JP3075984B2 - Metal gasket - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関を構成す
るシリンダヘッドとシリンダブロックとの接合面間に介
装して該接合部間をシールする金属ガスケットに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal gasket interposed between joint surfaces of a cylinder head and a cylinder block of an internal combustion engine to seal the joint.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のこの種の金属ガスケットとして
は、例えば図8に示すようにシリンダボアの端部に対応
して形成された燃焼室孔aの周縁部に2重グロメット
b,cを固着すると共に、該2重グロメットb,c内に
基板dより厚肉の線径のワイヤーリングeを装入したも
のや、図9に示すように燃焼室孔aの周縁部にシム板f
を溶接により固着したものが知られている。2. Description of the Related Art As a conventional metal gasket of this type, for example, as shown in FIG. 8, double grommets b and c are fixed to the periphery of a combustion chamber hole a formed corresponding to the end of a cylinder bore. In addition, a wire ring e having a larger wire diameter than the substrate d is inserted into the double grommet b or c, or a shim plate f is attached to the periphery of the combustion chamber hole a as shown in FIG.
Are fixed by welding.
【0003】これらの金属ガスケットは、いずれも燃焼
室孔aの周縁部の積層厚さを他の部分より厚くして板厚
差を設け、かかる板厚差によりシリンダヘッドgとシリ
ンダブロックh(図10,図11参照)との接合面間に
介装して締結ボルトで締め付ける際に該周縁部に最も面
圧が集中するようにし、これによりシリンダボア端部周
縁に最大荷重をかけてシールして該周縁部の燃焼室孔a
から離間する側の周囲に設けられたビードiの保護と燃
焼ガスの進入を防止するようにしている。[0003] In any of these metal gaskets, the lamination thickness of the peripheral portion of the combustion chamber hole a is made larger than other portions to provide a plate thickness difference, and the cylinder head g and the cylinder block h (see FIG. 10, refer to FIG. 11) so that the surface pressure is most concentrated on the peripheral edge when tightening with the fastening bolt by interposing between the joining surfaces with the joint surface with the joint surface, thereby applying the maximum load to the peripheral edge of the cylinder bore end to seal. Combustion chamber hole a at the periphery
The bead i provided around the side away from the side is protected and the intrusion of the combustion gas is prevented.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近のエン
ジンの傾向として、軽量化の要請によるシリンダヘッド
gとシリンダブロックhとの総アルミ化及びシリンダラ
イナーを水で直接冷却するウエットライナー方式が多く
みられるようになってきているが、ウエットライナー方
式においては、図12及び図13に示すように、互いに
隣り合うシリンダスリーブjの各デッキ面が加工精度の
関係で不揃いとなり段差t0 が生じる場合が多い。特
に、図13に示すような形状のシリンダスリーブjで
は、段差t0 が生じやすい。By the way, the tendency of recent engines is to make the cylinder head g and the cylinder block h all aluminized due to the demand for weight reduction and the wet liner system in which the cylinder liner is directly cooled with water. However, in the wet liner method, as shown in FIGS. 12 and 13, the deck surfaces of the cylinder sleeves j adjacent to each other may be irregular due to the processing accuracy, and a step t 0 may occur. Many. In particular, the cylinder sleeve j having the shape shown in FIG. 13, step t 0 is likely to occur.
【0005】しかしながら、上記従来の金属ガスケット
においては、いずれも燃焼室孔aの周縁部の積層厚さを
厚さ方向に空間部を設けない状態で他の部分より厚くし
て該周縁部に最大荷重をかけるようにしているため、互
いに隣り合うシリンダスリーブjの各デッキ面に段差t
0 が生じた場合には、締結ボルトで締め付ける際に該段
差t0 を吸収することができなくなって十分なシール効
果が得られないという不都合がある。However, in the above-described conventional metal gasket, the lamination thickness of the peripheral portion of the combustion chamber hole a is made thicker than other portions without providing a space portion in the thickness direction, so that the peripheral portion has a maximum thickness. Since a load is applied, a step t is formed on each deck surface of the cylinder sleeve j adjacent to each other.
When 0 occurs, there is a disadvantage that the step t 0 cannot be absorbed when tightening with the fastening bolt, and a sufficient sealing effect cannot be obtained.
【0006】また、エンジンのアルミ化により、エンジ
ンの剛性低下に拍車がかかると共に熱による影響が大き
くなってきているが、上述した各金属ガスケットのよう
にシリンダボアの端部周縁に最大荷重をかけるやり方で
は鋳鉄スリーブが沈んだり、鍔付きスリーブではアルミ
支持部がないため、シリンダボアの変形が大きくなり、
エンジンのパワーロス、油消費量の増加、爆発ガスの吹
き抜けなどの不具合が生じてエンジンの耐久性を低下さ
せる原因になる。In addition, the use of aluminum for the engine has spurred the reduction of the rigidity of the engine, and the influence of heat has been increasing. In the case, the cast iron sleeve sinks or the flanged sleeve has no aluminum support, so the cylinder bore deforms greatly,
Problems such as power loss of the engine, increase in oil consumption, blow-through of explosive gas, etc. occur, which causes the engine durability to decrease.
【0007】詳述すると、アルミエンジンのアルミ製シ
リンダブロックは、図10及び図11に示すように、シ
リンダボアkの内周部に肉厚が2〜5mm程度の鋳鉄製
シリンダスリーブmがアルミ製のシリンダブロック本体
nに保持された状態で設けられるが、上述した各金属ガ
スケットにおいては、いずれもシリンダボアkの端部周
縁、すなわち、シリンダブロック本体nの保持面oから
シリンダボアk側にずれた所に最大荷重がかかり、しか
も該最大荷重はエンジンの冷熱のサイクル又は運転熱間
時の熱による体積膨張により冷間時の1.5〜2倍にな
り、また、爆発による脈動も加わり、更に、保持面oの
面積も狭いため、シリンダボアkが大きく変形してしま
う。More specifically, as shown in FIGS. 10 and 11, a cast iron cylinder sleeve m having a thickness of about 2 to 5 mm is formed on an inner peripheral portion of a cylinder bore k of an aluminum cylinder block of an aluminum engine. The metal gasket is provided while being held in the cylinder block body n. In each of the above-described metal gaskets, the end portion of the cylinder bore k is located at a position shifted from the holding surface o of the cylinder block body n to the cylinder bore k side. The maximum load is applied, and the maximum load becomes 1.5 to 2 times that of the cold state due to the cold cycle of the engine or the volume expansion due to the heat during the operation, and the pulsation due to the explosion is added. Since the area of the surface o is small, the cylinder bore k is greatly deformed.
【0008】本発明はかかる不都合を解消するためにな
されたものであり、多気筒エンジンにおけるシリンダス
リーブの互いに隣り合うデッキ面の段差を吸収できるよ
うにしてシール効果の向上を図ることができると共に、
シリンダボアの変形を防止してエンジンの耐久性の向上
を図ることができる金属ガスケットを提供することを目
的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and has been made in view of the above circumstances.
The seal effect can be improved by absorbing the steps on the deck surfaces adjacent to each other on the leave ,
Prevents cylinder bore deformation and improves engine durability
It is an object of the present invention to provide a metal gasket capable of achieving the following.
【0009】[0009]
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項1に係る金属ガスケットは、燃焼室孔の周
囲に金属製基板の厚さ方向の枚数が最も多い部分を設
け、シリンダブロックとシリンダヘッドとの接合面間に
介装して締結ボルトで締め付ける際に前記基板の枚数の
最も多い部分に最大荷重が作用するようにし、これによ
り前記接合面間をシールするようにした内燃機関用金属
ガスケットにおいて、前記基板を第1の空間部を存して
折り曲げて前記燃焼室孔の周縁部に該基板を厚さ方向に
二枚配置すると共に、前記折り曲げ部の先端を第2の空
間部を存して内方に折り曲げて前記周縁部の前記燃焼室
孔から離間する側の周囲に前記基板を厚さ方向に三枚配
置して前記基板の枚数の最も多い部分としたことを特徴
とする金属ガスケット。In order to achieve the above object, a metal gasket according to claim 1 is provided with a portion having the largest number of metal substrates in a thickness direction around a combustion chamber hole and a cylinder block. An internal combustion engine in which a maximum load is applied to a portion having the largest number of substrates when a fastening bolt is inserted and interposed between the joint surfaces of the substrate and the cylinder head, thereby sealing between the joint surfaces. In the metal gasket for use, the substrate is provided with a first space portion.
Bend the substrate in the thickness direction to the periphery of the combustion chamber hole
Two sheets are arranged, and the end of the bent portion is set in the second empty space.
The combustion chamber at the peripheral portion is bent inward with a space therebetween.
Three substrates are arranged in the thickness direction around the side away from the hole.
A metal gasket, wherein the metal gasket is placed on a portion having the largest number of substrates .
【0011】請求項2に係る金属ガスケットは、前記周
縁部の第1の空間部に耐熱性を有し且つ前記締結ボルト
で締め付けた時の荷重で厚さ方向に変形可能な変形部材
を装入したことを特徴とする。[0011] Metal gasket according to claim 2, wherein the circumferential
The fastening bolt having heat resistance in a first space portion of the edge portion.
Deformable member that can be deformed in the thickness direction by the load when tightened with
It is characterized by having been charged .
【0012】請求項3に係る金属ガスケットは、前記第
2の空間部に前記締結ボルトで締め付けた時の荷重で厚
さ方向に変形可能な軟質線材を装入したことを特徴とす
る。[0012] The metal gasket according to the third aspect is the metal gasket .
A soft wire rod capable of being deformed in the thickness direction by a load when tightened by the fastening bolt is inserted into the space portion (2) .
【0013】請求項4に係る金属ガスケットは、前記変
形部材が弾性材であることを特徴とする。請求項5に係
る金属ガスケットは、前記基板の枚数の最も多い部分の
外側に該部分の総厚さより高くなるゴム系材料からなる
ビードを設けたことを特徴とする。[0013] A metal gasket according to a fourth aspect is characterized in that the deformable member is an elastic material. The metal gasket according to claim 5 is characterized in that a bead made of a rubber-based material having a thickness higher than the total thickness of the portion is provided outside the portion having the largest number of substrates.
【0014】請求項6に係る金属ガスケットは、前記締
結ボルトのボルト孔より外側に配置された前記基板の縁
部を折り曲げて該基板を厚さ方向に二枚配置すると共
に、厚さ方向に二枚配置された前記基板の間に総厚さを
調整するシムを挟持したことを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the metal gasket, the edge of the substrate disposed outside the bolt hole of the fastening bolt is bent so that the two substrates are arranged in the thickness direction. A shim for adjusting the total thickness is sandwiched between the plurality of substrates.
【0015】請求項7に係る金属ガスケットは、前記基
板の枚数の最も多い部分の外側に副板を設け、前記基板
および前記副板の内の少なくとも一方に該基板に形成さ
れた孔を囲繞する凹凸状のフルビード又はステップ状の
ハーフビードを形成したことを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a metal gasket, wherein a sub-plate is provided outside a portion where the number of substrates is the largest, and at least one of the substrate and the sub-plate surrounds a hole formed in the substrate. An uneven full bead or a stepped half bead is formed.
【0016】請求項8に係る金属ガスケットは、耐熱性
を有するシール剤を塗布したことを特徴とする。The metal gasket according to claim 8 is characterized in that a heat-resistant sealant is applied.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図1は本発明の実施の形態の一例で
ある金属ガスケットを説明するための説明的断面図、図
2は該金属ガスケットをシリンダブロックとシリンダヘ
ッドとの接合面間に介装した状態を示す断面図、図3は
互いに隣り合うシリンダスリーブ間における介装状態を
示す断面図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view for explaining a metal gasket as an example of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state where the metal gasket is interposed between joint surfaces of a cylinder block and a cylinder head. FIG. 3 and FIG. 3 are cross-sectional views showing an interposed state between adjacent cylinder sleeves.
【0018】図1において符号1は金属ガスケットであ
り、この金属ガスケット1は例えばステンレス鋼板など
の弾性金属板からなる一枚の基板1aに曲げ加工を施し
て形成されたものである。基板1aのシリンダボア2
(図2参照)の端部に対応する部分には燃焼室孔3が形
成されており、該燃焼室孔3の周縁部4は燃焼室孔3の
径方向外側に空間部(第1の空間部)5を存して上方に
折り曲げられて厚さ方向に二枚配置されている。周縁部
4の空間部5には、耐熱性を有し、且つ、厚さ方向に弾
性変形可能な膨張黒鉛などの変形部材9が装入されてい
る。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a metal gasket. The metal gasket 1 is formed by bending a single substrate 1a made of an elastic metal plate such as a stainless steel plate. Cylinder bore 2 of substrate 1a
Space in a portion corresponding to the end portion is formed with a combustion chamber hole 3, the peripheral edge portion 4 of the combustion chamber holes 3 in the radial direction outer side of the combustion chamber holes 3 (see FIG. 2) (the first space Part) and two sheets are arranged in the thickness direction by being bent upwards with 5 present. A deformable member 9 such as expanded graphite, which has heat resistance and is elastically deformable in the thickness direction, is inserted in the space 5 of the peripheral portion 4.
【0019】また、図1に示すように、周縁部4の折り
曲げ部分の先端4aは空間部(第2の空間部)6aを存
して燃焼室孔3の径方向内側に向けて下方に折り曲げら
れている。これにより、周縁部4の燃焼室孔3から離間
する側の周囲に三枚の基板1aが厚さ方向に配置されて
該基板1aの枚数の最も多い部分6が形成されると共
に、該部分6の燃焼室孔3から離間する側の部分に周縁
部4より少ない一枚の基板1aが厚さ方向に配置されて
平坦部7が形成されている。なお、基板1aの枚数の最
も多い部分6の幅Aは、周縁部の幅Bの1/2以下であ
ることが好ましい。As shown in FIG. 1, the distal end 4a of the bent portion of the peripheral portion 4 is bent downward toward the radially inner side of the combustion chamber hole 3 with a space (second space ) 6a. Have been. As a result, the three substrates 1a are arranged in the thickness direction around the periphery of the peripheral portion 4 on the side separated from the combustion chamber hole 3, and the portion 6 having the largest number of the substrates 1a is formed. A flat portion 7 is formed by disposing one substrate 1a having a smaller number than the peripheral portion 4 in the thickness direction at a portion on the side away from the combustion chamber hole 3. It is preferable that the width A of the portion 6 having the largest number of substrates 1a be equal to or less than half the width B of the peripheral portion.
【0020】基板1aの枚数の最も多い部分6の周囲の
平坦部7には、燃焼室孔3の周囲以外(周縁部4及び基
板1aの枚数の最も多い部分6を除く部分)のシールを
なすゴム系材料からなるビード7aが該部分6の総厚さ
よりも高くなるように両面に設けられており、また、ビ
ード7aの周囲には、図示は省略するが締結ボルトのボ
ルト孔が周方向に所定の間隔を存して複数形成されてい
る。ここで、締結ボルトによる締結前においては、図1
に示すように、変形部材9を含めた周縁部4の初期厚さ
t1 は基板1aの枚数の最も多い部分6の厚さt2 より
厚くされ、且つ、初期厚さt1 は、図2に示すように、
締結ボルトによる締結後(変形後)において基板1aの
枚数の最も多い部分6の変形後の厚さt3 に倣うように
設定されている。The flat portion 7 around the portion 6 having the largest number of substrates 1a is provided with a seal other than around the combustion chamber hole 3 (excluding the peripheral portion 4 and the portion 6 having the largest number of substrates 1a). A bead 7a made of a rubber-based material is provided on both surfaces so as to be higher than the total thickness of the portion 6, and around the bead 7a, bolt holes for fastening bolts (not shown) are formed in the circumferential direction. A plurality are formed at predetermined intervals. Here, before fastening by the fastening bolt, FIG.
As shown, the initial thickness t 1 of the peripheral portion 4 including a deformable member 9 is thicker than the thickness t 2 of the largest portion 6 of the number of substrates 1a, and the initial thickness t 1 is 2 As shown in
It is set so as to follow the deformed thickness t 3 of the portion 6 having the largest number of substrates 1a after fastening (after deformation) by the fastening bolt.
【0021】図示は省略するが、エンジン側のシール面
の面粗さを吸収するために、基板1aの片面又は両面に
は、耐熱性を有するゴム被膜又は二硫化モリブデンに樹
脂を混入させたものを焼き付けるなどして表面ミクロシ
ール処理がなされている。また、燃焼室孔3の周囲以外
のシール、すなわち、ボルト孔の他、図示しない水孔や
油孔などの周囲のシールは、ゴムプリント、ゴムモール
ド又はディスペンサーによる1筆画などによる方法を用
いる。また、図1及び図2に示すように、ボルト孔より
外側の基板1aの外縁端部1bや油孔などの端部は、ボ
ルト締結時の燃焼室孔3の周囲との荷重バランスをとる
べく、上方に折り曲げて基板1aを厚さ方向に二枚配置
すると共に、厚さ方向に二枚配置された基板1aの間に
総厚さを調整するシム10を挟持している。Although not shown, one or both sides of the substrate 1a are made of a heat-resistant rubber coating or molybdenum disulfide mixed with resin in order to absorb the surface roughness of the sealing surface on the engine side. Is subjected to a surface microseal treatment by baking. Seals other than the periphery of the combustion chamber hole 3, that is, seals around water holes and oil holes (not shown) in addition to the bolt holes, use a method such as a rubber print, a rubber mold, or a single stroke using a dispenser. As shown in FIGS. 1 and 2, the outer edge 1b of the substrate 1a outside the bolt holes and the ends such as oil holes are used to balance the load with the periphery of the combustion chamber hole 3 when the bolts are fastened. And two substrates 1a are arranged in the thickness direction by bending upward, and a shim 10 for adjusting the total thickness is sandwiched between the two substrates 1a arranged in the thickness direction.
【0022】図3は互いに隣り合うシリンダスリーブ1
3間に段差t0 (この段差t0 は、通常、最大でも0.
1mm程度である。)が発生しているアルミエンジンの
シリンダヘッド11の接合面とシリンダブロック12の
接合面との間に金属ガスケット1を介装して締結ボルト
で締め付けた後の状態を示す断面図である。シリンダブ
ロック12は、シリンダボア2の内周部に設けられた肉
厚が2〜5mm程度の鋳鉄製シリンダスリーブ13と、
該スリーブ13の上端部外周に形成されたフランジ部1
3aを保持する段差状保持面14を有するアルミ製のシ
リンダブロック本体15とを備える。FIG. 3 shows cylinder sleeves 1 adjacent to each other.
Step t 0 (the step t 0 is between 3 usually at most 0.
It is about 1 mm. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state after the metal gasket 1 is interposed between the joint surface of the cylinder head 11 and the joint surface of the cylinder block 12 of the aluminum engine in which the occurrence of () occurs, and the metal gasket 1 is tightened with fastening bolts. The cylinder block 12 includes a cylinder sleeve 13 made of cast iron having a thickness of about 2 to 5 mm provided on an inner peripheral portion of the cylinder bore 2.
Flange 1 formed on the outer periphery of the upper end of sleeve 13
And an aluminum cylinder block main body 15 having a stepped holding surface 14 for holding 3a.
【0023】そして、締結ボルトによる締め付けに際し
ては、金属ガスケット1の周縁部4をシリンダボア2の
端部周縁に相当するスリーブ13の端部上面に配置する
と共に、基板1aの枚数の最も多い部分6をシリンダボ
ア2の端部周縁から径方向外方に離間する側のスリーブ
13のフランジ部13aの上面に配置し、この状態で該
締め付けを行う。When fastening with the fastening bolt, the peripheral edge 4 of the metal gasket 1 is arranged on the upper surface of the end of the sleeve 13 corresponding to the peripheral edge of the end of the cylinder bore 2, and the portion 6 having the largest number of substrates 1a is removed. The cylinder 13 is disposed on the upper surface of the flange portion 13a of the sleeve 13 on the side radially outwardly separated from the peripheral edge of the end of the cylinder bore 2, and the tightening is performed in this state.
【0024】互いに隣り合うシリンダスリーブ13の内
で高い側(図3において右側)のシリンダスリーブ13
のデッキ面に配置された部分は、最初に周縁部4が圧縮
されて変形し、途中から基板1aの枚数の最も多い部分
6の空間部6aが徐々に押しつぶされながら周縁部4と
共に圧縮変形していき、最後に該部分6の厚さ方向に配
置された3枚の基板1aが互いに全面密着状態となって
停止する。この時、基板1aの枚数の最も多い部分6に
最も面圧が集中してシリンダボア2の端部周縁から径方
向外方に離間する側に最大荷重がかかると共に、該荷重
がフランジ部13aの下に位置するシリンダブロック本
体15の保持面14によって受け止められる。これによ
りシリンダボア2の変形が防止されると共に、周縁部4
においても変形部材9の厚さ方向の弾性変形により十分
な面圧が付与され、周縁部4で第1次シールを行い、基
板1aの枚数の最も多い部分6で第2次シールを行う二
重シール構造となって良好なシール効果が得られる。The cylinder sleeve 13 on the higher side (right side in FIG. 3) of the cylinder sleeves 13 adjacent to each other
In the portion arranged on the deck surface, the peripheral portion 4 is first compressed and deformed, and the space 6a of the portion 6 having the largest number of substrates 1a is compressed and deformed together with the peripheral portion 4 while being gradually crushed from the middle. Finally, the three substrates 1a arranged in the thickness direction of the portion 6 are brought into close contact with each other and stopped. At this time, the surface pressure is concentrated most on the portion 6 having the largest number of substrates 1a, and the maximum load is applied on the side radially outwardly separated from the peripheral edge of the end of the cylinder bore 2, and the load is applied below the flange portion 13a. Is received by the holding surface 14 of the cylinder block body 15 located at the position. As a result, deformation of the cylinder bore 2 is prevented, and
In this case, a sufficient surface pressure is applied by the elastic deformation of the deformable member 9 in the thickness direction, the primary seal is performed at the peripheral portion 4, and the secondary seal is performed at the portion 6 having the largest number of substrates 1a. A good sealing effect can be obtained due to the sealing structure.
【0025】一方、低い側(図3において左側)のシリ
ンダスリーブ13のデッキ面に配置された部分も上述し
た高い側と同様に最初に周縁部4が圧縮されて変形し、
途中から基板1aの枚数の最も多い部分6の空間部6a
が徐々に押しつぶされながら周縁部4と共に圧縮変形し
ていくが、この変形は高い側のシリンダスリーブ13の
段差で制限され、該部分6の厚さ方向に配置された3枚
の基板1aが互いに全面密着せず空間部6aを残した状
態で停止する。On the other hand, at the lower portion (left side in FIG. 3) of the portion arranged on the deck surface of the cylinder sleeve 13, the peripheral portion 4 is first compressed and deformed similarly to the above-described high side,
The space 6a of the portion 6 where the number of substrates 1a is the largest from the middle
Is gradually compressed and deformed together with the peripheral portion 4, but this deformation is limited by the step of the cylinder sleeve 13 on the high side, and the three substrates 1a arranged in the thickness direction of the portion 6 are mutually deformed. It stops in a state where the space portion 6a is left without being in close contact with the entire surface.
【0026】しかしながら、低い側のシリンダスリーブ
13のデッキ面に配置された基板1aの枚数の最も多い
部分6の曲げRは小さいため、高い側のシリンダスリー
ブ13の方より接合面積は狭いが小さな曲げR部には高
い側のシリンダスリーブ13とほぼ同等の面圧が発生
し、しかも、高い側のシリンダスリーブ13の方は厚さ
方向に配置された3枚の基板1aが互いに全面密着して
いるため、これがストッパとして機能して低い側で残存
する空間部6aにはそれ以上の変動荷重はかからないこ
とになる。However, since the bending R of the portion 6 having the largest number of substrates 1a disposed on the deck surface of the lower cylinder sleeve 13 is smaller, the joining area is smaller than that of the higher cylinder sleeve 13 but smaller. A surface pressure substantially equal to that of the cylinder sleeve 13 on the high side is generated in the R portion, and three substrates 1a arranged in the thickness direction are in close contact with each other on the cylinder sleeve 13 on the high side. As a result, no more fluctuating load is applied to the space 6a which functions as a stopper and remains on the lower side.
【0027】したがって、互いに隣り合うシリンダスリ
ーブ13の各デッキ面に配置された基板1aの枚数の最
も多い部分6にそれぞれ最も面圧が集中してシリンダボ
ア2の端部周縁から径方向外方に離間する側にほぼ同等
の最大荷重がかかると共に、該荷重がフランジ部13a
の下に位置するシリンダブロック本体15の保持面14
によって受け止められる。これにより、シリンダボアの
変形が防止されると共に、周縁部4においても変形部材
9の厚さ方向の弾性変形により十分な面圧が付与され、
周縁部4で第1次シールを行い、基板1aの枚数の最も
多い部分6で第2次シールを行う二重シール構造となっ
て良好なシール効果が得られる。この結果、既存の金属
ガスケットでは不可能とされた互いに隣り合うシリンダ
スリーブに段差を有するエンジンの完全シールを可能に
することができると共に、シリンダボアの変形によるエ
ンジンのパワーロス、油消費量の増加、爆発ガスの吹き
抜けなどの不具合がなくなってエンジンの耐久性の向上
を図ることができる。Therefore, the surface pressures are concentrated on the portions 6 having the largest number of substrates 1a disposed on the respective deck surfaces of the cylinder sleeves 13 adjacent to each other, and are separated radially outward from the peripheral edge of the end of the cylinder bore 2. A substantially equal maximum load is applied to the side of the flange 13a.
Holding surface 14 of cylinder block body 15 located below
Received by As a result, deformation of the cylinder bore is prevented, and a sufficient surface pressure is applied to the peripheral portion 4 by elastic deformation in the thickness direction of the deformation member 9,
A primary sealing is performed at the peripheral edge portion 4 and a secondary sealing is performed at the portion 6 having the largest number of substrates 1a, so that a good sealing effect can be obtained. As a result, it is possible to completely seal an engine having a step in adjacent cylinder sleeves, which was impossible with an existing metal gasket, and to reduce engine power loss, increase oil consumption, and explode due to deformation of a cylinder bore. Problems such as gas blow-through can be eliminated, and the durability of the engine can be improved.
【0028】また、燃焼室孔3の周縁部4の周囲に厚さ
方向に三枚の基板1aが配置され、ボルト孔8及び外縁
端部などが一枚の平坦部7に配置されているため、ボル
トによる締結状態時にシリンダヘッド11の撓みが大き
くなりすぎて燃焼室孔3の回りに過大な荷重がかかり過
ぎる場合が考えられるが、この実施の形態では、図2に
示すように、基板1aの外縁端部1bや油孔などの端部
を上方に折り曲げて基板1aを厚さ方向に二枚配置し、
二枚の基板1aの間に総厚さを調整するシム10を挟持
するようにして燃焼室孔3の周囲との荷重バランスをと
っているので、燃焼室孔3の周囲に過大な荷重がかかり
過ぎないようすることができる。Further, three substrates 1a are arranged in the thickness direction around the peripheral edge 4 of the combustion chamber hole 3, and the bolt hole 8 and the outer edge are disposed on one flat portion 7. In the fastening state by the bolts, it is conceivable that the deflection of the cylinder head 11 becomes too large and an excessive load is applied around the combustion chamber hole 3. In this embodiment, as shown in FIG. The outer edge 1b and the end of the oil hole are bent upward to arrange two substrates 1a in the thickness direction.
Since the load is balanced with the periphery of the combustion chamber hole 3 by holding the shim 10 for adjusting the total thickness between the two substrates 1a, an excessive load is applied around the combustion chamber hole 3. Can be overkill.
【0029】なお、上記実施の形態では、変形部材9と
して、膨張黒鉛を例に採ったが、必ずしもこれに限定す
る必要はなく、耐熱性を有し、且つ、変形可能な部材で
ある限りにおいて、例えば雲母層、フッ素樹脂、シリコ
ン樹脂、軟鋼線又は図6に示すような弾性を有する金属
板17などでもよい。また、必ずしも弾性変形可能な部
材でなくてもよく、塑性変形可能な部材でもよい。In the above-described embodiment, expanded graphite is taken as an example of the deformable member 9. However, the deformable member 9 is not necessarily limited to this, as long as it has heat resistance and is deformable. For example, a mica layer, a fluorine resin, a silicon resin, a mild steel wire, or a metal plate 17 having elasticity as shown in FIG. 6 may be used. Further, the member may not necessarily be an elastically deformable member, and may be a member that can be plastically deformed.
【0030】また、上記実施の形態では、ゴム系材料か
らなるビード7aを採用して燃焼室孔3の周囲以外のシ
ールを行うようにしているが、これに代えて、図4に示
すように、基板1aの燃焼室孔3の周囲を除く部分の上
面に一枚の副板1cを併設して基板1aと副板1cとに
水孔、油孔、ボルト孔などを囲繞する凹凸状のフルビー
ド20やステップ状のハーフビード21を設けてもよ
く、また、図5に示すように、基板1aの燃焼室孔3の
周囲を除く部分の上下面に一枚ずつ合計二枚の副板1c
を併設して各副板1cに水孔、油孔、ボルト孔などを囲
繞する凹凸状のフルビード20やステップ状のハーフビ
ード21を設けてもよい。なお、副板1cの板厚は基板
1aより薄くされている。Further, in the above-described embodiment, a seal other than around the combustion chamber hole 3 is made by using a bead 7a made of a rubber-based material, but instead of this, as shown in FIG. An uneven full bead surrounding a water hole, an oil hole, a bolt hole, and the like is provided between the substrate 1a and the sub plate 1c with a single sub plate 1c provided on the upper surface of a portion of the substrate 1a except for the periphery of the combustion chamber hole 3. 20 or a step-shaped half bead 21 may be provided. Further, as shown in FIG. 5, a total of two sub-plates 1c are provided on the upper and lower surfaces of the substrate 1a except for the periphery of the combustion chamber hole 3.
The sub-plate 1c may be provided with an uneven full bead 20 or a stepped half bead 21 surrounding water holes, oil holes, bolt holes and the like. The thickness of the sub-plate 1c is smaller than that of the substrate 1a.
【0031】図7は本発明の他の態様を示すものであ
り、上記実施の形態と相違するところは、基板1aの枚
数の最も多い部分6の空間部6aに、締結ボルトで締め
付けた時の荷重で厚さ方向に変形可能な断面円形状の軟
質線材30を装入した点にある。FIG. 7 shows another embodiment of the present invention, which is different from the above-described embodiment in that the space 6a of the portion 6 where the number of substrates 1a is the largest is tightened by fastening bolts. The point is that a soft wire 30 having a circular cross section that can be deformed in the thickness direction by a load is inserted.
【0032】軟質線材30としては、銅線、鉛線、亜鉛
線、軟鋼線または樹脂線などが挙げられる。高い爆発圧
力で高い締めつけ圧力を要するディーゼルエンジンで
は、ボルト締結後において低い側のシリンダスリーブ1
3のデッキ面に配置された基板1aの枚数の最も多い部
分6に空間部6aが残存していると、仮に第1次シール
である周縁部4で完全シールが出来なかった場合に、第
2次シールである部分6は高面圧を発生させる幅が狭い
ために空間部6aが爆発ガス等の圧力で変形する恐れが
ある。Examples of the soft wire 30 include a copper wire, a lead wire, a zinc wire, a mild steel wire and a resin wire. In a diesel engine that requires high explosion pressure and high tightening pressure, the lower cylinder sleeve 1 after bolting is used.
If the space portion 6a remains in the portion 6 where the number of substrates 1a disposed on the deck surface of the third plate 3 is the largest, if the peripheral portion 4 as the primary seal cannot be completely sealed, the second The space 6a may be deformed by the pressure of the explosive gas or the like because the portion 6 as the next seal has a narrow width for generating a high surface pressure.
【0033】しかしながら、この実施の形態のように空
間部6aに軟質線材30を装入することで、円周上でボ
ルト近傍は高面圧がかかって多く変形し、面圧の低いボ
ルト間、ボア間は少し変形し、また、線材30の断面円
形状は押圧で変形すると該押圧力に比例して変形するた
め、空間部6aの圧力による変形を防止すると共に、線
材30上の面圧が円周上平均化(単位面積あたりの面圧
を指す)されて、シール効果を平均化させることができ
る。However, by inserting the soft wire 30 into the space 6a as in this embodiment, a high surface pressure is applied to the vicinity of the bolt on the circumference and a large amount of deformation is caused. The space between the bores is slightly deformed, and the circular cross section of the wire 30 deforms in proportion to the pressing force when deformed by pressing, so that the deformation of the space 6a due to the pressure is prevented and the surface pressure on the wire 30 is reduced. The sealing effect can be averaged by circumferential averaging (indicating the surface pressure per unit area).
【0034】[0034]
【0035】[0035]
【発明の効果】 上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、 既存の金属ガスケットでは不可能とされた互
いに隣り合うシリンダスリーブに段差を有するエンジン
の完全シールを可能にすることができると共に、シリン
ダボアの変形が防止されて従来のようなエンジンのパワ
ーロス、油消費量の増加、爆発ガスの吹き抜けなどの不
具合がなくなり、エンジンの耐久性の向上を図ることが
できるという効果が得られる。 [Effect of the Invention] As apparent from the above description, the present invention
According to the present invention, it is possible to completely seal an engine having a step in adjacent cylinder sleeves, which is impossible with an existing metal gasket, and it is possible to prevent deformation of a cylinder bore and to reduce power loss of an engine as in a conventional engine. This eliminates problems such as an increase in oil consumption and blow-through of explosive gas, and provides an effect of improving engine durability.
【0036】更に、基板の枚数の最も多い部分の空間部
に締結ボルトで締め付けた時の荷重で厚さ方向に変形可
能な軟質線材を装入することにより、高い爆発圧力で高
い締めつけ圧力を要するディーゼルエンジンにおいて、
爆発圧力等による該空間部の変形を防止すると共に、円
周上におけるシール効果を平均化させることができると
いう効果が得られる。In addition, a high explosion pressure and a high tightening pressure are required by inserting a soft wire that can be deformed in the thickness direction by a load when tightened with a fastening bolt into a space portion where the number of substrates is the largest. In diesel engines,
The effect is obtained that the deformation of the space due to the explosion pressure or the like is prevented and the sealing effect on the circumference can be averaged.
【0037】更に、基板の外縁端部や油孔などの端部を
上方に折り曲げて基板を厚さ方向に二枚配置し、該二枚
の基板の間に総厚さを調整するシムを挟持して燃焼室孔
の周囲との荷重バランスをとることにより、燃焼室孔の
周囲に過大な荷重がかかり過ぎないようすることができ
るという効果が得られる。Further, the outer edges of the substrate and the ends such as oil holes are bent upward to arrange two substrates in the thickness direction, and a shim for adjusting the total thickness is sandwiched between the two substrates. By balancing the load with the periphery of the combustion chamber hole, the effect of preventing an excessive load from being applied to the periphery of the combustion chamber hole can be obtained.
【図1】本発明の実施の形態の一例である金属ガスケッ
トを説明するための説明的断面図である。FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view illustrating a metal gasket according to an embodiment of the present invention.
【図2】該金属ガスケットをシリンダブロックとシリン
ダヘッドとの接合面間に介装した状態を示す断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state where the metal gasket is interposed between joining surfaces of a cylinder block and a cylinder head.
【図3】互いに隣り合うシリンダスリーブ間における介
装状態を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing an interposed state between adjacent cylinder sleeves.
【図4】ビードの変形例を説明するための説明的断面図
である。FIG. 4 is an explanatory cross-sectional view illustrating a modified example of a bead.
【図5】ビードの変形例を説明するための説明的断面図
である。FIG. 5 is an explanatory sectional view for explaining a modified example of a bead.
【図6】変形部材の変形例を説明するための説明的断面
図である。FIG. 6 is an explanatory cross-sectional view for explaining a modified example of the deformable member.
【図7】本発明の他の実施の形態である金属ガスケット
を説明するための説明的断面図である。FIG. 7 is an explanatory cross-sectional view for explaining a metal gasket according to another embodiment of the present invention.
【図8】従来の金属ガスケットを説明するための説明的
断面図である。FIG. 8 is an explanatory sectional view for explaining a conventional metal gasket.
【図9】従来の他の金属ガスケットを説明するための説
明的断面図である。FIG. 9 is an explanatory cross-sectional view for explaining another conventional metal gasket.
【図10】図8に示す金属ガスケットをシリンダブロッ
クとシリンダヘッドとの接合面間に介装した状態を示す
断面図である。10 is a cross-sectional view showing a state in which the metal gasket shown in FIG. 8 is interposed between joining surfaces of a cylinder block and a cylinder head.
【図11】図9に示す金属ガスケットをシリンダブロッ
クとシリンダヘッドとの接合面間に介装した状態を示す
断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state where the metal gasket shown in FIG. 9 is interposed between joining surfaces of a cylinder block and a cylinder head.
【図12】図8に示す金属ガスケットの互いに隣り合う
シリンダスリーブ間における介装状態を示す断面図であ
る。12 is a cross-sectional view showing an interposed state between adjacent cylinder sleeves of the metal gasket shown in FIG. 8;
【図13】図9に示す金属ガスケットの互いに隣り合う
シリンダスリーブ間における介装状態を示す断面図であ
る。FIG. 13 is a cross-sectional view showing an interposed state between adjacent cylinder sleeves of the metal gasket shown in FIG. 9;
1…金属ガスケット 1a…基板 1c…副板 3…燃焼室孔 4…周縁部 5…周縁部の空間部 6…基板の枚数の最も多い部分 6a…基板の枚数の最も多い部分no空間部 7a…ゴム系材料からなるビード 9…変形部材 10…シム 11…シリンダヘッド 12…シリンダブロック 20…フルビード 21…ハーフビード 30…線材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metal gasket 1a ... Substrate 1c ... Sub-plate 3 ... Combustion chamber hole 4 ... Peripheral part 5 ... Peripheral part space 6 ... Part with the largest number of substrates 6a ... Part with the largest number of substrates no space part 7a ... Bead made of rubber-based material 9 ... Deformable member 10 ... Shim 11 ... Cylinder head 12 ... Cylinder block 20 ... Full bead 21 ... Half bead 30 ... Wire rod
Claims (8)
の枚数が最も多い部分を設け、シリンダブロックとシリ
ンダヘッドとの接合面間に介装して締結ボルトで締め付
ける際に前記基板の枚数の最も多い部分に最大荷重が作
用するようにし、これにより前記接合面間をシールする
ようにした内燃機関用金属ガスケットであって、前記基板を第1の空間部を存して折り曲げて前記燃焼室
孔の周縁部に該基板を厚さ方向に二枚配置すると共に、
前記折り曲げ部の先端を第2の空間部を存して内方に折
り曲げて前記周縁部の前記燃焼室孔から離間する側の周
囲に前記基板を厚さ方向に三枚配置して前記基板の枚数
の最も多い部分とした ことを特徴とする金属ガスケッ
ト。1. A part having the largest number of metal substrates in the thickness direction is provided around a combustion chamber hole, and the metal substrate is interposed between joint surfaces of a cylinder block and a cylinder head and is tightened with a fastening bolt when tightened by a fastening bolt. A metal gasket for an internal combustion engine in which a maximum load is applied to a portion having the largest number of sheets, thereby sealing between the joining surfaces, wherein the substrate is bent with a first space portion. The combustion chamber
Along with arranging two substrates in the thickness direction at the periphery of the hole,
Fold the tip of the bent part inward with the second space part
Around the side of the peripheral portion that is separated from the combustion chamber hole.
Surrounding the three substrates in the thickness direction.
Metal gasket characterized by having the largest number of parts .
し且つ前記締結ボルトで締め付けた時の荷重で厚さ方向
に変形可能な変形部材を装入したことを特徴とする請求
項1記載の金属ガスケット。2. A heat-resistant material is provided in the first space of the peripheral portion.
In the thickness direction with the load when tightened with the fastening bolt
2. The metal gasket according to claim 1, wherein a deformable member is inserted in the metal gasket.
め付けた時の荷重で厚さ方向に変形可能な軟質線材を装
入したことを特徴とする請求項1又は2記載の金属ガス
ケット。3. A process according to claim 1 or 2 metal gasket according to, characterized in that charged with deformable soft wire in the thickness direction of load when tightened by the fastening bolt to the second space.
とする請求項2又は3記載の金属ガスケット。4. The metal gasket according to claim 2, wherein the deformable member is an elastic material.
該部分の総厚さより高くなるゴム系材料からなるビード
を設けたことを特徴とする請求項1〜4のいれか一項に
記載の金属ガスケット。5. The method according to claim 1, wherein a bead made of a rubber-based material having a thickness higher than the total thickness of the portion is provided outside a portion having the largest number of substrates. Metal gasket.
置された前記基板の縁部を折り曲げて該基板を厚さ方向
に二枚配置すると共に、厚さ方向に二枚配置された前記
基板の間に総厚さを調整するシムを挟持したことを特徴
とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の金属ガスケ
ット。6. An edge portion of the substrate disposed outside the bolt hole of the fastening bolt is bent to dispose two substrates in the thickness direction, and to dispose the two substrates in the thickness direction. The metal gasket according to any one of claims 1 to 5, wherein a shim for adjusting a total thickness is sandwiched between the metal gaskets.
副板を設け、前記基板および前記副板の内の少なくとも
一方に該基板に形成された孔を囲繞する凹凸状のフルビ
ード又はステップ状のハーフビードを形成したことを特
徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の金属ガス
ケット。7. An irregular full bead or a stepped shape surrounding a hole formed in a substrate provided on a sub-plate outside a portion where the number of substrates is largest, and provided on at least one of the substrate and the sub-plate. The metal gasket according to any one of claims 1 to 6, wherein a half bead is formed.
を特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の金属
ガスケット。8. The metal gasket according to claim 1, wherein a sealant having heat resistance is applied.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08094399A JP3075984B2 (en) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | Metal gasket |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08094399A JP3075984B2 (en) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | Metal gasket |
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---|---|
JPH09280375A JPH09280375A (en) | 1997-10-28 |
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JP08094399A Expired - Lifetime JP3075984B2 (en) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | Metal gasket |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3075984B2 (en) |
-
1996
- 1996-04-16 JP JP08094399A patent/JP3075984B2/en not_active Expired - Lifetime
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