JP2020159309A - Cylinder head gasket - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、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.
車両のエンジンにおいては、エンジン下部のオイルパンに溜まったオイルをポンプで送出し、シリンダヘッドとシリンダブロックの内部にそれぞれ形成されたオイル穴を通って循環させることによって潤滑等を行っている。シリンダヘッドとシリンダブロックにそれぞれ形成されるオイル穴は、例えば下記特許文献1の図3等に示すように、シリンダヘッドHに形成されたオイル穴(オイル給送通路H2)とシリンダブロックBに形成されたオイル穴(オイル給送通路B2)との間でクランク状に接続されることが多い。 In a vehicle engine, oil accumulated in an oil pan at the bottom of the engine is pumped out and circulated through oil holes formed inside the cylinder head and the cylinder block to perform lubrication and the like. The oil holes formed in the cylinder head and the cylinder block are formed in the oil hole (oil supply passage H2) formed in the cylinder head H and the cylinder block B, for example, as shown in FIG. 3 of Patent Document 1 below. It is often connected in a crank shape with the provided oil hole (oil supply passage B2).
シリンダヘッドとシリンダブロックの間には、オイルや冷却水の液密や、気筒の気密を確保するための主に金属製のガスケットが設けられる。このガスケットには、シリンダヘッドとシリンダブロックに形成されたオイル穴に連通し、オイルを通す貫通穴が形成される。この貫通穴は、シリンダヘッド側に形成されたオイル穴の開口位置に対応する、必要最小限の大きさとするのが一般的である。このように、貫通穴の大きさを制限することで、この貫通穴の形成に伴うガスケットの剛性の低下を防止して、ガスケットによる十分なシール性を確保している。 A gasket mainly made of metal is provided between the cylinder head and the cylinder block to ensure the airtightness of oil and cooling water and the airtightness of the cylinder. The gasket is formed with a through hole that allows oil to pass through the oil hole formed in the cylinder head and the cylinder block. The through hole is generally made to have the minimum necessary size corresponding to the opening position of the oil hole formed on the cylinder head side. By limiting the size of the through hole in this way, it is possible to prevent a decrease in the rigidity of the gasket due to the formation of the through hole, and to ensure sufficient sealing performance by the gasket.
ガスケットには、シリンダヘッドとシリンダブロックに形成されたオイル穴の両方を一括して包囲するビードが形成される。このビードを形成することによって、オイルの流路と冷却水の流路を隔離している。図8(a)に示すように、ガスケット100に形成されたビード101は、シリンダヘッド102とシリンダブロック103に挟み込まれるように配置され、シリンダヘッド102とシリンダブロック103を締結するボルト(図示せず)の締め付けによって、図8(b)に示すように、フラットな状態となる。このとき、ガスケット100に形成された貫通穴104の内縁の一部は、シリンダブロック103に形成されたオイル穴105側に張り出した状態となる。このビード101は、例えば特許文献2〜4に示すように、種々の形状のものが提案されている(特許文献2の図3、特許文献3の図3、4、特許文献4の図2等参照)。
The gasket is formed with beads that collectively enclose both the cylinder head and the oil holes formed in the cylinder block. By forming this bead, the flow path of the oil and the flow path of the cooling water are separated. As shown in FIG. 8A, the
このガスケット100は、複数の板状部材を重ね合わせることによって構成されることもあるが、ボルトの締め付けによって、シリンダヘッド102とシリンダブロック103との間にビード101が挟み込まれてフラットな状態となるとともに、ガスケット100に形成された貫通穴104の内縁が、シリンダブロック103に形成されたオイル穴105側に張り出した状態となる点では同じである。
The
例えば図8(b)に示す構成においては、エンジンの駆動中は、シリンダ内のガス圧の周期的変化に伴って、シリンダブロック103に対しシリンダヘッド102が僅かに上下動を繰り返す。このため、この上下動によって、オイル穴105側に張り出して、シリンダブロック103からの上向きの押さえ付けがないガスケット100の端部にポンプ作用が生じる。そして、このポンプ作用によって、オイル穴105側に向かうオイルの一部がシリンダヘッド102とシリンダブロック103の間に吸い込まれて(図8(b)中の矢印f参照)、エンジンの外部に漏れ出すことがある。
For example, in the configuration shown in FIG. 8B, while the engine is being driven, the
ポンプ作用によるオイルの漏れを防止するために、例えば、シリンダヘッド102とシリンダブロック103の両方のオイル穴105、106を包括するように貫通穴104を拡大して、シリンダブロック103のオイル穴105側へのガスケットの張り出しをなくすことも考えられる。しかしながら、貫通穴104の拡大によって、シリンダヘッド102及びシリンダブロック103の水平方向の動きに対するガスケット100の剛性が不足して、十分なシール性を確保できなくなる虞がある。また、ガスケット100の厚みを増すことによって剛性を確保することも考えられるが、上下方向のビード101の剛性が高くなることによって、シリンダヘッド102とシリンダブロック103を締結するボルトの軸力が低下し、ガスケット100の機能を十分発揮できない虞がある。
In order to prevent oil leakage due to the pumping action, for example, the
そこで、この発明は、シリンダヘッドガスケットからのオイルの漏出を確実に防止することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to surely prevent oil from leaking from the cylinder head gasket.
上記の課題を解決するために、この発明においては、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挟み込まれるシリンダヘッドガスケットにおいて、前記シリンダヘッドに形成されたヘッドオイル穴の形成位置に対応して形成され、前記シリンダヘッド側から前記シリンダブロック側にオイルを通す貫通穴と、前記シリンダヘッドと前記シリンダブロックの組み立て状態で、前記ヘッドオイル穴と、該シリンダブロックに形成されたブロックオイル穴の両方を一括して包囲するように環状に形成されたビードと、前記ビードの内側に、前記組み立て状態で前記ブロックオイル穴内に入り込むように、該ブロックオイル穴の形成位置に対応して形成されたオイル逃がし部と、を有することを特徴とするシリンダヘッドガスケットを構成した。 In order to solve the above problems, in the present invention, in the cylinder head gasket sandwiched between the cylinder head of the engine and the cylinder block, it is formed corresponding to the formation position of the head oil hole formed in the cylinder head. Then, both the through hole for passing oil from the cylinder head side to the cylinder block side, the head oil hole and the block oil hole formed in the cylinder block in the assembled state of the cylinder head and the cylinder block are formed. A bead formed in an annular shape so as to collectively surround the bead, and an oil relief formed inside the bead so as to enter the block oil hole in the assembled state corresponding to the formation position of the block oil hole. A cylinder head gasket characterized by having a portion and a portion.
前記構成においては、前記組み立て状態で、前記シリンダヘッドと前記オイル逃がし部の端部との間に形成される隙間が、前記ブロックオイル穴に向けて開口している構成とすることができる。 In the above configuration, the gap formed between the cylinder head and the end portion of the oil relief portion in the assembled state can be configured to open toward the block oil hole.
前記各構成においては、前記シリンダヘッドと前記シリンダブロックとを締結する締結部材を挿通する締結穴が形成されており、前記ブロックオイル穴の周縁のうち、該締結穴から遠い側にのみ前記オイル逃がし部を形成した構成とすることができる。 In each of the above configurations, a fastening hole for inserting a fastening member for fastening the cylinder head and the cylinder block is formed, and the oil escapes only on the side of the peripheral edge of the block oil hole far from the fastening hole. It can be configured to form a portion.
この発明では、シリンダヘッドに形成されたヘッドオイル穴の形成位置に対応して形成され、前記シリンダヘッド側からシリンダブロック側にオイルを通す貫通穴と、前記シリンダヘッドと前記シリンダブロックの組み立て状態で、前記ヘッドオイル穴と、該シリンダブロックに形成されたブロックオイル穴の両方を一括して包囲するように環状に形成されたビードと、前記ビードの内側に、前記組み立て状態で前記ブロックオイル穴内に入り込むように、該ブロックオイル穴の形成位置に対応して形成されたオイル逃がし部と、を有するシリンダヘッドガスケットを構成とした。この構成によると、シリンダヘッドガスケットを伝って漏出するオイルを、オイル逃がし部によってブロックオイル穴側に逃がして、ポンプ作用によるオイルの漏出を確実に防止することができる。 In the present invention, a through hole is formed corresponding to the formation position of the head oil hole formed in the cylinder head and oil is passed from the cylinder head side to the cylinder block side, and the cylinder head and the cylinder block are assembled. A bead formed in an annular shape so as to collectively surround both the head oil hole and the block oil hole formed in the cylinder block, and inside the bead, in the block oil hole in the assembled state. A cylinder head gasket having an oil relief portion formed corresponding to the formation position of the block oil hole so as to enter the block oil hole was configured. According to this configuration, the oil leaking through the cylinder head gasket is released to the block oil hole side by the oil relief portion, and the oil leakage due to the pumping action can be reliably prevented.
この発明に係るシリンダヘッドガスケット10(以下、単にガスケット10と称する。)の第一実施形態を図1から図5に示す。このガスケット10は、一枚の金属板から構成された4気筒エンジン用のガスケット10であり、エンジンのシリンダヘッド11とシリンダブロック12との間に挟み込まれて(図4(b)等参照)、各気筒の気密と、冷却水及び潤滑油の液密を確保する機能を有する。
The first embodiment of the cylinder head gasket 10 (hereinafter, simply referred to as a gasket 10) according to the present invention is shown in FIGS. 1 to 5. The
このガスケット10の各気筒に対応する位置には、シリンダボア13が形成されている。シリンダボア13の周囲には、シリンダヘッド11とシリンダブロック12とを締結するボルト(締結部材)を挿通するボルト穴14(締結穴)と、シリンダヘッド11側からシリンダブロック12側にオイルを流すための貫通穴15が形成されている。
A
シリンダヘッド11側に形成されるオイル穴(以下、ヘッドオイル穴16という。)とシリンダブロック12側に形成されるオイル穴(以下、ブロックオイル穴17という。)は、図3に模式的に示すように、クランク状に接続されることが多い。そして、ガスケット10の貫通穴15は、ヘッドオイル穴16の形成位置に対応して形成される。
The oil hole formed on the
このガスケット10には、シリンダヘッド11とシリンダブロック12の組み立て状態で、ヘッドオイル穴16とブロックオイル穴17の両方を一括して包囲するように、段差状のオイル用ビード(以下、単にビード18という。)が環状に形成されている。このビード18を形成することによって、オイルの流路と、ビード18の外側に形成された冷却水の流路(図示せず)を隔離している。さらに、ガスケット10の外周縁全体に亘って、環状に外縁ビード19を形成することによって、このガスケット10にその厚さ方向の反力を生じさせて、十分なシール性を確保している。
The
図4(a)(b)に示すように、ビード18の内側には、シリンダヘッド11とシリンダブロック12の組み立て状態でブロックオイル穴17内に入り込むように、ブロックオイル穴17の形成位置に対応してオイル逃がし部20が形成されている。このオイル逃がし部20は、ビード18の内側に下向きの傾斜部21を介して連設された段差状となっている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the inside of the
シリンダヘッド11とシリンダブロック12の組み立て前(ボルト締結前)において、ガスケット10は、ビード18とオイル逃がし部20の2段の段差を有しているが(図4(a)参照)、その組み立て状態(ボルト締結後)において、シリンダヘッド11とシリンダブロック12の間に挟み込まれたビード18はフラットな状態となるのに対し、オイル逃がし部20の段差は、シリンダヘッド11とシリンダブロック12に挟み込まれることなくそのまま残っている(図4(b)参照)。このとき、シリンダヘッド11の下面とオイル逃がし部20との間には、若干の隙間が形成される。この隙間は、ブロックオイル穴17に向けて開口している。
Before assembling the
このように、シリンダヘッド11の下面とオイル逃がし部20との間に隙間を形成し、この隙間をブロックオイル穴17に向けて開口させることにより、この隙間にオイルが浸入したとしても(図4(b)中の矢印f参照)、このオイルをオイル逃がし部20によってブロックオイル穴17側に速やかに逃がすことができ(図4(b)中の矢印f’参照)、ポンプ作用によるオイルの漏出を確実に防止することができる。この隙間の大きさは特に限定されず、オイルを速やかに逃がす限りにおいて適宜決めることができる。
In this way, by forming a gap between the lower surface of the
図5(a)(b)に示すように、ヘッドオイル穴16以外の箇所においては、ガスケット10には貫通穴15は形成されておらず、ブロックオイル穴17に対応するオイル逃がし部20が形成されている。貫通穴15から侵入したオイルが、貫通穴15から離れた箇所(図5(a)(b)に示す箇所)まで到達し、その箇所におけるポンプ作用によってオイルが漏出する虞があるが、このようにオイル逃がし部20を形成することにより、このオイル逃がし部20を経由して貫通穴15からオイルを逃がすことができ、ビード18の全周に亘ってオイルの漏出を確実に防止することができる。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
この実施形態においては、環状に形成されたビード18の内側のほぼ全周(ブロックオイル穴17に対応する箇所)にオイル逃がし部20を形成したが、全周のうちの一部にのみオイル逃がし部20を形成することもできる。
In this embodiment, the
例えば、図2に示すガスケット10においては、シリンダヘッド11とシリンダブロック12とを締結するボルトのボルト穴14が、環状のビード18の一方(図2では下側)に偏在している。この場合、ボルトの締結に伴ってガスケット10に作用する面圧が、ボルト穴14に近い側(図2の下側)で高く、ボルト穴14から遠い側(図2の上側)で低くなり、その面圧が低い側でオイルの漏出が生じやすくなる虞がある。そこで、面圧が低くオイルの漏出が懸念される、ボルト穴14から遠い側にのみオイル逃がし部20を形成し、ボルト孔14に近い側にはオイル逃がし部20を形成しない構成とすることもできる。
For example, in the
図6(a)(b)に、この発明に係るガスケット10の第二実施形態を示す。このガスケット10は、二枚の金属板(上側部材10a、平板部材10b)を重ね合わせることによって構成されている。このように、複数の金属板で構成することによって、ガスケット10の剛性を高めてそのシール性を向上できる可能性がある。
6 (a) and 6 (b) show a second embodiment of the
上側部材10aは、第一実施形態に係るガスケット10とほぼ同じ形状であり、シリンダヘッド11に形成されたヘッドオイル穴16の形成位置に対応して、シリンダヘッド11側からシリンダブロック12側にオイルを流すための貫通穴15が形成されている。また、上側部材10aには、シリンダヘッド11とシリンダブロック12の組み立て状態で、ヘッドオイル穴16とブロックオイル穴17の両方を一括して包囲するように、段差状のビード18が環状に形成されている。さらに、ビード18の内側には、シリンダヘッド11とシリンダブロック12の組み立て状態でブロックオイル穴17内に入り込むように、ブロックオイル穴17の形成位置に対応してオイル逃がし部20が形成されている。
The
平板部材10bは、上側部材10aの下側に設けられ、シリンダブロック12に形成されたブロックオイル穴17の形成位置に対応して貫通穴22が形成された平板状の部材である。
The
上側部材10aと平板部材10bを重ね合わせた状態で、シリンダヘッド11とシリンダブロック12をボルトで締結すると、シリンダヘッド11とシリンダブロック12の間に挟み込まれたビード18はフラットな状態となるのに対し、オイル逃がし部20の段差は、シリンダヘッド11とシリンダブロック12に挟み込まれることなくそのまま残っている(図6(b)参照)。このとき、シリンダヘッド11の下面と上側部材10aのオイル逃がし部20との間には、若干の隙間が形成される。第一実施形態に係るガスケット10と同様に、この隙間にオイルが浸入したとしても(図6(b)中の矢印f参照)、このオイルをオイル逃がし部20によってブロックオイル穴17側に速やかに逃がすことができ(図6(b)中の矢印f’参照)、ポンプ作用によるオイルの漏出を確実に防止することができる。
When the
図7(a)(b)に、この発明に係るガスケット10の第三実施形態を示す。このガスケット10は、三枚の金属板(上側部材10a、平板部材10b、下側部材10c)を重ね合わせることによって構成されている。このように、重ね合わせる金属板の数を増やすことによって、さらにガスケット10の剛性を高めてそのシール性の一層の向上を図ることができる可能性がある。
7 (a) and 7 (b) show a third embodiment of the
上側部材10aと平板部材10bは、第二実施形態に係るものと同じ構成なので説明は省略する。
Since the
下側部材10cは、シリンダヘッド11に形成されたヘッドオイル穴16の形成位置に対応して、シリンダヘッド11側からシリンダブロック12側にオイルを流すための貫通穴23が形成されている。また、下側部材10cには、シリンダヘッド11とシリンダブロック12の組み立て状態で、ヘッドオイル穴16とブロックオイル穴17の両方を一括して包囲するように、段差状のビード24が環状に形成されている。このビード24の段差は、上側部材10aのビード18と比較して上下対称となっている。
The
ビード24の内側には、シリンダヘッド11とシリンダブロック12の組み立て状態でブロックオイル穴17内に入り込むように、ブロックオイル穴17の形成位置に対応して段差状の延設片25が形成されている。この延設片25は、上側部材10aに形成されたオイル逃がし部20と上下対称の形状であり、ビード24の内側に上向きの傾斜部26を介して連設された段差状となっている。
Inside the
上側部材10a、平板部材10b、及び、下側部材10cを重ね合わせた状態で、シリンダヘッド11とシリンダブロック12をボルトで締結すると、シリンダヘッド11とシリンダブロック12の間に挟み込まれたビード18、24はフラットな状態となる。また、上側部材10aのオイル逃がし部20と下側部材10cの延設片25は、互いに当接した状態となる。この状態で、シリンダヘッド11の下面と上側部材10aのオイル逃がし部20との間には、若干の隙間が形成される。第一実施形態及び第二実施形態に係るガスケット10と同様に、この隙間からオイルを逃がすことによって、ポンプ作用によるオイルの漏出を確実に防止することができる。
When the
なお、この第三実施形態においては、上側部材10aと下側部材10cを上下対称形状としたが、下側部材10cを上側部材10aと同形状とできる場合もある。
In the third embodiment, the
上記の各実施形態において説明したガスケット10は、この発明を説明するための単なる例示に過ぎず、シリンダヘッドガスケット10からのオイルの漏出を確実に防止する、というこの発明の課題を解決し得る限りにおいて、各構成要素に適宜変更を加えることができる。
The
例えば、上記の各実施形態においては、ビード18を階段状の段差とした例について示したが、突条、凹状等の他の形状とすることができる。また、二重以上の複数のビード18で構成することもできる。
For example, in each of the above embodiments, an example in which the
また、上記の各実施形態においては、オイル逃がし部20の底面をフラットな面で構成したが、この底面をブロックオイル穴17に向けて下向きに傾斜させた面で構成することもできる。このようにすると、オイル逃がし部20によるオイルの逃がし効果をさらに高めることができる可能性がある。
Further, in each of the above embodiments, the bottom surface of the
10 シリンダヘッドガスケット(ガスケット)
10a 上側部材
10b 平板部材
10c 下側部材
11 シリンダヘッド
12 シリンダブロック
13 シリンダボア
14 ボルト穴
15 貫通穴
16 ヘッドオイル穴
17 ブロックオイル穴
18 ビード
19 外縁ビード
20 オイル逃がし部
21 傾斜部
22 貫通穴
23 貫通穴
24 ビード
25 延設片
26 傾斜部
10 Cylinder head gasket (gasket)
Claims (3)
前記シリンダヘッドに形成されたヘッドオイル穴の形成位置に対応して形成され、前記シリンダヘッド側から前記シリンダブロック側にオイルを通す貫通穴と、
前記シリンダヘッドと前記シリンダブロックの組み立て状態で、前記ヘッドオイル穴と、該シリンダブロックに形成されたブロックオイル穴の両方を一括して包囲するように環状に形成されたビードと、
前記ビードの内側に、前記組み立て状態で前記ブロックオイル穴内に入り込むように、該ブロックオイル穴の形成位置に対応して形成されたオイル逃がし部と、
を有することを特徴とするシリンダヘッドガスケット。 In the cylinder head gasket sandwiched between the cylinder head of the engine and the cylinder block
A through hole formed corresponding to the formation position of the head oil hole formed in the cylinder head and for passing oil from the cylinder head side to the cylinder block side.
In the assembled state of the cylinder head and the cylinder block, a bead formed in an annular shape so as to collectively surround both the head oil hole and the block oil hole formed in the cylinder block.
An oil relief portion formed inside the bead corresponding to the formation position of the block oil hole so as to enter the block oil hole in the assembled state.
Cylinder head gasket characterized by having.
請求項1に記載のシリンダヘッドガスケット。 The cylinder head gasket according to claim 1, wherein a gap formed between the cylinder head and the end of the oil relief portion is opened toward the block oil hole in the assembled state.
請求項1または2に記載のシリンダヘッドガスケット。 A claim in which a fastening hole for inserting a fastening member for fastening the cylinder head and the cylinder block is formed, and the oil relief portion is formed only on the side of the peripheral edge of the block oil hole far from the fastening hole. The cylinder head gasket according to 1 or 2.
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