JP4762893B2 - シリンダヘッドガスケット - Google Patents

Description

本発明は、Ｔ字形部を形成する少なくとも１つの領域を有する複数の構成部材を密閉するのに使用可能であり、少なくとも１つの機能層と、少なくとも１つのスペーサ層と、Ｔ字形部の領域に設けられた少なくとも１つの追加の封止部材を含む、内燃機関用のシリンダヘッドガスケットに関する。

特許文献１には、モータブロックの側方にねじによって固定され、シリンダヘッドガスケットによって密閉された、駆動手段を収容するハウジングを備える内燃機関用のシリンダヘッドガスケットが記載されており、この際、シリンダヘッドガスケットの前面の端部領域の所でハウジングを密閉するために、モータヘッドハウジングとシリンダヘッドによって公差のために生じさせられる間隙内に延び、エラストマー材料からなる弾性的な封止部材が配置されている。シリンダヘッドガスケットの前面の端部領域には、深さが端部領域から半径方向内側に向かって連続的に浅くなっている少なくとも１つの窪みが配置されている。この窪み内に、弾性的な封止部材が、シリンダヘッドガスケットの端部領域を越えてはみ出すことなく収容されており、この窪みは、シリンダヘッドガスケットを取り付ける時に、封止面の押圧の結果として、封止部材が正面の端部領域に向かって押しのけられるように変形可能である。この場合、シリンダヘッドとモータブロックを押し付けたときに、封止部材の、シリンダヘッドガスケットの端部領域から外側へ突出している部分がせん断され、その結果、有効な密閉を実現できなくなる恐れがある。

特許文献２には、同様にＴ字形に構成された封止領域を有する封止構造が記載されている。切欠きをＴ字形の封止領域に備える、少なくともプレートから構成された平形ガスケットが使用されており、この切欠き内に、一方の方向の前面側でプレートによって閉ざされ、他方の前面側ではＴ字形の封止部の方向にこの前面を越えて突出している、ペースト状に構成された封止部材が設けられている。この場合にも、構成部材を押し付けた時に封止部材のせん断が発生し、その結果、Ｔ字形の封止領域において十分な密閉が保証されない場合がある。

このような種類の平形ガスケットは、内燃機関の、チェーンケースと、モータヘッドと、モータブロックによって形成される、いわゆる３部材コーナーの領域によく利用されている。例えば、モータヘッドがユニットとしてチェーンケースおよびモータブロックの上に位置している場合、極端な場合には、チェーンケースはモータブロックに対して下に位置する場合がある。このように高低差のある部分の封止は、従来技術に記載されているような封止部材によっては、もはや実現できない。このような種類の封止部材の働きは、弾性的にのみ変形させられる場合、すなわち、隣接させられ結合させられるようにのみ力を加えられて（複雑な力を加えられることなく；in Klaftnebenschluss）変形させられる場合にしか得られない。
独国特許出願公開第１９８４５３２０号明細書 欧州特許出願公開第１０１３９７４号明細書

本発明の目的は、当該分野に属するシリンダヘッドガスケットを、互いに高低差を有する、相互に封止すべき構成部材を、耐久性を有するように密閉するのにも利用できるように、特に、隣接させられ結合させられるようにのみ力を加えられて弾性的にのみ変形でき、塑性変形は生じないように改良することにある。

この目的は、スペーサ層が、追加の封止部材を収容する働きをする少なくとも１つの凹領域を少なくともＴ字形部の領域に備えていることによって達成される。

本発明の対象物の有利な他の態様が従属請求項から得られる。

凹領域は型押しによって形成するのが好ましく、この際、封止部材は凹領域を部分的にのみ満たしているが、開口領域を越えて突出している。そこで、密閉すべき構成部材が、特に前述した３部材コーナーにおいて押し付けられると、封止部材の、弾性的に変形可能な材料が、凹領域のまだ残っている空き空間へ逃げ出すことができ、この空き空間を少なくとも部分的に弾性的に埋める。このような方策によって、追加の封止部材は、弾性的にのみ変形し、すなわち隣接させられ結合させられるようにのみ力を加えられて変形するので、いかなる場合でも破損することがない。

追加の封止部材は、例えば、前述したように凹領域の部分領域だけを満たす、凹領域に設けられ、例えば注入されたシリコンビード(Silikonraupe)によって構成されている。スペーサ層は、封止部材の領域に切欠きを備える少なくとも１つの機能層と封止部材側で協働するのが好ましい。

この場合、凹領域の横断面は、機能層の、封止部材の領域における切欠きの横断面とは異なっており、本発明の他の思想によれば、型押しされた凹領域はその面積が機能層の切欠きよりも大きいのが好ましい。

それによって、比較的多量のシリコンビード材料を凹領域内に設けることができ、同時に、このビードが、力を加えられて隣接させられ結合させられる領域が広くなる。このことは、切欠きの外側でも機能層の下側において、そこでも、凹領域によって、隣接させられて結合されるようにのみ力が加えられている状態（複雑な力が加わっていない）状態がまだ成立しているので、シリコンビードの破損が起こらないことを含んでいる。

スペーサ層の凹領域と、機能層の切欠き、またはさらに延びている切欠きを的確に組み合わせることによって、シリコンビードの、密閉すべき構成部材が押し付けられた時の、流動するような運動を、シリコン材料が破損せずに広がることができるスペース、または追加の流動空間が形成された領域へとシリコンビードが適切に変形し、すなわち広がることができるように制御することができる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、シリンダヘッド２と、シリンダブロック３と、チェーンケース４を含む内燃機関１の、考えられる構成を示している。シリンダヘッド２とシリンダブロック３の間の間隙５には、シリンダヘッド２／シリンダブロック３とチェーンケース４との間の間隙６も覆う、ここには図示しないシリンダヘッドガスケットが配置されている。間隙５，６はいわゆるＴ字形接触面を形成している。

図２は、概略的にのみ図示されたシリンダヘッドガスケット７を示しており、ここには、チェーンケース４を密閉するための領域８が設けられている。このシリンダヘッドガスケット７は、以下の図においてより詳細に示すように多層に構成されており、ここでは見ることができないＴ字形部分（間隙５，６）の領域に、複数の追加の封止領域９を備えている。

図３は、シリンダブロック３とチェーンケース４の間の間隙６を覆う追加の封止領域９を部分図に示している。複数の封止領域９の間には、この例ではハーフビード１０が設けられている。

図４は図３の部分図を示している。この例では楕円形に形成された封止領域９を、一方では平面図において、他方ではＡ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｄ断面図においてさらに見ることができる。さらに、ハーフビード１０も見ることができる。シリンダブロック３とチェーンケース４は概略的に示されている。シリンダヘッドガスケット７は、この例では、スペーサ層１１と２つの機能層１２，１３から構成されている。スペーサ層１１には、本発明に従って、弾性的なシリコンビードの形態の追加の封止部材１５を受け入れている凹領域１４が、特に型押しによって設けられている。封止部材側の機能層１３は、特にＣ−Ｄ断面図から分かるように、凹領域１４と部分的に重なっている切欠き１６を備えている。したがって、凹領域１４の横断面は、機能層１３の切欠き１６の横断面よりも広い。この例では、シリコンビード、すなわち封止部材１５は凹領域１４の、少なくとも部分的な複数の縁領域１７，１８に接触する必要があるが、その他に、凹領域１４内に複数の空き空間１９，２０を形成している。シリコンビード、すなわち封止部材１５の高さは、凹領域の深さと、機能層１３の壁厚の合計よりも大きく、したがって、予め設定可能な距離だけ両者から外へ突出している。そこで、ここにはさらには示していない構成部分３，４，５（図１）が押圧された時に、シリコンビード、すなわち封止部材１５の材料が、シリコンビード、すなわち封止部材１５の塑性変形、特にせん断を生じることなく、空き空間１９，２０へ弾性的に逃げ出すことができる。

図５は、図４に代わる封止領域９を示している。同じ部材には同じ符号が付されている。

同様にシリコンビードとして構成された追加の封止部材１５は、この例では図４とは異なり、凹領域１４の縁領域１７，１８に当接していない。すなわち、封止部材１５は、全周に自由な逃がし領域が形成されように、凹領域１４を部分的にのみ埋めている。この場合にも、スペーサ層１１には凹領域１４が特に型押しによって形成されている。

図６は、図４および図５に代わる他の封止領域９を示している。ここでも、同じ部材には同じ符号が付されている。追加の封止部材１５は、凹領域１４を同様に部分的にのみ埋めている。しかし、この例では、凹領域１４の、より広い縁領域１７，１８が封止部材１５によって覆われており、この際、スペーサ層１１上の機能層１３に少なくとも部分的に当接している複数の材料突出部２１，２２も形成されている。

図７から図９は、シリンダヘッドガスケット７、特に封止領域９の平面図を、今度は封止部材無しで示している。ハーフビード１０と、凹領域１４と、切欠き１６と、切欠き１６に続く、機能層１３に設けられた切欠き２３を見ることができ、この切欠き２３は、凹領域１４が封止部材を収容するのに十分でない場合に、封止部材の、弾性的に逃げ出す材料のためのいわば排出通路を形成している。

図１０は、取り付けた状態の、考えられる適用例を示している。ここでも、同じ部材には同じ符号が付されている。シリンダブロック３と、チェーンケース４と、スペーサ層１１と機能層１２および１３によって構成されたシリンダヘッドガスケット７を見ることができる。スペーサ層１１の凹領域１４には、シリコンビードから構成された封止部材１５が配置されており、この封止部材１５は、ここにはさらには示さないシリンダヘッドをシリンダブロック３およびチェーンケース４に付勢することによって押圧され、周りを取り囲む空き空間（符号を詳細図に見ることができる）に弾性的に逃げ出している。

内燃機関の、考えられる構成の原理図である。 図１に原理図を示す構成を密閉するためのシリンダヘッドガスケットの部分図である。 図２のシリンダヘッドガスケットの、モータブロック−チェーンケースの領域の部分図である。 図３の追加の封止領域を一方で平面図に他方で種々の断面図に示す部分図である。 図４に代わる構成の、追加の封止領域を示す図である。 図４および図５のさらに他の変形例を示す図である。 追加の封止領域を封止部材無しで示す平面図である。 図７の機能層を示す部分図である。 図７のスペーサ層を示す部分図である。 取り付けた状態の、図２のシリンダヘッドガスケットを一方で平面図に他方で種々の断面図に示す部分図である。

Claims (7)

1. １つのＴ字形部（５，６）を形成する少なくとも１つの領域を有する複数の構成部材（２，３，４）を密閉するのに使用可能な内燃機関用のシリンダヘッドガスケット（７）であって、２つの機能層（１２，１３）と、該２つの機能層（１２，１３）の間に挟まれた１つのスペーサ層（１１）と、前記Ｔ字形部（５，６）の領域に設けられた少なくとも１つの追加の封止部材（１５）と、を含むシリンダヘッドガスケット（７）において、
   前記スペーサ層（１１）は、少なくとも前記Ｔ字形部（５，６）の領域に、前記追加の封止部材（１５）を収容する働きをする少なくとも１つの凹領域（１４）を備え、前記スペーサ層（１１）と、前記封止部材の側にあって切欠き（１６）を備える１つの前記機能層（１３）とは、前記シリンダヘッドガスケットを内燃機関に組み付ける際に前記封止部材（１５）を弾性的に変形させるように、前記封止部材（１５）に対して共に作用し、前記凹領域（１４）は、平面視で前記切欠き（１６）よりも広い横断面を有し、前記封止部材（１５）は、前記シリンダヘッドガスケットを内燃機関に組み付ける前の状態で、前記機能層（１３）の表面から突出するように、型押しによって形成された前記凹領域（１４）の深さよりも大きな高さを有し、前記各封止部材（１５）は、前記各凹領域（１４）に導入された、すなわち注入された少なくとも１つのシリコンビードによって形成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. 前記切欠き（１６）の少なくとも一部が、前記凹領域（１４）と対向する位置で、該凹領域（１４）と平行に延びるように設けら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. 前記凹領域（１４）は楕円形に形成されていることを特徴とする、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. 前記封止部材（１５）は、前記シリンダヘッドガスケットを内燃機関に組み付ける前の状態で、前記凹領域（１４）の、複数の縁領域（１７，１８）に少なくとも部分的に当接するように前記凹領域（１４）に配置されており、前記構成部材（２，３，４）が押圧される時に、前記凹領域（１４）の、前記封止部材（１５）によって埋められずに空いていた空き空間（１９，２０）へ逃げ出すことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のシリンダヘッドガスケット。
5. 前記封止部材（１５）は、前記シリンダヘッドガスケットを内燃機関に組み付ける前の状態で、前記凹領域（１４）の、複数の縁領域（１７，１８）と接触することなく前記凹領域に設けられていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のシリンダヘッドガスケット。
6. 前記封止部材（１５）は、前記シリンダヘッドガスケットを内燃機関に組み付ける前の状態で、前記凹領域（１４）の、複数の縁領域（１７，１８）の一部に当接するように前記凹領域（１４）に配置され、少なくとも部分的に前記スペーサ層（１１）上に支持されて前記縁領域（１７，１８）を越えて前記凹領域（１４）の外側に突出していることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のシリンダヘッドガスケット。
7. 前記機能層（１３）の、前記封止部材（１５）に対向する切欠き（１６）の領域に、前記切欠き（１６）に続く少なくとも１つの切り込み（２３）が設けられていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のシリンダヘッドガスケット。

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