JPH1047486A - シリンダヘッドガスケット - Google Patents

シリンダヘッドガスケット

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JPH1047486A
JPH1047486A JP8217821A JP21782196A JPH1047486A JP H1047486 A JPH1047486 A JP H1047486A JP 8217821 A JP8217821 A JP 8217821A JP 21782196 A JP21782196 A JP 21782196A JP H1047486 A JPH1047486 A JP H1047486A
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welding
shim ring
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head gasket
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JP8217821A
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Hirotaka Tsunoda
弘孝 角田
Akio Sato
章雄 佐藤
Kenji Uchida
健二 内田
Kazuya Nakada
和哉 中田
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Taiho Kogyo Co Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Taiho Kogyo Co Ltd
Toyota Motor Corp
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    • F02F11/002Arrangements of sealings in combustion engines  involving cylinder heads
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 シリンダヘッドガスケット1は、ガスケ
ット本体2の燃焼室孔2Aを囲繞するシムリング5を備
えている。このシムリングは溶接線5a、5bに沿って
その円周方向にスポット溶接されており、このとき上記
スポット溶接のピッチを異ならせて、上記シムリングの
円周方向に溶接密度の高い範囲H1 、H2、H3 と溶接
密度の低い範囲とを形成している。 【効果】 溶接密度の高い範囲におけるスポット溶接の
ピッチとして、当該ピッチでシムリングの全周をスポッ
ト溶接した場合には、溶接時の熱によってシムリングに
歪が発生するようなピッチであるが、溶接密度の低い範
囲を混在させることによりシムリングの歪を防止して、
溶接強度を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのシリンダヘ
ッドガスケットの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、シリンダヘッドガスケットとし
て、シリンダボアに合わせて穿設した燃焼室孔を有する
ガスケット本体と、上記燃焼室孔を囲繞するシムリング
とを備え、上記シムリングを、その円周方向に沿った溶
接線に沿ってスポット溶接してガスケット本体に溶接し
たものが知られている(特開平7−293700号公
報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記スポット溶接の間
隔は、シムリングを強固にガスケット本体に溶接し得る
間隔に設定されているが、近年のエンジンの高出力化に
伴って上記スポット溶接の間隔を狭めると、その溶接時
の熱によりシムリングの歪が生じるため、スポット溶接
の間隔を狭めることには一定の限界があった。その結
果、スポット溶接では高出力エンジンに対しては必要な
溶接強度を得ることができないという問題が生じてき
た。本発明はそのような事情に鑑み、スポット溶接であ
っても、シムリングの歪を伴うことなく従来よりも高い
溶接強度を得ることができるシリンダヘッドガスケット
を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、シリ
ンダボアに合わせて穿設した燃焼室孔を有するガスケッ
ト本体と、上記燃焼室孔を囲繞するシムリングとを備
え、上記シムリングを、その円周方向に沿った溶接線に
沿ってスポット溶接してガスケット本体に溶接したシリ
ンダヘッドガスケットにおいて、上記スポット溶接のピ
ッチを異ならせて、上記シムリングの円周方向に溶接密
度の高い範囲と溶接密度の低い範囲を形成したものであ
る。
【0005】
【作用】上記構成によれば、上記溶接密度の低い範囲に
おける溶接ピッチにおいては、この溶接ピッチでシムリ
ングの全周にスポット溶接を行なった際にシムリングに
熱による歪が発生する寸前の大ピッチに設定することが
できる。他方、上記溶接密度の高い範囲における溶接ピ
ッチは、この溶接ピッチでシムリングの全周にスポット
溶接を行なった場合にはシムリングに熱による歪が発生
するような小ピッチに設定することができる。つまり、
溶接密度の高い範囲における溶接ピッチをシムリングに
熱による歪が発生するような小ピッチに設定し、かつ、
溶接密度の低い範囲における溶接ピッチをシムリングに
熱による歪が発生する寸前の大ピッチに設定しても、熱
によるシムリングの歪を防止することができる。そして
このような溶接ピッチで溶接を行なったシムリングは、
全周を大ピッチでスポット溶接を行なった場合よりも高
い溶接強度を得ることができることは明らかである。
【0006】
【実施例】以下、本発明を直列6気筒エンジン用のシリ
ンダヘッドガスケットに適用した実施例について説明す
る。図1において、シリンダヘッドガスケット1は、比
較的厚い金属製のガスケット本体2を備えており、この
ガスケット本体2は図示しないシリンダヘッド側のシリ
ンダボアの位置に合わせて、一直線上の位置に6つの燃
焼室孔2A〜2Fを等間隔で穿設している。上記ガスケ
ット本体2における燃焼室孔2A〜2Fの周囲複数箇所
には、図示しないシリンダヘッドとシリンダブロックと
を連結する締結ボルトを挿通させるためのボルト孔3を
形成している。なお、上記ガスケット本体2は必ずしも
1枚の板材から構成する必要はなく、複数の板材を積層
して形成してもよい。図2に拡大して示すように、ガス
ケット本体2の燃焼室孔2A〜2Fの周囲には、それら
を囲繞してビード部4を上方にむけて突出形成してあ
り、該ビード部4の頂部をシリンダブロックに弾接させ
るようにしている。また、上記ガスケット本体2の上面
には、上記ビード部4の内側に上記燃焼室孔2A〜2F
を囲むシムリング5をそれぞれ配置してあり、これら各
シムリング5は、それらの円周方向に沿った溶接線5
a、5bに沿ってガスケット本体2にレーザによってス
ポット溶接するようにしている。
【0007】本実施例では、両端の燃焼室孔2A、2F
の間の燃焼室孔2B、2C、2E、2Fを囲む各シムリ
ング5については、その円周方向に沿った同心上の二つ
の溶接線5a、5bに沿ってそれぞれ一定の大ピッチ
で、例えば0.4mmのピッチでスポット溶接してあ
る。上記0.4mmのピッチは、シムリング5に溶接時
の熱による歪が発生することがないピッチである。他
方、外側の燃焼室孔2A、2Fを囲む各シムリング5
は、図3に示すように、内側の溶接線5aについては、
上記0.4mmの大ピッチでスポット溶接してある。こ
れに対し、外側の溶接線5bについては、各シムリング
5の円周方向の3か所の範囲H1 、H2 、H3 について
は小ピッチで、例えば0.3mmのピッチで溶接し、そ
れ以外の範囲では上記0.4mmの大ピッチでスポット
溶接してある。上記0.3mmのピッチは、このピッチ
でシムリング5の全周をスポット溶接した場合には、溶
接時の熱によってシムリング5に歪が発生するようなピ
ッチである。その結果、上記外側の燃焼室孔2A、2F
を囲む各シムリング5については、その円周方向に溶接
密度の高い範囲H1 、H2 、H3 とそれ以外の溶接密度
の低い範囲とが形成されることになる。
【0008】ところで、直列型の多気筒エンジンの場合
においては、一般にシリンダヘッドおよびシムリング5
との相対すべりが長手方向の両端部で大きく、また中央
側で小さいことは知られており、また両端側の各シムリ
ング5においても、特にシムリング5のエキゾストマニ
ホールド側部分とシリンダヘッドとの相対すべりが他の
部分に比べて大きく、またインテークマニホールドとこ
れよりも外側(直列6気筒エンジンの端部側)に形成し
たボルト孔3との中央部においても、若干、相対すべり
が大きくなっている。そこで本実施例では、第1の溶接
密度の高い範囲H1 は、エキゾーストマニホールドの中
心からエンジン端部側に約70度の範囲にわたって設定
してあり、また第2の溶接密度の高い範囲H2 は、エキ
ゾーストマニホールドの中心からエンジン中央側に約7
0度の範囲にわたって設定してある。つまり本実施例で
は、溶接密度の高い範囲H1 、H2 は相互に連続してお
り、エキゾーストマニホールドの中心からエンジン端部
側と中央側との両側に合計約140度の範囲にわたって
設定されている。さらにまた、第3の溶接密度の高い範
囲H3 は、インテークマニホールドの略中心からエンジ
ン端部側に約70度の範囲にわたって設定してある。
【0009】上記構成において、上記0.3mmのピッ
チは、上述したように、このピッチでシムリング5の全
周をスポット溶接した場合には、溶接時の熱によってシ
ムリング5に歪が発生するようなピッチであるが、0.
3mmのピッチでシムリング5の全周にスポット溶接を
行なわず、上記実施例のように相互に離れた120度と
30度との範囲のみでスポット溶接し、その他の部分を
0.4mmの大ピッチでスポット溶接することにより、
シムリング5が溶接時の熱によって歪むのを防止するこ
とができる。その結果、0.4mmのピッチでシムリン
グ5の全周にスポット溶接を行なっている従来装置に比
較して、溶接強度を高めることができることは明らかで
ある。
【0010】なお、上記0.4mmとか0.3mmのピ
ッチは例示であり、シムリング5の材質や板厚等によっ
て異なることは勿論である。そしてピッチと溶接ナゲッ
トの大きさにより、隣接する溶接ナゲット同士が重なり
合ってもよい。また、上記実施例では、外側の溶接線5
bの溶接密度のみを高くしているが、これに限定される
ものではなく、内側の溶接線5aの溶接密度を高くした
り、内外の溶接線5a、5bの溶接密度を高くしてもよ
い。或いは、溶接線は一重であってもよい。さらに、上
記溶接密度の高い範囲H1 、H2 、H3 は、必要度の高
い順番に並べてあり、必要度の低い範囲H3 を省略して
もよい。このとき、最も低い範囲H3 を省略する代わり
に2番目の範囲H2 を省略することも可能である。ま
た、上記実施例では両端の燃焼室孔2A、2Fを囲むシ
ムリング5に本発明を適用しているが、それに限定され
るものではなく、例えば両側のそれぞれ2つの燃焼室孔
2A、2Bおよび2E、2Fを囲む各シムリング5に本
発明を適用してもよく、或いは全てのシムリング5に本
発明を適用してもよい。さらにこれらのバリエーション
は、直列6気筒エンジンに限られないことも勿論であ
る。
【0011】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、溶接強
度を高めてガスケットの信頼性を高めることができると
いう効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すシリンダヘッドの平面
図。
【図2】図1の左側端部の拡大図。
【図3】溶接密度の高い範囲におけるスポット溶接の状
態を示す拡大図。
【符号の説明】
1…シリンダヘッドガスケット 2…ガスケット本
体 2A〜2F…燃焼室孔 5…シムリング 5a、5b…溶接線 H1 、H2 、H3
…溶接密度の高い範囲
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 健二 愛知県豊田市緑ケ丘3丁目65番地 大豊工 業株式会社内 (72)発明者 中田 和哉 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダボアに合わせて穿設した燃焼室
    孔を有するガスケット本体と、上記燃焼室孔を囲繞する
    シムリングとを備え、上記シムリングを、その円周方向
    に沿った溶接線に沿ってスポット溶接してガスケット本
    体に溶接したシリンダヘッドガスケットにおいて、 上記スポット溶接のピッチを異ならせて、上記シムリン
    グの円周方向に溶接密度の高い範囲と溶接密度の低い範
    囲を形成したことを特徴とするシリンダヘッドガスケッ
    ト。
  2. 【請求項2】 上記溶接線は同心円の二重の溶接線から
    なっており、少なくともいずれか一方の溶接線における
    スポット溶接のピッチを異ならせて、上記シムリングの
    円周方向に溶接密度の高い範囲と溶接密度の低い範囲と
    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. 【請求項3】 上記シムリングは、シリンダヘッドの熱
    収縮の大きい部分に相当する範囲が高い溶接密度で溶接
    されており、それ以外の範囲は低い溶接密度で溶接され
    ていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
    シリンダヘッドガスケット。
  4. 【請求項4】 上記熱収縮の大きい部分が、エキゾスト
    マニホールドに隣接する部分であることを特徴とする請
    求項3に記載のシリンダヘッドガスケット。
  5. 【請求項5】 上記エキゾストマニホールドに隣接する
    部分の範囲が、エキゾストマニホールドの略中心からエ
    ンジン端部側に約70度の範囲であることを特徴とする
    請求項4に記載のシリンダヘッドガスケット。
  6. 【請求項6】 上記エキゾストマニホールドに隣接する
    部分の範囲が、エキゾストマニホールドの略中心からエ
    ンジン中央側に約70度の範囲であることを特徴とする
    請求項5に記載のシリンダヘッドガスケット。
  7. 【請求項7】 上記熱収縮の大きい部分が、インテーク
    マニホールドに隣接する部分であることを特徴とする請
    求項3ないし請求項6のいずれかに記載のシリンダヘッ
    ドガスケット。
  8. 【請求項8】 上記インテークマニホールドに隣接する
    部分の範囲が、インテークマニホールドの略中心からエ
    ンジン端部側に約70度の範囲であることを特徴とする
    請求項7に記載のシリンダヘッドガスケット。
JP8217821A 1996-07-31 1996-07-31 シリンダヘッドガスケット Pending JPH1047486A (ja)

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US09/043,798 US6164661A (en) 1996-07-31 1997-07-30 Cylinder head gasket
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