JP2013204640A - シリンダヘッドガスケット - Google Patents

Abstract

【解決手段】 シリンダヘッドガスケット１１は、燃焼室孔１２ａの周囲に折返し部１２ｂを設けたストッパ板１２と、燃焼室孔１３ａの周囲に上記折返し部の折返し厚さよりも小さい段差の凹部１３ｂを設けた調整板１３と、上記折返し部と凹部の外側で燃焼室孔を囲むフルビード部１４ｂを設けたビード板１４とを備えている。上記ストッパ板の折返し部１２ｂは、調整板の凹部１３ｂに重合されている。上記ストッパ板の本体部１２ｃは、上記フルビード部を越えた位置まで設けてあり、該超えた位置の外側で省略してある。
【効果】 ストッパ板の本体部１２ｃによって、面圧Ｐ１〜Ｐ３の全体を面圧Ｐ０分だけ嵩上げすることができるので、シール性を向上させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明はシリンダヘッドガスケットに関し、より詳しくは、燃焼室孔の周囲に折返し部を設けたストッパ板と、燃焼室孔の周囲に上記折返し部の折返し厚さよりも小さい段差の凹部を設けた調整板とを備えたシリンダヘッドガスケットに関する。

従来、図７に示すように、シリンダヘッドガスケット１として、燃焼室孔２ａの周囲に折返し部２ｂを設けたストッパ板２と、燃焼室孔３ａの周囲に上記折返し部２ｂの折返し厚さよりも小さい段差の凹部３ｂを設けた調整板３とを備え、上記折返し部２ｂと凹部３ｂとを重合させながら上記ストッパ板２と調整板３とを相互に重合させたものが知られている（特許文献１）。このとき、上記ストッパ板２と調整板３とは、ほぼ同一の形状に形成してある。
上記シリンダヘッドガスケット１においては、相互に重合させたストッパ板２と調整板３との両面にさらにビード板４を重合させてあり、各ビード板４には、上記各燃焼室孔２ａ、３ａに一致させて燃焼室孔４ａを形成するとともに、上記折返し部２ｂと凹部３ｂの外側で、上記燃焼室孔２ａ、３ａ、４ａを囲むフルビード部４ｂを設けてある。各フルビード部４ｂは、それぞれストッパ板２と調整板３側に向けて突出するように形成してある。
上記構成のシリンダヘッドガスケット１によれば、図４の面圧分布イメージで示してあるように、上記折返し部２ｂと凹部３ｂとの重合部分で大きな面圧Ｐ１が得られるようになり、また上記フルビード部４ｂの両側基部位置でそれぞれ中程度の大きさの面圧Ｐ２、Ｐ３が得られるようになる。

特開平７−５５００５号公報

上記構成のシリンダヘッドガスケット１によれば、上記折返し部２ｂの折返し厚さと凹部３ｂの段差深さとの差を大きくすれば、例えば凹部３ｂの段差深さを浅くすれば、それに伴なって上記面圧Ｐ１を大きくすることができるが、その面圧Ｐ１を大きくし過ぎるとシリンダヘッド又はシリンダブロックに圧痕を生じさせてしまい、かえってシール性が低下してしまうという問題がある。
本発明はそのような事情に鑑み、上記面圧Ｐ１を大きくし過ぎることなくシール性の向上を図ることができるシリンダヘッドガスケットを提供するものである。

すなわち本発明は、燃焼室孔の周囲に折返し部を設けたストッパ板と、燃焼室孔の周囲に上記折返し部の折返し厚さよりも小さい段差の凹部を設けた調整板と、上記折返し部と凹部の外側で上記燃焼室孔を囲むフルビード部を設けたビード板とを備え、上記ストッパ板と調整板とビード板とを相互に重合させるとともに、上記ストッパ板の折返し部を調整板の凹部に重合させたシリンダヘッドガスケットにおいて、
上記ストッパ板の本体部を、上記フルビード部を越えた位置まで設けて、かつ該超えた位置の外側で省略してあることを特徴とするものである。

上記ストッパ板の本体部を、上記フルビード部を越えた位置まで設けて、かつ該超えた位置の外側で省略することにより、該ストッパ板の本体部によって上記圧力分布の全体を、すなわち上記面圧Ｐ１〜Ｐ３の全体を嵩上げすることができるようになる。
そしてこのように、燃焼室孔の周囲の面圧Ｐ１〜Ｐ３を嵩上げすることができれば、従来のように局部的に面圧Ｐ１のみを大きくする場合に比較してその部分に圧痕が生じにくくなり、しかも全体の面圧Ｐ１〜Ｐ３の増大によりその部分のシール性を向上させることができる。
また上記面圧Ｐ１〜Ｐ３を嵩上げすることによりシリンダブロックの歪みを抑制することができるので、それによりシリンダの異状消耗を防止することができ、ひいてはオイル消費の増大や燃費の低下を抑制することができる。

本発明の第１実施例を示す断面図とその面圧分布イメージ 本発明の第２実施例を示す断面図とその面圧分布イメージ 本発明の第３実施例を示す断面図 本発明の第４実施例を示す断面図 本発明の第５実施例を示す断面図 本発明の第６実施例を示す断面図 従来のシリンダヘッドガスケットを示す断面図とその面圧分布イメージ

以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、本実施例のシリンダヘッドガスケット１１は、図示しないシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持されてそれらの間をシールするようになっている。
上記シリンダヘッドガスケット１１は、例えば一直線上に直列に配置された複数の燃焼室孔１２ａ、１３ａ、１４ａを備えており、これら複数の燃焼室孔は、それぞれ図示しないシリンダブロックに形成されたシリンダボアの位置に合わせて穿設されている。
またシリンダヘッドガスケット１１には、図示しない締結ボルトを挿通するための複数のボルト孔と、ブローバイガスを流通させるブローバイ孔と、潤滑油を流通させる油孔と、さらに冷却水を流通させる水孔とが穿設されている。

上記シリンダヘッドガスケット１１は、上述した従来のシリンダヘッドガスケット１と同様に、燃焼室孔１２ａの周囲に折返し部１２ｂを設けたストッパ板１２と、燃焼室孔１３ａの周囲に上記折返し部１２ｂの折返し厚さよりも小さい段差の凹部１３ｂを設けた調整板１３と、上記折返し部１２ｂと凹部１３ｂの外側で上記燃焼室孔１２ａ、１３ａ、１４ａを囲むフルビード部１４ｂを設けたビード板１４とを備えている。
上記ストッパ板１２の本体部１２ｃは調整板１３の上記凹部１３ｂを形成した側すなわち上側に配置してあり、このストッパ板１２の上記折返し部１２ｂは、調整板１３側である下方に折返してある。そして上記折返し部１２ｂと凹部１３ｂとを重合させながら、上記ストッパ板１２と調整板１３とを相互に重合させるとともに、それらストッパ板１２と調整板１３の外側にそれぞれ上記ビード板１４を重合させている。

上記各ビード板１４に設けたフルビード部１４ｂは、相互に重合するように同一位置に形成してあり、上方のビード板１４に形成したフルビード部１４ｂは、シリンダブロックに向けて下方に突出するように形成してある。
他方、下方のビード板１４に形成したフルビード部１４ｂは、シリンダヘッドに向けて上方に突出するように形成してあり、したがって両フルビード部１４ｂ、１４ｂは積層重合されて、それぞれストッパ板２と調整板３側に向けて突出するようになる。

上記調整板１３と各ビード板１４、１４はほぼ同一の形状に形成してあるが、上記ストッパ板１２の本体部１２ｃは、上記フルビード部１４ｂを越えた位置まで設けて、その超えた位置の外側で省略してある。
このストッパ板１２は各シリンダボア毎に配置してあり、各シリンダボア毎に配置したリング状となるストッパ板１２は、各シリンダボアの中間位置で相互に一体的に連結することにより、組み立ての容易性を向上させている。しかしながらストッパ板１２は、それぞれシリンダボア毎に別体に製造してもよい。

以上の構成において、シリンダヘッドガスケット１１をシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持してそれらシリンダヘッドとシリンダブロックとを締結ボルトで連結すると、従来のシリンダヘッドガスケット１の面圧分布イメージと同様に、上記折返し部１２ｂと凹部１３ｂとの重合部分で大きな面圧Ｐ１が得られるようになり、また上記フルビード部４ｂの両側位置でそれぞれ中程度の大きさの面圧Ｐ２、Ｐ３が得られるようになる。
そして本実施例によれば、上記ストッパ板１２の本体部１２ｃを、上記フルビード部１４ｂを越えた位置で省略してあるので、該ストッパ板１２の本体部１２ｃによって上記圧力分布の全体を、すなわち上記面圧Ｐ１〜Ｐ３の全体を、面圧Ｐ０分だけ嵩上げすることができるようになる。

つまり上記ストッパ板１２の本体部１２ｃを、従来のシリンダヘッドガスケット１のように調整板１３とほぼ同一の形状に形成した場合には、該本体部１２ｃによる面圧上昇効果はシリンダヘッドガスケット１１の全域に亘るようになり、局部的な面圧上昇効果が得られない。
しかるに本実施例のように、上記ストッパ板１２の本体部１２ｃを、上記フルビード部１４ｂを越えた位置で省略すれば、該本体部１２ｃを設けた範囲で局部的な面圧上昇効果を得ることができるようになり、それによって上述したように面圧Ｐ１〜Ｐ３の全体を、面圧Ｐ０分だけ嵩上げすることができるようになる。
したがってその嵩上げにより、従来のように面圧Ｐ１のみが大きくなり過ぎてシリンダヘッド又はシリンダブロックに圧痕を生じさるようなことを防止しながら、シール性の向上を図ることが可能となる。また上記面圧Ｐ１〜Ｐ３を嵩上げすることによりシリンダブロックの歪みを抑制することができるので、シリンダの異状消耗を防止することができ、ひいてはオイル消費の増大や燃費の低下を抑制することが可能となる。

上記面圧の嵩上げ効果は、オープンデッキタイプのエンジンよりもクローズドデッキタイプのエンジンにおいて顕著である。
すなわちオープンデッキタイプのエンジンにおいては、ボア孔の周囲に冷却用の水孔が無端状に形成されており、かつその水孔の外周側にボルト孔が形成されている。そのため締結ボルトによる締付力は、上記水孔の内周部を変形させる力として一部が消費されてしまい、上記締結力が良好にストッパ板１２の折返し部１２ｂに加わらないようになる。
これに対し、クローズドデッキタイプのエンジンの場合には上記無端状の水孔が形成されていないため、上記締付力がそのまま効果的にストッパ板１２の折返し部１２ｂに伝わるからである。

図２は本発明の第２実施例を示したもので、本実施例では調整板１３に、上記燃焼室孔１３ａを囲む環状溝１３ｃを形成してあり、その環状溝１３ｃ内を上記凹部１３ｂとして形成してある。
そして上記環状溝１３ｃよりも燃焼室孔１３ａ側は、上記ストッパ板１２の折返し部１２ｂが燃焼室孔１３ａ、１４ａ側に突出するのを阻止する環状突出部１３ｄとして形成してある。
そして本実施例では、上記調整板１３の厚さは、上記環状溝１３ｃ内となる凹部１３ｂの厚さ、該環状溝１３ｃよりも外側の厚さ、該環状溝１３ｃよりも内側となる上記環状突出部１３ｄの厚さの順に、厚くなっており、かつ環状突出部１３ｄによって得られる面圧Ｐ４の大きさが、上記ストッパ板１２の折返し部１２ｂと凹部１３ｂとの重合部分で得られる面圧Ｐ１よりも大きくなるように設定してある。
それ以外の構成は上記第１実施例と同様に構成してあり、第１実施例と同一又は相当部分には、第１実施例と同一の符号を付して示してある。

上記構成を有する第２実施例によれば、上記環状突出部１３ｄにより、上記ストッパ板１２の折返し部１２ｂが燃焼室孔１３ａ、１４ａ側に突出するのを防止することができる。
また上記環状突出部１３ｄによって最も大きな面圧Ｐ４が得られるので、第１実施例に比較してシール性の一層の向上を期待することができる。

図３は本発明の第３実施例を示したもので、本実施例では上記第１実施例の構成を基礎として、その凹部１３ｂの表面に溝や凹凸面を形成して、該凹部１３ｂの表面を粗面としたものである。そしてこの粗面により、上記ストッパ板１２の折返し部１２ｂが燃焼室孔１２ａ、１３ａ、１４ａ側に突出するのを抑制できるようにしてある。
それ以外の構成は上記第１実施例と同様に構成してあり、第１実施例と同一又は相当部分には、第１実施例と同一の符号を付して示してある。
上記第３実施例においても、第１実施例と同等の作用効果が得られることは明らかであり、また本実施例では、上記凹部１３ｂの粗面によりストッパ板１２の折返し部１２ｂが燃焼室孔１２ａ、１３ａ、１４ａ側に突出するのを抑制することができる。
なお、上記第３実施例では凹部１３ｂの表面に粗面を形成しているが、これに限定されるものではなく、上記ストッパ板１２と調整板１３との接触面の少なくともいずれか一方に粗面が形成されていればよい。より具体的には、上記凹部１３ｂの表面と接触する上記ストッパ板１２の折返し部１２ｂの表面に粗面を形成してもよく、或いは上記凹部１３ｂよりも外側で、調整板１３とストッパ板１２とが接触する接触面の少なくともいずれか一方に粗面を形成してもよい。

図４は本発明の第４実施例を示したもので、本実施例では上記第１実施例の構成を基礎として、上記ビード板１４に形成したフルビード部１４ｂよりも外側で、符号Ｘで示すように、ストッパ板１２と調整板１３とをレーザ溶接などの溶接や接着剤などによって無端状に固着したものである。
それ以外の構成は上記第１実施例と同様に構成してあり、第１実施例と同一又は相当部分には、第１実施例と同一の符号を付して示してある。
上記第４実施例においても、第１実施例と同等の作用効果が得られることは明らかであり、また本実施例では、上記ストッパ板１２と調整板１３とを一体的に固着することにより、ストッパ板１２の折返し部１２ｂが燃焼室孔１２ａ、１３ａ、１４ａ側に突出するのを防止することができる。
特に上記ストッパ板１２と調整板１３とを無端状に固着すれば、その固着部から外側に向かって燃焼ガスが侵入するのを防止することができ、しかも上記固着部の内側に流入した燃焼ガスの圧力は、その内側部分のストッパ板１２と調整板１３とを離隔させてビード板１４をシリンダヘッドやシリンダブロックに押圧密着させることになるので、その押圧密着による自封効果を得ることができる。

図５は本発明の第５実施例を示したもので、本実施例では上記第１実施例の構成を基礎として、ストッパ板１２の本体部１２ｃを調整板１３の一側となる下面側に配置するとともに、ストッパ板１２の折返し部１２ｂを、該調整板１３の燃焼室孔１３ａを囲むようにして、他側となる上方に折返し、さらに該折返し部１２ｂを調整板１３の凹部１３ｂに重合させたものである。
それ以外の構成は上記第１実施例と同様に構成してあり、第１実施例と同一又は相当部分には、第１実施例と同一の符号を付して示してある。
上記構成を有する第５実施例においても、第１実施例と同等の作用効果が得られることは明らかであり、また本実施例では、ストッパ板１２の折返し部１２ｂは調整板１３の燃焼室孔１３ａを囲むように折返されているので、第４実施例のように溶接や接着剤などによってストッパ板１２と調整板１３と固着することなく、ストッパ板１２と調整板１３との間に燃焼ガスが侵入するのを防止することができる。

図６は本発明の第６実施例を示したもので、本実施例は上記第５実施例の構成を基礎として、調整板１３におけるストッパ板１２の本体部１２ｃと重合する部分に、該本体部１２ｃの厚さよりも小さい段差の凹部１３ｅを設けたものである。
それ以外の構成は上記第５実施例と同様に構成してあり、第５実施例と同一又は相当部分には、第５実施例と同一の符号を付して示してある。
上記構成を有する第６実施例においても、第５実施例と同等の作用効果が得られることは明らかである。

なお、上記各フルビード部１４ｂの突出方向を上記実施例とはそれぞれ逆方向として、上側のフルビード部１４ｂを上方向に、下側のフルビード部１４ｂを下方向にそれぞれ突出させるようにしても良い。
この場合には、各フルビード部１４ｂの中央頂部によって面圧が得られるので、面圧分布イメージは、上述した面圧Ｐ２とＰ３とが重なって、２つの面圧（第１、第３実施例の場合）又は３つの面圧（第２実施例の場合）が得られることになる。

１１ シリンダヘッドガスケット １２ ストッパ板
１２ａ、１３ａ、１４ａ 燃焼室孔 １２ｂ 折り返し部
１２ｃ 本体部 １３ 調整板
１３ｂ、１３ｅ 凹部 １３ｃ 環状溝
１３ｄ 環状突起 １４ ビード板
１４ｂ フルビード部

Claims (10)

1. 燃焼室孔の周囲に折返し部を設けたストッパ板と、燃焼室孔の周囲に上記折返し部の折返し厚さよりも小さい段差の凹部を設けた調整板と、上記折返し部と凹部の外側で上記燃焼室孔を囲むフルビード部を設けたビード板とを備え、上記ストッパ板の本体部と調整板とビード板とを相互に重合させるとともに、上記ストッパ板の折返し部を調整板の凹部に重合させたシリンダヘッドガスケットにおいて、
   上記ストッパ板を上記フルビード部を越えた位置まで設けて、該超えた位置の外側で省略してあることを特徴とするシリンダヘッドガスケット。
2. 上記ストッパ板の本体部は調整板の凹部を形成した側に配置され、該ストッパ板の上記折返し部は調整板側に折返されて該調整板の凹部に重合されていることを特徴とする請求項１に記載のシリンダヘッドガスケット。
3. 上記調整板に、燃焼室孔を囲む環状溝を形成してその環状溝内を上記凹部として形成してあり、該環状溝よりも燃焼室孔側は、上記折返し部が燃焼室孔に突出するのを阻止する環状突出部として形成されていることを特徴とする請求項２に記載のシリンダヘッドガスケット。
4. 上記調整板の厚さは、上記環状溝内となる凹部の厚さ、該環状溝よりも外側の厚さ、該環状溝よりも内側の上記環状突出部の厚さの順に、厚くしてあることを特徴とする請求項３に記載のシリンダヘッドガスケット。
5. 上記ストッパ板と調整板との接触面の少なくともいずれか一方に、上記折返し部が燃焼室孔に突出するのを抑制する粗面が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のシリンダヘッドガスケット。
6. 上記ストッパ板と調整板とは、上記ビード板に形成したフルビード部よりも外側で相互に一体に固着されていることを特徴とする請求項２に記載のシリンダヘッドガスケット。
7. 上記ストッパ板の本体部は調整板の一側に配置され、該ストッパ板の折返し部は調整板の他側に向けて該調整板の燃焼室孔を囲むように折返されて調整板の凹部に重合されていることを特徴とする請求項１に記載のシリンダヘッドガスケット。
8. 上記調整板の、上記ストッパ板の本体部が重合される部分に、上記本体部の厚さよりも小さい段差の凹部が設けられていることを特徴とする請求項７に記載のシリンダヘッドガスケット。
9. 上記ビード板は、上記ストッパ板と調整板とを挟んでその両側に２枚設けられており、各ビード板に設けたビード部は、互いに逆方向となる方向に突出し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リンダヘッドガスケット。
10. 上記シリンダヘッドガスケットは、クローズドデッキタイプのエンジンに用いられることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。