JP4486207B2 - シリンダヘッドガスケット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の動作状態に基づく測定弁制御用センサー装置と少なくとも一個の燃焼室路開口を有するガスケットシートを備える内燃機関のシリンダヘッドガスケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような内燃機関のシリンダヘッドガスケットは、ＥＰ０４８２ １６４ Ｂ１.が公知である。ガスケットシートは、いくつかのセンサ素子を備えたセンサ装置であることを特徴とする。このようなセンサ素子は、ガスケットシートの底面にプレス成形された凹部に接着された、例えば燃焼室密閉部材もしくは燃焼室壁付近の燃焼室路開口にそれぞれ固定される。センサ素子は、接続線及び接触子の手段によって制御装置及び監視装置と接続可能である。センサ素子は、圧力変化によって生じる電弧が対応する燃焼室領域において変化するガスケットシート面に垂直なシリンダヘッドとエンジンブロックとの間の封止溝の変動を測定する。欠陥センサ素子の交換は、シリンダヘッドガスケットの除去を必要とする。
【０００３】
ＤＥ ６９１ ０６ ０８１ Ｔ２から、内燃機関のシリンダヘッドガスケットは、少なくとも一個の燃焼室路開口を備えたガスケットシートを特徴とすることが知られており、圧力センサは、内燃機関の燃焼室内の燃焼圧力を自記する目的でガスケットシートに取り付けられている。圧力センサは、燃焼室付近のシリンダヘッドガスケットに位置し、圧力チャネルを介した燃焼圧力によって正常気圧が保持されている。接続線は、シリンダヘッドガスケットを通過してガスケットの外側縁に位置する接続素子へ到る。
【０００４】
ＤＥ １９８ ２３ ５９４ Ａ１より、内燃機関の燃焼過程の間中ノッキング現象を光登録するための装置が知られており、燃焼室を光学的に評価装置に接続する統合光ガイドを特徴としている。
【０００５】
ＤＥ １９５ ４７ ３１３ Ａ１は、内燃機関のシリンダヘッドとエンジンブロックとの間において、例えばガスケットによって分離された二個のエンジン部品の間の動作もしくは距離を測定するための装置を開示している。少なくとも一個の容量及び誘導の両方もしくはいずれか一方のインピーダンス素子が、少なくとも部分的に非金属物質で構成され、エンジン部品内の距離におけるいかなる変化もインピーダンス素子のインピーダンス値の変化の結果として現れるガスケットに埋め込まれており、変動距離を定めるために利用されるインピーダンス変化を可能とする。
【０００６】
ＤＥ ４３ １１ ８３８ Ａ１において、圧力振動を登録するための圧電センサを備えるシリンダヘッドガスケットが開示されている。センサの圧電素子は、厚さが変形可能であり、シリンダヘッドガスケット内の本体内に保持され、筐体壁に隣接し、シリンダヘッドガスケットに隣接するシリンダヘッド密閉表面もしくはエンジンブロックの密閉表面に対向して設置する。電気接触子は、接触舌の手段によって達成される。
【０００７】
ＤＥ ４０ １４ ５０２ Ｃ２は、圧縮成形ガスケット、特にシリンダヘッドガスケットにセンサを導入するための方法を開示している。この方法において、センサは、圧縮に先立ってガスケット材料に導入され、次いでガスケットが圧縮される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のガスケットシートは、センサ素子のセンサモジュールが取外可能ではなかった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、欠陥センサ素子を過剰な分解及び組立て作業を要することなく交換可能であるように、一般的なシリンダヘッドガスケットをさらに発展させる責務に基づいている。
【００１０】
ガスケットシートが、センサモジュールのセンサ素子を取り付けるための測定値登録位置とセンサ素子のセンサモジュールを取り外し可能に取り付ける接続部材であることを特徴とする点において、上記の一般的なシリンダヘッドガスケットに係る責務は、達成される。この構成方法によって、センサ素子を備えたセンサモジュールが取り付けられ、さらに、必要に応じて、センサ素子の保持位置に損傷を与え得るセンサ素子の取り外し、もしくはシリンダヘッドガスケットの交換及び取り外しをする必要なく、永続固定位置から置き換えられることが、シリンダヘッドガスケットの組立ての後に可能である。 測定値登録位置は、接続部材の付近もしくはそれから離れて位置付可能であり、接続部材がそれゆえにガスケットシート上に位置づけられるならば、種々の測定値登録位置が一個の接続部材、従って一個のセンサモジュールに割当可能である。センサ素子は、測定値登録位置でのガスケットシートと隣接する部構成品もしくはガスケットシートとの直接機械接続によって接続可能である。これに反して、対応するセンサ素子は、非接触を特徴とする。センサモジュールは、差込可能なケーブルを介して、モータ制御もしくは監視及び制御装置と接続可能である。
【００１１】
本発明の好適実施の形態は、従属クレームに記載されている。
【００１２】
センサモジュールに統合もしくは含まれるセンサ素子が接続部材付近で測定値が登録されるように、接続部材付近の接触点として測定値登録位置を構成することは有益である。
【００１３】
これに反して、測定値登録位置は、さらに接続部材から離れて位置付可能である。このことは、燃焼過程の特徴であるシリンダヘッドガスケットの任意の位置での測定値の登録を可能にする。登録済測定値は、転送線を介してセンサモジュールのセンサ素子へ転送される。
【００１４】
ガスケットシートが、接続部材から測定値登録位置へ延びる凹部を特徴づけるように、転送線は、構成可能であり、センサ素子は、凹部によって保持され、適合する。もしたとえセンサモジュールが測定値登録位置から離れていても、センサは、凹部に適合する延長キャリア素子の先端に取付可能であるので、従って所望の測定値登録位置に位置付可能である。
【００１５】
測定値登録位置は、これらの位置で温度を登録するために、燃焼室路開口に隣接、冷却流体路開口に隣接、もしくは油路開口に隣接して位置づけ可能である。
【００１６】
ガスケットをセンサモジュール用の差込接続として構成し取付るとき、接続部材は、取扱可能なガスケットシートの端面で有効に構成される。差込センサモジュールは、エンジン運転の間中振動によって接続部材から外れないようにスナップ締金もしくは他の締具を介して、ネジ接続によってその位置に固定される。
【００１７】
センサ素子は、エンジンの作動中燃焼室における例えば圧力振動によって発生する、例えばエンジンブロック及びシリンダヘッド等のシリンダヘッドガスケットに隣接するエンジン部品の移動と同様にシリンダヘッドガスケット内の移動が測定可能である転置測定システムで有り得る。さらにセンサ素子は、例えば燃焼室近辺もしくは冷却水もしくは油用の配路開口近辺等の測定値登録位置の場所でのガスケットシートの温度を登録する温度素子でも有り得る。抵抗線ひずみゲージ、圧電、圧電抵抗、容量性、磁性、電磁気性、もしくは渦電流センサ、もしくは、さらに光導体センサ及び微細機械センサとして構成可能な、力、圧力、伸張量もしくは加速度を測定する測定部材が、センサ部材として、さらに利用可能である。
【００１８】
センサモジュールは、一個以上の燃焼室に関係可能ないくつかの同一もしくは類似の素子の特徴を有し得る。他方では、センサモジュールは、さらに、測定値登録位置に関連して、所望の配置において異なるセンサ素子の特徴を有し得る。
【００１９】
もし、ガスケットシートがいくつかの層から構成されるなら、これらの層の一つは、測定値登録用に準備可能である。従って、例えば、センサ素子は、一個の層に統合可能であり、登録済測定値はセンサモジュールのセンサ素子によって登録されているセンサモジュールの接続部材へ、この層内の線を介して伝送される。上述されたセンサ素子用の凹部は、ガスケットシートのこのような層へ統合可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明をより詳細に説術するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
【００２１】
シリンダヘッドガスケット１は、図１に部分的に示すように（図１参照）、キャリヤシートとも呼ばれるガスケットシート２の特徴を有する。ガスケットシート２の上面及び底面の両方もしくは一方には、多層シリンダヘッドガスケット１を構成するために、付加的なガスケットシートは、図示された例えば上部ガスケットシート３等の公知の流儀で位置可能である。この種の設計において、ガスケットシート２及び他のガスケットシートの両方は、内燃機関の対応する燃焼室用の路開口４の密閉用ストッパ及びリブ付可能な特徴を有する。
【００２２】
ガスケットシート２は、センサモジュール６が部材の中へセンサを差し込むことによって取付可能である接続部材（図２参照）の特徴を有する（図３乃至図６の拡大図を参照）。図示された接続部材５は、ガスケットシート２の一個の自由端における舌形状に形成される。センサモジュール６は、スリット形状の容器開口８を備えたソケット７の特徴を有し、舌形状の接続部材に適合するような形状を有する。センサモジュール６がガスケットシート２の上のスナップ取付及び動作位置に位置する際、接続部材は、さらに接続部材５の２個の凹部１１と契合する対応保持突起１２を有する弾性スナップ締金１０を備えた挿入接続部材５の周辺で握る保持指９の特徴を有する。ガスケットシート２は、接続部材５の上の二つの凹部１１の間で、ガスケットシート２の上面に向かって形成され、またガスケットシート２を深刻する方法による円形表面として製造されたバンプ形状の測定値登録位置１３の特徴を有する。センサモジュール６が、図３乃至図６に示すように、ガスケットシート２の上の作動位置に位置する際、センサモジュール６は、温度素子１４の接触区域１５が測定値登録位置１３に対して直接隣接するように容器開口８に位置している温度素子１４としてのセンサ素子を有する。センサモジュール６に統合されている接続線１６は、接触区域１５を、コンピュータ装置もしくはモーター制御及び監視装置へ接続された線を接続するように使用されているセンサモジュール６の接続子１８の２本の接触ピン１７に接続する。
【００２３】
図７乃至図１２に示すシリンダヘッドガスケットの実施例は、センサモジュール６’の形状において先に説明したシリンダヘッドガスケットとは異なる。ガスケットシート２の接続部材５は、接続部材５から燃焼室路開口４の近辺まで延び、さらに測定値登録位置１３’を定める延長スリット状凹部２０の特徴を有する。センサモジュール６’は、図１乃至図６に示したセンサモジュール６と本質的に同一構造を有し、センサモジュール６’が取り付けられるとき、ソケット７において容器開口８から槍状で延び、また凹部２０に挿入される延長登載腕木を備える温度素子１４’を有する。従って、温度素子１４’の測定先端部２１、例えば、温度素子は、前方測定値登録位置１３’に位置する。このように、センサモジュール６’は、遠方測定値登録位置１３’と接続可能である。
【００２４】
ガスケットシート２に含まれる凹部２０は、ガスケットシート２の上に存在するガスケットシート３によって隠蔽可能である。しかしながら、測定先端部２１は、槍状登載装置の保持を可能にする大きな横断面の蓋と同じ大きさを有するガスケットシート３に設けられる。
【００２５】
センサモジュール６もしくは６’は、また二つ以上の同一もしくは異なるセンサ素子の特徴を有し得る。この目的のために、接続部材は、ケーブル接続の方法によって達成される測定値登録位置及びセンサモジュールを備えた直接接触用の一個の測定値登録位置の特徴を有し得る。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２７】
センサモジュールは、一個以上の燃焼室に関係可能ないくつかの同一もしくは類似の素子の特徴を有し得る。他方では、センサモジュールは、さらに、測定値登録位置に関連して、所望の配置において異なるセンサ素子の特徴を有し得る。
【００２８】
もし、ガスケットシートがいくつかの層から構成されるなら、これらの層の一つは、測定値登録用に準備可能である。従って、例えば、センサ素子は、一個の層に統合可能であり、登録済測定値はセンサモジュールのセンサ素子によって登録されているセンサモジュールの接続部材へ、この層内の線を介して伝送される。上述されたセンサ素子用の凹部は、ガスケットシートのこのような層へ統合可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】センサモジュールを備えた本発明に係るシリンダヘッドガスケットの部分上面図である。
【図２】センサモジュール用の接続部材を備えたシリンダヘッドガスケット用のガスケットシートの部分上面図である。
【図３】ガスケットシートに位置するセンサモジュールを示す図１に係る拡大側面図である。
【図４】ガスケットシートに位置するセンサモジュール（部分断面）を示す図１において矢印Ｘ方向から見た正面図である。
【図５】ガスケットシートに位置するセンサモジュール（部分断面）を示す図１において矢印Ｙ方向から見た側面図である。
【図６】ガスケットシートに位置するセンサモジュール（拡大部分断面）を示す図５に係る側面図である。
【図７】センサモジュールを備えた本発明に係るシリンダヘッドガスケットの第２の実施例部分上面図である。
【図８】センサモジュール用の接続部材を備えたシリンダヘッドガスケットのガスケットシートの部分上面図である。
【図９】ガスケットシートに位置するセンサモジュールを示す図７に係る拡大側面図である。
【図１０】ガスケットシートに位置するセンサモジュール（部分断面図）を示す図１において矢印Ｘ’方向から見た正面図である。
【図１１】ガスケットシートに位置するセンサモジュール（部分断面図）を示す図１において矢印Ｙ’方向から見た側面図である。
【図１２】ガスケットシートに位置するセンサモジュール（拡大部分断面図）を示す図１１に係る側面図である。
【符号の説明】
１ シリンダヘッドガスケット
６、６’ センサモジュール
８ 容器開口
１３、１３’ 測定値登録位置
１４、１４’ 温度素子

Claims (10)

1. 内燃機関のシリンダヘッドガスケットであって、
   燃焼室路開口および冷却水路開口の少なくとも一方が設けられたガスケットシート
   を備え、
   前記ガスケットシートは、
   当該シリンダヘッドガスケットの取付時に露出している前記ガスケットシートの端部に、測定値処理装置に接続されるセンサモジュールを取り外し可能に取り付けるための接続部材と、
   前記接続部材から離れて前記燃焼室路開口または前記冷却水路開口に隣接する測定登録位置まで延びており、前記センサモジュールに接続されていて前記測定登録位置で前記内燃機関の動作状態に基づく測定値を測定するセンサ素子を適合させて、前記センサ素子を前記センサモジュールと共に前記ガスケットシートから取り外し可能に保持する凹部と
   を有するシリンダヘッドガスケット。
2. 前記接続部材は、前記センサモジュールが差し込まれることで取り付けられる請求項１に記載のシリンダヘッドガスケット。
3. 前記センサモジュールは、少なくとも１個のスナップ締金によって、前記接続部材に取り付けられる請求項１または２に記載のシリンダヘッドガスケット。
4. 前記センサ素子は、温度素子である請求項１から３のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。
5. 前記センサ素子は、力、距離、圧力、伸張量、もしくは加速度を測定する測定部材である請求項１から４のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。
6. 前記凹部は、少なくとも２個の前記センサ素子を保持する請求項１から５のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。
7. 前記少なくとも２個のセンサ素子は、互いに異なる種類の物理量を測定するセンサ素子である請求項６に記載のシリンダヘッドガスケット。
8. 前記ガスケットシートは、複数の層で構成される請求項１から７のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。
9. 前記凹部は、前記複数の層のうちの１つに設けられる請求項８に記載のシリンダヘッドガスケット。
10. 前記センサモジュールは、前記センサモジュールに差込可能なケーブルによって前記測定値処理装置に接続される請求項１から９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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