(57)【要約】      （修正有）【課題】燃焼ガスによるボア側に近い断熱部材への負担を軽減できるシリンダヘッドガスケットによる密封構造を提供すること。【解決手段】シリンダブロック10のシリンダボア11に対応するボア孔31が形成された少なくとも１つのボア孔付きプレート3と、ボア孔付きプレート3を取り囲むように配置されるメインプレート5とを備え、ボア孔付きプレート3及びメインプレート5は、互いに接することなく分離され、断熱部材6、7を介して連結され、ボア孔付きプレート3は、シリンダヘッド10とシリンダブロック20の間の間隙に沿って面方向に延出するボア孔付きプレート本体30と、ボア孔付きプレート3の面方向と直行する一方向又は両方向に延出して形成されたボア孔側壁面リブ32とからなる。【選択図】図１
2018135843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部にエンジンのシリンダヘッドを有し、下部にエンジンのシリンダブロックを有し、該シリンダヘッドとシリンダブロックの間の間隙からの高温燃焼排ガスの流出をシリンダヘッドガスケットでシールする密封構造であって、
前記シリンダヘッドガスケットは、シリンダブロックのシリンダボアに対応するボア孔が形成された少なくとも１つのボア孔付きプレートと、前記ボア孔付きプレートを取り囲むように配置されるメインプレートとを備え、
前記ボア孔付きプレート及び前記メインプレートは、互いに接することなく分離され、断熱部材を介して連結され、
前記ボア孔付きプレートは、シリンダヘッドとシリンダブロックの間の間隙に沿って面方向に延出するボア孔付きプレート本体と、該ボア孔付きプレートの面方向と直行する一方向又は両方向に延出して形成されたボア孔側壁面リブとからなり、
前記ボア孔側に位置するシリンダヘッドの壁面の下部及び前記ボア孔側に位置するシリンダブロックの壁面の上部の何れか一方又は両方に、切欠き装着部が形成されており、
前記ボア孔側壁面リブは、前記切欠き装着部に密接して装着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による密封構造。
【請求項２】
前記ボア孔付きプレートは、シリンダヘッドとシリンダブロックの間の間隙に沿って面方向に延出するボア孔付きプレート本体と、該ボア孔付きプレートの面方向と直行する両方向に延出して形成されたボア孔側壁面リブとからなり、
前記ボア孔側に位置するシリンダヘッドの壁面の下部及び前記ボア孔側に位置するシリンダブロックの壁面の上部の両方に、切欠き装着部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のシリンダヘッドガスケットによる密封構造。
【請求項３】
前記ボア孔付きプレートは、シリンダヘッドとシリンダブロックの間の間隙に沿って面方向に延出するボア孔付きプレート本体と、該ボア孔付きプレートの面方向と直行する一方向に延出して形成されたボア孔側壁面リブとからなり、
前記ボア孔側に位置するシリンダヘッドの壁面の下部及び前記ボア孔側に位置するシリンダブロックの壁面の上部の何れか一方に、切欠き装着部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のシリンダヘッドガスケットによる密封構造
【請求項４】
前記ボア孔付きプレートは、シリンダヘッドとシリンダブロックの間の間隙に沿って面方向に延出するボア孔付きプレート本体と、該ボア孔付きプレートの面方向と直行する両方向に延出して形成されたボア孔側壁面リブとからなり、
前記ボア孔側に位置するシリンダヘッドの壁面の下部及び前記ボア孔側に位置するシリンダブロックの壁面の上部の両方に、切欠き装着部が形成されており、
前記ボア孔側壁面リブのボア孔付きプレートの面方向と直行する両方向の長さが異なることを特徴とする請求項１又は２記載のシリンダヘッドガスケットによる密封構造。
【請求項５】
前記ボア孔付きプレートは、シリンダヘッドとシリンダブロックの間の間隙に沿って面方向に延出するボア孔付きプレート本体と、該ボア孔付きプレートの面方向と直行する両方向に延出して形成されたボア孔側壁面リブとからなり、
前記ボア孔側に位置するシリンダヘッドの壁面の下部及び前記ボア孔側に位置するシリンダブロックの壁面の上部の両方に、切欠き装着部が形成されており、
前記ボア孔側壁面リブの反ボア側の面が、扇状又はテーパー状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のシリンダヘッドガスケットによる密封構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシリンダヘッドガスケットによる密封構造に関し、詳しくは、燃焼ガスによるボア側に近い断熱部材への負担を軽減できるシリンダヘッドガスケットによる密封構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等のエンジンは、シリンダボアを有するシリンダブロックと、その上に設けられるシリンダヘッドとを有している。シリンダブロックとシリンダヘッドとの間にはシリンダヘッドガスケットが装着され、両者の間をシールしている。
【０００３】
エンジンは、シリンダブロックに形成されたシリンダボア内で混合気を燃焼させるため、シリンダブロックが極めて高温になる。シリンダヘッドガスケットは、このシリンダブロックの熱をシリンダヘッドに伝えることで、シリンダブロックとシリンダヘッドとの温度差を少なくし、両者間の温度差に起因する応力の発生を抑え、安定したシール性の維持を図るようにしている。
【０００４】
シリンダブロックからシリンダヘッドガスケットに伝わる熱は、混合気が燃焼するシリンダボアに対応して形成されたボア孔の周辺が特に高温になり、ボア孔から離れるに従って低くなる。このため、従来、シリンダヘッドガスケットを構成する金属プレートのボア孔の周縁部に、熱伝導性の高い高熱伝導性のシリンダライナー等の周縁部材を溶接等で一体化していた。これによりボア孔周辺の熱をシリンダヘッドに積極的に伝導させ、シリンダブロックとシリンダヘッドとの温度差を早期に均一化できるようにしたシリンダヘッドガスケットが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１４４９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、エンジンは燃焼効率のさらなる向上が求められ、より高温化する傾向にある。このため、シリンダブロックの熱をシリンダヘッドに効率良く伝達することで、シリンダブロックとシリンダヘッドとの温度差をより効率的に低減することが求められている。
【０００７】
シリンダヘッドガスケットを介在させた場合に、シリンダブロックの熱をシリンダヘッドへ効率的に熱伝導する技術について、シリンダブロックの熱は、シリンダヘッドガスケットを介してシリンダヘッドに伝達されるだけでなく、ボア孔から伝達された熱がシリンダヘッドガスケットの面方向にも伝達される。
このシリンダヘッドガスケットの面方向の熱伝導は、シリンダヘッド側への熱伝導の効率を低下させ、シリンダブロックとシリンダヘッドとの温度差の早期均一化を妨げる一因となる。
【０００８】
そこで、図８に示すように、シリンダヘッドガスケット３００を、ボア孔付きプレート３０１を取り囲むように配置される中間プレート３０２、メインプレート３０３とを備える構成として、両者の間に断熱部材３０３、３０４を介して連結する構成として、ガスケットの面方向の熱伝導を抑制でき、温度分布を低減できることを見いだした。
【０００９】
ところが、図８のシリンダヘッドガスケット３００では、シリンダブロック１００及びシリンダヘッド２００の隙間に配置させたとき、エンジンの燃焼室であるシリンダボアから燃焼ガスが流入し、ボア側に近い断熱部材の負担が大きくなる。
【００１０】
そこで、本発明の課題は、燃焼ガスによるボア側に近い断熱部材への負担を軽減できるシリンダヘッドガスケットによる密封構造を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１３】
１．
上部にエンジンのシリンダヘッドを有し、下部にエンジンのシリンダブロックを有し、該シリンダヘッドとシリンダブロックの間の間隙からの高温燃焼排ガスの流出をシリンダヘッドガスケットでシールする密封構造であって、
前記シリンダヘッドガスケットは、シリンダブロックのシリンダボアに対応するボア孔が形成された少なくとも１つのボア孔付きプレートと、前記ボア孔付きプレートを取り囲むように配置されるメインプレートとを備え、
前記ボア孔付きプレート及び前記メインプレートは、互いに接することなく分離され、断熱部材を介して連結され、
前記ボア孔付きプレートは、シリンダヘッドとシリンダブロックの間の間隙に沿って面方向に延出するボア孔付きプレート本体と、該ボア孔付きプレートの面方向と直行する一方向又は両方向に延出して形成されたボア孔側壁面リブとからなり、
前記ボア孔側に位置するシリンダヘッドの壁面の下部及び前記ボア孔側に位置するシリンダブロックの壁面の上部の何れか一方又は両方に、切欠き装着部が形成されており、
前記ボア孔側壁面リブは、前記切欠き装着部に密接して装着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による密封構造。
２．
前記ボア孔付きプレートは、シリンダヘッドとシリンダブロックの間の間隙に沿って面方向に延出するボア孔付きプレート本体と、該ボア孔付きプレートの面方向と直行する両方向に延出して形成されたボア孔側壁面リブとからなり、
前記ボア孔側に位置するシリンダヘッドの壁面の下部及び前記ボア孔側に位置するシリンダブロックの壁面の上部の両方に、切欠き装着部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のシリンダヘッドガスケットによる密封構造。
３．
前記ボア孔付きプレートは、シリンダヘッドとシリンダブロックの間の間隙に沿って面方向に延出するボア孔付きプレート本体と、該ボア孔付きプレートの面方向と直行する一方向に延出して形成されたボア孔側壁面リブとからなり、
前記ボア孔側に位置するシリンダヘッドの壁面の下部及び前記ボア孔側に位置するシリンダブロックの壁面の上部の何れか一方に、切欠き装着部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のシリンダヘッドガスケットによる密封構造
４．
前記ボア孔付きプレートは、シリンダヘッドとシリンダブロックの間の間隙に沿って面方向に延出するボア孔付きプレート本体と、該ボア孔付きプレートの面方向と直行する両方向に延出して形成されたボア孔側壁面リブとからなり、
前記ボア孔側に位置するシリンダヘッドの壁面の下部及び前記ボア孔側に位置するシリンダブロックの壁面の上部の両方に、切欠き装着部が形成されており、
前記ボア孔側壁面リブのボア孔付きプレートの面方向と直行する両方向の長さが異なることを特徴とする請求項１又は２記載のシリンダヘッドガスケットによる密封構造。
５．
前記ボア孔付きプレートは、シリンダヘッドとシリンダブロックの間の間隙に沿って面方向に延出するボア孔付きプレート本体と、該ボア孔付きプレートの面方向と直行する両方向に延出して形成されたボア孔側壁面リブとからなり、
前記ボア孔側に位置するシリンダヘッドの壁面の下部及び前記ボア孔側に位置するシリンダブロックの壁面の上部の両方に、切欠き装着部が形成されており、
前記ボア孔側壁面リブの反ボア側の面が、扇状又はテーパー状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のシリンダヘッドガスケットによる密封構造。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、燃焼ガスによるボア側に近い断熱部材への負担を軽減できるシリンダヘッドガスケットによる密封構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るシリンダヘッドガスケットによる密封構造の一例を示す概略断面図
【図２】本発明に使用するシリンダヘッドガスケットの一例を示す平面図
【図３】図２中の(iii)−(iii)線に沿う断面図
【図４】本発明に使用するシリンダヘッドガスケットの密封構造を示す一部切欠斜視図
【図５】本発明に使用するシリンダヘッドガスケットのボア孔付きプレートのボア孔側壁面リブの他の一例を示す断面図
【図６】本発明に使用するシリンダヘッドガスケットの他の一例を示す断面図
【図７】本発明に使用するシリンダヘッドガスケットの他の一例を示す断面図
【図８】シリンダヘッドガスケットの従来例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
〔第１の実施形態〕
この実施形態は、ボア孔付きプレート、中間プレート、メインプレートが互いに接することなく分離され、断熱部材を介して連結されている形態である。
【００１８】
図１は、本発明に係るシリンダヘッドガスケットによる密封構造の一例を示す概略断面図であり、図２は、本発明に使用するシリンダヘッドガスケットの一例を示す平面図であり、図３は、図２中の(iii)−(iii)線に沿う断面図である。また、図４は、本発明に使用するシリンダヘッドガスケットによる密封構造を示す要部斜視図であり、図５は、本発明に使用するシリンダヘッドガスケットのボア孔付きプレートのボア孔側壁面リブの他の例を示す断面図である。
【００１９】
シリンダヘッドガスケット１は、エンジンのシリンダブロック１０とシリンダヘッド２０との間に装着されるガスケットである。
【００２０】
シリンダヘッドガスケット１は、少なくともボア孔付きプレート３とメインプレート５を有している。この場合、ボア孔付きプレート３及びメインプレート５は、互いに接することなく分離されている。
【００２１】
本実施形態においては、メインプレート５とボア孔付きプレート３との間に、シリンダボアの周囲に設けられたウォータージャケットに対応する中間プレート４が設けられる。この態様において、メインプレート５と中間プレート４とボア孔付きプレート３は、互いに接することなく分離されている。そして、断熱部材６、７は、隣接する各ボア孔付きプレート３、中間プレート４及びメインプレート５を連結する連結部材である。
【００２２】
ボア孔付きプレート３は、シリンダブロック１０のシリンダボア１１に対応して、少なくとも１つのボア孔３１が設けられている。
【００２３】
ボア孔付きプレート３は、シリンダブロック１０に形成されているシリンダボア１１に対応するボア孔３１の周囲に形成されている。このボア孔付きプレート３はシリンダボア１１の数に対応して設けられている。本実施形態では、シリンダボア１１の数が４個であるため、ボア孔付きプレート３は、その数に対応して４枚設けられている。
【００２４】
ボア孔付きプレート３は、シリンダブロック１０とシリンダヘッド２０との間の間隙に沿って面方向に延出するボア孔付きプレート本体３０と、該ボア孔付きプレートの面方向と直行する一方向又は両方向に延出するボア孔側壁面リブ３２とによって形成されている。
【００２５】
ボア孔側に位置するシリンダヘッド２０のボア側壁面の下部には、上部切欠き装着部２１が形成されている。また、ボア孔側に位置するシリンダブロック１０のボア側壁面の上部には、下部切欠き装着部１３が形成されている。なお、本明細書では、必要により、上部切欠き装着部２１及び下部切欠き装着部１３を合わせて切欠き装着部と称する。
【００２６】
このボア孔側壁面リブ３２のうち下方に延出した部分は、シリンダブロック１０のシリンダライナー１２の上部空間に形成された下部切欠き装着部１３に対応する形状となっている。また、ボア孔側壁面リブ３２のうち上方に延出した部分は、シリンダヘッド２０の上部切欠き装着部２１に対応した形状となっている。
【００２７】
そして、ボア孔側壁面リブ３２は、シリンダヘッドガスケット１をシリンダブロック１０とシリンダヘッド２０間に装着した際、切欠き装着部と密接当接することによって、燃焼ガスの断熱部材６への放出を防ぐことができる。なお、この密接当接は、エンジン燃焼の状態において、燃焼ガスが断熱部材６に当たらないように密接当接されていればよい。
【００２８】
ボア孔付きプレート３の上下に延出したボア孔側壁面リブ３２の内周面は、シリンダブロック１０のシリンダライナー１２と同径の内周面の構成となっている。
【００２９】
中間プレート４は、シリンダブロック１０のシリンダボア１１の周囲に設けられたウォータージャケット１４に対応し、該ウォータージャケット１４の上方を塞ぐように配置されている。この中間プレート４は、ボア孔付きプレート３とメインプレート５との間に配置された１枚のプレートからなり、内側に配置される各ボア孔付きプレート３の外周を取り囲むように形成されている。中間プレート４には、ウォータージャケット１３内の冷却水を流通させるための適宜数の流路孔４１が形成されている。
【００３０】
メインプレート５は、中間プレート４がない態様では、ボア孔付きプレート３を取り囲むように配置される。また、メインプレート５は、中間プレート４が存在する態様では、中間プレート４の外周を取り囲むように形成された１枚のプレートからなり、シリンダヘッドガスケット１の最外周を構成する。すなわち、全てのボア孔付きプレート３と中間プレート４は、このメインプレート５の内側に配置されている。
【００３１】
メインプレート５には、シリンダヘッド２０をシリンダブロック１０に対してボルト止めする際のボルト軸を挿通させる適宜数のボルト孔５１と、オイルを流通させるための適宜数の流路孔５２が形成されている。
【００３２】
各プレート３、４、５を形成する材料としては、金属材料を用いることができる。金属材料としては、例えば、アルミニウム、銅又は銅合金、鉄又は鉄合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等が挙げられる。熱伝導性を高める観点からは、アルミニウム、銅又は銅合金が好ましく、さらにガスケットの製造面からはアルミニウムが好ましい。
【００３３】
断熱部材６、７は、隣接する各ボア孔付きプレート３、中間プレート４及びメインプレート５を連結し得ると共に、隣接する各ボア孔付きプレート３、中間プレート４及びメインプレート５間を断熱して、シリンダヘッドガスケット１の面方向の熱伝導を防止し得る材料によって形成される。
【００３４】
具体的な材料は特に限定されないが、安価で成形が容易である観点から、ゴム状弾性材料を用いることができる。
【００３５】
本実施形態ではこのように構成し、シリンダブロック１０とシリンダヘッド２０間にシリンダヘッドガスケット１を装着する。
【００３６】
この時、ボア孔側壁面リブ３２が、シリンダブロック１０の下部切欠き装着部１３及びシリンダヘッド２０の上部切欠き装着部２１に密接して、押さえつけられるように装着される。
この状態でエンジンを使用すると、シリンダボア内の高温の燃焼ガスが、シリンダブロック１０及びシリンダヘッド２０の切欠き装着部とボア孔側壁面リブ３２の間への侵入を防止することができる。
【００３７】
これにより、ガスケットの面方向の熱伝導を抑制でき、ボア側に近い断熱部材６に熱が当たらないため、断熱部材６の負担を軽減したシリンダヘッドガスケットを提供することができる。
【００３８】
また、本実施形態において、ボア孔側壁面リブ３２は、該ボア孔付きプレート３の面方向と直行する両方向に延出する場合を説明したが、これに限定されず、例えば、図５に示すような形状とすることもできる。
【００３９】
図５（ａ）に示すように、ボア孔側壁面リブ３２は、該ボア孔付きプレート３の面方向と直行する下方に延出するように形成することもできる。なお、ボア孔側壁面リブ３２を上方に延出するように形成することもできる。
【００４０】
また、図５（ｂ）に示すように、下部切欠き装着部１３と上部切欠き装着部２１のボア孔付きプレートの面方向と直行する方向の長さを異ならせて形成することもできる。
【００４１】
更に、図５（ｃ）、図５（ｄ）に示すように、ボア孔側壁面リブ３２の反ボア孔側の面を扇状、テーパー状に形成することもできる。これらのような形状にすることによって、切欠き装着部とボア孔側壁面リブ３２との密接装着性をより上げることができ、この結果、断熱部材６への燃焼ガスが当たることを防ぐことができる。
【００４２】
〔他の実施形態〕
図６は、本発明に用いるシリンダヘッドガスケットの他の実施形態を示す断面図である。
【００４３】
この実施形態は、ボア孔付きプレート３、中間プレート４、メインプレート５が、断熱部材及び金属製のブリッジ部材９を介して連結されている形態である。
以下、本発明の他の実施形態について説明する。なお、前述の一実施形態と同一構成の部分は、前記一実施形態の説明を援用することとし、その説明を省略する。
【００４４】
このシリンダヘッドガスケット１における前記一実施形態との相違は、ボア孔付きプレート３と中間プレート４の間、あるいはボア孔付きプレート３と中間プレート４とメインプレート５の各々の間が、断熱部材６、７だけでなく、断熱部材６、７と金属製のブリッジ部材９によって連結されている点である。
【００４５】
なお、ブリッジ部材９は、ボア孔付きプレート３、中間プレート４及びメインプレート５とともに、プレス成形により一体的に形成することもできる他、別体に形成しておいて、これらボア孔付きプレート３、中間プレート４及びメインプレート５に接合して形成することもできる。
このようにブリッジ部材９を用いた場合でも、断熱部材を使用する場合には、本発明を適用することができる。
【００４６】
図７は、本発明に用いる係るシリンダヘッドガスケットの他の実施形態を示す断面図である。
【００４７】
図７に示すように、ボア孔付きプレート３、中間プレート４、メインプレート５を備え、断熱部材６、７を介して連結され、更に、メインプレートの外周側を覆うように、ゴム部材が連結されている。そして、このゴム部材により、シリンダヘッド、シリンダブロック及びシリンダヘッドガスケット１の面方向の外周側、これらの３方をシールするシリンダヘッドガスケットの形態である。この形態にも、本発明を適用することができる。
なお、図７に示すシリンダヘッドガスケットにおいても、ブリッジ部材９を設けることもでき、この形態であっても、断熱部材を使用する場合には、本発明を適用できる。
【００４８】
なお、前述の実施形態と同一構成の部分は、それらの説明を援用することとし、その説明を省略する。
【符号の説明】
【００４９】
１：シリンダヘッドガスケット
３：ボア孔付きプレート
３０：ボア孔付きプレート本体
３１：ボア孔
３２：ボア孔側壁面リブ
４：中間プレート
４１：流路孔
５：メインプレート
５１：ボルト孔
５２：流路孔
６：断熱部材
７：断熱部材
８：ブリッジ部材
９：ブリッジ部材
１０：シリンダブロック
２０：シリンダヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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