説明

シリンダヘッドガスケット

【解決手段】 シリンダヘッドガスケット1は、シリンダボア4を有するシリンダヘッド2とシリンダブロック3との間に挟持されるようになっており、上記シリンダボア4の位置に燃焼室孔14を穿設した厚さ調整板10と、シールプレート11〜13と、シムプレート17とを積層した構成となっている。そして上記シムプレート17の燃焼室孔14とは反対側の端部は、上記燃焼室孔14に向けて折り返してあり、該折り返し部17aによってシリンダヘッドガスケットの厚さを他の部分よりも増厚してある。
【効果】 上記折り返し部17aによってその部分を増厚してあるので、該折り返し部17aにシリンダヘッドとシリンダブロックとを互いに強固に接合することができるようになる。したがって、エンジンの爆発圧力によるシリンダブロックの変形を抑制することができ、それによってシール性の低下を防止でき、またオイル消費量を低減させることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はシリンダヘッドガスケットに関し、より詳しくは、シリンダヘッドとシリンダボアを有するシリンダブロックとの間に挟持され、シールプレートと厚さ調整板とシムプレートとを相互に積層したシリンダヘッドガスケットに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、シリンダヘッドガスケットとして、シリンダヘッドとシリンダボアを有するシリンダブロックとの間に挟持され、上記シリンダボアの位置に燃焼室孔を穿設したシールプレートと、シリンダヘッドガスケットの厚さを調整する厚さ調整板と、燃焼室孔の周囲の面圧を増加させるシムプレートとを積層したシリンダヘッドガスケットが知られている。(例えば特許文献1)。
【特許文献1】特開2008−14334号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
エンジンのシリンダブロックは、エンジン運転時の燃焼室内の爆発圧力によって僅かに弾性変形されるようになる。特に、直列に配置した複数のシリンダボアの周囲にウォータージャケットを形成し、該ウォータージャケットをシリンダブロックの上面に開口させたオープンデッキ型のシリンダブロックにおいては、オープンデッキ型ではないシリンダブロックに比較して、上記ウォータージャケットよりもシリンダボア側の弾性変形が大きくなる。
この弾性変形は、シリンダブロックの隣接するボア間において相対的に大きくなり、最悪の場合には亀裂が生じる危険性があった。
そして、上述した従来周知のシリンダヘッドガスケットを、シリンダボア周囲の弾性変形が相対的に大きなエンジンに適用すると、その弾性変形によってシリンダヘッドガスケットとシリンダブロックとの間や、シリンダヘッドガスケットとシリンダヘッドとの間、あるいは積層重合されたシールプレート、厚さ調整板およびシムプレートの間にこすれが生じ、その部分のシール性が低下するという問題があった。
本発明はそのような事情に鑑み、上記シリンダブロックの弾性変形を可及的に抑制して、良好なシール性を長期間維持することができシリンダヘッドガスケットを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
すなわち請求項1の発明は、シリンダヘッドとシリンダボアを有するシリンダブロックとの間に挟持され、上記シリンダボアの位置に燃焼室孔を穿設したシールプレートと、シリンダヘッドガスケットの厚さを調整する厚さ調整板と、燃焼室孔の周囲の面圧を増加させるシムプレートとを積層したシリンダヘッドガスケットにおいて、
上記シムプレートの燃焼室孔とは反対側の端部を、上記燃焼室孔に向けて折り返して、該折り返し部におけるシリンダヘッドガスケットの厚さを他の部分よりも増厚したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0005】
上記構成によれば、燃焼室孔の周囲に設けた折り返し部をシリンダヘッドとシリンダブロックとによって挟持することができ、この折り返し部はシリンダヘッドガスケットの厚さをその部分で他の部分よりも増厚しているので、該折り返し部にシリンダヘッドとシリンダブロックとを互いに強固に接合することができるようになる。
これによりエンジンの爆発圧力によるシリンダブロックの変形を抑制することができるので、その変形によるシリンダブロックの亀裂を防止することができるとともに、シリンダヘッドガスケットとシリンダブロックとの間や、シリンダヘッドガスケットとシリンダヘッドとの間のこすれが生じることを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図2において、本実施例のシリンダヘッドガスケット1は、シリンダヘッド2とシリンダブロック3との間に挟持されてそれらの間をシールするようになっている。
上記シリンダブロック3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つのシリンダボア4を備えており、各シリンダボア4の周囲にそれらを囲繞するようにウォータージャケット5が形成され、このウォータージャケット5は、シリンダブロック3の上面に開口している。
【0007】
上記シリンダヘッドガスケット1は、図2に示すように、シリンダヘッドガスケットの厚さを調整する1枚の金属製厚さ調整板10と、この厚さ調整板10のシリンダヘッド2側に配置した2枚の金属製第1シールプレート11および第2シールプレート12と、上記厚さ調整板10のシリンダブロック3側に配置した1枚の金属製第3シールプレート13とを備えており、これら厚さ調整板10と各シールプレート11〜13にはそれぞれ、上記シリンダブロック3のシリンダボア4に合わせて穿設した4つの燃焼室孔14を形成してある。
また、図1に示すように、上記厚さ調整板10と各シールプレート11〜13には、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15と、ブローバイガスを流通させるブローバイ孔16をそれぞれ穿設してある。
【0008】
さらに図2に示すように、上記第1シールプレート11と第2シールプレート12との間には、それぞれ燃焼室孔14の周囲の面圧を増加させるリング状の金属製シムプレート17を設けてあり、このシムプレート17は各シリンダボア4毎に配置してある。
上記各シリンダボア4毎に配置したリング状のシムプレート17は、各シリンダボア4の中間位置で相互に一体的に連結してあり、それによって組み立ての容易性を向上させている。しかしながらシムプレート17は、それぞれ別体に製造してもよい。
【0009】
上記厚さ調整板10のシリンダヘッド2側に配置した上方の第1シールプレート11と下方の第2シールプレート12には、リング状のシムプレート17と重合する範囲内でそれぞれフルビード11a、12aを形成してあり、シリンダヘッド2に当接される上方の第1シールプレート11に形成したフルビード11aは、シリンダヘッド2に向けて突出するように形成してある。
他方、厚さ調整板10に当接される下方の第2シールプレート12に形成したフルビード12aは、厚さ調整板10に向けて突出するように形成してある。
そして、厚さ調整板10のシリンダブロック3側に配置した第3シールプレート13にも厚さ調整板10に向けて突出するフルビード13aを形成してあり、上記各フルビード11a〜13aは、それぞれ各燃焼室孔14を無端状に囲むように形成してある。
【0010】
上記第1シールプレート11ないし第3シールプレート13の各表面には、フッ素、ニトリル系等のゴム又はエラストマーの材料などのコーティング材18をコーティングしてある。
上記コーティング材18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18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
【0011】
次に、上記シムプレート17には、該シムプレート17に形成した燃焼室孔14とは反対側の端部に、上記燃焼室孔に向けて折り返した折り返し部17aを形成し、該折り返し部17aにおけるシリンダヘッドガスケット1の厚さを他の部分よりも増厚してある。
本実施例では各シリンダボア4を囲むシムプレート17は、上述したように各シリンダボア4の中間位置で相互に一体的に連結してあるので、該シムプレート17に形成した燃焼室孔14とは反対側の端部の折り返し部17aは、図1の点線で示すように、4つの燃焼室孔14を共通に囲むように無端状に形成されることになる。
そして上記折り返し部17aは、上記ウォータージャケット5よりも内側の位置に形成してあり、該シリンダヘッドガスケット1をシリンダヘッド2とシリンダブロック3との間に挟持した際には、この折り返し部17aによって増厚された部分がシリンダヘッド2とシリンダブロック3とによって高い面圧で挟持されるようになっている。
【0012】
さらに本実施例では、上記折り返し部17aの折り返し側となるシムプレート17の表面に、該折り返し部17aの先端部と燃焼室孔14との間において、所要厚さの合成樹脂製のコーティング層19を形成してある。このコーティング層19を設けることにより、コーティング層19を設けない場合に比較して上記折り返し部17aの面圧が局部的に過大となることを防止することができるので、エンジンの種類に応じて容易に上記折り返し部17aの面圧を調整することができる。
また上記コーティング層19を設ける場合、その厚さを各燃焼室孔14の円周方向で異ならせることができ、例えば隣接するシリンダボア4、4間に隣接する分部の厚さを厚くして、その部分の面圧を他の部分の面圧よりも高めることができる。これによって、隣接するシリンダボア4、4間の相対的に大きな弾性変形を効果的に抑制することが可能となる。
【0013】
以上の構成を有する第1実施例によれば、シリンダヘッドガスケット1をシリンダヘッド2とシリンダブロック3との間に挟持した際には、該シリンダヘッド2とシリンダブロック3とは、ウォータージャケット5の内側の位置において、上記折り返し部17aを形成した部分を介して強固に連結されるようになる。
これにより、特にウォータージャケット5よりも内側となるシリンダブロック3がシリンダボア4側の爆発圧力によってボア4の半径方向外方に湾曲されるのを抑制することが可能となる。
そして、シリンダブロック3の局部的な変形を効果的に抑制することができれば、それに起因して生じるシリンダブロック3と第3シールプレート13との間のこすれや、シリンダヘッド2と第1シールプレート11との間のこすれを抑制することができ、そのこすれに起因して生じるシール性の低下を防止することができる。
【0014】
さらに本実施例によれば、オイルの消費量を低減することができる。すなわち従来のように、エンジンの爆発圧力によりシリンダブロックが局部的に変形してシリンダボアの真円度が低下すると、ピストンリングのボア内面と摺動する際の面圧に強弱が発生し、面圧の低い所では、ボア表面のオイルの掻き落とし能力が低下するため、オイル消費量を増大させる要因となる。
これに対して本実施例においては、上記折り返し部17aによってシリンダブロックが局部的に変形することを効果的に抑制しているので、ピストンリングの面圧に強弱が発生するのを抑制することができ、これによりピストンリングによるオイルの掻き落とし能力の低下を防止してオイル消費量を低減させることができる。
【0015】
図3は本発明の第2実施例を示したもので、上記第1実施例ではシムプレート17に形成した折り返し部17aは4つの燃焼室孔14を共通に囲むように無端状に形成してあるが、本実施例においては弾性変形が大きくなる位置を考慮して部分的に折り返し部を形成したものである。
すなわち本実施例では、上述したようにシリンダブロック3の弾性変形は隣接するボア4、4間において相対的に大きくなるので、それを抑制するためにその隣接するボア4、4に近接した複数箇所に折り返し部17aを形成し、さらに一直線上に直列に配置された4つのシリンダボア4の直列方向両側となる外側位置にも折り返し部17a’を形成してある。
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。
このような構成においても、シリンダブロック3の弾性変形を良好に抑制することができる。
【0016】
図4は本発明の第3実施例を示したもので、本実施例においては、上記第2実施例を基礎として、そのシムプレート17の下面に重合された第2シールプレート12に、第2実施例の各折り返し部17aのそれぞれに対応する位置において貫通孔12bを形成してある。
そしてシムプレート17の各折り返し部17aは、第2シールプレート12の一側表面となる上面から各貫通孔12bを貫通させて、該第2シールプレート12の他側表面となる下面側に折り返して、該第2シールプレート12の下面に密着重合させてある。
また本実施例では、上記第1実施例におけるコーティング層19は省略してあるが、必要に応じて、シムプレート17の下面に、燃焼室孔14から各折り返し部17aの直前の位置までの範囲に亘ってコーティング層19を設けてもよい。
その他の構成は、第1実施例又は第2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。
【0017】
本実施例においても、第2実施例と同様にシリンダブロック3の弾性変形を良好に抑制することができる。そして本実施例における折り返し部17aは、第1実施例のようにシムプレート17自身の下面に密着させるのではなく、第2シールプレート12の一側表面から他側表面に該第2シールプレート12を抱き込むようにして折り返しているので、その折り返し部17aの曲率半径を大きくすることができ、それによって折り返し部17aが疲労亀裂してしまう危険性を低減することができる。
なお図示しないが、シムプレート17が厚さ調整板10に積層重合されている場合には、該厚さ調整板10に貫通孔を形成し、上記折り返し部17aを、厚さ調整板10の一側表面から貫通孔を介して他側表面に該厚さ調整板10を抱き込むようにして折り返しても、同様な作用効果が得られることは勿論である。
【0018】
図5は本発明の第4実施例を示したもので、本実施例においては、上記第3実施例を基礎として、第2シールプレート12下面に重合された厚さ調整板10に、各折り返し部17aのそれぞれに対応する位置において貫通孔10bを形成してある。
そしてシムプレート17の各折り返し部17aは、第2シールプレート12の上面から各貫通孔12b及び貫通孔10bを貫通させて、厚さ調整板10の下面側に折り返して、該厚さ調整板10の下面に密着重合させてある。
これと同時に、最も上方(外側)となる第1シールプレート11には、シムプレート17の各折り返し部17aのそれぞれに対応する位置で折り返し部11bを形成してあり、この第1シールプレート11の折り返し部11bは、シムプレート17の各折り返し部17aのそれぞれを包み込むようにその外側に重合するように折り返してある。
【0019】
より具体的には、第1シールプレート11の各折り返し部11bは、第2シールプレート12の上面側から各貫通孔12b及び貫通孔10bを貫通して、厚さ調整板10の下面側に折り返されており、該厚さ調整板10の下面に密着させたシムプレート17の各折り返し部17aの下面に、密着重合されている。
このとき、第3シールプレート13には、上記折り返し部17a、11bが厚さ調整板10の下面に順次密着できるように、その部分に切欠き部13bを形成してある。そしてこの切欠き部13bは上記折り返し部17a、11bの少なくともいずれか一方の先端面に接触するように形成してあり、それによって第3シールプレート13を上記折り返し部17a、11bの少なくともいずれか一方を介して、シムプレート17と第1シールプレート11との少なくともいずれか一方と連結させている
【0020】
上記第4実施例においては、第1シールプレート11の厚さと第3シールプレート13の厚さとは同一に設定してあり、したがってシリンダヘッドガスケット1における上記折り返し部17a、11bの厚さは、他の実施例と同様に、折り返し部17aの厚さ分だけ他の部分に対して増厚されることになる。
その他の構成は、第3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2実施例、第3実施例と同様にシリンダブロック3の弾性変形を良好に抑制することができる。そして本実施例においては、シリンダヘッドガスケット1を構成する上記厚さ調整板10及び各プレート11〜13、17は、上記折り返し部11bを介して相互に一体的に連結されるようになるので、それら厚さ調整板10や各プレート11〜13、17間の相対的なズレも抑制されるようになる。
そして、シリンダブロック3の局部的な変形を効果的に抑制することができれば、それに起因して生じるシリンダブロック3と第3シールプレート13との間のこすれや、シリンダヘッド2と第1シールプレート11との間のこすれ、或いは第1シールプレート11と第2シールプレート12との間、第2シールプレート12と厚さ調整板10との間、厚さ調整板10と第3シールプレート13との間などのこすれを抑制することができ、そのこすれに起因して生じるシール性の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の第1実施例を示す平面図。
【図2】図1のII−II線に沿う拡大断面図。
【図3】本発明の第2実施例を示す平面図。
【図4】本発明の第3実施例を示す断面図。
【図5】本発明の第4実施例を示す断面図。
【符号の説明】
【0022】
1 シリンダヘッドガスケット 2 シリンダヘッド
3 シリンダブロック 4 シリンダボア
5 ウォータージャケット 10 厚さ調整板
10b、12b 貫通孔 11〜13 シールプレート
11a〜13a フルビード 11b、17a 折り返し部
14 燃焼室孔 17 シムプレート

【特許請求の範囲】
【請求項1】
シリンダヘッドとシリンダボアを有するシリンダブロックとの間に挟持され、上記シリンダボアの位置に燃焼室孔を穿設したシールプレートと、シリンダヘッドガスケットの厚さを調整する厚さ調整板と、燃焼室孔の周囲の面圧を増加させるシムプレートとを積層したシリンダヘッドガスケットにおいて、
上記シムプレートの燃焼室孔とは反対側の端部を、上記燃焼室孔に向けて折り返して、該折り返し部におけるシリンダヘッドガスケットの厚さを他の部分よりも増厚したことを特徴とするシリンダヘッドガスケット。
【請求項2】
上記折り返し部は、シリンダボアを囲んで無端状に形成され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。
【請求項3】
上記折り返し部は、シリンダボアを囲む所要位置に部分的に形成され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。
【請求項4】
上記シムプレートの折り返し部は、該シムプレート自体に密着されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。
【請求項5】
上記折り返し部の折り返し側となるシムプレートの表面に、該折り返し部の先端部と燃焼室孔との間において、所要厚さのコーティング層が形成されていることを特徴とする請求項4に記載のシリンダヘッドガスケット。
【請求項6】
上記コーティング層の厚さは、隣接するシリンダボアの間の近傍で最も厚く設定されていることを特徴とする請求項5に記載のシリンダヘッドガスケット。
【請求項7】
上記シールプレートに貫通孔が形成され、上記シムプレートの折り返し部は該シールプレートの貫通孔を貫通して、該シールプレートを抱き込むように折り返されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。
【請求項8】
上記厚さ調整板に貫通孔が形成され、上記シムプレートの折り返し部は該厚さ調整板の貫通孔を貫通して、該厚さ調整板を抱き込むように折り返されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。
【請求項9】
上記シールプレートと厚さ調整板とにそれぞれ貫通孔が形成され、上記シムプレートの折り返し部は、上記シールプレートの貫通孔と厚さ調整板の貫通孔とをそれぞれ貫通して、上記シールプレートと厚さ調整板とを抱き込むように折り返されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。
【請求項10】
上記シムプレートの外側に最も外側となるシールプレートが積層されており、該シールプレートに、上記シムプレートの折り返し部に重合される折り返し部が形成され、該シールプレートの折り返し部及び/又は上記シムプレートの折り返し部によって全てのシールプレート、厚さ調整板、及びシムプレートが一体的に連結されていることを特徴とする請求項9に記載のシリンダヘッドガスケット。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate


【公開番号】特開2010−84937(P2010−84937A)
【公開日】平成22年4月15日(2010.4.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−258083(P2008−258083)
【出願日】平成20年10月3日(2008.10.3)
【出願人】(000228383)日本ガスケット株式会社 (43)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】