JP4631266B2 - シリンダヘッドガスケット - Google Patents

Description

本発明はシリンダヘッドガスケットに関し、より詳しくは、増厚部材によって燃焼室孔の周囲を厚肉部分となるように構成したシリンダヘッドガスケットに関する。

従来、燃焼室孔の周囲を厚肉部分とすることでシール性を向上させるように構成したシリンダヘッドガスケットは知られており、このような増厚部材を用いたシリンダヘッドガスケットは大別すると次の３つに区分することができる。
すなわち、第１のタイプのシリンダヘッドガスケットは、ガスケット基板における燃焼室孔の周囲に所要の厚さの環状シムを設けるものである（例えば特許文献１）。
また、第２のタイプのシリンダヘッドガスケットは、上下のガスケット基板の間に所要の厚さのシム板を介在させるものである（例えば特許文献２、特許文献３）。
さらに、第３のタイプのシリンダヘッドガスケットとして、上下位置のガスケット基板の間に厚さの薄いインナー板を介在させるとともに、このインナー板における燃焼室孔の隣接箇所を所定寸法だけ外方側へ折り曲げて肉厚部分を形成する、いわゆるヘミングガスケットが知られている（例えば特許文献４、特許文献５）。
このような従来のシリンダヘッドガスケットにおいては、上記環状シム等によって燃焼室孔の周囲を厚肉部とすることによって、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で挟持して締結ボルトでそれらを締結した際に、上記厚肉部に荷重が集中することにより、燃焼室孔の周囲のシール性を確保するものである。
実公平７−５３２０号公報 特開平７−２４３５３１号公報 特開平６−２６５７５号公報 特開平６−２２９４７７号公報 特開平１１−１４８５５６号公報

上述したように従来のシリンダヘッドガスケットにおいては、燃焼室孔の周囲に厚肉部分を形成することでシール性を向上させるようにしていたものである。そのため、従来のシリンダヘッドガスケットにおいては、上記厚肉部分に荷重が集中するためにエンジンのボア変形が大きくなり、エンジンオイルの消費量が増加するという欠点があった。しかも、環状シム等によって構成した上記厚肉部分と当接するシリンダヘッドおよびシリンダブロックの取り付け面に圧痕が生じるおそれがあった。
ここで、このような欠点を避けるためには、上記第１のタイプのシリンダガスケットにおいては環状シムの厚さを薄くすればよいが、環状シムの肉厚を薄くすると該環状シムをガスケット基板に固着させる際の作業性が悪くなるとともに、環状シムの強度が低下するという欠点が生じる。
また、上記第２のタイプのシリンダヘッドガスケットにおいては、内外に配置した厚さの異なるインナー板を一体に溶接するものでは、それら内外のインナー板の溶接作業に手間が掛かり、シリンダヘッドガスケットの製造コストが高くなるという欠点がある。
さらに、上記第３のタイプのヘミングガスケットにおいては、インナー板の内方側の縁部を外方側へ折り曲げて厚肉部分を形成しているので、この厚肉部分の厚さを自由に調整することができないという欠点があった。

上述した事情に鑑み、本発明は、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持されてそれらの間のシールを維持するシリンダヘッドガスケットであって、
所要箇所に燃焼室孔および該燃焼室孔を囲繞するビード部を形成したガスケット基板と、上記ビード部よりも内方側となるガスケット基板の一面に上記燃焼室孔を囲繞して設けた増厚部材と、上記増厚部材よりも薄肉に形成され、かつ上記増厚部材を囲繞する貫通孔が形成されて該増厚部材の外方位置に配置された副板とを備え、上記増厚部材をガスケット基板に固着するとともに、副板をガスケット基板に一体に連結した状態で、上記副板に形成した貫通孔は、上記増厚部材の外径よりも大きな内径を有して増厚部材の外方位置に配置されるとともに上記ビード部よりも内方側に位置されていることを特徴とするシリンダヘッドガスケットを提供するものである。

このような構成によれば、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の間に装着すると、増厚部材と副板とが同一平面上の内外に位置するようになる。そのため、増厚部材の厚さから副板の厚さを差し引いた分の厚さだけ燃焼室孔の周囲を増厚させたことになる。
また、副板の厚さを変更することにより実質的に上記増厚部材の厚さを自由に調整することができ、これによってエンジンに悪影響を与える燃焼室孔周囲の荷重集中を抑制することができる。
したがって、エンジンの種類に合わせ、シール性を確保しつつエンジンのボア変形を抑えたシリンダヘッドガスケットを提供することができる。

以下図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図２において、シリンダヘッドガスケット１は、図示しないシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持されてそれらの間をシールするようになっている。
本実施例のシリンダヘッドガスケット１は、金属製の第１ガスケット基板２、及び第２ガスケット基板３と、第１ガスケット基板２の下面における燃焼室孔４の位置に固着させたリング状の増厚部材５と、上記増厚部材５を囲繞してそれよりも外方側となる両ガスケット基板２、３の間に介在させた金属製の副板６とから構成されている。
両ガスケット基板２，３の形状と寸法及び板厚は同一にしてあり、副板６には上記増厚部材５を囲繞する円形の貫通孔６Ａを形成してあり、副板６の外周部となる輪郭部分の形状と寸法は両ガスケット基板２，３の外周部の輪郭に一致させている。
そして、両ガスケット基板２，３およびそれらの間に副板６を介在させた状態において、所定のカシメ部７の５箇所をカシメることにより、それらを一体に連結してシリンダヘッドガスケット１を構成している。

シリンダヘッドガスケット１を構成する上記両ガスケット基板２、３には、図示しないシリンダブロックのシリンダボアに合わせて穿設した複数の燃焼室孔４を穿設している。また、シリンダヘッドガスケット１を構成する上記両ガスケット基板２、３および副板６には、図示しない締結ボルトを挿通するための複数のボルト孔１１と、潤滑油を流通させる油孔１２および冷却水を流通させるための複数の水孔１３をそれぞれ穿設している。さらにこのシリンダヘッドガスケット１を構成する上記両ガスケット基板２、３および副板６には、所要位置に複数のブローバイ孔１４を穿設している。
図２に示すように、上方側となる第１ガスケット基板２には、上記燃焼室孔４を無端状に囲繞し、かつシリンダブロック側（下方側）に向けて突出する断面略円弧状のフルビード２Ａが形成されている。
また下方側となる第２ガスケット基板３には、燃焼室孔４を無端状に囲繞し、かつシリンダヘッド側（上方側）に向けて突出する断面が略円弧状のフルビード３Ａを形成している。
上記両フルビード２Ａ、３Ａは同じ寸法に設定してあり、上記フルビード２Ａ、３Ａの深さ（突出量）は同じ寸法に設定している。さらに、フルビード２Ａ、３Ａの中央部２Ａ’、３Ａ’の燃焼室孔４からの距離も同一寸法に設定している。
これにより、フルビード２Ａの中央部２Ａ’が副板６の上面に圧接してその部分のシールを維持するとともに、フルビード３Ａの中央部３Ａ’が副板６の下面に圧接してその部分のシールを維持するようになっている。

図２に示すように、増厚部材５は環状に形成してあり、この増厚部材５の内径は燃焼室孔４の内径と同じ寸法としている。増厚部材５は、第１ガスケット基板２の下面における燃焼室孔４の隣接位置に固着させている。そのため、燃焼室孔４と増厚部材５の内周部５Ａが同一周面上に位置している。
増厚部材５の外径は、固着させた状態において増厚部材５の外周部５Ｂが上記フルビード２Ａ、３Ａと重合しない寸法に設定している。つまり、増厚部材５の外周部５Ｂはフルビード２Ａ，３Ａよりも燃焼室孔４に近い位置に位置するようになっている。
なお、本実施例においては、金属製の増厚部材５を第１ガスケット基板２の下面に固着させるようにしているが、環状をした合成樹脂製の増厚部材５を用いても良いし、あるいは金属を溶射して第１ガスケット基板２に付着させる金属溶射層あるいは金属めっき層によって上記増厚部材５の厚さと幅に相当するリング状の肉厚部分を形成するようにしても良い。

次に、本実施例の副板６は、薄板状の金属からなり、上述したように増厚部材５を囲繞する貫通孔６Ａを備えている。貫通孔６Ａの内径は、増厚部材５の外径よりも少し大きな寸法に設定してあり、両ガスケット基板２、３および副板６をカシメて一体に連結した状態で、貫通孔６Ａは増厚部材５を囲繞して、増厚部材５の外周部５Ｂと両ビード部２Ａ、３Ａの内方側の縁部との間に位置するようになっている。
本実施例の副板６の板厚は、上記増厚部材５の板厚よりも小さな寸法に設定している。より詳細には、増厚部材５の板厚を０．１５ｍｍに設定した場合には、副板６の板厚は０．０８ｍｍに設定するようにしている。
そして、上記燃焼室孔４を囲繞して増厚部材５とそれを連結した第１ガスケット基板２の箇所及び、増厚部材５の下面に対向する第２ガスケット基板３の箇所とによって、燃焼室孔４を囲繞する環状の増厚部分８を構成している。
図３に示すように、シリンダヘッドガスケット１をシリンダヘッド１５とシリンダブロック１６との間に介在させてそれらを締結ボルトで締結した際には、上記増厚部分８がシリンダヘッド１５およびシリンダブロック１６の取り付け面と圧接して、その部分のシールを維持するようになっている。
本実施例のシリンダヘッドガスケット１は上述したように構成している。

以上のように構成したシリンダヘッドガスケット１を図３に示すように、シリンダブロック１６とシリンダヘッド１５との間に装着して締結ボルトによってそれらを締結すると、シリンダヘッドガスケット１は上下位置から強く押圧される。
そのため、図３に示すように、増厚部材５の下面がそれに対向する第２ガスケット基板３の上面と密着するとともに、増厚部材５と副板４とが同一平面上の内外の位置に位置する。そして、増厚部分８である第１ガスケット基板２の上面がシリンダヘッド１５の取り付け面に圧接し、また増厚部分８である第２ガスケット基板３の下面がシリンダブロック１６の取り付け面に圧接する。
この状態の増厚部分８についてみると、増厚部材５から副板６の厚さを差し引いた分だけの厚さが両ガスケット基板２，３の厚さに増厚されたことになる。
そのため、増厚部材５の板厚を極端に薄い寸法に設定すること無く、実質的に増厚部分８におけるシリンダヘッドガスケット１の板厚を薄くしたものと同一結果を得ることができる。
したがって、増厚部分８となる燃焼室孔４の周囲の厚さを自由に調整することが可能となり、燃焼室孔４の周囲となる増厚部分８について、必要な厚さを確保して充分なシール性を確保することができるとともに、燃焼室孔４のボア変形を抑制することができる。これにより、増厚部分８と接触するシリンダブロック１６およびシリンダヘッド１５の取り付け面に過大な荷重が掛かることを防止して、それらの箇所に圧痕が生じることを良好に防止することができる。

----------第２実施例
次に図４は本発明の第２実施例を示したものである。端的に言えば、この第２実施例は、上記第１実施例における第２ガスケット基板３を省略したものである。
その他の構成は、上記第１実施例のものと同一なので、第１実施例と対応する箇所には同一部材番号を付して、詳細な説明は省略する。
このような構成とした第２実施例であっても、上述した第１実施例と同様の作用・効果を得る事ができる。

----------第３実施例
次に図５は本発明の第３実施例を示したものである。この第３実施例は、上記第１実施例の構成を前提として、副板６と第２ガスケット基板３との間にさらに第３ガスケット基板２１を設けたものであり、それ以外の部分は上記第１実施例のものと同一である。
第３ガスケット基板２１は、燃焼室孔４の隣接位置であって、かつそれを囲繞する環状の箇所を環状凹部２１Ａとしてあり、その外方側の平坦な領域よりも少し下方側（第２ガスケット基板３側）へ窪ませている。この環状の環状凹部２１Ａが増厚部材５の下面と対向してあり、環状凹部２１Ａよりも外方側となる第３ガスケット基板２１の上面が副板６と重合するようになっている。
この第３実施例においては、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の間に装着して締結ボルトでそれらを締結した際には、増厚部材５の下面が第３ガスケット基板２１の環状凹部２１Ａと当接するようになっている。また、環状凹部２１Ａの下面が最下方位置となる第２ガスケット基板３の上面と当接するようになっている。
このような構成の第３実施例であっても、上記第１実施例と同様の作用・効果を得る事ができる。

----------第４実施例
次に、図６は本発明の第４実施例を示したものである。この第４実施例は、上記第１実施例を前提として、その下方側にさらに第４ガスケット基板２２、及び第５ガスケット基板２３を追加したものである。
第４ガスケット基板２２は、上記第１ガスケット基板２と同様にフルビード２２Ａを形成してあり、第５ガスケット基板２３は、第２ガスケット基板３と同様にフルビード２３Ａを形成している。その他の構成は第１実施例と同じであり、第１実施例と対応する箇所には同一の部材番号を付している。
このような構成の第４実施例であっても、上記第１実施例と同様の作用・効果を得る事ができる。

----------第５実施例
次に、図７は本発明の第５実施例を示したものであり、この第５実施例は、上記第１実施例における両フルビード２Ａ、３Ａの代わりにハーブビード２Ｂ、３Ｂを形成したものである。
第１ガスケット基板２のハーフビード２Ｂは、その内方側の縁部が外方側の縁部よりも上方側に突出するような形状に形成している。他方、第２ガスケット基板３のハーフビード３Ｂは、その内方側の縁部が外方側の縁部よりも下方に突出するような形状に形成している。
その他の構成は、第１実施例のものと同じであり、第１実施例と対応する箇所には、同一の部材番号を付している。
このような構成の第５実施例であっても、上記第１実施例と同様の作用・効果を得る事ができる。

本発明の一実施例を示す平面図。 図１のＩＩ―ＩＩに沿う要部の断面図。 シリンダヘッドガスケット１をシリンダヘッド１５とシリンダブロック１６の間に装着した状態における図２に示した要部の断面図。 本発明の第２実施例を示す要部の断面図。 本発明の第３実施例を示す要部の断面図。 本発明の第４実施例を示す要部の断面図。 本発明の第５実施例を示す要部の断面図。

符号の説明

１…シリンダヘッドガスケット ２…第１ガスケット基板
２Ａ…フルビード ３…第２ガスケット基板
３Ａ…フルビード ４…燃焼室孔
５…増厚部材 ６…副板

Claims (7)

1. シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持されてそれらの間のシールを維持するシリンダヘッドガスケットであって、
   所要箇所に燃焼室孔および該燃焼室孔を囲繞するビード部を形成したガスケット基板と、上記ビード部よりも内方側となるガスケット基板の一面に上記燃焼室孔を囲繞して設けた増厚部材と、上記増厚部材よりも薄肉に形成され、かつ上記増厚部材を囲繞する貫通孔が形成されて該増厚部材の外方位置に配置された副板とを備え、上記増厚部材をガスケット基板に固着するとともに、副板をガスケット基板に一体に連結した状態で、上記副板に形成した貫通孔は、上記増厚部材の外径よりも大きな内径を有して増厚部材の外方位置に配置されるとともに上記ビード部よりも内方側に位置されていることを特徴とするシリンダヘッドガスケット。
2. 上下位置に配置した上記ガスケット基板を２枚備えて、上方位置のガスケット基板の下面に上記増厚部材を設けてあり、上記副板は上下位置の両ガスケット基板の間に介在させてあり、上記ガスケット基板には、上記ビード部としてのフルビードが形成されてい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. 上記ガスケット基板を１枚備えて、該ガスケット基板の下面に上記増厚部材を設けてあり、上記副板は上記ガスケット基板の下面側に配置されてあり、上記ガスケット基板には、上記ビード部としてのフルビードが形成されてい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。
4. 上記ガスケット基板を３枚備えて、最上方位置のガスケット基板の下面に上記増厚部材を設けてあり、最上方位置のガスケット基板と中間のガスケット基板との間に上記副板を配置し、
   中間のガスケット基板には、上記増厚部材と対向する箇所を下方へ退没させた環状凹部を形成してあり、最上方位置のガスケット基板及び最下方位置のガスケット基板には、上記ビード部としてのフルビードが形成されてい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。
5. 上記ガスケット基板を４枚備えて、最上方位置のガスケット基板の下面に上記増厚部材を設けてあり、上記副板は最上方位置のガスケット基板と上方側から第２番目のガスケット基板との間に配置されており、各ガスケット基板には、上記ビード部としてのフルビードが形成されてい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。
6. 上記ガスケット基板を２枚備えて、上方位置のガスケット基板の下面に上記増厚部材を設けてあり、上記副板は両ガスケット基板の間に介在させてあり、上記各ガスケット基板には、上記ビード部としてのハーフビードが形成されてい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。
7. 上記増厚部材は、上記ガスケット基板に固着させた環状の金属、金属溶射層、金属めっき層および合成樹脂のいずれかからなり、また上記副板は金属からなり、この副板の外周部は上記各ガスケット基板の外周部まで到達する寸法に設定されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載のシリンダヘッドガスケット。

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