| 【発明の名称】 |
シリンダヘッドガスケット |
| 【発明者】 |
【氏名】柴田 銑二郎
【氏名】萩原 義幸
【氏名】新保 善一
【氏名】中田 和哉
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| 【要約】 |
【課題】燃焼室側にハーフビードを形成するシリンダヘッドガスケットにおいて、組付け時のハーフビードの過剰圧縮変形を防止すると共に、燃焼室孔の全周に亘り安定したシール性を確保する。
【解決手段】燃焼室孔（１１）側の端部から順に、一の傾斜部から成るハーフビード（１４）と、このハーフビード（１４）と同方向に突出するビード（１３）を形成する。そして、ハーフビード（１４）とビード（１３）との間に弾性シール部材（３０）を配設する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 燃焼室孔側の端部から順に、一の傾斜部から成るハーフビードと、該ハーフビードと同方向に突出するビードを形成したシリンダヘッドガスケットであって、前記ハーフビードと前記ビードとの間に弾性シール部材を配設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】 燃焼室孔側の端部から順に、一の傾斜部から成るハーフビードと、該ハーフビードと同方向に突出するビードを形成した二枚の基板を、前記ハーフビード及び前記ビードの頂部が夫々対向するように配置したシリンダヘッドガスケットであって、前記ハーフビードと前記ビードとの間に弾性シール部材を配設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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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はシリンダヘッドガスケットに関し、特に燃焼室孔側にハーフビードを形成するシリンダヘッドガスケットに係る。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関のシリンダヘッドとシリンダブロックとの間にはシリンダヘッドガスケットが介装されているが、この種のガスケットに関し、近時は金属製の板材から成る金属ガスケットが注目されている。例えば、金属製の基板に燃焼室孔を穿設し、この燃焼室孔の周囲にビードを形成して高い面圧を確保し得るようにしたものが知られている。これに関し、特開平３−１３４３７６号公報には、内側ビードと外側ビードとの間にゴム等から成るシール材を設けたガスケットが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平３−１３４３７６号公報に記載のガスケットにおいては、二重のビードの間にシール材が設けられており、組付け時のビードの過剰変形を防止することができる。同公報にはシリンダヘッドガスケットが例示されているが、このシリンダヘッドガスケットに関しては、シリンダボア、即ち燃焼室孔側は燃焼圧力によるシリンダヘッドの上下方向の変位が大きく、シール性を確保する為には追従性の高いシール構造が必要である。このため、燃焼室孔側には、通常のビードよりも追従性の高いハーフビードを設けることが望ましい。また、シリンダブロックの燃焼室孔端面に過大集中荷重が付与されると燃焼室孔が変形するおそれがあるので、燃焼室孔側は、通常のビードに比べ過大集中荷重となりにくいハーフビードとすることが望ましい。
【０００４】然し乍ら、燃焼室孔側にハーフビードを設けることとすると、燃焼時のハーフビードの応力振幅が大きくなるので、へたり、あるいはハーフビードの亀裂が懸念される。また、シリンダヘッドに組付けられるときにはハーフビードが過剰に圧縮変形されて全屈に近い状態となるので、へたりが懸念される。
【０００５】そこで、本発明は、燃焼室側にハーフビードを形成するシリンダヘッドガスケットにおいて、組付け時のハーフビードの過剰圧縮変形を防止すると共に、燃焼室孔の全周に亘り安定したシール性を確保することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するため、本発明は、燃焼室孔側の端部から順に、一の傾斜部から成るハーフビードと、該ハーフビードと同方向に突出するビードを形成したシリンダヘッドガスケットにおいて、前記ハーフビードと前記ビードとの間に弾性シール部材を配設することとしたものである。
【０００７】また、本発明は、燃焼室孔側の端部から順に、一の傾斜部から成るハーフビードと、該ハーフビードと同方向に突出するビードを形成した二枚の基板を、前記ハーフビード及び前記ビードの頂部が夫々対向するように配置したシリンダヘッドガスケットにおいて、前記ハーフビードと前記ビードとの間に弾性シール部材を配設することとし、積層型のシリンダヘッドガスケットを構成してもよい。
【０００８】
【作用】上記の構成になる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の間に介装し、所定の締付力を以って締結すると、ビード及びハーフビードが圧縮されて変形し、その弾性復元力により接合面に対する所定の面圧が確保される。このとき、弾性シール部材も圧縮されて変形するが、所定の変形量で弾性シール部材の圧縮変形が停止し、その弾性力を以てビード及びハーフビードの変形が規制される。特に、ハーフビードに対し、弾性シール部材はシリンダヘッドガスケット組付け時にはストッパとして機能しハーフビードの全屈といった過剰圧縮変形が防止され、内燃機関の燃焼・爆発に伴うハーフビードの伸び変形発生時にはシール補助材として機能しシール性の低下が防止される。
【０００９】また、弾性シール部材を所定位置に配設し二枚の基板を接合したシリンダヘッドガスケットにおいては、各々のビード及びハーフビードが夫々圧縮されて変形し、これらの圧縮変形されたビード及びハーフビードの弾性復元力により接合面に対する所定の面圧が確保される。この場合において、各々のビード及びハーフビードは弾性シール部材の圧縮変形後の高さまで変形するが、この後の変形が規制される。特に、各々のハーフビードに対し、弾性シール部材は組付け時のストッパとして機能し過剰圧縮変形が防止され、内燃機関の燃焼・爆発に伴うハーフビードの伸び変形発生時にはシール補助材として機能しシール性の低下が防止される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明のシリンダヘッドガスケットの実施形態を図面を参照して説明する。図１乃至図３は本発明の一実施形態を示すもので、シリンダヘッドガスケット１が多気筒内燃機関のシリンダヘッド３とシリンダブロック４との間に介装されている。本実施形態のシリンダヘッドガスケット１を製造工程に沿って説明すると、先ず弾性金属板、例えばステンレス鋼板（ＳＵＳ）の素材が巻回されたコイルから、打抜き加工により基板１０が形成されると共に、図２に示すように複数の燃焼室孔１１、複数の冷却水孔（図示せず）及び潤滑油孔（図示せず）が穿設され、燃焼室孔１１の周囲に複数のボルト孔１２が穿設される。尚、ボルト孔１２は各燃焼室孔１１の周囲に略均等な間隔で形成され、シリンダヘッドガスケット１の内燃機関への装着時には各々に締結ボルト（図示せず）が挿通され、図１に示すようにシリンダヘッド３及びシリンダブロック４間に緊締される。
【００１１】燃焼室孔１１は気筒数に対応する数（例えば直列四気筒の内燃機関用として四個）の孔が直線上に並設され、これら燃焼室孔１１回りには、図１に示すようにビード１３がプレス成形される。ビード１３の幅は図２に示すように燃焼室孔１１の全周に亘り略均等に形成される。また、ビード１３の内周側の基板１０は、ビード１３の突出側に折曲されると共に、平坦部１０ａ，１０ｂに平行な平坦部１４ａが形成され、燃焼室孔１１回りにハーフビード１４が形成される。
【００１２】そして、ビード１３とハーフビード１４との間の凹部底面の平坦部１０ａに、弾性シール部材３０が付着される。この弾性シール部材３０は、ビード１３の変形を所定の変形量に規制し得る弾性力を有するゴムや合成樹脂等から成り、本実施形態では半円形断面であるが、他の断面形状としてもよく、それ自体によるシール機能を確保するに充分な高さ及び幅に設定される。即ち、弾性シール部材３０は、従来のシム等と同様、ビード１３及びハーフビード１４の変形を規制するストッパとして機能すると共に、接合面に密着してシール機能を発揮する。
【００１３】上記のシリンダヘッドガスケット１が内燃機関に装着され締付力が加えられると、先ずビード１３及びハーフビード１４が圧縮変形する。このとき、弾性シール部材３０もビード１３及びハーフビード１４と共に圧縮されて変形するが、弾性シール部材３０が所定量圧縮変形すると、ビード１３及びハーフビード１４の変形が規制される。即ち、シリンダヘッド３及びシリンダブロック４間が緊締され、弾性シール部材３０が圧縮変形すると、その弾性力によってビード１３及びハーフビード１４の変形が規制され、それ以上変形することなく、ビード１３及びハーフビード１４の弾性復元力を以って基板１０がシリンダヘッド３及びシリンダブロック４に密着することとなる。
【００１４】而して、基板１０のビード１３及びハーフビード１４の耐疲労性が確保されると共に、その弾性復元力及び弾性シール部材３０自体のシール機能によって、燃焼室孔１１の全周に亘って安定したシール性が確保される。更に、ハーフビード１４と弾性シール部材３０との間、弾性シール部材３０とビード１３の頂部との間、ビード１３の凹部、そしてビード１３の頂部から平坦部１０ｂ側に、夫々空間が形成されるように構成されれば、ラビリンス効果によって燃焼ガスに対し一層良好なシール性が確保される。
【００１５】特に、弾性シール部材３０はハーフビード１４のストッパとして機能するので、組付け時のハーフビード１４の全屈といった過剰圧縮変形が防止され、燃焼圧力によるシリンダヘッド変位が低減される。また、ハーフビード１４は通常のビードに比べて面圧が低いので、シリンダヘッドの傷等を介した微小な漏れが懸念されるが、弾性シール部材３０によって適切にシールされる。一方、弾性シール部材３０はハーフビード１４によって燃焼ガスから遮蔽されているので、劣化が防止される。尚、ハーフビードは、平坦部１４ａを設けることなく、図３に示すように折曲部１５のみによって形成することとしてもよい。
【００１６】図４は本発明の他の実施形態に係るシリンダヘッドガスケットを示し、図１の基板１０と同一形状の一対の基板１０，１０から成り、一方の基板１０のビード１３とハーフビード１４との間に台形断面の弾性シール部材３１が配設され、各々のビード１３，１３の頂部が相互に対向し直接当接するように配置された後、必要に応じ鳩目（図示せず）によって接合されるもので、積層型のシリンダヘッドガスケットが構成されている。
【００１７】而して、本実施形態のシリンダヘッドガスケットも、シリンダヘッド３とシリンダブロック４との間に介装され締付力が加えられると、弾性シール部材３１がストッパとして機能しビード１３，１３及びハーフビード１４，１４の変形が規制されると共に、弾性シール部材３１自体によるシール機能を発揮する。しかも、一対の基板１０，１０の各々のハーフビード１４，１４は平坦部１４ａ，１４ａが密着した状態で接合されるので、弾性シール部材３１は燃焼ガスから完全に遮蔽され、劣化が防止される。更に、弾性シール部材３１の両側に空間が形成されるように構成されれば、ラビリンス効果によって、一層良好なシール性が得られる。特に、弾性シール部材３１はハーフビード１４，１４のストッパとして機能するので、組付け時のハーフビード１４，１４の全屈が防止され、燃焼圧力によるシリンダヘッド変位が低減される。
【００１８】また、図５は本発明の更に他の実施形態に係るシリンダヘッドガスケットを示し、図４の実施形態と同様の基板１０に対し、ハーフビード１４を有さずビード２３の両側に平坦部２０ａ，２０ｂを有する基板２０が接合されたものである。本実施形態においても、基板１０，２０は各々のビード１３，２３の頂部が対向し直接当接するように配置された後、これらが必要に応じ鳩目（図示せず）によって接合され、図５に示すように積層型のシリンダヘッドガスケットが構成される。尚、本実施形態においては基板１０がシリンダブロック４側となるように配置されるが、基板２０がシリンダブロック４側となるように配置することとしてもよい。更に、基板１０と基板２０との間に中間板を介装することとしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているので、以下に記載する効果を奏する。即ち、本願請求項１に係る発明のシリンダヘッドガスケットにおいては、燃焼室孔側の端部に形成されたハーフビードとこれに続くビードとの間に弾性シール部材が配設されているので、この弾性シール部材がシリンダヘッドガスケット組付け時にはストッパとして機能し過剰圧縮変形を防止することができ、内燃機関の燃焼・爆発に伴うハーフビードの伸び変形発生時にはシール補助材としてシリンダヘッドガスケット端部のシール性の低下を防ぐことができる。
【００２０】また、本願請求項２に係る発明においては、上記に加え、各々のハーフビードが密着し、弾性シール部材は燃焼ガスから完全に遮蔽されるので、劣化が防止される。
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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５年９月２０日（１９９３．９．２０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８４１２４
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 一眞
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| 【公開番号】 |
特開２００１−６５６９６（Ｐ２００１−６５６９６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月１６日（２００１．３．１６） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２２９８８５（Ｐ２０００−２２９８８５） |
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