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2を構成する表面にコーティングCの形成された第2ガスケット基板12と、第2ガスケット基板12の表面に設けられたシム14とは溶接により固定され、第2ガスケット基板12におけるシム14を固定した面とは反対側の面において、第2ガスケット基板12とシム14との溶接部分にはコーティングCを形成せず、溶接によって溶接部分に形成される突起に面圧が集中させない。
【効果】溶接部分におけるシール性の悪化を防止することができる。

【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、詳しくはシリンダボアの位置に穿設された燃焼室孔を有するとともに表面にコーティングの形成された基板と、該基板の表面に溶接さ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関する。
【背景技術】
【0002】
従来、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持されてシリンダボア内で発生する燃焼ガスをシールするシリンダヘッドガスケットが知られており、このようなシリンダヘッドガスケットにおいて、シリンダボアを囲繞する燃焼室孔の穿設された基板と、該基板の表面に固定されたシムとを備えたものが知られている。
このようなシリンダヘッドガスケットとして、上記基板の表面にコーティングの形成されたものが知られており、また上記基板とシムとを溶接により固定したものも知られている(特許文献1、2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2001−241551号公報
【特許文献2】国際公開WO2008/084718号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、上記基板とシムとを溶接すると、基板とシムとの溶接部分が溶けて盛り上がるため、上記基板における上記シムの固定された面の反対側の面に突起が形成されることとなる。
その結果、上記溶接部分を覆うように形成されたコーティング層が、上記突起によってシリンダヘッドまたはシリンダブロック側に突出してしまうため、シリンダヘッドガスケットをシリンダヘッドとシリンダブロックとで挟持すると、この突出部分に面圧が集中してしまい、本来面圧が必要となる燃焼室孔周辺のシール性を悪化させるという問題があった。
このような問題に鑑み、本発明は基板とシムとを溶接したシリンダヘッドガスケットにおいて、溶接部分におけるシール性の悪化を防止す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。
【課題を解決するための手段】
【0005】
すなわち、本発明にかかるシリンダヘッドガスケットは、シリンダブロックに形成されたシリンダボアの位置に穿設された燃焼室孔を有するとともに表面にコーティングの形成された基板と、該基板の表面に溶接さ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、
上記基板における上記シムを固定した面とは反対側の面における、上記基板とシムとの溶接部分に上記コーティングを形成しないことを特徴としている。
【発明の効果】
【0006】
上記発明によれば、上記基板における上記シムを固定した面とは反対側の面については、上記基板とシムとの溶接部分にコーティングを形成しないため、溶接部分に形成される突起によって上記コーティング層が突出しないようにすることができる。
その結果、シリンダヘッドガスケットをシリンダヘッドとシリンダブロックとで挟持した場合に、上記溶接部分に面圧が集中してしまうのを抑制でき、本来面圧が必要となる燃焼室孔周辺のシール性を良好なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本実施例にかかるシリンダヘッドガスケットの平面図。
【図2】図1におけるII―II部の断面図。
【図3】第2実施例にかかるシリンダヘッドガスケットの断面図。
【図4】第3実施例にかかるシリンダヘッドガスケットの断面図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図示実施例について説明すると、図1はエンジンのシリンダブロック及びシリンダヘッドの間に介装されて、これらをシールするシリンダヘッドガスケット1の平面図を示し、図2は図1におけるII―II部の断面図を示している。
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の間に設けられた中間基板13と、上記第2ガスケット基板12と中間基板13との間に設けられたリング状のシム14とから構成されている。
【0009】
上記第1、第2ガスケット基板11,12は、それぞれ上記シリンダブロック及びシリンダヘッドの接合面とほぼ一致する形状を有しており、各燃焼室孔2を無端状に囲繞するフルビード11a,12aと、上記フルビード11a,12aのさらに外周を無端状に囲繞するハーフビード11b、12bとが形成されている。
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、このうち第1ガスケット基板11については、その表面および裏面にそれぞれ厚さ15〜30μm程度の厚さで耐熱ゴム等からなるコーティングCが形成されている。
そして、上記第1ガスケット基板11のフルビード11aおよびハーフビード11bは、それぞれ上記シリンダブロック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およびハーフビード12bは上記シリンダヘッドに向けて突出するようになっている。
【0010】
上記第2ガスケット基板12には、上記シム14が溶接により固定されており、該シム14が溶接される中間基板13側の面には上記コーティングCが形成されておらず、その反対側となるシリンダヘッド側の面には上記コーティングCが形成されている。
上記シム14は、例えば厚さ0.05〜0.15mm程度のSUS301やSUS304等からなるリング状の部材となっており、上記シム14の内周端は上記燃焼室孔2を形成するとともに、外周端は上記第2ガスケット基板12に形成されたフルビード12aの外周側の縁部よりもさらに外側に位置し、シム14全体が上記フルビード12aと重合するようになっている。
そして、上記第2ガスケット基板12とシム14とは、レーザ溶接などの手段によって無端状に溶接されており、この溶接位置は上記フルビード12aのさらに外側に位置している。
このように第2ガスケット基板12とシム14とを溶接すると、シム14が溶接される側とは反対側の面には、溶接により溶接側の金属が溶けて固まる際に材料の収縮による基板の曲がりが発生し、結果として高さ15μm程度の突起pが形成されることとなる。
そして上記第2ガスケット基板12における、シム14が溶接される側とは反対側の面のコーティングCは、上記溶接部分つまり上記突起pの形成される部分については形成しないようになっている。
この第2ガスケット基板12のコーティングCについては、あらかじめ上記溶接部分に該当する部分にマスキングを施し、その後第2ガスケット基板12にコーティングCを形成したら、上記マスキングを除去して形成することができ、もしくは第2ガスケット基板12の全面にコーティングCを形成した後、上記溶接部分に該当する部分のコーティングCを除去することも可能である。
そして、このようにして第2ガスケット基板12にコーティングCを施したら、上記第2ガスケット基板12とシム14とを上記燃焼室孔2の位置を合わせながら重合させ、上記溶接位置において溶接すればよい。
【0011】
上記中間基板13は、上記第1、第2ガスケット基板11,12とほぼ一致する形状を有するとともに、上記フルビード11a,12aやハーフビード11b、12bの形成されていない平板状の部材となっており、SECC等からなる厚さ0.2〜1.0mm程度の鋼板から製造されている。
この中間基板13における第2ガスケット基板12側の面には、上記コーティングCが形成されるとともに、上記シム14が嵌合する凹部13aが形成されている。
上記凹部13aに上記シム14が嵌合すると、該シム14の上部が中間基板13の表面に若干突出するようになっており、本実施例では該シム14の突出量が燃焼室孔2の周方向で変化するようになっている。
具体的に説明すると、上記中間基板13における凹部13aの板厚を、図1に示すボルト孔3に接近した位置Aが最も薄くなるように形成し、そこから燃焼室孔2間などのボルト孔3より離れた位置Bに向けて、徐々に板厚が厚くなるように形成するようになっている。
そして、最も厚い燃焼室孔2間の位置Bと、最も薄いボルト孔3に近接した位置Aとにおける上記凹部13aの板厚の差は、5〜50μm程度の範囲内で設定することができる。
なお、凹部13aにおける中間基板13の板厚を、ボルト孔3に接近した外周側が燃焼室孔2側の内周側よりも薄く形成するように、燃焼室の径方向に板厚を増減してもよい。
【0012】
上記構成を有するシリンダヘッドガスケット1によれば、上記シリンダブロックとシリンダヘッドとによって挟持した際に、上記フルビード11a,12aが変形して上記シリンダブロックおよびシリンダヘッドに密着するため、シリンダボア内で発生した燃焼ガスを良好にシールすることができる。
このとき、上記フルビードと重合した位置に上記シム14が設けられていることから、該シム14によって上記フルビード11a,12aに作用する面圧を高くすることができ、よりよいシール性能を得ることができる。
ここで、上記第2ガスケット基板12と上記シム14とは溶接され、第2ガスケット基板12におけるシム14の溶接された面とは反対側の面には、溶接部分に突起pが形成されることとなるが、この溶接部分にはコーティングCが形成されていない。
特に本実施例の場合、上記突起pの高さが15μmであるのに対し、上記コーティングCの厚さは15〜30μmとなっているため、溶接部分の突起pがコーティングCより突出しないようになっている。
したがって、シリンダヘッドガスケットをシリンダブロックとシリンダヘッドとによって挟持した場合に、上記コーティングCが変形したとしても、上記突起pがコーティングCより突出しないか、もしくはほとんど突出しないため、上記突起pにはほとんど面圧が作用しないこととなる。
これにより、上記フルビード12aに面圧を集中させることができ、上記フルビード12aによるシール性を損なわずに、良好なシール性を得ることが可能となっている。
【0013】
さらに、第2ガスケット基板12に直接上記シム14を溶接し、かつ上記中間基板13には該シム14の嵌合する上記凹部13aが形成されていることから、シリンダヘッドガスケット1の全体の厚さを薄くすることができる。
つまり、特許文献1のようにシムを固定するための別途の中間基板が不要となり、さらに上記凹部13aによってシリンダブロックとシリンダヘッドとの隙間と上記燃焼室孔2とによって形成される空間を極力小さくすることができるため、燃焼ガスの燃焼空間を少なくすることができ、エンジンの燃費向上を図ることができる。
また上記凹部13aの板厚は燃焼室孔2に沿って増減しており、上記シム14はボルト孔3に接近した位置Aで突出量が少なくなり、ボルト孔3より離れた位置Bに向けて徐々に突出量が大きくなるようになっている。
その結果、シリンダヘッドガスケット1をシリンダブロックとシリンダヘッドとでボルトにより締結した際に、ボルト孔3に接近した位置Aに荷重が集中しないようにし、燃焼室孔2に沿って均等に荷重を分散させることが可能となっている。
【0014】
図3は第2実施例にかかるシリンダヘッドガスケット1の断面図を示しており、以下の説明において上記第1実施例に係るシリンダヘッドガスケット1と共通する部分についての説明は省略するものとする。
この第2実施例にかかるシリンダヘッドガスケット1は、上記第1実施例に係るシリンダヘッドガスケット1に対し、フルビード15aおよび図示しないハーフビードを備えた第3ガスケット基板15を追加した構成を有している。
上記第3ガスケット基板15は、上記第2ガスケット基板12とシリンダヘッドとの間に挟持されるようになっており、この第3ガスケット基板15のフルビード15aとハーフビードとは、上記第1、第2ガスケット基板11、12に形成したフルビード11a,12aおよびハーフビード11b、12bと同じ位置に設けられており、上記フルビード15aおよびハーフビードは上記第2ガスケット基板12に向けて突出するようになっている。
そして、上記第1実施例と同様、上記シム14は第2ガスケット基板12に溶接されており、該第2ガスケット基板12におけるシム14の溶接された面とは反対側の面におけるコーティングCは、シム14との溶接部分の位置だけ形成されていないものとなっている。
上記構成を有するシリンダヘッドガスケット1によれば、上記第3ガスケット基板15を設けることで第1実施例のシリンダヘッドガスケット1よりもさらに高いシール性能を得ることができ、かつ、第1実施例同様、上記シム14の溶接位置に形成された突起pによるシール性の悪化を防止することが可能となっている。
なお、この第2実施例において、上記第3ガスケット基板15をシリンダブロックと第1ガスケット基板11との間に設ける構成としてもよい。
【0015】
図4は第3実施例にかかるシリンダヘッドガスケット1の断面図を示しており、以下の説明において上記第1実施例に係るシリンダヘッドガスケット1と共通する部分についての説明は省略するものとする。
この第3実施例にかかるシリンダヘッドガスケット1は、上記第1実施例に係るシリンダヘッドガスケット1に対し、上記第2ガスケット基板12における上記シム14の溶接される側の面にもコーティングCを形成したものとなっている。
ここで、上記第2ガスケット基板12における上記シム14の溶接される側の面のコーティングCは、上記シム14の重合する位置以外に形成されるようになっており、第2ガスケット基板12とシム14との溶接を妨げないようになっている。
一方、第2ガスケット基板12におけるシム14の溶接された面とは反対側の面におけるコーティングCは、上記第1実施例と同様、シム14との溶接部分の位置だけ形成されていないものとなっている。
上記構成を有するシリンダヘッドガスケット1によれば、上記第2ガスケット基板12における上記シム14の溶接される側の面にもコーティングCを形成することで、該コーティングCによるシール性や追従性を得ることができる。
【0016】
なお、上記第1〜第3実施例において、上記中間基板13における凹部13aを形成しないことが可能であり、その他これら第1〜第3実施例の構成を適宜組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【0017】
1 シリンダヘッドガスケット 12 第2ガスケット基板
13 中間基板 13a 凹部
14 シム C コーティング
p 突起

【特許請求の範囲】
【請求項1】
シリンダブロックに形成されたシリンダボアの位置に穿設された燃焼室孔を有するとともに表面にコーティングの形成された基板と、該基板の表面に溶接さ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、
上記基板における上記シムを固定した面とは反対側の面における、上記基板とシムとの溶接部分に上記コーティングを形成しないことを特徴とするシリンダヘッドガスケット。
【請求項2】
上記基板に上記シムとは反対側に突出するフルビードを設け、上記基板とシムとの溶接位置を上記フルビードに重合しない位置に設けた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】
上記コーティングの厚さを、上記溶接位置に形成された溶接による突起よりも厚くし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シリンダヘッドガスケット。
【請求項4】
上記シムの固定された基板に対して、上記シムの固定された側の面に密着する中間基板を設け、
該中間基板における上記シムと重合する位置に、該シムの嵌合する凹部を形成した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】
上記中間基板における上記凹部の板厚を上記燃焼室孔の周方向に沿って増減させ、
上記中間基板に穿設したボルト孔近傍における板厚を他の部分よりも薄くす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】
上記中間基板における上記凹部の板厚を上記燃焼室孔の径方向に沿って増減させ、
上記中間基板に穿設したボルト孔近傍となる位置において、上記凹部の外周の板厚を内周の板厚よりも薄くすることを特徴とする請求項4または請求項5のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2012−112453(P2012−112453A)
【公開日】平成24年6月14日(2012.6.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−262050(P2010−262050)
【出願日】平成22年11月25日(2010.11.25)
【出願人】(000228383)日本ガスケット株式会社 (43)
【Fターム(参考)】