DE102007022423B4

DE102007022423B4 - Mehrschichtige Zylinderkopfdichtung mit Gummiring

Info

Publication number: DE102007022423B4
Application number: DE102007022423.2A
Authority: DE
Inventors: Tomohito Taguchi
Original assignee: Ishikawa Gasket Co Ltd
Current assignee: Ishikawa Gasket Co Ltd
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2007-05-10
Publication date: 2018-12-27
Anticipated expiration: 2027-05-11
Also published as: JP4560007B2; KR100824335B1; CN101070911A; DE102007022423A1; KR20070109949A; JP2007303602A; US20070262538A1; CN101070911B

Abstract

Zylinderkopfdichtung (1C), umfassend:
- eine erste äußere Dichtungsplatte (8) und eine zweite äußere Dichtungsplatte (9), die jeweils ein Flüssigkeitsloch umfassen,
- eine Mittelplatte (10), die zwischen der ersten und der zweiten äußeren Dichtungsplatte (8, 9) angeordnet ist,
- eine zwischen den äußeren Dichtungsplatten (8, 9) an dem Flüssigkeitsloch angeordnete Gummiringplatte (7), die eine Metallringplatte (7a) umfasst, die zwischen der ersten und der zweiten äußeren Dichtungsplatte (8, 9) angeordnet ist, ohne die Mittelplatte (10) zu überlappen,
- einen Gummiring (6) zum Abdichten eines zu dem Flüssigkeitsloch korrespondierenden Verbindungslochs (7b), wobei der Gummiring (6) von der ersten und der zweiten äußeren Dichtungsplatte (8, 9) absteht,
- einen Vorsprung (12), der an der Metallringplatte (7a) angeordnet ist und in Richtung der ersten äußeren Dichtungsplatte (8) vorspringt, und
- ein Eingriffsloch (13), in das der Vorsprung (12) eingreifen kann und das in der ersten äußeren Dichtungsplatte (8) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (12) der Zylinderkopfdichtung (1C) ein an der Metallririgplatte (7a) ausgebildeter Gummivorsprung ist, der eine zylindrische Form mit einem in Richtung seines Endabschnitts (12b) zunehmenden Durchmesser aufweist, wobei der Vorsprung (12) eine Höhe innerhalb der Dicke der ersten Dichtungsplatte (8) hat und nicht aus der ersten äußeren Dichtungsplatte (8) übersteht.

Description

Hintergrund der Erfindung und Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine zwischen einem Zylinderblock und einem Zylinderkopf eines Motors angeordnete Zylinderkopfdichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus der JP H04-14861 U ist eine Zylinderkopfdichtung bekannt, die eine Dichtungsplatte mit einem Flüssigkeitsloch aufweist, sowie eine auf der Dichtungsplatte beim Flüssigkeitsloch angeordnete Gummiringplatte, die einen Gummiring zum Abdichten eines zum Flüssigkeitsloch korrespondierenden Verbindungslochs aufweist. Ferner umfasst die Zylinderkopfdichtung einen Vorsprung, der in ein Eingriffsloch einer Ringplatte eingreifen kann, um die Gummiringplatte rotationsfrei zu positionieren.
Aus der DE 197 25 986 A1 ist eine metallische Zylinderkopfdichtung bekannt, bei der ein Vorsprung als Wulst ausgebildet ist, der in ein Eingriffsloch einer Platte eingreift.
Das Dokument JP H04-82456 U offenbart eine Zylinderkopfdichtung mit einem Vorsprung, der in ein Verbindungsloch eingreift.
Eine aus mehreren geschichteten Metallplatten bestehende Zylinderkopfdichtung ist aus der EP 0 851 155 A1 bekannt.
Die JP 2003 287137 A schlägt eine Zylinderkopfdichtung vor, bei der im montierten Zustand der Anpressdruck erhöht ist.
Aus der US 5 806 857 B ist eine Zylinderkopfdichtung bekannt mit mehreren Schichten, die Vorsprünge und daran angepasste Öffnungen aufweisen.
Dieser Typ einer Zylinderkopfdichtung ist im Allgemeinen mit einer Vielzahl von Flüssigkeitslöchern versehen, die zu in einem Zylinderblock gebildeten Wasserlöchern, Öllöchern, und dergleichen korrespondieren. Kühlwasser und -öl zirkuliert durch die Wasserlöcher und Öllöcher, wobei sie die Flüssigkeitslöcher durchlaufen. Die Wasserlöcher und die Öllöcher werden durch die zwischen einem Zylinderblock und einem Zylinderkopf angeordnete Zylinderkopfdichtung abgedichtet. Allerdings muss eine Abdichtfähigkeit bestimmter Wasserlöcher oder Öllöcher gemäß der Gegebenheit verbessert werden.
In diesem Fall z. B. kann die in der JP H11-264473 A beschriebene Technik verwendet werden, und es kann eine mit einem Gummiring versehene Gummiringplatte zum Abdichten kann am abzudichtenden Flüssigkeitsloch der Dichtung angeordnet werden.
Allerdings sind in solch einem Fall, wo die Gummiringplatte in der Dichtung zur Verfügung gestellt wird, im Allgemeinen andere Flüssigkeitslöcher in der Nähe vorgesehen, oder eine die Dichtung bildende Platte oder andere Teile werden in der Nähe der oben beschriebenen Flüssigkeitslöcher angeordnet. Demzufolge muss die Gummiringplatte zuverlässig in der richtigen Richtung in einer rotationsfreien Lage in solch einer Art und Weise angeordnet werden, dass die Gummiringplatte nicht die Flüssigkeitslöcher und die anderen Teile überlagert. Insbesondere in einem Fall, wenn die Gummiringplatte in nicht-runder Form gebildet wird und eine Ausrichtung hat, können die anderen Flüssigkeitslöcher verschlossen werden oder die Gummiringplatte kann gegenseitig mit einer anderen Platte auf Grund eines Ausrichtungsfehlers einer Einbaurichtung der Gummiringplatte überlappen, wodurch Probleme erzeugt werden. Daher ist es erforderlich, die Anbringung der Gummiringplatte genau zu platzieren.
Eine technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei der Zylinderkopfdichtung eine mit einem Gummiring zum Abdichten versehene Gummiringplatte in der richtigen Richtung in einem rotationsfreien Zustand an einer Position eines abzudichtenden Flüssigkeitslochs anzubringen.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Erfindung ersichtlich.
Zusammenfassung der Erfindung
Um die oben beschriebene Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist eine Zylinderkopfdichtung vorgesehen, umfassend:

- eine erste äußere Dichtungsplatte und eine zweite äußere Dichtungsplatte, die jeweils ein Flüssigkeitsloch umfassen,
- eine Mittelplatte, die zwischen der ersten und der zweiten Dichtungsplatte angeordnet ist,
- eine zwischen den Dichtungsplatten an dem Flüssigkeitsloch angeordnete Gummiringplatte, die eine Metallringplatte umfasst, die zwischen der ersten und der zweiten äußeren Dichtungsplatte angeordnet ist, ohne die Mittelplatte zu überlappen,
- einen Gummiring zum Abdichten eines zu dem Flüssigkeitsloch korrespondierenden Verbindungslochs, wobei der Gummiring von der ersten und der zweiten äußeren Dichtungsplatte absteht,
- einen Vorsprung, der an der Metallringplatte angeordnet ist und in Richtung der äußeren Dichtungsplatte vorspringt, und
- ein Eingriffsloch, in das der Vorsprung eingreifen kann und das in der äußeren Dichtungsplatte angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung der Zylinderkopfdichtung ein an der Metallringplatte ausgebildeter Gummivorsprung ist, der eine zylindrische Form mit einem in Richtung seines Endabschnitts zunehmenden Durchmesser aufweist, wobei der Vorsprung eine Höhe innerhalb der Dicke der ersten Dichtungsplatte hat und nicht aus der ersten Dichtungsplatte übersteht.

Der Vorsprung ist aus einem Gummimaterial gebildet und springt in Richtung der Gummiringplatte vor, und das Eingriffsloch ist an der Dichtungsplatte vorgesehen.
Die Zylinderkopfdichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält erste und zweite Dichtungsplatten, die an beiden Seiten der Gummiringplatte angeordnet sind, und eine zwischen der ersten und der zweiten Dichtungsplatte angeordnete Mittelplatte, die mit der Gummiringplatte nicht überlappt.
Die Zylinderkopfdichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann an einer Position des abzudichtenden Flüssigkeitslochs angebracht werden, in einer Lage, so dass die Gummiringplatte in der richtigen Richtung mit einer rotationsfreien Lage positioniert wird.
Figurenliste

1 ist eine Teilansicht, die eine erste Ausführungsform einer nicht erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung zeigt;
2 ist eine Schnittansicht von 1, die einen Abschnitt der ersten Ausführungsform zeigt;
3 ist eine Draufsicht, die eine Gummiringplatte der ersten Ausführungsform zeigt;
4 ist eine Schnittansicht, die einen Abschnitt einer zweiten nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt; und
5 ist eine Schnittansicht, die einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen dritten Ausführungsform zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform einer nicht erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung . Eine Zylinderkopfdichtung 1A wird zwischen einem Zylinderkopf und einem Zylinderblock zum Abdichten der Flächen davon angeordnet. Die Zylinderkopfdichtung 1A enthält Brennkammerlöcher 2, die Brennkammern entsprechen, Bolzenlöcher 3 zum Einsetzen von Bolzen, um den Zylinderkopf und den Zylinderblock zusammenzufügen, und Flüssigkeitslöcher, wie z. B. Wasserlöcher 4 zum Durchführen von Motorkühlwasser, und Öllöcher 5 zum Durchführen von Öl.
Die Zylinderkopfdichtung 1A enthält erste und zweite Dichtungsplatten 8 und 9, die an oberen und unteren Flächen gelegen sind, und immer die gleiche Größe und Form haben, eine Mittelplatte 10, die zwischen der ersten und zweiten Dichtungsplatte 8 und 9 zum Bilden eines Abdichtungsflächenanpressdrucks an erforderlichen Positionen der Zylinderkopfdichtung 1A angeordnet wird, und Gummiringplatten 7, die an Flüssigkeitslöchern zwischen den Dichtungsplatten 8 und 9 vorgesehen sind. In der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform werden die Gummiringplatten 7 so an den Wasserlöchern 4 vorgesehen.
Die beiden Abdichtungsplatten 8 und 9 und die Mittelplatte 10 werden aus Metall oder anderen Plattenmaterialien gebildet, und enthalten die erforderliche Anzahl der Brennkammerlöcher 2, der Bolzenlöcher 3 und der Flüssigkeitslöcher, wie z. B. der Wasserlöcher 4 und der Öllöcher 5. Die Gummiringplatte 7 erzeugt auch einen Abdichtungsflächenanpressdruck um die Wasserlöcher 4.
Wie in 3 gezeigt ist, enthält die Gummiringplatte 7 einen Metallplattenhauptabschnitt 7a mit einem Verbindungsloch 7b mit einem Durchmesser, der kleiner als der Durchmesser des Wasserlochs 4 ist, das an einer zum Wasserloch 4 korrespondierenden Position vorgesehen ist, und einen ringförmigen Gummiring 6, der so geformt ist, dass er an den beiden Flächen des Metallplattenhauptabschnitts 7a an einem Rand des Verbindungslochs 7b vorspringt. Der Gummiring 6 ist aus einem wärmebeständigen Gummi oder Kunstharz gebildet und konzentrisch innerhalb des Wasserlochs 4 angeordnet. Die Dicke des Gummirings 6 ist größer als eine gesamte Dicke der Dichtungsplatten 8 und 9 und der Mittelplatte 10.
Auf der anderen Seite hat der Plattenhauptabschnitt 7a einen Grundriss mit einer näherungsweise runden Form, wie in 3 gezeigt ist. Allerdings wird ein Aussparungsabschnitt entlang einer Form eines jeden Öllochs 5 an einem äußeren Rand des Plattenhauptabschnitts 7a korrespondierend zum Ölloch 5 geformt, so dass der Plattenhauptabschnitt 7a nicht das zum Wasserloch 4 benachbarte Ölloch 5 bedeckt. Eigentlich hat der Plattenhauptabschnitt 7a den Grundriss mit einer nichtkreisförmigen Form auf Grund des Aussparungsabschnitts 7c. Der Grundriss oder die Form des Plattenhauptabschnitts 7a kann in anderen angemessenen Formen, wie z. B. einem Rechteck oder einem Oval oder dergleichen, gebildet werden. Auch ist es erforderlich, dass die Dicke des Plattenhauptabschnitts 7a gleich oder dünner ist als die Dicke der Mittelplatte 10.
Um die Gummiringplatte 7 angemessen in einer Position des Wasserlochs 4 in der richtigen Richtung anzuordnen, wird ein Vorsprung 12, der in Richtung der Gummiringplatte 7 vorsteht, bei einer Position der ersten Dichtungsplatte 8 gebildet, die mit der Gummiringplatte 7 überlappt. Auf der anderen Seite wird ein Eingriffsloch 13 gebildet, um mit dem Vorsprung 12 in der Gummiringplatte 7 in Eingriff zu kommen, und die Gummiringplatte 7 wird fixiert und angemessen in einer rotationsfreien Lage und in einer erforderlichen Richtung auf Grund des Eingriffs des Vorsprungs 12 in das Eingriffsloch 13 positioniert.
Der Vorsprung 12 ist ein Wulst, der ein Teil der Dichtungsplatte 8 ist, welche umgeformt ist, um gegen die Gummiringplatte 7 vorzuspringen. Der Vorsprung 12 wird in einer zylindrischen Form mit einem spitz zulaufendem Rand gebildet, und hat eine Höhe innerhalb der Dicke des Plattenhauptabschnitts 7a oder der Mittelplatte 10, so dass der Vorsprung 12 keinen unnötigen Flächendruck erzeugt.
In der Zylinderkopfdichtung 1A, welche die oben beschriebene Struktur hat, greift der in der ersten Dichtungsplatte 8 vorgesehene Vorsprung 12 in das in der Gummiringplatte 7 zur Verfügung gestellte Eingriffsloch 13 ein. Demgemäß, auch wenn die Gummiringplatte 7 in einer nicht-runden Form mit Richtungsabhängigkeit gebildet wird, wird die Gummiringplatte 7 in der richtigen Richtung positioniert und in der rotationsfreien Lage fixiert, so dass sich die Gummiringplatte 7 nicht auf Grund einer externen Kraft, wie z. B. einer Motorvibration, dreht. Daher ist es möglich, Probleme zu verhindern, wie z. B., dass die Gummiringplatte 7 mit dem benachbarten Öllöchern 5 wechselwirkt und die benachbarten Öllöcher 5 bedeckt, oder die Gummiringplatte 7 mit der Mittelplatte 10 überlappt.
Also wird die Höhe des Vorsprungs 12 so gebildet, dass sie gleich oder weniger als die Dicke der Mittelplatte 10 ist, die zwischen der ersten und zweiten Dichtungsplatte 8 und 9 angeordnet ist. Daher wird kein unnötiger Flächendruck gebildet, wenn der Vorsprung 12 die zweite Dichtungsplatte 9 berührt.
In der Zylinderkopfdichtung 1A gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform werden die Gummiringplatten 7 an einigen Wasserlöchern 4 in den Dichtungsplatten 8 und 9 angeordnet. Die Gummiringplatten 7 können an einigen Öllöchern 5 anstatt der Wasserlöcher 4 angeordnet sein, oder an den Wasserlöchern 4 und den Öllöchern 5.
4 zeigt eine zweite nicht erfindungsgemäße Ausführungsform.
Eine Zylinderkopfdichtung 1B der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich in zwei Punkten von der Zylinderkopfdichtung 1A der ersten Ausführungsform. Einer ist der in der Gummiringplatte 7 gebildete Vorsprung 12, und der andere ist das in der ersten Dichtungsplatte 8 gebildete Eingriffsloch 13. Der in der Gummiringplatte 7 gebildete Vorsprung 12 wird aus einem wärmebeständigen Gummimaterial in einer kurzen zylindrischen Form oder kurzer prismatischer Form gebildet und am Plattenhauptabschnitt 7a mit angemessenen Mitteln fixiert, wie z. B. einem Klebemittel oder dergleichen. Auf der anderen Seite wird das Eingriffsloch 13 gebildet, um eine kreisrunde oder zylindrische Lochform zu haben, die einen einheitlichen inneren Durchmesser über die ganze Dicke der Dichtungsplatte 8 hat.
Es ist vorzuziehen, dass der Vorsprung 12 eine Höhe innerhalb der Dicke der ersten Dichtungsplatte 8 hat, so dass der Vorsprung 12 nicht aus der ersten Dichtungsplatte 8 übersteht.
Im Wesentlichen sind die Strukturen, außer die oben in der zweiten Ausführungsform beschriebene Struktur, die gleichen wie die in der ersten Ausführungsform.
5 zeigt eine erfindungsgemäße dritte Ausführungsform. Unterschiede zwischen einer Dichtung 1C in der dritten Ausführungsform und der Dichtung 1B in der zweiten Ausführungsform sind: der an der Gummiringplatte 7 zur Verfügung gestellte Vorsprung 12 wird durch eine kurze Säulenform gebildet, wobei ein Durchmesser in Richtung des Endabschnitts 12b aus dem Basisendabschnitt 12a zunimmt; und das in der ersten Dichtungsplatte 8 gebildete Eingriffsloch 13 wird in einer Form gebildet, wobei ein Bohrlochdurchmesser in Richtung des äußeren Endes 13b aus dem inneren Ende 13a zunimmt, das gegenüber dem äußerem Ende 13b gelegen ist, um den Vorsprung 12 gemäß der Form des Vorsprungs 12 einzufügen. Wenn daher in der dritten Ausführungsform der Vorsprung 12 elastisch mit einer Presskraft deformiert wird, um in das Eingriffsloch 13 einzugreifen, greift der Vorsprung 12 in das Eingriffsloch 13 ein, wodurch die Loslösung verhindert wird. Dadurch wird die Gummiringplatte 7 auch weiterhin sicher fixiert.
In der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsform sind seitliche Flächen des Vorsprungs 12 und des Eingriffslochs 13 an einer Seite des Wasserlochs 4 jeweils in eine verlängerte Form geneigt. Allerdings können die seitlichen Flächen des Vorsprungs 12 und des Eingriffslochs 13 an der anderen Seite anstatt der Seite des Wasserlochs 4 geneigt sein.
In der dritten Ausführungsform sind die anderen Strukturen und Effekte im Wesentlichen gleich wie die in der zweiten Ausführungsform. Daher sind die gleichen Symbole an gleichen oder äquivalenten Teilen angebracht, und die Erklärungen werden weggelassen.

Claims

Zylinderkopfdichtung (1C), umfassend: - eine erste äußere Dichtungsplatte (8) und eine zweite äußere Dichtungsplatte (9), die jeweils ein Flüssigkeitsloch umfassen, - eine Mittelplatte (10), die zwischen der ersten und der zweiten äußeren Dichtungsplatte (8, 9) angeordnet ist, - eine zwischen den äußeren Dichtungsplatten (8, 9) an dem Flüssigkeitsloch angeordnete Gummiringplatte (7), die eine Metallringplatte (7a) umfasst, die zwischen der ersten und der zweiten äußeren Dichtungsplatte (8, 9) angeordnet ist, ohne die Mittelplatte (10) zu überlappen, - einen Gummiring (6) zum Abdichten eines zu dem Flüssigkeitsloch korrespondierenden Verbindungslochs (7b), wobei der Gummiring (6) von der ersten und der zweiten äußeren Dichtungsplatte (8, 9) absteht, - einen Vorsprung (12), der an der Metallringplatte (7a) angeordnet ist und in Richtung der ersten äußeren Dichtungsplatte (8) vorspringt, und - ein Eingriffsloch (13), in das der Vorsprung (12) eingreifen kann und das in der ersten äußeren Dichtungsplatte (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (12) der Zylinderkopfdichtung (1C) ein an der Metallririgplatte (7a) ausgebildeter Gummivorsprung ist, der eine zylindrische Form mit einem in Richtung seines Endabschnitts (12b) zunehmenden Durchmesser aufweist, wobei der Vorsprung (12) eine Höhe innerhalb der Dicke der ersten Dichtungsplatte (8) hat und nicht aus der ersten äußeren Dichtungsplatte (8) übersteht.
Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallringplatte (7a) ein Verbindungsloch (7b) mit einem Durchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser des Wasserlochs ist und dass der Gummiring (6) konzentrisch innerhalb des Verbindungslochs (7b) angeordnet ist.
Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gummiring (6) eine größere Dicke als die Gesamtdicke der beiden äußeren Dichtungsplatten (8, 9) und der Mittelplatte (10) aufweist.
Zylinderkopfdichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallringplatte (7a) an einer Seite einen Aussparungsabschnitt (7C) aufweist.