| 【発明の名称】 |
シリンダヘッドガスケット |
| 【発明者】 |
【氏名】神野 修
【氏名】大村 清治
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】シリンダヘッドガスケット１は２枚の第１ガスケット基板２と第２ガスケット基板３とを備えている。各ガスケット基板２、３には互いに逆方向に突出する第１内側突出部２Ａと第２内側突出部３Ａが形成され、また各突出部２Ａ、３Ａに、互いに近接する方向に突出して円周方向に連続して密着する半径方向中央部分２ａ、３ａが形成されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 相互に重合されてシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持され、それぞれシリンダボアに合わせて穿設した燃焼室孔を有する第１ガスケット基板と第２ガスケット基板とを備えたシリンダヘッドガスケットにおいて、シリンダヘッド側となる第１ガスケット基板に、上記燃焼室孔を囲んでシリンダヘッド側に突出する第１内側突出部を形成するとともに、この第１内側突出部の半径方向中央部分をシリンダブロック側に向けて突出させ、またシリンダブロック側となる第２ガスケット基板に、上記燃焼室孔を囲んでシリンダブロック側に突出する第２内側突出部を形成するとともに、この第２内側突出部の半径方向中央部分をシリンダヘッド側に向けて突出させ、さらに上記第１ガスケット基板と第２ガスケット基板とを重合させて、少なくともエンジン組付時において第１内側突出部の半径方向中央部分と第２内側突出部の半径方向中央部分とを円周方向に連続して密着させ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】 上記第１ガスケット基板に、上記第１内側突出部を囲んでシリンダヘッド側に突出する第１外側突出部を形成するとともに、上記第２ガスケット基板に、上記第２内側突出部を囲んでシリンダブロック側に突出する第２外側突出部を形成し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】 重合された２枚のガスケット基板の表面と裏面とに、上記シリンダボアに合わせて穿設した燃焼室孔を有する第１プレートと第２プレートとが設けられ、第１ガスケット基板に重合された第１プレートは、燃焼室孔を囲んで第１内側突出部に向けて突出される第１フルビード部を備え、また第２ガスケット基板に重合された第２プレートは、燃焼室孔を囲んで第２内側突出部に向けて突出される第２フルビード部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシリンダヘッドガスケット。
【請求項４】 重合された２枚のガスケット基板の表面と裏面とに、上記シリンダボアに合わせて穿設した燃焼室孔を有する第１プレートと第２プレートとが設けられ、第１ガスケット基板に重合された第１プレートは、燃焼室孔を囲んで第１内側突出部に向けて突出される第１フルビード部と該第１フルビード部の外側で第１外側突出部に向けて突出される第１ハーフビード部とを備え、また第２ガスケット基板に重合された第２プレートは、燃焼室孔を囲んで第２内側突出部に向けて突出される第２フルビード部と該第２フルビード部の外側で第２外側突出部に向けて突出される第２ハーフビード部とを備えることを特徴とする請求項２に記載のシリンダヘッドガスケット。
【請求項５】 上記第１内側突出部と第２内側突出部の高さを、上記シリンダヘッドとシリンダブロックとを締結する締結ボルトの近傍において小さく、該締結ボルトから離隔した位置において大きく設定したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。
【請求項６】 上記内側突出部のガスケット基板からの立上がり角度を、上記シリンダヘッドとシリンダブロックとを締結する締結ボルトの近傍において小さく、該締結ボルトから離隔した位置において大きく設定したことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンに用いられるシリンダヘッドガスケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来一般に、シリンダヘッドガスケットとして、相互に重合されてシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持され、それぞれシリンダボアに合わせて穿設した燃焼室孔を有する第１ガスケット基板と第２ガスケット基板とを備えたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種のシリンダヘッドガスケットにおいては、エンジンの爆発圧力が大きくなると、シリンダヘッドガスケットとシリンダヘッドとの間、シリンダヘッドガスケットとシリンダブロックとの間、またはシリンダヘッドガスケットを構成する第１ガスケット基板と第２ガスケット基板との間から燃焼室内のガスが吹き抜けることがあった。本発明は、より効果的に燃焼ガスの吹き抜けを防止することができるシリンダヘッドガスケットを提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、相互に重合されてシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持され、それぞれシリンダボアに合わせて穿設した燃焼室孔を有する第１ガスケット基板と第２ガスケット基板とを備えたシリンダヘッドガスケットにおいて、シリンダヘッド側となる第１ガスケット基板に、上記燃焼室孔を囲んでシリンダヘッド側に突出する第１内側突出部を形成するとともに、この第１内側突出部の半径方向中央部分をシリンダブロック側に向けて突出させ、またシリンダブロック側となる第２ガスケット基板に、上記燃焼室孔を囲んでシリンダブロック側に突出する第２内側突出部を形成するとともに、この第２内側突出部の半径方向中央部分をシリンダヘッド側に向けて突出させ、さらに上記第１ガスケット基板と第２ガスケット基板とを重合させて、少なくともエンジン組付時において第１内側突出部の半径方向中央部分と第２内側突出部の半径方向中央部分とを円周方向に連続して密着させたものである。
【０００５】
【作用】上記構成によれば、シリンダブロック側に向けて突出する第１内側突出部の半径方向中央部分と、シリンダヘッド側に向けて突出する第２内側突出部の半径方向中央部分とが円周方向に連続して密着しているので、その間から外部に吹き抜けようとする燃焼ガスは、その圧力により、第１内側突出部をシリンダヘッド側に向けて押圧すると同時に、第２内側突出部をシリンダブロック側に向けて押圧するようになる。そして第１内側突出部が燃焼ガスの圧力によりシリンダヘッドに押圧されるとその部分のシール性が向上し、また第２内側突出部が燃焼ガスの圧力によりシリンダブロックに押圧されるとその部分のシール性も向上する。そしてさらに、第１内側突出部がシリンダヘッドに、第２内側突出部がシリンダブロックに押圧されると、その反力により第１内側突出部の半径方向中央部分と第２内側突出部の半径方向中央部分とがより強く密着されるようになるので、その部分におけるシール性も向上するようになる。
【０００６】
【実施例】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、シリンダヘッドガスケット１は相互に重合した相対的に厚肉の第１ガスケット基板２と第２ガスケット基板３とを備えており、これらガスケット基板２の表裏面に相対的に薄肉の第１プレート４と第２プレート５とを重合させている。これらガスケット基板２、３とプレート４、５には、図１に示すように、それぞれエンジンのシリンダボアに合わせて穿設した燃焼室孔１０と、図示しない締結ボルトが貫通されるボルト孔１１と、さらに冷却水が流通される水孔１２とをそれぞれ形成している。上記シリンダヘッドガスケット１は、従来周知のように、図示しないエンジンのシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に介在され、上述した締結ボルトによってシリンダヘッドとシリンダブロックとを一体に連結することによりそれらの間に挟持されて両者間をシールするようになっている。
【０００７】図２に示すように、上方側すなわち図示しないシリンダヘッド側となる第１ガスケット基板２には、上記燃焼室孔１０を囲んでシリンダヘッド側に突出する第１内側突出部２Ａを形成するとともに、この第１内側突出部２Ａの半径方向中央部分２ａを下方側すなわち図示しないシリンダブロック側に向けて断面円弧状に突出させている。他方、下方のシリンダブロック側となる第２ガスケット基板３には、上記燃焼室孔１０を囲んで下方に突出する第２内側突出部３Ａを形成するとともに、この第２内側突出部３Ａの半径方向中央部分３ａを上方側のシリンダブロックに向けて断面円弧状に突出させている。これら第１内側突出部２Ａと第２内側突出部３Ａとは両ガスケット基板２、３の合わせ面を中心として対称に形成してあり、両ガスケット基板２、３を相互に重合させた際には、上記第１内側突出部２Ａの半径方向中央部分２ａと第２内側突出部３Ａの半径方向中央部分３ａとを相互に円周方向に連続させて密着させている。
【０００８】さらに、上記第１ガスケット基板３には、上記第１内側突出部２Ａを囲んで上方に突出する第１外側突出部２Ｂを形成するとともに、第２ガスケット基板３には、上記第２内側突出部３Ａを囲んで下方に突出する第２外側突出部３Ｂを形成してある。これら第１外側突出部２Ｂと第２外側突出部３Ｂも両ガスケット基板２、３の合わせ面を中心として対称に形成してあり、両ガスケット基板２、３を相互に重合させた際には、互いに逆方向に突出する第１外側突出部２Ｂと第２外側突出部３Ｂとは、燃焼室孔１０に隣接する側では相互に離隔しているが、そこから燃焼室孔１０と反対側に所定量だけ離隔した位置で相互に密着するようにしてある。
【０００９】上記第１内側突出部２Ａと第２内側突出部３Ａとの内周側および外周側における高さと立ち上がり角度とは、円周方向で異ならせている。すなわち、図２は締結ボルトが貫通されるボルト孔１１の中間位置での断面図を示しており（図１のＩＩ−ＩＩ線参照）、この位置では第１内側突出部２Ａと第２内側突出部３Ａとの内周側および外周側における高さｈ1 は高く、またガスケット基板２、３の本体部分からの立ち上がり角度θ1 は大きく設定してある。これに対し、図３は締結ボルトが貫通されるボルト孔１１に近接した位置での断面図を示しており（図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線参照）、この位置では第１内側突出部２Ａと第２内側突出部３Ａとの内周側および外周側における高さｈ2 は低く、また立ち上がり角度θ2 は小さく設定してある。上記高さｈ1 、ｈ2 や角度θ1 、θ2 はボルト孔１１の中間位置と近接した位置との所定範囲にわたってそれぞれ形成してあり、かつ両者の高さの差と角度の差は、滑らかに連続させている。
【００１０】さらに、上記第１プレート４には燃焼室孔１０を囲む第１フルビード部４Ａとこの第１フルビード部４Ａを囲む第１ハーフビード部４Ｂとを形成してあり、第１フルビード部４Ａは第１ガスケット基板２の第１内側突出部２Ａに向けて突出するように形成し、また第１ハーフビード部４Ｂは第１ガスケット基板２の第１外側突出部２Ｂに向けて突出するように形成してある。同様に、上記第２プレート５には燃焼室孔１０を囲む第２フルビード部５Ａとこの第２フルビード部５Ａを囲む第２ハーフビード部５Ｂとを形成してあり、第２フルビード部５Ａは第２ガスケット基板３の第２内側突出部３Ａに向けて突出するように形成し、また第２ハーフビード部５Ｂは第２ガスケット基板３の第２外側突出部３Ｂに向けて突出するように形成してある。これらフルビード部４Ａ、５Ａとハーフビード部４Ｂ、５Ｂも、面対称に形成してある。
【００１１】以上の構成において、上記シリンダヘッドガスケット１は、エンジンのシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に介在され、その状態で締結ボルトによってシリンダヘッドとシリンダブロックとを一体に連結することによってそれらの間をシールする。この際、燃焼室孔１０の円周方向において、締結ボルトに近接した位置の面圧は大きく、それから離隔した位置の面圧は小さくなるが、上述したように第１内側突出部２Ａと第２内側突出部３Ａとの内周側および外周側における高さｈ1 、ｈ2 と立ち上がり角度θ1 、θ2 とを円周方向で異ならせているので、第１内側突出部２Ａと第２内側突出部３Ａとに加わる面圧を燃焼室孔１０の円周方向で可及的に均一とすることができる。
【００１２】そしてエンジンの運転中、第１内側突出部２Ａと第２内側突出部３Ａとの間から外部に吹き抜けようとする燃焼ガスは、その圧力により、第１内側突出部２Ａをシリンダヘッド側に向けて押圧すると同時に、第２内側突出部３Ａをシリンダブロック側に向けて押圧するようになる。すると第１内側突出部とシリンダヘッドとの面圧が増大するのでその部分のシール性が向上するようになり、同様に第２内側突出部とシリンダブロックとの面圧も増大するので、その部分のシール性も向上する。そして第１内側突出部２Ａがシリンダヘッドに、第２内側突出部３Ａがシリンダブロックに押圧されると、その反力によって第１内側突出部２Ａの半径方向中央部分２ａと第２内側突出部３Ａの半径方向中央部分３ａとがより強く密着されるようになるので、その部分におけるシール性も向上するようになる。このように、上記第１ガスケット基板２と第２ガスケット基板３とは、燃焼ガスの圧力によりシリンダヘッドとシリンダブロックとにそれぞれ圧接されると同時に相互に圧接されるので、従来に比較してより効果的に燃焼ガスの吹き抜けを防止することができる。
【００１３】図４は本発明のシール性能を測定した試験結果図を示すもので、本試験はシリンダヘッドとシリンダブロックとの間でシリンダヘッドガスケットを挟持した状態で燃焼室孔内にガスを供給し、ガスが漏れる際の圧力（ガスシール圧）を締結ボルトの軸力を変化させながら計測したものである。同図において、本発明品Ａは上記構成を有するものであり、比較品は１枚の板の表裏面に上記第１内側突出部２Ａ、第２内側突出部３Ａ、第１外側突出部２Ｂおよび第２外側突出部３Ｂに相当する突出部を形成し、かつ第１プレート４と第２プレート５とを設けたものである。同図の試験結果から理解されるように、特に締結ボルトの軸力が小さくても優れたシール性能が得られており、これは上述したようなガス圧を利用した自封作用によるものである。そして小さな軸力によって優れたシール効果を得ることができれば、大きな軸力によるシリンダヘッドガスケットの座屈を防止して長期間良好なシール作用を維持することができる。
【００１４】なお、面圧を円周方向で可及的に均一とせずに、隣接する燃焼室孔１０の部分だけは若干面圧が高くなるように設定してもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、燃焼ガスの圧力を利用して第１ガスケット基板と第２ガスケット基板とをシリンダヘッドとシリンダブロックとにそれぞれ圧接させることができるのと同時に、相互に圧接させることができるので、従来に比較してより効果的に燃焼ガスの吹き抜けを防止することができるという効果が得られる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２０７７９１
【氏名又は名称】大豊工業株式会社
【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年９月１８日（１９９８．９．１８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８２１０８
【弁理士】
【氏名又は名称】神崎 真一郎
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| 【公開番号】 |
特開２０００−８８１０５（Ｐ２０００−８８１０５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年３月３１日（２０００．３．３１） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２６４２６３ |
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