JP2015117757A - シリンダヘッドガスケット及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】面圧発生部におけるビードバネ定数の低減や段差量の低減に依存することなくボア変形を低減させるシリンダヘッドガスケットを提供する。
【解決手段】内燃機関のシリンダブロックおよびシリンダヘッド間に挟み込まれて装着されるシリンダヘッドガスケットであって、シリンダブロックにおける燃焼室に重ねられる部位に平面円形のボア穴を有するとともにシリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁に重ねられる部位にボア穴の周りを囲む立体形状よりなる面圧発生部を有するシリンダヘッドガスケットにおいて、面圧発生部は、隔壁の厚み方向一定位置に配置されるとともにボア穴周りの円周上一部で隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側またはウォータージャケット部側に配置されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、内燃機関のシリンダブロックおよびシリンダヘッド間に挟み込まれて装着されるシリンダヘッドガスケットとその製造方法に関する。
従来から図6に概略を示す平板状の金属製シリンダヘッドガスケット51が知られており、このシリンダヘッドガスケット51の平面上には、シリンダブロックにおける燃焼室に重ねられる部位に平面円形のボア穴52が気筒数に応じて所要数設けられ、シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁に重ねられる部位(隔壁重ね部)53にボア穴52の周りを囲むビードまたは段差等の立体形状よりなる面圧発生部55が設けられている。
図6ではシリンダブロックにおけるウォータージャケット部に重ねられる部位(W/J重ね部)54を点線で描いており、このW/J重ね部54とボア穴52との間に隔壁重ね部53が設けられ、この隔壁重ね部53に図上一点鎖線で示す面圧発生部55が設けられている。また、ウォータージャケット部の冷却水がシリンダブロック外部へ洩れるのを防止するため、W/J重ね部54の外側にも面圧発生部56が設けられている。
隔壁重ね部53に設けられる面圧発生部55は、燃焼室の高圧ガスが洩れないようにシールするボア用シールとして設けられ、またウォータージャケット部の冷却水がボア側へ洩れないようにシールする水用シールとして設けられている。面圧発生部55の立体形状としてはビードよりなるもの(ビードタイプ)や、シム溶接(または折り返し)ストッパよりなり厚み差による段差を形成するもの(ストッパタイプ)などがある。
また、面圧発生部55はこのようにボア用シールおよび水用シールとして設けられるので二重のシールラインとして形成されることが多く、図6では内側の一点鎖線が前者のボア用シールとしての第1面圧発生部55Aを示し、外側の一点鎖線が後者の水用シールとしての第2面圧発生部55Bを示している。
第1面圧発生部55Aは、複数のボア穴52を個別に囲むように形成され、平面円形のボア穴52に対し同心円状に形成されている。第2面圧発生部55Bは複数のボア穴52をまとめて囲むように形成されるが、互いに隣り合うボア穴52同士の中間領域以外の部分については第1面圧発生部55Aと同様、平面円形のボア穴52に対し同心円状に形成されている。またこれらの第1および第2面圧発生部55A,55Bを設けた隔壁重ね部53はこれも平面円形のボア穴52に対し同心円状に形成され、一定の幅(径方向幅)wを備える環状の領域として形成されている。また、第1および第2面圧発生部55A,55Bはその中間位置が隔壁重ね部53の幅方向一定位置に配置され、隔壁重ね部53は隔壁に重ねられる部位であるので、第1および第2面圧発生部55A,55Bはその中間位置が隔壁の厚み方向一定位置に配置されるものとされている。
ところで、一般的にシリンダブロックおよびシリンダヘッド間にシリンダヘッドガスケット51を組み付けてボルトで締め付けると、ボルト締付け軸力入力に伴って発生する面圧発生部55の反力によりシリンダブロックが変形するいわゆるボア変形が発生し、これに対し、昨今における燃費向上の要求によりエンジンのフリクションを低減することすなわちボア変形を低減することが大きな課題となっている。
上記ボア変形を低減させるためには、上記ビードタイプではそのバネ定数を低くすること、ストッパタイプではその段差量を小さくすることが考えられる。
しかしながら燃費向上の要求はますます厳しくなってきており、更なるボア変形の低減のために更なるビードバネ定数の低減や段差量の低減を実施すると、シール面圧が益々低下し、シール性に支障を来たすことが懸念される。
特開2006−342749号公報
本発明は以上の点に鑑みて、面圧発生部におけるビードバネ定数の低減や段差量の低減などに依存することなくボア変形を低減させることができるシリンダヘッドガスケットとその製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の請求項1によるシリンダヘッドガスケットは、内燃機関のシリンダブロックおよびシリンダヘッド間に挟み込まれて装着されるシリンダヘッドガスケットであって、前記シリンダブロックにおける燃焼室に重ねられる部位に平面円形のボア穴を有するとともに前記シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁に重ねられる部位に前記ボア穴の周りを囲む立体形状よりなる面圧発生部を有するシリンダヘッドガスケットにおいて、前記面圧発生部は、前記隔壁の厚み方向一定位置に配置されるとともにボア穴周りの円周上一部で前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側またはウォータージャケット部側に配置されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項2によるシリンダヘッドガスケットは、上記した請求項1記載のシリンダヘッドガスケットにおいて、前記面圧発生部は、ボア用シールとしての第1面圧発生部と水用シールとしての第2面圧発生部との組み合わせを有し、前記第1および第2面圧発生部の中間位置が前記隔壁の厚み方向一定位置に配置されるとともにボア穴周りの円周上一部で前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側またはウォータージャケット部側に配置されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項3によるシリンダヘッドガスケットの製造方法は、上記した請求項1記載のシリンダヘッドガスケットを製造する方法であって、シリンダヘッドガスケットを装着するシリンダブロックに発生するボア変形を実測しまたはシミュレーションで予測する工程と、前記実測または予測の結果として前記シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁がウォータージャケット部側に倒れ変形する部位では面圧発生部が前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側に位置するように設計するとともに前記隔壁が燃焼室側に倒れ変形する部位では面圧発生部が前記隔壁の厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に位置するように設計する工程と、前記設計に基づいてシリンダヘッドガスケットを製作する工程とを順次実施することを特徴とする。
更にまた、本発明の請求項4によるシリンダヘッドガスケットの製造方法は、上記した請求項2記載のシリンダヘッドガスケットを製造する方法であって、シリンダヘッドガスケットを装着するシリンダブロックに発生するボア変形を実測しまたはシミュレーションで予測する工程と、前記実測または予測の結果として前記シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁がウォータージャケット部側に倒れ変形する部位では第1および第2面圧発生部の中間位置が前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側に位置するように設計するとともに前記隔壁が燃焼室側に倒れ変形する部位では第1および第2面圧発生部の中間位置が前記隔壁の厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に位置するように設計する工程と、前記設計に基づいてシリンダヘッドガスケットを製作する工程とを順次実施することを特徴とする。
上記したようにシリンダブロックおよびシリンダヘッド間にシリンダヘッドガスケットを組み付けてボルトで締め付けると、ボルト締付け軸力入力に伴って発生する面圧発生部の反力によりシリンダブロックが変形するいわゆるボア変形が発生することがあり、これに対し本発明はこのようなボア変形を低減することを課題とする。
ボア変形の態様としては、シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁がウォータージャケット部側に倒れるように変形することがあり、この場合は、ガスケットにおける面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側に配置することにより隔壁の倒れ度合いを縮小することが可能とされる。すなわち従来は面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置に配置していたため隔壁が或る量に亙ってウォータージャケット部側に倒れ変形していたところ、面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に移動させると隔壁の倒れ度合いが増大し、反対に面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側に移動させると隔壁の倒れ度合いが縮小する。したがって本発明ではこの場合、後者を選択し、面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側に配置する。
また、ボア変形の異なる態様としては、シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁が反対に燃焼室側に倒れるように変形することがあり、この場合は、面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に配置することにより隔壁の倒れ度合いを縮小することが可能とされる。すなわち従来は面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置に配置していたため隔壁が或る量に亙って燃焼室側に倒れ変形していたところ、面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側に移動させると隔壁の倒れ度合いが増大し、反対に面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に移動させると隔壁の倒れ度合いが縮小する。したがって本発明ではこの場合、後者を選択し、面圧発生部を隔壁の幅方向一定位置よりウォータージャケット部側に配置する。
尚、ボア変形はボア穴の周りの円周上一部で発生するので、これに合わせて本発明では上記したような面圧発生部の移動(径方向移動)をボア穴の周りの円周上一部のみにて行なうものである。ボア変形が発生していない部位まで面圧発生部を移動させると新たなボア変形が発生する要因ともなりかねず、このようなことは避けなければならない。
例えば平面円形のボア穴を時計の文字盤に見立てて、その12時位置近傍で隔壁が倒れ変形するボア変形が発生する場合には、この12時位置近傍のみにて面圧発生部を燃焼室側またはウォータージャケット部側に移動させ、残りの部分については面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置に配置し、12時位置近傍の面圧発生部と残りの部分の面圧発生部とをなだらかな曲線にて連結する。また、12時位置近傍および6時位置近傍でそれぞれ隔壁が倒れ変形するボア変形が発生する場合には、この12時位置近傍および6時位置近傍のみにて面圧発生部を燃焼室側またはウォータージャケット部側に移動させ、残りの部分については面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置に配置し、12時位置近傍および6時位置近傍の面圧発生部と残りの部分の面圧発生部とをなだらかな曲線にて連結する。したがって本発明では、ボア穴は平面円形であっても面圧発生部は同心状の円形とはならずに楕円形などの比較的いびつな形状となる。
また、面圧発生部としては上記したように、燃焼室の高圧ガスをシールするボア用シールとしての第1面圧発生部とウォータージャケット部の冷却水をシールする水用シールとしての第2面圧発生部があるビード形状の場合には、第1および第2面圧発生部の中間位置を隔壁の厚み方向一定位置に対し燃焼室側またはウォータージャケット部側に移動させる。したがって第1および第2面圧発生部は互いの間隔を一定に保ったままで移動することになる。
更にまた、隔壁が倒れ変形するボア変形の発生状況はエンジンの仕様ごとに異なるので、シリンダヘッドガスケットを製造するに際して先ずは、シリンダヘッドガスケットを組み付けるエンジンを特定(選択)する。次いで、特定したエンジンのシリンダブロックおよびシリンダヘッド間に従来タイプの面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置に配置したシリンダヘッドガスケットを組み付けボルトで締め付けてボア変形の発生状況を実測する。この実測はこれに代えてFEM解析などによるシミュレーションで予測値を採るようにしても良い。次いで、上記実測値または予測値に照らして面圧発生部の配置をボア穴の周りで全周に亙って決めていく。具体的には、隔壁がW/J側に倒れるように変形している場合には面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置よりも燃焼室側(内側)へ配置し、隔壁が燃焼室側に倒れるように変形している場合には面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置よりもウォータージャケット部側(外側)へ配置する。これをボア穴の周りで全周に亙って複数のポイントを決めて繰り返し、ポイントごとの面圧発生部の配置点を決定し、この面圧発生部の配置点をなだらかな曲線で結ぶと、真円形ではない楕円形のような全周に亙る面圧発生部の配置が決定される。次いで、決定した全周に亙る面圧発生部の配置に基づいてシリンダヘッドガスケットを製作する。したがって本発明によれば、エンジンの仕様ごとに最適なシリンダヘッドガスケットを製造することが可能とされる。
本発明は、以下の効果を奏する。
すなわち本発明においては以上説明したように、ガスケットにおける面圧発生部を円周上一部でシリンダブロックにおける隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側またはウォータージャケット部側に配置するようにしたため、隔壁が倒れるように変形するボア変形を低減させることができる。また、面圧発生部におけるビードバネ定数や段差量を低減させるものでないため、ガスケットのシール性を維持することができる。
本発明の実施例に係るシリンダヘッドガスケットの概略平面図 同じく同シリンダヘッドガスケットにおける隔壁厚み方向一定位置に対する面圧発生部の位置関係を示す説明図であって、(A)は面圧発生部が隔壁厚み方向一定位置に配置された状態を示す説明図、(B)は面圧発生部が隔壁厚み方向一定位置より燃焼室側に配置された状態を示す説明図、(C)は面圧発生部が隔壁厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に配置された状態を示す説明図 同シリンダヘッドガスケットにおける隔壁厚み方向一定位置に対する面圧発生部の位置関係を示す説明図 本発明の他の実施例に係るシリンダヘッドガスケットにおける隔壁厚み方向一定位置に対する面圧発生部の位置関係を示す説明図であって、(A)は面圧発生部が隔壁厚み方向一定位置に配置された状態を示す説明図、(B)は面圧発生部が隔壁厚み方向一定位置より燃焼室側に配置された状態を示す説明図、(C)は面圧発生部が隔壁厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に配置された状態を示す説明図 ボア変形の実測方法の一例を示す説明図 従来例に係るシリンダヘッドガスケットの概略平面図
本発明には、以下の実施形態が含まれる。
(1)従来のビードタイプまたはシム溶接(または折り返し)ストッパタイプのシリンダヘッドガスケットにおいてボア変形を低減させるためにビードタイプではバネ定数を低く、シム溶接(または折り返し)ストッパタイプでは段差量を小さくすることで対応している。しかしながら昨今における燃費向上要求はますます厳しくなってきており、更なるボア変形低減(=フリクション低減)のためのビードバネ定数低減、段差量低減が求められるが、何れもシール面圧低下の跳ね返り(副作用)があり、ボア変形低減にも限界がある。したがってシール面圧低下の跳ね返り(副作用)の無い対応技術が求められている。
(2)本発明では、シール面圧低下(=ビードバネ定数低減、段差量低減)の跳ね返り(副作用)が無くボア低減が可能な因子として面圧発生点(=荷重発生点)に着目し、バネ定数、段差量はそのままにその面圧発生点を場所により内側(ボア側)〜外側(ウォータージャケット側)にボア変形が最小となるよう設定(可変化)する手法とした。
(3)ボア変形は、ボルト締付け軸力入力によりシリンダヘッドガスケットにおけるビード等の面圧発生部に反力が発生することでボア部(隔壁)に曲げモーメントが発生する現象である。またボア変形は、ボア(隔壁)にかかる曲げモーメント入力とその入力に耐えるボア剛性によって決定される。曲げモーメント入力は、ボアに発生するその荷重とその作用点(荷重点)とボルト位置で決まる作用長さにより決定され、シリンダヘッドガスケットは、その荷重と作用点(荷重点)位置に関わっている。本発明は、その荷重(シール面圧)はそのままに作用点(荷重点)を各気筒毎に変化させてボア変形低減を実現する。すなわち本発明は、面圧発生点(荷重発生点)が可変となる形状を備えるシリンダヘッドガスケットの発明である。
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
図1は、本発明の実施例に係るシリンダヘッドガスケット11の概略的な平面を示している。当該実施例に係るシリンダヘッドガスケット11は、内燃機関のシリンダブロックおよびシリンダヘッド間に挟み込まれて装着される平板状の金属製シリンダヘッドガスケットであって、以下のように構成されている。
すなわちシリンダヘッドガスケット11の平面上であってシリンダブロックにおける燃焼室に重ねられる部位に平面円形のボア穴12が内燃機関の気筒数に応じて所要数設けられ、このボア穴12の周りに、シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁に重ねられる部位(隔壁重ね部)13、シリンダブロックにおけるウォータージャケット部に重ねられる部位(W/J重ね部)14ならびにシリンダブロックにおけるブロック外周部に重ねられる部位(外周重ね部)15が順次平面的に設けられている。
このうち隔壁重ね部13は、シリンダブロックにおける隔壁が円筒状であるのに対応して平面円形のボア穴12に対し同心円状に形成され、かつ一定の幅(径方向幅)wを備える環状の領域として形成され、この隔壁重ね部13にボア穴12の周りを囲むようにして立体形状よりなる面圧発生部16が設けられている。
面圧発生部16は、燃焼室の高圧ガスをシールするボア用シールとしての内側の第1面圧発生部16Aと、ウォータージャケット部の冷却水をシールする水用シールとしての外側の第2面圧発生部16Bとの組み合わせとされ、2重のシールラインを形成している。
外周重ね部15には、W/J重ね部14の周りを囲むようにして立体形状よりなる第3面圧発生部17が設けられ、また、ボルト穴18や水・油穴(図示せず)、これらを囲む面圧発生部(図示せず)などが別途設けられている。
隔壁重ね部13に設けられた面圧発生部16のうち内側の第1面圧発生部16Aは、複数のボア穴12を個別に囲むように形成され、図2(A)の断面図に示すように一対の斜面19a,19bの組み合わせよりなるフルビード19として形成されている。一方、外側の第2面圧発生部16Bは複数のボア穴12をまとめて囲むように形成され、図2(A)の断面図に示すように斜面20aおよび平面20bの組み合わせよりなるハーフビード20として形成されている。
また、この第1および第2面圧発生部16A,16Bは図2(A)に示すようにその中間位置C1がシリンダブロック31における隔壁33の厚み方向一定位置としての中間位置C2に配置されているが、ボア穴12周りの円周上一部では図2(B)に示すように中間位置C1が隔壁33の厚み方向中間位置C2より燃焼室32側に配置され、またはボア穴12周りの円周上一部では図2(C)に示すように中間位置C1が隔壁33の厚み方向中間位置C2よりウォータージャケット部34側に配置され、これによりシリンダブロック31に発生するボア変形を低減することが可能とされている。
すなわち上記したようにシリンダブロックおよびシリンダヘッド間にシリンダヘッドガスケットを組み付けてボルトで締め付けると、ボルト締付け軸力入力に伴って発生する面圧発生部の反力によりシリンダブロックが変形するいわゆるボア変形が発生することがある。
ボア変形としては、図2(B)に矢印で示すようにシリンダブロック31における隔壁33がウォータージャケット部34側に倒れるように変形することがあり、この場合には、ガスケット11における第1および第2面圧発生部16A,16Bの中間位置C1を隔壁33の厚み方向中間位置C2より燃焼室32側に配置することにより隔壁33の倒れ度合いを縮小することが可能とされる。
また、ボア変形としては、図2(C)に矢印で示すようにシリンダブロック31における隔壁33が燃焼室32側に倒れるように変形することがあり、この場合には、第1および第2面圧発生部16A,16Bの中間位置C1を隔壁33の厚み方向中間位置C2よりウォータージャケット部34側に配置することにより隔壁33の倒れ度合いを縮小することが可能とされる。
例えば図3で4つ並んだ隔壁33のうち左側の隔壁33では、これを時計の文字盤に見立てて、その12時位置近傍および6時位置近傍で隔壁33がウォータージャケット部側(外側)に倒れ変形するボア変形が発生するとともにその9時位置近傍で隔壁33が燃焼室側(内側)に倒れ変形するボア変形が発生するので、12時位置近傍および6時位置近傍で第1および第2面圧発生部16A,16Bの中間位置C1が隔壁33の厚み方向中間位置C2より燃焼室側(内側)に配置されるとともに9時位置近傍で第1および第2面圧発生部16A,16Bの中間位置C1が隔壁33の厚み方向中間位置C2よりウォータージャケット部側(外側)に配置される。
図3で4つ並んだ隔壁33のうち左から2番目の隔壁33では特にボア変形が発生しないので、第1および第2面圧発生部16A,16Bの中間位置C1は隔壁33の厚み方向中間位置C2と同じに配置される。
図3で4つ並んだ隔壁33のうち左から3番目の隔壁33では、その12時位置近傍および6時位置近傍で隔壁33がウォータージャケット部側(外側)に倒れ変形するボア変形が発生するので、12時位置近傍および6時位置近傍で第1および第2面圧発生部16A,16Bの中間位置C1が隔壁33の厚み方向中間位置C2より燃焼室側(内側)に配置される。
また、図3で4つ並んだ隔壁33のうち右側の隔壁33では、その12時位置近傍および6時位置近傍で隔壁33が燃焼室側(内側)に倒れ変形するボア変形が発生するとともにその3時位置近傍で隔壁33がウォータージャケット部側(外側)に倒れ変形するボア変形が発生するので、12時位置近傍および6時位置近傍で第1および第2面圧発生部16A,16Bの中間位置C1が隔壁33の厚み方向中間位置C1よりウォータージャケット部側(外側)に配置されるとともに3時位置近傍で第1および第2面圧発生部16A,16Bの中間位置C1が隔壁33の厚み方向中間位置C2より燃焼室側(内側)に配置される。
したがってこれらにより4つ並んだ隔壁33のそれぞれでその倒れ度合いを縮小することが可能とされる。
尚、第1面圧発生部16Aを構成するフルビード19では、一対の斜面19a,19b間の頂部19cまたは底部19dで最大面圧が発生するので、この頂部19cまたは底部19dを位置の基準としてフルビード19の配置を決定する。また第2面圧発生部16Bを構成するハーフビード20では、斜面20aおよび平面20b間の角部20cで最大面圧が発生するので、この角部20cを位置の基準としてハーフビード20の配置を決定する。したがって第1および第2面圧発生部16A,16Bの中間位置C1は当該実施例の場合、フルビード19の頂部19cまたは底部19dとハーフビード20の角部20cとの中間位置のことを云う。また図示はしないが、面圧発生部がシム溶接(または折り返し)ストッパよりなり厚み差による段差を形成するもの(ストッパタイプ)である場合には、段差を位置の基準として配置を決定する。
また、面圧発生部16が2重ではなく1重のシールラインを形成する場合には図4に示すように、この面圧発生部16を構成する唯一の立体形状を円周上一部で隔壁33の厚み方向中間位置C2より燃焼室32側またはウォータージャケット部34側に配置する。図示する例はフルビード19であるので、その一対の斜面19a,19b間の頂部19cまたは底部19dを位置の基準としてフルビード19の配置を決定することになる。
また、隔壁33の厚み方向中間位置C1と隔壁重ね部13の幅方向中間位置はその位置が一致するので、これまでの説明で記載した隔壁33の厚み方向中間位置(一定位置)はこれを隔壁重ね部13の幅方向中間位置(一定位置)と換言することができる。
また、面圧発生部ないし面圧発生点は、組付けボルトの締め付けにより荷重が作用することによって最大面圧が発生する部位であるので、これまでの説明で記載した面圧発生部ないし面圧発生点はこれを荷重部ないし荷重点と換言することができる。
つぎに上記構成のシリンダヘッドガスケット11の製造方法を説明する。
上記したようにシリンダブロック31における燃焼室32およびウォータージャケット部34間の隔壁33が倒れ変形するボア変形の発生状況はエンジンの仕様ごとに異なるので、シリンダヘッドガスケット11を製造するに際しては先ず、シリンダヘッドガスケット11を組み付けるエンジンを特定(選択)する。
次いで、特定したエンジンにどのようなボア変形が発生するかを測定し、すなわち特定したエンジンのシリンダブロック31およびシリンダヘッド間に従来タイプの面圧発生部55を隔壁33の厚み方向中間位置に配置したシリンダヘッドガスケット51を組み付け、ボルトで締め付けて、ボア変形の発生状況を実測する。
実測法としては例えば図5に示すようにインコメータ41を用いて行ない、ゲージ42を隔壁(ボア側壁)33の内面に当てて1周させ、5deg毎(任意に設定可)にその凹凸を測定する。次にゲージ42を5mm下げた(任意に設定可)ところで同様にゲージ42を隔壁33の内面に当てて1周させ、5deg毎にその凹凸を測定し、これを隔壁33の下部まで繰り返し実施することにより隔壁33の倒れ度合いを実測値として知得する。
次いで、上記実測値に照らして、面圧発生部16の配置を決定する設計を行ない、すなわち図2(B)に示すように隔壁33がウォータージャケット部34側に倒れ変形している部位では第1および第2面圧発生部16A,16Bの中間位置C1が隔壁33の厚み方向中間位置C2より燃焼室32側に位置するように設計するとともに隔壁33が燃焼室32側に倒れ変形する部位では第1および第2面圧発生部16A,16Bの中間位置C1が隔壁33の厚み方向中間位置C2よりウォータージャケット部34側に位置するように設計し、その他の部位についても併せ設計し、ガスケット全体の設計図を作成する。
次いで、作成した設計図に基づいてシリンダヘッドガスケット11を製作する。
したがってこの製造方法によれば、エンジンの仕様ごとにボア変形の低減について最適なシリンダヘッドガスケット11を製造することができ、本願発明者らが行なった試験によるとボア変形を約20〜30%の割合で低減することができる。
11 シリンダヘッドガスケット
12 ボア穴
13 隔壁重ね部
14 W/J重ね部
15 外周重ね部
16,16A,16B,17 面圧発生部
18 ボルト穴
19 フルビード
19a,19b,20a 斜面
19c 頂部
19d 底部
20 ハーフビード
20b 平面
20c 角部
31 シリンダブロック
32 燃焼室
33 隔壁
34ウォータージャケット部
C1 第1および第2面圧発生部の中間位置
C2 隔壁の厚み方向中間位置

Claims (4)

  1. 内燃機関のシリンダブロックおよびシリンダヘッド間に挟み込まれて装着されるシリンダヘッドガスケットであって、前記シリンダブロックにおける燃焼室に重ねられる部位に平面円形のボア穴を有するとともに前記シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁に重ねられる部位に前記ボア穴の周りを囲む立体形状よりなる面圧発生部を有するシリンダヘッドガスケットにおいて、
    前記面圧発生部は、前記隔壁の厚み方向一定位置に配置されるとともにボア穴周りの円周上一部で前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側またはウォータージャケット部側に配置されていることを特徴とするシリンダヘッドガスケット。
  2. 請求項1記載のシリンダヘッドガスケットにおいて、
    前記面圧発生部は、ボア用シールとしての第1面圧発生部と水用シールとしての第2面圧発生部との組み合わせを有し、
    前記第1および第2面圧発生部の中間位置が前記隔壁の厚み方向一定位置に配置されるとともにボア穴周りの円周上一部で前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側またはウォータージャケット部側に配置されていることを特徴とするシリンダヘッドガスケット。
  3. 請求項1記載のシリンダヘッドガスケットを製造する方法であって、
    シリンダヘッドガスケットを装着するシリンダブロックに発生するボア変形を実測しまたはシミュレーションで予測する工程と、
    前記実測または予測の結果として前記シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁がウォータージャケット部側に倒れ変形する部位では面圧発生部が前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側に位置するように設計するとともに前記隔壁が燃焼室側に倒れ変形する部位では面圧発生部が前記隔壁の厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に位置するように設計する工程と、
    前記設計に基づいてシリンダヘッドガスケットを製作する工程とを順次実施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。
  4. 請求項2記載のシリンダヘッドガスケットを製造する方法であって、
    シリンダヘッドガスケットを装着するシリンダブロックに発生するボア変形を実測しまたはシミュレーションで予測する工程と、
    前記実測または予測の結果として前記シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁がウォータージャケット部側に倒れ変形する部位では第1および第2面圧発生部の中間位置が前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側に位置するように設計するとともに前記隔壁が燃焼室側に倒れ変形する部位では第1および第2面圧発生部の中間位置が前記隔壁の厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に位置するように設計する工程と、
    前記設計に基づいてシリンダヘッドガスケットを製作する工程とを順次実施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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