KR100601496B1 - 엣지 대 엣지 스톱 링을 포함하는 실린더 헤드 개스킷 - Google Patents

엣지 대 엣지 스톱 링을 포함하는 실린더 헤드 개스킷 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연소 챔버에 대응하는 적어도 하나의 개구(114)를 가지는 실린더 헤드 개스킷에 관한 것인데, 개스킷은 적어도 두 개의 소위 외부 플레이트(112), 적어도 하나는 개구를 둘러싸며, 개구의 엣지로부터 약간 이격되어진 곳에 위치한 원형의 리브(116) 및 외부 플레이트들(112) 사이에 위치한 지지 플레이트(118)를 포함하는데, 지지 플레이트는 환형의 웨지 모양으로 개구(114)에 대응하는 내부 직경과 지지 플레이트의 개구에 실질적으로 맞춰진 외부 직경을 가지는 스톱 링(120)이 엣지 대 엣지로 배치되는 공간을 한정하기 위하여 외부 플레이트의 개구(114) 보다 더 큰 직경의 개구를 포함한다. 본 발명은 지지 플레이트(118)의 접촉 면적이 스톱 링(120)의 반대편 접촉 면적보다 크다는 것을 특징으로 한다.

Description

엣지 대 엣지 스톱 링을 포함하는 실린더 헤드 개스킷{CYLINDER-HEAD GASKET COMPRISING AN EDGE-TO-EDGE STOP RING}
본 발명은 개스킷, 특히 엣지 대 엣지 스톱 링을 포함하는 실린더 헤드 개스킷에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 적어도 하나가 리브화된 적어도 두 개의 플레이트를 포함하는 다중 실린더 헤드 개스킷에 적합한 것이다.
도 1에 예시된 실시예에 따르면, 실린더 헤드 개스킷(10)은 연소 챔버의 개구에 대응하는 적어도 하나의 개구(14)를 갖는 두 개의 플레이트(12)를 포함하며, 상기 두 개의 플레이트들 중 적어도 하나, 바람직하게는 두 개가, 각각의 개구의 주변에 상기 개구로부터 이격되어 제공되는 하나의 리브(16)를 포함하며, 상기 리브들은 개스킷의 내측으로 변형된다.
또한, 개스킷(10)은 상기 두 개의 외부 플레이트들(12) 사이에 배치되는 하나의 지지 플레이트(18) 및 마주보는 리브들(16), 그리고 환형 웨지 모양의 스톱 링(20)을 포함한다. 상기 환형 엣지 모양의 스톱 링은 상기 개구(14)의 내부 직경에 대응하는 내부 직경, 및 상기 리브의 외부 직경 보다 작은 외부 직경을 가진다. 상기 스톱 링은 그 지지 플레이트(18)의 연장부를 따라 엣지 대 엣지로 배치된다.
스톱 링(20)은 리브들의 파손을 제한하는 리미터 및 제 1 실링 배리어를 형성하기 위해 지지 플레이트의 두께(X2)보다 큰 두께(X1)를 가진다. 그러나, 스톱 링은 이용 중에 외부 플레이트의 변형을 제한하기 위해 적어도 하나의 외부 플레이트(12)의 볼트(vault)의 형성을 허용한다.
선행 기술에 따르면, 지지 플레이트의 적어도 일 부분이 항상 리브들 사이에 삽입되어 있다. 지지 플레이트들은 매우 정밀하지는 않은 압연 제품들이며, 지지 플레이트들은 두께와 크기에 대한 허용 오차를 가지고 제조된다. 그러나, 실린더 헤드 개스킷의 양호한 성능을 보장하기 위해서는, 리브들이 삽입된 부재와 접촉할 때 리브들의 간격 설정을 매우 정밀하게 제어하는 것이 중요하다.
스톱 링이 보통 지지 플레이트에 의해 횡방향으로 그리고 외부 플레이트들에 의해 수직 방향으로 움직일 수 없지만, 외부 리브 플레이트들(12)의 가요성 때문에, 상기 스톱 링과 상기 지지 플레이트간의 강성 결합을 필요로 하며, 외부 리브 플레이트들의 가요성에 의해 지지 플레이트(18)와 외부 플레이트들(12) 중 하나와의 사이에 갭이 형성되어 스톱 링이 슬리핑(slipping)된다.
스톱 링(20)과 지지 플레이트(18)간의 결합은 일반적으로 용접(welding), 조이닝(joining) 등에 의해 실현된다. 출원인의 이름으로 출원된 특허 출원 FR-00.12669는 스톱 링의 반지름방향 팽창에 의해 스톱 링을 지지 플레이트 상에 부착하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 목적은 스톱 링과 지지 플레이트가 결합하지 않는 엣지 대 엣지 스톱 링을 포함하며, 상기 스톱 링의 위치가 완벽하게 한 자리에 유지되는, 새로운 실린더 헤드 개스킷을 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 일측으로는, 두 개 이상의 외부 플레이트로서, 하나 이상의 외부 플레이트가 개구를 둘러싸고 상기 개구의 엣지로부터 약간 이격되어 배치되는 원형 리브를 포함하는, 두 개 이상의 외부 플레이트와, 그리고 다른 일측으로는, 지지 플레이트로서, 상기 외부 플레이트들 사이에 배치되고 상기 외부 플레이트들의 개구 보다 더 큰 직경의 개구를 포함하여, 환형의 웨지 형상의 스톱 링이 배치되는 공간을 형성하여, 상기 스톱 링이 상기 개구의 내부 직경에 대응하는 내부 직경 및 상기 지지 플레이트의 개구에 실질적으로 맞추어지는 외부 직경을 가져서 엣지 대 엣지로 배치되는, 지지 플레이트를 포함하는, 연소 챔버에 대응하는 하나 이상의 개구를 가지는 실린더 헤드 개스킷에 있어서, 상기 지지 플레이트가 마주하는 상기 스톱 링의 접촉 면적 보다 큰 접촉 면적을 가지며, 상기 접촉 면적들 사이의 차이는 상기 지지 플레이트의 엣지의 소성 변형에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는, 실린더 헤드 개스킷을 제공한다.
선호하는 실시예에 따르면, 상기 엣지의 소성 변형은 스템핑에 의해 얻어지며, 상기 엣지가 약간 꺾어진, 바람직하게는 교대로, 스트립들을 형성하도록 커팅되며, 상기 스톱 링이 상기 리브 보다 더 큰 외부 직경을 가지며, 상기 스톱 링에서 적어도 상기 리브들 사이에 배치되는 부분의 치수가 정밀하다.
다른 특징들과 이점들은 하기의 발명의 장치에 대한 단일 예로 주어진 설명에서 첨부된 도면과 비교하여 나타날 것이다. 첨부된 도면들은 다음과 같다.
도 1은 선행 기술에 따른 실린더 헤드 개스킷의 단면도이며,
도 2는 다중-실린더 헤드 개스킷의 평면도이며,
도 3은 도 2의 실린더 헤드 개스킷의 단면도이며,
도 4a는 정지 상태에서 본 발명에 따른 실린더 헤드 개스킷의 단면도이며,
도 4b는 외부 플레이트의 유연성을 보여주는 본 발명에 따른 실린더 헤드 개스킷의 단면도이다.
상기 도면들 상에 엔진 블록의 연소 챔버에 대응하는 적어도 하나의 개구(114)를 가지는 적어도 두 개의 외부 플레이트(112)를 포함하는 실린더 헤드 개스킷(10)이 도시되어 있다. 외부 플레이트(112) 중 적어도 하나, 바람직하게는 두 개가 원형 리브(116)를 포함하고, 싱기 원형 리브는 개구(114)를 둘러싸며 개구(114)의 엣지로부터 약간 이격되어 배치되며, 상기 하나 혹은 두 개의 리브들은 개스킷의 내부로 변형된다.
알려진 방법으로, 하나의 중간의 지지 플레이트(118)가 외부 플레이트(112) 사이에 개재된다. 지지 플레이트(118)는, 외부 플레이트들(112)의 개구(114)와 중심이 같고 직경이 개구(114)보다 큰 하나의 개구를 포함하여, 환형의 웨지 모양으로 개구(114)의 내부 직경에 대응하는 내부 직경과 지지 플레이트의 개구에 실질적으로 맞춰진 외부 직경을 가지는 스톱 링(120)이 엣지 대 엣지로 배치되는 공간을 형성한다.
스톱 링은 리브들의 파손에 대한 리미터 및 제 1 실링 배리어를 형성하기 위해, 두께(X1)가 지지 플레이트 (118)의 두께(X2) 보다 큰 적어도 하나의 영역(122)을 포함한다. 상기 두께(X2) 보다 큰 두께(X1)는 이용 중에 외부 플레이트의 변형을 제한하기 위해, 적어도 하나의 외부 플레이트(12)의 볼트((vault)의 형성을 허용한다.
이 경우, 스톱 링(120)의 외부 직경이 리브(116)의 외부 직경 보다 작을 수 있어서 지지 플레이트(118)가 리브들(116) 사이에 개재되거나, 혹은 도 3, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 스톱 링(120)의 외부 직경이 리브(116)의 외부 직경보다 더 클 수 있어서 X1보다 작은 두께의 상기 스톱 링의 영역(124)이, 도 3에 도시된 바와 같이, 리브들(116) 사이에 개재된다.
후자의 경우의 장점은 리브와, 상대적으로 높은 정밀도를 가진 스톱 링 사이의 조립이 매우 정교해진다는 점에 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 오직 스톱 링(120)만이 상기 개구(114) 사이에 배치되기 때문에 개구(114)들 사이의 실린더 사이(inter- cylinder)의 거리가 더 감소된다는 장점을 가지고 있다. 물론, 큰 스톱 링으로 알려진 이러한 대안이 물론, 중간의 지지 플레이트에 대한 어떤 다른 스톱 링의 고정 또는 부착 수단이 제공될 수 있다는 것이 고려할 수 있다.
출원인의 이름으로 출원된 특허 출원 FR-01.06129에 기재된 것과 같이, 스톱 링(120)은 금속 타입이거나 섬유 재질일 수 있다.
다른 특징에 따르면, 그 스톱 링은 외주를 따라 개선된 형상을 가질 수 있다. 또한, 국부적 클램핑력에도 불구하고 일정한 접촉 압력을 얻기 위해 스톱 링의 두께가 달라질 수 있다.
본 발명에 따르면, 스톱 링을 유지하는 방법으로써, 지지 플레이트(118)가 마주하는 스톱링(120)의 접촉 면적보다 더 큰 접촉 면적을 가진다.
도 3, 도 4a 및 도 4b에 의한 실시예에 따르면, 상기 접촉 면적들의 차이는 지지 플레이트의 접촉 면적을 증가시키기 위해 지지 플레이트(118)의 엣지(126)를 소성 변형함으로써 얻어진다. 또한, 주어진 지지 플레이트의 두께에 대해, 선행 기술에서 이용되는 지지 플레이트와 동일하게, 접촉 면적을 인위적으로 증가시킬 수 있으며, 여기서 접촉 면적은 가장 큰 변형 지점과 가장 작은 변형 지점 사이의 간격에 대응하는 가상의 두께를 갖는다.
첫 번째 대안에 따르면, 엣지(126)는 기복부(undulations)를 포함한다.
도 3, 도 4a 및 도 4b에 도시된 또 다른 대안에 따르면, 엣지(126)는 바람직하게 교대로, 어떤 것들은 위로, 다른 것들은 아래로 약간 꺾어진 스트립(strips)들을 형성하도록 커팅된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 외부 플레이트들이 갭을 형성할 때, 지지 플레이트와 외부 플레이트 중 하나 사이에서 스톱 링이 슬리핑(slipping)되는 것을 방지할 수 있는 플라스틱 교대(橋臺)가 형성된다. 이러한 교대는 스탬핑이나 커팅, 및 꺾기(folding) 의해 형성되어서 스톱 링의 두께보다 더 큰 지지 플레이트의 가상의 두께를 얻을 수 있게 한다. 이 교대는 플라스틱 재료로 제조되는 것이 바람직한데, 이는 필요한 경우 교대가 개스킷의 조립 동안 압축될 수 있기 때문이다.
본 발명의 다른 대안에 따르면, 지지 플레이트(118)는 두 개의 플레이트들로 구성될 수 있는데, 두 개의 플레이트들은 탄성 특성을 강화시키는 형상을 가진다.
물론, 본 발명은 상기에 기재되고 나타난 실시예에 명백히 제한되지 않는다. 오히려, 다른 모든 대안들, 특히 스톱 링의 프로파일, 활용된 재료들, 플레이트들의 스태킹(stacking)을 각각 구성할 수 있게 하는 실시, 또한, 리브들의 프로파일과 위치에 관련된 사항들을 커버한다.
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Claims (6)

  1. 지지 플레이트(118)를 포함하는, 연소 챔버에 대응하는 하나 이상의 개구(114)를 가지는 실린더 헤드 개스킷으로서,
    일측으로는, 두 개 이상의 외부 플레이트(112)로서, 하나 이상의 외부 플레이트가 개구(114)를 둘러싸고 상기 개구(114)의 엣지로부터 약간 이격되어 배치되는 원형 리브(116)를 포함하는, 두 개 이상의 외부 플레이트(112)와, 그리고
    다른 일측으로는, 지지 플레이트(118)로서, 상기 외부 플레이트들(112) 사이에 배치되고 상기 외부 플레이트들의 개구(114) 보다 더 큰 직경의 개구를 포함하여, 환형의 웨지 형상의 스톱 링(120)이 배치되는 공간을 형성하여, 상기 스톱 링이 상기 개구(114)의 내부 직경에 대응하는 내부 직경 및 상기 지지 플레이트(118)의 개구에 실질적으로 맞추어지는 외부 직경을 가져서 엣지 대 엣지로 배치되는, 지지 플레이트(118)를 포함하는, 실린더 헤드 개스킷에 있어서,
    상기 지지 플레이트(118)가 마주하는 상기 스톱 링(120)의 접촉 면적 보다 큰 접촉 면적을 가지며, 상기 접촉 면적들 사이의 차이는 상기 지지 플레이트(118)의 엣지(126)의 소성 변형에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는,
    실린더 헤드 개스킷.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엣지(126)의 소성 변형은 스템핑에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는,
    실린더 헤드 개스킷.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 엣지(126)가 약간 꺾어진 스트립들(128)을 형성하도록 커팅되는 것을 특징으로 하는,
    실린더 헤드 개스킷.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스톱 링(120)이 상기 리브(116) 보다 더 큰 외부 직경을 가지는 것을 특징으로 하는,
    실린더 헤드 개스킷.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스톱 링에서 적어도 상기 리브(116)들 사이에 배치되는 부분의 치수가 정밀한 것을 특징으로 하는,
    실린더 헤드 개스킷.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 스트립들(128)이 교대로 꺾어지는 것을 특징으로 하는,
    실린더 헤드 개스킷.
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