JP6010402B2 - Metal gasket - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関を構成するシリンダーブロックとシリンダーヘッドとの接合面に装着して、燃焼ガス、冷却水、潤滑油等の流体のリークを防止する金属ガスケットに関し、特に、外表面にラバー等からなるミクロシール材をコーティングした金属ガスケットに関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a metal gasket that is attached to a joint surface between a cylinder block and a cylinder head constituting an internal combustion engine to prevent leakage of fluid such as combustion gas, cooling water, lubricating oil, etc. The present invention relates to a metal gasket coated with a microseal material comprising:

従来、金属にて形成されるシリンダーブロックとシリンダーヘッドとの接合面に装着される金属ガスケットにおいては、金属同士の直接的な接触を避けるために、また接合面に対するシール性を高めるために、その外表面にラバー等からなるミクロシール材をコーティングすることが一般的である。   Conventionally, in a metal gasket mounted on the joint surface between a cylinder block and a cylinder head formed of metal, in order to avoid direct contact between the metals and to improve the sealing performance against the joint surface, Generally, the outer surface is coated with a micro seal material made of rubber or the like.

また近年、エンジンの高出力化に伴い燃焼ガスも高圧化していることから、ガスケットのシール性能もより高いものが要望されている。このため、シリンダーヘッドとシリンダーブロックとを締付けボルトで締付けた際に、シリンダーブロックのシリンダーボアを囲繞するように設けた金属基板のビードの締付圧を上昇させるべく、ビードを備える2枚の金属基板の間に金属製の段差調整板を挟み込んだ、3層構造となる金属ガスケットを用いることが増えている。そして、上記のコーティング技術を用いるため、このような3層構造となる金属ガスケットにおいては、例えば各金属基板の両面に接着剤を塗布しておき、さらにその上にラバー等からなるミクロシール材を塗布するようにしている。   In recent years, the combustion gas has also been increased in pressure with the increase in output of the engine, so that a gasket with higher sealing performance has been demanded. Therefore, when the cylinder head and the cylinder block are tightened with the tightening bolts, the two metal plates with beads are used to increase the tightening pressure of the bead of the metal substrate provided so as to surround the cylinder bore of the cylinder block. There is an increasing use of a metal gasket having a three-layer structure in which a metal step adjustment plate is sandwiched between substrates. In order to use the above coating technology, in such a metal gasket having a three-layer structure, for example, an adhesive is applied to both surfaces of each metal substrate, and a micro seal material made of rubber or the like is further provided thereon. I try to apply.

ところで、シリンダーブロック及びシリンダーヘッドにはそれぞれ、内燃機関作動時にこれらを冷やすための冷却水ジャケットが形成され、また、金属ガスケットには、冷却水ジャケットに対応する冷却水孔が設けられていて、冷却水ジャケット内は冷却水で満たされた状態となっている。そして、シリンダーブロックに設けたウォータポンプを作動させると、シリンダーブロックの冷却水ジャケット内の冷却水は、金属ガスケットの冷却水孔を介してシリンダーヘッドの冷却水ジャケットに高速で送り込まれる。   By the way, each of the cylinder block and the cylinder head is formed with a cooling water jacket for cooling them when the internal combustion engine is operated, and the metal gasket is provided with a cooling water hole corresponding to the cooling water jacket to cool the cylinder block and the cylinder head. The water jacket is filled with cooling water. When the water pump provided in the cylinder block is operated, the cooling water in the cooling water jacket of the cylinder block is fed into the cooling water jacket of the cylinder head through the cooling water hole of the metal gasket at a high speed.

このような状況下でミクロシール材をコーティングした部分が冷却水に長時間曝されると、そのミクロシール材が剥離することがあり、それが冷却水とともに循環する結果、サーモスタットやラジエータ等に付着してオーバーヒート等のエンジントラブルを引き起こすおそれがある。   Under such circumstances, if the part coated with the micro-seal material is exposed to cooling water for a long time, the micro-seal material may peel off, and as a result of circulating with the cooling water, it adheres to the thermostat, radiator, etc. This may cause engine trouble such as overheating.

このような問題点を解決する金属ガスケットとしては、例えば特許文献1に記載のように、冷却水口を包含する帯域のコーティング層を、例えば超高圧水を噴射して予め剥離しておく技術が知られている。   As a metal gasket for solving such a problem, for example, as described in Patent Document 1, a technique is known in which a coating layer in a zone including a cooling water port is peeled off in advance by, for example, spraying ultra-high pressure water. It has been.

特開昭64−73156号公報JP-A-64-73156

ところで、ミクロシール材を剥離する工程は、生産効率及びコストの点からできるだけ少ない方が好ましいものの、上記のような3層構造となる金属ガスケットにおいては、各金属基板の両面をコーティングしていることから、ミクロシール材が剥離するおそれを完全に取り除くには、合計4面分のミクロシール材を剥離する必要が生じている。このため、ミクロシール材が冷却水に曝されて剥離してしまうおそれは確実に取り除きつつ、ミクロシール材を予め取り除いておく部位は最小限に抑えることができる新規の金属ガスケットが求められていた。   By the way, although it is preferable that the step of peeling the micro seal material is as small as possible from the viewpoint of production efficiency and cost, in the metal gasket having the above three-layer structure, both surfaces of each metal substrate are coated. Therefore, in order to completely remove the possibility that the micro seal material is peeled off, it is necessary to peel off the micro seal materials for a total of four surfaces. For this reason, there has been a demand for a new metal gasket capable of minimizing the portion where the microseal material is removed in advance while reliably removing the possibility that the microseal material is exposed to cooling water and peeling off. .

本発明は、上記課題を解決して生産効率を向上させてコストを抑え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ものである。   An object of the present invention is to provide a metal gasket capable of solving the above-described problems and improving production efficiency and suppressing cost.

本発明は、それぞれの外表面にミクロシール材をコーティングした2枚の金属基板と、これらの金属基板に挟み込まれる段差調整板とを備え、シリンダーボアの周囲に冷却水ジャケットが形成されたシリンダーブロックと該冷却水ジャケットに対応する冷却水ジャケットを備えるシリンダーヘッドとの間に装着される、シリンダーヘッド用金属ガスケットにおいて、
シリンダーヘッド側の前記基板は、シリンダーヘッドの冷却水ジャケットの開口幅に対し同一或いは広い開口幅となる冷却水孔を有し、
シリンダーブロック側の前記基板は、前記冷却水孔よりも小さい開口面積となる冷却水流量調整孔を備えるとともに、シリンダーブロックと接触する当接面に、前記ミクロシール材がコーティングされていない領域がシリンダーブロックの冷却水ジャケットに対して同一或いは広く形成された非コーティング領域を備え、
前記段差調整板は、前記冷却水流量調整孔を覆うとともに、その外周縁が前記シリンダーブロックの冷却水ジャケットの外周縁及び前記シリンダーヘッドの冷却水ジャケットの外周縁のうち外側に位置する外周縁よりも内側に位置し、かつ前記冷却水流量調整孔の開口面積と同一或いは僅かに大きい開口面積となる段差調整板水孔を備えることを特徴とするシリンダーヘッド用金属ガスケットである。
The present invention is a cylinder block comprising two metal substrates each coated with a micro sealant on the outer surface thereof, and a step adjusting plate sandwiched between these metal substrates, and a cooling water jacket formed around the cylinder bore In a cylinder head metal gasket, which is mounted between a cylinder head having a cooling water jacket corresponding to the cooling water jacket,
The substrate on the cylinder head side has cooling water holes that have the same or wider opening width than the opening width of the cooling water jacket of the cylinder head,
The substrate on the cylinder block side includes a cooling water flow rate adjustment hole having an opening area smaller than the cooling water hole, and a region where the micro sealant is not coated on a contact surface in contact with the cylinder block is a cylinder. With uncoated areas formed identically or widely to the cooling water jacket of the block,
The step adjusting plate covers the cooling water flow rate adjusting hole, and an outer peripheral edge thereof is located outside an outer peripheral edge of an outer peripheral edge of the cooling water jacket of the cylinder block and an outer peripheral edge of the cooling water jacket of the cylinder head. Is a metal gasket for a cylinder head, which is provided with a step adjustment plate water hole which is located inside and has an opening area which is the same as or slightly larger than the opening area of the cooling water flow rate adjustment hole.

以下、上記構成を採用するに至った経緯を作用とともに説明する。発明者は先ず、シリンダーブロックCB側の金属基板51とシリンダーヘッドCH側の金属基板52との間に金属製の段差調整板53を挟み込んだ、図8〜図9に示すような3層構造となる金属ガスケット50を用いて検討を行った。金属基板51及び金属基板52のそれぞれの両面には、ミクロシール材54をコーティングしている。また、金属基板51、52には、シリンダーブロックCBのシリンダーボアから高圧の燃焼ガスがリークすることを防止するフルビード55と、冷却水や潤滑油等の流体のリークを防止するハーフビード56を設けている。   Hereinafter, the background to the adoption of the above configuration will be described together with the operation. The inventor firstly has a three-layer structure as shown in FIGS. 8 to 9 in which a metal step adjustment plate 53 is sandwiched between a metal substrate 51 on the cylinder block CB side and a metal substrate 52 on the cylinder head CH side. The metal gasket 50 is examined. Both surfaces of the metal substrate 51 and the metal substrate 52 are coated with a micro sealant 54. The metal substrates 51 and 52 are provided with a full bead 55 for preventing high-pressure combustion gas from leaking from the cylinder bore of the cylinder block CB and a half bead 56 for preventing leakage of fluid such as cooling water or lubricating oil. Yes.

ここで、段差調整板53の大きさは、ビード全体が安定して挟み込まれる幅が確保されれば上記の目的を達成でき、また材料コストを低減するにはできるだけ小さい方が好ましいことから、図9に示すようにその外周縁53aの位置は、シリンダーボアBを囲繞するシリンダーブロックCBとシリンダーヘッドCHとの接合面を全て覆う位置、すなわち、シリンダーヘッドCHの冷却水ジャケットHWの内周縁HWaと略同じ位置としている。また、必要となる冷却水の流量を簡単に調整できるようにするため、シリンダーブロックCB及びシリンダーヘッドCHに設ける冷却水ジャケットBW、HWの開口面積は、必要となる冷却水の流量が得られる面積よりも大きめに形成しておき、2枚の金属基板51、52のうち、シリンダーヘッドCH側の金属基板52の冷却水孔57は、その開口幅を広げて、シリンダーヘッドCHの冷却水ジャケットHWの開口幅と同程度となるようにし、シリンダーブロックCB側の金属基板51については、金属基板52の冷却水孔57よりも小さい開口面積となる冷却水流量調整孔58を設けている。なお、金属基板51に設ける冷却水用の孔の一部は、図9に示すように冷却水孔57と同じ大きさの開口面積となる冷却水孔59として設けている。   Here, the size of the step adjustment plate 53 is preferably as small as possible in order to achieve the above-mentioned object as long as the width for stably sandwiching the entire bead is ensured, and to reduce the material cost. As shown in FIG. 9, the outer peripheral edge 53a is positioned so as to cover the entire joint surface between the cylinder block CB surrounding the cylinder bore B and the cylinder head CH, that is, the inner peripheral edge HW of the cooling water jacket HW of the cylinder head CH. The positions are almost the same. In addition, the opening area of the cooling water jackets BW and HW provided in the cylinder block CB and the cylinder head CH is an area where the required cooling water flow rate can be obtained so that the required cooling water flow rate can be easily adjusted. The cooling water hole 57 of the metal substrate 52 on the cylinder head CH side of the two metal substrates 51 and 52 is widened to increase the opening width of the cooling water jacket HW of the cylinder head CH. As for the metal substrate 51 on the cylinder block CB side, a cooling water flow rate adjusting hole 58 having an opening area smaller than the cooling water hole 57 of the metal substrate 52 is provided. A part of the cooling water hole provided in the metal substrate 51 is provided as a cooling water hole 59 having the same opening area as the cooling water hole 57 as shown in FIG.

このように構成することで、冷却水流量調整孔58のみの大きさを変えれば冷却水の流量を調整することができ、また、冷却水孔57を設けた金属基板52の外表面は冷却水に曝されないので、予めミクロシール材54を取り除いておく部位は、シリンダーブロックCB側の金属基板51のみとすることができる。さらに発明者は、シリンダーブロックCB側の金属基板51についてもミクロシール材54を取り除いておく部位を減らすべく、冷却水の流れの上流側となる、金属基板51がシリンダーブロックCBと接触する面51aのみミクロシール材54を剥離して非コーティング領域60を形成し、上流側からの直接的な高速水流に曝されないシリンダーヘッドCH側の面51bについてはミクロシール材54を残したままとした。   With such a configuration, the flow rate of the cooling water can be adjusted by changing only the size of the cooling water flow rate adjusting hole 58, and the outer surface of the metal substrate 52 provided with the cooling water hole 57 is provided with the cooling water. Since the micro sealant 54 is removed in advance, only the metal substrate 51 on the cylinder block CB side can be used. Further, the inventor also has a surface 51a where the metal substrate 51 contacts the cylinder block CB on the upstream side of the flow of the cooling water in order to reduce the portion of the metal substrate 51 on the cylinder block CB side where the micro sealant 54 is removed. Only the micro-seal material 54 was peeled to form an uncoated region 60, and the micro-seal material 54 was left on the surface 51b on the cylinder head CH side that was not exposed to the direct high-speed water flow from the upstream side.

このような構成となる金属ガスケット50にて検討を重ねたところ、燃焼ガス、冷却水、潤滑油等のシール性には問題がなかったものの、金属基板51におけるシリンダーヘッドCH側の面51bに残しておいたミクロシール材54が、面51bから浮き上がって膨れたり剥離したりする現象が認められることがあった。また、段差調整板53の一部が、図10に破線で示すように、半径方向の内側や外側に変形することがあった。   As a result of repeated studies on the metal gasket 50 having such a configuration, there was no problem in sealing properties such as combustion gas, cooling water, and lubricating oil, but the metal substrate 51 was left on the surface 51b on the cylinder head CH side. In some cases, the microseal material 54 was lifted from the surface 51b and swollen or peeled off. Further, a part of the step adjustment plate 53 may be deformed inward or outward in the radial direction as indicated by a broken line in FIG.

そこで発明者は、金属基板51におけるシリンダーヘッドCH側の面51bのミクロシール材54が冷却水に直接曝されないようにし、併せて段差調整板53の変形を防止するために剛性を高めるには、段差調整板53の幅を広げてミクロシール材54をカバーすることが有効であるとの考察に基づき、さらに検討を重ねて本発明を完成するに至ったのである。   Therefore, the inventor prevents the micro sealant 54 of the surface 51b on the cylinder head CH side of the metal substrate 51 from being directly exposed to the cooling water, and at the same time increases the rigidity to prevent the step adjustment plate 53 from being deformed. Based on the consideration that it is effective to increase the width of the step adjustment plate 53 to cover the micro sealant 54, the present invention has been completed by further studies.

本発明の金属ガスケットにあっては、シリンダーヘッド側の基板は、シリンダーヘッドの冷却水ジャケットの開口幅に対し同一或いは広い開口幅となる冷却水孔を有しているので、冷却水に直接曝されるおそれがないことから、シリンダーヘッド側の基板は、ミクロシール材を取り除いておく必要がない。また、シリンダーブロック側の基板は、冷却水孔よりも小さい開口面積となる冷却水流量調整孔を備えるものとし、また段差調整板は、冷却水流量調整孔を覆うとともに、その外周縁がシリンダーブロックの冷却水ジャケットの外周縁及びシリンダーヘッドの冷却水ジャケットの外周縁のうち外側に位置する外周縁よりも内側に位置し、かつ冷却水流量調整孔の開口面積と同一或いは僅かに大きい開口面積となる段差調整板水孔を備えるようにしているので、冷却水の流量は、冷却水流量調整孔及び段差調整板水孔のみの大きさを変えるだけで済み、さらに、シリンダーブロック側の基板において、シリンダーヘッド側の面は段差調整板で覆われているので、この面のミクロシール材が直接冷却水に曝されることがない。従って、予めミクロシール材を取り除いておく部位は、シリンダーブロック側の基板におけるシリンダーブロック側の面のみで済ませることが可能となる。また同時に、段差調整板の幅を増やした結果、段差調整板の剛性が高まって、使用中に生じることがあった段差調整板の変形を防止することが可能となる。   In the metal gasket of the present invention, the substrate on the cylinder head side has cooling water holes that have the same or wider opening width than the opening width of the cooling water jacket of the cylinder head. Therefore, it is not necessary to remove the micro-seal material from the cylinder head side substrate. In addition, the cylinder block side substrate is provided with a cooling water flow rate adjusting hole having an opening area smaller than the cooling water hole, and the step adjusting plate covers the cooling water flow rate adjusting hole and its outer periphery is the cylinder block. The outer peripheral edge of the cooling water jacket and the outer peripheral edge of the cooling water jacket of the cylinder head are located on the inner side of the outer peripheral edge located outside and the opening area is the same as or slightly larger than the opening area of the cooling water flow rate adjustment hole The flow rate of the cooling water only needs to be changed by changing the size of the cooling water flow rate adjustment hole and the level adjustment plate water hole, and in the substrate on the cylinder block side, Since the surface on the cylinder head side is covered with the step adjustment plate, the micro sealant on this surface is not directly exposed to the cooling water. Therefore, the part where the micro seal material is removed in advance can be only the cylinder block side surface of the cylinder block side substrate. At the same time, as a result of increasing the width of the step adjustment plate, the rigidity of the step adjustment plate is increased, and deformation of the step adjustment plate that may occur during use can be prevented.

本発明にしたがう金属ガスケットの平面図である。2 is a plan view of a metal gasket according to the present invention. FIG. 図1に示す金属ガスケットをシリンダーブロック及びシリンダーヘッドの間に取り付けた状態を示す、図1中のA−Aに沿う断面図である。It is sectional drawing in alignment with AA in FIG. 1 which shows the state which attached the metal gasket shown in FIG. 1 between the cylinder block and the cylinder head. 図1に示す金属ガスケットをシリンダーブロック及びシリンダーヘッドの間に取り付けた状態を示す、図1中のB−Bに沿う断面図である。It is sectional drawing in alignment with BB in FIG. 1 which shows the state which attached the metal gasket shown in FIG. 1 between the cylinder block and the cylinder head. 本発明に伴うエンジンのシリンダーブロックの平面図である。It is a top view of a cylinder block of an engine according to the present invention. 図1に示す金属ガスケットを構成する、シリンダーブロック側に位置する金属基板の平面図である。It is a top view of the metal substrate which comprises the metal gasket shown in FIG. 1, and is located in the cylinder block side. 図1に示す金属ガスケットを構成する、シリンダーヘッド側に位置する金属基板の平面図である。It is a top view of the metal substrate which comprises the metal gasket shown in FIG. 1, and is located in the cylinder head side. 図1に示す金属ガスケットを構成する、段差調整板の平面図である。It is a top view of the level | step difference adjustment plate which comprises the metal gasket shown in FIG. 本発明の完成に至る前段階で検討に用いた金属ガスケットの平面図である。It is a top view of the metal gasket used for examination before the completion of the present invention. 図8中のC−Cに沿う断面図である。It is sectional drawing which follows CC in FIG. 図8に示す金属ガスケットを構成する、段差調整板の平面図である。It is a top view of the level | step difference adjustment plate which comprises the metal gasket shown in FIG.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に示す金属ガスケット1は、図2、図3に示すように、シリンダーブロックCB側の金属基板2とシリンダーヘッドCH側の金属基板3との間に金属製の段差調整板4を挟み込んだ、3層構造となる金属ガスケットである。金属基板2及び金属基板3のそれぞれの両面には、ミクロシール材5をコーティングしている。本実施形態においては、金属基板2、3の表面に塗布した接着剤の上に、ラバー等からなるミクロシール材5を塗布している。なお、図3に示すように金属基板2において、シリンダーブロックCBと接触する当接面2aには、ミクロシール材5がコーティングされていない非コーティング領域5aを設けている。また、非コーティング領域5aを設けるに当たっては、金属基板2の全面にミクロシール材5をコーティングした後に必要な部分を剥がすようにしても、また、非コーティング領域5aを設ける部位に予めマスキングをしておき、最初から非コーティング領域5aにミクロシール材5がコーティングされないようにしてもよい。   As shown in FIGS. 2 and 3, the metal gasket 1 shown in FIG. 1 includes a metal step adjustment plate 4 sandwiched between a metal substrate 2 on the cylinder block CB side and a metal substrate 3 on the cylinder head CH side. It is a metal gasket having a three-layer structure. A micro sealant 5 is coated on both surfaces of the metal substrate 2 and the metal substrate 3. In this embodiment, the micro seal material 5 made of rubber or the like is applied on the adhesive applied to the surfaces of the metal substrates 2 and 3. As shown in FIG. 3, in the metal substrate 2, an uncoated region 5 a that is not coated with the micro sealant 5 is provided on the contact surface 2 a that contacts the cylinder block CB. Further, in providing the non-coating region 5a, a necessary portion may be peeled off after coating the entire surface of the metal substrate 2 with the micro sealant 5, or the portion where the non-coating region 5a is provided may be masked in advance. Alternatively, the non-coating region 5a may not be coated with the micro sealant 5 from the beginning.

シリンダーブロックCBには、図4に示すように複数個のシリンダーボアBが設けられていて、シリンダーボアBの外側には、これらのシリンダーボアBを一括りで囲繞するように形成した冷却水ジャケットBWが設けられている。さらにシリンダーヘッドCHには、図3に示すように、冷却水ジャケットBWに対応する冷却水ジャケットHW(後述する冷却水孔8を設ける位置に孔状に形成している)を設けている。また、冷却水ジャケットHW及び冷却水ジャケットBWの開口形状は、必要となる冷却水の流量が得られる面積よりも大きくなるように形成されていて、さらに本実施形態においては、冷却水ジャケットBWの開口幅(冷却水ジャケットBWの内周縁BWaから外周縁BWbまでの幅)に対して冷却水ジャケットHWの開口幅(冷却水ジャケットHWの内周縁HWaから外周縁HWbまでの幅)が狭くなるように形成されている。なお、内燃機関によっては、冷却水ジャケットBWの開口幅に対して冷却水ジャケットBWの開口幅が広くなるように形成することや、これらを同一の開口幅とすることもある。また、上述した非コーティング領域5aは、これに対面する冷却水ジャケットBWに対して同一或いは広くなるように形成されている。   As shown in FIG. 4, the cylinder block CB is provided with a plurality of cylinder bores B. On the outside of the cylinder bore B, a cooling water jacket formed so as to surround these cylinder bores B in a lump. BW is provided. Further, as shown in FIG. 3, the cylinder head CH is provided with a cooling water jacket HW corresponding to the cooling water jacket BW (formed in a hole shape at a position where a cooling water hole 8 described later is provided). Further, the opening shapes of the cooling water jacket HW and the cooling water jacket BW are formed so as to be larger than the area where the required cooling water flow rate can be obtained. The opening width of the cooling water jacket HW (the width from the inner peripheral edge HWa to the outer peripheral edge HWb of the cooling water jacket HW) is narrower than the opening width (the width from the inner peripheral edge BWa to the outer peripheral edge BWb of the cooling water jacket BW). Is formed. Note that, depending on the internal combustion engine, the cooling water jacket BW may be formed so that the opening width of the cooling water jacket BW is wider than the opening width of the cooling water jacket BW, or they may be the same opening width. Moreover, the non-coating area | region 5a mentioned above is formed so that it may become the same or wide with respect to the cooling water jacket BW which faces this.

そして、図5、図6に示すように金属基板2、3には、シリンダーブロックCBのシリンダーボアBに対応して形成された少なくとも1個(ここでは3個)のシリンダー孔6、7が形成されている。また、金属基板2、3は、冷却水ジャケットBW、HWに対応する位置に形成され、上流側の冷却水ジャケットBWから下流側の冷却水ジャケットHWに冷却水を通す孔を備えている。本実施形態においては、図3に示すように、シリンダーヘッドCH側の金属基板3には、冷却水ジャケットHWの開口幅と同一或いは広い開口幅となる冷却水孔8が形成されている。また、シリンダーブロックCB側の金属基板2には、冷却水孔8の開口面積よりも小さい冷却水流量調整孔9を設けている。なお、金属基板2に設ける冷却水用の孔は、全て冷却水孔8よりも小さくする必要はなく、図5に示すようにその一部は、冷却水孔8と同じ大きさの開口面積をもつ冷却水孔10として設けてもよい。また、金属基板2、3には、シリンダー孔6、7を囲繞してシリンダーボアBから高圧の燃焼ガスがリークすることを防止する断面山形形状のフルビード11と、冷却水ジャケットHWを囲繞して冷却水のリークを防止するハーフビード12とを設けている。また、潤滑油を流通させる孔の周囲にもハーフビード12を設けている。   As shown in FIGS. 5 and 6, the metal substrates 2 and 3 are formed with at least one (three in this case) cylinder holes 6 and 7 corresponding to the cylinder bores B of the cylinder block CB. Has been. The metal substrates 2 and 3 are formed at positions corresponding to the cooling water jackets BW and HW, and have holes through which the cooling water passes from the upstream cooling water jacket BW to the downstream cooling water jacket HW. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the metal substrate 3 on the cylinder head CH side is formed with cooling water holes 8 having an opening width that is the same as or wider than the opening width of the cooling water jacket HW. Further, the metal substrate 2 on the cylinder block CB side is provided with a cooling water flow rate adjusting hole 9 smaller than the opening area of the cooling water hole 8. The cooling water holes provided in the metal substrate 2 do not have to be all smaller than the cooling water holes 8, and some of the holes have the same opening area as the cooling water holes 8 as shown in FIG. 5. The cooling water hole 10 may be provided. Further, the metal substrates 2 and 3 surround the cylinder holes 6 and 7 and surround the full bead 11 having a mountain-shaped cross section that prevents high-pressure combustion gas from leaking from the cylinder bore B, and the cooling water jacket HW. A half bead 12 for preventing leakage of cooling water is provided. A half bead 12 is also provided around the hole through which the lubricating oil flows.

また、図7に示すように段差調整板4は、シリンダーボアBに対応して形成されたシリンダー孔13を備えている(本実施形態では3個)。さらに段差調整板4は、冷却水流量調整孔9に対応する位置に、冷却水流量調整孔9の開口面積と同一或いは僅かに大きい開口面積となる段差調整板水孔14を備えている。ところで、ミクロシール材を保護する観点からは、段差調整板水孔14の開口面積を冷却水流量調整孔9の開口面積よりも小さくすることが好ましいが、この場合、段差調整板水孔14は薄いため、冷却水の流れによっては冷却水流量調整孔9からはみ出した段差調整板水孔14が変形するおそれがあることから、ここでは冷却水流量調整孔9の開口面積よりも段差調整板水孔14の開口面積を僅かに大きくしている。なお、これらの大きさの差は小さく、冷却水流量調整孔9の周囲のミクロシール材が露出するとしても僅かであるので、ミクロシール材の剥離は有効に防止される。また、本実施形態において段差調整板4の外周縁15は、図3に示すように、シリンダーヘッドCHの冷却水ジャケットHWの外周縁HWbよりも外側であって、シリンダーブロックCBの冷却水ジャケットBWの外周縁BWbよりも内側に位置するように設定されている。すなわち、段差調整板4は、金属基板2のシリンダーヘッドCH側の面における冷却水ジャケットHWと対面する部位を覆い隠すので、この部位のミクロシール材5は冷却水に直接曝されることがない。また、段差調整板4は、冷却水ジャケットBW、HWの外側に位置する接合面に挟み込まれないので、段差調整板4が有するシリンダーボアBを囲繞するフルビード11の締付圧を上昇させる機能が阻害されることはない。なお、冷却水ジャケットBW、HWが同一の開口幅となる場合には、段差調整板4が冷却水ジャケットBW、HWの接合面に挟み込まれないようにするために、段差調整板4の外周縁15は、外周縁HWb及び外周縁BWbの何れからも僅かに内側に位置するように設定されている。   Moreover, as shown in FIG. 7, the level | step difference adjustment plate 4 is provided with the cylinder hole 13 formed corresponding to the cylinder bore B (three in this embodiment). Further, the step adjustment plate 4 is provided with a step adjustment plate water hole 14 having an opening area which is the same as or slightly larger than the opening area of the cooling water flow rate adjustment hole 9 at a position corresponding to the cooling water flow rate adjustment hole 9. By the way, from the viewpoint of protecting the micro seal material, it is preferable to make the opening area of the step adjustment plate water hole 14 smaller than the opening area of the cooling water flow rate adjustment hole 9, but in this case, the step adjustment plate water hole 14 is Since it is thin, the step adjustment plate water hole 14 that protrudes from the cooling water flow rate adjustment hole 9 may be deformed depending on the flow of the cooling water. Therefore, here, the step adjustment plate water is larger than the opening area of the cooling water flow rate adjustment hole 9. The opening area of the hole 14 is slightly increased. Note that the difference between these sizes is small, and even if the microsealing material around the cooling water flow rate adjusting hole 9 is exposed, peeling of the microsealing material is effectively prevented. Further, in the present embodiment, the outer peripheral edge 15 of the step adjusting plate 4 is outside the outer peripheral edge HWb of the cooling water jacket HW of the cylinder head CH, as shown in FIG. 3, and the cooling water jacket BW of the cylinder block CB. It is set so that it may be located inside the outer peripheral edge BWb. That is, since the level difference adjusting plate 4 covers a portion facing the cooling water jacket HW on the surface of the metal substrate 2 on the cylinder head CH side, the micro sealant 5 at this portion is not directly exposed to the cooling water. . Further, since the step adjustment plate 4 is not sandwiched between the joint surfaces located outside the cooling water jackets BW and HW, the step adjustment plate 4 has a function of increasing the tightening pressure of the full bead 11 surrounding the cylinder bore B of the step adjustment plate 4. There is no inhibition. When the cooling water jackets BW and HW have the same opening width, the outer peripheral edge of the step adjustment plate 4 is set so that the step adjustment plate 4 is not sandwiched between the joint surfaces of the cooling water jackets BW and HW. 15 is set so as to be located slightly inside from both the outer peripheral edge HWb and the outer peripheral edge BWb.

金属基板2、3及び段差調整板4は、例えば特許第4783606号に記載のような剪断押し出し結合にて、図2に示すように3枚重ね合わせた状態で結合される(結合部16)。なお、3枚を結合するに当たっては、剪断押し出し結合に限定されるものではなく、リベット、ハトメ、スポット溶接等、既知の種々の方法を用いることができる。なお、結合部は周囲の部位に対して板圧方向に凸となるので、ガスケットを締付けたときにシリンダーブロックとシリンダーヘッドとの間に隙間ができて燃焼ガスや各種液体がリークする要因となる。このため、本実施形態においては結合部16を、図2に示すように冷却水ジャケットBW内に設けている。   The metal substrates 2 and 3 and the level difference adjusting plate 4 are coupled in a state where three are overlapped as shown in FIG. 2 by, for example, shear extrusion coupling as described in Japanese Patent No. 4783606 (coupling portion 16). In addition, in joining three sheets, it is not limited to a shear extrusion coupling | bonding, Various known methods, such as a rivet, eyelet, and spot welding, can be used. In addition, since the coupling part protrudes in the plate pressure direction with respect to the surrounding part, when the gasket is tightened, a gap is formed between the cylinder block and the cylinder head, causing the combustion gas and various liquids to leak. . For this reason, in this embodiment, the coupling | bond part 16 is provided in the cooling water jacket BW, as shown in FIG.

このような構成となる金属ガスケット1をシリンダーブロックCB及びシリンダーヘッドCH間に装着して実機テストにて検討したところ、燃焼ガス、冷却水、潤滑油等のシール性に問題はなく、また、段差調整板4にて覆われた、金属基板2のシリンダーヘッドCH側の面におけるミクロシール材5の膨れや剥離も認められなかった。また、段差調整板4の変形も認められなかった。従って本発明によれば、金属基板2、3における非コーティング領域5aは、各金属基板2、3の表裏面(合計4面)のうち、1面のみで済ませることが可能となり、また段差調整板4の変形を防止することが可能となる。   When the metal gasket 1 having such a structure is mounted between the cylinder block CB and the cylinder head CH and examined by an actual machine test, there is no problem in sealing performance of combustion gas, cooling water, lubricating oil, etc. No swelling or peeling of the micro sealant 5 on the surface of the metal substrate 2 on the cylinder head CH side covered with the adjusting plate 4 was observed. Further, no deformation of the step adjustment plate 4 was observed. Therefore, according to the present invention, the non-coating region 5a in the metal substrates 2 and 3 can be formed by only one of the front and back surfaces (total of four surfaces) of each metal substrate 2 and 3, and the step adjusting plate can be used. 4 can be prevented from being deformed.

本発明によれば、金属ガスケットにコーティングしたミクロシール材が冷却水に曝されて剥離してしまうおそれはないままで、これを予め取り除いておく部位は最小限に留めることができる、安価で生産効率の高い金属ガスケットを提供することが可能となった。   According to the present invention, the micro-seal material coated on the metal gasket is exposed to the cooling water and is not likely to be peeled off, and the portion where the micro-seal material is removed in advance can be kept to a minimum. It became possible to provide a highly efficient metal gasket.

1 金属ガスケット
2 金属基板
3 金属基板
4 段差調整板
5 ミクロシール材
5a 非コーティング領域
6、7 シリンダー孔
8 冷却水孔
9 冷却水流量調整孔
10 冷却水孔
11 フルビード
12 ハーフビード
13 シリンダー孔
14 段差調整板水孔
15 外周縁
16 結合部
CB シリンダーブロック
CH シリンダーヘッド
BW 冷却水ジャケット
HW 冷却水ジャケット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal gasket 2 Metal substrate 3 Metal substrate 4 Step adjustment plate 5 Micro seal material 5a Uncoated area 6, 7 Cylinder hole 8 Cooling water hole 9 Cooling water flow rate adjustment hole 10 Cooling water hole 11 Full bead 12 Half bead 13 Cylinder hole 14 Step adjustment Plate water hole 15 Outer peripheral edge 16 Joint portion CB Cylinder block CH Cylinder head BW Cooling water jacket HW Cooling water jacket

Claims (1)

それぞれの外表面にミクロシール材をコーティングした2枚の金属基板と、これらの金属基板に挟み込まれる段差調整板とを備え、シリンダーボアの周囲に冷却水ジャケットが形成されたシリンダーブロックと該冷却水ジャケットに対応する冷却水ジャケットを備えるシリンダーヘッドとの間に装着される、シリンダーヘッド用金属ガスケットにおいて、
シリンダーヘッド側の前記基板は、シリンダーヘッドの冷却水ジャケットの開口幅に対し同一或いは広い開口幅となる冷却水孔を有し、
シリンダーブロック側の前記基板は、前記冷却水孔よりも小さい開口面積となる冷却水流量調整孔を備えるとともに、シリンダーブロックと接触する当接面に、前記ミクロシール材がコーティングされていない領域がシリンダーブロックの冷却水ジャケットに対して同一或いは広く形成された非コーティング領域を備え、
前記段差調整板は、前記冷却水流量調整孔を覆うとともに、その外周縁が前記シリンダーブロックの冷却水ジャケットの外周縁及び前記シリンダーヘッドの冷却水ジャケットの外周縁のうち外側に位置する外周縁よりも内側に位置し、かつ前記冷却水流量調整孔の開口面積と同一或いは僅かに大きい開口面積となる段差調整板水孔を備えることを特徴とするシリンダーヘッド用金属ガスケット。
A cylinder block having two metal substrates each coated with a micro sealant on each outer surface and a step adjusting plate sandwiched between the metal substrates, and a cooling water jacket formed around the cylinder bore, and the cooling water In the cylinder head metal gasket mounted between the cylinder head and the cooling water jacket corresponding to the jacket,
The substrate on the cylinder head side has cooling water holes that have the same or wider opening width than the opening width of the cooling water jacket of the cylinder head,
The substrate on the cylinder block side includes a cooling water flow rate adjustment hole having an opening area smaller than the cooling water hole, and a region where the micro sealant is not coated on a contact surface in contact with the cylinder block is a cylinder. With uncoated areas formed identically or widely to the cooling water jacket of the block,
The step adjusting plate covers the cooling water flow rate adjusting hole, and an outer peripheral edge thereof is located outside an outer peripheral edge of an outer peripheral edge of the cooling water jacket of the cylinder block and an outer peripheral edge of the cooling water jacket of the cylinder head. And a step adjustment plate water hole having an opening area that is the same as or slightly larger than the opening area of the cooling water flow rate adjustment hole.
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