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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Dichtung für einen Verbrennungsmotor.
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STAND DER TECHNIK
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Eine zwischen Flanschen von Auslasssystemteilen, die in einem Auslassdurchgang eines Verbrennungsmotors vorgesehen sind, zwischengelagerte Dichtung, bei der eine Tülle in einer Halbsicke zur Reduzierung der Undichtigkeit der Dichtung aufgrund wiederholter Wärmeausdehnung und Schrumpfung vorgesehen ist, ist bekannt (siehe beispielsweise Patentanmeldung 1).
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Auch aus der
KR 10 2014 0 044 682 A und aus der
WO 2015/ 105 086 A1 ist eine zwischen zwei Flanschen angeordnete Dichtung bekannt.
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LISTE BEKANNTER SCHRIFTEN
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PATENTANMELDUNG
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Patentanmeldung 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung
JP 2015 - 187 454 A -
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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Bei der Installation einer Dichtung in einen Verbrennungsmotor erzeugt die Fixierung der Peripherie der Dichtung mit mehreren Schrauben einen Flächendruck, der durch einen Wulst erzeugt wird. Wenn der Querschnitt der Dichtung, der sich aus mehreren gestapelten Platten zusammensetzt, in der Stapelrichtung betrachtet wird, ist die Tülle in der Nähe des Wulsts ausgebildet. Somit kann ein Abschnitt, der zuerst verschraubt wird, dahingehend in Kontakt gebracht werden, einen ungleichmäßigen Kontakt zu bewirken, und ein Abschnitt, der zuletzt verschraubt wird, weist einen niedrigeren Flächendruck auf. Insbesondere beeinträchtigt solch ein ungleichmäßiger Flächendruck die Dichtungsleistung beträchtlich, da eine hohe Temperatur aufweisende Abgase durch den Abgasdurchgang strömen.
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Im Hinblick auf den vorstehenden Hintergrund besteht somit eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, eine Verbrennungsmotordichtung bereitzustellen, die dazu in der Lage ist, ohne Weiteres für eine verbesserte Dichtungsleistung zu sorgen.
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LÖSUNG DES PROBLEMS
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Zur Lösung des obigen Problems stellt die vorliegende Offenbarung einen Abstandshalter zur Reduzierung des ungleichmäßigen Kontakts einer Tülle bereit.
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Das bedeutet, dass eine Dichtung für einen Verbrennungsmotor, die hier offenbart wird, mehrere gestapelte ringförmige Platten umfasst, wobei die Dichtung dahingehend zwischen Verbindungsgliedern von Teilen, die einen Abgasdurchgang des Motors bilden, angeordnet ist, den Durchgang innerhalb der ringförmigen Platten zu bilden. Jede der mehreren ringförmigen Platten umfasst Folgendes: ein Durchgangsloch, das den Abgasdurchgang bildet, wobei die Dichtung zwischen den Verbindungsgliedern verbaut ist; einen Innenumfangsabschnitt, der das Durchgangsloch bildet; mehrere Schraubenlöcher, die das Durchgangsloch umgeben; einen Außenumfangsabschnitt, der mehrere Schraubenlöcher darin aufweist; und einen Zwischenabschnitt, der zwischen dem Innen- und dem Außenumfangsabschnitt angeordnet ist. Die mehreren ringförmigen Platten umfassen Folgendes: eine Tüllenplatte, die in der Mitte in einer Stapelrichtung der mehreren ringförmigen Platten angeordnet ist und einen zurückgebogenen Abschnitt in dem Innenumfangsabschnitt aufweist; und eine erste und eine zweite Dichtungsplatte, die auf beiden Seiten der Tüllenplatte in einer Dickenrichtung der Tüllenplatte gestapelt sind und jeweils einen Wulst in dem Zwischenabschnitt aufweisen. Der Innenumfangsabschnitt der ersten Dichtungsplatte wird von dem zurückgebogenen Abschnitt der Tüllenplatte umhüllt oder gehalten. Die Dichtung für einen Verbrennungsmotor umfasst ferner ein Abstandsglied, das zwischen der Tüllenplatte und der ersten oder zweiten Dichtungsplatte in den Außenumfangsabschnitten der mehreren ringförmigen Platten dahingehend ausgebildet ist, alle der mehreren Schraubenlöcher zu umfassen und sich entlang dem gesamten Umfang des Außenumfangsabschnitts zu erstrecken. Eine Dicke des Abstandsglieds in der Stapelrichtung der mehreren ringförmigen Platten ist kleiner gleich jener der Tüllenplatte.
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Wenn eine herkömmliche Dichtung mit einer Tüllenplatte versehen wird, unterscheidet sich die Anzahl an Platten auf einer Seite neben dem Abgasdurchgang von jener auf einer Seite neben der Schraube in Abhängigkeit von dem Vorliegen oder Nichtvorliegen des zurückgebogenen Abschnitts. Somit wird der zurückgebogene Abschnitt, wenn eine von mehreren Schrauben festgezogen wird, ungleichmäßig zu dem Verbindungsglied hin in Kontakt gebracht. Wenn die restlichen Schrauben festgezogen werden, kann kein ausreichender Flächendruck, der von dem Wulst erzeugt wird, erzeugt werden.
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Im Gegensatz dazu ist die Dichtung für einen Verbrennungsmotor der vorliegenden Offenbarung mit dem Abstandsglied um die Schraubenlöcher herum versehen. Dadurch können die Anzahl der Platten neben dem Abgasdurchgang und die Anzahl der Platten neben den Schrauben ausgeglichen werden. Dies kann den Zustand des ungleichmäßigen Kontakts des zurückgebogenen Abschnitts der Tüllenplatte abschwächen, einen Zwischenraum zwischen den Verbindungsgliedern, der entlang dem gesamten Umfang konstant ist, aufrechterhalten und zur Verbesserung der Dichtungsleistung der Dichtung für einen Verbrennungsmotor ausreichend und gleichmäßig durch die Wülste erzeugte Flächendrücke erzeugen, wenn eine Dichtung für einen Verbrennungsmotor zwischen den Verbindungsgliedern installiert wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Abstandsglied zwischen der zweiten Dichtungsplatte und der Tüllenplatte vorgesehen. Somit ist das Abstandsglied auf der Seite der Tüllenplatte von der ersten Dichtungsplatte weg angeordnet. Somit kann diese Konfiguration den durch den Wulst der ersten Dichtungsplatte erzeugten Flächendruck effektiv erzeugen und den Zustand des ungleichmäßigen Kontakts des zurückgebogenen Abschnitts zur Verbesserung der Dichtungsleistung der Dichtung abschwächen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst jede der mehreren ringförmigen Platten einen Wulst in dem Zwischenabschnitt und die mehreren ringförmigen Platten umfassen ferner eine dritte Dichtungsplatte, die auf einer Seite der ersten Dichtungsplatte von der Tüllenplatte weg gestapelt ist, und der zurückgebogene Abschnitt der Tüllenplatte liegt an dem Innenumfangsabschnitt der dritten Dichtungsplatte an, wenn die Dichtung zwischen den Verbindungsgliedern installiert ist. Dadurch wird gestattet, dass der Wulst der ersten Dichtungsplatte selbst nach Festziehen der Schrauben nicht komplett zusammengedrückt wird. Dadurch kann die verbesserte Dichtungsleistung für einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der zurückgebogene Abschnitt der Tüllenplatte durch Zurückbiegen der Tüllenplatte zu einer stromaufwärtigen Seite eines Abgasstroms in dem Abgasdurchgang gebildet. Die Temperatur der stromaufwärtigen Seite des Abgases ist höher als jene der stromabwärtigen Seite des Abgases. Somit wird durch das Zurückbiegen des zurückgebogenen Abschnitts zu der stromaufwärtigen Seite die Abnutzung bei der ersten Dichtungsplatte reduziert. Dadurch wird die Aufrechterhaltung der verbesserten Dichtungsleistung für einen längeren Zeitraum gestattet.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Dicke des zurückgebogenen Abschnitts der Tüllenplatte kleiner als eine Höhe des Wulsts der ersten Dichtungsplatte in einem Zustand, bevor die Dichtung zwischen den Verbindungsgliedern installiert wird. Diese Konfiguration stellt den von dem Wulst der ersten Dichtungsplatte erzeugten Flächendruck zur Erzielung einer verbesserten Dichtungsleistung der Dichtung sicher.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verbrennungsmotor ein Dieselmotor und die Teile sind ein Auslasskrümmer und ein Turbolader und die Dichtung ist zwischen dem Verbindungsglied des Auslasskrümmers und dem Verbindungsglied des Turboladers vorgesehen. Eine hohe Temperatur aufweisendes Abgas strömt aus dem Abgasrohr in den Auslasskrümmer. Entsprechend kann die vorliegende Offenbarung eine verbesserte Dichtungsleistung bei der Verbindung zwischen den Verbindungsgliedern erzielen.
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VORTEILE DER ERFINDUNG
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Im Hinblick auf die vorstehende Beschreibung kann die vorliegende Offenbarung den Zustand des ungleichmäßigen Kontakts eines zurückgebogenen Abschnitts einer Tüllenplatte abschwächen, einen Zwischenraum zwischen Flanschen konstant halten und zur Verbesserung der Dichtungsleistung der Dichtung für einen Verbrennungsmotor ausreichend durch die Wülste erzeugte Flächendrücke erzeugen, wenn eine Dichtung für einen Verbrennungsmotor zwischen den Flanschen installiert wird.
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Figurenliste
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- [1] 1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Konfiguration eines Dieselmotors, der eine Dichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst, schematisch darstellt.
- [2] 2 ist eine schematische auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die die Dichtung von 1 in einem installierten Zustand darstellt.
- [3] 3 ist eine Draufsicht der Dichtung von 1.
- [4] 4 ist eine Querschnittsansicht der Dichtung entlang den Pfeilen in 3.
- [5] 5 ist eine Draufsicht eines Abstandsglieds der Dichtung von 3.
- [6] 6 ist eine in Querrichtung verlaufende Querschnittsansicht der Dichtung von 3., wenn die Dichtung zwischen Flanschen installiert ist.
- [7] 7 ist eine Ansicht einer herkömmlichen Dichtung, die zwischen Flanschen installiert ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Es wird nun eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer beschrieben. Die folgenden Ausführungsformen sind lediglich beispielhaft und sollen den Schutzumfang, die Anwendungen oder die Verwendung der Offenbarung nicht einschränken.
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Gemäß der Darstellung in 1 umfasst ein Dieselmotor (Verbrennungsmotor) E, der eine Dichtung (Dichtung für einen Verbrennungsmotor) 1 gemäß dieser Ausführungsform einsetzt, einen Zylinderblock 37 mit mehreren Zylindern, einen Zylinderkopf 38 und ein Einlassrohr 39 und ein Auslassrohr 33, die in dem Zylinderkopf 38 ausgebildet und mit einem Einlasskanal bzw. einem Auslasskanal, die in der Wand der Brennkammer des Zylinderkopfs 38 ausgebildet sind, verbunden sind. Die Dichtung 1 ist zwischen Flanschen (Verbindungsgliedern) 35 und 36, die eine Verbindung zwischen einem stromabwärtigen Ende des Auslasskrümmers (Teil) 32, der mit einem stromabwärtigen Ende des Auslassrohrs 33 verbunden ist und einen Abgasdurchgang darin bildet, und einem stromaufwärtigen Ende eines Turboladers (Teil) 34, der mit dem stromabwärtigen Ende des Auslasskrümmers 32 gekoppelt ist, bilden, zwischengelagert.
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Der Abgasdurchgang ist derart in dem Auslasskrümmer 32 ausgebildet, dass das stromaufwärtige Ende des Abgasdurchgangs mit den Auslassrohren der jeweiligen Zylinder verbunden ist, wobei die Auslassrohre in einem Zusammenführungsabschnitt, der in dem stromabwärtigen Abschnitt des Abgasdurchgangs vorgesehen ist, zusammengeführt werden und der Abgasdurchgang in den Turbolader 34 hineingeführt wird. Die stromabwärtige Seite des Turboladers 34 ist mit einer Katalysatorvorrichtung zur Reinigung des Abgases versehen. Zur frühzeitigen Aktivierung der Katalysatorvorrichtung ist der Auslasskrümmer 32 ein luftgekühlter Krümmer ohne Kühlwasserdurchgang und ist derart konfiguriert, dass eine hohe Temperatur aufweisendes Abgas in die Katalysatorvorrichtung eingeleitet wird.
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Gemäß der Darstellung in 2-4 weist die Dichtung 1 eine ringförmige Struktur mit einem Durchgangsloch 10 auf ihrer Innenumfangsseite auf. Mehrere Schraubenlöcher 11, 11, ... sind um das Durchgangsloch 10 herum ausgebildet. Gemäß der Darstellung in 2 ist die Dichtung 1 zwischen dem Flansch 35 neben dem Auslasskrümmer 32 und dem Flansch 36 neben dem Turbolader 34 angeordnet und wird durch Festziehen mehrerer Schrauben 23, 23, ..., die durch die jeweiligen Schraubenlöcher 11, 11, ... hindurchgehen, installiert. Bei installierter Dichtung 1 wird der Abgasdurchgang in dem Durchgangsloch 10, das in dem Innenumfang der Dichtung 1 ausgebildet ist, gebildet.
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Darüber hinaus weist die Dichtung 1 gemäß der Darstellung in 4 eine mehrschichtige Struktur auf, bei der mehrere ringförmige Platten 2, 3, 4, 6 und 7 gestapelt sind. Die mehreren ringförmigen Platten 2, 3, 4, 6 und 7 entsprechen jeweils einer ersten Dichtungsplatte 2, einer zweiten Dichtungsplatte 3, einer Tüllenplatte 4, einer dritten Dichtungsplatte 6 und einer vierten Dichtungsplatte 7, die im Folgenden beschrieben werden. Die mehreren ringförmigen Platten 2, 3, 4, 6 und 7, die zwischen den Flanschen 35 und 36 installiert worden sind, umfassen jeweils Durchgangslöcher 2d, 3d, 4d, 6d und 7d Innenumfangsabschnitte 2a, 3a, 4a, 6a und 7a, Außenumfangsabschnitte 2c, 3c, 4c, 6c und 7c und Zwischenabschnitte. Jede der ringförmigen Platten 2, 3, 4, 6 und 7 umfasst ferner mehrere Schraubenlöcher (nicht dargestellt). Die Durchgangslöcher 2d, 3d, 4d, 6d und 7d bilden einen Abgasdurchgang. Die Innenumfangsabschnitte 2a, 3a, 4a, 6a und 7a bilden die Durchgangslöcher 2d, 3d, 4d, 6d und 7d. Die Schraubenlöcher sind dahingehend ausgebildet, die Durchgangslöcher 2d, 3d, 4d, 6d und 7d zu umgeben. Jeder der Außenumfangsabschnitte 2c, 3c, 4c, 6c und 7c weist die Schraubenlöcher darin auf. Die Zwischenabschnitte sind jeweils zwischen den Innenumfangsabschnitten 2a, 3a, 4a, 6a und 7a und den Außenumfangsabschnitten 2c, 3c, 4c, 6c und 7c angeordnet. Die Durchgangslöcher 2d, 3d, 4d, 6d und 7d bilden das Durchgangsloch 10 der Dichtung 1, wobei die Dichtung 1 zwischen den Flanschen 35 und 36 installiert ist. Die Schraubenlöcher bilden die Schraubenlöcher 11, 11, ... der Dichtung 1, wobei die Dichtung 1 zwischen den Flanschen 35 und 36 installiert ist. Weiterhin wirken die Zwischenabschnitte jeweils als Wülste 2b, 3b, 6b und 7b, was im Folgenden beschrieben wird.
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Ein Pfeil 12 in 4 zeigt eine Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang, der als das Durchgangsloch 10 konfiguriert ist, wenn die Dichtung 1 zwischen den Flanschen 35 und 36 verliert ist.
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Die Tüllenplatte 4 ist in der Mitte in der Stapelrichtung der ringförmigen Platten 2, 3, 4, 6 und 7 angeordnet. Die erste Dichtungsplatte 2 und die dritte Dichtungsplatte 6 sind nacheinander auf einer Seite der Tüllenplatte 4 in der Dickenrichtung gestapelt, anders ausgedrückt auf der stromaufwärtigen Seite des Abgasstroms neben dem Auslasskrümmer 32. Die zweite Dichtungsplatte 3 und die vierte Dichtungsplatte 7 sind nacheinander auf der anderen Seite der Tüllenplatte 4, d. h. auf der stromabwärtigen Seite des Abgasstroms neben dem Turbolader 34, gestapelt. Ein Abstandsglied 5, das im Folgenden beschrieben wird, ist zwischen der Tüllenplatte 4 und der zweiten Dichtungsplatte 3 vorgesehen. Die Dichtung 1 wird vor der Installation zwischen den Flanschen 35 und 36 mit einem Stemmeisen (nicht dargestellt), das in ein Fixierungsloch 13a eines Fixierungsabschnitts 13 eingeführt ist, zur Aufrechterhaltung ihres mehrschichtigen Zustands fixiert.
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Die Tüllenplatte 4 ist zur Verbesserung der Festigkeit und Dauerhaftigkeit der Dichtung 1 vorgesehen. Die Tüllenplatte 4 umfasst den Innenumfangsabschnitt 4a, den Zwischenabschnitt, den Außenumfangsabschnitt 4c und das Durchgangsloch 4d. Der Zwischenabschnitt bildet einen flachen Abschnitt 4b zwischen dem Innenumfangsabschnitt 4a und dem Außenumfangsabschnitt 4c. Der Innenumfangsabschnitt 4a weist einen durch Zurückbiegen des Innenumfangs des Innenumfangsabschnitts 4a zurückgebogenen Abschnitt 4e auf. Dieser zurückgebogene Abschnitt 4e umgibt oder hält den Innenumfangsabschnitt 2a der ersten Dichtungsplatte 2. Abgas mit einer Temperatur von z. B. ungefähr 700-850 °C strömt aus dem Auslassrohr 33 in den Auslasskrümmer 32. Aufgrund des zurückgebogenen Abschnitts 4e wird der Wulst 2b der ersten Dichtungsplatte 2, selbst wenn die Wülste 2b, 3b, 6b und 7b der Dichtung 1 aufgrund der Wärmeverformung der Flansche 35 und 36 in der Abgasströmungsrichtung zusammengedrückt werden, nicht komplett zusammengedrückt und der Flächendruck kann aufrechterhalten werden. Dies gestattet eine Reduzierung der Verringerung der Dichtungsleistung der gesamten Dichtung 1. Gemäß der Darstellung in 4 kann der zurückgebogene Abschnitt 4e zu dem Auslasskrümmer 32, der auf der stromaufwärtigen Seite des Abgasstroms in dem durch das Durchgangsloch 10 gebildeten Abgasdurchgang positioniert ist, hin oder umgekehrt zu dem Turbolader 34, der auf der stromabwärtigen Seite des Stroms positioniert ist, hin zurückgebogen sein. Er kann stärker bevorzugt zu dem Auslasskrümmer 32, der eine relativ hohe Temperatur aufweisendem Abgas ausgesetzt wird, hin zurückgebogen sein und eine relativ starke Wärmeverformung des Flanschs bewirken. Das Material der Tüllenplatte 4 ist vorzugsweise unter anderem ein Metallmaterial mit einer hohen Härte und exzellenter Biegsamkeit. Beispielsweise kann vorzugsweise Edelstahl verwendet werden. Die spezifische Dicke der Tüllenplatte 4 in der Stapelrichtung kann zur Verbesserung der Festigkeit und Dauerhaftigkeit der Dichtung 1 unter anderem z. B. 0,2 mm bis 1,0 mm betragen. Während der Installation der Dichtung 1 zwischen den Flanschen 35 und 36 beträgt die Dicke D4 des zurückgebogenen Abschnitts 4e der Tüllenplatte 4 zur Sicherstellung eines von diesem Wulst 2b der ersten Dichtungsplatte 2 erzeugten Flächendrucks und Bereitstellung einer verbesserten Dichtungsleistung der Dichtung 1 vorzugsweise weniger als die Höhe D2 des Wulsts 2b der ersten Dichtungsplatte 2, was im Folgenden beschrieben wird, in einem Zustand vor der Installation der Dichtung 1 zwischen den Flanschen 35 und 36.
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Die erste Dichtungsplatte 2 ist dahingehend vorgesehen, eine verbesserte Dichtungsleistung der Dichtung 1 bereitzustellen. Zur Verbesserung der Dichtungsleistung um den Abgasdurchgang herum umfasst die erste Dichtungsplatte 2 den Zwischenabschnitt mit dem Wulst 2b, der das Durchgangsloch 2d umgibt. Der Wulst 2b ist eine sogenannte Halbsicke, die durch Biegen des Zwischenabschnitts von der Seite des Außenumfangsabschnitts 2c der ersten Dichtungsplatte 2 zu einer Seite der ersten Dichtungsplatte 2 in der Dickenrichtung, d. h. bei dieser Ausführungsform zu dem Turbolader 34 hin, und weiterhin derartiges Biegen des Innenumfangsabschnitts 2a, dass der Innenumfangsabschnitt 2a zu dem Außenumfangsabschnitt 2c parallel ist, gebildet wird. Das Anlegen einer Last an den Wulst 2b in der der Biegerichtung des Wulsts 2b entgegengesetzten Richtung mit einer Schraubenaxialkraft, wobei zwischen den Flanschen 35 und 36 installiert ist, erzeugt einen Flächendruck in der Stapelrichtung zur Bereitstellung einer verbesserten Dichtungsleistung. Die spezifische Höhe des Wulsts 2b in der Stapelrichtung kann unter anderem z. B. 0,2 mm bis 1,0 mm in einem Zustand vor der Installation zwischen den Flanschen 35 und 36 betragen. Wie oben beschrieben wird, umgibt oder hält der zurückgebogene Abschnitt 4e der Tüllenplatte 4 den Innenumfangsabschnitt 2a der ersten Dichtungsplatte 2. In einem Zustand vor der Installation zwischen den Flanschen 35 und 36 gemäß der Darstellung in 4 gibt es einen Raum zwischen der Tüllenplatte 4 und dem Außenumfangsabschnitt 2c der ersten Dichtungsplatte 2, wobei der Raum eine Größe aufweist, die der Höhe D2 des Wulsts 2b entspricht. Die Dicke der ersten Dichtungsplatte 2 in der Stapelrichtung kann zur Verbesserung der Dichtungsleistung der Dichtung 1 unter anderem z. B. 0,2 mm bis 1,0 mm betragen.
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Die zweite Dichtungsplatte 3 ist dahingehend vorgesehen, eine verbesserte Dichtungsleistung der Dichtung 1 bereitzustellen. Zur Verbesserung der Dichtungsleistung um den Abgasdurchgang herum umfasst die zweite Dichtungsplatte 3 den Zwischenabschnitt mit dem Wulst 3b, der das Durchgangsloch 3d umgibt. Der Wulst 3b ist eine sogenannte Halbsicke, die durch Biegen des Zwischenabschnitts von der Seite des Außenumfangsabschnitts 3c der zweiten Dichtungsplatte 3 zu einer Seite der zweiten Dichtungsplatte 3 in der Dickenrichtung, d. h. bei dieser Ausführungsform zu dem Auslasskrümmer 32 hin, und weiterhin derartiges Biegen des Innenumfangsabschnitts 3a, dass der Innenumfangsabschnitt 3a zu dem Außenumfangsabschnitt 3c parallel ist, gebildet wird. Das Anlegen einer Last an den Wulst 3b in der der Biegerichtung des Wulsts 3b entgegengesetzten Richtung mit einer Schraubenaxialkraft, wobei die Dichtung 1 zwischen den Flanschen 35 und 36 installiert ist, erzeugt einen Flächendruck in der Stapelrichtung zur Bereitstellung einer verbesserten Dichtungsleistung. Die zweite Dichtungsplatte 3 ist auf die Tüllenplatte 4 von der ersten Dichtungsplatte 2 weg gestapelt. Das bedeutet, dass die erste Dichtungsplatte 2 und die zweite Dichtungsplatte 3 auf beiden Seiten der Tüllenplatte 4 gestapelt sind. Der Innenumfangsabschnitt 3a der zweiten Dichtungsplatte 3 liegt bei Installierung an der Tüllenplatte 4 an. Der Wulst 3b weist eine Höhe D3 in der Stapelrichtung auf, so dass er bezüglich der Tüllenplatte 4 in der der Anstiegsrichtung des Wulsts 2b der ersten Dichtungsplatte 2 entgegengesetzten Richtung ansteigt. Die spezifische Dicke der zweiten Dichtungsplatte 3 in der Stapelrichtung kann zur Verbesserung der Dichtungsleistung der Dichtung 1 unter anderem z. B. 0,2 mm bis 1,0 mm betragen.
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Die dritte Dichtungsplatte 6 ist dahingehend vorgesehen, die Dichtungsleistung und Dauerhaftigkeit der Dichtung 1 zu verbessern. Zur Verbesserung der Dichtungsleistung um den Abgasdurchgang herum umfasst die dritte Dichtungsplatte 6 den Zwischenabschnitt 6b' mit dem Wulst 6b, der das Durchgangsloch 6d umgibt. Der Wulst 6b ist eine sogenannte Halbsicke, die durch Biegen des Zwischenabschnitts 6b' von der Seite des Außenumfangsabschnitts 6c der dritten Dichtungsplatte 6 zu einer Seite der dritten Dichtungsplatte 6 in der Dickenrichtung, d. h. bei dieser Ausführungsform zu dem Auslasskrümmer 32 hin, und weiterhin derartiges Biegen des Innenumfangsabschnitts 6a, dass der Innenumfangsabschnitts 6a zu dem Außenumfangsabschnitt 6c parallel ist, gebildet wird. Das Anlegen einer Last an den Wulst 6b in der der Biegerichtung des Wulsts 6b entgegengesetzten Richtung mit einer Schraubenaxialkraft, wobei die Dichtung 1 zwischen den Flanschen 35 und 36 installiert ist, erzeugt einen Flächendruck in der Stapelrichtung zur Bereitstellung einer verbesserten Dichtungsleistung. Die dritte Dichtungsplatte 6 ist auf eine Seite der ersten Dichtungsplatte 2 von der Tüllenplatte 4 weg gestapelt. Wenn die Dichtung 1 zwischen den Flanschen 35 und 36 installiert ist, liegt der zurückgebogene Abschnitt 4e der Tüllenplatte 4 an dem Innenumfangsabschnitt 6a der dritten Dichtungsplatte 6 an. Dadurch wird gestattet, dass der Wulst 2b der ersten Dichtungsplatte 2 nicht vollständig zusammengedrückt wird, selbst nach dem Festziehen der Schrauben 23, 23, ... Dadurch kann die verbesserte Dichtungsleistung für einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden. Darüber hinaus wird auch die Dauerhaftigkeit der Dichtung 1 verbessert, da die erste Dichtungsplatte 2 und der zurückgebogene Abschnitt 4e der Tüllenplatte 4 nicht direkt dem eine hohe Temperatur aufweisenden Abgas ausgesetzt werden. Die spezifische Dicke der dritten Dichtungsplatte 6 in der Stapelrichtung kann zur Verbesserung der Dichtungsleistung der Dichtung 1 unter anderem z. B. 0,2 mm bis 1,0 mm betragen.
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Die vierte Dichtungsplatte 7 ist dahingehend vorgesehen, die Dichtungsleistung und die Dauerhaftigkeit der Dichtung 1 zu verbessern. Zur Verbesserung der Dichtungsleistung um den Abgasdurchgang herum umfasst die vierte Dichtungsplatte 7 den Zwischenabschnitt mit dem Wulst 7b, der das Durchgangsloch 7d umgibt. Der Wulst 7b ist eine sogenannte Halbsicke, die durch Biegen des Zwischenabschnitts von der Seite des Außenumfangsabschnitts 7c der vierten Dichtungsplatte 7 zu einer Seite der vierten Dichtungsplatte 7 in der Dickenrichtung, d. h. bei dieser Ausführungsform zu dem Turbolader 34 hin, und weiterhin derartiges Biegen des Innenumfangsabschnitts 7a, dass der Innenumfangsabschnitt 7a zu dem Außenumfangsabschnitt 7c parallel ist, gebildet wird. Das Anlegen einer Last an den Wulst 7b in der der Biegerichtung des Wulsts 7b entgegengesetzten Richtung mit einer Schraubenaxialkraft, wobei die Dichtung 1 zwischen den Flanschen 35 und 36 installiert ist, erzeugt einen Flächendruck in der Stapelrichtung zur Bereitstellung einer verbesserten Dichtungsleistung. Die vierte Dichtungsplatte 7 weist den Wulst 7b auf der Innenumfangsseite auf und ist auf die zweite Dichtungsplatte 3 von der Tüllenplatte 4 weg gestapelt. Die spezifische Dicke der vierten Dichtungsplatte 7 in der Stapelrichtung kann zur Verbesserung der Dichtungsleistung der Dichtung 1 unter anderem z. B. 0,2 mm bis 1,0 mm betragen.
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Das Material der ersten bis vierten Dichtungsplatte ist vorzugsweise unter anderem ein Metallmaterial mit einer hohen Härte und exzellenter Wärmebeständigkeit. Beispielsweise kann vorzugsweise Edelstahl verwendet werden. Die Materialien und Dicken der ersten bis vierten Dichtungsplatte können gleich sein oder sich voneinander unterscheiden, sind jedoch vorzugsweise hinsichtlich der Verbesserung der Dichtungsleistung gleich. Die Höhen der Wülste 2b, 3b, 6b und 7b der ersten bis vierten Dichtungsplatte in der Stapelrichtung können gleich sein oder sich voneinander unterscheiden. Weiterhin können die radialen Breiten der Wülste 2b, 3b, 6b und 7b der ersten bis vierten Dichtungsplatte gleich sein oder sich voneinander unterscheiden, sind jedoch vorzugsweise hinsichtlich der Verbesserung der Dichtungsleistung der Dichtung 1 gleich. Zur Verbesserung der Dichtungsleistung wird gemäß der Darstellung in 3 bevorzugt, dass die Wülste 2b, 3b, 6b und 7b an Positionen ausgebildet sind, die näher an dem Innenumfang der Dichtung 1, insbesondere näher an dem Durchgangsloch 10 gelegen sind, und dass alle Wülste 2b, 3b, 6b und 7b an derselben Position in der Radialrichtung bei Betrachtung in Draufsicht angeordnet sind. Bei solch einer Anordnung kann der Abstand von dem Durchgangsloch 10 zu jedem der Wülste 2b, 3b, 6b und 7b, d. h. die radiale Breite jedes der Innenumfangsabschnitte 3a, 6a und 7a der Dichtungsplatten 3, 6 und 7 in 4 z. B. 2,0 mm bis 4,0 mm betragen. Gemäß der Darstellung in 4 beträgt die Breite des Innenumfangsabschnitts 2a der ersten Dichtungsplatte 2 weniger als die der Innenumfangsabschnitte 3a, 6a und 7a der anderen Dichtungsplatten 3, 6 und 7, so dass die Breite der gesamten zurückgebogenen Struktur, die durch den zurückgebogenen Abschnitt 4e der Tüllenplatte 4 gebildet wird, jener der Innenumfangsabschnitte 3a, 6a und 7a entspricht. In diesem Fall weist der zurückgebogene Abschnitt 4e vorzugsweise eine derartige Breite auf, dass der zurückgebogene Abschnitt 4e den Wulst 2b nicht erreicht. Beispielsweise kann die Breite des zurückgebogenen Abschnitts 4e 1,5 mm bis 3,5 mm betragen.
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Hier ist die Dichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsglied 5 zwischen der Tüllenplatte 4 und der zweiten Dichtungsplatte 3 von dem Wulst 3b der zweiten Dichtungsplatte 3 aus außen gelegen in dem Gesamtumfang, der die Schraubenlöcher 11, 11, ... umfasst, vorgesehen ist, wie in 3 und 5 dargestellt wird.
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Das bedeutet, dass das Abstandsglied 5 gemäß der Darstellung in 5 in den Außenumfangsabschnitten 3c und 4c der zweiten Dichtungsplatte 3 und der Tüllenplatte 4 dahingehend ausgebildet ist, alle Schraubenlöcher 11, 11, ... zu umfassen und sich entlang dem Gesamtumfang der Außenumfangsabschnitte 3c und 4c zu erstrecken. Anders ausgedrückt ist gemäß der Darstellung in 5 das Durchgangsloch 5d, das größer als das Durchgangsloch 10 ist, in der Mitte des Abstandsglieds 5 ausgebildet. Wenn das Abstandsglied 5 zwischen der Tüllenplatte 4 und der zweiten Dichtungsplatte 3 angeordnet und zwischen den Flanschen 35 und 36 installiert ist, liegen die beiden Seiten des Abstandsglieds 5 in der Stapelrichtung lediglich an den Außenumfangsabschnitten 3c und 4c der zweiten Dichtungsplatte 3 und der Tüllenplatte 4 an.
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Gemäß der Darstellung in 7 sind bei einer herkömmlichen Dichtung auf einer Seite, die sich näher an einem Durchgangsloch 110 befindet, das einen Abgasdurchgang bildet, durch den Abgas in einer Richtung des Pfeils, der durch das Bezugszeichen 112 angegeben wird, strömt, aufgrund einer Tüllenplatte 104, die einen zurückgebogenen Abschnitt 104e umfasst, z. B. sechs Platten, und zwar eine erste Dichtungsplatte 102, eine zweite Dichtungsplatte 103, die Tüllenplatte 104, eine dritte Dichtungsplatte 106 und eine vierte Dichtungsplatte 107 angeordnet, wohingegen fünf Platten auf einer Seite angeordnet sind, die sich näher an einer Schraube 123 befindet. Die Anzahl der Platten ist auf der Seite, die sich näher an der Schraube 123 befindet, geringer als auf der Seite, die sich näher an dem Abgasdurchgang befindet. Dadurch bewirkt bei einem Schritt des Festziehens mehrerer Schrauben 123 das Festziehen einer Schraube 123, dass der zurückgebogene Abschnitt 104e der Tüllenplatte 104 auf einer Seite, die sich näher an dem Flansch 135 befindet, mit der dritten Dichtungsplatte 106 ungleichmäßig in Kontakt kommt, wobei der Flansch 136 bezüglich des Flanschs 135 geneigt ist. Dadurch werden beim Festziehen der restlichen Schrauben 123 die restlichen Schrauben 123 nicht ausreichend festgezogen, was zu einer unzulänglichen Erzeugung des Flächendrucks, der durch die Wülste erzeugt wird, führt.
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Im Gegensatz dazu ist die Dichtung 1 mit dem Abstandsglied 5 versehen, das dünner als der zurückgebogene Abschnitt 4e ist und die Schraubenlöcher 11 umgibt. Dadurch kann gemäß der Darstellung in 6 die Anzahl der Platten neben dem Abgasdurchgang mit jener der Platten neben den Schrauben ausgeglichen werden. Dies kann den Zustand des ungleichmäßigen Kontakts des zurückgebogenen Abschnitts 4e der Tüllenplatte 4 dahingehend abschwächen, den Zwischenraum zwischen den Flanschen 35 und 36 konstant zu halten. Der Rand des Abstandsglieds 5 neben dem Durchgangsloch 5d und der Rand des zurückgebogenen Abschnitts 4e der Tüllenplatte 4 von dem Durchgangsloch weg sind in einem vorbestimmten Abstand beabstandet, und der Rand des Abstandsglieds 5 neben dem Durchgangsloch 5d ist von dem Rand des Wulsts 3b außenliegend von dem Durchgangsloch 3d weg angeordnet, d. h. eine Biegungsstartposition. Solch eine Konfiguration kann ausreichend und gleichmäßig durch die Wülste 2b, 3b, 6b und 7b erzeugte Flächendrücke erzeugen und die Dichtungsleistung der Dichtung für einen Verbrennungsmotor verbessern, wenn die Dichtung 1 zwischen den Flanschen 35 und 36 installiert ist. Wenn der Rand des Wulsts 3b von dem Durchgangsloch 3d weg mit dem Rand des Abstandsglieds 5 neben dem Durchgangsloch 5d zusammenfällt, können die Wülste nicht gut so zusammengedrückt werden, flach zu sein. Das Vorsehen des Abstandsglieds 5 in dem Gesamtumfang, der die Schraubenlöcher 11, 11, ... umfasst, gestattet effektiv, dass die Dichtung 1 eine exzellente Dichtungsleistung aufweist.
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Das Abstandsglied 5 kann zwischen der Tüllenplatte 4 und der ersten Dichtungsplatte 2 oder zwischen der Tüllenplatte 4 und der zweiten Dichtungsplatte 3 dahingehend vorgesehen sein, den Zustand des ungleichmäßigen Kontakts des zurückgebogenen Abschnitts 4e der Tüllenplatte 4 abzuschwächen. Stärker bevorzugt ist das Abstandsglied 5 gemäß der Konfiguration der Ausführungsform auf einer Seite der Tüllenplatte 4 von der ersten Dichtungsplatte 2 weg, d. h. weg von der Seite, zu der die Tüllenplatte 4 hin zurückgebogen ist, und in der der zurückgebogene Abschnitt 4e ausgebildet ist, angeordnet. Diese Konfiguration kann den durch den Wulst 2b der ersten Dichtungsplatte 2 erzeugten Flächendruck durch Festziehen der Schrauben 23, 23, ... effektiv erzeugen und den Zustand des ungleichmäßigen Kontakts des zurückgebogenen Abschnitts 4e dahingehend abschwächen, zu gestatten, dass die Dichtung 1 die Dichtungsleistung im Umfang des Durchgangslochs 10 gleichmäßig aufweist. Das Abstandsglied 5 weist eine Dicke auf, die dünner als der zurückgebogene Abschnitt 4e ist, und dadurch wird gestattet, dass der zurückgebogene Abschnitt 4e als ein Wulst dient, wenn Abgas strömt. Wenn die Tüllenplatte 4 zu einer Seite neben der zweiten Dichtungsplatte 3 dahingehend zurückgebogen ist, den zurückgebogenen Abschnitt 4e zu bilden, ist das Abstandsglied 5 vorzugsweise zwischen der Tüllenplatte 4 und der ersten Dichtungsplatte 2 angeordnet.
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Das Material des Abstandsglieds 5 ist vorzugsweise unter anderem ein Metallmaterial mit einer hohen Härte und exzellenter Wärmebeständigkeit. Beispielsweise kann vorzugsweise Edelstahl verwendet werden. Es wird bevorzugt, dass die Dicke D5 des Abstandsglieds 5 in der Stapelrichtung, in der die ringförmigen Platten 2, 3, 4, 6 und 7 gestapelt sind, genauso viel oder weniger als die Dicke des zurückgebogenen Abschnitts 4e der Tüllenplatte 4 beträgt und nicht großartig von der Dicke des zurückgebogenen Abschnitts 4e der Tüllenplatte 4 abweichen sollte. Insbesondere kann die Dicke D5 des Abstandsglieds 5 beispielsweise in einem Bereich von 0,1 mm bis 0,95 mm festgelegt werden.
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(Andere Ausführungsformen)
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Bei der obigen Ausführungsform wird die Dichtung 1 bei einem Kraftfahrzeugdieselmotor E angewendet. Sie ist auch auf andere Benzinmotoren anwendbar.
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Bei der obigen Ausführungsform ist die Dichtung 1 zwischen dem Auslasskrümmer 32 und dem Turbolader 34 angeordnet. Alternativ dazu kann das Durchgangsloch 10 beispielsweise mehrere Durchgangslöcher 10 umfassen und die Dichtung 1 kann zwischen dem Flansch des Zylinderkopfs 38 und dem Flansch des Auslasskrümmers oder zwischen Flanschen in einem Verbindungsabschnitt anderer Auslasssystemteile angeordnet sein. Die Dichtung 1 kann auch auf eine Dichtung anwendbar sein, die nicht nur zwischen den Flanschen in den Auslasssystemteilen, sondern auch zwischen Flanschen in einem Verbindungsabschnitt der Einlasssystemteile, wie z. B. Flanschen, die einen Abgasrückführungskühler (AGR-Kühler) und ein Abgasrückführungsrohr (AGR-Rohr) miteinander verbinden, angeordnet ist.
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Bei der obigen Ausführungsform sind die dritte Dichtungsplatte 6 und die vierte Dichtungsplatte 7 vorgesehen. Zur Reduzierung der Herstellungsschritte beispielsweise kann keine davon oder lediglich eine davon vorgesehen sein. Zur Reduzierung von Schäden an dem Flansch 35 aufgrund beispielsweise einer Wärmeverformung des zurückgebogenen Abschnitts 4e der Tüllenplatte 4 ist vorzugsweise mindestens die dritte Dichtungsplatte 6 vorgesehen. Des Weiteren können zur Verbesserung der Dichtungsleistung und der Dauerhaftigkeit der Dichtung 1 zusätzliche Dichtungsplatten außerhalb der dritten Dichtungsplatte 6 und der vierten Dichtungsplatte 7, d. h. auf einer Seite, die sich näher an dem Auslasskrümmer 32 befindet, und einer Seite, die sich näher an dem Turbolader 34 befindet, vorgesehen sein.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die vorliegende Offenbarung ist recht nützlich, da sie den Zustand des ungleichmäßigen Kontakts eines zurückgebogenen Abschnitts einer Tüllenplatte abschwächen, einen Zwischenraum zwischen den Flanschen konstant halten und zur Verbesserung der Dichtungsleistung der Dichtung für einen Verbrennungsmotor ausreichend durch die Wülste erzeugte Flächendrücke erzeugen kann, wenn eine Dichtung für einen Verbrennungsmotor zwischen den Flanschen installiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dichtung (Dichtung für einen Verbrennungsmotor)
- 2
- Erste Dichtungsplatte
- 2a
- Innenumfangsabschnitt (der Ersten Dichtungsplatte)
- 2b
- Wulst (der Ersten Dichtungsplatte)
- 2c
- Außenumfangsabschnitt (der Ersten Dichtungsplatte)
- 2d
- Durchgangsloch (der Ersten Dichtungsplatte)
- 3
- Zweite Dichtungsplatte
- 3a
- Innenumfangsabschnitt (der Zweiten Dichtungsplatte)
- 3b
- Wulst (der Zweiten Dichtungsplatte)
- 3c
- Außenumfangsabschnitt (der Zweiten Dichtungsplatte)
- 3d
- Durchgangsloch (der Zweiten Dichtungsplatte)
- 4
- Tüllenplatte
- 4a
- Innenumfangsabschnitt (der Tüllenplatte)
- 4b
- Flacher Abschnitt (der Tüllenplatte)
- 4c
- Außenumfangsabschnitt (der Tüllenplatte)
- 4d
- Durchgangsloch (der Tüllenplatte)
- 5
- Abstandsglied
- 6
- Dritte Dichtungsplatte
- 6a
- Innenumfangsabschnitt (der Dritten Dichtungsplatte)
- 6b
- Wulst (der Dritten Dichtungsplatte)
- 6c
- Außenumfangsabschnitt (der Dritten Dichtungsplatte)
- 6d
- Durchgangsloch (der Dritten Dichtungsplatte)
- 7
- Vierte Dichtungsplatte
- 7a
- Innenumfangsabschnitt (der Vierten Dichtungsplatte)
- 7b
- Wulst (der Vierten Dichtungsplatte)
- 7c
- Außenumfangsabschnitt (der Vierten Dichtungsplatte)
- 7d
- Durchgangsloch (der Vierten Dichtungsplatte)
- 10
- Durchgangsloch
- 11
- Schraubenloch
- 12
- Abgasstromrichtung in dem Abgasdurchgang
- 13
- Fixierungsabschnitt
- 13a
- Fixierungsloch
- 23
- Schrauben
- 32
- Auslasskrümmer (Teil)
- 33
- Auslassrohr
- 34
- Turbolader (Teil)
- 35
- Flansch (Verbindungsglied) (neben dem Auslasskrümmer)
- 36
- Flansch (Verbindungsglied) (neben dem Turbolader)
- 38
- Zylinderkopf
- 39
- Einlassrohr
- E
- Dieselmotor (Verbrennungsmotor)
