金屬制密封墊的製作方法

2023-07-30 12:27:31

專利名稱：金屬制密封墊的製作方法
技術領域：
本發明涉及夾持在發動機的氣缸蓋、氣缸體等兩個部件之間進行密封 的金屬制密封墊，更加詳細而言，涉及能夠將作為密封對象的流體的壓力 用於密封表面壓力、從而可發揮優良的密封性能的金屬制密封墊。
背景技術：
氣缸蓋密封墊(氣缸墊)，以被夾持在機動車的發動機的氣缸蓋和氣 缸體之間的狀態，通過氣缸蓋螺釘被緊固，具有對燃燒氣體、油、冷卻水 等流體進行密封的作用。在該氣缸蓋金屬制密封墊中，為了防止在高溫下具有腐蝕性的燃燒氣體進入密封墊的金屬結構板之間，以向氣缸孔用孔側凸的方式配置作為u字形狀的環的護孔環(grommet)、摺疊金屬結構板而成的折回部(例如， 參照專利文獻l)。但是，在配置該護孔環時，將護孔環以夾持金屬結構板的狀態配置在氣缸孔用孔(y歹求:r用穴)的周邊部，從而該護孔環部件與氣缸蓋、 氣缸體直接接觸，形成最內周側的密封線，因此，存在的問題是在近來的 剛性較低、容易受損傷的鋁合金制的發動機部件中，在該密封線的部分會 發生損傷，由於該損傷導緻密封性能降低，無法得到適當的密封性能。另 外，同樣在摺疊構造中，折回部分與氣缸蓋、氣缸體直接接觸，形成最內 周側的密封線，因此存在同樣的問題。專利文獻1:曰本特開2006-132714號公報發明內容本發明是為了解決上述問題而做出的，本發明的目的在於，提供一種 能夠利用作為密封對象的流體的壓力、提高發動機的氣缸筒等的密封對象 孔周圍的密封性能的金屬制密封墊。為了實現上述目的的本發明所涉及的金屬制密封墊，具有兩個以上的 金屬結構板、夾持在兩個部件之間進行密封，在該金屬制密封墊的面向密封對象孔的部分、在兩個金屬結構板之間配設有向外周側凸的u字形狀的 環。根據該構成，當發動機的燃燒氣體等作為密封對象的流體的壓力增高時，進入u字形狀的環內的流體使u字形狀的環張開，將夾持著u字形 狀的環的兩側的金屬結構板向部件方向推壓。因此，不僅作為密封對象的 流體更加難以進入金屬結構板之間，並且能夠將作為密封對象的流體的壓 力用作密封用表面壓力，從而可提高密封性能。在上述金屬制密封墊中，在所述兩個金屬結構板的至少一個上設置密封對象孔側張開的半巻邊(匕'一 K，巻邊、翻邊)，在該半巻邊的內側配設有所述u字形狀的環。設置該半巻邊，則不僅容易配設u字形狀的環， 並且能夠用密封對象孔側的平坦部以比較寬的寬度形成密封線，從而能夠 抑制發動機部件發生損傷、壓痕，還增加了半巻邊的密封功能，進一步提 高密封性能。在上述金屬制密封墊中，在所述半巻邊的密封對象孔側部分配設有向 外側凸的全巻邊。根據該構成，能夠在半巻邊的推壓力上再增加全巻邊的 擠壓力，因此能夠形成推壓力較強的密封線。還有，在上述金屬制密封墊中，在所述u字形狀的環的內側配設密封 環。根據該構成，即便在u字形狀的環的開放側被擠壓時，也能利用金屬 線環等密封環，防止u字形狀的環的開放側被壓潰。因此，能夠避免u字 形狀的環的開放側被壓潰，在密封對象孔側，在u字形狀的環和對該環進行夾持的金屬結構板之間產生間隙，作為密封對象的流體進入該間隙。因 此，能夠進一步提高密封性能。根據本發明的金屬制密封墊，通過將u字形狀的環配設為向外周側凸，在作為密封對象的流體的壓力增高時，1 U字形狀的環內的流體4吏u字形狀的環張開，向部件方向推壓對u字形狀的環進行夾持的兩側的金屬結 構板。因此，不僅作為密封對象的流體更難進入金屬結構板之間，並且能 夠將作為密封對象的流體的壓力用作密封用表面壓力，從而密封表面壓力 增高，能夠提高密封性能。


圖l是表示本發明的第一實施方式的氣缸蓋密封墊的局部剖視圖。圖2是表示本發明的第二實施方式的氣缸蓋密封墊的局部剖視圖。 圖3是表示本發明的第三實施方式的氣缸蓋密封墊的局部剖視圖。 圖4是表示本發明的第四實施方式的氣缸蓋密封墊的局部剖視圖。 圖5是表示本發明的第五實施方式的氣缸蓋密封墊的局部剖視圖。 圖6是表示本發明的第六實施方式的氣缸蓋密封墊的局部剖視圖。 圖7是表示本發明的第七實施方式的氣缸蓋密封墊的局部剖視圖。 符號說明1、 1A~1F氣缸蓋密封墊 2 氣缸孔用孔3 水孔 10、 10A~10F 第一金屬結構板11， 12 半巻邊 13 全巻邊20、 20A~20F 第二金屬結構板21、 22 半巻邊23全巻邊 30 U字形狀的環40第三金屬結構板(副板)50密封環(金屬線環)具體實施方式
以下，參照附圖，以氣缸蓋密封墊為例說明本發明所涉及的金屬制密 封墊的實施方式，。另外，圖1以及圖2是示意說明圖，為了更加易於理 解構成，使板厚、密封對象孔的大小、折回部的大小、巻邊的大小等尺寸 與實物不同，誇張地進行表示。本發明所涉及的實施方式的金屬制密封墊，是被夾持在發動機的氣缸蓋和氣缸體這些發動機部件之間的氣缸蓋密封墊，對氣缸筒的高溫.高壓的 燃燒氣體以及冷卻水通路、冷卻油通路等的冷卻水、冷卻油等流體進行密 封。該氣缸蓋密封墊，具有多個由低碳鋼板、不鏽鋼退火件，不鏽鋼調製 件(彈簧鋼板)等形成的金屬結構板(金屬基板)。另外，與氣缸體等的 發動機部件的形狀相應地，形成氣缸孔用孔(燃燒室用孔)、用於冷卻水、 發動機油的循環的液體孔、緊固氣缸蓋螺釘用的螺釘孔等。如圖1所示，本發明的第一實施方式所涉及的氣缸蓋密封墊1，由兩個金屬結構板IO、 20，和向外周側凸的U字形狀的環30構成。該第一金 屬結構板10和第二金屬結構板20，由不鏽鋼退火件形成，U字形狀的環 30由不鏽鋼彈簧鋼板形成。在氣缸孔用孔2的周緣部，在第一金屬結構板10上，設置氣缸孔用孔 2側張開的半巻邊11，在第二金屬結構板20上，設置氣缸孔用孔2側張開 的半巻邊21。在這兩個半巻邊ll、 21之間，配設在外周側具有圓形部(折 回部)31的U字形狀的環30。另外，同樣在水孔3側，在第一金屬結構 板10上設置水孔3側張開的半巻邊12，在第二金屬結構板20上設置水孔 3側張開的半巻邊22。根據該構成，當發動機的燃燒氣體的壓力增高時，在進入U字形狀的 環30內的燃燒氣體的壓力的作用下在U字形狀的環30張開的方向上作用 有壓力，從而向部件方向推壓對U字形狀的環30進行夾持的兩側的金屬 結構板IO、 20。因此，不僅燃燒氣體難以進入金屬結構板10、 20之間， 並且能夠將燃燒氣體的壓力用作密封用表面壓力，從而提高密封性能。另外，利用半巻邊ll、 21,不僅容易配設U字形狀的環30，並且能 夠用密封對象孔側的比較寬的平坦部形成密封線，從而能夠抑制發動機部 件產生損傷、壓痕。而且，也增加了半巻邊ll、 21的密封功能，從而進一 步提高密封性能。如圖2所示，本發明的第二實施方式的氣缸蓋密封墊1A，由三個金屬 結構板10A、 20A、 40，和向外周側凸的U字形狀的環30構成。在第二實施方式中，在第一實施方式的基礎上在第一金屬結構板10和第二金屬結構 板20之間，夾持第三金屬結構板40。除了該構成以外，與第一實施方式 相同。配設該第三金屬結構板40，則密封墊1A的厚度調整變得容易，因此， 變得容易配設U字形狀的環30。另外，即便不急劇傾斜地設置半巻邊ll、 21也可以，這樣容易調整由半巻邊ll、 21所產生的密封表面壓力。如圖3所示，本發明的第三實施方式的氣缸蓋密封墊1B，由三個金 屬結構板10B、 20B、 40B，和向外周側凸的U字形狀的環30構成。在第 三實施方式中，不像笫二實施方式中那樣在第二金屬結構板20A上設置半 巻邊21，而是將第二金屬結構板20 B在氣缸孔用孔2的周緣部形成為平 坦狀。而且，在第一金屬結構板10B的半巻邊11和第二金屬結構板20 B 的平坦部之間配設U字形狀的環30。除了該構成以外，與第二實施方式相 同。在第三實施方式中，與第二實施方式相比，半巻邊ll為一個，因此能 夠降低密封線的表面壓力。在這些第一 ~第三實施方式的構造中，利用氣體壓力而能產生氣缸孔 用孔表面壓力，但並不會產生高的表面壓力。因此，能夠減少鋁合金制的 發動機部件的在氣缸孔用孔部分的壓痕。進而，因為能夠利用燃燒氣體的 壓力，所以不僅提高了氣體密封能力，而且也提高了隨動性。因此，特別 適用於鋁合金制的頂開式(open deck type )汽油機的情況。如圖4~圖6所示，本發明的笫四 第六實施方式的氣缸蓋密封墊1C、 1D、 1E，分別在第一~第三實施方式的氣缸蓋密封墊1、 1A、 1B的基礎 上，在第一金屬結構板IO、 IOA、 10B的半巻邊ll的氣缸孔用孔2側和第 二金屬結構板20、 20A的半巻邊21的氣缸孔用孔2側，i殳置全巻邊13、 23。利用全巻邊13、 23形成密封表面壓力高的密封線，從而能夠適用於柴 油機等燃燒氣體的壓力較高的發動機。另外，在圖4以及圖5的實施方式中，在第一金屬結構板10C、 10E 和第二金屬結構板20C、 20E這兩方上設置了全巻邊13、 23，但是也可以 只在任何一方上設置從而能夠降低密封表面壓力。這些半巻邊ll、 21、全巻邊13、 23的構成可根據所需的密封表面壓力適當選擇。另外，在上述中， 雖以剖面形狀是圓弧形狀的巻邊來對全巻邊13、 23進行說明，但是，在本 發明中並未特別限定該巻邊的形狀，其剖面形狀可以是圓弧形狀、正弦形 狀、梯形形狀、三角形(山形)形狀等。還有，如圖7所示，在第七實施方式的金屬制密封墊1F中，在第一 實施方式的金屬制密封墊1的基礎上，在U字形狀的環30的內側配設金 屬線環等密封環50。根據該構成，即便在擠壓U字形狀的環的開放側時， 也能夠利用密封環50防止U字形狀的環30的開放側被壓潰。因此，能夠 避免U字形狀的環30的開放側被壓潰，在密封對象孔2側在U字形狀的 環30和對該環30進行夾持的金屬結構板10、 20之間產生間隙從而燃燒氣 體iiA該間隙。因此，能夠進一步提高密封性能。另外，在該U字形狀的環30的內側配設金屬線環等密封環50的構成， 也能在第二~第六實施方式中夠實施，能夠起到和第七實施方式相同的效 果。
權利要求
1.一種金屬制密封墊，其特徵在於，該金屬制密封墊具有兩個以上的金屬結構板、夾持在兩個部件之間進行密封，在該金屬制密封墊的面向密封對象孔的部分、在兩個金屬結構板之間配設有向外周側凸的U字形狀的環。
2. 根據權利要求1所述的金屬制密封墊，其特徵在於，在所述兩個金 屬結構板的至少一個上設置密封對象孔側張開的半巻邊，在該半巻邊的內 側配設有所述U字形狀的環。
3. 根據權利要求2所述的金屬制密封墊，其特徵在於，在所述半巻邊 的密封對象孔側部分配設有向外側凸的全巻邊。
4. 根據權利要求1、 2或3所述的金屬制密封墊，其特徵在於，在所 述U字形狀的環的內側配設有密封環。
全文摘要
本發明提供一種能夠利用作為密封對象的流體的壓力、提高發動機的氣缸筒等的密封對象孔周圍的密封性能的金屬制密封墊。該金屬制密封墊(1)，具有兩個以上的金屬結構板(10、20)、夾持在兩個部件之間進行密封，在該金屬制密封墊(1)的面向密封對象孔(2)的部分、在兩個金屬結構板(10、20)之間配設有向外周側凸的U字形狀的環(30)。進而，在該U字形狀的環(30)的內側設置有密封環。
文檔編號F16J15/08GK101216105SQ20071016053
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月25日 優先權日2007年1月5日
發明者木下裕一 申請人:石川密封墊板有限責任公司