KR20060052178A

KR20060052178A - 금속 가스킷

Info

Publication number: KR20060052178A
Application number: KR1020050095522A
Authority: KR
Inventors: 쓰네카즈 우다가와
Original assignee: 이시카와 가스킷 가부시키가이샤
Priority date: 2004-11-04
Filing date: 2005-10-11
Publication date: 2006-05-19
Also published as: DE102005052615A1; JP3946217B2; JP2006132609A; US20060091615A1; KR100639157B1

Abstract

평면으로 볼때 파형 등에 사행(snaking)하는 사행형상 비드(bead)를 부분적으로 설정하여 부분적인 면압 저하에 대응하면서 부분적인 대책을 세움으로써 다른 부분에 불편을 주지않고 실린더 보어(cylinder bore)에 대하여 우수한실(seal)성능을 발휘할 수 있는 금속카스킷을 제공한다.

엔진의 실린더 헤드와 실린더 블록 사이를 시일링(sealing)하는 금속카스킷1A 에 있어서 실린더 보어용 구멍 2의 주위에 따라 주실비드(main seal bead)11A 를 배설함과 동시에 실린더 헤드의 흡기 포오트(port) IN 이 통하는 하면 부분과 실린더 헤드의 배기 포오트 EX 가 통하는 하면 부분만, 상기 주실비드 11A 를 사행시키는 사행 형상비드 12A, 13A를 설치하여 구성한다.

사행형상비드, 면압저하, 실린더보어, 실린더헤드, 실린더 블록, 흡기포오트, 배기 포오트, 하면부분

Description

금속 가스킷{metal gasket}

도 1 은 이 발명에 의한 제 1 실시예의 금속가스킷을 나타낸 평면도이다.

도 2 는 이 발명에 의한 제1 실시예의 금속가스킷을 나타낸 부분평면도이다.

도 3 은 이 발명에 의한 제 2 실시예의 금속가스킷을 나타낸 평면도이다.

도 4 는 이 발명에 의한 제 2 실시예의 금속가스킷을 나타낸 부분평면도이다.

도 5 는 이 발명에 의한 제 3 실시예의 금속가스킷을 나타낸 평면도이다.

도 6 은 이 발명에 의한 제 3 실시예의 금속가스킷을 나타낸 부분평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

1A, 1B, 1C : 금속가스킷

2 : 실린더 보어용 구멍

11A, 11B, 11C : 주실비드(main seal bead)

12A, 12B, 12C : 사행형상 비드(흡기포오트 하면부)

13A, 13B, 13C : 사행형상 비드(배기포오트 하면부)

IN : 흡기포오트

EX : 배기포오트

이 발명은 엔진의 실린더 헤드나 실린더 블록등 2개의 엔진부재 사이에 끼워 시일링(sealing)하는 금속가스킷에 관한 것이다.

실린더헤드 가스킷은 자동차 엔진(내연기관)의 실린더 헤드와 실린더 블록(실린더 바디:cylinder body)의 사이에 끼워진 상태에서 헤드볼트(head bolt)에 의해 단단히 조여 결착시켜 연소가스, 오일, 냉각수 등의 유체를 시일링(sealing)하는 역활을 가진다.

최근에는 엔진의 경량화의 영향으로, 엔진재료를 알루미늄 합금으로 하거나 두께를 엷어지게 함으로써 엔진의 저강성화가 한층더 가속되어, 이들의 부재에 변형발생이 용이하게 되어, 헤드가스킷의 실(seal)성능 유지가 한층더 엄격하게 되었다.

그 중에서 실(seal)조건이 엄격한 실린더 보어 주위에서 가스실(gas seal)의 성능유지가 큰 문제로 되었다.

따라서, 엔진의 저강성화에 따라 가스킷을 단단히 조를때 실린더 보어 주위에 실(seal)면압의 불균일화가 커지게 되어 면압이 높은 부분과 낮은 부분의 차가 커저 낮은 부분에서 가스의 누출이 발생하는 경우가 많아지게 되었다.

종래 기술에서, 이와 같은 가스누출에 대해서는 휨(bending)등에 의해 부분 적으로 낮아지는 면압을 보강하기 위하여, 실린더 보어(연소실)주위에 실(seal)부의 면압 전체를 증가시키거나, 비드의 재질을 탄성이 있는것으로 바꿔 대응하였다.

그러나, 일부분의 면압 저하 때문에 전체의 면압을 올리거나, 비드(bead)전체의 탄성을 증가시키는 것은 면압이 충분한 실(seal)성능도, 정상적인 부분에도 면압을 수정하는 모순이 있다.

한편, 본 발명자는 가스누출을 분석하여 특히 현저하게 나타내는 곳이 실린더 헤드의 배기포오트(port)하부 부근 또는 흡기포오트 하부부근에 있다는 것을 확인 하였다.

실린더 헤드에서는 그 배기포오트나 흡기포오트가 가스 가스킷의 접촉면 근방부분을 관통하기 때문에 그 부분이 중공(中空)으로 된다.

그리고, 그 배기포오트와 흡기포오트의 중심 부근이 구조상 두께가 엷기 때문에, 가스킷을 강하게 조를때 배기 포오트와 흡기포오트의 하면이 휘어지기 때문에 가스킷의 실(seal)부분의 면압이 저하하여, 가스누출의 원인이 된다.

또, 평면에서 볼 때 파형이 파형비드에 의해 실린더 보어 주위나 다른실(seal)구멍의 실(seal)성능을 향상시킬 수 있는 금속 가스킷도 주지 기술이 되었다(예로서, 특허문헌 1: 일본국 특허제 3057445호 참조).

이 발명은 상기 문제를 해결하는데 있으며, 이 발명의 목적은 실린더 헤드의 흡기포오트가 통하는 하면부분과 배기포오트가 통하는 하면부분만, 평면에서 볼 때 파형등에 사행(snaking)하는 사행형상비드(bead)를 설치하여, 부분적인 면압저하에 대응하면서 부분적인 면압강화 대책을 세움으로써, 다른 부분에 불편(in convenience)을 주지않고 실린더 보어에 대하여 우수한 실(seal)성능을 발휘할 수 있는 금속가스킷을 제공하는데 있다.

이 발명에 의한 금속가스킷은 상기 목적을 달성하기 위하여 엔진의 실린더 헤드와 실린더 블록의 사이를 시일링(sealing)하는 금속가스킷에 있어서,

실린더 보어용 구멍의 주위에 따라 주실피드(main seal bead)를 배설함과 동시에, 실린더 헤드의 흡기포오트가 통하는 하면부분과 실린더 헤드의 배기포오트가 통하는 하면부분만, 상기 주실비드를 사행(snaking)시킨 사행형상 비드를 설치하여 구성한다.

또, 엔진의 실린더 헤드와 실린더 블록의 사이를 시일링(sealing)하는 금속가스킷에 있어서,

실린더 보어용 구멍 주위에 따라 주실비트(main seal bead)를 배설함과 동시에, 실린더헤드의 흡기포오트가 통하는 하면부분과 실린더 헤드의 배기포오트가 통하는 하면부분만, 또 상기 주실비드의 외측에, 부(副)비드를 사행(snaking)시킨 사행형상비드를 부분적으로 병설하여 구성한다.

또, 상기 금속가스킷에 있어서, 상기 부비드를 사행(snaking)시킨 사행형상 비드의 단부를 상기 주실비드에 합류시켜 구성한다.

그리고, 상기 사행형상비드에 있어서, 비드높이, 비드폭, 비드의 단면형상 중에서 적어도 하나를 상기 주실비드와 다르게 형성하여 구성한다.

다음으로, 도면을 참조하여 이 발명에 의한 금속가스킷의 실시예에 대하여 설명한다.

또한, 도1 ~ 도 6은 모식적인 설명도이며, 구성을 더 이해하기 쉽게 실린더 보어용 구멍의 크기, 풀비드(full bead)의 크기, 사행형상 비드 등의 치수를 실제의 것과 다르게 확장하여 나타낸다.

이 발명에 의한 금속가스킷은 엔진의 실린더 헤드와 실린더 블록(실린더 바디:cylinder body)의 엔진부재 사이에 끼워진 실린더 헤드 가스킷으로서, 실린더 보어의 고온, 고압의 연소가스와, 냉각수통로나 냉각오일 통로 등의 냉각수나, 오일 등의 유체를 시일링(sealing)한다.

도1, 도3, 도5에 나타낸 바와 같이, 금속가스킷 1A, 1B, 1C 는 연강판, 스테인리스 소둔재(아닐재), 스테인리스 조질재(調質材)(스프링강판)등으로 형성된 금속기판 10을 구비하여 구성한다.

또, 실린더 블록등 엔진부재의 형상에 적합하게 제조하여 실린더 보어용 구멍(연소실용 구멍) 2, 냉각수나 엔진오일의 순환을 위한 액체구멍 3, 체결헤드볼트용 헤드볼트구멍 5 등이 형성된다.

그리고, 도1과 도 2에 나타낸 바와 같이,

제 1 실시에의 금속가스킷 1A에서는 실(seal)대상구멍인 실린더 보어용 구멍 2의 주위에 따라 주실비드 11A를 설치한다.

또, 실린더 헤드의 흡기포오트 IN 이 통하는 하면부분에, 주실비드 11A를 사행(snaking)시킨 사행형상비드 12A를, 실린더헤드의 배기포오트 EX가 통하는 하면 부분에 주실비드 11A를 사행시킨 사행형상비드 13A를, 각각 설치하여 구성한다.

또, 도3과 도4에 나타낸 바와 같이, 제 2 실시예의 금속가스킷 1B에서는 실(seal)대상구멍인 실린더 보어용 구멍 2의 주위에 따라, 주실비드 11B가 설치되어 있으나, 실린더 헤드의 흡기포오트 IN 이 통하는 하면부분에, 또 주실비드 11B의 외측에, 부분적으로 사행형상비드 12B를, 또 실린더 헤드의 배기 포오트 EX가 통하는 하면부분에, 또 주실비드 11B의 외측에 부분적으로 사행형상비드 13B를, 각각 병설하여 구성한다.

또, 도 5과 도6에 나타낸 바와같이,

제 3 실시예의 금속가스킷 1C에서는 제 2 실시예의 금속가스킷 1B와 동일하게, 실(seal)대상 구멍인 실린더 보어용 구멍 2의 주위에 따라, 주실비드 11C가 설치되어 있으나, 실린더 헤드의 흡기포오트 IN이 통하는 하면부분에서, 또 주실비드11C 의 외측에 부분적으로 사행형상비드 12C를, 실린더 헤드의 배기포오트 EX가 통하는 하면부분에서, 또 주실비드 11C 의 외측에 부분적으로 사행형상비드 13C 를, 각각 병설하여 구성한다.

제 3 실시예의 금속가스킷 1C에서는 사행형상비드 12C, 13C 의 단부를 주실비드 11C에 합류시켜 구성한다. 이 합류는 양단부가 바람직하나, 한쪽 단부만 있어도 가능하다.

그리고, 이들의 구성에 있어서는 사행형상비드를 주실비드와 동일한 형상, 동일한 크기로 형성할 수도 있으나, 사행형상비드를 비드높이, 비드폭, 비드의 단면형상중에서 적어도 하나를 주실비드와 달리하여 형성함으로써 더 적합한 면압 분 포를 얻을 수 있으므로, 보다 우수한 실(seal)성능을 발휘할 수 있도록 한다.

이들의 구성의 금속가스킷 1A, 1B, 1C에 의하면, 사행형상비드 12A, 13A, 12B, 13B, 12C, 13C 는 사행(snaking)에 의해 비드의 길이를 길게 얻을 수 있으므로, 그 부분의 면압을 넓은 범위로 증가시킬 수 있다. 또, 그 부분의 실면압의 크기도 높일 수 있다. 따라서, 엔진측은 실(seal)조건이 특히 엄격한 부분으로 된다.

실린더 헤드의 흡기포오트와 배기포오트가 통하는 하면부분의 면압저하를 방지하여 우수한 실(seal)성능을 발휘할 수 있다.

이 발명의 금속가스킷에 의하면, 사행(snaking)형상 비드는 사행에 의해 비드의 길이를 길게 얻을 수 있기 때문에 그 부분의 면압을 넓은 범위에서 증가시킬 수 있고, 또 그부분의 실(seal)면압의 크기도 높일 수 있으므로, 이것(사행형상비드)을, 엔진측이 특히 실(seal)조건의 엄격한 부분으로 되는 실린더 헤드의 흡기포오트와 배기포오트가 통하는 하면부분에만 배치함으로써, 그 부분의 면압저하와 그 면압저하에 기인하는 가스누출을 방지하여 우수한 실(seal)성능을 발휘할 수 있다.

Claims

엔진의 실린더 헤드와 실린더블록 사이를 시일링(sealing)하는 금속가스킷에 있어서,

실린더 보어용 구멍의 주위에 따라 주실비드를 배설함과 동시에, 실린더 헤드의 흡기포오트가 통하는 하면부분과 실린더헤드의 배기포오트가 통하는 하면부분만, 상기 주실비드를 사행시키는(snaking) 사행형상 비드를 설치하는 것을 특징으로 하는 금속가스킷.
엔진의 실린더 헤드와 실린더 블록사이를 시일링(sealing)하는 금속가스킷에 있어서,

실린더 보어용 구멍의 주위에 따라 주실비드를 배설함과 동시에, 실린더 헤드의 흡기포오트가 통하는 하면부분과 실린더 헤드의 배기포오트가 통하는 하면 부분만, 또 상기 주실비드의 외측에, 부비드를 사행시키는 사행형상비드를 부분적으로 병설하는 것을 특징으로 하는 금속가스킷.
제 2항에 있어서,

상기 부비드를 사행시키는 사행형상비드의 단부를 상기 주실비드에 합류 시키는 것을 특징으로 하는 금속가스킷.
제1항 내지 제 3항중 어느 한항에 있어,

상기 사행 형상비드에서 비드높이, 비드폭, 비드의 단면형상 중에서 적어도 하나를 상기 주실비드와 다르게 형성하는 것을 특징으로 하는 금속가스킷.