KR20080009010A

KR20080009010A - 가스켓

Info

Publication number: KR20080009010A
Application number: KR1020070072874A
Authority: KR
Inventors: 가즈야 요시지마; 히로타카 가쿠타; 시게오 기요이
Original assignee: 도요다 지도샤 가부시끼가이샤; 니혼 개스킷 가부시키가이샤
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2008-01-24
Also published as: DE102007000376B4; CN101109340A; JP4137146B2; KR100877085B1; DE102007000376A1; JP2008025737A; CN101109340B

Abstract

가스켓은 비드판, 심판 및 각각이 가스켓에 형성된 연소실에 대응하는 보어홀을 갖는 비드판의 적층체를 포함한다. 비드판은 두 판을 상호 결합시키는 절단 코킹부를 구비한다. 비드판, 심판 및 비드판은 이 판들을 상호 결합시키는 엠보싱 코킹부를 구비한다. 절단 코킹부는 비드판의 표면에서 절단부를 구비하도록 형성되고 보어홀로부터 상대적으로 멀리 떨어져 배치된다. 엠보싱 코킹부는 비드판, 심판, 및 비드판의 표면에 절단부를 갖지 않도록 형성되고 보어홀에 상대적으로 가까이 배치된다. 이 구성으로, 가스켓은 적층된 판 사이의 결합력을 충분하게 확보하고 우수한 내구성을 얻을 수 있도록 된다.

Description

가스켓{GASKET}

본 발명은 가스켓, 보다 구체적으로 내연기관의 실린더 블록과 실린더 헤드의 각 상대면 사이에 삽입되는 적층 금속판을 갖는 가스켓에 관한 것이다.

종래의 가스켓에 관하여, 예컨대, 일본 특허 공개 공보 제 2004-353851 호에는 금속 가스켓의 각 금속 판에 적용된 시일 부재가 냉각수에 의해 떨어져 나와 엔진 고장을 유발하는 것을 방지하는 금속 가스켓이 개시되어 있다(특허 문헌 1). 특허 문헌 1 에 개시된 금속 가스켓은 실린더 헤드와 마주하는 판, 실린더 블록과 마주하는 판, 및 그 사이에 배치된 서브 판이 상호 겹치도록 구성된다. 상기 판들은 코킹부에 의해 상호 결합된다. 코킹부는 연소실 주위의 워터 재킷에 겹쳐져 있다.

또한, 일본 특허 공개 공보 제 11-241769 호에는 한 쌍의 탄성 금속 판 사이에 삽입되는 심판(shim plate)으로 금속 가스켓의 심(shim)의 기능을 보장하기 위한 금속 가스켓이 개시되어 있다(특허 문헌 2). 특허 문헌 2 에 있어서, 한 쌍의 탄성 금속 판 및 심판은 코킹부에 의해 결합되어 있다. 결합부는 심판을 가압하여 형성된 바닥의 주변부가 탄성 금속판에 물고 들어가도록 형성된다.

상기 특허 문헌 1 에 있어서, 가스켓을 구성하는 적층된 판은 코킹부에 의해 결합된다. 코킹부가 제공된 연소실 부근에서, 실린더 블록은 연소실의 압력하에서 더 큰 정도로 변형된다. 이 경우에, 절단부가 코킹부의 위치에 대응하는 적층판의 표면에 형성된다면, 실린더 블록의 변형으로 인해 절단부에 작용하는 과도한 응력이 작용하게 된다. 이는 가스켓의 내구성을 악화시킬 수도 있다.

반면, 상기 특허 문헌 2 에 있어서, 코킹부는 심판 및 탄성 금속판의 표면에 절단부를 형성하지 않도록 형성된다. 이는 각 판에 형성된 서로 맞물리는 오목부와 볼록부의 형상의 깊이가 더 크게 되는 것을 어렵게 만든다. 따라서, 탄성 금속판과 심판 사이의 결합력이 충분하게 보장되지 않을 수도 있다.

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하여 적층된 판 사이의 결합력이 충분하게 보장되고 우수한 내구성을 얻을 수 있는 가스켓을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 가스켓은 내연 기관의 실린더 블록의 상대면과 실린더 헤드의 상대면 사이에 삽입된다. 가스켓은 각각이 가스켓에 형성된 연소실에 대응하는 보어홀을 갖는 다수의 적층된 판을 포함한다. 다수의 판부재는, 각각이 다수의 판부재의 표면에 형성된 서로 맞물리는 오목부와 볼록부의 형상으로 형성되어 다수의 판부재를 서로 결합시키는 제 1 코킹부 및 제 2 코킹부를 포함한다. 상기 제 1 코킹부는 상기 다수의 판부재의 표면에 절단부를 갖도록 형성되고 상기 보어홀로부터 상대적으로 멀리 떨어져 배치된다. 상기 제 2 코킹부는 상기 다수의 판부재의 표면에 절단부를 갖지 않도록 형성되고 상기 보어홀에 상대적으로 가깝게 배치된다.

이러한 방식으로 구성된 가스켓에 따라서, 외력이 다수의 판부재에 적용되는 경우에, 절단부를 갖지 않는 제 2 코킹부는 절단부를 갖는 제 1 코킹부에 비해 우수한 강도를 갖는다. 본 발명에 있어서, 제 1 코킹부는 제 2 코킹부보다 보어홀로부터 더 멀리 떨어져 배치되어서, 연소실 내의 압력으로 인해 제 1 코킹부에서 발생되는 응력은 감소될 수 있다. 이는 가스켓의 내구성을 향상시킨다. 다수의 판부재 사이의 결합력은 절단부를 갖는 제 1 코킹부 외에 절단부를 갖지 않는 제 2 코킹부를 제공함으로써 충분하게 보장될 수 있다.

바람직하게는, 다수의 판부재의 표면에 형성된 서로 맞물리는 오목부와 볼록부의 형상은 제 2 코킹부에서보다 제 1 코킹부에서 그 깊이가 더 크다. 이러한 방식으로 구성된 가스켓은 다수의 판부재의 표면에 형성된 서로 맞물리는 오목부와 볼록부의 형상이 절단부가 없는 제 2 코킹부에서보다 절단부를 갖는 제 1 코킹부에서 깊이가 더 크도록 한다. 따라서, 다수의 판부재 사이의 결합력은 제 1 코킹부를 제공함으로써 충분하게 보장된다.

또한 바람직하게는, 제 1 코킹부는 판부재의 외부 가장자리에 배치된다. 제 2 코킹부는 보어홀에 인접하여 배치된다. 이러한 방식으로 구성된 가스켓에 따라서, 제 1 코킹부는 상기 보어홀로부터 상대적으로 멀리 떨어져 배치되고, 제 2 코킹부는 상기 보어홀에 상대적으로 가깝게 배치된다.

바람직하게는, 상대면을 평면도에서 봤을 때, 실린더 블록은 상호 수직인 더 긴 치수의 방향 및 더 짧은 치수의 방향을 갖는다. 제 1 코킹부에 형성된 절단부의 개구면은 더 긴 치수의 방향으로 신장되어 있다. 이러한 방식으로 구성된 가스켓에 따라서, 내연 기관의 작동시에, 실린더 블록은 더 긴 치수의 방향으로 상대적으로 큰 열팽창을 받게 되고, 더 짧은 치수의 방향으로는 상대적으로 작은 열팽창을 받게 된다. 실린더 블록의 이러한 열팽창은 실린더 블록이 열팽창하는 방향으로 다수의 판부재에 응력을 유발한다. 반면에, 절단부를 갖는 제 1 코킹부는 절단부의 개구면이 신장되어 있는 방향으로의 응력에 대해 상대적으로 우수한 내구성을 제공한다. 따라서, 제 1 코킹부에서 절단부의 개구면이 신장되어 있 는 방향이 실린더 블록이 더 큰 열팽창을 받는 더 긴 치수의 방향과 일치되게 함으로써 가스켓의 내구성은 더 효과적으로 향상될 수 있다.

바람직하게는, 실린더 블록은 상기 연소실 주위에 형성되어 냉각수가 통과하여 흐르는 워터 재킷을 포함한다. 실린더 블록은 워터 재킷이 상대면에서 개방되는 개방형 데크 블록이다. 이러한 방식으로 구성된 가스켓에 따라서, 실린더 블록이 개방형 데크 블록인 경우에, 실린더 블록은 연소실 내의 압력으로 인해 연소실 주위에서 쉽게 변형되게 된다. 실린더 블록의 이러한 변형은 판부재에서 응력을 유발하여, 가스켓의 내구성을 감소시킬 수도 있다. 따라서, 개방형 데크 블록인 실린더 블록을 구비한 내연 기관에 있어서, 본 발명에 따른 상기 효과는 보다 효과적으로 얻어질 수 있다.

또한 바람직하게는, 제 2 코킹부는 워터 재킷과 겹쳐지도록 형성된다. 이러한 방식으로 구성된 가스켓에 따라서, 제 2 코킹부의 표면에 형성된 판부재의 서로 맞물리는 오목부와 볼록부의 형상 및 실린더 블록의 상대면이 서로 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명에 따르면, 적층판 사이의 결합력이 충분하고 또한 우수한 내구성을 갖는 가스켓을 얻을 수 있다.

본 발명의 이점, 양태, 특징 다른 목적 및 상기의 설명은 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 보다 자세하게 설명될 것이다.

본 발명에 따르면, 각각의 판부재에 작용하는 응력으로 인한 손상이 효과적 으로 억제되고, 적층 판부재 사이의 결합력이 증가하여 가공성이 향상된 가스켓을 얻을 수 있다.

본 발명의 실시형태는 첨부된 도면을 참조하여 설명되고, 동일하거나 대응하는 구성부품에 대해서는 동일한 도면 부호가 부여된다.

도 1 은 본 발명의 실시형태의 가스켓의 조립체의 분해도이다. 도 2 는 도 1 의 가스켓의 평면도이다. 도 1 및 도 2 를 참조하여, 가스켓 (10) 은, 내연기관으로서 다중 실린더 가솔린 엔진의 실린더 블록과 실린더 헤드의 각 상대면 사이에 삽입된다. 가스켓 (10) 은 엔진의 연소실에서 발생되는 연소 가스 및 엔진을 냉각시키기 위해 순환되는 냉각수가 실린더 블록과 실린더 헤드의 상대면 사이에서 새어나가는 것을 방지한다.

가스켓 (10) 이 장착되는 내연기관은 가솔린 엔진으로 한정되지 않으며, 디젤 엔진도 가능하다.

가스켓 (10) 은 제 1 및 제 2 탄성 금속판으로서 비드판(bead plate) (20, 21) 및 중간판으로서 심판(shim plate) (30) 을 포함한다. 비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 은 실린더 헤드와 실린더 블록이 서로 포개지는 방향으로 적층된다. 가스켓 (10) 은 한 방향으로 서로 포개진 적층된 판으로 형성된다. 비드판 (20) 은 실린더 헤드와 마주하도록 배치된다. 비드판 (21) 은 실린더 블록과 마주하도록 배치된다. 심판 (30) 은 비드판 (20, 21) 사이에 배치된다.

비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 은 금속판 부재로 되어 있다. 예컨대, 비 드판 (20, 21) 은, 스테인레스 스프링강을 스탬핑하고 스탬핑된 판 부재를 비딩 등의 성형법으로 가공함으로써 제조된다. 비드판 (20, 21) 은 미리 결정된 인장 강도, 연신율 및 경도를 얻기 위해서 열처리 및 표면처리를 받는다. 심판 (30) 은 비드판 (20, 21) 의 두께보다 작은 두께를 갖는 스테인레스 스프링강으로 유사하게 제조된다.

도 3 은 도 1 의 가스켓이 장착된 실린더 블록을 도시하는 평면도이다. 도 4 는 도 1 의 가스켓이 장착된 엔진의 단면도이다. 도 4 는 도 2 의 IV-IV 를 따르는 위치에 대응하는 엔진의 단면도이다.

도 3 및 도 4 를 참조하면, 실린더 블록 (40) 이 금속으로 형성된다. 실린더 블록 (40) 은 예컨대, 알루미늄 합금으로 형성된다. 실린더 블록 (40) 은 실린더 헤드 (48) 의 상대면인 상부면 (40a) 을 포함한다.

다수의 연소실 (45) 이 실린더 블록 (40) 에 형성된다. 다수의 연소실 (45) 은 서로 떨어져 있고 한 방향 (도 3 에서 화살표 (400) 으로 표시된 방향) 으로 정렬되도록 형성된다. 디수의 연소실 (45) 는 상부면 (40a) 에서 개방되어 있다. 각각의 다수의 연소실 (45) 은 상부면 (40a) 에서 실질적으로 원형인 개구면을 갖는다. 실린더 블록 (40) 의 형상은 다수의 연소실 (45) 가 정렬된 방향으로 상대적으로 더 길고, 다수의 연소실 (45) 가 정렬된 방향에 수직인 방향 (도 3 에 화살표 (500) 로 표시됨) 으로는 상대적으로 짧다. 상부면 (40a) 은 실질적으로, 다수의 연소실 (45) 가 정렬된 방향을 따르는 변과 상기 방향에 수직인 방향을 따르는 변을 갖는 직사각형 형상을 갖는다.

실린더 블록 (40) 은 그에 형성된 워터 재킷 (47) 을 구비한다. 실린더 블록 (40) 을 냉각시키기 위한 냉각수는 워터 재킷 (47) 을 통해 순환된다. 워터 재킷 (47) 은 연소실 (45) 의 주변을 따라 신장되어 있다. 실린더 블록 (40) 은 워터 재킷 (47) 이 상부면 (40a) 에서 개방된 개방형 데크 블록이다.

실린더 헤드 (48) 및 실린더 블록 (40) 은 볼트 (도시되지 않음) 에 의해 체결된다. 볼트가 나사결합되는 다수의 내부 나사 구멍 (43) 이 실린더 블록 (40) 에 형성된다. 다수의 오목부 (42) 가 실린더 블록 (40) 에 형성되어 있다. 다수의 오목부 (42) 각각은 상부면 (40a) 으로부터 오목하다. 다수의 오목부 (42) 는 상부면 (40a) 의 외부 가장자리를 따라 서로 떨어져서 형성된다.

실린더 헤드 (48) 는 금속으로 형성된다. 실린더 헤드 (48) 는 예컨대, 경량의 고강성 알루미늄 합금으로 형성된다. 실린더 헤드 (48) 는 실린더 블록 (40) 의 상대면인 바닥면 (48a) 을 포함한다. 상부면 (40a) 및 바닥면 (48a) 은 상호 대향한다. 비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 을 포함하는 가스켓 (10) 은 상부면 (40a) 과 바닥면 (48a) 사이에 고정된다.

도 1, 2 및 4 를 참조하면, 비드판 (21, 21) 은 상부면 (40a) 및 바닥면 (48a) 의 형상과 일치하도록 형성된다. 비드판 (20, 21) 은 동일한 형상이다. 각각이 연소실 (45) 에 대응하는 다수의 보어홀(borehole) (22) 이 비드판 (20, 21) 에 형성된다. 다수의 보어홀 (22) 은 실린더 블록 (40) 에 형성된 다수의 연소실 (45) 의 위치에 대응하는 각각의 위치에 형성된다. 본 실시형태에 있어서, 다수의 보어홀 (22) 은 서로 떨어져서 한 방향으로 정렬되도록 형성된다. 비드판 (21, 21) 은 실린더 헤드 (48) 및 실린더 블록 (40) 을 체결하기 위한 볼트가 삽입되는 다수의 볼트 구멍 (23) 을 구비한다.

가스켓 (10) 을 평면도에서 볼 때, 심판 (30) 은 비드판 (20, 21) 보다 면적이 더 작다. 심판 (30) 은 연소실 (45) 의 주변을 따라 신장되도록 형성되어 있다. 각각이 연소실 (45) 에 대응하는 다수의 보어홀 (22) 은 심판 (30) 에 형성되어 있다. 이러한 구성으로 인해, 비드판 (20, 21) 은 보어홀 (22) 의 주변을 따른 위치에서, 그들 사이에 심판 (30) 이 삽입된 상태로 적층된다. 보어홀 (22) 에서 멀리 위치한 비드판 (20, 21) 의 외부 가장자리에서, 비드판 (20, 21) 은 그들 사이에 심판 (30) 이 삽입되지 않은 상태로 적층된다.

비드판 (20, 21) 은 그에 형성된 비드 (25, 26) 를 각각 갖는다. 비드 (25, 26) 는 연소실 (45) 주위에 환형으로 신장하도록 형성된다. 심판 (30) 은 비드 (25, 26) 가 형성된 위치에서 비드판 (20, 21) 사이에 유지된다. 비드 (25) 는 실린더 헤드 (48) 의 바닥면 (48a) 을 향해 볼록하도록 형성된다. 비드 (26) 는 실린더 블록 (40) 의 상부면 (40a) 을 향해 오목하도록 형성된다. 실린더 헤드 (48) 및 실린더 블록 (40) 이 함께 체결될 때, 비드 (25, 26) 는 가압되어 변형되게 된다. 이 변형에 의해 연소실 (45) 주위에 고밀봉성이 보장되어 연소실 (45) 로부터 연소 가스가 새어나가는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

도 5A 및 5B 는 도 2 의 2 점 쇄선으로 둘러싸인 위치 (V) 를 도시하는 가스켓의 확대도이다. 도 5A 는 평면도이고 도 5B 는 도 5A 의 B-B 선을 따른 단면도이다.

도 5 를 참조하면, 비드판 (20, 21) 은 절단 코킹부 (51) 를 포함한다. 절단 코킹부 (51) 는 비드판 (20, 21) 의 표면에 형성된 서로 맞물리는 볼록부 및 오목부의 형상으로 형성된다. 절단 코킹부 (51) 는 실린더 블록 (40) 을 향해 돌출한 서로 맞물리는 오목부 및 볼록부의 형상으로 형성된다. 절단 코킹부 (51) 에서, 비드판 (20, 21) 의 표면에 형성된 서로 맞물리는 볼록부 및 오목부에 의해, 비드판 (20, 21) 은 서로 결합하게 된다.

절단 코킹부 (51) 는 절단부 (52) 가 비드판 (20, 21) 의 표면에 구비되도록 형성된다. 절단 코킹부 (51) 는 서로 반대편에서 떨어져서 절단 코킹부에 형성된 한 쌍의 절단부 (52) 를 구비한다. 절단부 (52) 는 비드판 (20, 21) 의 상부에서 바닥부까지 신장되어 있다. 절단부 (52) 의 개구면은 비드판 (20, 21) 이 신장되어 있는 표면에 수직인 평면에서 신장되어 있다. 절단부 (52) 의 개구면은 사다리꼴 형상을 갖는다. 절단부 (52) 의 개구면은 다수의 연소실 (45) 이 정렬된 방향, 즉, 실린더 블록 (40) 의 상대적으로 긴 변이 신장하는 방향을 따라 신장되어 있다. 다시 말해, 절단되어 있는 부분 (52) 은 실린더 블록 (40) 의 상대적으로 짧은 변이 신장하는 방향으로 개방되어 있다.

엔진이 작동될 때, 고온 및 고압의 연소 가스가 연소실 (45) 에서 발생된다. 이는 실린더 블록 (40) 을 고온으로 만들어 열팽창시킨다. 이 경우에, 실린더 블록 (40) 은 다수의 연소실 (45) 이 정렬되어 있는 방향으로 상대적으로 큰 열팽창을 받게 되고, 상기 방향에 수직인 방향으로는 상대적으로 작은 열팽창을 받게 된다. 실린더 블록 (40) 의 이 열팽창은 실린더 블록 (40) 이 열팽창하는 방향 으로 비드판 (20, 21) 에서 응력을 유발한다.

비드판 (20, 21) 은 절단부 (52) 의 개구면이 향하는 방향의 응력에 대해서보다 절단부 (52) 의 개구면이 신장되어 있는 방향의 응력에 대해 더 큰 내구성을 제공한다. 따라서, 절단 코킹부 (51) 에서 비드판 (20, 21) 의 내구성은 절단부 (52) 의 개구면이 신장되어 있는 방향과 실린더 블록 (40) 이 상대적으로 큰 열팽창을 받는 방향을 일치시킴으로써 향상될 수 있다.

도 6A 및 6B 는 도 2 의 2 점 쇄선으로 둘러싸인 위치 (VI) 를 도시하는 가스켓의 확대도이다. 도 6A 는 평면도이고 도 6B 는 도 6A 의 B-B 선을 따른 단면도이다.

도 6 을 참조하면, 비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 은 엠보싱 코킹부 (61) 를 포함한다. 엠보싱 코킹부 (61) 는 비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 의 표면에 형성된 서로 맞물리는 오목부 및 볼록부의 형상으로 형성된다. 엠보싱 코킹부 (61) 는 실린더 블록 (40) 을 향해 돌출하는 서로 맞물리는 오목부 및 볼록부의 형상으로 형성된다. 엠보싱 코킹부 (61) 에 있어서, 비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 의 표면에 형성된 서로 맞물리는 오목부 및 볼록부에 의해서, 비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 은 상호 결합된다.

엠보싱 코킹부 (61) 는 비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 의 표면에 절단부가 없도록 형성된다. 엠보싱 코킹부 (61) 에 있어서, 비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 의 표면은 각각 대략 반구형 함몰을 갖는다. 도 5 에서 절단부 (52) 를 갖는 절단 코킹부 (51) 에 있어서, 비드판 (20), 심판 (30) 또는 비드판 (21) 에 형성된 서로 맞물리는 오목부 및 볼록부의 형상은 절단부가 없는 엠보싱 코킹부 (61) 에서보다 깊이가 더 크게 설정될 수 있다 (H1>H2).

도 2 를 참조하면, 절단 코킹부 (51) 는 보어홀 (22) 로부터 상대적으로 멀리 떨어져서 배치되고, 엠보싱 코킹부 (61) 는 보어홀 (22) 에 상대적으로 가깝게 배치된다. 절단 코킹부 (51) 는 비드판 (20, 21) 의 외부 가장자리에 배치된다. 서로 떨어져 위치한 다수의 절단 코킹부 (51) 가 있다. 엠보싱 코킹부 (61) 는 보어홀 (22) 에 인접하여 배치된다. 엠보싱 코킹부(61) 는 서로 인접한 보어홀 (22) 의 사이에 배치된다. 서로 떨어져 위치한 다수의 엠보싱 코킹부 (61) 가 있다. 엠보싱 코킹부 (61) 를 보어홀 (22) 에 인접하게 배치함으로써, 엠보싱 코킹부 (61) 가 형성된 심판 (30) 은 연소실 (45) 의 주변을 따라 신장하도록 형상될 수 있다. 이는 심판 (30) 의 재료의 수율이 향상되도록 한다.

도 4 를 참조하면, 엠보싱 코킹부 (61) 는 워터 재킷 (47) 과 겹치는 위치에 배치된다. 도 2 및 도 3 을 참조하면, 절단 코킹부 (51) 는 실린더 블록 (40) 에 형성된 오목부 (42) 와 겹치는 위치에 배치된다. 이 구성은, 엠보싱 코킹부 (61) 와 절단 코킹부 (51) 에 형성된 서로 맞물리는 오목부와 볼록부가 실린더 블록 (40) 과 간섭하는 것이 방지되도록 해준다.

도 7 은 도 5A 및 5B 의 절단 코킹부의 형성 공정을 보여주는 단면도이다. 도 5 및 도 7 을 참조하면, 절단 코킹부 (51) 는 볼록 다이 (72) 및 오목 다이 (77) 를 포함하는 다이 장치 (71) 로 형성된다. 적층된 상태의 비드판 (20, 21) 은 볼록 다이 (72) 와 오목 다이 (77) 사이에 배치되고, 이 상태에서, 볼록 다 이 (72) 는 오목 다이 (77) 쪽으로 이동된다. 우선, 볼록 다이 (72) 의 가장자리부 (72e) 가 비드판 (20, 21) 의 표면에 절단부를 형성한다. 그 후에 볼록 다이 (72) 는 비드판 (20, 21) 의 표면을 변형시키면서 오목 다이 (77) 안으로 끼워져서, 비드판 (20, 21) 의 서로 맞물리는 오목부 및 볼록부를 형성하게 된다.

도 8 은 도 6A 및 6B 의 엠보싱 코킹부를 형성하는 공정을 보여주는 단면도이다. 도 6 및 도 8 을 참조하면, 엠보싱 코킹부 (61) 는 볼록 다이 (82) 및 오목 다이 (87) 를 포함하는 다이 장치 (81) 에 의해 형성된다. 적층된 상태의 비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 은 볼록 다이 (82) 와 오목 다이 (87) 사이에 배치되고, 이 상태에서, 볼록 다이 (82) 는 오목 다이 (87) 쪽으로 이동된다. 그 후에 볼록 다이 (82) 는 비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 의 표면을 변형시키면서 오복 다이 (87) 안으로 끼워져서, 비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 의 표면에 서로 맞물리는 오목부와 볼록부를 형성하게 된다.

엠보싱 코킹부 (61) 및 절단 코킹부 (51) 에 형성된 서로 맞물리는 오목부와 볼록부는 도 5 및 도 6 에 도시된 형상으로 제한되지 않는다. 예컨대, 절단 코킹부 (51) 는 절단부 (52) 는 직사각형 또는 직사각형 외의 다른 다각형일 수 있다. 또한, 엠보싱 코킹부 (61) 는 바닥이 있는 원통 형상의 오목부를 가지도록 형성될 수 있다.

본 발명의 실시형태의 가스켓은 내연 기관으로서 가솔린 에진의 실린더 블록 (40) 과 실린더 헤드 (48) 의 각 상대면 사이에 삽입되는 가스켓 (10) 이다. 가스켓 (10) 은, 연소실 (45) 에 대응하여 형성된 보어홀 (22) 을 갖는 다수의 적 층 판부재로서 비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 을 포함한다. 비드판 (20, 21) 은 비드판 (20, 21) 의 표면에 형성된 서로 맞물리는 오목부와 볼록부의 형상으로 형성되고 비드판 (20, 21) 을 서로 결합시키는 제 1 코킹부로서 절단 코킹부 (51) 를 포함한다. 비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 은 비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 의 표면에 형성된 서로 맞물리는 오목부와 볼록부의 형상으로 형성되고 비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 을 상호 결합시키는 제 2 코킹부로서 엠보싱 코킹부 (61) 를 포함한다. 절단 코킹부 (51) 는 비드판 (20, 21) 의 표면에서 절단부 (52) 를 갖도록 형성되고 보어홀 (22) 로부터 상대적으로 멀리 떨어져 배치된다. 엠보싱 코킹부 (61) 는 비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 에서 절단부 없이 형성되고 보어홀 (22) 에 상대적으로 가깝게 배치된다.

이렇게 구성된 본 발명의 실시형태의 가스켓 (10) 은 비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 사이의 결합력이 충분히 보장되고 가스켓 (10) 의 내구성이 향상되도록 한다. 그 이유는 이하에 설명된다.

도 4 를 참조하면, 연소실 (45) 내의 압력이 증가되면, 실린더 블록 (40) 의 보어 벽 (40c) 은 연소실 (45) 의 외부쪽으로 변형된다. 본 실시형태에 있어서, 실린더 블록 (40) 은 개방형 데크 블록이고, 따라서, 두께가 감소된 보어 벽 (40c) 을 가지며 더 크게 변형된다. 이 경우에, 실린더 블록 (40) 및 실린더 헤드 (48) 의 상대면들은 평행한 방향으로 서로 멀어지게 된다. 이 때문에 각각의 비드판 (20, 21) 및 심판 (30) 은 보어홀 (22) 로부터의 거리가 작아짐에 따라 증가하는 응력을 받게 된다. 또한, 절단 코킹부 (51) 는 더 큰 노치 계수를 갖는 절단부 (52) 의 단부를 갖는다. 이는 그 부분에서의 응력 집중 및 피로 강도의 감소를 유발한다.

따라서, 본 실시형태에 있어서, 절단부 (52) 를 갖는 절단 코킹부 (51) 는 보어홀 (22) 로부터 떨어진 위치에 배치되고, 절단부가 없는 엠보싱 코킹부 (61) 는 보어홀 (22) 에 가까운 위치에 배치된다. 이는 각각의 판부재에 작용하는 응력으로 인한 가스켓 (10) 의 손상을 효과적으로 억제시킨다.

절단 코킹부 (51) 가 절단부 (52) 를 갖기 때문에, 비드판 (20, 21) 에 형성된 서로 맞물리는 오목부와 볼록부의 깊이는 엠보싱 코킹부 (61) 에서보다 절단 코킹부 (51) 에서 더 크게 설정될 수 있다. 이러한 경우, 적층 판부재 사이의 결합력이 증가하게 되고 가스켓 (10) 의 작업 동안의 가공성이 향상된다.

본 발명을 설명하고 상세하게 도시하였지만, 이는 실시예 및 도면과 동일한 것으로 본 발명을 한정하지 않으며, 본 발명의 의도 및 범위는 추가의 청구항에 의해서만 한정된다.

도 1 은 본 발명의 실시형태의 가스켓의 조립체의 분해도이다.

도 2 는 도 1 의 가스켓의 평면도이다.

도 3 은 도 1 의 가스켓이 장착된 실린더 블록을 보여주는 평면도이다.

도 4 는 도 1 의 가스켓이 장착된 엔진의 단면도이다.

도 5A 및 5B 는 도 2 의 2 점 쇄선으로 둘러싸인 위치 (V) 를 도시하는 가스켓의 확대도이다.

도 6A 및 6B 는 도 2 의 2 점 쇄선으로 둘러싸인 위치 (VI) 를 도시하는 가스켓의 확대도이다.

도 7 은 도 5A 및 5B 의 절단 코킹부의 형성 공정을 보여주는 단면도이다.

도 8 은 도 6A 및 6B 의 엠보싱 코킹부의 형성 공정을 보여주는 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 가스켓

20, 21: 비드판

22: 보어홀

30: 심판 (shim plate)

40: 실린더 블록

45: 연소실

48: 실린더 헤드

51: 절단 코킹부

52: 절단부

61: 엠보싱 코킹부

Claims

내연기관의 실린더 블록의 상대면과 실린더 헤드의 상대면 사이에 삽입되는 가스켓으로서:

각각이 연소실에 대응하는 보어홀을 구비한 적층된 다수의 판부재를 포함하며,

상기 다수의 판부재는 각각이 다수의 판부재의 표면에 형성된 서로 맞물리는 오목부와 볼록부의 형상으로 형성되어 다수의 판부재를 서로 결합시키는 제 1 코킹부 및 제 2 코킹부를 포함하고,

상기 제 1 코킹부는 상기 다수의 판부재의 표면에 절단부를 갖도록 형성되고 상기 보어홀로부터 상대적으로 멀리 떨어져 배치되며, 상기 제 2 코킹부는 상기 다수의 판부재의 표면에 절단부를 갖지 않도록 형성되고 상기 보어홀에 상대적으로 가깝게 배치되는 가스켓.
제 1 항에 있어서, 상기 다수의 판부재의 표면에 형성된 서로 맞물리는 오목부와 볼록부의 형상은 상기 제 2 코킹부에서보다 상기 제 1 코킹부에서 더 큰 깊이를 갖는 가스켓.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 코킹부는 상기 다수의 판부재의 외부 가장자리에 배치되고, 상기 제 2 코킹부는 상기 보어홀에 인접하여 배치되는 가스켓.
제 1 항에 있어서,

상기 상대면을 평면도에서 봤을 때, 상기 실린더 블록은 상호 수직인 더 긴 치수의 방향 및 더 짧은 치수의 방향을 가지며,

상기 제 1 코킹부에 형성된 절단부의 개구면은 더 긴 치수의 상기 방향으로 신장되어 있는 가스켓.
제 1 항에 있어서, 상기 실린더 블록은 상기 연소실 주위에 형성되어 냉각수가 통과하여 흐르는 워터 재킷을 포함하며,

상기 실린더 블록은 상기 워터 재킷이 상기 상대면에서 개방되어 있는 개방형 데크 블록인 가스켓.
제 5 항에 있어서, 상기 제 2 코킹부는 상기 워터 재킷과 겹치도록 형성되는 가스켓.