KR200149477Y1

KR200149477Y1 - 배기가스 밀폐장치

Info

Publication number: KR200149477Y1
Application number: KR2019940034215U
Authority: KR
Inventors: 아오키가쓰지
Original assignee: 이시카와 개스킷 가부시키가이샤
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1994-12-15
Publication date: 1999-06-15
Also published as: DE69413654D1; DE69413654T2; EP0658712B1; EP0658712A1; KR950019657U; US5544900A; JPH0738813U; JP2522419Y2

Abstract

배기 포트 용의 금속 개스킷의 밀폐성능이 배기 매니폴드의 열에 의한 변형으로 저하하지 않도록 한 배기가스 밀폐 장치의 제공을 목적으로 한다.

다기통 내연기관의 배기 매니폴드(1)의 분기관(3)을 플랜지(6)에 개구시켜, 외측의 배기 포트(12)의 접합면(5) 및(또는) 이에 대응하는 플랜지(6)의 접합면(8)에 스페이서(9)를 배치하고, 스페이서(9)는 비드(11)의 외측에 배치하여 비드(11)의 압축 높이를 조정하였다.

Description

배기가스 밀폐 장치

제1도는 본 고안의 실시예1의 배기가스 밀폐 장치의 부분 단면도.

제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ선 화살표 방향으로 본 그림이다.

제3도는 본 고안의 실시예2에 사용한 금속 개스킷의 반 평면도.

제4도는 제3도의 Ⅳ-Ⅳ선 화살표 방향으로 본 단면도이다.

제5도는 종래의 배기가스 밀폐 장치의 측면도이다.

제6도는 제5도에 보이는 배기 매니폴드의 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 배기 매니폴드 3 : 분기관

4 : 실린더 보디 5 : 접합면

6 : 플랜지 7 : 금속 개스킷

8 : 접합면 9 : 스페이서

11 : 비드 12 : 배기 포트

13 : 배기 포트 14 : 구멍

15 : 비드 판

본 고안은 내연기관의 배기 포트와 배기 매니폴드와의 접합부를 밀폐하는 배기가스 밀폐 장치에 관한 것이다.

종래의 통상의 배기 매니폴드를, 제5도와 제6도에 보이는 4기통내연기관 용의 것에 대하여 설명한다. 그림에 있어서, 배기관(도시치 않음)에 접속하는 집합관(2)으로부터 분기관(3)을 분기하고, 이 분기관(3)을 실린더 보디(4)의 각 배기 포트(도시치 않음)의 접합면(5)(제5도)에 접속하는 때의 플랜지(6)를 공통으로 하여, 부착작업을 용이하게 하도록 하고 있다. 그리하여, 배기 포트와 플랜지(6)와의 사이에 플랜지(6)와 거의 같은 외형을 한 통상의 금속 개스킷(7)(제5도)을 끼워넣고 있다. 따라서, 플랜지(6) 및 금속 개스킷(7)은 일반적으로 제6도에 보인 바와 같이 배기 포트의 배열방향으로 가늘고 긴 형상을 하고 있다.

그런데, 배기 매니폴드(1)의 플래지(6)는, 주지하는 바와 같이, 내연기관의 운전중에는 배기가스에 의해 고온이 되기 때문에, 긴 쪽 방향으로 늘어나는 열팽창을 일으킴과 동시에 중앙부가 제6도에 굵은 화살표로 나타낸 방향에 젖혀지게 변형한다. 이에 대해 실린더 보디(4)는 냉각되고 있기 때문에 큰 열팽창이 없다. 따라서, 금속 개스킷(7)은, 내연기관을 운전·정지할 때 마다 배기 포트 및 플랜지(6)과의 사이의 위치에서 벗어나서, 접촉면에 손상을 입어 밀폐성능이 저하된다고 하는 문제가 있다.

이런 문제를 해결하기 위하여, 예를 들어 실개소 59-110471호 공보는, 다기통 내연기관의 배기 포트와 매니폴드의 플랜지와의 사이에 외측의 배기 포트를 밀폐하는 비드의 위에서 누르는 스페이서를 적층한 금속 개스킷을 부착하는 것을 제안하고 있다. 이 금속 개스킷은 배기 매니폴드의 플랜지가 열팽창에 의해 중앙부가 배기 포트 측에 가까워지게 젖혀진 경우에 비드가 신축하여 상기의 변형을 흡수하는 여지를 상기 스페이서가 주도록 하여 밀폐성능의 저하를 방지하려고 하는 것이다.

그런데 상기 공보에 기재된 선행기술은 외측의 배기 포트를 밀폐하는 비드가 상기 스페이서로 눌려지기 때문에, 중앙측의 비드보다도 높은 눌림힘을 받고, 열왜곡이 커져서, 장기간의 사용에 대하여 밀폐성능을 충분히 확보할 수 없다고 하는 문제가 있다.

본 고안은 상기의 문제에 착안하여 이루어진 것이며, 다기통 내연기관의 운전·정지의 반복에 의해 배기 매니폴드의 플랜지가 열변형을 일으킴에 의해, 배기 포트와 배기 매니폴드의 사이에 끼워 장치하는 금속 개스킷의 밀폐성능의 저하를 방지하는 배기가스 밀폐 장치를 제공함을 목적으로 하고 있다.

이상의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 배기가스 밀폐 장치의 구성은, 금속 개스킷을 통해 다기통 내연기관의 배기 포트와 배기 매니폴드를 접속한 배기가스 밀폐 장치이며, 배기 매니폴드의 분기관은 일체적으로 형성한 플랜지를 가지고 있고, 일렬로 형성된 배기 포트중 양 외측 배기 포트의 접합면 또는 플랜지의 양 외측에 고정된 분기관의 접합면중 어느 한쪽의 접합면에, 금속 개스킷의 밀폐용 비드 외측에 배치되며, 비드의 압축 높이를 조정하는 스페이서를 마련하여, 이 스페이서를 마련한 측의 접합면에 금속개스킷의 비드가 직접 맞닿도록 구성한 것이다.

전기 스페이서는 플랜지 또는 배기 포트의 접합면에 단지 부착하는 것만으로도 좋고, 이들과 일체적으로 형성할 수도 있다.

전기 배기가스 밀폐 장치는 실린더 보디 또는 배기 매니폴드를 개선하여 밀폐성능의 저하를 방지하는 것이지만, 본 고안은 금속 개스킷을 개선하여 그 같은 목적을 달성할 수가 있다.

즉, 본 고안의 제2의 구성은, 금속 개스킷을 통해 다기통 내연기관의 배기 포트와 배기 매니폴드를 접속한 배기가스 밀폐 장치이며, 배기 매니폴드의 분기관 끝단에는 플랜지가 일체적으로 형성되고, 전기 금속 개스킷은 비드 판과, 비드의 압축 높이를 조절하는 스페이서와를 구비하고, 스페이서는 양 외측의 배기가스 구멍의 각각의 둘레에 배치하는 2장의 판으로 이루어지고, 각각의 스페이서는 비드에 겹쳐지지 않는 크기의 구멍을 개구하여, 비드의 주위에 배치하는 것이다.

제2의 구성에 사용하는 금속 개스킷은 비드의 위에 표면판 등 타의 금속판을 배치한 것을 사용할 수가 있다.

금속 개스킷의 중간의 비드는 플랜지의 접합면이 뜬 상태에서 조이기를 완료시켜야 한다. 따라서, 볼트를 조이는 회전공구는 토크로 관리하는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

다기통 내연기관의 배기 포트 접합면, 또는 배기 매니폴드의 플랜지의 접합면에 형성하는 스페이서는 금속 개스킷의 양 외측에 위치하는 비드의 압축 높이를 조절함과 동시에 플랜지를 실린더 보디에 강하게 압접한다. 따라서, 배기 매니폴드가 열팽창한 경우에는 배기 매니폴드의 플랜지는 긴 쪽 방향에 늘어나기 보다도 중간부가 배기 포트 측에 굽어지는 변형이 보다 커진다.

이에 대해, 금속 개스킷의 양 외측에 배치된 비드는 전기와 같이 완전히 압축되지 않기 때문에, 압축성과 복원력이 같이 보지됨과 동시에 중간에 위치된 비드는 더 압축가능하다. 따라서, 전기 플랜지에 변형이 일어나고 양 외측의 비드의 복원력과 중간의 비드의 압축여지와에 의해서 전기 플랜지의 변형을 흡수하여 소기의 밀폐성능을 보지하도록 작용한다.

이하, 첨부의 도면을 참조하여 실시예에 따라 본 고안을 구체적으로 설명한다.

제1도, 제2도에 보인 실시예1의 배기가스 밀폐 장치는 배기 매니폴드(1)의 플랜지(6)의 양단부(그림은 중앙부터 절반만 나타내고 있음)에 플랜지 측 접합면(8)에 높이 h의 스페이서(9)를 스폿 용접(10)에 의해 부착하고, 금속 개스킷(7)은 단판 개스킷을 사용하여 실시하였다. 그리하여 스페이서(9)는 금속 개스킷(7)에 마련한 비드(11)의 외측에 배치되도록 형성하고, 비드(11)는 플랜지(6)의 접합면(8)에 맞닿게 하고 있다. 때문에, 금속 개스킷(7)의 비드(11)는 스페이서(9)의 높이 이상에는 압축되지 않아, 플랜지(6)의 접합면(8)과 금속 개스킷(7)과의 사이에는 스페이서(9)의 높이 h와 같은 값의 간극 [비드(11)높이 h]이 형성되고 있다. 제1도, 제2도에 나타낸 부호(12)는 외측의 배기 포트, (13)은 가운데 측의 배기 포트이고, 부호(3)은 분기관(3)이며, 그 밖의 부호는 제5도, 제6도에 보인 같은 모양의 부재에는 같은 부호를 달았다.

내연기관이 운전을 개시하여 배기가스가 배출되면, 배기 매니폴드(1)가 가열되어 플랜지(6)는 팽창한다. 이 경우, 스페이서(9)에 의해 양단부가 볼트로 조여져 있기 때문에, 플랜지(6)는 제1도에 빈 화살표로 나타낸 방향으로 중간부가 굽혀지게 변형한다. 그렇지만, 본 실시예의 경우에는, 접합면(5,8)이 간극 h 만큼 떨어져 있어서 플랜지(6)는 굽혀지는 것이 가능하며, 더구나, 비드(11)는 더 압축가능하기 때문에 플랜지(6)의 열팽창을 밀폐성능을 희생함이 없이 흡수할 수가 있다. 그리고, 내연기관을 정지하면, 플랜지(6) 및 비드(11)는 제1도에 보인 상태로 복귀하여, 배기 포트(12)의 접합면(5), 금속 개스킷(7) 및 플랜지(6)의 접합면(8)과의 열팽창률의 상위에 의한 변위가 발생하지 않는다. 따라서, 금속 개스킷(7)의 표면의 손상을 방지할 수가 있다.

제3도, 제4도에 보이는 실시예2의 배기가스 밀폐 장치는, 금속 개스킷(7)에 스페이서(9)를 부착하여 실시하였다. 실시예2에 사용한 내연기관 및 배기 매니폴드는 실시예1과 같은 것을 사용하여 그림을 생략한다.

제3도, 제4도에 있어서, 금속 개스킷(7)은 비드 판(15), 표면판(16,17) 및 스페이서(9)의 4장 구성의 적층형 개스킷에 의해 형성하고, 배기가스 구멍(18)은 배기 포트(12, 13) 및 배기 매니폴드(1)의 개구(14)에 적합한 크기로 형성하였다. 또, 표면판(17)을 배기가스 구멍(18)의 주위에 표면판(16)위로 접어서 가장자리 부(19)를 형성하여, 비드 판(17)에 배기가스가 직접 접촉하지 않게 하였다. 실시예2에 있어서도 스페이서(9)와 가장자리 부(19)와의 두께의 차 h가 접합면(5), (8)과의 사이에 간극을 형성하기 때문에, 실시예1과 한가지로 열팽창률의 상위에 의한 변위의 발생, 밀폐 성능의 저하를 방지할 수가 있다.

이상의 설명과 같이, 본 고안의 배기가스 밀폐 장치는 다기통 내연기관의 배기 포트와 배기 매니폴드와의 접합면의 사이의 양 외측에, 비드의 외측으로 스페이서를 부착하여서, 배기 매니폴드의 플랜지가 배기가스의 열을 받아 생기는 열변형을 흡수할 수가 있고, 더구나 그 변형에 비드가 추수(追隨)하여 압축상태를 변화시키기 때문에 밀폐성능을 저하시킬 우려가 없으며, 또, 서로 접촉하는 각 부재의 열팽창률의 차에 의한 변위의 발생이 방지되어, 접촉면에 마찰에 의한 손상이 생기는 것을 방지할 수가 있다.

Claims

금속 개스킷을 통하여 다기통 내연기관의 배기 포트와 배기 매니폴드를 접속한 배기가스 밀폐 장치로서, 배기 매니폴드(1)의 분기관(3)은 일체적으로 형성한 플랜지(6)를 가지고 있고, 일렬로 형성된 배기 포트중 양 외측 배기 포트(12)의 접합면(5)이나, 플랜지의 양 외측에 접속된 분기관(3)의 접합면(8)중 어느한쪽의 접합면에, 금속 개스킷(7)의 밀폐용 비드(11) 외측에 배치되며, 비드의 압축 높이를 조정하는 스페이서(9)를 마련하여, 이 스페이서를 마련한 측의 접합면에 금속개스킷의 비드 부분이 직접 맞닿도록 한것을 특징으로 하는 배기가스 밀폐 장치.
제1항에 있어서, 금속 개스킷(7)은 비드 판(15)과, 비드의 압축 높이를 조절하는 스페이서(9)와를 구비하고, 스페이서(9)는 양 외측의 배기가스 구멍 각각의 둘레에 배치하는 2장의 판으로 이루어지고, 각각의 스페이서는 비드에 겹치지 않는 크기의 구멍을 천공하여 비드의 주위에 배치한 것을 특징으로하는 배기 가스 밀폐 장치.