JP2017190834A

JP2017190834A - ガスケット

Info

Publication number: JP2017190834A
Application number: JP2016080867A
Authority: JP
Inventors: 綱記早崎; Tsunaki HAYASAKI
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2016-04-14
Filing date: 2016-04-14
Publication date: 2017-10-19

Abstract

【課題】ガスケットのシール性を効果的に向上させる。
【解決手段】下側シールプレート１１と、下側シールプレート１１の上面に積層された中間プレート１３と、中間プレート１３の上面に積層されたシム部材１４と、シム部材１４の上面から下側シールプレート１１の下面に折り返されて、下側シールプレート１１の貫通孔１１Ａの周縁、中間プレート１３の貫通孔１３Ａの周縁及び、シム部材１４の貫通孔の周縁を覆うグロメット構造２０を有する上側シールプレート１２と、下側シールプレート１１に中間プレート１３とは反対側に突出して形成された下側ビード１６と、上側シールプレート１２に下側ビード１６と同方向に突出して形成された上側ビード１５とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ガスケットに関し、特に、複数枚のシールプレートを備える積層型のガスケットに関する。

従来より、エンジンのシリンダブロックとシリンダヘッドとの間に介装されて、これらシリンダブロックとシリンダヘッドとの隙間をシールする積層型のシリンダヘッドガスケットが実用化されている。

シリンダブロックとシリンダヘッドとの隙間は燃焼室内の爆発力等の影響により変化するため、高いシール性を維持するには、シールプレートの所定箇所にシリンダブロックやシリンダヘッドの動きに追従して変形するビードを設ける必要がある。また、燃焼ガスが各シールプレートの層間から漏出することを防止するには、各シールプレートの燃焼室を形成する部位を覆うグロメットを設ける必要がある。

例えば、特許文献１には、積層された三枚のシールプレートのうち、最上層シールプレートの先端側を最下層シールプレートの下面に折り返してグロメットを形成すると共に、最下層シールプレートに下方に突出する下側ビードを設け、さらに中間層シールプレートに上方に突出する上側ビードを設けた構造が開示されている。

特開平１１−３１５９２８号公報

一般的に、シリンダヘッドはシリンダブロックの上部に複数本のヘッドボルトを強く締め付けることにより固定される。このため、例えば、特許文献１記載の構造では、上側ビードがシリンダヘッドに強く押圧されて全屈することになる。その結果、上側ビードにへたりが生じて復元力を失うと、特にシリンダブロックとシリンダヘッドとの隙間が大きくなる最高筒内圧時は、上側ビードがシリンダブロックやシリンダヘッドの動きに追従できなくなり、シール性を十分に確保できなくなる可能がある。

開示の技術は、ガスケットのシール性を効果的に向上させることを目的とする。

開示の技術は、第１貫通孔を有する下側シールプレートと、前記第１貫通孔と同心の第２貫通孔を有すると共に、前記下側シールプレートの上面に積層された中間プレートと、前記第１及び前記第２貫通孔と同心の第３貫通孔を有すると共に、前記中間プレートの上面に積層されたシム部材と、前記シム部材の上面から前記下側シールプレートの下面に折り返されて、前記第１貫通孔の周縁、前記第２貫通孔の周縁及び、前記第３貫通孔の周縁を覆うグロメット構造を有する上側シールプレートと、前記下側シールプレートに前記中間プレートとは反対側に突出して形成された下側ビードと、前記上側シールプレートに前記下側ビードと同方向に突出して形成された上側ビードと、を備えることを特徴とする。

前記下側ビードが前記グロメット構造よりも外側の前記下側シールプレートに形成され、前記上側ビードが前記シム部材よりも外側の前記上側シールプレートに形成されてもよい。

前記上側シールプレートが前記シム部材を介することなく前記中間プレートの上面に積層され、前記グロメット構造が前記上側シールプレートと別体に形成されると共に、前記上側シールプレートの上面から前記下側シールプレートの下面に折り返され、前記上側ビードが前記上側シールプレートに前記下側ビードとは反対側に突出して形成されてもよい。

開示の技術によれば、ガスケットのシール性を効果的に向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るガスケットが適用されたエンジンの一部を示す模式的な縦断面図である。本発明の一実施形態に係るガスケットにおいて、（Ａ）はガスケット締め付け前の状態、（Ｂ）はガスケット締め付け後の状態を示す模式的な断面図である。他の実施形態に係るガスケットを示す模式的な断面図である。他の実施形態に係るガスケットを示す模式的な断面図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るガスケットについて説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本実施形態のガスケット１０が適用されたエンジン１の一部を示す模式的な縦断面図である。シリンダブロック２のシリンダボア３内には、ピストン４が往復移動可能に収容されている。シリンダブロック２の上部には、シリンダヘッド５が本実施形態のガスケット１０を介して図示しない複数本のヘッドボルトにより締結固定されている。

次に、図２に基づいて、本実施形態に係るガスケット１０の詳細構成について説明する。図２（Ａ）はガスケット１０の締め付け前の状態、図２（Ｂ）はガスケット１０の締め付け後の状態を示す模式的な断面図である。

図２に示すように、本実施形態のガスケット１０は、三枚のプレート部材を積層したもので、シリンダブロック２側の下側シールプレート１１と、シリンダヘッド５側の上側シールプレート１２と、これら下側及び上側シールプレート１１，１２の間に設けられた中間プレート１３と、シリンダボア３よりも大径の円環状に形成されたシム部材１４とを備えている。

下側シールプレート１１及び、中間プレート１３には、シリンダボア３よりも大径且つ、シム部材１４の内径と略同径の燃焼室孔１１Ａ，１３Ａがそれぞれ貫通形成されている。シム部材１４は、中間プレート１３の燃焼室孔１３Ａ側の上面に設けられている。中間プレート１３は、ビード等が形成されていない略平板状の部材であり、その厚みＴ_１はシリンダブロック２の上面からのピストン４の出代の測定結果により、シリンダヘッド５とのクリアランスと圧縮比を最適な値にするために調整される。これら各プレート１１〜１３は、例えばリベットやカシメ等によって積層状態を保たれている。また、中間プレート１３及びシム部材１４は、例えばレーザー溶接によって互いに接合されている。

上側シールプレート１２の貫通孔周囲（先端側）は、シム部材１４の内周縁、中間プレート１３の燃焼室孔１３Ａの内周縁及び、下側シールプレート１１の燃焼室孔１１Ａの内周縁を囲むように縦断面略Ｕ字状に折り返されてグロメット構造２０を形成する。また、上側シールプレート１２の折り返し部１２Ａを下側シールプレート１１の燃焼室孔１１Ａ側の下面に配置することで、当該折り返し部１２Ａ及びシム部材１４によりストッパー構造３０が形成されている。

上側シールプレート１２のストッパー構造３０よりも外周側には、下方（中間プレート１３側）に突出する上側ビード１５が形成されている。上側ビード１５の突出高さＴ_２は、好ましくは、シム部材１４の厚みＴ_３よりも高く設定され、シム部材１４の厚みＴ_３は、好ましくは、上側ビード１５がシリンダヘッド５の下面に押圧されても全屈しない量で設定されている。

下側シールプレート１１のストッパー構造３０よりも外側には、下方（シリンダブロック２側）に突出する下側ビード１６が形成されている。下側ビード１６の突出量Ｔ_４は、好ましくは、上側シールプレート１２の折り返し部１２Ａの厚みＴ_５よりも高く設定され、折り返し部１２Ａの厚みＴ_５は、好ましくは、下側ビード１６がシリンダブロック２の上面に押圧されても全屈しない量で設定されている。

以上詳述したように、本実施形態のガスケット１０によれば、上側シールプレート１２の先端側を下方に屈曲させて折り返し部１２Ａを設けることで、シム部材１４の内周縁、中間プレート１３の燃焼室孔１３Ａの周縁及び、下側シールプレート１１の燃焼室孔１１Ａの周縁を覆うグロメット構造２０が形成されている。これにより、燃焼ガスの各プレート１１〜１３の層間からの漏出が効果的に防止されるようになり、シール性を確実に向上することができる。

また、シム部材１４を中間プレート１３の上面に配置し、さらに上側シールプレート１２の折り返し部１２Ａを下側シールプレート１１の下面に配置してストッパー構造３０を形成したことにより、上側ビード１５及び下側ビード１６の全屈が効果的に抑止されるようになる。これにより、各ビード１５，１６のへたりが抑止され、各ビード１５，１６をシリンダブロック２やシリンダヘッド５の動きに追従して変形させることが可能となり、特に最高筒内圧時における燃焼ガスの漏出を効果的に防止することができる。

また、上側シールプレート１２によってシム部材１４がシリンダヘッド５の下面に直接的に接触しない非接触構造にしたことで、例えば、シリンダヘッド５をアルミニウム合金で鋳造した場合等に、シム部材１４のエッジによるシリンダヘッド５の損傷を効果的に回避することができる。また、非接触構造にしたことで、ガスケット１０がシリンダヘッド５に与える面圧を緩和することも可能になる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、図３に示すように、シリンダブロック２とシリンダヘッド５との間に上記実施形態のガスケット１０を上下反転させて介装してもよい。この場合も、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

また、図４に示すように、上記実施形態のシム部材１４に替えて、断面略Ｕ字状のグロメット部材１７を別個に備えて構成してもよい。この場合は、各プレート１１〜１３に略同径の燃焼室孔（貫通孔）１１Ａ〜１３Ａを形成すると共に、各プレート１１〜１３の貫通孔１１Ａ〜１３Ａの周縁をグロメット部材１７で覆い、さらに、下側シールプレート１１に下方に突出する下側ビード１６を、上側シールプレート１２に上方に突出する上側ビード１５をそれぞれ設ければよい。

また、ガスケット１０の各ビード１５，１６はフルビードに限定されず、例えばハーフビードであってもよい。この場合も、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

また、簡易のためプレートの積層枚数は３枚で説明したが、本発明の趣旨の構造をとるものは適宜積層枚数を変更して実施することが可能である。

また、ガスケット１０は、シリンダヘッドガスケットに限定されず、排気マニホールドのシリンダヘッドへの取付け面やターボチャージャの取付け面等の他の部位に用いられるガスケットにも広く適用することが可能である。

１エンジン
２シリンダブロック
３シリンダボア
４ピストン
５シリンダヘッド
１０ガスケット
１１下側シールプレート
１２上側シールプレート
１２Ａ折り返し部
１３中間プレート
１４シム部材
１５上側ビード
１６下側ビード
１７グロメット部材
２０グロメット構造
３０ストッパー構造

Claims

第１貫通孔を有する下側シールプレートと、
前記第１貫通孔と同心の第２貫通孔を有すると共に、前記下側シールプレートの上面に積層された中間プレートと、
前記第１及び前記第２貫通孔と同心の第３貫通孔を有すると共に、前記中間プレートの上面に積層されたシム部材と、
前記シム部材の上面から前記下側シールプレートの下面に折り返されて、前記第１貫通孔の周縁、前記第２貫通孔の周縁及び、前記第３貫通孔の周縁を覆うグロメット構造を有する上側シールプレートと、
前記下側シールプレートに前記中間プレートとは反対側に突出して形成された下側ビードと、
前記上側シールプレートに前記下側ビードと同方向に突出して形成された上側ビードと、を備える
ことを特徴とするガスケット。
前記下側ビードが前記グロメット構造よりも外側の前記下側シールプレートに形成され、前記上側ビードが前記シム部材よりも外側の前記上側シールプレートに形成された
請求項１に記載のガスケット。
前記上側シールプレートが前記シム部材を介することなく前記中間プレートの上面に積層され、前記グロメット構造が前記上側シールプレートと別体に形成されると共に、前記上側シールプレートの上面から前記下側シールプレートの下面に折り返され、前記上側ビードが前記上側シールプレートに前記下側ビードとは反対側に突出して形成された
請求項１に記載のガスケット。