JP5750859B2 - Cylinder head gasket - Google Patents
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Description
本発明はシリンダヘッドガスケットに関し、詳しくは複数の燃焼室孔および該燃焼室孔を囲繞するフルビードを備えたガスケット基板を有す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 having a gasket substrate provided with a plurality of combustion chamber holes and a full bead surrounding the combustion chamber holes.
従来、シリンダボアの位置にあわせて形成した複数の燃焼室孔および各燃焼室孔を囲繞するフルビードが形成された一対のガスケット基板と、上記一対のガスケット基板の間に介装された中間板と、上記燃焼室孔を囲繞するとともに上記中間板と一方のガスケット基板との間に介装されたシム板とを備えたシリンダヘッドガスケットが知られている。
このようなシリンダヘッドガスケットとして、シリンダブロックに形成された冷却液通路の位置にあわせて水孔が形成され、さらに隣接する上記フルビードとフルビードとが相互に離隔した位置に形成されたものが知られている(特許文献1)。
Conventionally, a plurality of combustion chamber holes formed according to the position of the cylinder bore and a pair of gasket substrates formed with full beads surrounding each combustion chamber hole, an intermediate plate interposed between the pair of gasket substrates, A cylinder head gasket is known which surrounds the combustion chamber hole and includes a shim plate interposed between the intermediate plate and one gasket substrate.
As such a cylinder head gasket, a water hole is formed in accordance with the position of the coolant passage formed in the cylinder block, and the adjacent full beads and full beads are formed at positions separated from each other. (Patent Document 1).
上記特許文献1のように、フルビードとフルビードとが相互に離隔している場合、シリンダヘッドガスケットをシリンダブロックとシリンダヘッドとによって挟持すると、フルビードとフルビードとの間の面圧が十分に得られないことがある。
その場合、上記水孔よりシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に流入した冷却液がフルビードとフルビードとの間に流入し、上記シリンダボアからの伝熱によって冷却液が蒸発すると、上記ガスケット基板に塗布したコーティングが損傷してしまうという問題があった。
このような問題に鑑み、本発明はフルビードとフルビードとが相互に離隔している場合において、これらフルビードとフルビードとの間への冷却液の流入を阻止することが可能なシリンダヘッドガスケットを提供するものである。
When the full bead and the full bead are separated from each other as in
In that case, the coolant flowing between the cylinder head and the cylinder block from the water hole flows between the full beads and the full beads, and when the coolant is evaporated by heat transfer from the cylinder bore, the coolant is applied to the gasket substrate. There was a problem that the coating was damaged.
In view of such a problem, the present invention provides a cylinder head gasket capable of preventing a coolant from flowing between the full bead and the full bead when the full bead and the full bead are separated from each other. Is.
すなわち請求項1おけるシリンダヘッドガスケットは、シリンダボアの位置にあわせて形成した複数の燃焼室孔および各燃焼室孔を囲繞するフルビードが形成された一対のガスケット基板と、上記一対のガスケット基板の間に介装された中間板と、上記燃焼室孔を囲繞するとともに上記中間板と一方のガスケット基板との間に介装されたシム板とを備え、
上記ガスケット基板および中間板にシリンダブロックに形成された冷却液通路の位置にあわせて水孔を形成するとともに、隣接する上記フルビードとフルビードとを相互に離隔した位置に形成したシリンダヘッドガスケットにおいて、
上記シム板を上記フルビードと重合する位置に設け、
さらに上記ガスケット基板に上記複数のフルビードを囲繞するとともに上記シム板と重合しない位置に第1ハーフビードを設け、
該第1ハーフビードを、上記水孔が上記第1ハーフビードによって囲繞された領域の外側に位置するように設けるとともに、燃焼室孔と燃焼室孔とが接近した位置において、第1ハーフビードを燃焼室孔の中心同士を結んだ中心線を挟んで離隔するように形成したことを特徴としている。
In other words, the cylinder head gasket according to
In the cylinder head gasket in which the water hole is formed in accordance with the position of the coolant passage formed in the cylinder block on the gasket substrate and the intermediate plate, and the adjacent full bead and the full bead are formed at positions separated from each other.
The shim plate is provided at a position where it overlaps with the full bead,
Furthermore, a first half bead is provided at a position that surrounds the plurality of full beads on the gasket substrate and does not overlap with the shim plate,
The first half bead is provided so that the water hole is located outside the region surrounded by the first half bead, and the first half bead is disposed at the position where the combustion chamber hole and the combustion chamber hole are close to each other. It is characterized in that it is formed so as to be separated with a center line connecting the centers of each other.
上記請求項1のシリンダヘッドガスケットによれば、上記第1ハーフビードによって囲繞された領域への冷却液の流入を阻止することができ、フルビードとフルビードとの間での冷却液の蒸発によるコーティングの損傷を防止することができる。 According to the cylinder head gasket of the first aspect, the coolant can be prevented from flowing into the region surrounded by the first half bead, and the coating is damaged by the evaporation of the coolant between the full bead. Can be prevented.
以下図示実施例について説明すると、図1ないし図3は第1実施例にかかるシリンダヘッドガスケット1を示し、図1はシリンダヘッドガスケット1の平面図を、図2は図1におけるII―II部の断面図を、図3は図1におけるIII―III部の断面図をそれぞれ示している。
上記シリンダヘッドガスケット1は、シリンダヘッド2およびシリンダブロック3に当接する1対のガスケット基板4,5と、該一対のガスケット基板4,5の間に介装された中間板6と、シリンダヘッド2側のガスケット基板4と上記中間板6との間に介装されたシム板7とを備えている。
これらガスケット基板4,5および中間板6はSUS301−Hにより製造され、これらの板厚は同一に設定され、本実施例ではそれぞれ約0.2mmの板厚となっている。また上記ガスケット基板4,5の上面と下面の全域には、ヘタリ防止やシール性向上のため、フッ素、ニトリル系等の樹脂からなる約25μmのコーティングが施されている(図示せず)。
一方、上記シム板7はSUS304-1/2により製造され、該シム板7の板厚はガスケット基板4,5および中間板6の半分程度の厚さになっている。
1 to 3 show a
The
The
On the other hand, the
また図1に示すように、上記ガスケット基板4,5および中間板6には、シリンダブロック3に形成されたシリンダボア3aの位置に形成された燃焼室孔8と、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9と、冷却液を流通させるための複数の水孔10と、潤滑油を流通させるための油孔11とが穿設されている。
上記水孔10のうち、隣接する燃焼室孔8と燃焼室孔8との間に位置する2つの水孔10は、隣接する燃焼室孔8の中心と燃焼室孔8の中心とを結んだ中心線Cに対して直交する方向に整列するように形成されている。
そしてシリンダヘッド2およびシリンダブロック3には、この2つの水孔10に対応する位置に、冷却液を流通させる冷却液通路2a、3bがそれぞれ形成されており、シリンダヘッド2側の冷却液通路2aは、該シリンダヘッド2の下面に水孔10よりも若干大径の開口部を有し、シリンダブロック3側の冷却液通路3bはシリンダブロック3の上面にシリンダヘッド2側の冷却液通路2aよりもさらに大径の開口部を有している(図1、図2参照)。
なお図1には上記燃焼室孔8と燃焼室孔8との間に設けられた2つの水孔10に対応する冷却液通路2a、3bのみを図示しているが、その他の水孔10に対応する位置にもそれぞれ図示しない冷却液通路2a、3bが形成されている。
Further, as shown in FIG. 1, a
Of the
The
FIG. 1 shows only the
最初に、上記中間板6は上記ガスケット基板4,5と平面形状が同形に形成された平板状の部材であり、上記水孔10や油孔11等が穿設されるものの、下記フルビード4a、5a、第1ハーフビード4b,5b、第2ハーフビード4c、5cは形成されていない。
上記シム板7は、燃焼室孔8を囲繞するリング状の部材であって、各燃焼室孔8に設けられるとともに上記中間板6にレーザ溶接などの手段によって固定されるようになっている。
シム板7の内周端は上記燃焼室孔8を構成するよう中間板6の燃焼室孔8と同径に穿設され、外周端は後に詳述するように上記ガスケット基板4,5に形成された第1ハーフビード4b,5bと重合しない位置まで設けられている。
このような構成により、隣接する燃焼室孔8と燃焼室孔8とが接近した位置においては、シム板7とシム板7との間に間隙が形成されるようになっている。
First, the
The
The inner peripheral end of the
With such a configuration, a gap is formed between the
次に、上記一対のガスケット基板4,5には、それぞれ各燃焼室孔8を無端状に囲繞する環状のフルビード4a、5aと、これらフルビード4a、5aを無端状に囲繞する第1ハーフビード4b,5bと、ガスケット基板4,5の外縁部に沿って形成された第2ハーフビード4c、5cとが形成されている。
なお図1において、上記フルビード4a、5aを示す実線は、該フルビード4a、5aの頂部の稜線を示し、第1、第2ハーフビード4b、5b、4c、5cを示す実線はこれらハーフビードにおける中間板6側の基部とシリンダブロック3またはシリンダヘッド2側の基部との中間部分を示している。
シリンダヘッド2側のガスケット基板4のフルビード4aは、シリンダヘッド2に向けて突出するとともに、その内周側および外周側の基部が上記シム板7に重合するようになっている。
一方、シリンダブロック3側のガスケット基板5のフルビード5aは、シリンダブロック3に向けて突出するとともに、内周側および外周側の基部が中間板6の裏面側より上記シム板7の固定された範囲に重合するようになっている。
そして本実施例のエンジンの場合、隣接するシリンダボア3aとが相互に離隔しており、このためガスケット基板4、5におけるフルビード4a、5aとフルビード4a、5aとの間には、平坦部4d、5dが形成されるようになっている。
Next, the pair of
In FIG. 1, solid lines indicating the
The
On the other hand, the
In the case of the engine of the present embodiment, the
次に、上記第1ハーフビード4b,5bについて説明するが、ここではシリンダヘッド2側のガスケット基板4に設けた第1ハーフビード4bについて説明し、同じ構成を有するシリンダブロック3側のガスケット基板5に設けた第1ハーフビード5bの説明を省略する。
まず、上記第1ハーフビード4bはガスケット基板4に形成された上記燃焼室孔8を囲繞する全てのフルビード4aを無端状に囲繞するように形成され、かつ燃焼室孔8と燃焼室孔8とが接近した位置において、第1ハーフビード4bは上記中心線Cを挟んで離隔するように形成されている。
また第1ハーフビード4bは、上記水孔10が当該第1ハーフビード4bによって囲繞された領域よりも外側に位置するように設けられており、かつシリンダヘッド2およびシリンダブロック3に設けた冷却液通路2a、3bと重ならないような位置に設けられている。
本実施例の場合、第1ハーフビード4bにおける上記燃焼室孔8と燃焼室孔8との間に位置する部分は、上記中心線Cに直行する方向に設けられた2つの水孔10の間を通過することから、当該部分が他の部分に比べてくびれた形状を有し、当該部分は曲線を組み合わせた滑らかな形状を有している。
そして上記第1ハーフビード4bにおける上記シム板7側の内周縁は中間板6に対して離隔する方向に突出し、外周縁が中間板6側に位置して上記中間板6に当接するようになっている。
また上記第1ハーフビード4bにおける上記シム板7側の内周縁は上記シム板7の外周側の端部と重合しないように形成され、図2に示す第1ハーフビード4bがシム板7の外周に沿って形成されている部分では、上記シム板7の外周縁に対して約1mm離隔した状態を維持するようになっている。
Next, the
First, the
The
In the case of this embodiment, the portion of the
The inner edge of the
Further, the inner peripheral edge of the
次に、第2ハーフビード4c、5cは、上記燃焼室孔8、フルビード4a、5a、第1ハーフビード4b、5bを囲むとともに、ガスケット基板4,5の外縁部に沿って形成されている。
詳しくは、図1に示すように上記第1ハーフビード4b,5bの周囲に配置された水孔10を囲繞するように形成され、かつ水孔10と上記ボルト孔9との間を通過するように形成されている。
そしてこの第2ハーフビード4c、5cは、外周縁が中間板6に対して離隔する方向に突出し、内周縁が中間板6側に位置して上記中間板6に当接するようになっている。
この第2ハーフビード4c、5cを設けることにより、上記水孔10を流通する冷却液がシリンダヘッド2とシリンダブロック3との間から外部に漏出してしまうのを防止するようになっている。
Next, the
Specifically, as shown in FIG. 1, it is formed so as to surround the
The
By providing the
上記構成を有する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とによって挟持すると、上記ガスケット基板4,5のフルビード4a、5aが弾性変形しながら圧縮され、これにより燃焼室孔8からの排気ガスの漏出を防止するようになっている。
また燃焼室孔8を囲繞するように上記中間板6にはシム板7が固定され、かつフルビード4a,5aがこのシム板7と重合するように形成されていることから、燃焼室孔8の周辺の荷重を大きくすることができ、該燃焼室孔8周辺のシール性能を良好にするようになっている。
そして、本実施例のシリンダヘッドガスケット1は、複数の燃焼室孔8をそれぞれ囲繞する複数のフルビード4a、5aを、上記第1ハーフビード4b,5bによって無端状に囲繞した構成を有している。
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とによって挟持すると、上記第1ハーフビード4b、5bが弾性変形してシリンダヘッド2とシリンダブロック3に密着し、これにより第1ハーフビード4b、5bよりも燃焼室孔8側に形成された領域はその外部より区画されることとなる。
When the
Further, since the
The
When the
一方、上記水孔10は、この第1ハーフビード4b,5bによって囲繞された領域よりも外側に設けられているため、この水孔10を介してシリンダヘッド2とシリンダブロック3との間に流入した冷却液は、この第1ハーフビード4b,5bによって燃焼室孔8側の領域への流入が阻止されることとなる。
特に、第1ハーフビード4b、5bをシリンダヘッド2およびシリンダブロック3に形成した冷却液通路2a、3bの開口部と重ならないように設けているため、上記領域への冷却液の流入を阻止することが可能となっている。
そして上記第1ハーフビード4b,5bに囲繞された領域の内部には、隣接するフルビード4a、5aとフルビード4a、5aとの間に形成された平坦部4d、5dが位置していることから、この平坦部4d、5dへの冷却液の流入が阻止されるようになっている。
このように上記平坦部4d、5dへの冷却液の流入を防止することで、冷却液の蒸発による上記平坦部4d、5dに塗布されたコーティングの損傷を防止することが可能となっている。
つまり、従来のフルビードとフルビードとが離隔したシリンダヘッドガスケットでは、上記平坦部の面圧が低いことから、当該部分に上記水孔から冷却液が入り込みやすい状態となっていた。
その結果、シリンダボアでの爆発によって燃焼室孔周辺のガスケット基板が加熱され、伝熱により上記平坦部で冷却液が蒸発し、その蒸気によって上記コーティングが損傷され、はく離してしまうという問題があった。
On the other hand, since the
In particular, since the
And, since the
By preventing the coolant from flowing into the
That is, in the conventional cylinder head gasket in which the full bead and the full bead are separated, the surface pressure of the flat portion is low, so that the coolant easily enters the portion from the water hole.
As a result, the gasket substrate around the combustion chamber hole is heated by the explosion in the cylinder bore, and the cooling liquid evaporates in the flat part due to heat transfer, and the coating is damaged and peeled off by the vapor. .
そして、本実施例のシリンダヘッドガスケット1では、上記第1ハーフビード4b,5bが上記シム板7よりも外側に設けられて該シム板7と重合しないように設けられている。
このような構成とすることで、第1ハーフビード4b,5bに過大な荷重が作用しないようにすることができ、上記フルビード4a、5aと第1ハーフビード4b,5bとに荷重が分散することで燃焼室孔8周辺のシール性が悪化しないようになっている。
In the
By adopting such a configuration, it is possible to prevent an excessive load from acting on the
図4〜図6は第2〜第4実施例におけるシリンダヘッドガスケット1を示し、それぞれ図1におけるII−II部と同じ位置の断面図を示している。なお、第1実施例と共通する部材については同じ符号を用いて説明するものとし、共通する部分についての説明を省略する。
図4に示す第2実施例のシリンダヘッドガスケット1は、第1実施例のシリンダヘッドガスケット1に対し、上記第1ハーフビード4b、5bおよび第2ハーフビード4c、5cの突出方向を反対方向にした構成を有している。
具体的には、第1ハーフビード4b,5bにおけるシム板7側の内周側が中間板6側に突出し、外周側が上記シリンダブロック3やシリンダヘッド2側に突出する構成となっている。
次に図5に示す第3実施例のシリンダヘッドガスケット1は、シリンダブロック3側のガスケット基板5に設けた第1ハーフビード5bおよび第2ハーフビード5cの突出方向を第1実施例に対して反対方向に突出させ、さらに上記中間板6に、上記ガスケット基板4,5の第1ハーフビード4b,5bと同じ位置に、第3ハーフビード6aを形成した構成となっている。
このように中間板6に第3ハーフビード6aを設けることにより、上記平坦部4d、5dへの冷却液の流入をより効果的に阻止することが可能となる。
図6に示す第4実施例のシリンダヘッドガスケット1は、シリンダブロック3側のガスケット基板5に設けた第1ハーフビード5bおよび第2ハーフビード5cの突出方向を第1実施例に対して反対方向に突出させ、さらにシリンダブロック3側のガスケット基板5と中間板6との間に、第3ハーフビード12aを設けた第2中間板12を介装した構成となっている。
このように第2中間板12を設けて、該第2中間板12に第1ハーフビード12aを形成することにより、上記平坦部4d、5dへの冷却液の流入をより効果的に阻止することが可能となる。
なお、第1ハーフビード4b,5bの突出方向や、中間板6や第2中間板12に第3ハーフビード6a、12aを設ける構成は、適宜組み合わせることが可能であり、上記第1〜第4実施例の構成に限定されるものではない。
4 to 6 show the
The
Specifically, the inner peripheral side of the
Next, in the
By providing the third
The
By thus providing the second
The projecting direction of the
なお、上記各実施例におけるシム板7は、各燃焼室孔8を囲繞するリング状の独立した部材となっているが、隣接する燃焼室孔8と燃焼室孔8とが接近した位置で相互に連結した1つの部材からなるシム板としてもよい。
この場合においても、上記第1ハーフビード4b、5bを当該シム板と重合しない位置に設けて、第1ハーフビード4b、5bに過大な荷重が作用しないようにする必要がある。
The
Even in this case, it is necessary to provide 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 4,5 ガスケット基板
4a,5a フルビード 4b、5b 第1ハーフビード
4c、5c 第2ハーフビード 6 中間板
7 シム板
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記ガスケット基板および中間板にシリンダブロックに形成された冷却液通路の位置にあわせて水孔を形成するとともに、隣接する上記フルビードとフルビードとを相互に離隔した位置に形成したシリンダヘッドガスケットにおいて、
上記シム板を上記フルビードと重合する位置に設け、
さらに上記ガスケット基板に上記複数のフルビードを囲繞するとともに上記シム板と重合しない位置に第1ハーフビードを設け、
該第1ハーフビードを、上記水孔が上記第1ハーフビードによって囲繞された領域の外側に位置するように設けるとともに、燃焼室孔と燃焼室孔とが接近した位置において、第1ハーフビードを燃焼室孔の中心同士を結んだ中心線を挟んで離隔するように形成したことを特徴とするシリンダヘッドガスケット。 A plurality of combustion chamber holes formed in accordance with the position of the cylinder bore and a pair of gasket substrates formed with a full bead surrounding each combustion chamber hole, an intermediate plate interposed between the pair of gasket substrates, and the combustion A shim plate surrounding the chamber hole and interposed between the intermediate plate and one gasket substrate;
In the cylinder head gasket in which the water hole is formed in accordance with the position of the coolant passage formed in the cylinder block on the gasket substrate and the intermediate plate, and the adjacent full bead and the full bead are formed at positions separated from each other.
The shim plate is provided at a position where it overlaps with the full bead,
Furthermore, a first half bead is provided at a position that surrounds the plurality of full beads on the gasket substrate and does not overlap with the shim plate,
The first half bead is provided so that the water hole is located outside the region surrounded by the first half bead, and the first half bead is disposed at the position where the combustion chamber hole and the combustion chamber hole are close to each other. A cylinder head gasket characterized by being formed so as to be separated with a center line connecting the centers of each other.
上記第1ハーフビードは、上記シム板側の内周端が中間板に対して離隔する方向に突出し、外周端が中間板側に突出することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。 The full bead in the gasket substrate protrudes in a direction away from the intermediate plate,
3. The first half bead according to claim 1, wherein the inner peripheral end of the shim plate side protrudes in a direction separating from the intermediate plate, and the outer peripheral end protrudes to the intermediate plate side. The cylinder head gasket described in 1.
上記第1ハーフビードは、上記シム板側の内周端が中間板側に突出し、外周端が中間板に対して離隔する方向に突出することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載のシリンダヘッドガスケット。 The full bead in the gasket substrate protrudes in a direction away from the intermediate plate,
3. The first half bead according to claim 1, wherein an inner peripheral end on the shim plate side protrudes toward the intermediate plate, and an outer peripheral end protrudes in a direction away from the intermediate plate. The cylinder head gasket described in 1.
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