JP2001141063A - Cylinder head gasket - Google Patents

Cylinder head gasket

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JP2001141063A
JP2001141063A JP32662899A JP32662899A JP2001141063A JP 2001141063 A JP2001141063 A JP 2001141063A JP 32662899 A JP32662899 A JP 32662899A JP 32662899 A JP32662899 A JP 32662899A JP 2001141063 A JP2001141063 A JP 2001141063A
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cylinder
liner
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宏明 秋田
Hitoshi Himezaki
仁 姫崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cylinder head gasket that can completely remove dead volume and machining of a projection on the upper part of a cylinder liner is not required. SOLUTION: A fire ring 7 is mounted to the inner peripheral side of a metallic bore grommet 3 mounted on a metallic core pleat 9a. Both surfaces of a metal plate 7a of the fire ring 7 are coated with compound layers 7c containing compressive inorganic fiber except for asbestos, compressive organic fiber, inorganic filler, and rubber. Thickness t7a of the metal plate 7a is thinner than the thickness of the bore grommet 3 at a fastening time, and total thickness t7 of the fire ring 7 before the fastening is thicker than the thickness of the bore grommet 3 at the fastening time. When fastening, the compound layers 7c are compressed, both surfaces of the fire ring 7 closely adhere to the lower surface of a cylinder head and the upper surface of the cylinder liner to completely remove the dead volume.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのシリン
ダヘッドとシリンダブロックとの間に装着されるシリン
ダヘッドガスケットに関する。
The present invention relates to a cylinder head gasket mounted between a cylinder head and a cylinder block of an engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1は、従来の大型ディーゼルエンジン
におけるシリンダの構造の一例を示しており、シリンダ
ライナー1の本体部1aに作用する荷重を低減するため
に、シリンダヘッドガスケット2のボアグロメット3の
内周をライナー1の内周より外側に位置させることによ
り、シリンダヘッドガスケット2のガスシール部をライ
ナー1の上端部外周側に設けられたブロック保持部1b
側にずらせて、ボア変形低減を図っている。また、ライ
ナー1の上面とシリンダヘッド4の下面とボアグロメッ
ト3の内周と間に、未燃焼ガスが溜まる所謂デッドボリ
ュームAが大きく生じないようにするため、ライナー1
の上端部に突起部(火炎防止帯)1cを設けている。な
お、符号6はシリンダブロックを示している。
FIG. 1 shows an example of the structure of a cylinder in a conventional large diesel engine. In order to reduce the load acting on the main body 1a of a cylinder liner 1, a bore grommet 3 of a cylinder head gasket 2 is shown. Is positioned outside the inner circumference of the liner 1, so that the gas seal portion of the cylinder head gasket 2 is located on the outer periphery of the upper end of the liner 1.
It is shifted to the side to reduce bore deformation. In order to prevent a large so-called dead volume A in which unburned gas is accumulated between the upper surface of the liner 1, the lower surface of the cylinder head 4 and the inner periphery of the bore grommet 3, the liner 1
(A flame prevention zone) 1c is provided at the upper end of the slab. Reference numeral 6 denotes a cylinder block.

【0003】図2は、従来の大型ディーゼルエンジンに
おけるシリンダの構造の他の例を示しており、デッドボ
リュームAを少なくするために、ライナー1の上端部に
突起部1cは設けないで、シリンダヘッドガスケット2
のボアグロメット3部の内周をライナー1の内周に近接
させている。
FIG. 2 shows another example of the structure of a cylinder in a conventional large diesel engine. In order to reduce the dead volume A, a protrusion 1c is not provided at the upper end of the liner 1 and a cylinder head is provided. Gasket 2
The inner circumference of the bore grommet 3 part is set close to the inner circumference of the liner 1.

【0004】図3は、従来の大型ディーゼルエンジンに
おけるシリンダの構造のさらに他の例を示しており、デ
ッドボリュームAを少なくするために、ライナー1の上
端部に突起部1cは設けないで、金属板のみからなるフ
ァイヤーリング7をシリンダヘッドガスケット2のボア
グロメット3の内周側に設けたものである。
FIG. 3 shows still another example of the structure of a cylinder in a conventional large diesel engine. In order to reduce the dead volume A, the protrusion 1c is not provided at the upper end of the liner 1 and metal is used. A fire ring 7 composed of only a plate is provided on the inner peripheral side of the bore grommet 3 of the cylinder head gasket 2.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図1の
従来のシリンダ構造においては、(イ)ライナー1に突
起部1cを加工することが必要であり、しかもこの加工
は、シリンダヘッドガスケット2締め付け時、該突起部
1cがシリンダヘッド4に接しないようにし、かつヘッ
ド6との間隔が大きくならないようにする必要があるた
めに、高い加工精度を要するので、ライナー1の加工費
が高くなる、(ロ)上記加工を実施しても、デッドボリ
ュームAを完全に除去することはできず、このデッドボ
リュームAに未燃焼ガスが溜まり、排ガス中のHC濃度
を高める、等の問題があった。
However, in the conventional cylinder structure shown in FIG. 1, it is necessary to (a) process the projection 1c on the liner 1, and this processing is performed when the cylinder head gasket 2 is tightened. Since it is necessary to prevent the projection 1c from coming into contact with the cylinder head 4 and to prevent the distance from the head 6 from becoming large, high processing accuracy is required, so that the processing cost of the liner 1 increases. B) Even if the above processing is performed, the dead volume A cannot be completely removed, and unburned gas accumulates in the dead volume A, and there is a problem that the HC concentration in the exhaust gas is increased.

【0006】また、図2の従来のシリンダ構造において
は、ライナー1に突起部1cを加工する必要がないの
で、ライナー1の加工費は低減できるが、(ハ)図1の
場合よりは少なくなるものの、やはりデッドボリューム
Aを完全に除去することはできない、(ニ)ライナー1
の本体部1aとブロック保持部1bとの交角部付近等に
亀裂8が発生しやすい、(ホ)一点鎖線1’で示すよう
にシリンダボア変形を発生しやすく、これにより油消費
の増大およびピストンの焼き付きを招きやすい、等の問
題があった。
Further, in the conventional cylinder structure shown in FIG. 2, since it is not necessary to process the projections 1c on the liner 1, the processing cost of the liner 1 can be reduced, but (c) it is less than in the case of FIG. However, it is still impossible to completely remove the dead volume A. (d) Liner 1
Crack 8 is likely to occur near the intersection between the main body 1a and the block holding portion 1b, and (e) cylinder bore deformation is liable to occur as shown by the dashed line 1 ', thereby increasing oil consumption and increasing piston performance. There are problems such as easy seizure.

【0007】さらに、図3の従来のシリンダ構造は、ラ
イナー1に突起部1cを加工する必要がないので、ライ
ナー1の加工費は低減できる。また、ボアグロメット3
の内周をライナー1の内周より外側に位置させているの
で、適正な組立状態では、シリンダボア変形およびライ
ナー1の亀裂発生等は防止できる。しかし、(ヘ)ファ
イヤーリング7が金属のみからなるため、シリンダヘッ
ド4およびシリンダライナー1とファイヤーリング7と
の間にクリアランスが必要なため、これらのクリアラン
スがデッドボリュームAとなる、(ト)万一ファイヤー
リング7にシリンダヘッド4およびシリンダライナー1
が接触すると、ガス漏れ、ボア変形の増大、およびライ
ナー1の亀裂を発生する、等の問題があった。
Further, the conventional cylinder structure shown in FIG. 3 does not need to process the projection 1c on the liner 1, so that the processing cost of the liner 1 can be reduced. In addition, bore grommet 3
Is located outside the inner circumference of the liner 1, so that in an appropriate assembly state, deformation of the cylinder bore, cracking of the liner 1, and the like can be prevented. However, (f) Since the fire ring 7 is made of only metal, a clearance is required between the cylinder head 4 and the cylinder liner 1 and the fire ring 7, and these clearances become dead volumes A. One fire ring 7 has a cylinder head 4 and a cylinder liner 1
Contact, there are problems such as gas leakage, increased bore deformation, and cracking of the liner 1.

【0008】本発明は、このような従来の事情に鑑みて
なされたもので、本発明の1つの目的は、デッドボリュ
ームを完全に除去することができ、これにより排ガス中
のHC濃度を低減するとともに燃費向上することがで
き、しかもシリンダーライナーの上部に突起部を加工す
る必要もないシリンダヘッドガスケットを提供すること
にある。
[0008] The present invention has been made in view of such conventional circumstances, and one object of the present invention is to completely eliminate dead volume, thereby reducing the concentration of HC in exhaust gas. It is another object of the present invention to provide a cylinder head gasket that can improve fuel efficiency and does not need to process a projection on an upper portion of a cylinder liner.

【0009】本発明の他の目的は、ファイヤーリング部
分がシリンダヘッドおよびライナー部へ粘着することの
ないリンダヘッドガスケットを提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a cylinder head gasket in which a fire ring portion does not adhere to a cylinder head and a liner portion.

【0010】本発明のさらに他の目的は、以下の説明か
ら明らかになろう。
[0010] Still other objects of the present invention will become apparent from the following description.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明によるシリンダヘ
ッドガスケットは、金属からなる芯板と、この芯板に設
けられたシリンダ孔と、このシリンダ孔の周縁部に装着
された金属からなるボアグロメットと、このボアグロメ
ットの内周側に装着されたファイヤーリングとを有して
なり、前記ファイヤーリングは、金属板と、この金属板
の両面にコーティングされた、石綿以外の圧縮性無機繊
維、圧縮性有機繊維、無機充填剤およびゴムを含有する
コンパウンドの層とを有してなり、前記ファイヤーリン
グの前記金属板の板厚は、前記ボアグロメット部の締付
時板厚より薄くされている一方、締め付け前の前記ファ
イヤーリングの総板厚は、前記ボアグロメット部の締付
時板厚より厚くされているものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A cylinder head gasket according to the present invention comprises a core plate made of metal, a cylinder hole provided in the core plate, and a bore grommet made of metal mounted on a peripheral portion of the cylinder hole. And a fire ring mounted on the inner peripheral side of the bore grommet, wherein the fire ring is formed of a metal plate and coated on both sides of the metal plate, compressible inorganic fibers other than asbestos, A layer of a compound containing a conductive organic fiber, an inorganic filler and rubber, wherein the thickness of the metal plate of the fire ring is smaller than the thickness of the bore grommet portion when tightened. The total thickness of the fire ring before tightening is greater than the thickness of the bore grommet portion when tightened.

【0012】本発明によれば、締め付け前のファイヤー
リングの総板厚は、ボアグロメット部の締付時板厚より
厚くされているので、シリンダヘッドとシリンダブロッ
クとの間に介装されて締め付けられたとき、ファイヤー
リングのコンパウンドの層はシリンダヘッドとシリンダ
ライナーとの間で圧縮され、ファイヤーリングの両面は
シリンダヘッドの下面とシリンダライナーの上面にそれ
ぞれ密着する。したがって、デッドボリュームを完全に
除去することができる。
According to the present invention, since the total thickness of the fire ring before tightening is greater than the thickness of the bore grommet portion at the time of tightening, the fire ring is interposed between the cylinder head and the cylinder block and tightened. When fired, the layer of compound of the fire ring is compressed between the cylinder head and the cylinder liner, and both surfaces of the fire ring adhere to the lower surface of the cylinder head and the upper surface of the cylinder liner, respectively. Therefore, the dead volume can be completely removed.

【0013】また、前記コンパウンドの層は圧縮性有機
繊維、圧縮性無機繊維およびゴムを含有するので、高圧
縮性であるため、シリンダヘッド下面およびライナー上
面に対するファイヤーリングのなじみ性が良好であり、
この点からもデッドボリュームを完全に除去できる。
Further, since the compound layer contains a compressible organic fiber, a compressible inorganic fiber and a rubber, it is highly compressible, so that the fire ring conforms well to the lower surface of the cylinder head and the upper surface of the liner.
From this point, the dead volume can be completely removed.

【0014】また、シリンダ・ヘッドの下面およびシリ
ンダライナーの上面がファイヤーリングの両面に接触す
るが、締め付け前のファイヤーリングの総板厚がボアグ
ロメット部の締付時板厚より過大に厚くされていない限
り、前述のように前記コンパウンドの層は高圧縮性であ
るため、負荷応力が少なく、ガスシール性の低下、シリ
ンダボア変形の増大およびライナー部への亀裂発生を招
くことはない。
Further, the lower surface of the cylinder head and the upper surface of the cylinder liner come into contact with both surfaces of the fire ring. However, the total thickness of the fire ring before tightening is excessively larger than the thickness of the bore grommet portion when tightened. Unless otherwise mentioned, since the compound layer is highly compressible as described above, the applied stress is small, so that the gas sealing property is not reduced, the cylinder bore deformation is increased, and the liner portion is not cracked.

【0015】また、前述のように前記コンパウンドの層
は高圧縮性であるため、ボアグロメット部の締付時板厚
がばらついても、ファイヤーリング部の負荷面圧のばら
つきは少ない。
Further, as described above, since the compound layer has high compressibility, even if the thickness of the bore grommet portion at the time of tightening varies, there is little variation in the load surface pressure of the fire ring portion.

【0016】また、一般に、シリンダヘッド下面および
ライナー上面温度は200℃程度となる。しかるに、前
記コンパウンドは圧縮性有機繊維、圧縮性無機繊維、無
機充填材およびゴムを含有するため、耐熱性を400℃
程度とすることができるので、十分な耐熱性を有する。
Generally, the temperature of the lower surface of the cylinder head and the upper surface of the liner is about 200 ° C. However, since the compound contains a compressible organic fiber, a compressible inorganic fiber, an inorganic filler and rubber, the compound has a heat resistance of 400 ° C.
Since it can be set to a degree, it has sufficient heat resistance.

【0017】なお、締め付け前の前記ファイヤーリング
の総板厚は、前記ボアグロメット部の締付時板厚より4
〜12%厚くすることが好ましく、特に5〜9%厚くす
ることが好ましい。ファイヤーリングの総板厚がボアグ
ロメット部の締付時板厚より小さすぎる場合には、ファ
イヤーリングの面圧が過小となるとともにコンパウンド
層のヘタリが大きくなり、ファイヤーリングとシリンダ
ヘッドおよびシリンダライナーとの間にガスが侵入し易
くなる。他方、ファイヤーリングの総板厚がボアグロメ
ット部の締付時板厚より大きすぎる場合には、全体とし
てファイヤーリングの圧縮量が過大になる結果、ファイ
ヤーリングの面圧が過大となる虞がある。
The total thickness of the fire ring before tightening is 4 times larger than the thickness of the bore grommet portion when tightened.
The thickness is preferably up to 12%, particularly preferably 5 to 9%. If the total thickness of the fire ring is too small than the thickness at the time of tightening the bore grommet, the surface pressure of the fire ring will be too small and the compound layer will have a large settling, and the fire ring, cylinder head and cylinder liner It is easy for gas to enter between. On the other hand, if the total thickness of the fire ring is too large than the thickness at the time of tightening the bore grommet portion, the compression amount of the fire ring becomes excessive as a whole, and the surface pressure of the fire ring may become excessive. .

【0018】また、前記コンパウンドの層の表面にグラ
ファイトを主成分とする層をコーティングすれば、シリ
ンダヘッド下面およびシリンダライナー上面に対するフ
ァイヤーリングの上下面の粘着を防止することができ、
運転時に、ヘッド下面、ライナー上面の動きに対して前
記コンパウンド層を含むファイヤーリングがもまれて劣
化することもない。
Further, if the surface of the compound layer is coated with a layer mainly composed of graphite, adhesion of the upper and lower surfaces of the fire ring to the lower surface of the cylinder head and the upper surface of the cylinder liner can be prevented,
During operation, the fire ring including the compound layer is not deteriorated due to the movement of the lower surface of the head and the upper surface of the liner.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明のシリンダヘッドガスケッ
トにおけるファイヤーリングの金属板としては、例え
ば、SUS等のステンレス鋼板、SPCC等の鋼板等が
好適である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As a metal plate for a fire ring in a cylinder head gasket of the present invention, for example, a stainless steel plate such as SUS, a steel plate such as SPCC, and the like are preferable.

【0020】また、本発明のシリンダヘッドガスケット
におけるファイヤーリングのコンパウンドを構成する圧
縮性無機繊維としては、例えば、ガラス繊維、セラミッ
ク繊維、岩綿、鉱滓綿、溶融石英繊維、化学処理高シリ
カ繊維、溶融硅酸アルミナ繊維、アルミナ連続繊維、安
定化ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、チタン酸アルカ
リ繊維、ウィスカー、ボロン繊維等が使用できる。
The compressible inorganic fibers constituting the compound of the fire ring in the cylinder head gasket of the present invention include, for example, glass fiber, ceramic fiber, rock wool, mineral wool, fused quartz fiber, chemically treated high silica fiber, Molten silicate alumina fiber, alumina continuous fiber, stabilized zirconia fiber, boron nitride fiber, alkali titanate fiber, whisker, boron fiber and the like can be used.

【0021】また、前記コンパウンドを構成する圧縮性
有機繊維としては、例えば、アラミド繊維(芳香族ポリ
アミド繊維)、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊
維、ポリエステル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊
維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニル系繊
維、ポリ尿素系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリフルオ
ロカーボン系繊維、フェノール繊維、セルロース系繊維
等を使用できる。
Examples of the compressible organic fibers constituting the compound include aramid fibers (aromatic polyamide fibers), polyamide fibers, polyolefin fibers, polyester fibers, polyacrylonitrile fibers, polyvinyl alcohol fibers, and the like. Polyvinyl chloride fiber, polyurea fiber, polyurethane fiber, polyfluorocarbon fiber, phenol fiber, cellulose fiber and the like can be used.

【0022】前記圧縮性無機繊維および有機繊維は、コ
ンパウンド中に30〜80重量%程度配合されるのが好
ましい。
It is preferable that the compressible inorganic fiber and the organic fiber are blended in the compound in an amount of about 30 to 80% by weight.

【0023】なお、石綿以外の圧縮性無機繊維は柔軟性
に乏しいため、コンパウンドを構成する繊維として石綿
以外の無機繊維のみを用いると、シリンダヘッドおよび
ライナーに対するファイヤーリングのなじみ性が低下し
てしまう。他方、有機繊維は耐熱性が悪いため、コンパ
ウンドを構成する繊維として有機繊維のみを用いるとす
ると、ファイヤーリングの耐熱性が悪化してしまう。ま
た、充填材も、有機充填材を用いると耐熱性が低下して
しまう。したがって、圧縮性無機繊維と圧縮性有機繊維
との両方および無機充填材を用いれば、前記なじみ性お
よび耐熱性の両方を満足させることができる。
Since compressible inorganic fibers other than asbestos have poor flexibility, if only inorganic fibers other than asbestos are used as the fibers constituting the compound, the conformability of the fire ring to the cylinder head and the liner is reduced. . On the other hand, since the heat resistance of the organic fiber is poor, if only the organic fiber is used as the fiber constituting the compound, the heat resistance of the fire ring deteriorates. Also, when an organic filler is used as the filler, the heat resistance is reduced. Therefore, if both the compressible inorganic fiber and the compressible organic fiber and the inorganic filler are used, both the conformability and the heat resistance can be satisfied.

【0024】前記コンパウンドを構成するエラストマー
としては、例えばニトリルゴム(NBR)、スチレンブ
タジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、ク
ロロプレンゴム(CR)、ブタジエンゴム(BR)、ブ
チルゴム(IIR)、エチレン−プロピレンゴム(EP
M)、フッ素ゴム(FPM)、シリコーンゴム(S
i)、クロロスルフォン化ポリエチレン(CSM)、エ
チレン酢ビゴム(EVA)、塩化ポリエチレン(CP
E)、塩化ブチルゴム(CIR)、エビクロルヒドリン
ゴム(ECO)、ニトリルイソプレンゴム(NIR)等
のゴム材を用いることができる。また、ゴムの代りに他
の種のエラストマーを用いることもできる。
Examples of the elastomer constituting the compound include nitrile rubber (NBR), styrene butadiene rubber (SBR), isoprene rubber (IR), chloroprene rubber (CR), butadiene rubber (BR), butyl rubber (IIR), ethylene -Propylene rubber (EP
M), fluoro rubber (FPM), silicone rubber (S
i), chlorosulfonated polyethylene (CSM), ethylene-vinyl acetate rubber (EVA), polyethylene chloride (CP)
E), rubber materials such as butyl chloride rubber (CIR), shrimp chlorohydrin rubber (ECO), and nitrile isoprene rubber (NIR) can be used. Also, other types of elastomers can be used instead of rubber.

【0025】また、前記コンパウンドを構成する無機充
填材としては、例えばクレー、タルク、硫酸バリウム、
重炭酸ナトリウム、グラファイト、硫酸鉛、トリポリ
石、ウォラストナイト等を用いることができる。
Further, as the inorganic filler constituting the compound, for example, clay, talc, barium sulfate,
Sodium bicarbonate, graphite, lead sulfate, tripoliite, wollastonite and the like can be used.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to embodiments.

【0027】図4〜6は、本発明によるシリンダヘッド
ガスケット2の一実施例、図7はこの実施例をシリンダ
ヘッド4とシリンダブロック6との間に介装して締め付
けた状態を示している。本実施例のシリンダヘッドガス
ケット2は、ガスケット本体9と、ボアグロメット3
と、ファイヤーリング7とを有してなる。前記ガスケッ
ト本体9は、SUSまたはSPCC等の金属板からなる
芯板9aと、この芯板9aの両面に積層された表面板9
bとからなる。前記表面板9bは、それぞれ金属板9c
の両面に、石綿以外の圧縮性無機繊維、圧縮性有機繊
維、無機充填剤およびゴムを含有する薄いコンパウンド
の層9dを被覆してなる。
FIGS. 4 to 6 show an embodiment of the cylinder head gasket 2 according to the present invention, and FIG. 7 shows a state in which this embodiment is interposed between the cylinder head 4 and the cylinder block 6 and tightened. . The cylinder head gasket 2 of the present embodiment includes a gasket main body 9 and a bore grommet 3.
And a fire ring 7. The gasket main body 9 includes a core plate 9a made of a metal plate such as SUS or SPCC, and a surface plate 9 laminated on both sides of the core plate 9a.
b. Each of the surface plates 9b is a metal plate 9c.
Are coated with a thin compound layer 9d containing compressible inorganic fibers other than asbestos, compressible organic fibers, inorganic filler and rubber.

【0028】前記ガスケット本体9には、シリンダ孔1
1と、冷却水を通過させるための水孔12と、潤滑油を
通過させるための油孔13と、ボルト孔14とが明けら
れている。前記ガスケット本体9のうちの、シリンダ孔
11の周辺部分には、表面板層9bは設けられておら
ず、SUS等のステンレス鋼等からなる金属製のボアグ
ロメット3が、該周辺部分の両面を挾むようにして装着
されている。
The gasket body 9 has a cylinder hole 1
1, a water hole 12 for passing cooling water, an oil hole 13 for passing lubricating oil, and a bolt hole 14 are provided. In the gasket main body 9, the surface plate layer 9 b is not provided in the peripheral portion of the cylinder hole 11, and the metal bore grommet 3 made of stainless steel such as SUS is provided on both sides of the peripheral portion. It is attached so as to sandwich it.

【0029】前記ファイヤーリング7は、SUS等のス
テンレス鋼板、SPCC等の鋼板等からなる環状の金属
板7aの両面に耐熱性接着剤7bを塗布した上、下記の
組成を有するコンパウンドの層7cを金属板7aの両面
にコーティングし、さらに該コンパウンドの層7cの表
面にグラファイトを主成分とする層(以下、グラファイ
ト層という)7dをコーティングした後、140℃〜1
60℃の温度で30〜40分熱処理を施してなる。 〔コンパウンドの組成〕 ガラス繊維 …30重量% フィブリル化した芳香族ポリアミド繊維 (商品名ケブラーパルプ、デュポン社製) …10重量% ニトリルゴム(NBR) …16重量% ゴム薬品 … 4重量% 無機充填材 …40重量% なお、上記コンパウンドの組成において、ガラス繊維は
無機繊維の一種、フィブリル化した芳香族ポリアミド繊
維は有機繊維の一種である。
The fire ring 7 is formed by applying a heat-resistant adhesive 7b to both surfaces of an annular metal plate 7a made of a stainless steel plate such as SUS, a steel plate such as SPCC, etc., and then forming a compound layer 7c having the following composition. After coating on both surfaces of the metal plate 7a and further coating a layer 7d containing graphite as a main component (hereinafter referred to as a graphite layer) 7d on the surface of the compound layer 7c,
Heat treatment is performed at a temperature of 60 ° C. for 30 to 40 minutes. [Compound composition] Glass fiber: 30% by weight Fibrillated aromatic polyamide fiber (Kevlar pulp, manufactured by DuPont): 10% by weight Nitrile rubber (NBR): 16% by weight Rubber chemicals: 4% by weight Inorganic filler ... 40% by weight In the composition of the compound, the glass fiber is a kind of inorganic fiber, and the fibrillated aromatic polyamide fiber is a kind of organic fiber.

【0030】前記コンパウンドの組成中のゴム薬品とし
ては、例えば硫黄、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、過酸
化物、ジニトロリベンゼン等の加硫剤、およびチアゾー
ル系化合物、ポリアミン系化合物、スルフェンアミド系
化合物、ジチオカルバメート系化合物、アルデヒドアミ
ン系化合物、グアニジン系化合物、チオ尿素系化合物、
キサンテート系化合物等の加硫促進剤を用いることがで
きる。
The rubber chemicals in the composition of the compound include, for example, vulcanizing agents such as sulfur, zinc oxide, magnesium oxide, peroxide, dinitroribenzene, and the like, thiazole compounds, polyamine compounds, sulfenamide compounds. , Dithiocarbamate compounds, aldehyde amine compounds, guanidine compounds, thiourea compounds,
Vulcanization accelerators such as xanthate compounds can be used.

【0031】また、前記グラファイト層7dをコーティ
ングした後の熱処理は、前記コンパウンド中のゴム、ゴ
ム薬品、およびグラファイト層7dに混入されている合
成樹脂(この合成樹脂は、グラファイト単独ではコンパ
ウンド層にコーテイングすることが不可能なので、グラ
ファイト層7dに混入されている)等を反応させて架橋
させるために行われるものである。
The heat treatment after the coating of the graphite layer 7d is performed by the rubber and rubber chemicals in the compound and the synthetic resin mixed in the graphite layer 7d. This is performed in order to cross-link by reacting the graphite layer 7d).

【0032】本実施例のシリンダヘッドガスケット2の
締め付け前の各部の厚さは次の通りである。
The thickness of each part of the cylinder head gasket 2 of this embodiment before tightening is as follows.

【0033】 芯板9aの板厚t9a …0.9mm 表面板9bの厚さt9b …0.45mm 表面板9cの厚さt9c …0.45mm ボアグロメット3の板厚t3 …0.45mm 金属板7aの板厚t7a …1.4mm コンパウンドの層7cと接着剤7bの層 とグラファイト層7dの厚さの和t7bcd …0.215mm グラファイト層7dの厚さt7d …2〜3μ ファイヤーリング7の総板厚t7 …1.83mm また、ボアグロメット3部の締付時板厚tB(図7参
照)は1.7±0.04mmと規定されている。したがっ
て、ファイヤーリング7の金属板7aの板厚t7aは、ボ
アグロメット3部の締付時板厚tBより薄くされている
一方、締め付け前のファイヤーリング7の総板厚t7
ボアグロメット3部の締付時板厚tBより7.6パーセ
ント厚くされている。
The thickness t 3 ... 0 of the thickness of the thickness t 9b ... 0.45 mm surface board 9c of the plate thickness t 9a ... 0.9 mm surface plate 9b of the core plate 9a t 9c ... 0.45 mm grommet 3. the thickness t 7d of 45mm metal plate 7a of the plate thickness t 7a ... 1.4 mm layer and the graphite layer 7d layer 7c and the adhesive 7b compounding thickness of the sum t 7bcd ... 0.215mm graphite layer 7d ... 2~3Myu the total plate thickness t 7 ... 1.83 mm Fire ring 7 also TokibanAtsu t B tightening grommet 3 (see FIG. 7) is defined to be 1.7 ± 0.04 mm. Accordingly, the plate thickness t 7a of the metal plate 7a of the fire ring 7 is made smaller than the plate thickness t B of the bore grommet 3 at the time of tightening, while the total plate thickness t 7 of the fire ring 7 before tightening is the bore grommet. 7.6% are thicker than TokibanAtsu t B with 3 parts of tightening.

【0034】なお、本発明における各部の厚さは、前記
実施例の具体的数値に限られないことは言うまでもな
い。
It is needless to say that the thickness of each part in the present invention is not limited to the specific numerical value of the above embodiment.

【0035】図5に示されるように、前記ファイヤーリ
ング7の外周面15は凹面状とされており、この外周面
15が凸面状とされたボアグロメット3の内周面に嵌合
されることより、ファイヤーリング7はガスケット本体
9に装着されている。図4に示されるように、前記金属
板7aの内周のうちの、シリンダヘッド4のバルブ取付
部16に対応する部分は、上方から見て円弧状にへこま
されて凹部17とされている。
As shown in FIG. 5, the outer peripheral surface 15 of the fire ring 7 is concave, and the outer peripheral surface 15 is fitted to the inner peripheral surface of the convex bore grommet 3. Therefore, the fire ring 7 is mounted on the gasket main body 9. As shown in FIG. 4, a portion of the inner periphery of the metal plate 7a corresponding to the valve mounting portion 16 of the cylinder head 4 is concavely formed in a circular arc shape when viewed from above to form a concave portion 17. .

【0036】このシリンダヘッドガスケット2において
は、締め付け前のファイヤーリング7の総板厚t7は、
ボアグロメット3部の締付時板厚tBより厚くされてい
るので、図7のようにシリンダヘッド4とシリンダブロ
ック6との間に介装されて締め付けられたとき、ファイ
ヤーリング7のコンパウンドの層7cはシリンダヘッド
4とシリンダライナー1との間で圧縮され、ファイヤー
リング7の両面はシリンダヘッド4の下面とシリンダラ
イナー1の上面にそれぞれ密着する。したがって、デッ
ドボリュームを完全に除去できる。
In this cylinder head gasket 2, the total thickness t 7 of the fire ring 7 before tightening is:
Since the bore grommet 3 is thicker than the fastening plate thickness t B , when the bore grommet is fastened by being interposed between the cylinder head 4 and the cylinder block 6 as shown in FIG. The layer 7c is compressed between the cylinder head 4 and the cylinder liner 1, and both surfaces of the fire ring 7 are in close contact with the lower surface of the cylinder head 4 and the upper surface of the cylinder liner 1, respectively. Therefore, the dead volume can be completely removed.

【0037】なお、コンパウンド7cの層は圧縮性有機
繊維、圧縮性無機繊維およびゴムを含有するので、高圧
縮性であるため、シリンダヘッド4の下面およびライナ
ー1の上面に対するファイヤーリング7へのなじみ性が
良好であり、この点からもデッドボリュームを完全に除
去できる。
Since the layer of the compound 7c contains a compressible organic fiber, a compressible inorganic fiber and a rubber, and has a high compressibility, it fits into the fire ring 7 with respect to the lower surface of the cylinder head 4 and the upper surface of the liner 1. The dead volume can be completely removed from this point as well.

【0038】また、シリンダヘッド4の下面およびシリ
ンダライナー1の上面がファイヤーリング7の両面に接
触するが、前述のようにコンパウンドの層7cは高圧縮
性であるため、過大面圧とならない。さらに詳しく言う
と、通常、ボアグロメット3部の締付時板厚tBはエン
ジンの出力確保面より±0.04mm程度に規制される
が、このような規制下でも、後で説明する表1に示され
るように、ファイヤーリング7部面圧は100〜350
Kgf/cm2程度となり、過大面圧とならない。したがっ
て、ガスシール性の低下、シリンダボア変形の増大およ
びライナー1の亀裂を招くことはない。
The lower surface of the cylinder head 4 and the upper surface of the cylinder liner 1 come into contact with both surfaces of the fire ring 7, but as described above, the compound layer 7c is highly compressible, so that no excessive surface pressure occurs. More specifically, the tightening plate thickness t B of the three parts of the bore grommet is normally regulated to about ± 0.04 mm from the engine output securing surface. As shown in the figure, the surface pressure of the fire ring 7 is 100 to 350.
It is about Kgf / cm 2, and does not cause excessive surface pressure. Therefore, the gas sealability is not reduced, the deformation of the cylinder bore is increased, and the liner 1 is not cracked.

【0039】また、前述のようにコンパウンドの層7c
は高圧縮性であるため、ボアグロメット3部の締付時板
厚tBがばらついても、ファイヤーリング7部の負荷面
圧のばらつきは少ない。
As described above, the compound layer 7c
Since a high compressibility, even if variations in TokibanAtsu t B tightening grommet 3 parts, variations in the load surface pressure fire ring 7 parts is small.

【0040】図8は、参考までに本実施例のファイヤー
リング7と図3の従来例の金属板のみからなるファイヤ
ーリング7(材質SPCC、板厚1.75mm)の圧縮特
性を比較したものである。この図において、曲線Bは本
実施例のファイヤーリング7の圧縮荷重と圧縮歪みとの
関係、曲線Cは図3の従来例の金属板のみからなるファ
イヤーリング7のそれを示している。
FIG. 8 is a comparison of the compression characteristics of the fire ring 7 of this embodiment and the fire ring 7 (made of SPCC, 1.75 mm in thickness) of FIG. is there. In this figure, a curve B shows the relationship between the compressive load and the compressive strain of the fire ring 7 of this embodiment, and a curve C shows that of the conventional fire ring 7 of FIG.

【0041】表1は、本実施例のファイヤーリング7部
と図3の従来のファイヤーリング7部の面圧を、ボアグ
ロメット3部の締付時の板厚tBがそれぞれ1.66m
m,1.70mm,1.74mmである場合について、図8
より算出して示したものである。
Table 1 shows the surface pressure of the fire ring 7 of this embodiment and the conventional fire ring 7 of FIG. 3, and the plate thickness t B when the bore grommet 3 was tightened was 1.66 m.
m, 1.70 mm, 1.74 mm
This is calculated and shown.

【0042】[0042]

【表1】 また、一般に、シリンダヘッド4の下面およびライナー
1の上面の温度は200℃程度となる。しかるに、コン
パウンドの層7cは圧縮性有機繊維、圧縮性無機繊維、
無機充填材およびゴムを含有するため、耐熱性を400
℃程度とすることができるので、十分な耐熱性を有す
る。
[Table 1] Generally, the temperature of the lower surface of the cylinder head 4 and the upper surface of the liner 1 is about 200 ° C. However, the compound layer 7c is composed of compressible organic fibers, compressible inorganic fibers,
Since it contains an inorganic filler and rubber, it has a heat resistance of 400
Since it can be set to about ° C, it has sufficient heat resistance.

【0043】また、本実施例では、コンパウンドの層7
cの表面にグラファイト層7dが形成されているので、
シリンダヘッド4の下面およびシリンダライナー1の上
面に対するファイヤーリング7の上下面の粘着を防止
し、運転時に、ヘッド4の下面およびライナーの1上面
の動きにより、コンパウンド層7cを含むファイヤーリ
ング7がもまれて劣化することもない。
In this embodiment, the compound layer 7
Since the graphite layer 7d is formed on the surface of c,
The upper and lower surfaces of the fire ring 7 are prevented from sticking to the lower surface of the cylinder head 4 and the upper surface of the cylinder liner 1, and during operation, the movement of the lower surface of the head 4 and the upper surface of the liner causes the fire ring 7 including the compound layer 7c to move. It rarely deteriorates.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上のように本発明は、(イ)デッドボ
リュームを完全に除去することができ、これにより排ガ
ス中のHC濃度を低減するとともに燃費向上することが
できる、(ロ)シリンダーライナーの上部に突起部を加
工する必要がなくなる、(ハ)ガスシール性の低下、シ
リンダボア変形の増大およびライナー部亀裂を招くこと
がない、(ニ)ボアグロメット部の締付時板厚がばらつ
いても、ファイヤーリング部の負荷面圧のばらつきが少
ない、(ホ)十分な耐熱性が得られる、等の優れた効果
を得られるものである。
As described above, according to the present invention, (b) a cylinder liner capable of completely removing a dead volume, thereby reducing the concentration of HC in exhaust gas and improving fuel efficiency. There is no need to process the protrusion on the upper part of the cylinder, (c) there is no decrease in gas sealability, increase in cylinder bore deformation and no cracks in the liner part, and (d) the thickness of the bore grommet part at the time of tightening varies. In addition, excellent effects such as a small variation in the load surface pressure of the fire ring portion and (e) sufficient heat resistance can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来のエンジンのシリンダ構造の一例を示す断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a cylinder structure of a conventional engine.

【図2】従来のエンジンのシリンダ構造の他の例を示す
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of a cylinder structure of a conventional engine.

【図3】従来のエンジンのシリンダ構造のさらに他の例
を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing still another example of the cylinder structure of the conventional engine.

【図4】本発明によるシリンダヘッドガスケットの一実
施例を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing one embodiment of a cylinder head gasket according to the present invention.

【図5】図4のV−V線における断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 4;

【図6】前記実施例におけるファイヤーリングの一部を
拡大して示す拡大断面図である。
FIG. 6 is an enlarged sectional view showing a part of a fire ring in the embodiment.

【図7】前記実施例のシリンダヘッドガスケットを装着
したエンジンのシリンダ構造を示す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing a cylinder structure of an engine equipped with the cylinder head gasket of the embodiment.

【図8】前記実施例のファイヤーリングと図3の従来例
のファイヤーリングの圧縮特性を示す特性図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing compression characteristics of the fire ring of the embodiment and the conventional fire ring of FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリンダライナー 2 シリンダヘッドガスケット 3 ボアグロメット 7 ファイヤーリング 7a 金属板 7c コンパウンドの層 7d グラファイト層 9a 芯板 11 シリンダ孔 tB ボアグロメット部の締付時板厚 t7 ファイヤーリングの総板厚 t7a 金属板の板厚DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder liner 2 Cylinder head gasket 3 Bore grommet 7 Fire ring 7a Metal plate 7c Compound layer 7d Graphite layer 9a Core plate 11 Cylinder hole t B Plate thickness at the time of tightening of bore grommet part t 7 Total thickness of fire ring t 7a Metal plate thickness

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属からなる芯板と、この芯板に設けら
れたシリンダ孔と、このシリンダ孔の周縁部に装着され
た金属からなるボアグロメットと、このボアグロメット
の内周側に装着されたファイヤーリングとを有してな
り、 前記ファイヤーリングは、金属板と、この金属板の両面
にコーティングされた、石綿以外の圧縮性無機繊維、圧
縮性有機繊維、無機充填剤およびゴムを含有するコンパ
ウンドの層とを有してなり、 前記ファイヤーリングの前記金属板の板厚は、前記ボア
グロメット部の締付時板厚より薄くされている一方、締
め付け前の前記ファイヤーリングの総板厚は、前記ボア
グロメット部の締付時板厚より厚くされているシリンダ
ヘッドガスケット。
1. A core plate made of metal, a cylinder hole provided in the core plate, a bore grommet made of metal mounted on a peripheral portion of the cylinder hole, and a bore grommet mounted on an inner peripheral side of the bore grommet. The fire ring comprises a metal plate, and a compressive inorganic fiber other than asbestos, a compressible organic fiber, a compressible organic fiber, an inorganic filler and a rubber coated on both surfaces of the metal plate. The thickness of the metal plate of the fire ring is smaller than the thickness of the bore grommet portion when tightened, while the total thickness of the fire ring before tightening is A cylinder head gasket which is thicker than a plate thickness when the bore grommet portion is tightened.
【請求項2】 締め付け前の前記ファイヤーリングの総
板厚は、前記ボアグロメット部の締付時板厚より4〜1
2%厚くされている請求項1記載のシリンダヘッドガス
ケット。
2. The total thickness of the fire ring before tightening is 4 to 1 more than the thickness of the bore grommet portion at the time of tightening.
The cylinder head gasket according to claim 1, which is 2% thicker.
【請求項3】 前記コンパウンドの層の表面にグラファ
イトを主成分とする層をコーティングしてなる請求項1
または2記載のシリンダヘッドガスケット。
3. The method according to claim 1, wherein the surface of the compound layer is coated with a layer mainly composed of graphite.
Or the cylinder head gasket according to 2.
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