KR100714173B1 - 실린더 헤드 개스킷 - Google Patents

Abstract

개스킷 플레이트를 가지고 있는 다기통 내연기관용 실린더 헤드 개스킷에 있어서, 적어도 하나의 시트 메탈 층을 가지는 개스킷 플레이트, 거기서 적어도 하나의 시트 메탈 층이 개스킷 각각의 연소구에 대해 이 구를 둘러싼 적어도 하나의 밀폐 비드를 가지며, 밀폐 비드의 변형은 비드 중심적으로 연장하는 개스킷 플레이트의 적어도 하나의 개별적인 변형 리미터에 의해 제한되고; 터미널 실린더 사이에 위치된 인터미디에이트 실린더에서 밀폐의 질을 향상시키기 위하여, 변형 리미터는, 터미널 실린더와 연합된 변형 리미터의 평균 높이 값이, 인터미디에이트 실린더와 연합된 변형 리미터의 평균 높이 값보다 더 작은, 높이 프로파일을 가진다

Description

실린더 헤드 개스킷{CYLINDER HEAD GASKET}

본 발명은 개스킷 플레이트를 가지고 있는 내연기관용 실린더 헤드 개스킷에 관한 것으로서, 개스킷 플레이트는 적어도 하나의 시트 메탈 층을 가지며, 내연기관은 이들 실린더의 연소실을 차폐하는 실린더 헤드 뿐만 아니라 2개의 터미널(terminal) 실린더 및 적어도 하나의 인터미디에이트(intermediate) 실린더를 가지고 있는 적어도 하나의 실린더 열 및 엔진 블록을 가지고, 실린더 헤드 개스킷은 실린더 헤드 스크루(screws)에 의해 실린더 헤드와 엔진 블록사이에 죄어지며, 그 중 개스킷 플레이트는 각각의 연소실에 대한 연소구 뿐만 아니라 스크루 및 유체구를 가지고 있으며, 적어도 하나의 시트 메탈 층은 각각의 연소구에 대해 그것을 둘러싸는 적어도 하나의 밀폐 비드(sealing bead)를 가지고, 개스킷 플레이트의 평면에 직각방향으로 비드의 변형은, 비드 중심적으로 연장하는 개스킷 플레이트의 적어도 하나의 개별적인 변형 리미터에 의해 제한된다. 이러한 개스킷의 경우, 시트 메탈 층이 밀폐 비드를 가질 때, 스프링(spring) 스틸 시트가 이러한 시트 메탈 층에 사용된다.

본 발명은 모든 연소실의 축을 하나의 평면으로 한정하는 소위 직렬엔진의 실린더 헤드 개스킷뿐만 아니라, 또한 각각의 실린더 뱅크(banks)가 각 열 및 실린더 헤드에 배치된 여러 형태의 연소실을 가지는, 예를 들면 V형 엔진과 같은, 소위 실린더 뱅크라 불리우는 여러 형태의 엔진을 위한 실린더 헤드 개스킷에 관한 것이다. 최종적으로, 본 실린더 헤드 개스킷은 또한 실린더 일 열의 연속적인 연소실이, 연소실 축이 서로 평행하게 연장하기는 하나, 더 이상 하나의 평면에 위치되지 않는 방식으로, 서로에 대하여 상쇄되도록 배치되는 이들 내연기관에 적합하다. 터미널 실린더는 실린더 열의 끝단에 위치된 2개의 실린더로, 인터미디에이트 실린더는 실린더 열의 터미널 실린더 사이에 위치된 실린더로 이해하면 된다. 그러므로 본 발명에 의해 다뤄진 실린더 헤드 개스킷은 적어도 세 개의 연소구를 가진다.

통상적으로, 실린더 헤드를 엔진 블록에 연결하고, 이들 2개의 구성요소 사이에 실린더 헤드 개스킷을 죄도록 제공되는 실린더 헤드 스크루는, 4개의 실린더 헤드 스크루가 각각의 연소실에 인접한 것과 같이, 배치된다; 만일 연소실에 인접한 실린더 헤드 스크루가 엔진 블록의 평면도에서 고려된다면(연소실 축방향에서), 만일 알파(α) 각이, 연소실 또는 실린더 뱅크의 축을 통하여 연장하는 엔진 블록의 길이방향 중앙 평면에서, 각각 0도 및 360도 이며, 연소실 축 둘레를 시계방향으로 증가하고, 실린더 헤드 스크루의 위치를 판정하도록 도입된다면, 4개의 실린더 헤드 스크루는 대략 45도, 135도, 255도 및 315도에 위치되고, 연소구에 인접한 실린더 헤드 개스킷의 스크루 구에 대해 동일하게 적용한다. 하기에서, 실린더 헤드 개스킷의 이들 부분은 연소구에 인접하며, 스크루 구 가까이 있는, 스크루 바로 곁 부분을 가리키며, 개스킷 부분은 연소구에 인접하며, 스크루 바로 곁 부분 사이에 위치된, 인터스크루 부분을 가리킨다. 그러나, 근래의 엔진의 경우, 4개의 실린더 헤드 스크루가 각 연소실에 제공되어지지는 않으나, 오히려 저마다 오직 하나의 실린더 헤드 스크루가 엔진 블록과 실린더 헤드에 서로 인접한 연소실에 의해 형성된 2개의 웹에 각각 배치되고, 그래서 각각의 인터미디에이트 실린더에 인접한 4개의 실린더 헤드 스크루는 이 인터미디에이트 실린더뿐만 아니라, 또한 이 인터미디에이트 실린더에 인접한 2개의 연소실에도 배치된다.

만일 각각의 연소실이 연소실 축을 통해 연장하는 분할 면을 따라 세분되고, 모든 연소실의 축에 의해 정의된 실린더 열의 길이방향 중앙 평면에 직각이라면, 그리고 만일 연소실의 절반체가, 실린더 헤드 스크루에 의해 발생되고 이러한 연소실 절반체에 인접하는 실린더 헤드 개스킷 부분에 작용하는 체결력에 관하여 고려된다면, 동일한 토크로 죄어진 모든 실린더 헤드 스크루가 제공하는, 터미널 실린더의 외측 연소실 절반체에 속하는 체결력은, 터미널 실린더의 내측 연소실 절반체 또는 인터미디에이트 실린더의 임의의 연소실 절반체에 속하는 이들 체결력의 두 배이다. 그러므로, 이러한 이유 때문에, 죄어진 실린더 헤드 개스킷에 작용하는 체결 또는 가압력은, 전체적으로 동일한 강도가 아닐 뿐만 아니라, 또한 인터미디에이트 실린더 또는 실린더들 및 터미널 실린더의 내측 연소실 절반 부분보다 실린더 열의 길이방향 끝단부가 더 크고, 다시 말해서 이러한 이유로, 엔진 블록 및 실린더 헤드는 체결력의 고려를 위해 무조건 단단한 구성요소로 취급되어질 수는 없다 - 만일 엔진의 경우, 엔진 블록 및 실린더 헤드가 연소실 외측 어디에도 리세스(recesses) 또는 캐비티(cavities)를 가지지 않는다고 가정된다면(만일 실린더 헤드 스크루의 보어(bores)가 무시된다면), 실린더 헤드 스크루에 의해 초래되 고 죄어진 실린더 헤드 개스킷에 작용하는 가압력은, 엔진 블록 및 실린더 헤드의 탄성 변형력의 결과로서, 실린더 헤드 스크루로부터 거리가 증가함에 따라 감소하고, 실린더 열에 직교하는 중앙 평면으로부터 거리가 증가함에 따라 증가한다.

왕복 내연기관이 작동하는 동안, 실린더 헤드 개스킷을 구비한 엔진 블록과 실린더 헤드 사이 밀폐 간극의 나비 또는 폭은, 실린더 헤드 개스킷이 엔진이 작동하는 동안 압력이 지속적으로 변하기 쉽다는 전제의 고려 하에, 각각의 실린더 작동 사이클의 작용처럼 주기적으로 변한다. 본 발명에 의해 다뤄지고 처음부터 언급된 타입의 실린더 헤드 개스킷의 경우, 연소구 둘레의 밀폐는, 어쨌든 본질적으로, 연소구를 둘러싼 밀폐 비드에 의해 초래되고, 상기 기술된 밀폐 간극의 변화 때문에 완벽한 밀폐를 유지하기 위한 영구적인 스프링-탄성 특성들을 가져야만 한다, 즉, 밀폐 비드는 오랜 기간 엔진이 작동한 후에도 여전히 개스킷 플레이트의 평면에 직각 방향으로 스프링-탄성 방법에 의해 변형 가능해야만 한다. 이를 확실히 하기 위하여, 본 발명에 의해 다뤄지고 처음부터 언급된 타입의 실린더 헤드 개스킷은, 각각의 연소구에 대해, 이 연소구에 속하는 밀폐 비드의 가능한 변형을 제한하는 적어도 하나의 변형 리미터를 가진다, 즉, 그러므로, 그것의 스프링 휨 및 임의의 용납 불가능하게 큰 변형으로부터 밀폐 비드를 보호하는; 이러한 변형 리미터는 또한 스토퍼를 가리킨다. 이러한 스토퍼는 대개 밀폐 비드가 형성된 시트 메탈 층으로 밀폐 비드의 방사상 외향 또는 방사상 내향이 부착되는 금속제 원형 링의 형상을 가지며; 여러 층들을 가지고 있는 개스킷 플레이트의 경우, 스토퍼는, 실린더 헤드 개스킷이 적소에 즉, 이 비드의 방사상 내향 또는 방사상 외향에 죄어졌을 때, 그것이 밀폐 비드를 가지고 있는 시트 메탈 층에 기대는 것과 같이, 또한 시트 메탈의 상기 층에 인접한 시트 메탈 층에 부착되어질 수 있다. 게다가, 이러한 타입의 스토퍼를 위한 추가적인 실시예는, 예를 들어, 추후에 더욱 자세히 논의되어질 미합중국 특허 제 5,713,580-A 호에 나타난 기술적 수준에서 공지된다. 본 출원의 도 2는 3개의 층으로 구성된 금속 실린더 헤드 개스킷을 나타내는데, 두 외측 층은, 다른 밀폐 비드가 반대편에 위치된 밀폐 비드를 가지고 있는 각각의 연소구 둘레에 각각 제공되고, 2개의 외측 층 사이에 배치된 내측 층 쪽 방향으로 돌출되며, 2개의 밀폐 비드는 실린더 헤드 개스킷이 적소에 죄어졌을 때 접한다. 연소구 및 금속제 스토퍼 링에 관하여 방사상 거리에 있는 내측 층 끝단은, 연소구에 접하는 그것의 에지에 고정되고, 이 링은 밀폐 비드내에 방사상으로 위치되며, 2개의 외측 층 쪽 방향으로 내측 층의 2개의 주요 표면을 넘어 돌출하도록, 내측 층보다 더 두껍다. 그러므로, 개스킷 플레이트의 평면에 직각으로 측정되고, 비드 변형을 제한하기 위해 이용 가능한 스토퍼의 효율적인 높이는, 예를 들어, 전체적인 두께 더 자세하게 말하자면 스토퍼 링의 높이가 아니며, 그것의 고려하에 각각의 내측 층의 주요 표면상에 스토퍼의 돌출부와 동일하다. 미합중국 특허 제 5,713,580-A 호에 따른 실린더 헤드 개스킷의 경우, 죄여진 실린더 헤드 개스킷에 작용하는 가압력은, 실린더 헤드 스크루로부터 거리가 증가함에 따라 감소한다, 다시 말하면, 개스킷 플레이트의 평면에 직각으로 측정되고, 비드 변형을 제한하기 위해 이용 가능한 스토퍼 링의 높이가, 실린더 헤드 스크루로부터 거리의 상관관계를 가지는 높이 프로파일을 가진다는 사실 때문에, 즉, 부분적이게 연속적으로 변하기 때문에, 스토퍼 링의 효율적인 높이는 실린더 헤드 스크루로부터 각각의 거리에 의존한다(개스킷 플레이트 평면에 직각으로 실린더 헤드 개스킷을 보았을 때).

본 발명은 처음부터 언급된 타입의 실린더 헤드 개스킷에 관한 것이며, 개스킷 플레이트의 평면에 직각으로 측정되고, 밀폐 비드의 변형을 제한하기 위해 이용 가능한 각각의 변형 리미터의 효율적인 높이가, 그것의 영역에 걸쳐 평균되고, 평균값(평균 높이 값에 따라 지정된)은 각각 또는 오직 하나의 변형 리미터가 그것의 영역을 따라 변동하는 높이를 가져야만 한다는 것을 의미하지 않는다. - 만일 그것의 영역을 따른 변형 리미터의 높이가 일정하다면, 이 일정한 높이는 또한 평균 높이 값과 동일하다.

근래의 왕복 내연기관의 개발 추세는, 실린더 헤드용 경합금을 사용할 뿐만 아니라, 특히, 연소실 및 다른 캐비티, 무엇보다도 엔진 블록의 벽 두께가 이전보다 더 얇다는 사실에 기인된, 이전보다 더욱 가벼운 중량의 구조를 지향한다. 그러나, 그 결과 무엇보다도, 그럴수록 엔진 블록이 쉽게 변형되어진다, 즉, 실린더 헤드 스크루가 이전보다 더 조여질 때, 발생하는 엔진 블록(또한 실린더 헤드)의 탄성 변형력은, 스크루에 의해 초래되고, 실린더 헤드 스크루로부터 이전보다 거리가 더 증가할수록 실린더 헤드 개스킷에 작용하는 가압력을 감소시키는 결과를 낳는다. 가능한 얇은 엔진 블록 및 실린더 헤드와 같은 엔진 구성요소의 물질 응력(특히, 뒤틀림은 실린더 헤드 스크루에 의해 유발된다)을 유지하기 위하여, 추가로, 가능한 얇은 실린더 헤드 스크루에 가해진 힘에 따른 조절이 시도된다. 이들 개발 추세는, 어떤 일정한 상황에서, 인터미디에이트 실린더의 연소실 둘레 또는 인터미디에이트 실린더들의 연소실 둘레의 실린더 헤드 개스킷에 의해 만들어진 밀폐가 보장되지 않는다는 사실에 이르게 하고, 이러한 이유로, 본 발명의 근본적인 목적은 상기 정의된 타입의 실린더 헤드 개스킷을 향상시키는데 있다, 즉, 제 1항의 전문에 따른 실린더 헤드 개스킷이 인터미디에이트 실린더 또는 인터미디에이트 실린더들에서 밀폐의 질을 향상시킨다는 것이다.

본 발명에 따르면, 이러한 목적은, 변형 리미터가, 터미널 실린더와 연합된 변형 리미터의 평균 높이 값이, 인터미디에이트 실린더에 연합된 추가적인 변형 리미터 또는 각각의 인터미디에이트 실린더들에 연합된 추가적인 변형 리미터들의 평균 높이 값보다 더 작은 것과 같은, 높이 프로파일을 가짐으로서 달성되어질 수 있다.

실린더 헤드 개스킷을 설치하는 동안에, 즉, 실린더 헤드 스크루를 조이는 동안에(그리고 연소실내에 어떠한 연소압도 없이), 변형 리미터(스토퍼)까지 연장하는 것과 같은 스프링-탄성 방식으로 평평해진 밀폐 비드는 압력 문제를 가진다. 터미널 실린더와 연합된 하부 변형 리미터의 결과로서, 본 독창적인 개스킷의 경우, 인터미디에이트 실린더와 연합된 밀폐 시스템(비드 및 변형 리미터)에 작용하는 가압력은, 동일한 높이에서 변형 리미터를 가지고 있는 실린더 헤드 개스킷과 비교해 볼 때 증가된다, 즉, 가압력은 실린더 헤드 개스킷상에 균등하게 전해진다. 이미 언급된 바와 같이, 본 독창적인 실린더 헤드 개스킷의 경우, 변형 리미터가 이러한 효과를 얻기 위해 그들의 영역에 걸쳐 높이 프로파일을 반드시 가질 필요는 없다, 즉, 개개의 변형 리미터를 고려했을 때, 그것의 효율적인 높이는 또한 비록 다른 실시예들에서 하기에 기인될 것일 지라도 그것의 전체 영역에 걸쳐 일정하여질 수 있다. 다른 연소구를 둘러싸고 있는 밀폐 비드는, 물론, 모두 동일한 높이일 필요는 없는데; 이는 실린더 헤드가 연소실에서 기인하는 높은 가스 압력의 작용으로 인해 급속히 팽창하는 경향이 있기 때문이며, 실린더 헤드의 길이방향 끝단 사이에, 실린더 헤드 개스킷에 의해 밀폐되어질 밀폐 간극은, 엔진 블록 더 자세하게 말하자면 실린더 열에 직교하는 중앙 평면 쪽 방향으로 높이가 증가하며, 그들의 높이는, 인터미디에이트 실린더와 관련된 밀폐 비드의 높이가, 터미널 실린더와 관련된 밀폐 비드의 높이보다 더 크도록, 이 직교하는 중앙 평면 쪽 방향으로 증가하는 것과 같이 다양한 밀폐 비드를 설계하도록 추천할 수 있을 것이다. - 스프링-탄성 밀폐 비드가 엔진이 작동하는 동안 압력을 완벽하게 경감시키지는 못할지라도, 각각의 밀폐 비드가 탄정적으로 변형되는 정도이자, 엔진이 직동하는 동안에 발생하는 가장 높은 연소실 압력의 경우조차도, 연소실 둘레의 밀폐를 보증할 수 있어야만 한다. 본 독창적인 실린더 헤드 개스킷의 경우, 스크루에 의해 발생된 체결력이 터미널 실린더에 인접한 부분으로부터 인터미디에이트 실린더 또는 인터미디에이트 실린더들에 인접한 부분으로 부분적으로 전해지는 것과 같이, 변형 리미터들은 각 연소구 둘레에 연장하는 실린더 헤드 개스킷의 부분적인 높이를 형성하며, 그들의 효율적인 높이에 형성되고, 그러므로, 개스킷 플레이트 평면에 대해 직각으로 연장하는 밀폐력은 인터미디에이트 실린더 또는 실린더들 둘레에 증가된다. 실린더 헤드 스크루에 대한 미리 계산된 체결 토크의 경우, 가압력은 추가적인 이점 이 이끌어 내는 결과로 터미널 실린더들 부분에서 감소된다: 만일 실린더 헤드 및 엔진 블록이 다른 물질들로 생산된다면, 예를 들어, 실린더 헤드는 경합금으로, 엔진 블록은 회주철로 이루어졌다면, 다른 온도팽창계수가 엔진이 작동하는 동안 밀폐 간극을 제한하는 실린더 헤드 및 엔진 블록의 밀폐 표면사이의 변환운동으로 피할 수 없이 발생한다; 이들 변환운동이 실린더 헤드의 길이방향 끝단 부분에서 가장 크기 때문에(이러한 변환운동은 실린더 열에 직교하는 중앙 평면의 부분에 일어나지 않는다), 이들 밀폐 표면에서뿐만 아니라 또한 실린더 헤드 개스킷에서의 마찰 마멸 및 찢김은, 기존 엔진과 비교해 볼 때, 더 작은 가압력이 실린더 헤드 개스킷과 실린더 헤드의 밀폐 표면사이 및 실린더 헤드의 길이방향 끝단 부분의 엔진 블록에 발생하는 본 발명에 의해서 감소된다.

이미 언급된 바와 같이, 본 발명에 의해 성취되어질 목표는, 또한 대체로 각각 그것의 전체 영역에 걸쳐 일정한 효율적인 높이를 가지는, 변형 리미터에 의해 성취되어질 수 있으며, 터미널 실린더와 연합된 변형 리미터의 효율적인 높이는, 적어도 하나의 추가적인 변형 리미터의 효율적인 높이보다 더 작다. 그러나, 실시예들은, 변형 리미터가 높이 프로파일을 가지는데 있어, 변형 리미터가 평균 높이 값보다 작고, 개스킷에 직교하는 중앙 평면의 고려 하에 각각의 변형 리미터와 연합된 연소구의 중심 거리보다 크게 개선되었다 - 실린더 헤드 개스킷의 길이방향 중앙 평면은, 연소구의 중심을 통해서는 물론 개스킷 플레이트의 평면에 수직으로 연장하기 때문에, 실린더 헤드 개스킷에 직교하는 중앙 면은 이들 두 면에 직각으로 연장하며, 터미널 실린더들과 연합된 연소구의 중심까지 동일한 거리들을 가진 다.

이미 언급된 바와 같이, 실린더 헤드 스크루에 의해 발생되고 실린더 헤드 개스킷에 작용하는 가압력은, 무시되어질 수 없는 엔진 블록 및 실린더 헤드의 탄성 변형성 때문에 실린더 헤드 스크루로부터 거리가 증가함에 따라 1차 근사값으로 증가한다 - 실린더 헤드 개스킷을 고려했을 때, 엔진 블록 및 실린더 헤드의 구성요소 강도는, 이들 포인트(points)에서 가장 크고, 두 구성요소들은 실린더 헤드 스크루에 의해 서로 연결되며, 서로 인장(tensioned)된다. 그러나, 무엇보다도, 엔진 블록의 국소적 "크리티컬 에어리어(critical areas)" 는, 설치된 실린더 헤드 개스킷에 작용하는 국소적으로 변동하는 가압력에 영향을 미칠 수도 있고, 또한 실린더 헤드도 가능하다: 이들 구성요소들이 캐비티를 가지는 곳은 예를 들어, 냉각수 및 엔진 오일용 통로로서, 이들 구성요소는 경도가 보다 작다, 즉, 이러한 캐비티가 없는 부분들보다 변형되기가 더 쉽다. 실린더 헤드 개스킷이 적소에 죄어졌을 때는(엔진이 작동 온도로 아직 상승하지 않은, 즉, 차가울 때), 변형 리미터의 영역에 따라 압력이 상대적으로 적은 변화만 고르게 전해진 것이고, 엔진 블록 및/또는 실린더 헤드의 부분적으로 변화하는 구성요소 강도를 고려하기 위해, 실린더 헤드 개스킷이 변형 리미터의 영역에 따라 변형 리미터에 작용하는 압력과 같이 적소에 죄어졌을 때, 적어도 하나의 변형 리미터(바람직하게는 모든 변형 리미터)가, 엔진 블록 및/또는 실린더 헤드의 부분적이며 연속적으로 변하게 감소된 구성요소 강도에 따른 그것의 영역에 따라 높이 프로파일을 가지는 것과 같이, 설계되어질 본 독창적인 실린더 헤드 개스킷이 제안되었다. 본 독창적인 실린더 헤드 개스킷의 이러한 실시예는, 실린더 헤드 스크루로부터 증가하는 거리에 따른 압력 감소뿐만 아니라, 포인트에서 압력의 부분적 감소 또한 고려하며, 예를 들어, 냉각수 또는 엔진 오일용 통로가 연소실 가까이에 위치됐을 때의 경우, 엔진 블록 및/또는 실린더 헤드의 구성요소 강도는, 캐비티 또는 캐비티에 근접함에 따라 감소된다. 그러므로, 1차 근사치에서, 변형 리미터의 효율적인 높이는, 상기에 정의된 인터스크루 부분에서보다 스크루에 가까운 그것의 부분일수록 적으며; 높이 프로파일은, 이들 "크리티컬 에어리어"에 존재하지 않지만 바람직하게는 이 높이 프로파일에 중첩된 경우보다, 상기 기술된 "크리티컬 에어리어"를 고려하며, 이 "크리티컬 에어리어"에 휠씬 더 근접하는 변형 리미터의 효율적인 높이를 결정한다.

이점에 대하여 알려질 것으로, 각 실린더 헤드 개스킷은, 엔진 블록 및 실린더 헤드의 부분적으로 변화하는 구성요소 강도가 개스킷 설계 엔지니어에 의해 기입되도록 하여 아주 명확한 엔진이 구성되며, 본 독창적인 높이 프로파일링(profiling)은 공지된 유한 요소 법(finite element method)에 따라 계산되어질 수 있다.

예방 조치를 위해, 또한 부분적이며 연속적으로 변하게 감소된 구성요소의 강도 때문에 얻어진 높이 프로파일이, 본 발명의 기본 개념에 따라 "길이방향 프로파일"에 중첩되어질 수 있다는 것이 지적된다, 즉, 제 1항에 따라, 즉, 제 1항 또는 2항 및 3항에 정의된 비율의 규정은, 실시예에 대해 서로 겸하여질 수 있다.

실린더 헤드 개스킷의 연소실 밀폐 요소는 독일 특허 제 41 42 600-C2에 기인하여 연소구를 둘러싸고, 엔진 블록 및 실린더 헤드의 부분적이며 연속적으로 변 하게 감소된 구성요소 강도에 따라서 높이 분석표를 가진다.

왕복 내연기관이 작동하는 동안, 무엇보다도, 연소실에서 발생하는 열은 일정한 부분의 온도가 변화하도록 연소실을 둘러싸고 있는 엔진 블록 부분으로부터 배출된다; 상기 열은 연소실에 아주 가까이 근접한 이들 부분으로부터 특히 많이 배출되어질 수 있고, 이에 반해서, 냉각수용 통로로부터 상당한 거리를 가진다. 특히 가열 및 열의 배출에 대한 크리티컬 에어리어는, 좁은 웹(webs) 더 자세하게 말하자면 서로 가깝게 위치된 연소실 사이의 벽 부분이다. 열의 배출이 상대적으로 감소된 부분은 엔진이 작동하는 동안 더 큰 열 팽창을 겪으며, 이것은 엔진 블록 및 실리더 헤드사이에 밀폐 간극의 폭 또는 높이를 이끌어, 그 결과, 실린더 헤드 개스킷의 압력은 일정한 부분에서 더 높다. 이에 반하여, 이러한 상황은 여태까지 실제로 고려된 적이 없고, 오히려 변형 리미터가 다른 부분들보다 더 높게 되도록 실린더 헤드 개스킷에 인접한 연소구 사이의 좁은 웹 부분에 설계되어진다, 즉, 무엇보다도, 서로 가깝게 위치된 연소실 사이에 좁은 웹 또는 벽 부분에 엔진 블록의 감소된 구성 요소 강도를 목적으로 한다. 또한 엔진이 작동하는 동안 유발되는 부분적으로 변하는 열 팽창을 고려하기 위하여, 본 독창적인 실린더 헤드 개스킷이 설계되어지는데 있어, 적어도 하나의 변형 리미터가, 변형 리미터의 영역을 따라 고르게 전해진 내연기관의 작동온도에서, 적소에 죄어진 실린더 헤드 개스킷을 따라 변형 리미터에 작용하는 압력과 같이 내연기관의 작동온도에 기인하여 예상되어질 수 있는, 엔진 블록 및/또는 실린더 헤드의 부분적으로 변환하는 열 팽창에 따라서 그것의 영역을 따른 높이 프로파일을 가지는 것과 같이 제안된다. 더 큰 열 팽창의 지점에서, 변형 리미터의 효율적인 높이는 본 발명의 기본 개념에 따라서 치수가 정해진 변형 리미터들과 비교해 볼 때 감소된다. 이점에 있어서, 이들 열 팽창은 편의상 고려되는 영구적인 풀 로드가 예상되어질 수 있는 열 팽창보다, 내연기관 풀 로드(full load)의 대략 60에서 100%가 예상되어질 수 있다. 한편으로는, 이들 모든 열 팽창들은 유한 요소 분석법에 의해 계산되어질 수 있는 것이 예상되어질 수 있다. 부분적으로 변하는 열 팽창을 고려할 목적으로 제공하는 높이 프로파일은 또한, 본 발명의 기본 개념에 따른 길이방향 프로파일링에 중첩된다, 즉, 제 1항 또는 2항에 따라, 어쩌면 제 3항에 따른 프로파일링도 그러하다.

만일 부분적으로 변하는 열 팽창뿐만 아니라, 또한 참작되어질 엔진 블록 및/또는 실린더 헤드의 부분적으로 변하는 감소된 구성요소 강도도 예상되어질 수 있다면, 본 독창적인 실린더 헤드 개스킷이 설계되어지는데 있어, 변형 리미터가 변형 리미터의 영역을 따라 고르게 퍼진 내연기관의 작동온도에서 적소에 죄어진 실린더 헤드 개스킷에 따라 변형 리미터에 작용하는 압력과 같이, 부분적으로 감소된 구성요소 강도의 결과로서 감소하는 압력과 부분적으로 더 큰 열 팽창의 결과로서 증가하는 압력사이의 평균값에 따라서 그것의 영역에 따른 높이 프로파일을 가지는 것과 같이 설계되어질 수 있다.

이러한 제안은 2001년 4월 5일자 엘링크링거 에이.지(ElringKlinger AG)사의 독일특허출원 제 101 17 178 호로부터 기인한 그대로이나. 본 발명의 기본 개념 즉, 제 1항에 따른 변형 리미터들의 길이방향 프로파일링과 관련한 것은 아니다.

또한 상기에 기재된 독일 특허 출원에 제안된 것처럼, 본 독창적인 실린더 헤드 개스킷을 위해, 스크루 구의 부근에 효율적인 높이와 비교해 볼 때 인접한 연소구 사이에서 변형 리미터의 효율적인 높이가 감소하도록, 제시되어질 것이다.

본 독창적인 실린더 헤드 개스킷의 경우, 변형 리미터는 예를 들어, 밀폐 비드의 방사상 내측부에 오직 하나만 있을 뿐 아니라, 이에 반하여, 개스킷 플레이트는 밀폐 비드의 방사상 내측부뿐만 아니라 또한 밀폐 비드의 방사상 외측부에도 변형 리미터가 제공되어질 수 있다.

이미 언급된 바와 같이, 변형 리미터는 밀폐 비드와 함께 제공된 시트 메탈 층에 제공되어질 수 있고; 적어도 두개의 층이 있는 개스킷의 경우, 시트 메탈의 한 층이 연소구 밀폐 비드에 제공되지만, 변형 리미터는 또한 시트 메탈의 다른 한 층에 제공되어질 수 있다

실린더 헤드 개스킷의 경우, 변형 리미터는 시트 메탈의 한 층에 부착되고, 본 발명에 따른 시트 메탈의 층은, 변형 리미터의 부분에 변형 리미터대신 높이 프로파일(height profile)을 가질 수 있다; 그렇지만, 그것은 시트 메탈 층뿐만 아니라 또한 높이 프로파일을 가지고 있는 변형 리미터도 제공되는 것이 가능하다.

본 독창적인 실린더 헤드 개스킷의 경우, 변형 리미터가 반드시 독립된 부분처럼 생산되어지고, 그리고 나서 시트 메탈 층에 고정되어질 필요는 없다; 이에 반하여, 변형 리미터는 또한 예를 들어, 시티 메탈 층의 턱킹(tucking)에 의해, 시트 메탈 층에 완전하게 구성되어질 수 있으며, 최종적으로, 그것은 또한 디프 드로잉(deep drawing)과 유사한 과정 또는 스템플링(stamping)에 의해 시트 메탈 층을 변형하도록 하는 것이 가능하다.

본 발명의 추가적인 특징들, 이점들 및 상세한 설명들은 본 독창적인 실린더 헤드 개스킷의 실시예를 설명하는 추가된 도면들뿐만 아니라 하기의 설명으로부터 얻어진다.

간단한 도면의 설명

도1 은 절단된 시트 메탈 최 상층부에서 본, 다중-층으로 된 본 독창적인 실린더 헤드 개스킷의 부분 평면도.

도2는 도 1의 2-2라인을 따라 절개한 부분도.

도3은 이 실린더 헤드 개스킷의 시트 메탈 중앙 층의 완전한 평면도.

도 4A내지 4E는 도3의 4-4라인을 따라 절개한 도면, 즉, 시트 메탈의 중앙 층을 통한 길이방향 절개도를 나타내며, 도 4A는 본 발명의 기본 개념에 따른(그러나, 엔진의 작동 동안에 예상되어질 수 있는, 이들 엔진 구성요소들의 부분적으로 변화하는 열 팽창뿐만 아니라, 엔진 블록 및/또는 실린더 헤드의 부분적으로 변화하는 구성요소 강도의 고려 없이), 변형 리미터의 높이 프로파일링을 나타내며(스토퍼로 하기에 지정된), 도 4B는 본 발명의 기본 개념에 따라서 임의의 높이 프로파일링 없이 오직 실린더 헤드 스크루로부터 점차 증가하는 거리에 따른 압력 감소만을 고려한 스토퍼의 높이 프로파일링이고, 도 4C는 본 발명의 기본 개념에 따라서 임의의 높이 프로파일링이 없는데 반해서, 오직 인접한 연소실사이의 웹과 유사한 부분에 엔진 블록의 더욱 큰 열 팽창만을 고려한 스토퍼의 높이 프로파일링이며, 도 4D는 실린더 헤드 스크루로부터 점차 증가하는 거리에 따른 압력 감소를 고려할 뿐만 아니라(즉, 도 4A 및 4B에 따라서 높이 프로파일링의 중첩에 따른 높이 프로파일링), 본 발명의 기본 개념에 따른 스토퍼의 높이 프로파일링이고, 그리고 도 4E는 본 발명의 실시예에 따른 스토퍼의 높이 프로파일링, 즉, 본 발명의 기본 개념, 인접한 연소실 사이의 엔진 블록의 웹과 유사한 벽 부분에 엔진 블록의 더욱 큰 열 팽창뿐만 아니라, 실린더 헤드 스크루로부터 거리가 증가함에 따른 압력 감소를 고려한 것이며, 도 4A내지 4E는, 도면에서 높이 프로파일링을 도시할 수 있도록 하기 위하여 과장되게 크게 도시되어진 스토퍼의 높이이다.

도 1은, 스템프된(stamped) 실린더 헤드 스크루 통로용 스크루 구(16)뿐만 아니라, 적어도 본질적으로 원형의 연소구(14), 개스킷의 연소구 등 3겹의 시트 메탈(도 2참조)로 구성된 개스킷 플레이트를 가지고 있는 실린더 헤드 개스킷을 나타내며, 도 1은 오직 18과 같이 지정된 중심 또는 축의 단 하나만을 나타낸다.

개스킷 플레이트(10)는 상부 커버 시트(20), 하부 커버 시트(22) 및 그들 사이에 배치된 서포트 시트(24)로 구성된다. 연소구(14)의 밀폐(sealing) 또는 연소 가스의 배출을 막는 연합된 연소실은, 본질적으로 개스킷 플레이트(10)의 평면도상 원형의 두 커버 시트(20 및 22)에서 비드(beads: 26 및 28)에 의해 초래되고; 이들 비드는 연소구(14)를 중심으로 연장하며, 서포트 시트(24)쪽 방향으로 돌출하는 소위 풀 비드(full-beads)라 불리는, 도시된 실시예에 도안된다. 비드(26 및 28)는, 개스킷이 개스킷 플레이트(10)에 직각으로 평탄함을 감지한 엔진이 작동하는 동안 적소에 죄어질 때, 스프링-탄성 방식으로 변형되어질 수 있어야만 하며, 그러한 이유 때문에, 커버 시트(20 및 22)는 스프링 스틸의 시트로 구성된다.

2개의 비드(26 및 28)가 엔진이 작동하는 중에 과도하게 변형되지 않기 위해서, 즉, 평탄하게 가압되고, 본 독창적인 스토퍼(30)는 서포트 시트(24)상에서 형성된다; 이는 연소구(14)의 축(18)에 대하여 비드(26 및 28)의 방사상 내측에 위치되나, 그러나 또한 이들 비드의 방사상 외측에 위치되어질 수 있으며 또는 이러한 스토퍼는 비드의 방사상 내측 뿐만 아니라 또한 방사상 외측에도 제공되어질 수 있다. 또한, 두 비드(26 및 28)가 서로 정확히 반대편에 위치되어질 필요는 없다는 것은 말할 나위도 없으며 - 비드는 오직 적어도 하나의 스토퍼에 근접되어져야만 하며, 스토퍼의 방사상 내측 또는 외측에 위치되어져야만 한다.

도 1에서 보여지는 바와 같이, 스토퍼(30)는 원형의 밴드처럼 연소구(14)를 둘러싸며(서포트 시트(24)의 평면도 참조), 도시된 실시예에서 상기 밴드는 전체적으로 동일한 폭을 가지지만, 본래 공지된 방법으로 즉, 브로드(broad) 프로파일에 따라 스토퍼를 제공하여, 연소구 둘레의 스토퍼 폭을 변동하도록 하는 실린더 헤드 개스킷의 어떤 경우를 추천할 수 있기 때문에, 항상 그러한 경우가 될 필요는 없다.

다기통 엔진의 경우, 개스킷 플레이트(10)는 여러 개의 연소구(14)와 함께 제공되고, 각각의 연소구에 대해, 적어도 하나의 비드 및 적어도 하나의 스토퍼로 이루어져 있는 밀폐 시스템을 제공하며, 도 1 및 2에 도시된 실시예에 2개의 각각의 비드 및 하나의 스토퍼로 이루어져 있다.

도 2에 도시된 실시예에서, 대체적으로 지정된 스토퍼(30)는, 서포트 스트(24)에 고정되어 있는 2개의 원형 스토퍼 링(301 및 302)뿐만 아니라, 연소구 에 서포트 시트(24) 단을 대는 원형 부분(24')으로 이루어져 있다. 이들 스토퍼 링은, 가장 단순한 경우로 예를 들자면, 레이저 용접에 의해 서포트 시트(24)에 고정되어지는 시트 메탈의 찍어낸 듯한 형상의 링이다.

광범위하게 사용된 기존의 실린더 헤드 개스킷의 경우, 서포트 시트(24)의 두께는 대략 0.2mm에서 1.0mm의 범위이고, 스토퍼 링(301 및 302)의 두께는 대략 0.05mm에서 0.1mm의 범위로 전체적으로 동일하며, 그렇기 때문에, 도 2는 비례대로 정확하게 두께 비율을 도시하고 있지 않다. 더욱이, 도 2에 도시된 스토퍼와 유사한 스토퍼 또한 서포트 시트(24)의 이러한 변형에 의해 생산되어질 수 있으며, 이것은 이 부분 외측보다 원 내에 연소구(14)를 둘러싸는 부분에서 더욱 큰 두께를 가진다는 것이 지적되어야만 하며, 스토퍼(30)는 바람직하게는 본래의 서포트 시트(24)의 두 메인 표면(main surface)을 넘어서 돌출한다(예를 들어, 언제나 대략 0.05mm에서 0.1mm정도까지). 임의의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 개스킷이 압축되지 않고 간극이 스토퍼(30)와 적어도 하나의 커버 시트(20, 22)사이에, 바람직하게는 스토퍼(30)와 이들 각각의 커버 시트 사이에 남아있을 때, 비드(26 및 28) 잔여부분이 서포트 시트(24)에 접한 것과 같이, 스토퍼(30)의 전체적인 두께가 측정된다. - 그 결과로서, 비드(26 및 28)는 엔진이 작동하는 동안 탄력적으로 평평해지나, 결코 완전하게 압착되어 평탄해질 수도 과도하게 변형될 수도 없음이 확실하다.

도 1 및 2가 오직 본 독창적인 실린더 헤드 개스킷의 끝단부분을 도시하는데 반해, 도 3은 3기통 엔진용 실린더 헤드 개스킷의 전체 서포트 시트(24)의 평면도 를 나타내며, 그렇기 때문에, 실린더 헤드 개스킷의 개스킷 플레이트(10)는 3개의 연소구(14)를 제공한다. 개스킷 플레이트(10)의 평면에 직각으로 연장하며 연소구 축(18)을 통과하는 개스킷의 길이방향 중앙 평면은 32로 지정되고, 개스킷의 직교하는 중앙 평면은 34 - 상기 직교하는 중앙 평면은 길이방향 중앙 평면(32)에 직각으로 연장하며, 연소구(14) 말단의 축(18)으로부터 즉, 연소구 외측의 축으로부터 동일한 거리를 가진다.

본 독창적인 실린더 헤드 개스킷이 또한 하나의 층으로 된 개스킷이 될 수도 있으므로, 그 결과 연소구용 밀폐 비드뿐만 아니라 또한 임의의 과도한 변형으로부터 이들 비드를 보호하기 위한 스토퍼가 제공되는, 오직 하나의 단일 시트 메탈 층을 가질 수 있기 때문에, 도 4A에서 4E까지 도시되어 있는 스토퍼는, 단순함을 위하여, 오직 시트 메탈 층의 한쪽만이 개별적으로 나타내며, 이 시트 메탈 층은 항상 서포트 시트(24)로 지정되어 있다. 때문에, 다기통 엔진용 본 독창적인 개스킷의 경우, 다양한 연소구와 연합된 스토퍼는 그들의 높이 더 정확히 말하자면 두께에 관하여 다른 형상을 가지며, 도 3 및 4A에서 4E에 나타난 스토퍼 링은, 도 2의 유추에서 1301, 2301 및 3301로 지정된다. 그러나, 이러한 타입의 도 4A에서 4E 스토퍼 링의 변형은, 개별적으로 도시된(서포트 시트(24)) 시트 메탈 층의 양쪽에 제공되어질 수 있다는 것은 말할 나위도 없는 일이다.

이미 언급된 바와 같이, 도 4A는 본 발명의 기본 개념에 따라서 스토퍼 더 정확히 말하자면 스토퍼 링(1301, 2301 및 3301)의 높이 프로파일링을 나타내는데, 기존의 개스킷과 비교해 볼 때, 실린더 헤드 스크루에 의해 발생되고 개스킷에 작 용하는 가압력은, 개스킷의 길이방향 끝단 부분으로 감소되고, 개스킷에 직교하는 중앙 평면(34) 쪽 방향으로 증가되어질 것으로 예상되어진다. 일점쇄선 라인(40)에 의해 도 4A에 표시된바와 같이, 스토퍼 링의 효율적인 높이는, 직교하는 중앙 평면(34)로부터 거리가 증가함에 따라 감소하는 것이 예상된다. 그러므로, 터미널 스토퍼 링(1301 및 3301)의 형상은, 속이 빈 실린더 형상과 일치하며, 서포트 시트(24)에 접하는 한쪽 끝면은, 실린더 축에 직각으로 연장하는 평면을 정의하는데 반하여, 그것의 다른 쪽 끝 면은, 실린더 축의 각으로 연장하는 평면을 정의한다. 이에 반해서, 스토퍼 링(2301)의 형상은, 속이 빈 실린더 형상과 일치하며, 서포트 시트(24)에 접하는 한쪽 끝 면은, 실린더 축에 직각으로 연장하는 평면을 재차 정의하는데 반하여, 그것의 다른 쪽 끝 면은, 서로에 관하여 경사진 두 평면을 정의하며, 양쪽 면은 실린더 축에 따라 동일한 각도를 형성하고, 각각의 면은 그것의 영역의 반을 넘는 속이 빈 실린더 형상의 벽을 제한한다.

상기에서 이미 귀결된바와 같이, 도 4B 및 4C는 스토퍼 더 정확히 말하자면 스토퍼 링(1301, 2301 및 3301)의 독창적인 형상을 나타내고 있지 않다; 이에 반하여, 도 4B는, 실린더 헤드 스크루에 의해 발생되며 개스킷에 작용하는 가압력이, 실린더 헤드 스크루(또는 스크루 구(16))로부터 증가하는 거리에 따라 감소하는 바를 고려함에 의해, 주지의 스토퍼 링의 높이 프로파일링을 나타내며. 물론, 도 4B에 도시된 높이 프로파일링은, 오직 도 3에 나타난 스크루 구(16)의 배치에 대해서만 적합한 것이다. 도 4B에 나타난 높이 프로파일링은, 또한 캐비티(cavities) 때문에 부분적이며 연속적으로 변하게 감소된 엔진 블록 및/또는 실린더 헤드의 구성 요소 강도를 고려하기 위하여 독일특허 제 41 42 600-C2에서 기인하는 동일한 방법으로 변경되어질 수 있다. 단지 상황만을 고려한 단순한 경우, 가압력은 도 4B에 도시된바와 같이, 스크루 구(16)로부터 거리가 증가함에 따라 감소하며, 모든 스토퍼 더 정확히 말하자면 스토퍼 링(1301, 2301 및 3301)은 동일한 일점쇄선 라인(50)에 의해 도 4B에 표시된바와 같이, 동일한 높이 프로파일을 가지는데, 즉, 모든 스토퍼 링은 동일하며, 각각의 스토퍼 링의 경우, 인접한 비드의 보호를 위한 그것의 이용할 수 있는 효율적인 높이는, 하기와 같이 변경한다(참조를 위해, 도 3에 도시된 알파(α) 각은, 길이방향 중앙 평면(32)인 0도로부터 직교하는 중앙 평면(34)인 90도까지, 다시 길이방향 중앙 평면(32)인 180도, 다시 직교하는 중앙 평면(34)인 270도에서 다시 길이방향 중앙 평면(32)인 360도까지 시계 반대방향으로 변경한다): 스크루 구(16)사이에 각각의 중심에서, 즉, 스토퍼 링의 높이가 α=0。, α=90。, α=180。 및 α=270。에서 최대치이며, 이에 반해서 스크루 구(16)의 부근에, 즉, α=대략 45。, α=대략 135。, α=대략 225。 및 α=대략 315。에서 최소치이며, 스토퍼 링의 이들 양극단 높이 값 사이에서 연속적으로 증가 또는 연속적으로 감소한다.

도 4C 또한 스토퍼 더 자세히 말하자면 본 발명의 기본 개념을 고려하지 않은, 스토퍼 링의 높이 프로파일링을 나타내며, 2001년 4월 5일자로 엘링클링거 에이지(ElringKlinger AG)사에 의해 출원된 독일 특허 출원 제 101 17 178호에서 기인한, 오직 부분적이며 연속적으로 변하는 열 팽창 특히, 엔진 블록의 열 팽창만을 고려한다. 무엇보다도, 일점쇄선 라인(601, 602 및 603)에 의해 도 4C에 도시된바 와 같이, 두 인접한 연소실사이에(즉, α=0^。 및 α=180^。에서)위치된 엔진 블록 부분이, 스토퍼 링(1301, 2301 및 3301)의 이러한 높이 프로파일링에 의해 고려된 다른 부분들 보다 작동온도로 엔진을 가열하는 동안에 더 크게 확장한다는 사실이며, 여기서 스토퍼 링(1301 및 3301)의 높이 프로파일은 동일하지만, 직교하는 중앙 평면(34)의 경상(mirror image)이다. 그러므로, 스토퍼 링1301의 높이는, α=0^。±대략 20^。의 범위보다 낮지만, 만약 그렇지 않다면, α=180^。±대략 20^。인 스토퍼 링(3301) 높이에 대해 전체적으로 동일하거나 동일하게 적용되는데 반하여, 스토퍼 링(2301)의 높이는, α=0^。±대략 20^。 및 α=180^。±대략 20^。부분보다 낮으나, 만약 그렇지 않다면 전제적으로 동일하다.

도 4D는 일점쇄선 라인(701, 702 및 703)에 의해 표시된, 스토퍼 링의 본 독창적인 높이 프로파일링을 나타내며, (다른 도 4A, 4B, 4C 및 4E에서와 같이) 높이 프로파일을 표시하는 일점쇄선 라인은, 직교하는 중앙 평면(34)의 경상에서 전체적으로 다시 연장한다. 도 4D에 도시된 높이 프로파일은, 본 발명의 기본 개념을 사용하며, 또한, 실린더 헤드 스크루에 의해 발생되고, 개스킷에 작용하는 가압력이 스크루 구(16)로부터 거리가 증가함에 따라서 감소한다는 사실을 고려한다; 도 4D에 도시된 라인(701, 702 및 703)은 따라서, 도 4B의 라인(50) 및 도 4A의 라인(40)이 겹쳐진(superposition) 결과이다.

일점쇄선 라인(801, 802 및 803)에 의해 도 4E에 도시된 높이 프로파일은, 본 발명의 기본 개념을 사용하지만, 또한, 인접한 연소구사이의 좁은 부분의 더 큰 열 팽창에 기인한 가압력의 증가뿐만 아니라, 스크루 구(16)로부터 거리가 증가함에 따른 가압력의 감소를 고려한다. 그러므로, 도 4E의 라인(801, 802 및 803)에 따른 높이 프로파일은, 도 4C 및 4D로부터 기인하며, 평균값은 도 4D에 따라서 스토퍼 높이가 증가 및 도 4C에 따라서 스토퍼 높이가 감소함으로부터 형성된다.

도 4A에서 4E는 스토퍼 더 자세히 말하자면 스토퍼 링의 높이 프로파일을 도시하므로, 즉, 높이의 차이는 과장되게 크며, 높이 차가 대략 밀리미터(millimeter)의 수백분의 일 크기라는 것이 지적된다. 만일, 전체적으로 동일한 높이의 동일한 스토퍼 링을 가지고 있는 기존의 실린더 헤드 개스킷의 경우, 비드의 보호를 위한 스토퍼 링의 효율적인 높이는, 예를 들어 0.12mm이며, 본 독창적인 개스킷의 경우 최대 스토퍼 링 높이는 대략 0.12mm, 최소 스토퍼 링 높이는 대략 0.08mm이다, 즉, 스토퍼 링 높이의 변동 범위는 대략 0.04mm이고, 언급된 바와 같이 공지된 개스킷과 비교해 볼 때, 개스킷의 직교하는 중앙 평면 부분에 언급된 스토퍼 높이는 대략적으로 동일하나, 개스킷의 길이방향 끝단부쪽 방향으로 감소된다.

레퍼런스는 그것이 본 발명에 따라 얻어질 수 있는 중요한 이점, 즉, 완전한 스토퍼 높이가 아니라는 사실에 의해 다시 한번 확실하게 만들어져야만 하며, 여기서 스토퍼의 높이가 서포트 시트에 더해진 것은 고려조차 하지 않으며, 오히려 전체적으로 동일한 높이의 동일한 스토퍼 링이 서포트 시트에 부착되므로, 예를 들면, 스템핑(stamping)에 의해 상기 서포트 시트가 본 독창적인 높이 프로파일에 따 라 스토퍼 링 부분으로 제공된다는 점에서, 효율적인 스토퍼 높이는 또한 본 발명에 따라서 변동되어질 수 있다

Claims (8)

1. 개스킷 플레이트를 가지고 있는 내연기관용 실린더 헤드 개스킷으로서,

   상기 플레이트는 적어도 하나의 시트 메탈 층을 가지며,

   상기 내연기관은 2개의 터미널 실린더 및 적어도 하나의 인터미디에이트 실린더를 가지고 있는 적어도 하나의 실린더 열 및 엔진 블록과 상기 실린더들의 연소실을 차폐하는 실린더 헤드를 가지고,

   상기 실린더 헤드 개스킷은 실린더 헤드 스크루에 의해서 실린더 헤드와 엔진 블록 사이에 죄어지는 것이 가능하며,

   상기 개스킷 플레이트는 각각의 연소실용 연소구 뿐만 아니라 스크루구 및 유체구를 가지고 있으며,

   상기 적어도 하나의 시트 메탈 층은 각각의 연소구에 대하여 이 연소구를 둘러싸고 있는 적어도 하나의 밀폐 비드를 가지고,

   상기 개스킷 플레이트의 평면에 직각방향에서의 상기 비드의 변형은, 적어도 하나의 밀폐 비드와 적어도 하나의 변형 리미터를 갖는 밀폐 시스템이, 각각의 연소구에 대하여 협동하도록, 상기 비드와 동심으로 연장하는 상기 개스킷 플레이트의 적어도 하나의 개별 변형 리미터에 의해 제한되며,

   상기 비드의 변형을 제한하는 데 이용할 수 있으며, 개스킷 플레이트의 평면에 대하여 직각으로 측정되는 각각의 변형 리미터의 유효 높이는, 개스킷 플레이트의 원주에 걸쳐 평균되는 평균 높이값을 갖는 실린더 헤드 개스킷에 있어서,

   상기 실린더 헤드 개스킷을 적소에 죄어진 상태에 있는 내연기관의 작동 중에, 상기 밀폐 시스템에 작용하는 가압력의 국소적 변동을 저감하기 위해,

   a) 적소에 죄어진 상태에 있는 실린더 헤드 개스킷을 사용하여 내연기관의 작동 온도에 있어서 상기 변형 리미터에 작용하는 압력이 상기 변형 리미터의 원주를 따라 균일하게 되도록, 상기 변형 리미터는 이 변형 리미터의 원주를 따르는 상기 내연기관의 작동 온도가 됨에 따라 예측되는 엔진 블록 또는 실린더 헤드, 또는 엔진 블록 및 실린더 헤드의 국소적으로 변화하는 열팽창에 따른 높이 프로파일을 가지고,

   b) 상기 터미널 실린더에 대응하는 변형 리미터의 평균 높이값은, 적어도 하나의 추가적인 변형 리미터의 평균 높이값보다 더 작은 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 개스킷.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 각각의 변형 리미터 중의 적어도 하나의 변형 리미터는, 이 변형 리미터의 원주를 따라, 상기 실린더 헤드 개스킷이 적소에 죄어졌을 때, 상기 내연 기관의 작동온도에서, 상기 변형 리미터에 작용하는 압력이 상기 변형 리미터의 원주를 따라 실질적으로 균일하게 되도록, 엔진 블록 또는 실린더 헤드, 또는 엔진 블록 및 실린더 헤드의 국소적으로 감소하는 구성요소의 강도에 의하여, 적소에 죄어지는 개스킷이 받는 가압력의 감소와, 국소적으로 큰 열팽창에 의한 가압력의 증가와의 사이의 평균값을 따르는 높이 프로파일을 가지는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 개스킷.
3. 제 1항에 있어서,

   인접하는 연소구 사이의 변형 리미터의 유효 높이는, 상기 스크루구의 부근에서의 유효 높이와 비교해 볼 때 더 낮은 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 개스킷.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 실린더 헤드 개스킷은 상기 개스킷 플레이트의 평면에 대하여 직각으로 연장하는 직교 중앙 평면을 가지고, 상기 터미널 실린더와 대응하는 상기 연소실용 연소구의 중심이 상기 직교 중앙 평면으로부터 동일 거리를 가지며,

   상기 각각의 변형 리미터의 높이 평균값은 상기 직교 중앙 평면으로부터 상기 개별 변형 리미터와 대응하는 상기 연소실용 연소구의 중심까지의 거리가 커질수록 모두 작아지도록 된 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 개스킷.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 개스킷 플레이트는 상기 밀폐 비드의 지름 방향 내측 뿐만 아니라 지름 방향 외측에도 변형 리미터를 구비한 것을 실린더 헤드 개스킷.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 변형 리미터는 상기 밀폐 비드를 가진 시트 메탈 층 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 개스킷.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 실린더 헤드 개스킷의 개스킷 플레이트는 적어도 2개의 시트 메탈 층을 가지고, 상기 시트 메탈 층들 중 한쪽에 밀폐 비드를 구비하고,

   상기 변형 리미터는 다른 한쪽의 시트 메탈 층 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 가스켓.
8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 상기 변형 리미터가 시트 메탈 층에 부착되는 실린더 헤드 개스킷으로서,

   상기 변형 리미터의 범위 내에서, 상기 시트 메탈 층이 상기 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 높이 프로파일을 가지도록 구성된 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 개스킷.

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