KR20090094993A - 비드스토퍼 구조의 가스켓 - Google Patents

비드스토퍼 구조의 가스켓 Download PDF

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KR20090094993A
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염교선
이종선
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동아공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 비드스토퍼 구조의 가스켓에 관한 것으로서, 이는 내연 기관의 실린더의 보어측 실링을 위한 구조물을 구비하는 가스켓에 있어서, 상기 보어측 실링 구조물은 서로 인접하여 배치되는 적어도 2개의 탄성력을 가지는 비드(22, 24; 32, 34, 36)로 이루어진 비드스토퍼로만 구성되며, 이러한 비드스토퍼가 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다. 이에 따라 하중 압축과 해제에 따른 실린더 헤드와 블럭간의 간극을 실링할 수 있는 특성을 유지하면서도 종래의 비드 및/또는 스토퍼 특성을 조합한 단순한 보어측 실링 구조물을 제공할 수 있어 기존 레이아웃의 변경없이 적용될 수 있으며 별도의 스토퍼 부재가 필요없고 제조 공정이 단순해지므로 생산성이 향상될 수 있다.
실린더, 가스켓, 비드스토퍼,

Description

비드스토퍼 구조의 가스켓{A Bead-Stopper Type Gasket}
본 발명은 일반적으로 유/공압장치의 실링(sealing) 부재인 가스켓에 관한 것으로서, 더 상세하게는 예컨대 내연기관의 실린더 블럭과 실린더 헤드 사이에 발생하는 유동적인 간극을 실링하기 위한 비드 및 스토퍼 구조를 단순화하면서도 실링 효과를 유지시켜 제조가 용이하고 비용을 감소시킨 새로운 비드스토퍼 구조를 구비하는 가스켓에 관한 것이다.
일반적으로, 가스켓(gasket)은 부품과 부품간의 결합면이나 접촉면 사이에 끼워져서 기밀을 유지하여 누설을 방지하는 수단이다. 예컨대 내연기관(엔진)의 실린더에는 실린더 블럭과 실린더 헤드의 덱크면 사이에 설치되는 가스켓은 실린더 내부의 연소실에서의 고압의 연소가스의 누설을 방지하기 위하여 특별한 구조가 적용된다. 이는 실린더 내부에서 압축, 팽창, 폭발, 배기 등으로 이루어지는 행정 과정에서 발생하는 고압에 의하여, 실린더 블럭과 실린더 헤드 사이에 강력한 힘이 작용하므로, 일시적으로 실린더 블럭과 실린더 헤드 사이에 미세한 간극이 유동적 으로 생기기 때문에 이 간극을 밀봉할 구조가 필요하기 때문이다. 일반적으로 압축착화기관에 있어서 이러한 미세한 간극은 약 10 ㎛ (= 0.01 mm) 내지 15 ㎛ (= 0.015 mm) 정도인 것으로 알려져 있다. 이러한 미세한 간극을 통하여 실린더 내부의 고압의 연소가스가 누출된다면 내연기관의 연소효율이 악화되므로 이는 방지되어야 한다.
따라서 내연기관의 실린더에 발생하는 미세한 간극을 실링하기 위한 매우 많은 제안이 있었다. 첨부된 도면 중, 도 1은 종래의 실린더 실링을 위한 가스켓의 구조를 보여주는 개략도이다. 도 1의 (a)는 일반적인 가스켓(1)의 구조를 평면도로 보여주고 있으며, 도 1의 (b) 및 (c)에서는 도 1의 (a)의 A-A부분을 자른 단면의 예를 개략적으로 보여준다. 일반적으로 가스켓(1)은 금속재질의 박판으로서 단층 또는 다층으로 적층된 구성을 하며, 각각의 금속 박판은 실린더 구멍에 대응하는 보어(2)와 기타 윤활유, 냉각수 등의 공급구멍, 리벳이나 볼트 조립구멍 등이 형성된다. 또한 금속박판의 보어측에는 유동적으로 발생하는 미세한 간극을 실링하기 위한 특별한 구조로서 보어측 구조물(3)을 구비한다.
이러한 보어측 실링을 위한 구조물(3)은, 도 1의 (b) 및 (c)에 각각 도시되어 있는 바와 같이, 종래에 비드 구조 및/또는 스토퍼 구조가 잘 알려져 있다. 비드(4)는 금속 박판의 일부가 만곡된 형태의 구조물로서 하중 압축과 해제시 일정한 탄성력에 의해 압축-복원되는 구조이다. 스토퍼(5)는 특히 여러 금속박판(1a, 1b, 1c)으로 이루어진 다층 구조의 가스켓(1)에 있어서, 각 금속박판(1a, 1b, 1c) 사이에 위치하며, 비드(4)와 함께 연소가스의 누설을 추가로 방지하기 위한 구조로서 구비된다.
그런데, 예컨대 비드와 스토퍼 구조가 함께 존재하는 경우, 통상적으로 비드(4)는 높이 0.2 mm ~ 0.3 mm의 것으로서 형성되고, 스토퍼(5)는 도시된 예에서와 같이 중간의 박판(1b) 또는 상부나 하부의 박판(1a, 1c)의 단부를 접어서 겹치게 하거나, 또는 별도의 스토퍼 부재를 접착제로 접착하거나 융착하는 방식으로 구성한다. 이는 구조적으로 복잡할 뿐만 아니라 스토퍼를 형성하기 위한 별도의 공정 및/또는 별도의 재료가 추가로 필요하기 때문에 생산 비용이 상승한다는 문제가 있다.
따라서 내연기관 실린더의 보어측 실링을 위한 구조물에 있어서, 구조를 단순화시켜 제조 비용을 저감시키고 제조 공정이 용이하게 하면서도 기존 실링 효과를 유지할 수 있는 새로운 가스켓 구조에 대한 요구는 여전히 존재한다.
본 발명은 상술한 종래 가스켓 구조의 문제를 개선하기 위하여 고안된 것으로서, 내연기관 실린더에 적용시 하중 압축과 해제에 따른 간극을 실링할 수 있는 특성을 유지하면서도 종래의 비드 및/또는 스토퍼 특성을 조합한 단순한 보어측 실링 구조물을 제공하는 새로운 비드스토퍼 구조의 가스켓을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한 본 발명은 기존 레이아웃의 변경없이 적용될 수 있는 단순한 구조의 새 로운 비드스토퍼 구조의 가스켓을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
더 나아가 본 발명은 별도의 스토퍼 부재가 필요없고 제조 공정이 단순해지므로 생산성이 향상될 수 있는 새로운 비드스토퍼 구조의 가스켓을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 비드스토퍼 구조의 가스켓에 의하여 달성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비드스토퍼 구조의 가스켓은, 내연기관의 실린더의 보어측 실링을 위한 구조물을 구비하는 가스켓에 있어서, 상기 보어측 실링 구조물이 서로 인접하여 배치되는 적어도 2개의 탄성력을 가지는 비드로 이루어진 비드스토퍼로만 구성된 금속박판을 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 가스켓은, 2장의 금속박판의 비드가 서로 대칭을 이루도록 적층되는 2층 구조로 이루어진다.
다른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 가스켓은, 2장의 금속박판의 비드가 서로 엇갈리는 위치로 되도록 적층되는 2층 구조로 이루어진다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 가스켓은, 중간에 평탄한 박판형 심재를 사이에 두고 2장의 금속박판의 비드가 대칭되는 위치로 되도록 적층되는 3층 구조로 이루어진다.
본 발명의 비드스토퍼 구조의 가스켓은 소형의 인접하여 배치되는 적어도 2개의 탄성력을 가지는 비드로만 이루어진 비드스토퍼 구조를 구비하며 더 나아가 단층 또는 다층으로 구성될 수 있으므로, 따라 하중 압축과 해제에 따른 실린더 헤드와 블럭간의 간극을 실링할 수 있는 특성을 유지하면서도 종래의 비드 및/또는 스토퍼 특성을 조합한 단순한 보어측 실링 구조물을 제공할 수 있어 기존 레이아웃의 변경없이 적용될 수 있으며 별도의 스토퍼 부재가 필요없고 제조 공정이 단순해지므로 생산성이 향상될 수 있는 등의 효과를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 비드스토퍼 구조의 가스켓을 구체적인 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 가장 단순한 일 실시예에 따른 비드스토퍼 구조의 가스켓 구성을 보여주는 개략도이며, 도 3은 2단 적층 방식의 비드스토퍼 구조의 가스켓 구성을 보여주는 개략도이고, 한편 도 4는 본 발명의 3단 적층 방식의 비드스토퍼 구조의 가스켓 구성을 보여주는 개략도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비드스토퍼 구조의 가스켓은, 예컨대 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 내연 기관의 실린더의 보어측 실링을 위한 구조물(3)을 단순화시켜 복수의 작은 비드를 인접하여 형성함으로써 종래의 비드 구조와 스토퍼 구조를 대체시킨 비드스토퍼 구조를 구비하는 가스켓이다. 이러한 비드스토퍼 구조 의 단순한 예가 도 2에 단적으로 도시되어 있다. 도 2의 (a)는 2개의 소형 비드(22, 24)가 형성된 금속박판(20) 하나로 된 가스켓을 보여주며, 도 2의 (b)는 3개의 소형 비드(32, 34, 36)가 형성된 금속박판(30) 하나로 된 가스켓을 도시한다.
각각의 소형 비드(22, 24, 32, 34, 36)는 동일한 형태로서 소정의 높이를 가지며 서로 인접하여 배치된다. 이들 비드(22, 24; 32, 34, 36)는 탄성력을 가지며, 금속박판(20, 30)과 일체로 형성된다. 따라서 예컨대 실린더 헤드 및 블럭 사이에 압축 및 해제 작용에 따라 일정한 압축 및 복원 작용을 할 수 있다. 복수의 비드(22, 24; 32, 34, 36)는 서로 일정한 간격으로, 예컨대 각각의 비드의 폭만큼의 간격으로 떨어져 형성되는 것이 바람직하지만, 이에만 한정되지는 않음은 물론이다.
이러한 단순화된 형태의 본 발명의 비드스토퍼 구조는 종래 비드 구조 및 스토퍼 구조를 조합한 구조로 볼 수 있다. 이는 종래 레이아웃을 변경함이 없이 그대로 적용가능할 뿐만 아니라, 스토퍼를 형성하기 위하여 접어 붙이는 공정, 또는 별도의 스토퍼 부재를 융착하는 공정 등이 필요없다는 장점을 제공한다.
도 2에 도시된 가스켓 구조는 더 나아가 도 3 및 도 4에 도시된 다양한 실시예에 따라, 2층 또는 3층으로 적층된 형태로 형성될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스켓은, 도 3의 (a), (b), (d), (e)에 각각 도시된 바와 같이, 2장의 동일 형상의 금속박판(20, 30)의 비드(22, 24; 32, 34, 36)가 서로 대칭을 이루도록 적층되는 2층 구조로 이루어질 수 있다. 다른 식으로 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 2장의 서로 상이한 수의 비드가 형성된 금속박판(20, 30)의 비 드(22, 24; 32, 34, 36)가 서로 엇갈리는 위치로 되도록 적층되는 2층 구조로 이루어질 수 있다. 또한 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 가스켓은, 중간에 평탄한 심재(40)를 사이에 두고 2장의 비드스토퍼(20, 30)의 비드(22, 24; 32, 34, 36)가 대칭되는 위치로 되도록 적층되는 3층 구조로 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 비드스토퍼 구조의 가스켓은 소형의 인접하여 배치되는 적어도 2개의 탄성력을 가지는 비드로만 이루어진 비드스토퍼 구조를 구비하는 금속박판(20, 30)을 다양하게 조합할 수 있는 바, 도시된 조합외에도 다양한 조합이 가능하며, 예컨대 4층 이상의 적층 구조도 가능함은 물론이다. 본 발명의 실시예에서 제공하는 비드스토퍼 구조는, 하중 압축과 해제에 따른 실린더 헤드와 블럭간의 간극을 실링할 수 있도록 압축-복원 특성을 유지하며, 복수개로 설치되므로, 스토퍼의 역할까지 제공할 수 있다. 따라서 종래의 비드 및/또는 스토퍼 특성을 조합한 단순한 보어측 실링 구조물을 제공할 수 있다. 이러한 본 발명의 가스켓은 기존 레이아웃의 변경없이 적용될 수 있으며 별도의 스토퍼 부재가 필요없고 제조 공정이 단순해지므로 생산성이 향상될 수 있는 등의 효과를 제공한다.
이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 명세서에서 설명된 여러 가지 특징을 참조하고 조합하여 다양한 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 범위가 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 함을 지적해둔다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 내적 또는 외적으로 충격력을 받는 내연기관, 유/공압장치 등에서 유체, 기체 등이 왕래하는 부품과 부품간의 결합면이나 접촉면 사이에 끼워져서 이들 사이의 기밀을 유지하여 누설을 방지하기 위한 가스켓 등의 분야에서 널리 이용가능하다.
도 1은 종래의 실린더 실링을 위한 가스켓의 구조를 보여주는 개략도.
도 2는 본 발명의 가장 단순한 일 실시예에 따른 비드스토퍼 구조의 가스켓 구성을 보여주는 개략도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2단 적층 방식의 비드스토퍼 구조의 가스켓 구성을 보여주는 개략도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3단 적층 방식의 비드스토퍼 구조의 가스켓 구성을 보여주는 개략도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 가스켓 2 : 보어
3 : 보어측 구조물 4 : 비드
5 : 스토퍼 20, 30 : 금속박판
40 : 심재

Claims (4)

  1. 내연 기관 실린더의 보어측 실링을 위한 구조물을 구비하는 가스켓에 있어서,
    상기 보어측 실링 구조물이 서로 인접하여 배치되는 적어도 2개의 탄성력을 가지는 비드(22, 24; 32, 34, 36)로 이루어진 비드스토퍼로만 된 금속박판(20, 30)을 포함하는
    것을 특징으로 하는, 비드스토퍼 구조의 가스켓.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가스켓은, 2장의 상기 금속박판(20, 30)이 그 비드(22, 24; 32, 34, 36)가 서로 대칭을 이루도록 적층되는 2층 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 비드스토퍼 구조의 가스켓.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 가스켓은, 2장의 상기 금속박판(20, 30)이 그 비드(22, 24; 32, 34, 36)가 서로 엇갈리는 위치로 되도록 적층되는 2층 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 비드스토퍼 구조의 가스켓.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 가스켓은, 중간에 평탄한 박판형 심재(40)를 사이에 두고 2장의 상기 금속박판(20, 30)이 그 비드(22, 24; 32, 34, 36)가 대칭되는 위치로 되도록 적층되는 3층 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 비드스토퍼 구조의 가스켓.
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KR20210043157A (ko) * 2019-10-11 2021-04-21 동아공업 주식회사 국부적인 코팅부에 의한 심스토퍼 구조물을 갖는 헤드가스켓

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