WO2012133046A1 - シリンダヘッドガスケット - Google Patents

シリンダヘッドガスケット Download PDF

Info

Publication number
WO2012133046A1
WO2012133046A1 PCT/JP2012/057186 JP2012057186W WO2012133046A1 WO 2012133046 A1 WO2012133046 A1 WO 2012133046A1 JP 2012057186 W JP2012057186 W JP 2012057186W WO 2012133046 A1 WO2012133046 A1 WO 2012133046A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cylinder
cylinder head
hole
thickness
main
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/057186
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
隆弘 丹羽
博信 今中
猛 村田
真也 和佐田
Original Assignee
ニチアス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ニチアス株式会社 filed Critical ニチアス株式会社
Priority to EP12764187.6A priority Critical patent/EP2693086B1/en
Priority to US14/007,624 priority patent/US9261192B2/en
Priority to CN201280016305.0A priority patent/CN103459901B/zh
Publication of WO2012133046A1 publication Critical patent/WO2012133046A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J10/00—Engine or like cylinders; Features of hollow, e.g. cylindrical, bodies in general
    • F16J10/02—Cylinders designed to receive moving pistons or plungers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818—Flat gaskets
    • F16J15/0825—Flat gaskets laminated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818—Flat gaskets
    • F16J15/0825—Flat gaskets laminated
    • F16J15/0831—Flat gaskets laminated with mounting aids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818—Flat gaskets
    • F16J2015/085—Flat gaskets without fold over
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818—Flat gaskets
    • F16J2015/0862—Flat gaskets with a bore ring

Definitions

  • the present invention relates to a cylinder head gasket inserted between a cylinder block and a cylinder head of an engine such as an automobile.
  • the thickness of the gasket at the periphery of the cylinder hole is made larger than the thickness of other parts to increase the tightening force per unit area of the periphery of the cylinder hole.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 8-285080 discloses a single plate type cylinder head gasket made of an elastic metal plate, in which a metal plate surrounding a peripheral portion of each cylinder bore with an appropriate width is formed in a predetermined shape.
  • the gasket remaining part excluding the peripheral part is formed of a metal plate having a thickness thinner and harder than that of the cylinder bore peripheral part.
  • the gasket residual part and the cylinder bore peripheral part are fitted together, and the fitting part is formed. Laser welding is disclosed.
  • the thickness of the gasket remaining portion cannot be made too small. In the example, it is 0.2 mm at most, The difference between the thickness of the peripheral edge of the cylinder bore is 0.05 mm. With a single-plate gasket and such a thickness difference, it cannot be said that the followability of the cylinder head gasket to a large lift of a recent cylinder head is sufficient. On the other hand, it is also required to reduce the material constituting the gasket as part of reducing the weight. Therefore, it has been desired to develop a cylinder head gasket that has excellent followability to the lift of the cylinder head, can further suppress the lift amount of the cylinder head from the gasket side, and can reduce the material used.
  • the present invention is to provide a cylinder head gasket that has excellent followability to the lift of the cylinder head, can suppress the lift of the cylinder head from the gasket side, and can reduce the material used.
  • the present inventor has found that the metal plate sandwiched between the main members on both sides has a cylinder hole peripheral portion surrounding the cylinder hole with a predetermined width (first medium material). And if it is a metal plate (second intermediate material) having oil holes and bolt holes arranged outside the first intermediate material, the first intermediate material and the second intermediate material are separate members, Since the thickness of the first intermediate material can be made larger than the thickness of the second intermediate material, a gasket can be obtained that has excellent followability to lift, can suppress lift of the cylinder head from the gasket side, and can reduce the material used. As a result, the present invention has been completed.
  • the present invention comprises a main material on the cylinder head side, a main material on the cylinder block side, and a middle material sandwiched between the main material on the cylinder head side and the main material on the cylinder block side.
  • the first intermediate member and a second intermediate member that is a separate member separated from the first intermediate member, the first intermediate member having a cylinder hole peripheral portion surrounding the cylinder hole with a predetermined width, A bead surrounding the cylinder hole is formed at the periphery of the cylinder hole, and is arranged separately in each of the cylinder holes, or is an integrally formed metal plate connected between the cylinder holes, and the second intermediate material is A metal plate having an oil hole and a bolt hole disposed outside the first intermediate material, wherein the thickness of the first intermediate material is larger than the thickness of the second intermediate material.
  • a cylinder head gasket is provided.
  • the medium material (shim plate) having a large thickness is interposed between the main materials on both sides, the lift of the cylinder head can be suppressed.
  • the number of intermediate members to which beads are applied at the peripheral edge of the cylinder hole is three or more, the follow-up amount per single plate with respect to the gap between the flanges is small, and the follow-up performance of the gasket is improved.
  • the first intermediate member and the second intermediate member are separate members, the thickness of the first intermediate member can be set to be greater than the thickness of the second intermediate member by 0.07 mm or more, and the degree of design freedom is increased. Rise. For this reason, the fastening force per unit area of the cylinder hole peripheral portion can be increased, and the sealing performance is improved.
  • the 1st intermediate material and the 2nd intermediate material are used only for a required part, the material used can be reduced.
  • FIG. 6 is a view taken along line AA in FIG. 5. It is the figure seen along the BB line of FIG. FIG.
  • FIG. 7 is a view taken along line CC in FIG. 6.
  • FIG. 7 is a view taken along line DD in FIG. 6. It is the figure seen along the EE line of FIG.
  • FIG. 7 is a view taken along line FF in FIG. 6. It is the figure seen along the GG line of FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a portion X in FIG. 5.
  • gasket a cylinder head gasket (hereinafter also simply referred to as “gasket”) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the solid line box is a bead.
  • a gasket 10 according to an embodiment of the present invention is used as a seal member for a joint surface between a cylinder block and a cylinder head.
  • the main material 1 on the cylinder block side, the main material 4 on the cylinder head side, and the main material It consists of the intermediate material pinched
  • the intermediate material includes a first intermediate material 2 and a second intermediate material 3 which is a separate member separated from the first intermediate material 2. Note that “separation” means a state where there is no mutual contact and no overlapping portion.
  • the main material 1 on the cylinder block side and the main material 4 on the cylinder head side are each one in this example, but are not limited to this, and two or more of them may be laminated.
  • the main material 1 on the cylinder block side is shown in FIG.
  • the contour shape of the main material 1 generally corresponds to the joint surface shape of the cylinder block and the cylinder head.
  • the main material 1 includes a cylinder hole 12, a large number of cooling water holes 13 having a relatively small hole diameter around the cylinder hole 12, and an oil hole 16 having a relatively large hole diameter disposed outside the cooling water hole 13.
  • the screw hole 18 is located outside the joint surface shape between the cylinder block and the cylinder head.
  • the main material 1 is formed with a bead 121 surrounding the cylinder hole 12 at the periphery of the cylinder hole 12, and a bead 161 surrounding the oil hole 16 at the periphery of the oil hole 16.
  • a bead 181 that surrounds the four cylinder holes 12 from the outside is formed.
  • a bead 161 surrounding the bead 181 and the oil hole 16 is located around the bolt hole 15, or a beat 151 surrounding the bolt hole 15 is formed.
  • the height of the bead in the main material 1 is, for example, about 0.05 to 0.3 mm.
  • the shape of the bead in the main material 1 may be either a full bead having a mountain-shaped cross-sectional shape or a half bead having a step shape as shown by reference numeral 161 in FIG. 11 or reference numeral 151 in FIG. 12, for example. Then, the bead 121 surrounding the cylinder hole 12 is a full bead, and the bead 181 surrounding the oil hole is a half bead.
  • the main material 4 on the cylinder head side is shown in FIG.
  • the main material 4 is different from the main material 1 in that the main material 4 is not formed with a locking hole 17 for locking the locking piece 23 of the first middle material 2 and the bead is the periphery of the cylinder hole 12. Except for the portion, it is formed so as to be symmetrical in the thickness direction.
  • the locking hole 17 to which the locking piece 23 of the first intermediate member 2 is latched only needs to be formed in either the main material 1 or the main material 4.
  • the main material 4 has a locking hole. Is no longer necessary.
  • the bead so as to be symmetrical in the thickness direction except for the cylinder hole peripheral portion 21, the followability of the gasket is improved with respect to the lift of the cylinder. Further, since the first intermediate member 2 is interposed in the cylinder hole peripheral portion 21, even if the bead is the same in the thickness direction, the effect of the present invention is exhibited.
  • steel plate examples include stainless steel plates, SPCC steel plates, aluminum steel plates and the like. Known methods can be used for forming the steel plate, the rubber material, and the rubber material on the steel plate.
  • the first intermediate member 2 has a cylinder hole peripheral portion 21 that surrounds the cylinder hole 12 with a predetermined width, and is connected between the cylinder holes 12 in which a bead 22 surrounding the cylinder hole 12 is formed in the cylinder hole peripheral portion 21. It is an integral metal plate. That is, the four cylinder hole peripheral portions 21 are connected and integrated by the connecting portion 25.
  • the plate thickness of the first intermediate member 2 is 0.15 mm to 0.30 mm, preferably 0.20 mm to 0.25 mm, and more preferably 0.2 mm. As described above, the thickness of the first intermediate material 2 needs to be adjusted in consideration of the gasket followability, but the second intermediate material 3 is separated from the second intermediate material 3 so that the level difference with the second intermediate material 3 is increased.
  • the metal plate that is the first intermediate material 2 SUS301H defined in JIS G 4313 can be used.
  • the height of the bead in the first intermediate member 2 is, for example, about 0.05 to 0.30 mm.
  • the beads in the first intermediate material 2 are full beads or half beads, and are full beads in this example.
  • the first intermediate member 2 is not limited to an integrated member in which the four cylinder hole peripheral portions 21 are connected by the connecting portions 25, respectively. They may be arranged separately from each other.
  • the first intermediate member 2 is formed with a locking piece 23 that protrudes outward from the outer peripheral portion of the cylinder hole peripheral portion 21. Thereby, it can be latched in the locking hole 17 of the main material 1. That is, as shown in FIG. 14, the locking piece 23 is inserted into the locking hole 17, bent to the opposite side, and locked.
  • the first intermediate material 2 may be hooked on the main material 4. In this case, the locking hole 17 is formed in the main material 4.
  • the second intermediate material 3 is a metal plate having oil holes 16 arranged outside the first intermediate material 2, bolt holes 15, and screw holes 18 fixed together with the main materials 1 and 4. At the center of the second intermediate material 3, there is a large through-hole 32 that can accommodate the first intermediate material 2 separately from the second intermediate material 3. That is, the cylinder hole 12 and the cooling water hole 13 are located in the through hole 32.
  • the plate thickness of the second intermediate member 3 is at least 0.07 mm or more, preferably 0.08 mm or more, and more preferably 0.09 mm to 0.12 mm less than the thickness of the first intermediate member 2. In this way, by reducing the thickness of the second intermediate member 3, the step with the first intermediate member 2 can be increased, and the tightening force per unit area of the cylinder hole peripheral portion is increased.
  • the metal plate as the second intermediate material SUS304 or SPCC steel plate defined in JIS G 4313 can be used.
  • the second intermediate material 3 may or may not have a bead, but in this example, it is a flat plate on which no bead is formed. Even if a bead is not formed on the second intermediate member 3, the bead is formed on the periphery of the oil hole 16 of the main members 1, 4, so that the tightening force of the periphery of the oil hole 16 can be increased.
  • FIG. 5 shows the arrangement relationship of the three members of the main material 1, the first intermediate material 2, and the second intermediate material 3. That is, in the first intermediate member 2, the locking piece 23 is latched to the locking hole 17 of the main material 1.
  • the second intermediate member 3 is screwed to the main member 4 as shown in FIG.
  • the cylinder hole 12 and the cooling water hole 13 are located in the through hole 32 portion of the second intermediate material 3.
  • the main material 4 on the cylinder head side is incorporated in the two-layer structure shown in FIG. 5, and a three-layer book consisting of the two main materials 1, 4, the first intermediate material 2, and the second intermediate material 3 shown in FIG. An inventive gasket is obtained.
  • the cylinder hole peripheral portion that surrounds the cylinder hole 12 with a predetermined width is formed of three plates on which beads are formed, that is, three main materials 1, 4 and a first intermediate material 2.
  • Layer structure Experiments have shown that increasing the number of bead plates stacked improves the follow-up performance of the gasket to the flange lift. That is, since the gasket 10 requires a small amount of follow-up per single plate with respect to the gap between the flanges, the follow-up performance of the gasket is improved.
  • the thickness of the first intermediate material 2 (shim) at the peripheral portion of the cylinder hole is large. According to experiments, it has been found that in the case of a gasket in which a shim plate is interposed between two main materials formed with full beads, the head lift can be suppressed as the thickness of the shim plate is increased. That is, the gasket 10 can suppress the lift of the flange from the gasket side.
  • the first intermediate material 2 and the second intermediate material 3 are separate members, the thickness of the first intermediate material can be made larger than the thickness of the second intermediate material. For this reason, the fastening force per unit area of the cylinder hole peripheral portion can be increased, and the sealing performance is improved. Moreover, since the 1st intermediate material 2 and the 2nd intermediate material 3 are used only for a required part, a use material can be reduced.
  • the oil hole peripheral portion has a three-layer structure of three plate materials in which full beads are formed, that is, main materials 1, 4 and second intermediate material 3. Since the oil pressure flowing through the oil hole 16 is smaller than the cylinder pressure, it is sufficient as a seal for the oil hole.
  • the first intermediate member 2 is formed by stacking a plurality of metal plates in which a bead 22 surrounding the cylinder hole 12 is formed on the cylinder hole peripheral portion 21. It may be combined. In this case, as in the case where the number of the metal plates is one, it is preferable that the total thickness of the plurality of sheets is greater than the thickness of the second intermediate material by 0.07 mm or more.
  • the first intermediate material 2 is a superposition of a plurality of sheets, the thickness difference from the second intermediate material can be easily increased.
  • the number of stacked intermediate members provided with beads at the peripheral edge of the cylinder hole is four or more, the follow-up amount per single plate with respect to the gap between the flanges is small, and the follow-up performance of the gasket is improved.
  • the cylinder head gasket side can suppress the large lift of the cylinder head during an explosion in the cylinder due to the recent fuel efficiency reduction and output increase of the engine, and excellent follow-up performance can be exhibited. For this reason, it is possible to contribute to a reduction in fuel consumption and an increase in output of the engine and to save resources.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

　両側の主材１、４の間に挟まれる中材とからなり、中材は、第１中材２と分離した別部材の第２中材３とからなり、第１中材２はシリンダ孔１２を所定の幅で囲繞するシリンダ孔周縁部分２１を有し、シリンダ孔周縁部分２１にシリンダ孔１２を囲むビード２２が形成された、シリンダ孔１２の各々に分離して配置されるか、又はシリンダ孔１２間で連結した一体形状の金属板であり、第２中材３は第１中材２の外側に配置されるオイル孔１６及びボルト孔１５を有する金属板であり、第１中材２の厚みは、第２中材３の厚みより大とする。これにより、シリンダヘッドのリフトに対する追従性が優れ、シリンダヘッドのリフトをガスケット側から抑制することができ且つ使用材料を低減できる。

Description

シリンダヘッドガスケット
　本発明は、自動車等のエンジンのシリンダブロックとシリンダヘッドとの間に介挿されるシリンダヘッドガスケットに関するものである。
　近年、エンジンの低燃費化と出力増大化のため、燃焼室内は温度と内圧が上昇する傾向にある。すなわち、エンジンの最高爆発圧力が上昇傾向にある一方で、エンジンの軽量化に伴い、その機械的強度が低下する傾向にある。その結果、シリンダ内爆発時において、シリンダヘッドのリフトが大きくなり、そのリフトに対するシリンダヘッドガスケットの追従性が求められている。シリンダヘッドのリフトに対するシリンダヘッドガスケットの追従性が低下すると、シール漏れが発生する。また、シリンダヘッドのリフトをガスケット側から抑制することも求められている。
　これを解決するものとして、シリンダ孔周縁部分のガスケットの厚みを他の部分の厚みより大きくして、シリンダ孔周縁部分の単位面積当たりの締め付け力を増大させることにより、シール性を高め、リフト量を抑制する方法が知られている。
　特開平８－２８５０８０号公報には、弾性金属板を素材とする単板型シリンダヘッドガスケットにおいて、各シリンダーボア周縁部分を適当な幅で囲繞する金属板を所定の形状に形成し、このシリンダーボア周縁部分を除くガスケット残部を、シリンダーボア周縁部分より厚さが薄く、かつ硬度の高い金属板を素材として形成し、このガスケット残部と前記シリンダーボア周縁部分を嵌合して、その嵌合部をレーザー溶接することが開示されている。
特開平８－２８５０８０号公報
　しかしながら、特開平８－２８５０８０号公報は、ガスケット残部とシリンダーボア周縁部分の嵌合をレーザー溶接で行なっているため、ガスケット残部の厚みを余り小さくできず、実施例ではせいぜい０．２ｍｍであり、シリンダーボア周縁部分の板厚と差は０．０５ｍｍである。単板型ガスケットで且つこのような厚み差では、近年のシリンダヘッドの大きなリフトに対するシリンダヘッドガスケットの追従性は十分とは言えない。また、一方で、軽量化を図る一環でガスケットを構成する材料を減らすことも求められている。従って、シリンダヘッドのリフトに対する追従性に優れ、更にシリンダヘッドのリフト量をガスケット側から抑制することができ且つ使用材料を低減できるシリンダヘッドガスケットの開発が望まれていた。
　すなわち、本発明は、シリンダヘッドのリフトに対する追従性に優れ、シリンダヘッドのリフトをガスケット側から抑制することができ且つ使用材料を低減できるシリンダヘッドガスケットを提供することにある。
　かかる実情において、本発明者は鋭意検討を行った結果、両側の主材間に挟まれる中材を、シリンダ孔を所定の幅で囲繞するシリンダ孔周縁部分を有する金属板（第１中材）と、該第１中材より外側に配置されるオイル孔及びボルト孔を有する金属板（第２中材）とし、第１中材と第２中材とは分離した別個の部材とすれば、第１中材の板厚を第２中材の板厚より大きく採れるため、リフトに対する追従性に優れ、シリンダヘッドのリフトをガスケット側から抑制することができ且つ使用材料を低減できるガスケットが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明は、シリンダヘッド側の主材と、シリンダブロック側の主材と、該リンダヘッド側の主材とシリンダブロック側の主材間に挟まれる中材とからなり、該中材は、第１中材と、該第１中材からは分離した別部材の第２中材とからなり、第１中材はシリンダ孔を所定の幅で囲繞するシリンダ孔周縁部分を有し、該シリンダ孔周縁部分にシリンダ孔を囲むビードが形成された、該シリンダ孔の各々に分離して配置されるか、又は該シリンダ孔間で連結した一体形状の金属板であり、第２中材は該第１中材の外側に配置されるオイル孔及びボルト孔を有する金属板であり、該第１中材の板厚は、該第２中材の板厚より大であることを特徴とするシリンダヘッドガスケットを提供するものである。
　本発明によれば、両側の主材間に板厚が大の中材（シム板）を介在させたため、シリンダヘッドのリフトを抑制できる。また、シリンダ孔周縁部分におけるビードを付与した中材の積層枚数が３枚以上となるため、フランジの隙間に対する単板当たりの追従量が少なくて済み、ガスケットの追従性が向上する。また、第１中材と第２中材とは分離した別個の部材であるため、第１中材の厚みを第２中材の厚みより０．０７ｍｍ以上と大きく採れると共に、設計の自由度が高まる。このため、シリンダ孔周縁部分の単位面積当たりの締め付け力を増大させることができ、シール性が向上する。また、第１中材と第２中材とは必要部分のみに使用するため、使用材料を低減できる。
本発明の実施の形態におけるシリンダヘッドガスケットのブロック側の主材の平面図である。 本例のシリンダヘッドガスケットの第１中材の平面図である。 本例のシリンダヘッドガスケットの第２中材の平面図である。 本例のシリンダヘッドガスケットのシリンダヘッド側の主材の平面図である。 本例のシリンダヘッドガスケットのブロック側の主材に２つの中材を組み込んだ平面図である。 本発明の実施の形態におけるシリンダヘッドガスケットの平面図である。 図５のＡ－Ａ線に沿って見た図である。 図６のＢ－Ｂ線に沿って見た図である。 図６のＣ－Ｃ線に沿って見た図である。 図６のＤ－Ｄ線に沿って見た図である。 図６のＥ－Ｅ線に沿って見た図である。 図６のＦ－Ｆ線に沿って見た図である。 図６のＧ－Ｇ線に沿って見た図である。 図５のＸ部分の拡大図である。
　次に、本発明の実施の形態におけるシリンダヘッドガスケット（以下、単に、「ガスケット」とも言う。）を図１～図１４を参照して説明する。図１、２及び４～６において、実線の囲みは、ビードである。
　本発明の実施の形態におけるガスケット１０は、シリンダブロックとシリンダヘッドの接合面のシール部材として使用されるものであり、シリンダブロック側の主材１と、シリンダヘッド側の主材４と、主材１、４間に挟まれる中材とからなる。中材は、第１中材２と、第１中材２からは分離した別部材の第２中材３とからなる。なお、「分離」とは、互いの接触や重複する箇所がなく離間した状態を言う。シリンダブロック側の主材１及びシリンダヘッド側の主材４は、本例ではそれぞれ１枚であるが、これに限定されず、それぞれ２枚以上が積層されたものであってもよい。
　シリンダブロック側の主材１を図１に示す。主材１の輪郭形状は、シリンダブロックとシリンダヘッドの接合面形状に概ね対応したものである。また、主材１は、シリンダ孔１２と、シリンダ孔１２周りの比較的小さな孔径を有する多数の冷却水孔１３と、冷却水孔１３より外側に配置された比較的大きな孔径を有するオイル孔１６と、シリンダ孔の周りに９０度間隔で形成されたボルト孔１５と、第１中材２の係止片２３が掛り止めするボルト孔１５の内側に位置する係止孔１７と、主材１、４と第２中材３を固定するビス孔１８を有する。なお、ビス孔１８は、シリンダブロックとシリンダヘッドの接合面形状の外側に位置する。
　また、主材１は、シリンダ孔１２周縁部分にシリンダ孔１２を囲むビード１２１が形成され、オイル孔１６周縁部分にオイル孔１６を囲むビード１６１が形成され、冷却水孔１３とボルト孔１５間には、４つのシリンダ孔１２を外側から囲むビード１８１が形成されている。なお、ボルト孔１５周りは、ビード１８１とオイル孔１６を囲むビード１６１が位置しているか、あるいはボルト孔１５を囲むビート１５１が形成されている。主材１におけるビードの高さは、例えば０．０５～０．３ｍｍ程度である。主材１におけるビードの形状としては、山型断面形状であるフルビード又は例えば図１１の符号１６１あるいは図１２の符号１５１で示すような段差形状であるハーフビードのいずれであってもよいが、本例では、シリンダ孔１２を囲むビード１２１はフルビードであり、オイル孔を囲むビード１８１はハーフビードである。
　シリンダヘッド側の主材４を図４に示す。主材４において、主材１と異なる点は、主材４には、第１中材２の係止片２３が掛り止めする係止孔１７が形成されていない点及びビードがシリンダ孔１２周縁部分を除き、厚さ方向に対称となるように形成される点にある。第１中材２の係止片２３が掛り止めする係止孔１７は、主材１か主材４のどちらか一方に形成されていればよく、本例では主材４には係止孔が不要となる。また、ビードをシリンダ孔周縁部分２１を除き、厚さ方向に対称となるように形成することで、シリンダのリフトに対して、ガスケットの追従性がよくなる。また、シリンダ孔周縁部分２１は、第１中材２が介在するため、ビードは厚さ方向に同じであっても本発明の効果を奏する。
　主材１、４としては、鋼板の片側又は両側にゴム材を形成した複合部材が挙げられる。鋼板としては、ステンレス鋼板、ＳＰＣＣ鋼板、アルミニウム鋼板等が挙げられる。鋼板及びゴム材並びに鋼板へのゴム材の形成方法は公知のものが使用できる。
　第１中材２は、シリンダ孔１２を所定の幅で囲繞するシリンダ孔周縁部分２１を有し、シリンダ孔周縁部分２１にシリンダ孔１２を囲むビード２２が形成されたシリンダ孔１２間で連結した一体形状の金属板である。すなわち、４つのシリンダ孔周縁部分２１は、連結部２５によりそれぞれ連結されて一体化している。第１中材２の板厚は０．１５ｍｍ～０．３０ｍｍ、好適には０．２０ｍｍ～０．２５ｍｍ、更に好適には、０．２ｍｍである。このように、第１中材２の厚みはガスケット追従性を考慮して調整する必要があるが、第２中材３とは分離部材としたことで、第２中材３との段差を大きくすることができ、シリンダ孔周縁部分の単位面積当たりの締め付け力を増大させることができる。第１中材２である金属板としては、ＪＩＳ　Ｇ　４３１３に規定されているＳＵＳ３０１Ｈが使用できる。第１中材２におけるビードの高さは、例えば０．０５～０．３０ｍｍ程度である。第１中材２におけるビードは、フルビード又はハーフビードであり、本例ではフルビードである。第１中材２は、４つのシリンダ孔周縁部分２１が連結部２５によりそれぞれ連結された一体化ものに限定されず、連結部２５が省略され、４つのシリンダ孔周縁部分２１がシリンダ孔１２の各々に分離して配置されるものであってもよい。
　第１中材２は、シリンダ孔周縁部分２１の外周部より外側へ突出する係止片２３が形成されている。これにより、主材１の係止孔１７に掛り止めすることができる。すなわち、図１４に示すように、係止片２３を係止孔１７に入れ込み、反対側へ折り曲げて掛り止めする。なお、第１中材２は、主材４に掛り止めさせてもよい。この場合、主材４に、係止孔１７を形成しておくことになる。
　第２中材３は、第１中材２の外側に配置されるオイル孔１６、ボルト孔１５及び主材１、４と共に固定されるビス孔１８を有する金属板である。第２中材３の中央には、第１中材２が第２中材３とは分離して収容できる大きな貫通孔３２を有している。すなわち、貫通孔３２に、シリンダ孔１２と冷却水孔１３が位置することになる。
　第２中材３の板厚は、第１中材２の厚みに対して少なくとも０．０７ｍｍ以上、好適には０．０８ｍｍ以上、更に好適には０．０９ｍｍ～０．１２ｍｍ厚みが小さい。このように、第２中材３の厚みを薄くすることで、第１中材２との段差を大きくすることができ、シリンダ孔周縁部分の単位面積当たりの締め付け力を増大させる。第２中材３である金属板としては、ＪＩＳ　Ｇ　４３１３に規定されているＳＵＳ３０４やＳＰＣＣ鋼板が使用できる。第２中材３にはビードが形成されていてもいなくてもよいが、本例ではビードが形成されていない平板である。第２中材３にはビードが形成されていなくとも、主材１、４のオイル孔１６周縁部にビードが形成されているため、オイル孔１６周縁部の締め付け力を高めることができる。
　図５に、主材１、第１中材２及び第２中材３の３つの部材の配置関係を示す。すなわち、第１中材２は、係止片２３が主材１の係止孔１７に掛り止めされている。また、第２中材３は、図６に示すように、主材４にビス止めされる。そして、第２中材３の貫通孔３２部分に、シリンダ孔１２及び冷却水孔１３が位置している。このように、第１中材２と第２中材３は、連続することなく分離しており、必要部分のみに使用するため、使用材料を低減できる。図５の２層構造のものに、シリンダヘッド側の主材４を組み込み、図６に示す２つの主材１、４、第１中材２及び第２中材３からなる３層構造の本発明のガスケットが得られる。
　ガスケット１０において、図８に示すように、シリンダ孔１２を所定の幅で囲繞するシリンダ孔周縁部分はビードが形成された３つの板材、すなわち、主材１、４と第１中材２の３層構造である。実験によれば、ビード板の積層枚数が増えることで、フランジのリフトに対するガスケットの追従性が向上することが判っている。すなわち、ガスケット１０は、フランジの隙間に対する単板当たりの追従量が少なくて済むため、ガスケットの追従性が向上する。
　また、ガスケット１０は、シリンダ孔周縁部分における第１中材２（シム）の厚みが大である。実験によれば、フルビードが形成された２つの主材にシム板を介在させたガスケットの場合、シム板の板厚を厚くすればするほど、ヘッドリフトを抑制できることが判っている。すなわち、ガスケット１０は、フランジのリフトをガスケット側から抑制できる。また、第１中材２と第２中材３とは分離して別個の部材であるため、第１中材の厚みを第２中材の厚みより大きく採れる。このため、シリンダ孔周縁部分の単位面積当たりの締め付け力を増大させることができ、シール性が向上する。また、第１中材２と第２中材３とは必要部分のみに使用するため、使用材料を低減できる。
　オイル孔周縁部分は、図１１に示すように、フルビードが形成された３つの板材、すなわち、主材１、４と第２中材３の３層構造である。オイル孔１６を流れる油圧は、シリンダ圧より小さいため、オイル孔のシールとしては十分である。
　本発明のシリンダヘッドガスケットは、上記実施の形態例に限定されず、例えば、第１中材２が、シリンダ孔周縁部分２１にシリンダ孔１２を囲むビード２２が形成された金属板を複数枚重ね合わせたものとしてもよい。この場合、該金属板が１枚の場合と同様に、該複数枚の板厚の合計の厚みは、該第２中材の厚みより０．０７ｍｍ以上大きくすることが好ましい。第１中材２が複数枚の重ね合わせたものである場合、第２中材との厚み差を容易に大きくとることができる。また、シリンダ孔周縁部分におけるビードを付与した中材の積層枚数が４枚以上となるため、フランジの隙間に対する単板当たりの追従量が少なくて済み、ガスケットの追従性が向上する。
　近年のエンジンの低燃費化と出力増大化に伴うシリンダ内爆発時におけるシリンダヘッドの大きなリフトに対して、シリンダヘッドガスケット側から抑制でき、また優れた追従性を発揮できる。このため、エンジンの低燃費化と出力増大化に貢献できると共に、省資源化が図れる。
　　１　　　シリンダブロック側の主材
　　２　　　第１中材
　　３　　　第２中材
　　４　　　シリンダヘッド側の主材
　　５　　　ビス
　１０　　　ガスケット
　１２　　　シリンダ孔　
　１３　　　冷却水孔
　１５　　　ボルト孔
　１６　　　オイル孔
　１７　　　係止孔
　１８　　　ビス孔
　２１　　　シリンダ孔周縁部分
　２２、４２、１２１　　シリンダ孔周りのフルビード
　２３　　　係止片
　４６、１６１　　　　　オイル孔周りのハーフビード
　４８、１８１　　　　　ハーフビード

Claims (7)

  1. 　シリンダヘッド側の主材と、シリンダブロック側の主材と、該リンダヘッド側の主材とシリンダブロック側の主材間に挟まれる中材とからなり、
    　該中材は、第１中材と、該第１中材からは分離した別部材の第２中材とからなり、
    　第１中材はシリンダ孔を所定の幅で囲繞するシリンダ孔周縁部分を有し、該シリンダ孔周縁部分にシリンダ孔を囲むビードが形成された、該シリンダ孔の各々に分離して配置されるか、又は該シリンダ孔間で連結した一体形状の金属板であり、
    　第２中材は該第１中材の外側に配置されるオイル孔及びボルト孔を有する金属板であり、該第１中材の板厚は、該第２中材の板厚より大であることを特徴とするシリンダヘッドガスケット。
  2. 　シリンダヘッド側の主材は、１枚であるか、又は２枚以上が積層されたものであることを特徴とする請求項１記載のシリンダヘッドガスケット。
  3. 　シリンダブロック側の主材は、１枚であるか、又は２枚以上が積層されたものであることを特徴とする請求項１又は２記載のシリンダヘッドガスケット。
  4. 　該第１中材の厚みは、該第２中材の厚みより０．０７ｍｍ以上大であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のシリンダヘッドガスケット。
  5. 　該第１中材は、該シリンダ孔周縁部分にシリンダ孔を囲むビードが形成された金属板を複数枚重ね合わせたものであり、該複数枚の板厚の合計の厚みは、該第２中材の厚みより０．０７ｍｍ以上大であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のシリンダヘッドガスケット。
  6. 　該第１中材又は該第２中材は、シリンダヘッド側の主材又はシリンダブロック側の主材のいずれか一方に係止されていることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のシリンダヘッドガスケット。
  7. 　シリンダヘッド側の主材又はシリンダブロック側の主材は、いずれも鋼板の両面又は片面にゴム材を形成した複合材であり、シリンダ孔を囲むビードを有することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のシリンダヘッドガスケット。
PCT/JP2012/057186 2011-03-30 2012-03-21 シリンダヘッドガスケット WO2012133046A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12764187.6A EP2693086B1 (en) 2011-03-30 2012-03-21 Cylinder head gasket
US14/007,624 US9261192B2 (en) 2011-03-30 2012-03-21 Cylinder head gasket
CN201280016305.0A CN103459901B (zh) 2011-03-30 2012-03-21 缸垫

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-074138 2011-03-30
JP2011074138A JP5801080B2 (ja) 2011-03-30 2011-03-30 シリンダヘッドガスケット

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012133046A1 true WO2012133046A1 (ja) 2012-10-04

Family

ID=46930778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/057186 WO2012133046A1 (ja) 2011-03-30 2012-03-21 シリンダヘッドガスケット

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9261192B2 (ja)
EP (1) EP2693086B1 (ja)
JP (1) JP5801080B2 (ja)
CN (1) CN103459901B (ja)
WO (1) WO2012133046A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08285080A (ja) 1995-04-12 1996-11-01 Nippon Riikuresu Kogyo Kk シリンダーヘッドガスケット
JP2003227569A (ja) * 2002-02-01 2003-08-15 Taiho Kogyo Co Ltd ガスケット
JP2005127404A (ja) * 2003-10-23 2005-05-19 Taiho Kogyo Co Ltd シリンダヘッドガスケット
JP2007064449A (ja) * 2005-09-01 2007-03-15 Nippon Leakless Corp シリンダーヘッド用積層型メタルガスケット
JP2008202422A (ja) * 2007-02-16 2008-09-04 Ishikawa Gasket Co Ltd シリンダヘッドガスケット

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4971338A (en) * 1988-05-16 1990-11-20 Ishikawa Gasket Co., Ltd. Steel laminate gasket with associated beads
JPH0754692Y2 (ja) * 1992-07-31 1995-12-18 石川ガスケット株式会社 シリンダヘッド用金属積層形ガスケット
JP3581162B2 (ja) * 1993-07-07 2004-10-27 日本リークレス工業株式会社 金属ガスケットの製造方法
JP3049194B2 (ja) 1995-02-28 2000-06-05 日本リークレス工業株式会社 シリンダーヘッドガスケット
JPH0960729A (ja) * 1995-08-28 1997-03-04 Nippon Reinz Co Ltd メタルシリンダヘッドガスケット
DE19637356C1 (de) * 1996-09-13 1998-01-22 Payen Goetze Gmbh Metallische Flachdichtung
US6089572A (en) * 1998-03-03 2000-07-18 Dana Corporation Three-layer gasket with primary and secondary sealing element
JP2003287137A (ja) 2002-03-28 2003-10-10 Nichias Corp 金属ガスケット
JP4041684B2 (ja) * 2002-03-28 2008-01-30 ニチアス株式会社 金属ガスケット
US20050218607A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-06 Nichias Corporation Metal gasket
CA2585968C (en) 2004-10-29 2013-01-29 Yoshitaka Matsushita Metal gasket for cylinder head
JP2006125312A (ja) 2004-10-29 2006-05-18 Nippon Leakless Corp シリンダーヘッド用メタルガスケット
JP2007139177A (ja) * 2005-10-20 2007-06-07 Japan Metal Gasket Co Ltd ガスケット
JP4246726B2 (ja) * 2005-10-21 2009-04-02 石川ガスケット株式会社 金属積層型ガスケット
JP2008248952A (ja) 2007-03-29 2008-10-16 Nichias Corp 金属ガスケット
US8632077B2 (en) * 2008-02-13 2014-01-21 Federal-Mogul Corporation Multilayer static gasket with bead compression limiter
JP2010084937A (ja) 2008-10-03 2010-04-15 Nippon Gasket Co Ltd シリンダヘッドガスケット
JP5307585B2 (ja) 2009-03-05 2013-10-02 日本リークレス工業株式会社 シリンダーヘッド用メタルガスケット
CN201531326U (zh) * 2009-09-29 2010-07-21 上汽通用五菱汽车股份有限公司 发动机缸盖垫片
CN201723327U (zh) * 2010-05-31 2011-01-26 东风(十堰)气缸垫有限公司 多层复合发动机密封垫
CN201763461U (zh) * 2010-06-18 2011-03-16 小康汽车产业（集团）有限公司 汽车发动机汽缸垫

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08285080A (ja) 1995-04-12 1996-11-01 Nippon Riikuresu Kogyo Kk シリンダーヘッドガスケット
JP2003227569A (ja) * 2002-02-01 2003-08-15 Taiho Kogyo Co Ltd ガスケット
JP2005127404A (ja) * 2003-10-23 2005-05-19 Taiho Kogyo Co Ltd シリンダヘッドガスケット
JP2007064449A (ja) * 2005-09-01 2007-03-15 Nippon Leakless Corp シリンダーヘッド用積層型メタルガスケット
JP2008202422A (ja) * 2007-02-16 2008-09-04 Ishikawa Gasket Co Ltd シリンダヘッドガスケット

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2693086A4

Also Published As

Publication number Publication date
US20140123849A1 (en) 2014-05-08
CN103459901A (zh) 2013-12-18
EP2693086B1 (en) 2018-12-26
EP2693086A4 (en) 2015-04-22
CN103459901B (zh) 2016-05-25
US9261192B2 (en) 2016-02-16
JP2012207727A (ja) 2012-10-25
EP2693086A1 (en) 2014-02-05
JP5801080B2 (ja) 2015-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4536765B2 (ja) 金属ガスケット
KR100759661B1 (ko) 가스켓
JP3949690B2 (ja) 金属積層形ガスケット
JP2989282B2 (ja) 金属ガスケット
US6457724B2 (en) Metallic gasket
KR100950000B1 (ko) 실린더 헤드 개스킷
JP4310345B2 (ja) 金属積層形シリンダヘッドガスケット
US8246054B2 (en) Flat metal gaskets
JP4499051B2 (ja) シリンダヘッドガスケット
JP5801080B2 (ja) シリンダヘッドガスケット
JP4852281B2 (ja) ガスケット
JP4541399B2 (ja) 金属製ガスケット
JP4541400B2 (ja) 金属製ガスケット
JP2010139007A (ja) シリンダヘッドガスケット
JP2007309344A (ja) シリンダヘッドガスケット
JP2009191870A (ja) 金属製ガスケット
JP2010084937A (ja) シリンダヘッドガスケット
JP4360471B2 (ja) シリンダヘッドガスケット
JP2007170642A (ja) 金属ガスケット
JP2005133815A (ja) 金属積層形ガスケット
JP5753315B2 (ja) 金属ガスケット
JP4290112B2 (ja) シリンダヘッドガスケット
JP2008215467A (ja) 金属ガスケット
JP2017190834A (ja) ガスケット
JP5943191B2 (ja) シリンダヘッドガスケット

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12764187

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012764187

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14007624

Country of ref document: US