JPH03265763A - Metal gasket - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To respond to the different clearances of the components and to secure a sufficient sealing property by providing stoppers with the thickness responding to the parts on the plane near the aperture of a combustion chamber from the bead position of a base, and holding it with the bends of auxiliary plates. CONSTITUTION:When a metal gasket is placed between a cylinder block and a cylinder head and fastened, the clearances generated between them are different responding to the positions. That is, the clearance between bores is the largest, the between bolts is large, and that at the fastening position is the smallest. Therefore, when stoppers 11 are put on the convex side plane near an aperture 6 of the combustion chamber from a bead 3 by a spray coating, a stopper with the thickness responding to the clearance is provided, and at the same time, an auxiliary plate 12 is provided to fold its end at the combustion chamber side in J shape, and contacted to the welding surface. By filling up the clearances generated between the cylinder head and the cylinder block evenly in such a way, the fastening surface pressure is uniformed as the result, and a fatigue breakdown of the beads owing to the amplitude of oscillation is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は金属ガスケット、特に内燃機関のシリンターヘ
ッドとシリンダーフロックとの接合面に介装して、燃焼
カス、冷却水及び潤滑油等のリークを防止する金属刃ス
ケットに関する。[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention provides a metal gasket, particularly a metal gasket that is installed at the joint surface between a cylinder head and a cylinder flock of an internal combustion engine, to prevent combustion scum and cooling water. and a metal blade sket that prevents leakage of lubricating oil, etc.

（従来の技術） 内燃機関においては、シリンダーブロックとシリンダー
ヘッドとの間に金属力スケットを介在させて密ぺい状態
を保つようにしている。金属力スケットは、弾性を有す
る基板に各燃焼室に対応した数の燃焼室孔を設け、また
、この燃焼室孔を囲んで同芯円状にビードを備えた構成
としている。(Prior Art) In an internal combustion engine, a metal force socket is interposed between a cylinder block and a cylinder head to maintain a tight state. The metal power socket has a structure in which a number of combustion chamber holes corresponding to each combustion chamber are provided on an elastic substrate, and beads are provided in concentric circles surrounding the combustion chamber holes.

第４図によって従来例を説明する。A conventional example will be explained with reference to FIG.

第４図の一部切欠断面図に示されるように、１は弾性を
有する基板てあり、左端２側が燃焼室の周縁に接する部
分である。３は燃焼室孔の周縁に平坦部４を残して凸状
に設けたビードである。５はビードと燃焼室孔との間に
ある平坦部に設けたストッパーであり、ここに示す５は
シム板を接着した場合てあり、５−１は溶射によって肉
盛りをした場合である。As shown in the partially cutaway sectional view of FIG. 4, reference numeral 1 denotes an elastic substrate, the left end 2 of which is in contact with the periphery of the combustion chamber. 3 is a bead provided in a convex shape leaving a flat portion 4 at the periphery of the combustion chamber hole. 5 is a stopper provided on a flat part between the bead and the combustion chamber hole; 5 shown here is the case where a shim plate is glued, and 5-1 is the case where the build-up is done by thermal spraying.

即ち、金属力スケットをエンジンに介装して締付けた状
態で、エンジンを作動させた場合１．ビードの弾性変形
を利用してシール効果を得ようとするものである。この
場合のビードの振幅を制限するために使用されるものが
ストッパーである。要するにストッパーの厚みて振幅を
制限するようにし、その結果、ビードの疲労破壊を防止
するものである。That is, when the engine is operated with the metal force socket inserted into the engine and tightened, 1. This attempts to obtain a sealing effect by utilizing the elastic deformation of the bead. A stopper is used to limit the amplitude of the bead in this case. In short, the thickness of the stopper limits the amplitude, thereby preventing fatigue failure of the bead.

（発明か解決しようとする課題） 近年に至って、エンジンの小型、軽量化及び高性能化に
伴ない、エンジンの剛性が低下しつつあり、その結果、
カスゲットを装着して締付けた場合に、各部の隙間の差
が大きく、−枚の平板たけでは隙間を埋めることはでき
ない。(Problem to be solved by the invention) In recent years, as engines have become smaller, lighter, and more capable, their rigidity has been decreasing, and as a result,
When the cassette is attached and tightened, there is a large difference in the gap between each part, and the gap cannot be filled with just one flat plate.

また、金属溶射に上って隙間を埋めてビードの疲労破壊
を防止することも可能であるが、溶射層が厚い点と溶射
層自体の密度が低いため、高いエワイヤーリングと基板
端部との隙間設定も難しい欠点を有していた。It is also possible to prevent fatigue failure of the bead by filling gaps with metal spraying, but because the sprayed layer is thick and the density of the sprayed layer itself is low, high e-wiring and damage to the substrate edges are possible. The gap setting also had the disadvantage of being difficult.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり
、熱による膨脹、収縮と、エンジン剛性の低下による面
圧の不均一とに対処することの可能な金属刃スゲットを
提供することを目的としている。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a metal blade sget that can cope with expansion and contraction due to heat and uneven surface pressure due to a decrease in engine rigidity. It is said that

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための構成を実施例に対応する第１
図を用いて説明すると、本発明は燃焼室孔周縁にビード
９−１．９−２を形成した２枚の金属板２−１．２−２
を用いて互いに副板１０を挾持する構成の金属カスクツ
ｌ−６において、この副板１０の燃焼室側にワイヤーリ
ング１１を抱持するようクロメツト１２による折返し部
を設け、このワイヤーリング１１の線径乙、を副板１０
の厚みｔｏより大きく設定した。[Structure of the invention] (Means for solving the problem) The structure for achieving the above object is described in the first embodiment corresponding to the embodiment.
To explain using the drawings, the present invention consists of two metal plates 2-1.2-2 with beads 9-1.9-2 formed on the periphery of the combustion chamber hole.
In the metal cask l-6, which has a structure in which the sub-plates 10 are held between each other by using the metal cask 1-6, a folded part made of chromets 12 is provided on the combustion chamber side of the sub-plate 10 so as to hold the wire ring 11, and the wire of the wire ring 11 is Diameter Otsu, vice plate 10
The thickness was set to be larger than the thickness to.

（作用） 従って、高面圧部分ではボルトによって強く締付けられ
るため、グロメット材に抱持されたワ折曲部分で挟持す
るよう構成した。(Function) Therefore, since the bolt is strongly tightened in the high surface pressure part, it is configured to be held by the bent part held by the grommet material.

（作　用） エンジンにカスゲットを装着して締付けるときに発生す
る各部の隙間は、位置によって異なるか、この異なる隙
間差厚を金属溶射て肉盛りをする。(Function) The gaps between each part that occur when the cassette is attached to the engine and tightened vary depending on the position, or the different gap thicknesses are built up by metal spraying.

ズ、各部の異なる隙間差厚を除いた平均隙間よりも厚い
板厚の副板を用いているため、各部位は均等な平面で保
持される。Since the sub-plate is thicker than the average gap excluding the different gap thickness of each part, each part is held in an even plane.

（実施例） 以下図面を参照して実施例を説明する。(Example) Examples will be described below with reference to the drawings.

第１図は本発明による金属ガスケットの一実施例の断面
図、第２図は金属力スケットの一部を切欠して示した概
要平面図てあり、図中のＡ−Ａ′開断面第１図（ａ）・
、Ｂ−Ｂ′断面が第１図ｆｂ）Ｃ−Ｃ′断面が第１図ｆ
ｃ）に夫々示される。FIG. 1 is a sectional view of one embodiment of the metal gasket according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic plan view showing a partially cut away metal gasket. Figure (a)・
, B-B' cross section is Figure 1 fb) C-C' cross section is Figure 1 f
c) respectively.

先ず、第２図に示す平面構成の概要を簡単に説明す、る
。図において、１０は金属カスゲット本体てあり、胛性
を有する基板１からなる。弾性基板１の而には燃焼室孔
に対「１すして設けた開口部６があり、この開口部６の
外縁にはビード（１点鎖線が頂部〉３か同名円状に設け
られる。７は締付けのためのボルト孔、８は冷却水循環
用の水孔、９は油孔であり、これらはいずれも周知の構
成である。First, the outline of the planar configuration shown in FIG. 2 will be briefly explained. In the figure, reference numeral 10 denotes a metal cassette body, which is composed of a substrate 1 having a rigidity. The elastic substrate 1 has an opening 6 that is parallel to the combustion chamber hole, and the outer edge of the opening 6 is provided with a bead (the top is indicated by a dashed dotted line) 3 or in the same circular shape. Reference numeral indicates a bolt hole for tightening, reference numeral 8 indicates a water hole for circulating cooling water, and reference numeral 9 indicates an oil hole, all of which have well-known configurations.

次に、第１図によって金属ガスケットの断面図を説明す
る。第１図において第２図と同一部分については同一符
号を付す。既に説明したように、金属ガスケットをシリ
ンダーブロックとシリンダーヘッドの間に介装して締付
けた場合、その間にできる間隙は場所によって異なるこ
とかわかった。Next, a cross-sectional view of the metal gasket will be explained with reference to FIG. In FIG. 1, the same parts as in FIG. 2 are given the same reference numerals. As already explained, it has been found that when a metal gasket is inserted between the cylinder block and cylinder head and tightened, the gap created between them varies depending on the location.

即ち、ボア間（第２図Ａ−Ａ’断面）が最も大きく、次
いでボルト間（第２図Ｂ−Ｂ′断面）が大きく、最も小
さいのは締付位置（第２図ｃ−ｃ’断面）である。そこ
で本発明においてはビード３より燃焼室開口部６寄りの
凸側平坦部に溶射によってストッパー１１を肉盛りする
に際し、前記した隙間に応じた厚さのストッパーを設け
ると共に、副板１２を設けて燃焼室（則端部を５字型に
折曲し、溶射面に当接するようにした。In other words, the distance between the bores (A-A' cross section in Figure 2) is the largest, followed by the bolt distance (B-B' cross section in Figure 2), and the smallest is the tightening position (C-C' cross section in Figure 2). ). Therefore, in the present invention, when building up the stopper 11 by thermal spraying on the convex flat part closer to the combustion chamber opening 6 than the bead 3, a stopper with a thickness corresponding to the above-mentioned gap is provided, and a sub-plate 12 is also provided. The ends of the combustion chamber were bent into a 5-shape so that they came into contact with the sprayed surface.

第１図（ａ）ではストッパー１１の厚さを最も厚くして
第２図Ａ−Ａ′断面にてきる大きな隙間に対応させ、第
１図（ｂ）ではストッパー１１−１の厚みを第２図Ｂ−
Ｂ′断面にてきる隙間の厚さに対応させ、更に第１図（
Ｃ）ではストッパー１１−２の厚みを第２図Ｃ−（：’
断面にてきる最も薄い隙間に対応させるようにしている
。In Fig. 1(a), the thickness of the stopper 11 is set to be the thickest to correspond to the large gap appearing in the cross section A-A' in Fig. 2, and in Fig. 1(b), the thickness of the stopper 11-1 is set to the largest Figure B-
Corresponding to the thickness of the gap that comes to the B' cross section, and also in Figure 1 (
In C), the thickness of the stopper 11-2 is shown in Fig. 2 C-(:'
It is made to correspond to the thinnest gap that appears in the cross section.

このことはシリンターヘッドとシリンダーブロックとの
間にできる隙間を平均して埋めることにより、結果とし
て締付面圧を均一化させ、振動振幅によるビードの疲労
破壊を防止するものである。This fills the gap between the cylinder head and the cylinder block on an average basis, thereby equalizing the tightening surface pressure and preventing fatigue failure of the bead due to vibration amplitude.

なお、この場合の副板１２の厚みは、各位置によって異
なる隙間差厚を除いた平均隙間より、２０％〜５０％厚
い板厚とする。この意味は、実際にできる隙間以」二に
質量増加をすることによりシリンダー囲り全体の面圧を
平均して大にするためである。Note that the thickness of the sub-plate 12 in this case is set to be 20% to 50% thicker than the average gap excluding the difference in gap thickness depending on each position. The purpose of this is to increase the average surface pressure around the cylinder by increasing the mass beyond the actual gap.

次に具体例を挙げる。Next, a specific example will be given.

締付ボルト近傍の隙間を６０μｍ、ボルト間を８０μｍ
、ボア間を１００μｍとした場合、溶射量はボルト近傍
５μｍ、ボルト間２５μｍ、ボア間４５μｍとし、燃焼
室開口部端部に８０μｍの板厚の副板を溶射面上に折返
すと、以下に示すように実際にてきる隙間に対して２５
μｍの平均した質量増加となることがわかる。The gap near the tightening bolts is 60μm, and the gap between bolts is 80μm.
, when the distance between bores is 100 μm, the spray amount is 5 μm near the bolts, 25 μm between the bolts, and 45 μm between the bores, and if a sub-plate with a thickness of 80 μm is folded back onto the sprayed surface at the end of the combustion chamber opening, the following will be obtained. 25 for the actual gap as shown
It can be seen that the average mass increase is μm.

ボルト近傍　　６０μｍ　　５μｍ　　８５μｍ　　２
５７ｔｍボルト間　８０μｍ　　２５μｍ１０５μｍ　
　２５μｍボ　　ア　　間　　　１００μｍ　　　４５
μｍ　１２５μｍ　　　２５μｍ上記実施例によれば平
均して面圧が大となることがわかる。Near bolt 60μm 5μm 85μm 2
Between 57tm bolts 80μm 25μm 105μm
25μm bore 100μm 45
μm 125 μm 25 μm According to the above examples, it can be seen that the surface pressure is large on average.

第３図は他の実施例の一部切欠断面図である。FIG. 3 is a partially cutaway sectional view of another embodiment.

第３図（ａ）は２枚の基板１−１　、１−２を中板１３
を介して積層し、かつ副板１２を併設した構成のカスケ
ラ１〜において、溶射によるストッパー１１−３の肉盛
量を前記実施例同様に、各部位に応じて変化させたもの
である。FIG. 3(a) shows two boards 1-1 and 1-2 connected to the middle board 13.
In the casquera 1 to 1, which are laminated with the stopper 11-3 interposed therebetween and have a sub-plate 12 attached thereto, the amount of build-up of the stopper 11-3 by thermal spraying is changed depending on each part, as in the embodiment described above.

第３図（ｂ）は２枚の基板１−１　、１−２をビートの
頂部が互いに接するように積層し、かつ副板１２を併設
した構成のガスケットにおいて、ストッパー１１−４の
肉盛量を前記同様に、各部位に応じて変化させたちので
ある。FIG. 3(b) shows the amount of overlay of the stopper 11-4 in a gasket constructed by laminating two substrates 1-1 and 1-2 so that the tops of the beats are in contact with each other and also providing a sub-plate 12. As mentioned above, this was changed according to each part.

［発明の効果］ 以」二説明したように、本発明によれはガスケット締付
時に発生する各部の異なる隙間差厚に対応して金属溶射
による肉盛りをすると共に、隙間差厚を除いた平均隙間
より２０％〜５０％厚い板厚の副板を併設して燃焼室開
口部を折曲するよう構成したのて、以下に列挙する効果
を奏する。[Effects of the Invention] As explained below, according to the present invention, the build-up is performed by metal spraying in response to the different gap thicknesses that occur at each part when tightening the gasket, and the average thickness excluding the gap difference thickness is By arranging a secondary plate having a thickness of 20% to 50% thicker than the gap so as to bend the combustion chamber opening, the following effects can be achieved.

■締付に際して面圧を一定にできる。■Can maintain constant surface pressure when tightening.

■ポーラスな溶射部分を副板の折曲て覆うため、シール
性が完全になる。■Since the porous sprayed area is covered by the sub plate, the sealing performance is perfect.

■肉盛りした溶射面にてきる凹凸と折返した副板との間
の摩擦が大きいため、エンジンのシリンダーへンドとシ
リンターブロックの材料の違いや熱負荷の差異に起因す
る動きに対して影響されることなく、長期的に完全シー
ルか保証される。更に構造が単純なエンジンにおいては
、同構造から基板のし一部を取除いても、シリンターヘ
ッドの剛性バネを利用して同一効果を得ることかできる
。■Due to the large friction between the irregularities on the overlayed thermal sprayed surface and the folded back plate, it affects movement due to differences in the materials of the cylinder head and cylinder block of the engine and differences in heat load. Guaranteed long-term complete sealing without damage. Furthermore, in an engine with a simple structure, even if a portion of the base plate is removed from the same structure, the same effect can be obtained by utilizing the rigid spring of the cylinder head.

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

第１図は本発明による金属ガスゲラ１〜の一実施例の断
面構成図、第２図は金属ガスケラ１〜の平面構成を説明
する一部切欠図、第３図は他の実施例の構成図、第４図
は従来の金属ガスケットを説明する断面図である。 １　、１−１．１−２　・・基板　　２・・・端部３・
・・ビード　　　　　　　４・・・平坦部５．１１．１
１−１．１１−２．１１−３．１１−４・・・ストッパ
ー６・・・開口部　　　　　　　７・・・ポルｌ−孔８
・・水孔　　　　　　　　９・・・消孔１０・・・カス
ゲット本体　　　１２・・・副板１３・・・中板Fig. 1 is a cross-sectional configuration diagram of one embodiment of the metal gas scalar 1~ according to the present invention, Fig. 2 is a partially cutaway diagram illustrating the planar configuration of the metal gas keratin 1~, and Fig. 3 is a configuration diagram of another embodiment. , FIG. 4 is a sectional view illustrating a conventional metal gasket. 1, 1-1.1-2...Substrate 2...End 3.
... Bead 4 ... Flat part 5.11.1
1-1.11-2.11-3.11-4...Stopper 6...Opening part 7...Pol L-hole 8
・・Water hole 9・Eliminating hole 10・Cass get body 12・Subplate 13・Middle plate

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）燃焼室孔の周縁にビードを形成した弾性金属板か
らなる基板と、前記基板に対して副板を併設して燃焼室
孔端部を折曲して構成した金属ガスケットにおいて、基
板のビード位置より燃焼室開口部寄りの平坦部に、各部
位に応じた厚みを有するストッパーを設けて副板の折曲
部分で挾持することを特徴とする金属ガスケット。(1) A metal gasket consisting of a substrate made of an elastic metal plate with a bead formed on the periphery of the combustion chamber hole, and a sub-plate attached to the substrate and the end of the combustion chamber hole bent. A metal gasket characterized in that a stopper having a thickness corresponding to each part is provided on a flat part closer to the combustion chamber opening than the bead position, and the stopper is clamped by a bent part of a sub-plate. （２）ストッパーの厚みはボルト位置近傍、ボルト間及
びボア間の順に大きくすることを特徴とする請求項１項
記載の金属ガスケット。(2) The metal gasket according to claim 1, wherein the thickness of the stopper increases in the order of the vicinity of the bolt position, between the bolts, and between the bores. （３）副板は各部位に発生する大々異なる隙間差厚を除
いた平均隙間より２０％〜５０％厚い板厚とすることを
特徴とする請求項１項又は請求項２項記載の金属ガスケ
ット。(3) The metal according to claim 1 or claim 2, wherein the sub-plate has a plate thickness that is 20% to 50% thicker than the average gap excluding the gap difference thickness that occurs in each part. gasket.