DE3844880C2

DE3844880C2 - Gasket for IC engine manifold

Info

Publication number: DE3844880C2
Application number: DE3844880A
Authority: DE
Inventors: Tsunekazu Udagawa
Original assignee: Ishikawa Gasket Co Ltd
Current assignee: Ishikawa Gasket Co Ltd
Priority date: 1987-10-27
Filing date: 1988-10-14
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2008-10-15

Abstract

The metal gasket comprises at least one metal plate including at least one fluid hole. A main bead extends around and adjacent to the fluid hole, and at least one auxiliary bead sitauted at an area away from a tightening device of the gasket. The axuiliary bead diverges from a part of the main bead, extends along the main bead and again merges to a part of the main bead.An area adjacent the tightener is sealed by the main bead. The area away from the tightener is sealed by the main bead and auxiliary bead to provide equal sealability around the fluid hole when the gasket is tightened

Description

Die Erfindung betrifft eine Metalldichtung zum Abdichten zwi schen zwei Teilen, wobei die Metalldichtung eine Metallplatte mit wenigstens einer abzudichtenden Fluidöffnung sowie mit meh reren Bohrungen für den Durchgang von Befestigungsschrauben zum Verbinden der beiden Teile aufweist, wobei ferner ein um die abzudichtende Fluidöffnung herum angeordneter Hauptwulst und ein dem Hauptwulst benachbart angeordneter Hilfswulst vorgese hen ist.The invention relates to a metal seal for sealing between two parts, the metal seal being a metal plate with at least one fluid opening to be sealed and with meh bores for the passage of fastening screws to the Connecting the two parts, further comprising a main bead to be sealed around fluid opening and an auxiliary bead arranged adjacent to the main bead hen is.

Wenn ein Teil, in dem sich eine Fluidöffnung befindet, ab dichtend mit einem anderen Teil, welches ebenfalls eine Fluid öffnung hat, verbunden wird, wird eine Dichtung zwischen den beiden Teilen installiert, um eine Abdichtung um die Fluidöff nung herum zu erzielen. Generell werden die beiden Teile mit tels einer Mehrzahl von Muttern und Befestigungsschrauben, wel che durch die Teile hindurchgehen, aneinander befestigt. In dem Fall, in dem der Abstand zwischen den Befestigungsschrauben nicht so eng ist, wird, wenn die Befestigungsschrauben festge zogen werden, kein gleichförmiger Oberflächendruck um die Fluidöffnung herum erhalten. Es ist nämlich dann so, daß die Abdichtungsfähigkeit in den Bereichen, die sich benachbart den Befestigungsschrauben befinden, unterschiedlich gegenüber der Abdichtungsfähigkeit in den Bereichen ist, die von den Befesti gungsschrauben entfernt sind. Infolgedessen müßten, wenn trotz dem ein etwa gleichförmiger Oberflächendruck erreicht werden soll, unpraktikabel viele Befestigungsschrauben vorgesehen wer den.If a part in which there is a fluid opening, off sealing with another part, which is also a fluid has opening, is connected, a seal between the both parts installed to seal around the fluid opening to achieve around. Generally the two parts are with means of a plurality of nuts and fastening screws, wel che go through the parts, attached to each other. By doing Case where the distance between the mounting screws is not so tight when the fastening screws are tightened be drawn, no uniform surface pressure around the Get fluid opening around. It is then the case that the Sealing ability in the areas that are adjacent Fastening screws are different from the Sealing ability is in the areas covered by the fasteners screws are removed. As a result, if despite which can achieve an approximately uniform surface pressure should, impractical many fastening screws provided the.

Wenn z. B. eine Krümmer- oder Verteilerdichtung mittels vier Be festigungsschrauben und gegebenenfalls Muttern (anstelle der Muttern können natürlich auch in üblicher Weise Gewindebohrun gen vorgesehen sein) fest und sicher zwischen einem Krümmer oder Verteiler und einem Zylinderkopf installiert ist, ist der Oberflächendruck der Krümmer- oder Verteilerdichtung um eine Fluidöffnung herum nicht gleichförmig. Bereiche, die sich be nachbart den Befestigungsschrauben befinden, haben einen hohen Oberflächendruck, jedoch nimmt der Oberflächendruck mit zuneh mendem Abstand von den Befestigungsschrauben ab. Als Ergebnis hiervon ist die Abdichtungsfähigkeit in Bereichen benachbart den Befestigungsschrauben viel besser als die Abdichtungsfähig keit in Bereichen, die von den Befestigungsschrauben entfernt sind, sofern nicht erheblich mehr Befestigungsschrauben vorge sehen werden, was jedoch, wie bereits dargelegt, unpraktikabel ist.If e.g. B. a manifold or manifold gasket by means of four loading fixing screws and nuts if necessary (instead of Of course, nuts can also be tapped in the usual way be provided) firmly and securely between a manifold or distributor and a cylinder head is installed Surface pressure of the manifold or manifold gasket by one Fluid opening is not uniform around. Areas that are next to the mounting screws are high Surface pressure, however, the surface pressure increases distance from the fastening screws. As a result this is adjacent to the ability to seal in areas the fastening screws much better than the sealable in areas away from the mounting screws are provided, unless significantly more fastening screws will see what, however, as already stated, impractical is.

Außerdem kann in einer Zylinderkopfdichtung dann, wenn als Fluidöffnung eine Ölöffnung oder eine Wasseröffnung an einem Endteil der Zylinderkopfdichtung entfernt von einer Befesti gungsschraube vorgesehen ist, eine Flüssigkeitsleckage aus der Ölöffnung oder der Wasseröffnung stattfinden. Das ist deswegen der Fall, weil die Abdichtungsfähigkeit um die Fluidöffnung herum nicht gleichförmig ist, so daß, wenn plötzlich hoher Druck angewandt wird, eine Flüssigkeitsleckage aus der Fluid öffnung erfolgen kann.In addition, in a cylinder head gasket when when Fluid opening an oil opening or a water opening on a End part of the cylinder head gasket removed from a fastener supply screw is provided, a liquid leakage from the Oil opening or water opening take place. That’s why the case because the sealability around the fluid opening is not uniform around, so when suddenly higher Pressure is applied to fluid leakage from the fluid opening can take place.

Um eine Abdichtung um Fluidöffnungen herum, wie beispielsweise Zylinderbohrungen, Wasseröffnungen und Ölöffnungen, zu erzie len, ist vorgeschlagen worden, einen Wulst in einer Stahlplatte auszubilden, welcher die Fluidöffnung umgibt. Da der Oberflä chendruck auf den Wulst nicht gleichförmig ist, kann jedoch selbst dann, wenn ein solcher Wulst um eine Fluidöffnung herum ausgebildet ist, immer noch eine Flüssigkeitsleckage aus der Fluidöffnung in einem Bereich stattfinden, wo der Oberflächen druck der Dichtung nicht so stark wie in der Nähe der Befesti gungsschrauben ist.A seal around fluid openings, such as Cylinder bores, water openings and oil openings, to educate len, it has been suggested a bead in a steel plate form, which surrounds the fluid opening. Since the surface pressure on the bead is not uniform, however even if such a bead around a fluid opening is still a fluid leak from the Fluid opening takes place in an area where the surfaces pressure of the seal is not as strong as near the fastener screws.

In dieser Hinsicht wurde vorgeschlagen, einen zweiten Wulst vollständig um einen ersten Wulst herum auszubilden, um eine Leckage mittels der beiden Wülste zu verhindern. In dem Fall, in dem die beiden Wülste vorgesehen sind, ist es zwar möglich, einen starken Festziehdruck auf die Dichtung anzuwenden. Jedoch ist der auf die Dichtung oder die Wülste ausgeübte Oberflächen druck nicht gleichförmig. Als Ergebnis hiervon kann es immer noch dazu kommen, daß eine Strömungsmittelleckage in einem Teil der Dichtung, welcher einen niedrigeren Oberflächendruck hat, stattfindet. Es wird nämlich selbst dort, wo zwei Wülste um eine Fluidöffnung herum ausgebildet sind, ein Bereich niedrige ren Oberflächendrucks teilweise um die Fluidöffnung herum aus gebildet. Aus einem solchen Bereich niedrigen Oberflächendrucks der Dichtung kann eine Flüssigkeitsleckage stattfinden.In this regard, it has been suggested a second bead completely around a first bead, around a To prevent leakage using the two beads. In that case, in which the two beads are provided, it is possible apply a strong tightening pressure to the seal. However is the surface exerted on the seal or the beads pressure not uniform. As a result, it can always Add to that fluid leakage in one part the seal, which has a lower surface pressure, takes place. It gets there even where there are two beads around a fluid opening are formed around a low area Ren surface pressure partially around the fluid opening educated. From such an area of low surface pressure liquid leakage may occur in the seal.

So ist aus der DE-PS 8 93 598 eine Metalldichtung der eingangs genannten, gattungsgemäßen Art bekannt, bei der gemäß den ver schiedenen Ausführungsformen derselben, die in der DE-PS 8 93 598 beschrieben sind, drei unterschiedliche Anordnungen von Hauptwulst und Hilfswulst vorgesehen sein können, und zwar eine erste Anordnung, gemäß der ein Hilfswulst zusammen mit dem Hauptwulst nur im Bereich der Schraubenbohrungen vorgesehen ist, während sich zwischen den Schraubenbohrungen nur ein Hauptwulst erstreckt; sowie eine zweite Anordnung, in welcher sich über praktisch den ganzen Bereich zwischen zwei Schrauben bohrungen und um diese Schraubenbohrungen herum ein Hauptwulst und ein Hilfswulst benachbart zueinander erstrecken; und schließlich eine dritte Anordnung, gemäß der nur ein einziger Wulst um eine abzudichtende Fluidöffnung herum verläuft.So is from DE-PS 8 93 598 a metal seal of the beginning mentioned generic type known, in which according to ver various embodiments of the same, which in DE-PS 8 93 598, three different arrangements of Main bead and auxiliary bead can be provided, namely one first arrangement according to which an auxiliary bead together with the Main bead provided only in the area of the screw holes is while there is only one between the screw holes Main bead extends; and a second arrangement in which spread over practically the entire area between two screws holes and a main bead around these screw holes and extend an auxiliary bead adjacent to each other; and finally a third arrangement, according to which only one Bead extends around a fluid opening to be sealed.

Alle diese Anordnungen gemäß der DE-PS 8 93 598 erbringen aus den weiter oben angegebenen Gründen keinen gleichmäßigen Ober flächendruck um die abzudichtende Fluidöffnung herum, sondern weisen die obige Schwierigkeit auf, daß die Abdichtungsfähig keit in den von den Befestigungsschrauben entfernteren Berei chen vermindert ist und es daher in diesen Bereichen der Me talldichtung zu einer Fluidleckage, insbesondere bei einem steilen Druckanstieg in der Fluidöffnung, kommen kann, wenn man nicht eine wesentlich größere Anzahl von Befestigungsschrauben vorsieht.All of these arrangements according to DE-PS 8 93 598 provide no uniform waiter for the reasons given above surface pressure around the fluid opening to be sealed, but have the above difficulty that the sealable in the area away from the fastening screws Chen is reduced and it is therefore in these areas of the Me tall seal to a fluid leakage, especially in one steep pressure rise in the fluid opening, can come if one not a much larger number of fastening screws provides.

Aufgabe der Erfindung ist es im Hinblick auf diesen Stand der Technik, eine Metalldichtung zur Verfügung zu stellen, die ein fach und wirtschaftlich hergestellt werden kann und die eine gleichmäßige Abdichtungsfähigkeit um eine Fluidöffnung herum erbringt, wenn diese im wesentlichen durch eine einzige Befe stigungsschraube abdichtend beaufschlagt ist.The object of the invention is in view of this state of the Technology to provide a metal gasket that a can be produced professionally and economically and the one uniform sealing ability around a fluid opening provided when this is essentially by a single command is applied sealing screw.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Metalldichtung der ein gangs genannten, gattungsgemäßen Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die abzudichtende Fluidöffnung im wesentlichen durch eine einzige nächstliegende Befestigungsschraube abdich tend beaufschlagt wird, daß der Hilfswulst an zwei Stellen, die von der nächstliegenden Schraubenbohrung entfernt sind, von dem Hauptwulst abzweigt, um zwischen den Verzweigungsstellen im von der nächstliegenden Schraubenbohrung abgewandten Bereich des Randes der Fluidöffnung entlang des Hauptwulsts und mit Abstand dazu zu verlaufen, so daß derjenige Bereich des Randes der ab zudichtenden Fluidöffnung, der der nächstliegenden Schrauben bohrung benachbart ist, nur durch den Hauptwulst, der von der nächstliegenden Schraubenbohrung abgewandte entfernte Bereich der Fluidöffnung jedoch durch Haupt- und Hilfswulst abgedichtet sind.This task is based on a metal gasket generic type mentioned above, according to the invention solved that the fluid opening to be sealed essentially seal with a single fastening screw tend is applied that the auxiliary bead in two places, the from the nearest screw hole, from which Main bead branches off to between the branching points in the the area of the screw facing away from the nearest Edge of the fluid opening along the main bead and at a distance to run so that the area of the edge of the sealing fluid opening, that of the nearest screws hole is adjacent, only through the main bead, which is from the nearest screw hole remote area the fluid opening, however, is sealed by a main and auxiliary bead are.

Auf diese Weise wird sicher eine Leckage von Fluid um die Fluidöffnung herum verhindert.In this way, fluid leakage around the Prevents fluid opening around.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Metalldichtung nach der Er findung zeichnet sich dadurch aus, daß sie weiter wenigstens eine Hilfsmetallplatte umfaßt, die wenigstens eine Fluidöffnung aufweist, die der abzudichtenden Fluidöffnung entspricht, wobei die Hilfsmetallplatte unter Bildung einer Stahlplattendichtung benachbart der Metallplatte angeordnet ist.A preferred embodiment of the metal seal according to the Er invention is characterized in that it continues at least comprises an auxiliary metal plate, the at least one fluid opening has, which corresponds to the fluid opening to be sealed, wherein the auxiliary metal plate to form a steel plate seal is arranged adjacent to the metal plate.

Die Erfindung sei nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 der Zeichnung anhand einer besonders bevorzugten Aus führungsform derselben näher erläutert; es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to Figures 1 and 2 of the drawing based on a particularly preferred embodiment of the same; show it:

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen Teil einer Ausführungsform einer Metalldichtung nach der Erfindung, die zur Ver wendung als eine Zylinderkopfdichtung ausgebildet ist; und Fig. 1 is a plan view of part of an embodiment of a metal gasket according to the invention, which is designed for use as a cylinder head gasket; and

Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 vergrößerte Schnittansicht ei nes Schnitts längs der Linie 5-5 in Fig. 1. Fig. 2 is a comparison with FIG. 1 enlarged sectional view ei nes-section along the line 5-5 in Fig. 1.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform einer Metall dichtung C, die so ausgebildet ist, daß sie zwischen einem Zy linderkopf (nicht gezeigt) und einem Motorblock (nicht gezeigt) zu installieren ist. Die Metalldichtung C umfaßt eine obere Hilfsmetallplatte 20, eine mittlere Metallplatte 21 und eine untere Hilfsmetallplatte 22, die zusammen eine Stahlplatten dichtung bilden, und diese Metalldichtung C weist eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen Hc, Schraubenbohrungen Hb, Fluidöffnungen Ho für Öl und Hw für Wasser usw. auf, wie es in den konventio nellen Dichtungen der Fall ist. Figs. 1 and 2 show an embodiment of a metal gasket C, which is formed so as to be between a Zy-relieving head (not shown) and an engine block (not shown) to install. The metal gasket C comprises an upper auxiliary metal plate 20 , a middle metal plate 21 and a lower auxiliary metal plate 22 , which together form a steel plate gasket, and this metal gasket C has a plurality of cylinder bores Hc, screw bores Hb, fluid openings Ho for oil and Hw for water, etc. on, as is the case in conventional seals.

In der Metalldichtung C befindet sich die abzudichtende Fluid öffnung Ho an einer Ecke der Metalldichtung C und wird beim In stallieren mittels einer einzigen der Befestigungsschrauben (nicht gezeigt) im wesentlichen durch Festziehen dieser einzi gen Befestigungsschraube mit Druck beaufschlagt. Ein Hauptwulst 23 ist in der mittleren Metallplatte 21 derart ausgebildet, daß er die abzudichtende Fluidöffnung Ho umgibt. Weiter ist ein Hilfswulst 24 in einem Teil ausgebildet, der sich entgegenge setzt der Schraubenbohrung Hb befindet und weniger Festzieh druck durch die Befestigungsschraube, welche durch die Schrau benbohrung Hb hindurchgeht, erhält.In the metal seal C, the fluid opening Ho to be sealed is located at a corner of the metal seal C and is pressurized during installation by means of a single fastening screw (not shown), essentially by tightening this single fastening screw. A main bead 23 is formed in the central metal plate 21 such that it surrounds the fluid opening Ho to be sealed. Further, an auxiliary bead 24 is formed in a part which is located opposite the screw hole Hb and receives less tightening pressure by the fastening screw which passes through the screw hole Hb.

In der Metalldichtung C befindet sich ein Teil des Hauptwulsts 23 in einem Bereich, welcher dicht bzw. nahe an der Befesti gungsschraube liegt, die durch die Schraubenbohrung Hb hin durchgeht, während sich ein anderer Teil des Hauptwulsts 23 und der Hilfswulst 24 in einem von der Befestigungsschraube, welche durch die Schraubenbohrung Hb hindurchgeht, entfernten Bereich befindet. Daher wird, wenn sich die Metalldichtung C zwischen dem Zylinderkopf und dem Motorblock befindet und durch Festzie hen der entsprechenden Befestigungsschrauben mit Druck beauf schlagt wird, selbst dann, wenn der durch Festziehen auf die Wülste ausgeübte Druck nicht gleichmäßig ist, trotzdem eine gleichmäßige Abdichtung um die Fluidöffnung Ho herum erzielt.In the metal seal C is a part of the main bead 23 in an area which is close to the fastening supply screw that passes through the screw hole Hb, while another part of the main bead 23 and the auxiliary bead 24 in one of the Fastening screw, which passes through the screw hole Hb, is removed area. Therefore, if the metal gasket C is between the cylinder head and the engine block and is pressurized by tightening the corresponding fixing bolts, even if the pressure applied to the beads by tightening is not uniform, a uniform seal around the Fluid opening Ho achieved around.

Es ist also der Hauptwulst 23 um die abzudichtende Fluidöffnung Ho herum ausgebildet. Weiter ist der Hilfswulst 24 in einem Teil ausgebildet, wo der Abdichtungsdruck nicht so stark wie an der Stelle, an der sich nur der Hauptwulst 23 befindet, ist. Demgemäß ist es, wenn die Metalldichtung C durch Anziehen mit Druck beaufschlagt wird, möglich, eine gleichmäßige Abdich tungsfähigkeit um die gesamte Fluidöffnung Ho herum durch die einzige nächstliegende Befestigungsschraube, die in die Schrau benbohrung Hb geschraubt ist, zu erzielen. Als Ergebnis hiervon wird eine Leckage von Strömungsmittel aus der Fluidöffnung Ho verhindert bzw. im wesentlichen verhindert.The main bead 23 is thus formed around the fluid opening Ho to be sealed. Furthermore, the auxiliary bead 24 is formed in a part where the sealing pressure is not as strong as at the point where only the main bead 23 is located. Accordingly, if the metal gasket C is pressurized by tightening, it is possible to achieve a uniform sealing ability around the entire fluid opening Ho by the only closest fixing screw which is screwed into the screw hole Hb. As a result, fluid leakage from the fluid port Ho is prevented or substantially prevented.

Wie man aus der Fig. 2 ersieht, ist der Haupt- und Hilfswulst 23 bzw. 24 bevorzugt durch eine auf der ihm abgewandten Seite der vorliegend als Stahlplatte ausgebildeten Metallplatte 21 vorgesehene Einprägung ausgebildet. Diese Einprägung ist, wie diese Figur ebenfalls zeigt, bevorzugt von gerundetem Quer schnitt, besonders bevorzugt von im wesentlichen halbkreisför migem oder kreisabschnittförmigem Querschnitt. As can be seen from FIG. 2, the main and auxiliary bead 23 or 24 is preferably formed by an embossment provided on the side facing away from it of the metal plate 21 presently designed as a steel plate. This impression is, as this figure also shows, preferably of rounded cross-section, particularly preferably of substantially semicircular or circular section-shaped cross section.

Die Breite und Höhe des Hilfswulsts 24 sind vorliegend gleich der Breite und Höhe des Hauptwulsts 23. Jedoch können sich die Breite und Höhe des Hilfswulsts 24 von der Breite und Höhe des Hauptwulsts 23 unterscheiden. Die Breite und Höhe des Haupt wulsts 23 und des Hilfswulsts 24 werden durch die Form der ab zudichtenden Fluidöffnung, den auf den Wulst angewandten Druck usw. bestimmt.In the present case, the width and height of the auxiliary bead 24 are equal to the width and height of the main bead 23 . However, the width and height of the auxiliary bead 24 can differ from the width and height of the main bead 23 . The width and height of the main bead 23 and the auxiliary bead 24 are determined by the shape of the fluid opening to be sealed, the pressure applied to the bead, etc.

Claims

1. Metal seal for sealing between two parts, the metal seal (C) having a metal plate ( 21 ) with at least one fluid opening to be sealed (Ho) and with several bores (Hb) for the passage of fastening screws for connecting the two parts, wherein further a main bead ( 23 ) arranged around the fluid opening (Ho) and an auxiliary bead ( 24 ) arranged adjacent to the main bead is provided, characterized in that the fluid opening (Ho) to be sealed acts sealingly on a screw, essentially by a single fastening is that the auxiliary bead ( 24 ) branches off from the main bead ( 23 ) at two points which are distant from the nearest screw hole (Hb), in order to rule between the branching points in the region of the edge of the fluid opening which faces away from the nearest screw hole (Hb) (Ho) along the main bead ( 23 ) and from was to run, so that derjen area of the edge of the fluid opening (Ho) to be sealed, which is adjacent to the nearest screw hole (Hb), only through the main bead ( 23 ), but the distant area of the fluid opening (Ho) facing away from the nearest screw hole (Hb) is and auxiliary bead ( 23 , 24 ) are sealed.

2. Metal seal according to claim 1, characterized in that the width and height of the auxiliary bead ( 24 ) are the same as those of the main bead ( 23 ).

3. Metal seal according to claim 1, characterized in that the width and height of the auxiliary bead ( 24 ) are different from those of the main bead ( 23 ).

4. Metal seal according to one of claims 1 to 3, characterized in that it further comprises at least one auxiliary metal plate ( 20 , 22 ) which has at least one fluid opening which corresponds to the fluid opening to be sealed (Ho), the auxiliary metal plate ( 20 , 22 ) under formation of a steel plate seal adjacent to the metal plate ( 21 ) is arranged.