JP2532640Y2 - ライナ付エンジン用メタルシリンダヘッドガスケット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案に係るライナ付エンジン
用メタルシリンダヘッドガスケットは、自動車用エンジ
ンのシリンダブロックの上面とシリンダヘッドの下面と
の間に挟持して、両面間の気密及び液密を保持する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンのシリンダブロックの上面とシ
リンダヘッドの下面との間にはシリンダヘッドガスケッ
トを挟持して、シリンダ室内で発生する高圧の燃焼ガス
や、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間で流通す
る冷却水や潤滑油が外部に漏洩するのを防止している。
一方、シリンダブロックを構成する材料選定の自由度を
向上させる事等を目的として、シリンダブロックに形成
したシリンダ孔の内側に円筒状のライナを嵌装し、この
ライナの内側にピストンを嵌装する事も、一般的に行な
われている。又、この様にライナを使用する場合に、ラ
イナの外周面とシリンダ孔の内周面との間に、冷却水が
流通するジャケットを設けて、このライナを冷却する事
も行なわれている。

【０００３】図５は、この様にライナの外周面とシリン
ダ孔の内周面との間にジャケットを設けた、所謂ウェッ
トライナタイプのシリンダブロックの部分断面図であ
る。ライナ１は、シリンダブロック２に形成したシリン
ダ孔３の内径寸法Ｒよりも小さな外径寸法Ｄ（Ｒ＞Ｄ）
を有する。又、上記シリンダ孔３の上端開口部には段部
４を、このシリンダ孔３の全周に亙り設け、上記ライナ
１の上端部外周縁に形成した鍔部５を、この段部４に嵌
合させている。

【０００４】この様にシリンダ孔３の内側にライナ１を
装着したシリンダブロック２の上面とシリンダヘッドの
下面との間には、シリンダヘッドガスケットを挟持し
て、上記ライナ１内側のシリンダ室内で発生する高圧の
燃焼ガスや、シリンダブロック２とシリンダヘッドとの
間で流通する冷却水や潤滑油が外部に漏洩するのを防止
するが、十分なシール性を確保すると共に、上記ライナ
１が破損するのを防止する為には、次の点を考慮する必
要がある。

【０００５】先ず第一の注意点として、前記段部４と鍔
部５とが重なり合っている部分で、この鍔部５の上面を
押圧しなければならない。段部４の内周縁よりも直径方
向内側（図５の右側）に寄った部分で上記鍔部５の上面
を強く押した場合、この鍔部５の下面と上記ライナ１の
外周面との連続部６に大きな応力が働き、この連続部６
から亀裂が発生し易くなる。又、鍔部５の上面を十分に
強く押圧しないと、この鍔部５上面とシリンダヘッド下
面との間の気密保持が不十分となるだけでなく、この鍔
部５の下面と段部４の上面との当接圧が不足して、ライ
ナ１外周面とシリンダ孔３内周面との間のジャケット７
内に存在する水が外部に漏出する。

【０００６】第二の注意点として、段部４の高さ寸法ｈ
と鍔部５の高さ寸法ｈ´とが多少異なった場合でも、上
記鍔部５の上面を押圧する力が大きく変動しない様にす
る必要がある。即ち、上記両高さ寸法ｈ、ｈ´は同じに
なる様に、各部分４、５を造るが、不可避的な製造誤差
により、両高さ寸法ｈ、ｈ´に差が生じる事がある。シ
リンダヘッドガスケットがこの差を吸収出来ない構造で
ある場合、段部４の高さ寸法ｈに比べて鍔部５の高さ寸
法ｈ´が大きくなると、鍔部５の上面を押圧する力が過
大となり、反対に段部４の高さ寸法ｈに比べて鍔部５の
高さ寸法ｈ´が小さくなると、鍔部５の上面を押圧する
力が過小となる。

【０００７】上記力が過大になると、鍔部５を介してラ
イナ１の断面形状が微妙に変化して、このライナ１の内
周面とピストンの外周面との接触状態が不適となり、エ
ンジンオイルの消費量が増えたり、ライナ１の内周面に
スカッフと呼ばれる擦傷が発生したり、更に著しい場合
にはライナ１の内周面とピストンの外周面とが焼き付く
恐れがある。反対に、上記力が過小になると、鍔部５上
面とシリンダヘッド下面との間の気密保持が不十分とな
り、しかも鍔部５の下面と段部４の上面との当接圧が不
足して、ライナ１外周面とシリンダ孔３内周面との間の
ジャケット７内に存在する水が外部に漏出する。

【０００８】この様な注意点を考慮して、十分なシール
性を確保すると共に、上記ライナ１が破損するのを防止
するシリンダヘッドガスケットとして、特公昭６０−２
２１８４号公報には、図６に示す様な構造のシリンダヘ
ッドガスケットが記載されている。

【０００９】この従来から知られたシリンダヘッドガス
ケットは、複数枚の金属薄板８、８を積層したガスケッ
ト本体９にボア孔１０を形成すると共に、このボア孔１
０の内側に、コイルリング１１を包んだグロメット１２
を装着して成る。鍔部５は、ライナ１の上端部から少し
下方に寄った部分に形成し、シリンダヘッドガスケット
の使用時に上記コイルリング１１及びグロメット１２
は、この鍔部５の上面とシリンダヘッド１４の下面との
間で弾性的に圧縮する。

【００１０】上記コイルリング１１及びグロメット１２
を弾性的に圧縮して弾性変形させた場合、変形量を或る
範囲に規制すれば、これらコイルリング１１及びグロメ
ット１２から上記鍔部５に加えられる押圧力（弾性反発
力）がほぼ一定になる。そこで、製作誤差に伴なう鍔部
５の厚さ寸法と段部４の高さ寸法との差に拘らず、上記
変形量が上記範囲に納まる様に、上記厚さ寸法並びに高
さ寸法を規制すると共に、上記コイルリング１１及びグ
ロメット１２の弾性を規制すれば、上記鍔部５を段部４
に押圧する力を常に適正値に出来る。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】本考案のライナ付エン
ジン用メタルシリンダヘッドガスケットは、上記特公昭
６０−２２１８４号公報に記載された考案が有する効果
を確保したまま、製作工程を複雑化する事なく、取扱性
を向上させ、更にシリンダヘッドガスケットを組み込ん
だエンジンの性能向上を図るものである。

【００１２】上記公報に記載されたシリンダヘッドガス
ケットの場合、ガスケット本体９とグロメット１２とが
独立している為、このシリンダヘッドガスケットをシリ
ンダブロック２の上面とシリンダヘッド１４の下面との
間に装着する迄の間、両部材９、１２同士が互いに分離
しない様に考慮する必要があり、取扱性が悪くエンジン
への組み付け作業が面倒になる。この為上記公報には、
グロメット１２をガスケット本体９にのり付けする事が
記載されているが、別々に造ったグロメット１２とガス
ケット本体９との心合わせをした後、両部材１２、９同
士をのり付けする作業は面倒で、シリンダヘッドガスケ
ットの製作工程を複雑化する為、好ましくない。

【００１３】又、エンジンの運転時にライナ１の内側に
存在する燃焼室１５内で発生する高圧の燃焼ガスの漏洩
防止は、上記コイルリング１１及びグロメット１２の装
着部で図られる。言い換えれば、上記燃焼室１５からこ
の装着部迄の間に存在する環状の空間１６内には、燃焼
室１５内に存在する気体が進入する。従って、上記空間
１６の容積が大きい場合には、エンジンの圧縮比がその
分低下して、性能向上を図れなくなる他、空間１６内に
進入した未燃ガスが不完全燃焼し、排出ガス中に含まれ
る有害成分の量が多くなる等の問題を生じる。

【００１４】この為前記公報に記載された構造の場合、
ライナ１の上端部１７をシリンダブロック２の上面より
も突出させて、上記空間１６の容積を小さくする様にし
ている。しかしながら、上記上端部１７をシリンダブロ
ック２の上面から突出させた場合、シリンダブロック２
の搬送中に、この上端部１７が他の部分と衝突して、上
記ライナ１を傷め易いだけでなく、製作誤差を考えた場
合に、上記空間１６の容積を十分に小さくする事が難し
い。

【００１５】何となれば、上記上端部１７の上端面とシ
リンダヘッド１４の下面とが直接当接する事は確実に防
止しなければならない。これは、両面が直接当接した場
合、シリンダブロック２とシリンダヘッド１４との結合
に伴なって、上記ライナ１に対し下方に向く過大な力が
加わり、鍔部５が破損する為である。従って、製作誤差
に拘らず、上記上端部１７のシリンダブロック２の上面
からの突出量が、前記ガスケット本体９の圧縮状態に於
ける厚さ寸法よりも小さくなる様に、各部の寸法を規制
しなければならない。この結果、上記上端部１７の突出
量は、安全性を考慮してあまり大きく出来ず、上記空間
１６の容積も或る程度大きくなってしまう。

【００１６】本考案のライナ付エンジン用メタルシリン
ダヘッドガスケットは、上述の様な事情に鑑みて考案さ
れたものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本考案のライナ付エンジ
ン用メタルシリンダヘッドガスケットは、少なくとも第
一の金属薄板と第二の金属薄板とを重ね合わせて成り、
シリンダ孔の内側にライナを嵌装したシリンダブロック
の上面とシリンダヘッドの下面との間のシール保持を図
るべく、第一の金属薄板をシリンダヘッドの下面に、第
二の金属薄板をシリンダブロックの上面に、それぞれ対
向させた状態で使用される。

【００１８】この様に使用される本考案のライナ付エン
ジン用メタルシリンダヘッドガスケットは、上記第一の
金属薄板の一部で、上記ライナの上端開口部に整合する
位置に形成された、このライナの内径とほぼ一致する直
径を有するボア孔と、このボア孔の周囲で上記ライナの
上端面内周寄り部分と対向する部分に、全周に亙って形
成された突条と、上記第二の金属薄板の一部で上記ボア
孔の周囲部分を１８０度以上折り返す事により、上記第
一の金属薄板と反対側に突出する状態で、上記ボア孔と
同心に形成された、ボア孔よりも大径の折り返し部と、
この折り返し部に抱持された中空のシール環とを備え
る。そして、使用時に於いてこのシール環を、上記ライ
ナの上端部に設けた鍔部外周縁の凹部に進入させる。

【００１９】

【作用】上述の様に構成される本考案のライナ付エンジ
ン用メタルシリンダヘッドガスケットの使用時に於いて
は、中空のシール環が弾性的に圧縮されるが、未だ内部
に空間が残った状態となる。この為、ライナの鍔部を弾
性的に押圧する力をほぼ一定に規制する事が出来て、ラ
イナの破損防止並びにシリンダ孔周囲のシール性確保を
確実に行なえる。

【００２０】又、使用時に於いては第一の金属薄板に形
成された突条が、ライナの上端面とシリンダヘッドの下
面との間で弾性的に圧縮される。この為、ライナの内側
に存在する燃焼室と外部との連通は、上記突条部分で遮
断される。従って、上記ライナの上端面とシリンダヘッ
ドの下面との間に存在し、上記燃焼室内の気体が進入し
得る空間の容積が小さくなる。

【００２１】

【実施例】図１〜２は本考案の第一実施例を示してい
る。本考案のライナ付エンジン用メタルシリンダヘッド
ガスケットを装着するエンジンのシリンダブロック２に
形成したシリンダ孔３の内側には、ライナ１を装着して
いる。このライナ１の上端面は、（製作誤差の範囲内
で）上記シリンダブロック２の上面と同一平面上に位置
させている。即ち、上記ライナ１の上端部外周面に形成
した鍔部５を、上記シリンダ孔３の上端部内周面に形成
した段部４に嵌合させて、上記シリンダ孔３の内側にラ
イナ１を支持している。又、シリンダ孔３の内周面とラ
イナ１の外周面との間には、冷却水を循環させるジャケ
ット７を形成している。更に、上記鍔部５の上面外周部
分には凹部１３を形成している。

【００２２】例えば厚さが０．３mm程度のステンレス鋼
のばね材により造られた第一の金属薄板１８には、上記
ライナ１の上端開口部に合わせて、円形のボア孔１９を
形成している。そして、このボア孔１９の周囲に、第
一、第二の突条２０、２１を、互いに同心に形成してい
る。各突条２０、２１は、それぞれ内外１対の平坦面同
士を傾斜面で連続させて成る、所謂ダイヤフラム型のも
のとしている。そしてこの内の第一の突条２０を上記ラ
イナ１の上端面内周寄り部分に、第二の突条２１を上記
シリンダブロック２の上面でシリンダ孔３の周囲部分
に、それぞれ対向させている。

【００２３】一方、上記第一の金属薄板１８の下面に
は、例えば厚さが０．２mm程度のステンレス鋼により造
られた、第二の金属薄板２２を添着している。この第二
の金属薄板２２の一部で、上記第一の金属薄板１８に形
成したボア孔１９の周囲部分には、この周囲部分を上記
第一の金属薄板１８と反対側に凡そ１８０度折り返す事
により、断面Ｕ字形の折り返し部２３を形成している。
この折り返し部２３は、上記ボア孔１９よりも大径で、
このボア孔１９と同心に形成されており、使用時には上
記鍔部５上面の凹部１３に進入する。

【００２４】更に、上記折り返し部２３の内側には、中
空のシール環であるコイルリング１１を抱持している。
このコイルリング１１は、弾性を有する金属細線を密着
巻きしてコイルばね状とし、その両端部同士を結合して
全体をリング状としたものである。この様なコイルリン
グ１１は、前述した公報にも記載されている様に、弾性
的に圧縮して弾性変形させた場合に変形量を或る範囲に
規制すれば、弾性反発力をほぼ一定に出来る。

【００２５】上述の様に構成される本考案のライナ付エ
ンジン用メタルシリンダヘッドガスケットの使用時に於
いては、第一の突条２０がライナ１の上端面とシリンダ
ヘッド１４の下面との間で、第二の突条２１がシリンダ
ブロック２の上面とシリンダヘッド１４の下面との間
で、それぞれ弾性的に圧縮されるのと同時に、折り返し
部２３並びにこの折り返し部２３内に抱持されたコイル
リング１１が、凹部１３の底面とシリンダヘッド１４の
下面との間で弾性的に圧縮される。

【００２６】但し、上記コイルリング１１は完全に押し
潰される事はなく、使用時に於いてもコイルリング１１
の内部には空間が残った状態となる。この為、ライナ１
の鍔部５を弾性的に押圧する力をほぼ一定に規制する事
が出来る。又、上記凹部１３は鍔部５の外周寄り部分に
形成されており、従って上記コイルリング１１の弾性に
基づいてこの鍔部５を押圧する力は、シリンダ孔３上端
部に形成した段部４によって確実に支えられる。言い換
えれば、上記力の作用点が、上記段部４から直径方向内
方に外れる事がない。

【００２７】この為、ライナ１の鍔部５に無理な力が加
わる事がなくなって、このライナ１の破損防止並びにラ
イナ１の変形防止を確実に図れる。又、シリンダヘッド
ガスケットの下面と鍔部５の上面との当接圧、鍔部５の
下面と段部４の上面との間の当接圧が、何れも十分なも
のとなる。この為、燃焼室１５内の燃焼ガスが外部に漏
洩する事の防止、並びにジャケット７内の冷却水が外部
に漏洩する事の防止を確実に図れる。

【００２８】又、使用時に於いては、上記第一の金属薄
板１８に形成された第一の突条２０が、図２に示す様に
ライナ１の上端面とシリンダヘッド１４の下面との間で
弾性的に圧縮される。この為、ライナ１の内側に存在す
る燃焼室１５と外部との連通は、上記第一の突条２０部
分で遮断される。従って、上記ライナ１の上端面とシリ
ンダヘッド１４の下面との間に存在し、上記燃焼室１５
内の気体が進入し得る空間１６の容積は、図２に斜格子
で示した断面三角形の部分のみとなり、この空間１６の
容積を極く小さく出来る。しかも、使用時に於いても上
記第一の突条２０が完全に押し潰される事はない為、上
記鍔部５の上端面に過大な押圧力が作用する事はない。
尚、前記第二の突条２１は、ボア孔１９周囲の気密保持
をより確実にする機能を有する。

【００２９】次に、図３は本考案の第二実施例を示して
いる。本実施例の場合、中空のシール環として、上述し
た第一実施例に於けるコイルリング１１に代えて、３枚
の金属薄板２４、２５、２６を重ね合わせて成るシール
環２７を使用している。又、第二の金属薄板２２に形成
した折り返し部２３は凡そ３６０度折り返す事で、上記
シール環２７を完全に包み込んでいる。このシール環２
７を圧縮した場合も、上記コイルリング１１と同様に、
圧縮量を一定範囲に規制する事で、弾性反発力をほぼ一
定に出来る。その他の構成及び作用は、前述の第一実施
例と同様である。

【００３０】更に、図４は本考案の第三実施例を示して
いる。本実施例の場合、第二の金属薄板２２の一部を、
一度第一の金属薄板１８と反対側に向けクランク型に折
り曲げてから１８０度折り返して、折り返し部２３を形
成し、この折り返し部２３の内側にコイルリング１１を
装着している。本実施例の場合、仮にジャケット７（図
１）内の冷却水が漏出した場合でも、この冷却水がコイ
ルリング１１に触れる事を防止出来る。その他の構成及
び作用は、前述の第一実施例と同様である。

【００３１】

【考案の効果】本考案のライナ付エンジン用メタルシリ
ンダヘッドガスケットは、以上に述べた通り構成され作
用する為、ライナの破損や変形を確実に防止しつつ、シ
リンダ孔周囲のシール性を確保出来、しかも燃焼室内の
気体が進入する空間の容積を十分に小さくして、エンジ
ンの性能向上や排出ガス中の有害成分の低減化を図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例を示す部分縦断面図。

【図２】使用状態を示す、図１のＡ部に相当する断面
図。

【図３】本考案の第二実施例を、第一実施例との変更点
のみを取り出して示す部分縦断面図。

【図４】本考案の第三実施例を示す、図３と同様の図。

【図５】ライナを組み込んだシリンダブロックの部分縦
断面図。

【図６】従来のシリンダヘッドガスケットの１例を示す
部分縦断面図。

【符号の説明】

１ ライナ ２ シリンダブロック ３ シリンダ孔 ４ 段部 ５ 鍔部 ６ 連続部 ７ ジャケット ８ 金属薄板 ９ ガスケット本体 １０ ボア孔 １１ コイルリング １２ グロメット １３ 凹部 １４ シリンダヘッド １５ 燃焼室 １６ 空間 １７ 上端部 １８ 第一の金属薄板 １９ ボア孔 ２０ 第一の突条 ２１ 第二の突条 ２２ 第二の金属薄板 ２３ 折り返し部 ２４、２５、２６ 金属薄板 ２７ シール環

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも第一の金属薄板と第二の金属
   薄板とを重ね合わせて成り、シリンダ孔の内側にライナ
   を嵌装したシリンダブロックの上面とシリンダヘッドの
   下面との間のシール保持を図るべく、第一の金属薄板を
   シリンダヘッドの下面に、第二の金属薄板をシリンダブ
   ロックの上面に、それぞれ対向させた状態で使用される
   ライナ付エンジン用メタルシリンダヘッドガスケットで
   あって、上記第一の金属薄板の一部で、上記ライナの上
   端開口部に整合する位置に形成された、このライナの内
   径とほぼ一致する直径を有するボア孔と、このボア孔の
   周囲で上記ライナの上端面内周寄り部分と対向する部分
   に、全周に亙って形成された突条と、上記第二の金属薄
   板の一部で上記ボア孔の周囲部分を１８０度以上折り返
   す事により、上記第一の金属薄板と反対側に突出する状
   態で、上記ボア孔と同心に形成された、ボア孔よりも大
   径の折り返し部と、この折り返し部に抱持された中空の
   シール環とを備え、使用時に於いてこのシール環を、上
   記ライナの上端部に設けた鍔部外周縁の凹部に進入させ
   る、ライナ付エンジン用メタルシリンダヘッドガスケッ
   ト。