JP2014092174A - 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１は、燃焼室孔２ａ、３ａを囲繞するフルビード２ｂ、３ｂの形成された第１、第２ガスケット基板２、３と、第１、第２ガスケット基板の間に設けられた中間板４と、上記第１、第２ガスケット基板よりもシリンダヘッド側もしくはシリンダブロック側に設けられるとともに、折り返し部５ａを有するグロメット基板５とを備えている。
上記第２ガスケット基板は、上記折り返し部５ａの端部よりも外周側に、上記中間板とは反対側に突出する第１ハーフビード３ｃ（ビード部）を備え、当該第１ハーフビードの高さを、シリンダヘッドガスケットがシリンダヘッドとシリンダブロックとによって挟持されていない状態において、上記折り返し部の端部よりも突出する高さとした。
【効果】 折り返し部の端部を超えて燃焼ガスが漏出してしまうのを防止することができる。
【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、詳しくはガスケット基板および中間板の燃焼室孔を覆うように形成した折り返し部を有するグロメット基板を備えたシリンダヘッドガスケットに関する。

従来、エンジンのシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持されるシリンダヘッドガスケットが知られており、このようなシリンダヘッドガスケットではシール性の向上等を目的としてさまざまな構成を有したものが知られている。
たとえば、燃焼室孔を囲繞するフルビードの形成された第１、第２ガスケット基板と、当該第１、第２ガスケット基板の間に設けられた中間板と、上記第１ガスケット基板を挟んで上記中間板の反対側に設けられ、かつ上記第１、第２ガスケット基板および中間板の燃焼室孔を覆うとともにその端部が上記フルビードよりも外周側に位置する折り返し部を有するグロメット基板とを備えたシリンダヘッドガスケットが知られている（特許文献１）。

特開平１０−１９６４５３号公報

しかしながら上記折り返し部を有するグロメット基板を備えたシリンダヘッドガスケットの場合、燃焼ガスが上記グロメット基板における折り返し部の端部を超えて侵入すると、当該端部よりも外周側に位置する第２ガスケット基板が接触する部分において十分な面圧が得られず、燃焼ガスが外部へと漏出してしまう恐れがあった。
このような問題に鑑み、本発明は折り返し部の端部を超えて燃焼ガスが漏出してしまうのを防止することが可能なシリンダヘッドガスケットを提供するものである。

すなわち請求項１の発明にかかるシリンダヘッドガスケットは、燃焼室孔を囲繞するフルビードの形成された第１、第２ガスケット基板と、当該第１、第２ガスケット基板の間に設けられた中間板と、上記第１ガスケット基板を挟んで上記中間板の反対側に設けられ、かつ上記第１、第２ガスケット基板および中間板の燃焼室孔を覆うとともにその端部が上記フルビードよりも外周側に位置する折り返し部を有するグロメット基板とを備えたシリンダヘッドガスケットにおいて、
上記第２ガスケット基板は、上記グロメット基板における折り返し部の端部よりも外周側に、上記中間板とは反対側に突出するビード部を備え、
当該ビード部の高さを、シリンダヘッドガスケットがシリンダヘッドとシリンダブロックとによって挟持されていない状態において、上記折り返し部の端部よりも突出する高さとしたことを特徴としている。

上記発明によれば、グロメット基板における折り返し部の端部よりも外周側に、上記第２ガスケット基板にビード部を設けたことで、シリンダヘッドガスケットをシリンダヘッドとシリンダブロックとによって挟持すると、折り返し部の端部よりも外周側の位置で、第２ガスケット基板による上記ビード部の面圧を確保することができ、折り返し部の端部を超えて燃焼ガスが漏出してしまうのを防止することが可能となる。

第１実施例にかかるシリンダヘッドガスケットの断面図。 第２実施例にかかるシリンダヘッドガスケットの断面図。 第３実施例にかかるシリンダヘッドガスケットの断面図。 第４実施例にかかるシリンダヘッドガスケットの断面図。

以下図示実施例について説明すると、図１は第１実施例にかかるシリンダヘッドガスケット１の断面図を示し、当該シリンダヘッドガスケット１は図示しないが上方に位置するシリンダヘッドおよび下方に位置するシリンダブロックに挟持されるものとなっている。
上記シリンダヘッドガスケット１は、シリンダヘッド側に位置する第１ガスケット基板２と、シリンダブロック側に位置する第２ガスケット基板３と、これら第１、第２ガスケット基板２、３の間に設けられた中間板４と、上記第１ガスケット基板２を挟んで上記中間板３の反対側に設けられたシリンダヘッド側に位置するグロメット基板５とを備えている。
またシリンダヘッドガスケット１は、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後述する燃焼室孔が形成され、また図示しないが締結ボルトを挿通させるボルト孔や、潤滑油を流通させる油孔や、冷却水を流通させる水孔が形成されている。

上記第１ガスケット基板２および第２ガスケット基板３は略同一の形状を有しており、それぞれ上記シリンダボアに合わせて穿設された燃焼室孔２ａ、３ａと、当該燃焼室孔２ａ、３ａを囲繞するように形成されたフルビード２ｂ、３ｂとを有している。
また、上記第１ガスケット基板２には、フルビード２ｂのさらに外周にハーフビード２ｃが形成され、上記第２ガスケット基板３には、フルビード３ｂのさらに外周に本発明にかかるビード部としての第１ハーフビード３ｃと、当該第１ハーフビード３ｃのさらに外周に位置する第２ハーフビード３ｄとが形成されている。
第１、第２ガスケット基板２、３の燃焼室孔２ａ、３ａは同一の直径を有しており、上記シリンダボアの内径よりも若干大径に形成されている。
上記燃焼室孔２ａ、３ａにはそれぞれプレス加工や切削加工によって面取り形状やＲ形状からなる逃がし部２ｄ、３ｅが形成されており、逃がし部２ｄは第１ガスケット基板２のシリンダヘッド側に、逃がし部３ｅは第２ガスケット基板３のシリンダブロック側にそれぞれ形成されている。
上記第１ガスケット基板２のフルビード２ｂはシリンダヘッドに向けて突出し、第２ガスケット基板３のフルビード３ｂはシリンダブロック側にそれぞれ突出しており、それぞれ重合する位置に形成されている。
上記第１ガスケット基板２のハーフビード２ｃはシリンダヘッドに向けて突出し、第２ガスケット基板３の第１、第２ハーフビード３ｃ、３ｄはシリンダブロック側にそれぞれ突出しており、このうち上記ハーフビード２ｃと第２ハーフビード３ｄとは重合する位置に形成されている。
また後に詳述するが、上記第２ガスケット基板３の第１ハーフビード３ｃはフルビード３ａと第２ハーフビード３ｄとの間に形成されるとともに、その高さは上記フルビード３ａよりも高く、また第２ハーフビード３ｄと同じ高さとなっている。

上記中間板４は平板状に形成されており、シリンダボアに合わせて燃焼室孔４ａが穿設され、図示しないが上記第１、第２ガスケット基板２、３と同様、上記油孔や水孔が穿設されている。
そして本実施例における中間板４の燃焼室孔４ａは、上記第１、第２ガスケット基板２、３の燃焼室孔２ａ、３ａよりも大径となっており、かつ上記フルビード２ｂ、３ｂよりも内側に形成されている。
これにより２枚の第１、第２ガスケット基板２、３の間には、上記中間板４の燃焼室孔４ａが外側に退避していることにより空間Ｓが形成されるようになっている。

また、上記中間板４と上記シリンダヘッド側の第１ガスケット基板２との間にはシム６が設けられ、また中間板４と上記シリンダブロック側の第２ガスケット基板３との間には調整板７が設けられている。
上記シム６はリング状の部材となっており、上記中間板４に溶接等の手段によって固定されている。また上記シム６は上記第１、第２ガスケット基板２、３のフルビード２ｂ、３ｂよりも若干広い幅を有しており、本実施例ではシム６の内周縁は上記中間板４の燃焼室孔４ａと同径となっている。
上記調整板７は、図示しないボルト孔や水孔や油孔の穿設された上記フルビードやハーフビードの形成されていない平板状の部材となっており、シリンダボア側の内周縁は、後述するグロメット基板５の折り返し部５ａの端部よりも外側に位置し、かつ上記第２ガスケット基板３の第１ハーフビード３ｃと略重合する位置に設けられている。

上記グロメット基板５は、上記シリンダヘッドと第１ガスケット基板２との間に設けられた上記フルビードやハーフビードの形成されていない略平板状の部材であり、図示しないボルト孔や油孔や水孔が穿設されている。
そしてグロメット基板５におけるシリンダボア側の端部は、シリンダブロック側に向けて折り曲げられて、上記第１、第２ガスケット基板２、３および中間板４の燃焼室孔２ａ、３ａ、４ａを覆う折り返し部５ａを形成している。
上記折り返し部５ａの頂部は、シリンダボアの内周面に露出して燃焼室孔５ｂを形成し、またシリンダブロック側に位置する折り返し部５ａの端部は、上記第２ガスケット基板３のフルビード３ｂと第１ハーフビード３ｃとの間に位置している。
換言すると、上記第２ガスケット基板３の上記第１ハーフビード３ｃは、上記グロメット基板５における折り返し部５ａの端部よりも外周側に設けられており、当該第１ハーフビード３ｃの高さは、図１に示すようにシリンダヘッドガスケットがシリンダヘッドとシリンダブロックとによって挟持されていない状態において、上記折り返し部５ａの端部よりもシリンダブロック側に突出する高さに設定されている。

そして、本実施例におけるシリンダヘッドガスケット１には、２枚の第１、第２ガスケット基板２、３の表面および裏面、上記調整板７における中間板４側の表面、そして上記グロメット基板５におけるシリンダヘッド側の表面のそれぞれに、ゴムコーティングＣが形成されている。
しかしながら本実施例では、上記折り返し部５ａと重合する位置において、第２ガスケット基板３の表面（図示下方）にはゴムコーティングＣを形成し、これに対し上記第２ガスケット基板３の裏面（図示上方）と、第１ガスケット基板２の表面（図示上方）および裏面（図示下方）とには、ゴムコーティングＣを形成しないようになっている。
ここで、上記第１、第２ガスケット基板２、３の所要の部分にゴムコーティングＣを形成しないようにする方法としては、一旦塗布したゴムコーティングを剥がすか、またはマスキング等により当該位置に上記ゴムコーティングＣを形成しないようにすることができる。

具体的に説明すると、上記第１ガスケット基板２において、表面および裏面に形成されたゴムコーティングＣは、それぞれ上記フルビード２ｂとハーフビード２ｃとの略中間まで形成されている。
従って、上記折り返し部５ａに覆われた部分では、第１ガスケット基板２の表面および裏面はそれぞれグロメット基板５および上記シム６と直接接触するようになっている。
これと同様、第２ガスケット基板３の裏面において、ゴムコーティングＣは上記フルビード３ｂと第２ハーフビード３ｄとの略中間まで形成されており、上記折り返し部５ａに覆われた部分では、上記第２ガスケット基板３が中間板４と直接接触するようになっている。なお第２ガスケット基板３の裏面のゴムコーティングＣについては、第１ハーフビード３ｃまで形成されていても良い。
これに対し、第２ガスケット基板３における折り返し部５ｃの端部側に位置する表面（図示下方）において、上記ゴムコーティングＣは上記燃焼室孔３ａの逃がし部３ｅ近傍まで形成されており、上記フルビード３ｂを覆うように形成されている。
従って、上記折り返し部５ａに覆われた部分では、上記第２ガスケット基板３とグロメット基板５の折り返し部５ａとがゴムコーティングＣを介して接触するようになっており、特に上記フルビード３ｂの頂部と折り返し部５ａとがゴムコーティングＣを介して接触するようになっている。

そして図１に示すシリンダヘッドガスケット１は、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間で挟持されていない状態を示しており、このシリンダヘッドガスケット１をシリンダヘッドとシリンダブロックとによって挟持すると、シリンダヘッドガスケット１全体が図示上下方向に圧縮されて変形することとなる。
本実施例のシリンダヘッドガスケット１は、上記グロメット基板５に設けた折り返し部５ａによって上記第１、第２ガスケット基板２、３および中間板４の燃焼室孔２ａ、３ａ、４ａを覆っているため、積層した第１、第２ガスケット基板２、３と中間板４との間から燃焼ガスが漏れないようにすることができる。
また、上記折り返し部５ａが上記第１、第２ガスケット基板２、３のフルビード２ｂ、３ｂを覆うことで、上記フルビード２ｂ、３ｂがグロメット基板５をその内部よりシリンダヘッドとシリンダブロックとに密着させることから、シリンダヘッドとシリンダブロックとの動きに対して追従し、良好なシール性を得ることが可能となっている。
さらに、第２ガスケット基板３に形成した第１ハーフビード３ｃは、図１に示すシリンダヘッドガスケット１がシリンダヘッドとシリンダブロックとによって挟持されていない状態において、上記折り返し部５ａの端部よりも突出するような高さに設定されている。
このため、シリンダヘッドガスケット１をシリンダヘッドとシリンダブロックとによって挟持すると、上記第１ハーフビード３ｃが変形してシリンダブロックに密着するため、当該第１ハーフビード３ｃの形成された位置において良好な面圧を確保することができる。
その結果、上記折り返し部５ａの端部を越えて第２ガスケット基板３とシリンダブロックとの間から外部に漏出しようとする燃焼ガスをシールすることが可能となっている。

次に、従来公知のゴムコーティングＣの形成されたシリンダヘッドガスケット１では、繰り返し荷重等によってゴムコーティングＣがへたり、その厚さが薄くなると、シリンダヘッドとシリンダブロックとの移動に伴う第１、第２ガスケット基板２、３や中間板４同士の振幅量が大きくなってしまい、金属疲労による損傷の恐れがある。
これに対し本実施例では、上記折り返し部５ａと重合する部分において、第１ガスケット基板２の表面および裏面、ならびに第２ガスケット基板３の裏面についてはゴムコーティングＣを形成しないため、上記ゴムコーティングＣのへたりによる基板同士の振幅量が大きくならず、上記金属疲労による損傷を防止することができる。
一方本実施例では、上記折り返し部５ａと重合する部分において、第２ガスケット基板３の表面にゴムコーティングＣを形成し、ゴムコーティングＣを介してフルビード３ｂと折り返し部５ａとを接触させている。
このようにすることで、上記シリンダヘッドガスケット１とシリンダブロックとの間に侵入して折り返し部５ａの端部を越えた燃焼ガスは、上記第１ハーフビード３ｃによって阻止されるが、折り返し部５ａと第２ガスケット基板３との間から、上記折り返し部５ａによって形成された空間へと侵入しようとする。
しかしながら、これらの間はゴムコーティングＣを介してフルビード３ｂと折り返し部５ａとが接触しており、上記燃焼ガスの侵入は阻止され、上記第１、第２ガスケット基板２、３と中間板との間から燃焼ガスが外部に漏出するのを防止するようになっている。

さらに本実施例のシリンダヘッドガスケット１によれば、例えばディーゼルエンジンのように大きな荷重が繰り返し作用するような場合であっても、繰り返し荷重によるグロメット基板５の折り返し部５ａの破損を可及的に防止することが可能となっている。
すなわち、荷重が作用すると折り返し部５ａが変形して図中円で示した部分に第１、第２ガスケット基板２、３の燃焼室孔２ａ、３ａに接触して応力が集中し、これが繰り返されることにより当該接触部分が破損する恐れがある。
これに対し、本実施例のシリンダヘッドガスケット１では、上記第１、第２ガスケット基板２、３の間に設けた上記中間板４の燃焼室孔４ａが燃焼室孔２ａ、３ａよりも外周側に退避しているため、上記折り返し部５ａが変形しても、第１、第２ガスケット基板２、３の間には上記空間Ｓが維持されるようになっている。
その結果、上記荷重により上記折り返し部５ａが燃焼室孔２ａ、３ａと接触しても、第１、第２ガスケット基板２、３における中間板４の燃焼室孔４ａよりも内周側に突出した部分が上記空間Ｓに向けて変形し、上記荷重を逃がすことが可能となっている。
これにより、上記第１、第２ガスケット基板２、３と折り返し部５ａとの接触部分の応力集中を低減させることができ、グロメット基板５の折り返し部５ａの耐久性を向上させることが可能となる。
また第１、第２ガスケット基板２、３における燃焼室孔２ａ、３ａのシリンダヘッド側およびシリンダブロック側に、それぞれ上記逃がし部２ｄ、３ｅを形成したことで、当該逃がし部２ｄ、３ｅが折り返し部５ａに接触した際の応力集中をさらに低減することが可能となる。
さらに本実施例によれば、上記中間板４に上記フルビード２ｂと重合するシム６を設けたことで、上記フルビード２ｂ、３ｂの位置でより高い面圧を得ることができ、また上記調整板７を設けることで、燃焼室孔の周辺だけに面圧が集中してしまうのを防止するようになっている。

図２は第２実施例にかかるシリンダヘッドガスケット１の断面図を示している。以下に説明する部分を除き、第２実施例のシリンダヘッドガスケット１は第１実施例のシリンダヘッドガスケット１と共通する構成を有しており、当該共通する構成については説明を省略する。
第２実施例におけるシリンダヘッドガスケット１は、第１実施例のシリンダヘッドガスケット１と同様、折り返し部５ａを備えたグロメット基板５を備え、また第２ガスケット基板３には第１ハーフビード３ｃが設けられている。
そして第２実施例のシリンダヘッドガスケット１は、上記第１ガスケット基板２におけるフルビード２ｂとハーフビード２ｃとの間が傾斜面によって形成されるものとなっている。
このような構成を有するシリンダヘッドガスケット１であっても、上記第１ガスケット基板２のハーフビード２ｃがグロメット基板５をシリンダヘッド側に押圧するため、良好なシール性を得ることが可能となっている。

図３、図４は第３、第４実施例にかかるシリンダヘッドガスケット１の断面図を示している。以下に説明する部分を除き、第３、第４実施例のシリンダヘッドガスケット１は第２実施例のシリンダヘッドガスケット１と共通する構成を有しており、当該共通する構成については説明を省略する。
これら第３、第４実施例におけるシリンダヘッドガスケット１は、第１、第２実施例のシリンダヘッドガスケット１と同様、折り返し部５ａを備えたグロメット基板を備え、また第２ガスケット基板３には第１ハーフビード３ｃが設けられている。
そして第３実施例のシリンダヘッドガスケット１は、上記グロメット基板５における、上記第１、第２ガスケット基板２、３および中間板４を挟んで上記屈曲部５ｂの反対側に、上記中間板４側に突出するビード部としてのハーフビード５ｃを備えている。
また第４実施例のシリンダヘッドガスケット１は、上記グロメット基板５における、上記第１、第２ガスケット基板２、３および中間板４を挟んで上記屈曲部５ｂの反対側に、上記中間板４側に突出するビード部としてのフルビード５ｃを備えている。
これら第３、第４実施例のハーフビード５ｃまたはフルビード５ｃは、いずれも上記第１ガスケット基板２のフルビード２ｂよりも外周側の位置で、かつハーフビード２ｃよりも内周側の位置に形成されている。

上記第３、第４実施例のシリンダヘッドガスケット１によれば、グロメット基板５に設けた上記ハーフビード５ｃまたはフルビード５ｃは、シリンダヘッド側の上記第１ガスケット基板２における上記フルビード２ｂの外周側に当接することにより、シリンダヘッドガスケット１とシリンダヘッドとのシールを行うようになっており、上記第１、第２実施例のシリンダヘッドガスケット１に比べて、シリンダヘッド側のシール性を高めることが可能となっている。

なお、上記第１〜第４実施例を示す図１〜図４において、シリンダヘッドガスケット１をその上下方向を逆転させた状態で用いても良い。すなわち、グロメット基板５の折り返し部５ａをシリンダヘッド側に折り返すようにしても良い。

１ シリンダヘッドガスケット ２、３ 第１、第２ガスケット基板
２ａ、３ａ 燃焼室孔 ２ｂ、３ｂ フルビード
３ｃ 第１ハーフビード ４ 中間板
４ａ 燃焼室孔 ５ グロメット基板
５ａ 折り返し部 ５ｃ ビード部
６ シム ７ 調整板
Ｓ 空間 Ｃ ゴムコーティング

Claims (7)

1. 燃焼室孔を囲繞するフルビードの形成された第１、第２ガスケット基板と、当該第１、第２ガスケット基板の間に設けられた中間板と、上記第１ガスケット基板を挟んで上記中間板の反対側に設けられ、かつ上記第１、第２ガスケット基板および中間板の燃焼室孔を覆うとともにその端部が上記フルビードよりも外周側に位置する折り返し部を有するグロメット基板とを備えたシリンダヘッドガスケットにおいて、
   上記第２ガスケット基板は、上記グロメット基板における折り返し部の端部よりも外周側に、上記中間板とは反対側に突出するビード部を備え、
   当該ビード部の高さを、シリンダヘッドガスケットがシリンダヘッドとシリンダブロックとによって挟持されていない状態において、上記折り返し部の端部よりも突出する高さとしたことを特徴とするシリンダヘッドガスケット。
2. 上記第２ガスケット基板における折り返し部の端部側に位置する表面には、上記折り返し部と重合する位置にコーティングを形成し、
   上記第２ガスケット基板における、当該コーティングを形成した表面と反対側となる裏面と、第１ガスケット基板の表面および裏面とには、上記折り返し部と重合する位置にコーティングを形成しない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. 上記グロメット基板における上記第１、第２ガスケット基板および中間板を挟んで上記折り返し部の端部の反対側であって、かつ上記フルビードよりも外周側の位置に、上記第１ガスケット基板側に突出するビード部を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。
4. 上記中間板の燃焼室孔を上記第１、第２ガスケット基板の燃焼室孔よりも大径とし、かつ中間板の燃焼室孔が上記第１、第２ガスケット基板のフルビードよりも内側に位置す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リンダヘッドガスケット。
5. 上記シリンダヘッド側に位置するガスケット基板における燃焼室孔のシリンダヘッド側と、上記シリンダブロック側に位置するガスケット基板における燃焼室孔のシリンダブロック側とに、それぞれ逃がし部を形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。
6. 上記中間板と少なくともいずれか一方のガスケット基板との間に、上記ガスケット基板のフルビードと重合するシムを設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。
7. 上記中間板と上記グロメット基板とは反対側に位置する第２ガスケット基板との間に、上記グロメット基板の折り返し部の端部よりも外側に位置する調整板を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項６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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