JP6176473B2 - シリンダヘッドガスケット - Google Patents
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Description
このうち特許文献1のシリンダヘッドガスケットは、フルビードが形成された複数枚のガスケット基板と、これらガスケット基板の間に設けられたインナー板と、上記インナー板と上記ガスケット基板との間に設けられて上記燃焼室孔を囲繞するシムとを備えている。
また特許文献2には、上記インナー板の先端部を折り曲げて、燃焼室孔周辺における面圧を向上させたシリンダヘッドガスケットが開示されている(図3の構成)。
一方、引用文献2におけるシリンダヘッドガスケットのように、インナー板の先端を折り曲げた構成とすると、燃焼室孔周辺ではインナー板の板厚2枚分の厚さを確保できるものの、それ以外の部分では板厚1枚分の厚さしか確保することができず、また折り曲げた部分が変形してインナー板の板厚の管理が困難となることから、面圧の調整が困難であるといった問題があった。
このような問題に鑑み、本発明は燃焼室孔周辺およびフルビードの部分においてより適切な面圧を得ることが可能なシリンダヘッドガスケットを提供するものである。
上記シムを上記インナー板の表面における上記ガスケット基板のフルビードと重合する位置に設け、
さらに上記シムが設けられたインナー板の表面における上記シムと燃焼室孔との間の位置に、上記シムよりも板厚の厚いリング状のストッパ板を上記シムとは別個に設け、
上記シム及びストッパ板は、上記インナー板の表面に溶接されており、
また上記インナー板における上記シムおよびストッパ板を設けた上記表面とは反対側の裏面であって、かつ上記シムおよびストッパ板と重合する位置に、当該インナー板の板厚を減少させて形成した段差部を設け、
さらに上記ガスケット基板およびインナー板にはシリンダブロックとシリンダヘッドとを締結するための締結ボルトを挿通させるボルト孔が穿設され、
上記インナー板の段差部の深さを、ボルト孔に接近した位置で深く形成し、そこからボルト孔より離れた位置に向けて、徐々に浅くなるように形成したことを特徴としている。
しかも、上記シムとストッパ板との板厚を個別に設定できることから、燃焼室孔周辺およびフルビードの部分のそれぞれで適切な面圧を得ることが可能となっている。
また上記インナー板における上記シムおよびストッパ板を設けた上記表面とは反対側の裏面であって、かつ上記シムおよびストッパ板と重合する位置に、当該インナー板の板厚を減少させて形成した段差部を設け、
さらに上記ガスケット基板およびインナー板にはシリンダブロックとシリンダヘッドとを締結するための締結ボルトを挿通させるボルト孔が穿設され、上記インナー板の段差部の深さを、ボルト孔に接近した位置で深く形成し、そこからボルト孔より離れた位置に向けて、徐々に浅くなるように形成してあるので、締結ボルトを締結した際における周方向の面圧を均一になるように調整することができる。
上記シリンダヘッドガスケット1には、エンジンのシリンダボアの位置に設けられた燃焼室孔2と、シリンダヘッドとシリンダブロックを締結するための締結ボルトの挿通されるボルト孔3と、冷却液の流通する水孔4と、潤滑油の流通する油孔5とがそれぞれ穿設されている。
そして図2に示すように、上記シリンダヘッドガスケット1は、シリンダブロックに接触する第1ガスケット基板11と、シリンダヘッドに接触する第2ガスケット基板12と、これら第1、第2ガスケット基板11,12の間に設けられたインナー板13と、上記第1ガスケット基板11とインナー板13との間に設けられたリング状のシム14と、上記シム14と燃焼室孔2との間に設けられたリング状のストッパ板15とから構成されている。
また上記第1、第2ガスケット基板11,12は、例えば厚さ0.2〜0.25mm程度のSUS301やSUS304等から製造され、また表面および裏面には必要に応じて図示しない耐熱ゴム等のコーティングが施されている。
上記第1ガスケット基板11のフルビード11aは、それぞれ上記インナー板13に向けて突出するとともに、上記第2ガスケット基板12のフルビード12aも上記インナー板13に向けて突出し、これらフルビード11a,12aは重合する位置に形成されている。
そしてインナー板13と第2ガスケット基板12との間には、上記ストッパ板15がシム14と燃焼室孔2との間に設けられるように配置され、相互に重合しないよう同心円状に並行に設けられている。
上記シム14の内周端および外終端は上記第1、第2ガスケット基板11,12に形成されたフルビード11a,12aとの接触部分よりも内側ないし外側に位置しており、シム14は上記フルビード11a,12aと重合するようになっている。
また図2に示すようにストッパ板15の外周端は必ずしもシム14の内周端と接触する必要はなく、またその内周端は上記燃焼室孔2を形成するようになっている。
本実施例では、シム14の板厚を0.1mmとした場合、ストッパ板15の板厚を0.15mmとすることができ、ここではストッパ板15の板厚をシム14の板厚2枚分の板厚よりも薄く設定している。
なお、このシム14およびストッパ板15の板厚は任意に設定することができ、ストッパ板15の板厚をシム14の板厚2枚分の板厚と同じ板厚とすることも可能である。
そして上記シム14およびストッパ板15はレーザ溶接等の手段によりインナー板13に溶接され、このうち上記シム14の溶接位置は、上記フルビード11a,12aとの接触位置よりも外周側に外れた位置となっている。
そして、上記段差部13aの深さは、燃焼室孔2の周方向で変化するように形成され、具体的には図1に示すようにボルト孔3に接近した位置Aで最も深く形成し、そこからボルト孔3より離れた位置Bに向けて、徐々に浅くなるように形成するようになっている。
例えば、最も浅い燃焼室孔2間の位置Bにおける段差部13aの深さと、最も深いボルト孔3に近接した位置Aでの深さとの差は、5〜50μm程度の範囲内で設定することができる。
なお、この段差部13aの深さについては、燃焼室孔2の径方向で変化するように形成してもよい。たとえば、上記ボルト孔3に近接した位置Aにおいて、燃焼室孔2側の内周側を浅く、ボルト孔3側の外周側を深くすれば、燃焼室孔2の径方向におけるボルトによる締付荷重の均一化を図ることができる。
特に、シム14とストッパ板15とを個別に設けることで、これらの板厚を個別に設定できることから、上記燃焼室孔2の周囲での面圧と、フルビード11a、12aの部分での面圧とを適切に設定することが可能となっている。
これに対し、上記引用文献2に記載されたようなインナー板の先端を折り曲げた構成では、面圧を当該インナー板の板厚2枚分もしくは1枚分で調整しなければならず、たとえばフルビードの部分での面圧を十分に確保できないという問題があった。
また、上記インナー板を折り曲げると、素材の伸び縮みによって当該折り曲げ部分が平坦にならず、板厚の管理が困難となり、このため燃焼室孔の全周において均一に面圧を得ることが難しいという問題もあった。
上記実施例では、シム14とストッパ板15とを並列に配置しているため、これらをそれぞれインナー板13に溶接して固定することが可能となっており、例えばシムの表面にストッパ板を重合させ、これらシムとストッパ板とを一体的にインナー板13に固定する場合よりも容易にこれらの固定を行うことができる。
次に、本実施例ではインナー板13における上記シム14とストッパ板15とを設けた表面の反対側の裏面に上記段差部13aを設けることで、上記段差部13aとシム14との重なりによる不具合を考慮する必要がなくなることから、製造時における精度管理を簡易にすることが可能となる。
さらに、上記段差部13aの深さを燃焼室孔2の周方向で変化させ、ボルト孔3に近接する位置Aで最も深く、ボルト孔3から離れた位置Bが最も浅くなるように設定しているので、締結ボルトを締結した際における周方向の面圧を均一になるように調整することができる。
このうち図3、図4に示す第2、第3実施例のシリンダヘッドガスケット1は、上記第1実施例におけるシリンダヘッドガスケット1に対して、シリンダブロック側もしくはシリンダヘッド側に別途第3ガスケット基板21を設けた構成となっている。
上記第3ガスケット基板21には、上記第1、第2ガスケット基板11、12のフルビード11a、12aと重合する位置に、それぞれシリンダブロックまたはシリンダヘッド側に突出するフルビード21aが形成されている。
この第2、第3実施例のシリンダヘッドガスケットによれば、上記第3ガスケット基板21および上記フルビード21aによって、より良好なシール性を得ることが可能となる。
図5に示す第4実施例において、上記第2ストッパ板22は上記シム14よりも燃焼室孔2に対して外側に同心円上に設けられており、当該第2ストッパ板22の板厚は内周側に隣接するシム14の板厚よりも薄く設定されている。
この第4実施例において、上記インナー板13の裏面に形成した段差部13aは、上記第2ストッパ板22と重合する位置まで形成されている。
一方図6に示す第5実施例において、上記第2ストッパ板22は上記シム14と上記ストッパ板15との間に同心円上に設けられており、当該第2ストッパ板22の板厚は外周側に隣接するシム14の板厚よりも厚く、かつ内周側に隣接するストッパ板15の板厚よりも薄く設定されている。
上記第4、第5実施例によれば、上記シム14、ストッパ板15のほかに、さらに第2ストッパ板22を設け、これらの板厚を燃焼室孔2から遠ざかるにつれて徐々に薄くなるように個別に設定することで、燃焼室孔2の周辺における面圧の調整をより細かに行うことが可能となっている。
11 第1ガスケット基板 11a フルビード
12 第2ガスケット基板 12a フルビード
13 インナー板 13a 段差部
14 シム 15 ストッパ板
Claims (1)
- シリンダブロックとシリンダヘッドとの間に挟持され、燃焼室孔を囲繞するフルビードが形成された複数枚のガスケット基板と、これらガスケット基板の間に設けられたインナー板と、上記インナー板と上記ガスケット基板との間に設けられて上記燃焼室孔を囲繞するシムとを備えたシリンダヘッドガスケットにおいて、
上記シムを上記インナー板の表面における上記ガスケット基板のフルビードと重合する位置に設け、
さらに上記シムが設けられたインナー板の表面における上記シムと燃焼室孔との間の位置に、上記シムよりも板厚の厚いリング状のストッパ板を上記シムとは別個に設け、
上記シム及びストッパ板は、上記インナー板の表面に溶接されており、
また上記インナー板における上記シムおよびストッパ板を設けた上記表面とは反対側の裏面であって、かつ上記シムおよびストッパ板と重合する位置に、当該インナー板の板厚を減少させて形成した段差部を設け、
さらに上記ガスケット基板およびインナー板にはシリンダブロックとシリンダヘッドとを締結するための締結ボルトを挿通させるボルト孔が穿設され、
上記インナー板の段差部の深さを、ボルト孔に接近した位置で深く形成し、そこからボルト孔より離れた位置に向けて、徐々に浅くなるように形成したことを特徴とするシリンダヘッドガスケット。
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