JP6369676B2 - シリンダヘッドガスケットの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の燃焼室孔を備えたシリンダヘッドガスケットの製造方法に関し、より詳しくは、各燃焼室孔を連続的に囲む部分コーティング層が形成されたシリンダヘッドガスケットの製造方法に関する。

従来、シリンダヘッドガスケットとして、ガスケット基板に複数の燃焼室孔が形成されるとともに、各燃焼室孔を囲んで部分コーティング層が形成され、該部分コーティング層は、相互に隣接する燃焼室孔の間に形成されるボア間部分と、各燃焼室を囲む円弧部分と、各円弧部分とボア間部分とを連続させる接続部分とを備えたものが知られている（特許文献１）。
上記部分コーティング層は、ガスケット基板の全面にコーティング層を形成する場合に比較して使用量を少なくすることができるので、安価に製造することができる。

国際公開第２００７／０１９９１４号

上記部分コーティング層は、一般にスクリーン印刷によって形成されるが、スクリーン印刷の技術分野で従来周知のように部分的にコーティング層を形成すると、形成したコーティング層の厚さは、輪郭部分がその内側部分よりも僅かに厚くなるというサドル現象が生じる。そして輪郭部分のコーティング材料は、静置して乾燥させる過程で徐々に内側部分に流動するので、塗布した直後の輪郭部分の高さは時間が経過することによって低くなる。換言すれば、内側部分の肉厚高さは、塗布した直後の高さよりも高くなる。
この時、部分コーティング層の幅の大きさが異なると、幅の広い方の内側部分の肉厚高さは、幅の狭い方の内側部分の肉厚高さよりも低くなる。つまり両側の輪郭部分から両者の間の内側部分に流動するコーティング材料の流動量は、両輪郭部分の間隔（幅）の大小に拘わらず実質的に一定であるので、両輪郭部分の間隔が広い方の肉厚高さは、狭い方の肉厚高さよりも低くなる。
ところで上記部分コーティング層は、上述したように相互に隣接する燃焼室孔の間に形成されるボア間部分と、各燃焼室を囲む円弧部分と、各円弧部分とボア間部分とを連続させる接続部分とを備えているが、上記接続部分の幅をボア間部分や円弧部分の幅よりも広くすると、上述した理由により接続部分の肉厚高さがボア間部分や円弧部分の肉厚高さよりも低くなってしまい、この部分でシール性が低下するという危険性があった。
本発明はそのような事情に鑑み、上記接続部分の幅をボア間部分や円弧部分の幅よりも広くしても、良好なシール性を確保することができるシリンダヘッドガスケットの製造方法を提供するものである。

すなわち請求項１に係る発明は、ガスケット基板の素材に、複数の燃焼室孔をそれぞれリング状に囲み、かつ隣接する燃焼室孔間で相互に連続させて部分コーティング層を形成し、この部分コーティング層は、相互に隣接する燃焼室孔の間に形成されるボア間部分と、各燃焼室を囲む円弧部分と、各円弧部分とボア間部分とを連続させる接続部分とを備えるとともに、上記接続部分内に、コーティング層を形成しない空隙部分を備えており、さらに上記部分コーティング層は、上記ボア間部分の幅と、円弧部分の幅と、接続部分内の空隙部分とリング状の内周側の輪郭部分との幅が同一の幅となるように形成してあり、
さらに上記部分コーティング層を形成した後に、上記ガスケット基板の素材に、リング状の内周側の輪郭部分を切除しながら各燃焼室孔をそれぞれ穿設形成することを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、上記部分コーティング層は、上記ガスケット基板の素材に各燃焼室孔をそれぞれ穿設形成する前に、上記ボア間部分の幅と、円弧部分の幅と、接続部分内の空隙部分とリング状の内周側の輪郭部分との幅が同一の幅となるように形成してあるので、それらの部分の肉厚高さを同一に揃えることができる。
したがってその後に、上記ガスケット基板の素材に、リング状の内周側の輪郭部分を切除しながら各燃焼室孔をそれぞれ穿設形成することにより、各部の幅が異なったとしても、各部分の肉厚高さを同一に維持することができるので、シール性の低下を防止することができる。

本発明の実施例を示す平面図。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う拡大断面図。 図１の要部の拡大図。

以下図示実施例について本発明を説明すると、図１、図２において、シリンダヘッドガスケット１は、図示しないエンジンのシリンダヘッドとシリンダブロックとの間で挟持されるようになっており、両部材の間に挟持されることでそれらの間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１枚のガスケット基板２から構成されており、シリンダブロックに設けた複数のシリンダボアの位置に合わせて複数の燃焼室孔２Ａが穿設されている。これらの燃焼室孔２Ａの内径はシリンダボアの内径と略同一に設定されている。
また、上記ガスケット基板２の所要位置に締結ボルトを挿通するための複数のボルト孔３が穿設されるとともに、潤滑油を流通させるための図示しない油孔が穿設されている。

上記ガスケット基板２はシリンダヘッド及びシリンダブロックの接合面と一致する形状になっており、全域にわたって同じ板厚に形成されている。そして該ガスケット基板２には、各燃焼室孔２Ａを無端状に囲繞するフルビード２Ｂが形成されている。
そして、上記ガスケット基板２の一側表面（上面）と他側表面（下面）に、上記フルビード２Ｂを形成した位置に重合させて、上記各燃焼室孔２Ａを囲むリング状の部分コーティング層４が形成されている。この部分コーティング層４は、隣接する燃焼室孔２Ａ間で相互に連続するように形成してある。
つまり上記コーティング層４は、相互に隣接する燃焼室孔２Ａの間に形成されるボア間部分４Ａと、各燃焼室２Ａを囲む円弧部分４Ｂと、各円弧部分４Ｂとボア間部分４Ａとを連続させる接続部分４Ｃとを備えている。
上記部分コーティング層４の材料としては、フッ素、ニトリル系等のゴム材料や、エラストマー材料などを用いることができる。このように、ガスケット基板２の両面に部分コーティング層４を形成するのは、相手材との密着性とシール性を向上させるためである。

上記部分コーティング層４は、例えばスクリーン印刷によって塗布されて形成されており、図２に誇張して示してあるが、リング状の部分コーティング層４を塗布形成した状態では、その内周側の輪郭部分４ａと外周側の輪郭部分４ｂの肉厚が、両者の内側部分４ｃよりも厚くなるというサドル現象が生じる。
そしてこのサドル現象は時間の経過とともに低減し、上述したように塗布した直後の輪郭部分４ａ、４ｂの高さは時間が経過することによって低くなり、また内側部分４ｃの肉厚高さは塗布した直後の高さよりも高くなる。
そして本実施例では、上記ボア間部分４Ａ、円弧部分４Ｂおよび接続部分４Ｃの肉厚高さを揃えるために、接続部分４Ｃの内側に、コーティング層４を形成しない空隙部分４Ｄを設けてある。

ところで、本実施例においては、上記部分コーティング層４の燃焼室孔２Ａ側となる内側縁部４ｄは、該部分コーティング層４を上記燃焼室孔２Ａの中心側まで形成した後、該燃焼室孔２Ａをガスケット基板２の素材から打ち抜いて形成する際に、該燃焼室孔２Ａの打ち抜きと同時にその円周縁部で切断することにより形成してある。
つまり本実施例のシリンダヘッドガスケット１を製造する際には、先ず、平板状のガスケット基板２となる素材の一側表面にスクリーン印刷によって部分コーティング層４を塗布して形成する。この際、部分コーティング層４の内周側の輪郭部分４ａは、形成すべき燃焼室孔２Ａの内周縁部を超えてその中心側まで形成してあり（図２参照）、また上記接続部分４Ｃ内に、コーティング層４を形成しない空隙部分４Ｄを設けている。
そしてこの状態における各部分の幅は、すなわち図３に拡大して示すように、ボア間部分４Ａの幅Ｗ１と、円弧部分４Ｂの幅Ｗ２と、接続部分４Ｃ内の空隙部分４Ｄと上記内周側の輪郭部分４ａとの幅Ｗ３と、接続部分４Ｃ内の空隙部分４Ｄと上記外周側の輪郭部分４ｂとの幅Ｗ４は、すべて同一の幅となるように設定してある。

その結果、上記各幅における部分コーティング層４の厚さは、実質的に同一となる。但し、本実施例における空隙部分４Ｄの形状は三角形状となるが、三角形状の空隙部分４Ｄの各頂部４ｅにおける部分コーティング層４の幅Ｗは上述した各部の幅よりも大きくなり、したがってこの部分の肉厚はその他の部分の肉厚よりも薄くなる可能性がある。このため、上記空隙部分４Ｄの形状は図示したものに限定されるものではなく、三角形状の空隙部分４Ｄの各頂部４ｅを空隙部分４Ｄの面積が大きくなる方向に少し伸ばした形状とするなどして、頂部４ｅの部分の肉厚がその他の部分の肉厚と実質的に同一となるように実験的に求めるようにしてもよい。

上述のようにして、ガスケット基板２となる平板状の素材の一側表面にスクリーン印刷によって部分コーティング層４を塗布形成したら、次に他側表面にもスクリーン印刷によって部分コーティング層４を塗布して形成する。この他側表面の部分コーティング層４の形状は、上述した一側表面の部分コーティング層４の形状と同一である。
そして次に、上記ガスケット基板２となる素材に上記燃焼室孔２Ａやボルト孔３などを穿設するとともに、フルビード２Ｂを形成する。上述したように、部分コーティング層４の内周側の輪郭部分４ａは燃焼室孔２Ａの中心側まで形成してあるので、該燃焼室孔２Ａを穿設する際には部分コーティング層４の輪郭部分４ａが切除されることになり、それによって内側部分４ｃと同一の厚さを有する内側縁部４ｄが形成されることになる。
このとき、内周側の輪郭部分４ａを切除した後のボア間部分４Ａにおける部分コーティング層４の幅Ｗ１’と、円弧部分４Ｂの幅Ｗ２’の幅、および接続部分４Ｃ内の空隙部分４Ｄと上記内側縁部４ｄとの幅Ｗ３’は、それ以前の幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３よりも狭くなるが、部分コーティング層４全体の肉厚高さは実質的に全て同一となっていることは明らかである。

上記構成によれば、接続部分４Ｃ内にコーティング層４を形成しない空隙部分４Ｄを設けているので、該接続部分４Ｃの全体の幅をボア間部分４Ａや円弧部分４Ｂの幅よりも広く設定しても、空隙部分４Ｄを設ける位置に応じて該空隙部分４Ｄと燃焼室孔２Ａとの間の幅を自由に調整することができる。
そして本実施例のように、製造時に、ボア間部分４Ａの幅Ｗ１、円弧部分４Ｂの幅Ｗ２および燃焼室孔２Ａを囲む接続部分４Ｃの幅Ｗ３を実質的に同一に揃えることにより、各部分の肉厚高さを実質的に同一に揃えることが可能となる。したがって接続部分４Ｃ全体の幅を広くしても、当該接続部分４Ｃの肉厚が薄くなってシール性が低下するのを防止することができる。
これとは逆に、上記空隙部分４Ｄを設ける位置に応じて該空隙部分４Ｄと燃焼室孔２Ａとの間の幅を自由に調整することができるので、例えばボア間部分４Ａの幅Ｗ１と燃焼室孔２Ａを囲む接続部分４Ｃの幅Ｗ３を、上記円弧部分４Ｂの幅Ｗ２よりも狭く設定してもよい。この場合には、ボア間部分４Ａと燃焼室孔２Ａを囲む接続部分４Ｃの肉厚を円弧部分４Ｂの肉厚よりも厚くすることができるので、ボア間における燃焼ガスの吹き抜けの防止を図ることが可能となる。

なお、上記実施例では、上記部分コーティング層４を上記燃焼室孔２Ａの中心側まで形成した状態で各部分の幅が同一となるように設定しているが、部分コーティング層４を上記燃焼室孔２Ａの中心側まで形成することなく燃焼室孔２Ａの内周縁部まで形成した状態で、各部分の幅が同一となるように設定してもよいことは勿論である。
また、上記実施例ではガスケット基板２の両面に部分コーティング層４を設けているが、いずれか一方のコーティング層４をガスケット基板２の全面に形成してもよく、又は省略してもよい。
さらに、上記実施例では１枚のガスケット基板２によってシリンダヘッドガスケットを構成しているが、複数枚のガスケット基板２によってシリンダヘッドガスケットを構成してもよい。この場合には、各ガスケット基板２、２に上述したのと同様なコーティング層を形成すればよい。

１ シリンダヘッドガスケット ２ ガスケット基板
２Ａ 燃焼室孔 ２Ｂ フルビード
４ 部分コーティング層 ４Ａ ボア間部分
４Ｂ 円弧部分 ４Ｃ 接続部分
４Ｄ 空隙部分 ４ａ 輪郭部分
４ｂ 外側縁部（輪郭部分） ４ｃ 内側部分
４ｄ 内側縁部

Claims (1)

1. ガスケット基板の素材に、複数の燃焼室孔をそれぞれリング状に囲み、かつ隣接する燃焼室孔間で相互に連続させて部分コーティング層を形成し、この部分コーティング層は、相互に隣接する燃焼室孔の間に形成されるボア間部分と、各燃焼室を囲む円弧部分と、各円弧部分とボア間部分とを連続させる接続部分とを備えるとともに、上記接続部分内に、コーティング層を形成しない空隙部分を備えており、さらに上記部分コーティング層は、上記ボア間部分の幅と、円弧部分の幅と、接続部分内の空隙部分とリング状の内周側の輪郭部分との幅が同一の幅となるように形成してあり、
   さらに上記部分コーティング層を形成した後に、上記ガスケット基板の素材に、リング状の内周側の輪郭部分を切除しながら各燃焼室孔をそれぞれ穿設形成することを特徴とするシリンダヘッドガスケットの製造方法。

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