JP6259276B2 - シリンダヘッドガスケット及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関のシリンダブロックおよびシリンダヘッド間に挟み込まれて装着されるシリンダヘッドガスケットとその製造方法に関する。

従来から図６に概略を示す平板状の金属製シリンダヘッドガスケット５１が知られており、このシリンダヘッドガスケット５１の平面上には、シリンダブロックにおける燃焼室に重ねられる部位に平面円形のボア穴５２が気筒数に応じて所要数設けられ、シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁に重ねられる部位（隔壁重ね部）５３にボア穴５２の周りを囲むビードまたは段差等の立体形状よりなる面圧発生部５５が設けられている。

図６ではシリンダブロックにおけるウォータージャケット部に重ねられる部位（Ｗ／Ｊ重ね部）５４を点線で描いており、このＷ／Ｊ重ね部５４とボア穴５２との間に隔壁重ね部５３が設けられ、この隔壁重ね部５３に図上一点鎖線で示す面圧発生部５５が設けられている。また、ウォータージャケット部の冷却水がシリンダブロック外部へ洩れるのを防止するため、Ｗ／Ｊ重ね部５４の外側にも面圧発生部５６が設けられている。

隔壁重ね部５３に設けられる面圧発生部５５は、燃焼室の高圧ガスが洩れないようにシールするボア用シールとして設けられ、またウォータージャケット部の冷却水がボア側へ洩れないようにシールする水用シールとして設けられている。面圧発生部５５の立体形状としてはビードよりなるもの（ビードタイプ）や、シム溶接（または折り返し）ストッパよりなり厚み差による段差を形成するもの（ストッパタイプ）などがある。

また、面圧発生部５５はこのようにボア用シールおよび水用シールとして設けられるので二重のシールラインとして形成されることが多く、図６では内側の一点鎖線が前者のボア用シールとしての第１面圧発生部５５Ａを示し、外側の一点鎖線が後者の水用シールとしての第２面圧発生部５５Ｂを示している。

第１面圧発生部５５Ａは、複数のボア穴５２を個別に囲むように形成され、平面円形のボア穴５２に対し同心円状に形成されている。第２面圧発生部５５Ｂは複数のボア穴５２をまとめて囲むように形成されるが、互いに隣り合うボア穴５２同士の中間領域以外の部分については第１面圧発生部５５Ａと同様、平面円形のボア穴５２に対し同心円状に形成されている。またこれらの第１および第２面圧発生部５５Ａ，５５Ｂを設けた隔壁重ね部５３はこれも平面円形のボア穴５２に対し同心円状に形成され、一定の幅（径方向幅）ｗを備える環状の領域として形成されている。また、第１および第２面圧発生部５５Ａ，５５Ｂはその中間位置が隔壁重ね部５３の幅方向一定位置に配置され、隔壁重ね部５３は隔壁に重ねられる部位であるので、第１および第２面圧発生部５５Ａ，５５Ｂはその中間位置が隔壁の厚み方向一定位置に配置されるものとされている。

ところで、一般的にシリンダブロックおよびシリンダヘッド間にシリンダヘッドガスケット５１を組み付けてボルトで締め付けると、ボルト締付け軸力入力に伴って発生する面圧発生部５５の反力によりシリンダブロックが変形するいわゆるボア変形が発生し、これに対し、昨今における燃費向上の要求によりエンジンのフリクションを低減することすなわちボア変形を低減することが大きな課題となっている。

上記ボア変形を低減させるためには、上記ビードタイプではそのバネ定数を低くすること、ストッパタイプではその段差量を小さくすることが考えられる。

しかしながら燃費向上の要求はますます厳しくなってきており、更なるボア変形の低減のために更なるビードバネ定数の低減や段差量の低減を実施すると、シール面圧が益々低下し、シール性に支障を来たすことが懸念される。

特開２００６−３４２７４９号公報

本発明は以上の点に鑑みて、面圧発生部におけるビードバネ定数の低減や段差量の低減などに依存することなくボア変形を低減させることができるシリンダヘッドガスケットとその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるシリンダヘッドガスケットは、内燃機関のシリンダブロックおよびシリンダヘッド間に挟み込まれて装着されるシリンダヘッドガスケットであって、前記シリンダブロックにおける燃焼室に重ねられる部位に平面円形のボア穴を有するとともに前記シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁に重ねられる部位に前記ボア穴の周りを囲む立体形状よりなる面圧発生部を有するシリンダヘッドガスケットにおいて、
前記面圧発生部は、前記隔壁の厚み方向一定位置に配置されるとともにボア穴周りの円周上一部で前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側またはウォータージャケット部側に配置され、
前記面圧発生部は、ボア用シールとしての第１面圧発生部と水用シールとしての第２面圧発生部との組み合わせを有し、
前記第１および第２面圧発生部の中間位置が前記隔壁の厚み方向一定位置に配置されるとともにボア穴周りの円周上一部で前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側またはウォータージャケット部側に配置され、
前記第１および第２面圧発生部は互いの間隔を一定に保ったままとされ、
前記隔壁がウォータージャケット部側に倒れ変形するのに対応して前記第１および第２面圧発生部の中間位置が前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側に配置され、前記隔壁が燃焼室側に倒れ変形するのに対応して前記第１および第２面圧発生部の中間位置が前記隔壁の厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に配置されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項２によるシリンダヘッドガスケットの製造方法は、内燃機関のシリンダブロックおよびシリンダヘッド間に挟み込まれて装着され、前記シリンダブロックにおける燃焼室に重ねられる部位に平面円形のボア穴を有するとともに前記シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁に重ねられる部位に前記ボア穴の周りを囲む立体形状よりなる面圧発生部を有し、前記面圧発生部が前記隔壁の厚み方向一定位置に配置されるとともにボア穴周りの円周上一部で前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側またはウォータージャケット部側に配置されているシリンダヘッドガスケットを製造する方法であって、
シリンダヘッドガスケットを装着するシリンダブロックに発生するボア変形を実測しまたはシミュレーションで予測する工程と、
前記実測または予測の結果として前記シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁がウォータージャケット部側に倒れ変形する部位では面圧発生部が前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側に位置するように設計するとともに前記隔壁が燃焼室側に倒れ変形する部位では面圧発生部が前記隔壁の厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に位置するように設計する工程と、
前記設計に基づいてシリンダヘッドガスケットを製作する工程とを順次実施することを特徴とする。

更にまた、本発明の請求項３によるシリンダヘッドガスケットの製造方法は、上記した請求項１記載のシリンダヘッドガスケットを製造する方法であって、シリンダヘッドガスケットを装着するシリンダブロックに発生するボア変形を実測しまたはシミュレーションで予測する工程と、前記実測または予測の結果として前記シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁がウォータージャケット部側に倒れ変形する部位では第１および第２面圧発生部の中間位置が前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側に位置するように設計するとともに前記隔壁が燃焼室側に倒れ変形する部位では第１および第２面圧発生部の中間位置が前記隔壁の厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に位置するように設計する工程と、前記設計に基づいてシリンダヘッドガスケットを製作する工程とを順次実施することを特徴とする。

上記したようにシリンダブロックおよびシリンダヘッド間にシリンダヘッドガスケットを組み付けてボルトで締め付けると、ボルト締付け軸力入力に伴って発生する面圧発生部の反力によりシリンダブロックが変形するいわゆるボア変形が発生することがあり、これに対し本発明はこのようなボア変形を低減することを課題とする。

ボア変形の態様としては、シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁がウォータージャケット部側に倒れるように変形することがあり、この場合は、ガスケットにおける面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側に配置することにより隔壁の倒れ度合いを縮小することが可能とされる。すなわち従来は面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置に配置していたため隔壁が或る量に亙ってウォータージャケット部側に倒れ変形していたところ、面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に移動させると隔壁の倒れ度合いが増大し、反対に面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側に移動させると隔壁の倒れ度合いが縮小する。したがって本発明ではこの場合、後者を選択し、面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側に配置する。

また、ボア変形の異なる態様としては、シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁が反対に燃焼室側に倒れるように変形することがあり、この場合は、面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に配置することにより隔壁の倒れ度合いを縮小することが可能とされる。すなわち従来は面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置に配置していたため隔壁が或る量に亙って燃焼室側に倒れ変形していたところ、面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側に移動させると隔壁の倒れ度合いが増大し、反対に面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に移動させると隔壁の倒れ度合いが縮小する。したがって本発明ではこの場合、後者を選択し、面圧発生部を隔壁の幅方向一定位置よりウォータージャケット部側に配置する。

尚、ボア変形はボア穴の周りの円周上一部で発生するので、これに合わせて本発明では上記したような面圧発生部の移動（径方向移動）をボア穴の周りの円周上一部のみにて行なうものである。ボア変形が発生していない部位まで面圧発生部を移動させると新たなボア変形が発生する要因ともなりかねず、このようなことは避けなければならない。

例えば平面円形のボア穴を時計の文字盤に見立てて、その１２時位置近傍で隔壁が倒れ変形するボア変形が発生する場合には、この１２時位置近傍のみにて面圧発生部を燃焼室側またはウォータージャケット部側に移動させ、残りの部分については面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置に配置し、１２時位置近傍の面圧発生部と残りの部分の面圧発生部とをなだらかな曲線にて連結する。また、１２時位置近傍および６時位置近傍でそれぞれ隔壁が倒れ変形するボア変形が発生する場合には、この１２時位置近傍および６時位置近傍のみにて面圧発生部を燃焼室側またはウォータージャケット部側に移動させ、残りの部分については面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置に配置し、１２時位置近傍および６時位置近傍の面圧発生部と残りの部分の面圧発生部とをなだらかな曲線にて連結する。したがって本発明では、ボア穴は平面円形であっても面圧発生部は同心状の円形とはならずに楕円形などの比較的いびつな形状となる。

また、面圧発生部としては上記したように、燃焼室の高圧ガスをシールするボア用シールとしての第１面圧発生部とウォータージャケット部の冷却水をシールする水用シールとしての第２面圧発生部があるビード形状の場合には、第１および第２面圧発生部の中間位置を隔壁の厚み方向一定位置に対し燃焼室側またはウォータージャケット部側に移動させる。したがって第１および第２面圧発生部は互いの間隔を一定に保ったままで移動することになる。

更にまた、隔壁が倒れ変形するボア変形の発生状況はエンジンの仕様ごとに異なるので、シリンダヘッドガスケットを製造するに際して先ずは、シリンダヘッドガスケットを組み付けるエンジンを特定（選択）する。次いで、特定したエンジンのシリンダブロックおよびシリンダヘッド間に従来タイプの面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置に配置したシリンダヘッドガスケットを組み付けボルトで締め付けてボア変形の発生状況を実測する。この実測はこれに代えてＦＥＭ解析などによるシミュレーションで予測値を採るようにしても良い。次いで、上記実測値または予測値に照らして面圧発生部の配置をボア穴の周りで全周に亙って決めていく。具体的には、隔壁がＷ／Ｊ側に倒れるように変形している場合には面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置よりも燃焼室側（内側）へ配置し、隔壁が燃焼室側に倒れるように変形している場合には面圧発生部を隔壁の厚み方向一定位置よりもウォータージャケット部側（外側）へ配置する。これをボア穴の周りで全周に亙って複数のポイントを決めて繰り返し、ポイントごとの面圧発生部の配置点を決定し、この面圧発生部の配置点をなだらかな曲線で結ぶと、真円形ではない楕円形のような全周に亙る面圧発生部の配置が決定される。次いで、決定した全周に亙る面圧発生部の配置に基づいてシリンダヘッドガスケットを製作する。したがって本発明によれば、エンジンの仕様ごとに最適なシリンダヘッドガスケットを製造することが可能とされる。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち本発明においては以上説明したように、ガスケットにおける面圧発生部を円周上一部でシリンダブロックにおける隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側またはウォータージャケット部側に配置するようにしたため、隔壁が倒れるように変形するボア変形を低減させることができる。また、面圧発生部におけるビードバネ定数や段差量を低減させるものでないため、ガスケットのシール性を維持することができる。

本発明の実施例に係るシリンダヘッドガスケットの概略平面図 同じく同シリンダヘッドガスケットにおける隔壁厚み方向一定位置に対する面圧発生部の位置関係を示す説明図であって、（Ａ）は面圧発生部が隔壁厚み方向一定位置に配置された状態を示す説明図、（Ｂ）は面圧発生部が隔壁厚み方向一定位置より燃焼室側に配置された状態を示す説明図、（Ｃ）は面圧発生部が隔壁厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に配置された状態を示す説明図 同シリンダヘッドガスケットにおける隔壁厚み方向一定位置に対する面圧発生部の位置関係を示す説明図 本発明の他の実施例に係るシリンダヘッドガスケットにおける隔壁厚み方向一定位置に対する面圧発生部の位置関係を示す説明図であって、（Ａ）は面圧発生部が隔壁厚み方向一定位置に配置された状態を示す説明図、（Ｂ）は面圧発生部が隔壁厚み方向一定位置より燃焼室側に配置された状態を示す説明図、（Ｃ）は面圧発生部が隔壁厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に配置された状態を示す説明図 ボア変形の実測方法の一例を示す説明図 従来例に係るシリンダヘッドガスケットの概略平面図

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）従来のビードタイプまたはシム溶接（または折り返し）ストッパタイプのシリンダヘッドガスケットにおいてボア変形を低減させるためにビードタイプではバネ定数を低く、シム溶接（または折り返し）ストッパタイプでは段差量を小さくすることで対応している。しかしながら昨今における燃費向上要求はますます厳しくなってきており、更なるボア変形低減（＝フリクション低減）のためのビードバネ定数低減、段差量低減が求められるが、何れもシール面圧低下の跳ね返り（副作用）があり、ボア変形低減にも限界がある。したがってシール面圧低下の跳ね返り（副作用）の無い対応技術が求められている。
（２）本発明では、シール面圧低下（＝ビードバネ定数低減、段差量低減）の跳ね返り（副作用）が無くボア低減が可能な因子として面圧発生点（＝荷重発生点）に着目し、バネ定数、段差量はそのままにその面圧発生点を場所により内側（ボア側）〜外側（ウォータージャケット側）にボア変形が最小となるよう設定（可変化）する手法とした。
（３）ボア変形は、ボルト締付け軸力入力によりシリンダヘッドガスケットにおけるビード等の面圧発生部に反力が発生することでボア部（隔壁）に曲げモーメントが発生する現象である。またボア変形は、ボア（隔壁）にかかる曲げモーメント入力とその入力に耐えるボア剛性によって決定される。曲げモーメント入力は、ボアに発生するその荷重とその作用点（荷重点）とボルト位置で決まる作用長さにより決定され、シリンダヘッドガスケットは、その荷重と作用点（荷重点）位置に関わっている。本発明は、その荷重（シール面圧）はそのままに作用点（荷重点）を各気筒毎に変化させてボア変形低減を実現する。すなわち本発明は、面圧発生点（荷重発生点）が可変となる形状を備えるシリンダヘッドガスケットの発明である。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の実施例に係るシリンダヘッドガスケット１１の概略的な平面を示している。当該実施例に係るシリンダヘッドガスケット１１は、内燃機関のシリンダブロックおよびシリンダヘッド間に挟み込まれて装着される平板状の金属製シリンダヘッドガスケットであって、以下のように構成されている。

すなわちシリンダヘッドガスケット１１の平面上であってシリンダブロックにおける燃焼室に重ねられる部位に平面円形のボア穴１２が内燃機関の気筒数に応じて所要数設けられ、このボア穴１２の周りに、シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁に重ねられる部位（隔壁重ね部）１３、シリンダブロックにおけるウォータージャケット部に重ねられる部位（Ｗ／Ｊ重ね部）１４ならびにシリンダブロックにおけるブロック外周部に重ねられる部位（外周重ね部）１５が順次平面的に設けられている。

このうち隔壁重ね部１３は、シリンダブロックにおける隔壁が円筒状であるのに対応して平面円形のボア穴１２に対し同心円状に形成され、かつ一定の幅（径方向幅）ｗを備える環状の領域として形成され、この隔壁重ね部１３にボア穴１２の周りを囲むようにして立体形状よりなる面圧発生部１６が設けられている。

面圧発生部１６は、燃焼室の高圧ガスをシールするボア用シールとしての内側の第１面圧発生部１６Ａと、ウォータージャケット部の冷却水をシールする水用シールとしての外側の第２面圧発生部１６Ｂとの組み合わせとされ、２重のシールラインを形成している。

外周重ね部１５には、Ｗ／Ｊ重ね部１４の周りを囲むようにして立体形状よりなる第３面圧発生部１７が設けられ、また、ボルト穴１８や水・油穴（図示せず）、これらを囲む面圧発生部（図示せず）などが別途設けられている。

隔壁重ね部１３に設けられた面圧発生部１６のうち内側の第１面圧発生部１６Ａは、複数のボア穴１２を個別に囲むように形成され、図２（Ａ）の断面図に示すように一対の斜面１９ａ，１９ｂの組み合わせよりなるフルビード１９として形成されている。一方、外側の第２面圧発生部１６Ｂは複数のボア穴１２をまとめて囲むように形成され、図２（Ａ）の断面図に示すように斜面２０ａおよび平面２０ｂの組み合わせよりなるハーフビード２０として形成されている。

また、この第１および第２面圧発生部１６Ａ，１６Ｂは図２（Ａ）に示すようにその中間位置Ｃ１がシリンダブロック３１における隔壁３３の厚み方向一定位置としての中間位置Ｃ２に配置されているが、ボア穴１２周りの円周上一部では図２（Ｂ）に示すように中間位置Ｃ１が隔壁３３の厚み方向中間位置Ｃ２より燃焼室３２側に配置され、またはボア穴１２周りの円周上一部では図２（Ｃ）に示すように中間位置Ｃ１が隔壁３３の厚み方向中間位置Ｃ２よりウォータージャケット部３４側に配置され、これによりシリンダブロック３１に発生するボア変形を低減することが可能とされている。

すなわち上記したようにシリンダブロックおよびシリンダヘッド間にシリンダヘッドガスケットを組み付けてボルトで締め付けると、ボルト締付け軸力入力に伴って発生する面圧発生部の反力によりシリンダブロックが変形するいわゆるボア変形が発生することがある。

ボア変形としては、図２（Ｂ）に矢印で示すようにシリンダブロック３１における隔壁３３がウォータージャケット部３４側に倒れるように変形することがあり、この場合には、ガスケット１１における第１および第２面圧発生部１６Ａ，１６Ｂの中間位置Ｃ１を隔壁３３の厚み方向中間位置Ｃ２より燃焼室３２側に配置することにより隔壁３３の倒れ度合いを縮小することが可能とされる。

また、ボア変形としては、図２（Ｃ）に矢印で示すようにシリンダブロック３１における隔壁３３が燃焼室３２側に倒れるように変形することがあり、この場合には、第１および第２面圧発生部１６Ａ，１６Ｂの中間位置Ｃ１を隔壁３３の厚み方向中間位置Ｃ２よりウォータージャケット部３４側に配置することにより隔壁３３の倒れ度合いを縮小することが可能とされる。

例えば図３で４つ並んだ隔壁３３のうち左側の隔壁３３では、これを時計の文字盤に見立てて、その１２時位置近傍および６時位置近傍で隔壁３３がウォータージャケット部側（外側）に倒れ変形するボア変形が発生するとともにその９時位置近傍で隔壁３３が燃焼室側（内側）に倒れ変形するボア変形が発生するので、１２時位置近傍および６時位置近傍で第１および第２面圧発生部１６Ａ，１６Ｂの中間位置Ｃ１が隔壁３３の厚み方向中間位置Ｃ２より燃焼室側（内側）に配置されるとともに９時位置近傍で第１および第２面圧発生部１６Ａ，１６Ｂの中間位置Ｃ１が隔壁３３の厚み方向中間位置Ｃ２よりウォータージャケット部側（外側）に配置される。

図３で４つ並んだ隔壁３３のうち左から２番目の隔壁３３では特にボア変形が発生しないので、第１および第２面圧発生部１６Ａ，１６Ｂの中間位置Ｃ１は隔壁３３の厚み方向中間位置Ｃ２と同じに配置される。

図３で４つ並んだ隔壁３３のうち左から３番目の隔壁３３では、その１２時位置近傍および６時位置近傍で隔壁３３がウォータージャケット部側（外側）に倒れ変形するボア変形が発生するので、１２時位置近傍および６時位置近傍で第１および第２面圧発生部１６Ａ，１６Ｂの中間位置Ｃ１が隔壁３３の厚み方向中間位置Ｃ２より燃焼室側（内側）に配置される。

また、図３で４つ並んだ隔壁３３のうち右側の隔壁３３では、その１２時位置近傍および６時位置近傍で隔壁３３が燃焼室側（内側）に倒れ変形するボア変形が発生するとともにその３時位置近傍で隔壁３３がウォータージャケット部側（外側）に倒れ変形するボア変形が発生するので、１２時位置近傍および６時位置近傍で第１および第２面圧発生部１６Ａ，１６Ｂの中間位置Ｃ１が隔壁３３の厚み方向中間位置Ｃ１よりウォータージャケット部側（外側）に配置されるとともに３時位置近傍で第１および第２面圧発生部１６Ａ，１６Ｂの中間位置Ｃ１が隔壁３３の厚み方向中間位置Ｃ２より燃焼室側（内側）に配置される。

したがってこれらにより４つ並んだ隔壁３３のそれぞれでその倒れ度合いを縮小することが可能とされる。

尚、第１面圧発生部１６Ａを構成するフルビード１９では、一対の斜面１９ａ，１９ｂ間の頂部１９ｃまたは底部１９ｄで最大面圧が発生するので、この頂部１９ｃまたは底部１９ｄを位置の基準としてフルビード１９の配置を決定する。また第２面圧発生部１６Ｂを構成するハーフビード２０では、斜面２０ａおよび平面２０ｂ間の角部２０ｃで最大面圧が発生するので、この角部２０ｃを位置の基準としてハーフビード２０の配置を決定する。したがって第１および第２面圧発生部１６Ａ，１６Ｂの中間位置Ｃ１は当該実施例の場合、フルビード１９の頂部１９ｃまたは底部１９ｄとハーフビード２０の角部２０ｃとの中間位置のことを云う。また図示はしないが、面圧発生部がシム溶接（または折り返し）ストッパよりなり厚み差による段差を形成するもの（ストッパタイプ）である場合には、段差を位置の基準として配置を決定する。

また、面圧発生部１６が２重ではなく１重のシールラインを形成する場合には図４に示すように、この面圧発生部１６を構成する唯一の立体形状を円周上一部で隔壁３３の厚み方向中間位置Ｃ２より燃焼室３２側またはウォータージャケット部３４側に配置する。図示する例はフルビード１９であるので、その一対の斜面１９ａ，１９ｂ間の頂部１９ｃまたは底部１９ｄを位置の基準としてフルビード１９の配置を決定することになる。

また、隔壁３３の厚み方向中間位置Ｃ１と隔壁重ね部１３の幅方向中間位置はその位置が一致するので、これまでの説明で記載した隔壁３３の厚み方向中間位置（一定位置）はこれを隔壁重ね部１３の幅方向中間位置（一定位置）と換言することができる。

また、面圧発生部ないし面圧発生点は、組付けボルトの締め付けにより荷重が作用することによって最大面圧が発生する部位であるので、これまでの説明で記載した面圧発生部ないし面圧発生点はこれを荷重部ないし荷重点と換言することができる。

つぎに上記構成のシリンダヘッドガスケット１１の製造方法を説明する。

上記したようにシリンダブロック３１における燃焼室３２およびウォータージャケット部３４間の隔壁３３が倒れ変形するボア変形の発生状況はエンジンの仕様ごとに異なるので、シリンダヘッドガスケット１１を製造するに際しては先ず、シリンダヘッドガスケット１１を組み付けるエンジンを特定（選択）する。

次いで、特定したエンジンにどのようなボア変形が発生するかを測定し、すなわち特定したエンジンのシリンダブロック３１およびシリンダヘッド間に従来タイプの面圧発生部５５を隔壁３３の厚み方向中間位置に配置したシリンダヘッドガスケット５１を組み付け、ボルトで締め付けて、ボア変形の発生状況を実測する。

実測法としては例えば図５に示すようにインコメータ４１を用いて行ない、ゲージ４２を隔壁（ボア側壁）３３の内面に当てて１周させ、５ｄｅｇ毎（任意に設定可）にその凹凸を測定する。次にゲージ４２を５ｍｍ下げた（任意に設定可）ところで同様にゲージ４２を隔壁３３の内面に当てて１周させ、５ｄｅｇ毎にその凹凸を測定し、これを隔壁３３の下部まで繰り返し実施することにより隔壁３３の倒れ度合いを実測値として知得する。

次いで、上記実測値に照らして、面圧発生部１６の配置を決定する設計を行ない、すなわち図２（Ｂ）に示すように隔壁３３がウォータージャケット部３４側に倒れ変形している部位では第１および第２面圧発生部１６Ａ，１６Ｂの中間位置Ｃ１が隔壁３３の厚み方向中間位置Ｃ２より燃焼室３２側に位置するように設計するとともに隔壁３３が燃焼室３２側に倒れ変形する部位では第１および第２面圧発生部１６Ａ，１６Ｂの中間位置Ｃ１が隔壁３３の厚み方向中間位置Ｃ２よりウォータージャケット部３４側に位置するように設計し、その他の部位についても併せ設計し、ガスケット全体の設計図を作成する。

次いで、作成した設計図に基づいてシリンダヘッドガスケット１１を製作する。

したがってこの製造方法によれば、エンジンの仕様ごとにボア変形の低減について最適なシリンダヘッドガスケット１１を製造することができ、本願発明者らが行なった試験によるとボア変形を約２０〜３０％の割合で低減することができる。

１１ シリンダヘッドガスケット
１２ ボア穴
１３ 隔壁重ね部
１４ Ｗ／Ｊ重ね部
１５ 外周重ね部
１６，１６Ａ，１６Ｂ，１７ 面圧発生部
１８ ボルト穴
１９ フルビード
１９ａ，１９ｂ，２０ａ 斜面
１９ｃ 頂部
１９ｄ 底部
２０ ハーフビード
２０ｂ 平面
２０ｃ 角部
３１ シリンダブロック
３２ 燃焼室
３３ 隔壁
３４ウォータージャケット部
Ｃ１ 第１および第２面圧発生部の中間位置
Ｃ２ 隔壁の厚み方向中間位置

Claims (3)

1. 内燃機関のシリンダブロックおよびシリンダヘッド間に挟み込まれて装着されるシリンダヘッドガスケットであって、前記シリンダブロックにおける燃焼室に重ねられる部位に平面円形のボア穴を有するとともに前記シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁に重ねられる部位に前記ボア穴の周りを囲む立体形状よりなる面圧発生部を有するシリンダヘッドガスケットにおいて、
   前記面圧発生部は、前記隔壁の厚み方向一定位置に配置されるとともにボア穴周りの円周上一部で前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側またはウォータージャケット部側に配置され、
   前記面圧発生部は、ボア用シールとしての第１面圧発生部と水用シールとしての第２面圧発生部との組み合わせを有し、
   前記第１および第２面圧発生部の中間位置が前記隔壁の厚み方向一定位置に配置されるとともにボア穴周りの円周上一部で前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側またはウォータージャケット部側に配置され、
   前記第１および第２面圧発生部は互いの間隔を一定に保ったままとされ、
   前記隔壁がウォータージャケット部側に倒れ変形するのに対応して前記第１および第２面圧発生部の中間位置が前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側に配置され、前記隔壁が燃焼室側に倒れ変形するのに対応して前記第１および第２面圧発生部の中間位置が前記隔壁の厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に配置されていることを特徴とするシリンダヘッドガスケット。
2. 内燃機関のシリンダブロックおよびシリンダヘッド間に挟み込まれて装着され、前記シリンダブロックにおける燃焼室に重ねられる部位に平面円形のボア穴を有するとともに前記シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁に重ねられる部位に前記ボア穴の周りを囲む立体形状よりなる面圧発生部を有し、前記面圧発生部が前記隔壁の厚み方向一定位置に配置されるとともにボア穴周りの円周上一部で前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側またはウォータージャケット部側に配置されているシリンダヘッドガスケットを製造する方法であって、
   シリンダヘッドガスケットを装着するシリンダブロックに発生するボア変形を実測しまたはシミュレーションで予測する工程と、
   前記実測または予測の結果として前記シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁がウォータージャケット部側に倒れ変形する部位では面圧発生部が前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側に位置するように設計するとともに前記隔壁が燃焼室側に倒れ変形する部位では面圧発生部が前記隔壁の厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に位置するように設計する工程と、
   前記設計に基づいてシリンダヘッドガスケットを製作する工程とを順次実施することを特徴とするシリンダヘッドガスケットの製造方法。
3. 請求項１記載のシリンダヘッドガスケットを製造する方法であって、
   シリンダヘッドガスケットを装着するシリンダブロックに発生するボア変形を実測しまたはシミュレーションで予測する工程と、
   前記実測または予測の結果として前記シリンダブロックにおける燃焼室およびウォータージャケット部間の隔壁がウォータージャケット部側に倒れ変形する部位では第１および第２面圧発生部の中間位置が前記隔壁の厚み方向一定位置より燃焼室側に位置するように設計するとともに前記隔壁が燃焼室側に倒れ変形する部位では第１および第２面圧発生部の中間位置が前記隔壁の厚み方向一定位置よりウォータージャケット部側に位置するように設計する工程と、
   前記設計に基づいてシリンダヘッドガスケットを製作する工程とを順次実施することを特徴とするシリンダヘッドガスケットの製造方法。

Images