JP2003269611A - Cylinder head gasket - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metallic cylinder head gasket in which high sealing performance is brought out by forming an arrangement suited the characteristic of rubber material and selecting the bead shape. <P>SOLUTION: The share ratio of the axial force of the bolt at the high- pressure part which is the gasket consisting of the metal plate and seals the periphery of the opening 31 of the combustion chamber is set to be high and the share ratio of the axial force of the bolt at the low-pressure part which consists of a water hole 32, an oil hole 33 and a blow-by gas hole 34 or the like is set to be comparatively low. Since the axial force of whole cylinder head gasket is suppressed low, deterioration of the seal member and stress relief are prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのシリン
ダヘッドに用いる金属板製のシリンダヘッドガスケット
に関しており、特に弾性材を焼き付け形成したシリンダ
ヘッドガスケットに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal plate cylinder head gasket used for an engine cylinder head, and more particularly to a cylinder head gasket formed by baking an elastic material.

【０００２】[0002]

【従来技術の内容】従来、弾性を有する金属板に断面凸
形状またはステップ形状からなるビードを形成し、該ビ
ードによって内燃機関の例えば、シリンダヘッドとシリ
ンダブロックとの接合面を効率よくシールする金属製の
シリンダヘッドガスケットが提案され実用に付されてい
る。そしてその表面にはシール性をより高めるためにゴ
ム材を基材とするシール用弾性材を両面の全表面にコー
ティングしているのが一般的な構造である。これを図面
によって説明すると、図１０に示すように金属製板材１
に弾性を有するシート状材２を両面に固着して、これを
所望形状に打抜き形成するシリンダヘッドガスケット構
造（例えば特開昭６３-９６３５９号公報）が用いられ
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, a bead having a convex or stepped cross section is formed on an elastic metal plate, and the bead effectively seals a joint surface of, for example, a cylinder head and a cylinder block of an internal combustion engine. Cylinder head gaskets made of metal have been proposed and put to practical use. A general structure is that the entire surface of both surfaces is coated with a sealing elastic material having a rubber material as a base material in order to further improve the sealing property. This will be described with reference to the drawings. As shown in FIG.
A cylinder head gasket structure (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-96359) is used in which sheet materials 2 having elasticity are fixed to both surfaces and punched into a desired shape.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような金属製板材１にシート状材２を固着したシリンダ
ヘッドガスケットにおいては、シール孔部の圧力の違い
あるいは密封目的の違いに柔軟に対処できる構成とは云
い難い。すなわち、一般的にエンジンのシリンダヘッド
の密封面は図１で示すように、燃焼室開口部３１、水孔
３２、油孔３３、ブローバイガス孔３４及びボルト孔３
５などが点在配置されるもので、これらはそれぞれ孔内
の圧力が異なり、特に燃焼室開口部３１とブローバイガ
ス孔３４などとの圧力差は極めて大きく、これらを同時
に密封するためにはシリンダヘッドとシリンダブロック
の全面に必要最大の強大な締め圧を与えなければなら
ず、従って効率的な締込み作業をもたらさないものとな
る。これを嫌って、それぞれの求めに応じて、強面圧が
必要な箇所には強面圧を、圧力の負荷の低い箇所には適
当面圧を配設するためには面圧調整材（図示していな
い）を部分的に挿入することが考えられるが、これは当
然高コストとなってしまう。However, in the cylinder head gasket in which the sheet-like material 2 is fixed to the metal plate material 1 as described above, it is possible to flexibly cope with the difference in the pressure of the seal hole portion or the difference in the sealing purpose. It is hard to say the composition. That is, generally, the sealing surface of the cylinder head of the engine is, as shown in FIG. 1, a combustion chamber opening 31, a water hole 32, an oil hole 33, a blow-by gas hole 34 and a bolt hole 3.
5 and the like are scatteredly arranged, and the pressures inside the holes are different from each other. Especially, the pressure difference between the combustion chamber opening 31 and the blow-by gas hole 34 is extremely large. The necessary maximum strong clamping pressure must be applied to the entire surface of the head and the cylinder block, so that an efficient tightening work is not brought about. To avoid this, according to each request, a surface pressure adjusting material (shown in the figure) is used to arrange a strong surface pressure where strong surface pressure is needed and an appropriate surface pressure where the pressure load is low. It is conceivable to partially insert (No), but this naturally results in high cost.

【０００４】本発明はこのような欠点に鑑みなされたも
のであって、ゴム材の特性にあった配置をなし、ビード
形状を選択して高い密封性能を発揮することの出来る金
属製のシリンダヘッガスケットを提供することを目的と
している。The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and it is made of a metal cylinder head which is arranged according to the characteristics of the rubber material and can be selected in a bead shape to exhibit a high sealing performance. Intended to provide gaskets.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明を図面を基にして
詳しく説明すると、図１に示すように、内燃機関用のシ
リンダヘッドとシリンダブロック間に装着され、金属板
からなるセンタープレート４へ燃焼室開口部３１、水孔
３２、油孔３３、ブローバイガス孔３４及びボルト孔３
５等を削設したシリンダヘッドガスケットにおいて、前
記燃焼室開口部３１へは断面凸条あるいはステップ状の
ビード４１を形成してその上方からグロメット５を配設
し、その他の部分の両面へ略三角形、四角形、六角形あ
るいは丸輪等の変形形状をもって連続した凸条形状の弾
性シール材６を焼き付け形成したことを特徴としてい
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a center plate 4 made of a metal plate is mounted between a cylinder head and a cylinder block for an internal combustion engine. Combustion chamber opening 31, water hole 32, oil hole 33, blow-by gas hole 34 and bolt hole 3
In a cylinder head gasket in which 5 and the like have been cut, a bead 41 having a convex section or a step is formed in the combustion chamber opening 31 and a grommet 5 is arranged from above the bead 41, and a triangular shape is formed on both sides of other portions. It is characterized in that the elastic seal material 6 in the form of a continuous ridge having a deformed shape such as a quadrangle, a hexagon or a round ring is formed by baking.

【０００６】この弾性シール材６の凸条形状は平面で、
略三角形、四角形、六角形あるいは変形形状で網状をも
って全方向に連続せしめることを特徴としている。The ridge shape of this elastic sealing material 6 is a plane,
It is characterized by being continuous in all directions with a net shape in a substantially triangular shape, a quadrangular shape, a hexagonal shape or a modified shape.

【０００７】[0007]

【発明の実施の形態】本発明でなるシリンダヘッドガス
ケットは、前記のようにシリンダヘッドとシリンダブロ
ック間に装着されこれらをボルトで締結せしめており、
燃焼室開口部３１の周辺を密封する高圧部と、水孔３２
とか油孔３３とかブローバイガス孔３４などの低圧部の
ボルト軸力の分担を、前記高圧部の分担率を高く、比較
的低圧部の分担率を低く設定せしめることでシリンダヘ
ッドガスケット全体の軸力を低く押さえることができる
ものとしている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A cylinder head gasket according to the present invention is mounted between a cylinder head and a cylinder block as described above and fastened with bolts,
A high pressure part for sealing the periphery of the combustion chamber opening 31 and a water hole 32.
By sharing the bolt axial force of the low pressure portion such as the oil hole 33 or the blow-by gas hole 34 with a high share of the high pressure portion and a low share of the relatively low pressure portion, the axial force of the entire cylinder head gasket is set. Is supposed to be kept low.

【０００８】その形態は前記燃焼室開口部３１へは強面
圧を確保できるようにビード４１とグロメット５を併設
配置せしめ、その他の部分へは連続した凸条形状の弾性
シール材６を焼き付け形成して該各々の部分を適当な面
圧状態においており、ここに全面均質な締め圧力を得さ
しめ、弾性シール材６の劣化を防いで応力緩和を防止す
るものとなった。In this embodiment, a bead 41 and a grommet 5 are arranged side by side in the combustion chamber opening 31 so as to secure a strong surface pressure, and a continuous ridge-shaped elastic seal material 6 is baked and formed on the other portions. Then, each of the portions is brought into an appropriate surface pressure state, and a uniform tightening pressure is obtained over the entire area to prevent deterioration of the elastic sealing material 6 and prevent stress relaxation.

【０００９】[0009]

【実施例】本発明では、低圧部の分担率を低く設定せし
めるために弾性シール材６をセンタープレート４へ焼き
付け形成せしめているが、その凸条形状は、山形とか半
丸形などの断面形状として、平面から見て例えば図３に
示す略三角形、あるいは図１及び図６に示す四角形、さ
らには図４に示す六角形などの網状（格子状）をもって
全方向に連続するよう形成せしめる。また、図５に示す
ように丸輪形などの変形形状も採用可能であるのは言う
までもない。EXAMPLE In the present invention, the elastic sealing material 6 is baked on the center plate 4 in order to set the sharing ratio of the low pressure portion to a low value. The convex shape of the convex shape is a cross section such as a mountain shape or a semi-circular shape. As a plan view, for example, a substantially triangular shape shown in FIG. 3, a quadrangular shape shown in FIGS. 1 and 6, and a hexagonal mesh shape (lattice shape) shown in FIG. 4 are formed so as to be continuous in all directions. Further, it goes without saying that a deformed shape such as a round ring shape can be adopted as shown in FIG.

【００１０】なお、前記ボルト孔３５の周辺に設ける弾
性シール材６においては、図６及び図７に示すようにほ
ぼ円周状に包括するビードループ６１を形成せしめる
と、ボルトの締付けに対してその周面で圧力を受け止め
るので安定したシール性を実現する。In the elastic seal member 6 provided around the bolt hole 35, a bead loop 61 is formed so as to cover the bolt hole 35 in a substantially circumferential shape as shown in FIGS. Achieves stable sealing performance by receiving pressure on the peripheral surface.

【００１１】また、図６に示すように前記弾性シール材
６が水圧、油圧、ガス圧などを密封するに要する圧縮量
と、凸条形状が破壊されない圧縮量の範囲の１０〜５０
％に圧縮が確保される厚みを持つハトメ７を前記ボルト
孔３５の座面に配設することも有用である。Further, as shown in FIG. 6, the elastic seal member 6 has a compression amount required to seal water pressure, oil pressure, gas pressure and the like, and a compression amount range from 10 to 50 which does not destroy the ridge shape.
It is also useful to dispose the eyelet 7 having a thickness that ensures the compression of 10% on the seat surface of the bolt hole 35.

【００１２】なお、前記燃焼室開口部３１へ配設したグ
ロメット５の内方に図８に示すように一定厚みで締込み
制限をなすシム８を挿入せしめると、ビード４１の高さ
調整材になり、弾性シール材６の配置された両側面へ向
ける締付け圧をそれぞれ同等なものとする作用を見せ
る。これと同じ作用効果を期待するものとして、図９に
示すような前記グロメット５の内方にセンタープレート
４の端部を折返し加工４２せしめても良く、この構造で
は部品点数の減少が図れ組み付け性にも優れる利点があ
る。It should be noted that, as shown in FIG. 8, by inserting a shim 8 having a constant thickness and restricting tightening into the inside of the grommet 5 provided in the opening 31 of the combustion chamber, a height adjusting material for the bead 41 is formed. In other words, the action of making the tightening pressures to the both side surfaces on which the elastic sealing material 6 is arranged equal is shown. In order to expect the same effect as this, the end of the center plate 4 may be folded back 42 inside the grommet 5 as shown in FIG. 9, and in this structure, the number of parts can be reduced and the assembling property can be improved. There is also an excellent advantage.

【００１３】ここで用いられた弾性シール材６のゴム材
は、合成ゴム材のＮＢＲ（二トリルブタジエンラバー）
が一般的に用いられるが、他に例えば、Ｈ−ＮＢＲ（水
素添加二トリルブタジエンラバー）、ＡＣＭ（アクリル
ゴム）、ＡＥＭ（エチレンアクリルゴム）、ＶＱＭ（フ
ッ素ゴム）、ＦＫＭ（シリコーンゴム）、ＦＶＱＭ（フ
ロロシリコーンゴム）なども採用可能であり、求められ
る性能に応じられるシール材料であるなら特に定める必
要はない。The rubber material of the elastic sealing material 6 used here is a synthetic rubber material NBR (nitryl butadiene rubber).
Is generally used, but other examples include H-NBR (hydrogenated nitrile butadiene rubber), ACM (acrylic rubber), AEM (ethylene acrylic rubber), VQM (fluorine rubber), FKM (silicone rubber), FVQM. (Fluorosilicone rubber) or the like can also be adopted, and if it is a sealing material that meets the required performance, it is not necessary to specify it.

【００１４】なお、センタープレート４へ圧縮による局
部面圧を高めるために設けるビード４１の形成において
は、高圧・高温に曝される燃焼室開口部３１ではバネ特
性を活かすために断面凸状のフルビードを形成するのが
望ましいが、面圧調整のためにステップ状をなすハーフ
ビードに形成することも可能である。In the formation of the bead 41 provided on the center plate 4 to increase the local surface pressure due to compression, the full bead having a convex cross section is utilized in the combustion chamber opening 31 exposed to high pressure and high temperature in order to utilize the spring characteristics. However, it is also possible to form a stepped half bead for adjusting the surface pressure.

【００１５】また、センタープレート４へ設ける弾性シ
ール材６の造形においては、マスキングを用いての塗布
成形またはスクリーン印刷あるいは転写印刷などによる
プリント成形によって形成するのが効率的であり作業的
にも容易で勧められるが、これらに拘り限定するもので
ない。Further, in forming the elastic sealing material 6 provided on the center plate 4, it is efficient and easy in work to form it by application molding using masking or print molding such as screen printing or transfer printing. However, it is not limited to these.

【００１６】[0016]

【発明の効果】以上の説明のように、本発明によるシリ
ンダヘッドガスケットは、燃焼室開口部３１の周辺の高
圧部と、他の孔部が点在する低圧部とのボルト軸力の分
担を、前記高圧部の分担率を高く、比較的低圧部の分担
率を低く設定せしめ、ガスケット全体の軸力を低く押さ
えたものであり、その各々の密封部分を適当な面圧状態
において全面均質な締め圧力を与えており、密封目的の
違いに柔軟に対処できる構成となっている。このことは
弾性シール材６の劣化を防いで応力緩和を防止するもの
となり、復元力となじみ性を長期間維持する。As described above, in the cylinder head gasket according to the present invention, the bolt axial force is shared between the high pressure portion around the combustion chamber opening 31 and the low pressure portion having other holes. , The high-pressure part has a high share, and the relatively low-pressure part has a low share, so that the axial force of the entire gasket is kept low. The tightening pressure is applied so that it can flexibly deal with the difference in the purpose of sealing. This prevents deterioration of the elastic sealing material 6 and prevents stress relaxation, and maintains the restoring force and conformability for a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention.

【図２】図１のＡ−Ａ′図である。FIG. 2 is an AA ′ view of FIG.

【図３】本発明の他の実施例を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing another embodiment of the present invention.

【図４】本発明の他の実施例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing another embodiment of the present invention.

【図５】本発明の他の実施例を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing another embodiment of the present invention.

【図６】本発明の他の実施例を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図７】本発明の他の実施例を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing another embodiment of the present invention.

【図８】本発明の他の実施例を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図９】本発明の他の実施例を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図１０】本発明を実施しない従来例を示す断面図であ
る。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a conventional example in which the present invention is not implemented.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 金属製板材 ２ シート状材 ３１ 燃焼室開口部 ３２ 水孔 ３３ 油孔 ３４ ブローバイガス孔 ３５ ボルト孔 ４ センタープレート ４１ ビード ４２ 折返し加工 ５ グロメット ６ 弾性シール材 ６１ ビードループ ７ ハトメ ８ シム 1 metal plate 2 sheet materials 31 Combustion chamber opening 32 water holes 33 oil hole 34 Blow-by gas hole 35 bolt holes 4 Center plate 41 beads 42 Fold back processing 5 Grommet 6 Elastic sealing material 61 bead loop 7 Eyelet 8 sims

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 金属板からなるセンタープレートへ燃焼
室開口部、水孔、油孔、ガス孔及びボルト孔等を削設配
置したシリンダヘッドガスケットにおいて、前記燃焼室
開口部の周縁へはビードを形成してグロメットを配設
し、その他の部分の両面へ凸条形状をもって連続する弾
性シール材を焼き付け形成したことを特徴とするシリン
ダヘッドガスケット。1. A cylinder head gasket in which a combustion chamber opening, a water hole, an oil hole, a gas hole, a bolt hole and the like are cut and arranged in a center plate made of a metal plate, and a bead is provided on the periphery of the combustion chamber opening. A cylinder head gasket, which is formed by arranging grommets and baking continuous elastic seal materials having a convex shape on both surfaces of other portions. 【請求項２】 前記弾性シール材の凸条形状は平面で略
三角形、四角形、六角形あるいは変形をもって全方向に
連続せしめることを特徴とする請求項１ないし２のシリ
ンダヘッドガスケット。2. The cylinder head gasket according to claim 1 or 2, wherein said elastic seal material has a ridge-like shape which is a triangle, a quadrangle, a hexagon or a plane and is continuous in all directions. 【請求項３】 前記ボルト孔の周辺へほぼ円周状に包括
するビードループを形成したことを特徴とする請求項１
ないし２ないし３のシリンダヘッドガスケット。3. A bead loop is formed around the bolt hole so as to cover the bolt hole in a substantially circumferential shape.
To 2-3 cylinder head gaskets. 【請求項４】 前記弾性シール材が水圧、油圧、ガス圧
などを密封するに要する圧縮量と、凸条形状が破壊しな
い圧縮量の範囲１０〜５０％に圧縮が確保される厚みを
持つハトメをボルト孔の座面に配設したことを特徴とす
る請求項１ないし２ないし３ないし４のシリンダヘッド
ガスケット。4. An eyelet having a thickness that ensures compression within a range of 10 to 50% of the compression amount required for the elastic sealing material to seal water pressure, hydraulic pressure, gas pressure, etc. and the compression amount that does not break the ridge shape. 5. The cylinder head gasket according to claim 1, wherein the cylinder head gasket is disposed on the seat surface of the bolt hole. 【請求項５】 前記ハトメは、弾性シール材の締付け荷
重より、前記グロメットの締付け荷重が高い分担率に設
定せしめることを特徴とする請求項５のシリンダヘッド
ガスケット。5. The cylinder head gasket according to claim 5, wherein the eyelet is set to have a higher share of the tightening load of the grommet than the tightening load of the elastic sealing material. 【請求項６】 前記燃焼室開口部へ配設したグロメット
にシムを挿入したことを特徴とする請求項１のシリンダ
ヘッドガスケット。6. The cylinder head gasket according to claim 1, wherein a shim is inserted into a grommet arranged at the opening of the combustion chamber. 【請求項７】 前記グロメットは前記センタープレート
を折返し加工せしめて形成したことを特徴とする請求項
１ないし７のシリンダヘッドガスケット。7. The cylinder head gasket according to claim 1, wherein the grommet is formed by folding back the center plate.