JP2005030429A - 金属ガスケット - Google Patents
金属ガスケット Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005030429A JP2005030429A JP2003193010A JP2003193010A JP2005030429A JP 2005030429 A JP2005030429 A JP 2005030429A JP 2003193010 A JP2003193010 A JP 2003193010A JP 2003193010 A JP2003193010 A JP 2003193010A JP 2005030429 A JP2005030429 A JP 2005030429A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bead
- metal
- elastic body
- cylinder block
- gap filling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
【課題】上記シリンダブロックとシリンダヘッド、及びチェーンケースカバーの3面接合部からの液漏れを簡易な構成で防止可能な金属ガスケットを提供する。
【解決手段】シリンダブロック1及びチェーンケースカバー2とシリンダヘッド5が金属ガスケット4を介して接合される。金属ガスケット4の基板について、シリンダブロック1とチェーンケースカバー2との接合部と上下に対向する位置に弾性シール材からなる隙間充填用弾性体を設けた。
【選択図】 図3
【解決手段】シリンダブロック1及びチェーンケースカバー2とシリンダヘッド5が金属ガスケット4を介して接合される。金属ガスケット4の基板について、シリンダブロック1とチェーンケースカバー2との接合部と上下に対向する位置に弾性シール材からなる隙間充填用弾性体を設けた。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンを構成するシリンダブロック及びチェーンケースカバーとシリンダヘッドとの間に介挿される金属製のシリンダヘッドガスケットに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車用エンジンその他のエンジンの構成部品である、シリンダブロックとこの上に取り付けられるシリンダヘッドとの接合面間には、この接合面からの燃焼ガス、冷却水、潤滑油等の漏洩を防止するために、種々のシリンダヘッドガスケットが介装される。
【0003】
金属製のガスケットとしては、従来、剛性及び弾力性のある薄肉金属板に凹凸状のビードを形成し、且つ基板の両面に耐熱性あるシール材の皮膜を20〜30ミクロンの膜厚で塗布したガスケットが知られている。そして、例えば特許文献1に記載されている金属ガスケットでは、ステンレス鋼板などの剛性ある薄板金属から基板を形成し、その基板に対し燃焼室孔、ボルト孔、オイル孔等の各種の孔を開口すると共に、シールが必要な孔の周囲などをフルビードからなる金属ビードで囲繞してシールしている。また、エンジンの運転で発生する振動振幅による繰り返し応力が金属ガスケットに入力されるが、当該繰り返し応力によるビードの疲労破壊を防止するために、ビードの板厚方向の変形量を抑える増厚部(ストッパ)が設けられている。
【0004】
ところで、近年、内燃機関の急速な技術革新により、エンジンの小型軽量化、高出力、省燃費化などの開発が進んでおり、例えば、バルブ数を一気筒当たり従来の2個に対して4〜5個に増加し、さらに、このバルブを作動させるカム軸を従来の1本に対して2本と増加し、このカム軸を高速度で回転させることにより、吸入効率及び排気効率を向上させることが可能となっている。カム軸を回転駆動する方式としては、従来は一般に、駆動時の騒音が小さく且つ給油作業が不要であるベルト駆動方式が採用されていたが、ベルト駆動方式に用いるタイミングベルトは、高負荷に対する耐久性に乏しく、また、チェーンの改良によって駆動軸の騒音が低減していることから、近年、チェーン駆動方式によるエンジンが採用される傾向にある。
【0005】
チェーン駆動方式は、良好な駆動を持続するため、チェーンに適宜給油を行う必要がある。このようなことから、チェーン駆動方式のエンジンでは、オイルの飛散を防ぎ駆動時の騒音を極力低減するために、シリンダブロック1及びシリンダヘッド5と、チェーンケースカバー2とを別体に製作する場合がある(図1参照)。この部品構成では、シリンダブロック1の側面にチェーンケースカバー2が端面用ガスケット3を介して接合され、それらシリンダブロック1の側面にチェンケースカバーの上端面に、金属ガスケットを介してシリンダヘッド5が接合される構造である。
【0006】
ここで、通常、シリンダブロック1には、鋳鉄を素材として鋳造により成形したものや、シリンダボア周囲のみ鋳鉄スリーブでシリンダブロック1本体をアルミニウムで鋳ぐるむ方式のものがある。なお、それぞれの部品は締め付けボルトで締結されることで相互に接合している。
【0007】
【特許文献1】
実開昭63−180769号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記シリンダブロック1側面とチェーンケースカバー2との間に介挿される端面用金属ガスケットは、上端部が、上側の金属ガスケット4によって折れること等がないように、上記シリンダブロック1及びチェーンケースカバー2の上端面より若干低めに設定される。このため、シリンダブロック1とチェーンケースカバー2との接合部の上部には、端面用ガスケット3の寸法マイナス部による隙間が生じる。
【0009】
また、上述のようにシリンダブロック1は鋳鉄製であるが、チェーンケースカバー2はアルミニウム製となっている。すなわち、鋳鉄製のシリンダブロック1よりも熱膨張係数が大きいアルミニウム製でチェーンケースカバー2が形成されることから、冷間時に、シリンダブロック1の上端面とチェーンケースカバー2の上端面とを面一に設計しても、運転中や運転・停止に伴い入力される熱変化により、シリンダブロック1上端面とチェーンケースカバー2上端面の高さが変化することによっても、シリンダブロック1及びチェーンケースカバー2の接合部上部と上記金属ガスケット下面と間の隙間SP(以下、3面接合部隙間とも呼ぶ)は変化する。
【0010】
これに対し従来にあっては、組立て時に、この3面接合部隙間SPに、液状のシール材を塗布している。しかし、この液状シール材は体積変化への追随性が悪い。つまり、上記3面接合部隙間SPは、エンジンの運転・停止の熱変化で常に変化し、特に当該隙間SPは高温時に最大空間体積となるように変化するのに対し、エンジン冷間時に塗布された上記塗布したシール材は体積変化に追随性が乏しいことから、隙間が生じて上記3面接合部隙間SPからオイル漏れが発生する場合がある。
本発明は、上記のような問題点を考慮してなされたもので、上記3部品の接合部に生じる3面接合部隙間からの液漏れを簡易な構成で防止可能な金属ガスケットを提供することを課題としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項1に記載した発明は、横方向で隣り合うシリンダブロック及びチェーンケースカバーと、それらの上に配置されるシリンダヘッドとの上下に対向する接合面間に介挿される金属ガスケットであって、薄肉金属板を基板とし、その基板には、上記シリンダブロック側面及びチェーンケースカバー内面で形成されるチェーンチャンバに対向する開口部と、その開口部外周に沿って当該開口部を囲むビードとが形成されている金属ガスケットにおいて、
上記シリンダブロックとチェーンケースカバーとの接合部に上下で対向する基板位置に対し、シリンダブロック及びチェーンケースカバーとシリンダヘッドとの対向する接合面によって圧縮されることで、少なくとも上記シリンダブロックとチェーンケースカバーとの接合部の上端部に形成される隙間に押し付けられて当該隙間に充填される弾性シール材からなる隙間充填用弾性体を設けたことを特徴とするものである。
【0012】
次に、請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した構成に対し、上記隙間充填用弾性体の弾性変形量を規制する、上記弾性シール材よりも剛性の高い材料からなる増厚部を、上記基板に設けたことを特徴とするものである。
次に、請求項3に記載した発明は、請求項1又は請求項2に記載した構成に対し、上記隙間充填用弾性体は、上記ビード形成位置に設けられていることを特徴とするものである。
【0013】
次に、請求項4に記載した発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載した構成に対し、上記ビードは、基板を板厚方向に屈曲して凸状に成形してなる金属ビードと、その金属ビードの凸部側表面に固着すると共に凸部裏側の凹部に充填されて金属ビードの変形と共に板厚方向に圧縮変形する弾性シール材からなるゴムビードと、から構成され、さらに、上記隙間充填用弾性体とゴムビードとが一体に成形されていることを特徴とするものである。
【0014】
次に、請求項5に記載した発明は、請求項4に記載した構成に対し、上記隙間充填用弾性体は、ゴムビードで形成され、他の部分よりも肉厚に形成されていることを特徴とするものである。
次に、請求項6に記載した発明は、請求項5に記載した構成に対し、上記隙間充填用弾性体を構成するゴムビードを固着する金属ビードの一部が開口していることを特徴とするものである。
次に、請求項7に記載した発明は、請求項6に記載した構成に対し、上記金属ビードは、上記隙間充填用弾性体に埋設される位置でのビード幅がその他の部分に比べて広く設定されていることを特徴とするものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
本金属ガスケットは、図1に示すような構成のエンジンに採用されるものである。すなわち、本エンジンは、シリンダブロック1の側面に対し、横断面略コ字状のチェーンケースカバー2が、端面用ガスケット3を介して当接してボルト接合される。そのシリンダブロック1の上端面とチェーンケースカバー2の上端面とは面一に設計されている。さらに、そのシリンダブロック1及びチェーンケースカバー2の上に、本願発明に基づく金属ガスケット4を介して、シリンダヘッド5が積層配置されてボルト接合される。
【0016】
なお、上記端面用ガスケット3の上端面位置は、上記シリンダブロック1及びチェーンケースカバー2の接合部における上端面よりも若干低めに設定されることで、シリンダヘッド5の取付け時に、当該端面用ガスケット3の上部が折れ曲がることを防止している。
上記シリンダヘッドガスケットを構成する金属ガスケット4は、1枚の薄肉金属板を基板6として、その基板6には、図2に示すように、燃焼室孔7、水孔、オイル孔、ボルト孔8等の開口が形成される。さらに、上記シリンダブロック1側面及びチェーンケースカバー2内面で形成されるチェーンチャンバTの上端開口に対向する位置にも、チェーンチャンバ用開口部9が形成されている。符号10はボルト穴である。
【0017】
さらに、基板6には、チャンバ用開口部9に沿って延び、その開口部9の外周を無端環状の囲むようにしてビード11が形成されている。符号BDはそのビードラインを示す。なお、その他の開口部の外周などについてもシールが必要な箇所に沿ってビードが形成される。図2中、符号Lの線は、シリンダブロック1とチェーンケースカバー2との接合部の位置を示すものである。
【0018】
本実施形態における上記ビードは、図2〜図5に示すように、基板6を板厚方向に屈曲して凸状に成形してなる金属ビード13と、その金属ビード13の凸部側表面に固着すると共に凸部裏側の凹部に充填されて金属ビード13の変形と共に板厚方向に圧縮変形する弾性シール材14a、14b、からなるゴムビード14と、から構成される。本実施形態では、凹部に充填される弾性シール材14aの表面は、基板6下面と面一に設定され、凸部側に固着した弾性シール材14bは、上記金属ビード13の突出高さと同等の高さであり、且つ金属ビード13のビード幅よりも若干幅広に設定されている。図中、符号BDはビードラインを、符号13aは金属ビード13の幅方向境界位置をそれぞれ示している。
【0019】
但し、上記シリンダブロック1とチェーンケースカバー2との接合部位置の上方に位置する上記ゴムビード14の部分は、隙間充填用弾性体15を構成している。この隙間充填用弾性体15に固着する金属ビード13部分には、上下連結用の開口16が設けられ、この開口16によって、下側の弾性シール材14aと上側の弾性シール材14bとは一体となって、当該隙間充填用弾性体15となる。そして、この隙間充填用弾性体15を構成するゴムビート部分の肉厚(図4及び図5では、上側の弾性シール材の肉厚を大きくする場合を例示している)が、その他の部分よりも厚くなるように設定することで、隙間充填用弾性体15とする。図4中、符号14cの破線位置は、隙間充填用弾性体15以外のゴムビード14の高さ位置を示す。
【0020】
ここで、隙間充填用弾性体15を構成するゴムビード14部分は他の部分よりもビード高さが高く、つまり肉厚に設定されるが、他の部分に比べ、圧縮時に下側の3面接合部隙間SP内に逃げることが可能であるため圧縮破壊は防止される。また、隙間充填用弾性体15に埋設される金属ビード13部分の高さを相対的に低くして、上側の弾性シール材の量を稼ぐようにしても良い。また、上記弾性シール材、は、耐熱及び弾力性を有るシール材が構成される。例えばフッ素ゴム、NBR、シリコンゴム等のゴム材料や樹脂材料等から構成すれば良い。
【0021】
なお、図示されていないが、基板6に対し、上記ビードの延在方向端部3の近傍に増厚部が設けて、ビードの圧縮変形量を規制するようにすることが好ましい。増厚部は、基板6の端部を上側の折り曲げ加工して形成したり、グロメットを取り付けたり、種々の公知の手段で実現すればよい。
なお、燃焼室孔7などのシールが必要な開口の外周についてもビードによってシールされている。
【0022】
次に、上記構成の金属ガスケット4の作用・効果などについて説明する。
シリンダブロック1及びチェーンケースカバー2と、シリンダヘッド5との上下に対向する接合面間に上記金属ガスケット4を介挿して、シリンダブロック1及びチェーンケースカバー2とシリンダヘッド5と間を締付けボルトで締め付けることで、上記ビードが圧縮変形して所要のシール圧を発生する結果、チェーンチャンバTの上記開口部外周に沿ってのシールが実現される。これによって、チェーンチャンバT内からシリンダブロック1側に油などが浸入することが防止される。また、反対側への液体などの浸入も防止される。
【0023】
ここで、本実施形態のビードは、圧縮変形した金属ビード13とゴムビード14による合成バネによって所要のシール圧を発生する構造であるので、金属ビード13を構成する基板6の硬度をその分、下げることが可能となっている。また、上下両接合面(シール面)と接触するビードの部分は、圧縮変形した軟質の弾性シール材14a、14bの平坦面部分となり(図7参照)、その軟質な弾性シール材14a、14bが、当接した接合面部分にあるエンジンの加工ツールマークを埋める。このために、例えば、エンジン稼働による脈動加圧があっても弾性シール材14a、14bが追従して完全にシールすることができる。
【0024】
また、3面接合部隙間SP位置にあっては、その他の部分よりも弾性シール材14aの肉厚を厚くすることで、ボルト締付けによって当該弾性シール材からなる隙間充填用弾性体15が、図6、図7のように、圧縮変形して少なくとも3面接合部隙間SPに向けて張り出して当該3面接合部隙間SP内に充填され、当該隙間SPを所定の圧をもって閉塞する。このように、シリンダブロック1、チェーンケースカバー2及び金属ガスケット4の3部品による3面接合部隙間SPが、上記隙間充填用弾性体15の変形による張出によって充填されてシールされた状態となって、当該3面接合部隙間SPからの油の漏れ出しを防止できる。
【0025】
さらに、エンジン運転による熱によってシリンダブロック1及びチェーンケースカバー2が熱膨張する際に両者の熱膨張率の違いによる変形量が異なることから、上記3面接合部隙間SPが、増大・収縮するように変化するが、上記隙間充填用弾性体15はその変化に十分に追従して、すなわち上記隙間形状変化に追従した形状となって常に充填した状態となってシールする。すなわち、上記隙間充填用弾性体15の張出部分は、シリンダブロック1及びシリンダヘッド5の熱膨張量の差によって上記3面接合部隙間SPが一時的に増加しても、その増加分の隙間SPの形成に追従して変形して充填され、その隙間SPが小さくなる方向に変化するに追従して上記隙間充填用弾性体15の張出部も復元する。
【0026】
ここで、上記実施形態では、ビードが金属ビード13とゴムビード14との合成ビードの場合を例示しているが、これに限定されない。ビードを金属ビード13だけから構成して、上記3面接合部位置にだけ、隙間充填用弾性体15としての弾性シール材を設けるようにしても良い。但し、この場合には、確実なシールを確保するために締付け荷重を大きくしたり、基板6の剛性を上記実施形態の基板6に比べて高く設定する必要がある。さらに、隙間充填用弾性体15としての弾性シール材、が、圧縮変形する際に左右方向(ビード延在方向)にも逃げるように変形するため、3面接合部隙間SP側に張り出す変形量が少なくなってしまい、その分、上記実施形態に比べて不利な構造となる。
【0027】
また、上記隙間充填用弾性体15に接触する金属ビードに開口16を形成した分だけ、金属ビードによるバネが弱くなる。このことを考慮して、上記隙間充填用弾性体15を設ける金属ビード部分の幅を相対的に広くして上記開口16によるバネ力の低下を補うようにしても良い。
また、上記実施形態では、ゴムビード14の上側(凸部側)部分を増厚して隙間充填用弾性体15を構成する場合を例示しているが、ゴムビード14の下側(凹部内側)を増厚して、若しくは上下両側の弾性シール材をそれぞれ増厚して隙間充填用弾性体15としても良い。
【0028】
また、上記実施形態では増厚部を設ける場合を示したが、締付け荷重を小さく設定可能な場合には、増厚部を省略しても良い。
また、上記実施形態では、ビード位置に隙間充填用弾性体15を形成する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、3面接合部隙間SPの上方であって、ビードの横位置に、基板6に開口を設けて隙間充填用弾性体15を配置して良い。但し、充填時にビードのゴムビード14と一体的な状態となることが好ましい。
【0029】
ここで、上記全実施形態において、金属ビード13としてフルビードを例に挙げて説明しているが、図8、図9に示すようにハーフ状のステップビードであっても良い。
また、上記実施形態では、隙間充填用弾性体15の位置に金属ビード13を設けた例で説明しているが、隙間充填用弾性体15の位置に金属ビード13が必ずしも無くても良い。すなわち、隙間充填用弾性体15内に金属ビード13を埋設させなくても良い。但し、金属ビード13を隙間充填用弾性体15の位置にも設けた方が、基板6に対する隙間充填用弾性体15の支持が強固に設定できて剥離がより確実に防止できる。
【0030】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明を採用すれば、簡易な構造によって、シリンダブロック、チェーンケースカバー、金属ガスケットの3面接合部隙間をシールできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づく実施形態に係るエンジンの部品配置を示す概略図である。
【図2】本発明に基づく実施形態に係る基板を示す部分平面図である。
【図3】本発明に基づく実施形態に係るビードを示す部分拡大平面図である。
【図4】図3のX−X断面図である。
【図5】図3のY−Y断面図である。
【図6】図4における3面接合部隙間充填状態を示す図である。
【図7】図5における3面接合部隙間充填状態を示す図である。
【図8】金属ビードがステップビードの場合を示す断面図である。
【図9】金属ビードがステップビードの場合を示す断面図である。
【符号の説明】
D 隙間充填用弾性体形成位置
L 接合部位置
BD ビードライン
SP 3面接合部隙間
1 シリンダブロック
2 チェーンケースカバー
3 端面用ガスケット
4 金属ガスケット
5 シリンダヘッド
6 基板
9 チェーンチャンバ用開口部
13 金属ビード
14 ゴムビード
14a、14b 弾性シール材
15 隙間充填用弾性体
16 開口
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンを構成するシリンダブロック及びチェーンケースカバーとシリンダヘッドとの間に介挿される金属製のシリンダヘッドガスケットに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車用エンジンその他のエンジンの構成部品である、シリンダブロックとこの上に取り付けられるシリンダヘッドとの接合面間には、この接合面からの燃焼ガス、冷却水、潤滑油等の漏洩を防止するために、種々のシリンダヘッドガスケットが介装される。
【0003】
金属製のガスケットとしては、従来、剛性及び弾力性のある薄肉金属板に凹凸状のビードを形成し、且つ基板の両面に耐熱性あるシール材の皮膜を20〜30ミクロンの膜厚で塗布したガスケットが知られている。そして、例えば特許文献1に記載されている金属ガスケットでは、ステンレス鋼板などの剛性ある薄板金属から基板を形成し、その基板に対し燃焼室孔、ボルト孔、オイル孔等の各種の孔を開口すると共に、シールが必要な孔の周囲などをフルビードからなる金属ビードで囲繞してシールしている。また、エンジンの運転で発生する振動振幅による繰り返し応力が金属ガスケットに入力されるが、当該繰り返し応力によるビードの疲労破壊を防止するために、ビードの板厚方向の変形量を抑える増厚部(ストッパ)が設けられている。
【0004】
ところで、近年、内燃機関の急速な技術革新により、エンジンの小型軽量化、高出力、省燃費化などの開発が進んでおり、例えば、バルブ数を一気筒当たり従来の2個に対して4〜5個に増加し、さらに、このバルブを作動させるカム軸を従来の1本に対して2本と増加し、このカム軸を高速度で回転させることにより、吸入効率及び排気効率を向上させることが可能となっている。カム軸を回転駆動する方式としては、従来は一般に、駆動時の騒音が小さく且つ給油作業が不要であるベルト駆動方式が採用されていたが、ベルト駆動方式に用いるタイミングベルトは、高負荷に対する耐久性に乏しく、また、チェーンの改良によって駆動軸の騒音が低減していることから、近年、チェーン駆動方式によるエンジンが採用される傾向にある。
【0005】
チェーン駆動方式は、良好な駆動を持続するため、チェーンに適宜給油を行う必要がある。このようなことから、チェーン駆動方式のエンジンでは、オイルの飛散を防ぎ駆動時の騒音を極力低減するために、シリンダブロック1及びシリンダヘッド5と、チェーンケースカバー2とを別体に製作する場合がある(図1参照)。この部品構成では、シリンダブロック1の側面にチェーンケースカバー2が端面用ガスケット3を介して接合され、それらシリンダブロック1の側面にチェンケースカバーの上端面に、金属ガスケットを介してシリンダヘッド5が接合される構造である。
【0006】
ここで、通常、シリンダブロック1には、鋳鉄を素材として鋳造により成形したものや、シリンダボア周囲のみ鋳鉄スリーブでシリンダブロック1本体をアルミニウムで鋳ぐるむ方式のものがある。なお、それぞれの部品は締め付けボルトで締結されることで相互に接合している。
【0007】
【特許文献1】
実開昭63−180769号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記シリンダブロック1側面とチェーンケースカバー2との間に介挿される端面用金属ガスケットは、上端部が、上側の金属ガスケット4によって折れること等がないように、上記シリンダブロック1及びチェーンケースカバー2の上端面より若干低めに設定される。このため、シリンダブロック1とチェーンケースカバー2との接合部の上部には、端面用ガスケット3の寸法マイナス部による隙間が生じる。
【0009】
また、上述のようにシリンダブロック1は鋳鉄製であるが、チェーンケースカバー2はアルミニウム製となっている。すなわち、鋳鉄製のシリンダブロック1よりも熱膨張係数が大きいアルミニウム製でチェーンケースカバー2が形成されることから、冷間時に、シリンダブロック1の上端面とチェーンケースカバー2の上端面とを面一に設計しても、運転中や運転・停止に伴い入力される熱変化により、シリンダブロック1上端面とチェーンケースカバー2上端面の高さが変化することによっても、シリンダブロック1及びチェーンケースカバー2の接合部上部と上記金属ガスケット下面と間の隙間SP(以下、3面接合部隙間とも呼ぶ)は変化する。
【0010】
これに対し従来にあっては、組立て時に、この3面接合部隙間SPに、液状のシール材を塗布している。しかし、この液状シール材は体積変化への追随性が悪い。つまり、上記3面接合部隙間SPは、エンジンの運転・停止の熱変化で常に変化し、特に当該隙間SPは高温時に最大空間体積となるように変化するのに対し、エンジン冷間時に塗布された上記塗布したシール材は体積変化に追随性が乏しいことから、隙間が生じて上記3面接合部隙間SPからオイル漏れが発生する場合がある。
本発明は、上記のような問題点を考慮してなされたもので、上記3部品の接合部に生じる3面接合部隙間からの液漏れを簡易な構成で防止可能な金属ガスケットを提供することを課題としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項1に記載した発明は、横方向で隣り合うシリンダブロック及びチェーンケースカバーと、それらの上に配置されるシリンダヘッドとの上下に対向する接合面間に介挿される金属ガスケットであって、薄肉金属板を基板とし、その基板には、上記シリンダブロック側面及びチェーンケースカバー内面で形成されるチェーンチャンバに対向する開口部と、その開口部外周に沿って当該開口部を囲むビードとが形成されている金属ガスケットにおいて、
上記シリンダブロックとチェーンケースカバーとの接合部に上下で対向する基板位置に対し、シリンダブロック及びチェーンケースカバーとシリンダヘッドとの対向する接合面によって圧縮されることで、少なくとも上記シリンダブロックとチェーンケースカバーとの接合部の上端部に形成される隙間に押し付けられて当該隙間に充填される弾性シール材からなる隙間充填用弾性体を設けたことを特徴とするものである。
【0012】
次に、請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した構成に対し、上記隙間充填用弾性体の弾性変形量を規制する、上記弾性シール材よりも剛性の高い材料からなる増厚部を、上記基板に設けたことを特徴とするものである。
次に、請求項3に記載した発明は、請求項1又は請求項2に記載した構成に対し、上記隙間充填用弾性体は、上記ビード形成位置に設けられていることを特徴とするものである。
【0013】
次に、請求項4に記載した発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載した構成に対し、上記ビードは、基板を板厚方向に屈曲して凸状に成形してなる金属ビードと、その金属ビードの凸部側表面に固着すると共に凸部裏側の凹部に充填されて金属ビードの変形と共に板厚方向に圧縮変形する弾性シール材からなるゴムビードと、から構成され、さらに、上記隙間充填用弾性体とゴムビードとが一体に成形されていることを特徴とするものである。
【0014】
次に、請求項5に記載した発明は、請求項4に記載した構成に対し、上記隙間充填用弾性体は、ゴムビードで形成され、他の部分よりも肉厚に形成されていることを特徴とするものである。
次に、請求項6に記載した発明は、請求項5に記載した構成に対し、上記隙間充填用弾性体を構成するゴムビードを固着する金属ビードの一部が開口していることを特徴とするものである。
次に、請求項7に記載した発明は、請求項6に記載した構成に対し、上記金属ビードは、上記隙間充填用弾性体に埋設される位置でのビード幅がその他の部分に比べて広く設定されていることを特徴とするものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
本金属ガスケットは、図1に示すような構成のエンジンに採用されるものである。すなわち、本エンジンは、シリンダブロック1の側面に対し、横断面略コ字状のチェーンケースカバー2が、端面用ガスケット3を介して当接してボルト接合される。そのシリンダブロック1の上端面とチェーンケースカバー2の上端面とは面一に設計されている。さらに、そのシリンダブロック1及びチェーンケースカバー2の上に、本願発明に基づく金属ガスケット4を介して、シリンダヘッド5が積層配置されてボルト接合される。
【0016】
なお、上記端面用ガスケット3の上端面位置は、上記シリンダブロック1及びチェーンケースカバー2の接合部における上端面よりも若干低めに設定されることで、シリンダヘッド5の取付け時に、当該端面用ガスケット3の上部が折れ曲がることを防止している。
上記シリンダヘッドガスケットを構成する金属ガスケット4は、1枚の薄肉金属板を基板6として、その基板6には、図2に示すように、燃焼室孔7、水孔、オイル孔、ボルト孔8等の開口が形成される。さらに、上記シリンダブロック1側面及びチェーンケースカバー2内面で形成されるチェーンチャンバTの上端開口に対向する位置にも、チェーンチャンバ用開口部9が形成されている。符号10はボルト穴である。
【0017】
さらに、基板6には、チャンバ用開口部9に沿って延び、その開口部9の外周を無端環状の囲むようにしてビード11が形成されている。符号BDはそのビードラインを示す。なお、その他の開口部の外周などについてもシールが必要な箇所に沿ってビードが形成される。図2中、符号Lの線は、シリンダブロック1とチェーンケースカバー2との接合部の位置を示すものである。
【0018】
本実施形態における上記ビードは、図2〜図5に示すように、基板6を板厚方向に屈曲して凸状に成形してなる金属ビード13と、その金属ビード13の凸部側表面に固着すると共に凸部裏側の凹部に充填されて金属ビード13の変形と共に板厚方向に圧縮変形する弾性シール材14a、14b、からなるゴムビード14と、から構成される。本実施形態では、凹部に充填される弾性シール材14aの表面は、基板6下面と面一に設定され、凸部側に固着した弾性シール材14bは、上記金属ビード13の突出高さと同等の高さであり、且つ金属ビード13のビード幅よりも若干幅広に設定されている。図中、符号BDはビードラインを、符号13aは金属ビード13の幅方向境界位置をそれぞれ示している。
【0019】
但し、上記シリンダブロック1とチェーンケースカバー2との接合部位置の上方に位置する上記ゴムビード14の部分は、隙間充填用弾性体15を構成している。この隙間充填用弾性体15に固着する金属ビード13部分には、上下連結用の開口16が設けられ、この開口16によって、下側の弾性シール材14aと上側の弾性シール材14bとは一体となって、当該隙間充填用弾性体15となる。そして、この隙間充填用弾性体15を構成するゴムビート部分の肉厚(図4及び図5では、上側の弾性シール材の肉厚を大きくする場合を例示している)が、その他の部分よりも厚くなるように設定することで、隙間充填用弾性体15とする。図4中、符号14cの破線位置は、隙間充填用弾性体15以外のゴムビード14の高さ位置を示す。
【0020】
ここで、隙間充填用弾性体15を構成するゴムビード14部分は他の部分よりもビード高さが高く、つまり肉厚に設定されるが、他の部分に比べ、圧縮時に下側の3面接合部隙間SP内に逃げることが可能であるため圧縮破壊は防止される。また、隙間充填用弾性体15に埋設される金属ビード13部分の高さを相対的に低くして、上側の弾性シール材の量を稼ぐようにしても良い。また、上記弾性シール材、は、耐熱及び弾力性を有るシール材が構成される。例えばフッ素ゴム、NBR、シリコンゴム等のゴム材料や樹脂材料等から構成すれば良い。
【0021】
なお、図示されていないが、基板6に対し、上記ビードの延在方向端部3の近傍に増厚部が設けて、ビードの圧縮変形量を規制するようにすることが好ましい。増厚部は、基板6の端部を上側の折り曲げ加工して形成したり、グロメットを取り付けたり、種々の公知の手段で実現すればよい。
なお、燃焼室孔7などのシールが必要な開口の外周についてもビードによってシールされている。
【0022】
次に、上記構成の金属ガスケット4の作用・効果などについて説明する。
シリンダブロック1及びチェーンケースカバー2と、シリンダヘッド5との上下に対向する接合面間に上記金属ガスケット4を介挿して、シリンダブロック1及びチェーンケースカバー2とシリンダヘッド5と間を締付けボルトで締め付けることで、上記ビードが圧縮変形して所要のシール圧を発生する結果、チェーンチャンバTの上記開口部外周に沿ってのシールが実現される。これによって、チェーンチャンバT内からシリンダブロック1側に油などが浸入することが防止される。また、反対側への液体などの浸入も防止される。
【0023】
ここで、本実施形態のビードは、圧縮変形した金属ビード13とゴムビード14による合成バネによって所要のシール圧を発生する構造であるので、金属ビード13を構成する基板6の硬度をその分、下げることが可能となっている。また、上下両接合面(シール面)と接触するビードの部分は、圧縮変形した軟質の弾性シール材14a、14bの平坦面部分となり(図7参照)、その軟質な弾性シール材14a、14bが、当接した接合面部分にあるエンジンの加工ツールマークを埋める。このために、例えば、エンジン稼働による脈動加圧があっても弾性シール材14a、14bが追従して完全にシールすることができる。
【0024】
また、3面接合部隙間SP位置にあっては、その他の部分よりも弾性シール材14aの肉厚を厚くすることで、ボルト締付けによって当該弾性シール材からなる隙間充填用弾性体15が、図6、図7のように、圧縮変形して少なくとも3面接合部隙間SPに向けて張り出して当該3面接合部隙間SP内に充填され、当該隙間SPを所定の圧をもって閉塞する。このように、シリンダブロック1、チェーンケースカバー2及び金属ガスケット4の3部品による3面接合部隙間SPが、上記隙間充填用弾性体15の変形による張出によって充填されてシールされた状態となって、当該3面接合部隙間SPからの油の漏れ出しを防止できる。
【0025】
さらに、エンジン運転による熱によってシリンダブロック1及びチェーンケースカバー2が熱膨張する際に両者の熱膨張率の違いによる変形量が異なることから、上記3面接合部隙間SPが、増大・収縮するように変化するが、上記隙間充填用弾性体15はその変化に十分に追従して、すなわち上記隙間形状変化に追従した形状となって常に充填した状態となってシールする。すなわち、上記隙間充填用弾性体15の張出部分は、シリンダブロック1及びシリンダヘッド5の熱膨張量の差によって上記3面接合部隙間SPが一時的に増加しても、その増加分の隙間SPの形成に追従して変形して充填され、その隙間SPが小さくなる方向に変化するに追従して上記隙間充填用弾性体15の張出部も復元する。
【0026】
ここで、上記実施形態では、ビードが金属ビード13とゴムビード14との合成ビードの場合を例示しているが、これに限定されない。ビードを金属ビード13だけから構成して、上記3面接合部位置にだけ、隙間充填用弾性体15としての弾性シール材を設けるようにしても良い。但し、この場合には、確実なシールを確保するために締付け荷重を大きくしたり、基板6の剛性を上記実施形態の基板6に比べて高く設定する必要がある。さらに、隙間充填用弾性体15としての弾性シール材、が、圧縮変形する際に左右方向(ビード延在方向)にも逃げるように変形するため、3面接合部隙間SP側に張り出す変形量が少なくなってしまい、その分、上記実施形態に比べて不利な構造となる。
【0027】
また、上記隙間充填用弾性体15に接触する金属ビードに開口16を形成した分だけ、金属ビードによるバネが弱くなる。このことを考慮して、上記隙間充填用弾性体15を設ける金属ビード部分の幅を相対的に広くして上記開口16によるバネ力の低下を補うようにしても良い。
また、上記実施形態では、ゴムビード14の上側(凸部側)部分を増厚して隙間充填用弾性体15を構成する場合を例示しているが、ゴムビード14の下側(凹部内側)を増厚して、若しくは上下両側の弾性シール材をそれぞれ増厚して隙間充填用弾性体15としても良い。
【0028】
また、上記実施形態では増厚部を設ける場合を示したが、締付け荷重を小さく設定可能な場合には、増厚部を省略しても良い。
また、上記実施形態では、ビード位置に隙間充填用弾性体15を形成する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、3面接合部隙間SPの上方であって、ビードの横位置に、基板6に開口を設けて隙間充填用弾性体15を配置して良い。但し、充填時にビードのゴムビード14と一体的な状態となることが好ましい。
【0029】
ここで、上記全実施形態において、金属ビード13としてフルビードを例に挙げて説明しているが、図8、図9に示すようにハーフ状のステップビードであっても良い。
また、上記実施形態では、隙間充填用弾性体15の位置に金属ビード13を設けた例で説明しているが、隙間充填用弾性体15の位置に金属ビード13が必ずしも無くても良い。すなわち、隙間充填用弾性体15内に金属ビード13を埋設させなくても良い。但し、金属ビード13を隙間充填用弾性体15の位置にも設けた方が、基板6に対する隙間充填用弾性体15の支持が強固に設定できて剥離がより確実に防止できる。
【0030】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明を採用すれば、簡易な構造によって、シリンダブロック、チェーンケースカバー、金属ガスケットの3面接合部隙間をシールできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づく実施形態に係るエンジンの部品配置を示す概略図である。
【図2】本発明に基づく実施形態に係る基板を示す部分平面図である。
【図3】本発明に基づく実施形態に係るビードを示す部分拡大平面図である。
【図4】図3のX−X断面図である。
【図5】図3のY−Y断面図である。
【図6】図4における3面接合部隙間充填状態を示す図である。
【図7】図5における3面接合部隙間充填状態を示す図である。
【図8】金属ビードがステップビードの場合を示す断面図である。
【図9】金属ビードがステップビードの場合を示す断面図である。
【符号の説明】
D 隙間充填用弾性体形成位置
L 接合部位置
BD ビードライン
SP 3面接合部隙間
1 シリンダブロック
2 チェーンケースカバー
3 端面用ガスケット
4 金属ガスケット
5 シリンダヘッド
6 基板
9 チェーンチャンバ用開口部
13 金属ビード
14 ゴムビード
14a、14b 弾性シール材
15 隙間充填用弾性体
16 開口
Claims (7)
- 横方向で隣り合うシリンダブロック及びチェーンケースカバーと、それらの上に配置されるシリンダヘッドとの上下に対向する接合面間に介挿される金属ガスケットであって、薄肉金属板を基板とし、その基板には、上記シリンダブロック側面及びチェーンケースカバー内面で形成されるチェーンチャンバに対向する開口部と、その開口部外周に沿って当該開口部を囲むビードとが形成されている金属ガスケットにおいて、
上記シリンダブロックとチェーンケースカバーとの接合部に上下で対向する基板位置に対し、シリンダブロック及びチェーンケースカバーとシリンダヘッドとの対向する接合面によって圧縮されることで、少なくとも上記シリンダブロックとチェーンケースカバーとの接合部の上端部に形成される隙間に押し付けられる弾性シール材からなる隙間充填用弾性体を設けたことを特徴とする金属ガスケット。 - 上記隙間充填用弾性体の弾性変形量を規制する、上記弾性シール材よりも剛性の高い材料からなる増厚部を、上記基板に設けたことを特徴とする請求項1に記載した金属ガスケット。
- 上記隙間充填用弾性体は、上記ビード形成位置に設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載した金属ガスケット。
- 上記ビードは、基板を板厚方向に屈曲して凸状に成形してなる金属ビードと、その金属ビードの凸部側表面に固着すると共に凸部裏側の凹部に充填されて金属ビードの変形と共に板厚方向に圧縮変形する弾性シール材からなるゴムビードと、から構成され、さらに、上記隙間充填用弾性体とゴムビードとが一体に成形されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載した金属ガスケット。
- 上記隙間充填用弾性体は、ゴムビードで形成され、他の部分よりも肉厚に形成されていることを特徴とする請求項4に記載した金属ガスケット。
- 上記隙間充填用弾性体を構成するゴムビードを固着する金属ビードの一部が開口していることを特徴とする請求項5に記載した金属ガスケット。
- 上記金属ビードは、上記隙間充填用弾性体に埋設される位置でのビード幅がその他の部分に比べて広く設定されていることを特徴とする請求項6に記載した金属ガスケット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003193010A JP2005030429A (ja) | 2003-07-07 | 2003-07-07 | 金属ガスケット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003193010A JP2005030429A (ja) | 2003-07-07 | 2003-07-07 | 金属ガスケット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005030429A true JP2005030429A (ja) | 2005-02-03 |
Family
ID=34204635
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003193010A Pending JP2005030429A (ja) | 2003-07-07 | 2003-07-07 | 金属ガスケット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005030429A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014206214A (ja) * | 2013-04-12 | 2014-10-30 | Nok株式会社 | 三面合わせ部用ガスケット |
-
2003
- 2003-07-07 JP JP2003193010A patent/JP2005030429A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014206214A (ja) * | 2013-04-12 | 2014-10-30 | Nok株式会社 | 三面合わせ部用ガスケット |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1350992B1 (en) | Metallic gasket | |
JP4598599B2 (ja) | シリンダヘッド・ガスケット | |
JP2007139177A (ja) | ガスケット | |
EP0872671A2 (en) | Metal gasket having seal structure for three-surface combining portion | |
US6164662A (en) | Metal gasket | |
JP3709365B2 (ja) | メタルガスケット | |
JP4421225B2 (ja) | 金属ガスケット | |
JP2005030429A (ja) | 金属ガスケット | |
US9127768B2 (en) | Gasket for cylinder head | |
JP4914792B2 (ja) | 金属製ガスケット | |
KR200416238Y1 (ko) | 실린더 헤드 개스킷용 스토퍼 | |
JP4245927B2 (ja) | 金属ガスケット | |
JP4151770B2 (ja) | 金属ガスケット | |
JP2004218526A (ja) | 金属ガスケット | |
JP4215885B2 (ja) | 金属ガスケット | |
JPH09177605A (ja) | ガスケット連接部のシール構造 | |
JPH1193763A (ja) | エンジンのシール構造 | |
KR200408641Y1 (ko) | 가스켓 | |
JPH06272765A (ja) | 金属ガスケット | |
JP2000220744A (ja) | 金属ガスケット | |
KR20070053946A (ko) | 가스켓 | |
JPH09280110A (ja) | 金属製ガスケット |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20060308 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080919 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081014 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090303 |