DE3517167A1

DE3517167A1 - Zylinderkopfdichtung

Info

Publication number: DE3517167A1
Application number: DE19853517167
Authority: DE
Inventors: Norihiko Mishima Shizuoka Nakamura; Kenichi Nomura; Mamoru Susono Shizuoka Yoshioka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1984-06-25
Filing date: 1985-05-13
Publication date: 1986-01-02
Also published as: DE3517167C2; JPH0234451Y2; US4591170A; JPS6110955U

Description

T' D„ t£ /"* Patentanwälte und

IEDTKE - DUHLING " .IVINNE-T 1^RUP-E Vertreter beim EPA

-ψ\ λ . C* - ' "■ - Dipl-Ing. H. Tiedtke

rlELLMANN " UIRAMS " OTRUlF Dipl-Chem G. Buhimg

Dipl.-Ing. R. Kinne _3_ — Dipl.-Ing. R Grupe

O C 1 7 1 C 7 Dipl.--Ing. B. Pellmann O 0 I / I D / Dipl.-Ing. K Grams

Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 20 2403 8000 München 2 Tel.:089-5396 53 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent München

13. Mai 1985 DE 4809

case TYT-4830-DE

Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Toy ot a-shi, Japan

Zylinderkopfdichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine ZyLinderkopfdichtung eines Verbrennungsmotors. Sie bezieht sich insbesondere auf eine ZyLinderkopfdichtung, die in ihrem Aufbau einen Kern aus einem metaLLischen Werkstoff in der Form eines Gewebes mit Haken aufweist.

Der Aufbau einer ZyLinderkopfdichtung für einen Verbrennungsmotor weist üblicherweise drei Schichten auf, einen Kern aus einem metallenen Werkstoff und Dichtungsscheiben aus einem hitzebeständigen Dichtungsmaterial, wie beispielsweise Asbest oder Graphit, die mittels Druck mit den entsprechenden Seiten des Metallkernes verbunden sind. Ferner weist die Dichtung an der Umfangsfläche der den Zylinderbohrungen des Motors entsprechenden öffnungen in die Dichtungsscheiben eingepaßte Dichtringe bzw. AugenHnge auf, die einen guten Dichtungseffekt erzielen sollen.

In der nicht geprüften japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung (Kο kai) Nr. 56-127349 wird eine verbesserte Zylinderkopfdichtung vorgeschlagen, bei der ein Stahl-

Dresdner Bank (München) Kto. 3939 W4 Deutsche Bank (Mundent KtO 256 ¹MO Pcs'.sc'-ecia-t iVG^c^eni Kto 670-43-804

L/23

gewebe, das das Material für den Metallkern bildet, mit einer Vielzahl von darauf angeordneten Haken versehen ist, damit das Stahlgewebe dichtend in Eingriff stehen kann mit dem hitzebeständigen Dichtungsmaterial. Diese Haken dienen auch zur Erhöhung der Steifheit der Zylinderkopfdichtung im Ganzen. Daher ist die verbesserte Zylinderkopfdichtung besonders geeignet für einen Motor mit einem hohen Verdichtungsverhältnis und einem großen Verbrennungsdruck. Hoher Verbrennungsdruck erzeugt eine hohe Druckbelastung, die sich in die zwischen dem Zylinderblock und dem Zylinderkopf angeordnete Zylinderkopfdichtung fortsetzt, und zu einer Berührung zwischen dem Haken und dem metallenen Augenring führt. Dieser Kontakt erzeugt eine Konzentration von Belastungsspitzen, was _zu einer Rißbildung in den Augenringen führen kann.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zylinderkopfdichtung zu schaffen, bei der die Haken nicht mit den Augenringen in Berührung kommen. 20

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Zylinderkopfdichtung gelöst, die ausgelegt ist, zwischen einem Zylinderkopf und einem Zylinderblock in einem Verbrennungsmotor angeordnet zu werden und einen Verbrennungsraum abzudichten, der zwischen einer Vertiefung in dem Zylinderkopf, Zylinderbohrungen in dem Zylinderblock und von in den Zylinderbohrungen angeordneten Kolben ausgebildet ist, wobei die Zylinderkopfdichtung ein Paar Dichtungsscheiben aufweist, die aus einem hitzebeständigen elasti- sehen Material hergestellt sind und jeweils an dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock anliegen, ein Gewebekern aus einem metallischen Werkstoff, der zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Dichtungsscheiben angeordnet ist, wobei die Dichtungsscheiben und der Gewebekern den

Zylinderbohrungen entsprechende und ausgebildete öffnungen

aufweist, sowie Augenringe, deren Querschnitt im wesent-L ic hen U-förmig ist und die auf die Kanten der ausgerichteten öffnungen der Dichtungsscheibe und des Gewebekerns ausgerichtet sind. Der Gewebekern hat eine Vielzahl von Haken, die in der Lage sind, mit den Dichtungsscheiben derart in Kontakt zu kommen, daß die Haken in die Dichtungsscheiben eingreifen, und diese sind gleichmäßig über dem gesamten Bereich beider Seiten des Gewebekerns angeordnet und liegen den Dichtungsscheiben gegenüber, außer in dem Bereich, der angrenzend zu der inneren Umfangsfläche der öffnungen und im wesentlichen unter den Augenringen liegt, so daß der Gewebekern in diesem Bereich keine Haken aufweist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von AusführungsbeispieLen unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 einen Verbrennungsmotor im Schnitt mit einer Zy-Iinderkopfdichtung entsprechend der Erfindung,

Fig. 2 eine ausschnittweise Draufsicht von der Zylinderkopfdichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4ä und Fig. 4b perspektivische Ansichten, die die Herstellung der Haken in dem Gewebe erklären,

Fig. 5 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 3, die ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.

In Fig. 1 ist mit der Ziffer 1 eine Zylinderkopfdichtung

bezeichnet, die zwischen einem Zylinderblock 10 und einem

Zylinderkopf 12 angeordnet ist. Die Dichtung 1 hat eine

-6- DE 4809

Vielzahl von öffnungen 5, die ausgerichtet sind nach den entsprechenden Zylinderbohrungen 14 in dem Zylinderblock, in dem Kolben 16 verschiebbar angeordnet sind. Die öffnungen 5 sind ebenso nach einer Vertiefung 18 ausgerichtet, die im oberen Teil des Zylinderkopfes 12 ausgebildet ist, so daß ein Verbrennungsraum gebildet wird zwischen der Zylinderkopfdichtung 1, dem Zylinderkopf 12, dem Zylinderblock 10 und den Kolben 16. Zu dem Verbrennungsraum werden Einlaßöffnungen 20 und Auslaßöffnungen 22 über entsprechende Einlaßventile 24 und Auslaßventile 26 geöffnet.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, hat die Zylinderkopfdichtung 1 einen Kern, der aus einem metallenen Werkstoff in Form eines ebenen Stahlgewebes 2 gebildet ist, auf dessen beiden Seiten die Dichtungsscheiben 3 aus einem hitzebeständigen Dichtungsmaterial, wie beispielsweise Asbest oder Graphit, mittels Anwendung von Druck darauf befestigt sind. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist der Gewebekern 2 mit einer Vielzahl von angespitzten Haken 4 versehen, die entstanden sind, indem Teile aus dem Gewebe 2 herausgedrückt wurden, so daß die Hakenteile 4 aus der allgemeinen Oberfläche des Gewebes hervorstehen. Es ist anzumerken, daß die Haken 4 gleichmäßig auf beide

Seiten des Gewebes 2 verteilt sind. Die Haken können beispielsweise erzeugt werden, indem zunächst das Gewebe entlang einer bestimmten Kontur 30 angeritzt wird, wie in Fig. 4a dargestellt ist, und dann die durch die Kontur 30 gebildeten Teile aufgebogen werden, wie in Fig. 4b dargestellt ist, so daß sie die Haken 4 bilden. Die Haken 4 halten das Gewebe 2 in engem Kontakt mit den Dichtungsscheiben 3, indem sie in die Dichtungsscheiben 3 derart eingreifen, daß die Haken 4 in die Dichtungsscheiben 3 ei ndr i ngen .

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist die Zylinderkopfdichtung gemäß der Erfindung desweiteren mit Augen ringen 6 versehen, 'die im Querschnitt im wesentlichen eine U-Form aufweisen und in die inneren Kanten 2¹ und 3¹ der ausgerichteten öffnungen 5 des Kernes 2 und der Scheibe 3 eingesetzt sind, so daß die öffnungen 5 den entsprechenden Zylinderbohrungen 14 entsprechen und innerhalb der Um fangs fläche der Augenringe 6 ausgebildet sind. Die Augenringe 6, wenn sie zwischen dem Zylinderblock 10 und dem Zylinderkopf 12 angeordnet sind, schaffen elastische Kräfte, die der Dichtung eine wirkungsvolle Abdichtung des Spaltes zwischen dem Zylinderkopf 12 und dem Zylinderblock 10 ermöglichen, wenn diese zusammengedrückt wird.

Nach einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung weist der Gewebekern zwei Bereiche auf, in denen die Haken 4 nicht entlang der inneren UmfangsfIäche der öffnungen 5 im wesentlichen unter den Augenringen 6 vorgesehen sind, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Aufgrund dieser Anordnung ist es nicht möglich, daß die angespitzten Enden der Haken 4 mit den Bördelrändern der Augenringe 6 in Berührung kommen, wenn die Zylinderkopfdichtung 1 wiederholter Kompressionskräfte zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock 10 ausgesetzt ist. Folglich ist die Erzeugung jeglicher lokaler Belastungsspitzen in dem Augenring 6, die sonst auftreten würden, verhindert und daher ist ebenso die Bildung von Rissen in den Augenringen verhindert.

In dem zweiten in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Gewebekern 2 Haken 7 auch in dem Bereich auf, der sich an die innere Umfangsf I äche der entsprechenden öffnungen anschließt und im wesentlichen innerhalb der Augenringe 6 befindet. Die Höhe der in diesem . Bereich angeordneten Haken 7 ist jedoch geringer als d i e der in den

übrigen Bereichen angeordneten Haken 4. Diese verringerte Höhe der Haken 7 kann erreicht werden, indem die Haken 7 wie unter ' Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert wurde über den gesamten Bereich des Gewebes ausgebildet werden, wobei folglich die Haken 7 in dem Bereich nahe der inneren Umfangsfläche der Öffnungen 5 derart herausgedrückt werden, daß die Höhe der Haken 7 in diesem Bereich verkleinert ist. Da die Höhe der Haken 7, die innerhalb der Augenringe 6 angeordnet sind, verringert ist, besteht keine Möglichkeit, daß diese mit den Augenringen in Kontakt kommen. Dieses zweite Ausführungsbeispiel kann das Verfahren zur Herstellung der Haken vereinfachen, da das in Fig. 4a dargestellte Anschneiden über die gesamte Oberfläche des metallischen Gewebes erfolgen kann, ohne dabei das Gewebe exakt ausrichten zu müssen, wie es bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zylinderkopfdichtung, die zwischen einem Zylinderkopf und einem Zylinderblock eines Verbrennungsmotors angeordnet ist. Die Zylinderkopfdichtung hat einen Gewebekern aus Stahl mit Haken und ist zwischen den gegenüberliegenden Seiten von zwei Dichtungsscheiben aus einem hitzebeständigen elastischen Material, wie Asbest oder Graphit, angeordnet. Augenringe sind in Öffnungen des Gewebes und der Dichtungsscheiben, die nach den entsprechenden Zylinderbohrungen ausgerichtet sind, eingepaßt. Das Gewebe hat Bereiche, die unmittelbar an die innere Umfangsfläche der ausgerichteten Öffnungen angrenzen und sich im wesentlichen innerhalb der abdichtenden Augenringelemente befinden, wobei diese Bereiche keine Haken enthalten, oder Haken mit einer . verringerten Höhe enthalten.

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche

1.) Zylinderkopfdichtung, die ausgelegt ist, zwischen einem Zylinderkopf (12) und einem Zylinderblock (10) in einem Verbrennungsmotor angeordnet zu werden und einen Verbrennungsraum abzudichten, der zwischen einer Vertiefung (18) in dem Zylinderkopf (12), Zylinderbohrungen (14) in dem Zylinderblock (10) und von in den Zylinderbohrungen (14) angeordneten Kolben (16) ausgebildet ist, wobei die Zylinderkopfdichtung gekennzeichnet ist durch

ein Paar Dichtungsscheiben (3), die aus einem hitzebeständigen elastischen Material hergestellt sind und jeweils an den Zylinderkopf (12) und den Zylinderblock (10) a-n liegen,

ein Gewebekern (2) aus einem metallischen Werkstoff, der zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Dichtungsscheiben (3) angeordnet ist, wobei die Dichtungsscheiben (3) und der Gewebekern (2) der Zylinderbohrung (14) entsprechende und ausgerichtete Öffnungen (5) aufweist, s ow ie

Augenringe (6), deren Querschnitt im wesentlichen U-förmig ist und.die auf die Kanten (2¹, 3¹) der ausgerichteten Öffnungen (S) der D i chtungsschei ben (3)und des Gewebekerns (2) gesetzt sind, wobei der Gewebekem (2) eine Vielzahl von Haken (4), die in der Lage sind,mit den Dichtungsscheiben (3)

L/23

derart in Kontakt zu kommen, daß die Haken (4) in die Dichtungsscheiben (3) eingreifen, aufweist und diese sind gleichmäßig über den gesamten Bereich beider Seiten des Gewebekernes (2) angeordnet und Liegen den Dichtungsscheiben (3) gegenüber, außer in dem Bereich, der angrenzend zu der inneren Umfangsfläche der Öffnungen (5) und im wesentlichen unter den Augenringen (6) liegt, so daß der Gewebekern (2) in diesem Bereich keine Haken (4) aufweist.
IO

2. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Gewebekern (2) auch in dem Bereich der inneren Umfangsfläche nahe der Öffnungen (5), im wesentlichen unter den Augenringen (6) Haken (7) aufweist, die eine verringerte Höhe haben.

3. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Haken (4, 7) aus dem Gewebekern durch Herausdrücken gebildet ist.

**■*