JP4249284B2 - 金属ガスケット - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多気筒エンジンの各気筒にフランジを有するシリンダライナを設け、夫々のシリンダライナの上面とシリンダブロックの上面とが同一面に面削された多気筒ディーゼルエンジンに介挿される金属ガスケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の多気筒ディーゼルエンジンにおいては、図１５に示すように、シリンダブロック３１の各気筒の上端内周に沿って段差３２、３２’を形成すると共に、各気筒に挿着したシリンダライナ３４、３４’の円筒部３４ａ、３４ａ’の外周にフランジ部３４ｂ、３４ｂ’が形成され、該フランジ部３４ｂ、３４ｂ’を各気筒の段差３２、３２’で支持するようにしている。
【０００３】
また、各シリンダライナ３４、３４’のフランジ部３４ｂ、３４ｂ’の上端外周には凹部３９ａ、３９ａ’が形成され、これらの凹部３９ｂ、３９ｂ’に亘ってガスケット３０が装着されている。
【０００４】
このガスケット３０は中板３７の両側の燃焼室孔周縁に折返板３８、３８を装着して成り、これらの折返板３８、３８の装着箇所でガスケット３０の厚さ最大部ｔ、ｔ’を有するように構成されている。また、両側の折返板３８、３８間には中板３７の両側に表面板３５、３５が設けられ、夫々の厚さ最大部ｔ、ｔ’の荷重を各シリンダライナ３４、３４’のフランジ部３４ｂ、３４ｂ’で受けることにより、シリンダヘッド３６の締付荷重による各シリンダライナ３４、３４’の内径の歪みを防止すると共に、夫々の燃焼室孔３３から侵入する燃焼爆発圧力を封じるようにしている。
【０００５】
さらに、上記のようにガスケット３０の両側の折返板３８、３８がシリンダライナ３４、３４’の両側の凹部３９ａ、３９ａ’に収容されることにより、各シリンダライナ３４、３４’の内周側に形成された凸部３９ｂ、３９ｂ’によって夫々の燃焼室孔３３から侵入する燃焼ガスの影響を軽減するようにしている。
【０００６】
ところで、上記の多気筒ディーゼルエンジンにおいて、シリンダボアのメンテナンスを行うには、図１５に示すように、予め作製したフランジ厚さの異なる数種類のシリンダライナ３４、３４’（左右のフランジ厚さｈ＜ｈ’、両者の差ｄ）を各気筒の段差３２、３２’の座ぐり深さに応じて組み替える。ところが、シリンダヘッド３６が各気筒にわたって平坦に連続した下面を有する場合、このシリンダヘッド３６の下面と左右のシリンダライナ３４、３４’のフランジ部３４ｂ、３４ｂ’の上面とのシリンダヘッド締付け時の隙間ｔ、ｔ’及びシリンダヘッド３６の下面と左右のシリンダライナ３４、３４’の最上面との隙間ｃ、ｃ’が各気筒毎に異なった値となる。
【０００７】
即ち、図１５の右方のシリンダライナ３４のように、シリンダヘッド３６の下面とシリンダライナ３４のフランジ部３４ｂの上面との隙間ｔ（ｔ＞ｔ’）が大きい場合、シリンダヘッド締付け時のガスケット３０に対する締付け面圧が減少し、このため燃焼ガスの吹き抜けが生じ易くなる。
【０００８】
さらに、図１５の左方のシリンダライナ３４’のように、シリンダヘッド３６の下面とシリンダライナ３４の上面との隙間ｔ’（ｔ’＜ｔ）が小さい場合、シリンダヘッド締付け時において、シリンダライナ３４’のフランジ部３４ｂ’に強大なボルト軸力がかかり、シリンダライナ３４’の内径及びシリンダブロック３１の歪みに対してマイナスの要素となるだけでなく、シリンダヘッド３６に対しても余分な変形を強いることとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このような問題点を解消するには、図１６に示すように、各燃焼室孔３３に挿着したシリンダライナ３４の上面とシリンダブロック３１の上面とを同一面にする同時面削加工を行うことによって、シリンダヘッド３６の下面に対するシリンダブロック３１の上面の高さと各シリンダライナ３４の上面の高さとを均一にするのが望ましい。
【００１０】
ところが、上記のように各シリンダライナ３４の上面を同時面削すると、シリンダライナ３４の内周凸部（図１５の３９ｂ、３９ｂ’）が無くなるため、シリンダライナ３４とシリンダヘッド３６との間に生じた燃焼室孔周りの隙間Ｃを埋める必要が生じる。このため、図１６に示すガスケット４０のように、中板３７の内周をシリンダライナ３４の燃焼室孔３３付近まで延長した構成にしなければならないが、シリンダラナイ３４の円筒部３４ａの上面にシリンダヘッド３６の締付荷重が作用するのを避けるため、シリンダライナ３４のフランジ部３４ｂの上面に金属ガスケット４０の厚さ最大部を形成する必要がある。
【００１１】
従って、従来の金属ガスケットにおいては、ガスケット４０の中板３７の内周に該中板３７よりも薄い内周部４１を形成し、この内周部４１を燃焼室孔３３の近傍まで延長すると共に、該内周部４１の燃焼室孔３３を囲繞する折返板４２を装着して、この折返板４２の外周をシリンダライナ３４のフランジ部３４ｂの上面まで延長した構成としている。
【００１２】
ところが、この金属ガスケットのように、全幅Ｌを有する折返板４２を折曲形成するのは加工上極めて困難であり、加工することができたとしても折返板４１にクラックが生じ易くなるという問題点があった。
【００１３】
本発明は、このような問題点を解消し、シリンダライナのフランジに作用する最大面圧部を有することにより、シリンダライナの変形を防止し、シリンダライナとシリンダヘッド間の燃焼室孔周りの隙間を埋めて燃焼室孔からの燃焼ガスのリークを防止するようにした金属ガスケットを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の金属ガスケットは、多気筒エンジンにおけるシリンダブロックの各気筒の上端内周に形成された段差にシリンダライナの円筒部の上端外周に形成されたフランジ部が支持され、該シリンダライナの上面と前記シリンダブロックの上面とが同一面に面削された多気筒ディーゼルエンジンの前記シリンダブロックとシリンダヘッド間に介挿される金属ガスケットにおいて、各気筒のシリンダライナ毎に夫々の燃焼室孔を囲繞する内径を備えた中板が少なくとも前記シリンダライナのフランジ部の上面に相当する部分で前記シリンダライナの円筒部の上面に相当する部分よりも厚く形成された厚さ最大部を有し、該中板の内径と略一致する内径の環状形基板が前記シリンダライナの燃焼室孔を囲繞して前記中板の両面に固着されると共に、この両側の基板が前記中板の厚さ最大部の内周縁部に沿って段差を成して折曲され、夫々の基板の段差の外周部が前記中板の厚さ最大部を必要幅で重合し、さらに前記両側の各基板の外周に隙間をあけて前記中板の両面に沿って重合された表面板が前記基板の厚さよりも薄く形成されたことにより、前記夫々のシリンダライナのフランジ部の上面に相当する位置で最大面圧を発揮するようにしたものである。
【００１５】
また、前記中板が前記シリンダライナの円筒部とフランジ部との境界又はその近傍で内側中板と外側中板に分離され、前記内側中板よりも前記外側中板が厚く形成されたことにより前記中板の厚さ最大部が形成され、前記両側の基板が前記外側中板の内周縁部に沿って段差を成して折曲され、夫々の基板の段差の外周部が前記外側中板の内周部を必要幅で重合した構成としてもよい。
【００１６】
また、前記中板が同一厚さを有して一体的に形成され、前記シリンダライナのフランジ部の上面に相当する位置において前記中板の両面に必要幅の厚さ補充板が重合されたことにより前記中板の厚さ最大部が形成され、前記両側の基板が前記夫々の厚さ補充板の内周縁部に沿う段差を成して折曲されると共に、夫々の基板の段差の外周部が前記厚さ補充板に重合された構成としてもよい。
【００１７】
また、前記シリンダライナの円筒部の上面に相当する箇所で前記基板が前記中板にスポット溶接またはレーザ溶接で固着されるようにしてもよい。
【００１８】
また、前記夫々の基板の内径近傍に前記シリンダライナの燃焼室孔を囲繞するビードが形成されるようにしてもよい。
【００１９】
また、前記シリンダライナのフランジ部の上面に相当する箇所で前記中板に穿孔部が形成され、該穿孔部にて、前記両側の基板をかしめて結合し、または前記両側の基板を互いに絞り成形してリベットで結合し、或は前記両側の基板を互いに絞り成形してスポット溶接した構成としてもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１又は図７に示す多気筒ディーゼルエンジンは、シリンダブロック３１の各気筒の上端内周に環状の段差３２が形成され、この段差３２でシリンダライナ３４の円筒部３４ａの上端外周に形成されたフランジ部３４ｂが支持され、さらに各シリンダライナ３４、３４…の上面とシリンダブロック３１の上面とが同一面に面削されて成るもので、シリンダヘッド３６は各気筒にわたって連続した下面を有する一体形のものが設けられている。
【００２２】
以下に示す金属ガスケットは、上記の多気筒ディーゼルエンジンにおけるシリンダライナ３４を備えたシリンダブロック３１とシリンダヘッド３６との間に介挿されるものである。
【００２３】
また、実施例１を示す図１又は実施例２を示す図７において、本発明による金属ガスケットの中板２は、各気筒のシリンダライナ３４、３４…毎に夫々の燃焼室孔３３を囲繞する内径を備え、この中板２が少なくともシリンダライナ３４のフランジ部３４ｂの上面に相当する部分でシリンダライナ３４の円筒部３４ａの上面に相当する部分よりも厚く形成された厚さ最大部Ｔを有する。
【００２４】
そして、この中板２は、内側中板２ａと外側中板２ｂに分離して成る実施例１の場合と、中板２が一体的に成る実施例２の場合とに区別される。
【００２５】
（実施例１）
この実施例においては、図１乃至図６に示すように、中板２がシリンダライナ３４の円筒部３４ａとフランジ部３４ｂとの境界３４ｃ又はその近傍で内側中板２ａと外側中板２ｂに分離され、内側中板２ａよりも外側中板２ｂが厚く形成されたことにより中板２の厚さ最大部Ｔが形成されている。このような構成により、各気筒において、内側中板２ａは外側中板２ｂとは別加工で作成することが可能であり、シリンダライナ３４の円筒部３４ａの幅に応じて内側中板２ａの幅を調整することが可能となる。
【００２６】
また、外側中板２ｂはシリンダライナ３４のフランジ部３４ｂの上面とシリンダブロック３１の上面に相当する位置に連続して形成されている。
【００２７】
一方、内側中板２ａの内径と略一致する内径の環状形基板４が夫々のシリンダライナ３４の燃焼室孔３３を囲繞して内側中板２ａの両面にスポット溶接６または接着剤或いは後述する他の手段によって固着され、この両側の基板４、４が、内側中板２ａに対して段差を成す外側中板２ｂの内周縁部に沿って段差４ａ、４ａを成して折曲され、夫々の基板４、４の段差４ａ、４ａの外周部４ｂ、４ｂが中板２の厚さ最大部Ｔを必要幅Ｓで重合することにより、必要幅Ｓの範囲でこの実施例の金属ガスケットにおける合計厚さ最大部Ｗを形成している。
【００２８】
このような構成により、隣設する両側の気筒間において、外側中板２ｂの両側には内側中板２ａ、２ａが設けられ、夫々の内側中板２ａの両面に固着された基板４、４の夫々の外周部４ｂ、４ｂが外側中板２ｂの内周部の両側を必要幅Ｓで挟持することにより、外側中板２ｂが定位置に固定された状態にされている。
【００２９】
さらに、両側の各基板４、４の外側に隙間７をあけて外側中板２ｂの両面に沿って重合された表面板５、５が基板４、４よりも薄く形成されている。また、各表面板５にはシリンダブロック３１の上面に相当する位置で左右両側に段差ビード５ａ、５ａが形成され、燃焼ガスの２次シールを行うようにしている。ただし、夫々の表面板５、５に形成されたビード５ａは、本発明の金属ガスケットにおいて必ずしも必要ではなく、フラットな状態に形成してもよい。
【００３０】
上記の構成において、夫々の基板４、４は燃焼室孔側で折り返されることなく単独の環状形に形成されているため、夫々の基板４、４には折返し加工を必要とせず、図１６に示した従来のものとは異なり、基板４にクラックが生じるおそれがない。
【００３１】
また、内側中板２ａと基板４、４がシリンダライナ３４の燃焼室孔３３の近傍にてこの燃焼室孔３３を囲繞する内径を有するため、図１５に示した従来のものとは異なり、シリンダライナ３４の上面に燃焼室孔３３を囲繞する凸部（図１５の凸部３９ｂ、３９ｂ’）を設ける必要がなく、シリンダライナ３４とシリンダブロック３１の上面を同一面に面削することが可能となる。
【００３２】
また、本実施例による金属ガスケットをシリンダヘッド３６とシリンダブロック３１及びシリンダライナ３４との間に介挿してボルト締結したとき、シリンダライナ３４のフランジ部３４ａの上面に相当する位置に形成された合計厚さ最大部Ｗが必要幅Ｓで最大面圧Ｆを発揮するため、シリンダヘッド３６の締付荷重及び燃焼爆発時のたたかれ等によってもシリンダライナ３４が変形せずに元の形状を維持することができ、燃焼ガスの吹き抜け、ピストン当たりの不良等の従来の問題点を解消することが可能となる。
【００３３】
また、大型のディーゼルエンジンにおいては、シリンダライナ３４の上面の幅が拡大するが、これに伴って、外側中板２ｂとは別加工による内側中板２ａの幅と基板４、４の幅を調整することにより、シリンダライナ３４の上面とシリンダヘッド３６の下面の隙間を補充することが容易に行え、燃焼ガスの不完全燃焼隙間を少なくすることが可能となる。
【００３４】
なお、上記のように、夫々の基板４、４は内側中板２ａの両面にスポット溶接６で固着されているが、さらに内側中板２ａと両側の基板４、４との接合部１７の内周をレーザ溶接１６で固着することにより、燃焼室孔３３からの燃焼ガスが中板２と両側の基板４、４の間に侵入するのを防止することが可能となる。
【００３５】
また、この実施例の金属ガスケットにおいては、燃焼室孔３３からの高温の燃焼ガスに曝されやすい両側の基板４、４の表面側にモリブデンコーティング８を施してあり、シリンダヘッド３６の下面とシリンダライナ３４の上面に対する基板４の滑り性能及びシール性能を向上するようにしてある。
【００３６】
また、両側の表面板５、５には表面にゴムコーティング９を施し、２次シール性能を向上するようにしてある。なお、この表面板５、５の燃焼室孔側にはモリブデンコーティング８を施した基板４、４が表面板５、５よりも厚い板材を用いて形成されているため、この表面板５、５のゴムコーティング９は燃焼室孔３３からの高熱の燃焼ガスに触れることがなく、長期間にわたって耐久性を確保することが可能となる。
【００３７】
図２に示す金属ガスケットにおいて、両側の基板４、４は内側中板２ａの表面の所要箇所にスポット溶接６、６で固定されると共に、両側の基板４、４には該基板４、４の内径の近傍にてシリンダライナ３４の燃焼室孔３３を囲繞する円弧形状のビード１０、１０が形成されている。
【００３８】
なお、上記のスポット溶接６のみでは、基板４、４と内側中板２ａとの接合部１７に隙間ができ、燃焼室孔３３からの燃焼ガスがリークするおそれがある。しかしながら、スポット溶接６の内周側に燃焼室孔３３を囲繞するビード１０、１０が形成されているため、シリンダヘッド３６をシリンダブロック３１にボルト締結した際、基板４、４がビード１０、１０のビード荷重によって内側中板２ａ側に押圧されることにより、燃焼室孔３３からの燃焼ガスが内側中板２ａと両側の基板４、４の間に侵入するのを防止することが可能となる。従って、この図２の金属ガスケットは、内側中板２ａと両側の基板４、４との接合部の内周をレーザ溶接で固着する必要がない。
【００３９】
また、この図２に示す金属ガスケットにおいては、基板４、４に設けられた夫々のビード１０、１０によって、シリンダライナ３４の上面とシリンダヘッド３６の下面の間における内側中板２ａと基板４、４の合計厚さに対する隙間を補充することが可能となり、これによって燃焼室孔３３からの燃焼ガスの侵入を防ぎ、シリンダヘッド３６とシリンダ３４間の不完全燃焼隙間をなくして公害物質の発生を防ぐことができる。
【００４０】
さらに、図３乃至図６に示す金属ガスケットにおいて、内側中板２ａと両側の基板４、４とは、内側中板２ａに部分的に設けられた穿孔部１１にて、以下に示すような手段で両側の基板４、４が固着されている。
【００４１】
即ち、図３に示す金属ガスケットにおいては、内側中板２ａの穿孔部１１にて両側の基板４、４をかしめることによって一方の基板４に穿孔部１２を設け、他方の基板４に形成した折返し部１３を穿孔部１２に係合することにより結合している。
【００４２】
また、図４又は図５に示す金属ガスケットにおいては、内側中板２ａの穿孔部１１にて両側の基板４、４を互いに絞り成形して基板４、４の接合部に穿孔４ｃを施し、該穿孔４ｃに嵌着したリベット１４、１５で結合するようにしている。さらに、図６に示す金属ガスケットにおいては、内側中板２ａの穿孔部１１にて両側の基板４、４を互いに絞り成形することにより接合された基板４、４の接合面同士をスポット溶接６で結合している。
【００４３】
なお、上記の図１乃至図６に示した金属ガスケットにおいては、両側の基板４、４と内側中板２ａとの接合部１７に燃焼室孔３３からの燃焼ガスが侵入しないように、内側中板２ａと両側の基板４、４との接合部１７の内周をレーザ溶接１６で固着するとよいが、図２に示す金属ガスケットには、上記したように、このレーザ溶接１６を施す必要がない。
【００４４】
（実施例２）
この実施例においては、図７乃至図１４に示すように、中板２が同一厚さを有してシリンダブロック３１の上面とシリンダライナ３４の上面に一体的に形成されると共に、シリンダライナ３４のフランジ部３４ｂの上面に相当する位置において中板２の両面に必要幅Ｓの厚さ補充板３、３が重合されたことにより、中板２の厚さ最大部Ｔが形成されている。
【００４５】
そして、中板２の内径と略一致する内径の環状形基板４が夫々のシリンダライナ３４の燃焼室孔３３を囲繞して中板２の両面にスポット溶接６または接着剤或いは後述する他の手段によって固着されると共に、この両側の基板４、４が、両側の厚さ補充板３、３の内周縁部に沿って段差４ａ、４ａを成して折曲され、さらに夫々の基板４、４の段差４ａ、４ａの外周部４ｂ、４ｂが両側の厚さ補充板３、３を必要幅Ｓで重合することにより、この金属ガスケットの合計厚さ最大部Ｗを形成している。
【００４６】
また、両側の各基板４、４の外側に隙間７をあけて中板２の両面に沿って重合された表面板５、５が、基板４と厚さ補充板２の合計厚さよりも薄く形成されている。各表面板５にはシリンダブロック３１の上面に相当する位置で左右両側に段差ビード５ａ、５ａが形成され、燃焼ガスの２次シールを行うようにしている。ただし、夫々の表面板５、５に形成したビード５ａは、本発明の金属ガスケットにおいて必ずしも必要ではなく、フラットな状態に形成してもよい。
上記の構成においては、実施例１でも説明したように、夫々の基板４、４は燃焼室孔側で折り返されることなく単独の環状形に形成されているため、夫々の基板４、４には折返し加工を必要とせず、図１６に示した従来のものとは異なり、基板４にクラックが生じるおそれがない。
【００４７】
また、中板２と基板４、４がシリンダライナ３４の燃焼室孔３３の近傍にてこの燃焼室孔３３を囲繞する内径を有するため、図１５に示した従来のものとは異なり、シリンダライナ３４の上面に燃焼室孔３３を囲繞する凸部（図１５の凸部３９ｂ、３９ｂ’）を設ける必要がなく、シリンダライナ３４とシリンダブロック３１の上面を同一面に面削することが可能となる。
【００４８】
また、本実施例による金属ガスケットをシリンダヘッド３６とシリンダブロック３１及びシリンダライナ３４との間に介挿してボルト締結したとき、シリンダライナ３４のフランジ部３４ａの上面に相当する位置に形成された合計厚さ最大部Ｗが必要幅Ｓで最大面圧Ｆを発揮するため、シリンダヘッド３６の締付荷重及び燃焼爆発時のたたかれ等によってもシリンダライナ３４が変形せずに元の形状を維持することができ、燃焼ガスの吹き抜け、ピストン当たりの不良等の従来の問題点を解消することが可能となる。
【００４９】
なお、本実施例の金属ガスケットにおいては、中板２と両側の基板４、４との接合部１７の内周をレーザ溶接１６で固着することにより、燃焼室孔３３からの燃焼ガスが中板２と両側の基板４、４の間に侵入するのを防止することが可能となる。ただし、後述するように、図８に示す金属ガスケットには、中板２と両側の基板４、４との接合部１７の内周にレーザ溶接１６を施す必要はない。
【００５０】
また、この実施例の金属ガスケットにおいては、燃焼室孔３３からの高温の燃焼ガスに曝されやすい両側の基板４、４の表面側に耐熱性を発揮するモリブデンコーティング８を施してあり、シリンダヘッド３６の下面とシリンダライナ３４の上面に対する基板４の滑り性能及びシール性能を向上するようにしてある。
【００５１】
また、両側の表面板５、５には表面にゴムコーティング９を施し、２次シール性能を向上するようにしてある。なお、この表面板５、５の燃焼室孔側にはモリブデンコーティング８を施した基板４、４が表面板５、５よりも厚く形成されているため、この表面板５、５のゴムコーティング９は燃焼室孔３３からの高熱の燃焼ガスに触れることがなく、耐久性を確保することが可能となる。
【００５２】
以下に、実施例２の他の構成について図面を参照しながら説明する。ただし、以下の説明において、図７に示した金属ガスケットと同様の構成及び効果については説明を省略する。
【００５３】
図８に示す金属ガスケットにおいては、両側の基板４、４が中板２の表面の所要箇所にスポット溶接６、６で固着されると共に、夫々の基板４、４には該基板４、４の内径の近傍にシリンダライナ３４の燃焼室孔３３を囲繞する円弧形状のビード１０、１０が形成されている。このため、この金属ガスケットをシリンダヘッド３６とシリンダブロック３１及びシリンダライナ３４間に介挿してボルト締結した際、実施例１の図２に示した金属ガスケットと同様に、基板４、４がビード１０、１０のビード荷重によって内側中板２ａ側に押圧されることにより、燃焼室孔３３からの燃焼ガスが内側中板２ａと両側の基板４、４の間に侵入するのを防止することが可能となる。従って、内側中板２ａと両側の基板４、４との接合部の内周をレーザ溶接で固着する必要がなくなる。
【００５４】
また、この図８に示す金属ガスケットにおいては、中板２の内径と略一致する内径の環状形基板４、４に設けられた夫々のビード１０、１０によって、シリンダライナ３４の上面とシリンダヘッド３６の下面の間における内側中板２ａと基板４、４の合計厚さに対する隙間を補充することが可能となり、これによって燃焼室孔３３からの燃焼ガスの侵入を防ぎ、シリンダヘッド３６とシリンダ３４間の不完全燃焼隙間をなくして公害物質の発生を防ぐことができる。
【００５５】
図９に示す金属ガスケットにおいては、中板２の両面に必要幅Ｓで設けられた厚さ補充板３、３の周部に沿って円弧形状のビード１８が形成され、さらに厚さ補充板３、３のビード１８、１８の形状に沿って両側の基板４、４の外周部４ｂ、４ｂにもビード１８’、１８’が形成され、厚さ補充板３、３が設けられた必要幅Ｓの範囲で合計厚さ最大部Ｗが発揮する最大面圧Ｆ（図７参照）にビード荷重による弾性面圧を加えるようにしている。
【００５６】
また、図１０に示す金属ガスケットにおいては、中板２の両面にスポット溶接６で固着された両側の基板４、４が、夫々の厚さ補充板３、３の内周縁部に沿う段差４ａ、４ａを成して折曲されると共に、夫々の基板４、４の外周部４ｂ、４ｂが厚さ補充板３、３に重合され、さらにこの基板４、４の外周端部に中板２の側に折り曲げられた段差４ｃ、４ｃが形成された構成とされている。このような構成により、両側の基板４、４の外周部４ｂ、４ｂの左右両側に形成された段差４ａ、４ｃがその内側に厚さ補充板３を挟み込んだ状態となり、夫々の厚さ補充板３、３を中板２の両面における定位置に保持することが可能となる。
【００５７】
さらに、図１１乃至図１４に示す金属ガスケットにおいては、両側の基板４、４の段差４ａ、４ａの内周側にて、中板２と両側の基板４、４とは中板２に部分的に設けられた穿孔部１１に対して以下に示すような手段で固着されている。
【００５８】
即ち、図１１に示すように、中板２の穿孔部１１にて両側の基板４、４をかしめることによって一方の基板４に穿孔部１２を設け、他方の基板４に形成した折返し部１３を穿孔部１２に係合することにより結合することができる。
【００５９】
また、図１２または図１３に示すように、中板２の穿孔部１１にて両側の基板４、４を互いに絞り成形して基板４、４の接合部に穿孔４ｃを施し、該穿孔４ｃに嵌着したリベット１４、１５で結合するようにしてもよい。
【００６０】
さらに、図１４に示すように、中板２の穿孔部１１にて両側の基板４、４を互いに絞り成形することにより接合された基板４、４の接合面同士をスポット溶接６で結合するようにしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の金属ガスケットによれば、シリンダライナとシリンダブロックの上面を同一面に面削することが可能となり、ボルト締結時点でのシリンダヘッド下面との各シリンダ毎の隙間は一定となる。
【００６２】
また、本発明の金属ガスケットによれば、シリンダライナのフランジ部の上面に相当する位置で、中板の両面に固着された基板の各外周部が中板の厚さ最大部に必要幅で重合された合計厚さ最大部を有するため、この金属ガスケットをシリンダヘッドとシリンダブロック間に介挿してボルト締結したとき、合計厚さ最大部で最大面圧を発揮して、この最大面圧をシリンダライナのフランジ部の上面に作用させるため、シリンダヘッドの締付荷重及び燃焼爆発時のたたかれ等によってもシリンダライナが変形せずに元の形状を維持することが可能となり、燃焼ガスの吹き抜け、ピストン当たり不良等の従来の問題点を解消することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施例１の金属ガスケットをシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に介挿した断面図である。
【図２】本発明による実施例１の他の構成のうち、両側の基板に燃焼室孔を囲繞するビートが形成された状況を示す断面図である。
【図３】本発明による実施例１の他の構成のうち、中板（内側中板）の穿孔部において両側の基板を互いにかしめることにより固着した状況を示す断面図である。
【図４】本発明による実施例１の他の構成のうち、中板（内側中板）の穿孔部において両側の基板をリベットで接合した状況を示す断面図である。
【図５】本発明による実施例１の他の構成のうち、中板（内側中板）の穿孔部において両側の基板をリベットで接合した状況を示す断面図である。
【図６】本発明による実施例１の他の構成のうち、中板（内側中板）の穿孔部において両側の基板を互いに絞り成形してスポット溶接した状況を示す断面図である。
【図７】本発明による実施例２の金属ガスケットをシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に介挿した断面図である。
【図８】本発明による実施例２の他の構成のうち、両側の基板に燃焼室孔を囲繞するビートが形成された状況を示す断面図である。
【図９】本発明による実施例２の他の構成のうち、厚さ補充板と基板にビードが形成された状況を示す断面図である。
【図１０】本発明による実施例２の他の構成のうち、厚さ補充板を基板の外周部の両側の段差で挟み込んだ状況を示す断面図である。
【図１１】本発明による実施例２の他の構成のうち、中板の穿孔部において両側の基板を互いにかしめることにより固着した状況を示す断面図である。
【図１２】本発明による実施例２の他の構成のうち、中板の穿孔部において両側の基板をリベットで接合した状況を示す断面図である。
【図１３】本発明による実施例２の他の構成のうち、中板の穿孔部において両側の基板をリベットで接合した状況を示す断面図である。
【図１４】本発明による実施例２の他の構成のうち、中板の穿孔部において両側の基板を互いに絞り成形してスポット溶接した断面図である。
【図１５】従来の金属ガスケットをシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に介挿した断面図である。
【図１６】従来の他の金属ガスケットをシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に介挿した断面図である。
【符合の説明】
２…中板
３…中板
４…基板
４ａ…基板の段差
４ｂ…基板の外周部
５…表面板
７…隙間
３１…シリンダブロック
３３…燃焼室孔
３４…シリンダライナ
３４ａ…円筒部
３４ｂ…フランジ部
３２…段差
３６…シリンダヘッド
Ｓ…必要幅
Ｔ…中板の厚さ最大部
Ｗ…金属ガスケットの合計厚さ最大部
Ｆ…最大面圧
【発明の属する技術分野】
本発明は、多気筒エンジンの各気筒にフランジを有するシリンダライナを設け、夫々のシリンダライナの上面とシリンダブロックの上面とが同一面に面削された多気筒ディーゼルエンジンに介挿される金属ガスケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の多気筒ディーゼルエンジンにおいては、図１５に示すように、シリンダブロック３１の各気筒の上端内周に沿って段差３２、３２’を形成すると共に、各気筒に挿着したシリンダライナ３４、３４’の円筒部３４ａ、３４ａ’の外周にフランジ部３４ｂ、３４ｂ’が形成され、該フランジ部３４ｂ、３４ｂ’を各気筒の段差３２、３２’で支持するようにしている。
【０００３】
また、各シリンダライナ３４、３４’のフランジ部３４ｂ、３４ｂ’の上端外周には凹部３９ａ、３９ａ’が形成され、これらの凹部３９ｂ、３９ｂ’に亘ってガスケット３０が装着されている。
【０００４】
このガスケット３０は中板３７の両側の燃焼室孔周縁に折返板３８、３８を装着して成り、これらの折返板３８、３８の装着箇所でガスケット３０の厚さ最大部ｔ、ｔ’を有するように構成されている。また、両側の折返板３８、３８間には中板３７の両側に表面板３５、３５が設けられ、夫々の厚さ最大部ｔ、ｔ’の荷重を各シリンダライナ３４、３４’のフランジ部３４ｂ、３４ｂ’で受けることにより、シリンダヘッド３６の締付荷重による各シリンダライナ３４、３４’の内径の歪みを防止すると共に、夫々の燃焼室孔３３から侵入する燃焼爆発圧力を封じるようにしている。
【０００５】
さらに、上記のようにガスケット３０の両側の折返板３８、３８がシリンダライナ３４、３４’の両側の凹部３９ａ、３９ａ’に収容されることにより、各シリンダライナ３４、３４’の内周側に形成された凸部３９ｂ、３９ｂ’によって夫々の燃焼室孔３３から侵入する燃焼ガスの影響を軽減するようにしている。
【０００６】
ところで、上記の多気筒ディーゼルエンジンにおいて、シリンダボアのメンテナンスを行うには、図１５に示すように、予め作製したフランジ厚さの異なる数種類のシリンダライナ３４、３４’（左右のフランジ厚さｈ＜ｈ’、両者の差ｄ）を各気筒の段差３２、３２’の座ぐり深さに応じて組み替える。ところが、シリンダヘッド３６が各気筒にわたって平坦に連続した下面を有する場合、このシリンダヘッド３６の下面と左右のシリンダライナ３４、３４’のフランジ部３４ｂ、３４ｂ’の上面とのシリンダヘッド締付け時の隙間ｔ、ｔ’及びシリンダヘッド３６の下面と左右のシリンダライナ３４、３４’の最上面との隙間ｃ、ｃ’が各気筒毎に異なった値となる。
【０００７】
即ち、図１５の右方のシリンダライナ３４のように、シリンダヘッド３６の下面とシリンダライナ３４のフランジ部３４ｂの上面との隙間ｔ（ｔ＞ｔ’）が大きい場合、シリンダヘッド締付け時のガスケット３０に対する締付け面圧が減少し、このため燃焼ガスの吹き抜けが生じ易くなる。
【０００８】
さらに、図１５の左方のシリンダライナ３４’のように、シリンダヘッド３６の下面とシリンダライナ３４の上面との隙間ｔ’（ｔ’＜ｔ）が小さい場合、シリンダヘッド締付け時において、シリンダライナ３４’のフランジ部３４ｂ’に強大なボルト軸力がかかり、シリンダライナ３４’の内径及びシリンダブロック３１の歪みに対してマイナスの要素となるだけでなく、シリンダヘッド３６に対しても余分な変形を強いることとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このような問題点を解消するには、図１６に示すように、各燃焼室孔３３に挿着したシリンダライナ３４の上面とシリンダブロック３１の上面とを同一面にする同時面削加工を行うことによって、シリンダヘッド３６の下面に対するシリンダブロック３１の上面の高さと各シリンダライナ３４の上面の高さとを均一にするのが望ましい。
【００１０】
ところが、上記のように各シリンダライナ３４の上面を同時面削すると、シリンダライナ３４の内周凸部（図１５の３９ｂ、３９ｂ’）が無くなるため、シリンダライナ３４とシリンダヘッド３６との間に生じた燃焼室孔周りの隙間Ｃを埋める必要が生じる。このため、図１６に示すガスケット４０のように、中板３７の内周をシリンダライナ３４の燃焼室孔３３付近まで延長した構成にしなければならないが、シリンダラナイ３４の円筒部３４ａの上面にシリンダヘッド３６の締付荷重が作用するのを避けるため、シリンダライナ３４のフランジ部３４ｂの上面に金属ガスケット４０の厚さ最大部を形成する必要がある。
【００１１】
従って、従来の金属ガスケットにおいては、ガスケット４０の中板３７の内周に該中板３７よりも薄い内周部４１を形成し、この内周部４１を燃焼室孔３３の近傍まで延長すると共に、該内周部４１の燃焼室孔３３を囲繞する折返板４２を装着して、この折返板４２の外周をシリンダライナ３４のフランジ部３４ｂの上面まで延長した構成としている。
【００１２】
ところが、この金属ガスケットのように、全幅Ｌを有する折返板４２を折曲形成するのは加工上極めて困難であり、加工することができたとしても折返板４１にクラックが生じ易くなるという問題点があった。
【００１３】
本発明は、このような問題点を解消し、シリンダライナのフランジに作用する最大面圧部を有することにより、シリンダライナの変形を防止し、シリンダライナとシリンダヘッド間の燃焼室孔周りの隙間を埋めて燃焼室孔からの燃焼ガスのリークを防止するようにした金属ガスケットを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の金属ガスケットは、多気筒エンジンにおけるシリンダブロックの各気筒の上端内周に形成された段差にシリンダライナの円筒部の上端外周に形成されたフランジ部が支持され、該シリンダライナの上面と前記シリンダブロックの上面とが同一面に面削された多気筒ディーゼルエンジンの前記シリンダブロックとシリンダヘッド間に介挿される金属ガスケットにおいて、各気筒のシリンダライナ毎に夫々の燃焼室孔を囲繞する内径を備えた中板が少なくとも前記シリンダライナのフランジ部の上面に相当する部分で前記シリンダライナの円筒部の上面に相当する部分よりも厚く形成された厚さ最大部を有し、該中板の内径と略一致する内径の環状形基板が前記シリンダライナの燃焼室孔を囲繞して前記中板の両面に固着されると共に、この両側の基板が前記中板の厚さ最大部の内周縁部に沿って段差を成して折曲され、夫々の基板の段差の外周部が前記中板の厚さ最大部を必要幅で重合し、さらに前記両側の各基板の外周に隙間をあけて前記中板の両面に沿って重合された表面板が前記基板の厚さよりも薄く形成されたことにより、前記夫々のシリンダライナのフランジ部の上面に相当する位置で最大面圧を発揮するようにしたものである。
【００１５】
また、前記中板が前記シリンダライナの円筒部とフランジ部との境界又はその近傍で内側中板と外側中板に分離され、前記内側中板よりも前記外側中板が厚く形成されたことにより前記中板の厚さ最大部が形成され、前記両側の基板が前記外側中板の内周縁部に沿って段差を成して折曲され、夫々の基板の段差の外周部が前記外側中板の内周部を必要幅で重合した構成としてもよい。
【００１６】
また、前記中板が同一厚さを有して一体的に形成され、前記シリンダライナのフランジ部の上面に相当する位置において前記中板の両面に必要幅の厚さ補充板が重合されたことにより前記中板の厚さ最大部が形成され、前記両側の基板が前記夫々の厚さ補充板の内周縁部に沿う段差を成して折曲されると共に、夫々の基板の段差の外周部が前記厚さ補充板に重合された構成としてもよい。
【００１７】
また、前記シリンダライナの円筒部の上面に相当する箇所で前記基板が前記中板にスポット溶接またはレーザ溶接で固着されるようにしてもよい。
【００１８】
また、前記夫々の基板の内径近傍に前記シリンダライナの燃焼室孔を囲繞するビードが形成されるようにしてもよい。
【００１９】
また、前記シリンダライナのフランジ部の上面に相当する箇所で前記中板に穿孔部が形成され、該穿孔部にて、前記両側の基板をかしめて結合し、または前記両側の基板を互いに絞り成形してリベットで結合し、或は前記両側の基板を互いに絞り成形してスポット溶接した構成としてもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１又は図７に示す多気筒ディーゼルエンジンは、シリンダブロック３１の各気筒の上端内周に環状の段差３２が形成され、この段差３２でシリンダライナ３４の円筒部３４ａの上端外周に形成されたフランジ部３４ｂが支持され、さらに各シリンダライナ３４、３４…の上面とシリンダブロック３１の上面とが同一面に面削されて成るもので、シリンダヘッド３６は各気筒にわたって連続した下面を有する一体形のものが設けられている。
【００２２】
以下に示す金属ガスケットは、上記の多気筒ディーゼルエンジンにおけるシリンダライナ３４を備えたシリンダブロック３１とシリンダヘッド３６との間に介挿されるものである。
【００２３】
また、実施例１を示す図１又は実施例２を示す図７において、本発明による金属ガスケットの中板２は、各気筒のシリンダライナ３４、３４…毎に夫々の燃焼室孔３３を囲繞する内径を備え、この中板２が少なくともシリンダライナ３４のフランジ部３４ｂの上面に相当する部分でシリンダライナ３４の円筒部３４ａの上面に相当する部分よりも厚く形成された厚さ最大部Ｔを有する。
【００２４】
そして、この中板２は、内側中板２ａと外側中板２ｂに分離して成る実施例１の場合と、中板２が一体的に成る実施例２の場合とに区別される。
【００２５】
（実施例１）
この実施例においては、図１乃至図６に示すように、中板２がシリンダライナ３４の円筒部３４ａとフランジ部３４ｂとの境界３４ｃ又はその近傍で内側中板２ａと外側中板２ｂに分離され、内側中板２ａよりも外側中板２ｂが厚く形成されたことにより中板２の厚さ最大部Ｔが形成されている。このような構成により、各気筒において、内側中板２ａは外側中板２ｂとは別加工で作成することが可能であり、シリンダライナ３４の円筒部３４ａの幅に応じて内側中板２ａの幅を調整することが可能となる。
【００２６】
また、外側中板２ｂはシリンダライナ３４のフランジ部３４ｂの上面とシリンダブロック３１の上面に相当する位置に連続して形成されている。
【００２７】
一方、内側中板２ａの内径と略一致する内径の環状形基板４が夫々のシリンダライナ３４の燃焼室孔３３を囲繞して内側中板２ａの両面にスポット溶接６または接着剤或いは後述する他の手段によって固着され、この両側の基板４、４が、内側中板２ａに対して段差を成す外側中板２ｂの内周縁部に沿って段差４ａ、４ａを成して折曲され、夫々の基板４、４の段差４ａ、４ａの外周部４ｂ、４ｂが中板２の厚さ最大部Ｔを必要幅Ｓで重合することにより、必要幅Ｓの範囲でこの実施例の金属ガスケットにおける合計厚さ最大部Ｗを形成している。
【００２８】
このような構成により、隣設する両側の気筒間において、外側中板２ｂの両側には内側中板２ａ、２ａが設けられ、夫々の内側中板２ａの両面に固着された基板４、４の夫々の外周部４ｂ、４ｂが外側中板２ｂの内周部の両側を必要幅Ｓで挟持することにより、外側中板２ｂが定位置に固定された状態にされている。
【００２９】
さらに、両側の各基板４、４の外側に隙間７をあけて外側中板２ｂの両面に沿って重合された表面板５、５が基板４、４よりも薄く形成されている。また、各表面板５にはシリンダブロック３１の上面に相当する位置で左右両側に段差ビード５ａ、５ａが形成され、燃焼ガスの２次シールを行うようにしている。ただし、夫々の表面板５、５に形成されたビード５ａは、本発明の金属ガスケットにおいて必ずしも必要ではなく、フラットな状態に形成してもよい。
【００３０】
上記の構成において、夫々の基板４、４は燃焼室孔側で折り返されることなく単独の環状形に形成されているため、夫々の基板４、４には折返し加工を必要とせず、図１６に示した従来のものとは異なり、基板４にクラックが生じるおそれがない。
【００３１】
また、内側中板２ａと基板４、４がシリンダライナ３４の燃焼室孔３３の近傍にてこの燃焼室孔３３を囲繞する内径を有するため、図１５に示した従来のものとは異なり、シリンダライナ３４の上面に燃焼室孔３３を囲繞する凸部（図１５の凸部３９ｂ、３９ｂ’）を設ける必要がなく、シリンダライナ３４とシリンダブロック３１の上面を同一面に面削することが可能となる。
【００３２】
また、本実施例による金属ガスケットをシリンダヘッド３６とシリンダブロック３１及びシリンダライナ３４との間に介挿してボルト締結したとき、シリンダライナ３４のフランジ部３４ａの上面に相当する位置に形成された合計厚さ最大部Ｗが必要幅Ｓで最大面圧Ｆを発揮するため、シリンダヘッド３６の締付荷重及び燃焼爆発時のたたかれ等によってもシリンダライナ３４が変形せずに元の形状を維持することができ、燃焼ガスの吹き抜け、ピストン当たりの不良等の従来の問題点を解消することが可能となる。
【００３３】
また、大型のディーゼルエンジンにおいては、シリンダライナ３４の上面の幅が拡大するが、これに伴って、外側中板２ｂとは別加工による内側中板２ａの幅と基板４、４の幅を調整することにより、シリンダライナ３４の上面とシリンダヘッド３６の下面の隙間を補充することが容易に行え、燃焼ガスの不完全燃焼隙間を少なくすることが可能となる。
【００３４】
なお、上記のように、夫々の基板４、４は内側中板２ａの両面にスポット溶接６で固着されているが、さらに内側中板２ａと両側の基板４、４との接合部１７の内周をレーザ溶接１６で固着することにより、燃焼室孔３３からの燃焼ガスが中板２と両側の基板４、４の間に侵入するのを防止することが可能となる。
【００３５】
また、この実施例の金属ガスケットにおいては、燃焼室孔３３からの高温の燃焼ガスに曝されやすい両側の基板４、４の表面側にモリブデンコーティング８を施してあり、シリンダヘッド３６の下面とシリンダライナ３４の上面に対する基板４の滑り性能及びシール性能を向上するようにしてある。
【００３６】
また、両側の表面板５、５には表面にゴムコーティング９を施し、２次シール性能を向上するようにしてある。なお、この表面板５、５の燃焼室孔側にはモリブデンコーティング８を施した基板４、４が表面板５、５よりも厚い板材を用いて形成されているため、この表面板５、５のゴムコーティング９は燃焼室孔３３からの高熱の燃焼ガスに触れることがなく、長期間にわたって耐久性を確保することが可能となる。
【００３７】
図２に示す金属ガスケットにおいて、両側の基板４、４は内側中板２ａの表面の所要箇所にスポット溶接６、６で固定されると共に、両側の基板４、４には該基板４、４の内径の近傍にてシリンダライナ３４の燃焼室孔３３を囲繞する円弧形状のビード１０、１０が形成されている。
【００３８】
なお、上記のスポット溶接６のみでは、基板４、４と内側中板２ａとの接合部１７に隙間ができ、燃焼室孔３３からの燃焼ガスがリークするおそれがある。しかしながら、スポット溶接６の内周側に燃焼室孔３３を囲繞するビード１０、１０が形成されているため、シリンダヘッド３６をシリンダブロック３１にボルト締結した際、基板４、４がビード１０、１０のビード荷重によって内側中板２ａ側に押圧されることにより、燃焼室孔３３からの燃焼ガスが内側中板２ａと両側の基板４、４の間に侵入するのを防止することが可能となる。従って、この図２の金属ガスケットは、内側中板２ａと両側の基板４、４との接合部の内周をレーザ溶接で固着する必要がない。
【００３９】
また、この図２に示す金属ガスケットにおいては、基板４、４に設けられた夫々のビード１０、１０によって、シリンダライナ３４の上面とシリンダヘッド３６の下面の間における内側中板２ａと基板４、４の合計厚さに対する隙間を補充することが可能となり、これによって燃焼室孔３３からの燃焼ガスの侵入を防ぎ、シリンダヘッド３６とシリンダ３４間の不完全燃焼隙間をなくして公害物質の発生を防ぐことができる。
【００４０】
さらに、図３乃至図６に示す金属ガスケットにおいて、内側中板２ａと両側の基板４、４とは、内側中板２ａに部分的に設けられた穿孔部１１にて、以下に示すような手段で両側の基板４、４が固着されている。
【００４１】
即ち、図３に示す金属ガスケットにおいては、内側中板２ａの穿孔部１１にて両側の基板４、４をかしめることによって一方の基板４に穿孔部１２を設け、他方の基板４に形成した折返し部１３を穿孔部１２に係合することにより結合している。
【００４２】
また、図４又は図５に示す金属ガスケットにおいては、内側中板２ａの穿孔部１１にて両側の基板４、４を互いに絞り成形して基板４、４の接合部に穿孔４ｃを施し、該穿孔４ｃに嵌着したリベット１４、１５で結合するようにしている。さらに、図６に示す金属ガスケットにおいては、内側中板２ａの穿孔部１１にて両側の基板４、４を互いに絞り成形することにより接合された基板４、４の接合面同士をスポット溶接６で結合している。
【００４３】
なお、上記の図１乃至図６に示した金属ガスケットにおいては、両側の基板４、４と内側中板２ａとの接合部１７に燃焼室孔３３からの燃焼ガスが侵入しないように、内側中板２ａと両側の基板４、４との接合部１７の内周をレーザ溶接１６で固着するとよいが、図２に示す金属ガスケットには、上記したように、このレーザ溶接１６を施す必要がない。
【００４４】
（実施例２）
この実施例においては、図７乃至図１４に示すように、中板２が同一厚さを有してシリンダブロック３１の上面とシリンダライナ３４の上面に一体的に形成されると共に、シリンダライナ３４のフランジ部３４ｂの上面に相当する位置において中板２の両面に必要幅Ｓの厚さ補充板３、３が重合されたことにより、中板２の厚さ最大部Ｔが形成されている。
【００４５】
そして、中板２の内径と略一致する内径の環状形基板４が夫々のシリンダライナ３４の燃焼室孔３３を囲繞して中板２の両面にスポット溶接６または接着剤或いは後述する他の手段によって固着されると共に、この両側の基板４、４が、両側の厚さ補充板３、３の内周縁部に沿って段差４ａ、４ａを成して折曲され、さらに夫々の基板４、４の段差４ａ、４ａの外周部４ｂ、４ｂが両側の厚さ補充板３、３を必要幅Ｓで重合することにより、この金属ガスケットの合計厚さ最大部Ｗを形成している。
【００４６】
また、両側の各基板４、４の外側に隙間７をあけて中板２の両面に沿って重合された表面板５、５が、基板４と厚さ補充板２の合計厚さよりも薄く形成されている。各表面板５にはシリンダブロック３１の上面に相当する位置で左右両側に段差ビード５ａ、５ａが形成され、燃焼ガスの２次シールを行うようにしている。ただし、夫々の表面板５、５に形成したビード５ａは、本発明の金属ガスケットにおいて必ずしも必要ではなく、フラットな状態に形成してもよい。
上記の構成においては、実施例１でも説明したように、夫々の基板４、４は燃焼室孔側で折り返されることなく単独の環状形に形成されているため、夫々の基板４、４には折返し加工を必要とせず、図１６に示した従来のものとは異なり、基板４にクラックが生じるおそれがない。
【００４７】
また、中板２と基板４、４がシリンダライナ３４の燃焼室孔３３の近傍にてこの燃焼室孔３３を囲繞する内径を有するため、図１５に示した従来のものとは異なり、シリンダライナ３４の上面に燃焼室孔３３を囲繞する凸部（図１５の凸部３９ｂ、３９ｂ’）を設ける必要がなく、シリンダライナ３４とシリンダブロック３１の上面を同一面に面削することが可能となる。
【００４８】
また、本実施例による金属ガスケットをシリンダヘッド３６とシリンダブロック３１及びシリンダライナ３４との間に介挿してボルト締結したとき、シリンダライナ３４のフランジ部３４ａの上面に相当する位置に形成された合計厚さ最大部Ｗが必要幅Ｓで最大面圧Ｆを発揮するため、シリンダヘッド３６の締付荷重及び燃焼爆発時のたたかれ等によってもシリンダライナ３４が変形せずに元の形状を維持することができ、燃焼ガスの吹き抜け、ピストン当たりの不良等の従来の問題点を解消することが可能となる。
【００４９】
なお、本実施例の金属ガスケットにおいては、中板２と両側の基板４、４との接合部１７の内周をレーザ溶接１６で固着することにより、燃焼室孔３３からの燃焼ガスが中板２と両側の基板４、４の間に侵入するのを防止することが可能となる。ただし、後述するように、図８に示す金属ガスケットには、中板２と両側の基板４、４との接合部１７の内周にレーザ溶接１６を施す必要はない。
【００５０】
また、この実施例の金属ガスケットにおいては、燃焼室孔３３からの高温の燃焼ガスに曝されやすい両側の基板４、４の表面側に耐熱性を発揮するモリブデンコーティング８を施してあり、シリンダヘッド３６の下面とシリンダライナ３４の上面に対する基板４の滑り性能及びシール性能を向上するようにしてある。
【００５１】
また、両側の表面板５、５には表面にゴムコーティング９を施し、２次シール性能を向上するようにしてある。なお、この表面板５、５の燃焼室孔側にはモリブデンコーティング８を施した基板４、４が表面板５、５よりも厚く形成されているため、この表面板５、５のゴムコーティング９は燃焼室孔３３からの高熱の燃焼ガスに触れることがなく、耐久性を確保することが可能となる。
【００５２】
以下に、実施例２の他の構成について図面を参照しながら説明する。ただし、以下の説明において、図７に示した金属ガスケットと同様の構成及び効果については説明を省略する。
【００５３】
図８に示す金属ガスケットにおいては、両側の基板４、４が中板２の表面の所要箇所にスポット溶接６、６で固着されると共に、夫々の基板４、４には該基板４、４の内径の近傍にシリンダライナ３４の燃焼室孔３３を囲繞する円弧形状のビード１０、１０が形成されている。このため、この金属ガスケットをシリンダヘッド３６とシリンダブロック３１及びシリンダライナ３４間に介挿してボルト締結した際、実施例１の図２に示した金属ガスケットと同様に、基板４、４がビード１０、１０のビード荷重によって内側中板２ａ側に押圧されることにより、燃焼室孔３３からの燃焼ガスが内側中板２ａと両側の基板４、４の間に侵入するのを防止することが可能となる。従って、内側中板２ａと両側の基板４、４との接合部の内周をレーザ溶接で固着する必要がなくなる。
【００５４】
また、この図８に示す金属ガスケットにおいては、中板２の内径と略一致する内径の環状形基板４、４に設けられた夫々のビード１０、１０によって、シリンダライナ３４の上面とシリンダヘッド３６の下面の間における内側中板２ａと基板４、４の合計厚さに対する隙間を補充することが可能となり、これによって燃焼室孔３３からの燃焼ガスの侵入を防ぎ、シリンダヘッド３６とシリンダ３４間の不完全燃焼隙間をなくして公害物質の発生を防ぐことができる。
【００５５】
図９に示す金属ガスケットにおいては、中板２の両面に必要幅Ｓで設けられた厚さ補充板３、３の周部に沿って円弧形状のビード１８が形成され、さらに厚さ補充板３、３のビード１８、１８の形状に沿って両側の基板４、４の外周部４ｂ、４ｂにもビード１８’、１８’が形成され、厚さ補充板３、３が設けられた必要幅Ｓの範囲で合計厚さ最大部Ｗが発揮する最大面圧Ｆ（図７参照）にビード荷重による弾性面圧を加えるようにしている。
【００５６】
また、図１０に示す金属ガスケットにおいては、中板２の両面にスポット溶接６で固着された両側の基板４、４が、夫々の厚さ補充板３、３の内周縁部に沿う段差４ａ、４ａを成して折曲されると共に、夫々の基板４、４の外周部４ｂ、４ｂが厚さ補充板３、３に重合され、さらにこの基板４、４の外周端部に中板２の側に折り曲げられた段差４ｃ、４ｃが形成された構成とされている。このような構成により、両側の基板４、４の外周部４ｂ、４ｂの左右両側に形成された段差４ａ、４ｃがその内側に厚さ補充板３を挟み込んだ状態となり、夫々の厚さ補充板３、３を中板２の両面における定位置に保持することが可能となる。
【００５７】
さらに、図１１乃至図１４に示す金属ガスケットにおいては、両側の基板４、４の段差４ａ、４ａの内周側にて、中板２と両側の基板４、４とは中板２に部分的に設けられた穿孔部１１に対して以下に示すような手段で固着されている。
【００５８】
即ち、図１１に示すように、中板２の穿孔部１１にて両側の基板４、４をかしめることによって一方の基板４に穿孔部１２を設け、他方の基板４に形成した折返し部１３を穿孔部１２に係合することにより結合することができる。
【００５９】
また、図１２または図１３に示すように、中板２の穿孔部１１にて両側の基板４、４を互いに絞り成形して基板４、４の接合部に穿孔４ｃを施し、該穿孔４ｃに嵌着したリベット１４、１５で結合するようにしてもよい。
【００６０】
さらに、図１４に示すように、中板２の穿孔部１１にて両側の基板４、４を互いに絞り成形することにより接合された基板４、４の接合面同士をスポット溶接６で結合するようにしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の金属ガスケットによれば、シリンダライナとシリンダブロックの上面を同一面に面削することが可能となり、ボルト締結時点でのシリンダヘッド下面との各シリンダ毎の隙間は一定となる。
【００６２】
また、本発明の金属ガスケットによれば、シリンダライナのフランジ部の上面に相当する位置で、中板の両面に固着された基板の各外周部が中板の厚さ最大部に必要幅で重合された合計厚さ最大部を有するため、この金属ガスケットをシリンダヘッドとシリンダブロック間に介挿してボルト締結したとき、合計厚さ最大部で最大面圧を発揮して、この最大面圧をシリンダライナのフランジ部の上面に作用させるため、シリンダヘッドの締付荷重及び燃焼爆発時のたたかれ等によってもシリンダライナが変形せずに元の形状を維持することが可能となり、燃焼ガスの吹き抜け、ピストン当たり不良等の従来の問題点を解消することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施例１の金属ガスケットをシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に介挿した断面図である。
【図２】本発明による実施例１の他の構成のうち、両側の基板に燃焼室孔を囲繞するビートが形成された状況を示す断面図である。
【図３】本発明による実施例１の他の構成のうち、中板（内側中板）の穿孔部において両側の基板を互いにかしめることにより固着した状況を示す断面図である。
【図４】本発明による実施例１の他の構成のうち、中板（内側中板）の穿孔部において両側の基板をリベットで接合した状況を示す断面図である。
【図５】本発明による実施例１の他の構成のうち、中板（内側中板）の穿孔部において両側の基板をリベットで接合した状況を示す断面図である。
【図６】本発明による実施例１の他の構成のうち、中板（内側中板）の穿孔部において両側の基板を互いに絞り成形してスポット溶接した状況を示す断面図である。
【図７】本発明による実施例２の金属ガスケットをシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に介挿した断面図である。
【図８】本発明による実施例２の他の構成のうち、両側の基板に燃焼室孔を囲繞するビートが形成された状況を示す断面図である。
【図９】本発明による実施例２の他の構成のうち、厚さ補充板と基板にビードが形成された状況を示す断面図である。
【図１０】本発明による実施例２の他の構成のうち、厚さ補充板を基板の外周部の両側の段差で挟み込んだ状況を示す断面図である。
【図１１】本発明による実施例２の他の構成のうち、中板の穿孔部において両側の基板を互いにかしめることにより固着した状況を示す断面図である。
【図１２】本発明による実施例２の他の構成のうち、中板の穿孔部において両側の基板をリベットで接合した状況を示す断面図である。
【図１３】本発明による実施例２の他の構成のうち、中板の穿孔部において両側の基板をリベットで接合した状況を示す断面図である。
【図１４】本発明による実施例２の他の構成のうち、中板の穿孔部において両側の基板を互いに絞り成形してスポット溶接した断面図である。
【図１５】従来の金属ガスケットをシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に介挿した断面図である。
【図１６】従来の他の金属ガスケットをシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に介挿した断面図である。
【符合の説明】
２…中板
３…中板
４…基板
４ａ…基板の段差
４ｂ…基板の外周部
５…表面板
７…隙間
３１…シリンダブロック
３３…燃焼室孔
３４…シリンダライナ
３４ａ…円筒部
３４ｂ…フランジ部
３２…段差
３６…シリンダヘッド
Ｓ…必要幅
Ｔ…中板の厚さ最大部
Ｗ…金属ガスケットの合計厚さ最大部
Ｆ…最大面圧
Claims (4)
- 多気筒エンジンにおけるシリンダブロックの各気筒の上端内周に形成された段差にシリンダライナの円筒部の上端外周に形成されたフランジ部が支持され、該シリンダライナの上面と前記シリンダブロックの上面とが同一面に面削された多気筒ディーゼルエンジンの前記シリンダブロックとシリンダヘッド間に介挿される金属ガスケットにおいて、
各気筒のシリンダライナ毎に夫々の燃焼室孔を囲繞する内径を備えた中板が少なくとも前記シリンダライナのフランジ部の上面に相当する部分で前記シリンダライナの円筒部の上面に相当する部分よりも厚く形成された厚さ最大部を有し、該中板の内径と略一致する内径の環状形基板が前記シリンダライナの燃焼室孔を囲繞して前記中板の両面に固着されると共に、この両側の基板が前記中板の厚さ最大部の内周縁部に沿って段差を成して折曲され、夫々の基板の段差の外周部が前記中板の厚さ最大部を必要幅で重合し、さらに前記両側の各基板の外周に隙間をあけて前記中板の両面に沿って重合された表面板が前記基板の厚さよりも薄く形成されたことにより、前記夫々のシリンダライナのフランジ部の上面に相当する位置で最大面圧を発揮するようにした金属ガスケットであって、
前記シリンダライナのフランジ部の上面に相当する位置において前記中板の両面に必要幅の厚さ補充板が重合されたことにより前記中板の厚さ最大部が形成され、前記両側の基板が前記夫々の厚さ補充板の内周縁部に沿う段差を成して折曲されると共に、夫々の基板の段差の外周部が前記厚さ補充板に重合されたことを特徴とする金属ガスケット。 - 多気筒エンジンにおけるシリンダブロックの各気筒の上端内周に形成された段差にシリンダライナの円筒部の上端外周に形成されたフランジ部が支持され、該シリンダライナの上面と前記シリンダブロックの上面とが同一面に面削された多気筒ディーゼルエンジンの前記シリンダブロックとシリンダヘッド間に介挿される金属ガスケットにおいて、
各気筒のシリンダライナ毎に夫々の燃焼室孔を囲繞する内径を備えた中板が少なくとも前記シリンダライナのフランジ部の上面に相当する部分で前記シリンダライナの円筒部の上面に相当する部分よりも厚く形成された厚さ最大部を有し、該中板の内径と略一致する内径の環状形基板が前記シリンダライナの燃焼室孔を囲繞して前記中板の両面に固着されると共に、この両側の基板が前記中板の厚さ最大部の内周縁部に沿って段差を成して折曲され、夫々の基板の段差の外周部が前記中板の厚さ最大部を必要幅で重合し、さらに前記両側の各基板の外周に隙間をあけて前記中板の両面に沿って重合された表面板が前記基板の厚さよりも薄く形成されたことにより、前記夫々のシリンダライナのフランジ部の上面に相当する位置で最大面圧を発揮するようにした金属ガスケットであって、
前記シリンダライナの円筒部の上面に相当する箇所で前記基板が前記中板にスポット溶接またはレーザ溶接で固着されたことを特徴とする金属ガスケット。 - 多気筒エンジンにおけるシリンダブロックの各気筒の上端内周に形成された段差にシリンダライナの円筒部の上端外周に形成されたフランジ部が支持され、該シリンダライナの上面と前記シリンダブロックの上面とが同一面に面削された多気筒ディーゼルエンジンの前記シリンダブロックとシリンダヘッド間に介挿される金属ガスケットにおいて、
各気筒のシリンダライナ毎に夫々の燃焼室孔を囲繞する内径を備えた中板が少なくとも前記シリンダライナのフランジ部の上面に相当する部分で前記シリンダライナの円筒部の上面に相当する部分よりも厚く形成された厚さ最大部を有し、該中板の内径と略一致する内径の環状形基板が前記シリンダライナの燃焼室孔を囲繞して前記中板の両面に固着されると共に、この両側の基板が前記中板の厚さ最大部の内周縁部に沿って段差を成して折曲され、夫々の基板の段差の外周部が前記中板の厚さ最大部を必要幅で重合し、さらに前記両側の各基板の外周に隙間をあけて前記中板の両面に沿って重合された表面板が前記基板の厚さよりも薄く形成されたことにより、前記夫々のシリンダライナのフランジ部の上面に相当する位置で最大面圧を発揮するようにした金属ガスケットであって、
前記夫々の基板の内径近傍に前記シリンダライナの燃焼室孔を囲繞するビードが形成さ れたことを特徴とする金属ガスケット。 - 多気筒エンジンにおけるシリンダブロックの各気筒の上端内周に形成された段差にシリンダライナの円筒部の上端外周に形成されたフランジ部が支持され、該シリンダライナの上面と前記シリンダブロックの上面とが同一面に面削された多気筒ディーゼルエンジンの前記シリンダブロックとシリンダヘッド間に介挿される金属ガスケットにおいて、
各気筒のシリンダライナ毎に夫々の燃焼室孔を囲繞する内径を備えた中板が少なくとも前記シリンダライナのフランジ部の上面に相当する部分で前記シリンダライナの円筒部の上面に相当する部分よりも厚く形成された厚さ最大部を有し、該中板の内径と略一致する内径の環状形基板が前記シリンダライナの燃焼室孔を囲繞して前記中板の両面に固着されると共に、この両側の基板が前記中板の厚さ最大部の内周縁部に沿って段差を成して折曲され、夫々の基板の段差の外周部が前記中板の厚さ最大部を必要幅で重合し、さらに前記両側の各基板の外周に隙間をあけて前記中板の両面に沿って重合された表面板が前記基板の厚さよりも薄く形成されたことにより、前記夫々のシリンダライナのフランジ部の上面に相当する位置で最大面圧を発揮するようにした金属ガスケットであって、
前記シリンダライナのフランジ部の上面に相当する箇所で前記中板に穿孔部が形成され、該穿孔部にて、前記両側の基板をかしめて結合し、または前記両側の基板を互いに絞り成形してリベットで結合し、或は前記両側の基板を互いに絞り成形してスポット溶接したことを特徴とする金属ガスケット。
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