DE60118509T2

DE60118509T2 - Mehrlagenmetalldichtung mit kontinuierlichem Dichtungswulst

Info

Publication number: DE60118509T2
Application number: DE60118509T
Authority: DE
Inventors: Ishikawa Gasket Co. Isogai Adachi-ku Soichi
Original assignee: Ishikawa Gasket Co Ltd
Current assignee: Ishikawa Gasket Co Ltd
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2021-12-19
Also published as: JP2002188512A; EP1217268A3; KR20020050127A; JP3628960B2; KR100474038B1; US6698765B2; DE60118509D1; US20020074737A1; EP1217268A2; EP1217268B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Metalldichtung mit einer kontinuierlichen Sicke, die zwischen einen Zylinderkopf und einen Zylinderblock eines Verbrennungsmotors eingeschoben ist.
Herkömmlicher Weise ist es in einer Zylinderkopfdichtung, die zwischen einem Zylinderkopf und einen Zylinderblock eines Verbrennungsmotors liegt, besonders dann schwierig ein Wasserloch zu dichten, wenn die Dichtung ein Wasserloch abdichtet, das sich nahe einer zwischen zwei Brennraumlöchern des Motors gelegenen Fläche befindet, wo der Zwischenraum zwischen den beiden Brennraumlöchern klein ist.
Während den letzten Jahren war weiterhin der Gebrauch von Metalldichtungen weithin üblich, um die Lebensdauer der Dichtung selbst sicherzustellen. In der Metalldichtung werden im Falle, dass der Zwischenraum oder der Zwischenbereich zwischen den benachbart gelegenen Brennraumlöchern schmal ist, Sicken um diese Brennraumlöcher miteinander verbunden, um so einen gemeinsamen Abschnitt in dem Zwischenbereich zwischen den Brennraumlöchern auszubilden. In diesem Falle laufen gekrümmte Abschnitte, welche die Brennraumlöcher umgeben an einem Schnittteil von dem gemeinsamen Abschnitt auseinander. Wenn jedoch versucht wird, ein Wasserloch außerhalb des Schnittbereichs nahe dem Zentrum des Zwischenbereichs zwischen den Brennraumlöchern anzubringen, ist es schwierig eine Umgebung des Wasserlochs durch die gekrümmten Abschnitte der Sicke zu umgeben.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung eine Mehrlagenmetalldichtung mit einer kontinuierlichen Sicke bereitzustellen, bei der ein Wasserloch außerhalb des Si ckenschnittbereichs und nahe eines Zentrums eines Zwischenabschnitts zwischen den Brennraumlöchern angebracht werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist eine Mehrlagenmetalldichtung wie oben beschrieben bereitzustellen, deren Zwischenabschnitt zwischen den benachbarten Brennraumlöchern und den Wasserlöchern wirksam durch Sickenabschnitte abgedichtet werden kann.
Weitere Gegenstände und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Erfindung ersichtlich.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Mehrlagenmetalldichtung gemäß der Erfindung wird für Verbrennungsmotoren mit mehreren Zylinderbohrungen und mindestens einem Wasserloch verwendet. Die Dichtung umfasst im Prinzip eine erste Metallplatte und eine zweite Metallplatte, die aufeinander geschichtet sind.
Die erste Metallplatte umfasst mehrere erste Löcher, die den Zylinderbohrungen entsprechen, einen Zwischenbereich zwischen zwei der ersten Löcher, mindestens ein dem mindestens einen Wasserloch entsprechendes und in dem Zwischenbereich angeordnetes zweites Loch und eine kontinuierliche Sicke, welche um die ersten und zweiten Löcher angeordnet ist. Die Sicke umfasst einen linearen gemeinsamen Abschnitt, welcher in dem Zwischenbereich angeordnet ist, und gekrümmte Randabschnitte, welche von dem geradlinigen gemeinsamen Abschnitt in der Nähe des mindestens einen zweiten Lochs auseinanderlaufen, um das erste und das mindestens eine zweite Loch teilweise zu umgeben. Das zweite Loch ist von den gekrümmten Randabschnitten und den gekrümmten Verbindungsabschnitten vollständig umgeben.
Die zweite Metallplatte umfasst einen auf der ersten Metallplatte geschichteten Hauptabschnitt, dritte und vierte Löcher entsprechend den ersten und zweiten Löchern, gekrümmte Abschnitte, welche in den entsprechenden ersten Löchern angeordnet sind, und Flansche, welche sich von den entsprechenden gekrümmten Abschnitten erstrecken und teilweise über dem ersten Metall angeordnet sind, um die erste Metallplatte zwischen dem Hauptabschnitt und dem Flansch sandwichartig anzuordnen.
Weil die Umgebung des zweiten Lochs, das heißt des Wasserlochs, welches außerhalb des Sickenschnittbereichs zwischen den benachbarten ersten Löchern, das heißt den Brennraumlöchern, angeordnet ist, von gekrümmten Randabschnitten und gekrümmten Verbindungsabschnitten umgeben und abgedichtet wird, können in der Metalldichtung der Erfindung die Wasserlöcher nahe dem Zentrum am Zwischenabschnitt außerhalb des Sickenschnittbereichs angeordnet sein.
Die Mehrlagenmetalldichtung kann weiterhin eine dritte Metallplatte umfassen, die auf der ersten Metallplatte aufgebracht ist, um die erste Metallplatte zwischen dem Hauptabschnitt und der dritten Metallplatte sandwichartig anzuordnen. Die dritte Metallplatte umfasst einen dicken Abschnitt, der auf die Sicke aufgebracht ist und einen dünnen Abschnitt, der auf die Flansche aufgebracht ist. Anstatt die dicken und dünnen Abschnitte anzuordnen, kann eine vierte Metallplatte auf die dritte Metallplatte aufgebracht werden, um so an der kontinuierlichen Sicke angeordnet zu sein. Dementsprechend kann die Sicke einen großen Oberflächendruck vermitteln, wenn die Dichtung zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock komprimiert wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Aufsicht, die eine Ausführungsform einer Mehrlagenmetalldichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine vergrößerte Aufsicht, die einen Hauptabschnitt, in dem die äußere Platte weggelassen ist, der Ausführungsform zeigt;
3 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 3-3 aus 2 genommen ist;
4 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 4-4 aus 2 genommen ist; und
5 ist eine der 3 entsprechende Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der Mehrlagenmetalldichtung der Erfindung.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
1 bis 4 zeigen eine der vorliegenden Erfindung entsprechende Ausführungsform einer Metalldichtung. Eine Metalldichtung wird durch das Aufeinandersetzen mehrerer (drei oder mehr) Metallplatten gebildet und hier wird die Metalldichtung durch eine äußere Platte 10, eine Sickenplatte 20 und eine Dichtungsplatte 30, die aufeinander aufgebracht sind, gebildet. Die äußere Platte 10 umfasst einen Hauptabschnitt 10a, der sich im Wesentlichen über den ganzen Bereich der Dichtung erstreckt, einen gekrümmten Abschnitt 10b, der ab dem Hauptabschnitt 10a verläuft, um die jeweiligen Brennraumlöcher 1 zu umgeben, und Flansche 11, die ab den gekrümmten Abschnitten 10b verlaufen, um die Sickenplatte 20 und die Dichtungsplatte 30 zwischen dem Hauptabschnitt 10a und der Sicke 11 zu halten und zu fixieren.
Die Sickenplatte 20 umfasst eine kontinuierliche Sicke 21, welche die Brennraumlöcher 1 und Wasserlöcher 4 umgibt. Die Dichtungsplatte 30 liegt an der kontinuierliche Sicke 21 an, die sich in der Sickenplatte 20 befindet. Die Metalldichtung umfasst die zuvor genannten Platten 10, 20 und 30 und zusätzlich kann eine weitere Metallplatte oder ähnliches darauf angebracht werden.
Wie in 1 gezeigt ist, befinden sich in der Dichtung, die durch das Aufeinanderbringen der Metallplatten gebildet wird, mehrere Brennraumlöcher 1, die eng aneinander, mit einem schmalen Zwischenraum oder Zwischenbereich 5 dazwischen, angebracht sind, und Wasserlöcher 2 sind außerhalb von Sickenschnittbereichen 22 der Sicke 21, die später beschrieben wird, in einem Zwischenraum zwischen den benachbarten Brennraumlöchern 1 angebracht. Weiterhin sind Bolzenlöcher 3, andere Flüssigkeitslöcher 4 und entsprechendes, für die Dichtung notwendiges, vorhanden.
In der äußeren Platte 10, welche die Dichtung bildet, sind die Abschnitte, das heißt die gekrümmten Abschnitte 10b, die sich um den entsprechenden Brennraumlöchern 1 befinden, gekrümmt, und die Flansche 11 verlaufen ab den gekrümmten Abschnitten 10b, um andere aufgebrachte Metallplatten zwischen dem Hauptabschnitt 10a und dem Flansch 11 zu fixieren. Die gekrümmten Abschnitte 10b und die Flansche 11 bilden um die Brennraumlöcher 1 Dichtungsbereiche. Um die anderen Metallplatten zu fixieren, können nicht nur die Abschnitte um die Brennraumlöcher 1, sondern auch die äußeren Teile anderer Abschnitte der äußeren Platte 10 gekrümmt werden.
Die Sickenplatte 20, die von den Flanschen 11 der äußeren Platte 10 gehalten wird, wird aus einer Federstahlplatte gefertigt und umfasst die kontinuierliche Sicke 21. Die kontinuierliche Sicke 21 umfasst gekrümmte Sickenabschnitte 21a, welche die entsprechenden Brennraumlöcher 1 umgeben, um deren Umgebung abzudichten, einen linearen gemeinsamen Abschnitt oder gemeinsame Sicke 23 und einen gekrümmten Verbindungsabschnitt oder Verbindungssicke 24. Es sind nämlich in dem Zwischenbereich 5 zwischen den zwei benachbarten Brennraumlöchern 1 die gekrümmten Sickenabschnitte 21a um die entsprechenden Brennraumlöcher 1 zusammengeführt und bilden eine gemeinsame Sicke 23. Mit anderen Worten ist die gemeinsame Sicke 23 zwischen den Sickenschnitteilen 22 angeordnet. Die Breite der Sicke der gemeinsamen Sicke 23 ist gleich zu der Breite der gekrümmten Abschnitte 21a, die um das Brennraumloch 1 angeordnet sind, oder sie kann breiter sein.
In der Dichtung sind die Wasserlöcher 2 gleich außerhalb der Sickenschnittbereiche 22 angeordnet und die Verbindungssicken 24 sind zwischen den gekrümmten Sickenabschnitten 21a angeordnet. Ein runder Dichtungsabschnitt, der die Umgebung des Wasserlochs 2 umgibt, wird durch die gekrümmten Sickenabschnitte 21a und die Verbindungssicke 24 gebildet. Folglich ragen Teile 21b der gekrümmten Sickenabschnitte 21a leicht in Richtung der Brennraumlöcher 1 hervor. Im übrigen werden die Zentren der entsprechenden, oben beschriebenen Sicken durch einfach gepunktete Strichpunktlinien in 2 gezeigt.
Demgegenüber ist die Dichtungsplatte 30 außerhalb der Sickenplatte 20 angeordnet und liegt an der gekrümmte Sicke 21a, der gemeinsame Sicke 23 und der Verbindungssicke 24 an, um die aufeinanderliegenden Abschnitte abzudichten. Die Dichtungsplatte 30 hat um die Brennraumlöcher 1 herum vertiefte Abschnitte 30a, an denen die Flansche 11 ansetzen. Die Tiefe der vertieften Abschnitte 30a ist geringer als die Tiefe der Flansche 11. Wenn die Dichtung angezogen wird, wird deshalb der Oberflächendruck ohne Elastizität an den Flanschen 11 gebildet und der Oberflächendruck mit Elastizität an den kontinuierlichen Sicken 21 gebildet.
Wie in 5 gezeigt ist, kann anstatt der Dichtungsplatte 30 eine Dichtungsplatte 31, die an der kontinuierliche Sicke 21 der Sickenplatte 20 anliegt, und eine äußere Platte 32, die auf die Dichtungsplatte 31 aufgesetzt ist, benutzt werden, um derart die Dichtungsplatte 31 abzudecken und zu unterstützen. Der Oberflächendruck bei der Sicke 21 wird durch die Dichtungsplatte 31 unterstützt.
Weil die Wasserlöcher 2 nahe des Zentrums des Zwischenbereichs 5 zwischen den Brennraumlöchern 1 angeordnet sind, sind in der Erfindung Teile 11a des Flansches 11 nahe den Brennraumlöchern 1 ausgebeult und Mittelbereiche 11b der Flansche 11, die zwischen den Wasserlöchern 2 liegen, sind gerade.
Die Mittelbereiche 11b umgeben die gemeinsame Sicke 23 sandwichartig, um zwischen den Brennraumlöchern 1 sicher abzudichten.
Im übrigen ist es nicht immer notwendig mehrere Metallplatten, welche die Dichtung so wie oben beschrieben bilden, aufeinander zu schichten, sondern es ist ausreichend, dass die kontinuierliche Sicke 21, welche die gekrümmte Sicke 21a, die gemeinsame Sicke 23 und die Verbindungssicke 24 umfasst, in einer der oben beschriebenen Metallplatten vorhanden ist und die Dichtungsplatte 30 an diese Sicke anliegt.
Weil die Umgebung der Wasserlöcher 2, die sich außerhalb der Sickenschnittteile 22 zwischen den Brennraumlöchern 1 befinden, von gekrümmten Sicken 21a, welche die Brennraumlöcher 1 umgeben, und den Verbindungssicken 24 umgeben und abgedichtet wird, kann in der Metalldichtung, die wie oben beschrieben strukturiert ist, das Wasserloch 2 in dem Zwischenbereich außerhalb des Schnittteils 22 zwischen zwei benachbarten Brennraumlöchern 1 angeordnet sein.
Außerdem umfasst die Metalldichtung der Erfindung die äußere Platte 10, die um die Brennraumlöcher 1 gebogen ist, um mehrere der Metallplatten zu fixieren, die Sickenplatte 20, welche die Sickenabschnitte 21a, 23 und 24 umfasst, und die Dichtungsplatte, die an den die Sicken 21a, 23 und 24 anliegt. Dementsprechend kann die kleine, zwischen benachbarten Brennraumlöchern und der Umgebung des Wasserlochs 2 liegende Fläche 5 wirksam durch die kontinuierliche Sicke 21 abgedichtet werden.
Wie oben beschrieben, kann entsprechend der Metalldichtung der Erfindung das Wasserloch nahe an dem Brennraumloch, außerhalb des Sickenschnittteils angeordnet werden. Weiterhin kann in der Dichtung, in der mehrere Metallplatten aufeinander aufgebracht sind, der enge Abschnitt zwischen den benachbarten Brennraumlöchern und der Umgebung der Wasserlöcher wirksam durch die Sicke abgedichtet werden.

Claims

Mehrlagenmetalldichtung für einen Verbrennungsmotor mit mehreren Zylinderbohrungen und mindestens einem Wasserloch, umfassend: eine erste Metallplatte (20), welche mehrere erste Löcher (1) entsprechend den Zylinderbohrungen, mindestens einen Zwischenbereich (5) zwischen zwei der ersten Löcher, mindestens ein dem mindestens einen Wasserloch entsprechendes und in dem Zwischenbereich angeordnetes zweites Loch (2) und eine kontinuierliche Sicke (21), welche um die ersten und zweiten Löcher angeordnet ist, aufweist, wobei die Sicke einen linearen gemeinsamen Abschnitt (23), welcher in dem Zwischenbereich angeordnet ist, und gekrümmte Randabschnitte (21a), welche von dem geradlinigen gemeinsamen Abschnitt in der Nähe des mindestens einen zweiten Lochs auseinanderlaufen, um das erste und das mindestens eine zweite Loch teilweise zu umgeben, aufweist, und eine zweite Metallplatte (10), welche einen auf der ersten Metallplatte (20) geschichteten Hauptabschnitt (10a), dritte und vierte Löcher entsprechend den ersten und zweiten Löchern, gekrümmte Abschnitte (10b), welche in den entsprechenden ersten Löchern angeordnet sind, und Flansche (11), welche sich von den entsprechenden gekrümmten Abschnitten erstrecken und teilweise über dem ersten Metall angeordnet sind, um die erste Metallplatte zwischen dem Hauptabschnitt und dem Flansch sandwichartig anzuordnen, aufweist, wobei die Mehrlagenmetalldichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Sicke (21) auf der ersten Metallplatte (20) ferner einen sich zwischen den gekrümmten Randabschnitten (21a) erstreckenden gekrümmten Verbindungsabschnitt (24) aufweist, um das mindestens eine zweite Loch teilweise zu umgeben, so dass das mindestens eine zweite Loch durch die gekrümmten Randabschnitte (21a) und den gekrümmten Verbindungsabschnitt (24) vollständig umgeben ist, und dass jeder Flansch (11) eine geradlinige Kante (11b) an dem Zwischenbereich (5) aufweist, um den geradlinigen gemeinsamen Abschnitt (23) zwischen zwei der geradlinigen Kanten sandwichartig anzuordnen.
Mehrschichtmetalldichtung nach Anspruch 1, wobei jeder Flansch (11) ferner eine gekrümmte Einbuchtung (11a), welche außerhalb des mindestens einen zweiten Lochs angeordnet ist, zwischen der geradlinigen Kante (11b) und der gekrümmten Kante aufweist.
Mehrlagenmetalldichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der gekrümmte Verbindungsabschnitt (24) und Teile von zwei gekrümmten Umgebungsabschnitten (21a) eine kreisförmige Sicke um das zweite Loch herum ausbilden.
Mehrlagenmetalldichtung nach einem der Ansprüche 1–3, welche ferner eine auf der ersten Metallplatte (20) geschichtete dritte Metallplatte (30) umfasst, um die erste Metallplatte zwischen dem Hauptabschnitt (10a) und der dritten Metallplatte (30) sandwichartig anzuordnen.
Mehrlagenmetalldichtung nach Anspruch 4, wobei die dritte Metallplatte (30) einen mit der Sicke (21) geschichteten dicken Abschnitt und einen mit dem Flansch (11) geschichteten dünnen Abschnitt aufweist.
Mehrlagenmetalldichtung nach Anspruch 4 oder 5, welche ferner eine auf der dritten Metallplatte geschichtete und über der gesamten Sicke (21) angeordnete vierte Metallplatte (31) umfasst.
Mehrlagenmetalldichtung nach einem der Ansprüche 1–6, wobei die ersten und zweiten Metallplatten (20, 10) ferner zwei Bolzenlöcher (3) aufweisen, um den Zwischenbereich und die zweiten und vierten Löcher dazwischen sandwichartig anzuordnen.
Mehrlagenmetalldichtung nach Anspruch 7, wobei die Bolzenlöcher (3) und die zweiten und vierten Löcher symmetrisch zueinander in Bezug auf eine Linie, welche Mittelpunkte der zwei ersten Löcher (1), die zueinander benachbart angeordnet sind, verbindet, angeordnet sind.