KR980010086A - 금속관체의 밀봉접속장치 - Google Patents

Abstract

볼트 체결 시에, 비드의 끝부분이 용이하게 압축 변형되는 메탈가스켓을 제공한다.

실린더구멍(Hc)을 둘러싸도록 위치하는 불연속비드(14)의 주비드부(14a)와 부비드부(14b)와의 끝부분(14c)을, 볼트구멍(Hb)부근의 그 볼트구멍에서 거리가 떨어져 실린더구멍(Hc)으로 향하는 방향으로 변향시킴으로써, 볼트를 체결할 때에 그 끝부분(14c)가 작은 압축력으로 비교적 용이하게 변형할 수 있도록 한다.

Description

금속관체의 밀봉접속장치

본 발명은, 끝부분이 경사되 있는 비드(bead)를 구비한 메탈가스켓에 관한 것이다.

메탈가스켓 또는 메탈래미네이트 가스켓은, 내연기관에 널리 사용되고 있다. 이들 가스켓에 있어서 비드가 금속판과 일체로 형성되어있어, 구멍 또는 다른 부분의 주위를 밀봉하고, 혹은 가스켓에 가해지는 힘을 지지하고 있다.

비드가 구멍 또는 다른 부분을 완전히 감싸도록 형성되어 있는 경우에 그 비드에는 끝부분이 없다. 그러나, 비드가 어떤 부분을 완전히 감싸지 못하는 경우는 그 비드는 끝부분이 생긴다. 결국 이같은 종류의 비드는, 주부(主部)와 그 주부로부터 늘어나는 끝부분으로 이루어진다.

비드의 주부는 2개의 측연부(側緣部)에 의해 둘러싸여 있으므로, 가스켓이 압축될 때, 그 비드의 주부는 비교적 용이하게 변형한다.

그러나, 비드의 끝부분은 두개의 측연부 외에 또하나의 단연부(端緣部)를 갖고 있으므로, 그 비드의 끝부분은 변형하지 않는 경우가 있다. 일반적으로, 비드의 주부를 변형시키는데 필요한 힘보다 더 큰 힘이 비드의 끝부분을 변형시키는데 요구된다.

상기한 관점에서 미국특허 제5,004,250호가 제안되고 여기에서 비드 끝부분의 폭을 넓혀서 압축에 필요한 힘이 순차 감소하도록 하고 있다.

가스켓용 금속판에 끝부분의 폭을 넓히는데 충분한 공간이 있는 경우에 상기 발명의 기술을 사용하면 양호하다. 그러나 가스켓용 금속판에 폭넓은 비드 끝부분을 형성하는 공간상에 제한이 있는 경우에는, 그 끝부분의 폭을 원하는 대로 넓게 할 수 없다. 또 비드가 제한된 공간 내에 가능한 길게 형성되는 경우는, 상기와 같은 폭넓은 끝부분은 적절하지 않다.

본 발명의 하나의 목적은, 비드 끝부분을 경사지게 하여 용이하게 압축 변형할 수 있도록 한 메탈 가스켓을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 비드의 끝부분이 가능한 일정위치까지 늘어나는 메탈가스켓을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 예컨대 비드가 볼트구멍 부근에서 중단되어도 면압이 실질적으로 지속 되는 상기와 같은 메탈가스켓을 제공함에 있다.

또한 용이하고 경제적으로 형성되는 상기와 같은 메탈가스켓을 제공함에 있다.

본 발명의 메탈가스켓은 내연기관에 사용된다.

메탈가스켓은 복수의 실린더 구멍과 복수의 볼트구멍을 구비하고 적어도 1매의 금속판으로 되어있다.

상기 금속판의 임의의 곳에서 실린더구멍을 둘러싸도록 형성되어, 실린더구멍사이에 위치하는 볼트구멍 부근에서 중단되어 주비드부와 부비드부로 나누어진 불연속비드가 생기고 이 주비드부 및 부비드부의 끝부분이 각각 볼트구멍 부근에서 그 볼트구멍으로부터 멀어지는 방향으로 변형시킨다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 있어서 불연속비드의 끝부분이 볼트구멍 부근에서 그 볼트 구멍으로부터 멀어지는 방향으로 구부러지기 때문에, 볼트가 체결되었을 때, 그 비드의 볼트구멍에 가장 가까운 부분이 비교적 용이하게 압축되고, 비드 끝부분도 마찬가지로 용이하게 압축된다.

즉, 이 구조에 있어서 상기 끝부분이 볼트구멍으로 향하는 경우에 비하여 적은 힘으로 그 끝부분을 압축 변형시킬 수 있다.

본 발명에 있어서 바람직하게는 상기 주비드부의 끝부분과 부비드부의 끝부분이, 볼트구멍의 직경보다 작은 간격을 유지해서 위치하고 있는 것이다.

또, 본 발명에 있어서 상기 비드의 끝부분은, 높이가 순차 감소하면서 폭끝이 점차 가늘어지도록 하여도 좋고, 높이가 순차 감소하면서 폭이 점차 확대하도록 형성해도 좋다.

본 발명에 있어서 또 상기 불연속비드의 내측에, 실린더구멍을 완전히 감싸도록 내측 비드를 설치할 수도 있다. 이 불연속비드와 내측 비드는 같은 금속판으로 설치하거나 별도의 금속판에 설치하여도 좋다.

제1도는 본 발명인 가스켓의 일부를 표시하는 부분파단 평면도이다.

제2도는 제1도에 표시한 가스켓의 주요부 확대 평면도이다.

제3도는 본 발명의 또다른 실시 예에서 사용되는 비드 끝부분의 확대도이다.

제4도는 본 발명인 가스켓의 다른 실시 예를 표시하는 평면도이다.

제5도는 제4도에서 5-5선을 따라 절단하여 본 확대투시 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 10´: 가스켓 11, 11´: 상측금속판

12, 12´: 하측금속판 13：연속비드

14：불연속비드 14a, 14a´: 주비드

14b, 14b´: 부비드부 14c, 14c´: 끝부분

15：공간 Hb1：볼트구멍

Hc：실린더구멍

도면을 참조하여, 실린더헤드 가스켓에 적용한 본 발명을 설명한다. 도1에 표시하는 본 발명의 실린더 헤드 가스켓(10)은, 종래의 가스켓과 마찬가지로, 복수의 실린더구멍(Hc), 물구멍(Hw), 오일구멍(Ho), 볼트구멍(Hb),(Hb1) 등을 갖고 있다. 본 발명의 요지는, 특히 실린더구멍 주위의 비드와 볼트구멍과의 관계에 모아지므로 실린더구멍 이외의 밀봉장치에 대한 설명은 생략한다. 물구멍(Hw)에는 어떠한 밀봉 장치가 사용되어도 좋다.

상기 실린더헤드 가스켓(10)에서 각 실린더구멍(Hc) 사이는 충분한 공간을 유지하도록 서로 떨어져서 배치되고, 한편, 볼트구멍(Hb),(Hb1)은 각각의 실린더구멍(Hc)를 둘러싸도록 배치된다.

실린더구멍(Hc)사이에 위치하는 볼트구멍(Hb1)은 다른 볼트구멍(Hb)보다는 약간 실린더구멍 (Hc), (Hc1)에 가깝게 배치된다.

상기 가스켓(10)은 상측금속판(11)과 하측금속판(12)로 형성되고, 이 금속판(11),(12)는 밀봉된 엔진 부분의 전 영역에 걸쳐 실질적으로 늘어난다.

상기 상측금속판(11)은 평평한 금속판으로, 실린더구멍(Hc), 물구멍의 복수 구멍을 갖는다.

상기 하측 금속판(12)은 상측금속판(11)의 아래에 위치하고, 실린더구멍 (Hc), 물구멍(Hw)의 복수의 구멍을 갖는다. 또, 그 하측금속판(12)는, 각각의 실린더구멍(Hc)의 주위에 연속비드인 내측비드(13)와, 그 내측비드(13)의 주위에 위치하는 불연속 비드인 외측비드(14)를 갖는다. 외측비드(14)는 주비드부(14a)와 짧은 부비드부(14b)로 형성되고, 이 비드부(14a),(14b)는 볼트구멍(Hb1) 부근에서 중단되거나 또는 불연속 으로 되어 있다.

즉, 본 발명에 있어서, 상기 실린더구멍(Hc)의 주위를 완전히 밀봉하기 위해 두개의 비드(13),(14)가 그 실린더구멍(Hc) 주위에 배치되어 있다. 그러나 볼트구멍(Hb1)이 그 실린더구멍(Hc)에 가깝게 배치되어 있으므로, 상기 외측비드(14)는 연속해서 형성되지 않는다. 따라서 비드부(14a),(14b) 각각의 끝부분(14c),(14c)는 볼트구멍(Hb1)으로부터 멀어지는 방향, 바람직하게는 실린더구멍(Hc)의 방향으로 구부러져 있다.

이점에 관해서 만약 이 중단부가 연속한 상태이고 또한 볼트구멍(Hb1)에서 멀어지던가 또는 내측비드 (13)의 방향으로 만곡하고 있다면 이 만곡한 부분은 다른 부분과 동일한 면압을 부여하지 않는다. 즉, 불균형한 면압이 실린더구멍(Hc) 주위에 발생하여 그 실린더구멍(Hc)에서 가스누출이 발생할 가능성이 있다.

일반적으로 비드의 주부는 용이하게 압축되며, 비드의 끝부분은 주부에 비하여 압축되기 어렵다. 그것은 상기 주부는 두개의 연부로 둘러싸여 있으나, 끝부분은 3개의 연부에 의하여 둘러싸여 있기 때문이다.

그리고, 그 끝부분이 볼트구멍 부근에 배치되고 또한, 볼트구멍 방향으로 향해지는 경우에 비드의 끝부분을 압축하는데 요하는 힘보다 큰 힘이 요구된다. 그러나, 비드의 끝부분이 볼트구멍 부근에 배치되고 또한 볼트구멍으로부터 멀어지는 방향으로 향하게되는 경우, 즉 압축력이 주부 측으로부터 부여되는 경우에는 그 끝부분은 비교적 용이하게 압축된다.

본 발명에 있어서 상기 끝부분(14c)는 볼트구멍(Hb1)에서 멀어지는 방향으로 향하여 있으므로, 볼트구멍(Hb1)내의 볼트가 체결되었을 때 끝부분(14c)는 비드의 한가운데 측부터 압축된다. 따라서, 그 끝부분(14c)는 비교적 용이하게 압축된다.

상기 비드부(14a),(14b)의 끝부분(14c),(14c)는 볼트구멍(Hb1)의 지름보다 작은 공간을 상호간에 유지하여 배치되어 있다. 그러나 그 끝부분(14c)는 용이하게 압축 변형하므로 끝부분(14c)를 압축에는 데는 큰 힘을 필요로 하지 않고, 이 때문에 볼트가 조여지면, 공간(15) 부분은 볼트에 의하여 강하게 압축되어 면압을 발생시킨다. 공간(15)가 비드부(14a),(14b) 사이에 형성되어 있어도 공간(15)이 면압을 크게 감소시키는 일은 없다.

만약, 상기 끝부분(14c)가 실린더구멍(Hc) 방향으로 향하고 있지 않다면, 큰 힘이 끝부분(14c)를 압축하는데 필요하게 된다. 따라서, 볼트가 조여졌을 때 큰 면압이 공간(15)에 형성되지 않는다.

제2도에 표시하는 실시 예에서는 비드 끝부분(14c)는 높이 및 폭을 순차 줄이고 있다.

즉, 비드의 방향이 변경된 후 비드의 높이 및 폭이 점차 감소하고 있다. 그러나 제3도 및 미국특허 제5,004,250호에 표시하는 바와 같이 끝부분(14d)의 높이를 순차 줄이면서 점차 그 폭을 넓혀도 좋다. 비드의 끝부분을 이와 같이 구성하여 비드에 부여되는 면압이 끝부분 측으로 이동함에 따라점차 감소하고 또는 분산된다.

제4도 및 제5도는, 본 발명에 관한 가스켓(10)의 다른 실시 예를 표시한다. 이 가스켓(10)은 상기 실시예의 가스켓(10)과 같이, 상측금속판(11´)과 하측금속판(12´)으로 구성된다.

그러나 하측금속판(12´)은 실린더구멍(Hc) 주위에 원형의 연속 비드부분(13´)을 갖는 한편, 상측금속판(11´)은 주비드부분(14a´)과 짧은 부비드부분(14b´)로 이루어지는 불연속비드를 가지며, 이들 비드부(14a´),(14b´)는 볼트구멍(Hb1) 부근에서 중단되거나 불연속하게 된다.

이들 비드부(14a´),(14b´)의 끝부분(14c´)는 볼트구멍(Hb1)에서 멀어지는 방향 즉, 실린더구멍(Hc) 방향으로 구부러지고 있다.

즉, 상기 가스켓(10)에 있어서는 비드(13) 및 비드부(14a),(14b)가 하측금속판(12)에 각각 형성되어 있으나, 가스켓(10´)에 있어서는 비드(13´)가 하측금속판(12´)에 형성되고 비드부(14a´),(14b´)가 상측금속판(11´)에 형성되 있다.

또, 상기 가스켓(10´)에 있어서는, 상측금속판(11´)보다 두꺼운 하측금속판(12´)을 사용하고, 또한 비드부(14a´),(14b´) 각각의 폭보다 비드(13´)의 폭을 좁게하여그 비드(13´)가 비드부(14a´), (14b´) 보다 강한 면압을 발생하도록 형성되 있다.

이와 같이, 가스켓(10´)에 있어서는, 비드(13´)와 비드부(14a´),(14b´)가 별개의 금속판(11´), (12´) 에 형성되어 있으므로 이 비드(13´)및 비드부(14a´),(14b´)상의 면압은, 금속판의 두께를 바꾸어 용이 하게 조정할 수 있다. 또, 면압의 조정은 금속판 또는 비드를 선택하여 용이하게 실시된다. 또한, 볼트 구멍 (Hb1) 부근의 면압은, 비드부(14a´),(14b´)에 의해 조정된다.

본 발명에 있어서, 볼트구멍 방향 또는 그 부근에서 늘어나는 불연속비드는 그 끝부분에 있어서 그 볼트구멍으로부터 멀어지는 방향으로 방향을 바꾼다. 따라서 그 비드의 끝부분은 큰 힘을 부여하지 않더라도 볼트의 체결에 의하여 용이하게 압축 변형될 수 있다.

본 발명에 있어서 비드를 구비한 금속판은, 단일 가스켓으로서 사용해도 좋고, 다른 금속판과 조합하여 금속 적층 가스켓을 형성하여도 좋다.

구체 예를 참조하여 본 발명을 설명하였으나 설명은 예시적인 것이고, 본 발명은 특허 청구의 범위의 기재에 의해서만 한정된다.

상술한 바와 같이, 본 발명인 메탈가스켓에 의하면 실린더구멍을 둘러싸도록 형성된 불연속비드에 있어서 주비드부와 부비드부의 끝부분을, 볼트구멍 부근에서 그 볼트구멍으로부터 멀어지는 방향으로 변향 시켰으므로, 볼트를 체결하였을 때, 그 비드를 볼트구멍에 가까운 주부로부터 끝부분으로 향해 용이하게 압축 변형시킬 수 있고 그 결과, 비드 전체에 균일한 면압을 발생시킬 수 있다.

또, 상기 주비드부와 부비드부의 끝부분을 볼트구멍 직경보다 작은 간격을 상호간에 유지하여 배치하는 것으로 예컨대, 비드가 볼트구멍 부근에서 중단되어도 면압을 실질적으로 계속하여 발생시킬 수 있다.

또한, 비드의 끝부분을 점차 끝이 가늘게되도록 형성하여 공간을 절약할 수 있고, 그 끝부분을 일정위치 가까이 까지 최대한 연결할 수 있다.

또한, 본 발명인 메탈가스켓은 비드부의 끝부분을 볼트구멍에서 멀어지는 방향으로 구부려 형성하는 것만으로도 양호하기 때문에 구조가 간단하고, 용이하며 또한 경제적으로 형성할 수 있다.

Claims (7)

1. 내연기관용 메탈가스켓에 있어서, 복수의 실린더구멍 및 인접하는 실린더 구멍간에 설치된 볼트구멍을 갖는 적어도 1매의 금속판으로 되어 있고, 상기 금속판의 일부분에는 실린더구멍을 둘러싸도록 형성되고, 실린더구멍 간에 위치하는 상기 볼트구멍 부근에서 중단되어 주비드와 부비드부로 나누어진 불연속비드가 설치되고 상기 주비드부와 부비드부의 끝부분이 각각, 상기 볼트구멍 부근에서 그 볼트구멍으로부터 멀어지는 방향으로 변향시켜지고 있는 것을 특징으로 하는 메탈가스켓.
2. 제1항에 있어서, 상기 주비드부의 끝부분과 부비드부의 끝부분을, 상호간에 볼트구멍의 직경보다 작은 간격을 유지하여 위치시킨 것을 특징으로 하는 메탈 가스켓.
3. 제1항에 있어서, 상기 비드부의 끝부분을 높이가 순차 감소하면서 폭끝이 점차로 가늘어지도록 형성한 것을 특징으로 하는 메탈가스켓.
4. 제1항에 있어서, 상기 비드부의 끝부분을, 높이가 순차 감소하면서 폭이 점차로 확대하도록 형성한 것을 특징으로 하는 메탈가스켓.
5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 임의의 금속판이, 상기 불연속비드의 내측에 실린더구멍을 완전히 감싸는 내측비드를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 메탈가스켓.
6. 제5항에 있어서, 상기 불연속비드와 내측비드가 같은 금속판에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 메탈가스켓.
7. 제5항에 있어서, 상기 불연속비드와 내측비드가 별도의 금속판에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 메탈가스켓.

   ※ 참고사항：최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.