| 【発明の名称】 |
積層ガスケット |
| 【発明者】 |
【氏名】安田 智伊
【氏名】山口 健一
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】積層ガスケット１は、２枚のアウタープレートと、このアウタープレート内に配置された２枚のインナープレートとを備えている。そして上記２枚のアウタープレート４、５に、燃焼室孔１０を囲んで接近する方向に突出する第１、第２ビード部４Ａ、５Ａを設けるとともに、上記２枚のインナープレート６、７に、第１、第２ビード部と重合し、かつ相互に当接する第１、第２突出部６Ａ、７Ａを形成し、この第１、第２突出部よりも燃焼室孔側に内側間隙１２を形成し、これよりも反燃焼室孔側に外側間隙１５を形成している。 |
【特許請求の範囲】
【請求項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るとともに、シリンダボアに合わせて穿設した燃焼室孔を有する２枚のアウタープレートと、このアウタープレート間に配置されて相互に重合する２枚のインナープレートとを備えた積層ガスケットにおいて、上記シリンダブロック側に配置される第１アウタープレートに、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ビード部を形成するとともに、上記シリンダヘッド側に配置される第２アウタープレートに、上記第１ビード部に重合してシリンダヘッド側に突出する第２ビード部を形成し、またシリンダブロック側に配置される第１インナープレートに、上記第１ビード部に重合してシリンダヘッド側に突出する第１突出部を形成するとともに、上記シリンダヘッド側に配置される第２インナープレートに、上記第２ビード部に重合してシリンダブロック側に突出する第２突出部を形成し、そして上記第１、第２インナープレートの第１、第２突出部よりも燃焼室孔側に内側間隙を形成するとともに、これよりも反燃焼室孔側に外側間隙を形成したことを特徴とする積層ガスケット。
【請求項２】 上記内側間隙の間に、スペーサを配置したことを特徴とする請求項１に記載の積層ガスケット。
【請求項３】 上記第１、第２インナープレートの間に、薄肉のセンタープレートを配置するとともに、このセンタープレートの燃焼室孔側の縁部を折返してシム部を形成し、かつこのシム部を上記内側間隙の間に配置したことを特徴とする請求項１に記載の積層ガスケット。
【請求項４】 上記第１、第２インナープレートの第１、第２突出部よりも燃焼室孔側に、該第１、第２突出部と同方向に突出して内側間隙内において相互に当接する第１、第２当接部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の積層ガスケット。
【請求項５】 上記第１、第２ビード部の突出量は、第１、第２突出部の突出量よりも大きくなっている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積層ガスケット。
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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、エンジンに用いられる積層ガスケットに関し、より詳しくは１つの燃焼室孔を囲む複数のシール部を有する積層ガスケットの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、１つの燃焼室孔を囲む複数のシール部を有する積層ガスケットとして、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間に挟持されるとともに、シリンダボアに合わせて穿設した燃焼室孔を有する２枚のアウタープレートと、このアウタープレート内に配置されて相互に重合する２枚のインナープレートとを備え、シリンダブロック側の第１アウタープレートに燃焼室孔を囲んでシリンダヘッド側に突出する第１ビード部を設けるとともに、シリンダヘッド側の第２アウタープレートに、上記第１ビード部にインナープレートを介して重合してシリンダブロック側に突出する第２ビード部を設け、また上記シリンダブロック側の第１インナープレートに、上記第１ビード部よりも燃焼室孔側をシリンダヘッド側に突出する第１外側段部を設けるとともに、上記シリンダヘッド側の第２インナープレートに、上記第２ビード部よりも燃焼室孔側をシリンダブロック側に突出する第２外側段部を設け、そして上記第１外側段部と第２外側段部との間に燃焼室孔に向かって開放された間隙とするとともに、この間隙の間にスペーサを設けるようにしたものが提案されている（特許第２５２３３２１号）。この公報の積層ガスケットでは、第１、第２外側段部との間隙の間に配置したスペーサの延長線上ではそれ以外の部分よりも面圧は高くなるので、その面圧が局部的に高くなる環状部分を１次シール部とする一方で、第１、第２ビード部の外側屈曲部の延長線上もそれ以外の部分よりも面圧が高くなるので、この局部的に面圧が高くなる外側屈曲部分を２次シール部としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した特許第２５２３３２１号の積層ガスケットによれば、燃焼室孔を囲む内側の１次シール部と外側の２次シール部との２重のシールによりシリンダブロックとシリンダヘッドとのシール性を良好に保持することができるが、スペーサによる１次シール部に比べて第１、第２外側屈曲部による２次シール部の面圧（シール性）が低かった。その結果、万一、１次シール部が破損してシール性が損なわれたときには、面圧の低い２次シール部だけでは漏洩する危険性がある。本発明は、そのような事情に鑑み、１次シール部よりも外側に位置するシール部であっても１次シール部なみのシール性を有する積層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、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間に挟持されるとともに、シリンダボアに合わせて穿設した燃焼室孔を有する２枚のアウタープレートと、このアウタープレート内に配置されて相互に重合する２枚のインナープレートとを備えた積層ガスケットにおいて、上記シリンダブロック側に配置される第１アウタープレートに、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ビード部を形成するとともに、上記シリンダヘッド側に配置される第２アウタープレートに、上記第１ビード部に重合してシリンダヘッド側に突出する第２ビード部を形成し、またシリンダブロック側に配置される第１インナープレートに、上記第１ビード部に重合してシリンダヘッド側に突出する第１突出部を形成するとともに、上記シリンダヘッド側に配置される第２インナープレートに、上記第２ビード部に重合してシリンダブロック側に突出する第２突出部を形成し、そして上記第１、第２インナープレートの第１、第２突出部よりも燃焼室孔側に内側間隙を形成するとともに、これよりも反燃焼室孔側に外側間隙を形成したものである。
【０００５】上述した構成によれば、第１、第２インナープレートの第１、第２突出部の内方側に内側間隙を形成する一方で、その外側にも外側間隙を形成しているので、この内側間隙に面する第１、第２突出部の内側段部の延長線上に位置する第１、第２アウタープレート、シリンダブロックおよびシリンダヘッドとの間の面圧はそれ以外の部分よりも高くなるので、この局部的に面圧が高くなる環状部分が１次シール部となる一方で、外側間隙に面する第１、第２突出部の外側段部の延長線上に位置する第１、第２アウタープレート、シリンダブロックおよびシリンダヘッドとの間の面圧がそれ以外の部分よりも高くなるので、この局部的に面圧が高くなる環状部分が２次シール部となる。したがって、１次シール部よりも外側の２次シール部でも１次シール部と同等の面圧を得ることができるので、１次シール部に比較して２次シール部の面圧が大きく劣っていた従来に比較してシール性を向上させることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を直列４気筒用の積層ガスケット１に適用した実施例について説明する。図１、図２において、積層ガスケット１は、シリンダブロック２とシリンダヘッド３とに接触する表側の２枚のアウタープレート４、５と、上記２枚のアウタープレート４、５の間に配置された内側の２枚のインナープレート６、７とを備えており、表側のアウタープレート４、５と内側のインナープレート６、７同士は例えばランスロック等により相互に一体に連結されている。上記アウタープレート４、５とインナープレート６、７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８に合わせて穿設した４つの燃焼室孔１０と、図示しない締結ボルトが貫通される１０つのボルト孔１１と、さらに冷却水又は油が流通される水孔又は油孔（図示省略）がそれぞれ形成されている。上記積層ガスケット１は、図２に示すように、エンジンのシリンダブロック２とシリンダヘッド３との間に介在され、上記締結ボルトによってシリンダブロック２とシリンダヘッド３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２、３間をシールするようになっている。
【０００７】シリンダブロック２側となる第１アウタープレート４には、上記燃焼室孔１０を囲んでシリンダヘッド３側に突出する断面円弧状の第１ビード部４Ａを形成してあり、またシリンダヘッド３側となる第２アウタープレート５には、シリンダブロック２側に突出する断面円弧状の第２ビード部５Ａを形成あり、そしてこれら第１ビード部４Ａと第２ビード部５Ａとは上下対象に形成してある。上記第１ビード部４Ａよりも燃焼室孔１０側は、平坦に形成されてシリンダブロック２に当接する第１内側当接部４Ｂとなっており、また第２ビード部５Ａよりも燃焼室孔１０側も上記第１内側当接部４Ｂと同様に平坦に形成されてシリンダヘッド３に当接する第２内側当接部５Ｂとなっている。また上記第１ビード部４Ａよりも反燃焼室孔側は平坦に形成されてシリンダブロック２に当接する第１外側当接部４Ｃとなっており、また第２ビード部５Ａよりも反燃焼室孔側も上記第１外側当接部４Ｃと同様に平坦に形成された第２外側当接部５Ｃとなっている。そして上記第１アウタープレート４と第２アウタープレート５とは、肉厚並びに材質を考慮して第１、第２インナープレート６、７に比較して弾性変形しやすくなっている。
【０００８】次にシリンダブロック２側となる第１インナープレート６には燃焼室孔１０を囲んでシリンダヘッド３側に突出する第１突出部６Ａを形成してあり、また第２インナープレート７には燃焼室孔１０を囲んでシリンダブロック２側に突出する第２突出部７Ａを形成してある。上記第１突出部６Ａよりも燃焼室孔１０側は、平坦に形成されて上記第１アウタープレート４の第１内側当接部４Ｂに重合する第１内側重合部６Ｂとなっており、また第２突出部７Ａよりも燃焼室孔１０側も上記第１内側重合部６Ｂと同様に、平坦に形成されて上記第２アウタープレート５の第２内側当接部５Ｂに重合する第２内側重合部７Ｂとなっている。他方、上記第１突出部６Ａよりも反燃焼室孔側は、平坦に形成されて第１アウタープレート４の第１外側当接部４Ｃに重合する第１外側重合部６Ｃとなっており、また第２突出部７Ａよりも反燃焼室孔側も上記第１外側重合部６Ｃと同様に平坦に形成されて第２アウタープレート５の第２外側当接部５Ｃに重合する第２外側重合部７Ｃとなっている。そして、上記第１突出部６Ａと第２突出部７Ａはその平坦な突き合わせ面を中心として上下対象に形成されるとともに、該第１、第２突出部６Ａ、７Ａの突出量は第１、第２ビード部４Ａ、５Ａの突出量よりも小さく設定されている。したがって、第１、第２ビード部４Ａ、５Ａが第１、第２突出部６Ａ、７Ａに当接する自然状態では、第１、第２内側当接部４Ｂ、５Ｂが第１、第２内側重合部６Ｂ、７Ｂから離隔するするとともに、第１、第２外側当接部４Ｃ、５Ｃも第１、第２外側重合部６Ｃ、７Ｃから離隔している。
【０００９】上記第１内側重合部６Ｂと第２内側重合部７Ｂとの間には、燃焼室孔１０（シリンダボア８）に向かって開口する環状の内側間隙１２が形成されており、この内側間隙１２の間に所定高さに設定されたリング状のスペーサ１３を嵌合している。つまり、このスペーサ１３を配置することにより、シリンダブロック２とシリンダヘッド３との間で挟持された際には、図２に示すように、該スペーサ１３の延長線上に位置する第１、第２内側重合部６Ｂ、７Ｂおよび第１、第２当接部４Ｂ、５Ｂ、シリンダブロック２およびシリンダヘッド３との間ではそれ以外の部分よりも高い面圧が作用することになり、このように局部的に面圧が高くなる環状部分を１次シール部Ｘとしている。また上記１次シール部Ｘの外方側でも、内側間隙１２に面する第１、第２突出部６Ａ、７Ａの第１、第２内側段部６Ｅ、７Ｅの延長線上に位置する第１、第２内側当接部４Ｂ、５Ｂ、シリンダブロック２およびシリンダヘッド３との間ではそれ以外の部分よりも高い面圧が作用することになり、このように局部的に面圧が高くなる環状部分を２次シール部Ｙとしている。さらに上記第１外側重合部６Ｃと第２外側重合部７Ｃとの間にも、外側空隙１５が形成されているが、この外側空隙１５の間にはスペーサを嵌合していない。すなわち、外側間隙１５に面する第１、第２突出部６Ａ、７Ａの第１、第２外側段部６Ｄ、７Ｄの延長線上に位置する第１、第２外側当接部４Ｃ、５Ｃ、シリンダブロック２およびシリンダヘッド３との間ではそれ以外の部分よりも高い面圧が作用することになり、このように局部的に面圧が高くなる環状部分を３次シール部Ｚとしている。すなわち、第１、第２内側段部６Ｅ、７Ｅ、並びに第１、第２外側段部６Ｄ、７Ｄは、高さ精度および剛性はスペーサ１３に比較して若干低くなるが実質的にスペーサに等しい役割を果たすものであり、そしてこれら第１、第２内側段部６Ｅ、７Ｅ並びに第１、第２外側段部６Ｄ、７Ｄは、スペーサに比較して高さ精度は低いがその分弾性変形に優れている。
【００１０】以上の構成において、上記積層ガスケット１は、シリンダブロック２とシリンダヘッド３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ブロック２とシリンダヘッド３とを一体に連結することによってこれらの間をシールする。このとき、自然状態では第１、第２インナープレート６、７の第１、第２内側重合部６Ｂ、７Ｂから離隔していた第１、第２アウタープレート４、５の第１、第２内側当接部４Ｂ、５Ｂが内側間隙１２に向けて弾性変形して、図３に示すように、第１、第２内側重合部６Ｂ、７Ｂに当接するとともに、この第１、第２内側当接部４Ｂ、５Ｂが当接した第１、第２内側重合部６Ｂ、７Ｂもシリンダブロック２とシリンダヘッド３の間隙に追従して内側間隙１２に向けて弾性変形するようになる。またこれと同時に自然状態では第１、第２インナープレート６、７の第１、第２外側重合部６Ｃ、７Ｃから離隔していた第１、第２アウタープレート４、５の第１、第２外側当接部４Ｃ、５Ｃが外側間隙１５に向けて弾性変形して、図３に示すように第１、第２外側重合部６Ｃ、７Ｃに当接するとともに、この第１、第２外側当接部４Ｃ、５Ｃが当接した第１、第２外側重合部６Ｃ、７Ｃもシリンダブロック２とシリンダヘッド３の間隙に追従して外側間隙１５内に向けて弾性変形するようになる。このとき、内側間隙１２内に配置されたスペーサ１３の延長線上に設定される環状の１次シール部Ｘでは、この１次シール部Ｘにおけるシリンダブロック２とシリンダヘッド３との面圧が局部的に高くなる。またこの１次シール部Ｘと同様に、第１、第２内側段部６Ｅ、７Ｅの延長線上に設定される環状の２次シール部Ｙ、並びに第１、第２外側段部６Ｄ、７Ｄの延長線上に設定される環状の３次シール部Ｚでもシリンダブロック２とシリンダヘッド３との間の面圧は局部的に高くなる。より具体的には第１、第２内側段部６Ｅ、７Ｅ、並びに第１、第２外側段部６Ｄ、７Ｄの剛性はスペーサ１３に比較して僅かに低いので、１次シール部Ｘに比較して面圧は僅かに低くなるが、その分、第１、第２内側段部６Ｅ、７Ｅ、並びに第１、第２外側段部６Ｄ、７Ｄの弾性変形量は大きくなっているので、シリンダブロック２とシリンダヘッド３との間隙の変化に追従して良好なシール性を得ることができる。またこのとき、シリンダブロック２とシリンダヘッド３との間隙に追従して弾性変形される第１、第２アウタープレート４、５は、第１インナープレート６、７に添設されているだけなので、第１、第２インナープレートに一体に設けられている場合に比較して良好に弾性変形して第１、第２アウタープレート６、７とシリンダブロック２およびシリンダヘッド３との間に良く馴染んでシールすることができるとともに、第１、第２突出部６Ａ、７Ａよりも突出量を大きく設定した第１、第２ビード部４Ａ、５Ａの作用により、該第１、第２ビード部４Ａ、５Ａと第１、第２突出部６Ａ、７Ａの面圧を高めることは勿論のこと、第１突出部６Ａと第２突出部７Ａ同士の面圧も増大させることができる。以上の説明より理解されるように、本発明では高い面圧を得られる１次シール部Ｘと、この１次シール部Ｘに近い高い面圧が得られるとともに、シリンダブロック２とシリンダヘッド３の間隙変化の追従性に優れる２次、３次シール部Ｙ、Ｚとを３重に組み合わせているので優れたシール性を得ることができる。ところで、上記第１外側段部６Ｄは燃焼時における第１ビード部４Ａのビードストッパとして機能するとともに、第２外側段部７Ｄは燃焼時における第２ビード部５Ａのビードストッパとしても機能する。
【００１１】なお上記実施例では、スペーサ１３を設けて３重の１次〜３次シール部Ｘ〜Ｚを構成していたがこれに限定されるものではなく、例えばスペーサ１３を省略して第１、第２内側段部６Ｅ、７Ｅとの延長線上を１次シール部Ｘとしてもよく、この場合には３次シール部Ｚが繰り上がって２次シール部Ｙとなるが、１次シール部Ｘと２次シール部Ｘともに同等の高いシール性を有しているので問題はない。
【００１２】次に図４は本発明の第２実施例を示すものであり、上記第１実施例では内側間隙１２内にスペーサ１３を配置していたが、本実施例ではスペーサ１３に換えて第１、第２インナープレート６、７の間に薄肉のセンタープレート２０を設けるとともに、このセンタープレート２０の燃焼室孔１０の縁部を折返して重合させて、厚肉の環状シム部２０Ａを構成し、該シム部２０Ａを内側間隙１２内に配置したものである。なおそれ以外の構成は第１実施例と同一に構成されており、第１実施例と同一の部材には同一の番号を付している。このような構成の本実施例でも第１実施例と同様の作用効果を得ることができるのは明らかである。
【００１３】次に図５は本発明の第３実施例を示すものであり、上記第１実施例では内側間隙１２内に別体のスペーサ１３を配置し、また第２実施例では内側間隙１２内にセンタープレート２０の一部であるシム部２０Ａを配置していたが、本実施例では第１、第２インナープレート６、７自体に第１、第２突出部６Ａ、７Ａと同方向に突出して相互に当接する第１、第２当接部６Ｆ、７Ｆを形成し、この第１、第２当接部６Ｆ、７Ｆをスペーサ１３およびシム部２０Ａの代わりとしている。なおそれ以外の構成は第１実施例と同一に構成されており、第１実施例と同一の部材には同一の番号を付している。このような構成の本実施例では、第１、第２当接部６Ｆ、７Ｆの延長線上が１次シール部Ｘとなるので、これに伴って第１、第２突出部６Ａ、７Ａの第１、第２内側段部６Ｅ、７Ｅの延長線上が２次シール部Ｙとなる一方で、第１、第２外側段部６Ｄ、７Ｄの延長線上が３次シール部Ｚとなる。すなわち、本実施例でも第１〜第３シール部Ｘ〜Ｚを有しているものである。このような構成の本実施例でも、第１、第２実施例と同様の作用効果を得ることができるのは明らかである。
【００１４】なお上記第１ないし第３実施例では、第１、第２アウタープレート４、５と第１、第２インナープレート６、７を一体としていたが、別体に構成してもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、１次シール部よりも外側のシール部も１次シール部と同等の面圧を有しているので、１次シール部よりも外側のシール部の面圧が大きく劣っていた従来に比較してシール性を向上させ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
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月６日（１９９９．１２．６） |
| 【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２００１−１６５３１７（Ｐ２００１−１６５３１７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年６月２２日（２００１．６．２２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３４６３９２ |
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