(57)【要約】本発明は、リブ（16、18）を有する下層プレート及び上層プレートの少なくとも２つのプレート（12、14）と、ベースプレート（44）と、中間プレート（48）とを含む多層シリンダガスケット装置（10）に関し、ベースプレート及び中間プレートには、円筒形状の穴（20）の縁部のすぐ近くに配置されているセンサ（30）と、このセンサから送られる情報を伝達するケーブル（36）とが含まれている。本発明は、ベースプレートと中間プレートとの間に迂回部が設けられ、この迂回部に沿って伝達ケーブル（36）が通過していることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リブ（16、18、116、118）を備えている下層プレート及び上層プレートの少なくとも２つのプレート（12、14、112、114）と、ベースプレート（44、144）と、中間プレート（48、148）とを含む多層シリンダヘッドガスケット（10）構成であって、前記ベースプレート及び前記中間プレートが、円筒形状の穴（20、120）のすぐ近くに配置されているセンサ（30、130）と、このセンサから出る情報伝達ケーブル（36、136）とを含むものにおいて、
前記ベースプレートと前記中間プレートとの間に、迂回部（46、52、54、146、152、154）が設けられ、前記伝達ケーブル（36、136）が当該迂回部に沿って通過している多層シリンダヘッドガスケット構成。
【請求項２】
前記ベースプレート（44、144）が、前記センサ（30、130）の前記伝達ケーブル（36、136）と真っ直ぐな開口部（46、146）を含み、前記中間プレート（48、148）が、橋部（50、150）と、この橋部の両側に設けられている２つの開放された開口部（52、54、152、154）とを含む請求項１に記載の多層シリンダヘッドガスケット構成。
【請求項３】
前記橋部（50、150）が、平坦な底部（42、142）と２つの分枝部分（40、140）とを備えているとともに前記迂回部を通過する伝達ケーブル上に配置されるように構成されている請求項２に記載の多層シリンダヘッドガスケット構成。
【請求項４】
前記中間プレート（48）の厚みが前記伝達ケーブルの厚みよりも厚く、前記橋部（50）が、当該中間プレート（48）の面にある請求項３に記載の多層シリンダヘッドガスケット構成。
【請求項５】
前記中間プレート（148）の厚みが前記伝達ケーブルの厚みにほぼ等しく、前記橋部（150）が、前記ベースプレート（144）の前記開口部（146）内に突出している請求項３に記載の多層シリンダヘッドガスケット構成。
【請求項６】
リブを備えている前記プレート（12、14、112、114）の間で、前記ベースプレート（44、144）及び前記中間プレート（48、148）と真っ直ぐに配置されているストッパ（22、122）を含み、該ストッパの高さＥが、前記ベースプレートの高さe1及び前記中間プレートの高さe2の合計よりも大きい請求項１から５のいずれか一項に記載の多層シリンダヘッドガスケット構成。
【請求項７】
前記ストッパ（22、122）が、前記センサ（30、130）を収容するための溝部（28、128）を含み、この溝部が、円筒形状の穴（20、120）の側部（32、132）に開放され、通路（34、134）を含む請求項６に記載の多層シリンダヘッドガスケット構成。
【請求項８】
前記溝部（28、128）内の、前記センサの周囲の隙間容積が埋められている請求項７に記載の多層シリンダヘッドガスケット構成。
【請求項９】
前記ストッパ（22、122）が、前記プレートに対して固定されることなく取り付けられている、請求項６から８のいずれか一項に記載の多層シリンダヘッドガスケット構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製の多層シリンダヘッドガスケット内のセンサ及びその結線用の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では、製造時においても、組立後に開始される動作時においても、構成部品がますます精密化し、一層の制御化がすすんでいる。
【０００３】
そのため、燃焼は、こうした内燃機関の出力及び性能を改善するだけでなく、汚染を制限するための重要な項目である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関の出力及び性能を改善するだけでなく、汚染を制限するために、内燃機関用の燃料の量と支燃性物質の量を完全に定量し、時期、導入点、及び爆発前後の循環を調整し、死域を制限し、ガスケットの高さを高精度で管理し、特に爆発を制御することが実施されている。
【０００５】
また内燃機関用の燃料そのものが改善されてきている。
【０００６】
これらのパラメータの数は、外気温、燃焼室に導入前の混合気の温度、エンジンの温度、排出ガスの温度等のエンジンの動作条件及び、車両の負荷と駆動の様式とに応じたエンジン負荷の全てのパラメータに依存する。
【０００７】
多数のセンサが設けられ、これらのパラメータを測定し、別個のファイバー又はケーブルにより、あるいはバスを介してCPUまで伝達されている。
【０００８】
このようなセンサは公知の形式のものであり、流体回路の種々の箇所において、エンジンブロックやシリンダヘッドに設けられている溝部に外部から接続され、エンジンの各場所に配置されている。
【０００９】
ところが、たとえば燃焼室中の温度や圧力などの最も知りたいパラメータは提供されず、エンジンブロックに対するシリンダヘッドの振動、あるいは時間の経過につれて変化するシリンダヘッドガスケットの締めつけ又は疲労の変化や弾性係数の変化については情報が全く得られない。
【００１０】
ところで、制御を改善して精度を高くしたい場合、正確に測定することが必要な全てのパラメータはまさに燃焼室内のものである。これは、燃焼サイクルの出力を最適化し、廃棄される不完全燃焼燃料を制限して汚染を少なくするという点で都合がよい。
【００１１】
それに対して、問題は、燃焼室を完全に閉じたままで、各センサが機械的なパラメータの修正を生じさせることなく、特に厚みを増すことがないようにすることを前提として、内燃機関の各燃焼室のすぐ近く、すなわち燃焼室の内部容積に直接接するように、一つ又は複数のセンサを配置することにある。
【００１２】
このような要請に応えられる有効な配置は、シリンダヘッドガスケットへの配置である。シリンダヘッドガスケットは、燃焼室に対するその配置から、完璧な境界部品である。
【００１３】
さらに、シリンダヘッドガスケットを改造してセンサを取り付けることは、容易な作業ではないものの実現が可能であるが、一方エンジンブロックを改造してセンサを取り付ける場合、その後の通路の気密性を確保することに問題が生じる。
【００１４】
実際、センサは、配置された後、必然的にファイバー又はケーブルにより中央演算処理装置（CPU）に接続可能とされなければならないために、通路の気密性を確保することが最も重大な問題点となる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の構成は、測定される物理的なパラメータが何であろうと、少なくとも一つのセンサの配置場所としてシリンダヘッドガスケットを利用することにより、ファイバー又はケーブルの通路のための解決方法を提供するものである。
【００１６】
以下の説明において、ケーブルという用語は、断熱又は絶縁外装に被覆されている銅などの電線からなる導体、又は同様に断熱又は絶縁外装に被覆されている一つ又は複数の光ファイバー、又は柔軟な平面プリント導体を区別することなく意味している。
【００１７】
実際に、燃焼室からシリンダヘッドガスケットの周辺まで、シリンダヘッドガスケットを介してケーブルを導いて、CPUに接続可能とすることが必要である。
【００１８】
ケーブルは、シリンダヘッドガスケットの締めつけ圧を受けて劣化しないようにし、またこのガスケットの第一の機能、すなわちガスケットとエンジンブロックとの間の気密性を妨げないように構成されていなければならない。
【００１９】
このような問題の解決を試みた数々の特許出願が既に知られているが、これらの出願による解決策はいずれも満足のいくものではない。
【００２０】
日本国特許出願第91958814号明細書では、使用されているシリンダヘッドガスケットが多層ガスケットである。センサは、円筒形状の穴の縁部のすぐ近くに配置されている。ケーブルは、ガスケットの第一のプレートの厚み方向に設けられている溝部内に配置されている。第二のシートに結合されている圧縮性材料が、この溝部を覆い、ケーブルを溝部内の所定の位置に保持している。
【００２１】
米国特許第5659132号明細書には、接続ケーブルを通過可能にするシリンダヘッドガスケットを使用することにより、エンジンブロックの外側で測定された信号の出力によって、燃焼室内のパラメータを測定可能にするセンサシステムが開示されている。
【００２２】
使用される手段は、収容されている一つ又は複数の導線よりも直径が大きい剛性の管からなり、周辺の隙間が絶縁材料で埋められている。
【００２３】
このような構成は満足のいくものであるが、各管に受容可能な溝部を形成するために、対向部品の加工が必要である。
【００２４】
これは高い精度を必要とし、コストがかかるので大量生産方式の工業製品には受け入れられない。
【００２５】
以下に、好適な実施形態及びその変形実施形態により、本発明による構成について詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以降の説明は、添付の図面を参照しながら行う。
【００２７】
図１に、多層タイプのシリンダヘッドガスケット10の一部を示す。これらの層は、下層プレート12と上層プレート14の２つのプレートを含んでおり、この実施形態では、２つのプレートがリブ16、18をそれぞれ備えている。
【００２８】
円筒形状の穴20の側部には、下層プレートと上層プレートの２つのプレートの間に配置された周辺ストッパ22が設けられている。
【００２９】
この周辺ストッパは、鋳造又は加工による単一の部品24から構成されている。
【００３０】
周辺ストッパ22は溝部28を備える。この溝部は、鋳込み、型打ち、加工、スタンピング等のあらゆる手段により形成することができる。
【００３１】
周辺ストッパの全体の高さは厚みＥとなる。
【００３２】
センサ30は、この溝部に配置され、下層プレートにより保持又は結合されている。溝部28が、円筒形状の穴20の燃焼室に通じる側32を開放されていることが好ましい。
【００３３】
そのような構成であることによって、センサは、上記燃焼室内の雰囲気と直接接することができ、それによってセンサの種類に応じて様々なパラメータの測定が可能になる。
【００３４】
また溝部28は、開放された側32と対向する側にケーブル36の通路34を有する。このケーブル36はセンサ30に接続されている。場合によって、ケーブルは、たとえば二重の迂回部を含む所定の断面を持って形成されている偏平外装38内にその延長部を有する。その断面を、開放された分枝部40と平坦な底部42とを有するＵ字形により画定することができる。
【００３５】
さらに、ここで記載するような最小構成のシリンダヘッドガスケットはベースプレート44を含み、このベースプレートに並置されるストッパは、この第一の実施形態では固定されることなく取り付けられている。
【００３６】
ベースプレートは、センサ30のケーブル36と真っ直ぐな、かつ溝部28と整列する開口部46を含む。
【００３７】
開口部の寸法は、分枝部40と底部42とからなる二重の迂回部を受容するように調整されている。ベースプレートの厚みe1は、外装38を含めたケーブル36の厚みよりも厚い。
【００３８】
ベースプレート44に中間プレート48が配置されている。中間プレートは、橋部50と、この橋部の両側に設けられている２つの開放された開口部52、54とからなる。
【００３９】
２つの開口部は、センサのケーブル36の上になるように、特に外装38の上になるように配向されている。
【００４０】
橋部は、平坦な底部42の上になるように構成され、２つの分枝部40がその両側を通過する。
【００４１】
中間プレートの厚みe2は、外装38を含めたケーブル36の厚みよりも厚い。
【００４２】
ベースプレートの厚みe1と中間プレートの厚みe2との合計は、ストッパの厚みＥよりも薄い。
【００４３】
図３に断面で示す本発明による特別な構成では、下層プレート12のリブ16がベースプレート44で支持されて開口部46を塞ぎ、上層プレート14のリブ18が橋部50で支持されている。
【００４４】
このような構成では、ケーブル36と、場合によってはケーブルの外装38とが、シリンダヘッドガスケットを構成する各部品の形状に起因して形成されている二重の迂回部の管路内を通過する。
【００４５】
ガスケットの他の面において、通常の規則が適用され、それに関連する挙動作用がもたらされるために、本発明が関与する技術分野では、このような構成により気密性が妨害されることはない。
【００４６】
実際に、ストッパは、エンジンブロックBMとシリンダヘッドCUとの間で締めつけ応力を受けることが確認されている。センサの領域で、下層プレート12及び上層プレート14は、この周辺ストッパに面して気密性を確保する。センサ30の溝部28に充填材が嵌め込まれ、センサを固定するとともに、最も有効な方法で第一の気密障壁を形成することが好ましい。
【００４７】
同様に、第二の気密障壁がリブに面して形成される。したがって下層プレート12のリブ16はベースプレート44で押圧され、リブ18は上層プレート14で押圧される。
【００４８】
またケーブルは圧縮作用を受けないことが確認されている。
【００４９】
ケーブル周囲の隙間容積を埋めてケーブルを保持するために、好適には、耐熱性エラストマー様式のポリマーを導入することが可能である。
【００５０】
図４、５、６の変形実施形態では、図１、２、３の実施形態で示す要素と同じ機能を果たす要素に対して、図１、２、３で付した参照符号に100を加えて示す。
【００５１】
この実施形態では、ベースプレート144が、ストッパ122を内蔵した厚いプレートとして形成され、すなわちベースプレートとストッパが一体構造となっている。
【００５２】
ベースプレートは、開口部46とほぼ同じ開口部146を含むが、但し開口部の縁部が面取りされ、外装138を有するケーブル136を支持している。
【００５３】
中間プレート154は、上記の実施形態と同様に、ストッパに面する厚みよりも厚み全体が薄くなるように、薄型プレート様式である。その厚みはほぼケーブル136の厚みと等しい。
【００５４】
この中間プレートは、二重の迂回部と真っ直ぐな、平坦な底部142に対向して突出する橋部150を含み、この橋部は、ベースプレートの開口部146とほぼ係合する輪郭を有する。
【００５５】
組立は上記の実施形態と同様であり、下層プレートと上層プレートの２つのプレートに十分な圧力がかかるように、リブ116、118の輪郭を適合させることが必要である。
【００５６】
この構成では、特に図４に示す取り付けられた組立体のように、如何なる要素もケーブルによって支持されていないので、時間が経過した場合であっても、迂回部を通過するケーブルがつぶれる恐れがない。
【００５７】
また気密性が保持されるので、ガスケットは、エンジンブロックとシリンダヘッドとの間で第一の機能を果たすことができる。
【００５８】
このようなプレートを工業的に製造することは容易である。概略的に図示された製品について、当業者は、完成した層を型打ちする際に、相補的な切断面が直接形成されるように調整することができるので、本発明による構成では如何なる追加作業も必要とされない。
【００５９】
また、ケーブルが埋め込まれている厚み内でシリンダヘッドガスケットから出るケーブルは、圧縮により劣化を生じることなくセンサの情報をCPUまで伝達するので、本発明の目的が達せられる。
【００６０】
ケーブルが光ファイバーの場合、迂回部に対する曲率半径は、伝達される情報を妨害することのない許容される曲率半径に適合する。各開口部の縁部及び溝部は、必要に応じて面取りされ又は広げられる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】１つのセンサと、幾つかの層からなる積層体とを有する多層シリンダヘッドガスケットの一部を示す斜視図である。
【図２】図１に示すセンサを備えている多層シリンダヘッドガスケット部分を構成する要素の分解組立図である。
【図３】図１に示すセンサを備えている多層シリンダヘッドガスケット部分の断面図である。
【図４】変形実施形態による、１つのセンサと、幾つかの層からなる積層体とを有する多層シリンダヘッドガスケットの一部を示す斜視図である。
【図５】図４に示す多層シリンダヘッドガスケット部分の各要素の分解組立図である。
【図６】図４、５に示す多層シリンダヘッドガスケット部分の断面図である。
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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