JPH0559048U - 内燃機関用ガスケットの保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボルトの軸力の変動がガスケットの締め付け
に及ぼす影響を可及的に少なくし、ガスケットのへたり
を抑制することのできる保護装置を提供する。 【構成】 ガスケット１を締め付けるボルト６に、両端
がそれぞれの接合面18に接するスプリング16を介装し
た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関用ガスケットの保護装置に関し、更に詳細には、ガスケッ トを締め付けるボルトの軸力が変動して生じるガスケットのヘタリを防止するこ とのできる内燃機関用ガスケットの保護装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関のシリンダヘッドは、燃料の燃焼による爆発力で、シリンダボディと の間を引き離す力を受ける。即ち、図７において、ガスケット１は、シリンダヘ ッド２とシリンダボディ４との間に介装し、ボルト６によって締め付けている。 シリンダ８内で燃料が爆発的に燃焼すると、該爆発力は、図に白抜き矢印で示す ように、シリンダヘッド２を押し上げるように作用するので、ボルト６に実線で 示す張力が作用し、一時的にガスケットに及ぼす軸力が低下する。次いで、機関 が排気行程に移ると、反動でボルト６が、点線矢印で示すように縮み、軸力は、 通常の締め付け力以上の値となる。この軸力の変化は機関の作動中反復し、ガス ケット１、特にビード10をへたらせる大きな原因となっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、前記のガスケットのへたりは、ガスケット構成材の材質が大きく影 響し、例えば腰の弱いアスベストガスケットより、ばね鋼を使用した金属ガスケ ットが、よりへたりが減少する。しかしながら、機関の高性能化に伴い、金属ガ スケットにおいても同様の問題が発生するので、更に改善する必要が認められる 。

【０００４】 本考案は、以上説明した問題点に着目してなされたものであり、ボルトの軸力 の変動がガスケットの締め付けに及ぼす影響を可及的に少なくし、ガスケットの 種類に関係なく、ガスケットのへたりを抑制することのできる内燃機関用ガスケ ットの保護装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

以上の目的を達成するための本考案の内燃機関用ガスケットの保護装置の構成 は、ガスケットを締め付けるボルトに、両端がそれぞれの接合面に接するスプリ ングを介装したものである。 前記スプリングは、特に限定しないが、例えば、皿ばねのように、比較的短い 範囲で伸縮するスプリングと、コイルスプリングのように伸縮長さを長くできる スプリングとの両方のタイプのスプリングを使用することができる。また、スプ リングの形状及び取り付けは、ガスケットのボルト穴とボルトとの間を開け、こ こに、コイルスプリングをボルトに挿通したもの、板ばねをリング状にしたもの 、ばね材から成る板体を断面波状に突出させ、いわゆるビード状としたものなど とすることができる。また、ボルト軸方向に長いスプリングを使用した場合には 、少なくとも一方の接合面に、スプリングの一部を嵌入する凹部を形成すること が好ましい、また、スプリングを、リング状板ばね、ビード形状などとした場合 には、該板材をガスケットに積層したり、表面板で両側を覆い、ガスケットと一 体に形成することもできる。

【０００６】 前記スプリングは、間接的に常時ボルトに伸長力を作用させ、ガスケットを締 め付けるボルトの軸力が増大するときには、該軸力を吸収し、ガスケットの圧縮 力増加を抑制することにより、ボルトの軸力の変動によるガスケットの過剰圧縮 による伸縮を抑制するように作用する。該作用は、以下実施例で具体的に説明す るように、一定長さ以上、例えばガスケット厚さ以上にボルトが伸びると、スプ リングの伸長力を及ぼさない態様と、ボルトの全伸長範囲に対してスプリングの 伸長力を作用させる態様とのいずれによっても、本考案を実施することがてきる 。

【０００７】

【実施例】

以下添付の図を対照して、実施例により本考案を具体的に説明する。 図１に示す実施例１の内燃機関用ガスケットの保護装置は、スプリングコイル により本考案を実施したものであり、金属積層形ガスケットから成るガスケット １のボルト穴12に対応する位置のシリンダボディ４に凹部14を設け、スプリング 16をボルト６に挿通し、該凹部14に着座させ、シリンダヘッド２とシリンダボデ ィ４とに、直接伸長力を作用させている。前記凹部14は、スプリング16の長さを 吸収し、所定のばね力を作用させるためのものである。なお、図中の符号12′は シリンダボディ４にボルト６を螺合するねじ穴である。また、実施例１は、前記 したとおり金属積層形ガスケットを使用して実施したが、例えば、アスベスト、 ケブラーなどの繊維状耐熱性材料を板状に賦型したガスケットなど、その他のガ スケットも使用することができる。

【０００８】 スプリング16は、常時、ボルト６の軸力に対抗する弾性力により、前記軸力に 対抗する伸長力をシリンダヘッド２及びシリンダボディ４の各接合面18に、直接 及ぼす。したがって、例えば、内燃機関の燃焼時の爆発力の反動で、ボルト６の 軸力が急増した際には、スプリング16が対抗して、該軸力の増加を吸収し、ガス ケット１に極度の圧縮力が作用することを防止する。また、実施例１のスプリン グ16は、機関が排気行程に入り、前記軸力が急減した場合にも伸長力を作用させ る。

【０００９】 ところで、内燃機関のシリンダヘッド２は、ガスケット１に設けたビード10（ 図７）の抗力などによって、図２に示すように、中央が図の上側に反るように変 形する傾向がある。したがって、例えば、図３に示すようにガスケット１の長手 方向端部19に設けたボルト６′の部分に、実施例１のガスケットの保護装置を適 用すると、常時シリンダヘッド２を押し上げるのに対し、中間部分にこのような 力が作用しないので、初期の締め付け時に発生する中央の反りが更に激しくなる ことを抑制することができる。

【００１０】 実施例１のガスケットの保護装置は、以上のように動作するので、ゴムと繊維 との複合材からなるガスケットの弾性疲労や、金属ガスケットのビードの過度の 荷重変動による疲労を抑制し、長期間の使用に対し、密封力を保持させるること ができる外に、シリンダヘッド２の反りを抑制することができる。なお、図３は 、シリンダ穴８及びボルト穴12以外に、ガスケット１に設けた穴の記載を省略し ている。また、実施例１の適用は、このような場所に限定されず、必要に応じ、 他に適用することがてきる。

【００１１】 図４は、接合面18上に、実施例２に使用したガスケット１と板ばね状のスプリ ング16を載置した状態を示し、ボルト及びシリンダヘッドの記載を省略した。実 施例２に使用したスプリング16は、ばね鋼から成るリング状の２枚の板を、外側 に凸に湾曲させ、重ね合わせた板ばねである。このものは、圧縮すると僅かなス トロークで高いばね力を発揮させることがてきる。なお、図４（図５も同様に） は、シリンダヘッドの図示を省略している。

【００１２】 図４のスプリング16は、圧縮すると僅かなストロークで高いばね力を発揮し、 スプリング16のストローク範囲を狭い範囲に限定することができる。例えば、ス プリング16の自由長さをガスケット１の厚さと同じに設定した場合には、燃料が 燃焼して、ボルト（図４に図示せず）が伸長したとき、スプリング16の長さがガ スケット１の厚さに達すると、スプリング16がシリンダヘッド２を押し上げる力 が消滅する。したがって、不必要な張力をボルトに与えることがなく、しかも、 反動でボルトが縮む際のガスケット１の過圧縮を防止することができる。

【００１３】 図５に示す実施例３のガスケットの保護装置は、ばね鋼から成るリング状の板 を、一方に凸に湾曲させてビード状に形成したスプリング16を、金属積層形ガス ケットから成るガスケット１の表面板20の間に取付けたものである。このように すると、ガスケット１とスプリング16とを一体とすることができる。 図６に示す実施例４の内燃機関用ガスケットの保護装置は、ガスケット１にば ね鋼から成る金属板22を積層し、該金属板22に設けたボルト穴12の周囲に、断面 波形のビード状のスプリング16を形成したものである。このように、スプリング 16をガスケットの構成板の一部に形成することもできる。該金属板22にシール穴 を取り囲むビードを（いずれも図示せず）形成することもできる。この実施例４ のスプリング16も、実施例１及び２のスプリング16と同様に金属ガスケット１の へたりを効果的に防止することができる。

【００１４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の内燃機関用ガスケットの保護装置を構成したの で、内燃機関のシリンダヘッドガスケットのように、ガスケットの締め付け荷重 の変化や、内燃機関の作動による荷重変化を、前記スプリングが吸収し、ガスケ ットに与える影響を抑制することができる。したがって、ガスケットを構成する 材料の過度の締め付け荷重の変化による疲労から発生するへたりを防止し、長期 間にわたるシール性能を保持させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例１の内燃機関用ガスケットの保
護装置の要部断面図である。

【図２】実施例１の内燃機関用ガスケットの保護装置を
適用するシリンダヘッドの変形を説明する図てある。

【図３】図１に示す内燃機関用ガスケットの保護装置の
取り付け場所を説明する図である。

【図４】本考案の実施例２の内燃機関用ガスケットの保
護装置の要部を一部省略し、部分的に破断して示した斜
視図である。

【図５】本考案の実施例３の内燃機関用ガスケットの保
護装置の要部を一部省略して示した断面図である。

【図６】本考案の実施例４に使用したガスケットの要部
断面図である。

【図７】従来例のガスケットの問題点を説明する断面図
である。

【符号の説明】

１ ガスケット ２ シリンダヘッ
ド ４ シリンダボディ ６ ボルト 12 ボルト穴 14 凹部 16 スプリング 18 接合面

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスケットを締め付けるボルトに、両端
   がそれぞれの接合面に接するスプリングを介装した内燃
   機関用ガスケットの保護装置。
2. 【請求項２】 前記スプリングが、ガスケットを締め付
   けるボルトに挿通して取付けたコイルスプリングから成
   り、少なくとも一方の接合面に、コイルスプリングの一
   部を嵌入する凹部を形成した請求項１の内燃機関用ガス
   ケットの保護装置。
3. 【請求項３】 前記スプリングが、ばね材から成り、ボ
   ルトの軸方向に弾性変形可能なリング状の板体から成る
   請求項１の内燃機関用ガスケットの保護装置。
4. 【請求項４】 前記スプリングの自由長さを、ガスケッ
   ト厚さにほぼ等しくした請求項１、２又は３の内燃機関
   用ガスケットの保護装置。
5. 【請求項５】 前記スプリングが、ばね材から成る板体
   を断面波状に突出して成り、該板材をガスケットに積層
   し、ガスケットと一体に形成した請求項１、２、３又は
   ４の内燃機関用ガスケットの保護装置。