(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッド・ガスケット（１０）であって、内燃機関のヘッド（１２）とシリンダブロック（１４）との間にクランプされた場合に、少なくとも１つの潤滑剤または液圧液の通路（１６）の周囲にシールを形成する機能を有し、該通路がヘッドとシリンダブロックとの間に延びている形式のものにおいて、
ガスケットが逆止め弁（２４）を含み、該逆止め弁が、前記のようにガスケットがクランプされた場合に、前記通路（１６）を横切って延在し、かつ前記通路内の液体が前記ヘッド（１２）方向へ流れることを許容するが、前記通路内の液体がシリンダブロック（１４）方向へ流れることを阻止するように構成され、その逆止め弁（２４）が弾性材料製のノズルを含み、該ノズルがシリンダブロック（１４）方向へ作用する液圧によって閉じられるが、ヘッド（１２）方向へ作用する液圧によって開かれるように設計され、前記シールを形成するように構成されたガスケットのシール部材（２０；２２）と一体形成されていることを特徴とする、ヘッド・ガスケット。
【請求項２】
ヘッド・ガスケット（３０）であって、内燃機関のヘッド（１２）とシリンダブロック（１４）との間にクランプされた場合に、少なくとも１つの潤滑剤または液圧液の通路（１６）の周囲にシールを形成する機能を有し、該通路がヘッドとシリンダブロックとの間に延びている形式のものにおいて、
ガスケットが逆止め弁（３２）を含み、該逆止め弁が、前記のようにガスケットがクランプされた場合に、前記通路（１６）を横切って延在し、かつ前記通路内の液体がヘッド（１２）方向へ流れることを許容するが、前記通路内の液体がシリンダブロック（１４）方向へ流れることを阻止するように構成され、その逆止め弁（３２）がボール弁であり、そのボールを保持するケージ（３４）を有し、該ケージ（３４）が、前記シールを形成するように構成されたガスケットのシール部材（２０；２２）と一体形成されていることを特徴とする、ヘッド・ガスケット。
【請求項３】
ヘッド・ガスケットであって、内燃機関のヘッド（１２）とシリンダブロック（１４）との間にクランプされた場合に、少なくとも１つの潤滑剤または液圧液の通路（１６）の周囲にシールを形成する機能を有し、該通路がヘッドとシリンダブロックとの間に延びている形式のものにおいて、
ガスケットが、前記通路（１６）に連絡された貫通穴（４８）を有するコアシート（４２）と、コアシート（４２）の上下面に接着されたシール部材（４４，４６）と、逆止め弁（４０）とを含み、前記逆止め弁（４０）が弾性的なディスク（５０）を有しており、該ディスク（５０）が、該ディスク（５０）の頂面を横断して延びるストリップ（５８）によって、前記コアシート（４２）の上面に、前記貫通穴（４８）を覆うように取付けられ、該ディスクが、前記通路内の液体が前記貫通穴（４８）を通ってヘッド（１２）方向へ流れることを許容するが、前記通路内の液体がシリンダブロック（１４）方向へ流れることを阻止するように、液圧により変形可能であることを特徴とする、ヘッド・ガスケット。
【発明の詳細な説明】
本発明は、ガスケット、特に内燃機関のヘッド・ガスケットに関するものである。
ヘッド・ガスケットは、エンジンのヘッドとブロックとの間にクランプされた場合、エンジンのシリンダの周囲と、ヘッドとブロックとの間に延びる潤滑剤通路および冷却液通路の周囲とのシールを形成する働きを有している。従来、ヘッド・ガスケットは、シール機能以上の機能は有していなかったが、この種のガスケットに、冷却液通路の１つにサーモスタット操作式の弁を組込むことで、局所的な温度条件に依存して冷却液の流れを制御する提案がなされている（US5,022,662）。
内燃機関は、始動直後の時期に潤滑不足に陥ることがしばしばある。これは、エンジン停止中に溜めた潤滑剤が排出され、エンジンの作動によりエンジン上部へ潤滑剤が送られるまでに時間の遅れが生じるためである。エンジン始動時の潤滑剤不足は、往々にして金属対金属の接触による損傷を伴うことになる。関連する問題は、液圧タペットを使用しているエンジンの場合にも、エンジン停止時期に、オイルがタペットへの供給管路外へ排出されることで、発生することがある。この結果、始動開始時にタペットがオイル不足になり、数秒間、タペットは、カム等との十分に小さいクリアランスを維持できなくなる。その結果、「タペット・ラトル」として知られる許容できない騒音が短時間発生する。
本発明の目的は、エンジン始動直後の時期における内燃機関の潤滑の改善および／または液圧タペット使用時のタペット・ラトルの防止もしくは低減を可能にするガスケットを提供することである。
本発明が提供するガスケットは、内燃機関のヘッドとシリンダブロックとの間にクランプされた場合に、ヘッドとブロックとの間に延びる少なくとも１つの潤滑剤通路または冷却液通路の周囲にシールを形成する働きを有し、次の特徴を有している。すなわち、ガスケットが逆止め弁をも含み、該逆止め弁が、前記通路に配置され、かつ前記通路内の液体のヘッドへの流れは可能にするが、前記通路内の液体のブロックへの流れは阻止するという特徴である。
本発明によるガスケットでは、逆止め弁が、前記通路を経たヘッドからの潤滑剤の排出、または液圧タペットからの液圧液の排出を防止することができる。したがって、液状潤滑剤または液圧液が、エンジン停止中、弁の頂部に保留されるため、エンジン始動時に直ちにヘッド内で利用可能となる。もちろん、本発明によるガスケットの場合、複数通路内に複数の逆止め弁を配置することで、エンジン始動時に、より多量の液体を利用することが可能である。
本発明によるガスケットの場合、逆止め弁は、適当な形式であれば、どのような形式でもよい。例えば、簡単な点で好ましい一形式では、弁が弾性材料製のノズルを有し、該ノズルが、ブロック方向へ作用する液圧によっては閉じられるが、ヘッド方向へ作用する液圧によっては開放されるように設計されている。ノズルは、ガスケットのシール部材、すなわち弾性材料シートまたはガスケット・ビートと一体成形されている。該弾性材料は、例えばシリコーンゴムであり、ガスケット区域を横断して延びており、ガスケット・ビードは、例えばシリコーンゴム製であり、ガスケットのコアシートに接着され、通路周囲に閉じた経路を通って延びている。
本発明によるガスケットの別の好ましい形式の場合、逆止め弁が、ボール弁または可動ディスク弁である。この弁は、好ましくは、ガスケットのシール部材、すなわち前記最後のパラグラフで述べた弾性材料シートまたはビードと一体形成されたケージを含んでいる。ケージは、ボールまたはディスクを保持するが、またボールまたはディスクを封止位置と開位置との間で移動させる。
また、逆止め弁には、ガスケットのシートの頂部に取付けられ、かつシートを貫通する穴を覆う弾性的なディスクを含むことも可能であり、該ディスクは、液圧により変形可能であることで、液体の通過が可能になる。
以下で、本発明によるガスケットの３つの実施例を、添付図面につき詳しく説明する。
図面：
図１は、ガスケットの第１実施例の略示拡大横断面図。
図２は、ガスケット第１実施例の逆止め弁を、図１より縮尺して示す略示斜視図。
図３は、ガスケットの第２実施例の、図１同様の図。
図４は、ガスケット第２実施例の逆止め弁の部分平面図。
図５は、ガスケットの第３実施例の逆止め弁を示す斜視図。
図６は、図５の逆止め弁の側面図。
図７は、図５および図６に示した弁の平面図。
第１実施例のガスケット１０は、内燃機関のヘッド１２とシリンダブロック１４との間にクランプされた場合、ヘッド１２とブロック１４との間に延びる潤滑剤通路１６の周囲をシールする機能を有するヘッドガスケットである。通路１６は、概して円筒形だが、ヘッド１２の下面に開口する拡径部分１６ａを有している。
ガスケット１０は、金属薄板コア１８と弾性材料製、特にシリコーンゴム製のビード２０，２２とを有している。ビード２０は、コア１８の上面に接着されていることで、コア１８とヘッド１２との間に位置し、双方の間でシール部材として機能する。ビード２２は、コア１８の下面に接着されていることで、コア１８とブロック１４との間に位置し、双方の間でシール部材として機能している。コア１８は、通路１６に相応する貫通穴２３を有し、貫通穴２３は、直径が、通路１６の拡径部分１６ａよりは小さいが、残りの通路１６部分よりは大きい。
ガスケット１０は、また逆止め弁２４を有し、該逆止め弁が、前記潤滑剤通路１６を横切って延び、ヘッド１２への前記通路内の潤滑剤流は通過させるが、ブロック１４への前記通路内の潤滑剤流の通過は阻止する。逆止め弁２４は、弾性材料製ノズルとして形成されており、特に該ノズルは、シリコーンゴム製でビード２０，２２と一体形成されている。ノズル２４（図２も参照のこと）は、コア１８のレベルに円筒形の基部を有し、通路１６の拡径部分１６ａ内を上方へ延びている。ノズル２４は、上端にスリット状に延びる開口２６を有しており、該開口が、ノズルの対向側壁間に形成され、該側壁は、内方へ傾斜し、開口２６の下方で互いに接触し、互いに接触した状態で上方へ延び開口２６に達している。このように、弁２４は、その固有弾性エネルギーと、ブロック１４に作用する液圧とによって閉じられるように設計されている。これは、ノズル頂部に作用する圧力は、開口２６の両側壁へ作用するからである。また弁２４は、ヘッド１２方向へ作用する液圧によって、弁の弾性エネルギーに抗して開かれるように設計されている。これは、ノズル内部の圧力が、開口２６の両側壁を開くように作用するためである。
ヘッド１２とブロック１４とを構成部分とするエンジンが停止した場合、ヘッド１２内の潤滑剤は、弁２４を通過して排出されることなく、弁２４上のヘッド１２内に保留される。
第１実施例のガスケットの変更態様では、逆止め弁２４が、図１および図２に示したものとは異なる形状を有している。例えば、弁の流れ面積を増すために、弁のスリットを十字形または波形にすることができる。
図３には、第２実施例のガスケット３０が示されている。ガスケット３０は、逆止め弁の形状以外は、ガスケット１０に等しいので、ガスケット１０とガスケット３０との等しい部材には等しい符号が付されている。ガスケット３０は、ヘッド１２とブロック１４との間に配置され、ヘッド１２内に拡径部分１６ａを有する潤滑剤通路１６の周囲をシールしている。
ガスケット３０は、コア１８とビード２０，２２とを含んでいる。ガスケット３０は、また逆止め弁３２を有し、該逆止め弁が、前記潤滑剤通路１６を横切って延び、かつ前記通路内の潤滑剤の流れをヘッド１２方向へは許容するが、ブロック１４方向へは阻止する。弁３２は、ケージ３４と、ケージ３４内に保持された球３６を含むボール弁の形式を有している。ケージ３４は、通路１６の拡径部分１６ａ内に配置され、シリコーンゴムによりビード２０，２２と一体形成されている。ケージ３４には、その下端に円錐台形の弁座３８が形成され、この弁座に対し球３６が密着シールすることができる（球３６のこの位置は、図３に実線で示してある）。ケージ３４は、弁座３８の上方へ、球３６を取囲む中空円筒体として延びている。ケージ３４は、その上端に内方への突出部３９（図４も参照）を有し、これらの突出部が、ケージ３４内で球３６を保持する機能と、拡径部分１６ａの上端の段状部で球３６が通路１６を密封するのを防止する機能とを有している。突出部３９は、それらの間にギャップを有しているため、球３６によって密封されることはない。
したがって、弁３２は、球３６の頂部に作用する圧力が弁座３８へ球を圧着させるため、ブロック１４方向へ作用する液圧によって閉じられるが、ヘッド１２方向へ作用する液圧によっては、該液圧が球３６上方へ移動させて突出部３９に接触させるので（球３６のこの位置は、図４では破線で示してある）、開弁されるように設計されている。
ヘッド１２とブロック１４とを構成部分とするエンジンが停止した場合、ヘッド１２内の潤滑剤は、弁３２を通過して通路１６へ流下することはできず、ヘッド１２内で球３６の上に保留される。
図５〜図７は、第３実施例のガスケットの逆止め弁４０を示したものであり、該逆止め弁は、コアシート４２と弾性的なシールビード４４，４６（図６にのみ示す）とを含んでいる。シート４２は、ブロックからヘッドへ通じる潤滑剤通路に相応する円形の穴４８を有している。
逆止め弁４０は、シリコーンゴム製の円形弾性ディスク５０を含んでいる。ディスク５０は平らな下面５２を有し、該下面が、コアシート４２の上面上に載置され、穴４８を覆っている。ディスク５０には、厚さを減じた周部によりフランジ５６が形成され、該フランジが、ディスク５０の下面５２と同一平面上に位置する下面を有している。フランジ５６は、シート４２の穴４８の直径より大きい外径を有し、かつ穴４８の直径より小さい内径を有している。ディスク５０は、シート４２の上面５４上に、穴４８と同心的に取付けられ、それによって、ディスク５０のフランジ５６が、穴４８の縁部と重なり、言い換えるとディスクが潤滑剤通路を横断することになる。ディスク５０は、金属ストリップ５８を用いて取付けられ、該金属ストリップは、ディスク５０の頂面を直径方向に横断して延び、該頂面に接着されている。ストリップ５８の端部分は、シート４２の上面のレベルへ折曲げられ、該上面に固定されている。
弁４０の作動時に、液圧がヘッドからブロックへ下向きに加わる場合、フランジ５６は、加圧されて穴４８の縁部と密封接触する。言い換えると、弁４０は、通路内の液体がブロックへ流れるのを阻止する。他方、液圧が、ブロックからヘッドへ上向きに加えられる場合には、その圧力がフランジ５６を変形させ、フランジを上方へ曲げて、穴４８の縁部から離間させ、液体がディスク５０を通過して上方へ流れることができる。言い換えると。弁４０が、前記通路内の液体をヘッド方向へ流通させる。
【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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