KR20050113597A - 금속제 개스킷 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다층형의 금속제 개스킷에 관한 것으로, 이 다층형의 금속제 개스킷은 정렬된 연소실 개방부를 갖는 적어도 하나의 활성층과 적어도 하나의 심층으로 구성된다. 심층은 연소실 개방부를 둘러싸고 있는 환상부와 이러한 환상부로부터 방사상 외측으로 돌출된 탭부분을 갖는다. 환상부는 적어도 하나의 활성층의 씨일링 비드의 하측에 놓인다. 탭부분이 방사상으로 연장된 네크영역과 네크영역의 방사상 외측 단부에서 지지되고 방사상 외측으로 돌출된 측방향 절곡탭 셋트를 갖는다. 절곡탭은 활성층에 측방향으로 간격을 두고 형성된 취부 윈도우를 통하여 돌출되고 상대측으로 절곡되어 적어도 활성층에 대하여 심층을 고정할 수 있게 되어 있다.

Description

금속제 개스킷 {METAL GASKET}

본 발명은 다층형의 스틸제 개스킷에 관한 것으로, 특히 인접한 활성층 사이에 중간스토퍼층이 배치된 금속제 개스킷에 관한 것이다.

미국공개특허출원 2002/0135135 A1에는 두 외부활성층 사이에 배치된 중간 스토퍼층을 가지고 각각의 방사상 축선을 따라 연장되고 활성층 중의 하나에 형성된 윈도우를 통하여 연장되는 평면으로부터 절곡되었다가 다시 축선을 따라서 활성층에 대하여 중첩되게 절곡되는 다수의 방사상 탭부분을 갖는 금속제 개스킷이 기술되어 있다. 이러한 구조의 한가지 결점은 개스킷이 실린더 헤드와 엔진 블록 사이에 고정될 때 고정력이 절곡된 탭영역에 가하여지고 탭을 통하여 스토퍼층으로 전달됨으로서 활성층의 씨일링 비드의 부근에 바람직하지 않은 스트레스가 가하여져 특히 폐쇄형의 데크 엔진 블록/실린더 헤드에 관련하여 개스킷의 밀폐능력을 저하시키는 것이다.

도 1은 도 3의 1-1선 단면도.

도 2는 본 발명의 우선실시형태에 따라 구성된 개스킷의 평면도.

도 3은 도 1 및 도 2에서 보인 개스킷의 일부를 확대하여 보인 평면도.

도 4는 심층의 평면도.

도 5는 도 3의 3-3선 단면도.

본 발명의 목적은 종래 개스킷 조립체의 이러한 결점을 극복하거나 최소화하는데 있다.

본 발명에 따라 구성된 다층형의 금속제 개스킷은 적어도 하나의 활성층과 적어도 하나의 심층(shim layer)을 포함한다. 활성층과 심층은 정렬된 연소실 개방부를 가지고 심층은 연소실 개방부를 둘러싸고 있는 환상부와 이러한 환상부로부터 방사상 외측으로 돌출된 탭부분을 갖는다. 환상부는 활성층의 씨일링 비드의 하측에 놓인다. 탭부분은 방사상으로 연장된 네크영역을 포함하며 이 네크영역은 이러한 네크영역의 측방향 외측으로 돌출된 네크영역의 방사상 외측 단부에서 측방향으로 절곡된 탭 셋트를 지지한다. 절곡탭은 적어도 하나의 활성층에 일련의 측방향으로 간격을 두고 형성된 취부 윈도우를 통하여 돌출되고, 탭은 상대측으로 절곡되어 적어도 하나의 활성층에 대하여 심층을 고정한다.

본 발명은 탭부분의 네크영역으로부터 벗어난 위치에 절곡된 탭이 배치되는 잇점을 갖는다. 이와 같이 함으로서, 개스킷이 실린더 헤드와 엔진 블록과 같은 밀폐되어야 할 두 부재 사이에 고정될 때 측방향으로 절곡된 탭에 의하여 가하여져 실링 비드의 부근에서 스트레스가 집중되어 개스킷의 밀폐능력을 떨어뜨릴 수 있는 고정력에 의한 스트레스가 네크영역에 직접 전달되지 않는다.

본 발명의 우선실시형태에 따라서, 활성층은 또한 두 고정윈도우 사이에 위치하고 네크영역에 중첩되는 릴리프 윈도우를 포함한다. 이러한 릴리프 윈도우는 또한 심층 또는 활성층을 통하여 절곡탭에 대한 고정에 의한 스트레스가 씨일링 비드에 전달되는 것을 최소화함으로서 보다 큰 무결성을 갖는 씨일을 제공할 수 있도록 한다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 엔진의 하나 이상의 연소실 개방부를 밀폐하는데 사용되는 형태의 다층형 금속제 개스킷를 통한 단면을 보인 것이다. 다층형 개스킷(10)은 통상적인 방식으로 엔진의 실린더 헤드와 엔진 블록 사이에 고정되어 하나 이상의 연소실 개방부를 포함하여 헤드와 블록 사이의 여러 통공을 밀폐할 수 있도록 한다.

개스킷(10)은 엔진의 연소실과 정렬될 수 있도록 하는 크기를 가지고 배치되는 적어도 하나의 연소실 개방부(14)가 형성된 적어도 하나 바람직하기로는 적어도 두 개의 탄성 활성층(12)을 포함한다. 도 2는 적어도 하나의 활성층(12)의 평면도이다. 이 실시형태에서, 개스킷(10)의 활성층(12)에는 3개의 연소실 개방부(14)가 형성되어 있다.

도 1과 도 2에서 상세히 보인 바와 같이, 개스킷(10)의 외부활성층(10)에는 각 연소실 개방부(14)를 둘러싸는 밀폐팽출부(16)가 형성되어 있다. 밀폐팽출부(16)는 활설층(12)의 평면 위로 돌출되며, 실린더 헤드와 엔진 블록 사이가 압축될 때 탄력적으로 변형되어 통상적인 방식으로 엔진연소실의 연소실 개방부(14) 둘레에 유체형 씨일을 형성한다. 또한 개스킷(10)은 적어도 하나의 활성층의 일측부에 인접하여 배치되거나 또는 두 개의 활성층이 사용되는 본 발명의 실시형태의 경우 이들 층 사이에 배치되어 밀폐팽출부(16)의 압축정도를 조절하는 스토퍼층 또는 심층(18)을 포함한다. 도 3과 도 4에서, 심층(18)은 활성층의 연소실 개방부(14)의 변부에 정렬되고 개방부(14)의 주연에서 환상의 밀폐팽출부(16)의 하측에 놓이는 중앙개방부(22)를 갖는 환상부(20)를 포함한다. 이 환상부(20)는 밀페팽출부(16)의 방상상 외측연장부의 부근에 위치한다. 이와 같이 함으로서 심층(18)은 활성층(12)의 연소실 개방부(14)로부터 연장되나 활성층(12)의 전체에 대하여 연속하지는 않는다. 각 연소실 개방부(14)에 결합되는 환상부(20)는 도 4에서 보인 바와 같이 인접한 환상부 사이에서 연결부(24)를 가로질러 서로 연결된다. 연결부(24)는 인접한 연소실 개방부(14) 사이에 배치된다. 심층(18)은 도 4에서 보인 바와 같이 단일체로 구성되는 것이 좋다.

심층(18)은 심층(18)과 활성층(12)의 연결성부(26)에 의하여 인접한 활성층(12)의 하나에 연결된다. 이 연결구성부(26)는 예를 들어 도 4에서 보인 바와 같이 선택된 위치에서 환상부(20)의 방사상 외측으로 돌출된 심층(18)의 탭부분(28)을 포함한다. 이 탭부분(28)은 각 네크영역의 방사상 축선 A를 따라서 연장되고 방사상 외측단부에서 네크영역(30)의 축선 A에 대하여 횡방향으로 일정한 간격을 둔 적어도 하나의 좋기로는 한쌍의 가소변형가능한 횡방향의 절곡탭(32)에서 끝나는 협소한 네크영역(30)을 갖는다. 도 4에서 상세히 보인 바와 같이 탭부분(28)은 "T"자형의 형태이고 이러한 "T"자형의 수직기부가 네크영역(30)에 해당하고 가로부분이 절곡탭(32)에 해당한다.

또한 연결구성부(26)는 활성층(18)에 형성되어 심층(18)이 취부되는 개방부 또는 윈도우(34)를 포함한다. 이 윈도우(34)는 절곡탭(32)이 수용될 수 있는 크기로 되어 있으며 이러한 절곡탭은 도 3과 도 5에서 보인 바와 같이 윈도우(34)를 통하여 연장되고 상대측을 향하여 절곡되어 활성층(12)의 중첩부(36)를 감쌀 수 있게 되어 있다. 절곡탭(32)이 절곡되는 중첩부(36)는 서로 측방향으로 간격을 두고 있으며 또한 탭부분(28)으로부터 간격을 두고 있다. 또한 중첩부(36)는 심층(18)의 환상부(20)와 이러한 심층(18)이 부착된 활성층(12)의 밀폐팽출부(16)로부터 간격을 두고 있다. 도 3과 도 5서 보인 바와 같이, 절곡탭(32)은 각각 네크영역(30)으로부터 간격을 둔 각 윈도우(34)의 변부에 절곡선(38)을 가짐으로서 절곡탭(32)이 이를 통하여 네크영역(30)측으로 절곡된다. 윈도우(34)는 절곡탭(32)이 윈도우(34)를 통하여 탭부분(28)의 평면에서 평면상으로 먼저 상향 절곡되었다가 심층(18)이 부착된 활성층(12)의 중첩부(36)측으로 절곡될 수 있도록 충분히 넓게 되어 있는 것이 바람직하다.

또한 심층(18)이 부착되는 활성층(12)은 도 3에서 보인 바와 같이 축선 A를 따라서 밀폐팽출부(16)의 방사상 외측으로 탭부분(28)의 방사상 외측단부를 지나 연장된 중앙 절결부 또는 릴리프 윈도우(40)를 포함한다. 이 릴리프 윈도우(40)는 탭부분(28)의 네크영역(30) 보다 약간 넓으나 절곡탭(32)의 단부로부터 내측으로 간격을 두고 있다. 윈도우(34)(40)는 심층(18)이 부착되고 절곡탭(32)이 절곡되는 활성층(12)의 비교적 얇은 고정부(42)를 형성한다. 이러한 고정부(42)는 탭부분의 네크영역(30)으로부터 간격을 두고 있으며 부분적으로 활성층(12)의 중첩부(36)를 한정한다. 이와 같이 탭부분(28)과 윈도우(34)는 심층(18)을 활성층(12)에 연결할 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 개스킷(10)은 개방형 및 폐쇄형의 데크 엔진 블록에 모두 사용될 수 있다. 도 3에서 보인 점선(44)(46)은 개방형 데크에 대한 연결구성부(26)의 위치를 나타내는 바, 이들 점선(44)(46)은 상부데크까지 연장된 블록의 개방챔버의 측벽을 나타내며 이들 점선(44)(46) 사이의 영역은 개방되어 연결구성부(26)를 지지하지 않는다. 개스킷(10)이 이러한 개방형 데크 엔진의 헤드와 블록 사이에 고정될 때 연결구성부(26)는 개방영역특으로 편향되어 밀폐팽출부(16)의 요구된 밀폐특성을 저해할 수도 있는 허용될 수 없는 저항 또는 스트레스가 밀폐팽출부(16)측으로 가하여지지 않도록 한다.

본 발명의 개스킷(10)이 폐쇄형 데크의 헤드와 블록 사이에 고정될 때(이와 같은 경우에 있어서 점선 44, 46은 연결구성부의 상하에서 헤드와 블록에 존재하지 않을 것이다), 밀폐팽출부(16)가 압축되어 연소실에 대한 씨일을 구성하며 절곡탭(32)이 또한 압축된다. 좁은 고정부(42)와 중간의 릴리프 윈도우(40)는 고정력이 서로 간격을 두고 있으며 네크영역(30)의 축선 A로부터 간격을 두고 있는 위치에서 좁은 고정부(42)에 집중될 수 있도록 한다. 이와 같이 함으로서, 절곡탭(32)의 압축에 의한 저항이 아주 좁은 범위내에서 작용하도록 한정되고 탭부분(28)의 전폭을 거쳐 확산되지 않는다. 이러한 한정은 절곡탭의 밀폐력이 밀폐팽출부(16)에 가하여지도록 하는 효과를 제한한다. 절곡탭(32)의 압축이 탭부분(28)의 영역에서 밀폐팽출부(16)의 균일한 고정효과를 저해할 수 있도록 작용하는 범위까지, 고정력의 감소는 밀폐팽출부(16)의 밀폐성에 최소한의 영향을 주도록 매우 좁고 서로 간격을 둔 고정부(42)와 방사상으로 정렬되는 부분에 한정된다.

본 발명은 이상으로 설명된 내용에서 많은 수정과 변경이 있을 수 있다. 따라서, 본 발명의 청구범위내에서 본 발명이 특별히 설명된 내용 이외의 형태로 실시될 수 있다. 본 발명은 청구범위에 의하여 한정된다.

Claims (14)

1. 적어도 하나의 활성층과 적어도 하나의 심층으로 구성되고, 활성층과 심층이 정렬된 연소실 개방부를 가지며, 심층이 연소실 개방부를 둘러싸고 있는 환상부와 이러한 환상부로부터 방사상 외측으로 돌출된 탭부분을 가지고, 환상부가 적어도 하나의 활성층의 씨일링 비드의 하측에 놓이며, 탭부분이 방사상으로 연장된 네크영역을 포함하고 이 네크영역은 이러한 네크영역의 측방향 외측으로 돌출된 네크영역의 방사상 외측 단부에서 측방향으로 절곡된 탭 셋트를 지지하며, 상기 절곡탭이 적어도 하나의 활성층에 일련의 측방향으로 간격을 두고 형성된 취부 윈도우를 통하여 돌출되고 상대측으로 절곡되어 적어도 하나의 활성층에 대하여 심층을 고정할 수 있게 되어 있음을 특징으로 하는 다층형의 금속제 개스킷.
2. 제1항에 있어서, 상기 절곡탭이 상기 네크영역에 대하여 횡방향으로 연장됨을 특징으로 하는 다층형의 금속제 개스킷.
3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 활성층이 상기 취부 윈도우 사이의 상기 네크부분의 축선을 따라서 놓이는 릴리프 윈도우를 포함함을 특징으로 하는 다층형의 금속제 개스킷.
4. 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 활성층이 상기 각 취부 윈도우로부터 상기 릴리프 윈도우를 분리하는 중첩부를 포함함을 특징으로 하는 다층형의 금속제 개스킷.
5. 제4항에 있어서, 상기 절곡탭이 상기 중첩부에 대하여 절곡되는 고정부(42)를 포함함을 특징으로 하는 다층형의 금속제 개스킷.
6. 제5항에 있어서, 상기 릴리프 윈도우가 상기 네크부분의 폭 보다 큼을 특징으로 하는 다층형의 금속제 개스킷.
7. 제5항에 있어서, 상기 릴리프 윈도우가 상기 탭부분을 지나 축방향으로 연장됨을 특징으로 하는 다층형의 금속제 개스킷.
8. 제1항에 있어서, 적어도 두 개의 활성층이 구성되어 있음을 특징으로 하는 다층형의 금속제 개스킷.
9. 제8항에 있어서, 상기 심층이 상기 절곡탭에 의하여 상기 활성층 중 하나에만 결합됨을 특징으로 하는 다층형의 금속제 개스킷.
10. 제1항에 있어서, 상기 씨일링 비드가 상기 연소실 개방부를 둘러쌈을 특징으로 하는 다층형의 금속제 개스킷.
11. 제1항에 있어서, 상기 심층이 상기 활성층의 일부분에만 중첩함을 특징으로 하는 다층형의 금속제 개스킷.
12. 제1항에 있어서, 상기 네크영역과 상기 절곡탭이 “T”자형의 구조를 가짐을 특징으로 하는 다층형의 금속제 개스킷.
13. 제1항에 있어서, 상기 절곡탭이 상기 환상부로부터 간격을 두고 있음을 특징으로 하는 다층형의 금속제 개스킷.
14. 제1항에 있어서, 상기 각 절곡탭이 상기 네크영역의 측방향 외측으로 간격을 둔 절곡선을 포함함을 특징으로 하는 다층형의 금속제 개스킷.