KR20060042916A - 실린더 헤드 개스킷 - Google Patents

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KR20060042916A
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Abstract

(과 제) 실린더 보어용 구멍의 주위에 형성한 둘의 플비드로 형성하는 1차 실과 2차 실에 있어서, 1차 실에 큰 영향을 부여하지 않고 2차 실의 강화를 도모할 수 가 있는, 저강성, 고 Pmax 용 엔진에 사용하는 실린더 헤드 개스킷을 제공한다.
(해결수단) 실린더 보어용 구멍(2)의 주위의 반대편으로 접음부(11)의 하측에, 상기 실린더 보어용 구멍(2)을 둘러 싸는 제 1 비드(12)를 마련한 제 1 금속판(10)과, 상기 제 1 풀비드(12)를 둘러 싸는 제 2 풀비드(22)를 가지는 제 2 금속판(20)으로 이루어지는 실린더 헤드 개스킷(1)에 있어서, 상기 제 2 금속판(20)을 상기 제 1 금속판(10)보다 탄력성이 있는 다른 재료로 형성하는 동시에, 상기 반대편으로 접음부(11)와 겹치지 않게, 상기 반대편으로 접음부(11)의 외주단부(11a)와의 사이에 극간 S를 마련하여 배치하고, 또한, 상기 제 1 풀비드(12)와 상기 제 2 풀비드(22)의 정점이 서로 반대로 되게 형성한다.
실린더 헤드 개스킷

Description

실린더 헤드 개스킷 {CYLINDER HEAD GASKET}
도 1은 본 발명에 관계되는 실시의 형태의 실린더 헤드 개스킷을 보이는 평면도이다.
도 2는 본 발명에 관계되는 제 1의 실시의 형태의 실린더 헤드 개스킷의 구성을 보이는 단면을 포함하는 부분사시도이다.
도 3은, 도 2의 실린더 헤드 개스킷에 있어서의 면압분포의 예를 보이는 그림이다.
도 4는 본 발명에 관계되는 제 2의 실시의 형태의 실린더 헤드 개스킷의 구성을 보이는 단면을 포함하는 부분사시도이다.
도 5는 종래 기술의 실린더 헤드 개스킷의 구성을 보이는 단면을 포함하는 부분사시도이다.
*도면의주요부분에대한부호의설명
1, 1A: 실린더 헤드 개스킷 2, 2A: 실린더 보어용 구멍
10, 10A: 제 1 금속판 11, 11A: 반대편으로 접음부
11a. 11Aa: 외주단부 12, 12A: 제 1 풀비드
20, 20A: 제 2 금속판 21, 21A: 구멍
22, 22A: 제 2 풀비드
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, 실 수단의 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, 실성능을 확보하기 위해 실린더 보어의 부근의 주위부분에 큰 실면압을 부여하면, 저강성의 실린더 보어의 변형이 더욱 촉진되고 말 아, 개스킷의 실 수단이 충분히 기능할 수 없게 돼, 적정한 실성능을 얻기 어렵다는 문제가 있다.
한편, 예를 들면, 도 5에 보이는 바와 같이, 실 하는 구멍(H)의 주위를 둘러싸는 복수의 제 1 풀비드(6)와 제 2 풀비드(2X)를 서로 상기 구멍(H)에서 순차 외측으로 놓아, 각 풀비드(6X, 2X)의 정부(頂部)가 교호로 역향하게 하는 것 같이, 즉 각각이 내측으로 볼록하게 되도록 배치한 2장의 제 1 비드판(8X)과 제 2 비드판(4X)을 서로 겹치는 동시에, 한편의 제 1 풀비드(8X)의 상기 구멍측(H)을 반대편으로 접어 다른 한편의 제 2 비드판(4X)의 위에 겹친 금속적층 개스킷(1X)이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
이 구성에 의해, 비드에 의한 면압발생개소를 소망하는 폭으로 용이하게 넓힐 수 있고, 이에 의해 개스킷 두께를 얇게 하며, 그런데도, 실성능을 향상할 수가 있게 하고 있다.
그렇지만, 이 구성에서는, 제 1 비드판(8X)의 반대편으로 접음부 내에, 제 2 비드판(4X)의 제 2 풀비드(2X)가 들어 있기 때문에, 제 2 비드판(4X)과 제 1 비드판(8X)이 발생하는 압력의 사이에 간섭이 생긴다. 때문에, 실 하는 구멍(H)의 주위에 제 1 풀비드(6X)와 반대편으로 접음부에서 형성하는 1차 실 부와 제 2 풀비드(2X)에서 형성하는 2차 실 부를 각각 소망의 면압분포로 하려하면, 상호간섭을 고려하지 않을 수 없어, 설계 및 공작이 어려워진다는 문제가 있다. 그래서, 이 구조의 실린더 헤드 개스킷으로는, 소형화와 저강성화가 진척된 엔진의 실린더 보어의 실에 대하여 충분한 대응을 하지 못할 염려가 있다.
(특허문헌 1) 실공평4-33499 호 공보
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해 이루진 것이며, 본 발명의 목적은 실린더 보어용 구멍의 주위에 형성한 둘의 풀비드로 형성하는 1차 실과 2차 실에 있어서, 1차 실에 큰 영향을 부여하지 않고 2차 실의 강화를 도모할 수 가 있는, 저강성, 고 Pmax 용 엔진에 사용하는 실린더 헤드 개스킷을 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 관계되는 실린더 헤드 개스킷은, 실린더 보어용 구멍의 주위의 반대편으로 접음부의 하측에, 상기 실린더 보어용 구멍을 둘러싸는 제 1 비드를 마련한 제 1 금속판과, 상기 제 1 풀비드를 둘러싸는 제 2 풀비드를 가지는 제 2 금속판으로 이루어지는 실린더 헤드 개스킷에 있어서, 상기 제 2 금속판을 상기 제 1 금속판보다 탄력성이 있는 다른 재료로 형성하는 동시에, 상기 반대편으로 접음부와 겹치지 않게, 상기 반대편으로 접음부의 외주단부와의 사이에 극간을 마련하여 배치하고, 또한, 상기 제 1 풀비드와 상기 제 2 풀비드의 정점이 서로 반대로 되게 형성하여 구성된다.
이 구성에 의하면, 제 2 금속판이 반대편으로 접음부 내에 들어 있지 않으므로, 제 2 풀비드에서 형성하는 2차 실을 강화하여도, 제 1풀비드에서 형성하는 1차 실에 큰 영향을 미치는 일은 없다. 그리고, 제 2 금속판을 제 1 금속판보다 탄력 성이 있는 다른 금속으로 형성하면, 제 2 풀비드의 탄력성 및 압축성이 제 1 풀비드보다 현저하게 커지어, 다양한 조건에 대응할 수가 있게 된다.
또, 제 1 풀비드도 제 2 풀비드를, 내측으로 볼록한, 즉 외측으로 오목한 풀비드로 하면, 풀비드의 정점이 직접 엔진부재에 맞닿지 않아, 엔진부재의 진동에 의해서 비드가 두들겨져 좌굴(座屈)하는 브리넬링의 발생을 보다 잘 회피할 수가 있다.
더구나, 제 1 금속기판을 스틸로 형성하고 제 2 금속기판을 SUS로 형성하는 것도 가능하나, 상기 제 2 금속기판을 스프링재로 형성하면, 2차 실 부의 추종성이 향상한다.
또한, 상기 제 2 금속기판에 마련된 상기 제 2 풀비드의 높이를 상기 제 1 풀비드의 높이보다 높게 형성하거나, 상기 제 2 금속기판에 마련된 상기 제 2 풀비드의 폭을 상기 제 1 풀비드의 폭보다 좁게 형성함에 의해, 제2 풀비드가 발생하는 면압을 높여, 보다 2차 실을 강화하여, 실성능을 향상시킬 수가 있다.
다음은, 도면을 참조하여 본 발명에 관계되는 실린더 헤드 개스킷의 실시의 형태에 대하여 설명한다.
본 발명에 관계되는 실시의 형태의 실린더 헤드 개스킷(1)은, 엔진의 실린더헤드와 실린더블록(실린더 보디)의 사이에 끼이는 금속적층형의 개스킷으로서, 실린더 보어의 고온ㆍ고압의 연소가스, 및, 냉각수통로나 냉각오일통로 등의 냉각수나 오일 등의 액체를 실한다.
더구나 도 2∼도 4는 전형적인 설명도이며, 금속적층형 개스킷(1)의 판두께 나 비드나 면압보강판 등의 치수 및 종횡비를 실제의 것과는 달리하여, 실부분을 과장하여 나타냄에 의해, 보다 이해하기 쉽게 하고 있다.
도 1 및 도 2에 보이는 바와 같이, 본 발명의 제 1의 실시의 형태의 실린더 헤드 개스킷(1)은 2장의 제 1 및 제 2 금속판(10, 20)으로 구성된다. 제 1 금속판(10)은 스테인리스 어닐재나 연(軟)강판 등으로 형성되며, 제 2 금속판(20)은 제 1 금속판(10)보다 탄력성이 있는 스프링재(스프링강판, 스테인리스 조질재)로 형성된다.
이 금속기판(10, 20)은 실린더블록 등의 엔진부재의 형상에 맞추어 제조되며, 도 1에 보이는 바와 같이, 실린더 보어용 구멍(2), 냉각수용의 물구멍(3), 엔진오일의 순환을 위한 오일구멍(4), 체결볼트용의 볼트구멍(5) 등이 형성된다.
이 실 대상 구멍인 실린더 보어용 구멍(2)의 둘레에, 실 수단으로서, 제 1 금속판(10)에 실린더 보어용 구멍(2)의 주위에서 반대편으로 접음부(11)를 형성하고, 또한, 이 반대편으로 접음부(11)의 하측에 내측으로 볼록한 즉 외측으로 오목한 제 1 풀비드(12)를 마련한다.
또, 제 2 금속판(20)을 반대편으로 접음부(11)와 겹치지 않게 반대편으로 접음부(11)의 외측에 극간 S를 마련하여 제 1 금속판(10)에 적층한다. 즉, 제 2 금속판(20)에 반대편으로 접음부(11)의 외주단(11a)보다 큰 경의 내주단을 가지는 구멍(21)을 마련한다.
그리고, 이 제 2 금속판(20)에, 반대편으로 접음부(11)의 외주단(11a)을 둘러 싸는, 내측으로 볼록한 즉 외측으로 오목한 풀비드(22)를 마련한다. 이 제 1 풀비드(12)도 제 2 풀비드(22)도 함께 내측으로 볼록한 풀비드로 하는 구성에 의해, 풀비드(12, 22)의 정점이 직접 엔진부재에 맞닿지 않게 되므로, 엔진부재의 진동에 의해서 비드가 두들겨지어 좌굴하는 브리넬링의 발생을 회피할 수가 있다.
이 구성에 의하면, 실린더 보어용 구멍(2)을 둘러 싸, 제 1 풀비드(12)와 그 위의 반대편으로 접음부(11)에 의한 1차 실이 형성되며, 이 1차 실의 주위에 제 2 풀비드(22)에 의한 2차 실이 형성된다. 그리하여, 도 3에 예시하는 바와 같은 압력분포를 얻을 수가 있다.
그리고, 제 1 풀비드(12)를 가지는 제 1 금속판(10)의 반대편으로 접음부(11) 내에 제 2 풀비드(22)를 가지는 제 2 금속판(20)이 들어 있지 않으므로, 말하자면, 반대편으로 접음부(11)가 제 2 금속판(20) 및 제 2 풀비드(22)에 겹쳐져 있지 않으므로, 제 1 금속판(10)이 제 2 풀비드(22)가 형성하는 2차 실에 미치는 영향은 적다.
또, 제 2 풀비드(22)를 가지는 제 2 금속판(20)과 반대편으로 접음부(11)의 사이에는 극간 S가 마련돼 있으므로 개스킷(1)이 눌리어 압축되어, 제 2 풀비드(22)가 압축된 경우에도 반대편으로 접음부(11)에 영향을 미치지 않으므로, 제 2 금속판(20)이 반대편으로 접음부(11)와 제 1 풀비드(12)가 형성하는 1차 실에 미치는 영향은 적다.
결국, 제 1 풀비드(12)와 제 2 풀비드(22) 상호간의 간섭이 현저히 작아지므로, 제 1 풀비드(12)에 의해서 형성되는 1차 실에 큰 영향을 주지 않고 제 2 풀비드(22)에 의해서 형성되는 2차 실의 강화를 도모할 수가 있다.
그리고, 제 2 금속판(20)을 제 1 금속판(10)보다 탄력성이 있는 스프링재로 형성하고 있으므로, 제 2 풀비드(22)의 탄력성, 압축성 및 추종성을 제 1 풀비드(12)보다 현저히 크게 할 수가 있다. 때문에, 다른 재료에 기초하는 다른 특성을 가지는 제 1 풀비드(12)와 제 2 풀비드(22)의 조합에 의해 다양한 실 조건에 대응할 수 있어, 총합적인 실성능을 향상할 수 있다.
따라서, 이 구성에 의하면, 실린더 보어용 구멍(2)의 직근의 주위부분에 배치한, 적정한 실 면압을 발생할 수 있는 제 1 풀비드(12)와, 실린더 보어용 구멍(2)에서 조금 떨어진 주위부분에 배치한, 엔진부재의 진동에 의한 엔진부재간의 극간의 변동에 대하여 충분히 추종하여 실을 확보할 수 있는 제 2 풀비드에 의해, 충분한 실을 할 수가 있다.
또, 제 2 풀비드(22)는 탄력성 및 압축성이 크므로 실린더 보어의 변형을 방지하면서, 충분한 실성능을 발휘할 수가 있다.
또한, 제 2 금속판(20)에 마련된 제 2 풀비드(22)의 높이를 제 1 풀비드(12)의 높이보다 높게 형성하거나, 제 2 금속판(20)에 마련된 제 2 풀비드(22)의 폭을 제 1 풀비드(12)의 폭보다 좁게 형성함에 의해, 제 2 풀비드(22)가 발생하는 면압을 보다 높이어 2차 실을 보다 강화하여, 실성능을 향상시킬 수가 있다.
다음, 도 4에 보이는 본 발명의 제 2의 실시의 형태의 실린더 헤드 개스킷(1A)에 대하여 설명한다. 제 2의 실시의 형태의 실린더 헤드 개스킷(1A)은 제 1의 실시의 형태의 실린더 헤드 개스킷(1)과 대략 같으나, 반대편으로 접음부(11)의 하측의 제 1 풀비드(12)가 내측으로 오목하게 즉 외측으로 볼록하게 되고, 제 2 풀 비드(22)가 내측으로 오목하게 즉 외측으로 볼록하게 돼 있는 점이 다르다. 이 경우에는, 풀비드(12, 22)의 정점이 직접 엔진부재에 맞닿으나, 제 1의 실시의 형태의 실린더 헤드 개스킷(1)과 마찬가지로 제 1 풀비드(12)와 제 2 풀비드(22) 상호간의 간섭이 현저히 작아지므로, 제 1 풀비드(12)에 의해서 형성되는 1차 실에 큰 영향을 주지 않고 제2 풀비드(22)에 의해서 형성되는 2차 실의 강화를 도모할 수가 있다.
본 발명의 실린더 헤드 개스킷에 의하면, 제 1 풀비드를 가지는 제 1 금속판의 반대편으로 접음부 내에 제 2 풀비드를 가지는 제 2 금속판이 들어 있지 않으므로, 제 1 풀비드에 의해서 형성되는 1차 실에 큰 영향을 부여하지 않고 제 2 풀비드에 의해서 형성되는 2차 실의 강화를 도모할 수가 있다.
그리고, 제 2 금속판을 제 1 금속판보다 탄력성이 있는 다른 금속으로 형성하면, 제 2 풀비드의 탄력성 및 압축성을 제 1 풀비드보다 현저히 크게 할 수가 있으므로, 다른 재료에 기초하는 다른 특성을 가지는 제 1 풀비드와 제 2 풀비드의 조합에 의해, 다양한 실 조건에 대응할 수가 있어, 총합적으로 실성능을 향상할 수가 있다.
또, 제 1 풀비드도 제 2 풀비드도 함께 내측으로 볼록한 즉 외측으로 오목한 풀비드로 하면, 비드의 정점이 직접 엔진부재에 맞닿지 않게 된다. 때문에, 엔진부재의 진동에 의해 비드가 두들겨져 좌굴하는 브리넬링이 생기기 어렵게 된다.
또한, 제 2 풀비드를 가지는 제 2 금속판을 스프링재를 이용하여 형성하면, 2차 실 부의 추종성이 향상하여 2차 실을 강화할 수가 있다.

Claims (4)

  1. 실린더 보어용 구멍의 주위의 반대편으로 접음부의 하측에, 상기 실린더 보어용 구멍을 둘러 싸는 제 1 비드를 마련한 제 1 금속판과, 상기 제 1 풀비드를 둘러 싸는 제 2 풀비드를 가지는 제 2 금속판으로 이루어지는 실린더 헤드 개스킷에 있어서, 상기 제 2 금속판을 상기 제 1 금속판보다 탄력성이 있는 다른 부재로 형성하는 동시에, 상기 반대편으로 접음부와 겹치지 않게, 상기 반대편으로 접음부의 외주단부와의 사이에 극간을 마련하여 배치하고, 또한, 상기 제 1 풀비드와 상기 제 2 풀비드의 정점이 서로 반대로 되게 형성한 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 개스킷.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 금속기판을 스프링재로 형성한 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 개스킷.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 금속기판에 마련된 상기 제 2 풀비드의 높이가 상기 제 1 풀비드의 높이보다 높음을 특징으로 하는 실린더 헤드 개스킷.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 금속기판에 마련된 상기 제 2 풀비드의 폭이 상기 제 1 풀비드의 폭보다 좁음을 특징으로 하는 실린더 헤드 개스킷.
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