JP2955593B2 - 金属ガスケット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダ孔の内周
に鋳込式シリンダスリーブ又はフランジ付きシリンダラ
イナを備えたシリンダブロックを有するエンジンに好適
する金属ガスケットに関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、エンジンの
シリンダブロックとシリンダヘッド間に設けられる金属
ガスケットであって、シリンダブロックのシリンダ孔内
周に設けられたシリンダスリーブ又はシリンダライナを
変形することなく良好なシール性能を発揮するようにし
た金属ガスケットを提供することを目的とする。

【０００３】

【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、シリンダ孔の内周に
鋳込み式シリンダスリーブ又はフランジ付きシリンダラ
イナを備えたシリンダブロックとシリンダヘッドとの間
に挟持される基板と、該基板に形成されたシリンダ孔の
内周を挟持する折返板と、該折返板の外周に隙間をあけ
て前記基板の両側に積層されたビード板とを有する金属
ガスケットにおいて、前記基板は少なくとも前記シリン
ダブロックにおけるシリンダスリーブの外周又は前記シ
リンダライナの円筒部の外周に相当する部位を境にして
その外周に厚さ大の部分とその内周に上下面に均等に薄
く形成された厚さ小の部分とを有し、前記折返板が前記
基板のシリンダ孔の内周に沿って前記基板の厚さ小の部
分から厚さ大の部分の内周付近を上下面から均等に挟持
すると共に、前記夫々のビード板が前記折返板よりも薄
く形成されたことにより、前記基板の厚さ大の部分にお
ける積層合計が他の部位の積層合計よりも厚く形成され
た積層厚さ最大部を有し、該積層厚さ最大部が前記シリ
ンダブロックにおけるシリンダスリーブの包囲部上面又
は前記シリンダライナのフランジ上面に対して最大面圧
を発揮するようにしたものである。

【０００４】また、前記基板は、前記シリンダライナの
フランジ幅と同等かそれよりも小幅 に形成された厚さ大
の部分と、該厚さ大の部分の内周に設けられた厚さ小の
部分と、前記厚さ大の部分の外周に設けられた厚さ中の
部分とから成り、これらの厚さ大の部分と厚さ小の部分
と厚さ中の部分は上下方向に対称に形成されて成り、該
基板の厚さ大の部分を前記シリンダブロックにおけるシ
リンダスリーブの包囲部上面又は前記シリンダライナの
フランジ上面に位置させると共に、前記折返板が前記基
板の厚さ小の部分から厚さ大の部分を越して厚さ中の部
分まで上下対称に延長された構成としてもよい。

【０００５】さらに、前記折返板が２枚またはそれ以上
の複層構成によって形成された構成としてもよい。

【０００６】

【従来の技術】従来のエンジンの断面図が、図６又は図
７に示してある。これらの図に示すように、シリンダ孔
２の内周には鋳込式シリンダスリーブ３又はフランジ付
きシリンダライナ４が嵌合してあり、これらのシリンダ
スリーブ３又はシリンダライナ４により、シリンダ孔２
の摩耗を保護してエンジンを長年の使用に耐えるように
してある。

【０００７】このうち、図６に示すシリンダスリーブ３
には、その外周の複数箇所に周状又は断続状の突起３ａ
が形成され、この突起３ａがシリンダブロック１の鋳造
時の鋳込みにより形成された周状の凹部１ａに保持され
た状態で固定される。

【０００８】また、図７に示すシリンダライナ４には、
その上端外周にフランジ４ａが形成され、このフランジ
４ａがシリンダブロック１の内周上部に形成された段差
状のフランジ受面１ｂに支持された状態で固定される。

【０００９】このようなシリンダブロック１の上面に設
けられる従来の金属ガスケットは、シリンダ孔２を囲繞
する基板３１と、該基板３１とは別体であってその外側
にビード３２ａが形成されたビード板３２と、このビー
ド板３２に積層された補助板３４をシリンダ孔２の周囲
で折り返して基板３１の内周を挟持した折返し部３５と
から成り、該折返し部３５の形成位置における合計厚さ
が最大の厚さを有するように構成されている。

【００１０】従って、上記の金属ガスケットにおいて
は、折返し部３５がシリンダスリーブ３又はシリンダラ
イナ４のシリンダ孔２側の上面に位置し、図６又は図７
の黒塗りの矢印で示すように、ビード３２ａの面圧より
も大なる面圧を発揮するため、シリンダブロック１とシ
リンダスリーブ３又はシリンダライナ４のフランジ４ａ
との熱膨張差、或は燃焼爆発時のたたかれによって、以
下に示す問題点が生じていたのである。

【００１１】即ち、図６に示す鋳込式シリンダスリーブ
３を設けたシリンダブロック１においては、金属ガスケ
ットの折返し部３５がシリンダスリーブ３を下方に押圧
してシリンダブロック１の内周が下方に変形するため、
シリンダスリーブ３の上面において、金属ガスケットの
面圧が不足して燃焼ガスの吹き抜けが生じ、またシリン
ダスリーブ３の変形によってシリンダ孔２内周のピスト
ン当たりが不良となって、オイル消費量が大になるとい
う問題点があった。

【００１２】また、図７に示すフランジ付きシリンダラ
イナ４を挿着したシリンダブロック１においては、金属
ガスケットの折返し部３５がシリンダライナ４を下方に
押圧し、フランジ４ａ側はフランジ受け面１ｂで支持さ
れたことにより、シリンダライナ４の上面に摺鉢状に傾
斜する変形が生じると共に、シリンダライナ４の内壁４
ｂが外側にふくらんで、上記同様に、シリンダライナ４
の上面の面圧不足による燃焼ガスの吹き抜け、またピス
トン当たりに不良が生じてオイル消費量が大になるとい
う問題点があった。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は鋳込式シリンダスリーブを
シリンダ孔の内周に設けたシリンダブロックとシリンダ
ヘッド間に本発明の金属ガスケットを配設した状況を示
す断面図である。図２はフランジ付きシリンダライナを
シリンダ孔の内周に備えたシリンダブロックとシリンダ
ヘッド間に本発明の金属ガスケットを配設した状況を示
す断面図である。

【００１４】図１に示す金属ガスケットは、シリンダ孔
２の内周に鋳込式シリンダスリーブ３を備えたシリンダ
ブロック１の上面に配設され、シリンダ孔２の周囲に設
けられた基板５が、シリンダスリーブ３の包囲部上面
（シリンダブロック１の外周付近の上面）を含む外周に
おいて厚さ大（厚さ大の部分５ａ）に形成されると共
に、その内側のシリンダ孔２側にてそれよりも厚さ小
（厚さ小の部分５ｂ）に形成されている。

【００１５】そして、シリンダ孔２の周囲にて折り返さ
れた折返板６によって基板５の厚さ小の部分５ｂから厚
さ大の部分５ａの内周付近を上下面から均等に一括して
挟持すると共に、折返板６を基板５の厚さ小の部分の上
下面に密着するように変形したことにより、基板５の厚
さ大の部分５ａの両側に折返板６の膨出部６ａ、６ａが
形成され、基板５の厚さ大の部分と折返板６との積層合
計の厚さが他の部位の積層合計よりも厚く形成された積
層厚さ最大部７を形成している。

【００１６】さらに、基反５の両側に重ね合わされたビ
ード板８、８のシリンダ孔２側の内周が折返板６の両側
の外周に隙間１０、１０を開けた状態で設けられ、シリ
ンダ孔２を囲繞する対称位置と基板５の外周付近を囲繞
する対称位置に段差ビード８ａ、８ａ…が形成されてい
る。

【００１７】また、図２に示す金属ガスケットは、シリ
ンダ孔２の内周にフランジ４ａ付きシリンダライナ４を
備えたシリンダブロック１の上面に設けられ、基板５の
厚さ大の部分５ａがフランジ４ａ上面を含む外周に形成
され、その内周のシリンダ孔２側に厚さ小の部分５ｂが
形成されている。

【００１８】そして、この図２の金属ガスケットにおい
ても、図１の金属ガスケットと同様に、折返板６が基板
５の厚さ小の部分５ｂから厚さ大の部分５ａのうちシリ
ンダライナ４のフランジ部４ａ上面までを両側対称に一
括して挟持したことにより、積層厚さ最大部７をシリン
ダライナ４のフランジ部４ａ上面に形成し、さらに折返
板６の外周の両側対称位置に隙間１０、１０をあけて基
板５を挟んでビード板８、８を重ねている。これらのビ
ード板８、８には、図１と同様に、シリンダ孔２を囲繞
する対称位置と基板５の外周付近を囲繞する対称位置に
段差ビード８ａ、８ａ…が形成されている。

【００１９】なお、上記の基板５の厚さ小の部分５ｂの
厚さは、厚さ大の部分５ａのと関係でエンジンの特性に
応じて適宜設定されるものである。

【００２０】ただし、基板５は、図１、図２に示すよう
に、厚さ大の部分５ａと厚さ小の部分５ｂとを一体的に
設ける場合と、図３（ｂ）、図４（ｂ）に示すように別
体に設ける場合とがある。

【００２１】いずれにしても、金属ガスケットの積層厚
さ最大部７によって発揮される最大面圧は、図１におい
てはシリンダスリーブ３の包囲部上面に作用し、図２に
おいてはシリンダライナ４のフランジ４ａ上面に作用し
てフランジ受け面１ｂで支持されるため、燃焼爆発時の
たたかれ等によってこれらのシリンダスリーブ３又はシ
リンダライナ４の内壁側は変形せずに元の形状を維持す
ることが可能となる。

【００２２】この場合、積層厚さ最大部７の形成位置
が、シリンダスリーブ３の包囲部上面又はシリンダライ
ナ４のフランジ４ａ上面に定置されてその位置を変動し
ないことが肝要であるが、折返板６とビード板８とが別
体且つ隙間１０を有しているため、燃焼爆発時のたたか
れによってビード板８が撓んでも、このビード板８が折
返板６をシリンダ２側に押圧することがなく、上記の定
位置を維持することが可能となる。

【００２３】また、積層厚さ最大部７がシリンダスリー
ブ３の包囲部上面又はシリンダライナ４のフランジ４ａ
の上面に対して最大面圧を発揮すると共に一次シールを
成して燃焼爆発時のたたかれを防止することにより、ビ
ード板８に形成されたビード８ａのへたりを防止して、
このビード８ａによる二次シール性を長期にわたって維
持することが可能となる。

【００２４】なお、図１と図２において２０はシリンダ
ブロック１とシリンダヘッド２１に形成された水孔であ
り、これに対応する水孔２０ａが金属ガスケットの基板
５とビード板８にも設けてある。

【００２５】

【実施例】図３（ａ）乃至（ｃ）は本発明による実施例
１の金属ガスケットの各種例を示す断面図である。図４
（ａ）乃至（ｃ）は本発明による実施例２の金属ガスケ
ットの各種例を示す断面図である。図６は折返板が基板
の厚さ小の部分に倣った段差形状とならずに形成された
金属ガスケットを示す断面図である。

【００２６】（実施例１） 図３（ａ）乃至（ｃ）に示す金属ガスケットに共通した
構成としては、基板５の厚さ大の部分５ａがシリンダ孔
２側の厚さ小の部分５ｂ以外の部位において連続的かつ
均等の厚さに形成され、折返板６を基板５の厚さ小の部
分５ｂから厚さ大の部分５ａまで上下対称に密着状に挟
持して厚さ大の部分５ａの上下面に膨出部６ａ、６ａを
形成し、さらに基板５の上下面に配したビード板８、８
を折返板６の外周に対して隙間１０をあけて該折返板６
とは別体に設けてあることである。また、夫々のビード
板８、８には、シリンダ孔２を囲繞する対称位置と基板
５の外周付近を囲繞する対称位置に段差ビード８ａ、８
ａ…が形成されている。

【００２７】また、折返板６は基板５の厚さ小の部分５
ｂから大の部分５ａに至って基板５の両面に接触した状
態で段差状に付設されている。

【００２８】ただし、図３（ａ）及び（ｃ）に示す金属
ガスケットにおいては、基板５の厚 さ大の部分５ａとシ
リンダ孔２側の厚さ小の部分５ｂとが一体的に形成さ
れ、図３（ｂ）に示す金属ガスケットにおいては、基板
５の厚さ大の部分５ａとシリンダ孔２側の厚さ小の部分
５ｂとが別体に形成されている。なお、図３（ｂ）に示
す金属ガスケットにおいては、厚さ小の部分５ｂが別体
に形成されているにもかかわらず、該厚さ小の部分の上
下面に密着した折返板６によってその上下に関する対称
的な定位置を保持するようにしている。

【００２９】この実施例１の金属ガスケットにおいて
は、図３（ａ）に示すように、基板５の厚さ大の部分５
ａと両側の折返板６、６との積層合計の厚さをＴ１と
し、基板５の厚さ小の部分５ｂと両側の折返板６、６と
の積層合計の厚さをＴ２とし、さらには基板５の両側に
ビード板８、８を設けた部位の積層合計の厚さをＴ３と
すると、折返板６がビード板８よりも厚く形成されてい
るため、基板５の厚さ大の部分５ａと折返板６、６とが
積層された厚さＴ１が積層厚さ最大部７を形成する。

【００３０】このような金属ガスケットを、図１または
図２に示すシリンダヘッド２１とシリンダブロック１の
間に介挿してボルト締結すると、積層厚さ最大部７がシ
リンダスリーブ３の包囲部上面又はシリンダライナ４の
フランジ４ａの上面に対して最大面圧を発揮することに
より一次シールを成して燃焼爆発時のたたかれを防止す
ると共に、ビード板８、８に形成されたビード８ａ、８
ａ…により二次シールを行うことができる。

【００３１】さらに、図３（ｃ）の金属ガスケットにお
いては、折返板６が複層、図においては二枚の金属板
６’、６”から形成され、外側のみをシリコン樹脂等の
シール材１３又はモリブデン等の滑り効果を上げる材料
を塗布してある。このように折返板６の積層量を増すこ
とによって、シリンダブロック１とシリンダヘッド２１
間の締付け歪みによる隙間変化を補充することができ、
燃焼ガスのリークを防止することが可能となる。

【００３２】（実施例２） 図４（ａ）乃至（ｃ）に示す金属ガスケットに共通した
構成としては、基板５が、図１におけるシリンダスリー
ブ３の包囲部上面、又は図２におけるシリンダライナ４
のフランジ４ａ上面においてのみ、厚さ大の部分５ａを
有し、そのシリンダ孔２側は厚さ小の部分５ｂとされ、
さらに厚さ大の部分５ａの外周はそれらの中位の厚さ
（厚さ中の部分５ｃ）にされると共に、折返板６が外周
が厚さ大の部分５ａを挟持した膨出部６ａを越して厚さ
中の部分５ｃまで延長された挟持部６ｂを有することで
ある。ただし、折返板６がビード板８と別体であって両
者が隙間１０を有することは図１或は図２の金属ガスケ
ットと同様である。

【００３３】そして、この折返板６は、基板５の両側の
厚さ変化に応じて接触した状態で添設されることによ
り、両側の挟持部６ｂが厚さ中の部分５ｃを両側から包
み込むように挟持した状態にされている。

【００３４】このような折返板６の挟持部６ｂの構成に
より、該挟持部６ｂが基板５の厚さ大の部分５ａ、５ａ
に係止され、エンジン運転中のシリンダブロック１とシ
リンダヘッド２１の熱膨張差による両者の面の移動等の
ために折返板６がシリンダ孔２側へ移動するのを防止す
ることができる。

【００３５】図４（ａ）の金属ガスケットは、基板５の
厚さが、図１または図２のシリンダブロック１における
シリンダスリーブ３の包囲部上面又はシリンダライナ４
のフランジ４ａの上面において厚さが最大となるように
形成されると共に、該基板５の厚大の部分５ａの内周側
（厚さ小の部分５ｂ）の厚さが基板５の厚さ大の部分５
ａの外周側（厚さ中の部分５ｃ）の厚さよりも薄く形成
され、さらに折返板６がシリンダ孔２側から基板５の厚
さ大の部分５ａを越して該厚さ大の部分５ａの外周側ま
で延長された構成とされているため、厚さ大の部分５ａ
における積層合計厚さＴ１と、厚さ小の部分５ｂにおけ
る積層合計厚さＴ２と、厚さ中の部分５ｃにおける積層
合計厚さＴ１との関係は、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３となる。ま
た、折返板６がビード板８よりも厚く形成され、折返板
６の両側の挟持部６ｂ、６ｂと厚 さ中の部分５ｃとの積
層合計厚さＴ４と両側のビード板８、８と厚さ中の部分
５ｃとの積層合計厚さＴ３がＴ４＞Ｔ３の関係を有する
ため、Ｔ１＞Ｔ４＞Ｔ２＞Ｔ３の厚さ関係を有してい
る。

【００３６】また、図４（ｂ）に示す金属ガスケット
は、図４（ａ）の基板５の厚さ大の部分５ａと厚さ中の
部分５ｃと厚さ小の部分５ｂとが分離された部材により
構成されている。

【００３７】さらに、図４（ｃ）に示す金属ガスケット
において、基板５は厚さ小の部分５ｂ以外は連続的に均
等なそれよりも厚い部分５ａを有するが、積層厚さ最大
部７の位置の基板５の上下面にシリンダ孔２を囲繞する
環状の補助板１２、１２を添付して、厚さ大の部分５ａ
を形成し、その外周を厚さ中の部分５ｃとしてある。

【００３８】また、図５に示す金属ガスケットは、図１
及び図２に示す金属ガスケットの折返板６が基板５の凹
凸面に沿って接触しつつ段差状に折曲されたのに対し
て、折返板６を折曲しない状態で延長して基板５の厚さ
大の部分５ａの両面を挟持するようにしてある。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の金属ガス
ケットは、積層厚さ最大部が、シリンダブロックにおけ
るシリンダスリーブの包囲部の上面又はシリンダライナ
のフランジの上面に配設されたため、燃焼爆発時のたた
かれ等によってもこれらのシリンダスリーブ又はシリン
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、ピストン当たりの不良等の
従来の問題点を解消することができる。

【００４０】また、この金属ガスケットにおいては、折
返板とビード板とは別体且つ隙間を有して配設されてい
るため、燃焼爆発時のたたかれによってビード板が撓ん
でも、このビード板が折返板を横方向に押圧することな
く積層厚さ最大部の定位置を維持することができる。

【００４１】さらに、この金属ガスケットにおいては、
積層厚さ最大部がシリダブロックの上面に対して最大面
圧を発揮すると共に一次シールを成して燃焼爆発時のた
たかれを防止することにより、ビード板に形成されたビ
ードのへたりを防止してこのビードによる二次シール性
を長期にわたって維持することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は鋳込式シリンダスリーブをシリンダ孔の
内周に備えたシリンダブロックとシリンダヘッド間に本
発明の金属ガスケットを配設した状況を示す断面図であ
る。

【図２】図２はフランジ付きシリンダライナをシリンダ
孔の内周に備えたシリンダブロックとシリンダヘッド間
に本発明の金属ガスケットを配設した状況を示す断面図
である。

【図３】図３（ａ）乃至（ｃ）は本発明による実施例１
の金属ガスケットの各種例を示す断面図である。

【図４】図４（ａ）乃至（ｃ）は本発明による実施例２
の金属ガスケットの各種例を示す断面図である。

【図５】図５は折返板が基板の厚さ小の部分に倣った段
差形状とならずに形成された本発明による他の実施例の
金属ガスケットを示す断面図である。

【図６】図６は鋳込式シリンダスリーブを内周に備えた
シリンダブロックとシリンダヘッド間に従来の金属ガス
ケットを配設した状況を示す断面図である。

【図７】図７はフランジ付きシリンダライナを内周に備
えたシリンダブロックとシリンダヘッド間に従来の金属
ガスケットを配設した状況を示す断面図である。

【符号の説明】

１…シリンダブロック ２…シリンダ孔 ３…シリンダスリーブ ４…シリンダライナ ４ａ…シリンダライナのフランジ ５…基板 ５ａ…基板の厚さ大の部分 ５ｂ…基板の厚さ小の部分 ５ｃ…基板の厚さ中の部分 ６…折返板 ７…積層厚さ最大部 ８…ビード板 ８ａ…ビード ９、１２…補助板 １０…隙間

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ孔の内周に鋳込み式シリンダスリ
   ーブ又はフランジ付きシリンダライナを備えたシリンダ
   ブロックとシリンダヘッドとの間に挟持される基板と、
   該基板に形成されたシリンダ孔の内周を挟持する折返板
   と、該折返板の外周に隙間をあけて前記基板の両側に積
   層されたビード板とを有する金属ガスケットにおいて、 前記基板は小なくとも前記シリンダブロックにおけるシ
   リンダスリーブの外周又は前記シリンダライナの円筒部
   の外周に相当する部位を境にしてその外周に厚さ大の部
   分とその内周に上下面に均等に薄く形成された厚さ小の
   部分とを有し、前記折返板が前記基板のシリンダ孔の内
   周に沿って前記基板の厚さ小の部分から厚さ大の部分の
   内周付近を上下面から均等に挟持すると共に、前記夫々
   のビード板が前記折返板よりも薄く形成されたことによ
   り、前記基板の厚さ大の部分における積層合計が他の部
   位の積層合計よりも厚く形成された積層厚さ最大部を有
   し、該積層厚さ最大部が前記シリンダブロックにおける
   シリンダスリーブの包囲部上面又は前記シリンダライナ
   のフランジ上面に対して最大面圧を発揮するようにした
   ことを特徴とする金属ガスケット。
2. 【請求項２】前記基板は、前記シリンダライナのフラン
   ジ幅と同等かそれよりも小幅に形成された厚さ大の部分
   と、該厚さ大の部分の内周に設けられた厚さ小の部分
   と、前記厚さ大の部分の外周に設けられた厚さ中の部分
   とから成り、これらの厚さ大の部分と厚さ小の部分と厚
   さ中の部分は上下方向に対称に形成されて成り、該基板
   の厚さ大の部分を前記シリンダブロックにおけるシリン
   ダスリーブの包囲部上面又は前記シリンダライナのフラ
   ンジ上面に位置させると共に、前記折返板が前記基板の
   厚さ小の部分から厚さ大の部分を越して厚さ中の部分ま
   で上下対称に延長されたことを特徴とする請求項１記載
   の金属ガスケット。
3. 【請求項３】前記折返板が２枚またはそれ以上の複層構
   成によって形成されたことを特徴とする請求項１記載の
   金属ガスケット。