KR100690263B1

KR100690263B1 - 금속적층형 실린더 헤드 개스킷

Info

Publication number: KR100690263B1
Application number: KR1020060019145A
Authority: KR
Inventors: 마사요시 사카모토
Original assignee: 이시카와 가스킷 가부시키가이샤
Priority date: 2005-03-03
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2007-03-12
Also published as: DE102006009425A1; US20060197288A1; JP2006242294A; KR20060096304A

Abstract

실린더에 장착해서 강하게 체결했을 때에 비드가 구부러지는 것을 간단한 수단으로 억제하여, 밀봉 비드에 느슨함이 발생하는 것을 억제한 금속적층형 개스킷을 제공한다.

금속적층형 개스킷(1)을, 금속기판(11)과 보조판(21)을 포함하는 복수장의 금속판의 적층에 의해 구성한다. 상기 금속기판(11)에는, 연소실 구멍에 대응하는 보어 구멍(12)을 형성하고, 그 주위의 보어 밀봉부(13)에 밀봉 비드(14)를 형성하는 동시에, 상기 유체 구멍에 대응하는 통과구멍(15)을 형성하고, 상기 보조판(21)은, 금속기판의 보어 밀봉부(13)에 대응하는 부분을 절제하고, 또한, 상기 유체 구멍에 대응하는 통과구멍(23)을 형성하고 있다. 그것에 의해, 상기 금속기판의 보어 밀봉부(13)에 있어서의 판두께를 금속기판(11)과 보조판(21)의 적층 부분의 판두께 합계보다 얇게 한다.

Description

금속적층형 실린더 헤드 개스킷{STEEL LAMINATE CYLINDER HEAD GASKET}

도 1은 본 발명에 따른 금속적층형 실린더 헤드 개스킷의 평면도이다.

도 2는 도 1의 X-X선을 따르는 단면도이다.

도 3은 다른 실시예의 도 2와 같은 위치에서의 단면도이다.

도 4의 A 및 B는, 다른 실시예에 대한 도 2와 같은 위치에서의 단면도이다.

도 5는 다수장 적층한 실시예의 도 2와 같은 위치에서의 단면도이다.

도 6은 다수장 적층한 다른 실시예의 도 2와 같은 위치에서의 단면도이다.

도 7은 다수장 적층한 또 다른 실시예의 도 2와 같은 위치에서의 단면도이다.

도 8은 다른 실시예의 도 1과 같은 평면도이다.

도 9는 또 다른 실시예의 도 1과 같은 평면도이다.

[부호의 설명]

1 실린더 헤드

2 실린더 블록

10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G, 10H 금속적층형 실린더 헤드 개스킷

11 금속기판

13 보어 밀봉부

14, 14A, 14B 밀봉 비드

15, 23 통과구멍

21 보조판

22 절제 가장자리

24, 24A, 25 비드

26 볼트 구멍

본 발명은, 자동차 엔진 등의 실린더 헤드와 실린더 블록 사이에 이용하는 금속적층형 실린더 개스킷에 관한 것이다.

일례로서 나타내는 특허문헌1의 도 9, 도 10 및 도 12에 개시되어 있는 것처럼, 금속적층형 실린더 헤드 개스킷으로서, 복수장의 적층판체 중 어느 하나에 있어서의 연소실 구멍 주위의 보어 밀봉부에 비드를 설치한 것은, 극히 일반적으로 알려져 있다. 이들은, 실린더 헤드와 실린더 블록 사이에 있어서 체결되었을 때에 상기 비드의 접촉부에 높은 면압이 발생하여 밀봉성을 향상시키는 것이다.

그렇지만, 이들 개스킷에 있어서는, 상기 비드를 설치한 보어 밀봉부에 있어서의 판두께 합계와, 그 이외의 부분의 판두께 합계 사이에 차가 없거나, 전자의 판두께 합계가 후자의 판두께 합계보다 약간 크기 때문에, 실린더 헤드와 실린더 블록이 강하게 체결되었을 때에 비드가 전굴해 버리고, 그 결과, 경시적으로 비드에 느슨함이 발생하여 상기 면압이 저하될 우려가 있다.

(특허문헌1) 일본 실용신안공고 평 4-16027호 공보

본 발명은, 이러한 문제를 해결하려고 하는 것으로, 그 기술적 과제는, 실린더 헤드와 실린더 블록을 강하게 체결했을 때에 비드가 구부러지는 것을 간단한 수단으로 억제하고, 그것에 의해 밀봉 비드에 느슨함이 발생하는 것을 억제하며, 연소실 내의 압력 변동에 따른 실린더 헤드와 실린더 블록의 상대적 변위에도 추종할 수 있도록 한 금속적층형 실린더 헤드 개스킷을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 연소실 구멍 및 그 주위에 설치된 유체 구멍을 갖는 실린더 헤드와 실린더 블록 사이에 끼워 장착되고, 상기 각 구멍의 주위를 밀봉하는 금속적층형 실린더 헤드 개스킷으로서, 적어도 금속기판과 보조판을 포함하는 복수장의 금속판을 적층함으로써 구성되고, 상기 금속기판에는, 상기 연소실 구멍에 대응하는 보어 구멍을 형성하고, 그 주위의 보어 밀봉부에 밀봉 비드를 형성하는 동시에, 상기 유체 구멍에 대응하는 통과구멍을 형성하고, 상기 보조판은, 금속기판의 보어 밀봉부에 대응하는 부분을 절제하고, 또한, 상기 유체 구멍에 대응하는 통과구멍이 형성되며, 상기 금속기판의 보어 밀봉부에 있어서의 판두께 합계를 금속기판과 보조판의 적층 부분보다 얇게 한 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 본 발명의 금속적층형 실린더 헤드 개스킷에 있어서는, 상기 금속기판의 보어 밀봉부에 있어서의 밀봉 비드를, 풀 비드 또는 하프 비드로 할 수 있고, 또한 상기 금속기판의 보어 밀봉부에 대응하는 부분을 절제하여 형성된 보조판의 절제단(端)(절제 가장자리)에 보조 비드를 형성할 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 금속적층형 실린더 헤드 개스킷에서는, 금속기판의 보어 밀봉부에 있어서의 판두께 합계가 다른 부의 판두께 합계보다 얇으므로, 그 보어 밀봉부에 실린더 헤드와 실린더 블록 사이의 체결력이 작용해도, 상기 보어 밀봉부의 주위에 있어서 적층되어 있는 보조판의 주변 부분이 스토퍼로 되어, 보어 밀봉부에 있어서의 밀봉 비드의 구부러짐을 막고, 그것에 의해 밀봉 비드의 느슨함을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시형태로서, 상기 보조판은, 상기 유체 구멍에 대응하여 형성된 상기 금속기판의 통과구멍에서 주위가 밀봉되어 있는 부분에 근접한 부위가 절제되어 있는 것으로서 구성된다.

상기 실린더 헤드 개스킷을 이렇게 구성하면, 유체 구멍에 대응하는 통과구멍의 주위의 밀봉부에, 실린더 헤드와 실린더 블록 사이의 체결력에 의한 면압을 집중시킬 수 있어, 그들의 부위를 안정적으로 밀봉할 수 있다.

도 1 및 도 2는, 본 발명에 따른 금속적층형 실린더 헤드 개스킷의 실시예를 나타내고 있다.

이 실린더 헤드 개스킷(10)은, 연소실 구멍 및 그 주위에 설치된 유체 구멍을 갖는 실린더 헤드(1)와 실린더 블록(2) 사이에 끼워 장착되고, 상기 각 구멍의 주위를 밀봉하기 위한 것으로, 금속판으로 이루어지는 금속기판(11)과 보조판(21)을 적층함으로써 구성하고 있다.

또한, 이 실시예에서는, 상기 금속기판(11)과 보조판(21)의 2장을 적층함으로써 구성하고 있지만, 그들을 포함하는 복수장의 금속판을 적층해서 구성할 수도있다.

상기 금속기판(11)에는, 상기 연소실 구멍에 대응하는 보어 구멍(12)을 형성하고, 그 주위의 보어 밀봉부(13)에 밀봉 비드(하프 비드)(14)를 형성하는 동시에, 상기 실린더 헤드(1)와 실린더 블록(2)에 형성되어 있는 유체 구멍에 대응하는 복수의 통과구멍(15)을 형성하고 있다.

또한, 상기 보조판(21)은, 금속기판(11)의 보어 밀봉부(13)에 대응하는 부분을 절제하고, 그 절제 가장자리(22)를 상기 금속기판(11)의 밀봉 비드(14)의 주변, 즉, 금속기판(11)의 밀봉 비드 형성을 위한 기립부(14a)에 근접시키고, 동시에, 상기 유체 구멍에 대응하는 통과구멍(23)을 형성하고, 또한, 이 보조판(21)의 상기 절제 가장자리(22)측에 비드(풀 비드)(24)를 형성하는 동시에, 외주 가장자리 측에도 비드(하프 비드)(25)를 설치하고 있다.

또한, 이 보조판(21)은, 상기 금속기판(11)의 보어 밀봉부(13)에 있어서 밀봉 비드(14)가 기립하는 측의 면에 적층되어 있다.

이런 구성을 갖는 실린더 헤드 개스킷(10)에서는, 금속기판(11)의 보어 밀봉부(13)에 있어서의 판두께 합계(이 실시예에서는, 금속기판(11)만의 판두께)가, 당연히, 그 다른 금속기판(11)과 보조판(21)의 금속 부분의 판두께 합계보다 얇아져 있다. 그 때문에, 상기 보어 밀봉부(13)에 실린더 헤드(1)와 실린더 블록(2) 사이의 체결력이 작용해도, 상기 보어 밀봉부(13)의 주위에 있어서 적층되어 있는 보조판(21)의 주변 부분이 스토퍼로 되어, 보어 밀봉부(13)에 있어서의 밀봉 비드(14)의 전굴을 막고, 그것에 의해 상기 밀봉 비드(14)의 느슨함을 억제할 수 있다.

또한, 도 1로부터 알 수 있듯이, 상기 보조판(21)은, 적어도, 금속기판(11)의 보어 밀봉부(13)의 주위, 유체 구멍에 대응하는 통과구멍(23)의 주위의 밀봉부, 실린더 헤드(1)와 실린더 블록(2)을 체결하는 볼트 구멍(26)의 주위, 및 그들을 연결하는 부분을 안쪽에 포함하여 둘러싸는 외주 가장자리가, 상기 금속기판의 외주 가장자리보다 내측에 형성되어 있는 것으로서 구성할 수 있다.

상기 개스킷을 이렇게 구성하면, 금속기판(11)에 비해서 보조판(21)의 면적이 대폭 작아지므로, 실린더 헤드와 실린더 블록 사이의 체결력이 보조판(21)에 집중하고, 즉, 금속기판(11)의 보어 밀봉부(13)의 주위나, 유체 구멍에 대응하는 통과구멍(23)의 주위의 밀봉부에 상기 체결력에 의한 면압을 집중시킬 수 있어, 그들의 부위를 안정적으로 밀봉할 수 있다.

또한, 상기 금속적층형 개스킷은, 예를 들면, 금속기판(11)으로서, 판두께(t1)가 350㎛인 SUS301로 이루어지는 금속판을 이용하고, 보조판(21)으로서, 판두께(t2)가 150㎛인 SUS301로 이루어지는 금속판을 이용할 수 있지만, 이것은 판두께의 치수(오더) 및 그 재질의 일례를 나타내는 것이며, 개스킷에 요구되는 사양에 따라서 임의로 설정할 수 있는 것은 물론이다.

도 3에 나타내는 금속적층형 실린더 헤드 개스킷(10A)은, 상기 금속기판(11) 의 보어 밀봉부(13)에 있어서의 밀봉 비드(14A)를 풀비드로 하고, 또한, 보조판(21)의 상기 절제 가장자리(22)측에 설치하는 비드(24A)를 하프 비드로 한 것이다. 이 실시예의 그 밖의 구성 및 사용은, 상기 도 1 및 도 2에 의해 설명한 실시예와 다른 것이 없으므로, 도면 중에 동일한 부호를 붙여서 그들의 설명을 생략한다.

또한, 금속기판(11)의 보어 밀봉부(13), 및 보조판(21)의 상기 절제 가장자리(22)측의 끝부는, 도 4의 A 또는 B에 나타내는 것처럼 구성할 수 있다.

동도 A에 나타내는 금속적층형 실린더 헤드 개스킷(10B)은, 금속기판(11)의 보어 밀봉부(13)에 하프 비드로 이루어지는 밀봉 비드(14B)를 설치하는 동시에, 보조판(21)의 상기 절제 가장자리(22)측의 끝부를 무(無)비드로 한 예이며, 또 동도 B에 나타내는 금속적층형 실린더 헤드 개스킷(10C)은, 금속기판(11)의 보어 밀봉부(13)에 풀비드로 이루어지는 밀봉 비드(14C)를 설치하는 동시에, 보조판(21)의 상기 절제 가장자리(22)측의 끝부를 무비드로 한 예이다. 이들의 경우에도, 작용에 있어서 상기 실시예의 경우와 다른 것은 없다.

또한, 상기 실시예에서는, 상술한 것처럼 금속기판(11)과 보조판(21)의 2장을 적층함으로써 구성하고 있지만, 그들을 포함하는 3장 이상의 금속판을 적층해서 개스킷을 구성할 수 있다.

예를 들면, 상기 금속기판(11) 및 보조판(21)에 추가해서 제 3의 금속판을 적층하는 경우에, 그 제 3의 금속판은, 상기 금속기판(11) 또는 보조판(21)과 동등한 기능을 갖는 것으로서 적층할 수도 있지만, 그들과는 무관계한 기능을 가지는 것으로서 적층할 수도 있다.

도 5∼도 7은, 3장의 금속판을 적층해서 구성한 실시예의 금속적층형 실린더 헤드 개스킷(10D, 10E, 10F)을 나타내고 있다.

도 5의 실시예는, 도 3의 실린더 헤드 개스킷(10A)의 금속기판(11)과 같은 밀봉 비드(14A)를 갖는 금속기판(11)의 양면에, 이것을 끼우도록 2장의 보조판(21, 21)을 적층해서 3장 구성의 개스킷(10D)으로 한 것이다.

보조판(21, 21)은, 금속기판(11)의 양면에 있어서 밀봉 비드(14A)에 근접하여 이들의 절제 가장자리(22, 22)가 위치해서 마주보고, 그 절제단부가 서로 이반되는 방향으로 돌출하는 하프 비드의 비드(24B, 24C)를 형성하도록 설치되어 있다.

도 6의 실시예는, 도 1 및 도 2의 금속기판(11)과 같은 하프 비드의 밀봉 비드(14)를 갖는 동시에, 이 비드(14)에 인접하고 이 비드(14)의 돌출 방향과 동방향으로 돌출하는 제 2 풀비드(14D)를 갖는 2장의 금속기판(11)을, 그 사이에 평판형상의 보조판(21)을 끼우고, 상기 밀봉 비드(14)가 서로 이반되는 방향으로 돌출하는 위치 관계로 적층하여, 3장 구성의 개스킷(10E)으로 한 것이다.

보조판(21)은, 그 절제 가장자리(22)가 밀봉 비드(14, 14)의 기립 개시단에 접하는 위치에 설치되어 있다.

도 7의 실시예는, 도 3의 실린더 헤드 개스킷(10A)과 같은 밀봉 비드(14A)를 갖는 동시에, 그 밀봉 비드(14A)와 반대측 부에, 밀봉 비드(14A)와 동방향으로 기립하는 하프 비드 형상의 기립 영역(14F)을 갖는 금속기판(11) 2장을, 상기 밀봉 비드(14A, 14A)가 서로 이반되는 방향으로 돌출하는 위치 관계로 적층하고, 상기 기립부(14F, 14F)사이에 평판형상의 보조판(21)을 끼워서 3장 구성의 개스킷(10F) 으로 한 것이다.

보조판(21)은, 그 절제 가장자리(22)가 기립 영역(14F, 14F)의 기립 종료단에 위치하도록 설치되어 있다.

이들의 금속적층형 실린더 헤드 개스킷(10D, 10E, 10F)은, 금속적층형 실린더 헤드 개스킷(10)과 실질적으로 같게 작용하므로 그 설명은 생략한다.

본 발명의 금속적층형 개스킷은, 도 8 및 도 9에 나타내는 실시예와 같이 구성할 수 있다.

도 8에 나타내는 금속적층형 실린더 헤드 개스킷(10G)은, 상기 유체 구멍에 대응하는 금속기판(11)의 통과구멍(15)의 주위의 밀봉부를, 외주 가장자리에 인접하는 일부의 상기 통과구멍(15)에 대해서는 생략함으로써 보조판(21)의 면적을 더욱 좁게 하여, 보조판(21)의 가압력을 증대시킨 것이다. 즉, 금속기판(11)의 한 쪽(도면상의 윗쪽)의 둘레 가장자리에 인접하는 통과구멍(15)의 주위에는, 예를 들면 풀비드와 같은 시일(도면에는 생략)이 형성되어 있고, 이 주위의 보조판(21)은, 이 풀비드에 근접한 부위에서 절제되어 있다. 즉, 보조판(21)은, 이것에 근접한 부위에서 그 외주 가장자리가 형성되어 있고, 이 외주 가장자리를 따라서 도 2에 나타내는 것처럼 비드(하프 비드)(25)가 설치되어 있다.

도 9에 나타내는 금속적층형 실린더 헤드 개스킷(10H)은, 더욱 보조판(21)의 면적을 좁게한 것이며, 도 8에 나타내는 실시예의 상기 통과구멍(15)에 추가해서 볼트 구멍(26)의 주위, 및 금속기판(11)의 보어 밀봉부(13)끼리의 사이의 주위 영역에 있어서 밀봉부를 생략함으로써 보조판(21)의 면적을 한층 좁게 하여, 보조판 (21)의 가압력을 더욱 증대시키는 것이다. 이 실시예에 있어서도, 금속기판(11)의 통과구멍(15)의 주위에는, 풀비드와 같은 시일(도면에는 생략)이 형성되어 있고, 이것에 근접하는 보조판(21)은, 볼트 구멍(26)을 포함한 그 내측에서 절제되고, 둘레 가장자리가 형성되어 있다. 그리고, 이 둘레 가장자리를 따라 도 2에 나타내는 것처럼 비드(하프 비드)(25)가 설치되어 있다.

이들 도 8 및 도 9에 나타내는 실시예의 경우도, 작용에 있어서 상기 실시예의 경우와 실질적으로 다른 것은 없다.

또한, 본 발명의 금속적층형 개스킷은, 이들의 실시예에 한정되는 것이 아니라, 특허청구의 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러가지의 변경이 가능하다.

상술한 본 발명에 의하면, 실린더 헤드와 실린더 블록을 강하게 체결했을 때에 비드가 전굴하는 것을 간단한 수단으로 억제하고, 그것에 의해 밀봉 비드에 느슨함이 발생하는 것을 억제하여, 연소실 내의 압력 변동에 따른 실린더 헤드와 실린더 블록의 상대적인 변위에도 추종할 수 있도록 한 금속적층형 실린더 헤드 개스킷을 얻을 수 있다.

Claims

연소실 구멍 및 그 주위에 배치된 유체 구멍을 갖는 실린더 헤드와 실린더 블록 사이에 끼워 장착되고, 상기 각 구멍의 주위를 밀봉하는 금속적층형 실린더 헤드 개스킷으로서,

적어도 금속기판과 보조판을 포함하는 복수장의 금속판을 적층함으로써 구성되고,

상기 금속기판에는, 상기 연소실 구멍에 대응하는 보어 구멍을 형성하고, 그 주위의 보어 밀봉부에 밀봉 비드를 형성하는 동시에, 상기 유체 구멍에 대응하는 통과구멍을 형성하고,

상기 보조판은, 금속기판의 보어 밀봉부에 대응하는 부분을 절제하고, 동시에, 상기 유체 구멍에 대응하는 통과구멍이 형성되고,

상기 금속기판의 보어 밀봉부에 있어서의 판두께 합계를 금속기판과 보조판의 적층부분보다 얇게 한 것을 특징으로 하는 금속적층형 실린더 헤드 개스킷.
제 1항에 있어서, 상기 금속기판의 보어 밀봉부에 있어서의 밀봉 비드가, 풀비드 또는 하프 비드인 것을 특징으로 하는 금속적층형 실린더 헤드 개스킷.
제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 금속기판의 보어 밀봉부에 대응하는 부분을 절제하여 형성된 보조판의 절제 가장자리에 보조 비드를 형성한 것을 특징으로 하는 금속적층형 실린더 헤드 개스킷.
제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 보조판은, 상기 유체 구멍에 대응하여 형성된 상기 금속기판의 통과구멍에서 주위가 밀봉되어 있는 부분에 근접한 부위가 절제되어 있는 것을 특징으로 하는 금속적층형 실린더 헤드 개스킷.