JP2020034035A - gasket - Google Patents

Abstract

SOLUTION: A gasket 1 includes gasket base plates 2 to 4 with a combustion chamber hole 5 formed, and a shim ring 6 surrounding the combustion chamber hole, and the shim ring is welded to the gasket base plate 2. Weld lines 6a to 6c of a weld portion is formed in a zigzag shape or in a lattice shape in a radial direction of the shim ring 6.EFFECT: To prevent a welded part from being locally peeled or causing cracking to a conventional technique having a risk of receiving acting force at a weld portion at the same place because the acting force F is received by different weld portions being an inner peripheral side portion and an outer peripheral side portion of a weld line 6a even though the acting force F is applied to a shim ring 6 between an outer peripheral side and an inner peripheral side across the weld line 6a in a reverse direction.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明はガスケットに関し、より詳しくは、シムリングをガスケット基板に溶接したガスケットに関する。   The present invention relates to a gasket, and more particularly, to a gasket in which a shim ring is welded to a gasket substrate.

従来、ガスケットとして、燃焼室孔が形成されたガスケット基板と、上記燃焼室孔を囲むシムリングとを備え、上記シムリングをガスケット基板に溶接したものが知られている（特許文献１）。
上記シムリングは、レーザ溶接や電子ビーム溶接により溶接されており、その溶接ラインはシムリングの円周方向に無端状に形成され、かつ二重線となっている。 Conventionally, as a gasket, there has been known a gasket including a gasket substrate having a combustion chamber hole formed therein, and a shim ring surrounding the combustion chamber hole, and welding the shim ring to the gasket substrate (Patent Document 1).
The shim ring is welded by laser welding or electron beam welding, and the welding line is formed endlessly in the circumferential direction of the shim ring, and is a double line.

実開平３−７３６４３号公報Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-73643

溶接ラインを円周方向に二重に形成することによりシムリングを強固にガスケット基板に固着することができるが、それでも近年、エンジンの高出力化に伴ってシムリングに亀裂や変形が発生する危険性が高まってきた。
すなわち、エンジンの燃焼圧力が増減するとシリンダボアの内径が拡縮するようになり、シリンダボアの内径が拡縮するとシムリングに上記溶接ラインよりも内側と外側とで逆方向の力が作用するようになる。
従来のガスケットにおける溶接ラインは円周方向に無端状に形成されているので、上記シムリングに加わる逆方向の作用力が同一箇所の溶接部に作用する危険性があり、この場合、溶接部が局部的に剥がれたり亀裂が生じてその部分から燃焼ガスが漏れる危険性があった。
本発明はそのような事情に鑑み、より強固にシムリングをガスケット基板に固着したガスケットを提供するものである。 By forming a double welding line in the circumferential direction, the shim ring can be firmly fixed to the gasket substrate.However, in recent years, there is a risk that the shim ring may be cracked or deformed with the increase in engine output. I'm growing.
That is, when the combustion pressure of the engine increases and decreases, the inner diameter of the cylinder bore expands and contracts. When the inner diameter of the cylinder bore expands and contracts, forces in opposite directions act on the shim ring inside and outside the welding line.
Since the welding line in the conventional gasket is formed in an endless shape in the circumferential direction, there is a risk that a reverse acting force applied to the shim ring acts on the same welded portion, and in this case, the welded portion is locally formed. There was a danger that the fuel gas would be peeled off or cracked, and the combustion gas would leak from that part.
In view of such circumstances, the present invention provides a gasket in which a shim ring is more firmly fixed to a gasket substrate.

請求項１の発明は、燃焼室孔が形成されたガスケット基板と、上記燃焼室孔を囲むシムリングとを備え、上記シムリングをガスケット基板に溶接したガスケットにおいて、上記溶接部分の溶接ラインは、シムリングの径方向に形成されていることを特徴とするものである。
請求項２の発明は、上記請求項１の発明において、上記溶接ラインは、シムリングの幅内で連続したジグザグ状であることを特徴とするものである。
請求項３の発明は、上記請求項１の発明において、上記溶接ラインは、格子状に形成されていることを特徴とするものである。
請求項４の発明は、上記請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、上記溶接ラインは、ガスケット基板に穿設したボルト孔の近傍で疎に、ボルト孔から離れた位置で密に形成されていることを特徴とするものである。 The invention according to claim 1 includes a gasket substrate having a combustion chamber hole formed therein, and a shim ring surrounding the combustion chamber hole. In the gasket in which the shim ring is welded to the gasket substrate, a welding line of the welding portion is formed of It is characterized by being formed in the radial direction.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the welding line has a zigzag shape continuous within the width of the shim ring.
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the welding line is formed in a lattice shape.
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, the welding line is sparse near a bolt hole drilled in the gasket substrate and dense at a position distant from the bolt hole. It is characterized by being formed.

請求項１の発明によれば、溶接ラインがシムリングの径方向に形成されているので、従来に比較して溶接部に剥がれや亀裂が生じるのを効果的に防止することができる。
すなわち、従来のように溶接ラインが円周方向に形成されている場合には、溶接ラインよりも内側と外側との逆方向の作用力が同一の溶接部に作用する危険性があるが、溶接ラインをシムリングの径方向に形成した場合には、当該溶接ラインの一端部に一方向の作用力が、他端部に逆方向の作用力が作用するようになり、同一の溶接部に逆方向の作用力が同時に作用することが無くなる。その結果、溶接部が局部的に剥がれたり亀裂が生じたりするのを効果的に防止することが可能となる。
上記溶接ラインの具体的形状としては、シムリングの幅内で連続したジグザグ状に形成されていてもよく（請求項２の発明）、あるいは格子状に形成されていてもよい（請求項３の発明）。
請求項４の発明によれば、上記溶接ラインは、ガスケット基板に穿設したボルト孔の近傍で疎に、ボルト孔から離れた位置で密に形成されているので、シリンダボアの変形を低減することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, since the welding line is formed in the radial direction of the shim ring, it is possible to effectively prevent peeling and cracking of the welded portion as compared with the related art.
That is, when the welding line is formed in the circumferential direction as in the conventional case, there is a risk that the acting forces in the opposite directions on the inside and outside of the welding line may act on the same welded portion. When the line is formed in the radial direction of the shim ring, a force acting in one direction acts on one end of the welding line, and a force acting in the opposite direction acts on the other end. Are no longer applied simultaneously. As a result, it is possible to effectively prevent the welded portion from being locally peeled or cracked.
The specific shape of the welding line may be a continuous zigzag shape within the width of the shim ring (invention of claim 2), or may be formed in a lattice shape (invention of claim 3). ).
According to the fourth aspect of the present invention, since the welding line is formed sparsely in the vicinity of the bolt hole drilled in the gasket substrate and densely in the position away from the bolt hole, it is possible to reduce deformation of the cylinder bore. Becomes possible.

本発明の第１実施例を示す要部の断面図。FIG. 2 is a sectional view of a main part showing the first embodiment of the present invention. 図１のＡ方向矢視図。The arrow A view of FIG. 本発明の第２実施例を示す図２と同様な平面図。FIG. 4 is a plan view similar to FIG. 2 showing a second embodiment of the present invention. 本発明の第３実施例を示す図２と同様な平面図。FIG. 6 is a plan view similar to FIG. 2 and illustrating a third embodiment of the present invention.

以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、本実施例のガスケット１は３枚のガスケット基板２、３、４を積層して構成されており、中央のガスケット基板２は比較的厚い金属板から製造され、該中央のガスケット基板２の上下に積層されたガスケット基板３、４は比較的薄い金属板から製造されている。そして各ガスケット基板２〜４のそれぞれには、図示しないシリンダボアの位置に合わせて単数又は複数の燃焼室孔５を穿設してある。   The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiment. In FIG. 1, the gasket 1 of the present embodiment is configured by laminating three gasket substrates 2, 3, and 4, and the central gasket substrate 2 is relatively thick. The gasket substrates 3, 4 which are manufactured from a metal plate and are stacked on and under the central gasket substrate 2 are manufactured from a relatively thin metal plate. Each of the gasket substrates 2 to 4 is provided with one or more combustion chamber holes 5 in accordance with the position of a cylinder bore (not shown).

中央のガスケット基板２には、燃焼室孔５を囲むリング状の段差部２ａを形成してあり、この段差部２ａにリング状の金属製シムリング６を載置して、後述するように該シムリング６をレーザ溶接や電子ビーム溶接によってガスケット基板３に溶接固定してある。
上記段差部２ａの高低差は、シムリング６の厚さの約半分に設定してある。また上下２枚のガスケット基板３、４には、上記シムリング６および段差部２ａの外側位置にこれらを囲むハーフビード３ａ、４ａを形成してある。 A ring-shaped stepped portion 2a surrounding the combustion chamber hole 5 is formed in the central gasket substrate 2, and a ring-shaped metal shim ring 6 is placed on the stepped portion 2a, and the shim ring is formed as described later. 6 is fixed to the gasket substrate 3 by laser welding or electron beam welding.
The height difference of the step portion 2a is set to about half the thickness of the shim ring 6. Half beads 3a, 4a surrounding the shim ring 6 and the step 2a are formed on the upper and lower two gasket substrates 3, 4, respectively.

上述したように上記シムリング６はレーザ溶接や電子ビーム溶接によってガスケット基板３に溶接固定してあるが、その溶接ライン６ａは、図２に示すように、シムリング６の円周方向に連続させてジグザグ状となるように形成してある。より具体的には、上記溶接ライン６ａは、シムリング６の径方向（幅方向）の内側で、径方向にジグザグ状に、溶接ライン６ａが途切れることが無いように連続させて無端状に形成してある。   As described above, the shim ring 6 is fixedly welded to the gasket substrate 3 by laser welding or electron beam welding. The welding line 6a is continuous in the circumferential direction of the shim ring 6 as shown in FIG. It is formed so as to have a shape. More specifically, the welding line 6a is formed in a zigzag shape in the radial direction inside the shim ring 6 in the radial direction (width direction) so as to be continuous and endless so that the welding line 6a is not interrupted. It is.

以上の構成によれば、上記溶接ライン６ａはシムリング６の径方向にジグザグ状に形成されているので、従来に比較して溶接ライン６ａの溶接部に剥がれや亀裂が生じるのを効果的に防止することができる。
すなわち前述したように、シリンダボア内における燃焼圧力が増減してシリンダボアの内径が拡縮すると、溶接ライン６ａを挟んで、シムリング６にその内周側と外周側とで逆方向の作用力Ｆが作用するようになる。この逆方向の作用力Ｆは溶接ライン６ａの溶接部分に作用することになるが、本実施例では溶接ライン６ａはシムリング６の径方向にジグザグ状に形成されているので、内周側の作用力Ｆは溶接ライン６ａのうち、シムリング６の内周側となる内周側の溶接部で受け止められるようになり、他方、外周側の作用力Ｆはシムリング６の外周側となる外周側の溶接部で受け止められるようになる。
その結果、従来のように溶接ラインが円周方向に形成されている場合のように、上記逆方向の作用力Ｆが同一箇所の溶接部に作用する危険性がないので、上記溶接ライン６ａの溶接部が局部的に剥がれたり亀裂が生じたりするのを防止することができる。 According to the above configuration, since the welding line 6a is formed in a zigzag shape in the radial direction of the shim ring 6, it is possible to effectively prevent the welding portion of the welding line 6a from being peeled or cracked as compared with the related art. can do.
That is, as described above, when the combustion pressure in the cylinder bore increases or decreases and the inner diameter of the cylinder bore expands / contracts, the acting force F in the opposite direction acts on the shim ring 6 on the inner peripheral side and the outer peripheral side with the welding line 6a interposed therebetween. Become like The acting force F in the opposite direction acts on the welding portion of the welding line 6a, but in this embodiment, the welding line 6a is formed in a zigzag shape in the radial direction of the shim ring 6, so that the inner circumferential side acts. The force F is received by an inner circumferential side welded portion of the welding line 6a on the inner circumferential side of the shim ring 6, while the acting force F on the outer circumferential side is welded on the outer circumferential side of the shim ring 6 on the outer circumferential side. It will be accepted by the department.
As a result, unlike the conventional case where the welding line is formed in the circumferential direction, there is no danger that the acting force F in the opposite direction acts on the welded portion at the same location. It is possible to prevent the welded portion from being locally peeled or cracked.

図３は本発明の第２実施例を示すもので、上記第１実施例においては溶接ライン６ａのジグザグが円周方向で等ピッチとなるように形成してあるが、第２実施例では溶接ライン６ｂのジグザグが円周方向で異なるピッチとなるように形成してある。
すなわち上記各ガスケット基板２〜４には図示しないシリンダブロックとシリンダヘッドを締結する締結ボルトを挿通させるためのボルト孔７を穿設してあり、該ボルト孔７は燃焼室孔５の周囲４箇所に形成してある。そして上記溶接ライン６ｂのジグザグは、ボルト孔７の近傍で疎に（ジグザグの円周方向のピッチが大きく）、ボルト孔７から離れた位置で密に（ジグザグの円周方向のピッチが小さく）なるように形成してある。 FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the zigzag of the welding line 6a is formed to have the same pitch in the circumferential direction. The zigzag of the line 6b is formed so as to have a different pitch in the circumferential direction.
That is, each of the gasket substrates 2 to 4 is provided with a bolt hole 7 for inserting a fastening bolt for fastening a cylinder block (not shown) and a cylinder head, and the bolt hole 7 is formed at four locations around the combustion chamber hole 5. It is formed in. The zigzag of the welding line 6b is sparse near the bolt hole 7 (the pitch in the circumferential direction of the zigzag is large) and densely at a position away from the bolt hole 7 (the pitch in the circumferential direction of the zigzag is small) It is formed so that it becomes.

上記第２実施例によれば、第１実施例に比較してシリンダボアの変形を低減することができる。
すなわちシリンダボアの内径の拡縮量は、ボルト孔７の近傍で相対的に小さく、ボルト孔７から離れた位置で相対的に大きくなるが、本実施例では上記溶接ライン６ｂのジグザグはボルト孔７の近傍で疎に、つまり上記作用力Ｆが相対的に小さくなる位置で疎に、ボルト孔７から離れた位置で、つまり上記作用力Ｆが相対的に大きくなる位置で密に形成してあるので、それによってシリンダボアの変形を低減することができ、さらにシムリング６の円周方向全域で効果的に溶接部の破損を防止することができる。
そして本実施例のように溶接ライン６ｂを疎密に形成することにより、溶接ライン６ｂ全体を密に形成する場合に比較して、溶接時間の短縮化を図ることが可能となる。 According to the second embodiment, the deformation of the cylinder bore can be reduced as compared with the first embodiment.
That is, the amount of expansion and contraction of the inner diameter of the cylinder bore is relatively small in the vicinity of the bolt hole 7 and relatively large at a position away from the bolt hole 7, but in this embodiment, the zigzag of the welding line 6 b is Since it is formed sparsely in the vicinity, that is, sparsely at a position where the acting force F is relatively small, and densely at a position away from the bolt hole 7, that is, at a position where the acting force F is relatively large. Thereby, deformation of the cylinder bore can be reduced, and furthermore, damage of the welded portion can be effectively prevented in the entire circumferential direction of the shim ring 6.
By forming the welding lines 6b sparsely and densely as in the present embodiment, it is possible to reduce the welding time as compared with the case where the entire welding lines 6b are formed densely.

図４は本発明の第３実施例を示すもので、本実施例では溶接ライン６ｃを格子状に形成したものである。
このような構成においても、上記逆方向の作用力Ｆを、溶接ライン６ｃの内周側と外周側とで異なる位置で受け止めることができるので、溶接ライン６ｃの溶接部が局部的に剥がれたり亀裂が生じたりするのを防止することが可能となる。 FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention, in which a welding line 6c is formed in a lattice shape.
Also in such a configuration, the above-described acting force F can be received at different positions on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the welding line 6c, so that the welded portion of the welding line 6c is locally peeled or cracked. Can be prevented from occurring.

なお、図示しないが、上記第３実施例においても、溶接ライン６ｃをボルト孔７の近傍で疎に、ボルト孔７から離れた位置で密に形成することが可能である。   Although not shown, also in the third embodiment, the welding line 6c can be formed sparsely in the vicinity of the bolt hole 7 and densely in a position away from the bolt hole 7.

１ ガスケット ２〜４ ガスケット基板
５ 燃焼室孔 ６ シムリング
６ａ〜６ｃ 溶接ライン ７ ボルト孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gasket 2-4 Gasket board 5 Combustion chamber hole 6 Shim ring 6a-6c Welding line 7 Bolt hole

Claims (4)

燃焼室孔が形成されたガスケット基板と、上記燃焼室孔を囲むシムリングとを備え、上記シムリングをガスケット基板に溶接したガスケットにおいて、
上記溶接部分の溶接ラインは、シムリングの径方向に形成されていることを特徴とするガスケット。 A gasket substrate having a combustion chamber hole formed therein and a shim ring surrounding the combustion chamber hole, wherein the shim ring is welded to the gasket substrate.
A gasket characterized in that a welding line of the welding portion is formed in a radial direction of the shim ring. 上記溶接ラインは、シムリングの幅内で連続したジグザグ状であることを特徴とする請求項１に記載のガスケット。   The gasket according to claim 1, wherein the welding line has a zigzag shape continuous within the width of the shim ring. 上記溶接ラインは、格子状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のガスケット。   The gasket according to claim 1, wherein the welding line is formed in a lattice shape. 上記溶接ラインは、ガスケット基板に穿設したボルト孔の近傍で疎に、ボルト孔から離れた位置で密に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のガスケット。   4. The welding line according to claim 1, wherein the welding line is formed sparsely in the vicinity of a bolt hole formed in the gasket substrate and densely in a position away from the bolt hole. gasket.

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