JPH0477836B2

JPH0477836B2 -

Info

Publication number: JPH0477836B2
Application number: JP59016078A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Akita; Masaaki Ono
Original assignee: YUUSAN GASUKETSUTO KK
Current assignee: YUUSAN GASUKETSUTO KK
Priority date: 1984-02-02
Filing date: 1984-02-02
Publication date: 1992-12-09
Also published as: JPS60162037A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、シリンダ・ヘツドと該ヘツドに嵌合
された副燃焼室部材とによつて構成される副燃焼
室を有する内燃機関において、前記シリンダ・ヘ
ツドおよび副燃焼室部材とシリンダ・ブロツクと
の間に介装されるシリンダ・ヘツド・ガスケツト
に関する。

〔従来技術〕

第１図は、副燃焼室を有する内燃機関および従
来のシリンダ・ヘツド・ガスケツトの例を示す。

前記内燃機関においては、シリンダ・ヘツド１
に副燃焼室部材２がきつく嵌合（圧入）されてお
り、該副燃焼室部材２とシリンダ・ヘツド１とに
より副燃焼室３が構成されている。そして、前記
副燃焼室部材２は、シリンダ４上の部材とシリン
ダ４上から外れた部分との両方にまたがつて配置
されている。なお、５はシリンダ・ブロツク、６
はシリンダ・ライナ、７は燃料噴射ノズル、８は
グロー・プラグである。また、９は副燃焼室３と
シリンダ４内とを連通する連通路であり、副燃焼
室部材２の下部に貫通されている。

この種の内燃機関においては、副燃焼室部材２
の外側壁とシリンダ・ヘツド１との間の隙間から
ガス漏れが生じやすい。また、加工精度および組
立精度の限界、並びに副燃焼室部材２を構成する
材料とシリンダ・ヘツド１を構成する材料との熱
膨脹率の差により、副燃焼室部材２の下面とシリ
ンダ・ヘツド１の下面との間に段差が生じがちで
あり、この段差によつてもガス漏れが生じやす
い。

そこで、従来、この種の内燃機関においては、
例えば第１図に示されるようなシリンダ・ヘツ
ド・ガスケツト１０が用いられていた。この従来
のシリンダ・ヘツド・ガスケツト１０は、ゴムと
石綿との混合物等の圧縮性材料を有してなるガス
ケツト本体１１と、この本体１１に設けられたシ
リンダ穴１２と、前記本体１１のうちの、シリン
ダ穴１２の周囲に装着された金属製のグロメツト
１３とを有してなり、前記グロメツト１３の一部
を副燃焼室部材２の下面の外周のやや外側にまで
延長する（１３ａはこの延長部を示す）ことによ
り、前記ガス漏れを防止しようとしていた。

しかしながら、このような従来のシリンダ・ヘ
ツド・ガスケツト１０においては、グロメツト１
３と副燃焼室部材２およびシリンダ・ヘツド１と
の接触が面接触となるので、その接触面積が大き
くなつていた。したがつて、 (イ) ガス・シールを十分に行うには、シリンダ４
および副燃焼室部材２付近における、締付ボル
トによるガスケツト１０に対する締付力を大き
くしなければならず、これがボア変形ひいては
オイル消費量の増大やシリンダ焼付等を招く虞
がある。

(ロ) 上述のようにシリンダ４および副燃焼室部材
２付近におけるガスケツト１０に対する締付力
を大きくしなければならないので、ガス・シー
ル部側に締付力が集中し、シリンダ・ヘツド・
ガスケツト１０の水穴および油穴側に作用する
締付力が弱くなるので、水穴および油穴のシー
ル性能を高めるために、水穴および油穴の周囲
にグロメツトや液状ガスケツト等のガスケツト
本体１１と別体の補助シール手段を設ける必要
が生じ、製造コストの増大を招く。

という欠点があつた。

その上、前記従来のシリンダ・ヘツド・ガス
ケツト１０においては、 (ハ) 大きな応力が作用するガス・シール部におい
て、非金属材料（前記圧縮性材料）を含むガス
ケツト本体１１が圧縮弾性限度を越えてしま
い、その結果、シーリング応力が低下し、ガス
漏れが生じたり、グロメツト１３に割れが生じ
たりしやすい。

(ニ) 大きな熱負荷が掛るガス・シール部におい
て、非金属材料を含むガスケツト本体１１がク
リープを起こしやすく、これによつてもガス漏
れを生じやすい。

(ホ) ガス・シール部に非金属材料を含むガスケツ
ト本体１１が存在するため、ガス・シール部の
熱伝導性が悪く、副燃焼室部材２からシリン
ダ・ブロツク５等へ熱を逃がす機能が十分でな
いので、副燃焼室３の周囲の冷却が不十分にな
る。

等の欠点もあつた。

また、前記(イ)、(ロ)のような欠点を解消するため
に、従来より、例えば、シリンダ穴の周囲に装着
されるグロメツトを内層グロメツト材と外層グロ
メツト材とからなる多層構造とし、かつ副燃焼室
部材の下面に対応する部分において前記内層グロ
メツト材に穴を設ける（実開昭58−178444号）等
によつて、前記グロメツトと副燃焼室部材および
シリンダ・ヘツドとの接触面積を減少する提案も
種々されている。しかし、これらの提案は、いず
れもグロメツトと副燃焼室部材およびシリンダ・
ヘツドとの接触が依然として面接触となつていた
ので、その接触面積の減少が十分でなく、前記
(イ)，(ロ)の欠点を十分に解消することができなかつ
た。

〔発明の目的〕

本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなさ
れたもので、シリンダ穴の周囲等に装着されるグ
ロメツトと副燃焼室部材およびシリンダ・ヘツド
との接触を線接触とすることにより、その接触面
積を十分小さくし、締付力を小さくしても、その
接触圧を十分なものとすることができ、しかも、
大きな熱負荷を受けてもガス・シール部がクリー
プを起こすことがなく、かつガス・シール部の熱
転導性が非常に良く、副燃焼室付近の熱の放散を
良好にすることができるシリンダ・ヘツド・ガス
ケツトを提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明によるシリンダ・ヘツド・ガスケツト
は、シリンダ上の部分とシリンダ上から外れた部
分との両方にまたがつて配置されるようにシリン
ダ・ヘツドに嵌合され、該ヘツドとともに副燃焼
室を構成する副燃焼室部材を有する内燃機関にお
いて、前記シリンダ・ヘツドおよび前記副燃焼室
部材とシリンダ・ブロツクとの間に介装されるシ
リンダ・ヘツド・ガスケツトであつて、金属製の芯板と、この芯板に設けられたシリン
ダ穴と、前記芯板のうちの、前記シリンダ穴の周
囲の部分に設けられた環状に延びるシリンダ穴ビ
ードと、前記芯板のうちの、前記副燃焼室部材の
周囲の部分に設けられた円弧状に延びる副燃焼室
ビードと、前記芯板のうちの、前記シリンダ穴の
周囲の部分、および前記副燃焼室部材側の面にお
いて前記シリンダ穴の周囲から前記副燃焼室部材
の外周よりやや外側にまで延びる部分に装着さ
れ、内面を前記シリンダ穴ビードおよび前記副燃
焼室ビードに当接された金属製のグロメツトと、
前記芯板の両面のうちの、前記グロメツトが存在
しない部分に固着された、圧縮性繊維を有してな
る圧縮性材料層とを具備してなることにより、上
述の目的を達成するものである。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説
明する。

第２図から第５図までは、本発明の一実施例を
示す（なお、第２図における１〜９は、前記第１
図の場合と同一の内燃機関の部品を示している）。

この実施例において、シリンダ・ヘツド・ガス
ケツト１４は、鋼等からなる金属製の芯板１５
と、ステンレス鋼等からなる金属製のグロメツト
１６と、ゴム等のマトリツクスと石綿、アラミド
繊維、あるいはカーボン繊維等の圧縮性繊維との
混合物からなる圧縮性材料層１７とを有してな
る。

前記芯板１５には、シリンダ穴１８、水穴１
９、油穴２０およびルト穴２１が設けられてい
る。また、前記芯板１５のうちの、シリンダ穴１
８の周囲の部分には、プレス加工により、横断面
円弧状で上方から見て環状に延びるビード２２が
芯板１５と一体的に突設されている。さらに、前
記芯板１５のうちの、副燃焼室部材２の下面の周
囲の部分には、プレス加工により、横断面円弧状
で上方から見て円弧状に延びる副燃焼室ビード２
２ａが芯板１５と一体的に突設されている。な
お、前記ビード２２および２２ａは、シリンダ・
ヘツド１側に凸となるように形成されている。ま
た、上述のようにビード２２および２２ａがシリ
ンダ穴１８および副燃焼室部材２の周囲に設けら
れることにより、該ビード２２および２２ａの一
部は、上方から見たとき、第４図に示されるよう
に三日月状をなしている。

前記芯板１５のうちの、シリンダ穴１８の周囲
の部分、およびシリンダ・ヘツド１側の面におい
てシリンダ穴１８の周囲から副燃焼室部材２の下
面の外周よりやや外側にまで延びる部分には、前
記グロメツト１６が装着されており、このグロメ
ツト１６の内面はビード２２および２２ａに当接
されている。

前記芯板１５の両面のうちの、グロメツト１６
が存在しない部分には、前記圧縮性材料層１７が
固着されている（ただし、グロメツト１６の外周
縁と圧縮性材料層１７との間には若干の間隙が設
けられている）。なお、本実施例では、前記圧縮
性材料層１７は、シート状の圧縮性材料を芯板１
５に圧着することにより形成されている。

前記圧縮性材料層１７のうちの、水穴１９およ
び油穴２０の周囲の部分には、それぞれビード２
３，２４が、該圧縮性材料層１７と一体的に形成
されている（第３図および第４図においては、こ
れらのビード２３，２４は一点鎖線で示されてい
る）。

このシリンダ・ヘツド・ガスケツト１４におい
ては、グロメツト１６の内面がビード２２および
２２ａに当接されていることにより、グロメツト
１６と副燃焼室部材２およびシリンダ・ヘツド１
との接触が、実質的に線接触となるので、その接
触面積を十分に小さくすることができる。

したがつて、シリンダ４および副燃焼室部材２
付近における、締付ボルトによるガスケツト１４
に対する締付力を小さくしても、ガス・シール部
の接触圧を十分に高くし、ガス・シールを十分に
良好にすることができる。このため、従来のよう
に前記締付力の増大によるボア変形、およびそれ
に伴うオイル消費量の増大やシリンダ焼付等を招
くことがない。

また、上述のようにシリンダ４および副燃焼室
部材２付近におけるガスケツト１４の締付力を小
さくすることができるので、ガス・シール部側へ
の締付力の集中を避け、水穴１９および油穴２０
側にも締付力をバランスよく配分できるため、水
穴１９および油穴２０の周囲にグロメツトや液状
ガスケツト等のガスケツト本体と別体の補助シー
ル手段を設けなくても、水穴１９および油穴２０
のシール性能を高めることができ、ひいては製造
コストの低減を図ることができる（なお、前記実
施例のように、水穴１９およびシリンダ穴１２の
周囲に、圧縮性材料層１７と一体的にビード２
３，２４を設ければ、水穴１９および油穴２０の
シールを一層良好にすることができ、しかも、グ
ロメツトや液状ガスケツト等のガスケツト本体と
別体の補助シール手段を設けるよりも製造コスト
を低減することができる）。

また、本発明のシリンダ・ヘツド・ガスケツト
１４においては、ガス・シール部は金属のみから
なり（芯板１５およびグロメツト１６のみからな
る）、非金属材料を含んでいないので、ガス・シ
ール部に大きな応力が作用しても、従来のように
ガス・シール部が圧縮弾性限度を越えてしまい、
その結果、シーリング応力が低下し、ガス漏れが
生じたり、グロメツト１６に割れが生じたりする
ことがない。

また、上述のように、ガス・シール部が金属の
みからなるので、ガス・シール部に大きな熱負荷
が掛つても、ガス・シール部がクリープを起こし
てガス漏れを生じるようなこともない。

さらに、上述のように、ガス・シール部が金属
のみからなるので、ガス・シール部の熱伝導性が
非常に良くなり、副燃焼室部材２、シリンダ・ヘ
ツド１およびシリンダ・ブロツク５との接触面積
が小さくても、副燃焼室部材２からシリンダ・ブ
ロツク５等へ熱が良く逃がされるため、副燃焼室
３の周囲の冷却が十分に行われる。

なお、前記実施例のように、芯板１５に横断面
円弧状のビード２２および２２ａを一体的に形成
することとすれば、該ビード２２および２２ａを
プレス加工により容易に形成することができ、コ
ストの低減を図ることができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によるシリンダ・ヘツド・
ガスケツトは、シリンダ穴の周囲に装着されるグ
ロメツトと副燃焼室部材およびシリンダ・ヘツド
との接触を線接触とすることにより、その接触面
積を十分小さくできるので、締付力を小さくして
も、その接触圧を十分なものとすることができ、
しかも、大きな熱負荷をを受けてもガス・シール
部がクリープを起こすことがなく、かつガス・シ
ール部の熱伝導性が非常に良く、副燃焼室付近の
熱の放散を良好にすることができるという優れた
効果を得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は副燃焼室を有する内燃機関および従来
のシリンダ・ヘツド・ガスケツトを示す断面図、
第２図は本発明によるシリンダ・ヘツド・ガスケ
ツトの一実施例を前記内燃機関に装着された状態
にて示す断面図、第３図は前記実施例を示す平面
図、第４図は前記実施例の一部を示す拡大平面
図、第５図は第４図の−線における拡大断面
図である。１……シリンダ・ヘツド、２……副燃焼室部
材、３……副燃焼室、４……シリンダ、５……シ
リンダ・ブロツク、１４……シリンダ・ヘツド・
ガスケツト、１５……芯板、１６……グロメツ
ト、１７……圧縮性材料層、１８……シリンダ
穴、２２……シリンダ穴ビード、２２ａ……副燃
焼室ビード。

Claims

【特許請求の範囲】１シリンダ上の部分とシリンダ上から外れた部
分との両方にまたがつて配置されるようにシリン
ダ・ヘツドに嵌合され、該ヘツドとともに副燃焼
室を構成する副燃焼室部材を有する内燃機関にお
いて、前記シリンダ・ヘツドおよび前記副燃焼室
部材とシリンダ・ブロツクとの間に介装されるシ
リンダ・ヘツド・ガスケツトであつて、金属製の芯板と、この芯板に設けられたシリン
ダ穴と、前記芯板のうちの、前記シリンダ穴の周
囲の部分に設けられた環状に延びるシリンダ穴ビ
ードと、前記芯板のうちの、前記副燃焼室部材の
周囲の部分に設けられた円弧状に延びる副燃焼室
ビードと、前記芯板のうちの、前記シリンダ穴の
周囲の部分、および前記副燃焼室部材側の面にお
いて前記シリンダ穴の周囲から前記副燃焼室部材
の外周よりやや外側にまで延びる部分に装着さ
れ、内面を前記シリンダ穴ビードおよび前記副燃
焼室ビードに当接された金属製のグロメツトと、
前記芯板の両面のうちの、前記グロメツトが存在
しない部分に固着された、圧縮性繊維を有してな
る圧縮性材料層とを具備してなるシリンダ・ヘツ
ド・ガスケツト。２シリンダ穴ビードおよび副燃焼室ビードは、
横断面円弧状で、かつ芯板に一体的に設けられた
特許請求の範囲第１項記載のシリンダ・ヘツド・
ガスケツト。