JP2007170642A - Metallic gasket - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metallic gasket which is applicable to an engine wherein clearance between bores is severely controlled. <P>SOLUTION: Thickened part 5 is formed along a circumference edge of each combustion chamber hole 2 and a synthetic bead consisting of a metallic bead 6 and a rubber bead is formed so as to surround an outer circumference of the thickened part is formed and water holes 4 and bolt holes 3 are provided outside of them. At a hole boundary part X between adjacent combustion chamber holes 2, only the thickened parts 5 except for the synthetic resin are provided and the thickened parts 5 are formed to change in height along a circumference direction so that contact pressure of each thickened part 5 along its circumference direction becomes the same. Beads of adjacent combustion chamber holes are connected with each other. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関を構成するシリンダブロックとシリンダヘッドとの対向する接合面間に介挿され、且つボルト締結されることで当該接合面間をシールするのに有用な金属ガスケットに係り、ビードとして金属ビードと弾性シール材からなるゴムビードとの合成弾力でシールすることで基板の剛性が低い金属ガスケットに有用な技術である。   The present invention relates to a metal gasket that is interposed between opposed joint surfaces of a cylinder block and a cylinder head constituting an internal combustion engine, and is useful for sealing between the joint surfaces by bolt fastening. This is a useful technique for a metal gasket having a low substrate rigidity by sealing with a synthetic elasticity of a metal bead and a rubber bead made of an elastic sealing material.

従来、複数の燃焼室孔が開口した金属ガスケットとしては、例えば特許文献１に記載のガスケットがある。この金属ガスケットは、ステンレス鋼板や軟鋼板などの薄肉金属板から基板を構成し、その基板に対し燃焼室孔、ボルト孔、オイル孔、水孔等の各種の孔を開口し、更に、シールが必要な孔の周囲をシールラインに沿って凸状のフルビードやステップ状のハーフビードからなる金属ビードで囲繞し更に、その金属ビードの上下両面に耐熱性と弾力性を有する弾性シール材を配置して、金属ビードと弾性シール材によるゴムビードとからなる合成ビードの合成弾力でシールしている。そして、合成弾性でシールすることで基板の剛性や締付けトルクの低減を図ることが出来る結果、エンジンの小型化やアルミ化に有効に対応することが出来る。   Conventionally, as a metal gasket having a plurality of combustion chamber holes, for example, there is a gasket described in Patent Document 1. This metal gasket is composed of a thin metal plate such as a stainless steel plate or a mild steel plate, and various holes such as combustion chamber holes, bolt holes, oil holes, water holes, etc. are opened on the substrate, and a seal is provided. Surround the necessary holes with metal beads consisting of convex full beads or stepped half beads along the seal line, and then place elastic seal materials with heat resistance and elasticity on both upper and lower sides of the metal beads It is sealed with a synthetic elasticity of a synthetic bead composed of a metal bead and a rubber bead made of an elastic sealing material. Further, by sealing with synthetic elasticity, the rigidity of the substrate and the tightening torque can be reduced, so that the engine can be effectively reduced in size and aluminum.

また、燃焼室孔の外周を囲繞するように、基板に板を積層して増厚する増厚部を配置する。その増厚部は、ボア内の高圧の燃焼ガスをシールすると共に当該増厚部より外側を囲繞するビードの過圧縮を制限する役目を有している。
そして、隣接する燃焼室孔の間である孔境界部においては、当該隣接する燃焼室孔に共通した上記合成ビードを一本だけ設けると共に、上記孔境界部における燃焼室孔周縁に沿った増厚部の幅を隣接する燃焼室孔間のクリアランスに応じた幅としたものである。 In addition, a thickened portion that is thickened by laminating a plate on the substrate is disposed so as to surround the outer periphery of the combustion chamber hole. The thickened portion serves to seal the high-pressure combustion gas in the bore and limit over-compression of the bead surrounding the thickened portion.
In the hole boundary portion between adjacent combustion chamber holes, only one synthetic bead common to the adjacent combustion chamber holes is provided, and the thickness is increased along the periphery of the combustion chamber hole in the hole boundary portion. The width of each part is set to a width corresponding to the clearance between adjacent combustion chamber holes.

これにより、エンジンの軽量小型化に伴う隣接する燃焼室孔間のクリアランスが厳しくなっても、目的とするシールを確保すると共に、従来よりも締付け軸力を低減しても、隣接して配置される各燃焼室孔周縁を十分にシール可能となる。
国際公開ＷＯ２００３／０８５２９４ As a result, even if the clearance between adjacent combustion chamber holes becomes stricter due to the lighter and smaller size of the engine, the target seal is secured, and even if the tightening axial force is reduced as compared with the conventional, it is arranged adjacently. Thus, the periphery of each combustion chamber hole can be sufficiently sealed.
International Publication WO2003 / 085294

しかし、近年、エンジンの進化は加速され、更なる小型軽量化、高性能化が進む結果、ボア間が更に狭く設計されて、上記のような金属ガスケットであっても対応出来なくなるおそれがある。例えばエンジンのボア間のガスケット製品幅が４ｍｍを切るような要求が有る場合、ボア間に上記増厚部と金属ビードとゴムビードとの合成ビードを配設することが出来ないおそれがあるが、この場合であっても、ボア間のシールをすることが要求される。
本発明は、このような点に着目してなされたもので、ボア間のクリアランスが厳しいエンジンにも適用可能な金属ガスケットを提供することを課題としている。 However, in recent years, the evolution of the engine has been accelerated, and as a result of further miniaturization and weight reduction and higher performance, the gap between the bores is designed to be narrower, and even the above-described metal gasket may not be able to cope. For example, when there is a demand that the gasket product width between engine bores is less than 4 mm, there is a possibility that a synthetic bead of the above thickened portion, metal bead and rubber bead cannot be disposed between the bores. Even in cases, it is required to seal between the bores.
The present invention has been made paying attention to such a point, and an object thereof is to provide a metal gasket that can be applied to an engine having a severe clearance between bores.

上記課題を解決するために、本願発明のうち請求項１に記載した発明は、複数の燃焼室孔が隣接して開口した金属板を基板とし、各燃焼室孔の周縁に沿って板厚が厚い増厚部が形成され、さらにその外周を囲繞するようにビードが形成され、そのビードは基板を屈曲してなる金属ビードと、その金属ビードの凸部側表面に固着すると共に凸部裏側の凹部に充填されて上記金属ビードと共にバネ力を発生可能な弾性シール材からなるゴムビードとの合成ビードで構成され、さらに上記ビードよりも外側に水孔が配置される金属ガスケットであって、
少なくとも一箇所の隣接する燃焼室孔の間である孔境界部においては、上記ビードを配することなく上記増厚部だけを配置し、各増厚部の周方向に沿った面圧が均等となるように、周方向に沿った増厚部の高さに変化を形成し、且つ、上記隣接する燃焼室孔の各ビード同士を連結させたことを特徴とするものです。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 of the present invention uses a metal plate having a plurality of combustion chamber holes adjacent to each other as a substrate, and has a plate thickness along the periphery of each combustion chamber hole. A thick thickened portion is formed, and a bead is formed so as to surround the outer periphery. The bead is fixed to the convex side surface of the metal bead formed by bending the substrate, and on the back side of the convex portion. A metal gasket comprising a synthetic bead filled with a rubber bead made of an elastic seal material capable of generating a spring force together with the metal bead filled in the recess, and further having a water hole disposed outside the bead,
In the hole boundary part between at least one adjacent combustion chamber hole, only the thickened part is arranged without arranging the bead, and the surface pressure along the circumferential direction of each thickened part is uniform. Thus, the height of the thickened portion along the circumferential direction is changed, and the beads of the adjacent combustion chamber holes are connected to each other.

次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記孔境界部に位置する増厚部部分は、他の増厚部部分よりも幅が狭いことを特徴とするものである。
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、上記増厚部は板を積層して構成され、上記孔境界部に位置する部分で積層される上記板と基板との間に、基板よりも板厚の薄いシム板を介挿したことを特徴とするものである。 Next, the invention described in claim 2 is characterized in that, with respect to the configuration described in claim 1, the thickened portion located at the hole boundary is narrower than the other thickened portions. To do.
Next, the invention described in claim 3 is the configuration described in claim 1 or 2, wherein the thickened portion is formed by laminating plates, and is laminated at a portion located at the hole boundary portion. A shim plate having a thickness smaller than that of the substrate is interposed between the plate and the substrate.

次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した構成に対し、上記孔境界部に位置する基板に対し、当該基板を板厚方向に突出するように屈曲成形してなる突出部を少なくとも１条設けたことを特徴とするものである。
次に、請求項５に記載した発明は、請求項４に記載した構成に対し、上記突出部裏側の凹部に、突出部の板厚方向への弾性変形によってバネ力を発生する弾性シール材を充填したことを特徴とするものである。 Next, the invention described in claim 4 projects the substrate in the plate thickness direction with respect to the substrate positioned in the hole boundary portion with respect to the configuration described in any one of claims 1 to 3. Thus, at least one projecting portion formed by bending is provided.
Next, the invention described in claim 5 is an embodiment in which an elastic sealing material that generates a spring force by elastic deformation in the plate thickness direction of the protrusion is formed in the recess on the back side of the protrusion. It is characterized by being filled.

本発明によれば、エンジンの更なる軽量小型化で隣接する燃焼室孔間のクリアランスが厳しくなっても、確実に目的のシールが確保することができると共に、締付け軸力を低減しても、隣接して配置される各燃焼室孔周縁を十分にシール可能な金属ガスケットを提供することが可能となる。   According to the present invention, even if the clearance between adjacent combustion chamber holes becomes strict due to further light weight and downsizing of the engine, the target seal can be surely secured, and even if the tightening axial force is reduced, It is possible to provide a metal gasket that can sufficiently seal the periphery of each combustion chamber hole disposed adjacently.

次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る金属ガスケット１０を示す部分平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線での断面図つまり孔境界部Ｘにおける断面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ線での部分断面図である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partial plan view showing a metal gasket 10 according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 3 is a partial cross-sectional view taken along line BB in FIG.

（構成）
本実施形態の金属ガスケット１０は、多気筒を有する内燃機関のシリンダヘッドとシリンダブロックとの対向する接合面間に介挿される金属ガスケットの例である。
その金属ガスケット１０の基板１の素材としては、例えばステンレス鋼板または軟鋼板、アルミニウム板等の金属薄板を適宜、採用可能であるが、ここでは、ビードとして後述のような合成ビードを採用する結果、剛性の低い軟鋼板を使用することができる。
その基板１の中央部には、図１に示すように、長手方向に沿って、複数個の燃焼室孔２が配列している。また、燃焼室孔２よりも基板１外周側には複数個の水孔４及びボルト孔３が開口している。 (Constitution)
The metal gasket 10 according to the present embodiment is an example of a metal gasket that is interposed between the facing surfaces of a cylinder head and a cylinder block of an internal combustion engine having multiple cylinders.
As a material of the substrate 1 of the metal gasket 10, for example, a metal thin plate such as a stainless steel plate, a mild steel plate, or an aluminum plate can be appropriately employed.Here, as a result of employing a synthetic bead as described below as a bead, A mild steel plate with low rigidity can be used.
As shown in FIG. 1, a plurality of combustion chamber holes 2 are arranged in the center of the substrate 1 along the longitudinal direction. A plurality of water holes 4 and bolt holes 3 are opened on the outer peripheral side of the substrate 1 with respect to the combustion chamber holes 2.

また、各燃焼室孔２の開口端部全周は、上方に折り返されて最も肉厚の厚い増厚部５が形成され、これにより、他の基板１部分との間に板厚差が設けられてビードに対するストッパとなる。各増厚部５は対応する燃焼室孔２の外縁全周を個別に囲繞している。
ここで、本実施形態のガスケット１０は、ボア間のクリアランスが厳しいエンジンに適用するガスケット１０であるため、燃焼室孔２間のクリアランスが大幅に狭くなっている。また、隣接する燃焼室孔２間の孔境界部Ｘにあっては、その中央位置の燃焼室孔２間のクリアランスが一番小さく厳しい。 Further, the entire circumference of the open end portion of each combustion chamber hole 2 is folded upward to form the thickest thickened portion 5, thereby providing a difference in plate thickness with other substrate 1 portions. It becomes a stopper against the bead. Each thickened portion 5 individually surrounds the entire outer periphery of the corresponding combustion chamber hole 2.
Here, since the gasket 10 of this embodiment is a gasket 10 applied to an engine with a severe clearance between bores, the clearance between the combustion chamber holes 2 is significantly narrowed. Further, in the hole boundary portion X between adjacent combustion chamber holes 2, the clearance between the combustion chamber holes 2 at the center position is the smallest and severe.

そして、隣接する燃焼室孔２間の孔境界部Ｘの増厚部部分（境界増厚部８−１，８−２とも呼ぶ）は、他の増厚部部分５ａよりも幅が狭く加工されていて、図２のように、隣り合う２つの境界増厚部８−１，８−２の折り返し部８−１ａ、８−２ｂ同士が重なり合わないようなっている。なお、当該境界増厚部８−１，８−２は、孔境界部Ｘにおける中央位置での幅が極端に小さく設定されると共に上記孔境界部Ｘの端部側に向かうについて当該増厚部５の幅が広くなるように加工されている。なお、その孔境界部Ｘの端部で、増厚部５の幅をその他の部分よりも広くする（図１３の８−３，８−４のようにする。）ことで、上記孔境界部Ｘの中央位置の増厚部５の補償をする構成としても良い。すなわち、図１３のような構造を採用すると、孔境界部Ｘの幅が中央部で狭く面積の減少部を両端部で幅を広げ（８−３，８−４）で面圧の分散を図ることもできる。   Then, the thickened portion of the hole boundary portion X between adjacent combustion chamber holes 2 (also referred to as boundary thickened portions 8-1 and 8-2) is processed to be narrower than the other thickened portion 5a. In addition, as shown in FIG. 2, the folded portions 8-1a and 8-2b of the two adjacent boundary thickening portions 8-1 and 8-2 are not overlapped with each other. In addition, the said boundary thickening part 8-1 and 8-2 are the said thickening part about the width | variety in the center position in the hole boundary part X being set extremely small, and going to the edge part side of the said hole boundary part X. 5 is processed to be wide. In addition, by making the width | variety of the thickening part 5 wider than another part in the edge part of the hole boundary part X (it is made like 8-3 and 8-4 of FIG. 13), the said hole boundary part A configuration may be adopted in which the thickened portion 5 at the center position of X is compensated. That is, when the structure as shown in FIG. 13 is adopted, the width of the hole boundary X is narrow at the center and the width of the area where the area is reduced is widened at both ends (8-3, 8-4) to achieve surface pressure dispersion. You can also.

また、各増厚部５の周方向に沿った厚さは、ボルト締付け時に周方向に沿った面圧が均等に近づくように、周方向に沿って抑揚がつくように変化している。
すなわち、ボルト孔３に近い位置の高さを相対的に低く、ボルト孔３から離れるにつれて相対的に高くなるように鍛造などで高さ調整を行う。また、孔境界部Ｘ位置については、相対的に高くして面圧を稼ぐことで、面圧の均一化を図る。
ここで、本実施形態では、基板１の材料として剛性が低い軟鋼が採用できる結果、増厚部５を形成するための折り返し加工が容易になると共に、増厚部５の高さ調整も容易であると共に材料硬度を低くすることで曲げＲ部の疲労破壊を抑えることが出来る。 Further, the thickness along the circumferential direction of each thickened portion 5 changes so as to be inflated along the circumferential direction so that the surface pressure along the circumferential direction approaches evenly when bolts are tightened.
That is, the height is adjusted by forging or the like so that the height near the bolt hole 3 is relatively low and becomes relatively high as the distance from the bolt hole 3 increases. Further, with respect to the hole boundary portion X position, the surface pressure is made uniform by increasing the surface pressure relatively.
Here, in the present embodiment, mild steel having low rigidity can be adopted as the material of the substrate 1. As a result, the folding process for forming the thickened portion 5 is facilitated and the height of the thickened portion 5 can be easily adjusted. At the same time, by reducing the material hardness, fatigue fracture of the bending R portion can be suppressed.

さらに、増厚部５の近傍外側において、各燃焼室孔２の外周を囲繞するように、内周側シールラインＬ１が設定されると共に、上記水孔４及びボルト孔３の外側に外周側シールラインＬ２が設定されている。
上記燃焼室孔２の外周に配置された各内周側シールラインＬ１は、図１のように、水孔４やボルト孔３よりも内周側に配置されると共に、上記孔境界部Ｘ位置には配置されずに省略される代わりに、隣接する燃焼室孔２を囲繞する内周側シールラインＬ１同士を孔境界部Ｘ近傍で連結して、１本のシールラインとなっている。 Further, on the outer side in the vicinity of the thickened portion 5, an inner peripheral side seal line L 1 is set so as to surround the outer periphery of each combustion chamber hole 2, and an outer peripheral side seal is provided outside the water hole 4 and the bolt hole 3. Line L2 is set.
As shown in FIG. 1, each inner peripheral seal line L1 disposed on the outer periphery of the combustion chamber hole 2 is disposed on the inner peripheral side with respect to the water hole 4 and the bolt hole 3, and the position of the hole boundary X Instead of being omitted, the inner peripheral seal lines L1 surrounding the adjacent combustion chamber holes 2 are connected to each other in the vicinity of the hole boundary X to form one seal line.

そして、上記内周側シールラインＬ１に沿って、図３のように、基板１を板厚方向に屈曲成形して形成された凸状のフルビードからなる金属ビード６が形成されている。また、上記金属ビード６の凸部側の基板１表面に弾性シール材１１が固着すると共に、各凸部側の裏側に位置する凹部内にも同様の弾性シール材１２が充填されている。上記弾性シール材１１，１２は、例えばフッ素ゴム、ＮＢＲ、シリコンゴムなどのゴム材料や樹脂材料など、耐熱性及び弾性を有する素材からなる。   A metal bead 6 made of a convex full bead formed by bending the substrate 1 in the plate thickness direction is formed along the inner peripheral seal line L1 as shown in FIG. Further, the elastic sealing material 11 is fixed to the surface of the substrate 1 on the convex side of the metal bead 6 and the same elastic sealing material 12 is filled in the concave portion located on the back side of each convex side. The elastic sealing materials 11 and 12 are made of a material having heat resistance and elasticity, such as a rubber material or a resin material such as fluorine rubber, NBR, or silicon rubber.

上記フルビードの各凸部側に固着された弾性シール材１１は、金属ビード６の凸部表面の両側を覆うと共に若干凸部に連続する平坦部も覆うように設定されている。すなわち、本実施形態では、凸部側の弾性シール材１１の幅は、金属ビード６の幅よりも若干広めに設定されている。もっとも、金属ビード６の幅と同等の幅に設計しても良い。また、当該弾性シール材１１の高さは、金属ビード６の高さと略々と高さとされている。ここで、上述のように金属ビード６の凸部に連続する基板１平坦部にも、金属ビード６の高さ相当の弾性シール材１１を設けても良いが、弾性シール材１１からなるゴムビームの幅が金属ビード６の幅の１．５倍程度以下に収まるようにすることが好ましい。また、金属ビード６及び弾性シール材１１の高さは、増厚部５の厚さまで圧縮された時に、両面に設けられた弾性シール材１１の圧縮率が例えば４０％以内に収まるように設定されて、当該弾性シール材１１、１２が圧縮破壊することを防止する。   The elastic sealing material 11 fixed to each convex part side of the full bead is set so as to cover both sides of the convex part surface of the metal bead 6 and to cover a flat part slightly continuing to the convex part. That is, in the present embodiment, the width of the elastic seal material 11 on the convex portion side is set to be slightly wider than the width of the metal bead 6. But you may design to the width | variety equivalent to the width | variety of the metal bead 6. FIG. Further, the height of the elastic sealing material 11 is substantially the same as the height of the metal beads 6. Here, as described above, the elastic sealing material 11 corresponding to the height of the metal bead 6 may be provided also on the flat portion of the substrate 1 continuing to the convex portion of the metal bead 6. It is preferable that the width be within about 1.5 times the width of the metal bead 6. Further, the height of the metal beads 6 and the elastic sealing material 11 is set such that the compression rate of the elastic sealing material 11 provided on both surfaces is within 40% when compressed to the thickness of the thickened portion 5. Thus, the elastic sealing materials 11 and 12 are prevented from being compressed and broken.

ここで、上記弾性シール材１１，１２からなるゴムビードの役割は、先ず、燃焼室孔２側からの高圧ガスが、増厚部５と対向する接合面部分にあるツールマークの微細な溝を通って漏れてくることがあっても、内周側シールラインＬ１位置にあっては、弾性シール材１１，１２の弾性変形によって溝が埋まっているので、高圧ガスの漏れを水孔４側に移動することを完全に遮断してシールすることができる。   Here, the role of the rubber beads made of the elastic sealing materials 11 and 12 is as follows. First, the high pressure gas from the combustion chamber hole 2 side passes through the fine groove of the tool mark in the joining surface portion facing the thickened portion 5. Even if it leaks, the groove is filled by the elastic deformation of the elastic sealing materials 11 and 12 at the position of the inner peripheral seal line L1, so that the leakage of the high-pressure gas is moved to the water hole 4 side. It is possible to completely shut off the sealing.

また、内周側シールラインＬ１の反対側（外周側）から冷却水が侵入して来ても柔軟性の有るゴムビードがツールマークまでも完全に遮断してシールすることが出来る。ここで、凹部に充填されている弾性シール材１１，１２は冷却水に直接接触することが無いので変質することが無い。一方、凸部側の弾性シール材１１は、金属ビード６より冷却水孔４に近い部分の端面は冷却水に接触し、仮に指定した冷却水が使用されないことで当該冷却水と接触した部分が変質して、その部分の弾性シール材１１の性能が経時的に低下しても、金属ビード６より内側部分の弾性シール材１１部分は、金属ビード６の凸部によって分離されることで冷却水に直接接触することがないため、長期的に完全シールが保証出来る。   In addition, even when cooling water enters from the opposite side (outer peripheral side) of the inner peripheral side seal line L1, the flexible rubber beads can be completely blocked and sealed even to the tool mark. Here, since the elastic sealing materials 11 and 12 filled in the recesses do not directly contact the cooling water, they do not change in quality. On the other hand, the elastic seal material 11 on the convex portion side is in contact with the cooling water at the end surface of the portion closer to the cooling water hole 4 than the metal bead 6, and the portion that is in contact with the cooling water is not used because the designated cooling water is not used. Even if the quality of the elastic seal material 11 in the portion is deteriorated due to deterioration, the portion of the elastic seal material 11 inside the metal bead 6 is separated by the convex portion of the metal bead 6 so that the cooling water Since there is no direct contact, it is possible to guarantee a complete seal over the long term.

さらに、ゴムビード幅について、例えば狭い凹部側の弾性シール材１２の幅が２．５ｍｍ前後としても、凸側の幅は更に広く設計出来るため、鋳巣孔がビード幅を超えない限り、シールすることができる。また、搬送中に起こるシール面傷がビード幅を跨ぐように形成されていても、ゴムビードによって面シールすることでシール面疵を塞いで完全にシールすることが可能である。   Furthermore, as for the rubber bead width, for example, even if the width of the elastic sealing material 12 on the narrow concave portion side is about 2.5 mm, the convex side width can be designed to be wider, so that the seal hole is sealed unless the cast hole exceeds the bead width. Can do. Further, even if the seal surface damage that occurs during conveyance is formed so as to straddle the bead width, it is possible to seal completely by sealing the surface with a rubber bead.

また、本実施形態では、軟鋼からなる金属ビード６と軟質の弾性シール材１１，１２からなるゴムビードとの合成バネによるシールであるため、極端な高面圧は望めないがゴムビード幅を広くしたり、ゴムの硬度を上げたりすることで、ある程度調整が出来る。また、両接触面が軟質の弾性シール材１１，１２である為にガスケット係数も小さくできる結果、大きな荷重を必要とせず全体の締め付け荷重を低減、つまりボルトの締付け軸力を低減することができる。また、本実施形態では、上記合成ビードを孔境界部Ｘに配置しないので、その幅を極端に狭くする必要もない。   Further, in this embodiment, since the seal is made by a synthetic spring of a metal bead 6 made of mild steel and a rubber bead made of soft elastic sealing materials 11 and 12, an extremely high surface pressure cannot be expected, but the width of the rubber bead is increased. It can be adjusted to some extent by increasing the hardness of the rubber. Further, since both the contact surfaces are made of the soft elastic sealing materials 11 and 12, the gasket coefficient can be reduced. As a result, a large tightening load can be reduced without requiring a large load, that is, a bolt tightening axial force can be reduced. . Moreover, in this embodiment, since the said synthetic bead is not arrange | positioned in the hole boundary part X, it is not necessary to make the width | variety extremely narrow.

なお、外周側シールラインＬ２やボルト孔３の周りＬ３についても、図３のように、上記と同様な合成ビードが形成されている。また、各金属ビードはハーフビードであっても構わない。図４に、内周側シールラインＬ１に形成する金属ビード６をハーフビードで形成する場合を例示する。この場合であっても、巣孔などを弾性シール材１１，１２で確実に塞いで冷却水やガスを完全にシール出来る。
また、基板１の防錆対策として、基板１の端面や各孔の断面も含めてメッキ仕上げを施す方法や、冷却水に接触する部分全体や内周側シールラインＬ１より外側で腐食する心配のある部分に対し、極薄のゴム被膜を成型被覆しても良い。 In addition, the synthetic bead similar to the above is formed also about the outer periphery side seal line L2 and the circumference L3 of the bolt hole 3, as shown in FIG. Each metal bead may be a half bead. FIG. 4 illustrates a case where the metal beads 6 formed on the inner peripheral side seal line L1 are formed by half beads. Even in this case, it is possible to completely seal the cooling water and gas by reliably closing the nest hole with the elastic sealing materials 11 and 12.
Moreover, as a rust preventive measure for the substrate 1, there is a method of plating finishing including the end face of the substrate 1 and the cross section of each hole, and there is a concern that the entire portion in contact with the cooling water or corrosion outside the inner peripheral seal line L1. An ultra-thin rubber film may be molded and coated on a certain part.

（作用・効果）
エンジンの更なる小型軽量化で、隣接するボア間のクリアランスがさらに小さくて、隣接する燃焼室孔２間のクリアランスが小さくなったとしても、本実施形態では、孔境界部Ｘには、一対の幅が狭い増厚部５だけが配置されることで対応可能となる。また、増厚部５における周方向に沿った面圧が均等化するように増厚部５の高さに抑揚を付けることで、隣接する燃焼室孔２間のシールも確実に行われる。 (Action / Effect)
Even if the clearance between the adjacent bores is further reduced and the clearance between the adjacent combustion chamber holes 2 is reduced by further reducing the size and weight of the engine, in the present embodiment, the hole boundary portion X has a pair of holes. Only the thickened portion 5 having a narrow width can be accommodated. In addition, by sealing the height of the thickened portion 5 so that the surface pressure along the circumferential direction in the thickened portion 5 is equalized, the seal between the adjacent combustion chamber holes 2 is also reliably performed.

また、増厚部５よりも外周側に水孔４が配置されているが、増厚部５と水孔４との間に、内周側シールラインＬ１に沿って、上述のような金属ビード６とゴムビードとからなる合成ビードを形成することで、上述のように、接合面に巣孔などがあっても確実に冷却水が増厚部５側に侵入することも、増厚部５を通過したガスが水孔４側に侵入することもない。   Further, although the water holes 4 are disposed on the outer peripheral side of the thickened portion 5, the metal beads as described above are disposed between the thickened portion 5 and the water holes 4 along the inner peripheral seal line L 1. By forming a synthetic bead composed of 6 and a rubber bead, as described above, even if there is a burrow or the like on the joint surface, cooling water can surely enter the thickened portion 5 side. The gas that has passed does not enter the water hole 4 side.

ここで、上記実施形態では、燃焼室側の端部を折り返すことで、基板１に板を積層して増厚部５を形成する場合を例示しているが、基板１に別の板を積層して溶接などで固定するなどによって増厚部５を形成しても良い。基板１の燃焼室孔２周りの厚さが厚くなるように鍛造で形成しても良い。
また、上記実施形態では、増厚部５を構成する折り返し部８−１ａ、８−２ｂの厚さについて周方向に沿って適切な抑揚を付けることで、周方向に沿った面圧の均一化を図って、少なくとも孔境界部Ｘにおける増厚部５の板厚を相対的に高くして、当該孔境界部Ｘでの面圧を稼いでいるが、これに限定されない。 Here, in the above embodiment, the case where the thickened portion 5 is formed by stacking the plate on the substrate 1 by folding the end portion on the combustion chamber side is illustrated, but another plate is stacked on the substrate 1. Then, the thickened portion 5 may be formed by fixing by welding or the like. The substrate 1 may be formed by forging so that the thickness around the combustion chamber hole 2 of the substrate 1 is increased.
Moreover, in the said embodiment, the surface pressure along the circumferential direction is made uniform by attaching appropriate inflection along the circumferential direction about the thickness of the folding | returning parts 8-1a and 8-2b which comprise the thickening part 5. Thus, at least the plate thickness of the thickened portion 5 at the hole boundary portion X is relatively increased to increase the surface pressure at the hole boundary portion X, but the present invention is not limited to this.

例えば、図５のように、孔境界部Ｘについて、一対の増厚部８−１，８−２共通のシム板１３を基板１と折り返し部８−１ａ、８−２ｂの間に介挿する。なお、シム板１３の厚さは基板１の厚さより薄い。このように、シム板１３を介挿することで、面圧の弱いボア間の増厚部５を厚く出来る結果、ボア間の面圧が確保できる。なお、面圧が相対的に低くなる他のボルト孔３間にもシム板１３を介挿しても良い。   For example, as shown in FIG. 5, with respect to the hole boundary portion X, a pair of shim plates 13 common to the thickened portions 8-1 and 8-2 are inserted between the substrate 1 and the folded portions 8-1 and 8-2 b. . The shim plate 13 is thinner than the substrate 1. Thus, by inserting the shim plate 13, the thickened portion 5 between the bores having a weak surface pressure can be increased, and as a result, the surface pressure between the bores can be ensured. In addition, you may insert the shim board 13 also between the other bolt holes 3 from which a surface pressure becomes comparatively low.

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な部分などについて同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるが、孔境界部Ｘでのシール構造が若干異なる。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated about the part similar to the said embodiment.
The basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, but the seal structure at the hole boundary X is slightly different.

（構成）
本実施形態では、図７のようにして、ボア間の面圧を稼ぐ構造のものである。すなわち、孔境界部Ｘに位置する基板１の中央部に対し、当該基板１を板厚方向に屈曲して形成されて上記折り返し部８−１ａ、８−２ｂ側（上側）に突出するフルビード状の突出部１４を設け、その突出部１４の裏側（下側）の凹部に耐熱性を有し且つ弾性を持った弾性シール材１５を充填したものである。 (Constitution)
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the surface pressure between the bores is increased. That is, a full bead shape formed by bending the substrate 1 in the plate thickness direction with respect to the central portion of the substrate 1 located at the hole boundary X and protruding toward the folded portions 8-1a and 8-2b (upper side). The protrusion 14 is provided, and a recess on the back side (lower side) of the protrusion 14 is filled with an elastic sealing material 15 having heat resistance and elasticity.

上記突出部１４は、隣接する燃焼室孔２周りの各内周側シールラインＬ１に沿って設けた金属ビード６の連結部に接続すると共に、孔境界部Ｘに沿って延びている。なお、突出部１４は、上記内周側シールラインＬ１の金属ビード６と接続していなくても良い。
また、突出部１４の一部が左右の各境界増厚部８−１，８−２と対向して折り返し部８−１ａ、８−２ｂを持ち上げる形となっている。 The protruding portion 14 is connected to a connecting portion of the metal beads 6 provided along the respective inner peripheral seal lines L1 around the adjacent combustion chamber holes 2 and extends along the hole boundary portion X. In addition, the protrusion part 14 does not need to be connected with the metal bead 6 of the said inner peripheral side seal line L1.
Further, a part of the protruding portion 14 is formed to lift the folded portions 8-1a and 8-2b so as to face the left and right boundary thickening portions 8-1 and 8-2.

（作用効果）
上記突出部１４の裏側に充填した弾性シール材１５の弾性力によって、孔境界部Ｘの増厚部部分８−１，８−２の面圧が稼げる。また、突出部１４が板厚方向に弾性変形したときに、上記弾性シール材１５は、圧力に応じて突出部１４の延び方向に逃げることで、突出部１４の延在方向に沿った圧の均等化も行われる。すなわち、孔境界部Ｘにおける孔境界部Ｘの延在方向に沿った面圧が自然と均一化する方向に作用して、より燃焼室孔２周りの面圧の均一化に寄与することとなる。
なお、図７は中央部に弾性シール材１５入りの突出部１４を１条設け、一対の増厚部５に共通の突出部１４とした場合を例示しているが、これに限定されない。図８のように２条以上設けても良い。図８では、各増厚部５毎に突出部１４及び弾性シール材１５を個別に設けた場合の例である。 (Function and effect)
The surface pressure of the thickened portion portions 8-1 and 8-2 of the hole boundary portion X can be increased by the elastic force of the elastic sealing material 15 filled on the back side of the protruding portion 14. Further, when the protruding portion 14 is elastically deformed in the plate thickness direction, the elastic sealing material 15 escapes in the extending direction of the protruding portion 14 according to the pressure, so that the pressure along the extending direction of the protruding portion 14 is increased. Equalization is also performed. That is, the surface pressure along the extending direction of the hole boundary portion X in the hole boundary portion X acts in a direction in which the surface pressure naturally becomes uniform, thereby contributing to more uniform surface pressure around the combustion chamber hole 2. .
FIG. 7 illustrates a case where one protrusion 14 containing the elastic seal material 15 is provided at the center, and the protrusion 14 is common to the pair of thickening portions 5, but is not limited thereto. Two or more strips may be provided as shown in FIG. FIG. 8 shows an example in which the protruding portion 14 and the elastic sealing material 15 are individually provided for each thickened portion 5.

また、図９〜図１１のように、突出部１６を折り返し部８−１ａ、８−２ｂとは反対側（下方）に突出するように設けても良い。本実施形態のガスケット１０にあっては、シールラインに沿った設けるビードを金属ビード６とゴムビードとの合成ビードで構成することで、基板１の剛性を低く設定出来て、エンジンのアルミ化に対応できる。このように剛性の低い材料から基板１を構成した場合には、上記突出部１６自体のバネはさほど大きく発揮することはなく、ボルト締付け時の圧に比例して当該突出部１６が板厚方向に変形することで、自然に周方向に沿った面圧が均等化する方向に増厚部５の高さに自然抑揚が形成されて、孔境界部Ｘからのシール性が向上する。なお、上記突出部１６の裏側の凹部内に弾性シール材を充填しても良い。   Moreover, you may provide the protrusion part 16 so that it may protrude in the opposite side (downward) from the folding | turning part 8-1a, 8-2b like FIGS. In the gasket 10 of this embodiment, the bead provided along the seal line is composed of a synthetic bead of a metal bead 6 and a rubber bead, so that the rigidity of the substrate 1 can be set low, and the engine can be made aluminum. it can. When the substrate 1 is made of such a low-rigidity material, the spring of the projection 16 itself does not exert so much, and the projection 16 is proportional to the pressure at the time of bolt tightening. As a result of the deformation, natural inflection is formed at the height of the thickened portion 5 in the direction in which the surface pressure along the circumferential direction is equalized naturally, and the sealing performance from the hole boundary portion X is improved. Note that an elastic sealing material may be filled in the recess on the back side of the protrusion 16.

なお、鍛造などで予め増厚部５の高さに抑揚をつける場合に比べて、面圧によって自然に抑揚がつくようにするほうが加工も容易であるし、より面圧の均等化も容易となる。
ここで、上記説明では、全ての隣接する燃焼室孔２間の孔境界部Ｘについて合成ビードの配置を省略する場合を例示しているが、各孔境界部Ｘの幅が異なって、例えば途中の孔境界部Ｘでの幅が広い場合には、その部分だけは増厚部５と共に合成ビードも配置しても良い。 Compared to the case where the height of the thickened portion 5 is preliminarily provided by forging or the like, it is easier to process the natural pressure by the surface pressure, and the surface pressure can be equalized more easily. Become.
Here, in the above description, the case where the arrangement of the synthetic beads is omitted for the hole boundary portions X between all adjacent combustion chamber holes 2 is illustrated, but the width of each hole boundary portion X is different. When the width at the hole boundary portion X is wide, a synthetic bead may be disposed together with the thickened portion 5 only in that portion.

また、孔境界部Ｘに形成する上記突出部１４は、折り返し部８−１ａ、８−２ｂよりも高さが低く且つ境界増厚部８−１，８−２の折り返し部８−１ａ、８−２ｂを持ち上げるように配置されているが、例えば、孔境界部Ｘの幅の大きさによっては、図１２のように折り返し部８−１ａ、８−２ｂよりも高く突出したフルビード状の突出部１４を配置しても良い。ただし突出部１４の幅分が広くなる分だけ上記各実施形態よりも孔境界部Ｘが広い場合に適用される。この突出部１４は必ずしも上記内周側シールラインＬ１に接続する必要はない。また、ビード裏側凹部の弾性シール材１５を省略しても良い。   Further, the protruding portion 14 formed at the hole boundary X has a lower height than the folded portions 8-1a and 8-2b, and the folded portions 8-1a and 8 of the boundary thickening portions 8-1 and 8-2. -B is raised so that, for example, depending on the width of the hole boundary X, a full-bead-shaped protruding portion protruding higher than the folded portions 8-1a and 8-2b as shown in FIG. 14 may be arranged. However, this is applied when the hole boundary portion X is wider than the above-described embodiments by the amount by which the width of the projecting portion 14 becomes wider. The protruding portion 14 is not necessarily connected to the inner peripheral seal line L1. Moreover, you may abbreviate | omit the elastic sealing material 15 of a bead back side recessed part.

なお、図１２では、突出部１４の両側部分に、折り返し部８−１ａ、８−２ｂが載ることで折り返し部８−１ａ、８−２ｂを持ち上げていると共に、突出部１４の頂部（折り返し部８−１ａ、８−２ｂと重合しない部分）に弾性シール材２０を設けて、接合面の巣孔を塞ぐ場合を例示しているが、この弾性シール材２０が無くても良い。   In FIG. 12, the folded portions 8-1a and 8-2b are lifted by placing the folded portions 8-1a and 8-2b on both side portions of the projecting portion 14, and the top portion (folded portion) of the projecting portion 14 is lifted. Although the case where the elastic sealing material 20 is provided in the portion that does not overlap with 8-1a and 8-2b and the nest hole of the joint surface is blocked is illustrated, this elastic sealing material 20 may not be provided.

本発明に基づく第１実施形態に係る金属ガスケットを示す部分平面図である。It is a fragmentary top view which shows the metal gasket which concerns on 1st Embodiment based on this invention. 図１におけるＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing in FIG. 図１におけるＢ−Ｂ断面図である。It is BB sectional drawing in FIG. Ｂ−Ｂ断面図の別例を示す図である。It is a figure which shows another example of BB sectional drawing. Ａ−Ａ断面図の別例を示す図である。It is a figure which shows another example of AA sectional drawing. 本発明に基づく第２実施形態に係る金属ガスケットを示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the metal gasket which concerns on 2nd Embodiment based on this invention. 図６におけるＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing in FIG. 図６におけるＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing in FIG. Ａ−Ａ断面図の別例を示す図である。It is a figure which shows another example of AA sectional drawing. Ａ−Ａ断面図の別例を示す図である。It is a figure which shows another example of AA sectional drawing. Ａ−Ａ断面図の別例を示す図である。It is a figure which shows another example of AA sectional drawing. Ａ−Ａ断面図の別例を示す図である。It is a figure which shows another example of AA sectional drawing. 孔境界部Ｘの幅拡大図である。4 is an enlarged view of a width of a hole boundary X. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 基板
２ 燃焼室孔
３ ボルト孔
４ 水孔
５ 増厚部
５ａ 孔境界部Ｘ以外の増厚部
６ 金属ビード
８−１，８−２ 境界増厚部
８−１ａ、８−２ｂ 折り返し部（積層する板）
８−３，８−４ 折り返し部の幅拡大部
１０ 金属ガスケット
１１，１２ 弾性シール材
１３ シム板
１４ 突出部
１５ 弾性シール材
１６ 突出部
２０ 弾性シール材
Ｘ 孔境界部
Ｌ１ 内周側シールライン
Ｌ２ 外周側シールライン
Ｌ３ ボルト孔周りのシールライン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Combustion chamber hole 3 Bolt hole 4 Water hole 5 Thickened part 5a Thickened part other than hole boundary part X Metal beads 8-1 and 8-2 Thickened part 8-1a and 8-2b Folded part ( Laminate board)
8-3, 8-4 Widened portion 10 of the folded portion Metal gasket 11, 12 Elastic seal material 13 Shim plate 14 Protruding portion 15 Elastic seal material 16 Protruding portion 20 Elastic seal material X Hole boundary portion L1 Inner peripheral side seal line L2 Outer seal line L3 Seal line around the bolt hole

Claims (5)

複数の燃焼室孔が隣接して開口した金属板を基板とし、各燃焼室孔の周縁に沿って板厚が厚い増厚部が形成され、さらにその外周を囲繞するようにビードが形成され、そのビードは基板を屈曲してなる金属ビードと、その金属ビードの凸部側表面に固着すると共に凸部裏側の凹部に充填されて上記金属ビードと共にバネ力を発生可能な弾性シール材からなるゴムビードとの合成ビードで構成され、さらに上記ビードよりも外側に水孔が配置される金属ガスケットであって、
少なくとも一箇所の隣接する燃焼室孔の間である孔境界部においては、上記ビードを配することなく上記増厚部だけを配置し、各増厚部の周方向に沿った面圧が均等となるように、周方向に沿った増厚部の高さに変化を形成し、
且つ、上記隣接する燃焼室孔の各ビード同士を連結させたことを特徴とする金属ガスケット。 A metal plate having a plurality of combustion chamber holes opened adjacent to each other is used as a substrate, a thickened portion is formed along the periphery of each combustion chamber hole, and a bead is formed so as to surround the outer periphery. The bead is a metal bead formed by bending a substrate, and a rubber bead made of an elastic sealing material that is fixed to the convex side surface of the metal bead and filled in the concave part on the back side of the convex part and can generate a spring force together with the metal bead. A metal gasket in which a water hole is arranged on the outside of the bead.
In the hole boundary part between at least one adjacent combustion chamber hole, only the thickened part is arranged without arranging the bead, and the surface pressure along the circumferential direction of each thickened part is uniform. To form a change in the height of the thickened portion along the circumferential direction,
And the metal gasket characterized by connecting each bead of the said adjacent combustion chamber hole. 上記孔境界部に位置する増厚部部分は、他の増厚部部分よりも幅が狭いことを特徴とする請求項１に記載した金属ガスケット。   2. The metal gasket according to claim 1, wherein the thickened portion located at the hole boundary has a narrower width than other thickened portions. 上記増厚部は板を積層して構成され、上記孔境界部に位置する部分で積層される上記板と基板との間に、基板よりも板厚の薄いシム板を介挿したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した金属ガスケット。   The thickened portion is formed by laminating plates, and a shim plate having a thickness smaller than that of the substrate is interposed between the plate and the substrate laminated at a portion located at the hole boundary portion. The metal gasket according to claim 1 or 2. 上記孔境界部に位置する基板に対し、当該基板を板厚方向に突出するように屈曲成形してなる突出部を少なくとも１条設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した金属ガスケット。   4. The substrate according to claim 1, further comprising at least one protrusion formed by bending the substrate so as to protrude in the plate thickness direction with respect to the substrate located at the hole boundary. The metal gasket described in item 1. 上記突出部裏側の凹部に、突出部の板厚方向への弾性変形によってバネ力を発生する弾性シール材を充填したことを特徴とする請求項４に記載した金属ガスケット。   The metal gasket according to claim 4, wherein the recess on the back side of the protrusion is filled with an elastic seal material that generates a spring force by elastic deformation of the protrusion in the plate thickness direction.

Images