KR20080076748A - 적층형 개스킷 - Google Patents

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KR20080076748A
KR20080076748A KR1020080012080A KR20080012080A KR20080076748A KR 20080076748 A KR20080076748 A KR 20080076748A KR 1020080012080 A KR1020080012080 A KR 1020080012080A KR 20080012080 A KR20080012080 A KR 20080012080A KR 20080076748 A KR20080076748 A KR 20080076748A
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도시히로 이마이
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이시카와 가스킷 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 적층형 개스킷에 있어서, 각 구멍의 실 성능의 향상과, 이 적층형 개스킷을 끼는 부재의 변형을 저감할 수가 있는 적층형 개스킷을 제공한다.
(해결수단) 제 1 금속기판(10)의 제 1 실 대상 구멍(2)의 주연부에 형성한 반대편으로 접음부(12) 내에, 내주측 평탄부(21)를 삽입하여 제 2 금속기판(20)을 배치하고, 이 내주측 평탄부(21)의 외주측에 제1 하프비드(22)를 마련하며, 다시, 제 2 금속기판(20)과 제 1 금속기판의 사이에, 제 1 풀비드(31)를 가지는 비드판(30)을 적층하는 동시에, 제 2 금속기판(20)의 외주측 평탄부(23)와 비드판(30)의 외주측 평탄부(32)의 사이에 중간판(40)을 적층하고, 제 1 금속기판(10)과, 제 2 금속기판(20)의 외주측 평탄부(23)와, 비드판(30)의 외주측 평탄부(3)와, 중간판(40)에, 제 2 실 대상 구멍(3)을 마련하여, 비드판(30)을 제 1 실 대상 구멍(2)과 제 2 실 대상 구멍(3)을 둘러싸도록 형성한다.
적층형 개스킷

Description

적층형 개스킷 {LAMINATED GASKET}
본 발명은, 엔진의 실린더 헤드와 실린더 블록의 사이에 끼워 실을 행하는 실린더 헤드 개스킷이라든가, 배기 매니폴드와 배기관의 사이에 끼워 실을 행하는 배기 매니폴드 개스킷 등의 적층형 개스킷에 관한 것이다.
자동차의 엔진에 있어서는, 실린더 헤드와 실린더 블록(실린더 보디) 등의 엔진 부재의 사이에 끼인 상태로, 헤드 볼트에 의해 체결되어, 연소가스, 오일, 냉각수 등의 유체를 실하는 실린더 헤드 개스킷이나, 배기 매니폴드와 배기관의 사이에 끼인 상태로, 연소가스를 실하는 배기 매니폴드 개스킷 등의 적층형 개스킷이 사용되고 있다.
한편, 적층형 개스킷에는, 실린더 보어용 구멍 등의 주(主)가 되는 실 대상구멍 이외에, 이 적층형 개스킷을 엔진 부재에 장치하기 위한 볼트 구멍 등의 부(副)가 되는 실 대상 구멍이 있다. 종래기술에 있어서는, 엔진 부재가 주철제였기 때문에 실 대상 구멍의 변형을 문제로 하는 일 없이 체결력(締結力)을 크게 할 수가 있었고, 또, 엔진의 연소가스의 압력도 비교적 낮아, 요구되는 실 성능이 낮았기 때문에, 볼트 구멍의 주위에 있어서의 실 성능에도 특히 문제를 일으키지 않 았다.
그렇지만, 엔진의 경량화와 고출력화에 의해, 최근에는, 엔진 부재가 알루미늄 합금제로 되어, 강성(剛性)이 작아지는 동시에 압흔(壓痕)이 생기기 쉬워지고 있다. 그런 까닭에, 높은 실 성능이 요구되나 체결력을 크게 하기가 어렵고, 게다가, 개스킷 맞닿음 면에 불균등한 힘을 가하면 엔진 부재 측의 실린더 보어 등의 실 대상 구멍이 변형한다는 문제가 있다.
이 적층형 개스킷의 중에, 도 7 및 도 8에 보이는 바와 같이, 제 1의 금속기판(10)에 있어서, 주(主)가 되는 실 대상 구멍(2)의 주연부(周緣部)에 반대편으로 접음부(12)를 마련하여, 그의 내부에 주가 되는 실 대상 구멍(2) 용의 풀비드(31)를 가지는 비드판(30X)을 배치한 적층형 개스킷(1X)이 있다. 이 비드판(30X)을 내포하는 적층형 개스킷(1X)에 있어서는, 이 비드판(30X)은 주가 되는 실 대살 구멍(2)의 주변에만 배치되기 때문에, 도 7에 보이는 바와 같이, 주가 되는 실 대상 구멍(2)의 주변부 만의 원환상(圓環狀)으로 형성된다. 더구나, 이 원환상의 비드판을 가지며, 다시, 제 1의 금속기판에, 이 비드판의 비드를 둘러싸는 풀비드를 마련한 실린더 헤드 개스킷이 제안돼 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조.).
이와 같은 적층형 개스킷(1X)에서는, 체결볼트의 죔으로 볼트구멍(3) 근방에 큰 압압력을 가함에 의해, 부(副)가 되는 실 대상 구멍인 볼드구멍(3)의 실 성능도 충분히 확보되었으나, 최근의 알루미늄 합금제의 엔진에서는, 엔진 부재의 강성의 저하에 의해 큰 볼트 체결력을 이용할 수가 없어, 볼트구멍(3) 둘레의 실 성능의 확보가 어렵다고 하는 문제가 있다. 게다가, 볼트구멍(3) 주변의 금속 구성판의 장수(枚數)보다 실 대상 구멍(2) 측의 금속 구성판의 장수가 많으므로, 볼트구멍(3) 주변보다도 실 대상 구멍(2) 측의 실 면압이 커지어, 실 대상 구멍(2)의 변형이 생기기 쉽다고 하는 문제도 있다.
(특허문헌 1) 특개 2003-139247 호 공보
본 발명은, 상기의 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은, 엔진에 사용되는 실린더 헤드 개스킷 등의 적층형 개스킷에 있어서, 실 대상이 되는 각 구멍의 실 성능의 향상과, 실린더 보어 변형 등의, 이 적층형 개스킷을 끼는 부재의 변형을 저감할 수가 있는 적층형 개스킷을 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 의한 본 발명에 관계되는 적층형 개스킷은, 제 1 금속기판을 제 1 실 대상 구멍의 주연부에 반대편으로 접음부를 형성하는 동시에, 그 반대편으로 접음부 내에, 제 2 금속기판의 내주측 평탄부를 삽입하여 그 제 2 금속기판을 배치하고, 그 제 2 금속기판에 있어서, 전기 내주측 평탄부의 외주측에, 외주측 평탄부가 판두께 방향에 관하여 전기 반대편으로 접음부 측에 배치되는 제 1 하프비드를 형성하며, 다시, 전기 반대편으로 접음부 내에서, 전기 제 2 금속기판의 전기 내주측 평탄부와 전기 제 1 금속기판의 사이에, 제 1 실 대상 구멍 용의 전기 제 1 금속기판 측에 볼록한 제 1 풀비드를 가지는 비드판을 적층하는 동시에, 전기 제 2 금속기판의 전기 외주측 평탄부와 전기 비드판의 전기 제 1 풀비드보다 외주측의 외주측 평탄부의 사이에 중간판을 적층한 적층형 개스킷에 있어서, 전기 제 1 금속기판과, 전기 제 2 금속기판의 전기 외주측 평탄부와, 전기 비드판의 전기 외주측 평탄부와, 전기 중간판에, 제 2 실 대상 구멍을 마련하는 동시에, 전기 비드판을 전기 제 1 실 대상 구멍과 제 2 실 대상 구멍을 둘러싸도록 형성한다.
또, 상기의 적층형 개스킷에서, 전기 제 1 풀비드의 위치에 있어서의 각 금속 구성판의 판두께의 합계와, 전기 제 2 실 대상 구멍의 주연부 주변에 있어서의 각 금속 구성판의 판두께의 합계를 일치시키어 구성한다. 또, 상기의 적층형 개스킷에서, 전기 비드판에, 전기 제 2 실 대상 구멍을 둘러싸는 제 2 풀비드 또는 제 2 하프비드를 마련하여 구성한다.
본 발명의 적층형 개스킷에 따르면, 제 1 실 대상 구멍과 제 2 실 대상 구멍의 주변에서는, 금속 구성판의 적층한 판두께가 대략 같아지거나 일치하므로, 제 2 실 대상 구멍의 실 성능을 향상시킬 수가 있고, 또, 큰 압압력이 작용한 때에라도, 제 1 실 대상 구멍과 제 2 실 대상 구멍의 각 주변에 발생하는 실 면압의 불균등 정도를 억제할 수 있어, 이 적층형 개스킷을 끼고 있는 부재 측의 실 대상 구멍 근방의 변형을 방지할 수가 있다.
다음, 도면을 참조하여 본 발명에 관계되는 적층형 개스킷의 실시의 형태에 대하여, 배기 매니폴드 개스킷을 예로 설명한다. 더구나, 도 1 ∼ 도 8은 표준이 될만한 전형적 형식의 설명도이며, 구성을 보다 이해하기 쉽도록, 실 대상 구멍의 크기, 볼트구멍의 크기, 비드의 크기, 형 등의 치수를 실제의 것과는 다르게, 과장하여 나타내고 있다. 또, 여기에서는 배기 매니폴드 개스킷을 예로 설명하지만, 본 발명은, 실린더 헤드 개스킷 등의 타의 적층형 개스킷에도 적용할 수 있다.
도 1 및 도 2에 보이는 바와 같이, 본 발명에 관계되는 제 1의 실시의 형태의 적층형 개스킷(1)은, 다기통 엔진의 배기 매니폴드와 배기관의 사이에 끼우는 적층형 개스킷으로서, 고온·고압의 연소가스를 실 한다. 이 적층형 개스킷(1)은 제 1 금속기판(10), 제 2 금속기판(20), 비드판(30), 중간판(40) 등의 각 금속 구성판을 가지고 구성된다.
이들의 금속 구성판(10, 20, 40)은 배기 매니폴드라든가 배가관 등의 엔진 부재의 형상에 맞추어 제조되며, 다시, 제 1 실 대상 구멍(2), 체결볼트 용의 볼트구멍(제 2 실 대상 구멍)(3) 등이 형성된다. 한편, 비드판(30)은, 도 1에 보이는 바와 같이, 연속적으로 제 1 실 대상 구멍(2)과 볼트구멍(3)의 양방을 감싸게 형성된다.
이 제 1 및 제 2 금속기판(10, 20), 비드판(30), 중간판(40)은 연강판(軟鋼板), 스테인리스 소둔재(燒鈍材)(어닐 재), 스테인리스 조질재(스프링 강판) 등으로 형성된다. 특히 제 1 금속기판(제 1 표면판)(10)에는 내열성이라든가 내부식성이 뛰어나는 어닐 재를 사용하며, 또, 비드판(30)에는 탄력성이 뛰어나는 재료인 스프링 재를 사용한다.
그리고, 도 2에 보이는 바와 같이, 이 제 1 금속기판(10)에 있어서, 연소가스가 통과하는 제 1 실 대상 구멍(2)의 주연부에 반대편으로 접어 굴곡부(11)와 반 대편으로 접음부(플랜지 부)(12)를 형성한다. 그와 동시에, 이 반대편으로 접음부(12) 내에, 제 2 금속기판(20)의 내주측 평탄부(21)를 삽입하여 제 2 금속기판(20)을 배치한다. 이 제 2 금속기판(20)에서는, 내주측 평탄부(21)의 외주측에, 외주측에 감에 따라 반대편으로 접음부(12) 측에 벌어지는 제 1 하프비드(22)를 마련하여, 이 제 1 하프비드(22)보다 외주측의 외주측 평탄부(23)를 면두께 방향에 관하여 반대편으로 접음부 측(12)에 배치한다.
다시, 반대편으로 접음부(12) 내어서, 제 2 금속기판(20)과 제 1 금속기판(10)의 사이에, 제 1 실 대상 구멍(2) 용의 제 1 금속기판(10) 측에 볼록한 제 1 풀비드(31)을 가지는 비드판(30)을 적층한다. 그와 동시에, 제 2 금속기판(20)의 외주측 평탄부(23)와, 비드판(30)의 제 1 풀비드(31)보다 외주측의 외주측 평탄부(32)의 사이에 중간판(40)을 적층한다. 그리고, 제 1 금속기판(10)과, 제 2 금속기판(20)의 외추측 평탄부(23)와, 비드판(30)의 외주측 평탄부(30)와, 중간판(40)에, 제 2 실 대상 구멍(3)을 마련한다. 결국, 제 2 실 대상 구멍(3)의 주변부에 있어서는, 제 1 금속기판(10)과, 비드판(30)의 외주측 평탄부(30)와, 중간판(40)과, 제 2 금속기판(20)의 외추측 평탄부(23)가 순으로 적층된다.
이들의 구성에 따르면, 반대편으로 접음부(12)에 의해, 연소가스가 제 2 금속기판이라든가 비드판(30)에 접촉하는 것을 방지할 수 있으므로, 제 1 금속기판(10)에는 내열성이라든가 내부식성이 뛰어나는 재료를 사용할 필요가 있으나, 제 2 금속기판(20)이라든가 비드판에는 탄력성이 뛰어나는 재료를 사용할 수가 있다. 그렇기 때문에, 각각의 재료의 특성을 살린 조합으로 개스킷(1)을 구성할 수가 있 다. 따라서, 이 구성에 의해, 실성(性), 내열성, 내부식성, 내구성 등의 각종 성능이 뛰어나는 개스킷으로 할 수가 있다.
또, 제 2 금속기판(20)에 제 1 하프비드(22)를 마련하였기 때문에, 제 1 하프비드(22)의 내주측 평탄부(21)를 반대편으로 접음부(12) 내측에 넣기 쉬워져, 용이하게, 반대편으로 접음부(12) 내에 제 2 금속기판(20)의 일부(21)를 삽입할 수 있다. 그 때문에, 반대편으로 접음부(12)의 탄력성의 향상과 삽입부(21)의 스토퍼 기능에 의한 균열발생 방지를 도모할 수가 있다.
그리고, 도 1에 보이는 바와 같이, 비드판(30)을 제 2 실 대상 구멍인 볼트구멍(3)의 주위까지 연장하여 형성한 적층형 개스킷(1)에 있어서는, 도 2에 보이는 바와 같이, 제 1 실 대상 구멍(2)과 제 2 실 대상 구멍(3)의 주변에서는, 금속 구성판의 적층한 판두께가 대략 같거나 일치한다. 그러하기 때문에, 제 2 실 대상 구멍(3)의 실 성능을 향상시킬 수가 있다. 또, 큰 압압력이 작용한 때에라도, 제 1 실 대상 구멍(2)과 제 2 실 대상 구멍(3)의 각 주변에 발생하는 실 면압의 불균등 정도를 억제할 수 있어, 이 적층형 개스킷을 끼고 있는 부재측의 실 대상 구멍 근방의 변형을 방지할 수가 있다.
다음은 제 2의 실시의 형태에 대하여 설명한다. 도 3 및 도 4에 보이는 바와 같이, 이 제 2의 실시의 형태의 적층형 개스킷(1A)에서는, 제 1의 실시의 형태의 적층형 개스킷(1)의 구성에 더하여, 제 2 실 대상 구멍인 볼트구멍(3)의 주위에 제 2 풀비드(33)가 마련된다. 그 이외는, 제 1의 실시의 형태의 적층형 개스킷(1)의 구성과 같다.
이 구성에 의하면, 제 1의 실시의 형태의 상기의 작용효과에 더하여, 제 2 풀비드(33)에 의해, 볼트구멍(3) 둘레의 실 성능이 향상한다는 작용효과를 얻을 수가 있다. 이 구성은, 적층형 개스킷이 실린더 헤드 개스킷 등으로서, 제 2 실 대상 구멍(3)이 물구멍 등의 실성(性)이 필요한 경우에 특히 유효하다.
더구나, 제 2 실 대상 구멍(3)에 있어서, 높은 실 면압이 필요하지 않을 경우에는 제 2 풀비드(33) 대신에, 도 5 및 도 6에 보이는 바와 같이 제 2 하프비드(34)로 형성하여도 좋다.
도 1은 본 발명에 관계되는 제 1의 실시의 형태의 적층형 개스킷의 구성을 보이는 비드판의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 관계되는 제 1의 실시의 형태의 적층형 개스킷의 도 1의 A-A 부분의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 관계되는 제 2의 실시의 형태의 적층형 개스킷의 구성을 보이는 비드판의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 관계되는 제 2의 실시의 형태의 적층형 개스킷의 도 3의 A-A 부분의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 관계되는 제 2의 실시의 형태의 적층형 개스킷의 다른 구성을 보이는 비드판의 평면도이다.
도 6은 본 발명에 관계되는 제 2의 실시의 형태의 적층형 개스킷의 도 5의 A-A 부분의 단면도이다.
도 7은 참고로서의 적층형 개스킷의 구성을 보이는 비드판의 평면도이다.
도 8은 참고로서의 적층형 개스킷을 보이는, 도 7의 A-A 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1, 1A, 1B 배기 메니폴드 개스킷 (적층형 개스킷)
2 제 1 실 대상 구멍
3 볼트구멍 (제 2 실 대상 구멍)
10 제 1 금속기판
12 반대편으로 접음부 (플랜지 부)
20 제 2 금속기판
21 제 2 금속기판의 내주측 평탄부
22 제 1 하프비드
23 제 2 금속기판의 외주측 평탄부
30, 30A, 30B 비드판
31 제 1 풀비드
33 제 2 풀비드
34 제 2 하프비드
40 중간판

Claims (3)

  1. 제 1 금속기판을 제 1 실 대상 구멍의 주연부에 반대편으로 접음부를 형성하는 동시에, 그 반대편으로 접음부 내에, 제 2 금속기판의 내주측 평탄부를 삽입하여 그 제 2 금속기판을 배치하고, 그 제 2 금속기판에 있어서, 전기 내주측 평탄부의 외주측에, 외주측 평탄부가 판두께 방향에 관하여 전기 반대편으로 접음부 측에 배치되는 제 1 하프비드를 형성하며,
    다시, 전기 반대편으로 접음부 내에서, 전기 제 2 금속기판의 전기 내주측 평탄부와 전기 제 1 금속기판의 사이에, 제 1 실 대상 구멍용의 전기 제 1 금속기판 측에 볼록한 제 1 풀비드를 가지는 비드판을 적층하는 동시에, 전기 제 2 금속기판의 전기 외주측 평탄부와 전기 비드판의 전기 제 1 풀비드보다 외주측의 외주측 평탄부의 사이에 중간판을 적층한 적층형 개스킷에 있어서,
    전기 제 1 금속기판과, 전기 제 2 금속기판의 전기 외주측 평탄부와, 전기 비드판의 전기 외주측 평탄부와, 전기 중간판에, 제 2 실 대상 구멍을 마련하는 동시에, 전기 비드판을 전기 제 1 실 대상 구멍과 제 2 실 대상 구멍을 둘러싸도록 형성한 것을 특징으로 하는 적층형 개스킷.
  2. 제 1 항에 있어서,
    전기 제 1 풀비드의 위치에 있어서의 각 금속 구성판의 판두께의 합계와, 전기 제 2 실 대상 구멍의 주연부 주변에 있어서의 각 금속 구성판의 판두께의 합계 를 일치시킨 것을 특징으로 하는 적층형 개스킷.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    전기 비드판에, 전기 제 2 실 대상 구멍을 둘러싸는 제 2 풀비드 또는 제 2 하프비드를 마련한 것을 특징으로 하는 적층형 개스킷.
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