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Hintergrund
der Erfindung und Stand der Technik
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Zylinderkopfdichtung mit unterschiedlichen
Dicht- oder Verstärkungsbeschichtungen.
Insbesondere wird beim Festziehen der Schrauben, wenn der Motor
zusammengebaut wird, der Unterschied zwischen dem Abdichtungsdruck,
welcher um das Loch für
die äußere Zylinderbohrung
ausgebildet wird, und dem, welcher um das Loch für die innere Zylinderbohrung ausgebildet
wird, verringert, um die Abdichtungseigenschaft um die Löcher für die Zylinderbohrungen zu
verbessern.
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Wie
in 7 gezeigt, weist eine Zylinderkopfdichtung 11 mit
mehreren Löchern
für die
Zylinderbohrungen zum Abdichten zwischen einem Zylinderkopf und
einem Zylinderblock Löcher 13 für die Zylinderbohrungen, Öllöcher 15,
Wasserlöcher 16 und
Bolzenlöcher 17, 18 auf.
Ferner, um in den Verbrennungskammern erzeugte Verbrennungsgase, durch
eine Ölverteilung
zirkulierendes Öl
und Wasser in einem Wassermantel abzudichten, weist die Dichtung 11 Dichtungsmittel,
wie z.B. Sicken 12 und Dichtringe 14 zum Bereitstellen
geeigneter Dichtungsdrücke
auf die jeweiligen abzudichtenden Löcher auf.
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Insbesondere,
da Hochtemperatur- und Hochdruckverbrennungsgase um die Löcher 13 für die Zylinderbohrungen
erzeugt werden, wenn der Motor betrieben wird, sind Abdichtungen
um die Löcher 13 besonders
wichtig. Deshalb wird eine Metallplatte mit herausragender mechanischer
Festigkeit und Haltbarkeit für
die Dichtung verwendet und Sicken 12 zum Ausbilden von
Hauptabdichtungsabschnitten werden um die Löcher 13 für die Zylinderbohrungen
angeordnet, um hohe Abdichtungseigenschaften durch die Sicken 12 zu
erzielen.
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Ferner
sind in die Bolzenlöcher 17, 18 (nicht gezeigte)
Kopfbolzen eingesetzt und die Dichtung ist zwischen dem (nicht gezeigten)
Zylinderkopf und dem (nicht gezeigten) Zylinderblock sandwichartig angeordnet
und durch die Kopfbolzen angezogen. Die Bolzenlöcher 17, 18 sind
angeordnet, um die Löcher 13 für die Zylinderbohrungen
zu umgeben, um sicher um die Zylinderbohrungen abzudichten.
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Im Übrigen werden
die Anzugsdrücke
durch die Kopfbolzen, welche durch die Bolzenlöcher 17 verlaufen,
auf die Stellen oder Bereiche A in 7 angewendet,
während
die Anzugsdrücke
durch die Kopfbolzen, welche durch die Bolzenlöcher 18 verlaufen,
auf die Bereiche B in 7 angewendet werden. Die Oberflächendrücke werden
durch Anziehen der Kopfbolzen ausgebildet.
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In
dem Fall, dass die Zylinderkopfdichtung 11 gemäß dem Stand
der Technik zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock installiert
ist, kann die Funktion zum Abdichten des Verbrennungsgases nicht
ausreichend erzielt werden, falls die Dichtungsdrücke durch
die Anzugskräfte
der Bolzen zu schwach sind. Andererseits, falls die Dichtungsdrücke durch
die Anzugskräfte
der Bolzen zu stark sind, bewirkt dies Schäden an den Sicken oder Kriechverformungen
an den Sicken. Somit können
die Dichtungseigenschaften der Sicken nicht über einen langen Zeitraum aufrechterhalten
werden. Deshalb ist es notwendig, die Bolzen mit geeigneten Anzugsdrücken anzuziehen,
so dass die Dichtungsdrücke,
welche durch die Anzugsdrücke
der Bolzen erzeugt werden, eine ausreichende Abdichtungseigenschaft
für einen
langen Zeitraum bereitstellen können.
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Wenn
die Zylinderkopfdichtung 11 auf dem Zylinderblock zusammen
mit dem Zylinderkopf installiert wird, werden zu diesem Zweck die
Bolzen gemäß der vorbestimmten
Reihenfolge angezogen. Um das gleiche Anzugsmoment für die Bolzen
bereitzustellen, werden die Bolzen zusätzlich mit einem Drehmomentschlüssel angezogen.
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Bei
der Dichtung 11 ist, wie in 7 gezeigt, der
Abdichtungsbereich B, auf welchen die Anzugskräfte der Bolzen, die durch die
Bolzenlöcher 18 verlaufen,
angewendet werden, sehr klein im Vergleich zu dem Bereich A, auf
welchen die Anzugskräfte
der Bolzen, die durch die Bolzenlöcher 17 verlaufen,
ausgeübt
werden. Deshalb werden die Oberflächendrücke, welche auf den Bereich
A wirken, sehr klein im Vergleich zu den Oberflächendrücken, welche auf den Bereich
B wirken, so dass die Sicken 12 in den Bereichen B mehr
als notwendig starken Anzugsdrücken
ausgesetzt werden. Somit werden an der Dichtung 11 nicht
die gleichen Anzugsdrücke
erzielt, und dadurch derartige Probleme bewirkt, dass der Zylinderkopf
wie ein Bogen leicht gekrümmt
wird, um die untere Oberfläche
davon zu verformen und um das Dichtungsvermögen zu verringern.
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Bei
dieser Dichtung werden ungleiche Drücke auf die Sicken angebracht
während
der Motor betrieben wird. Deshalb werden sich die Sicken voraussichtlich
kriechdehnen.
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Für den Fall,
dass das Anzugsmoment für die
Bolzen, welche durch die Bolzenlöcher 18 an
beiden Endbereichen der Dichtung 11 verlaufen, geringer
ausgeführt
wird als das für
die Bolzen, welche durch die Bolzenlöcher 17 in dem mittleren
Bereich verlaufen, kann die unter Druck ausgebildete Oberfläche eben
gebildet werden. In diesem Fall sind jedoch die Abdichtungsdrücke insgesamt
unzureichend, so dass die ausreichenden Abdichtungseigenschaften
nicht erzielt werden.
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Um
die Probleme zu lösen,
werden in den japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichungen Nr. 6-32828
und Nr. 6-32829 Hilfssicken oder Beilagen an den Umfängen der
Löcher
für die
Zylinderbohrungen, welche an beiden Endbereichen der Dichtung angeordnet
sind, ausgebildet. Wenn die Kopfbolzen mit dem gleichen Anzugsmoment
angezogen werden werden die Abdichtungsdrücke gleich gebildet, sogar wenn
die Abdichtungsbereiche, auf welche die Anzugskräfte der Kopfbolzen angewendet
werden, unterschiedlich sind. In diesem Fall werden die ausreichenden
Oberflächendrücke erzielt,
während
die Verformung des Zylinderkopfes verhindert wird.
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Die
Hilfssicken und Beilagen verteilen große Abdichtungsoberflächendrücke, welche
auf die Sicken ausgeübt
werden, als die Hauptabdichtung an den zwei Endbereichen der Dichtung.
Da die Höhen der
zusammengedrückten
Dichtungen im Wesentlichen gleich für die gesamten Löcher für die Zylinderbohrungen
in dem Zustand, wo die Dichtung zwischen dem Zylinderkopf und dem
Zylinderblock gehalten wird, ist, wird demzufolge die Verformung
oder Verbiegung des Zylinderkopfs, welcher gegen die Zylinderkopfdichtung
in dem zusammengedrückten
Zustand stößt, unterdrückt.
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Da
jedoch die Hilfssicke und die Beilage ein Verteilen der Abdichtungsoberflächendrücke bewirken,
sind die Abdichtungsoberflächendrücke, welche um
die Löcher
für die
Zylinderbohrungen an den Endbereichen ausgebildet werden, und die
Abdichtungsoberflächendrücke, welche
um die Löcher
für die
Zylinderbohrungen in dem mittleren Bereich ausgebildet werden, nicht
ausgeglichen. Durch Erhöhen
der Abdichtungsoberflächendrücke um die
Löcher
für die Zylinderbohrungen
an den Endbereichen werden die ausreichenden Abdichtungsoberflächendrücke an dem
Loch für
die Zylinderbohrung, welche in dem mittleren Bereich angeordnet
ist, erzielt.
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Demzufolge
ist eine große
Anzugskraft erforderlich. In dem Fall, dass der Zylinderkopf und
der Zylinderblock aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet sind,
um das Gewicht des Motors zu reduzieren, werden der Zylinderkopf
und der Zylinderblock wahrscheinlich beschädigt, wenn der Zylinderkopf und
der Zylinderblock die große
Anzugskraft aufnehmen.
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Wenn
eine Hilfssicke oder eine Beilage ausgebildet sind, erfordert dies
ferner einen Raum für
die Hilfssicke oder die Beilage, da die Hilfssicke oder Beilage
innerhalb oder außerhalb
der Hauptsicke angeordnet ist. Da die Kopfdichtung kleiner angefertigt wird,
wenn der Motor kleiner angefertigt wird, ist es schwierig, die Hilfssicke
oder Beilage in einem Aufbau anzuordnen.
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In
dem Fall, dass Beilagen verwendet werden, müssen sehr dünne Beilagen genau hergestellt werden
und an einer Platte für
die Zylinderkopfdichtung angebracht oder angeordnet werden. Deshalb erfordert
es Arbeitskraft und Kosten bei einer Fertigung und Lagerung der
Beilagen und erhöht
die Herstellungskosten.
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Andererseits
wird ein Material, wie z.B. Kunststoff mit Hitze und Druck beständigen Eigenschaften,
auf einen Teil einer Sicke durch Siebdruck und dergleichen beschichtet,
um eine Oberflächendruckverstärkungsbeschichtung
zum Verstärken
und Erhöhen
des Oberflächendruckes
auf die Dichtung bereitzustellen. Dieses Verfahren kann einen Schaden
an dem Zylinderkopf, welcher aus einer verhältnismäßig weichen Aluminiumlegierung ausgebildet ist,
verhindern. Die
EP 0 833 087 offenbart
eine Zylinderkopfdichtung gemäß dem Oberbegriff
nach Anspruch 1.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zylinderkopfdichtung wie zuvor
aufgeführt
bereitzustellen, wobei die Oberflächendrücke um die Zylinderbohrungen
im Wesentlichen gleich gebildet werden.
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden
Beschreibung der Erfindung ersichtlich werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Eine
Zylinderkopfdichtung der Erfindung wird für einen Verbrennungsmotor mit
mindestens drei Zylinderbohrungen verwendet. Die Dichtung ist aus
einer ersten Metallplatte, welche sich im Wesentlichen über einen
gesamten abzudichtenden Bereich erstreckt, und einer ersten Verstärkungsbeschichtung ausgebildet.
Die erste Metallplatte weist zwei Endlöcher, mindestens ein Innenloch,
welches sandwichartig zwischen den beiden Endlöchern angeordnet ist, und Sicken,
welche die entsprechenden Löcher
umgeben, auf. Die zwei Endlöcher
und das mindestens eine Innenloch sind linear angeordnet, um den
Zylinderbohrungen des Motors zu entsprechen, und weisen Randabschnitte
um die Löcher
herum auf. Die erste Verstärkungsbeschichtung
ist um den Randabschnitt des mindestens einen Innenlochs derart
aufgetragen, dass Dichtungsdrücke
ausgebildet werden, welche um die zwei Endlöcher und das mindestens eine
Innenloch im Wesentlichen gleich sind.
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Die
Zylinderkopfdichtung weist ferner zweite Verstärkungsbeschichtungen auf, welche
um die Randabschnitte der zwei Endlöcher aufgetragen sind. In diesem
Fall ist die Dicke der ersten Verstärkungsbeschichtung größer als
die der zweiten Verstärkungsbeschichtung.
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Die
Verstärkungsbeschichtungen
können aus
der Gruppe bestehend aus Epoxydharz, Phenolharz, Phenoxylharz, Fluorkunststoff
und Polyamidimid ausgewählt
werden. Eine gewünschte
Form der Verstärkungsbeschichtung
kann durch Siebdrucken oder Spritzen mit einer Maske aufgebracht
werden. In dem Fall, dass erste und zweite Verstärkungsbeschichtungen ausgebildet
werden, können
die Verstärkungsbeschichtungen
eine Schicht mit unterschiedlichen Dicken oder mehrere Schichten
aufweisen, um die Dicke durch Ändern
der Anzahl der Schichten zu ändern.
Insbesondere Phenoxylharz weist eine Hitzebeständigkeit über 200°C auf und Phenoxylharz ist in
Anbetracht von Funktionsfähigkeit
und Beschichtungseigenschaften das am meisten bevorzugte.
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Bei
der Zylinderkopfdichtung mit mehr als drei Löchern für die linear angeordneten Zylinderbohrungen
kann, da die Verstärkungsbeschichtung
dick ausgebildet ist oder nur um den Randabschnitt des inneren Lochs
für die
Zylinderbohrung, wo der Anzugsdruck verhältnismäßig gering ist, ausgebildet
ist, der Oberflächenabdichtungsdruck
an dem Randabschnitt des Innenlochs für die Zylinderbohrung im Wesentlich
gleich zu der an den Umfangsrändern
der Endlöcher
für die
Zylinderbohrungen ausgebildet werden. Deshalb ist es möglich, den Oberflächendruck
für das
Innenloch, wo der Abdichtungsdruck verhältnismäßig gering ist, zu verstärken, um
das Abdichtungsvermögen
zu verbessern.
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Ferner
ist kein großes
Anzugsdrehmoment erforderlich und die großen Abdichtungsoberflächendrücke werden
nicht auf die Sicken um die Endlöcher angewendet.
Deshalb werden eine Kriech verformung und Schäden der Sicken um die Endlöcher verhindert,
um die Haltbarkeit zu verbessern.
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Da
die Kriechverformung und Schäden
der Sicken in dem Zustand; in dem die Dichtung zwischen dem Zylinderblock
und dem Zylinderkopf installiert ist, vermieden werden können, kann
die Dichtung die Dicke um die gesamten Löcher für die Zylinderbohrungen gleich
halten. Deshalb wird die Verformung des Zylinderkopfs, welcher gegen
die Dichtung in dem zusammengedrückten
Zustand stößt, verhindert.
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Wenn
die Verstärkungsbeschichtungen durch
Siebdrucken angefertigt werden, können die Beschichtungen einfach
angefertigt werden, sogar wenn die Beschichtungen komplizierte Formen
aufweisen. Ferner können
die Dicken der Beschichtungen einfach durch Mehrfachdrucke geändert werden und
die Beschichtungen können
mit angemessenen Dicken gemäß den Abschnitten
der Dichtung einfach ausgebildet werden.
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Bei
den Mehrfachdrucken können
die Verstärkungsbeschichtungen
in verschiedenen Formen und Dicken ausgebildet werden. Es ist ferner
möglich eine
Mehrfachstruktur mit unterschiedlichen Materialien bereitzustellen.
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Im Übrigen kann
die Dichtung der Erfindung aus einer oder mehrerer Metallplatten
ausgebildet sein. Zusätzlich
zu der obigen Verstärkungsbeschichtung
kann die Dichtung ferner eine weitere Beschichtung aufweisen.
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Bei
der Zylinderkopfdichtung werden die ersten und zweiten Verstärkungsbeschichtungen
auf und um die jeweiligen Sicken ausgebildet. Die ersten und zweiten
Verstärkungsbeschichtungen
können aus
mehreren Beschichtungsschichten ausgebildet sein, welche auf zwei
Seiten der ersten Metallplatte aufgetragen sind. Die ersten und
zweiten Verstärkungsbeschichtungen
weisen eine hitzebeständige Eigenschaft
und eine Komprimierbarkeit auf, um die Oberflächendrücke der Sicken zu verstärken.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Draufsicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung einer
Zylinderkopfdichtung mit mehreren Zylindern;
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2(a) und 2(b) sind
vergrößerte Schnittansichten
entlang einer Linie 2(a)-2(a) bzw. einer Linie 2(b)-2(b) in 1;
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3(a) und 3(b) sind
Schnittansichten ähnlich
zu 2(a) bzw. 2(b) einer
zweiten Ausführungsform
der Zylinderkopfdichtung der Erfindung;
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4(a) und 4(b) sind
Schnittansichten ähnlich
zu 2(a) bzw. 2(b) einer
dritten Ausführungsform
der Zylinderkopfdichtung der Erfindung;
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5(a) und 5(b) sind
Schnittansichten ähnlich
zu 2(a) bzw. 2(b) einer
vierten Ausführungsform
der Zylinderkopfdichtung der Erfindung;
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6(a) und 6(b) sind
Schnittansichten ähnlich
zu 2(a) bzw. 2(b) einer
fünften
Ausführungsform
der Zylinderkopfdichtung der Erfindung; und
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7 ist
eine Draufsicht einer herkömmlichen
Zylinderkopfdichtung.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Nun
werden die speziellen Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt werden.
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Wie
in 1 gezeigt, ist einer Zylinderkopfdichtung 1 für einen
Motor mit mehr als drei Zylinderkammern hergestellt, um linear angeordnete
Verbrennungskammern abzudichten. Die Dichtung 1 weist eine
Basisplatte 10 mit Löchern
darin auf, wie z.B. Löchern 2 für Zylinderbohrungen, Öllöchern 7, Wasserlöchern 8 und
Bolzenlöchern 5, 6.
Ferner weist die Basisplatte 10 Sicken 3a, 3b um
die Ränder der
Löcher 2 für die Zylinderbohrung
als den Hauptabdichtungsabschnitt und Dichtringe 9 um die Ränder der Öllöcher 7 und
Wasserlöcher 8 auf.
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In
die Bolzenlöcher 5, 6 werden
(nicht gezeigte) Kopfbolzen eingesetzt, nachdem die Zylinderkopfdichtung
sandwichartig zwischen einem (nicht gezeigten) Zylinderkopf und
einem (nicht gezeigten) Zylinderblock angeordnet wurde, und die
Bolzen angezogen. Die Bolzenlöcher 5, 6 sind
im Allgemeinen um die Löcher 2 zum
sicheren Abdichten um die Zylinderbohrungen angeordnet.
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Wie
in 2(a)–5(b) gezeigt,
sind Oberflächendruckverstärkungsbeschichtungen 4a–4f an
den Rändern
um die Löcher 2 für die Zylinderbohrungen
aufgetragen, um die Sicken 3a, 3b, welche die
Hauptdichtungsabschnitte ausbilden, zu bedecken. Beim Vergleichen
der Dicken der gesamten Verstärkungsbeschichtungen 4a–4f sind
die Verstärkungsbeschichtungen
um die Endlöcher
dünn ausgebildet
während
die Verstärkungsbeschichtungen
um das Innenloch dick ausgebildet sind.
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Die
Basisplatte 10 kann aus einem harten Metall ausgebildet
sein, wie z.B. einer Weichstahlplatte, einer Edelstahlplatte und
einer Federstahlplatte oder aus duktilem Metall, wie z.B. Kupfer
und Aluminium.
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Die
Verstärkungsbeschichtungen 4a–4f sind ausgebildet,
Härten
und Dicken derart aufzuweisen, dass, wenn die Verstärkungsbeschichtungen
zusammengedrückt
werden, die Verstärkungsbeschichtungen
verförmt
werden, aber nicht beschädigt
werden. Die Verstärkungsbeschichtungen
können
aus Epoxyharz, Phenolharz, Phenoxylharz, Fluorkunststoff oder Polyamidimidharz
hergestellt werden und werden durch Drucken, wie z.B. Siebdrucken
in den gewünschten
Formen aufgetragen. Angesichts von Funktionsfähigkeit und physikalischen
Merkmalen der Beschichtung wird Phenoxylharz am meisten bevorzugt.
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In
dem Fall, dass die Viskosität
des Harzes gering ist, kann die Beschichtung durch Spritzen oder Streichen
aufgetragen werden. Im Falle des Druckens kann eine Herstellung
der Dichtung einfach gebildet werden, da die Dicke der Beschichtungen
einfach durch Mehrfachdrucken geändert
werden kann.
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Ferner
kann eine Oberflächenbeschichtung auf
die gesamte Oberfläche
der Dichtung aufgetragen werden. Für die Oberflächenbeschichtung
ist es wünschenswert,
eine gute Haltbarkeit und Hitzebeständigkeitseigenschaft gegenüber abzudichtendem Verbrennungsgas
und abzudichtender Flüssigkeit, d.h. Öl und Wasser,
aufzuweisen und ferner Nachgiebigkeit und Rückbildungsfähigkeit für die zusammendrückende Verformung
aufzuweisen. Das Material kann ein gummiartiges Material sein, wie
z.B. NBR Gummi, Fluorkautschuk, Silikonkautschuk, Wasserstoff versetzter
Nitrilkautschuk.
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In
dem Fall, dass gummiähnliches
Material verwendet wird, kann es Fehlstellen, die auf dem Zylinderkopf
und dem Zylinderblock, gegen welche die Dichtung stößt, ausgebildet
sind, absorbieren oder ausfüllen.
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Für ein Harz
ist es möglich,
ein verhältnismäßig weiches
Harz, wie z.B. Epoxydharz, zu verwenden. In dem Fall, dass ein hartes
Harz verwendet wird, ist es möglich,
einen Oberflächendruck
zu erhöhen.
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In
einer ersten Ausführungsform
sind, wie in 2(a) und 2(b) gezeigt,
die Verstärkungsbeschichtungen 4a um
die Löcher 2 für die äußeren Zylinderbohrungen
ausgebildet und die Verstärkungsbeschichtungen 4b sind
um die Löcher 2 für die inneren
Zylinderbohrungen ausgebildet. Die Verstärkungsbeschichtungen 4a, 4b sind
derart aufgetragen, dass die Beschichtung 4a eine Dicke
ta kleiner als die Dicke tb der Beschichtung 4b aufweist.
In diesem Fall sind die Verstärkungsbeschichtungen 4a, 4b von
einer Schicht ausgebildet und die Dicken sind unterschiedlich.
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In
einer zweiten Ausführungsform
sind, wie in 3(a) und 3(b) gezeigt,
um die innere Zylinderbohrung zwei Verstärkungsbeschichtungen 4b, 4c ausgebildet,
während
die Beschichtung um die äußere Zylinderbohrung
die Verstärkungsbeschichtung 4a ist.
Die gesamten Dicken tb + tc der Verstärkungsbeschichtungen 4b und 4c sind
größer als
die Dicke ta der Verstärkungsbeschichtung 4a an
der äußeren Zylinderbohrung.
In diesem Fall werden die Verstärkungsbeschichtungen 4a, 4b gleichzeitig
ausgebildet, um die gleichen Dicken ta und tb aufzuweisen, und die
Verstärkungsbeschichtung 4c mit
der Dicke tc wird auf die Verstärkungsbeschichtung 4b geschichtet.
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Demzufolge
können
die Beschichtungen einfach ausgebildet werden.
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In
einer dritten Ausführungsform
ist die Verstärkungsbeschichtung 4a,
wie in 4(a) und 4(b) gezeigt,
an der äußeren Zylinderbohrung ausgebildet,
während
zwei Verstärkungsbeschichtungen 4b, 4c an
der inneren Zylinderbohrung durch Ändern der Oberflächen, auf
welche die Verstärkungsbeschichtungen
aufgetragen werden, ausgebildet sind. Die gesamten Dicken tb + tc
der Verstärkungsbeschichtungen 4b und 4c sind
größer als
die Dicke ta der Verstärkungsbeschichtung 4a an
der äußeren Zylinderbohrung.
In diesem Fall werden die Verstärkungsbeschichtungen 4a, 4b gleichzeitig
ausgebildet, um die gleichen Dicken ta und tb aufzuweisen, und die
Verstärkungsbeschichtung 4c mit
der Dicke tc wird auf einer Oberfläche 10c, welche unterschiedliche
zu einer Oberfläche 10b ist,
wo die Verstärkungsbeschichtung 4b mit
der Dicke tb ausgebildet ist, beschichtet. Demzufolge können die
Beschichtungen einfach ausgebildet werden.
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In
einer vierten Ausführungsform
ist die Kopfdichtung, wie in 5(a) und 5(b) gezeigt, aus Platten 10a, 10b, 10c ausgebildet.
Die Verstärkungsbeschichtungen 4a–4d sind
an beiden Oberflächen der äußeren Platten 10a, 10c für die äußeren bzw.
inneren Zylinderbohrungen ausgebildet. In Bezug auf die innere Zylinderbohrung
sind Verstärkungsbeschichtungen 4e, 4f an
der Platte 10b verschieden von den Platten 10a, 10c ausgebildet.
In diesem Fall sind die gesamten Dicken der Verstärkungsbeschichtungen 4a–4f um
die inneren Zylinderbohrungen größer als
die der Verstärkungsbeschichtungen 4a–4d.
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In
einer fünften
Ausführungsform
sind, wie in 6(a) und 6(b) gezeigt,
die Verstärkungsbeschichtungen
nicht um die äu ßeren Zylinderbohrungen
ausgebildet, während
die Verstärkungsbeschichtung 4b nur
um die innere Zylinderbohrung ausgebildet ist.
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In
den Ausführungsformen
sind, wie in 2(a)–6(b) gezeigt,
die grundlegenden Strukturen gezeigt. Es ist jedoch in Bezug auf
die Verstärkungsbeschichtungen
um die innere Zylinderbohrung möglich
die Dicke und Anzahl der Beschichtungen zu verändern, zusätzliches Beschichten auf einer
unterschiedlichen Oberfläche
oder zusätzliches
Beschichten auf einer unterschiedlichen Platte durchzuführen und
diese Beschichtungen durch geeignete Auswahl zu kombinieren.
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Im Übrigen sind
die Verstärkungsbeschichtungen 4a–4f ausgebildet,
um die Härte
und Dicke derart aufzuweisen, dass, wenn die Verstärkungsbeschichtungen
zusammengedrückt
werden, die Verstärkungsbeschichtungen
verformt werden, aber nicht beschädigt werden. Die Härte und
die Dicke sind in Abhängigkeit
von der Art und Größe des Motors
unterschiedlich, aber beispielsweise beträgt die Härte zwischen F und 6H Bleistifthärten; die
Dicke der Verstärkungsbeschichtung 4a um
die äußere Zylinderbohrung
beträgt
5 μm bis
150 μm;
und die Dicke der Verstärkungsbeschichtung 4b um
die innere Zylinderbohrung beträgt
10 μm bis
200 μm.
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In
der Zylinderkopfdichtung 1 ist wie zuvor angegeben in dem
Motor mit mehr als drei linear angeordneten Zylindern eine Oberflächendruckverstärkungsbeschichtung
dick um den inneren Zylinder, wo der Anzugsdruck verhältnismäßig gering
angewendet wird, ausgebildet, so dass der Oberflächendruck in hohem Maße verstärkt wird.
Dementsprechend können
im Wesentlichen gleiche Abdichtungsdrücke um die Löcher für die äußeren Zy linderbohrungen und
die innere Zylinderbohrung ausgebildet werden.
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Insbesondere
ist in einem Bereich, welcher durch einen Kopfbolzen in dem Bereich
A des inneren Zylinders angezogen wird, größer als der, welcher durch
einen Bolzen in dem Bereich B in dem äußeren Zylinder angezogen wird,
so dass der anfängliche
Oberflächendruck
in dem Bereich A unzureichend ist. Dementsprechend werden große Belastungen
auf die äußeren Sicken 3b angewendet,
was dadurch eine Kriechverformung oder Beschädigung der äußeren Sicken 3b bewirkt.
Ferner wird die Dicke der Dichtung in dem Zustand, in welchem die
Dichtung 1 zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock
installiert ist, wahrscheinlich an den Außenseiten dünn werden, so dass die untere
Seite des Zylinderkopfes, welcher gegen die Außenseiten stößt, verformt
werden kann, um die Verformung zu erhöhen. Diese Verformung wird
jedoch in der Erfindung vermieden.
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Deshalb
ist es möglich,
die Zylinderkopfdichtung derart auszubilden, dass die Oberflächendruckverstärkung um
die innere Zylinderbohrung, wo der Abdichtungsdruck gering ist,
gebildet werden kann, um die Abdichtungsfähigkeit zu erhöhen, und
die Verformung des Zylinderkopfes zu vermeiden, um die Haltbarkeit
zu erhöhen.
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Ferner
erfordert die Dichtung kein großes Anzugsdrehmoment.
Somit werden keine großen
Abdichtungsdrücke
auf die äußeren Sicken 3b an
den äußeren Zylindern
ausgeübt,
so dass die Kriechverformung und Beschädigung der Sicken 3b verhindert werden.
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Da
die Oberflächendruckverstärkungsbeschichtung
dick um den inneren Zylinder, wo der Anzugsdruck verhältnismäßig gering angewendet
wird, ausgebildet ist, wird in dem Motor mit mehr als drei linear
angeordneten Zylindern der Abdichtungsdruck an diesem Abschnitt
erhöht.
Dementsprechend können
im Wesentlichen gleiche Abdichtungsdrücke auf das Loch für die innere
Zylinderbohrung wie auf die Löcher
für die äußeren Zylinderbohrungen
angewendet werden, um die Abdichtungsfähigkeit zu verbessern.
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Da
der geeignete Abdichtungsoberflächendruck
durch die Anzugskraft, welche den geeigneten Abdichtungsoberflächendruck
um die Löcher
für die äußeren Zylinderbohrungen
erzeugt, um das Loch für
die innere Zylinderbohrung ausgebildet wird, ist ferner kein großes Drehmoment
zum Anziehen der Bolzen erforderlich und es wird kein überschüssiger Abdichtungsoberflächendruck
um die Löcher
für die äußeren Zylinderbohrungen
angewendet. Somit kann eine Kriechverformung und Beschädigung der Sicken
verhindert werden und eine Haltbarkeit wird verbessert.
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Die
Kriechverformung und Beschädigung der
Sicken wird verhindert und die Dichtung kann die gleiche Dicke für alle Bereich
um die Zylinderbohrungen in dem Zustand, wo die Dichtung zwischen
dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock installiert ist, aufrechterhalten.
Deshalb wird die Verformung des Zylinderkopfs, gegen welchen die
Dichtung stößt, verhindert.
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Im
Vergleich zu einer Hilfssicke und Beilage, welche innerhalb oder
außerhalb
der Sicke ausgebildet werden, kann die Beschichtung einfach auf
die Dichtung in einem beschränkten
Bereich aufgetragen werden, da die Oberflächendruckverstärkungsbeschichtung über der
Sicke angewendet werden kann.