KR100696568B1 - 금속 개스킷 - Google Patents

Abstract

(과 제)

실린더 보어에 대한 실 기능에 대하여는 영향을 주지 않고, 헤드볼트 죔힘의 영향을 부드럽게 하여 실린더 변형을 억제할 수가 있는 금속 개스킷을 제공한다.

(해결수단)

실린더 보어용 구멍(2)의 주위에 주비드(11)를 마련하는 동시에, 그 주비드(11)의 외측에 부비드(12)를 마련하며, 그 실린더 보어용 구멍(2)의 중심(Cs)과 그 실린더 보어용 구멍(2)을 둘러싸는 각 헤드볼트 구멍(5)의 중심(Cb)을 잇는 직선(A)에 관하여, 평면시(視)로 그 실린더 보어용 구멍(2)의 중심(Cs)으로부터 양측에 30°로 넓어지는 범위내(B~C)에서, 상기 비드(12)의 일부(12a)를, 상기 헤드볼트 구멍(5)측을 향해서 철상(凸狀)으로 팽출(膨出)시키어 구성한다.

개스킷

Description

금속 개스킷 {METAL GASKET}

도 1은 본 발명에 관계되는 제 1의 실시의 형태의 금속 개스킷을 보이는 평면도이다.

도 2는 본 발명에 관계되는 제 1의 실시의 형태의 금속 개스킷을 보이는 부분평면도이다.

도 3은 본 발명에 관계되는 제 2의 실시의 형태의 금속 개스킷을 보이는 부분평면도이다.

도 4는 본 발명에 관계되는 제 3의 실시의 형태의 금속 개스킷을 보이는 부분평면도이다.

도 5는 삼각형상의 부비드를 보이는 부분평면도이다.

도 6은 사다리꼴 형상의 부비드를 보이는 부분평면도이다.

도 7은 사각형상의 부비드를 보이는 부분평면도이다.

*도면의주요부분에대한부호의설명

1~1D : 금속 개스킷 2 : 실린더 보어용 구멍

5 : 헤드볼트 구멍 11 : 주비드

12, 12A, 12B : 부비드 12a, 12Aa, 12Ba : 부비드의 철상의 팽출부분

본 발명은 엔진의 실린더 헤드와 실린더 블록 등의 둘의 부재의 사이에 끼워 실(seal)을 행하는 금속 개스킷에 관한 것이다.

자동차의 엔진(내연기관)의 실린더 헤드와 실린더 블록(실린더 보디)의 접합면을 실하는 경우에, 금속제의 실린더 헤드 개스킷을 사이에 끼워 연소가스나 냉각수나 윤활오일 등을 실하고 있다.

엔진의 경량화에 따른 엔진재료의 알루미늄 합금화나 육박화(肉薄化)에 의해, 실린더 블록이나 실린더 헤드의 강성이 저하하는 경향에 있어, 엔진의 운전에 있어서 이들의 부재에 변형이 생기기 쉬워져, 실린더 보어(연소실 구멍) 둘레의 실 면압이 불균등하게 될 우려가 생기고 있다.

그리고, 최근의 엔진에 있어서는, 특히, 실린더 보어의 변형이 문제가 되고 있으며, 이 실린더 보어의 변형이 커지면 피스턴의 타붙음, 실린더의 마모, 및, 피스턴의 마찰저항이 커져 마력손실 등의 불합리가 발생한다.

이 실린더 보어의 변형은, 헤드볼트를 체결하여 헤드개스킷을 죄면 비드나 반대편으로 접음부 등의 실 수단에 대하여 헤드볼트에 가까운 부분의 면압이 커져 실린더 보어의 전 둘레에서 균일하게 되지 않기 때문에, 이 죔에 의해 실린더 보어의 변형이 증폭되는 것이 알려져 있다. 따라서, 이 헤드볼트 체결에 의한 변형의 증폭을 가능한 한 억제할 수 있는 금속 개스킷이 요구되고 있어 종래부터 이들의 대책을 목적으로 하는 금속적층형 개스킷이 제안되고 있다.

그의 하나로서, 실린더 보어용 구멍의 주위에 반대편으로 접음부를 마련하는 동시에, 이 반대편으로 접음부에 금속링을 끼워, 이 금속링의 폭을 헤드볼트의 구멍 근방에서 넓게 형성하여 실린더 변형을 억제하려고 하는 금속적층형 개스킷이 제안되고 있다(예를 들어, 특허문헌1 참조).

또, 실린더 보어용 구멍의 주위에 반대편으로 접음부를 마련하는 동시에, 이 반대편으로 접음부의 폭을 헤드볼트의 구멍 근방에서 넓게 형성하여 실린더 변형을 억제하려고 하는 금속적층형 개스킷도 제안되고 있다(예를 들어, 특허문헌2 참조).

그렇지만, 이들의 금속적층형 개스킷으로는 헤드볼트 죔에 의한 실린더 변형을 억제할 수는 있으나, 실 기능이 다소 희생될 가능성이 있다.

(특허문헌1) 특허제2875230호 공보

(특허문헌2) 특허제3290104호 공보

본 발명은 이런 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은 실린더 보어에 대한 실 기능에 대하여는 영향을 주지 않고, 헤드볼트 죔힘의 영향을 부드럽게 하여 실린더 변형을 억제할 수가 있는 금속 개스킷을 제공함에 있다.

삭제

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 관계되는 금속 개스킷은, 엔진의 실린더 헤드와 실린더 블록의 사이를 실하는 금속 개스킷에 있어서, 실린더 보어용 구멍의 주위에 주비드를 마련하는 동시에, 그 실린더 보어용 구멍의 중심과 그 실린더 보어용 구멍을 둘러싸는 각 헤드볼트 구멍의 중심을 잇는 직선에 관하여, 평면시(視)로 그 실린더 보어용 구멍의 중심으로부터 양측에 30°로 넓어지는 범위내에서, 상기 주비드의 외측에, 상기 헤드볼트 구멍측에 향해 철상(凸狀)으로 팽출(膨出)시킨 부비드를 부분적으로 마련한 것을 특징으로 하여 구성된다.

삭제

그리고, 상기의 금속 개스킷에 있어서, 상기 부비드의 상기 헤드볼트 구멍측을 향해 철상(凸狀)으로 팽출시킨 부분의 형상을, 평면시로 원호상, 삼각형상, 사다리꼴 형상, 사각형상의 어느 하나로 형성한다.

그리고, 이 헤드볼트 구멍에 체결 헤드볼드가 삽입되어 죄어진 때에, 주비드의 면압이 특히 세지는 부분은, 금속 개스킷의 종류나 장착되는 엔진의 종류에도 의하지만 경험적으로 실린더 보어용 구멍의 중심으로부터 양측에 30°로 넓어지는 범위내에 들어가 있는 것이 알려져 있으므로, 이 범위내에 있어서, 부비드의 철상(凸狀)부분을 마련하기로 하고 있다.

게다가, 본 발명은 금속기판이 1장인 금속 개스킷 뿐 아니라, 복수의 금속기판을 적층한 적층형식의 금속 개스킷에도 적용할 수 있는 것이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 관계되는 금속적층형 개스킷의 실시의 형태에 대하여 설명한다. 도 1 ~ 도 7은 전형적인 설명도이며, 금속 개스킷(1)의 실린더 보어용 구멍의 크기라든가 주비드, 부비드의 크기 등의 치수는 실제의 것과는 다르게, 과장하여 나타냄에 의해, 보다 이해하기 쉽게 하고 있다.

본 발명에 관계되는 금속 개스킷은 엔진의 실린더 헤드와 실린더 블록(실린더 보디)의 사이에 끼워지는 실린더 헤드 개스킷으로서, 실린더 보어의 고온ㆍ고압의 연소가스, 및, 냉각수통로나 냉각오일 통로 등의 냉각수나 오일 등의 유체를 실한다.

그리하여, 도 1에 보이는 바와 같이, 본 발명의 금속 개스킷(1)은 스테인리스 어닐재, 스테인리스 조질재(스프링 강판), 연강판 등의 1장의 금속기판(10)으로 구성된다. 이들의 금속기판(10)은 실린더 블록 등의 엔진부재의 형상에 맞추어 제조되며, 실린더 보어용 구멍(연소실용 구멍)(2), 냉각수나 엔진오일의 순환을 위한 액체구멍(3), 체결 헤드볼트용의 헤드볼트 구멍(4) 등이 형성된다.

그리고, 본 발명의 제 1의 실시의 형태의 금속 개스킷(1)에서는, 도 1 및 도2에 보이는 바와 같이, 이 실 대상 구멍인 실린더 보어용의 구멍(2)의 주위에, 실 수단으로서 주비드(11)가 마련되며, 이 주비드(11)의 외측에 부비드(12)가 마련된다. 이 주비드(11)와 부비드(12)의 단면형상은, 특히 한정되지 않고, 파형형상, 원호상, 삼각형상, 사다리꼴 형상, 사각형상 등의 통상 이용되고 있는 주지의 비드의 형상과 마찬가지로 형성된다.

그리고, 이 부비드(12)의 형상을, 실린더 보어용 구멍(2)의 중심(Cs)과 실린더 보어용 구멍(2)을 둘러싸는 각 헤드볼트 구멍(4)의 중심(Cb)을 잇는 직선(A)에 관하여, 평면시로 실린더 보어용 구멍(2)의 중심(Cs)으로부터 양측에 30°로 넓어지는 범위내(직선 B ~ 직선 A ~ 직선 C 의 범위)에서 부비드(12)의 일부(12a)를 헤드볼트 구멍(4)측을 향해 철상으로 팽출시켜 형성한다.

이 부비드(12)의 헤드볼트 구멍(4)측을 향해 철상으로 팽출시킨 부분(12a)의 형상은, 특히 한정하지 않으나, 금속 개스킷(1)에 가해지는 헤드볼트 체결시의 하중분포에 대응시켜, 평면시로, 도 2에 보이는 바와 같은 원호상, 도 5 ~ 도 7에 보이는 바와 같은 삼각형상, 사다리꼴 형상, 사각형상 등으로 형성하는 것이 바람직하다. 이들의 형상의 어느 것 또는 조합으로 정하여 놓으면, 설계가 용이해져, 가공하는 때에 있어서도 단순한 형상이어서 정밀한 정도(精度)로 가공할 수 있다.

또, 본 발명의 제 2의 실시의 형태의 금속 개스킷(1A)은, 도 3에 보이는 바와 같이, 이 실 대상 구멍인 실린더 보어용 구멍(2)의 주위에 실 수단으로서 주비드(11)가 마련되며, 이 주비드(11)의 외측에 헤드볼트 구멍(4)측을 향하여 철상으로 팽출시킨 부비드(12A)가 부분적으로 마련된다.

그리고, 이 부비드(12A)는, 실린더 보어용 구멍(2)의 중심(Cs)과 이 실린더 보어용 구멍(2)을 둘러싸는 각 헤드볼트 구멍(4)의 중심(Cb)을 잇는 직선(A)에 관하여, 평면시로 이 실린더 보어용 구멍(2)의 중심(Cs)으로부터 양측에 30°로 넓어지는 범위내(직선 B ~ 직선 A ~ 직선 C 의 범위)에 부분적으로 마련된다.

또, 이 부비드(12A)의 형상은, 제 1의 실시의 형태의 철상으로 팽출시킨 부분(12a)의 형상과 마찬가지로, 특히 한정하지 않으나, 금속 개스킷(1)에 가해지는 헤드볼트 체결시의 하중분포에 대응시켜, 평면시로, 원호상, 삼각형상, 사다리꼴 형상, 사각형상 등으로 형성하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 제 3의 실시의 형태의 금속 개스킷(1B)은, 제 2의 실시의 형태의 금속 개스킷(1A)과 마찬가지로, 주비드(11)의 외측에 헤드볼트 구멍(4)측을 향해서 철상으로 팽출시킨 부비드(12B)가 부분적으로 마련되나, 이 부분적으로 마련한 부비드(12B)의 양단이 각각 주비드(11)에 합류하여 형성된다. 기타의 구성은 제 2의 실시의 형태의 금속 개스킷(1A)과 같다.

상기의 구성의 금속 개스킷(1 ~ 1C)에 의하면, 실린더 보어용 구멍(2)의 주위에 마련한 주비드(11)와는 별도의 부비드(12, 12A) 또는 주비드(11)에서 분기한 부비드(11B)에 의해서, 헤드볼트의 죔힘의 영향을 부드럽게 하므로, 비드(11)에 의한 실 기능에 영향을 주는 일없이 실린더 변형을 억제할 수가 있다.

특히, 평면시로, 부비드(12, 12A, 12B)의 일부 또는 전부를, 헤드볼트 구멍(4)측을 향해서 철상으로 팽출시켜 부비드(12, 12A, 12B)의 철형상의 정점을 헤드볼트 죔의 영향력이 센 헤드볼트 구멍(4)에 가까운 부분에 배치하고 있으므로, 이 부비드(12, 12A, 12B)에 의한 압축저항효과를 크게 할 수가 있다.

또, 부비드(12, 12B)의 대신 심(13, 13D)을 마련한 구성에 의하여서도 마찬가지의 효과를 얻을 수가 있다.

상기의 설명에서는 금속기판이 1장인 금속 개스킷을 예로하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 복수의 금속기판을 적층한 적층형식의 금속 개스킷에도 적용될 수 있다.

본 발명의 금속 개스킷에 의하면 실린더 보어용 구멍의 주위에 마련한 주비드와는 별도의 부비드에 의해서 헤드볼트의 죔힘의 영향을 부드럽게 하므로, 주비드에 의한 실 기능을 희생하지 않고 금속 개스킷에 의한 실린더 변형을 작게 할 수가 있다.

특히, 평면시로, 부비드의 일부를 헤드볼트 구멍측을 향해 철상으로 팽출시키어, 부비드의 볼록형상의 정점을 헤드볼트 죔의 영향력이 센 헤드볼트 구멍에 가까운 부분에 배치하고 있으므로, 이 부비드에 의한 압축저항효과를 크게 할 수가 있다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 엔진의 실린더 헤드와 실린더 블록의 사이를 실하는 금속 개스킷에 있어서, 실린더 보어용 구멍의 주위에 주비드를 마련하는 동시에, 그 실린더 보어용 구멍의 중심과 그 실린더 보어용 구멍을 둘러싸는 각 헤드볼트 구멍의 중심을 잇는 직선에 관하여, 평면시(視)로 그 실린더 보어용 구멍의 중심으로부터 양측에 30°로 넓어지는 범위내에서, 상기 주비드의 외측에, 상기 헤드볼트 구멍측을 향해 철상(凸狀)으로 팽출(膨出)시킨 부비드를 부분적으로 마련한 것을 특징으로 하는 금속 개스킷.
3. 삭제
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 부비드의 상기 헤드볼트 구멍측을 향해서 철상으로 팽출시킨 부분의 형상을, 평면시로, 원호상, 삼각형상, 사다리꼴 형상, 사각형상의 어느 하나로 형성하는 것을 특징으로 하는 금속 개스킷.

Images