KR100283435B1

KR100283435B1 - Head gasket

Info

Publication number: KR100283435B1
Application number: KR1019930015730A
Authority: KR
Inventors: 쓰네카즈 우다가와
Original assignee: 이시카와 신이치로우; 이시카와 가스킷 가부시키가이샤
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1993-08-13
Publication date: 2001-03-02
Also published as: KR940009489A

Abstract

균일한 조임 토크로 조여진 개스킷에 있어, 각각의 헤드 볼트의 조이는 힘이 작용하는 밀봉면적이 달리 돼 있어도, 충분한 밀봉면압을 확보하면서 실린더 헤드의 뒤틀림을 방지하고, 밀봉면압의 균일화를 도모할 수가 있는 헤드 개스킷을 제공함을 목적으로, 다기통 엔진의 실린더 열에 따라 형성되는, 헤드 개스킷의 각각의 연소실 구멍의 둘레 가장자리부에, 이들의 연소실 구멍을 둘러싸도록 주 밀봉부를 이루는 주 비드를 배설함과 동시에, 실린더 열의 양단에 위치하는 연소실 구멍의 둘레 가장자리부에 부 비드를 배설하였다.In the gasket tightened with uniform tightening torque, even if the sealing area where the tightening force of each head bolt acts is different, the sealing head pressure can be prevented and the sealing surface pressure can be equalized while ensuring sufficient sealing surface pressure. For the purpose of providing a head gasket, at the circumferential edge of each combustion chamber hole of the head gasket, formed along the cylinder row of the multi-cylinder engine, at the same time, the main bead forming the main seal to surround these combustion chamber holes, The sub-beads were disposed at the peripheral edges of the combustion chamber holes located at both ends of the cylinder row.

개스킷을 조일때, 그 조이는 힘에 의해서, 다기통 엔진의 실린더 열의 양단에 위치하는 연소실 구멍 둘레 가장자리의 주 밀봉부에 발생하는 면압을 분산할 수가 있기 때문에, 그 분산된 면압을, 실린더 헤드의 뒤틀림을 방지하고 헤드 개스킷이 보다 균일한 두께를 얻도록, 전기 부 비드를 배설한 부위에 발생시킬 수가 있다.When tightening the gasket, it is possible to disperse the surface pressure generated in the main sealing portion of the periphery of the combustion chamber bore located at both ends of the cylinder row of the multi-cylinder engine by the tightening force. Can be generated at the site where the electrical beads are excreted so as to prevent them and to obtain a more uniform thickness of the head gasket.

Description

Head gasket

제1도는 본 발명의 실시예 1의 헤드 개스킷의 평면도,1 is a plan view of a head gasket of Embodiment 1 of the present invention,

제2도는 제1도의 C-C 선 확대 종단면도,2 is an enlarged longitudinal sectional view taken along line C-C of FIG.

제3도는 본 발명의 실시예 2의 헤드 개스킷의 일부 종단면도,3 is a partial longitudinal sectional view of the head gasket of Embodiment 2 of the present invention;

제4도는 본 발명의 실시예 3의 헤드 개스킷의 일부 종단면도,4 is a partial longitudinal sectional view of the head gasket of Embodiment 3 of the present invention;

제5도는 종래의 헤드 개스킷의 평면도, 그리고5 is a plan view of a conventional head gasket, and

제6도는 제5도의 D-D선 확대 종단면도이다.6 is an enlarged vertical cross-sectional view of the D-D line of FIG.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1 : 헤드 개스킷 2 : 연소실 구멍1: head gasket 2: combustion chamber hole

3 : 주 비드 4 : 부 비드3: main bead 4: minor bead

5 : 볼트 구멍 6 : 볼트 구멍5: bolt hole 6: bolt hole

7 : 금속판 8 : 금속판7: metal plate 8: metal plate

11 : 헤드 개스킷 12 : 비드11: head gasket 12: bead

15 : 윤활유 구멍 16 : 냉각수 구멍15 lube oil hole 16 coolant hole

17 : 볼트 구멍 18 : 볼트 구멍17: bolt hole 18: bolt hole

본 발명은 다기통 엔진용의 헤드 개스킷에 관한 것이며, 더 상세하게는, 헤드 볼트를 조일때 실린더 헤드에 뒤틀림이 발생하는 것을 방지할 수 있는 헤드 개스킷에 관한 것이다.The present invention relates to a head gasket for a multi-cylinder engine, and more particularly, to a head gasket capable of preventing distortion of the cylinder head when tightening the head bolt.

내연기관의 실린더 헤드와 실린더 블록과의 사이를 밀봉하는 헤드 개스킷에는, 연소실내에 발생하는 연소가스, 오일 갤러리를 순환하는 윤활유, 및 워터 재킷 내의 냉각수 등을 밀봉하기 위해서 적정한 밀봉면압을 발생시킬 필요가 있다. 특히, 연소실 구멍의 둘레 가장자리부에 있어서는, 고온.고압의 연소가스를 밀봉할 필요가 있기 때문에, 종래부터 기계적 강도와 내구성에 뛰어난 금속 개스킷을 이용하여, 전기 연소실 구멍의 둘레 가장자리부에 주 밀봉부를 이루는 비드를 배설하고, 이 비드에 의해서 높은 밀봉면압을 발생시키게 하고 있다.The head gasket sealing between the cylinder head and the cylinder block of the internal combustion engine needs to generate an appropriate sealing surface pressure to seal the combustion gas generated in the combustion chamber, the lubricating oil circulating in the oil gallery, the cooling water in the water jacket, and the like. There is. In particular, in the circumferential edge portion of the combustion chamber hole, since it is necessary to seal the combustion gas of high temperature and high pressure, the main sealing portion is formed in the circumferential edge portion of the electrical combustion chamber hole conventionally using a metal gasket excellent in mechanical strength and durability. The beads to be made are excreted and high beads are generated by the beads.

이와 같은 헤드 개스킷의 종래의 예를 제 5 도 및 제 6 도에 나타내어 설명한다. 우선, 헤드 개스킷(11)에는 둘레 가장자리부에 비드(12)를 마련한 연소실 구멍(13), 마찬가지로 하여 둘레 가장자리부에 밀봉 링을 마련한 윤활유 구멍(15) 및 냉각수 구멍(16) 등이 형성돼 있다. 또, 이 헤드 개스킷을, 도시하지 않은 실린더 블록과 실린더 헤드의 사이에 끼워 볼트로 조일때에, 마찬가지로 도시하지 않은 볼트가 관통하는 볼트 구멍(17, 18)이 형성돼 있다.The conventional example of such a head gasket is shown and demonstrated to FIG. 5 and FIG. First, the head gasket 11 is formed with a combustion chamber hole 13 in which a bead 12 is provided at a peripheral edge, a lubricating oil hole 15, a cooling water hole 16, and the like, in which a sealing ring is provided at the peripheral edge. . When the head gasket is sandwiched between a cylinder block (not shown) and the cylinder head and tightened with a bolt, bolt holes 17 and 18 through which bolts not shown are similarly formed are formed.

또한, 볼트 구멍(17)을 관통하는 헤드 볼트의 조이는 힘은, 주로 각각 그림중 A로 나타내는 범위에 작용하여, 이 범위에 면압을 발생시키고, 한편, 볼트 구멍(18)을 관통하는 헤드 볼트의 죔힘은 주로 각각 그림중 B로 나타내는 범위에 작용하여 면압을 발생시키고 있다.In addition, the tightening force of the head bolt penetrating the bolt hole 17 mainly acts on the range indicated by A in the figure, respectively, and generates a surface pressure in this range, while the head bolt penetrates the bolt hole 18. The fastening mainly acts on the range indicated by B in the figure to generate surface pressure.

한편, 이와 같은 종래의 헤드 개스킷(11)을 실린더 헤드와 실린더 블록과의 사이에 끼워넣을 경우에는, 헤드 볼트의 조이는힘에 의해 발생하는 밀봉면압이, 충분한 밀봉성능을 장기간에 걸쳐 보지하는데 적합한 범위내가 되도록 주의할 필요가 있다. 이는, 볼트를 조이는힘에 의해 발생하는 밀봉면압이 지나치게 약하면 연소가스 등을 밀봉하는 기능을 충분히 다할 수가 없으며, 한편, 이 밀봉면압을 필요이상으로 높게 하면, 밀봉부의 파손이나 기능저하 등을 초래하여 밀봉성능을 장기간에 걸쳐 유지할 수 없게 되기 때문이다.On the other hand, when the conventional head gasket 11 is sandwiched between the cylinder head and the cylinder block, the sealing surface pressure generated by the tightening force of the head bolt is suitable for holding a sufficient sealing performance for a long time. I need to be as careful as possible. If the sealing surface pressure generated by the force of tightening the bolt is too weak, the function of sealing the combustion gas and the like cannot be sufficiently performed. On the other hand, if the sealing surface pressure is made higher than necessary, the sealing portion may be damaged or the function may be deteriorated. This is because the sealing performance cannot be maintained for a long time.

따라서, 헤드 개스킷(11)을 실린더 헤드와 함께 실린더 블록에 볼트로 조일 경우에는, 미리 정해진 순서에 따라서 헤드 볼트를 조이고 다시, 각각의 헤드 볼트의 조임 토크가 균일하게 되도록, 토크 렌치로 소정의 조임 토크가 되기까지 조이는 것이다.Therefore, when the head gasket 11 is bolted to the cylinder block together with the cylinder head, the head bolt is tightened in a predetermined order and predetermined tightening with a torque wrench so that the tightening torque of each head bolt becomes uniform. Tighten until it becomes torque.

그런데, 제 5 도 및 제 6 도에 나타낸 종래의 헤드 개스킷(11)의 경우는, 볼트 구멍(18)을 관통하는 헤드 볼트의 조이는 힘이 작용하는 B의 범위의 밀봉면적이, 볼트 구멍(17)을 관통하는 헤드 볼트의 조이는 힘이 작용하는 A의 범위의 밀봉면적에 비해 대폭으로 작기 때문에, 전기한 B의 범위에 작용하는 면압이 A의 범위에 작용하는 면압보다 대폭으로 커져, 비드에 필요시상의 누름힘이 걸리어 기능저하가 생기기도하고 파손되기도 하여, 실린더 헤드가 미묘하게 아치 꼴로 뒤틀려서 헤드 개스킷(11)의 보다 균일한 조임 두께가 되지 못하여, 밀봉성능이 저하한다고 하는 문제점이 있었다.By the way, in the case of the conventional head gasket 11 shown to FIG. 5 and FIG. 6, the sealing area of the range B which the tightening force of the head bolt which penetrates the bolt hole 18 acts is the bolt hole 17 Since the tightening force of the head bolt passing through) is significantly smaller than the sealing area of the range of A acting, the surface pressure acting on the range of B described above is significantly larger than the surface pressure acting on the range of A, which is necessary for the bead. There was a problem that the pressing force of the sagittal was applied and the function was deteriorated or damaged, and the cylinder head was subtly arcuately twisted to prevent a more uniform tightening thickness of the head gasket 11 and the sealing performance was lowered. .

한편, 이 헤드 개스킷(11)의 양단부(兩端部)의 볼트 구멍(18)을 관통하는 헤드 볼트의 조임 토크를, 그밖의 볼트 구멍(17)을 관통하는 헤드 볼트의 죔 토크보다도 작게 하면, 발생하는 면압을 보다 균일하게는 할 수 있으나, 그와 같이 한 경우에는, 전체적으로 밀봉면압이 부족하여 충분한 밀봉성능을 얻을 수 없게 된다는 문제가 있었다.On the other hand, if the tightening torque of the head bolt which penetrates the bolt hole 18 of the both ends of this head gasket 11 is smaller than the clamping torque of the head bolt which penetrates the other bolt hole 17, The surface pressure generated can be made more uniform, but in such a case, there is a problem that the sealing surface pressure as a whole is insufficient and sufficient sealing performance cannot be obtained.

본 발명은 위와 같은 문제점에 비추어, 균일한 조임 토크로 조여진, 각각의 헤드 볼트의 조이는힘이 작용하는 밀봉면적이 달라도, 충분한 밀봉면압을 확보하면서, 실린더 헤드의 뒤틀림을 방지하여, 밀봉면압의 균일화를 도모할 수가 있는 헤드 개스킷을 제공함을 목적으로 하는 것이다.In view of the above problems, the present invention prevents distortion of the cylinder head while ensuring sufficient sealing surface pressure even when the tightening force of each head bolt, which is tightened with uniform tightening torque, is different, thereby ensuring uniform sealing surface pressure. It is an object of the present invention to provide a head gasket capable of achieving this purpose.

전기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 헤드 개스킷은, 3기통 이상의 실린더 열을 가지는 다기통 엔진용 헤드개스킷에 있어서, 실린더 열에 따라서 형성되는, 헤드 개스킷의 각각의 연소실 구멍의 둘레 가장자리부에, 이들 연소실 구멍을 둘러싸도록 주 밀봉부를 이루는 주 비드를 배설함과 동시에, 전기 실린더 열의 양단에 위치하는 연소실 구멍의 둘레 가장자리부에 부 비드를 배설한 것을 특징으로 하는 구성이다.The head gasket of the present invention for achieving the above object is a head gasket for a multicylinder engine having a cylinder row of three or more cylinders, the peripheral edge portion of each combustion chamber hole of the head gasket formed in accordance with the cylinder row, The main bead constituting the main seal portion is disposed so as to surround the combustion chamber hole, and the secondary bead is disposed at the peripheral edges of the combustion chamber holes located at both ends of the electric cylinder row.

주 비드 및 부 비드의 수는, 헤드 볼트의 조이는 힘에 의해 발생하는 밀봉면압이 각각의 연소실 구멍의 둘레 가장자리부에 있어 균일하고 적정한 범위내에 들도록하면 좋은 것이며, 특히 한정되는 것은 아니다.The number of primary beads and minor beads may be such that the sealing surface pressure generated by the tightening force of the head bolts falls within a uniform and proper range at the peripheral edge of each combustion chamber hole, and is not particularly limited.

또, 부 비드는, 부 비드를 배설하는 연소실 구멍의 둘레 가장자리부의 전 둘레에 마련하여도 좋고, 혹은, 그의 일부에 선택적으로 배설하여도 좋다.In addition, the sub-bead may be provided around the perimeter of the circumferential edge portion of the combustion chamber hole in which the sub-bead is disposed, or may be selectively disposed in a portion thereof.

또한, 주 비드와 부 비드는, 공통의 금속판에 형성하여도 좋고, 딴 금속판에 형성하여 그들을 적층하도록 구성하여도 좋다.In addition, the main bead and the sub-bead may be formed on a common metal plate, or may be formed on another metal plate to be laminated.

본 발명의 헤드 개스킷은 이상과 같은 구성을 가지고 있기 때문에, 개스킷을 조일때에, 그 조이는힘에 의해 다기통 엔진의 실린더 열의 양단에 위치하는 연소실 구멍 둘레 가장자리의 주 밀봉부에 발생하는 면압이 분산되고, 그 분산된 만압이 실린더 헤드의 뒤틀림을 방지하고 헤드 개스킷이 보다 균일한 두께를 얻도록, 부 비드를 배설한 부위에 발생하도록 작용한다.Since the head gasket of the present invention has the configuration as described above, when tightening the gasket, the surface pressure generated by the tightening force is generated in the main sealing portion of the peripheral edge of the combustion chamber hole located at both ends of the cylinder row of the multi-cylinder engine. The distributed full pressure acts to occur at the site of excretion of the bead so as to prevent distortion of the cylinder head and to obtain a more uniform thickness of the head gasket.

[실시예]EXAMPLE

다음으로 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 제 1 도 및 제 2 도는 본 발명의 실시예 1의 헤드 개스킷(1)이며, 각각의 연소실 구멍(2)의 둘레 가장자리부에는 이들 연소실 구멍(2)를 둘러싸 형성된 환상(環狀)의 주 비드(3)가 배설돼 있고, 또 이 헤드 개스킷(1)의 양단에 위치하는 연소실 구멍(2)의 둘레 가장자리부에는 환상의 부 비드(4)가 형성돼 있다.Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are head gaskets 1 of the first embodiment of the present invention, wherein the peripheral edges of the respective combustion chamber holes 2 are annular main beads formed around the combustion chamber holes 2. (3) is provided, and the annular secondary bead 4 is formed in the peripheral edge part of the combustion chamber hole 2 located in the both ends of this head gasket 1.

이 헤드 개스킷(1)의 경우도, 제 5 도에 나타낸 종래의 예와 마찬가지로 볼트 구멍(5)를 관통하는 헤드 볼트의 조이는힘에 의해 발생하는 면압이 작용하는 A의 범위의 밀봉면적과, 볼트 구멍(6)을 관통하는 헤드 볼트의 조이는 힘에 의해 발생하는 면압이 작용하는 B의 범위의 밀봉면적이, 대폭으로 달리 돼 있는 것이지만, 양단의 연소실 구멍(2)의 둘레 가장자리부에는 부 비드(4)가 형성돼 있기 때문에, 이 부 비드(4)의 내측의 주 비두(3)에 발생하는 면압이 감소되어, 이 감소된 만큼의 면압이 부 비드(4)의 배설부위에 발생한다.Also in the case of this head gasket 1, the sealing area of the range of A to which the surface pressure generated by the tightening force of the head bolt penetrating the bolt hole 5 acts similarly to the conventional example shown in FIG. Although the sealing area in the range of B, in which the surface pressure generated by the tightening force of the head bolt penetrating the hole 6, is drastically different, the peripheral edges of the combustion chamber holes 2 at both ends are provided with a minor bead ( Since 4) is formed, the surface pressure generated in the main nasal 3 inside the secondary bead 4 is reduced, and this reduced surface pressure is generated at the excretion site of the secondary bead 4.

즉, 이 양단의 연소실 구멍(2)의 둘레 가장자리부에 있어 발생하는 면압은, 주 비드(3)와 부 비드(4)를 이중으로 마련한 것에 의해서 분산되어, 모든 헤드 볼트의 조임 토크를 균일하게 한 경우에도, 이 주 비드(3) 및 부 비드(4)에는 과대한 조임 응력이 걸리지 않아, 이들에 기능저하가 발생하거나 파손이 생기거나 하는 사태를 미연에 회피할 수가 있다.That is, the surface pressure generated at the peripheral edges of the combustion chamber holes 2 at both ends is dispersed by providing the main bead 3 and the sub bead 4 in duplicate, so that the tightening torques of all the head bolts are uniform. Even in this case, excessive tightening stress is not applied to the main bead 3 and the sub-bead 4, so that a situation in which functional degradation or breakage occurs can be avoided.

따라서, 이 헤드 개스킷(1)을 실린더 블록과 실린더 헤드의 사이에 넣고 조인 상태에서, 헤드 개스킷(1)의 변형한 주 비드의 높이는 모두의 연소실 구멍(2)에 있어 보다 균일하게 보지되어, 이 헤드 개스킷에 눌린 상태로 맞닿는 실린더 헤드의 뒤틀림은 억제된다.Therefore, in the state where the head gasket 1 is sandwiched between the cylinder block and the cylinder head and tightened, the height of the deformed main bead of the head gasket 1 is held more uniformly in all the combustion chamber holes 2, The distortion of the cylinder head abutting against the head gasket is suppressed.

다음, 제 3 도는 본 발명의 헤드 개스킷(1)의 실시예 2인데, 이 실시예의 경우는, 주 비드(3)를 마련한 금속판(7)과, 부 비드(4)를 마련한 금속판(8)과를 적층함에 의해서, 양단이 연소실(2) 둘레 가장자리에 주 비드(3)와 부 비드(4)를 이중으로 배설하고 있다. 게다가, 이 실시예의 경우도 전기 실시예 1과 동등한 작용·효과를 올리는 것이기 때문에 상세한 설명은 생략한다.Next, FIG. 3 shows Embodiment 2 of the head gasket 1 of the present invention. In this embodiment, the metal plate 7 provided with the main bead 3, the metal plate 8 provided with the secondary bead 4, By laminating the two ends, the main bead 3 and the second bead 4 are disposed in duplicate at the periphery of the combustion chamber 2. In addition, in the case of this embodiment, since the same action and effect as those of the first embodiment are enhanced, detailed description thereof will be omitted.

제 4 도에 나타낸 실시예 3에서는, 전기 실시예 1과 마찬가지로 한장의 금속판에 주 비드(3)과 부 비드(4)를 형성하고, 이 부 비드(4)를 양단의 연소실 구멍(2)의 B로 나타내는 범위 만에 마련한 예이다.In Example 3 shown in FIG. 4, the main bead 3 and the subbead 4 are formed in one sheet of metal plate in the same manner as in the first embodiment, and the subbead 4 is formed at both ends of the combustion chamber holes 2. It is an example provided only in the range shown by B.

이 처럼, 부 비드(4)는, 양단의 연소실 구멍(2) 둘레 가장자리의 일부에 선택적으로 배설하여도 괜찮은 것이다.In this way, the sub-bead 4 may be selectively disposed in a part of the edge around the combustion chamber hole 2 at both ends.

본 발명의 헤드 개스킷은, 다기통 엔진의 실린더 열에 따라 형성되는, 헤드 개스킷의 각각의 연소실 구멍의 둘레 가장자리부에, 이들의 연소실 구멍을 둘러싸도록 주 밀봉부를 이루는 주 비드를 배설함과 동시에, 전기 실린더 열의 양단에 위치하는 연소실 구멍의 둘레 가장자리부에 부 비드를 배설한 것을 특징으로 하는 것이므로, 이하의 효과를 올릴 수가 있다.The head gasket of the present invention is arranged in accordance with the cylinder row of the multi-cylinder engine at the peripheral edge of each combustion chamber hole of the head gasket, and the main bead forming the main seal so as to surround these combustion chamber holes, Since the sub-beads are arranged at the peripheral edges of the combustion chamber holes located at both ends of the cylinder row, the following effects can be obtained.

개스킷을 조일때, 그 조이는 힘에 의해서, 다기통 엔진의 실린더 열의 양단에 위치하는 연소실 구멍 둘레 가장자리의 주 밀봉부에 발생하는 면압을 분산할 수가 있기 때문에, 그 분산된 면압을, 실린더 헤드의 뒤틀림을 방지하고 헤드 개스킷이 보다 균일한 두께를 얻도록, 부 비드를 배설한 부위에 발생시킬 수가 있다.When tightening the gasket, it is possible to disperse the surface pressure generated in the main sealing portion of the periphery of the combustion chamber bore located at both ends of the cylinder row of the multi-cylinder engine by the tightening force. Can be generated at the site where the secondary beads are excreted so as to obtain a more uniform thickness.

따라서, 균일한 조임 토크로 조여진 개스킷에 있어, 각각의 헤드볼트의 조이는 힘이 작용하는 밀봉면적이 달리 돼 있어도, 충분한 밀봉면압을 확보하면서 실린더 헤드의 뒤틀림을 방지하여, 밀봉면압의 균일화를 도모할 수가 있다.Therefore, in a gasket tightened with uniform tightening torque, even if the sealing area where the tightening force of each head bolt acts is different, the sealing head pressure can be uniformed while ensuring sufficient sealing surface pressure while preventing the cylinder head from twisting. There is a number.

Claims

In the head gasket for a multi-cylinder engine having three or more cylinder rows, a main bead is formed along the cylinder row to form a main seal in the peripheral edge of each combustion chamber hole of the head gasket so as to surround these combustion chamber holes. At the same time as disposing, the head gasket is characterized in that the sub-bead is disposed at the peripheral edge portion of only the combustion chamber holes located at both ends of the cylinder row.