JPH08226348A - シリンダライナとシリンダブロックの結合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 シリンダブロックの燃焼室孔内周にシリンダ
ライナを設けたディーゼルエンジンにおいて、シリンダ
ライナ内周上端の環状凸部をなくすことによって、薄型
のメタルガスケットを使用することができ、しかもシリ
ンダライナの交換にも最適するシリンダライナとシリン
ダブロックの結合方法を提供する。 【構成】 エンジンの新規作成時には、シリンダライナ
３のフランジ３ａをシリンダブロック２の段差４で支持
した定位置に挿入した状態で、シリンダブロックの上面
とシリンダライナの上面とが同一面となる面削加工をシ
リンダブロックの上面とシリンダライナの上面に対して
同時に行い、シリンダライナの交換時には、シリンダラ
イナ３のフランジ３ａよりも薄厚のフランジを有する交
換用シリンダライナのフランジとシリンダブロック２の
段差４との間に、シリンダブロック２の上面と交換用シ
リンダライナの上面とが同一面になる厚さのリング状ス
トッパを挟持するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリンダブロックの燃
焼室孔内周にシリンダライナを設けたディーゼルエンジ
ンにおけるシリンダライナとシリンダブロックの結合方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大型または中型のディーゼルエンジンに
おいては、シリンダブロックのシリンダ孔内周に鋳鉄製
のシリンダライナが挿入してあり、シリンダブロックを
交換することなく、シリンダライナを交換することによ
り、メンテナンス時間及びメンテナンス費用を節減し、
エンジン自体を長年の使用に耐えるようにしている。

【０００３】このような従来のジィーゼルエンジンの燃
焼室孔周辺の断面図を図５至図７に示してある。

【０００４】図５において、１はシリンダヘッド、２は
シリンダブロック、３はシリンダライナである。シリン
ダライナ３の上部外周には環状のフランジ３ａが設けら
れ、このフランジ３ａがシリンダブロック２の内周に設
けられた環状の段差４の上面に支持された状態で嵌合し
てある。

【０００５】また、シリンダライナ３の上端内周には環
状凸部５が形成され、この環状凸部５の外側のシリンダ
ヘッド１とシリンダブロック２との接合面にガスケット
ｇが介挿してある。

【０００６】シリンダライナ３に上記の環状凸部５が設
けられた理由は、燃焼室孔１０で発生した燃焼ガスの炎
が、従来から石綿又はカーボン系で形成されたガスケッ
トｇに接触するのを防ぐためである。

【０００７】しかしながら、燃焼爆発時におけるシリン
ダヘッド１とシリンダブロック２との隙間変化を吸収す
るために、ガスケットｇの厚さを環状凸部５の高さより
も厚く形成する必要がある。このため、環状凸部５の上
面には隙間Ｃ１が生じ、この隙間Ｃ１から侵入する燃焼
ガスの炎を避けるために、ガスケットｇの燃焼室孔１０
の内周に金属製グロメット６を嵌合することによってガ
スケットｇを保護することが行われている。

【０００８】このようなガスケットｇをシリンダヘッド
１とシリンダブロック２との間に介挿してボルト締結す
ると、シリンダライナ３に対してはグロメット６の荷重
が作用することとなる。

【０００９】このような状況において、シリンダライナ
３の内周側にグロメット６の荷重が作用すると、シリン
ダライナ３が燃焼室孔１０側に撓むため、これを防止す
るには、ガスケットｇの内周をできるだけ外側に広げる
ことにより、図５乃至図７の黒塗りの矢印で示したよう
に、グロメット６の荷重がシリンダライナ３のフランジ
３ａの直下またはその外周に掛かるようにする必要があ
る。

【００１０】このような理由で、従来の大型または中型
のディーゼルエンジンにおいては、シリンダライナ３の
環状凸部５の外周に隙間Ｃ２が生じたのであり、上記し
た環状凸部５の上面に生じた隙間Ｃ１とあわせて燃焼室
孔１０の周辺には燃焼ガスを不完全燃焼させる隙間（デ
ッドボリューム）Ｃ１、Ｃ２が生じ、これが公害物質で
あるハイドロカーボンの発生原因となっていたのであ
る。

【００１１】このような事態に対処するため、従来にお
いては、図６に示すように、環状凸部５の外周の隙間Ｃ
２に軟質製のファイヤーリング７を充填したり、図７に
示すように、このファイヤーリング７をグロメット６の
内側に設けることによって、シリンダライナ３の内周側
に荷重をかけない状態で環状凸部５の外周の隙間Ｃ２を
補充するようにしていた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年におけ
るガスケットは金属板を使用したメタルガスケットが一
般的となっている。このメタルガスケットによれば、薄
型のガスケットが形成でき、上記のデッドボリュームの
発生も極力抑えることができ、さらにはガスケット性能
としてもはるかに優れたものが構成できるのであるが、
依然として石綿の代わりにカーボン系を使用した厚型の
ソフトガスケット、またはこのソフトガスケットと厚み
を同じくしたメタルガスケットが大型または中型のディ
ーゼルエンジンに使用されているのが現状である。

【００１３】このように大型または中型のディーゼルエ
ンジンに対して、薄型のメタルガスケットの使用を困難
としている原因は、従来のシリンダライナの内周上端に
環状凸部５が形成されているからであり、上記したよう
に、この環状凸部５の厚さを越える厚型のガスケットを
ソフトガスケットまたは積層メタルガスケットによって
得ていたからである。

【００１４】本発明は、以上の事情に鑑みてなされたも
ので、シリンダブロックの燃焼室孔内周にシリンダライ
ナを設けたディーゼルエンジンにおいて、シリンダライ
ナ内周上端の環状凸部をなくすことによって、薄型のメ
タルガスケットを使用することができ、しかもシリンダ
ライナの交換にも最適するシリンダライナとシリンダブ
ロックの結合方法を提供することを目的とする。

【００１５】

【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、本発明のシリンダライナとシリンダブロックの結
合方法は、エンジンを構成するシリンダブロックの燃焼
室孔内周に環状の段差を設け、シリンダライナのフラン
ジを前記段差の上面で支持するように前記シリンダブロ
ックの燃焼室孔内周に嵌合したシリンダライナとシリン
ダブロックの結合方法において、前記エンジンの新規作
成時には、前記シリンダライナのフランジを前記シリン
ダブロックの段差で支持した定位置に挿入した状態で、
前記シリンダブロックの上面と前記シリンダライナの上
面とが同一面となる面削加工を前記シリンダブロックの
上面と前記シリンダライナの上面に対して同時に行い、
前記シリンダライナの交換時には、前記シリンダライナ
のフランジよりも薄厚のフランジを有する交換用シリン
ダライナの前記フランジと前記シリンダブロックの段差
との間に、前記シリンダブロックの上面と前記交換用シ
リンダライナの上面とが同一面になる厚さのリング状ス
トッパを挟持するようにしたことを特徴としている。

【００１６】また、前記リング状ストッパは多種類の厚
さのものが予め形成されて成り、前記シリンダライナの
交換時に、前記シリンダブロックの上面と前記シリンダ
ライナの上面とが最も同一面に近似する厚さのリング状
ストッパを前記シリンダブロックの段差と前記フランジ
との間に挟持するのが好ましい。

【００１７】

【作用】上記の構成により、エンジンの新規作成時に
は、シリンダライナのフランジをシリンダブロックの段
差で支持した定位置に挿入し、この状態で、シリンダブ
ロックの上面とシリンダライナの上面とが同一面となる
面削加工を行う。これにより、シリンダブロックの内周
上端に段差を生じることのない平坦なシリンダ上面が得
られる。

【００１８】このようなエンジン構造のシリンダヘッド
とシリンダブロックとの間には、近年開発されている薄
型のメタルガスケットが使用でき、このメタルガスケッ
トはシリンダライナのフランジ部に対する荷重対策にも
十分対応できるものである。また、シリンダライナの交
換時には、シリンダブロックの段差とフランジとの間
に、シリンダブロックの上面とシリンダライナの上面と
が同一面になる厚さのリング状ストッパを挟持する。

【００１９】これにより、上記と同様に、シリンダライ
ナの交換時においても、シリンダブロックの上面とシリ
ンダライナの上面とが一致したエンジン構造が得られ、
上記同様に薄型のメタルガスケットの使用が可能とな
る。

【００２０】また、一種類の交換用シリンダライナと多
種類の厚さのリング状ストッパを予め形成しておいて、
シリンダライナの交換時に、シリンダブロックの上面と
シリンダライナの上面とが最も同一面に近似する厚さの
リング状ストッパをシリンダブロックの段差とフランジ
との間に挟持すると、シリンダブロックの上面とシリン
ダライナの上面とが略同一面となって、上記同様に薄型
のメタルガスケットの使用が可能となる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００２２】図１は本発明においてエンジンの新規作成
時のシリンダライナとシリンダブロックの結合方法を示
す断面図である。図２は本発明においてシリンダライナ
交換時のシリンダライナとシリンダブロックの結合方法
を示す断面図である。図３は図２のシリンダライナ交換
時における他の実施例を示す断面図である。図４は本発
明によて結合されたシリンダライナとシリンダブロック
の上面にメタルガスケットを装着した状況を示す断面図
である。

【００２３】なお、以下の説明において、従来例を示す
図５乃至図７と同様の部分には同一の数字が用いてあ
る。また、図中の黒塗りの矢印は、図示した箇所での荷
重の大きさを、その黒塗りの大きさで示したものであ
る。

【００２４】図１において、エンジンを構成するシリン
ダブロック２の燃焼室孔１０内周には環状の段差４が設
けられ、シリンダライナ３にはシリンダブロック２の段
差４の底面からシリンダブロック２の上面２ｂまでの距
離（以下、「段差４の高さＨ」と言う）と略同一のフラ
ンジ厚さＴ１をもつフランジ３ａが形成されている。こ
のようなシリンダライナ３の成形時に、段差４の高さＨ
とフランジ３ａの厚さＴ１とが全く一致するものが作成
できれば、シリンダライナ３の上面３ｂとシリンダブロ
ック２の上面２ｂとが同一面となるが、段差４の加工精
度等に問題があって現状の技術では困難である。

【００２５】従って、エンジンの新規作成時には、シリ
ンダライナ３のフランジ厚さＴ１を段差４の高さＨと略
同一の面削代を有した厚さに形成しておき、シリンダラ
イナ３のフランジ３ａをシリンダブロック２の段差４で
支持した定位置に挿入した後、シリンダブロック２の上
面２ｂとシリンダライナ３の上面３ｂとが同一面となる
面削加工を夫々の上面２ｂ、３ｂに対して同時加工で行
うようにする。

【００２６】この加工の際には、シリンダライナ３をシ
リンダブロック２の燃焼室孔１０内の定位置に対して適
当な方法で固定した状態にしてから面削加工を行うのが
好ましい。

【００２７】さらに、シリンダライナ３の交換時には、
図２に示すように、シリンダブロック２の段差４と交換
用シリンダライナ３のフランジ３ａ’（フランジ厚さＴ
１’、Ｔ１’＜Ｔ１）との間に、シリンダブロック２の
上面２ｂと交換用シリンダライナ３’の上面３ｂ’とが
同一面になる厚さＴ２のリング状ストッパ８を挟持する
とよい。

【００２８】ところで、エンジンの使用後においては処
々に歪みが生じており、またシリンダブロック２の段差
４の加工精度にも誤差があるため、段差４の高さＨはエ
ンジンごとに異なるのが現状である。これに対処して、
歪みの生じたエンジンごとにフランジ３ａを所要厚さに
作成するのでは時間と経費がかかり、現実的には不可能
であるため、数種類のフランジ厚さを有した交換用シリ
ンダライナを作成して市場に供給しているのが現状であ
る。

【００２９】これに対処して、多種類の交換用シリンダ
ライナ３’と多種類のフランジ厚さＴ２のリング状スト
ッパ８を予め形成しておき、その中から、シリンダライ
ナの交換時に、シリンダブロック２の上面２ｂと交換用
シリンダライナ３’の上面３ｂ’とが最も同一面に近似
する厚さＴ２のリング状ストッパ８を選択して、シリン
ダブロック２の段差４とフランジ３ａ’との間に挟持す
るとよい。

【００３０】このような方法によれば、一種類の交換用
シリンダライナ３’に対して、リング状ストッパ８を選
別するだけで、シリンダブロック２の上面２ｂとシリン
ダライナ３’の上面３ｂ’とを同一面に近似した状態と
することができる。

【００３１】またこのとき、図３に示すように、交換用
シリンダライナ３’のフランジ厚さＴ１’にリング状ス
トッパ８の厚さＴ２とを加えた厚さのほうが段差４の高
さＨよりも大（誤差ｔ）なるリング状ストッパ８を挟持
すれば、交換用シリンダライナ３’の挿着後に、このシ
リンダライナ３’の上面３ｂ’をシリンダブロック２の
上面２ｂに合わせて面削加工することができ、シリンダ
ブロック２のほうは非加工で、両者の上面を一致させる
ことが可能となる。

【００３２】図４は、上記のような方法によってエンジ
ンの新規作成時に結合されたシリンダブロック２とシリ
ンダライナ３の両上面２ｂ、３ｂにメタルガスケットＧ
を装着した状況を示すものである。

【００３３】この図のメタルガスケットＧは、基板１１
がシリンダブロック２の上面２ｂに位置する部分１２
と、シリンダライナ３の上面３ｂに位置する部分１３と
で分離されて成り、シリンダライナ３の上面３ｂに位置
する基板１３においては、燃焼室１０側の部分１３ａが
段差４の直上部分１３ｂよりも薄く形成されている。

【００３４】従って、シリンダヘッド１とシリンダブロ
ック２とをボルト締結したとき、より厚い段差４の直上
部分１３ｂが大なる荷重（図中、黒塗りの矢印で示す）
を有するが、この荷重はすべて段差４で支持され、シリ
ンダライナ３の変形には影響しない。

【００３５】さらに、このメタルガスケットＧにおいて
は、シリンダライナ３の上面３ｂが従来のような環状凸
部を有しない平坦面とされているため、メタルガスケッ
トＧの内周を燃焼室孔１０の近傍まで形成することがで
きる。

【００３６】このように、本発明によって従来の大型ま
たは中型のディーゼルエンジンのシリンダライナの内周
上端に設けられていた環状凸部を廃止し、シリンダライ
ナ３の上面３ｂとシリンダブロック２の上面２ｂとが同
一の平面になるように面削加工することによって、近年
普及している薄型のメタルガスケットが使用でき、上記
のように燃焼温度、荷重等には何も問題がないばかり
か、メタルガスケットＧの内周を燃焼室孔１０の近傍ま
で形成することができるため、燃焼ガスを不完全燃焼さ
せる隙間がなく、公害物質であるハイドロカーボンの発
生を極力防止することが可能となる。

【００３７】なお、このメタルガスケットＧの基板１１
には補助板１４が添付され、この補助板１４が燃焼室孔
１０を囲繞するように上記の薄厚の基板１３ａ部分に湾
曲状に折り返されている。この折り返し部分１４ａは、
基板１３ａに接触しない空隙部分を有してシリンダライ
ナ３の上面３ｂに接触しているため、エンジンの燃焼熱
をシリンダライナ３側に逃がすことが可能となる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、エンジンの新規作
成時において、シリンダブロックの上面とシリンダライ
ナの上面とが一致しなくても、これらの上面同士を同時
に面削加工することによって同一面とすることができる
ため、薄型のメタルガスケットの内周を燃焼室孔に接す
る付近まで設けることができ、従来のジィーゼルエンジ
ンにおいて問題となっていたデッドボリュームが発生せ
ず、燃焼ガスは完全燃焼してハイドロカーボンの発生を
防止することが可能となる。

【００３９】また、こうして得られた同一面はシリンダ
ヘッドとの接合面を形成するのであるから、ここに介挿
されてボルト締結されたガスケットのシール性能が向上
するものである。

【００４０】さらに、シリンダライナ交換時において
は、一種類のシリンダライナに対応してリング状ストッ
パを選定することにより、上記のようにシリンダブロッ
クの上面とシリンダライナの上面とを一致（または近似
した状態に）することが可能となる。

【００４１】これは、市場サービスにおいては、サービ
スパーツがシリンダライナ一種ですみ、リング状ストッ
パを各種そろえておくことによって対応することができ
るため、サービスパーツのコストダウンをも可能にする
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明においてエンジンの新規作成時の
シリンダライナとシリンダブロックの結合方法を示す断
面図である。

【図２】図２は本発明においてシリンダライナ交換時の
シリンダライナとシリンダブロックの結合方法を示す断
面図である。

【図３】図３は図２のシリンダライナ交換時における他
の実施例を示す断面図である。

【図４】図４は本発明によて結合されたシリンダライナ
とシリンダブロックの上面にメタルガスケットを装着し
た状況を示す断面図である。

【図５】図５は従来のシリンダライナとシリンダブロッ
クとの結合構造に対してソフトガスケットを装着した状
況を示す断面図である。

【図６】図６は図５の他の状況を示す断面図である。

【図７】図７は図５のさらに他の状況を示す断面図であ
る。

【符合の説明】

１…シリンダヘッド ２…シリンダブロック ２ｂ…シリンダブロックの上面 ３…シリンダライナ ３ａ…シリンダライナのフランジ ３ｂ…シリンダライナの上面 ３’…交換用シリンダライナ ３ａ’…交換用シリンダライナのフランジ ３ｂ’…交換用シリンダライナの上面 ４…シリンダブロックの段差 ８…リング状ストッパ Ｈ…段差の高さ Ｔ１、Ｔ１’…シリンダライナのフランジの厚さ Ｔ２…リング状ストッパの厚さ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンを構成するシリンダブロック
   （２）の燃焼室孔（１０）内周に環状の段差（４）を設
   け、シリンダライナ（３）のフランジ（３ａ）を前記段
   差（４）の上面で支持するように前記シリンダブロック
   （２）の燃焼室孔（１０）内周に嵌合したシリンダライ
   ナ（３）とシリンダブロック（２）の結合方法におい
   て、前記エンジンの新規作成時には、前記シリンダライ
   ナ（３）のフランジ（３ａ）を前記シリンダブロック
   （２）の段差（４）で支持した定位置に挿入した状態
   で、前記シリンダブロック（２）の上面と前記シリンダ
   ライナ（３）の上面とが同一面となる面削加工を前記シ
   リンダブロック（２）の上面と前記シリンダライナ
   （３）の上面に対して同時に行い、前記シリンダライナ
   （３）の交換時には、前記シリンダライナ（３）のフラ
   ンジ（３ａ）よりも薄厚のフランジ（３ａ’）を有する
   交換用シリンダライナ（３’）の前記フランジ（３
   ａ’）と前記シリンダブロック（２）の段差（４）との
   間に、前記シリンダブロック（２）の上面と前記交換用
   シリンダライナ（３’）の上面とが同一面になる厚さの
   リング状ストッパ（８）を挟持するようにしたことを特
   徴とするシリンダライナとシリンダブロックの結合方
   法。
2. 【請求項２】 前記リング状ストッパ（８）は多種類の
   厚さのものが予め形成されて成り、前記シリンダライナ
   （３）の交換時に、前記シリンダブロック（２）の上面
   と前記交換用シリンダライナ（３’）の上面とが最も同
   一面に近似する厚さのリング状ストッパ（８）を前記シ
   リンダブロック（２）の段差（４）と前記フランジ（３
   ａ’）との間に挟持するようにしたことを特徴とする請
   求項１記載のシリンダライナとシリンダブロックの結合
   方法。