KR20060042898A

KR20060042898A - 실린더 헤드 개스킷

Info

Publication number: KR20060042898A
Application number: KR1020050008505A
Authority: KR
Inventors: 쓰네카즈 우다가와; 유이치 기노시타
Original assignee: 이시카와 가스킷 가부시키가이샤
Priority date: 2004-02-04
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2006-05-15
Also published as: US20050167929A1; DE602005003975T2; JP4155357B2; US6997463B2; EP1561977A1; KR100639159B1; DE602005003975D1; EP1561977B1; JP2005220966A

Abstract

(과 제) 소형화 및 저강성화한 엔진의 실린더 보어 사이에 있어서의 가스누설에 대하여 충분히 대응할 수 있는 실린더 헤드 개스킷을 제공한다.

(해결수단) 실린더 구멍(2)을 둘러 싸 실 용의 비드(11, 11A, 11B)를 마련한 단일판 금속제 실린더 헤드 개스킷(1, 1A, 1B) 또는 그 비드를 마련한 금속기판을 가지는 적층형 금속제 실린더 헤드 개스킷에 있어서, 상기 비드(11, 11A, 11B)의 실린더 구멍(2, 2)의 상호간의 부분만을 부분적으로 평면시로 파형형상에 형성한다. 그리고, 또한, 상기 비드(11)의 파형형상부분(11b)에 있어서, 인접하는 비드(11, 11)의 파형을 서로 들어 가게 하여 형성하거나, 인접하는 비드(11A, 11A)의 파형을 서로 대향시키어 형성하거나, 또는, 인접하는 비드(11B, 11B)의 파형형상부분을 공통의 파형형상부분(11Bb)으로 형성하거나 한다.

실린더 헤드 개스킷

Description

실린더 헤드 개스킷 {CYLINDER HEAD GASKET}

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

도 2는 본 발명에 관계되는 제 1의 실시의 형태의 실린더 헤드 개스킷의 구성을 보이는 실린더 구멍간의 부분확대도이다.

도 3은 본 발명에 관계되는 제 2의 실시의 형태의 실린더 헤드 개스킷의 구성을 보이는 실린더 구멍간의 부분확대도이다.

도 4는 본 발명에 관계되는 제 3의 실시의 형태의 실린더 헤드 개스킷의 구성을 보이는 실린더 구멍간의 부분확대도이다.

*도면의주요부분에대한부호의설명

1, 1A, 1B: 실린더 헤드 개스킷 2: 실린더 구멍

10, 10A, 10B: 금속기판 11, 11A, 11B: 비드

11a, 11Aa, 11Ba: 원호형상부 11b, 11Ab, 11Bb: 파형형상부

본 발명은, 내연기관의 실린더 헤드와 실린더 블록 등의 둘의 부재의 사이에 끼워 실을 행하는 실린더 헤드 개스킷에 관한 것이다.

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

이 실린더 헤드 개스킷은, 엔진의 경량화 및 제조코스트의 저감 등의 요청으로, 다수의 금속기판을 적층한 정층타이프에서, 1장이나 2장의 금속기판으로 형성하는 단순한 구조의 실린더 헤드 개스킷에 이행하여 오고 있고, 구성판이 1장이나 2장으로 되기 때문에, 또, 엔진의 경량화의 면에서 사용가능한 재료도 제한돼 오고 있어, 실수단의 종류, 개수도 제한되어, 비교적 단순화한 실 수단을 사용하지 않을 수 없게 돼 오고 있다.

또, 최근의 엔진의 경량소형화의 결과, 엔진의 저강성화가 진척되어, 실린더 헤드 개스킷의 실링에 있어서, 실린더 보어 주위에서 균일한 실면압을 얻는 것이 어려워져 오고 있다. 즉, 엔진부재에 있어서의 실린더 구멍의 주위의 구조상의 문제로 개스킷 죔 시에 강성이 약한 부분에 실면압의 부족이 생기어, 그 부분에 가스누설이 발생하는 케이스가 많이 보여지게 돼 오고 있다.

또, 엔진의 소형화에 있어서의 긴쪽방향의 축소화에 의해 실린더 보어간이 좁아져, 실린더 보어간의 부분의 온도가 상승하는 경향에 있어, 그 결과, 실린더 헤드와 실린더 블록이 변형하여, 실린더 보어간의 부분에서 가스누설이 생길 우려가 증대하여 오고 있다. 이 누설한 가스가 소량이나마 물구멍이나 오일구멍으로 침입하면 물이나 오일 등의 액체중에 기체가 들어감에 의해 물이나 오일의 순환이 저해돼, 엔진의 냉각에 지장이 생기게 되어 엔진트러블의 발생원인이 되므로, 충분한 대책이 필요하다.

게다가, 보어 실성능을 확보하기 위해 실린더 보어의 직근의 주위부분에 큰 실면압을 부여하면, 저강성의 실린더 보어의 변형이 더욱 촉진되어, 개스킷의 실 수단이 충분히 기능할 수 없게 돼, 적정한 실성능을 얻기가 어렵다고 하는 문제도 있다.

이 실린더 보어간의 실성능의 향상을 위해, 개스킷의 실린더 구멍(연소실 구멍)의 주위에 비드를 마련하여, 이 비드를 인접하는 실린더 구멍의 사이에서 교차 및 접합시키어, 실린더 구멍간을 직선상(狀)부로 하고, 비드의 교차부분에 있어서의 실린더 구멍 측의 기슭부를, 실린더 구멍간의 직선상부와, 이 직선상부 이외의 실린더 구멍 주위의 원호상부를 원활하게 잇는 곡선상으로 형성한 메탈개스킷이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).

이 구성에 의해, 실린더 구멍이 작은 엔진구조에 대응하여 비드 교차부에 있어서의 면압저하를 억지하는 동시에, 비드 교차부분 부근에 있어서 비드 강성이 극단으로 변화하는 부분을 없애, 비드 교차부에 있어서의 가스누설의 발생을 방지하고 있다.

그렇지만, 실린더 구멍간의 비드를 직선상의 일중(一重)비드로 형성하는 구 성으로는, 최근의 엔진의 저강성화나 실린더 보어간의 온도상승에 대하여 충분한 대응이 되지 않을 우려가 있다.

게다가, 이 실린더 구멍간은 타의 부분에 비해 대단히 좁고, 개스킷의 금속판의 장수도 1장이나 2장으로 감소하여 오고 있으므로, 배치가능한 실수단도 극단으로 한정돼 있다. 그렇기 때문에, 복잡한 실수단의 조합은 어렵우며, 또, 가능하다 하여도 제조공정의 증가를 초래하여 제조코스트의 증가로 이어진다고하는 문제가 있다.

한편, 본 발명자의 1인은, 충분한 실 용 면압을 얻을 수가 없는 일부의 액체의 주위에 평면시로 파형형상의 파형비드를 마련하여, 액체구멍의 주위를 확실히 실하게 구성한 내연기관용의 금속개스킷을 제안하고 있다(특허문헌 2 참조).

(특허문헌 1) 특개2000-356266 호 공보

(특허문헌 2) 특허제 3026084 호 공보

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해 이루진 것이며, 본 발명의 목적은 소형화 및 저강성화한 엔진의 실린더 보어간에 있어서의 가스누설에 대하여 충분히 대응할 수 있는 실린더 헤드 개스킷을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 관계되는 실린더 헤드 개스킷은, 실 린더 구멍을 둘러 싸 실 용의 비드를 마련한 단일판 금속제 실린더 헤드 개스킷 또는 그 비드를 마련한 금속기판을 가지는 적층형 금속제 실린더 헤드 개스킷에 있어서, 상기 비드의 실린더 구멍의 상호간의 부분만을 부분적으로 평면시로 파형형상으로 형성하여 구성한다.

이 구성에 의하면, 실린더 구멍간의 비드를 파상형으로 함에 의해서, 실 비드의 길이가 길어지므로, 비드의 개스킷 죔 때에 있어서의 수(受)면압 면적이 당연히 커져, 그 부분의 크리프 리랙세이션(피로)이, 파상으로 돼 있지 않은 통상의 비드보다 작아지는 경향이 있다. 따라서, 열따위가 높고 실 조건이 나쁜 실린더 구멍 사이에 있어서도 실 성능을 유지할 수 있어, 본 구조를 이용함에 의해 실을 강화할 수가 있다.

그리고, 상기의 실린더 헤드 개스킷으로, 상기 비드의 파형형상부분에 있어서, 인접하는 비드의 파형을 상호 대향시켜 형성하여 구성한다. 즉, 인접하는 비드의 파형형상부분이 중심선에 대하여 선 대칭으로 되는 상태로 형성하여 구성한다.

또는, 상기의 실린더 헤드 개스킷에서, 인접하는 비드의 파형을 서로 들어가게 형성하여 구성한다. 즉, 인접하는 비드의 파형형상부분의 각 파형이 서로 평행이 되는 상태로 형성하여 구성한다.

또는, 상기의 실린더 헤드 개스킷으로, 상기 비드의 파형형상부분에 있어서, 인접하는 비드의 파형형상부분을 공통의 파형형상부분으로 형성하여 구성한다. 즉, 인접하는 비드를 실린더 구멍 사이의 부분에서 교차 및 접합해 하나의 공통의 파형형상부분으로 형성하여 구성한다.

더구나, 본 발명의 실린더 구멍의 주위에 마련하는 실 용의 비드는, 통상은 원호상의 풀비드가 사용되나, 사다리꼴형상이나 기타의 플비드이어도 좋고, 또, 하프비드 등의 풀비드 이외의 비드이어도 좋다. 또, 평면시에 있어서의 파형형상부분의 물결의 형상은 특히 한정되지 않으며, 원호 등의 곡선의 연속형상이어도 좋고, 삼가형이나 사다리꼴의 연속과 같은 직선을 절곡한 형상 등이어도 좋다.

다음은, 도면을 참조하여 본 발명에 관계되는 실린더 헤드 개스킷의 실시의 형태에 대하여, 실린더 헤드 개스킷을 예로하여 설명한다.

도 1∼도 4에 보이는 본 발명에 관계되는 실시의 형태의 실린더 헤드 개스킷(1, 1A, 1B)은, 엔진의 실린더헤드와 실린더블록(실린더 보디)의 사이에 끼이는 메탈개스킷으로서, 실린더 보어의 고온ㆍ고압의 연소가스, 및, 냉각수통로나 냉각오일통로 등의 냉각수나 오일 등의 액체를 실 한다.

더구나 도 1∼도 4는 전형적인 설명도이며, 금속적층형 개스킷(1, 1A, 1B)의 평면시에 있어서의 종횡비나 비드의 파형형상의 파형의 수나 폭 등을 실제의 것과는 달리하여, 보다 이해하기 쉽게 표시하고 있다.

도 1 및 도 2에 보이는 제 1의 실시의 형태의 실린더 헤드 개스킷(1)은 1장의 금속기판(10)으로 구성된다. 이 금속기판(10)은 스테인리스 어닐재나, 연(軟)강판 등으로 형성되고, 실린더블록 등의 엔진부재의 형상에 맞추어 제조되며, 실린더 보어용 구멍(2), 냉각수용의 물구멍(3), 엔진오일의 순환을 위한 오일구멍(4), 체결볼트용의 볼트구멍(5) 등이 형성된다. 또한, 각 실린더 구멍(2)의 둘레에는 풀비드로 형성되는 비드(11)을 실 수단으로서 마련한다.

그리고, 이 비드(11)는 각 실린더 구멍(2)을 각각 일주하여 마련되는데, 제 1의 실시의 형태에서는, 도 1 및 도 2에 보이는 바와 같이, 이 비드(11)에 있어서는, 금속판(10)의 실린더 구멍(2, 2)사이 이외의 부분(11a)은, 평면시로 실린더 구멍(2)에 따른 원호형상으로 형성하고, 실린더 구멍(2, 2)사이의 부분만 부분적으로 파형형상에 형성하며, 또한, 이 파형형상부분(11b)에 있어서, 인접하는 비드(11)의 파형부분을 서로 대향시켜 형성한다. 말하자면, 인접하는 비드(11)의 파형부분이 중심선 X-X 에 대하여 선 대칭으로 되는 상태로 형성한다. 이 구성에 의하면, 실린더 구멍(2, 2)사이에서 실면압을 폭넓게 발생할 수 있다.

또, 제 2의 실시의 형태에서는, 도 3에 보이는 바와 같이, 금속판(10A)의 각 실린더 구멍(2)을 실하는 비드(11A)에 있어서, 실린더 구멍(2, 2)사이 이외의 부분은, 평면시로 실린더 구멍(2)에 따른 원호형상으로 형성하고, 실린더 구멍(2, 2)사이의 부분만 부분적으로 파형형상에 형성하며, 또한, 이 파형형상부분(11Ab)에 있어서, 인접하는 비드(11A)의 파형을 서로 들어가게 하여 형성한다. 말하자면, 인접하는 비드(11A)의 파형이 서로 평행이 되는 상태로 형성한다.

이 제 2의 실시의 형태의 실린더 헤드 개스킷(1A)의 구성에 의하면, 실린더 구멍(2, 2)사이가 좁은 경우에도 인접하는 각 실린더 구멍용의 둘의 비드(11A, 11A)의 파형형상부분(11Ab, 11Ab)을 집어 넣을 수가 있다.

또한, 제 3의 실시의 형태에서는, 도 4에 보이는 바와 같이, 금속판(10B)의 각 실린더 구멍(2)을 실하는 비드(11B)에 있어서, 실린더 구멍(2, 2)사이 이외의 부분은, 평면시로 실린더 구멍(2)에 따른 원호형상으로 형성하고, 실린더 구멍(2, 2)사이의 부분만 부분적으로 파형형상에 형성하며, 또한, 이 파형형상부분(11Bb)에 있어서, 인접하는 비드(11B)의 파형형상부분을 공통의 파형형상부분(11Bb)으로 형성한다. 말하자면, 인접하는 비드(11B)를 실린더 구멍(2, 2)사이의 부분에서 교차 및 접합하여 하나의 공통의 파형형상부분(11Bb)으로 형성한다.

이 제 3의 실시의 형태의 실린더 헤드 개스킷(1B)의 구성은, 특히 실린더 구멍(2, 2)의 사이가 매우 좁은 경우에 적합하다.

더구나, 이 실린더 구멍(2)의 주위에 마련하는 실 용의 비드(11, 11A, 11B)는, 통상은 원호상의 풀비드가 사용되나, 이 원호상의 풀비드로 한정할 필요는 없으며, 사다리꼴형상이나 그 밖의 풀비드이어도 좋고, 또, 하프비드 등의 풀비드 이외의 비드이어도 좋다. 또, 평면시에 있어서의 파형형상부분(11b, 11Ab, 11Bb)의 물결의 형상은, 원호 등의 곡선의 연속형상이어도 좋고, 삼각형이나 사다리꼴의 연속과 같은 직선을 절곡한 형상 등이어도 좋다.

상기의 구성의 제 1∼제 3의 실시의 형태의 실린더 헤드 개스킷(1, 1A, 1B)에 의하면, 실린더 보어간에 있어서, 비드(11, 11A, 11B)의 파형형상부분(11b, 11Ab, 11Bb)은 수압면적이 커지므로, 높은 죔압에 견디며, 또한 내피로성이 뛰어나는 실성능을 가지는 비드로 할 수가 있다.

따라서, 높은 죔압에 견디며, 내피로성이 뛰어나는 동시에, 넓은 실면압을 발생할 수 있어, 실린더 보어를 확실히 실 할 수 있는 실린더 헤드 개스킷으로 된다.

상기의 실시의 형태에서는, 단일의 금속기판으로 형성되는 단일판 금속제 실린더 헤드 개스킷에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 복수장의 금속기판을 적층한 적층형 금속제 실린더 헤드 개스킷에도 적용할 수 있다.

본 발명의 실린더 헤드 개스킷에 의하면, 실린더 보어 간에 마련한 비드의 파형형상부분은, 수압면적이 커지므로, 높은 죔압에 견디며, 또한 내피로성이 뛰어나는 실 성능을 가지는 비드로 할 수가 있다. 따라서, 소형화 및 저강성화한 최근의 엔진의 실린더 보어 간에 있어서의 가스누설에 대하여도 충분히 대응할 수가 있다.

Claims

실린더 구멍을 둘러 사 실 용의 비드를 마련한 단일판 금속제 실린더 헤드 개스킷 또는 그 비드를 마련한 금속기판을 가지는 적층형 금속제 실린더 헤드 개스킷에 있어서, 상기 비드의 실린더 구멍의 상호간의 부분만을 부분적으로 평면시로 파형형상으로 형성한 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 개스킷.
제 1 항에 있어서,

상기 비드의 파형형상부분에 있어서, 인접하는 비드의 파형을 서로 대향시켜서 형성한 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 개스킷.
제 1 항에 있어서,

상기 비드의 파형형상부분에 있어서, 인접하는 비드의 파형을 서로 들어 가게 하여 형성한 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 개스킷.
제 1 항에 있어서,

상기 비드의 파형형상부분에 있어서, 인접하는 비드의 파형형상부분을 공통의 파형형상부분으로 형성한 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 개스킷.