JP5971535B2 - ガスケット - Google Patents
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Description
またこのような内燃機関の排気システムとして、上記エキゾーストマニホールドに上記排気通路と連通する添加孔が開口したフランジ部を設け、当該フランジ部に上記添加孔に連通する噴射空間の形成されたホルダーと、当該ホルダーに保持されるとともに上記噴射空間に燃料を噴射するインジェクターとを設けたものが知られている(特許文献1、2)。
上記構成を有する排気システムでは、上記エキゾーストマニホールドを流通する排気ガスに燃料を添加することで、上記触媒を活性化させることが可能となっている。
しかしながらその場合、エンジンが十分に暖機された後は、上記インジェクター並びに当該インジェクターを保持するホルダーがエンジンやエキゾーストマニホールドからの熱にさらされることとなる。
そこで、上記インジェクターやホルダーを上記熱から防護するためにインシュレータを設けることが想定されるものの、このような構成とした場合には、上記インジェクターとホルダーとの間から漏れた燃料がインシュレータとホルダーとの隙間からエキゾーストマニホールドに落下して、白煙を生じさせてしまうおそれがある。
このような問題に鑑み、本発明は好適な位置に配置されたインジェクターおよびホルダーを有する内燃機関の排気システムに好適なガスケットを提供するものである。
当該ガスケットは、上記フランジ部とホルダーとによって積層された状態で挟持される第1ガスケット基板および第2ガスケット基板によって構成され、
第1ガスケット基板および第2ガスケット基板は、上記フランジ部の添加孔およびホルダーの噴射空間の開口部を囲繞する第1ビード部を備え、
さらに上記第2ガスケット基板は第1ガスケット基板に対して外方に突出して上記ホルダーとインシュレータとによって挟持され、かつ当該ホルダーとインシュレータとの間をシールする第2ビード部を備えることを特徴としている。
上記排気システム1は、エンジン2に接続されて内部に排気通路3aが形成されgたエキゾーストマニホールド3と、エキゾーストマニホールド3に設けられたターボユニット4と、当該ターボユニット4の下流側に設けられた触媒5とを有している。
上記エンジン2より排出された排気ガスは、エキゾーストマニホールド3の排気通路3aを流通した後、上記ターボユニット4を作動させてから上記触媒5を通過して図示しないマフラーより排気され、その際上記触媒5では排気ガスから窒素酸化物(NOx)や粒子状物質(PM)が除去されるようになっている。
すなわち上記排気システム1は、上記エキゾーストマニホールド3に設けられるとともに上記排気通路3aと連通する添加孔11aが開口したフランジ部11と、当該フランジ部11に連結されたホルダー12と、当該ホルダー12に保持されるとともに燃料を噴射するインジェクター13と、上記ホルダー12のエキゾーストマニホールド3側に設けられたインシュレータ14と、上記フランジ部11とホルダー12とによって挟持されるガスケット15(図1には図示せず)とを備えている。
そして図2は上記インシュレータ14とガスケット15とについての平面図を、図3は図2におけるIII―III部の断面図を示している。
上記添加孔11aの形成されたフランジ部11は、エキゾーストマニホールド3におけるエンジン2とターボユニット4との間に設けられており、後述する理由により、上記添加孔11aはエンジン2に接近させた位置に設定されている。
そして本実施例では、図1に示すように、上記フランジ部11の添加孔11aはエキゾーストマニホールド3の排気通路3aにおける屈曲部と連通する位置に設けられ、また上記フランジ部11は水平に対して傾斜して設けられている。
上記ホルダー12には上記フランジ部11側に略半球状の噴射空間12aが形成されており、当該噴射空間12aの開口部は上記フランジ部11の添加孔11aと同径に形成されている。
また上記ホルダー12には上記噴射空間12aを囲繞するように冷却水通路12bが形成され、図示しない配管より供給された冷却水が冷却水通路12bを循環し、上記ホルダー12およびインジェクター13の冷却を行うようになっている。
上記インジェクター13による燃料の噴射は、エキゾーストマニホールド3に設けられた図示しない排気温計等による計測結果に基づいて、図示しない制御手段により制御される。
そしてインジェクター13の後端部はエンジン2側に突出しており、当該後端部には図示しない樹脂製の配管が接続されている。
このようにしてホルダー12にインジェクター13が装着されているため、ホルダー12の外面には、インジェクター13の装着部分から漏れた燃料や、インジェクター13の後端部に接続された配管から漏れた燃料が付着することを想定する必要がある。
しかしながら、上記エンジン2が十分に暖機されてしまうと、上記添加孔11aが上記エンジン2の近くに位置しているため、エンジン2やエキゾーストマニホールド3からの熱によってインジェクター13やホルダー12に接続した配管等が損傷する恐れがある。
そこで本実施例では、上記ホルダー12に上記インシュレータ14を設けることで、上記熱によるインジェクター13や配管等の損傷を防止するようにしている。
図2に示すように、上記底部14aには開口部14c(図示2点鎖線)が形成されており、当該開口部14cは上記エキゾーストマニホールド3のフランジ部11と干渉しないように形成されている。
また底部14aの上記ガスケット15の外縁に沿った位置には、エンジンルーム内に進入した水や、上記ホルダー12の外面を伝って落下した燃料等を受けるためのドレン溝14dが形成されている。
上述した通り、本実施例のフランジ部11は傾斜していることから、上記インシュレータ14の底部14aも傾斜しており、上記ドレン溝14dに流入した水や燃料は当該ドレン溝14dに沿って底部14aの傾斜した下側部分へと流れることとなる。
そして上記水や燃料はドレン溝14dにおける傾斜した下側部分の端部近傍に設けた上記ドレン穴14eより排出され、当該ドレン穴14eは排出された水や燃料がエキゾーストマニホールド3やその他高温となる部材に落下しないような位置に設定されている。
また上記側壁14bは、図1に示すようにインジェクター13がホルダー12に対してエンジン2側に向けて突出するように設けられていることから、当該インジェクター13を熱から保護するためにエンジン2側に位置する部分については高く形成されている。一方、図2に示すように、エンジン2やエキゾーストマニホールド3による熱の影響を受けない部分については側壁14bが省略されている。
上記第1ガスケット基板16は上記フランジ部11側に、上記第2ガスケット基板17は上記ホルダー12側に設けられている。なお第1ガスケット基板16がホルダー12側に、第2ガスケット基板17がフランジ部11側に位置していてもよい。
また第1、第2ガスケット基板16、17には、上記フランジ部11の添加孔11aおよびホルダー12の噴射空間12aの開口部の位置に貫通孔19が穿設されており、これと同様、上記ホルダー12とフランジ部11とを連結するためのボルトが貫通するボルト孔20が設けられている。
そして上記貫通孔19を囲繞する位置には、ハーフビードからなる第1ビード部16a、17a(図2において実線で示す)が形成され、第1ガスケット基板16の第1ビード部16aはフランジ部11側に、第2ガスケット基板17の第1ビード部17aはホルダー12側に突出している。
この第1ビード部16a、17aは、エキゾーストマニホールド3の添加孔11aおよび上記ホルダー12の噴射空間12aを流通する燃料や排気ガスをシールするようになっている。なお本実施例の第1ビード部16a、17aをハーフビードに代えてフルビードとすることも可能である。
そして、上記構成を有する排気システム1を組み立てる際、上記第1、第2ガスケット基板16、17を予め連結固定した状態で、上記ホルダー12に上記ガスケット15の第2ガスケット基板17を介在させて上記インシュレータ14を取り付け、その後このインシュレータ14ごとホルダー12を上記エキゾーストマニホールド3のフランジ部11に装着すればよく、組み立て工程を簡易なものとすることができる。
この第2ビード部17bは、上記ホルダー12におけるインジェクター13の装着部や、インジェクター13の配管接続部より漏れた燃料をシールするようになっており、具体的にはホルダー12の外面を伝ってホルダー12の底面に回り込んだ燃料をシールするようになっている。
上記燃料をシールすることで、当該燃料がホルダー12とインシュレータ14との間からエキゾーストマニホールド3に落下し、蒸発して白煙を上げるのを防止するようになっている。
また、上述したように本実施例のフランジ部11は傾斜しているため、上記ホルダー12の底面も傾斜しており、仮にインジェクター13から漏れた燃料がホルダー12の外面を伝ったとしても、傾斜した下側部分では当該燃料はホルダー12とインシュレータ14との間に回り込むことはなく、これらの間からエキゾーストマニホールド3に落下する恐れはない。
そこで本実施例では、上記第2ビード部17bについては、インシュレータ14の底部14aにおける傾斜した上側部分にのみ設け、下側部分については省略したものとなっている。
これら第2、第3実施例のガスケット15は、上記第1実施例に対して複数枚の第1ガスケット基板16を設けた構成となっており、第2実施例では2枚の第1ガスケット基板16を第3実施例では3枚の第1ガスケット基板16をそれぞれ積層させた構成を有している。
第1実施例と同様、各第1ガスケット基板16および第2ガスケット基板17の重複した位置には、それぞれ上記連通孔19および当該連通孔19を囲繞する第1ビード部16a、17aが形成されており、隣接する第1、第2ガスケット基板16、17における第1ビード部16a、17aは相互に反対側に突出するように形成されている。
また上記第1、第2ガスケット基板16、17における、上記フランジ部11およびホルダー12に密着する側の面には、窒化ボロンを主成分とするコーティング21が形成されており、フランジ部11とホルダー12との間のシール性能を向上させるようになっている。なおこのコーティング21については上記第1実施例においても形成することができる。
これら第2、第3実施例の構成によれば、上記排気ガスの流通する連通孔19において、上記添加孔11aおよび噴射空間12aにおける排気ガスをシールするためのシール圧を確保することができ、排気ガスの排気圧が高い場合であってもこれをシールすることが可能となる。
3 エキゾーストマニホールド 3a 排気通路
5 触媒 11 フランジ部
11a 添加孔 12 ホルダー
12a 噴射空間 13 インジェクター
14 インシュレータ 15 ガスケット
16 第1ガスケット基板 17 第2ガスケット基板
16a、17a 第1ビード部 17b 第2ビード部
Claims (3)
- エンジンと触媒との間に配設されるとともに内部に排気通路が形成されたエキゾーストマニホールドと、当該エキゾーストマニホールドに設けられるとともに上記排気通路と連通する添加孔が開口したフランジ部と、当該フランジ部に設けられるとともに内部に上記添加孔に連通する噴射空間の形成されたホルダーと、当該ホルダーに保持されるとともに上記噴射空間に燃料を噴射するインジェクターと、上記ホルダーのエキゾーストマニホールド側に設けられ、有底皿状を有するとともに底部に上記フランジ部と干渉しないように開口した開口部を有するインシュレータとを備えた内燃機関の排気システムに用いるガスケットであって、
当該ガスケットは、上記フランジ部とホルダーとによって積層された状態で挟持される第1ガスケット基板および第2ガスケット基板によって構成され、
第1ガスケット基板および第2ガスケット基板は、上記フランジ部の添加孔およびホルダーの噴射空間の開口部を囲繞する第1ビード部を備え、
さらに上記第2ガスケット基板は第1ガスケット基板に対して外方に突出して上記ホルダーとインシュレータとによって挟持され、かつ当該ホルダーとインシュレータとの間をシールする第2ビード部を備えることを特徴とするガスケット。 - 上記インシュレータの底部は傾斜しており、
上記第2ガスケット基板の第2ビード部を、インシュレータの底部における傾斜した上側部分と接触する部分に設け、下側部分と接触する部分ついては省略したことを特徴とする請求項1に記載のガスケット。 - 上記第1ガスケット基板を複数設けたことを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載のガスケット。
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