JP2010091025A - Cylinder head gasket - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はシリンダヘッドガスケットに関し、より詳しくは、シリンダヘッドとシリンダボアを有するシリンダブロックとの間に挟持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, and more particularly, to a cylinder head gasket sandwiched between a cylinder head and a cylinder block having a cylinder bore.
従来、シリンダヘッドガスケットとして、シリンダヘッドとシリンダボアを有するシリンダブロックとの間に挟持される少なくとも1枚の第1シールプレートを備え、該第1シールプレートに、上記シリンダボアの位置に穿設した燃焼室孔と、上記シリンダブロックの表面に開口するウォータージャケットよりも燃焼室側で、該燃焼室孔を囲む第1フルビードとを設けたものは周知である。
そして上記第1シールプレートに、上記ウォータージャケット内に突出する突出部を設け、該シリンダヘッドガスケットをシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持した際に、上記突出部をウォータージャケット内に突出させて、ウォータージャケットの開口部における燃焼室孔側の縁部を上記突出部に係止させるようにしたものが知られている。(特許文献1、特許文献2)。
The first seal plate is provided with a protruding portion that protrudes into the water jacket, and when the cylinder head gasket is sandwiched between the cylinder head and the cylinder block, the protruding portion is protruded into the water jacket. In addition, there is known a structure in which an edge portion on the combustion chamber hole side in the opening portion of the water jacket is locked to the protruding portion. (
ところで、エンジンのシリンダブロックは、エンジン運転時の燃焼室内の爆発圧力によって僅かに弾性変形されるようになる。特に、直列に配置した複数のシリンダボアの周囲にウォータージャケットを形成し、該ウォータージャケットをシリンダブロックの上面に開口させたオープンデッキ型のシリンダブロックにおいては、オープンデッキ型ではないシリンダブロックに比較して、上記ウォータージャケットよりもシリンダボア側の弾性変形が大きくなる。
この弾性変形は、シリンダブロックの隣接するボア間において相対的に大きくなり、最悪の場合には亀裂が生じる危険性があった。
Incidentally, the cylinder block of the engine is slightly elastically deformed by the explosion pressure in the combustion chamber during engine operation. In particular, in an open deck type cylinder block in which a water jacket is formed around a plurality of cylinder bores arranged in series and the water jacket is opened on the upper surface of the cylinder block, compared to a cylinder block that is not an open deck type. The elastic deformation on the cylinder bore side is larger than that of the water jacket.
This elastic deformation is relatively large between adjacent bores of the cylinder block, and in the worst case, there is a risk of cracking.
上述した突出部を設けた従来のシリンダヘッドガスケットにおいては、ウォータージャケットの開口部における燃焼室孔側の縁部を上記突出部に係止させることができるので、この突出部によってシリンダブロックの弾性変形を抑制することができる。
しかしながら特許文献1における突出部は、ウォータージャケットの開口部内にV字状に突出しているので、上記シリンダヘッドガスケットをシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持した際には、該突出部は殆ど平坦状に押し潰されてしまい、上記ウォータージャケットの開口部の縁部と突出部との係止状態を良好に維持することが困難となっていた。その結果、充分なシリンダブロックの弾性変形の抑制効果を期待することができなかった。
In the conventional cylinder head gasket provided with the above-described protrusion, the edge of the water jacket opening on the combustion chamber hole side can be locked to the protrusion, so that the elastic deformation of the cylinder block is caused by this protrusion. Can be suppressed.
However, since the protrusion in
他方、特許文献2における突出部は、ウォータージャケットの開口部内に段状に突出しているので、シリンダヘッドガスケットをシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持しても、ウォータージャケットの開口部の縁部と段状の突出部との係止状態を良好に維持することができる。
しかしながら、第1シールプレートに段状に形成した突出部の段部と、ウォータージャケットの開口部における燃焼室孔側の縁部とを正確に係合させることは、実際にはかなり困難であり、両者間に製造誤差による間隙が生じると、シリンダブロックの弾性変形の抑制効果を期待することができなかった。
本発明はそのような事情に鑑み、より容易かつ確実に第1シールプレートと上記開口部の燃焼室孔側の縁部とを係止させることができるようにして、シリンダブロックの弾性変形を可及的に抑制し、それによって良好なシール性を長期間維持することができるシリンダヘッドガスケットを提供するものである。
On the other hand, since the protrusion in Patent Document 2 protrudes stepwise into the opening of the water jacket, even if the cylinder head gasket is sandwiched between the cylinder head and the cylinder block, the edge of the opening of the water jacket And the stepped protrusion can be maintained in a favorable state.
However, it is actually quite difficult to accurately engage the stepped portion of the protrusion formed on the first seal plate and the edge of the water jacket opening on the combustion chamber hole side, If a gap due to a manufacturing error occurs between the two, the effect of suppressing the elastic deformation of the cylinder block could not be expected.
In view of such circumstances, the present invention allows the first seal plate and the edge of the opening on the combustion chamber hole side to be more easily and reliably engaged, and allows the cylinder block to be elastically deformed. The present invention provides a cylinder head gasket that can be suppressed as much as possible and maintain good sealing performance for a long period of time.
すなわち請求項1の発明は、シリンダヘッドとシリンダボアを有するシリンダブロックとの間に挟持される少なくとも1枚の第1シールプレートを備え、該第1シールプレートに、上記シリンダボアの位置に穿設した燃焼室孔と、上記シリンダブロックの表面に開口するウォータージャケットよりも燃焼室側で、該燃焼室孔を囲む第1フルビードとを設けたシリンダヘッドガスケットにおいて、
上記第1シールプレートに、少なくとも上記ウォータージャケットの開口部よりも燃焼室孔側となる位置と該開口部の燃焼室孔側の縁部を越えた位置との間に亘って、該第1シールプレートの表裏面に突出する少なくとも一対以上の凹凸部を形成して、該凹凸部を上記開口部の燃焼室孔側の縁部に係止させることを特徴とするものである。
In other words, the invention of
The first seal plate includes at least a first seal between a position closer to the combustion chamber hole than the opening of the water jacket and a position beyond the edge of the opening on the combustion chamber hole side. At least a pair of concavo-convex portions projecting from the front and back surfaces of the plate are formed, and the concavo-convex portions are locked to the edge of the opening on the combustion chamber hole side.
上記構成によれば、上記凹凸部は第1シールプレートの表裏面に突出しているので、該第1シールプレートをシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持した際には上記凹凸部の凸部はシリンダブロック側に突出するようになり、しかも上記凹凸部はウォータージャケットの開口部よりも燃焼室孔側となる位置と該開口部の燃焼室孔側の縁部を越えた位置との間に亘って形成されているので、確実に第1シールプレートの凹凸部と上記縁部とを係止させることができる。
これによりエンジンの爆発圧力によるシリンダブロックの変形を抑制することができるので、その変形によるシリンダブロックの亀裂を防止することができるとともに、シリンダヘッドガスケットとシリンダブロックとの間や、シリンダヘッドガスケットとシリンダヘッドとの間のこすれが生じることを抑制することができる。
According to the above configuration, since the uneven portion protrudes from the front and back surfaces of the first seal plate, when the first seal plate is sandwiched between the cylinder head and the cylinder block, the protruded portion of the uneven portion is It protrudes toward the cylinder block, and the uneven portion extends between a position on the combustion chamber hole side of the opening of the water jacket and a position beyond the edge of the opening on the combustion chamber hole side. Therefore, the uneven portion of the first seal plate and the edge portion can be reliably locked.
As a result, deformation of the cylinder block due to the explosion pressure of the engine can be suppressed, so that cracking of the cylinder block due to the deformation can be prevented, and between the cylinder head gasket and the cylinder block, and between the cylinder head gasket and the cylinder. The occurrence of rubbing with the head can be suppressed.
以下図示実施例について本発明を説明すると、図2において、本実施例のシリンダヘッドガスケット1は、シリンダヘッド2とシリンダブロック3との間に挟持されてそれらの間をシールするようになっている。
上記シリンダブロック3は、図1に示す実施例では、一直線上に直列に配置された4つのシリンダボア4を備えており、各シリンダボア4の周囲にそれらを囲繞するようにウォータージャケット5が形成され、このウォータージャケット5は、シリンダブロック3の上面に開口している。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the illustrated embodiment. In FIG. 2, the
In the embodiment shown in FIG. 1, the
上記シリンダヘッドガスケット1は、図2に示すように、金属製の第1シールプレート11と第2シールプレート12とを備えており、これらシールプレート11、12にはそれぞれ上記シリンダブロック3のシリンダボア4に合わせて穿設した4つの燃焼室孔14を形成してある。
また、図1に示すように、上記各シールプレート11、12には、図示しない締結ボルトを挿通するための複数のボルト孔15と、ブローバイガスを流通させるブローバイ孔16をそれぞれ穿設してある。
As shown in FIG. 2, the
Further, as shown in FIG. 1, each of the
上記第1シールプレート11と第2シールプレート12には、それぞれ各燃焼室孔14を無端状に囲むフルビード11a、12aを形成してあり、シリンダブロック3に当接される下方の第1シールプレート11に形成したフルビード11aは、シリンダブロック3に向けて下方に突出するように形成してある。
他方、上方の第2シールプレート12に形成したフルビード12aは、シリンダヘッド2に向けて上方に突出するように形成してある。
The
On the other hand, the
上記第1シールプレート11及び第2シールプレート12の各表面には、フッ素、ニトリル系等のゴム又はエラストマーの材料などのコーティング材18をコーティングしてある。
上記コーティング材18は、それぞれ相手材との密着性、シール性を向上させる目的で設けたものであるが、さらに必要に応じて、すべり性や非粘着性を確保するために、上記コーティング材18の表面にグラファイトやワックスなどのトップコートを施してもよい
Each surface of the
The
次に、シリンダブロック3側の第1シールプレート11には、図1、図2に示すように、上記ウォータージャケット5の開口部よりも燃焼室孔側となる位置と該開口部の燃焼室孔側の縁部5aを越えた位置との間に亘って、第1シールプレート11の表裏面に突出する少なくとも一対以上の、図示実施例では4対の凹凸部11bを形成してある。
またシリンダヘッド2側の第2シールプレート12には、上記凹凸部11bと重合する位置に、シリンダブロック3側に膨出する断面円弧状の押圧部12bを形成してあり、該押圧部12bによって上記凹凸部11bをシリンダブロック3に向けて膨出させることができるようにしてある。
Next, as shown in FIGS. 1 and 2, the
Further, the
上記凹凸部11bと押圧部12bは、図1に示すように、それぞれ4つの燃焼室孔14を共通に囲むように無端状に形成してあり、該シリンダヘッドガスケット1をシリンダヘッド2とシリンダブロック3との間に挟持した際には、上記ウォータージャケット5の縁部5aが凹凸部11bに係止するようにしてある。
この際、上記押圧部12bは、凹凸部11bと重合してこれをシリンダブロック3側に膨出するように押圧しているので、上記ウォータージャケット5の縁部5aはより効果的に凹凸部11bに係止されるようになる。
上記凹凸部11bは、上記ウォータージャケット5の縁部5aと係止できる形状であれば如何なる形状であっても良く、例えば燃焼室孔14の中心を中心とする同心状の凹凸であっても、或いは格子状であっても良い。
As shown in FIG. 1, the
At this time, the
The concavo-
さらに本実施例では、上記第1シールプレート11の各表面にコーティングしたコーティング材18は、上記凹凸部11bを形成した位置では省略してあり、かつ凹凸部11bのシリンダブロック3側の表面に、ポリイミド系、ポリアミドイミド系、フェノール樹脂又はエポキシ樹脂などをベースとする摩擦係数の高いコート材20を設けてある。
これにより、上記ウォータージャケット5の縁部5aを該コート材20に噛み込ませて、より良好にウォータージャケット5の縁部5aと凹凸部11bの凸部との間のすべりを抑制できるようにしてある。
Further, in this embodiment, the
As a result, the
以上の構成において、シリンダヘッドガスケット1をシリンダヘッド2とシリンダブロック3との間に挟持した際には、第1シールプレート11の凹凸部11bは、ウォータージャケット5の開口部よりも燃焼室孔側となる位置と該開口部の燃焼室孔側の縁部5aを越えた位置との間に亘って形成されているので、ウォータージャケット5の燃焼室側となる開口部の縁部5aは、必ず凹凸部11bに係止されるようになる。
そして本実施例では、上記凹凸部11bのシリンダブロック3側の表面に摩擦係数の高いコート材20が設けられ、さらに凹凸部11bは第2シールプレート12の押圧部12bによってシリンダブロック3側に膨出するように押圧されているので、上記ウォータージャケット5の縁部5aはより強固に凹凸部11bに係止されるようになる。
その結果、特にウォータージャケット5よりも内側となるシリンダブロック3がシリンダボア4側の爆発圧力によってボア4の半径方向外方に湾曲されるのを抑制することが可能となる。
そして、シリンダブロック3の局部的な変形を効果的に抑制することができれば、それに起因して生じるシリンダブロック3と第1シールプレート11との間のこすれや、シリンダヘッド2と第2シールプレート12との間のこすれを抑制することができ、そのこすれに起因して生じるシール性の低下を防止することができる。
In the above configuration, when the
In the present embodiment, the
As a result, it is possible to suppress the
If local deformation of the
さらに本実施例によれば、オイルの消費量を低減することができる。すなわち従来のように、エンジンの爆発圧力によりシリンダブロックが局部的に変形してシリンダボアの真円度が低下すると、ピストンリングのボア内面と摺動する際の面圧に強弱が発生し、面圧の低い所では、ボア表面のオイルの掻き落とし能力が低下するため、オイル消費量を増大させる要因となる。
これに対して本実施例においては、上記凹凸部11bによってシリンダブロックが局部的に変形することを効果的に抑制しているので、ピストンリングの面圧に強弱が発生するのを抑制することができ、これによりピストンリングによるオイルの掻き落とし能力の低下を防止してオイル消費量を低減させることができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the oil consumption can be reduced. That is, when the cylinder block is locally deformed by the explosion pressure of the engine and the roundness of the cylinder bore is reduced as in the conventional case, the surface pressure when sliding with the bore inner surface of the piston ring is increased and decreased. At low locations, the oil scraping ability on the bore surface is reduced, which increases oil consumption.
On the other hand, in the present embodiment, since the cylinder block is effectively suppressed from being locally deformed by the
図3は本発明の第2実施例を示したもので、本実施例の第2シールプレート12は、上記第1実施例の第2シールプレート12から押圧部12bを省略した構成を有している。そして、第1シールプレート11と第2シールプレート12との間に、各燃焼室孔14の周囲の面圧を増加させるリング状の金属製シムプレート17を設けてあり、このシムプレート17は各シリンダボア4毎に配置してある。
上記各シリンダボア4毎に配置したリング状のシムプレート17は、各シリンダボア4の中間位置で相互に一体的に連結してあり、それによって組み立ての容易性を向上させている。しかしながらシムプレート17は、それぞれ別体に製造してもよい。
その他の構成は、第1実施例と同様に構成してあり、同一又は相当部分には同一の符号を付して示してある。
本実施例においても、凹凸部11bは第1シールプレート11の表裏面に突出しているので、シムプレート17によって該凹凸部11bの凸部はシリンダブロック3側に押し出されるようになり、したがってウォータージャケット5の縁部5aを凹凸部11bに係止させることができる。
また本実施例においては、シムプレート17によって各燃焼室孔14の周囲の面圧を最適となるように調整することができる。
なお、第1実施例においても、第2実施例の第2シールプレート12と同様に、押圧部12bを省略することができる。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. The
The ring-shaped
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
Also in this embodiment, since the concavo-
Further, in this embodiment, the surface pressure around each
Also in the first embodiment, similarly to the
図4は本発明の第3実施例を示したもので、本実施例は上記第1実施例の簡素化を図ったものである。
すなわち本実施例では、上述した第1実施例からシリンダヘッド2側の第2シールプレート12を省略するとともに、第1シールプレート11からコート材20を省略して、そのコート材20を省略した部分に、他の部分と同様にコーティング材18をコーティングしたものである。
その他の構成は第1実施例と同様に構成してあり、同一又は相当部分には同一の符号を付して示してある。
本実施例においても、ウォータージャケット5の縁部5aを凹凸部11bに係止させることができる。
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention, which is a simplification of the first embodiment.
That is, in this embodiment, the
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
Also in the present embodiment, the
図5は本発明の第4実施例を示したもので、第1実施例では、凹凸部11bは4つの燃焼室孔14を共通に囲むように無端状に形成しているが、本実施例においては弾性変形が大きくなる位置を考慮して部分的に凹凸部11bを形成したものである。
本実施例では、上述したようにシリンダブロック3の弾性変形は隣接するボア4、4間において相対的に大きくなるので、それを抑制するためにその隣接するボア4、4に近接した複数箇所に凹凸部11bを形成し、さらに一直線上に直列に配置された4つのシリンダボア4の直列方向両側となる外側位置にも凹凸部11b’を形成してある。
そして第2シールプレート12に形成した押圧部12bも、上記各凹凸部11b、11b’に重合するようにそれらを形成した位置に設けてある。
その他の構成は、第1実施例と同様に構成してあり、同一又は相当部分には同一の符号を付して示してある。
このような構成においても、シリンダブロック3の弾性変形を良好に抑制することができる。
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention. In the first embodiment, the concavo-
In the present embodiment, as described above, the elastic deformation of the
And the
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
Even in such a configuration, the elastic deformation of the
なお、第2ないし第3実施例においても、第4実施例のように部分的に凹凸部11bを形成しても良いことは勿論である。
また、上記凹凸部11bの形成範囲は、上記ウォータージャケット5の開口部における燃焼室孔14側の縁部の手前から、反対側の縁部を越える位置までの範囲に亘って設けてもよい。
Of course, in the second to third embodiments, the
In addition, the formation range of the
1 シリンダヘッドガスケット 2 シリンダヘッド
3 シリンダブロック 4 シリンダボア
5 ウォータージャケット 11、12 シールプレート
11a、12a フルビード 11b 凹凸部
12b 押圧部 14 燃焼室孔
17 シムプレート 18 コーティング材
20 コート材
DESCRIPTION OF
Claims (8)
上記第1シールプレートに、少なくとも上記ウォータージャケットの開口部よりも燃焼室孔側となる位置と該開口部の燃焼室孔側の縁部を越えた位置との間に亘って、該第1シールプレートの表裏面に突出する少なくとも一対以上の凹凸部を形成して、該凹凸部を上記開口部の燃焼室孔側の縁部に係止させることを特徴とするシリンダヘッドガスケット。 At least one first seal plate sandwiched between a cylinder head and a cylinder block having a cylinder bore is provided, the first seal plate has a combustion chamber hole drilled at the position of the cylinder bore, and the cylinder block In the cylinder head gasket provided with the first full bead surrounding the combustion chamber hole on the combustion chamber side with respect to the water jacket opened on the surface,
The first seal plate includes at least a first seal between a position closer to the combustion chamber hole than the opening of the water jacket and a position beyond the edge of the opening on the combustion chamber hole side. A cylinder head gasket characterized in that at least a pair of concavo-convex portions projecting from the front and back surfaces of the plate are formed, and the concavo-convex portions are engaged with an edge of the opening on the combustion chamber hole side.
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JP2008262447A JP2010091025A (en) | 2008-10-09 | 2008-10-09 | Cylinder head gasket |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014104662A1 (en) * | 2012-12-24 | 2014-07-03 | 두산인프라코어 주식회사 | Diesel engine |
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2008
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