JPH0427430B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はセラミツクスを利用した断熱内燃機関
などの重合せ壁部に介装される、断熱ガスケツト
に関するものである。

［従来の技術］ 実開昭59−105044号公報などに開示される内燃
機関では、燃焼室を断熱化するために、金属製の
シリンダボデイやシリンダヘツドに、熱衝撃を緩
和するガスケツトを挟んで、セラミツクス製のシ
リンダライナやヘツドライナを結合している。

しかし、爆発圧力を直接受けるヘツドライナと
シリンダヘツドとの間に、普通のガスケツトを介
装するだけでは、ヘツドライナが振動し、吸排気
弁との係合位置が変化する恐れがある。シリンダ
ヘツドとヘツドライナとの間は、ヘツドライナか
らシリンダヘツドへの伝熱を阻止し、かつ燃料噴
射ノズルなどの取付穴の周囲を封止する断熱ガス
ケツトを介装する必要がある。

断熱ピストンも金属製のスカート部とセラミツ
クス製のピストン冠部との間に、断熱性と耐圧縮
性の優れた断熱ガスケツトを介装する必要があ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ ヘツドライナからシリンダヘツドへの熱流出に
より、シリンダヘツドが高温になると、動弁機構
の潤滑油が劣化し、また、燃焼室へ突出する燃料
噴射ノズルの取付穴の周囲が完全に封止されない
と、燃焼ガスがヘツドライナとシリンダヘツドと
の間や吸排気ポートへ洩れ、シリンダヘツドが加
熱されるばかりでなく、燃焼室の圧力が低下し、
機関の出力が低下する。

本発明の目的は上述の問題に鑑み、製作が容易
で、耐圧縮性と断熱性とシール性に優れた、断熱
ガスケツトを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成は耐
熱性金属製の下板の縁部を断面Ｃ字形に湾曲し、
かつ耐熱性金属製の上板へ重ね合せて偏平な袋体
を構成し、袋体の内側周縁部に上板と下板に接す
る耐熱性金属製の補強リングを支持し、袋体の内
部に低熱伝導粉末を充填したものである。

［作用］ 耐熱性金属製の上板と下板により形成した袋体
へ充填された低熱伝導粉末は、重合せ壁部の間の
伝熱を抑える。

上板の縁部は断面Ｃ字形に湾曲されて下板へ重
ね合され、自己の弾発力により重合せ部へ弾性的
に係合し、重合せ壁部の間を封止する。

補強リングは袋体の内側周縁部にあつて、上板
と下板の重合せ壁部へ加えられる締結荷重に対し
耐圧縮性を発揮する。

［発明の実施例］ 第３図は本発明による断熱ガスケツトが使用さ
れる断熱内燃機関の正面断面図である。普通の金
属製のシリンダヘツド１に円筒部１ａが形成さ
れ、円筒部１ａにセラミツクス製のカツプ形のヘ
ツドライナ３が上下１対の位置決めリング９を介
して嵌合される。シリンダヘツド１の下面１ｂと
ヘツドライナ３の上面の間に、本発明による断熱
ガスケツト１６が介装される。ヘツドライナ３の
上端壁は吸排気ポート１１を形成され、セラミツ
クス製の吸排気弁７により開閉される。燃焼室の
大部分はセラミツクス製のヘツドライナ３とセラ
ミツクス製のピストン冠部８とにより覆われ、ヘ
ツドライナ３は燃焼室の主要部から離れた部分
で、セラミツクス製のシリンダライナ４へ突き合
される。

実際には、ヘツドライナ３とシリンダライナ４
との熱膨張差による応力を回避するために、両者
の間は微小な〓間を備えられ、ヘツドライナ３の
下端面とシリンダボデイ２の上端面との間にガス
ケツト２２が介装され、図示してないボルトをシ
リンダヘツド１からシリンダボデイ２へ螺合して
締結される。シリンダライナ４はシリンダボデイ
２の円筒部２０へ嵌合される。

ピストン１９はセラミツクス製のピストン冠部
８と、普通の金属製のスカート部６とから構成さ
れる。ピストン冠部８は上端面に燃料と空気の混
合を促す窪み３９を設けられ、下端周縁部に段部
を備えられる。スカート部６は周壁にピストンリ
ング４１を装着され、上端周縁部に突条２９を形
成される。スカート部６の突条２９はピストン冠
部８の段部へ嵌合される。スカート部６の上面中
心に形成した柱３５は、本発明による断熱ガスケ
ツト１６Ａを介装してピストン冠部８を支持し、
両者を貫通するボルト３１とナツト３３により結
合される。

第１図に示すように、本発明による断熱ガスケ
ツト１６は、ステンレスなどの耐熱性金属板製の
上板１２と下板１３とから袋体を構成し、袋体の
内側周縁部にインコネルなどの耐熱性金属製の断
面円形の中空の補強リング２１を収容し、袋体の
内部にチタン酸カリウムなどの低熱伝導粉末１４
を充填して構成される。上板１２の周縁部と燃料
噴射ノズル５を挿通する取付穴１０の周縁部と吸
排気ポート１１の周縁部において、上板１２の縁
部１２ａは断面Ｃ字形に湾曲され、下板１３へ重
ね合される。好ましくは、下板１３の周縁部は幾
分内側へ窪ませて、上板１２の縁部１２ａと下板
１３とが連続する平面をなすように構成される。
縁部１２ａは上板１２に限定されるものではな
く、下板１３の縁部を断面Ｃ字形に湾曲して上板
１２へ重ね合せ、袋体を構成してもよい。

本発明によれば、袋体が上板１２と下板１３に
より形成され、袋体の内部に充填された低熱伝導
粉末１４は、断熱層としての形状を保持する。特
に、断面Ｃ字形に湾曲された縁部１２ａは、中空
の補強リング２１により補強され、シリンダヘツ
ド１をシリンダボデイ２へ締結するヘツドボルト
の締付力を受けて、シリンダライナ４とシリンダ
ヘツド１の重合せ壁部に弾性的に密接し、燃焼室
の燃焼ガスが断熱ガスケツトの装着部から外部へ
洩れるのを封止る。

第１図に示す断熱ガスケツト１６を製造するに
は、上板１２として厚さ0.2mmのステンレス鋼板
を用い、上板１２の周縁部と取付穴１０などの縁
部１２ａを板面に対し垂直な円筒形に湾曲して、
上板１２の内側周縁部にインコネルなどの耐熱性
金属製の断面円形の中空の補強リング２１を収容
する。上板１２の内部へチタン酸カリウムなどの
低熱伝導粉末１４を層厚1.1mmに充填する。予め
低熱伝導粉末１４から成形したシートを所要枚数
重ね合せて収容してもよい。低熱伝導粉末１４を
下板１３としての厚さ0.2mmのステンレス鋼板で
覆い、上板１２の縁部１２ａを断面Ｃ字形に湾曲
して下板１３へ重ね合せる。

上板１２と下板１３はステンレスなどの耐熱性
金属板を用いているが、耐熱性金属板の表面にコ
ージライト、ジルコニアなどをコーテイングすれ
ば、ヘツドライナ３から断熱ガスケツト１６を経
てシリンダヘツド１へ逃げる伝熱量を一層抑止で
きる。また、上板１２と下板１３の外表面にニツ
ケルメツキを施せば、ヘツドライナ３からシリン
ダヘツド１への熱輻射を抑止できる。

第２図に示す実施例は、上板１２の縁部１２ａ
の内側に複数枚の環状の金属板１５，１７を積層
してなる補強リング２１を挾んだものである。中
間の金属板１７は周方向のビート１７ａを形成さ
れ、耐熱性の接着材により金属板１５へ重合せ結
合される。補強リング２１のビード１７ａは強い
弾発力を発揮し、シリンダヘツド１の締付荷重を
受けて重合せ壁部へ弾性的に係合し、燃料噴射ノ
ズルなどの取付穴１０の周囲を封止する。

なお、上述の実施例では、ヘツドライナ３とシ
リンダヘツド１との間に介装される断熱ガスケツ
ト１６の場合について説明したが、ピストン冠部
８とスカート部６との間に介装される断熱ガスケ
ツト１６Ａにもそのまま使用してピストン冠部８
からスカート部６への伝熱量を抑え、ピストンリ
ング４１の熱負荷を軽減できる。

［発明の効果］ 本発明によれば、耐熱性金属製の下板の縁部を
断面Ｃ字形に湾曲し、かつ耐熱性金属製の上板へ
重ね合せて形成した偏平な袋体により、低熱伝導
粉末が断熱層として形状を保たれ、重合せ壁部の
間の伝熱を遮断する。

上板の断面Ｃ字形に湾曲された縁部は、弾発力
を発揮し、重合せ壁部によく密接し、重合せ壁部
の間を密封する。

袋体の内側周縁部に支持され上板と下板に接す
る耐熱性金属製の補強リングは、重合せ壁部の締
結（圧縮）荷重に対し、断熱ガスケツトの周縁部
のへたりを抑え、安定した密封効果を維持する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係る断熱ガス
ケツトの要部を示す正面断面図、第２図は本発明
の第２の実施例に係る断熱ガスケツトの要部を示
す正面断面図、第３図は本発明が適用される断熱
内燃機関の概要を示す正面断面図である。 １：シリンダヘツド、２：シリンダボデイ、
３：ヘツドライナ、４：シリンダライナ、６：ス
カート部、８：ピストン冠部、１０：取付穴、１
２：上板、１３：下板、１２ａ：縁部、１４：低
熱伝導粉末、１６，１６Ａ：断熱ガスケツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 耐熱性金属製の下板の縁部を断面Ｃ字形に湾
   曲し、かつ耐熱性金属製の上板へ重ね合せて偏平
   な袋体を構成し、袋体の内側周縁部に上板と下板
   に接する耐熱性金属製の補強リングを支持し、袋
   体の内部に低熱伝導粉末を充填したことを特徴と
   する、断熱ガスケツト。