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JP2005180660A - Cylinder head gasket - Google Patents

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JP2005180660A
JP2005180660A JP2003425940A JP2003425940A JP2005180660A JP 2005180660 A JP2005180660 A JP 2005180660A JP 2003425940 A JP2003425940 A JP 2003425940A JP 2003425940 A JP2003425940 A JP 2003425940A JP 2005180660 A JP2005180660 A JP 2005180660A
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JP
Japan
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cylinder head
stopper
head gasket
bore
metal substrate
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Pending
Application number
JP2003425940A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Matsumoto
健治 松本
Soji Fukawa
宗史 府川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Uchiyama Manufacturing Corp
Original Assignee
Uchiyama Manufacturing Corp
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 Uchiyama Manufacturing Corp filed Critical Uchiyama Manufacturing Corp
Priority to JP2003425940A priority Critical patent/JP2005180660A/en
Publication of JP2005180660A publication Critical patent/JP2005180660A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cylinder head gasket which is equipped as thing capable of applying a stopper part formed on a circumferential part of a through hole of a bore etc. even to narrow place in width without incurring difficult processing technique and very large cost rise in order to intend an enhancement in effective sealing performance. <P>SOLUTION: In the cylinder head gasket including a metallic substrate 2 and the annular stopper part 3 formed on a circumferential part of the bore 2a opened on the metallic substrate 2, the stopper part 3 is formed by shot coating with aluminium powder to the metallic substrate 2. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、金属基板と、この金属基板に開設された貫通孔の周辺部に形成される環状のストッパ部と、を有して成るシリンダヘッドガスケットに関するものである。   The present invention relates to a cylinder head gasket having a metal substrate and an annular stopper portion formed in a peripheral portion of a through hole provided in the metal substrate.

エンジンにおけるシリンダブロックとシリンダヘッドとの間に介装されるシリンダヘッドガスケットとして、ステンレス鋼板等による金属基板と、この金属基板におけるシリンダボアの円孔の周辺部に形成される環状で金属製のストッパ部と、を有した構造のものがある。このようなシリンダガスケッとしては、例えば、特許文献1において開示されたものが知られている。   As a cylinder head gasket interposed between a cylinder block and a cylinder head in an engine, a metal substrate made of stainless steel plate or the like, and an annular metal stopper formed around the circular hole of the cylinder bore in the metal substrate And a structure having As such a cylinder gasket, for example, the one disclosed in Patent Document 1 is known.

これは、厳しい耐圧性、シール性の要求されるシリンダヘッドガスケットのボア孔の周辺部に環状のストッパ部を設けて、そのボア孔の周辺部の厚さをその他の部分よりも大とすることにより、シリンダボア部分におけるガスケットの面圧を高くして、それらの要求に応えられるようにしたものである。前述の特許文献1においては、シリンダヘッドガスケットのボア孔の周辺部に、樹脂材等を溶射することでストッパ部を形成することが開示されている。   This is because an annular stopper is provided at the periphery of the bore hole of the cylinder head gasket that requires strict pressure resistance and sealability, and the thickness of the periphery of the bore hole is made larger than the other portions. Thus, the surface pressure of the gasket in the cylinder bore portion is increased to meet these requirements. In the above-mentioned patent document 1, it is disclosed that the stopper portion is formed by spraying a resin material or the like around the bore hole of the cylinder head gasket.

ボア孔周辺部には特に燃焼による高い圧力が作用するので、ガスケットを介装することによる封止機能(シール性)をより高めるには、ボア孔周辺部に形成されるストッパ部を金属材製にすることが好ましいと思われる。そこで、貫通孔の一例としてのボア孔の周辺部に形成されるストッパ部(「シム部」とも言う)としては、次の1)〜4)のような手段が考えられていた。   Since high pressure due to combustion acts on the periphery of the bore hole, in order to further enhance the sealing function (sealability) by interposing a gasket, a stopper formed on the periphery of the bore hole is made of a metal material. It seems to be preferable. Therefore, the following means 1) to 4) have been considered as stopper portions (also referred to as “shim portions”) formed around the bore hole as an example of the through hole.

1) リング状で薄い金属板11を打抜き成形し、金属基板12におけるボア孔12aの周辺部に重ねて溶接により一体化する構造(図8参照)。
2) 金属基板12をボア孔12aで折り返し加工することにより、リング状のストッパ部13を金属基板12に重ねた状態で形成する構造(図9参照)。
3) ボア孔12a周辺部を環状にコイニング加工することにより、厚みを増したストッパ部14を形成する構造(図10参照)。
4) ボア孔12a周辺部を環状にコルゲート加工することにより、厚みを増したストッパ部15を形成する構造(図11参照)。
特開昭64−035057号公報
1) A structure in which a thin metal plate 11 in a ring shape is stamped and formed, and is superimposed on a peripheral portion of the bore hole 12a in the metal substrate 12 and integrated by welding (see FIG. 8).
2) A structure in which the ring-shaped stopper portion 13 is formed on the metal substrate 12 by folding the metal substrate 12 through the bore holes 12a (see FIG. 9).
3) A structure in which the stopper portion 14 having an increased thickness is formed by coining the peripheral portion of the bore hole 12a in an annular shape (see FIG. 10).
4) A structure in which the stopper portion 15 having an increased thickness is formed by corrugating the periphery of the bore hole 12a in an annular shape (see FIG. 11).
Japanese Patent Laid-Open No. 64-035057

しかしながら、上記1)〜4)の提案手段には、次のような課題が存在していた。即ち、1)の手段では、溶接処理がコストアップを招き、2)の手段では、金属基板を重ねるので、その部分の厚みが少々厚くなり過ぎる傾向があった。3)や4)の手段では、加工に高い技術が必要であり、設備コストが高く付くとともに、芯材に塑性加工を加えることからシリンダヘッドガスケットとした場合に「反り」が生じて変形し易い問題があった。   However, the following problems existed in the proposed means 1) to 4). That is, in the method 1), the welding process increases the cost, and in the method 2), the metal substrates are stacked, so that the thickness of the portion tends to be too thick. In the means 3) and 4), high technology is required for processing, the equipment cost is high, and since plastic processing is applied to the core material, when it is used as a cylinder head gasket, “warping” occurs and it is easy to deform. There was a problem.

また、これら1)〜4)のいずれの手段であっても、幅の狭い部分には成立し難くく、適用条件が制限されて技術の汎用性が劣るものでもあり、ボア孔等の貫通孔の周辺部に形成されるストッパ部としては、更なる改善の余地が残されているものであった。   In addition, any of these means 1) to 4) is difficult to be established in a narrow portion, the application conditions are limited, and the general versatility of the technology is inferior. As a stopper part formed in the peripheral part, there is room for further improvement.

そこで、本発明は、有効なシール性の向上を図るべく、ボア孔等の貫通孔の周辺部に形成されるストッパ部を、難しい加工技術や大幅なコストアップを招くことなく、しかも、幅の狭い箇所にでも適用できるものとして装備したシリンダヘッドガスケットを提供することを目的とする。   Therefore, in order to improve the effective sealing performance, the present invention provides a stopper portion formed in the peripheral portion of a through hole such as a bore hole without incurring a difficult processing technique and a significant cost increase, and having a wide width. It aims at providing the cylinder head gasket equipped as what can be applied also to a narrow place.

請求項1の構成は、金属基板と、この金属基板に開設された貫通孔の周辺部に形成される環状のストッパ部と、を有して成るシリンダヘッドガスケットにおいて、
前記ストッパ部は、前記金属基板に対する金属粉末のショットコーティングによって形成されていることを特徴とする。
The structure of claim 1 is a cylinder head gasket comprising a metal substrate and an annular stopper portion formed in a peripheral portion of a through hole provided in the metal substrate.
The stopper portion is formed by shot coating of metal powder on the metal substrate.

請求項2の構成は、請求項1において、
前記貫通孔は、シリンダボアに対応して形成されたボア孔であることを特徴とする。
The structure of claim 2 is the structure of claim 1,
The through hole is a bore hole formed corresponding to a cylinder bore.

請求項3の構成は、請求項1又は2において、
前記金属基板における前記ストッパ部の外周辺部に、環状で、かつ、ガスケット厚み方向に突出したビード部が形成されていることを特徴とする。
The structure of claim 3 is the structure of claim 1 or 2,
An annular bead portion protruding in the gasket thickness direction is formed on the outer peripheral portion of the stopper portion in the metal substrate.

請求項4の構成は、請求項1〜3のいずれかにおいて、
前記金属粉末は、アルミニウム材から成る粉末であることを特徴とする。
The configuration of claim 4 is any one of claims 1 to 3,
The metal powder is a powder made of an aluminum material.

請求項5の構成は、請求項1〜4のいずれかにおいて、
前記金属基板の外面及び前記ストッパ部の外面に、ゴム材によるコーティング層が形成されていることを特徴とする。
The structure of Claim 5 is set in any one of Claims 1-4,
A coating layer made of a rubber material is formed on the outer surface of the metal substrate and the outer surface of the stopper portion.

請求項6の構成は、請求項1〜5のいずれかにおいて、
前記ストッパ部の厚さを、その周方向において、必要に応じて変化させてあることを特徴とする。
The configuration of claim 6 is any one of claims 1 to 5,
The thickness of the stopper portion is changed as necessary in the circumferential direction.

請求項1の構成においては、貫通孔の周辺部に形成される環状のストッパ部を、金属粉末のショットコーティングによって形成したので、ストッパ部の幅、厚み、金属基板上におけるコーティング場所等の噴射条件を、自由自在に設定することができる。ショットコーティング法は熱処理が不要で、コーティング時間が短く、作業性に優れている。従って、幅の狭い場所でもコーティング可能であり、従来のような制約条件が解消されるとともに、溶接等の時間及びコストが高く付く加工処理が不要になる。また、コイニング等の大パワーの必要な加工処理も不要になるから、大規模な設備は不要であり、それによる高い設備コストも掛からなくなる。さらに、金属基板には塑性加工が加えられないから、反りが生じるといった変形のおそれも解消される。   In the configuration of claim 1, since the annular stopper portion formed in the peripheral portion of the through hole is formed by shot coating of metal powder, the injection conditions such as the width and thickness of the stopper portion, the coating location on the metal substrate, etc. Can be set freely. The shot coating method does not require heat treatment, has a short coating time, and is excellent in workability. Therefore, coating can be performed even in a narrow place, the conventional constraint condition is solved, and processing that requires high time and cost such as welding becomes unnecessary. In addition, since processing requiring high power such as coining is not required, a large-scale facility is not required, and a high facility cost is not required. Furthermore, since the metal substrate is not subjected to plastic working, the risk of deformation such as warpage is eliminated.

その結果、シリンダヘッドガスケットにおける必要箇所に必要に応じた厚みのストッパ部を容易に形成できるようになり、有効なシール性の向上を図るべく、ボア孔等の貫通孔の周辺部に形成されるストッパ部を、難しい加工技術や大幅なコストアップを招くことなく、しかも、幅の狭い箇所にでも適用できるものとして装備したシリンダヘッドガスケットを提供することができる。このような効果は、請求項2のように、特に高いシール性が要求されるボア孔の周辺部におけるストッパ部において顕著に得ることができる。   As a result, it becomes possible to easily form a stopper portion having a thickness as required at a necessary portion in the cylinder head gasket, and is formed around the through hole such as a bore hole in order to improve effective sealing performance. It is possible to provide a cylinder head gasket equipped with a stopper portion that can be applied to a narrow portion without incurring difficult processing techniques and significant cost increase. Such an effect can be remarkably obtained at the stopper portion in the peripheral portion of the bore hole where high sealing performance is required as in the second aspect.

請求項3の構成においては、請求項1又は2の構成による前記いずれかの効果を奏するとともに、ビード部を設けたことによって、シール性がより向上する利点がある。つまり、ストッパ部が一次シール部に、そして、ビード部が二次シール部として機能するようになり、高いシール性を発揮する箇所の二重シールによる相乗効果が期待できる。   In the structure of Claim 3, while having the said effect by the structure of Claim 1 or 2, there exists an advantage which a sealing performance improves more by providing a bead part. That is, the stopper portion functions as the primary seal portion, and the bead portion functions as the secondary seal portion, and a synergistic effect can be expected from the double seal at the portion exhibiting high sealing performance.

請求項4の構成においては、金属粉末を軟質金属であるアルミニウム材から成る粉末としたので、金属基板の表面に数ミクロンの厚みの金属皮膜を良好に形成することができる。そして、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間に介装して締付けた場合には、軟質金属故に容易に変形して、シリンダヘッドの表面形状に追従し、より優れたシール性を得ることが可能になる利点がある。   According to the fourth aspect of the present invention, since the metal powder is a powder made of an aluminum material which is a soft metal, a metal film having a thickness of several microns can be satisfactorily formed on the surface of the metal substrate. And when interposed between the cylinder block and the cylinder head and tightened, it is easily deformed because of the soft metal, and can follow the surface shape of the cylinder head to obtain better sealing performance. There are advantages.

請求項5の構成においては、金属基板の外面及びストッパ部の外面に、ゴム材によるコーティング層が形成されているので、これら金属基板やストッパ部の表面に対する保護機能が生じる利点がある。また、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間に介装して締付けられた場合には、コーティング層が容易に変形して、シリンダブロックとシリンダヘッドに追従し、シール性がさらに向上可能となる。
In the structure of Claim 5, since the coating layer by a rubber material is formed in the outer surface of a metal substrate and the outer surface of a stopper part, there exists an advantage which the protection function with respect to the surface of these metal substrates and a stopper part arises. When the cylinder block and the cylinder head are interposed and tightened, the coating layer easily deforms to follow the cylinder block and the cylinder head, and the sealing performance can be further improved.

請求項6の構成においては、金属粉末のショットコーティングでは、コーティングによる層厚を如何様にも変化させることが可能であることにより、ストッパ部の厚さを必要に応じて変化させることができるので、よりシール性を高めることが可能になる。例えば、ボア孔用のものとしては、締付け用のボルトに近い部分では厚さを薄くし、隣合うボルト間においては厚くするように厚みを変化させることにより、シリンダブロックにボルトで締付けられるシリンダヘッドが、ボルト部分では強く締付けられることによって撓み変形する状況に適合させることができ、周方向のどの部位においても有効なシール性能を得ることができる。   In the structure of claim 6, since the thickness of the coating can be changed in any way by the shot coating of the metal powder, the thickness of the stopper portion can be changed as necessary. It becomes possible to further improve the sealing performance. For example, for a bore hole, a cylinder head that is tightened with a bolt to a cylinder block by changing the thickness so that the thickness is reduced at a portion close to the bolt for tightening and between adjacent bolts. However, the bolt portion can be adapted to the situation where it is bent and deformed by being strongly tightened, and an effective sealing performance can be obtained at any portion in the circumferential direction.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に、自動車等に搭載される内燃機関に適用自在なシリンダヘッドガスケット1の平面図が、図2には、図1におけるa−a線断面図が夫々示されるとともに、図3には、図2におけるボア孔付近の拡大図が示されている。このシリンダヘッドガスケット1は、シリンダブロック(図示省略)とシリンダヘッド(図示省略)との間に介装されている。   1 is a plan view of a cylinder head gasket 1 applicable to an internal combustion engine mounted on an automobile or the like, FIG. 2 is a sectional view taken along line aa in FIG. 1, and FIG. An enlarged view of the vicinity of the bore hole in FIG. 2 is shown. The cylinder head gasket 1 is interposed between a cylinder block (not shown) and a cylinder head (not shown).

このシリンダヘッドガスケット1は、各種の貫通孔H、即ちシリンダボアに対応した円形のボア孔2a、ボルト孔2b、カムシャフト伝動用のベルト挿通用孔2c、冷却水用孔又はオイル用孔2dが形成された金属基板2と、この金属基板2に開設された前記ボア孔(貫通孔Hの一例)2aの周辺部に形成される環状のボアストッパ部3と、表裏の外表面に形成されたゴム材によるコーティング層4とから構成されている。各ボア孔2aの周りに形成された10ヶ所のボルト孔(貫通孔Hの一例)2bの周辺部にも、ボアストッパ部3と同様な環状のボルト孔用ストッパ部7が形成されている。   The cylinder head gasket 1 is formed with various through holes H, that is, circular bore holes 2a, bolt holes 2b, belt insertion holes 2c for camshaft transmission, cooling water holes or oil holes 2d corresponding to the cylinder bores. Metal substrate 2, an annular bore stopper portion 3 formed in the peripheral portion of the bore hole (an example of the through hole H) 2a provided in the metal substrate 2, and a rubber material formed on the outer surfaces of the front and back surfaces The coating layer 4 is made up of. An annular bolt hole stopper portion 7 similar to the bore stopper portion 3 is also formed at the periphery of 10 bolt holes (an example of the through hole H) 2b formed around each bore hole 2a.

各ボアストッパ部3の外周辺部には、金属基板2を屈曲させてストッパ部3と同方向に隆起させて成るリング状のビード部5が形成されているとともに、金属基板2の外周縁部には、金属基板2を屈曲させてボアストッパ部3と同方向にやや隆起させて成るハーフビード部6が形成されている。ビード部5の高さは、ボアストッパ部3よりもやや高い形状に形成されている。   A ring-shaped bead portion 5 formed by bending the metal substrate 2 and protruding in the same direction as the stopper portion 3 is formed at the outer peripheral portion of each bore stopper portion 3, and at the outer peripheral edge portion of the metal substrate 2. A half bead portion 6 is formed by bending the metal substrate 2 and slightly raising it in the same direction as the bore stopper portion 3. The height of the bead portion 5 is formed to be slightly higher than the bore stopper portion 3.

金属基板2は、弾性や粘性を有してプレス加工が可能な材質が望ましく、表面の性状や処理に制約が無い(或いは少ない)圧延鋼板(SPCC、SPHC等)が好適である。これ以外に、表面粗さの密な板材、メッキ面やセラミックコーティング面を有した板材でも可能である。   The metal substrate 2 is preferably made of a material that has elasticity and viscosity and can be pressed, and a rolled steel plate (SPCC, SPHC, etc.) that has no (or few) surface properties and processing restrictions is suitable. Other than this, a plate material having a dense surface roughness, a plate material having a plated surface or a ceramic coating surface is also possible.

ボアストッパ部3及びボルト孔用ストッパ部7は、金属基板に対する金属粉末のショットコーティングによって形成されており、金属粉末としてはアルミニウム材から成るものを用いてある。ショットコーティングによる厚みは、10μmの薄いものから500μmの厚いものまでの範囲内で自由に選択設定することができる。   The bore stopper portion 3 and the bolt hole stopper portion 7 are formed by shot coating of metal powder on a metal substrate, and the metal powder is made of an aluminum material. The thickness by shot coating can be freely selected and set within a range from a thin one of 10 μm to a thick one of 500 μm.

アルミ粉末を高速噴射して金属基板2に皮膜を形成することでストッパ部3,7とするものであるから、ストッパ部3,7の幅、厚み、場所等が噴射条件の調節により、自由自在に設定して選べる利点がある。ボアストッパ部3に関しては、従来の手段(図6〜図9参照)に比べて、加工が容易であり、しかも低コストで済む利点がある。   Since the aluminum powder is sprayed at high speed to form a film on the metal substrate 2, the stopper portions 3 and 7 are formed, so the width, thickness, location, etc. of the stopper portions 3 and 7 can be freely adjusted by adjusting the injection conditions. There is an advantage that can be selected and set. The bore stopper portion 3 has an advantage that it is easy to process and costs less than the conventional means (see FIGS. 6 to 9).

シリンダブロックとシリンダヘッドとの間には、これらの剛性によってボルト締付け時に大小の隙間が発生するため、予めシリンダヘッドガスケット1におけるストッパ部3,7に厚みの変化を設けておけば、締付け時におけるシリンダブロックやシリンダヘッドの変形を小さくすることができる。   Because of the rigidity, a large and small gap is generated between the cylinder block and the cylinder head when bolts are tightened. Therefore, if the thickness of the stopper portions 3 and 7 in the cylinder head gasket 1 is set in advance, the thickness at the time of tightening can be reduced. The deformation of the cylinder block and the cylinder head can be reduced.

ゴム材によるコーティング層4は、図3に示すように、金属基板2の表裏の両面、及びボアストッパ部3の外表面に形成されており、図示しないが、ボルト孔用ストッパ部7の外表面にも形成されている。尚、図3に仮想線で示すように、ボア孔2aの端面を覆う縦壁状のコーティング層4’が形成されていても良い。   As shown in FIG. 3, the coating layer 4 made of a rubber material is formed on both the front and back surfaces of the metal substrate 2 and the outer surface of the bore stopper portion 3, although not shown, on the outer surface of the bolt hole stopper portion 7. Is also formed. In addition, as shown by a virtual line in FIG. 3, a vertical wall-like coating layer 4 'covering the end face of the bore hole 2a may be formed.

ここで、ショットコーティングについて説明する。ショットコーティングとは、衝撃皮膜形成の意であり、アルミニウムのような軟質金属粉末を基材(本発明では金属基板2)の表面に高速噴射した場合、初期に基材表面にエロ−ジョンが生じるものの、その後基材表面に数ミクロンの厚みの軟質金属皮膜が形成される。金属粉末をノズルより圧縮空気を用いて基材に向け高速噴射させると、金属粉末の有する運動エネルギーが瞬間に熱に変換されて大きな塑性変形を伴い、金属皮膜が形成されるのである。   Here, shot coating will be described. Shot coating means the formation of an impact film. When a soft metal powder such as aluminum is sprayed onto the surface of a base material (metal substrate 2 in the present invention) at high speed, erosion is initially generated on the surface of the base material. However, a soft metal film having a thickness of several microns is formed on the surface of the substrate. When metal powder is jetted at high speed from a nozzle toward the substrate using compressed air, the kinetic energy of the metal powder is instantaneously converted into heat, and a metal film is formed with a large plastic deformation.

金属粉末がアルミニウム粉末である場合には、粉末の平均粒子径は約45μmで、純度は99.7%以上のアトマイズ粉末である。この場合のテスト条件は、次のようである。ショットコーティングを施すセラミック基材として、窒化ケイ素(Si3N4:密度3.3Mg/m3 )の二種類のプレーン基板を用いた。ショットコーティングは、誘導吸引式のブラスト装置を用いて、アルミニウム粉末を常温で高速噴射することにより実施した。コーティング条件は、ノズル先端から基材までの距離を10mm、噴射空気圧は1MPaとした。   When the metal powder is aluminum powder, the powder is an atomized powder having an average particle diameter of about 45 μm and a purity of 99.7% or more. The test conditions in this case are as follows. Two types of plain substrates of silicon nitride (Si3N4: density 3.3 Mg / m3) were used as the ceramic base material to which the shot coating was applied. Shot coating was performed by spraying aluminum powder at a high temperature at normal temperature using an induction suction type blasting apparatus. The coating conditions were such that the distance from the nozzle tip to the substrate was 10 mm, and the injection air pressure was 1 MPa.

アルミニウム粉末によるショットコーティングでは、緻密な皮膜が数ミクロンの厚みで、窒化ケイ素基板上に成膜されることが知見されている。さらに、アルミニウム皮膜の内部及び窒化ケイ素基材との界面について詳細に観察すると、皮膜の内部に高速噴射されたアルミニウム粉末の形状は判別できないこと、皮膜と素材との界面に未接合部や剥離は認められないことが分かった。このように、セラミック基材に対してのショットコーティングの技術を、本発明においては金属基板に応用したものであり、それによって前述したように、種々の効果が得らるものである。   In shot coating with aluminum powder, it has been found that a dense film is formed on a silicon nitride substrate with a thickness of several microns. Furthermore, when observing in detail the inside of the aluminum film and the interface with the silicon nitride substrate, the shape of the aluminum powder sprayed at high speed into the inside of the film cannot be discriminated, and there is no unbonded part or peeling at the interface between the film and the material. I found that it was not allowed. As described above, the technique of shot coating on the ceramic base material is applied to the metal substrate in the present invention, and as described above, various effects can be obtained.

貫通孔Hとしては、ボア孔2aやボルト孔2bの他、ベルト挿通用孔2cや冷却水用孔やオイル用孔2dでも良く、これらの周辺部に金属粉末をショットコーティングして成るストッパ部を形成する構造も可能である。   As the through hole H, there may be a belt insertion hole 2c, a cooling water hole or an oil hole 2d in addition to the bore hole 2a and the bolt hole 2b, and a stopper part formed by shot coating metal powder around these peripheral parts. The structure to be formed is also possible.

ストッパ部3の厚みは、イオンプレーティング、スパッタリング等の手段による場合では、0.1〜10μmの範囲でコーティングが可能であり、溶射による手段の場合では、0.1〜1.0mmのコーティングが可能である。これに対して、金属粉末のショットコーティングによる手段(本発明による手段)では、ストッパ部3の厚みを10〜500μm(0.01〜0.5mm)の範囲という、前記二者の中間の値の厚みが作成可能となる利点がある。   The thickness of the stopper 3 can be coated in the range of 0.1 to 10 μm in the case of means such as ion plating and sputtering, and in the case of means of thermal spraying, the thickness of 0.1 to 1.0 mm is applied. Is possible. On the other hand, in the means by shot coating of metal powder (means according to the present invention), the thickness of the stopper portion 3 is in the range of 10 to 500 μm (0.01 to 0.5 mm), which is an intermediate value between the two. There is an advantage that the thickness can be created.

そして、シリンダヘッドガスケット1において、図4に示す自由状態のときに、金属基板2のビード部5の盛上がり高さを、ストッパ部3の厚みjよりも大としてあることにより、次のような作用効果がある。即ち、図5に示すように、シリンダヘッド21とシリンダブロック22との間において締付けられた状態では、ストッパ部3が文字通りにストッパーとなり、ビード部5が完全な平板状とならない形状、即ち、その復元力を保有した状態に維持される。これにより、ビード部5は、その盛上がり厚さからストッパ部3の厚みを引いた値、即ち締め代hで圧縮され、シリンダヘッド21とシリンダブロック22とは、ストッパ部3とビード部5とが、より強くシリンダヘッド1に対して押圧接触され、良好なシール性能を得る。   In the cylinder head gasket 1, when the raised state of the bead portion 5 of the metal substrate 2 is larger than the thickness j of the stopper portion 3 in the free state shown in FIG. effective. That is, as shown in FIG. 5, when tightened between the cylinder head 21 and the cylinder block 22, the stopper portion 3 literally becomes a stopper and the bead portion 5 does not have a complete flat plate shape, Maintains resilience. Thereby, the bead part 5 is compressed by a value obtained by subtracting the thickness of the stopper part 3 from the raised thickness, that is, the tightening allowance h, and the cylinder head 21 and the cylinder block 22 are connected to each other by the stopper part 3 and the bead part 5. The cylinder head 1 is more strongly pressed and contacted to obtain a good sealing performance.

加えて、シリンダボアHにおける爆発燃焼による圧力Pが作用すると、シリンダヘッド21の変形、或いは締付ボルトが伸びる等により、シリンダヘッド21が、即ちその底面21aがシリンダブロック2に対して、瞬間的に10μm(0.01mm)程度浮上がるようになる(図5の仮想線参照)が、ビード部5の前記締め代hの存在によって弾性復元力が十分あり、その浮き上がったシリンダヘッド21の底面21aにビード部5が追従し、良好なシール機能を維持できるようになる。   In addition, when pressure P due to explosion combustion in the cylinder bore H acts, the cylinder head 21, that is, its bottom surface 21 a is instantaneously applied to the cylinder block 2 due to deformation of the cylinder head 21 or extension of the fastening bolt. Although it floats about 10 μm (0.01 mm) (see the phantom line in FIG. 5), there is sufficient elastic restoring force due to the presence of the tightening allowance h of the bead portion 5, and the floated bottom surface 21 a of the cylinder head 21 The bead portion 5 follows and can maintain a good sealing function.

ビード部5との寸法関係の一例として、ストッパ部3の厚みを0.01〜0.5mm、ビード部5の締め代hを0.1〜0.6mm(好ましくは0.2〜0.3mm)とすれば、シリンダヘッド21をシリンダブロック2に締付固定した状態(図5の状態)で、爆発発力Pによってシリンダヘッド21が0.01mm浮き上がったとしても、締め代は0.09〜0.59mm(好ましくは0.19〜0.29mm)存在している。従って、シリンダヘッド21が浮き上がることがあっても、ビード部5による良好なシール機能は維持される。   As an example of the dimensional relationship with the bead part 5, the thickness of the stopper part 3 is 0.01 to 0.5 mm, and the interference h of the bead part 5 is 0.1 to 0.6 mm (preferably 0.2 to 0.3 mm). If the cylinder head 21 is tightened and fixed to the cylinder block 2 (the state shown in FIG. 5) and the cylinder head 21 is lifted by 0.01 mm by the explosion force P, the tightening margin is 0.09 to 0.59 mm (preferably 0.19 to 0.29 mm) is present. Therefore, even if the cylinder head 21 is lifted, a good sealing function by the bead portion 5 is maintained.

実施例2によるシリンダヘッドガスケットは、図6、図7に示すように、ボア孔2aの周辺部に配備される環状のストッパ部3の厚さを、その周方向において、必要に応じて変化させたものである。具体的には、ストッパ部3の厚さを、シリンダブロック22にシリンダヘッド21を締付けてガスケット1と共に組付けるためのボルト23が挿通されるボルト孔2b付近では薄く(d1)、隣合うボルト孔2b間においては厚く(d2)なるように、なだらかに変化させてある。   In the cylinder head gasket according to the second embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the thickness of the annular stopper portion 3 provided in the peripheral portion of the bore hole 2a is changed in the circumferential direction as necessary. It is a thing. Specifically, the thickness of the stopper 3 is thin (d1) in the vicinity of the bolt hole 2b through which the bolt 23 for fastening the cylinder head 21 to the cylinder block 22 and assembling with the gasket 1 is inserted (d1). Between 2b, it is changed gently so that it becomes thick (d2).

つまり、シリンダヘッド21をシリンダブロックク22に組付けるべくボルト23を締込むと、シリンダヘッド21におけるボルト23の挿通部分は強く圧迫されるが、ボルト23から離れるに従って、その圧迫力は弱くなるので、締め付け後においては、図7に示すように、シリンダヘッド21は波状に撓んで変形する。それによって、シリンダヘッド21とシリンダブロック22との上下隙間も同様に変化するから、その変形を見越して、シリンダヘッドガスケット1の、即ち、ストッパ部3の厚みを予め変化させてある。   In other words, when the bolt 23 is tightened to assemble the cylinder head 21 to the cylinder block 22, the insertion portion of the bolt 23 in the cylinder head 21 is strongly compressed, but the compression force becomes weaker as the distance from the bolt 23 increases. After the tightening, as shown in FIG. 7, the cylinder head 21 is bent and deformed in a wave shape. As a result, the vertical gap between the cylinder head 21 and the cylinder block 22 also changes in the same manner. Therefore, the thickness of the cylinder head gasket 1, that is, the stopper portion 3 is changed in advance in anticipation of the deformation.

その結果、ストッパ部3を(シリンダヘッドガスケット1を)、その周方向のどの部位においても、ほぼ均一に圧縮することができ、隣合うボルト23の中間部の気密性が劣るということなく、より均一で良好なシール性を得ることが可能となる。尚、図7においては、シリンダヘッド21等の変形を、図面理解上、実際よりも誇張して描いてある。   As a result, the stopper part 3 (the cylinder head gasket 1) can be compressed almost uniformly in any part in the circumferential direction, and the airtightness of the intermediate part of the adjacent bolts 23 is not deteriorated. It becomes possible to obtain uniform and good sealing properties. In FIG. 7, the deformation of the cylinder head 21 and the like is exaggerated from the actual viewpoint for understanding the drawing.

尚、上述の効果を出す手段として、ストッパ部3の厚さは一定のままで、その幅寸法(径方向幅)を、ボルト孔2b付近では狭く、かつ、隣合うボルト孔2bの間では広くするように変化させても良い。また、この幅変化と前述の厚さ変化との双方を採る手段でも良い。さらに、ストッパ部3の存在により、ボルト23による締め付け時には、シリンダヘッド21が、ボア孔2aに近づくほどシリンダブロック22との間隙が広がるように変形することを見越して、ストッパ部3の厚さを内周側ほど(ボア孔2a側ほど)厚くなるように変化させても良い。   As a means for producing the above-described effects, the thickness of the stopper portion 3 remains constant, and its width dimension (radial width) is narrow in the vicinity of the bolt hole 2b and wide between the adjacent bolt holes 2b. You may change as you do. Further, a means for taking both the width change and the above-described thickness change may be used. Furthermore, due to the presence of the stopper portion 3, when tightening with the bolt 23, the thickness of the stopper portion 3 is increased in anticipation that the cylinder head 21 is deformed so that the gap with the cylinder block 22 increases as it approaches the bore hole 2 a. You may change so that it may become thick toward the inner peripheral side (bore hole 2a side).

シリンダヘッドガスケットの平面図(実施例1)Plan view of cylinder head gasket (Example 1) 図1のa−a線断面図Aa line sectional view of FIG. ボアストッパ部付近の拡大断面図Expanded cross section near the bore stopper ストッパ部とビード部との寸法関係を示す部分断面図Partial sectional view showing dimensional relationship between stopper and bead 締付固定されたときのビード部の状態を示す部分断面図Partial sectional view showing the state of the bead portion when tightened and fixed ボア孔で分断したシリンダヘッドガスケットの斜視図(実施例2)A perspective view of a cylinder head gasket divided by a bore hole (Example 2) 図6における矢視Yを示す図The figure which shows the arrow Y in FIG. 従来のボアストッパ部の構造を示す断面図Sectional view showing the structure of a conventional bore stopper 従来のボアストッパ部の構造を示す断面図Sectional view showing the structure of a conventional bore stopper 従来のボアストッパ部の構造を示す断面図Sectional view showing the structure of a conventional bore stopper 従来のボアストッパ部の構造を示す断面図Sectional view showing the structure of a conventional bore stopper

符号の説明Explanation of symbols

1 シリンダヘッドガスケット
2 金属基板
2a ボア孔
2b ボルト孔
3,7 ストッパ部
4 コーティング層
5 ビード部
H 貫通孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder head gasket 2 Metal substrate 2a Bore hole 2b Bolt hole 3,7 Stopper part 4 Coating layer 5 Bead part H Through hole

Claims (6)

金属基板と、この金属基板に開設された貫通孔の周辺部に形成される環状のストッパ部と、を有して成るシリンダヘッドガスケットであって、
前記ストッパ部は、前記金属基板に対する金属粉末のショットコーティングによって形成されているシリンダヘッドガスケット。
A cylinder head gasket comprising a metal substrate and an annular stopper formed in the periphery of a through-hole formed in the metal substrate,
The stopper portion is a cylinder head gasket formed by shot coating of metal powder on the metal substrate.
請求項1において、
前記貫通孔は、シリンダボアに対応して形成されたボア孔であるシリンダヘッドガスケット。
In claim 1,
The cylinder head gasket, wherein the through hole is a bore hole formed corresponding to the cylinder bore.
請求項1又は2において、
前記金属基板における前記ストッパ部の外周辺部に、環状で、かつ、ガスケット厚み方向に突出したビード部が形成されているシリンダヘッドガスケット。
In claim 1 or 2,
A cylinder head gasket in which a bead portion that is annular and protrudes in the thickness direction of the gasket is formed on an outer peripheral portion of the stopper portion in the metal substrate.
請求項1〜3のいずれかにおいて、
前記金属粉末は、アルミニウム材から成る粉末であるシリンダヘッドガスケット。
In any one of Claims 1-3,
The cylinder head gasket, wherein the metal powder is a powder made of an aluminum material.
請求項1〜4のいずれかにおいて、
前記金属基板の外面及び前記ストッパ部の外面に、ゴム材によるコーティング層が形成されているシリンダヘッドガスケット。
In any one of Claims 1-4,
A cylinder head gasket in which a coating layer of a rubber material is formed on an outer surface of the metal substrate and an outer surface of the stopper portion.
請求項1〜5のいずれかにおいて、
前記ストッパ部の厚さを、その周方向において、必要に応じて変化させてあるシリンダヘッドガスケット。
In any one of Claims 1-5,
A cylinder head gasket in which the thickness of the stopper portion is changed in the circumferential direction as necessary.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008069798A (en) * 2006-09-12 2008-03-27 Mitsubishi Cable Ind Ltd Metal seal and method of manufacturing it
WO2009060689A1 (en) * 2007-11-05 2009-05-14 Nippon Pillar Packing Co., Ltd. Gasket
WO2009060690A1 (en) * 2007-11-05 2009-05-14 Nippon Pillar Packing Co., Ltd. Gasket
JP2009115162A (en) * 2007-11-05 2009-05-28 Nippon Pillar Packing Co Ltd Gasket
JP2009115163A (en) * 2007-11-05 2009-05-28 Nippon Pillar Packing Co Ltd Gasket
WO2010089865A1 (en) * 2009-02-04 2010-08-12 サンデン株式会社 Method of processing contact portions between valve plate and suction valve and/or discharge valve of reciprocating compressor, and reciprocating compressor
JP2011506859A (en) * 2007-12-06 2011-03-03 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Gasket for high-pressure pump and high-pressure pump having the gasket
WO2012097890A1 (en) * 2011-01-19 2012-07-26 Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh Method for applying functional elements to flat components

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008069798A (en) * 2006-09-12 2008-03-27 Mitsubishi Cable Ind Ltd Metal seal and method of manufacturing it
US8376370B2 (en) 2007-11-05 2013-02-19 Nippon Pillar Packing Co., Ltd. Gasket
WO2009060689A1 (en) * 2007-11-05 2009-05-14 Nippon Pillar Packing Co., Ltd. Gasket
WO2009060690A1 (en) * 2007-11-05 2009-05-14 Nippon Pillar Packing Co., Ltd. Gasket
JP2009115162A (en) * 2007-11-05 2009-05-28 Nippon Pillar Packing Co Ltd Gasket
JP2009115161A (en) * 2007-11-05 2009-05-28 Nippon Pillar Packing Co Ltd Gasket
JP2009115163A (en) * 2007-11-05 2009-05-28 Nippon Pillar Packing Co Ltd Gasket
US8382122B2 (en) 2007-11-05 2013-02-26 Nippon Pillar Packing Co., Ltd. Gasket
JP2011506859A (en) * 2007-12-06 2011-03-03 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Gasket for high-pressure pump and high-pressure pump having the gasket
WO2010089865A1 (en) * 2009-02-04 2010-08-12 サンデン株式会社 Method of processing contact portions between valve plate and suction valve and/or discharge valve of reciprocating compressor, and reciprocating compressor
CN102301138A (en) * 2009-02-04 2011-12-28 三电有限公司 Method Of Processing Contact Portions Between Valve Plate And Suction Valve And/or Discharge Valve Of Reciprocating Compressor, And Reciprocating Compressor
WO2012097890A1 (en) * 2011-01-19 2012-07-26 Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh Method for applying functional elements to flat components
DE102011002872B4 (en) * 2011-01-19 2018-11-15 Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh Method for producing a cylinder head gasket and cylinder head gasket produced thereby

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