JP2018151004A - ガスケット - Google Patents

Abstract

【解決手段】 シリンダヘッド２とエキゾーストマニホールド３との間に設けられる水冷アダプタ４と上記シリンダヘッド２との間に設けられるガスケット１１に関する。
上記シリンダヘッド２および上記水冷アダプタ４に形成された排気通路Ｐｅの位置に合わせて排気穴１２が形成された第１シール部Ｓ１と、上記水冷アダプタ４および給水ポート５に形成された冷却水通路Ｐｃの位置に合わせて冷却水穴１３が形成された第２シール部Ｓ２とを有し、上記第２シール部Ｓ２の表面および裏面にゴムコーティング１６を形成するとともに、上記第１シール部Ｓ１と上記第２シール部Ｓ２との間に接続部Ｃを設けて、第１シール部Ｓ１と上記第２シール部Ｓ２とを一体に設けた。
【効果】 水冷アダプタ４とシリンダヘッド２との間と、上記水冷アダプタ４と給水ポート５の間とをシールすることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明はガスケットに関し、より詳しくは、シリンダヘッドとエキゾーストマニホールドとの間に設けられる水冷アダプタと上記シリンダヘッドとの間をシールするガスケットに関する。

今日、エンジンで発生した排気ガスはシリンダヘッドからエキゾーストマニホールドを介して排出され、上記シリンダヘッドとエキゾーストマニホールドとの間には排気ガスをシールするガスケットが設けられている（特許文献１）。
近年、マフラーに設けた触媒の保護や燃費向上を目的として、シリンダヘッドから排出された排気ガスを冷却することが検討され、上記シリンダヘッドとエキゾーストマニホールドとの間に水冷アダプタを設けて、シリンダヘッドから排出された排気ガスを冷却することが提案されている。
上記水冷アダプタは、シリンダヘッドからの排気ガスをエキゾーストマニホールドへと流通させる排気通路と、当該排気通路の周囲に形成されて冷却水を流通させる冷却水通路とを備えており、また上記エンジンには上記水冷アダプタの冷却水通路に冷却水を供給する給水ポートが設けられている。

特開２０１３−７６３５２号公報

ここで上記構成において、上記シリンダヘッドと水冷アダプタとの間には排気ガスをシールするためのガスケットが必要となり、水冷アダプタと給水ポートとの間にも冷却水をシールするためのガスケットが必要となる。
しかしながら、これらのガスケットを別体とした場合には、部品点数が増すとともに、エンジン組み立ての際にこれらを別々に組み付けなければならず、組み立て工数が増大するという問題があった。
このような問題に鑑み、本発明は、上記水冷アダプタをエンジンに装着する際に、上記水冷アダプタとシリンダヘッドとの間と、上記水冷アダプタと給水ポートの間とを同時にシールすることが可能なガスケットを提供するものである。

すなわち請求項１の発明にかかるガスケットは、シリンダヘッドとエキゾーストマニホールドとの間に設けられる水冷アダプタと上記シリンダヘッドとの間をシールするガスケットであって、
上記シリンダヘッドと水冷アダプタとにより挟持されて、上記シリンダヘッドおよび上記水冷アダプタに形成された排気通路の位置に合わせて排気穴が形成された第１シール部と、
上記水冷アダプタと当該水冷アダプタに冷却水を供給する給水ポートとにより挟持されて、上記水冷アダプタおよび給水ポートに形成された冷却水通路の位置に合わせて冷却水穴が形成された第２シール部とを有し、
上記第２シール部の表面および裏面にゴムコーティングを形成するとともに、上記第１シール部と上記第２シール部との間に接続部を設けて、第１シール部と上記第２シール部とを一体に設けたことを特徴としている。

このような構成によれば、シリンダヘッドと水冷アダプタとの間をシールする第１シール部と、上記給水ポートと水冷アダプタとの間をシールする第２シール部とを、上記接続部によって接続することで、部品点数を少なくすることができ、またエンジン組み立ての際の組み立て工数を低減することが可能となる。
また第１シール部と第２シール部とを連結した一つのガスケットにより排気通路および冷却水通路のシールを行うことで、上記第２シール部が冷却水によって冷却されると、排気ガスによって加熱された第１シール部を伝熱効果によって冷却することができる。

本実施例にかかるガスケットを備えるエンジンの斜視図。 上記ガスケットの平面図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ部の断面図。

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１は自動車用のエンジン１の要部の模式図を示したものであり、シリンダヘッド２とエキゾーストマニホールド３との間に排気ガスを冷却するための水冷アダプタ４を設けた構成を示している。
また本実施例のエンジン１には、上記水冷アダプタ４に冷却水を供給するための給水ポート５が上記シリンダヘッド２と一体的に設けられており、当該給水ポート５には図示しないウォーターポンプによって冷却水が供給されるようになっている。
上記シリンダヘッド２における同じ側の側壁には、エンジン１内で発生した排気ガスが流通する複数の排気通路Ｐｅが開口した第１シール面２ａと、上記給水ポート５を構成するとともに上記冷却水が流通する冷却水通路Ｐｃが開口した第２シール面５ａとが形成されている。
これら第１シール面２ａおよび第２シール面５ａはシリンダヘッド２の側壁の他の部分よりも突出して形成され、相互に離隔した位置に設けられるものの、同一高さに設定されている。
上記シリンダヘッド２に水冷アダプタ５やエキゾーストマニホールド３を連結するため、上記第１シール面２ａには１本の、第２シール面５ａには２本のスタッド６が設けられており、第１シール面２ａにおけるその他の連結位置にはボルト（図示せず）が挿入されるボルト孔（図示せず）が穿設されている。

上記水冷アダプタ４は略箱型を有しており、シリンダヘッド２に対向する面からエキゾーストマニホールド３に対向する面に貫通して設けられた排気通路Ｐｅと、図示しないが水冷アダプタ４の内部において上記排気通路Ｐｅを囲繞するように設けられた冷却水通路Ｐｃとを備えている
上記水冷アダプタ４におけるシリンダヘッド２および給水ポート５側となる面には、上記排気通路Ｐｅが開口する平坦な第１フランジ面４ａと、上記冷却水通路Ｐｃが開口した平坦な第２フランジ面４ｂとが形成され、これら第１フランジ面４ａと第２フランジ面４ｂとは相互に離隔した位置に設けられるものの、同一高さに設けられている。
そして、上記水冷アダプタ４に形成された第１、第２フランジ面４ａ、４ｂは、上記シリンダヘッド２に形成された第１、第２シール面２ａ、５ａと重合するようになっており、また上記シリンダヘッド２に設けられたスタッド６やボルトが挿通されるボルト孔が設けられている。
上記構成を有する水冷アダプタ４をエンジン１に装着することで、エンジン１内で発生した排気ガスが上記シリンダヘッド２の排気通路Ｐｅより排出されると、上記水冷アダプタ４の排気通路Ｐｅを通過してから上記エキゾーストマニホールド３に流入するようになっている。
排気ガスが水冷アダプタ４の排気通路Ｐｅを通過する際、当該排気通路Ｐｅは上記給水ポート５から供給されて上記冷却水通路Ｐｃを流通する冷却水によって冷却されていることから、当該排気ガスは上記排気通路Ｐｅを通過することで冷却されることとなる。
このように排気ガスを冷却することで、エキゾーストマニホールド３の下流側に設けられたマフラーの触媒が排気ガスの熱によって損傷してしまうのを抑えることが可能となっている。

そして本発明は、上記シリンダヘッド２と水冷アダプタ４との間に設けられて、上記排気通路Ｐｅを流通する排気ガスおよび冷却水通路Ｐｃを流通する冷却水をシールするガスケット１１に関するものとなっている。ここで図２は上記ガスケット１１の平面図を、図３は図２におけるＩＩＩ―ＩＩＩ部の断面を示している。
上記ガスケット１１は金属製の第１〜第４基板Ｂ１〜Ｂ４によって構成されており、このうち第１、第３基板Ｂ１、Ｂ３が上記排気通路Ｐｅをシールする第１シール部Ｓ１を構成し、第２、第４基板Ｂ２、Ｂ４が上記冷却水通路Ｐｃをシールする第２シール部Ｓ２を構成し、上記第１シール部Ｓ１と第２シール部Ｓ２との間にはこれらを連結する接続部Ｃが形成されている。
具体的に、上記第１シール部Ｓ１は上記シリンダヘッド２の第１シール面２ａと水冷アダプタ４の第１フランジ面４ａとによる挟持部分によって構成され、これと同様上記第２シール部Ｓ２は上記シリンダヘッド２における給水ポート５を構成する第２シール面５ａと水冷アダプタ４の第２フランジ面４ｂとによる挟持部分によって構成されている。
そして上記接続部Ｃは、上記第１、第２シール部Ｓ１、Ｓ２としてのシリンダヘッド２と水冷アダプタ４とによる挟持部分を避けた位置に設けられており、エンジン１が組み立てられると当該接続部Ｃが外部に露出するようになっている。

図１に示すように、上記第１基板Ｂ１と第２基板Ｂ２とは、上記接続部Ｃにおいて第２基板Ｂ２が第１基板Ｂ１よりもシリンダヘッド２側に位置するように重複され、従来公知のカシメによって連結されている。
また上記第３基板Ｂ３は上記第１基板Ｂ１におけるシリンダヘッド２側の面に重複するとともにカシメによって連結されており、また当該第３基板Ｂ３の端部は上記第２基板Ｂ２とは重複しないようになっている。
さらに、上記第４基板Ｂ４は上記第２基板Ｂ２における水冷アダプタ４側の面に重複するとともにカシメによって連結されており、また当該第４基板Ｂ４の端部は上記第１基板Ｂ１とは重複しないようになっている。
上記第１〜第４基板Ｂ１〜Ｂ４はそれぞれＳＵＳ等の金属で製造されるとともに同じ板厚（例えばｔ＝０．５ｍｍ）を有しており、これにより上記第１基板Ｂ１および第３基板Ｂ３の合計の板厚が、上記第２基板Ｂ２および第４基板Ｂ４の合計の板厚と同一となっている。
このため、上記排気通路Ｐｅをシールする第１シール部Ｓ１と、上記冷却水通路Ｐｃをシールする第２シール部Ｓ２とが板厚同一となり、シリンダヘッド２の第１、第２シール面２ａ、５ａを基準とした寸法管理が容易となる。

上記第１シール部Ｓ１を構成する上記第１、第３基板Ｂ１、Ｂ３には、上記シリンダヘッド２および水冷アダプタ４に設けられた排気通路Ｐｅと同じ位置に排気穴１２が穿設されている。
上記第２シール部Ｓ２を構成する上記第２、第４基板Ｂ２、Ｂ４には、上記給水ポート５および水冷アダプタ４に設けられた冷却水通路Ｐｃと同じ位置に冷却水穴１３が穿設されている。
そして図３に示すように、第１基板Ｂ１に形成された上記排気穴１２の周囲には水冷アダプタ４に向けて突出するハーフビード１４が形成され、第３基板Ｂ３の排気穴１２の周囲にはシリンダヘッド２に向けて突出するハーフビード１４が形成されている。
これと同様、第２基板Ｂ２に形成された冷却水穴１３の周囲にはシリンダヘッド２に向けて突出するハーフビード１４が形成され、第４基板Ｂ４の冷却水穴１３の周囲には水冷アダプタ４に向けて突出するハーフビード１４が形成されている。
また図２に示すように、ガスケット１１には上記シリンダヘッド２や給水ポート５に設けられたスタッド６やボルトが挿通されるボルト孔１５がそれぞれ対応する位置に設けられている。

上記第２シール部Ｓ２を構成する第２、第４基板Ｂ２、Ｂ４には冷却水通路Ｐｃを流通する冷却水をシールするためのゴムコーティング１６が形成されている。このとき上記第２、第４基板Ｂ２、Ｂ４の端部は上記接続部Ｃに位置していることから、上記ゴムコーティング１６の境界は当該接続部Ｃに位置することとなる。
上記ゴムコーティング１６は第２、第４基板Ｂ２、Ｂ４の表面および裏面の全面に塗布されており、製造過程において部分的な塗り分けが不要であり、ゴムコーティング１６の塗布工程を簡易にすることができる。
また第１基板Ｂ１と第２基板Ｂ２とは重複した状態でカシメにより連結されていることから、第１基板Ｂ１と第２基板Ｂ２とを連結する際に、第２基板Ｂ２からゴムコートを除去する必要がなく、製造工程を簡易にすることができる。
さらに本実施例では、第２基板Ｂ２を第１基板Ｂ１よりもシリンダヘッド２側に設けて、第２基板Ｂ２よりも狭い面積を有する第４基板Ｂ４を第２基板Ｂ２よりも水冷アダプタ４側に設けている。
つまり、より広い面積を有した第２基板Ｂ２が冷却水の流通方向上流側に位置することとなるため、第２基板Ｂ２は冷却水による高い冷却効果を得ることができ、当該第２基板Ｂ２に形成されたゴムコーティング１６が排気ガスの熱によって劣化してしまうのを可及的に防止することができる。
そして、第２基板Ｂ２を第１基板Ｂ１よりもシリンダヘッド２側に設け、かつ第３基板Ｂ３を第１基板Ｂ１よりもシリンダヘッド２側に、第４基板Ｂ４を第２基板Ｂ２よりも水冷アダプタ４側に設けたことで、本実施例のガスケット１１を水冷アダプタ４とシリンダヘッド２および給水ポート５とによって挟持した場合の変形を抑えることができる。

上記構成を有するガスケット１１によれば、上記第１シール部Ｓ１と第２シール部Ｓ２とを上記接続部Ｃによって一体的に構成したことで、一つのガスケット１１で水冷アダプタ４の排気通路Ｐｅおよび冷却水通路Ｐｃのシールを同時に行うことができる。
また、冷却水通路Ｐｃを流通する冷却水によって第２シール部Ｓ２が冷却されると、伝熱効果により上記接続部Ｃを介して上記第１シール部Ｓ１を冷却することができ、さらには第１シール部Ｓ１の排気穴１２を通過する排気ガスの冷却も行うことができる。
また第１シール部Ｓ１と第２シール部Ｓ２とを上記接続部Ｃによって接続したガスケット１１とすることで、エンジン１の部品点数を低減することができるとともに、組み立ての際の組み立て工数を低減することが可能となる。
特に、本実施例のようにシリンダヘッド２における第１シール面２ａに１本のスタッド６しか設けられない場合であっても、上記給水ポート５の第２シール面５ａに設けた２本のスタッド６を用いることで、複数本のスタッド６によるガスケット１１の位置決めを行うことが可能となる。
これに対し、第１シール部Ｓ１のみによって構成されたガスケット１１をシリンダヘッド２に組み付けようとした場合、第１シール面２ａの１本のスタッド６ではガスケット１１の位置を定めることができず、作業者はガスケット１１を抑えながらエンジン１の組み立てを行わなければならない。さらには、第２シール部Ｓ２のみによって構成されたガスケット１１を給水ポート５に組み付けなければならないことから、作業が煩雑となって工数が増大することとなる。

なお、上記実施例では第１シール部Ｓ１の形成された第１基板Ｂ１と、第２シール部Ｓ２の形成された第２基板Ｂ２とを、その間に位置する接続部Ｃにおいてその一部分を重複させて連結した構成を有しているが、例えば第１、第２シール部Ｓ１、Ｓ２および接続部Ｃを一枚の基板によって構成し、上記第２シール部Ｓ２となる位置の表面および裏面にゴムコーティング１６を形成してもよい。
この場合、２枚の同形状の基板を積層させて、第２シール部Ｓ２となる部分にゴムコーティング１６を形成すれば、上記実施例同様、複数枚の基板を積層したガスケット１１を得ることができる。

２ シリンダヘッド ３ エキゾーストマニホールド
４ 水冷アダプタ ５ 給水ポート
１１ ガスケット １２ 排気穴
１３ 冷却水穴 １６ ゴムコーティング
Ｂ１〜Ｂ４ 第１〜第４基板 Ｓ１ 第１シール部
Ｓ２ 第２シール部 Ｃ 接続部
Ｐｅ 排気通路 Ｐｃ 冷却水通路

Claims (3)

1. シリンダヘッドとエキゾーストマニホールドとの間に設けられる水冷アダプタと上記シリンダヘッドとの間をシールするガスケットであって、
   上記シリンダヘッドと水冷アダプタとにより挟持されて、上記シリンダヘッドおよび上記水冷アダプタに形成された排気通路の位置に合わせて排気穴が形成された第１シール部と、
   上記水冷アダプタと当該水冷アダプタに冷却水を供給する給水ポートとにより挟持されて、上記水冷アダプタおよび給水ポートに形成された冷却水通路の位置に合わせて冷却水穴が形成された第２シール部とを有し、
   上記第２シール部の表面および裏面にゴムコーティングを形成するとともに、上記第１シール部と上記第２シール部との間に接続部を設けて、第１シール部と上記第２シール部とを一体に設けたことを特徴とするガスケット。
2. 上記第１シール部が形成された第１基板と、上記第２シール部が形成されるとともに表面および裏面全体がゴムコーティングされた第２基板とを備え、
   さらに、上記接続部を上記水冷アダプタとシリンダヘッドとによる挟持部分および上記水冷アダプタと上記給水ポートとによる挟持部分を避けた位置に設け、
   上記第１基板の端部と第２基板の端部とが上記接続部で重複した状態で連結されることを特徴とする請求項１に記載のガスケット。
3. 上記接続部において、上記第２基板を第１基板よりもシリンダヘッド側に重複するように設け、
   上記第１基板よりもシリンダヘッド側に第３基板を、上記第２基板よりも水冷アダプタ側に第４基板をそれぞれ設け、
   さらに、上記第１基板および第３基板の合計の板厚を、上記第２基板および第４基板の合計の板厚と同一とすることを特徴とする請求項２に記載のガスケット。

Images