JP2010156388A - シリンダヘッドガスケットにおけるオイル落し穴のシール構造 - Google Patents
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Abstract
上記ハーフビードと補助ビードの突出方向は逆であってもよい。
【効果】 各補助ビード11c、12cは、各ハーフビード11a、12aをシリンダヘッド又はシリンダブロックに押し付けるような作用力を付与するので、従来に比較して良好なシール性を確保することができる。
【選択図】 図3
Description
エンジンがオイル落し穴を備えていることも従来周知であり、特許文献1には記載されていないが、3枚のシールプレートにもそれぞれオイル落し穴が形成されている。そしてこのオイル落し穴は、それぞれのシールプレートに形成されて、上記オイル落し穴を無端状に囲むハーフビードによってシールされている。
なお従来、排気マニホルド用のガスケットとしては、1枚のシールプレートに、排気通路を囲むフルビードとハーフビードとを同心上に形成したものが知られている(特許文献2の図3)。
このとき、上記締結ボルトを基点として、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間隔は、エンジンの外側となるに従って徐々に開くようになる。
特許文献1のシリンダヘッドガスケットにおいては、オイル落し穴の周囲に無端状のハーフビードを設けてオイル落し穴をシールするようにしているが、シリンダヘッドとシリンダブロックとの開き量が大きくなると、ハーフビードとシリンダヘッド又はシリンダブロックとの密着力が小さくなって、オイル漏れが生じるようになる。
したがって従来、エンジンの外側におけるシリンダヘッドとシリンダブロックとの口開き量が大きいエンジンにおいては、その口開き量に応じてシールプレートの枚数を増大させる必要があり、コストアップを招いていた。
本発明はそのような事情に鑑み、ハーフビードとシリンダヘッド又はシリンダブロックとの密着力を大きくすることができるようにして、シールプレートの枚数を増大させることなくシール性能を向上させることができるようにしたシリンダヘッドガスケットにおけるオイル落し穴のシール構造を提供するものである。
上記第1シールプレートと第2シールプレートとに、上記オイル落し穴を無端状に囲むとともに、互いに近接する方向に突出して相互に圧接されるハーフビードを形成し、
さらに上記各ハーフビードよりも外側に、互いに近接する方向に突出して相互に圧接される補助ビードを形成したことを特徴とするシリンダヘッドガスケットにおけるオイル落し穴のシール構造を提供するものである。
また請求項5の発明は、それぞれオイル落し穴を穿設した少なくとも2枚の第1シールプレートと第2シールプレートとを備えたシリンダヘッドガスケットにおいて、
上記第1シールプレートと第2シールプレートとに、互いに重合する位置に、互いに離隔する方向に突出してそれぞれ上記オイル落し穴を無端状に囲むハーフビードを形成し、
さらに上記各ハーフビードよりも外側の互いに重合する位置に、互いに離隔する方向に突出する補助ビードを形成したことを特徴とするシリンダヘッドガスケットにおけるオイル落し穴のシール構造を提供するものである。
これと同時に、上記補助ビードがシリンダヘッドと下方のシリンダブロックとの間で挟持されると、上方のハーフビードの頂部は補助ビードによって押し上げられるような作用力を受け、また下方のハーフビードの頂部も補助ビードによって押し下げられるような作用力を受けるようになる。
その結果、上記締結ボルトによってシリンダヘッドとシリンダブロックとが締結された際に、締結ボルトを基点として、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間隔がエンジンの外側となるに従って徐々に開いたとしても、上記各ハーフビードの各頂部は上記作用力により良好にシリンダヘッド又はシリンダブロックに密着されるので、従来に比較して良好なシール性を確保することができる。
上記ボルト穴3は、それぞれの燃焼室穴2の周囲を4箇所で囲むように配置してあるが、隣接する燃焼室穴2、2の間のボルト穴3は両燃焼室穴2、2に対して共通に設けてあるので、合計10箇所にボルト穴3を形成してある。
また上記オイル落し穴4は、シリンダヘッドガスケット1の長手方向一側に、隣接する燃焼室穴2、2に共通に設けた3つのボルト穴3のそれぞれの外側(燃焼室穴とは反対側)に、3箇所設けてある。
上記シールプレート11、12には、それぞれ上記オイル落し穴4を穿設してあり、また図3には記載されていないが、ボルト穴3や燃焼室穴2を穿設してあることも勿論である。
シリンダヘッド13側となる上側の第1シールプレート11に形成した第1ハーフビード11aは、下方の第2シールプレート12に向けて突出しており、シリンダブロック14側となる下側の第2シールプレート12に形成した第2ハーフビード12aは、上方の第1シールプレート11に向けて突出している。
したがって両ハーフビード11a、12aは互いに近接する方向に突出しており、各ハーフビード11a、12aで囲まれたオイル落し穴4の周囲の囲繞部分11b、12bは、互いに当接している。
より具体的には、図2に示す実施例では、仮想線Lを境として、各ハーフビード11a、12aの遠い部分11Fを近い部分11Nよりも大きく突出するように形成してあり、かつ、上記仮想線Lの部分では遠い部分11Fの大きな突出量と近い部分11Nの小さな突出量とがなだらかに連続するように形成してある。
なお、上記遠い部分11Fと近い部分11Nとの突出量を変える代わりに、遠い部分11Fにおける各ハーフビード11a、12aの幅WFを、近い部分11Nの幅WNよりも広く形成して、遠い部分11Fにおけるシリンダヘッド13とシリンダブロック14の口開き追従性を近い部分11Nよりも大きくなるようにしてもよい。
このとき、上記遠い部分11Fの突出量を近い部分11Nの突出量よりも大きくすると同時に、遠い部分11Fの幅WFを近い部分11Nの幅WNよりも広く形成してもよく、さらに上記各設定は、少なくともいずれかのハーフビードに設けられていればよい。
本実施例では各補助ビード11c、12cは断面円弧状に形成してあり、上側の第1シールプレート11に形成した第1補助ビード11cは、下方の第2シールプレート12に向けて突出し、下方の第2シールプレート12に形成した第2補助ビード12cは、上方の第1シールプレート11に向けて突出している。
したがって両補助ビード11c、12cは、互いに近接する方向に突出して相互に密着するようになる。
上記両シールプレート11、12をシリンダヘッド14とシリンダブロック14とで挟持した際には、各シールプレート11、12のオイル落し穴4の内周縁部分が拡開されるようになるが、上述したようにオイル落し穴4の周囲を連結するとその拡開を抑制できるので、後述の図5の解析結果で示すように、よりシール性を向上させることができる。
例えば、図示しないが、各シールプレート11、12に燃焼室穴2を無端状に囲むフルビードを互いに離隔する方向に形成し、そのフルビードの間に燃焼室穴2の周囲の面圧を増大させるためのシムプレートを配置した構成を用いることができる。
これと同時に、上記補助ビード11c、12cも相互に圧着されるようになる。すると、上方のハーフビード11aの頂部11dは、下方の補助ビード12cによって押し上げられる作用力を受け、また下方のハーフビード12aの頂部12dは、上方の補助ビード11cによって押し下げられる作用力を受けるようになる。
すなわち第2実施例においては、シリンダヘッド13側となる上側の第1シールプレート11’に形成した第1ハーフビード11a’は、シリンダヘッド13側に向けて上方に突出しており、シリンダブロック14側となる下側の第2シールプレート12’に形成した第2ハーフビード12a’は、シリンダブロック14に向けて下方に突出している。したがって両ハーフビード11a’、12a’は互いに離隔する方向に突出している。
他方、上側の第1シールプレート11’に形成した第1補助ビード11c’はシリンダヘッド13側に向けて上方に突出しており、下方の第2シールプレート12’に形成した第2補助ビード12c’はシリンダブロック14に向けて下方に突出している。したがって両補助ビード11c’、12c’も、互いに離隔する方向に突出している。
上記両シールプレート11、12をシリンダヘッド14とシリンダブロック14とで挟持した際には、両補助ビード11c’、12c’が密着されることによって各シールプレート11、12の外側部分が拡開されるようになるが、その外側部分を連結するとその拡開を抑制できるので、よりシール性を向上させることができる。
その他の構成は第1実施例と同様に構成してあり、第1実施例と同等の部分には第1実施例で用いた符号に「’」を付して示してある。
上方のハーフビード11a’の頂部11d’は上方の補助ビード11c’によって押し上げられる作用力を受け、また下方のハーフビード12a’の頂部12d’は、下方の補助ビード12c’によって押し下げられる作用力を受けるようになる。
その結果、各ハーフビード11a、12aの各頂部11d、12dは上記作用力により良好にシリンダヘッド13又はシリンダブロック14に密着されるので、従来に比較して良好なシール性を確保することができる。
一般にエンジンの温度を上昇させると、エンジンの外側部分におけるシリンダヘッド13とシリンダブロック14との間隔(口開き量)が拡大するので、本解析では口開き量を徐々に増大させていった際に、どの程度の大きさの口開き量となるまでオイル落し穴4のシール性を確保できるかを解析したものである。図5における口開き指数シール性能とは、従来技術に相当する比較品1のシール性が損なわれた際の口開き量を100としたときに、本発明品がどの程度の口開き量までシール性を確保できたかを示す相対指数である。
この解析に用いた本発明品3は図3に示した構成を有するものであり、本発明品1は本発明品3から連結部分を省略し、2枚のシールプレート11、12を単に重合させただけのものである。また本発明品2は図4に示した構成を有するものであり、やはり連結部分は省略してある。さらに上記本発明品1〜3においては、いずれも各ハーフビード11a、11a’、12a、12a’の突出量や幅を変化させておらず、それらを一定に設定してある。
比較品2は3枚のシールプレートを用いたもので、図3に示す本発明品における2枚のシールプレートの下に更に1枚のシールプレートを追加し、そのハーフビードを下方に向けて突出させたものである。そして、この3枚のシールプレートでは、補助ビード11c、12cを省略してある。このような構成は、上記特許文献1の構成に相当するものである。
さらに比較品3は、1枚のシールプレート11のみを用いたものである。この構成は、上記特許文献2の図3に示されたシールプレートを、シールする側を逆にしてシリンダヘッドガスケットとして用いたものである。つまり特許文献2の図3に示されたシールプレートは、その右側の排気通路をシールするものであるが、この解析では、特許文献2の図3に示されたシールプレートの右側のオイル落し穴をシールするように用いている。
またシールプレートの枚数が3枚である比較品2と比較した場合には、本発明品1、2はシールプレートの枚数が2枚と少ないにも拘らず、ほぼ同等のシール性を得ることができている。
さらに、オイル落し穴4の周囲を固着した本発明品3においては最も良好なシール性を得ており、比較品1、2に対して遥かに優れたシール性を得ることができる。
なお、比較品3については、比較品1に対しても72%のシール性しか確保できなかった。
本実施例において、2枚のシールプレート11、12は上述した第1実施例と同一の構成を備えており、また第3シールプレート21は上記第1シールプレート11と同一の構成を、第4シールプレート22は第2シールプレート12と同一の構成を備えている。
つまり本第3実施例では、第1実施例の2枚のシールプレート11、12を1組として、これを2組重合させた構成を備えたものである。
本実施例においても上記第1実施例と同等の作用効果が得られ、特に本第3実施例では第1実施例よりも大きな口開き量を有するエンジンにおいても、良好にオイル落し穴のシール性を確保することができる。
つまり第4実施例の構成は、上記第1実施例の第2シールプレート12に、オイル落し穴4を穿設した第3シールプレート21を重合し、この第3シールプレート21に形成したハーフビード21aと補助ビード21cとを、第2シールプレート12のハーフビード12aと補助ビード12cとにそれぞれ重合する位置で、かつ第2シールプレート12のハーフビード12aと補助ビード12cとは離隔する方向に突出するように形成したものである。
本実施例において、2枚のシールプレート11’、12’は上述した第2実施例と同一の構成を備えており、また第3シールプレート21’は上記第1シールプレート11’と同一の構成を、第4シールプレート22’は第2シールプレート12’と同一の構成を備えている。
つまり本第5実施例では、第2実施例の2枚のシールプレート11’、12’を1組として、これを2組重合させた構成を備えたものである。
本実施例においても上記第2実施例と同等の作用効果が得られ、特に本第5実施例では第2実施例よりも大きな口開き量を有するエンジンにおいても、良好にオイル落し穴のシール性を確保することができる。
つまり第6実施例の構成は、上記第2実施例の第2シールプレート12’に、オイル落し穴4’を穿設した第3シールプレート21’を重合し、この第3シールプレート21’に形成したハーフビード21a’と補助ビード21’cとを、第2シールプレート12’のハーフビード12a’と補助ビード12c’とにそれぞれ重合する位置で、かつ第2シールプレート12’のハーフビード12a’と補助ビード12c’とに近接する方向に突出するように形成したものである。
また図12に示すように、上述したいずれの実施例においても、補助ビードの内側に樹脂やゴムなどの充填材15を充填して、各補助ビードのへたりを抑制するようにしてもよい。
さらに、上記各実施例では各補助ビードをオイル落し穴の外側で、シリンダヘッドガスケットの外側部分のみに形成しているが、オイル落し穴及びハーフビードを囲んで無端状に形成しても良い。
2 燃焼室穴
3 ボルト穴
4 オイル落し穴
11、11’、12、12’、21、21’22、22’ シールプレート
11a、11a’、12a、12a’ ハーフビード
11c、11c’、12c、12c’ 補助ビード
13 シリンダヘッド
14 シリンダブロック
15 充填材
Claims (16)
- それぞれオイル落し穴を穿設した少なくとも2枚の第1シールプレートと第2シールプレートとを備えたシリンダヘッドガスケットにおいて、
上記第1シールプレートと第2シールプレートとに、上記オイル落し穴を無端状に囲むとともに、互いに近接する方向に突出して相互に圧接されるハーフビードを形成し、
さらに上記各ハーフビードよりも外側に、互いに近接する方向に突出して相互に圧接される補助ビードを形成したことを特徴とするシリンダヘッドガスケットにおけるオイル落し穴のシール構造。 - 上記第1シールプレートと第2シールプレートとに、それぞれオイル落し穴が設けられた第3シールプレートと第4シールプレートとが重合され、
これら第3シールプレートと第4シールプレートとは、それぞれオイル落し穴を無端状に囲むとともに、互いに近接する方向に突出して相互に圧接されるハーフビードを備えており、
さらに第3シールプレートと第4シールプレートに形成された各ハーフビードよりも外側に、互いに近接する方向に突出して相互に圧接される補助ビードが形成されていることを特徴とする請求項1に記載のシール構造。 - 上記第2シールプレートに、オイル落し穴を穿設した第3シールプレートが重合され、この第3シールプレートには、オイル落し穴を無端状に囲むハーフビードと補助ビードとが形成されており、この第3シールプレートのハーフビードと補助ビードとは、上記第2シールプレートのハーフビードと補助ビードとにそれぞれ重合する位置で、かつ第2シールプレートのハーフビードと補助ビードとは離隔する方向に突出するように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のシール構造。
- 上記第1シールプレートと第2シールプレートとは、上記オイル落し穴の周囲で相互に連結されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のシール構造。
- それぞれオイル落し穴を穿設した少なくとも2枚の第1シールプレートと第2シールプレートとを備えたシリンダヘッドガスケットにおいて、
上記第1シールプレートと第2シールプレートとに、互いに重合する位置に、互いに離隔する方向に突出してそれぞれ上記オイル落し穴を無端状に囲むハーフビードを形成し、
さらに上記各ハーフビードよりも外側の互いに重合する位置に、互いに離隔する方向に突出する補助ビードを形成したことを特徴とするシリンダヘッドガスケットにおけるオイル落し穴のシール構造。 - 上記第1シールプレートと第2シールプレートとに、それぞれオイル落し穴が設けられた第3シールプレートと第4シールプレートとが重合され、
これら第3シールプレートと第4シールプレートとは、互いに重合する位置に、互いに離隔する方向に突出してそれぞれオイル落し穴を無端状に囲むハーフビードを備えており、
さらに第3シールプレートと第4シールプレートに形成された各ハーフビードよりも外側の互いに重合する位置に、互いに離隔する方向に突出する補助ビードが形成されていることを特徴とする請求項5に記載のシール構造。 - 上記第2シールプレートに、オイル落し穴を穿設した第3シールプレートが重合され、この第3シールプレートには、オイル落し穴を無端状に囲むハーフビードと補助ビードとが形成されており、この第3シールプレートのハーフビードと補助ビードとは、上記第2シールプレートのハーフビードと補助ビードとにそれぞれ重合する位置で、かつ第2シールプレートのハーフビードと補助ビードとに互いに近接する方向に突出するように形成されていることを特徴とする請求項5に記載のシール構造。
- 上記第1シールプレートと第2シールプレートとは、上記補助ビードよりも外側の位置で相互に連結されていることを特徴とする請求項5ないし請求項7のいずれかに記載のシール構造。
- 上記補助ビードは、オイル落し穴よりもシリンダヘッドガスケットの外側となる位置に形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれかに記載のシール構造。
- 上記各シールプレートに、シリンダヘッドとシリンダブロックとを連結する締結ボルトが挿通されるボルト穴が穿設されており、このボルト穴よりもシリンダヘッドガスケットの外側となる位置に上記オイル落し穴が形成され、さらにこのオイル落し穴よりもシリンダヘッドガスケットの外側となる位置に上記補助ビードが形成されていることを特徴とする請求項9に記載のシール構造。
- 上記各シールプレートに、シリンダヘッドとシリンダブロックとを連結する締結ボルトが挿通されるボルト穴が穿設されており、上記ハーフビードの少なくともいずれかは、ボルト穴から遠い部分が近い部分よりも大きく突出されていることを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれかに記載のシール構造。
- 上記各シールプレートに、シリンダヘッドとシリンダブロックとを連結する締結ボルトが挿通されるボルト穴が穿設されており、上記ハーフビードの少なくともいずれかは、ボルト穴から遠い部分の幅が近い部分の幅よりも広く形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれかに記載のシール構造。
- 上記補助ビードは、断面半円形状に形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項12のいずれかに記載のシール構造。
- 上記補助ビードは、断面コ字形状に形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項12のいずれかに記載のシール構造。
- 上記補助ビードは、断面M字形状に形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項12のいずれかに記載のシール構造。
- 上記補助ビードの内側に、樹脂やゴムなどの充填材が充填されていることを特徴とする請求項1ないし請求項15のいずれかに記載のシール構造。
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