JPH0826812B2 - シリンダライナを設けたエンジン用スペ−サ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 a. 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明に係るシリンダライナを設けたエンジン用スペ
ーサは、トラックやバスの走行用、或は船舶の推進用の
ディーゼルエンジンのシリンダブロックのシリンダ孔内
に嵌装されたシリンダライナの上面とシリンダヘッド下
面との間に存在する隙間を塞ぐ事でエンジンの圧縮比を
高くし、エンジンの燃焼効率向上を図るものである。

（従来の技術） 各種用途にピストン型のエンジンが使用されている
が、トラックやバスの走行用、或は船舶の推進用として
利用されるディーゼルエンジンの場合、シリンダブロッ
クに形成したシリンダ孔の内側にシリンダライナを嵌装
する場合が多い。

即ち、第６図に示す様に、エンジンのシリンダブロッ
ク１に、内径が他の部分よりも大きくなった大径部２を
上端開口部に有するシリンダ孔３を形成し、このシリン
ダ孔３の内側に、ピストン４をこのピストンの軸方向に
亘る移動自在に内嵌する、シリンダライナ５を嵌装して
いる。

円筒状に形成されたシリンダライナ５の主体部分６の
上端部外周面に設けた外向フランジ７は、上記シリンダ
ブロック１の上端部に形成した大径部２に嵌合させ、シ
リンダ孔３内に於けるシリンダライナ５の位置決めを図
っている。

シリンダブロック１の上面と、このシリンダブロック
１の上面に固定してシリンダ孔３の上端開口を塞ぐシリ
ンダヘッド８の下面との間の気密及び液密は、全体を平
板状に形成され、上記シリンダ孔３の上端開口に整合す
る位置にボア孔９を形成したシリンダヘッドガスケット
10によって保持している。

このシリンダヘッドガスケット10のボア孔９の内周縁
部には、ステンレス鋼板等の金属薄板を断面横Ｕ字形に
折り返す事で成るグロメット11を装着し、シリンダヘッ
ドガスケット10をシリンダブロック１の上面とシリンダ
ヘッド８の下面との間で強く挟持した場合に、ボア孔９
部分の押圧力が特に大きくなって、圧力が高くなるシリ
ンダ室内の気密保持を確実に図れる様にしている。18
は、このグロメット11部分の押圧力をより向上させる
為、グロメット11の内側に装着したワイヤリングであ
る。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上述の様に構成されるシリンダライナを設
けたエンジンのシール部分に於いては、従来次に述べる
様な不都合を生じた。

即ち、シリンダブロック１の上面とシリンダヘッド８
の下面との間で挟持するシリンダヘッドガスケット10
は、上述の様にボア孔９部分のグロメット装着部に於い
て特に押圧力が高くなるが、この押圧力が作用する点
が、第６図に範囲Ａで示す様な、外向フランジ７よりも
内周側部分に存在した場合、この押圧力に基づいてシリ
ンダライナ５が下降するのを、上記外向フランジ７の根
本部（第６図のＢ矢印部）で支える様になり、この根本
部に相当に大きな応力が加わってしまう。

この様に外向フランジ７の根本部に、長期間に亘って
大きな応力が加わった場合、この根本部に亀裂が発生
し、遂にはシリンダライナ５の上端部が裂断する恐れが
ある。

この為従来から、グロメット11の内径をシリンダライ
ナ５の内径よりも十分に大きくし、上記グロメット11を
外向フランジ７の比較的外周寄り部分の上面に当接させ
て、このグロメット11がシリンダライナ５の上面を押圧
する点を、このシリンダライナ５の主体部分６の外周面
よりも外側に位置させる事が行なわれている。

ところが、この様にグロメット11の内径を大きくした
場合、シリンダヘッド８の下面と、シリンダライナ５の
上面との間で、上記グロメット11の内周側に位置する部
分（第６図の斜格子部分）に隙間が形成されてしまう。

この隙間は、シリンダライナ５に内嵌したピストン４
の昇降に伴って容積が変化する事がない為、その分エン
ジンの圧縮率が低下するだけでなく、不完全燃焼領域が
広がってしまう。この為、上記隙間の存在によって燃焼
効率が低下し、排気中に含まれる炭素微粒子が増える
等、エンジンの性能が悪化する。

この様な不都合を解消する為、本出願人は先に、上記
シリンダヘッド８の下面とシリンダライナ５の上面との
間を塞ぐ為の充填材12を提案した（実願昭61−039797
号）。この先発明に係る充填材12としては、第７図に示
す様に、ステンレス鋼製のフィラメントをメリヤス編し
た金網を縄状に束ねたものを無端環状に形成したもの
や、第８図に示す様に、円輪状の耐熱性金属板を断面波
形に形成したものや、更には第９図に示す様に、カーボ
ン或はアスベストを主体とするガスケットシートを使用
する。

ところが、上記先出願により開示された充填材に於い
ては、使用条件によっては耐熱性が不十分であったり
（第７、９図の例）、上記隙間を完全に塞げなかった
り、必ずしも十分な効果を得る事が出来なかった。

この為本発明者は、第５図に示す様に、内周側が開口
した断面Ｕ字形で金属薄板製の内リング13と、この内リ
ング13を包む外周側が開口した金属薄板製の外リング14
とから成るスペーサ15により上記隙間（第６図の斜格子
部分）を塞ぐ事を考えた。この様なスペーサ15の場合、
上記耐熱性や隙間の塞ぎ効率の点は改善されるが、依然
として次の様な解決しなければならない問題がある。

即ち、上記スペーサ15はシリンダヘッドガスケット10
のボア孔９の内側に嵌装した状態で使用されるが、この
シリンダヘッドガスケット10をシリンダブロック１の上
面とシリンダヘッド８の下面との間に装着する以前に於
いては、スペーサ15を上記ボア孔９の内側に係止してお
く事が出来ない。この為、スペーサ15とシリンダヘッド
ガスケット10とを一体として取り扱う事が出来ず、部品
管理、エンジンへの組み付け作業等が繁雑にならざるを
得ない。外リング14の一部を第５図に鎖線で示す様に外
周方向に延長し、この延長部19の外周面とグロメット11
の内周縁とを接着剤により接着すれば、シリンダヘッド
ガスケット10とスペーサ15とを一体的に取り扱う事が出
来るが、接着作業が面倒になる事は避けられない。外リ
ング14に延長部19を設けない場合、特にスペーサ15の外
周縁とグロメット11の内周縁とが密接し難く、接着剤に
よるスペーサ15の固定作業を行ない難い。

本発明のシリンダライナを設けたエンジン用スペーサ
は、上述の様な不都合を何れも解消するものである。

b. 発明の構成 （問題を解決するための手段） 本発明のシリンダライナを設けたエンジン用スペーサ
は、前述した先発明に於ける充填材の場合と同様に、シ
リンダブロックに形成され、内径が他の部分よりも大き
くなった大径部を上端開口部に有するシリンダ孔の内側
に、ピストンを移動自在に内嵌するシリンダライナを嵌
装し、円筒状に形成されたシリンダライナの主体部分の
上端部外周面に設けた外向フランジを上記シリンダ孔の
大径部に嵌合させ、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気密及び液密を、全体を平板状に
形成され、上記シリンダ孔の上端開口に整合する位置に
ボア孔を形成したシリンダヘッドガスケットによって保
持した、シリンダライナを設けたエンジンのシリンダラ
イナ上端面とシリンダヘッド下面との間に形成される隙
間を塞ぐのに使用する。

本発明のシリンダライナを設けたエンジン用スペーサ
は、内周側が開口した断面Ｕ字形で金属薄板製の内リン
グと、この内リングを包む外周側が開口した金属薄板製
の外リングとから成っている。

更に本発明のシリンダライナを設けたエンジン用スペ
ーサは、この外リングの外周縁の少なくとも２個所に、
外周面を上記シリンダヘッドガスケットに形成したボア
孔の内周縁に装着したグロメットの内周縁に嵌合自在な
凹部とした係止舌片を設けている。

（作用） 上述の様に構成される本発明のシリンダライナを設け
たエンジン用スペーサは、外リングの外周縁３個所以上
に設けた係止舌片を弾性的に変形させつつ、シリンダヘ
ッドガスケットに形成したボア孔の内周縁に装着したグ
ロメットの内側に押し込む。この様にしてスペーサをグ
ロメットの内側に完全に押し込んだ場合、凸に彎曲した
グロメットの内周縁と、凹に彎曲した各係止舌片の外周
側面とが互いに当接し、スペーサをグロメットの内側に
支持する。

この様にしてグロメットの内側に支持された本発明の
シリンダライナを設けたエンジン用スペーサは、前記先
発明に於ける充填材と同様に、シリンダヘッド下面とシ
リンダライナ上面との間で上記グロメットの内周側に位
置する隙間部分を塞いで、シリンダライナの内側の存在
する気体がこの隙間部分に進入するのを防止し、上記隙
間の存在によりエンジンの圧縮比が低下するのを防止す
ると共に不完全燃焼領域を小さくして、エンジンの効率
低下を抑え、排気中に含まれる炭素微粒子を少なくす
る。

（実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ本発明を更に詳しく
説明する。

第１〜３図は本発明の第一実施例を示しており、第１
図はスペーサをシリンダヘッドガスケットと共にエンジ
ンに組み付けた状態を示す断面図、第２図はスペーサの
部分切断斜視図、第３図はスペーサの平面図である。

スペーサ15は、内周側が開口した断面Ｕ字形で金属薄
板製の内リング13と、この内リング13を包む、外周側が
開口した金属薄板製の外リング14とから成っている。

更に、上記外リング14の外周縁の少なくとも２個所
（図示の例に於いては８個所）位置に、このスペーサ15
をグロメット11の内周縁に支持する為の係止舌片16、16
を、この係止舌片16、16が最も外周側に突出する状態で
等間隔に形成している。各係止舌片16、16の外周面側
は、上記シリンダヘッドガスケット10に形成したボア孔
９の内周縁に装着したグロメット11の内周縁に嵌合自在
となる様に、彎曲した凹部17としている。

上述の様に外周側に８個の係止舌片16、16を形成した
本発明のスペーサ15は、上記各係止舌片16、16を内周側
に向けて弾性的に変形させつつ、シリンダヘッドガスケ
ット10に形成したボア孔９の内周縁に装着したグロメッ
ト11の内側に押し込む。この様にしてスペーサ15をグロ
メット11の内側に完全に押し込んだ場合、スペーサ15と
シリンダヘッドガスケット10とが同一平面に位置した状
態に於いて、係止舌片16、16が外方に向けて弾性的に復
元し、凸に彎曲したグロメット11の内周縁と、凹に彎曲
した各係止舌片16、16の外周側面の凹部17、17とが互い
に当接する。この状態に於いては、スペーサ15に、この
スペーサ15をグロメット11の内側から抜き出す方向の強
い力が加わらない限り、スペーサ15がグロメット11の内
側から外れる事はなく、このスペーサ15がグロメット11
の内側に支持される。

この様なグロメット内側へのスペーサ装着作業は、グ
ロメット11に合わせて載置したスペーサ15をプレス機等
でグロメット11の内側に向けて押し付けるのみで、容易
に行なう事が出来る。

この様にしてグロメット11の内側に支持された本発明
のシリンダライナを設けたエンジン用スペーサ15が、シ
リンダヘッド８の下面とシリンダライナ５の上面との間
で上記グロメット11の内周側に位置する隙間部分を塞い
で、シリンダライナ５の内側に存在する気体がこの隙間
部分に進入するのを防止し、エンジンの燃焼効率低下を
抑え、排気中に含まれる炭素微粒子を少なくするのは、
前述の通りである。

次に、第４図は本発明の第二実施例を示している。

本実施例に於いては、シリンダライナ５の上面内周縁
部に凸部20が形成されているのに合わせて、スペーサ15
の断面形状を変えている。

即ち、スペーサ15を構成する内リング13と外リング14
との厚さを、このスペーサ15により塞がれるべき隙間の
高さに合わせて小さくし、上記外リング14の外周縁に形
成する係止舌片16の大きさのみを、グロメット11の大き
さに合わせて、前記第一実施例の場合と同様の大きさに
している。

その他の構成及び作用に就いては、前述した第一実施
例の場合と同様である。

c. 発明の効果 本発明のシリンダライナを設けたエンジン用スペーサ
は、以上に述べた通り構成され作用する為、シリンダラ
イナの破損を防止する効果をそのままにして、シール部
分を設けたエンジンの性能の向上を図る事が出来ると言
った先発明が有する効果を更に向上させ、しかも特に製
作の手間を必要とする事なくスペーサとシリンダヘッド
ガスケットとを一体的に取り扱う事が出来て、部品管理
の容易化、組み立ての簡略化に果たす役割は大きい。

【図面の簡単な説明】 第１〜３図は本発明の第一実施例を示しており、第１図
はスペーサをシリンダヘッドガスケットと共にエンジン
に組み付けた状態を示す断面図、第２図はスペーサの部
分切断斜視図、第３図はスペーサの平面図、第４図は本
発明の第二実施例を示す第１図同様の図、第５図は本発
明のスペーサの基礎となる構造を示す断面図、第６図は
本発明のスペーサが装着されるシリンダライナを設けた
エンジンの一部を示す断面図、第７〜９図は先発明に係
る隙間塞ぎ用の充填材の３例を示すそれぞれ第１図同様
の断面図である。 1:シリンダブロック、2:大径部、3:シリンダ孔、4:ピス
トン、5:シリンダライナ、6:主体部分、7:外向フラン
ジ、8:シリンダヘッド、9:ボア孔、10:シリンダヘッド
ガスケット、11:グロメット、12:充填材、13:内リン
グ、14:外リング、15:スペーサ、16:係止舌片、17:凹
部、18:ワイヤリング、19:延長部、20:凸部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダブロックに形成され、内径が他の
   部分よりも大きくなった大径部を上端開口部に有するシ
   リンダ孔の内側に、ピストンを移動自在に内嵌するシリ
   ンダライナを嵌装し、円筒状に形成されたシリンダライ
   ナの主体部分の上端部外周面に設けた外向フランジを上
   記シリンダ孔の大径部に嵌合させ、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気密及び液密を、
   全体を平板状に形成され、上記シリンダ孔の上端開口に
   整合する位置にボア孔を形成したシリンダヘッドガスケ
   ットによって保持した、シリンダライナを設けたエンジ
   ンのシリンダライナ上端面とシリンダヘッド下面との間
   に形成される隙間を塞ぐスペーサであって、内周側が開
   口した断面Ｕ字形で金属薄板製の内リングと、この内リ
   ングを包む外周側が開口した金属薄板製の外リングとか
   ら成り、この外リングの外周縁の少なくとも２個所に、
   外周面を上記シリンダヘッドガスケットに形成したボア
   孔の内周縁に装着したグロメットの内周縁に嵌合自在な
   凹部とした係止舌片を設けて成る、シリンダライナを設
   けたエンジン用スペーサ。