DE602005001874T2

DE602005001874T2 - Zylinderkopfdichtung

Info

Publication number: DE602005001874T2
Application number: DE602005001874T
Authority: DE
Inventors: Tsunekazu Udagawa; Yuichi Kinoshita
Original assignee: Ishikawa Gasket Co Ltd
Current assignee: Ishikawa Gasket Co Ltd
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2005-03-04
Publication date: 2008-05-08
Anticipated expiration: 2025-03-05
Also published as: EP1574761B1; JP3949666B2; US7311309B2; KR20060043545A; JP2005256865A; DE602005001874D1; KR100690261B1; US20050200083A1; EP1574761A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zylinderkopfdichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Zylinderkopfdichtung wird durch die EP 0 508 017 A1 offenbart.
Herkömmlicherweise wird verbreitet eine Zylinderkopfdichtung vom Metallschichttyp verwendet, die durch Schichten einer Mehrzahl von Metallplatten gebildet wird, wobei ein umlaufender Abschnitt zum Erhöhen der Abdichtfähigkeit um ein Verbrennungsloch, das einer Verbrennungskammer eines Zylinderblocks entspricht, in den geschichteten Metallplatten gebildet ist und eine Deckschicht auf einem Teil des umlaufenden Abschnitts ausgebildet ist, wo ein Abdichtflächendruck ausgeübt wird, um zum Zeitpunkt des Festziehens einen Oberflächendruck zu erhalten.
Bei dieser Art Zylinderkopfdichtung kann jedoch die Deckschicht an dem umlaufenden Abschnitt reißen oder sich ablösen, wenn auf den umlaufenden Abschnitt wiederholt ein hoher Abdichtflächendruck ausgeübt wird. Daher ist es schwierig, zuverlässig einen Abdichtflächendruck zu gewährleisten.
Die technischen Merkmale der Erfindung dienen dazu, Probleme der Ausbildung von Rissen in der Deckschicht und des Ablösens der Deckschicht an dem umlaufenden Abschnitt um die Verbrennungskammer, wo hoher Oberflächendruck ausgeübt wird, auszuräumen und eine Zylinderkopfdichtung bereitzustellen, für die eine stabile Mikroabdichtung ausgebildet werden kann, während gleichzeitig ein Abdichtflächendruck an dem umlaufenden Abschnitt zuverlässig aufrechterhalten wird.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind der folgenden Beschreibung der Erfindung zu entnehmen.
Zusammenfassung der Erfindung
Um die vorstehenden Probleme zu lösen, ist eine erfindungsgemäße Zylinderkopfdichtung aus einer Mehrzahl von zusammengeschichteten Metallplatten ausgebildet und enthält ein einer Verbrennungskammer eines Zylinderblocks entsprechendes Verbrennungsloch. Eine erste Metallplatte, welche die vorstehende Dichtung ausbildet, wird durch eine Stahlplatte mit einem Metallüberzug aus Weichmetall auf mindestens einer Oberfläche derselben ausgebildet. Die erste Metallplatte ist um das Verbrennungsloch so umgefaltet, dass der Metallüberzug nach außen weist, um dadurch einen umgefalteten Abschnitt oder Flansch auszubilden, auf den ein Oberflächendruck zum Abdichten ausgeübt wird. Ein Abdichtabschnitt um das Verbrennungsloch wird durch den Metallüberzug an der vorderen und hinteren Fläche an dem umgefalteten Abschnitt hergestellt.
Bei der vorstehenden Zylinderkopfdichtung ist außerhalb des umgefalteten Abschnitts um das Verbrennungsloch der ersten Metallplatte eine zweite Metallplatte aufgeschichtet, und an einem erforderlichen Abschnitt auf der Außenfläche der Metallplatte außerhalb des umgefalteten Abschnitts ist eine Abdichtbeschichtung ausgebildet. Andererseits ist außerhalb des umgefalteten Abschnitts um das Verbrennungsloch der ersten Metallplatte eine zweite Metallplatte aufgeschichtet, und eine weitere Metallplatte ist weiterhin so aufgeschichtet, dass sie von dem umgefalteten Abschnitt der ersten Metallplatte gehalten wird. An einem erforderlichen Abschnitt auf der Außenfläche der Metallplatte außerhalb des umgefalteten Abschnitts kann eine Abdichtbeschichtung ausgebildet sein.
Weiterhin ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine auf die erste Metallplatte geschichtete und auf einer Seite gegenüber der ersten Metallplatte befindliche Metallplatte aus Federstahl ausgebildet, und der Metallüber zug wird durch Aluminium oder eine Aluminiumlegierung hergestellt.
Bei der Zylinderkopfdichtung mit der vorstehend beschriebenen Struktur befindet sich der Metallüberzug der ersten Metallplatte auf Front- und Rückseite an dem umgefalteten Abschnitt um das Verbrennungsloch, auf den hoher Oberflächendruck ausgeübt wird. Somit kann an dem umgefalteten Abschnitt eine stabile Mikroabdichtung hergestellt werden, indem die Affinität des Metallüberzugs genutzt wird, und es ist möglich, zuverlässig einen Abdichtflächendruck zu erhalten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine teilweise Draufsicht einer Zylinderkopfdichtung;
2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in 1; und
3 ist eine Schnittansicht ähnlich 2.
Detaillierte Beschreibung
1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform einer Zylinderkopfdichtung.
Die Zylinderkopfdichtung 1 ist zwischen einem Zylinderkopf und einem Zylinderblock verschiedenartiger Verbrennungsmotoren angeordnet. Die Dichtung wird ausgebildet, indem eine erste und eine zweite Metallplatte 2, 3, die mit Verbrennungskammern des Zylinderblocks entsprechenden Verbrennungslöchern 10 ausgebildet sind, geschichtet werden.
Die erste Metallplatte 2 wird durch eine Stahlplatte, zum Beispiel eine Platte aus Ulster-Stahl, ausgebildet, die auf mindestens einer Oberfläche mit einem Metallüberzug 2b aus Weichmetall, wie z. B. Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, versehen ist. Auch ist die erste Metallplatte 2 um ein Verbrennungsloch 10, d. h. an einem Krümmungsabschnitt 7a, so umgefaltet, dass der Metallüberzug 2b nach außen weist, um dadurch einen umgefalteten Abschnitt oder Flansch 7 auszubilden, auf den ein Abdichtflächendruck ausgeübt wird. Folglich schließt die erste Metallplatte 2 einen Grundab schnitt 2a, einen Krümmungsabschnitt 7a und einen Flansch 7 ein. Ein Abdichtabschnitt um das Verbrennungsloch 10 wird durch den aus Weichmetall hergestellten Metallüberzug 2b auf der vorderen und hinteren Außenfläche an dem umgefalteten Abschnitt ausgebildet. Bei dem Weichmetall kann sich nicht nur um Metall vom Aluminiumtyp handeln, sondern auch um verschiedene Metalle, die für eine Mikroabdichtung um das Verbrennungsloch 10 geeignet sind.
Auch wird auf die erste Metallplatte 2 außerhalb des umgefalteten Abschnitts 7 um das Verbrennungsloch 10 eine zwei te Metallplatte 3 geschichtet. Die zweite Metallplatte 3 ist aus Federstahl hergestellt (zum Beispiel SUS3001) und schließt Wülste 6 an einem Abschnitt nahe dem umgefalteten Abschnitt 7 der ersten Metallplatte 2 ein. Auch sind eine Außenfläche der zweiten Metallplatte 3 und eine Außenfläche der ersten Metallplatte 2 außerhalb des umgefalteten Abschnitts mit Deckschichten 8, 9 zum Abdichten versehen. Die Deckschichten 8, 9 zum Abdichten können vollständig auf den Außenflächen beider Metallplatten oder teilweise auf erforderlichen Abschnitten der Metallplatten ausgebildet sein. Übrigens schließt in 1 eine Mehrzahl von um die Verbrennungslöcher 10 angeordneten Löchern Löcher für das Fließen von Wasser oder Öl oder für Bolzen zum Festziehen ein.
Bei der Zylinderkopfdichtung 1 mit der vorstehend be schriebenen Struktur befindet sich der Metallüberzug 2b auf der ersten Metallplatte 2 auf der oberen und unteren Außenfläche des umgefalteten Abschnitts um das Verbrennungsloch 10, auf den hoher Oberflächendruck ausgeübt wird. Somit werden Ablösung und Rissbildung unterdrückt, indem wirksam die Affinität oder Kontaktfähigkeit des Metallüberzugs 2b ausge nutzt wird, und an dem umgefalteten Abschnitt wird eine Mikroabdichtung stabil ausgebildet, so dass der Abdichtflächendruck zuverlässig erhalten wird.
Bei der vorstehenden Ausführungsform wird die Dichtung 1 von der ersten und der zweiten Metallplatte 2, 3 ausgebildet.
3, welche an einem Abschnitt ähnlich dem in 2 gezeigten geschnitten ist, zeigt eine Ausführungsform, bei der drei Metallplatten geschichtet sind.
Die Zylinderkopfdichtung 21 weist eine Grundstruktur ähnlich der der Ausführungsform in 2 auf, aber es sind drei Metallplatten geschichtet. Folglich umfasst die Dichtung 21 eine untere Metallplatte 22, die im Wesentlichen der ersten Metallplatte 2 der ersten Ausführungsform gleicht, eine darauf geschichtete Zwischenmetallplatte 23 und eine in einem umgefalteten Abschnitt 27 der unteren Metallplatte 22 gehaltene obere Metallplatte 24.
Die untere Metallplatte 22 wird von einer Stahlplatte, zum Beispiel einer Platte aus Ulster-Stahl, ausgebildet, die auf mindestens einer Oberfläche mit einem Metallüberzug 22b aus Weichmetall, wie z. B. Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, versehen ist. Die untere Metallplatte 22 ist um das Verbrennungsloch 10, d. h. an einem Krümmungsabschnitt 27a, so umgefaltet, dass der vorstehende Metallüberzug 22b nach außen weist, um dadurch einen umgefalteten Abschnitt 27 auszubilden, auf den ein Abdichtflächendruck ausgeübt wird. Folglich schließt die untere Metallplatte 22 einen Grundabschnitt 22a, den Krümmungsabschnitt 27a und den Flansch 27 ein. Durch den Metallüberzug 22b wird auf der oberen und unteren Außenfläche an dem umgefalteten Abschnitt ein Abdichtabschnitt ausgebildet.
Auch ist die Zwischenmetallplatte 23 so auf die untere Metallplatte geschichtet, dass sie sich außerhalb des umgefalteten Abschnitts 27 um das Verbrennungsloch 10 befindet.
Weiterhin ist die obere Metallplatte 24 aus Federstahl ausgebildet und schließt einen an dem umgefalteten Abschnitt 27 befindlichen Wulst 26 ein.
Auch sind auf der Außenfläche der unteren Metallplatte 22 und der Außenfläche der oberen Metallplatte außerhalb des umgefalteten Abschnitts Deckschichten 28, 29 zum Abdichten ausgebildet. Die Deckschichten 28, 29 können auf den gesamten Oberflächen beider Metallplatten oder teilweise an einem bedürftigen Abschnitt ausgebildet sein.
Die übrige Struktur und Funktionsweise der Zylinderkopfdichtung gemäß der Ausführungsform nach Anspruch 1 gleichen im Wesentlichen denen der Ausführungsform in 2.

Claims

Zylinderkopfdichtung (21) für einen Verbrennungsmotor, umfassend: eine erste Metallplatte (22), die sich im Wesentlichen über eine Gesamtfläche der Dichtung erstreckt und die aufweist: einen Grundabschnitt (22a), mindestens ein Loch (10), das einer Zylinderbohrung des Motors entspricht, einen Krümmungsabschnitt (27a) zum Definieren des mindestens einen Lochs (10) und einen Flansch (27), der sich von dem Krümmungsabschnitt (27a) erstreckt, so dass er sich über dem Grundabschnitt (22a) befindet, und einen Metallüberzug (22b), der auf der ersten Metallplatte (22) ausgebildet ist, wobei der Metallüberzug (22b) aus einem für die Schaffung einer Mikroabdichtung geeigneten Metall ausgebildet ist und auf mindestens einer Oberfläche des Grundabschnitts (22a), des Krümmungsabschnitts (27a) und des Flansches (27) der ersten Metallplatte (22) angeordnet ist, so dass er von der Dichtung nach außen weist, um dadurch durch den Metallüberzug (22b) einen Abdichtabschnitt auszubilden, eine zweite Metallplatte (24), die auf dem Grundabschnitt (22a) auf einer Seite des Flansches (27) angeordnet ist, und mindestens eine Deckschicht (28, 29), die auf einer Außenfläche der zweiten Metallplatte (24) oder einer Außenfläche des Metallüberzugs (22b) außerhalb des Flansches (27) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Metallplatte (24) einen zwischen dem Flansch (27) und dem Grundabschnitt (22a) befindlichen inneren Abschnitt und einen Wulst (26) an dem inneren Abschnitt einschließt, wobei eine dritte Metallplatte (23) zwischen dem Grundabschnitt (22a) und der zweiten Metallplatte (24) außerhalb des Flansches (27) angeordnet ist.
Zylinderkopfdichtung (21) nach Anspruch 1, wobei die zweite Metallplatte (24) aus Federstahl ausgebildet ist.
Zylinderkopfdichtung (21) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Metallüberzug (22b) durch Aluminium oder eine Aluminiumlegierung ausgebildet wird.
Zylinderkopfdichtung (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die weiterhin Deckschichten (28, 29) zum Abdichten umfasst, die auf der Außenfläche der ersten Metallplatte (22) und der Außenfläche der zweiten Metallplatte (24) außerhalb des umgefalteten Abschnitts ausgebildet sind.