JP5061014B2 - gasket - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンと排気マニホールドとの間に介在される排気マニホールドガスケットに関する。 The present invention relates to an exhaust manifold gasket interposed between an engine and an exhaust manifold.
従来、エンジンの排気系構造においては、排気マニホールドから放出される熱がその周囲に配置された部品に及ぶのを防止するために、排気マニホールドをインシュレータで被覆するものが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an exhaust system structure of an engine, an exhaust manifold is covered with an insulator in order to prevent heat released from the exhaust manifold from reaching parts arranged around the exhaust manifold.
しかしながら、排気マニホールドをインシュレータで覆うと内部に熱がこもることからインシュレータ内部の熱を外部に放出させる必要があるが、この熱をエンジンに対する排気マニホールドの取付部近傍からインシュレータ外部へ放出すると、エンジンを構成するシリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとの間に介設されたシリンダヘッドガスケットやその周辺に存在する部材が熱劣化する問題がある。 However, if the exhaust manifold is covered with an insulator, heat is trapped inside, so it is necessary to release the heat inside the insulator to the outside. There is a problem that the cylinder head gasket interposed between the cylinder head and the cylinder head cover constituting the member and the members existing around the cylinder head gasket are thermally deteriorated.
そこで、図4に示すように、排気マニホールド102の取付部近傍におけるエンジン104とインシュレータ106との間に放熱用の間隙Sを設け、該間隙Sからの熱をエンジン104から離反する方向に案内してエンジン104に至る熱を遮蔽する遮熱部112を設けたものが提案されている(例えば、下記特許文献1参照)。
Therefore, as shown in FIG. 4, a heat dissipation gap S is provided between the
この遮熱部112は、部品点数及び組み付け工数の削減を図るため、排気マニホールド102とエンジン104との間に介在される排気マニホールドガスケット110に一体的に設けられている場合がある。
The
このような排気マニホールドガスケット110は、ステンレス等の弾性を有する金属板からなりエンジン104と排気マニホールド102との接合面をシールするガスケット本体114と、鋼板などの金属板からなりガスケット本体114を固定する基板116と、を備え、基板116から一体に遮熱部112が排気マニホールド104側に延設されているため、エンジン102から発生する振動によりフランジ状に延設された遮熱部112が振動して、騒音が発生するおそれがあり問題である。
Such an
ところで、排気ガスの酸化を促進するため、エンジンの排気系に二次空気を供給する二次空気供給装置を設ける場合がある。 By the way, in order to promote oxidation of exhaust gas, a secondary air supply device that supplies secondary air to the exhaust system of the engine may be provided.
この装置120では、図5に示すように、エアクリーナ等で浄化された二次空気を電動式エアポンプなどにより二次空気供給流路124を介して二次空気導入通路123に供給し、二次空気導入通路123より二次空気をエンジン125の排気ポート122に導入するように構成されている。
In this
二次空気導入通路123は、排気ガスの再燃焼性の向上を図るべくシリンダヘッド121の側壁121aから該排気ポート122までを貫通する貫通孔としてエンジン125の各気筒ごとに1つずつ形成され、二次空気を直接排気ポート122に導入する構造となっている。
The secondary
一方、二次空気供給通路124は、これら二次空気導入通路123に二次空気を分配供給するための通路であり、シリンダヘッド121の側壁121aに沿って設けられている。
On the other hand, the secondary
エンジンでは上記のような二次空気供給装置120を設けたものと設けないものとが存在するが、これらのエンジンの製造において製造コストを抑えるためなどの理由により、共通のシリンダヘッド、すなわち、側壁121aに排気ポート122と連通する二次空気導入通路123を設けたシリンダヘッド121を用いる場合がある。
There are engines with and without the secondary
このような場合、二次空気供給装置120を設けないエンジン125では、図6に示すように、シリンダヘッド121に設けられた二次空気導入通路123が外側に開口することとなるが、この開口部を排気マニホールド128との間に介在される排気マニホールドガスケット127により封止している。
In such a case, in the
しかしながら、排気ポート122で発生した排気ガスが二次空気導入通路123を介して排気マニホールドガスケット127に衝突するため、排気マニホールドガスケット127が振動して騒音が発生しやすいという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、エンジンのシリンダヘッドと排気マニホールドとの間に介在されるガスケットにおいて、振動を抑え騒音が発生しにくいガスケットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a gasket that is interposed between an engine cylinder head and an exhaust manifold and that suppresses vibration and hardly generates noise.
本発明は、エンジンのシリンダヘッドと排気マニホールドとの間に介在されるガスケット本体と、前記ガスケット本体を固定する基部から一体に前記排気マニホールド側に延びる遮熱部を有する基板と、前記遮熱部に固定する補強板と、を備えたガスケットにおいて、前記基部における前記ガスケット本体を固定した領域に前記補強板が存在せず、前記基部及び前記遮熱部における前記補強板を固定した領域に補強リブが形成され、前記基部が前記シリンダヘッドの側壁から二次空気を排気ポートに導入する導入通路内に突出する凸部を備えることを特徴とする。 The present invention provides a gasket body interposed between a cylinder head of an engine and an exhaust manifold, a substrate having a heat shield portion integrally extending from the base portion fixing the gasket body to the exhaust manifold side, and the heat shield portion. A reinforcing plate fixed to the base, wherein the reinforcing plate does not exist in a region where the gasket body is fixed in the base, and reinforcing ribs are fixed in a region where the reinforcing plate is fixed in the base and the heat shield. Is formed, and the base portion includes a convex portion protruding into an introduction passage for introducing secondary air into the exhaust port from the side wall of the cylinder head .
このように、排気マニホールド側にフランジ状に延びる遮熱部に補強板が固定されているため、遮熱部の剛性を高めて振動を抑制することができるとともに、該補強板が基部上のガスケット本体を固定した領域に存在しないため、エンジンのシリンダヘッドと排気マニホールドとの間に平板状の部材が複数連続して介在することがなくなり、シール性能が低下することがない。しかも、補強リブが基部及び遮熱部における補強板を固定した領域に形成されているため、より効果的に遮熱部の振動を抑えて騒音の発生を抑えることができる。 As described above, since the reinforcing plate is fixed to the heat shield portion extending in a flange shape on the exhaust manifold side, the rigidity of the heat shield portion can be increased and vibration can be suppressed, and the reinforcing plate can be a gasket on the base portion. Since it does not exist in the region where the main body is fixed, a plurality of flat plate members are not continuously interposed between the cylinder head of the engine and the exhaust manifold, and the sealing performance is not deteriorated. Moreover, since the reinforcing rib is formed in the region where the reinforcing plate in the base portion and the heat shield portion is fixed, the vibration of the heat shield portion can be more effectively suppressed and the generation of noise can be suppressed.
また、前記基部には導入通路内に突出する凸部が設けられているため、排気ポートで発生した排気ガスが導入通路を介してガスケットを構成する基板に衝突しても基板が振動しにくく騒音の発生を抑えることができる。しかも、凸部は導入路内に突出しているため、導入通路より吹き出され凸部に衝突した排気ガスが発散しやすく、衝突時の衝撃を緩和して騒音の発生を抑えることができる。 Further, since the base is provided with a projecting portion that protrudes into the introduction passage, even if the exhaust gas generated in the exhaust port collides with the substrate constituting the gasket through the introduction passage, the substrate is less likely to vibrate and is noisy. Can be suppressed. Moreover, since the convex portion protrudes into the introduction path, the exhaust gas blown out from the introduction passage and collides with the convex portion is likely to diverge, and the impact at the time of the collision can be mitigated to suppress the generation of noise.
さらに、上記発明において、前記ガスケット本体の少なくとも前記排気マニホールド側の表面に二硫化モリブデン又は黒鉛を含む摺動層が形成されていることが好ましい。これにより、摺動層が排気マニホールドに対するガスケット本体の微量の摺動を許容することで、ガスケットが熱変形してもシール性能が低下しにくい。 Further, in the above invention, it is preferable that a sliding layer containing molybdenum disulfide or graphite is formed on at least the exhaust manifold side surface of the gasket body. As a result, the sliding layer allows a small amount of sliding of the gasket body with respect to the exhaust manifold, so that the sealing performance is unlikely to deteriorate even if the gasket is thermally deformed.
本発明によれば、騒音の発生を抑えつつ排気マニホールドからの熱を円滑に放熱してシリンダヘッドガスケットやその周辺に存在する部材の熱劣化を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to smoothly radiate heat from the exhaust manifold while suppressing generation of noise, thereby preventing thermal deterioration of the cylinder head gasket and members existing in the vicinity thereof.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態に係るガスケット10の平面図、図2は同ガスケット10の組み付け状態を示す断面図であって図1のA−A断面に相当する図、図3は同ガスケット10の組み付け状態における導入通路51と凸部15を示す拡大断面図であって図1のB−B断面に相当する図である。
FIG. 1 is a plan view of a
本実施形態に係るガスケット10は、図2に示すように、エンジン50のシリンダヘッド52と排気マニホールド70との接合面に介在され、該接合面をシールする排気マニホールドガスケットである。
As shown in FIG. 2, the
エンジン50は、シリンダヘッド52とシリンダブロック54がシリンダヘッドガスケット56を介在して相互に接合されて構成されている。
The
シリンダヘッド52には排気通路を接続する排気ポート58が形成され、燃焼室59で生じた燃焼ガス(排気ガス)が排気通路を通じてエンジン50の外部へ排出される。この排気通路の一部は、シリンダヘッド52の外壁面にボルトにより締結される排気マニホールド70によって構成されており、図2に示すように、排気マニホールド70の周囲をインシュレータ80によって覆って周囲への熱害を防止するようになっている。インシュレータ80は、シリンダヘッド52との間に放熱用の間隙Sを設けた状態でシリンダヘッド52に固定されている。
An
シリンダヘッド52には、図3に示すように、その側壁52aから排気ポート58までを貫通する導入通路51がエンジン50の各気筒ごとに1つずつ形成されている。
As shown in FIG. 3, the
シリンダヘッド52と排気マニホールド70との接合面にはガスケット10が介在されており、燃焼ガスが排気ポート58から排気マニホールド70へ流れる過程でシリンダヘッド52に対する排気マニホールド70の締結箇所から漏れ出るのを抑制するとともに、シリンダヘッド52の側壁52aに開口する導入通路51の開口部51aを封止する。
A
このガスケット10は、図1に示すように、例えばステンレス鋼等の耐熱性を有する金属材料によって形成された複数枚の板状材を重ね合せることによって形成され、排気ポート58に対応する排気孔30や、シリンダヘッド52と排気マニホールド70を締結するためのボルトが挿通されるボルト孔32を有するものであって、具体的には、一対のガスケット本体12,12とその間に配された基板14とを備える。
As shown in FIG. 1, the
ガスケット本体12は、ステンレス鋼等の金属材料からなる板材を1枚又は2枚積層させたものであって、好ましくは、図3に示すように、少なくとも排気マニホールド70と接触するガスケット本体12表面に被覆するように二硫化モリブデン又は黒鉛を含む摺動層13が形成されている。
The
摺動層13は、二硫化モリブデン又は黒鉛にエポキシ樹脂やフェノール樹脂やポリアミドイミド樹脂等の熱硬化性樹脂及び硬化剤を混練したものをスプレー塗装、タンブリング、浸漬などの方法によりガスケット本体12の表面に塗装し、これを乾燥及び焼成することで形成される。
The sliding
この摺動層13は、ガスケット本体12を構成する金属材料より摩擦係数が小さいため、ガスケット10が熱変形してもガスケット本体12を排気マニホールド70に対して摺動させやすくなりシール性能が低下しにくい。
Since the sliding
なお、ガスケット本体12における排気マニホールド70との接触面だけでなく、ガスケット本体12を構成する板材の両面に摺動層13を形成してもよい。
Note that the sliding
ガスケット本体12には、排気孔30の周囲を取り囲むビード16が形成され、また、基板14に形成された凸部15を取り囲むビード17が形成されており、ガスケット10がシリンダヘッド52及び排気マニホールド58によって挟持されたときのシール面圧を高めてシール性能を向上させる。
A
基板14は、ガスケット本体12がリベット等の係止手段20により固定される基部18と、基部18の一端縁から一体にフランジ状に形成された遮熱部22とを備え、ガスケット10がシリンダヘッド52及び排気マニホールド70に組み付けられた状態において、シリンダヘッド52とインシュレータ80との間に形成された間隙Sを介して遮熱部22がエンジン50から離反する方向に延在しており、間隙Sより放出される熱をエンジン50から遠ざかる方向に案内するようになっている。
The
基部18には、図3に示すように、シリンダヘッド52の側壁52aに開口する開口部51aに対応する所定位置にシリンダヘッド52側へ突出する凸部15が設けられており、ガスケット10がエンジン50に組み付けられた状態で、凸部15が開口部51より導入通路51内に突出している。
As shown in FIG. 3, the
遮熱部22には、剛性を高めてエンジン50等からの振動による騒音の発生を抑制するため、補強板24が固定されるとともに、補強リブ26が複数形成されている。この補強板24は、その一端部が基部18に沿うように折り曲げられており、遮熱部22のほぼ全域と、基部18におけるガスケット本体を固定した領域を除く領域の少なくとも一部に、かしめや溶接など接合方法により積層固定されている。また、補強リブ26は、基部18及び遮熱部22において補強板24を固定した領域に、基部18から遮熱部22にわたって配設されており、例えば、遮熱部22の延びる方向(エンジン50から離反する方向)に突出する形状をなしている。
The
以上のように、本実施形態に係る金属ガスケット10では、フランジ状に延在する遮熱部22に補強板24が固定されているため、遮熱部22の剛性を高めて振動を抑制することができる。しかも、補強板24が基部18上のガスケット本体12を固定した領域に存在しないため、シリンダヘッド52と排気マニホールド70との間に平板状の部材が複数枚連続して介在することがなくなり、シール性能が低下することがない。
As described above, in the
しかも、基板14だけでなく補強板24にも補強リブ26が形成されているため、遮熱部24の振動を抑えて騒音の発生を抑えることができる。
In addition, since the reinforcing
また、基部18には、導入通路51内に突出する凸部15が設けられているため、排気ポート58で発生した排気ガスが導入通路51を介してガスケット10を構成する基板14に衝突しても基板17が振動しにくく騒音の発生を抑えることができる。しかも、凸部15は導入路内51に突出しているため、導入通路51より吹き出され凸部15に衝突した排気ガスが発散しやすく、衝突時の衝撃を緩和して騒音の発生を抑えることができる。
Further, since the
10…ガスケット
12…ガスケット本体
14…基板
15…凸部
16…ビード
18…基部
22…遮熱部
24…補強板
26…補強リブ
30…排気孔
50…エンジン
52…シリンダヘッド
58…排気ポート
70…排気マニホールド
80…インシュレータ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記基部における前記ガスケット本体を固定した領域に前記補強板が存在せず、前記基部及び前記遮熱部における前記補強板を固定した領域に補強リブが形成され、
前記基部が前記シリンダヘッドの側壁から二次空気を排気ポートに導入する導入通路内に突出する凸部を備えることを特徴とするガスケット。 A gasket body interposed between a cylinder head of the engine and an exhaust manifold, a substrate having a heat shield portion integrally extending from the base portion fixing the gasket body to the exhaust manifold side, and a reinforcement fixed to the heat shield portion In a gasket comprising a plate,
The reinforcing plate does not exist in the region where the gasket body is fixed in the base, and a reinforcing rib is formed in the region where the reinforcing plate is fixed in the base and the heat shield,
The gasket according to claim 1, wherein the base portion includes a convex portion protruding into an introduction passage for introducing secondary air into the exhaust port from a side wall of the cylinder head .
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