KR20100120676A - 금속 평판 개스킷 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주로 평평하고 제1 및 제2면(21, 22)를 나타내는 하나 이상의 금속 개스킷 레이어(2)를 갖는 금속 평판 개스킷(1)에 관한 것으로서, 상기 개스킷의 평면(E)은 상기 평면 영역들 사이의 중심에 위치하여 나아가고, 상기 개스킷 레이어(2)내에 상기 개스킷 레이어(2)의 제1면(21)을 넘어 돌출되고, 폭(B)보다 큰 길이(L)를 가지는 챔버(3)가 형성되고, 상기 캠버는 상기 개스킷 레이어(2)의 제1면(21)상의 상기 캠버(3)의 풋(30)을 통하여 상기 개스킷의 평면(E)으로 평행하게 나아가는 가상의 레벨에 의하여 주어진 제 1레벨(N1)과 상기 캠버(3)의 최고포인트(31)를 통하여 나아가고 또한 상기 개스킷 레이어(2)의 개스킷의 평면(E)와 평행한 다른 가상의 레벨에 의하여 주어진 제2레벨(N2)을 가지고, 상기 캠버는 상기 두 레벨(N1, N2)사이를 상승하는 슬로프 영역(32)를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 슬로프 영역(32)는 각각 웨이브 마루(41) 및 웨이브 골(42)를 갖는 둘 이상의 웨이브(40)를 포함하는 물결 구조(4)와 함께 주어진다.

Description

금속 평판 개스킷 {METALLIC FLAT GASKET}

본발명은 금속 평판 개스킷에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 자동차의 내연기관, 특히 실린더 헤드 개스킷 영역에 사용되고, 고압을 봉인하거나, 예를 들어, 배기 매니폴드(manifold) 개스킷과 같이 배기 처리 및 배기 과정을 포함한 배기 라인의 영역 내에 있는 금속 평판 개스킷에 관한 것이다.

상기 개스킷은 연소 가스 개구부를 봉인하기 위하여, 통상적으로 상기 개스킷 레이어(들)의 내부에 형성되고 상기 연소 가스 개구부를 완전히 둘러싸는 비드(beed)들을 사용한다. 실행 중 상기 비드가 과도하게 압축되고 탄성을 잃는 것을 방지하기 위하여, 상기 비드는 종종 소위 스토퍼라고 불리는, 상기 비드보다 압축하기 어렵고, 따라서, 실행 중 상기 비드의 완전한 압축을 방지하는, 변형 제한기(deformation limiter)를 수반한다. 종종, 상기 스토퍼는 상기 비드와 상기 연소 가스 개구부의 사이에 배열(arranged)되고, 이러한 배열로 인하여 상기 스토퍼는 또한 뜨거운 연소 가스들이 상기 비드 쪽으로 관통하는 것을 방지하도록 한다. 상기 비드와 스토퍼가 서로 옆에 배열되기 때문에, 상술한 디자인은 상당한 공간을 요구한다. 그러나, 이러한 공간은 모든 어플리케이션들에서 가능한 것은 아니다.예를 들어, 실린더 라이너들을 가지는 엔진 블록을 위한 상기 실린더 헤드 개스킷의 가장 바람직한 디자인은 탄성과 비탄성 요소들 각각으로서 비드와 스토퍼의 배열을 요구하며, 이것은 이러한 요소들의 기능이 최소 거리를 유지하도록 요구하기 때문에, 그리고, 이미 언급된 각각의 요소들은 최소한의 공간을 요구하기 때문에 별개의 엔진으로 조절되도록 하기 위해서 이다.

상술한 상기 비드와 스토퍼 배열의 또다른 결점은 상기 스토퍼가 종종 분리된 요소로 제조되는 사실에서 야기된다. 그것은 종종, 예를 들어, 상기 비드를 포함하는 금속 레이어 상에 위치되고, 결합되는 링 형태의 금속 레이어로 구성된다. 소재의 증가된 소비를 제외하고, 이것은 또한 증가된 제조비용을 의미한다.

본 발명의 목적은 분리된 스토퍼 요소 없이 평판작업을 완료하는 것에서부터 예를 들어, 완전 비드(full bead) 또는 하프비드(a half bead)와 같은, 금속 개스킷 내에 형성된 캠버(camber)를 막는 금속 평판 개스킷을 제공하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 캠버 전체에 걸친 압력 분포를 가능한 한 동일하게 유지하는데 있다. 본 발명의 또다른 목적은 다중-레이어 평판 개스킷들 뿐만 아니라 단일-레이어 평판 개스킷들에도 사용할 수 있도록 하는데 있다.

이러한 목적은 청구항 1항에 따른 금속 평판 개스킷과 청구항 19항에 따른 금속 평판 개스킷의 사용을 통하여 이루어진다.

도1은 실린더 헤드 개스킷의 예의 본 발명에 따른 금속 평판 개스킷을 나타내는 평면도이다.
도 2는 배기 매니폴드 개스킷의 예의 본 발명에 따른 금속 평판 개스킷의 일부분을 나타내는 평면도이다.
도 3은 고압 펌프를 위한 개스킷의 예의 본 발명에 따른 금속 평판 개스킷을 나타내는 평면도이다.
도 4내지 11은 도 1의 X-X선에 따른 개스킷의 부분 절단도이다.
도 12내지 15는 도 1의 Y-Y선에 따른 개스킷의 부분 절단도이다.
도 16은 도 2의 Z-Z선에 따른 개스킷의 부분절단도이다.
도 17은 본 발명에 따른 단일-레이어 금속 평판 개스킷을 나타내는 부분 단면도이다.
도 18 내지 26은 본 발명의 Y-Y선을 따라 부분 단면도와 비슷한 본 발명의 다른 실시예에 따른 2-레이어 금속 평판 개스킷의 부분 단면도이다.
도 27 및 28은 상기 도 18내지 26과 동일한 섹션의 3-레이어 금속 평판 개스킷의 부분 단면도이다.
도 29 내지 31은 본 발명에 따른 하나의 개스킷 레이어가 다른 개스킷 레이어와 관련하여 연장이 감소된 2-레이어 금속 평판 개스킷의 다른 실시예를 나타내는 부분 단면도이다.
도 32는 도 3 내지 도 6에 대응하여 크기를 묘사하여 표현한 것이다.
도 33은 라이너들과 함께 엔진을 봉인하는 실린더 헤드 개스킷의 예로 본 발명의 개스킷의 사용을 나타내는 것이다.
도 34는 본 발명에 따른 도 1의 Z'-Z'선을 따라 자른 2-레이어 금속 평판 개스킷의 다른 실시예를 나타내는 부분 단면도이다.
도 35는 기술범위에 따른 4-레이어 개스킷의 일 실시예를 나타내는 부분 단면도이다.
도 36은 기술범위에 따른 5-레이어 개스킷의 일 실시예를 나타내는 부분 단면도이다.
도 37은 기술범위에 따른 도 1의 Y'-Y'선을 따라 자른 단일-레이어 금속 평판 개스킷의 다른 실시예를 나타내는 부분단면도이다.
도 38은 물결 구조를 갖는 캠버를 나타내는 개스킷 레이어의 단면을 나타내는 사진이다.
도 39는 도 38의 영역 7의 개스킷 레이어 내의 단면을 나타내는 사진이다.
도 40은 도 38의 영역 41의 개스킷 레이어 내의 단면을 나타내는 사진이다.
도 41은 도 38의 영역 8의 개스킷 레이어 내의 단면을 나타내는 사진이다.
도 41은 도 38의 영역 43의 개스킷 레이어 내의 단면을 나타내는 사진이다.

상기 평판 개스킷의 바람직한 실시예가 독립항에 나타나있다. 첫번째 측면에서, 본 발명은 평평하게 펴지고 제 1면과 제2면을 포함하는 하나 이상의 금속 개스킷 레이어를 가지는 금속 평판 개스킷과 관련이 있다. 상기 개스킷의 평면은 상기 개스킷의 최대 관통 개구부(through openings)의 가장자리들의 레벨 상에 위치하는 방법에 의하여 정의된다. 이것은 상기 개구부의 주위를 똑바로 둘러싸는 개스킷의 영역, 특히, 연소 챔버 또는 연소 가스 개구부가 상기 개스킷의 평면에 미치는(span) 것을 의미한다. 어떤 어플리케이션, 예를 들어, 고압 개스킷들을 위하여, 최대 관통 개구부는 본 발명에 따른 봉인 요소들에 의하여 둘러싸인 개구부가 될 필요는 없다. 상기 평면의 형태는 상기 개스킷이 상기 표면들 사이에 서로 봉인되도록 하기 위하여 설치되지 않은 , 따라서, 상기 개스킷의 압축되자 않은 상태의 상황에 따른다. 완전 평면 상태로부터의 약간의 편차, 예를 들어, 제조 컨디션에 따른 상기 개스킷의 평면 내에서의 이동은 평면상태로부터의 편차로서 고려되지 않는다.

캠버는 이러한 개스킷 레이어 내에 형성된다. 상기 캠버는 상기 개스킷 레이어의 제1면을 넘어 돌출되고, 그 폭보다 긴 길이를 가진다. 상기 캠버는 상기 개스킷 레이어의 제1면내의 상기 캠버의 풋(foot)을 통과하는 각각의 개스킷 레이어의 개스킷의 평면으로 병렬로 나아가는 가상의 레벨인 제 1 레벨을 가지는 방법을 통하여 형성된다. 상기 개스킷 레이어의 개스킷의 평면은 상기 개스킷 레이어의 평면의 표면 영역 사이에 중심에 위치하여 나아가는 방법으로 정의된다. 따라서, 상기 제1레벨은 상기 개스킷 레이어의 제 1면 -상기 캠버가 돌출하는 면- 상에 위치하는 상기 제 1 레벨과 함께 이러한 센터레벨을 향해 병렬로 나아가고, 상기 캠버의 풋을 통하여 나아가는 가상의 평면이다. 상기 캠버의 풋은 상기 캠버의 바로 옆의 영역이다. 여기에서 상기 캠버는 아직 상기 제1개스킷 레이어로 상승하지 않으나, 영(zero)의 슬로프를 가진다.

상기 캠버는 제 2 레벨에 의하여 더 정의된다. 상기 제 2레벨은 상기 개스킷 레이어의 상기 개스킷 평면으로 병렬로 나아가는, 그리고, 상기 캠버의 최고점을 포함하는 추가적인 가상 레벨이다. 상기 제 1 및 제2 레벨은 따라서, 상기 캠버의 가상 레벨 형태의 최고 및 최저점의 한계를 정한다. 상기 캠버는 이러한 레벨들 사이에 상승하는 슬로프를 가진다. 본 발명에 따르면, 이 슬로프 영역은 물결구조(undulating structure)를 가지는 방법으로 디자인된다. 상기 물결 구조는 마루(crest)와 골(trough)을 각각 갖는 둘 이상의 웨이브(waves)를 포함하며, 상기 웨이브는 상기 두 레벨들 사이에서 연장된다. 플랜지 영역은 따라서 상기 제 1레벨의 방향에서 둘 이상의 오실레이션들을 포함한다. 그리고, 그들을 상기 제 2레벨의 방향에서 둘 이상의 오실레이션들로서 교대로 바꾼다. 상기 개스킷 레이어의 두 면들의 관점에서, 두개의 웨이브 마루와 두개의 웨이브 골은 각각의 슬로프 영역에서 확인될 수 있다. 상기 풋포인트들(foot points), 상기 마루 점 또는 마루 플래토는 슬로프 영역에서 웨이브 마루와 웨이브 골들의 수를 결정할 때 종종 고려되지 않는다. 그러나, 상기 캠버가 그의 최고점이 단일 웨이브 골과 크지 않은 웨이브 플래토 사이에 위치하는 두개의 마루 점들 -슬로프당 하나- 을 가지는 상황에서는 예외가 주어진다. 이 경우에 그리고, 이 경우에만 상기 슬로프의 마루 점 뿐만 아니라 중앙에 위치하는 상기 웨이브 골 역시 웨이브 마루들과 웨이브 골들의 숫자 계산이라는 점에서 고려된다. 따라서, 상기 중심 웨이브 골은 슬로프 영역들의 웨이브 골이라는 점에서 계산된다.

상기 캠버의 슬로프 영역의 발명의 디자인과 함께, 금속 개스킷 레이어 내의 거시적인(macroscopic) 캠버는 마이크로 구조와 함께 부분적으로 일치한다. 이러한 마이크로 구조는 상기 캠버의 효과적인 농화(thickening) 및 강화(stiffening)에 의하여 야기되는 둘 이상의 연속되는 웨이브들의 형태를 가진다. 그 결과, 상기 마이크로 구조가 없는 것 보다 상기 캠버를 압축하기 상당히 더 어렵다. 이 방법으로, 스스로 강화하고 따라서 추가적인 수단 없이 대단히 신뢰성있고 오래 지속되는 봉인 요소로서 작용(act)하는 캠버가 형성된다. 이것은 봉인 요소의 공간 요구를 상당히 감소하도록 한다. 일반적으로 , 종래의 비드 또는 하프비드 중 하나를 초과하지 않는다.

상기 캠버의 기본적인 형태, 이를테면, 슬로프 영역 내에서 물결 구조의 고려가 없는 상기 캠버의 기본적 코스는 일반적으로 종래의 비드 또는 하프비드중 하나와 일치한다. 측단면도에서, 상기 캠버는 일반적인 아치(arch) 또는 사다리꼴의 형태이다. 오메가 형태, 삼각 또는 다른 단면 외형 역시 가능하다. 상기 단면도는 상기 캠버의 최고점에서 마루 점 또는 골을 가진다.

완전 비드의 경우에서, 상기 캠버는 상기 캠버의 반대쪽 풋포인트들 뿐만 아니라 상기 비드의 최고점을 향하여 상승하는 두개의 일치하는 슬로프 영역에 배열되는 상기 비드의 두개의 풋을 가진다. 마루 점 대신에, 마루 플래토가 주어질 수 있다. 따라서, 일정한 높이의 영역을 제공할 수 있다. 상기 측단면은 대칭이거나 또는 비대칭일 수 있다. 상기 캠버가 하프비드일 경우, 상기 비드의 하나의 풋 및 하나의 슬로프 영역만이 주어진다. 이 경우, 상기 마루 점은 상기 슬로프의 반대편 가장자리상의 제2비드 풋과 비교 할 수 있다. 상기 측단면은 따라서 이등분된 아치 또는 이등분된 사다리꼴을 의미하는 상기 완전 비드의 이등분된 단면 형태와 일치한다. 상술한 바와 같이, 상기 형태는 종래의 기술범위 내의 개스킷들로부터 알려져 있다. 상기 캠버의 일반적인 디자인은 해당 기술범위 내의 비드들 또는 하프비드들의 형식과 다르지 않다. 차이는 상술한 슬로프 영역 내의 서로 겹친 물결구조내에서 주어진다. 완전 비드의 경우, 상기 각각의 풋으로부터 상기 캠버의 마루를 향하여 상승하는 두개의 슬로프 영역이 주어진다. 일반적으로 물결구조를 가지는 상기 슬로프 영역들 중 하나만을 제공하는 것이 가능하다. 그러나, 상기 두 슬로프 영역 모두 웨이브 마루 및 웨이브 골을 갖는 둘 이상의 웨이브들 각각을 처리하도록 하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 상기 물결 구조는 두 슬로프 영역들에서 일정하다. 그럼에도 불구하고, 상기 두 슬로프 영역들의 물결 구조는 다르게도 디자인된다. 상기 웨이브 구조들 -동일하거나 서로 다른- 은 또한 다르게 디자인된 슬로프 영역, 예를 들면, 상기 거시적인 캠버의 비대칭의 단면과 결합될 수 있다. 상기 캠버의 세로방향을 따라 상기 캠버 및/또는 상기 물결 구조의 거시적인 구조의 변경은 또한 가능하다. 예를 들어, 상기 캠버의 높이, 상기 캠버의 너비 및/또는 상기 캠버의 하나 또는 몇몇 슬로프 영역들의 경사는 세로방향을 따라 변경될 수 있다. 하나 또는 몇몇 슬로프 영역들에서 상기 물결 구조의 디자인에 대한 것과 같다. 이러한 변경은 상기 캠버의 의도적인 적용 및 봉인될 반대면들(opposing faces)로 그리고 상기 금속 평판 개스킷의 내장(built-in) 상태에서 작동가능한 상태로의 변형가능성을 허락한다.

세로방향에서의 상기 캠버의 코스(course)는 일반적으로 너비 보다 길이가 더 큰 임의의 형태를 가질 수 있다. 세로 방향에서, 상기 캠버는 선형, 곡선형, 예를 들어, 아치 모양 또는 곡절형(meandering)이 될 수 있다, 그것은 한번 또는 여러 번 또는 비슷한 방법으로 각이 형성될 수 있다. 분기된 코스들은 또한 가능하다. 상기 캠버는 닫힌 또는 불연속 끝단을 가지는 열린 형태의 원형 형태를 가질 수 있다. 닫힌 코스과 함께, 상기 캠버는 상기 개스킷 레이어의 관통 개구부를 둘러싸도록(encircle) 하는 것이 바람직하다. 이러한 관통 개구부는 상기 개스킷의 어떠한 관통개구부가 될 수 있다. - 실린더 헤드 개스킷의 경우 예를 들어, 연소 챔버 개구부, 냉각수, 기름 또는 볼트들을 위한 개구부가 될 수 있다. 단일 캠버가 몇 개의 관통 개구부를 동시에 둘러싸는 것도 또한 가능하다. 일반적으로, 상기 캠버는 낮은 동적 인장률(dynamic strain)(예를 들어, 볼트 구멍들)을 가지는 가장자리 보다는 높은 동적 인장률을 가지는 개구부의 가장자리들 내에서 크게 압인되도록(embossed) 하는 것이 바람직하다. 상기 물결 구조에 의하여 겹쳐지는(superposed) 상기 캠버는 일반적으로 종래의 밀봉 또는 보조 비드들로서 금속 개스킷 레이어 내에 동일한 방법으로 배열될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 금속 평판 개스킷 내에 보조 요소로서 사용될 수 있다. 이 경우에 상기 캠버는 관통 개구부를 완벽하게 둘러쌀 필요는 없다. 따라서 볼트 개구부 또는 다른 개구부가 상기 캠버에 의하여 부분적으로만 둘러싸진다. 게다가, 관통 개구부와 직접적으로 관련이 없는 캠버를 가지는 상기 개스킷 레이어가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 캠버는 예를 들어, 상기 개스킷의 바깥 가장자리에 인접한 영역을 의미하는 백랜드라고 불리는 상기 개스킷의 보조 요소로 작용한다. 상기 보조 요소의 한가지 가능성은 선형 배열 거리이다 그러나 상기 개스킷의 바깥 가장자리중 하나와 평행한다. 몇몇 보조 캠버들 또는 상기 개스킷 레이어의 큰 영역을 커버하는 캠버들을 가지는 개스킷이 제공될 수 있다. 캠버들이 하나의 개스킷에서 봉인 및 보조 요소들로서 사용된다면, 상기 보조 요소의 높이는 종종 상기 봉인 요소의 높이 보다 작다.

상기 물결들 내의 웨이브의 세로 코스는 상기 캠버 전체로서의 세로 연장(extension) 방향과 일치한다. 상기 웨이브들의 윤곽(profile)은 사인 곡선일 수 있다. 또한, 상기 윤곽은 상기 물결 구조의 측단면으로서 이해된다. 상기 사인곡선 물결 구조 내의 각 웨이브 골 및 웨이브 마루의 단면은 종종 아치 형태, 특히 원형의 호 또는 타원형의 형태를 가진다. 그러나, 상기 물결 구조의 웨이브 마루들 및 골들은 또한, 삼각, 사다리꼴 또는 다른 윤곽을 가질 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 물결 구조는 상기 캠버의 슬로프 영역 내에 전적으로(exclusively) 주어지는 것이 가능하다. 그러나, 상기 물결 구조는 상기 캠버 전체의 폭에 걸쳐 확장하는(extend) 것이 바람직하다. 이 경우 상기 물결구조는 상기 슬로프 영역들 뿐만 아니라, 상기 캠버의 마루 점 또는 마루 플래토 영역 내에 주어진다. 상기 웨이브 마루들 및 골들은 상기 캠버 전체의 폭을 따라 주어지도록 하는 것이 특히 바람직하다. 이것은 하나의 웨이브 골로부터 인접한 골까지 또는 하나의 마루로부터 인접한 마루까지 연장하는 상기 물결 구조의 단면들이 본질적으로 동일한 폭을 갖는 것을 의미한다. 여기서 “단면의 폭”이라는 용어는 서로 인접한 상기 두개의 웨이브 마루들 상기 마루 점들을 통하여 나아가는 그리고 상기 개스킷의 제1 및 제2평면의 레벨을 가로지르는 두개의 병렬 선들의 거리로서 이해된다. “상기 웨이브 골들의 폭”이라는 용어는 비슷하게 이해된다.

상기 캠버의 측단면은 상기 개스킷의 제1평면으로부터 상기 개스킷의 제2평면으로 꾸준히 상승하는 하나의 슬로프 영역에 의한 하프비드 및 두개의 슬로프 영역들에 의한 완전 비드의 경우에 특징지어진다. 상기 캠버의 전체적인 윤곽은 상술한 바와 같이, 예를 들어, 사다리꼴일 수 있으나, 바람직하게는 원형 아치 또는 타원형의 형태를 가질 수 있다. 후자의 두 경우, 상기 개별적인 웨이브 마루들의 마루 점들과 연결하는 엔벨롭 커브(envelope curve) 또한 원형의 아치 또는 타원형의 형태를 가진다. 상기 웨이브 골들의 최저치들(minima)과 연결하는 엔벨롭 커브와 같다. 상기 개별적인 웨이브 골들의 골 점들의 높이는 꾸준히 증가되나, 상기 캠버의 마루 방향으로 변화하는 각도를 가진다. 각각의 인접한 웨이브 마루들 또는 인접한 웨이브 골들 사이의 개별적인 단계의 높이에 관해서, 상기 캠버의 측면 코스를 따라 상기 캠버의 마루를 향하는 각 단계에 비례하여(with) 높이의 차이가 감소한다. 따라서, 만일 누군가 상기 개스킷의 제 1 평면을 넘어 돌출한 웨이브 마루들의 마루 개별적인 포인트들의 높이 측정하거나, 인접한 마루 포인트들 각각의 쌍들의 높이 사이의 차이를 계산한다면, 상기 캠버의 풋포인트로부터 그의 최고점을 향하는 방향에서 이러한 차이점들은 줄어든다. 이것은 개별적인 웨이브들 사이에 압력이 골고루 분산된 아치 형태의 캠버를 가능하게 한다. 이러한 기하학은 새로운 상태내에서 뿐만 아니라, 압축된 상태로부터 돌아온 후 안정된 상태 내에서도 주어진다.

상기 캠버 내의 물결구조의 디자인에 관해서, 이러한 실시예들은 슬로프 영역들이 가능한 일정한 물결 구조와 함께 풋포인트들에서 마루 점까지 꾸준히 연장되고, 비교적 작은 구조의 규모를 가지는 장점을 가진다. 상기 물결 구조와 상기 캠버의 전반적인 구조 같의 관계는 후술한다. 상기 캠버의 측단면, 예를 들어, 상기 캠버의 세로 연장 방향으로 직교하는 단면에서, 상기 캠버를 따라 상기 개스킷 레이어의 반 물질 두께로서 나아가는 가상의 중앙선이 삽입될 수 있다. 상기 물결 구조의 영역 내에서, 이러한 중앙선은 물결 구조의 코스를 따른다. 다음의 제1 및 제2 연결선들을 참조할 두개의 또다른 선들이 상기 캠버의 이러한 단면 내에서 구성될 수 있다. 연결선들은 똑바른 단면으로 이루어진다. 제 1 연결선의 경우, 이러한 똑바른 단면들은 각각 상기 개스킷 레이어의 제 1 면상의 인접한 웨이브 골의 최저치들을 각각 서로 연결한다. 제 2 연결선의 경우, 상기 똑바른 단면은 상기 개스깃 레이어의 제 1면상의 인접한 웨이브골의 최저치들을 연결한다.

상기 캠버 내의 물결구조는 상기 중앙선을 가로지르는 상기 제1연결선도 아니고 제2연결선도 아닌 이러한 방법으로 디자인된다. 상기 웨이브 골들의 비교적 작은 깊이들과 함께만 가능하다. 일반적 그리고 효과적인 책임을 가지는 특히 이러한 작은 크기들은 상기 캠버의 전체 폭에 걸쳐 보조를 한다. 상기 물결 구조는 상기 캠버의 전체 세로 코스를 따라, 또는 이러한 세로 코스를 따라 하나 또는 몇몇 단면들만 주어질 수 있다. 상기 물결구조는 상기 캠버의 세로 연장 전체에 걸쳐 주어지도록 하는 것이 바람직하다. 제조의 용이를 위하여, 이러한 전체의 연장에 걸쳐 상기 물결 구조를 일정하게 디자인하도록 하는 것이 더 바람직하다. 그러나, 상기 캠버의 세로 방향을 따라 상기 물결구조의 웨이브 수, 형태 및/또는 높이의 변경은 또한 가능하다. 이러한 방법으로, 상기 캠버의 단단함은 상기 캠버의 세로 코스를 따라 의도적으로 변경될 수 있다.

상기 캠버 내에 주어지는 상기 캠버 및 상기 물결 구조는 상기 개스킷 레이어 내에 압인가공(embossment)에 의하여 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 동일한 압인가공 단계내에서 두 구조들이 생성될 수 있다. 상기 캠버 내의 물결 구조의 특히 바람직한 실시예는 그들의 닫힌 상태에서 상호보완하는 암수 부분들(the male and female parts)을 가지는 금형(die)과 함께 달성된다. 웨이브 마루들과 웨이브 골들 사이의 측면(flank)과 추후에(later on) 일치하는 상기 개스킷 레이어의 이러한 영역 내의 상기 압인가공 금형들은 상기 웨이브 마루들의 최대치들 및 상기 웨이브 골들의 최소치들의 영역 내에서보다 서로 가까워지고, 상기 웨이브들의 측면 영역 내의 물질 두께는 상기 물결 구조의 남은 영역들 내에서 보다 작다. 상기 물결 구조는 상기 웨이브 마루 영역 또는 상기 웨이브 골 내의 상기 개스킷 레이어의 물질 두께와 비교하여 대략 5 내지 40%, 바람직하게는 10내지 35%, 가장 바람직하게는 15 내지 30%로 끝이 점차 가늘어지는 측면은 상기 물질면과 항상 측정되는 직교의 물질 두께와 함께 관찰될 수 있는 방법으로 주어진다. 물결 구조의 웨이브 마루 및 웨이브 골들의 압인가공은 상기 개스킷 레이어의 양면들로의 오실레이션 때문에 상기 캠버의 영역 내에 효과적인 농화의 결과를 제공한다. 상기 개스킷 레이더의 양 면들 상의 상기 웨이브 마루들을 연결하는 상기 엔벨롭 커브들 간의 거리는 상기 물결 구조의 압인가공 전의 본래의(original) 개스킷 레이어의 두께보다 크다. 놀랍게도, 측면 끝의 가늘어지는 영역 내에 증가된 인장강도(tensile strength)뿐만 아니라, 증가된 시어 스트레스(sheer stress)가 관찰된다. 이것은 상기 측면 끝의 가늘어짐이 상기 측면 영역들의 강화뿐만 아니라 증가된 연성 내에서 일어나는 조직 정제(grain refinement)을 동반하는 것을 나타낸다. 심지어, 마루들 및 골들의 영역 또는 상기 평판 영역 보다는 상기 측면 영역을 위한 상당히 높은 경도의 측정이 가능하다. 미세한 측면 끝의 가늘어짐 및 효과적인 농화와 함께 상기 거시적인 측면 끝의 가늘어짐의 미세한 결과는 상기 물결구조 없는 캠버와 비교하여 상당히 감소된 상기 캠버의 압축성을 야기한다. 이 경우, 캠버는 스스로 보조하도록 생산되고, 극도로 오래가는 봉인 요소를 구성한다. 상기 수명은 높이의 증가를 감소시킴에 의하여, 그리고 상기 웨이브 단계들 및 상기 그에 의하여 야기하는 압력의 일정한 분포에 의하여 더 보조된다. 그럼에도 불구하고, 요구되는 공간은 물결 구조가 아닌 종래의 비드보다 크지 않다.

실린더 헤드 내의 연소가스 관통 개구부 또는 배기 매니폴드 개스킷들과 같은 봉인하기 어려운 관통 개구부라도, 스스로 강화하는 비드는 효과적이며 훌륭한 봉인 수단을 구성한다. 그것의 봉인효과는 비교 가능한 형태의 종래의 비드의 봉인 효과보다 상당히 뛰어나다. 이것은 또한, 상기 개스킷 레이어의 양 면들상의 웨이브 마루들 영역 내에 형성된 다중 봉인선들 때문이다. 봉인 선들의 큰 양(large amount)은 봉인될 면들에 탁월한 적합성과 매우 긴 기간동안에 걸친 봉인 간격의 강하고 영구적인 인장 또는 전진 이동이 있더라도 유지되는 뛰어난 봉인 효과를 제공한다. 탄성(resilience)은 동일한 기본 형태의 종래의 비드들과 비교하여 상당히 증가된다.

상기 물결 구조를 포함하는 캠버는 관통 개구부를 위한 단일 봉인 요소로서 충분하다. 본 발명에 따른 봉인 요소는 특히 봉인 요소가 메인 로드 콘넥션 내에 있는 어플리케이션에 알맞다. 그러나, 이것은 본 발명에 다른 상기 봉인 요소가 하나 또는 그 이상의 다른 봉인 요소들의 조합에 의하여 사용되도록 하는 것을 차단하지 않는다. 대체로 상기 물결 구조를 가지는 캠버는 또한 스토퍼 요소와의 조합에 의하여 사용될 수 있다. 그러나, 이것은 물결구조를 가지는 상기 캠버가 다른 보조 요소들을 필요로 하지 않기 때문에 일반적으로 바람직하지 않다. 상기 물결구조를 가지는 캠버와 추가 봉인 요소로서 종래의 비드들을 결합하는 것이 더 유용하게 보인다. 요구에 의하여 상기 두 요소들의 복원력은 서로 관련하여 조정될 수 있다. 예를 들어, 상기 인접한 캠버를 위한 보조 요소로서 기능을 하도록 후자(latter)를 야기하는 물결 구조와 함께 제공되는 인접한 캠버보다 적은 단단함(stiff)을 가지도록 종래의 비드를 디자인 하는 것은 가능하다. 반면에, 물결 구조를 가지는 캠버가 예비 로드 콘넥션(auxiliary load connection) 내에 위치하는 방법으로 대응되는 경도를 형성함에 의하여 비드를 디자인하는 것은 또한 가능하다.

상술한 바와 같이, 상기 캠버는 원형의 닫힌 봉인 요소로서 사용될 필요가 없는 물결구조와 함께 제공된다. 또한 반대로, 예를 들어, 상기 개스킷의 가장자리 영역 내에서의 보조와 같이, 순수한 보조 요소로 사용될 수 있다. 같은 방법으로, 상기 캠버는 예를 들어, 봉인 립(sealing lip)과 같은 탄성중합체(elastomeric)의 봉인 요소를 위한 보조요소로서 사용 가능한 물결 구조를 포함한다.

상기 물결 구조를 포함하는 캠버는 코팅을 받기에 매우 적합하다. 상기 물결 구조내의 웨이브 골들은 그 후 흘러가는 것으로부터의 코팅을 방지하는 챔버들로서 작용한다. 그리고, 이러한 방법으로 상기 개스킷 레이어상의 향상된 코팅 점착을 제공한다. 기술 범위 내에서 금속 평판 개스킷의 코팅을 위한 알려진 모든 종료의 코팅이 사용 가능하다. 예를 들어, 마이크로 봉인(micro sealing) 또는 슬라이딩 마찰(sliding friction)을 향상시키는 것들이다. 코팅 적용의 정확한 수단은 예를 들어 상기 캠버의 볼록면 상의 코팅의 집합체를 허가한다. 오목한 부분은 상기 코팅에 의하여 불완전하게 채워지도록 하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 80%로 채워지도록 하고, 더 바람직하게는 50%로 채워지도록 한다. 본 발명에 따른 상기 금속 평판 개스킷은 단일 레이어 개스킷으로서 제조될 수 있다. 상기 캠버가 물결구조를 가지기 때문에, 예를 들어, 스토퍼와 같은 다른 요소들을 필요로하지 않는다.

본 발명에 따르는 금속 평판 개스킷은 또한 둘 이상의 개스킷 레이어를 가지는 다중-레이어 개스킷 또한 될 수 있다. 다른 개스킷 레이어들이 임의로 디자인될 수 있다. 그러나, 그것이 봉인으로서 또는 보조 요소로서 어디에 사용되더라도, 물결 구조가 제공된 하나 이상의 캠퍼들을 포함할 필요는 없다. 다른 개스킷 레이어 내에 물결 형상을 가지는 캠버는 인접한 레이어의 다른 봉인 또는 보조 요소와 마주하는 방법으로 배열되도록 하는 것이 바람직하다. 물결 구조를 가지는 캠버, 비드 또는 하프비드는 예를 들어, 봉인 또는 보조요소로 사용될 수 있다. 서로 마주보는 봉인 또는 보조 요소들은 그들의 거시적인 형태에 대하여 거울-대칭으로 배열되도록 하는 것이 바람직하다. 그러나, 물결 구조를 가지는 캠버는 또한 인접한 레이어의 평평한(even) 영역을 바라볼 수 있다. 이 경우, 상기 평평한 영역은 상기 웨이브 골이 용이하게 안착할(seating) 수 있는 평평한 지지물(even support)을 형성한다. 상기 다른 개스킷 레이어의 캠버들 또는 비드들은 그들의 마루가 상기 제1개스킷 레이어의 마루를 바라보도록 하는 방법으로 배열될 수 있다. 대안적으로, 그들은 또한 서로 포인트를 벗어날 수 있다(point away). 다중-레이어 개스킷에서, 상기 개스킷 레이어들은 동일하게 또는 다르게 연장(extension)될 수 있다. 상기 금속 평판 개스킷의 하나 이상의 개스킷 레이어들은 하나 이상의 큰 개스킷 레이어와 관련하여 짧아질 수 있다 그리고 상기 개스킷의 가장자리 영역 내에 예비로 배치될(spare) 수 있다. 예를 들어, 그것들은 링 또는 유리(spectacles)의 형태인 하나 또는 몇몇 관통 개구부를 둘러싸는 인레이(inlay)로서 형성될 수 있다. 또한, 상기 물결 구조의 캠버를 포함한 상기 개스킷 레이어는 축소된 개스킷 레이어가 될 수 있다.

상기 금속 평판 개스킷은 해당 기술 범위 내의 종래의 봉인 요소들, 예를 들어, 비드 형태 또는 탄성중합체 봉인 입구에 해당하는 다른 봉인 요소들을 포함할 수 있다. 압인 가공을 통하여 만들어진 물질 농화 뿐만 아니라 비드들 또는 하프비드들과 같은 보조 요소들인 보조 요소들도 주어진다. 상기 봉인 요소들의 효과적인 높이를 할당하기 위하여 크랭크 회전(Crankings)이 사용될 수 있다. 하나 이상의 그의 표면들 상의 하나 이상의 개스킷 레이어들은 부분적으로 또는 전체적으로 코팅될 수 있음은 이미 기술되었다. 본 발명에 따르는 상기 금속 평판 개스킷은 기술 범위 내의 종래의 물질들 및 종래의 방법들 및 도구들을 사용하여 제조될 수 있다. 하나 이상의 개스킷 레이어들을 위한 바람직한 물질들은 강철, 특히 스프링 경강(spring hard steel) 또는 스테인리스 스프링 강철(stainless spring steel). 상기 스프링 경화 특성(spring hard properties)들은 상기 캠버의 삽입 전 또는 예를 들어, 온도 처리 후 주어질 수 있다. 다른 개스킷 레이어들은 동일한 또는 다른 물질, 예를 들어, 탄소강(carbon steel) 또는 특히 부드러운 개스킷 레이어를 위한 비-탄성강(non- resilient steel)으로부터 제조될 수 있다. 배기가스 처리 및 배기 가스 가공을 포함하는 배기 가스 라인 내의 개스킷 레이어들은, 고온 저항 강들, 예를 들어, 니켈을 많이 함유한 강철의 사용의 동기가 되는 고온, 예를 들어, 800°C 이상의 온도와 대면한다.

본 발명에 따른 금속 평판 개스킷의 바람직한 적용은 연소 엔진 내부 영역(field) 내의 개스킷, 특히, 실린더 헤드 또는 배기 매니폴드 개스킷들로서이다. 이 경우, 상기 연소가스 개구부를 위한 봉인 요소로서 물결 구조를 가진 캠버를 사용하는 것은 특히 바람직하다. 상기 연소가스라는 용어는 이 점에서는 또한 명백하게 배기 가스 및 재순환된 배기 가스를 포함한다. 기술범위 내의 비드들에 관해 알려진 바와 같이, 단일 캠버 섹션을 향하는 웹 영역(web-area)로 불리는 이러한 관통 개구부들 사이의 영역 내에서 인접한 관통 개구부의 물결 구조를 가지는 상기 캠버들을 연합하는 것은 또한 가능하다. 상기 캠버는 상기 관통 개구부로부터 떨어진 슬로프 영역들이 상기 웹 영역으로 들어가지 않고 상기 웹 영역 밖으로 함께 나아가는 방법을 통하여 결합되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 웹 영역을 통하여 가이드되는 보충 슬로프 영역은 물결 구조의 캠버를 형성하기 위하여 결합하고, 그의 다른 터미널에서 이 캠버는 상기 웹 영역을 가로지르지 않는 슬로프 영역과 함께 각각 결합하는 두개의 슬로프 영역들로 나뉜다. 상기 웹 영역의 공간이 제한되어있기 때문에, 합쳐진 이러한 웨이브들의 부분이 상기 웹 영역을 가로지르도록 하기 위하여 물결 구조 내의 웨이브들의 수를 줄이는 것이 바람직하다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이것들은 개략적인 특징들이고, 단지 본 발명의 몇몇 바람직한 실시예들이며, 이러한 실시예에 따라 본 발명을 제한하지는 않는다. 면들 및 그림들 전반에 걸쳐 동일한 참조 번호는 동일한 요소를 참조한다. 식별을 용이하게 하기 위하여, 평면도를 제외한 단면도에서는, 다른 슬로프에 속한 요소들은 별표마크를 붙인다. 이것들은 아포스트로피(apostrophe) 마크를 가지는 다른 개스킷 레이어들과 더하기 마크(plus)를 가지는 다른 관통 개구부에 속한다. 몇몇 도면에서, 특히거울 대칭 캠버에서, 한 면 상에 있는 참조번호중 몇몇은 명확하게 하기 위하여 생략되었다.

도 1은 실린더 헤드 개스킷의 예에서의 금속 평판 개스킷(1)의 평면도이다. 상기 평면도는 제 1면(21)뿐만 아니라 제 2면(22)를 가지는 개스킷 레이어(2)를 나타낸다. 연소가스 개구부(5)는 상기 개스킷 레이어(2) 내로 압인 가공되는 봉인 요소에 의하여 둘러진다. 상기 봉인 요소는 상기 제 1면(21) 위로 돌출된 고리-모양의 캠버(3)이다. 상기 연소 가스 개구부(5)를 둘러싸는 원형 방향 내에서 상기 캠버(3)의 세로 연장은 그의 폭(B)보다 상당히 큰 길이(L)을 가진다.상기 캠버(3)의 폭(B) 전체에 걸쳐 연장되는 몇 개의 물결로 구성되는 미세한 구조가 상기 캠버(3)내에 형성된다. 상기 각각의 웨이브들의 세로 연장 방향은 상기 캠버(3)의 세로 연장 방향과 일치한다. 도 1에서, 집중선(concentric line)들은 물결구조(4)를 나타낸다. 상기 개스킷 레이어(2)는 연소 가스 개구부(5)들 뿐만 아니라, 상기 개스킷의 바깥 가장자리와 인접하게 위치한 다른 관통 개구부(50)와 함께 다른 관통 개구부(50), 특히 볼트 관통 개구부, 냉각수 관통 개구부(52) 및 연료 관통 개구부(53)을 포함한다. 연장된 직진하는(straight) 캠버(3)는 상기 개스킷의 가장자리 오른쪽 측면 근처에서 발견될 수 있다. 연소 챔버 관통 개구부(5) 사이의 좁은 웹 영역을 통하여 상기 캠버를 리드하는 몇가지 방법이 있다. 그 중 두 가지가 D1 및 D2영역에 도시되어 있다. D1의 예에서, 변환(transition)영역은 상당히 짧다 그리고 상기 캠버(3)의 슬로프 영역들(32) 둘 모두는 슬로프 영역들 둘 모두와는 다른 방향 내에서 상당한 변화를 나타낸다. D2의 예에서, 상기 슬로프 영역들이 상기 연소 챔버 개구부와 아주 가까이에서 변경되지 않은 굴곡과 함께 이어지며 점차 결합되는 동안 상기 연소 챔버 관통 개구부로부터 멀리 떨어진 상기 슬로프 영역만이 직접 대응되는 인접한 연소 챔버 개구부의 슬로프 영역과 결합하기 위하여 그의 방향을 변화한다.

도 2는 배기 매니폴드 개스킷의 예 에서의 다른 금속 평판 개스킷(1)의 부분 평면도를 나타낸다. 부분도는 예를 들어, 4개의 연소 가스 개구부(5)중 둘을 감싸는 영역을 나타낸다. 한편, 상기 연소 가스 개구부들은 물결 구조(4)를 가지는 캠버(3)에 의하여 둘러싸인다. 게다가 볼트 개구부(51)들은 표시된다.

본 발명에 따른 챔버(3)의 다른 실시예로서 도 3은 고압 개구부(105)를 가지는 개스킷(1)을 나타낸다. 고압 개구부(105)는 개스킷(1) 내에 큰 개구부를 구성하지 않고, 고압 펌프의 실린더 헤드에 대응되는 피스통을 가지는 실린더 라이너를 봉인하는 개구부(54)를 구성한다. 그 결과로, 상기 개스킷 평면(E)은 관통 개구부로 향하는 비드(64)쪽의 관통 개구부(54)의 주위를 둘러싸는 가장자리 존(R)에 의하여 회전된다(spanned). 상기 개스킷은 또한, 4 볼트 개구부(51)뿐만 아니라 비드(65)에 의하여 봉인된 저압 관통 개구부(55)를 더 보여준다. 여기에 상기 고압 개구부(105)는 본 발명에 따른 캠버(3)에 의하여 둘러싸인다.

물결 구조(4)를 가지는 캠버(3)의 상세한 구성은 다음의 단면도를 통하여 설명된다. 모든 단면도들은 상기 캠버의 측방향의 단면에 해당한다. 따라서, 상기 캠버의 연장 방향과 수직방향이다. 이러한 단면도들은 단지 실린더 헤드 개스킷들 또는 배기 매니폴드 개스킷들뿐만아니라 예를 들어 고압 개스킷들에도 적용될 수 있다. 후자의 경우, 연소 가스 개구부(5)에 대하여 만들어진 상기 표현들은 고압을 발생시키는 개구부(105)에 적용된다.

도 4 내지 7은 도 1의 X-X선을 따른 단면도에 해당한다. 이러한 단면도들간에, 예를 들어, 상기챔버들의 크기 또는 상기 물결구조의 약간의 차이가 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 캠버(3)는 상기 개스킷 레이어(2)의 제1면(21) 보다 돌출된다. 상기 캠버를 둘러싼 평판에서 접선의 슬로프가 여전히 제로인 상기 캠버로의 변화점은 두 풋포인트들(30, 30*)사이로 연장한다. 폭(B)를 가지고, 상기 풋포인트들(30, 30*) 사이로 연장하는 상기 캠버의 영역 내에서, 슬로프는 영점(zero)과 다르다. 그의 높이에 관해서, 상기 캠버(3)는 상기 풋포인트(30, 30*)를 포함하는 제1레벨(N1)과 상기 캠버(3)의 최고점인 마루 포인트(31), 몇몇 경우에서는 상기 두개의 마루 점들(31, 31*)(예를 들어 도 8 참조)를 포함하는 제2레벨(N2) 사이로 연장한다. 레벨(N1) 레벨(N2)는 상기 개스킷 레이어(2)의 개스킷 평면(E)으로 평행으로 나아간다. 상기 평면(E)은 소재의 반 두께에서, 이를테면 중앙에서 연장한다 그리고, 상기 연소가스 개구부를 바로 둘러싸는 영역에 의하여 회전된다(spanned). 상기 풋포인트(30, 30*)와 상기 마루 포인트(31) 사이에, 상기 캠버(3)는 상기 풋포인트로부터 상기 마루(31)방향 내에서 꾸준히 상승하는 두 슬로프 영역(32, 32*)를 나타낸다. 이러한 슬로프 영역(32, 32*) 내에 두개의 웨이브들(40)이 형성된다. 이러한 각 웨이브들(40)은, 대비면(versus surface)(21)로 고려되면, 두 웨이브 마루(41) 및 두 웨이브 골(42)을 번갈아서 가진다. 상기 개스킷 레이어(2)의 면(22)인 것과 같다. 상기 웨이브 마루 및 웨이브 골들을 계산할(counting) 때, 상기 캠버(3)의 단일 마루포인트(31)가 주어지는 한 상기 풋포인트(30, 30*)와 상기 마루 포인트(31)는 포함되지 않은 것으로 고려되어야 한다. 따라서, 각 슬로프 영역들(32, 32*)는 상기 위쪽 레벨(N2) 방향 내에서 두 오실레이션들과 상기 아래쪽 레벨(N1) 방향 내에서 두 오실레이션들을 각각 포함한다.

도 5는 상기 캠버(3)의 아치 형태의 코스를 전체적으로 나타낸다. 만일 엔벨롭 커브(H1)의 구성(constructing)에 의하여 상기 웨이브 마루들(41)의 각각의 마루들 예를 들어, 상기 포인트(S1, S2, S3, S4, S5)을 서로 연결한다면, 원형 아치의 부분에 해당하는 커브가 야기된다. 만일 엔벨롭 커브(H2)와 함께 상기 웨이브 골(42)의 최소치들(M1 내지 M4)을 서로 연결한 것도 마찬가지이다. 아치 형태를 가지는 상기 거시적인 구조 -상기 캠버(3)- 는 폭과 높이가 상기 개스킷 레이어(2)의 캠버(3)의 폭과 높이보다 작은 몇 개의 웨이브들(40)이 있는 미소(micro) 구조 -상기 물결 구조(4)- 에 의하여 서로 겹쳐진다.

도 6은 상기 캠버(3) 내의 물결 구조(4)의 구조적 특징으로 나타낸다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 캠버 내의 물결구조의 웨이브의 구조적 폭은 어느정도(rather) 일정하다. 상기 구조적 폭은 인접한 웨이브 마루들(41) 간의 거리에 의하여 정의된다. 상기 폭은 상기 마루 포인트들(S1 내지 S5)를 가로지르는 직각 선들 사이에서 측정되고, 상기 레벨(N1 및 N2) 뿐만 아니라 상기 개스킷 레이어(2)의 개스킷 평면(E)에 직교하여 연장된다. 한쪽의 b1 및 b4, 다른쪽의 b2 및 b3의 거리는 본질적으로 각각 동일하다. 각 슬로프 영역(32, 32*) 내에서, 상기 물결 구조는 상기 마루 포인트(31)을 향해 계속적으로 상승하는 몇가지 단계를 야기한다. 상기 단계들 간의 높이 차(h1, h2, ...)는 그러나 상기 마루 포인트(31)의 방향에서는 증가하지 않고 감소한다. 상기 웨이브 마루 포인트(S1)과 인접한 웨이브 마루 포인트(S2) 간의 높이 차(h1)는 상기 웨이브 마루 포인트(S2)와 다음의 웨이브 마루 포인트(S3) 간의 높이 차(h2)보다 상당히 크다. 단계들의 구조적인 폭 및 높이는 각각의 상태에 따라 적용될 수 있다. 도 3, 4 및 5 사이의 이러한 값들은 약간의 차이가 있다.

상기 캠버(3) 내의 물결 구조(4)의 장점을 가지는 다른 특성은 도 7에서 명백해진다. 상기 개스킷 레이어(2)의 특정 위치의 두께(d)와 관련된 상기 개스킷 레이어의 소재 두께의 반을 나타내는 중심선(ML)이 상기 챔버(3)의 영역 내의 개스킷 레이어(2)에 도시되었다. 상기 소재 두께 및 그 반은 상기 개스킷 평면(E)와 직교하도록 결정된다. 상기 물결 구조(4)의 영역 내에서, 상기 중심선(ML)은 상기 개스킷 레이어(2)의 코스를 따른다. 두개의 다른 선들이 연결선들(V1, V2)로서 도시되었다. 이러한 연결선들은 각각의 곧은 단면 (V11m V12,… 및 V21, V22,…,)들을 각각 포함한다. 이러한 가상선 단면들은 상기 개스킷 레이어(2)의 상기 제1면(21) 또는 상기 제2면(22)상의 웨이브 골(42)의 각 최소치들(M11 내지 M14, m21 내지 M25)을 각각 서로 연결한다. 도 7에서 명백해진 바와 같이, 상기 중심선(ML)은 상기 연결선(V1, V2)를 가로지르지 않는다. 이것은 상술한 물결 구조가 단지 작은 높이를 가지고 있기 때문이다. 그것은 상기 캠버 내의 마이크로 구조일 뿐이다. 이러한 마이크로 구조는 상기 캠버의 완전한 폭에 걸쳐 연속적으로 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 그것은 상기 슬로프 영역(32, 32*)을 따라 연장될 뿐만 아니라, 상기 캠버(3)의 마루 포인트(31)에서 계속 이어지고, 상기 캠버(3)의 각각의 풋포인트(30, 30”)에서 끝난다.

상기 웨이브 마루들 및 웨이브 골들의 계산에 하나의 예외가 있다. 즉, 넓은 플래토가 없는 하나의 웨이브 골(422)때문에 상기 캠버의 볼록면상에 단 두개의 마루 포인트들(31, 31*)을 가지는 챔버(3)가 형성된다. 도 8은 상기 웨이브 마루들 및 웨이브 골들이 이러한 예외적인 경우에서 계산되는 방법을 나타낸다. 늘 그렇듯이, 슬로프 영역(32)의 웨이브 크레스트들(411, 412)이 고려된다. 이 경우, 상기 웨이브 마루(412)는 상기 캠버의 마루 포인트(31)에 해당된다. 비록 소위 슬로프 영역(32)이 하나의 웨이브 골(421)만을 포함하더라도, 상기 마루 포인트들(31, 31*)사이에 대칭적으로 위치한 상기 웨이브 골(422) 역시 슬로프 영역들(32, 32*)을 위한 웨이브 골로서 계산된다. 따라서, 동일하게 계산된다. 본 발명의 전후관계를 위하여, 플래토는 웨이브 마루(41)의 폭(bb)의 최소 두배의 폭을 가진다(동일한 부분에서 인접한 웨이브 골들의 풋포인트에서 풋포인트까지 측정된다). bb 및 bb*의 경우, 이를테면 상승하는 슬로프들 상의 웨이브 마루들의 폭이 같은 공간을 차지하지 않을 경우에, 그들의 평균이 고려된다. 상기 웨이브 마루(bb) 또는 웨이브 골(bt)의 폭이 동일한 부분에서 웨이브 마루들과 웨이브 골들을 위하여 보통 각각 15 내지 20%로 변하는 반면에, 몇몇 경우에 상기 캠버의 중앙에서의 넓은 변화는 예를 들어, 경도 또는 상기 캠버의 다른 거시적인 특성들을 조절하기 위하여 유리하다. 게다가, 몇몇 경우들에서 봉인되어야 할 부분 내의 유체 운반 요소, 예를 들어, 워터 재킷(water jacket)은 거리(bb)의 200% 보다 약간 적은 상기 캠버의 중앙의 거리(bt)를 요구하지만, 배치되어야 할 다른 물결을 허가하지 않는다. 이 정의가 캠버(3)의 볼록면 상의 두 마루 포인트들 보다 더 많거나 더 적은 경우에 적용이 불가능 하다는 것은 한번더 강조해야 할 필요가 있다. 그것은 또한 정확히 두 마루 포인트(31, 31*) 사이의 플래토, 이를 테면, 다른 웨이브 마루들 또는 웨이브 골들을 위한 200%의 거리 또는 bb 보다 긴거리의 경우에는 설득력이 없다.

도 9는 챔버(3)의 영역 내의 단면도 내의 본 발명의 바람직한 실시예에 다른 금속 평판 개스킷의 다른 실시예를 나타낸다. 상술한 설명과는 대조적으로, 상기 캠버(3)는 하프비드로서 형성된다. 상기 캠버(3)는 따라서, 풋포인트(30)로부터 상기 개스킷 레이어(2)의 평판 영역에 의하여 따르는 마루 포인트(31)을 향해 상승한다. 상기 레벨(N1 및 N2)사이의 물결 구조(4)를 가지는 단 하나의 슬로프 영역(32)가 있다. 이러한 물결 구조는 웨이브 마루 및 웨이브 골을 각각 가지는 두 웨이브(40)을 포함한다.

도 10은 상기 캠버(30, 30*)의 풋 들을 넘어 초과하는 그리고 상기 개스킷 레이어(2)의 평판 영역으로 도달하는 물결 구조의 예를 나타낸다. 이것은 여전히 상술한 바와 같이, 물결 구조(4)와 함께 주어진 상기 슬로프 영역(32, 32*)이 주어진 발명의 영역 내에 있다.

도 11은 본질적으로 도 4 내지 7의 캠버들에 해당하는 물결 구조(4)를 가지는 캠버(3)를 나타낸다. 여기서, 상기 캠버는 상기 캠버(3)와 인접하여 나아가고, 또한, 집중의(concentric) 그리고 닫힌 수단 내의 상기 연소 가스 개구부(5)를 둘러싸는 비드(6)와 결합한다. 상기 비드(6)는 상기 캠버(3)과 상기 연소 가스 개구부(5) 사이에 위치하거나 또는 후자로부터 떨어진 곳에 위치한다. 설치된 상태에서, 상기 캠버(3)가 상기 비드(3)보다 큰 높이를 가지고 있기 때문에, 상기 캠버는 메인 로드 콘넥션 내에 위치하고, 대부분의 압력들을 취급한다(take up). 물결 구조(4)내의 캠버(3)는 압축상태에서, 그들 각각이 봉인되어야 할 면들과 함께 봉인 라인을 형성하도록 하기 위하여, 모든 웨이브 마루들 끝은 봉인되어야 할 반대면에 인접하도록 하는 방법으로 디자인되도록 하는 것이 바람직하다.

그리기 쉽도록 하기 위하여, 다음의 도 12 내지 31 및 34 내지 37은 영역을 제외하고 선들만으로 도시된다. 각각의 봉인 요소들간의 거리는 도식적인 성질이며, 어떠한 크기, 특히, 서로간의 거리 비율 내의 크기를 나타내는 것은 아니다. 도 12 내지 15는 연소 가스 개구부(5)와 금속 평판 개스킷(1)사이의 부분 단면도이다. 연소 가스 개구부는 각 경우에서 물결 구조(4)를 가진 캠버에 의하여 감싸진다. 도 12에 따르는 개스킷에서, 상기 캠버(3)는 상기 캠버(3)와 동일한 방향 내에서 상기 평판 부분을 넘어서 돌출된 하프비드(60)에 따라 회전하는 평판 부분(7)을 따른다. 이 하프비드(60)는 종종 상기 개스킷의 바깥 가장자리를 따라 나아가거나 또는 개구부(5)와 다른 개구부를 둘러싼다. 그것은 상기 캠버(3)로 집중적으로(concentrically) 나아가지 않는다. 도 12와는 대조적으로, 도 13의 캠버는 물결 구조를 가진 상기 캠버의 전체 폭에 걸쳐 연속적으로 서로 겹쳐지지 않는다. 그러나, 상기 마루 포인트(31, 31*) 사이의 플래토(34)를 나타낸다. 도시되지는 않은 다른 대안의 실시예에서는, 마루 포인트의 레벨상의 플래토 이를테면, 마루 플래토를 형성하는 플래토를 제공한다.

다음의 개스킷들의 차이점은 도면의 오른쪽에 도시된 개스킷의 바깥 가장자리의 디자인에 의존한다. 도 12및 13의 곧은 부분(7)은 도 14에서 상기 캠버(3)의 반대 방향을 향하는 비드(6)로 교체된다. 도 14의 비드가 사다리꼴의 단면을 가지는 반면에, 도 15의 비드(6)는 더욱더 상기 캠버(3)의 동일한 방향을 향하는 아치형의 단면을 가지는 원형의(rounded) 비드를 나타낸다. 상술한 바와 같이, 거리들은 크기가 조정되지(scaled) 않았다. 대체로, 요소(3) 및 요소 (6)는 매우 가깝다. 반면에 요소(6) 및 요소(60)간의 거리는 이 거리에 배수(multiple)이다.

도 16은 도 2의 배기 매니폴드 개스킷의 두 연소 가스 개구부들(5, 5+)사이의 영역을 나타내는 단면도이다. 그것들은 물결 구조를 가지는 캠버(3, 3+)에 의하여 각각 둘러싸진다. 상기 캠버들(3, 3+) 사이에 평판부(7)가 위치한다. 이 개스킷에서, 도 2에 또한 도시된 바와 같이, 상기 두 캠버들이 상기 웹 영역을 통하여 독립적으로 나아가도록 하기 위한 웹 영역 내의 충분한 공간이 가능하다

도 17은 연소 가스 개구부(5) 및 개스킷 가장자리 사이 부분의 다른 실시예를 나타낸다. 도 12의 개스킷과 비교하여, 여기에는 하프비드(60)가 물결 구조를 가지는 캠버(3)로 교체된다. 이 캠버(3)는 물결 구조(4)를 가지는 단 하나의 상승하는 슬로프(32)를 가진다. 따라서, 그것의 기본 외형은 하프비드에 해당한다.

도 18 내지 26은 연소 가스 개구부(5) 및 개스킷 가장자리 사이의 영역 내의 2-레이어 금속 평판 개스킷들을 통한 예를 나타내는 단면도이다. 도 18에 다르는 개스킷 내의 아래쪽 개스킷 레이저는 본질적으로 도 12의 단일-레이어 개스킷에 해당한다. 그것은 완전한 평판부(7')를 나타내는 연소 가스 개구부(5)를 둘러싸는 다른 개스킷 레이어(2')를 수반한다. 상기 개스킷의 영역 내에서만 개스킷 레이어(2)의 하프비드(60)와 거울 대칭(mirror-symmetric)하는 하프비드(60')가 제공된다. 도 19의 개스킷은 도 18의 개스킷의 거울 대칭 변형이다. 실린더 헤드 개스킷의 경우, 상기 챔버(3)와 함께 상기 개스킷 레이어는 엔진 블록을 향하거나 또는 실린더 헤드의 정 반대를 향한다.

도 20 및 21은 제 1개스킷 레이어(2) 내의 캠버(3)가 제2개스킷 레이어의 캠버(3')를 마주하는 2-레이어 금속 평판 개스킷들을 나타낸다. 캠버들은 물결 구조(4)를 갖는다. 도 21에서 그들이 서로를 향하는데 반해 도 20에서, 상기 캠버들(3, 3')의 마루들은 서로 다른 방향을 향한다.

도 22의 위쪽 개스킷 레이어는 본질적으로 도 13에 따르는 개스킷의 개스킷 레어어에 해당한다. 그러나 반대의 방향을 가진다. 추가적으로, 가장자리 영역에서 제1레이어와 거울 대칭으로 디자인된 제2개스킷 레이어(2')가 주어진다. 상기 캠버(3)영역 내에서, 그것은 그의 웨이브 마루들 및 웨이브 골들을 가지는 캠버를 위하여 유용한 보조를 하는 평판 부(7')를 가진다.

도 23에 따른 개스킷 내에서, 위쪽 개스킷 레이어는 도 22의 대응되는 개스킷 레이어의 반대이고, 아래쪽 레이어(2')는 대응되는 도 21의 아래쪽 개스킷 레이어의 반대이다.

도 24내지 26은 제1개스킷 레이어(2)의 캠버(3)가 제2개스킷 레이어(2') 내의 비드(6')를 마주보는 금속 평판 개스킷들을 나타낸다. 세 경우 모두의 상기 캠버(3)의 마루는 상기 비드(6')의 마루를 향한다. 도 26의 비드(6')가 아치 형태의 단면과 함께 둥글게 된 반면에 도 24 및 25에 따른 개스킷 내에서, 사다리꼴의 단면을 가지는 비드(6')가 사용된다. 도 25에 따른 개스킷 내에서, 다른 봉인 요소가 각 개스킷 레이어의 내에 주어진다. 제1개스킷 레이어(2)의 내에서 상기 캠버는 사다리꼴의 단면을 가지는 비드(6)을 따른다. 반대로 캠버(3')의 마루는 상기 비드(6)의 마루를 향한다.

도 27 및 28은 본 발명에 따른 3-레이어 금속 평판 개스킷의 예를 나타낸다. 도 27에 따르는 다른 개스킷 레이어들은 일반적으로 도 26의 것들에 대응하나, 그것들은 반대의 방향으로 배치된다. 대부분 평평한 다른 개스킷 레어어(2'')는 이러한 개스킷 레이어들 사이에 배치된다. 바깥 레이어들(2, 2') 내의 상기 캠버(3) 및 상기 비드(6')의 사이의 평판부(7'')와 인접하여 개스킷 레이어(2'')내에 크랭킹(61'')이 주어진다. 상기 크랭킹(61'')는 높은 캠버(3)와 작은 비드(6')의 대칭 효과를 위하여 주어진다.

도 28에 따른 개스킷의 바깥 개스킷 레이어들은 서로 거울 대칭이며, 연소 가스 개구부를 위한 그들의 봉인 요소로서 캠버(3 또는 3')를 각각 포함한다. 이러한 개스킷 레이어들 사이에, 완전히 평평한 다른 개스킷 레이어(2'')가 라미네이트된다(laminated).

도 29 내지 31은 두 개스킷 레이어들중 하나는 상대적으로 짧은 2-레이어 금속 평판 개스킷들을 나타낸다. 이러한 짧은 개스킷 레이어들은 종종 심(shim)들로서 참조된다. 이러한 심과 함께, 상기 봉인 요소는 대부분 메인 로드 콘넥션 내에 위치한다. 상기 짧아진 개스킷 레이어는 상기 연소 가스 개구부(5)를 둘러싸는 링을 포함할 수 있다. 상기 연소 가스 개구부(5)를 둘러싸는 링들은 안경 모양(spectacle-shaped)의 짧아진 개스킷 레이어 효과(results)를 위하여 서로 연결될 수 있다. 세 경우에서 상기 연소 가스 개구부(5)는 서로 반대의 개스킷 레이어에서 마주보는 물결 구조를 갖는 캠버(3) 및 아치 형태의 비드(6')에 의하여 둘러싸인다. 도 29 및 30의 실시예에서, 상기 비드(6') 및 상기 캠버(3)이 서로 다른 방향으로 향하는 반면, 도 31에서는 그들의 오목한 면들이 상기 개스킷의 바깥면에 위치하도록 서로를 향한다. 도 29 및 31에 따르는 개스킷에서, 상기 비드(6')를 포함하는 개스킷 레이어(2') 짧아진 레이어이다. 도 30에서, 상기 캠버(3)를 갖는 개스킷 레이어(2)는 짧아진다. 각각의 개스킷의 뒤쪽(backland)에, 상기 개스킷의 바깥 가장자리 쪽으로, 도 29 및 30의 개스킷들은 다른 물결구조(8, 8' 80 및 80')를 각각 나타낸다. 이러한 물결 엠보싱들(8, 8' 및 80, 80')은 대체로 의도적으로 개스킷 레어어들을 두껍게 하기 위하여 제공한다.

여기에, 상기 물결 구조와 함께 주어진 캠버들을 위한 본보기가되는 크기들(exemplary dimensions)이 주어진다. 다음의 표를 위한 참조가 도 32에 주어진다. 이 도면은 도 4내지 7과 비교할 수 있으며, 자세한 설명은 생략한다. 그것은 또한 도 6내지 7의 문맥에서 만들어진 표현으로 되돌아간다. 캠버가 물결 구조를 갖는 실린더 헤드 개스킷들의 값들은 연소 챔버 개구부를 위한 봉인 요소로서만 사용된다. 상기 표는 승용차(PC, Passenger Cars) 및 다용도 트럭(UV, Utility Vehicles)을 위한 엔진의 값들로 나뉜다. 상기 엔진들의 종류를 위하여 일반적으로 일반적으로 유용한 바람직한 영역들이 주어진다. 본 발명에 따른 개스킷들을 다르게 적용하기 위하여 디자인할 때 상기 값들은 고려될 수 있다.

표 1

“두껍게 함(thickening)”은 물결 구조에 의한 압인가공의 결과로 상기 개스킷 레이어(금속 시트 두께 d)의 본래의 두께와 비교하여 소재 두께의 완전한 증가를 의미한다. 이러한 측정치(measurand)들은 도 7에서 연결선(V1, V2)가 상기 웨이브 골들의 최저치들을 연결하는 것과 같은 방법으로 상기 개스킷 레이어의 면(21) 및 면(22)상의 상기 웨이브 마루들의 최고치들을 서로 연결하는 곧은 선형 부분들을 포함하는 두 연결선들 간의 거리로 측정된다. “얇게 함”은 웨이브 골들 내의 개스킷 레이어들의 두께를 감소시키는 것을 의미한다. 그것은 상기 물결 구조의 압인가공 중 발생하는 연장하는 것(lengthening)으로부터 야기한다. 그리고, 도 7의 연결 커브들(V1 및 V2) 사이의 거리(c)와 같이 측정된다.

도 33은 본 발명에 따른 라이너(LB)가 실린더 헤드(ZK)에 대하여(against) 엔진 블록(MB)에 삽입되는 엔진들의 공간 절약 봉인을 위한 봉인 요소(3)의 사용을 나타낸다. 상기 엔진 블록(MB)와 상기 라이너(LB)사이의 간격은 상기 캠버(3)에 의하여 브릿지된다(bridged). 슬로프 영역들(32, 32*)는 상기 마루 포인트(31)가 상기 실린더 헤드(ZK)와 인접하는 한 최소한 상기 캠버의 풋 포인트가 상기 엔진 블록과 라이너 상에 각각 높여지도록 하기 위하여 엔진 블록(MB)과 라이너(LB)의 서로 관련한 움직임 상쇄를 감안한다(allow for).

도 34는 실린더 헤드 개스킷 - 예를 들어 2-레이어 - 인접한 두 연소 챔버 개구부들(5) 사이의 좁은 웹 영역을 나타낸다. 이 도면은 도 1의 부분(Z'-Z')에 대응한다. 인접한 개구부(5, 5+)의 상기 슬로프 영역들(32, 32+)는 웹 영역을 통하여 병렬로 나아간다. 그리고 단면 내에 작은 웹 플래토(35)를 형성한다. 상기 슬로프 영역들(32, 32+)는 두 웨이브 마루들과 웨이브 골들을 나타낸다.

도 35 및 36은 본 발명에 따른 4 및 5-레이어 금속 개스킷들의 바람직한 실시예를 나타낸다. 도 35는 관통 개구부(5) 영역 내에 캠버들(3, 3')뿐만 아니라 바깥 가장자리 근처에 하프비드들(60, 60')을 나타내는 두 개스킷 레이어들(2, 2')을 나타낸다. 그의 증가된 두께를 적절한 상기 개스킷의 두께 조절에 대부분 제공하는 평판 금속 시트인 다른 개스킷 레이어(2''')의 근처에 상기 레이어들은 서로에 대하여 거울 대칭으로 배치된다. 또한, 상기 개스킷은 엔진 블록 내의 냉각수 채널들을 봉인하기 위하여 유리할 수 있는 다른 평판 금속 시트(2'')를 포함한다. 도 35의 그것과 비교되는 도 36에 따른 실시예는 상기 관통 개구부(5)와 접한(close to) 영역 내에 비드(6'''')과 함께 주어지는 다른 개스킷 레이어(2'''')의 추가에 의하여 수정될 수 있다. 앞예 예들에서와는 다르게, 이 비드(6'''')의 오목면은 상기 캠버(3'')의 오목면을 향하지 않고, 후자의 볼록면을 향한다. 이 배치는 상기 봉인 요소들의 힘들이 연속적인 연결을 사용하여 그들 서로 스스로 강화를 위한다면 배치될 수 있다. 이것은 또한 소수의 레이어들을 갖는 개스킷들 내에 적용될 수 있다.

도 37은 도 1의 단일-레이어 개스킷의 예의 선(Y'-Y')를 따라 자른 단면도를 나타낸다. 연소 챔버 개구부는 본 발명에 따른 캠버와 함께 봉인되고, 평판 부분에 의하여 간격을 두고 배치된 하프비드(60)은 냉각수 홀(52)의 봉인을 위하여 상기 개스킷의 바깥 가장자리를 향하여 주어진다. 이러한 하프비드(60)과 상기 바깥 가장자리 사이에 연소 챔버 다음의 캠버(3)로 동일한 방향을 향하는 본 발명에 따른 추가 캠버(3)가 압인가공된다. 상기 하프비드(60)는 상기 캠버(3)과 관련하여 상기 캠버(3)의 오프셋(offset)을 야기한다. 게다가, 상기 캠버(3)는 상기 캠버(3)보다 높이가 낮다.

도 38 내지 42는 어떻게 본 발명에 따른 개스킷 내의 일정한 압력 분포가 마이크로구조의 특성에 기반하는지를 나타낸다. 도 38은 개스킷 레이어들을 통하여 식각된(etched) 미세 사진의 위치를 나타낸다. 참조번호(200)은 상기 부분이 만들어지기 전에 개스킷 레이어가 삽입된(embedded) 수지(resin)를 나타낸다. 도 39는 상기 개스킷의 평판 영역(7)내에서 찍은 것이며, 전체에 걸쳐 오스테네틱(austenitic) 마이크로구조(A)를 가지는 부분(107)을 나타낸다. 상기 평판 영역(7)이 상기 캠버의 압인 가공에 의하여 영향을 받지 않기 때문에, 이 영역(7) 및 상기 부분(107)은 또한 압인 가공 전에 그의 상태 내의 시트 금속 시트 소재를 나타낸다(representative).

도 40은 물결 구조의 측면 영역(43), 이를테면, 웨이브 마루(41) 및 웨이브 골(42) 사이의 변환 영역을 나타낸다. 도 38로부터, 이 측면 영역(43)은 각각의 상기 웨이브 마루(41) 및 웨이브 골(42)과 비교하여 감소된 두께를 가지는 것을 알 수 있다. 이러한 측면 끝의 가늘어짐은 상기 캠버에 걸친 일정한 압력 분산을 위한 원인 중 하나이다. 다른 원인은 도 40에 주어진 부분 (143)의 미세 사진을 따른다. 도 39와는 대조적으로, 여기에는 다른 영역들이 확인될 수 있다. 영역(241)이, 마이크로구조(A)가 변하지 않은 영역(7)을 위한 것으로서 주어진, 상기 웨이브 마루(41)를 향하는 반면, 끝이 가늘어진 측면(243) 영역 및 상기 웨이브 마루(244)의 낮은 면 다음의 영역들은 벗어난(deviating) 마이크로구조(B 및 C)를 나타낸다. 마이크로구조(C)는 인장 유도된 마텐자이트(martensite)이며, 금형(die)이 완전히 닫히기 전 마지막 단계에서 소재의 프레스(pressing) 및 이동(moving)으로부터 야기된다. 도 40에서 볼 수 있듯이, 이 강화된 소재는 극도로 작은 양만 주어진다. 대조적으로, 마이크로구조(B)는 상기 측면 영역의 영역, 즉, 영역(243)의 대부분에 걸쳐 연장된다. 오스테나이트(austenite) 마이크로구조(A)는 비교적 큰 조직(grain)들을 보여주는 반면, 마이크로구조(B)는 인장된(elongated) 구조들을 가지는 뻗은 결(texture)을 보여준다. 이 마이크로구조(B)는 소재의 수율 강도(yield strength) 및 연성을 증가시키는 절차인 조직 정제(grain refinement)에 알맞다. 이러한 특성들의 증가는 물결 구조를 가지는 캠버(3)내의 극단적으로 일정한 압력 분포를 야기한다. 게다가, 상기 소재는 상기 조직 정제 없는 소재 보다 크랙(crack)의 영향을 덜 받는다. 마이크로구조의 관찰은 상기 측면 영역(43)내의 압인공정이 전단변형(shearing strain)에 의하여 지배되는 것을 나타낸다.

도 41은 상기 캠버에 근접한 영역을 나타낸다. 그러나, 표시된 부분에서, 상기 캠버의 슬로프 영역은 이미 상승한다. 또, 세가지 다른 마이크로구조들이 확인될 수 있다: 상기 부분의 가장 큰 부분은 상승하는 슬로프의 위쪽면이 마텐자이트 영역(C)이 형성된 얇은 영역을 나타내는 오스테나이트 마이크로구조(A)를 나타낸다. 오른쪽에는, 상기 캠버가 있고, 상기 제1웨이브 마루가 현저히 상승하는 곳에(상기 수지(200)의 가장자리로부터 보여진다), 조직 정제(B)가 주어진다. 상기 마루 영역(41)을 통한 부분(141)을 나타내는 도 42에서, 상기 마이크로구조는 상기 평판 영역(7)내의 본래의 또는 처리되지 않은 오스테나이트 마이크로구조(A)와 가장 비슷하다. 이것은 도 40에서 생성된 관찰에 의한 정보(observation)와 대응된다. 따라서, 상기 조직 정제는 상기 물결 구조의 측면 영역(43)내에서만 일어난다.

이러한 마이크로구조의 관찰에 의한 정보는 포지션(7, 8, 41 및 43) 각각의 중앙선(ML)에서 이루어지는 몇몇 경도 측정에 의하여 강조된다. 반면, 비커 경도는 상기 평판 영역(7) 및 상기 풋 포인트 옆의 영역(8)과 상당히 비슷하다, 즉, 각각 465 및 480이다. 비커의 경도가 상기 평판 영역(7) 및 상기 상기 풋포인트 옆의 영역(8)(즉, 각각 465, 485)과 매우 비슷한 반면, 상기 마루 영역에서 약간 높으며, 518, 그러나, 웨이브 마루 및 웨이브 골 사이의 측면 영역(43)내에서는 상당히 높고, 여기에서 609의 평균값이 측정된다.

Claims (19)

1. 주로 평평하고 제1 및 제2면(21, 22)을 나타내는 하나 이상의 금속 개스킷 레이어(2)를 갖는 금속 평판 개스킷(1)에 관한 것으로서,
   상기 개스킷의 평면(E)은 상기 평면 영역들 사이의 중심에 위치하여 나아가고,
   상기 개스킷 레이어(2)내에 상기 개스킷 레이어(2)의 제1면(21)을 넘어 돌출되고, 폭(B)보다 큰 길이(L)를 가지는 챔버(3)가 형성되고,
   상기 캠버는 상기 개스킷 레이어(2)의 제1면(21)상의 상기 캠버(3)의 풋(30)을 통하여 상기 개스킷의 평면(E)으로 평행하게 나아가는 가상의 레벨에 의하여 주어진 제 1레벨(N1)과 상기 캠버(3)의 최고포인트(31)를 통하여 나아가고 또한 상기 개스킷 레이어(2)의 개스킷의 평면(E)와 평행한 다른 가상의 레벨에 의하여 주어진 제2레벨(N2)을 가지고,
   상기 캠버는 상기 두 레벨(N1, N2)사이를 상승하는 슬로프 영역(32)를 갖는 것을 특징으로 하며,
   상기 슬로프 영역(32)은 상기 두 레벨들(N1, N2)사이의 방향 내에 각각 웨이브 마루(41) 및 웨이브 골(42)를 갖는 둘 이상의 웨이브(40)를 포함하는 물결 구조(4)와 함께 주어진 금속 평판 개스킷.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 캠버는 최소한 섹션 내에서, 바람직하게는 상기 개스킷 레이어(2)내의 관통 개구부(5, 105)를 둘러싸는 닫힌 원형의 수단 내에서 연장되는 것을 특징으로 하는 금속 평판 개스킷.
   
3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
   상기 캠버(3)는,
   a) 비드(30, 30*)의 두 풋들 및 상기 비드(30, 30*)의 풋들과 상기 비드의 마루(31) 사이로 상승하는 두 슬로프 영역들(32, 32*)을 가지는 완전 비드, 또는
   b)상기 비드(30)의 단일 풋만을 그리고 단일 슬로프 영역만을 가지는 하프비드,
   중 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 금속 평판 개스킷.
   
4. 제 1항 내지 3항중 어느 한 항에 있어서
   상기 슬로프 영역(32, 32*)는 상기 제1레벨(N1)으로부터 상기 제2레벨(N2)로 꾸준히 올라가고,
   여기서, 상기 웨이브 마루들(41)의 마루 포인트들(S1, S2, …) 및/또는 상기 웨이브 마루들(42)의 최소치들(M1, M2, …)을 연결하는 엔벨롭 커브(H1, H2)는 원형 호 또는 타원형의 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 평판 개스킷.
   
5. 제 1항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1레벨(N1)을 넘어 돌출하는 두 인접한 웨이브 마루들(41)의 마루 포인트들(S1, S2, …)의 높이들(H1, H2)의 차이(ΔH1, ΔH2)는 상기 캠버의 마루 포인트(31)의 방향으로 감소하는 것을 특징으로 하는 금속 평판 개스킷.
   
6. 제 1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서
   상기 캠버(3)의 측단면에서 상기 웨이브 마루들(41) 및 상기 웨이브 골들(42)은 만곡 형태(sinus-shaped)의 코스 또는 각각 사다리꼴 단면 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 금속 평판 개스킷.
   
7. 제 1항 내지 6항중 어느 한 항에 있어서,
   상기 물결 구조(4)의 영역 내에서, 상기 웨이브 마루들(41) 및 상기 웨이브 골들(42)사이의 측면(43)영역 내에서 상기 개스킷 레이어(2)의 두께는, 상기 웨이브 마루들(41) 또는 웨이브 골들(42)의 영역 내의 상기 개스킷 레이어(2)의 두께와 관련하여, 특히 5 내지 40%, 바람직하게는 10 내지 30%로 감소되는 것을 특징으로 하는 금속 평판 개스킷.
   
8. 제 1항 내지 7항중 어느 한 항에 있어서,
   상기 물결 구조(4)는 상기 캠버(3)의 완전한 폭(B) 및/또는 완전한 길이(L)를 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 금속 평판 개스킷.
   
9. 제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 물결 구조(4)는 상기 캠버(3)의 완전한 폭(B), 특히, 상기 물결 구조(4)를 포함하는 상기 두 슬로프 영역들(32, 32*)사이의 플래토(34)를 따라 연장되지 않는 것을 특징으로 하는 금속 평판 개스킷.
   
10. 제 1내지 제 9항중 어느 한항에 있어서,
    상기 캠버(3)는 전부 아치 형태 또는 사다리꼴의 단면 형태를 나타내는 것을 특징으로 하는 금속 평판 개스킷.
    
11. 제 1항 내지 10항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캠버(3)내의 물결 구조(4)는 측단면 내에서 캠버(3)를 통하여 상기 소재 두께의 반에서 연장하는 중심선(ML)이 동일한 단면에서,
    - 상기 개스킷 레이어(2)의 상기 제1면(21)상의 인접한 웨이브 골들(42)의 상기 최소치들(M11, M12, …)을 서로 연결하는 곧은 선형 부분(V11, V12)으로 이루어지는 제1연결선(V1), 및
    - 상기 개스킷 레이어(2)의 상기 제2면(22)상의 인접한 웨이브 골들(42)의 상기 최소치들(M21, M22, …)을 서로 연결하는 곧은 선형 부분(V21, V22)으로 이루어지는 제2연결선(V2),
    중 하나와 교차되지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 평판 개스킷.
    
12. 제 1항 내지 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    측면 영역(43)내의 비커들(vickers) 경도(hardness)는 상기 개스킷 레이어(2)의 평판 영역(7)에서 보다 최소 10%, 바람직하게는 최소 15% 높은 것을 특징으로 하는 금속 평판 개스킷.
    
13. 제 1항 내지 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물결 구조의 상기 측면 영역(43)내에 조직 정제(grain refinement)가 주어지고,
    상기 조직 정제는 상기 마루 영역 내에서 표면에 가까운 10%의 소재 두께를 제외하고 변하지 않는 것을 특징으로 하는 금속 평판 개스킷.
    
14. 제 1항 내지 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캠버(3)는 관통 개구부(5, 105)를 둘러싸는 단일 봉인 요소인 것을 특징으로 하는 금속 평판 개스킷.
    
15. 제 1항 내지 14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버(3)에 추가적으로, 상기 관통 개구부(5, 105)를 봉인하기 위하여 특히, 상기 관통 개구부(5, 105)를 둘러싸는 비드 형태의 다른 봉인 요소가 주어지는 것을 특징으로 하는 금속 평판 개스킷.
    
16. 제 1항 내지 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상은 물결 구조(4)를 가지는 챔버(3)를 포함하는 둘 이상의 개스킷 레이어들(2, 2')을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 평판 개스킷.
    
17. 제 16항에 있어서,
    다른 개스킷 레이어(2')에서,
    - 특히 상기 제1개스킷 레이어(2)내의 캠버(3)와 거울 대칭으로 배치된 물결 구조(4')를 갖는 캠버(3'),
    - 본질적으로 상기 제1개스킷 레이어 내의 캠버와 거울 대칭으로 지향하는 비드(6') 또는 하프비드,
    - 다른 개스킷 레이어(2')의 평판 부분(7'),
    중 하나는 상기 물결 구조(4)를 갖는 캠버(3)와 마주보는 것을 특징으로 하는 금속 평판 개스킷.
    
18. 제 1항 내지 17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평판 개스킷은 실린더 헤드 개스킷, 고압 개스킷 또는 배기 가스 베어링 개스킷, 특히 배기 매니폴드 개스킷 또는 배기가스 처리 또는 가공 영역 내의 개스킷인 것을 특징으로 하는 금속 평판 개스킷.
    
19. 라이너(들)와 함께 실린더 헤드(ZK)와 엔진 블록(MB) 사이를 봉인하기 위하여 상기 청구항 중 하나에 따른 금속 개스킷의 사용에 있어서,
    상기 캠버(3)는 상기 엔진 블록(MB)과 상기 라이너(LB)사이의 간격(S)을 브릿지하는 것을 특징으로 하는 금속 평판 개스킷.

Images