JP4263807B2 - マニホールドガスケット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸気ポート及び排気ポートが同一側面上に配列されたカウンターフロー方式の内燃機関に用いられるマニホールドガスケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばディーゼルエンジン等では、排気ポートと吸気ポートとがエンジンの同一側面に配置されたカウンタフロー方式が用いられている。このようなカウンタフロー方式のエンジンにおいて、シリンダヘッドと排気マニホールド及び吸気マニホールドとの間に挟持され締付けボルト等で締付けられてマニホールド用ガスケットが配置されている。
【０００３】
近年、エンジンの軽量化、小型化或は高出力低燃費化指向をめざす自動車用高性能エンジンでは、軽量化のためにアルミニウム合金からなるシリンダヘッドを多く採用している。このようなアルミニウム合金エンジンの採用により、温度変化に伴う熱膨張或は熱収縮の増大、排気マニホールドの肉薄化によるガスケット取付面即ち取付フランジ部の熱変形の増加、及びエンジン使用時における冷熱サイクル条件によってガスケットに加わるストレス即ち熱負荷のために、ガスケットの破壊、シール面圧の急激な低下によるガス漏れ現象等の不具合が多く生じている。
【０００４】
そこで、従来のアスベスト等のガスケットの代替えとなる有効なシール手段として、金属ガスケットを用いることが一般的に知られることとなり、この金属ガスケットについて種々の開発がなされている。
【０００５】
例として、図７に実用新案登録第２５７７７２１号に開示されているマニホールド用金属ガスケット（以下、ガスケット）の分解断面図を示す。このガスケットは中間板１を有し、中間板１は、アルミ溶着鋼板或はステンレス材などの耐熱性に優れた金属材料からなり、吸気穴２を開設した吸気マニホールド部３と排気穴４を開設した排気マニホールド部５を一枚で形成し、吸気マニホールド部３と排気マニホールド部５の境界部はボルト孔６の開設を許容する狭い幅で連続させている。
【０００６】
また耐熱性弾性金属板７は、中間板１の上下に吸気マニホールド部３を避けて積層されたＳＵＳ３０１またはＳＵＳ３０４などの弾性を有する金属材料からなり、前記排気穴４に対応する排気開口穴８を形成し、該穴８の周囲にはハーフビード９が形成されている。さらに、中間板１の吸気マニホールド部３の上下には、ラバーコーテッドメタル板１０が積層され、前記吸気穴２に対応する吸気開口穴１１を形成し該穴１１の周囲にはフルビード１２が形成されている。
【０００７】
また、吸気マニホールド部３と排気マニホールド部５の境界部の狭い幅部分に開設されるボルト孔６には、例えばマイカシートセラミック、耐熱性樹脂等からなる断熱性材料１４が介在挟着され、ボルトヘの断熱効果と、締付け力の低下防止でシール性を安定化する効果、及び吸気マニホールド部３と排気マニホールド部５の温度差によるシール面の変形に対して対応してシール性を安定化する効果を図っている。
【０００８】
即ち、上記マニホールド用金属ガスケットは、吸気マニホールド部３及び排気マニホールド部５とに共通な前記中間板１を用い、吸気マニホールド部３及び排気マニホールド部５に相当する範囲に、それぞれ適合した特性を有する金属材料を積層した構成である。
【０００９】
また、特開平６−３００１３９号にも、上述した図７に示す構成と類似の構成を有する吸排気ガスケットが開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記各従来技術では、吸気マニホールド部３及び排気マニホールド部５に相当する部分に、中間板１の上下に少なくとも１枚の金属板を積層する必要があるため、ガスケットの部品点数が増大するという問題点がある。また、部品点数が増大することにより、ガスケットの重量が増大し、また、コストアップを招くという問題点がある。
【００１１】
また、排気穴４からの高熱が中間板１を介して、吸気穴２の周囲で中間板１に積層されているラバーコーティッドメタル板１０に伝達され、ゴム部分に熱劣化などの不具合を発生させるという問題点がある。
【００１２】
本発明は上述の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気高温部と吸気低温部とのシール性をそれぞれ向上し、また温度差によって生ずる段差を簡単な構成で吸収し、しかも、構造が簡略化され、部品点数が削減され、排気穴からの高熱による熱害を防止することができるマニホールドガスケットを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明のマニホールドガスケットは、複数の吸気ポート及び複数の排気ポートが同一側面に配列されたカウンターフロー構造の内燃機関に用いられるマニホールドガスケットであって、吸気ポートと吸気マニホールドとの間に挟まれる吸気用ガスケットは、吸気ポートを囲む位置に形成されたビードと接合面の外部に形成された結合部とを有するラバーコート金属板から構成され、排気ポートと排気マニホールドとの間に挟まれる排気用ガスケットは、排気ポートを囲む位置に形成されたビードと接合面の外部に形成された結合部とを有する弾性金属板から構成され、上記吸気用ガスケットと排気用ガスケットとが、上記各結合部で相互に一体的に結合されて構成されている。
【００１４】
特に、前記吸気用ガスケットと排気用ガスケットとは、上記各結合部以外の部分では相互に重ね合されることなく結合されている。
【００１５】
【作用】
請求項１の発明のマニホールドガスケットは、吸気用ガスケットと排気用ガスケットが一体に結合されて構成されたものであり、吸気ポートを囲む位置に形成されたビードと接合面の外部に形成された結合部とを有するラバーコート金属板から構成され、吸気用ガスケットは、吸気ポートと吸気マニホールドとの間に挟まれ、排気ポートを囲む位置に形成されたビードと接合面の外部に形成された結合部とを有する弾性金属板から構成されている。しかも、吸気用ガスケットと排気用ガスケットとは、吸気用ガスケットと排気用ガスケットにそれぞれ形成された結合部で相互に一体に結合されている。
【００１６】
即ち、吸気用ガスケットと排気用ガスケットに亘って設けられる中間板などの部材は用いられていない。従って、吸気用ガスケットと排気用ガスケットを構成するに際して、中間板などの部材に各種部材をそれぞれ積層する必要がなく、部品点数を削減することができる。これにより、マニホールドガスケットの重量の軽減とコストダウンとを図ることができる。
【００１７】
また、本発明では、上述したように、中間板などの部材を用いる必要がないので、排気穴からの高熱が中間板などの部材を介して吸気用ガスケットを構成するラバーコート金属板に伝達される事態が防止され、ラバーコード金属板のゴム部分に熱害が及ぶ不具合を防止することができる。
【００１８】
特に、吸気用ガスケットと排気用ガスケットとが上記各結合部以外の部分では相互に重ね合されることなく結合されているため、排気穴の近くでの両ガスケットの接触による熱伝導も防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明を図面に示す実施例について以下に説明する。
【００２０】
図１〜図５に本発明の一実施例を示す。図１は本発明の一実施例のマニホールドガスケット（以下、ガスケットという）２１の平面図であり、図２は同ガスケットを吸気用ガスケットと排気用ガスケットに分離した平面図あり、図３は図１の切断面線Ｘ３ーＸ３における拡大断面図、図４は図１の切断面線Ｘ４ーＸ４における拡大断面図、図５は図１の切断面線Ｘ５ーＸ５における拡大断面図であり、図６はカウンタフロー方式のエンジン２２の一例の一部の斜視図である。
【００２１】
カウンタフロー方式のエンジン２２は、図６のように、シリンダヘッド２３の一側面２４に複数の吸気穴２５と、複数の排気穴２６とがそれぞれ配置されている。吸気穴２５には吸気マニホールド（図示せず）がボルト止めされ、排気穴２６には排気マニホールド（図示せず）がボルト止めされる。本実施例のガスケット２１は、上記吸気マニホールド及び排気マニホールドとシリンダヘッド２３との間に挟まれて吸気及び排気をシールする。
【００２２】
ガスケット２１は、吸気用ガスケット２７と排気用ガスケット２８とが相互に一体に結合されて構成されている。吸気用ガスケット２７は、例えば、薄板鋼板０．２５ｍｍの上下面に厚さ０．０２ｍｍのＮＢＲが被覆された１枚のラバーコート金属板２９から構成され、前記吸気穴２５に対応する複数の吸気開口穴３１が形成され、吸気開口穴３１の周囲にはハーフビード３２が形成されている。ラバーコート金属板２９には、シリンダヘッド２３および吸気マニホールドとの接合面の外部に、外方に延びる舌片状の結合部３０が形成されている。
【００２３】
また、排気用ガスケット２８は、例えば、板厚０．２５ｍｍのＳＵＳ３０１Ｈからなる４枚の耐熱性弾性金属板３３が積層された構成であり、前記排気穴２６に対応する複数の排気開口穴３４が形成され、排気開口穴３４の周囲にはハーフビード３５が形成されている。耐熱性弾性金属板３３には、シリンダヘッド２３およびへ排気マニホールドとの接合面の外部に、外方に延びる舌片状の結合部３６が形成されている。
【００２４】
吸気用ガスケット２７と排気用ガスケット２８とは、前記各結合部３０、３６において、グロメット３７でかしめられて相互に一体に結合されている。
【００２５】
前記の吸気用ガスケット２７と排気用ガスケット２８とは、前記結合部３０、３６以外の部分では相互に重ね合されることなく結合されている。すなわち、図２のように、前記吸気用ガスケット２７は、複数の吸気開口穴３１毎に間隔をおいてハーフビード３２および接合面の部分が形成されて一部分で連接され、また排気用ガスケット２８は、複数の排気開口穴３４毎に間隔をおいてハーフビード３５および接合面の部分が形成されて一部分で連接されており、これら両ガスケット２７、２８が、図１のように前記結合部３０、３６の部分でのみ他方の部材と重ねられて相互に結合されている。これにより、排気穴２６に近い部分での排気用ガスケット２８から吸気用ガスケット２７への熱伝導を防止できる。
【００２６】
即ち、本実施例のガスケット２１では、吸気用ガスケット２７と排気用ガスケット２８とに亘って設けられる中間板などの共通部材は用いられていない。従って、吸気用ガスケット２７と排気用ガスケット２８とを構成するに際して、中間板などの部材に各種部材をそれぞれ積層する必要がなく、部品点数を削減することができる。これにより、マニホールドガスケット２１の重量の軽減とコストダウンとを図ることができる。
【００２７】
また、本実施例では、上述したように、中間板などの部材を用いる必要がないので、排気穴２６からの高熱が中間板などの部材を介して吸気用ガスケット２７を構成するラバーコート金属板２９に伝達される事態が防止され、ラバーコート金属板２９のゴム部分に熱害が及ぶ不具合を防止することができ、ガスケット２１の耐久性、シール性を向上することができる。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１の発明のマニホールドガスケットは、吸気用ガスケットと排気用ガスケットが一体に結合されて構成されたものであり、吸気ポートを囲む位置に形成されたビードと、接合面の外部に形成された結合部とを有するラバーコート金属板から構成され、吸気ガスケットは、吸気ポートと吸気マニホールドとの間に挟まれ、排気ポートを囲む位置に形成されたビードと、接合面の外部に形成された結合部とを有する弾性金属板から構成されている。しかも、吸気用ガスケットと排気用ガスケットとは、吸気用ガスケットと排気用ガスケットにそれぞれ形成された結合部で相互に一体に結合されている。
【００２９】
即ち、吸気用ガスケットと排気用ガスケットに亘って設けられる中間板などの部材は用いられていない。従って、吸気用ガスケットと排気用ガスケットを構成するに際して、中間板などの部材に各種部材をそれぞれ積層する必要がなく、部品点数を削減することができる。これにより、マニホールドガスケットの重量の軽減とコストダウンとを図ることができる。
【００３０】
また、本発明では、上述したように、中間板などの部材を用いる必要がないので、排気穴からの高熱が中間板などの部材を介して吸気用ガスケットを構成するラバーコート金属板に伝達される事態が防止され、ラバーコード金属板のゴム部分に熱害が及ぶ問題を防止することができる。
【００３１】
特に、吸気用ガスケットと排気用ガスケットとが上記各結合部以外の部分では相互に重ね合されることなく結合されていると、排気穴の近くでの両ガスケットの接触による熱伝導が防止され、ラバーコート金属板のゴム部の熱害防止を良好になし得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のマニホールドガスケットの平面図である。
【図２】同上ガスケットを吸気用ガスケットと排気用ガスケットに分離した平面図である。
【図３】図１の切断面線Ｘ３ーＸ３における拡大断面図である。
【図４】図１の切断面線Ｘ４ーＸ４における拡大断面図である。
【図５】図１の切断面線Ｘ５ーＸ５における拡大断面図である。
【図６】カウンタフロー方式のエンジンの一部の斜視図である。
【図７】従来技術のガスケットの分解断面図である。
【符号の説明】
２１ マニホールドガスケット
２２ カウンタフロー方式エンジン
２３ シリンダヘッド
２４ シリンダヘッド２３の一側面
２５ 吸気穴
２６ 排気穴
２７ 吸気用ガスケット
２８ 排気用ガスケット
２９ ラバーコート金属板
３０、３６ 結合部
３１ 吸気開口穴
３２、３５ ハーフビード
３３ 耐熱性弾性金属板
３４ 排気開口穴
３７ グロメット

Claims (1)

1. 複数の吸気ポート及び複数の排気ポートが同一側面に配列されたカウンターフロー構造の内燃機関に用いられるマニホールドガスケットであって、
   吸気ポートと吸気マニホールドとの間に挟まれる吸気用ガスケットは、吸気ポートを囲む位置に形成されたビードと、吸気マニホールドとの接合面の外部に形成された結合部とを有するラバーコート金属板から構成され、排気ポートと排気マニホールドとの間に挟まれる排気用ガスケットは、排気ポートを囲む位置に形成されたビードと、排気マニホールドとの接合面の外部に形成された結合部とを有する弾性金属板から構成され、
   上記吸気用ガスケットと排気用ガスケットとが、上記各結合部以外の部分では相互に重ね合されることなく、上記各結合部で相互に一体的に結合されて構成されてなるマニホールドガスケット。

Images