JP2010090945A - シリンダヘッドガスケット - Google Patents
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【解決手段】シリンダヘッドガスケットは、積層させた少なくとも3枚のガスケット基板11〜13を備えており、各ガスケット基板は、各燃焼室孔2の周囲にそれぞれフルビード11a〜13aを備えている。隣接するガスケット基板11、12の各フルビード11a、12aは互いに離隔する方向に膨出させてあり、それらフルビードの間に増圧板14と厚さ調整板15とのいずれか一方を介在させ、また他のガスケット基板13とこれに隣接するガスケット基板との間に上記増圧板14と厚さ調整板15とのいずれか他方を介在させてある。
【選択図】図2
Description
上記各ガスケット基板はそれぞれ燃焼室孔の周囲にフルビードを備えており、2枚のガスケット基板は、上記フルビードを互いに離隔する方向に向けた状態で、直接積層重合されている。また上記厚さ調整板と増圧板は直接重合された状態で、上記2枚のガスケット基板と、その他のガスケット基板との間に介在されている。
上述した従来のシリンダヘッドガスケットにおいては、それぞれ燃焼室孔の周囲にフルビードを備えた少なくとも3枚のガスケット基板を積層しているので、その積層された少なくとも3つのフルビードによって、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間の開きに対する追従性を向上させることができる。
また、上記厚さ調整板の厚さを調整することによりシリンダヘッドガスケットの厚さを調整して、エンジンの燃焼室の容積を容易に調整することができ、また上記増圧板の厚さを調整して、燃焼室孔の周囲の面圧をそれよりも外側の部分の面圧よりも高くして、燃焼室孔の周囲におけるシール性能の向上を図ることができる。
また従来のシリンダヘッドガスケットにおいては、上記増圧板と厚さ調整板とは直接重合された状態となっているので、両者の間の密着性やシール性を向上させためには、いずれか一方の接触面に密着性やシール性を向上させることができるコーティング材を施さなければならず、その分コストアップとなっていた。
本発明はそのような事情に鑑み、フルビードの立ち上がり部分における亀裂の発生を抑制することができ、しかも増圧板や厚さ調整板にコーティング材を施すことなく密着性やシール性を向上させ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。
隣接する第1ガスケット基板のフルビードと第2ガスケット基板のフルビードとを互いに離隔する方向に膨出させるとともに、これらガスケット基板のフルビードの間に上記増圧板と厚さ調整板とのいずれか一方を介在させ、さらにこれらのガスケット基板に第3ガスケット基板を積層して、第3ガスケット基板とこれに隣接するガスケット基板との間に上記増圧板と厚さ調整板とのいずれか他方を介在させたことを特徴とするものである。
また各ガスケット基板には一般に相手材との密着性やシール性を向上させるコーティング材が施されているので、上記増圧板と厚さ調整板とを各ガスケット基板の間に介在することにより、増圧板や厚さ調整板にコーティング材を施すことなく各ガスケット基板のコーティング剤を利用して、安価に密着性やシール性を向上させることが可能となる。
上記シリンダヘッドガスケット1は、図1に示す実施例では、一直線上に直列に配置された4つの燃焼室孔2を備えており、また図示しない締結ボルトを挿通するための複数のボルト孔3や、冷却水が流通する複数の冷却水孔4や、潤滑油が流通する図示しない複数の潤滑油孔等を備えている。
上記3枚のガスケット基板11〜13は、図示しない下方のシリンダブロック側から上方のシリンダヘッドにむけて順次その順番で積層させている。
これらガスケット基板11〜13は、アルミニウム系合金や鋳鉄等からなるシリンダブロックおよびシリンダヘッドよりも硬度の高いばね性を有する素材、例えば、ステンレスやSECC等のような素材からなっており、全域が同一厚さに形成されている。
この増圧板14は、燃焼室孔2の周囲の面圧を高めるために設けられており、図1の破線で示すように、シリンダヘッドガスケット1の燃焼室孔2の周囲に設けられている。そして増圧板14の厚さを適宜に設定することによって、燃焼室孔2の周囲の面圧をそれよりも外側の部分の面圧よりも高くして、燃焼室孔2の周囲におけるシール性能の向上を図ることができるようにしてある。
この厚さ調整板15と上記3枚の金属製ガスケット基板11〜13とはほぼ同一の輪郭形状を有しており、厚さ調整板15の厚さを適宜に設定することによって、シリンダヘッドガスケット1の厚さを調整してエンジンの燃焼室の容積を調整することができるようになっている。
そして上記増圧板14は、燃焼室孔2から両フルビード11a、12aを僅かに越えた位置まで伸びている。
また各ガスケット基板11、12には、上記燃焼室孔2を囲むフルビード11a、12aの外側位置に、各フルビード11a、12aと同一方向に膨出するハーフビード11b、12bを形成してある。
そして上記ガスケット基板13にも、上記燃焼室孔2を囲むフルビード13aの外側位置に、該フルビード13aと同一方向に膨出するハーフビード13bを形成してある。
上記コーティング材16は、それぞれ相手材との密着性、シール性を向上させる目的で設けたものであるが、さらに必要に応じて、すべり性や非粘着性を確保するために、上記コーティング材16の表面にグラファイトやワックスなどのトップコートを施してもよい
他方、各ガスケット基板11〜13の間に介在される増圧板14と厚さ調整板15の表面にはコーティング材を施していないが、増圧板14はガスケット基板11、12の各コーティング材16を介してそれぞれのガスケット基板11、12に密着されるようになるので、それぞれの間の密着性、シール性を確保することができる。
同様に、厚さ調整板15はガスケット基板12、13のコーティング材16を介してそれぞれガスケット基板12、13とに密着されるようになるので、それぞれの間の密着性、シール性も確保することができる。
図3は上記立ち上がり部分11c、12cについてCAE解析を行った結果を示すもので、○印が図2に示す立ち上がり部分11c、12cの解析結果を示している。
また、●は比較例の解析結果を示すもので、この比較例は、図4に示すように、図2に示す増圧板14をガスケット基板11、12の間から取り外し、この増圧板14を厚さ調整板15の下面に積層させることにより、互いに離隔する方向に膨出するガスケット基板11のフルビード11aとガスケット基板12のフルビード12aとを直接積層重合させている。
また、図4に示す比較例の場合、増圧板14と厚さ調整板15とが直接積層されているので、両者間の密着性、シール性を確保するためには、いずれか一方の接触面に上述したコーティング材16を施す必要があり、その分コストアップにつながっていた。
これに対し、本実施例の場合には、増圧板14と厚さ調整板15とはコーティング材16を備えているガスケット基板11〜13の間に介在されているため、増圧板14と厚さ調整板15とにコーティング材16を施すことなく、安価に良好な密着性とシール性とを確保することができる。
すなわち本実施例では、増圧板14は中間のガスケット基板12と上方のガスケット基板13との間に介在させてあり、厚さ調整板15は下方のガスケット基板11と中間のガスケット基板12との間に介在させてある。
その他の構成は、第1実施例と同様に構成してあり、同一又は相当部分には同一の符号を付して示してある。
本実施例においても、第1ガスケット基板11のフルビード11aと第2ガスケット基板12のフルビード12aとの間に厚さ調整板15が介在されて両フルビード11a、12aが直接積層されていないので、それらの立ち上がり部分11c、12cにおける振幅歪や平均歪を比較例よりも小さくすることができ、それによってその部分の亀裂の発生を抑制することができる。
また、増圧板14と厚さ調整板15とにコーティング材16を施すことなく、良好な密着性とシール性とを確保することができる。
すなわち本実施例においては、そして上方の2枚のガスケット基板12、13とに、互いに離隔する方向に膨出するフルビード12a、13aを形成してある。より具体的には、中間のガスケット基板12のフルビード12aはシリンダブロック側(下方側)へ断面山形に膨出し、また上方のガスケット基板13のフルビード13aは、シリンダヘッド側(上方側)へ断面山形に膨出している。
そして、両フルビード12a、13aの間に増圧板14を介在させている。
その他の構成は、第1実施例と同様に構成してあり、同一又は相当部分には同一の符号を付して示してある。
本実施例においても、第1実施例と同等の作用効果が得られることは明らかである。
すなわち本実施例では、上記第1実施例における上方のガスケット基板13の上に第2増圧板24を積層するとともに、第2増圧板24の上に上記ガスケット基板26Aを積層したものである。
上記第2増圧板24は第1増圧板14と実質的に同一の構成を備えており、また第4枚目のガスケット基板26Aのフルビード26Aaと下方のガスケット基板13のフルビード13aとは互いに離隔する方向に膨出するようになる。
すなわち本実施例では、上記第3実施例における上方のガスケット基板13の上に第2厚さ調整板25を積層するとともに、第2厚さ調整板25の上に上記ガスケット基板26Bを積層したものである。
上記第2厚さ調整板25は第1厚さ調整板15と実質的に同一の構成を備えており、また上記第4枚目のガスケット基板26Bのフルビード26Baとこれの下方のガスケット基板13のフルビード13aとは互いに近接する方向に膨出するようになる。
なお上記第4実施例又は第5実施例において、上述した第2実施例と同様に増圧板14、24と厚さ調整板15、25の位置を入れ替えてもよい。
前述したように、厚さ調整板15、25は、それぞれシリンダヘッドガスケット1の厚さを調整してエンジンの燃焼室の容積を調整するものであるから、複数枚設ける必要はなく1枚の厚さ調整板があればよい。したがって、第5実施例の厚さ調整板15、25は、いずれか一方を省略することができ、図示実施例ではシリンダヘッド側(上側)の第2厚さ調整板25を省略してある。
他方、図7に示す第4実施例の増圧板14、24は、それぞれ燃焼室孔2の周囲の面圧を高めるために設けられるものであるから、やはり複数枚設ける必要はなく1枚の厚さ調整板があればよい。しかしながら、図7に示す第4実施例の第1増圧板14は、互いに離隔する方向に膨出するフルビード11a、12aが直接重合するのを防止しているので、これを省略することはできない。同様に、図7に示す第4実施例の第2増圧板24は、互いに離隔する方向に膨出するフルビード13a、26Aaが直接重合するのを防止しているので、やはり省略することはできない。
すなわち本実施例では、上記第4実施例における第4枚目のガスケット基板26Aの上に第2厚さ調整板25を積層するとともに、第2厚さ調整板25の上に上記第5枚目のガスケット基板27Aを積層したものである。
そして上記第5ガスケット基板27Aのフルビード27Aaとガスケット基板26Aのフルビード26Aaとは互いに近接する方向に膨出するようになる。
すなわち本実施例では、上記第5実施例における第4枚目のガスケット基板26Bの上に第2増圧板24を積層するとともに、第2増圧板24の上に上記ガスケット基板27Bを積層したものである。
そして上記第5ガスケット基板27Bのフルビード27Baとガスケット基板26Bのフルビード26Baとは互いに離隔する方向に膨出するようになる。
なお上記第7実施例又は第8実施例において、上述した第2実施例と同様に増圧板14、24と厚さ調整板15、25との位置を入れ替えてもよい。
また図9の第6実施例に関連して説明したように、増圧板と厚さ調整板はそれぞれ1枚あればよいので、上記第7実施例又は第8実施例において、増圧板と厚さ調整板とを少なくとも1枚枚は残した上で、他の増圧板と厚さ調整板とを省略することができる。但し、互いに離隔する方向に膨出するフルビードが直接重合するのを防止している増圧板又は厚さ調整板は、省略することができないことは上述したとおりである。
2 燃焼室孔
11〜13、26A、26B、27A、27B ガスケット基板
11a〜13a、26Aa、26Ba、27Aa、27Ba フルビード
11c、12c 立ち上がり部分
14、24 増圧板
15、25 厚さ調整板
Claims (5)
- 積層させた少なくとも3枚のガスケット基板と、燃焼室孔の周囲の面圧を増加させる増圧板と、ガスケット厚さを調整する厚さ調整板とを備え、上記各ガスケット基板は、各燃焼室孔の周囲にそれぞれフルビードを備えているシリンダヘッドガスケットにおいて、
隣接する第1ガスケット基板のフルビードと第2ガスケット基板のフルビードとを互いに離隔する方向に膨出させるとともに、これらガスケット基板のフルビードの間に上記増圧板と厚さ調整板とのいずれか一方を介在させ、さらにこれらのガスケット基板に第3ガスケット基板を積層して、第3ガスケット基板とこれに隣接するガスケット基板との間に上記増圧板と厚さ調整板とのいずれか他方を介在させたことを特徴とするシリンダヘッドガスケット。 - 上記第3ガスケット基板のフルビードとこれに隣接するガスケット基板のフルビードとは、互いに近接する方向に膨出し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。
- 上記第1ないし第3ガスケット基板の上に、さらに第2増圧板と第2厚さ調整板とのいずれか一方が積層され、該第2増圧板と第2厚さ調整板とのいずれか一方の上に、第4ガスケット基板が積層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。
- 上記第4ガスケット基板の上に、さらに第2増圧板と第2厚さ調整板とのいずれか他方が積層され、該第2増圧板と第2厚さ調整板とのいずれか他方の上に、第5ガスケット基板が積層されてい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。
- 上記各ガスケット基板の表面に、相手材との密着性シール性を向上させるコーティング材が設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。
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