分が生じる場合には、次のように構成され
る。
【００１６】１）第１表面板を第２表面板側に折り返し
てシリンダボア用穴を構成し、該折り返し部内の前記第
２表面板の周縁部に、前記第１表面板側に凸となる内周
側ビードを形成したビード板を載置すると共に、前記第
１表面板の前記内周側ビードの外周側に近接して、前記
ビード板側に凸となる外周側ビードを形成したシリンダ
ヘッドガスケットであって、該シリンダボア用穴の周辺
部分において、局所的に熱負荷が高くなる部分に対し
て、前記内周側ビードのビード幅と前記外周側ビードの
ビード幅の両方を部分的にそれぞれ広く形成して構成さ
れる。
てシリンダボア用穴を構成し、該折り返し部内の前記第
２表面板の周縁部に、前記第１表面板側に凸となる内周
側ビードを形成したビード板を載置すると共に、前記第
１表面板の前記内周側ビードの外周側に近接して、前記
ビード板側に凸となる外周側ビードを形成したシリンダ
ヘッドガスケットであって、該シリンダボア用穴の周辺
部分において、局所的に熱負荷が高くなる部分に対し
て、前記内周側ビードのビード幅と前記外周側ビードの
ビード幅の両方を部分的にそれぞれ広く形成して構成さ
れる。
【００１７】この構成によれば、局所的に熱負荷が高く
なる部分に対して、内周側ビードのビード幅と外周側ビ
ードのビード幅の両方を部分的に広く形成することによ
り、熱負荷及び熱応力によって生じる面圧の局部的な増
加をキャンセルするように、その部分のビードの剛性を
低減できるので、エンジン部材に圧痕が生じてシール性
能が劣化するのを防止できる。
なる部分に対して、内周側ビードのビード幅と外周側ビ
ードのビード幅の両方を部分的に広く形成することによ
り、熱負荷及び熱応力によって生じる面圧の局部的な増
加をキャンセルするように、その部分のビードの剛性を
低減できるので、エンジン部材に圧痕が生じてシール性
能が劣化するのを防止できる。
【００１８】２）又は、第１表面板を第２表面板側に折
り返してシリンダボア用穴を構成し、該折り返し部内の
前記第２表面板の周縁部に、前記第１表面板側に凸とな
る内周側ビードを形成したビード板を載置すると共に、
前記第１表面板の前記内周側ビードの外周側に近接し
て、前記ビード板側に凸となる外周側ビードを形成した
シリンダヘッドガスケットであって、該シリンダボア用
穴の周辺部分において、局所的に熱負荷が高くなる部分
に対して、前記内周側ビードと前記外周側ビードの距離
を部分的広く形成して構成される。
り返してシリンダボア用穴を構成し、該折り返し部内の
前記第２表面板の周縁部に、前記第１表面板側に凸とな
る内周側ビードを形成したビード板を載置すると共に、
前記第１表面板の前記内周側ビードの外周側に近接し
て、前記ビード板側に凸となる外周側ビードを形成した
シリンダヘッドガスケットであって、該シリンダボア用
穴の周辺部分において、局所的に熱負荷が高くなる部分
に対して、前記内周側ビードと前記外周側ビードの距離
を部分的広く形成して構成される。
【００１９】このビード間の距離の拡大は、段差を設け
たり、急に広くせずに、徐々に広くし、ビードに沿った
方向、即ち、シリンダボア用穴の周方向に関して面圧に
急激な変化が生じるのを回避して、シール性能を良好な
状態に維持するのが好ましい。
たり、急に広くせずに、徐々に広くし、ビードに沿った
方向、即ち、シリンダボア用穴の周方向に関して面圧に
急激な変化が生じるのを回避して、シール性能を良好な
状態に維持するのが好ましい。
【００２０】この構成によれば、局所的に熱負荷が高く
なる部分に対して、内周側ビードと前記外周側ビードの
距離を部分的広く形成することにより、熱負荷及び熱応
力によって生じる面圧の局部的な増加をキャンセルする
ように、その部分の圧縮剛性を低減できるので、エンジ
ン部材に圧痕が生じてシール性能が劣化するのを防止で
きる。
なる部分に対して、内周側ビードと前記外周側ビードの
距離を部分的広く形成することにより、熱負荷及び熱応
力によって生じる面圧の局部的な増加をキャンセルする
ように、その部分の圧縮剛性を低減できるので、エンジ
ン部材に圧痕が生じてシール性能が劣化するのを防止で
きる。
【００２１】３）上記のシリンダヘッドガスケットにお
いて、前記シリンダボア用穴の周辺部分において、局所
的に熱負荷が高くなる部分に対して、前記内周側ビード
と前記外周側ビードの距離を部分的に広く形成すると共
に、前記内周側ビードのビード幅と前記外周側ビードの
ビード幅の少なくとも一方又は両方を部分的にそれぞれ
広く形成する。
いて、前記シリンダボア用穴の周辺部分において、局所
的に熱負荷が高くなる部分に対して、前記内周側ビード
と前記外周側ビードの距離を部分的に広く形成すると共
に、前記内周側ビードのビード幅と前記外周側ビードの
ビード幅の少なくとも一方又は両方を部分的にそれぞれ
広く形成する。
【００２２】この構成によれば、ビード間の距離の拡大
による圧縮剛性の低減加えて、内周側ビードと外周側ビ
ードの少なくとも一方又は両方のビード幅の拡大によ
り、更に圧縮剛性を低減でき、より極め細かく圧縮剛性
の低減量や面圧分布の微調整を行うことができる。
による圧縮剛性の低減加えて、内周側ビードと外周側ビ
ードの少なくとも一方又は両方のビード幅の拡大によ
り、更に圧縮剛性を低減でき、より極め細かく圧縮剛性
の低減量や面圧分布の微調整を行うことができる。
【００２３】そして、シリンダボア用穴の相互の間で、
温度の高低差が大きく、周辺部分の熱負荷が比較的大き
くなるシリンダボア用穴と、周辺部分の熱負荷が比較的
小さくなるシリンダボア用穴とが生じる場合に、例え
ば、直列にシリンダボアが並び、中央側のシリンダボア
用穴の周辺部分の熱負荷が、両外側のシリンダボア用穴
の周辺部分の熱負荷より高いような場合には、次のよう
に構成される。
温度の高低差が大きく、周辺部分の熱負荷が比較的大き
くなるシリンダボア用穴と、周辺部分の熱負荷が比較的
小さくなるシリンダボア用穴とが生じる場合に、例え
ば、直列にシリンダボアが並び、中央側のシリンダボア
用穴の周辺部分の熱負荷が、両外側のシリンダボア用穴
の周辺部分の熱負荷より高いような場合には、次のよう
に構成される。
【００２４】１）複数のシリンダボアに対してシールす
るために、第１表面板を第２表面板側に折り返して複数
のシリンダボア用穴を構成し、各シリンダボア用穴に対
して、前記折り返し部内の前記第２表面板の周縁部に、
前記第１表面板側に凸となる内周側ビードを形成したビ
ード板を載置すると共に、前記第１表面板の前記内周側
ビードの外周側に近接して、前記ビード板側に凸となる
外周側ビードを形成したシリンダヘッドガスケットであ
って、周辺部分の熱負荷が低いシリンダボア用穴の前記
内周側ビードのビード幅と前記外周側ビードのビード幅
に対して、周辺部分の熱負荷が高いシリンダボア用穴の
前記内周側ビードのビード幅と前記外周側ビードのビー
ド幅の両方をそれぞれ広く形成して構成する。
るために、第１表面板を第２表面板側に折り返して複数
のシリンダボア用穴を構成し、各シリンダボア用穴に対
して、前記折り返し部内の前記第２表面板の周縁部に、
前記第１表面板側に凸となる内周側ビードを形成したビ
ード板を載置すると共に、前記第１表面板の前記内周側
ビードの外周側に近接して、前記ビード板側に凸となる
外周側ビードを形成したシリンダヘッドガスケットであ
って、周辺部分の熱負荷が低いシリンダボア用穴の前記
内周側ビードのビード幅と前記外周側ビードのビード幅
に対して、周辺部分の熱負荷が高いシリンダボア用穴の
前記内周側ビードのビード幅と前記外周側ビードのビー
ド幅の両方をそれぞれ広く形成して構成する。
【００２５】このビード幅の拡大は、段差を設けたり、
急にビード幅を広くせずに、徐々にビード幅を広くし、
ビードに沿った方向、即ち、シリンダボア用穴の周方向
に関して面圧に急激な変化が生じるのを回避して、シー
ル性能を良好な状態に維持するのが好ましい。
急にビード幅を広くせずに、徐々にビード幅を広くし、
ビードに沿った方向、即ち、シリンダボア用穴の周方向
に関して面圧に急激な変化が生じるのを回避して、シー
ル性能を良好な状態に維持するのが好ましい。
【００２６】この構成によれば、周辺部分の熱負荷が比
較的高くなるシリンダボア用穴において、周辺部分の熱
負荷が比較的低くなるシリンダボア用穴よりも、内周側
ビードのビード幅と外周側ビードのビード幅を広く形成
することにより、熱負荷及び熱応力によって生じる面圧
の増加を相殺するように、その部分のビードの剛性を低
減できるので、エンジン部材に圧痕が生じてシール性能
が劣化するのを防止できる。
較的高くなるシリンダボア用穴において、周辺部分の熱
負荷が比較的低くなるシリンダボア用穴よりも、内周側
ビードのビード幅と外周側ビードのビード幅を広く形成
することにより、熱負荷及び熱応力によって生じる面圧
の増加を相殺するように、その部分のビードの剛性を低
減できるので、エンジン部材に圧痕が生じてシール性能
が劣化するのを防止できる。
【００２７】２）又は、複数のシリンダボアに対してシ
ールするために、第１表面板を第２表面板側に折り返し
て複数のシリンダボア用穴を構成し、各シリンダボア用
穴に対して、前記折り返し部内の前記第２表面板の周縁
部に、前記第１表面板側に凸となる内周側ビードを形成
したビード板を載置すると共に、前記第１表面板の前記
内周側ビードの外周側に近接して、前記ビード板側に凸
となる外周側ビードを形成したシリンダヘッドガスケッ
トであって、 周辺部分の熱負荷が低いシリンダボア用
穴の、前記内周側ビードと前記外周側ビードの距離に対
して、周辺部分の熱負荷が高いシリンダボア用穴の、前
記内周側ビードと前記外周側ビードの距離を広く形成し
て構成される。
ールするために、第１表面板を第２表面板側に折り返し
て複数のシリンダボア用穴を構成し、各シリンダボア用
穴に対して、前記折り返し部内の前記第２表面板の周縁
部に、前記第１表面板側に凸となる内周側ビードを形成
したビード板を載置すると共に、前記第１表面板の前記
内周側ビードの外周側に近接して、前記ビード板側に凸
となる外周側ビードを形成したシリンダヘッドガスケッ
トであって、 周辺部分の熱負荷が低いシリンダボア用
穴の、前記内周側ビードと前記外周側ビードの距離に対
して、周辺部分の熱負荷が高いシリンダボア用穴の、前
記内周側ビードと前記外周側ビードの距離を広く形成し
て構成される。
【００２８】なお、通常は、内周側ビードと外周側ビー
ドのビード幅に関しては変化させないが、いずれか一方
又は両方のビード幅を、ビード間の距離の拡大に伴って
拡大してもよく、この発明はこれらの構成を含むもので
ある。
ドのビード幅に関しては変化させないが、いずれか一方
又は両方のビード幅を、ビード間の距離の拡大に伴って
拡大してもよく、この発明はこれらの構成を含むもので
ある。
【００２９】この構成によれば、周辺部分の熱負荷が比
較的高くなるシリンダボア用穴において、周辺部分の熱
負荷が比較的低くなるシリンダボア用穴よりも、内周側
ビードと前記外周側ビードの距離を広く形成することに
より、熱負荷及び熱応力によって生じる面圧の増加を相
殺するように、その部分の圧縮剛性を低減できるので、
エンジン部材に圧痕が生じてシール性能が劣化するのを
防止できる。
較的高くなるシリンダボア用穴において、周辺部分の熱
負荷が比較的低くなるシリンダボア用穴よりも、内周側
ビードと前記外周側ビードの距離を広く形成することに
より、熱負荷及び熱応力によって生じる面圧の増加を相
殺するように、その部分の圧縮剛性を低減できるので、
エンジン部材に圧痕が生じてシール性能が劣化するのを
防止できる。
【００３０】３）上記のシリンダヘッドガスケットにお
いて、前記周辺部分の熱負荷が低いシリンダボア用穴
の、前記内周側ビードと前記外周側ビードの距離に対し
て、前記周辺部分の熱負荷が高いシリンダボア用穴の、
前記内周側ビードと前記外周側ビードの距離を広く形成
すると共に、前記周辺部分の熱負荷が低いシリンダボア
用穴の前記内周側ビードのビード幅と前記外周側ビード
のビード幅に対して、前記周辺部分の熱負荷が高いシリ
ンダボア用穴の前記内周側ビードのビード幅と前記外周
側ビードのビード幅の少なくとも一方又は両方をそれぞ
れ広く形成する。
いて、前記周辺部分の熱負荷が低いシリンダボア用穴
の、前記内周側ビードと前記外周側ビードの距離に対し
て、前記周辺部分の熱負荷が高いシリンダボア用穴の、
前記内周側ビードと前記外周側ビードの距離を広く形成
すると共に、前記周辺部分の熱負荷が低いシリンダボア
用穴の前記内周側ビードのビード幅と前記外周側ビード
のビード幅に対して、前記周辺部分の熱負荷が高いシリ
ンダボア用穴の前記内周側ビードのビード幅と前記外周
側ビードのビード幅の少なくとも一方又は両方をそれぞ
れ広く形成する。
【００３１】この構成によれば、ビード間の距離の拡大
による圧縮剛性の低減加えて、内周側ビードと外周側ビ
ードの少なくとも一方又は両方のビード幅の拡大によ
り、更に圧縮剛性を低減でき、より極め細かく圧縮剛性
の低減量や面圧分布の微調整を行うことができる。
による圧縮剛性の低減加えて、内周側ビードと外周側ビ
ードの少なくとも一方又は両方のビード幅の拡大によ
り、更に圧縮剛性を低減でき、より極め細かく圧縮剛性
の低減量や面圧分布の微調整を行うことができる。
【００３２】そして、上記の各シリンダヘッドガスケッ
トの構成によれば、内周側ビードの外側に近接して外周
側ビードを設け、しかも、ビードの凸側が互いに向き合
う対向状態にあるので、比較的狭い範囲に両方のビード
を配置することができる。従って、エンジンの小型化に
対応でき、この二重のシールラインで効果的にシールで
きる。
トの構成によれば、内周側ビードの外側に近接して外周
側ビードを設け、しかも、ビードの凸側が互いに向き合
う対向状態にあるので、比較的狭い範囲に両方のビード
を配置することができる。従って、エンジンの小型化に
対応でき、この二重のシールラインで効果的にシールで
きる。
【００３３】また、対向させて隣接配置することによ
り、両ビードの相互間の面圧のバランスが取り易くな
り、ビードの剛性を調整し易くなる。
り、両ビードの相互間の面圧のバランスが取り易くな
り、ビードの剛性を調整し易くなる。
【００３４】上記の各シリンダヘッドガスケットにおい
て、前記ビード板の外周側端部の位置と、前記第１表面
板の折り返し部先端の位置が、前記外周側ビードの中心
より外側になるように前記ビード板と前記第１表面板を
形成する。
て、前記ビード板の外周側端部の位置と、前記第１表面
板の折り返し部先端の位置が、前記外周側ビードの中心
より外側になるように前記ビード板と前記第１表面板を
形成する。
【００３５】この構成により、内周側ビードと外周側ビ
ードが配置されている高さが等しくなり、また、両方の
ビードが折り返し部上に載置された形状になるので、両
方のビード高さを同じにすることができる。
ードが配置されている高さが等しくなり、また、両方の
ビードが折り返し部上に載置された形状になるので、両
方のビード高さを同じにすることができる。
【００３６】そして、上記の各シリンダヘッドガスケッ
トにおいて、前記内周側ビードのビード高さとビード幅
を、隣接する前記外周側ビードの高さとビード幅と同じ
大きさに形成する。
トにおいて、前記内周側ビードのビード高さとビード幅
を、隣接する前記外周側ビードの高さとビード幅と同じ
大きさに形成する。
【００３７】この構成により、両ビードが略同じ形状に
なるので、ビード剛性を減少させるためのパラメータを
それぞれのビード幅から共通のビード幅に絞ることがで
き、設計が容易となる。
なるので、ビード剛性を減少させるためのパラメータを
それぞれのビード幅から共通のビード幅に絞ることがで
き、設計が容易となる。
【００３８】また、上記の各シリンダヘッドガスケット
において、前記内周側ビードの中心と前記外周側ビード
の中心との距離が、前記内周側ビードのビード幅と前記
外周側ビードのビード幅の和の半分よりも大きい状態を
維持するように、前記内周側ビードと前記外周側ビード
を形成する。
において、前記内周側ビードの中心と前記外周側ビード
の中心との距離が、前記内周側ビードのビード幅と前記
外周側ビードのビード幅の和の半分よりも大きい状態を
維持するように、前記内周側ビードと前記外周側ビード
を形成する。
【００３９】この構成によれば、内周側ビードと外周側
ビードの裾野部分が重なることを確実に防止でき、ビー
ド幅の拡大とビード剛性の低減量の関係の推定が容易と
なる。
ビードの裾野部分が重なることを確実に防止でき、ビー
ド幅の拡大とビード剛性の低減量の関係の推定が容易と
なる。
【００４０】更に、上記の各シリンダヘッドガスケット
において、前記第１表面板の板厚を前記ビード板の板厚
よりも厚く形成する。この構成により、折り返し部も厚
く構成できるので、内部の内周側ビードや外周側ビード
をより効果的に保護でき、また、折り曲げ加工による損
傷を防止できる。
において、前記第１表面板の板厚を前記ビード板の板厚
よりも厚く形成する。この構成により、折り返し部も厚
く構成できるので、内部の内周側ビードや外周側ビード
をより効果的に保護でき、また、折り曲げ加工による損
傷を防止できる。
【００４１】また、上記の各シリンダヘッドガスケット
において、前記内周側ビードのビード幅の変化範囲と、
前記外周側ビードのビード幅の変化範囲を、最小ビード
幅に対して、１．０〜２．０倍、好ましくは１．０〜
１．２５倍の範囲とする。これ以上の範囲でビード幅を
変化させるとビードによるシール面圧のバランスが悪く
なる。
において、前記内周側ビードのビード幅の変化範囲と、
前記外周側ビードのビード幅の変化範囲を、最小ビード
幅に対して、１．０〜２．０倍、好ましくは１．０〜
１．２５倍の範囲とする。これ以上の範囲でビード幅を
変化させるとビードによるシール面圧のバランスが悪く
なる。
【００４２】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明のシ
リンダヘッドガスケットの実施の形態について説明す
る。
リンダヘッドガスケットの実施の形態について説明す
る。
【００４３】なお、図１〜図８は、模式的な説明図であ
り、シリンダヘッドガスケットの板厚やビードの寸法及
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、シリンダヘッドガスケットの板厚やビードの寸法及
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。
【００４４】図１〜図８に示すように、本発明に係る実
施の形態のシリンダヘッドガスケット１Ａ〜１Ｆ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金属製のシリンダヘッドガ
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。
施の形態のシリンダヘッドガスケット１Ａ〜１Ｆ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金属製のシリンダヘッドガ
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。
【００４５】この本発明の第１〜第４の実施の形態のシ
リンダヘッドガスケット１Ａ（１Ｂ〜１Ｆ）は、第１表
面板１０と第２表面板２０とビード板３０と中間板４０
を有して構成される。この第１表面板１０と第２表面板
２０は、軟鋼板やステンレス焼鈍材等で形成され、ま
た、ビード板３０と中間板４０はバネ鋼板（スプリング
鋼板）で形成される。
リンダヘッドガスケット１Ａ（１Ｂ〜１Ｆ）は、第１表
面板１０と第２表面板２０とビード板３０と中間板４０
を有して構成される。この第１表面板１０と第２表面板
２０は、軟鋼板やステンレス焼鈍材等で形成され、ま
た、ビード板３０と中間板４０はバネ鋼板（スプリング
鋼板）で形成される。
【００４６】この第１表面板１０を第２表面板２０側に
折り返してシリンダボア用穴５０（５０Ａ，５０Ｂ）を
構成する。そして、この折り返し部１２，１３に内包さ
れる第２表面板２０の周縁部２１に、第１表面板１０側
に凸となる内周側ビード３１（３１Ａ，３１Ｂ）を形成
したビード板３０を載置する。
折り返してシリンダボア用穴５０（５０Ａ，５０Ｂ）を
構成する。そして、この折り返し部１２，１３に内包さ
れる第２表面板２０の周縁部２１に、第１表面板１０側
に凸となる内周側ビード３１（３１Ａ，３１Ｂ）を形成
したビード板３０を載置する。
【００４７】また、第１表面板１０の内周側ビード３１
（３１Ａ，３１Ｂ）の外周側に近接して、ビード板３０
側に凸となる外周側ビード１１（１１Ａ，１１Ｂ）を形
成する。つまり、内周側ビード３１，３１Ａ，３１Ｂの
凸側と外周側ビード１１（１１Ａ，１１Ｂ）の凸側とが
向き合って対向するように配置する。
（３１Ａ，３１Ｂ）の外周側に近接して、ビード板３０
側に凸となる外周側ビード１１（１１Ａ，１１Ｂ）を形
成する。つまり、内周側ビード３１，３１Ａ，３１Ｂの
凸側と外周側ビード１１（１１Ａ，１１Ｂ）の凸側とが
向き合って対向するように配置する。
【００４８】更に、ビード板３０の外周側端部３３の位
置と、第１表面板１０の折り返し部先端１３の位置が、
外周側ビード１１（１１Ａ，１１Ｂ）の中心１１ｃ（１
１Ａｃ，１１Ｂｃ）より外側になるようにビード板３０
と第１表面板１０を形成する。
置と、第１表面板１０の折り返し部先端１３の位置が、
外周側ビード１１（１１Ａ，１１Ｂ）の中心１１ｃ（１
１Ａｃ，１１Ｂｃ）より外側になるようにビード板３０
と第１表面板１０を形成する。
【００４９】そして、内周側ビード３１（３１Ａ，３１
Ｂ）と外周側ビード１１（１１Ａ，１１Ｂ）との位置関
係は、エンジンの運転中に押圧された時に、互いの裾野
部が重なって相手のビードを変形させないように、適度
のクリアランスＣ（ＣＡ，ＣＢ）を有するように構成さ
れる。
Ｂ）と外周側ビード１１（１１Ａ，１１Ｂ）との位置関
係は、エンジンの運転中に押圧された時に、互いの裾野
部が重なって相手のビードを変形させないように、適度
のクリアランスＣ（ＣＡ，ＣＢ）を有するように構成さ
れる。
【００５０】また、第２表面板２０は、折り返し部１３
と重なる部分２１より外周側に向かって、外周側に緩や
かに傾斜する傾斜部２２を有して構成され、中板４０
は、ハーフビード４１を有して、外周側ビード１１（１
１Ａ，１１Ｂ）の外周側に配置され、第１表面板１０と
第２表面板２０との間隔、即ち、シリンダヘッドガスケ
ット１Ａ（１Ｂ〜１Ｆ）の厚みを維持する。
と重なる部分２１より外周側に向かって、外周側に緩や
かに傾斜する傾斜部２２を有して構成され、中板４０
は、ハーフビード４１を有して、外周側ビード１１（１
１Ａ，１１Ｂ）の外周側に配置され、第１表面板１０と
第２表面板２０との間隔、即ち、シリンダヘッドガスケ
ット１Ａ（１Ｂ〜１Ｆ）の厚みを維持する。
【００５１】〔第１の実施の形態〕そして、本発明の第
１の実施の形態では、図１に示すように、シリンダボア
用穴５０の周辺部分において、局所的に熱負荷が高くな
る部分に対して、内周側ビード３１のビード幅Ｂ１と外
周側ビード１１のビード幅Ｂ２を、それぞれ部分的に徐
々に広くなるように形成する。図１（ａ）に熱負荷が高
くならない部分における構成を示し、図１（ｂ）に熱負
荷が高くなる部分における構成を示す。
１の実施の形態では、図１に示すように、シリンダボア
用穴５０の周辺部分において、局所的に熱負荷が高くな
る部分に対して、内周側ビード３１のビード幅Ｂ１と外
周側ビード１１のビード幅Ｂ２を、それぞれ部分的に徐
々に広くなるように形成する。図１（ａ）に熱負荷が高
くならない部分における構成を示し、図１（ｂ）に熱負
荷が高くなる部分における構成を示す。
【００５２】この局所的に熱負荷が高くなる部分はそれ
ぞれのエンジンによって異なるが、図２（ａ）に、４気
筒エンジンにおいて、両側のシリンダボア用穴５０の排
気側の２箇所の斜線表示部分Ｚが局所的に熱負荷が高く
なる場合の例を示す。また、図２（ｂ）には、４気筒エ
ンジンにおいて、両側のシリンダボア用穴５０の排気側
の２箇所と吸気側の２箇所の斜線表示部分Ｚが局所的に
熱負荷が高くなる場合の例を示す。
ぞれのエンジンによって異なるが、図２（ａ）に、４気
筒エンジンにおいて、両側のシリンダボア用穴５０の排
気側の２箇所の斜線表示部分Ｚが局所的に熱負荷が高く
なる場合の例を示す。また、図２（ｂ）には、４気筒エ
ンジンにおいて、両側のシリンダボア用穴５０の排気側
の２箇所と吸気側の２箇所の斜線表示部分Ｚが局所的に
熱負荷が高くなる場合の例を示す。
【００５３】この構成により、局所的に熱負荷が高くな
る部分Ｚに対して、ボア折り返し内部の、互いに対向す
る内周側ビード２１のビード幅Ｂ１と外周側ビード１１
のビード幅Ｂ２が広がるので、ビード剛性が減少し、面
圧も減少する。
る部分Ｚに対して、ボア折り返し内部の、互いに対向す
る内周側ビード２１のビード幅Ｂ１と外周側ビード１１
のビード幅Ｂ２が広がるので、ビード剛性が減少し、面
圧も減少する。
【００５４】そして、この面圧の減少により、高い熱負
荷により熱応力が増加し、面圧が高くなる部分Ｚに対し
て、ビード剛性を低く設定できるので、この部分Ｚにお
いて局所的に高い面圧が発生するのを防止できる。その
ため、ヘッド陥没を防止できる。
荷により熱応力が増加し、面圧が高くなる部分Ｚに対し
て、ビード剛性を低く設定できるので、この部分Ｚにお
いて局所的に高い面圧が発生するのを防止できる。その
ため、ヘッド陥没を防止できる。
【００５５】更に、シリンダボア用穴５０の周方向に関
して、ビード幅Ｂ１，Ｂ２に段差を設けたり、急にビー
ド幅を広くせずに、徐々にビード幅Ｂ１，Ｂ２を広くす
ることにより、ビード１１、３１に沿った方向、即ち、
シリンダボア用穴５０の周方向に関して面圧に急激な変
化が生じるのを回避して、シール性能を良好な状態に維
持することができる。
して、ビード幅Ｂ１，Ｂ２に段差を設けたり、急にビー
ド幅を広くせずに、徐々にビード幅Ｂ１，Ｂ２を広くす
ることにより、ビード１１、３１に沿った方向、即ち、
シリンダボア用穴５０の周方向に関して面圧に急激な変
化が生じるのを回避して、シール性能を良好な状態に維
持することができる。
【００５６】なお、寸法の一例を上げると、８９ｍｍφ
のシリンダボア穴５０に対して、第１表面板１０の板厚
が０．２７５ｍｍ、第２表面板２０の板厚が０．１〜
０．３ｍｍ、ビード板３０の板厚が０．２５ｍｍである
場合に、ビード１１、３１に関しては、共にビード高さ
が０．３ｍｍで，ビード幅Ｂ１及びＢ２は１．２ｍｍ〜
１．５ｍｍの範囲内で変化している。また、内周側ビー
ド３１の中心３１ｃとシリンダボア用穴の中心との距離
Ｒ１は４６．１５ｍｍ〜４５．６５ｍｍで変化し、外周
側ビード１１の中心１１ｃとシリンダボア用穴の中心と
の距離Ｒ２は６７．１５ｍｍで変化せず、折り返し部１
２、１３の長さＬは３ｍｍである。
のシリンダボア穴５０に対して、第１表面板１０の板厚
が０．２７５ｍｍ、第２表面板２０の板厚が０．１〜
０．３ｍｍ、ビード板３０の板厚が０．２５ｍｍである
場合に、ビード１１、３１に関しては、共にビード高さ
が０．３ｍｍで，ビード幅Ｂ１及びＢ２は１．２ｍｍ〜
１．５ｍｍの範囲内で変化している。また、内周側ビー
ド３１の中心３１ｃとシリンダボア用穴の中心との距離
Ｒ１は４６．１５ｍｍ〜４５．６５ｍｍで変化し、外周
側ビード１１の中心１１ｃとシリンダボア用穴の中心と
の距離Ｒ２は６７．１５ｍｍで変化せず、折り返し部１
２、１３の長さＬは３ｍｍである。
【００５７】なお、図１では、内周側ビード３１と外周
側ビード１１との位置関係は、互いの裾野部が干渉しな
いように、適当なクリアランスＣを有して構成されてい
るが、内ビード３１のビード幅をＢ１、外周側ビード１
１のビード幅をＢ２とし、且つ、内周側ビード３１の中
心３１ｃと外周側ビード３１の中心１１ｃとの距離をＣ
とした時に、図１（ａ）では、Ｂ１とＢ２の和の半分
が、Ｃよりも小さくなる（（Ｂ１＋Ｂ２）／２＜Ｃ）よ
うに設けられているが、図１（ｂ）では、Ｂ１とＢ２の
和の半分が、Ｃよりも大きく（（Ｂ１＋Ｂ２）／２＞
Ｃ）なっている。
側ビード１１との位置関係は、互いの裾野部が干渉しな
いように、適当なクリアランスＣを有して構成されてい
るが、内ビード３１のビード幅をＢ１、外周側ビード１
１のビード幅をＢ２とし、且つ、内周側ビード３１の中
心３１ｃと外周側ビード３１の中心１１ｃとの距離をＣ
とした時に、図１（ａ）では、Ｂ１とＢ２の和の半分
が、Ｃよりも小さくなる（（Ｂ１＋Ｂ２）／２＜Ｃ）よ
うに設けられているが、図１（ｂ）では、Ｂ１とＢ２の
和の半分が、Ｃよりも大きく（（Ｂ１＋Ｂ２）／２＞
Ｃ）なっている。
【００５８】図１の実施の形態では、外周側ビード１１
の中心１１ｃとシリンダボア用穴５０の中心との距離Ｒ
２を固定しているため、図１（ｂ）に示すような（（Ｂ
１＋Ｂ２）／２＞Ｃ）の状態にもなるが、図３（ｂ）に
示すように、各ビード２１、１１のビード幅Ｂ１、Ｂ２
の拡大に伴って、外周側ビード１１の中心１１ｃとシリ
ンダボア用穴５０の中心との距離Ｒ２を大きくして中心
１１ｃを外周側にずらして、常に（（Ｂ１＋Ｂ２）／２
＞Ｃ）の状態になるように構成することもできる。
の中心１１ｃとシリンダボア用穴５０の中心との距離Ｒ
２を固定しているため、図１（ｂ）に示すような（（Ｂ
１＋Ｂ２）／２＞Ｃ）の状態にもなるが、図３（ｂ）に
示すように、各ビード２１、１１のビード幅Ｂ１、Ｂ２
の拡大に伴って、外周側ビード１１の中心１１ｃとシリ
ンダボア用穴５０の中心との距離Ｒ２を大きくして中心
１１ｃを外周側にずらして、常に（（Ｂ１＋Ｂ２）／２
＞Ｃ）の状態になるように構成することもできる。
【００５９】この図３の場合には、シリンダヘッドガス
ケット１Ｂがエンジンの運転中に強く押圧された場合で
も、ビード同士を離間しているので、互いの裾野部が重
なるのを確実に防止できる。
ケット１Ｂがエンジンの運転中に強く押圧された場合で
も、ビード同士を離間しているので、互いの裾野部が重
なるのを確実に防止できる。
【００６０】〔第２の実施の形態〕次に、第２の実施の
形態のシリンダヘッドガスケット１Ｃについて説明す
る。
形態のシリンダヘッドガスケット１Ｃについて説明す
る。
【００６１】この第２の実施の形態のシリンダヘッドガ
スケット１Ｃは、局所的に熱負荷が高くなる部分Ｚに対
して、内周側ビード３１と外周側ビード１１のビード幅
Ｂ１，Ｂ２を変化させる代わりに、図４に示すように、
内周側ビード３１と外周側ビード１１の間の距離Ｃを部
分的に徐々に大きくなるように形成する。この構成以外
は第１の実施の形態と同じである。
スケット１Ｃは、局所的に熱負荷が高くなる部分Ｚに対
して、内周側ビード３１と外周側ビード１１のビード幅
Ｂ１，Ｂ２を変化させる代わりに、図４に示すように、
内周側ビード３１と外周側ビード１１の間の距離Ｃを部
分的に徐々に大きくなるように形成する。この構成以外
は第１の実施の形態と同じである。
【００６２】この第２の実施の形態においては、局所的
に熱負荷が高くなる部分Ｚに対して、ビード３１、１１
間の距離（クリアランス）Ｃを部分的に拡大することに
より、ボア折り返し内部の、互いに対向する内周側ビー
ド３１と外周側ビード１１との間が広がるので、これら
の２つで構成する部分の圧縮剛性が減少し、面圧も減少
する。
に熱負荷が高くなる部分Ｚに対して、ビード３１、１１
間の距離（クリアランス）Ｃを部分的に拡大することに
より、ボア折り返し内部の、互いに対向する内周側ビー
ド３１と外周側ビード１１との間が広がるので、これら
の２つで構成する部分の圧縮剛性が減少し、面圧も減少
する。
【００６３】そして、この局所的な面圧の減少により、
局所的に熱負荷が高くなる部分Ｚにおける熱負荷及び熱
応力によって生じる面圧の増加を相殺することができ、
エンジン部材に圧痕が生じてシール性能が劣化するのを
防止できる。
局所的に熱負荷が高くなる部分Ｚにおける熱負荷及び熱
応力によって生じる面圧の増加を相殺することができ、
エンジン部材に圧痕が生じてシール性能が劣化するのを
防止できる。
【００６４】〔第３の実施の形態〕そして、本発明の第
３の実施の形態のシリンダヘッドガスケットは、図６に
示すように複数の周辺部分の熱負荷が異なるシリンダボ
ア用穴５０Ａ，５０Ｂを有している場合に適用される。
３の実施の形態のシリンダヘッドガスケットは、図６に
示すように複数の周辺部分の熱負荷が異なるシリンダボ
ア用穴５０Ａ，５０Ｂを有している場合に適用される。
【００６５】図５及び図６に示す、第３の実施の形態の
シリンダヘッドガスケット１Ｄでは、シリンダボア用穴
５０Ａ，５０Ｂの位置により、熱負荷によって生じる面
圧が異なっている。つまり、図６に示すような直列に並
んだシリンダボア用穴５０Ａ，５０Ｂ、５０Ｂ，５０Ａ
では、中央側のシリンダボア用穴５０Ｂの周辺部分の熱
負荷が、両外側のシリンダボア用穴５０Ａの周辺部分の
熱負荷より高くなっている。
シリンダヘッドガスケット１Ｄでは、シリンダボア用穴
５０Ａ，５０Ｂの位置により、熱負荷によって生じる面
圧が異なっている。つまり、図６に示すような直列に並
んだシリンダボア用穴５０Ａ，５０Ｂ、５０Ｂ，５０Ａ
では、中央側のシリンダボア用穴５０Ｂの周辺部分の熱
負荷が、両外側のシリンダボア用穴５０Ａの周辺部分の
熱負荷より高くなっている。
【００６６】そして、この状況を考慮して、熱負荷によ
る面圧が低いシリンダボア用穴５０Ａの周辺部分の内周
側ビード３１Ａのビード幅ＢＡ１と外周側ビード２１Ａ
のビード幅ＢＡ２に対して、熱負荷による面圧が高いシ
リンダボア用穴５０Ｂの周辺部分では、内周側ビード３
１Ｂのビード幅ＢＢ１と外周側ビード１１Ｂのビード幅
ＢＢ２を広くして形成する。
る面圧が低いシリンダボア用穴５０Ａの周辺部分の内周
側ビード３１Ａのビード幅ＢＡ１と外周側ビード２１Ａ
のビード幅ＢＡ２に対して、熱負荷による面圧が高いシ
リンダボア用穴５０Ｂの周辺部分では、内周側ビード３
１Ｂのビード幅ＢＢ１と外周側ビード１１Ｂのビード幅
ＢＢ２を広くして形成する。
【００６７】この構成により、熱負荷による面圧が高い
シリンダボア用穴５０Ｂの周辺部分では、ボア折り返し
内部において対向する内周側ビード３１Ｂと外周側ビー
ド１１Ｂのビード幅ＢＢ１、ＢＢ２が広がるので、ビー
ド剛性が減少し、面圧も減少する。
シリンダボア用穴５０Ｂの周辺部分では、ボア折り返し
内部において対向する内周側ビード３１Ｂと外周側ビー
ド１１Ｂのビード幅ＢＢ１、ＢＢ２が広がるので、ビー
ド剛性が減少し、面圧も減少する。
【００６８】そして、この面圧の減少により、高い熱負
荷及び熱応力による面圧の増加を相殺して、シリンダボ
ア用穴５０Ｂの周辺部分において高い面圧が発生するの
を防止できる。そのため、ヘッド陥没を防止できる。
荷及び熱応力による面圧の増加を相殺して、シリンダボ
ア用穴５０Ｂの周辺部分において高い面圧が発生するの
を防止できる。そのため、ヘッド陥没を防止できる。
【００６９】なお、図５では、内周側ビード３１と外周
側ビード１１との位置関係は、互いの裾野部が干渉しな
いように、適当なクリアランスＣＡ，ＣＢを有して構成
されているが、図５（ａ）では、（（ＢＡ１＋ＢＡ２）
／２＜ＣＡ）で、図５（ｂ）では、（（ＢＢ１＋ＢＢ
２）／２＞ＣＢ）である。
側ビード１１との位置関係は、互いの裾野部が干渉しな
いように、適当なクリアランスＣＡ，ＣＢを有して構成
されているが、図５（ａ）では、（（ＢＡ１＋ＢＡ２）
／２＜ＣＡ）で、図５（ｂ）では、（（ＢＢ１＋ＢＢ
２）／２＞ＣＢ）である。
【００７０】この図５（ｂ）では、外周側ビード１１Ｂ
の中心１１Ｂｃとシリンダボア用穴５０Ｂの中心との距
離ＲＢ２を、外周側ビード１１Ａの中心１１Ａｃとシリ
ンダボア用穴５０Ａの中心との距離ＲＡ２と同じ形成し
ている。
の中心１１Ｂｃとシリンダボア用穴５０Ｂの中心との距
離ＲＢ２を、外周側ビード１１Ａの中心１１Ａｃとシリ
ンダボア用穴５０Ａの中心との距離ＲＡ２と同じ形成し
ている。
【００７１】これに対して、図７に示すように、各ビー
ド２１Ｂ、１１Ｂのビード幅ＢＢ１、ＢＢ２の拡大に伴
って、外周側ビード１１Ｂの中心１１Ｂｃとシリンダボ
ア用穴５０Ｂの中心との距離ＲＢ２を大きくして中心１
１Ｂｃを外周側にずらして、（（ＢＢ１＋ＢＢ２）／２
＞ＣＢ）となるように形成することもできる。
ド２１Ｂ、１１Ｂのビード幅ＢＢ１、ＢＢ２の拡大に伴
って、外周側ビード１１Ｂの中心１１Ｂｃとシリンダボ
ア用穴５０Ｂの中心との距離ＲＢ２を大きくして中心１
１Ｂｃを外周側にずらして、（（ＢＢ１＋ＢＢ２）／２
＞ＣＢ）となるように形成することもできる。
【００７２】この図７の場合には、シリンダヘッドガッ
スケット１Ｅがエンジンの運転中に強く押圧された場合
でも、ビード同士を離間しているので、互いの裾野部が
重なるのを確実に防止できる。
スケット１Ｅがエンジンの運転中に強く押圧された場合
でも、ビード同士を離間しているので、互いの裾野部が
重なるのを確実に防止できる。
【００７３】〔第４の実施の形態〕次に、第４の実施の
形態のシリンダヘッドガスケット１Ｆについて説明す
る。
形態のシリンダヘッドガスケット１Ｆについて説明す
る。
【００７４】この第４の実施の形態のシリンダヘッドガ
スケット１Ｆは、第３の実施の形態と同様、図６に示す
ように複数の周辺部分の熱負荷が異なるシリンダボア用
穴５０Ａ，５０Ｂを有している場合に適用される。
スケット１Ｆは、第３の実施の形態と同様、図６に示す
ように複数の周辺部分の熱負荷が異なるシリンダボア用
穴５０Ａ，５０Ｂを有している場合に適用される。
【００７５】そして、この第４の実施の形態のシリンダ
ヘッドガスケット１Ｆは、周辺部分の熱負荷が高くなる
シリンダボア用穴３０Ｂに対して、内周側ビード３１と
外周側ビード１１のビード幅ＢＢ１，ＢＢ２を広くする
代わりに、図８に示すように、内周側ビード３１Ｂと外
周側ビード１１Ｂの間の距離ＣＢを広くするように形成
する。この構成以外は第３の実施の形態と同じである。
ヘッドガスケット１Ｆは、周辺部分の熱負荷が高くなる
シリンダボア用穴３０Ｂに対して、内周側ビード３１と
外周側ビード１１のビード幅ＢＢ１，ＢＢ２を広くする
代わりに、図８に示すように、内周側ビード３１Ｂと外
周側ビード１１Ｂの間の距離ＣＢを広くするように形成
する。この構成以外は第３の実施の形態と同じである。
【００７６】この第４の実施の形態においては、周辺部
分の熱負荷が高くなるシリンダボア用穴３０Ｂに対し
て、ビード間の距離（クリアランス）ＣＢを拡大するこ
とにより、ボア折り返し内部の、互いに対向する内周側
ビード３１Ｂと外周側ビード１１Ｂとの間が広がるの
で、これらの２つのビード３１Ｂ，１１Ｂを含む部分の
圧縮剛性が減少し、面圧も減少する。
分の熱負荷が高くなるシリンダボア用穴３０Ｂに対し
て、ビード間の距離（クリアランス）ＣＢを拡大するこ
とにより、ボア折り返し内部の、互いに対向する内周側
ビード３１Ｂと外周側ビード１１Ｂとの間が広がるの
で、これらの２つのビード３１Ｂ，１１Ｂを含む部分の
圧縮剛性が減少し、面圧も減少する。
【００７７】そして、この面圧の減少により、熱負荷が
高くなるシリンダボア用穴３０Ｂの周辺部分における熱
負荷及び熱応力によって生じる面圧の増加を相殺するこ
とができ、エンジン部材に圧痕が生じてシール性能が劣
化するのを防止できる。
高くなるシリンダボア用穴３０Ｂの周辺部分における熱
負荷及び熱応力によって生じる面圧の増加を相殺するこ
とができ、エンジン部材に圧痕が生じてシール性能が劣
化するのを防止できる。
【００７８】
【発明の効果】以上説明したように本発明のシリンダヘ
ッド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。
ッド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。
【００７９】シール穴の周辺部分に局所的に熱負荷が高
くなる部分を有するシリンダヘッドガスケットにおい
て、シリンダボア用穴の周辺部分で局所的に熱負荷が大
きく、熱応力の大きい部分に対して、ボア折り返し内部
で対向して配置された内周側ビードと外周側ビードの両
方のビード幅を部分的に拡大するので、この部分のビー
ドの剛性を低減できる。
くなる部分を有するシリンダヘッドガスケットにおい
て、シリンダボア用穴の周辺部分で局所的に熱負荷が大
きく、熱応力の大きい部分に対して、ボア折り返し内部
で対向して配置された内周側ビードと外周側ビードの両
方のビード幅を部分的に拡大するので、この部分のビー
ドの剛性を低減できる。
【００８０】また、シール穴の周辺部分に局所的に熱負
荷が高くなる部分を有するシリンダヘッドガスケットに
おいて、シリンダボア用穴の周辺部分で局所的に熱負荷
が大きく、熱応力の大きい部分に対して、ボア折り返し
内部で対向して配置された２つのビードの距離を部分的
に拡大するので、この部分の圧縮剛性を低減できる。
荷が高くなる部分を有するシリンダヘッドガスケットに
おいて、シリンダボア用穴の周辺部分で局所的に熱負荷
が大きく、熱応力の大きい部分に対して、ボア折り返し
内部で対向して配置された２つのビードの距離を部分的
に拡大するので、この部分の圧縮剛性を低減できる。
【００８１】そして、周辺部分の熱負荷の大きさが互い
に異なるシール穴を有するシリンダヘッドガスケットに
おいて、熱負荷が低いシール穴の周辺部分の内周側ビー
ドと外周側ビードのビード幅に対して、熱負荷が高くな
るシール穴の周辺部分の内周側ビードと外周側ビードの
両方のビード幅を広くするので、ビードの剛性を低減で
きる。
に異なるシール穴を有するシリンダヘッドガスケットに
おいて、熱負荷が低いシール穴の周辺部分の内周側ビー
ドと外周側ビードのビード幅に対して、熱負荷が高くな
るシール穴の周辺部分の内周側ビードと外周側ビードの
両方のビード幅を広くするので、ビードの剛性を低減で
きる。
【００８２】また、周辺部分の熱負荷の大きさが互いに
異なるシール穴を有するシリンダヘッドガスケットにお
いて、熱負荷が低いシール穴の周辺部分の内周側ビード
と外周側ビードの距離に対して、熱負荷が高くなるシー
ル穴の周辺部分の内周側ビードと外周側ビードの距離を
広くするので、圧縮剛性を低減できる。
異なるシール穴を有するシリンダヘッドガスケットにお
いて、熱負荷が低いシール穴の周辺部分の内周側ビード
と外周側ビードの距離に対して、熱負荷が高くなるシー
ル穴の周辺部分の内周側ビードと外周側ビードの距離を
広くするので、圧縮剛性を低減できる。
【００８３】従って、高い熱負荷及び熱応力によりシー
ル面圧が高くなる部分において、ビード剛性や圧縮剛性
を低減できるので、この部分のビード部分の面圧の上昇
を抑制することができ、高い面圧によって発生するヘッ
ド圧痕を低減させて、ヘッド陥没を回避することができ
る。
ル面圧が高くなる部分において、ビード剛性や圧縮剛性
を低減できるので、この部分のビード部分の面圧の上昇
を抑制することができ、高い面圧によって発生するヘッ
ド圧痕を低減させて、ヘッド陥没を回避することができ
る。
【図１】本発明に係る第１の実施の形態のシリンダヘッ
ドガスケットを示す断面図で、（ａ）は熱負荷の低い部
分を示す図で、（ｂ）は熱負荷の高い部分を示す図であ
る。
ドガスケットを示す断面図で、（ａ）は熱負荷の低い部
分を示す図で、（ｂ）は熱負荷の高い部分を示す図であ
る。
【図２】本発明に係る第１及び第２の実施の形態のシリ
ンダヘッドガスケットの熱負荷の高い部分を例示した平
面図である。
ンダヘッドガスケットの熱負荷の高い部分を例示した平
面図である。
【図３】本発明に係る第１の実施の形態のシリンダヘッ
ドガスケットの他の実施例を示す断面図で、（ａ）は熱
負荷の低い部分を示す図で、（ｂ）は熱負荷の高い部分
を示す図である。
ドガスケットの他の実施例を示す断面図で、（ａ）は熱
負荷の低い部分を示す図で、（ｂ）は熱負荷の高い部分
を示す図である。
【図４】本発明に係る第２の実施の形態のシリンダヘッ
ドガスケットを示す断面図で、（ａ）は熱負荷の低い部
分を示す図で、（ｂ）は熱負荷の高い部分を示す図であ
る。
ドガスケットを示す断面図で、（ａ）は熱負荷の低い部
分を示す図で、（ｂ）は熱負荷の高い部分を示す図であ
る。
【図５】本発明に係る第３の実施の形態のシリンダヘッ
ドガスケットを示す断面図で、（ａ）は周辺部分の熱負
荷が低いシリンダボア用穴の周辺部分を示す図で、
（ｂ）は周辺部分の熱負荷が高い低シリンダボア用穴の
周辺部分を示す図である。
ドガスケットを示す断面図で、（ａ）は周辺部分の熱負
荷が低いシリンダボア用穴の周辺部分を示す図で、
（ｂ）は周辺部分の熱負荷が高い低シリンダボア用穴の
周辺部分を示す図である。
【図６】本発明に係る第３及び第４の実施の形態のシリ
ンダヘッドガスケットの熱負荷の高い部分を例示した平
面図である。
ンダヘッドガスケットの熱負荷の高い部分を例示した平
面図である。
【図７】本発明に係る第３の実施の形態のシリンダヘッ
ドガスケットの他の実施例を示す断面図で、（ａ）は周
辺部分の熱負荷が低いシリンダボア用穴の周辺部分を示
す図で、（ｂ）は周辺部分の熱負荷が高い低シリンダボ
ア用穴の周辺部分を示す図である。
ドガスケットの他の実施例を示す断面図で、（ａ）は周
辺部分の熱負荷が低いシリンダボア用穴の周辺部分を示
す図で、（ｂ）は周辺部分の熱負荷が高い低シリンダボ
ア用穴の周辺部分を示す図である。
【図８】本発明に係る第４の実施の形態のシリンダヘッ
ドガスケットを示す断面図で、（ａ）は周辺部分の熱負
荷が低いシリンダボア用穴の周辺部分を示す図で、
（ｂ）は周辺部分の熱負荷が高い低シリンダボア用穴の
周辺部分を示す図である。
ドガスケットを示す断面図で、（ａ）は周辺部分の熱負
荷が低いシリンダボア用穴の周辺部分を示す図で、
（ｂ）は周辺部分の熱負荷が高い低シリンダボア用穴の
周辺部分を示す図である。
【図９】従来技術のシリンダヘッドガスケットを示す断
面図で、（ａ）は締め付けボルトより離開した部分を示
す図で、（ｂ）は締め付けボルト近傍部分を示す図であ
る。
面図で、（ａ）は締め付けボルトより離開した部分を示
す図で、（ｂ）は締め付けボルト近傍部分を示す図であ
る。
１Ａ〜１Ｆ 金属積層形ガスケット
５０，５０Ａ，５０Ｂ シリンダボア用穴
１０ 第１表面板
１１ 外周側ビード
１２ 折り返し部（曲部）
１３ 折り返し部（平坦部）
２０ 第２表面板
３０ 中間板
３１，３１Ａ，３１Ｂ 内周側ビード
Ｂ１，ＢＡ１，ＢＢ１ 内周側ビードのビード幅
Ｂ２，ＢＡ２，ＢＢ２ 外周側ビードのビード幅
Ｃ，ＣＡ，ＣＢ 両ビード間の距離
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16J 15/08
F02F 11/00
Claims (11)
- 【請求項１】 第１表面板を第２表面板側に折り返して
シリンダボア用穴を構成し、該折り返し部内の前記第２
表面板の周縁部に、前記第１表面板側に凸となる内周側
ビードを形成したビード板を載置すると共に、前記第１
表面板の前記内周側ビードの外周側に近接して、前記ビ
ード板側に凸となる外周側ビードを形成したシリンダヘ
ッドガスケットであって、 該シリンダボア用穴の周辺部分において、局所的に熱負
荷が高くなる部分に対して、前記内周側ビードのビード
幅と前記外周側ビードのビード幅の両方を部分的にそれ
ぞれ広く形成することを特徴とするシリンダヘッドガス
ケット。 - 【請求項２】 第１表面板を第２表面板側に折り返して
シリンダボア用穴を構成し、該折り返し部内の前記第２
表面板の周縁部に、前記第１表面板側に凸となる内周側
ビードを形成したビード板を載置すると共に、前記第１
表面板の前記内周側ビードの外周側に近接して、前記ビ
ード板側に凸となる外周側ビードを形成したシリンダヘ
ッドガスケットであって、 該シリンダボア用穴の周辺部分において、局所的に熱負
荷が高くなる部分に対して、前記内周側ビードと前記外
周側ビードの距離を部分的に広く形成することを特徴と
するシリンダヘッドガスケット。 - 【請求項３】 前記シリンダボア用穴の周辺部分におい
て、局所的に熱負荷が高くなる部分に対して、前記内周
側ビードと前記外周側ビードの距離を部分的に広く形成
すると共に、前記内周側ビードのビード幅と前記外周側
ビードのビード幅の少なくとも一方又は両方を部分的に
それぞれ広く形成することを特徴とすることを特徴とす
る請求項２記載のシリンダヘッドガスケット。 - 【請求項４】 複数のシリンダボアに対してシールする
ために、第１表面板を第２表面板側に折り返して複数の
シリンダボア用穴を構成し、各シリンダボア用穴に対し
て、前記折り返し部内の前記第２表面板の周縁部に、前
記第１表面板側に凸となる内周側ビードを形成したビー
ド板を載置すると共に、前記第１表面板の前記内周側ビ
ードの外周側に近接して、前記ビード板側に凸となる外
周側ビードを形成したシリンダヘッドガスケットであっ
て、 周辺部分の熱負荷が低いシリンダボア用穴の前記内周側
ビードのビード幅と前記外周側ビードのビード幅に対し
て、周辺部分の熱負荷が高いシリンダボア用穴の前記内
周側ビードのビード幅と前記外周側ビードのビード幅の
両方をそれぞれ広く形成することを特徴とするシリンダ
ヘッドガスケット。 - 【請求項５】 複数のシリンダボアに対してシールする
ために、第１表面板を第２表面板側に折り返して複数の
シリンダボア用穴を構成し、各シリンダボア用穴に対し
て、前記折り返し部内の前記第２表面板の周縁部に、前
記第１表面板側に凸となる内周側ビードを形成したビー
ド板を載置すると共に、前記第１表面板の前記内周側ビ
ードの外周側に近接して、前記ビード板側に凸となる外
周側ビードを形成したシリンダヘッドガスケットであっ
て、 周辺部分の熱負荷が低いシリンダボア用穴の、前記内周
側ビードと前記外周側ビードの距離に対して、周辺部分
の熱負荷が高いシリンダボア用穴の、前記内周側ビード
と前記外周側ビードの距離を広く形成することを特徴と
するシリンダヘッドガスケット。 - 【請求項６】 前記周辺部分の熱負荷が低いシリンダボ
ア用穴の、前記内周側ビードと前記外周側ビードの距離
に対して、前記周辺部分の熱負荷が高いシリンダボア用
穴の、前記内周側ビードと前記外周側ビードの距離を広
く形成すると共に、前記周辺部分の熱負荷が低いシリン
ダボア用穴の前記内周側ビードのビード幅と前記外周側
ビードのビード幅に対して、前記周辺部分の熱負荷が高
いシリンダボア用穴の前記内周側ビードのビード幅と前
記外周側ビードのビード幅の少なくとも一方又は両方を
それぞれ広く形成する特徴とすることを特徴とする請求
項５記載のシリンダヘッドガスケット。 - 【請求項７】 前記ビード板の外周側端部の位置と、前
記第１表面板の折り返し部先端の位置が、前記外周側ビ
ードの中心より外側になるように前記ビード板と前記第
１表面板を形成することを特徴とする請求項１〜６のい
ずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。 - 【請求項８】 前記内周側ビードのビード高さとビード
幅を、隣接する前記外周側ビードの高さとビード幅と同
じ大きさに形成することを特徴とする請求項１〜７のい
ずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。 - 【請求項９】 前記内周側ビードの中心と前記外周側ビ
ードの中心との距離が、前記内周側ビードのビード幅と
前記外周側ビードのビード幅の和の半分よりも大きい状
態を維持するように、前記内周側ビードと前記外周側ビ
ードを形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれ
かに記載のシリンダヘッドガスケット。 - 【請求項１０】 前記第１表面板の板厚を前記ビード板
の板厚よりも厚く形成することを特徴とする請求項１〜
７のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。 - 【請求項１１】 前記内周側ビードのビード幅の変化範
囲と、前記外周側ビードのビード幅の変化範囲を、最小
ビード幅に対して、１．０〜２．０倍の範囲とすること
を特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のシリンダ
ヘッドガスケット。
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