KR970010872B1 - 열 전도성 복합 가스킷 - Google Patents

Abstract

내용없음

Description

열 전도성 복합 가스킷

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 복합 가스킷의 부분 단면도.

제2도는 본 발명의 다른 실시예의 부분 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 가스킷 12,12' : 금속성 코어

14,14' : 상부 평면 16,16' : 하부 평면

18,18' : 열 전도성 호일층 20 : 페이싱 층

24 : 가시 26,26' : 플랜지 부재

본 발명은 실린더 헤드용으로 사용되는 내구성이 있는 엔진 가스킷에 관한 것으로, 특히 가스킷 수명의 향상을 위해 과열점(hot spot)으로부터의 열전달에 특히 강조점을 두어 가스킷 물질의 열 전도성을 향상시킨 복합 가스킷에 관한 것이다.

비-석면 엔진 가스킷에 대한 수요는 내열성과 저가의 제조비 모두를 만족하는 페이싱 물질(facing material)을 개발하는데 많은 노력이 행해지게 하였다. 일반적으로, 비-석면 복합물은 페이싱 물질의 물리적 강도 특성이 향상되도록 다양한 접착제 및 충전제 성분을 함유한다. 점토, 고무 및 아라미드 섬유를 함유하는 합성물이 포함된다.고온 상태에서의 밀봉 특성의 향상과 복합 물질의 투과성 감소를 위하여, 다양한 주입제가 일부 복합물에 사용되어 진다. 그러나 이러한 주입제는 일정한 시간이 지나면 휘발되어 복합물이 원래대로 보전되지 못하여 붕괴되어지는 특성이 있다. 더욱이, 결합제, 충전제 및 다른 접착제의 손실로 인하여 가스킷의 밀도가 감소되는 경우에는 가스킷 물질의 사용 직후부터 그 밀봉효과는 감소되기 시작한다.

따라서, 연소 개방 지역으로부터 이격지면서 냉각수 통로에 인접한 지역 쪽으로 열이 전달되도록 하려는 다양한 시도가 있어왔다. 측방 열 전도성을 높이기 위한 한가지 시도로서, 복합 페이싱 물질로된 실외면(exterior surfaces of thr composite facing material)에 다수개의 열 전도성 호일 스트립을 적용하는 것이 있다. 이것은 국부적인 과열점을 막는데 효과적이라는 것이 밝혀져 있다. 그러나, 상기 페이싱의 실외면에 적용되는 일부 호일 물질은 점착 방지제 및/또는 부식 방지제로 사용되는 임의적인 피복 물질과 양립할 수 없는 것이다. 또한, 상기 위에 놓여지는 열 전도성 물질의 사용은, 설치하는 동안, 특히 그라파이트 호일(graphite foil)이 사용되는 장소에 표면을 손상한다는 문제가 있다.

본 발명은, 한 부분이 코어의 각각의 층위에 있는 한쌍의 비-석면 페이싱(non-asbestos facings)을 가진 금속성 코어와, 적어도 한 측면위에서 코어와 직접 접촉하는 열 전도성 물질층을 구비하는, 다층열 전도성 엔진 가스킷을 제공하는 것이다. 비-석면 페이싱은 그 밑에 배치되는 열 전도성 층으로 인해서 상당히 향상된 사용 수명을 가진다. 양호한 형태로는, 열 전도층에 발포(發泡) 그라파이트가 포함되는 것이고, 열 전도층과 페이싱 모두는 금속성 코어에 기계적으로 가착(clinch)되어 진다. 코어 물질이 저 탄소강(low carbon steel)인 반면에, 페이싱 물질에는 점토, 고무 및 아라미드 섬유를 함유하는 합성물이 포함된다.

첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 대향된 상부 및 하부 평면(14,16)을 각각 구비하는 실내 구조 금속성 코어(internal structural metallic core : 12)를 가진 힙성 구조로 이루어진 실린더 헤드 가스킷(10)을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 열 전도성 호일 층(18)은 상부 평면(14)에 직접 접촉된다.

한쌍의 압축성 합성 가스킷 페이싱 층(20)은 도시된 방식으로 금속성 코어(12)의 대향측에 배치된다. 페이싱 층(20)과 마찬가지로, 금속성 코어(12)의 평면(14,16)에 열 전도성 호일 층(18)을 기계적으로 고착시키는 제조 동안에, 다수개의 가시(24)가 코어(12)에 형성되는 천공으로 생성된다. 당업자의 기술인이라면 이해되는 바로서, 양호한 형태는 상기 층이 한 세트의 롤평평기(roll flatteners)를 통해 압연되어 함께 고착되는 것이다. 이와 같은 고착 방식은 다양한 층을 함께 고정시키는 접착제를 사용하는 것보다 효과적이고 저렴한 비용이 소요된다고 알려져 있다.

제1도 및 제2도는 가스킷 단면을 부분적으로 도시한 것이고, 가스킷은 양호한 실시예에서 강(steel)으로 형성된 연소 개방 플랜지 부재(combustion opening flange member : 26,26')는 다량의 열이 수용되도록 배치된다. 연소실 지역에서 과열점(hot spot)이 나타남으로, 열 전도성 호일 층(18)은, 가스킷을 통한 냉각 통로(도시안됨)로 대표되는 냉각 지역쪽으로 연소 개방 플랜지 부재(26,26')로부터 멀리 열을 전달하는 작용을 하게 된다.

제1도만을 참고로 하여 보면, 본 발명의 양호한 형태로서, 열 전도층에는 발포 그라파이트 물질이 포함된다. 상기 실시예에서, 금속성 코어(12)는 양호하게 주석 도금된 스테인레스 또는 저 탄소 강의 어느 하나를 포함한다. 상기 양호한 실시예에서의 코어의 두께는 0.006-0.012인치(0.15-0.3mm)범위내이며, 열전도성 층의 두께는 0.007-0.010 인치(0.178-0.254mm)범위내이다. 상기 실시예에서, 점토, 고무, 아라미드 섬유(폴리아미드 섬유 계통)를 구비하는 복합물로 이루어진 페이싱(20)은 쌍으로 사용되고, 각 페이싱은 0.02-0.025인치(0.508-0.635mm)범위의 양호한 두께이다.

발포성 그라파이트가, 다양한 형상에서 저 탄소 강의 열 전도성보다 최소한 3배 이상의 열 전도성을 가지기는 하지만, 알루미늄 또는 구리와 같은 다른 물질이 열 전도성 호일 층(18)으로 사용될 수도 있다. 상기 두께 범위에서, 자동차 엔진의 경우에는, 그라파이트 호일 층(18)의 사용이 가스킷(10)의 연소 개방 지역과 연관된 과열점을 없애는데 매우 효과적이라고 밝혀져 있다. 상기 두께의 범위는 적용분야에 따라 변경될 수 있는 것이다. 열 전도층이 페이싱 밑에 베치될지라도 열 전달 메카니즘이 유효하다는 것은 입증되어져 있는 사실이다. 따라서, 본 발명의 다층 열전도성 엔진 실린더 헤드가스킷(10)은 가스킷 몸체 내에 그라파이트 층이 포함됨에도 불구하고 실리콘및/또는 테플론 피복이 이용될 수 있는 수단을 제공하는 것이다. 후자의 적용시, 그라파이트는 가스킷의 표면 피복부와의 접촉이 없을 것이다.

제2도는 다른 실시예로서 한쌍의 열 전도성 호일층(18')을 사용하는 것을 도시한 것으로서, 한 층은 코어(12')의 상부 표면(14')에 접합되고 다른 한 층은 코어(12')의 하부 평면(16')에 접합된다. 그외의 제2도의 복합 가스킷의 구성은 제1도의 가스킷과 동일하다.

당업자의 기술인이라면, 본원에 개시된 열 전도층의 배치는 열 전도성 호일층(18,18')에 대한 완전성의 손상없이 거친면에 대한 가스킷의 접합성을 향상시키었다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 또한, 열전도층이 페이싱(20) 아래에 묻히므로, 플랜지 부재(26',26')에 대한 매립 공차에 문제성이 거의 없어졌다.

Claims (5)

1. 대향 평면을 가진 금속성 코어와, 열 전도성이 상기 금속성 코어보다 높고 한 평면에 직접 대항하여 배치된 물질로 이루어진 열 전도성 호일층과, 상기 열 전도성 호일 층에 직접 대항하여 배치된 압축성 가스킷 페이싱 물질로 이루어진 페이싱 층을 포함하고, 열 전도성 호일 층과 페이싱층이 상기 코어에 기계적으로 가착되는 것을 특징으로 하는 열 전도성 복합 가스킷.
2. 제1항에 있어서, 상기 열 전도성 호일층은 발포 그라파이트 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 전도성 복합 가스킷.
3. 제2항에 있어서, 상기 금속성 코어는 천공되고 양쪽 평면에 다수의 가시를 한정하는 것을 특징으로 하는 열 전도성 복합 가스킷.
4. 제3항에 있어서, 상기 페이싱 층은 비-석면 복합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 전도성 복합 가스킷.
5. 제4항에 있어서, 상기 페이싱 층은 점토, 고무 및 아라미드 섬유의 복합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 전도성 복합 가스킷.

Images