JP2014095427A - シリンダヘッドガスケット - Google Patents

Abstract

【課題】高温になりやすい燃焼室Ｓ，Ｓ間でのシリンダヘッドガスケット１のシール性低下や損傷等の発生を有効に防止する。
【解決手段】複数の燃焼室Ｓ，Ｓ，・・・及びこれらの燃焼室Ｓ，Ｓ，・・・を包囲するウォータージャケット４を備えるシリンダブロックとシリンダヘッドの間に介装され、各燃焼室Ｓに対応する複数の燃焼室用開口１１ａの外周に沿って周設されたビード１１ｂが形成された複数のビード板１１と、その間に挟み込まれる中間板１２とを積層してなるシリンダヘッドガスケット１であって、中間板１２に、互いに隣接するビード１１ｂ，１１ｂとの密接位置の間に沿って延びる長孔状のスリット１２ｂが形成され、ビード板１１に、スリット１２ｂの上下を覆う通路壁部１１ｅを有すると共に、スリット１２ｂの両端をそれぞれ前記シリンダブロック側又は前記シリンダヘッド側のウォータージャケット４に連通させる導水孔１１ｄが開設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンにおけるシリンダブロックとシリンダヘッドの間に介装されるシリンダヘッドガスケットに関する。

自動車用などのエンジンにおけるシリンダブロックとシリンダヘッドとの間にはガスケット（シリンダヘッドガスケット）を介装し、このシリンダヘッドガスケットによって、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間からの燃焼ガス、冷却水、油等の漏洩を防止している。この種のシリンダヘッドガスケットとしては、耐熱性に優れ、良好な弾性や熱伝導性を有するメタルガスケットが広く使用されている。

図６は従来のシリンダヘッドガスケットを概略的に示す部分的な平面図であり、図７はその装着状態を示す部分的な断面図である。このシリンダヘッドガスケット１００は、図７に示すように、複数の燃焼室Ｓを有する多気筒エンジン（例えば直列４気筒エンジン）のシリンダブロック２００とシリンダヘッド３００の衝合面間に介装され、不図示のボルトによって締め付け固定されるものであって、上下二枚のビード板１０１、１０１と、このビード板１０１、１０１の間に挟み込まれた中間板１０２とからなる。

図６に示すように、ビード板１０１には、各燃焼室Ｓに対応する複数の燃焼室用開口１０１ａ，１０１ａ，・・・と、これら各燃焼室用開口１０１ａを互いに独立して包囲するビード１０１ｂと、ボルト挿通孔１０１ｃ，１０１ｃ，・・・と、不図示の複数の冷却水用孔が形成されている。一方、中間板１０２にはビードは形成されていないが、ビード板１０１と対応して、燃焼室用開口１０２ａ（図７参照）及び不図示のボルト挿通孔や冷却水用孔が形成されている。図６における参照符号４００は、シリンダブロック２００及びシリンダヘッド３００にまたがって、各燃焼室Ｓを包囲するように連続して形成されたウォータージャケットであり、このウォータージャケット４００は、シリンダブロック２００側とシリンダヘッド３００側の間で、前記複数の冷却水用孔を介して互いに連通している（下記の特許文献参照）。

特開平１１−１５９６２１号公報

ところが、隣接する燃焼室Ｓ，Ｓ，・・・間はウォータージャケット４００が存在しないので高温になりやすく、このため、シリンダヘッドガスケット１００におけるビード板１０１のビード１０１ｂに、熱によるヘタリなどを生じて密封性能の低下や破損をきたすおそれがある。そしてその対策としては、図７に示すように、シリンダブロック２００に、燃焼室Ｓ，Ｓ，・・・間に位置して通水用の溝２０１を形成し、この溝２０１にウォータージャケット４００からの冷却水を流すことでシリンダヘッドガスケット１００の熱負荷を低減させることが知られているが、近年、エンジンの小型軽量化に伴い、燃焼室Ｓ，Ｓ，・・・間の間隔が狭くなり、冷却水用のスリット２０１を形成することが困難になっている。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、高温になりやすい燃焼室間でのシリンダヘッドガスケットのシール性低下や損傷等の発生を有効に防止することにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係るシリンダヘッドガスケットは、複数の燃焼室及びこれらの燃焼室を包囲するウォータージャケットを備えるシリンダブロックとシリンダヘッドの間に介装され、前記各燃焼室に対応する複数の燃焼室用開口の外周に沿って周設されたビードが形成された複数のビード板と、その間に挟み込まれる中間板とを積層してなるシリンダヘッドガスケットであって、前記中間板に、互いに隣接する燃焼室用開口の間で前記ビードとの密接位置の間に沿って延びる長孔状のスリットが形成され、前記ビード板に、前記スリットの上下を覆う通路壁部を有すると共に、前記スリットの両端をそれぞれ前記シリンダブロック側又は前記シリンダヘッド側のウォータージャケットに連通させる導水孔が開設されたものである。

上述の構成によれば、隣接する燃焼室用開口の間に、中間板に形成されたスリットと、その上下を覆うビード板の通路壁部と、スリットの両端に位置してビード板に開設された導水孔によって、両端がウォータージャケットに連通した冷却水流路が形成される。したがって、高温になりやすい燃焼室間に、ウォータージャケットからの冷却水を流通させることができる。

請求項２の発明に係るシリンダヘッドガスケットは、請求項１に記載の構成において、スリットの両端に位置する導水孔のうちの一方の導水孔がウォータージャケットにおける相対的に上流側に位置し、他方の導水孔が相対的に下流側に位置するものである。

請求項３の発明に係るシリンダヘッドガスケットは、請求項１又は２に記載の構成において、スリットの両端に位置する導水孔のうちの一方の導水孔が中間板の上下のビード板のうち一方に開設され、他方の導水孔が中間板の上下のビード板のうち一方又は他方に開設されたものである。

本発明に係るシリンダヘッドガスケットによれば、燃焼室用開口の外周のビード間に、中間板に形成した長孔状のスリットによる冷却水の流路が形成され、ウォータージャケットの冷却水の一部が流通可能となるため、高温になりやすい燃焼室間でのシリンダヘッドガスケットのシール性低下や損傷等の発生を有効に防止することができる。

本発明に係るシリンダヘッドガスケットの好ましい実施の形態を概略的に示す部分的な平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明に係るシリンダヘッドガスケットの好ましい実施の形態を示す要部断面斜視図である。 本発明に係るシリンダヘッドガスケットの好ましい実施の形態における中間板を示す要部断面斜視図である。 本発明に係るシリンダヘッドガスケットの好ましい実施の形態における冷却水流路の例を、図２のＶ−Ｖ断面として示す説明図である。 従来技術に係るシリンダヘッドガスケットの一例を概略的に示す部分的な平面図である。 図６のＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明に係るシリンダヘッドガスケットの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図２に示すように、このシリンダヘッドガスケット１は、複数の燃焼室Ｓを有する多気筒エンジン（例えば直列４気筒エンジン）のシリンダブロック２とシリンダヘッド３の衝合面間に介装され、不図示のボルトによって締め付け固定されるものであって、上下二枚のビード板１１、１１と、このビード板１１、１１の間に挟み込まれた中間板１２とからなる。ビード板１１及び中間板１２は耐熱性に優れ良好な弾性や熱伝導性を有する金属板で製作され、又はこの金属板をゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）の薄膜でコーティングした複合材料で製作されたものである。

図１に示すように、各ビード板１１には、各燃焼室Ｓに対応する複数の燃焼室用開口１１ａ，１１ａ，・・・と、これら各燃焼室用開口１１ａを互いに独立して包囲するビード１１ｂと、シリンダブロック２とシリンダヘッド３を互いに結合するボルトを挿通するためのボルト挿通孔１１ｃ，１１ｃ，・・・と、不図示の複数の冷却水用孔が形成されている。

一方、中間板１２はビードが形成されていない平板状であって、ビード板１１と対応して、燃焼室用開口１２ａ（図２〜図４参照）及びボルト挿通孔１２ｃや不図示の冷却水用孔が形成されている。図１における参照符号４は、シリンダブロック２及びシリンダヘッド３にまたがって、各燃焼室Ｓを包囲するように連続して形成されたウォータージャケットであり、シリンダヘッドガスケット１の上下両側のウォータージャケット４は、前記複数の冷却水用孔を介して互いに連通している。

ビード板１１におけるビード１１ｂは、図２に示す積層状態において中間板１２の上下面に、シリンダブロック２とシリンダヘッド３を互いに結合するボルトの締結力によって適宜圧縮変形を受けた状態で密接されるようになっている。

図３及び図４に示すように、中間板１２には、互いに隣接する燃焼室用開口１２ａ，１２ａの間におけるビード１１ｂ，１１ｂとの密接位置の間に沿って、燃焼室用開口１２ａ，１２ａ，・・・の列方向と直交する方向へ延びる長孔状のスリット１２ｂが形成され、各スリット１２ｂの両端には、それぞれ端部孔１２ｄが拡張形成されている。

ビード板１１には、図１及び図３に示すように、中間板１２における各スリット１２ｂの両端の端部孔１２ｄと対応する位置に、それぞれ、この端部孔１２ｄと同径の円形の導水孔１１ｄが開設されると共に、各スリット１２ｂを上下から覆う通路壁部１１ｅを有する。また、前記導水孔１１ｄ，１１ｄは、シリンダブロック２の衝合面又はシリンダヘッド３の衝合面におけるウォータージャケット４の開口領域に位置している。

すなわち導水孔１１ｄ，１１ｄは、スリット１２ｂの両端の端部孔１２ｄをそれぞれシリンダブロック２側又はシリンダヘッド３側のウォータージャケット４に連通させるものであって、このため、図２又は図３に示す積層状態において、互いに隣接する燃焼室用開口１２ａ，１２ａの間におけるビード１１ｂ，１１ｂの間には、スリット１２ｂと、その上下を覆う通路壁部１１ｅ，１１ｅと、スリット１２ｂの両端の端部孔１２ｄ及び導水孔１１ｄによって、両端がウォータージャケット４に連通した冷却水流路１０が形成されるようになっている。

なお、図５に示すように、スリット１２ｂの両端に位置する導水孔１１ｄは、その双方が、上下のビード板１１，１１のうちの一方に開設されたものであっても良いし、一方の導水孔１１ｄが上側のビード板１１に、他方の導水孔１１ｄが下側のビード板１１に開設されたものであっても良い。

すなわち、図５（Ａ）に示す例では、スリット１２ｂの一端に位置する導水孔１１ｄが下側のビード板１１に開設されると共に他端に位置する導水孔１１ｄが上側のビード板１１に開設されており、図５（Ｂ）に示す例では、スリット１２ｂの両端に位置する導水孔１１ｄが双方とも下側のビード板１１に開設されており、図５（Ｃ）に示す例では、スリット１２ｂの両端に位置する導水孔１１ｄがそれぞれ上下双方のビード板１１に開設されており、図５（Ｄ）に示す例では、図５（Ｃ）と同様、スリット１２ｂの両端に位置する導水孔１１ｄがそれぞれ上下双方のビード板１１に開設されると共に、スリット１２ｂの一端では下側の導水孔１１ｄが端部孔１２ｄと同径、上側の導水孔１１ｄが端部孔１２ｄより小径であるのに対し、スリット１２ｂの他端では逆に上側の導水孔１１ｄが端部孔１２ｄと同径、下側の導水孔１１ｄが端部孔１２ｄより小径となっているものであり、図５（Ｅ）に示す例では、図５（Ｃ）と同様、スリット１２ｂの両端に位置する導水孔１１ｄがそれぞれ上下双方のビード板１１に開設されると共に、下側の導水孔１１ｄが双方とも端部孔１２ｄと同径、上側の導水孔１１ｄが双方とも端部孔１２ｄより小径となっているものである。なお、導水孔１１ｄの位置関係や大小関係は、ウォータージャケット４における冷却水の流れの方向に応じて適切に設定されるものであり、図示の例とは上下あるいは左右に対して逆であっても良い。

上述の構成を備える本発明のシリンダヘッドガスケット１によれば、燃焼室用開口１２ａ，１２ａの間に、スリット１２ｂと、その上下を覆うビード板１１，１１の通路壁部１１ｅ，１１ｅと、スリット１２ｂの両端の端部孔１２ｄ及び導水孔１１ｄによって、両端がウォータージャケット４に連通した冷却水流路１０が形成されるため、シリンダブロック２における燃焼室Ｓ，Ｓ，・・・間に先に説明した図７のような溝２０１などを形成することなく、燃焼室Ｓ，Ｓ，・・・間にウォータージャケット４からの冷却水を流通させることができる。

詳しくは、たとえば図５における右側のウォータージャケット４が上流側、左側のウォータージャケット４が下流側であると仮定すると、導水孔１１ｄの開設位置やその開口径によって、冷却水流路１０には、図中に矢印で示すように、上流側から下流側へ向かう冷却水の流れが惹起される。したがって、中間板１２及びその上下のビード板１１，１１は、冷却水流路１０に接する部分が冷却されることになる。

このため、燃焼室Ｓ，Ｓ，・・・間の部分でシリンダヘッドガスケット１の熱負荷が大きくなってビード１１ｂ，１１ｂにヘタリや損傷を生じてしまうのを有効に防止することができる。

１ シリンダヘッドガスケット
１０ 冷却水流路
１１ ビード板
１１ａ，１２ａ 燃焼室用開口
１１ｂ ビード
１１ｄ 導水孔
１１ｅ 通路壁部
１２ 中間板
１２ｂ スリット
１２ｄ 端部孔
２ シリンダブロック
３ シリンダヘッド
４ ウォータージャケット
Ｓ 燃焼室

Claims (3)

1. 複数の燃焼室及びこれらの燃焼室を包囲するウォータージャケットを備えるシリンダブロックとシリンダヘッドの間に介装され、前記各燃焼室に対応する複数の燃焼室用開口の外周に沿って周設されたビードが形成された複数のビード板と、その間に挟み込まれる中間板とを積層してなるシリンダヘッドガスケットであって、前記中間板に、互いに隣接する燃焼室用開口の間で前記ビードとの密接位置の間に沿って延びる長孔状のスリットが形成され、前記ビード板に、前記スリットの上下を覆う通路壁部を有すると共に、前記スリットの両端をそれぞれ前記シリンダブロック側又は前記シリンダヘッド側のウォータージャケットに連通させる導水孔が開設されたことを特徴とするシリンダヘッドガスケット。
2. スリットの両端に位置する導水孔のうちの一方の導水孔がウォータージャケットにおける相対的に上流側に位置し、他方の導水孔が相対的に下流側に位置す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. スリットの両端に位置する導水孔のうちの一方の導水孔が中間板の上下のビード板のうち一方に開設され、他方の導水孔が中間板の上下のビード板のうち一方又は他方に開設されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のシリンダヘッドガスケット。

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