專利名稱：平墊片、尤其是汽缸蓋墊片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括墊片板的平墊片，該墊片板包括用于密封由機(jī)器 部件的密封表面(例如氣缸蓋和發(fā)動(dòng)機(jī)本體的密封表面)限定的密封 間隙的多個(gè)通道開口，其中該墊片板包括至少一個(gè)第一片狀金屬層， 該第一片狀金屬層在其至少一側(cè)上具有至少一個(gè)隆起部分，該隆起部 分在平墊片的平面圖中伸長，并包括設(shè)置用于壓在機(jī)器部件的至少一 個(gè)密封表面上的冠部，并且其中該隆起部分具有由第一片狀金屬層形 成的伸長的基部本體，構(gòu)造所述基部本體的材料及其橫截面構(gòu)造使得 基部本體耐壓和耐蠕變，并且因此在平墊片的安裝期間以及在機(jī)器的工作期間出現(xiàn)的最大載荷下，在其至少第一縱向部分中，并優(yōu)選地在 基部本體的整個(gè)長度或者幾乎整個(gè)長度上在高度上不可變形。
背景技術(shù)：
從DE—10324667 — A1以及從該文獻(xiàn)中涉及的EP — 0485693 — B1已知以汽缸蓋墊片的形式的這種平墊片。下面，盡管本發(fā)明的主題也可以是其它類型的平墊片，例如排氣 集管墊片，但是在汽缸蓋墊片的基礎(chǔ)上討論本發(fā)明。EP-0485693-B1中描述的汽缸蓋墊片包括單件式金屬墊片板，其設(shè) 計(jì)基于以下考慮；對于汽缸蓋墊片的功能，發(fā)動(dòng)機(jī)本體(曲軸箱)和 氣缸蓋不能看作絕對剛性的部件；而且氣缸蓋螺栓的緊固和燃燒室中 改變的氣體壓力導(dǎo)致這些發(fā)動(dòng)機(jī)部件的彎曲，即在長期運(yùn)行中，這導(dǎo) 致由發(fā)動(dòng)機(jī)部件的密封表面限定并容納汽缸蓋墊片的密封間隙不保持 薄的平面平行板的形狀。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)本體和氣缸蓋的 局部不同的熱膨脹(這也出現(xiàn)在燃燒室的軸向方向上)，而且，這兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)部件在它們的密封表面處以及鄰接這些密封表面的區(qū)域中的 局部不同的部件剛度(由于發(fā)動(dòng)機(jī)部件中的凹口和空腔)在發(fā)動(dòng)機(jī)工 作時(shí)影響限定密封間隙的發(fā)動(dòng)機(jī)部件的密封表面的表面形狀。現(xiàn)在，EP — 0485693 — B1中的汽缸蓋墊片的墊片板的設(shè)計(jì)基于使汽缸蓋墊片 的墊片板的形狀適應(yīng)對密封處理有效的區(qū)域中的發(fā)動(dòng)機(jī)部件的密封表 面的表面形狀的基本思想，所述密封處理例如在緊固氣缸蓋螺栓之后， 即在汽缸蓋墊片的安裝之后發(fā)生的密封處理，并且發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)維持 密封所需要的部件的彈性變形不允許發(fā)生在汽缸蓋墊片處或汽缸蓋墊 片中，而是發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)部件(發(fā)動(dòng)機(jī)本體和氣缸蓋)上或發(fā)動(dòng)機(jī)部 件(發(fā)動(dòng)機(jī)本體和氣缸蓋)中，使得汽缸蓋墊片的墊片板可由穩(wěn)定的， 即當(dāng)緊固氣缸蓋螺栓時(shí)和發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間厚度不可變形的材料制成。自然地，汽缸蓋墊片的設(shè)計(jì)的基本概念不排除墊片板設(shè)置有涂層， 該涂層用作例如所謂的微密封處理，并能夠適合于發(fā)動(dòng)機(jī)部件的密封 表面的表面粗糙度；這種涂層可以是合成材料的或者可以是另一材料 的涂層，例如它也可以由金屬組成?，F(xiàn)在，存在使用汽缸蓋墊片情況，其中結(jié)合可看作剛性的墊片板 的上述類型的汽缸蓋墊片不導(dǎo)致最佳結(jié)果；在結(jié)合所謂的鏈箱的往復(fù) 活塞內(nèi)燃機(jī)的情況中，鏈箱經(jīng)常由鄰接發(fā)動(dòng)機(jī)本體的鏈箱下部件和鄰 接氣缸蓋的鏈箱上部件形成，從而兩個(gè)部件的一個(gè)也可以形成在相鄰 部件上，即發(fā)動(dòng)機(jī)本體或氣缸蓋上；這樣，密封間隙由發(fā)動(dòng)機(jī)本體、 氣缸蓋和至少一個(gè)鏈箱部件限定。如果鏈箱的空腔也將由汽缸蓋墊片 完全地或部分地密封，則它也在制造為分離的部件的鏈箱部件的至少 一部分上延伸。然而，通常出現(xiàn)的情況是，作為制造公差的結(jié)果，制 造為分離的部件并面對汽缸蓋墊片的鏈箱部件的密封表面在其組裝之 后不精確地與發(fā)動(dòng)機(jī)本體或氣缸蓋的相鄰密封表面齊平，使得將由汽 缸蓋墊片密封的密封間隙在鏈箱部件和發(fā)動(dòng)機(jī)本體或汽缸蓋之間的接 合處具有臺階狀加寬或變窄，并只能夠通過包括剛性墊片板的汽缸蓋墊片艱難地密封，如果例如制造公差導(dǎo)致密封間隙在鏈箱附近比發(fā)動(dòng)機(jī)本體和氣缸蓋之間更窄， 一方面，包括剛性墊片板的汽缸蓋墊片能 夠在汽缸蓋墊片和發(fā)動(dòng)機(jī)本體之間導(dǎo)致特定表面壓力，另一方面，在 位于發(fā)動(dòng)機(jī)本體和氣缸蓋之間的密封間隙的那部分中的汽缸蓋至少在 某些位置不足以在所有工作情況下產(chǎn)生可靠的密封效果。如果上述類 型的汽缸蓋墊片具有多個(gè)比較接近的相鄰?fù)ǖ篱_口，該通道開口通過 彼此抵靠或者彼此并入的汽缸蓋墊片的多個(gè)大致條帶狀或線性隆起部 分，相對彼此并相對環(huán)境密封，則由汽缸蓋墊片和發(fā)動(dòng)機(jī)部件的密封 表面組成的系統(tǒng)有時(shí)可在這種區(qū)域中被靜態(tài)指定，并導(dǎo)致不足的密封 效果。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)本體密封表面的永久變形能夠發(fā)生在氣缸蓋螺栓 接合在其中的發(fā)動(dòng)機(jī)本體的這些區(qū)域中，并且這同樣能夠產(chǎn)生問題， 尤其是當(dāng)更換汽缸蓋墊片時(shí)，當(dāng)使用包括剛性墊片板的互換密封件時(shí)。借助在DE—10324667 — A1中描述的汽缸蓋墊片，可消除或者至 少減少這些問題，即其中在如DE—10324667 — A1中公開的上述類型 的密封件的情況下，基部本體或多個(gè)基部本體也具有縱向部分，在安 裝密封件以及在其工作中時(shí)出現(xiàn)的載荷下，該縱向部分可以以塑性的 方式，也可能是小程度彈性的方式在高度上可變形，由于基部本體在 這種縱向部分中加工成不同尺寸和/或具有與在高度上不可變形的縱 向部分不同的橫截面，或者由于基部本體在高度上可變形的縱向部分 中具有與在高度上不可變形的縱向部分中不同的材料屬性。結(jié)果，DE一10324667 — A1中描述的汽缸蓋墊片能夠適合于發(fā)動(dòng)機(jī)部件的密封表 面的表面形狀在選定區(qū)域中改變，當(dāng)緊固汽缸蓋螺栓時(shí)，即當(dāng)安裝汽 缸蓋墊片時(shí)，和/或在發(fā)動(dòng)機(jī)的第一次預(yù)熱期間，也可能在發(fā)動(dòng)機(jī)工 作的初始階段期間可發(fā)生的改變；而且，如果必要，這種汽缸蓋墊片 就位以補(bǔ)償制造公差并適合于發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，尤其當(dāng)安裝替代密封件 時(shí)導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)部件的密封表面的長期改變。從現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)的上述討論中，非常明顯的是，如果其間夾有 這種汽缸蓋墊片的發(fā)動(dòng)機(jī)部件在墊片板的隆起部分的區(qū)域中具有總體 的部件彈性，該墊片板使得在不考慮局部不同的熱膨脹和燃燒室中改8變的氣體壓力的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)部件的密封表面總是至少以發(fā)動(dòng)機(jī)工 作時(shí)密封過程所需要的特定表面壓力壓在汽缸蓋墊片上，即當(dāng)墊片板 在其兩側(cè)上設(shè)置有用于密封功能的隆起部分時(shí)，壓在隆起部分的冠部 上，或者當(dāng)所述墊片板只在其一側(cè)上設(shè)置有這種隆起部分時(shí)，壓在隆 起部分的冠部以及與隆起部分相對的墊片板的表面部分上，則在此描 述的已知汽缸蓋墊片只能夠可靠地實(shí)現(xiàn)它們的密封功能。然而，現(xiàn)在已顯示出所討論的類型的平墊板具有可操作空間，其中機(jī)械部件不在有必要在這種平墊片的幫助下實(shí)現(xiàn)可靠密封的每個(gè)點(diǎn) 處具有必需的部件彈性。發(fā)明內(nèi)容結(jié)果，本發(fā)明的目的是提供一種上述類型的平墊片，例如特別地在DE—10324667 — A1中公開的平墊片，即使平墊片將夾在其間的機(jī) 械部件不具有必需的部件彈性，以在平墊片就位時(shí)在墊片板的隆起部 分位于其間的這些區(qū)域或者這些區(qū)域的一部分中提供可靠的機(jī)器的功能，它也能夠可靠地實(shí)現(xiàn)其密封功能。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案的基本概念，該目的偏離帶有支撐隆起部 分的已知的至少基本耐壓的單層平墊片的原理，該支撐隆起部分即使 在機(jī)器的工作期間也在高度上不可變形，或者最多只在某些部分中以 基本彈性方式在高度上可略微變形，并且提出通過至少一個(gè)第二片狀 金屬層補(bǔ)充已知平墊片的墊片板，該第二片狀金屬層具有至少一個(gè)巻 邊，該巻邊在第一片狀金屬層的隆起部分或多個(gè)隆起部分(如在平墊 板的平面圖中看到的)的區(qū)域中能夠在高度上以彈性復(fù)原的方式變形， 使得隆起部分和巻邊一起形成平墊片的厚度彈性區(qū)域。尤其是在汽缸蓋墊片的情況下，在機(jī)器的工作期間，即當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī) 工作時(shí)，能夠發(fā)生平墊片和平墊片夾在其間的機(jī)器部件(尤其是，發(fā) 動(dòng)機(jī)本體和汽缸蓋)的密封表面之間的滑動(dòng)移動(dòng)，也就是說平行于平墊片限定的平面的相對移動(dòng)，這也能夠?qū)е缕綁|片的磨損。由于在高 度上不可變形，所以根據(jù)本發(fā)明的平墊片的基部本體或多個(gè)基部本體 的特征不排除在機(jī)器的工作期間基部本體的高度或厚度通過摩擦磨損 而減小。即使根據(jù)本發(fā)明的平墊片的優(yōu)選實(shí)施例是基部本體或多個(gè)基部本 體在平墊片的安裝期間和機(jī)器的工作中出現(xiàn)的最大載荷下總的來說在 高度上不可變形那些平墊片，根據(jù)本發(fā)明的平墊片的基部本體在其材 料和橫截面方面可形成為使得在平墊片就位時(shí)和機(jī)器的工作期間出現(xiàn)最高特定表面壓力的那些區(qū)域中以塑性方式變形，或者各處變形到輕 微的程度，即使變形到不同程度。結(jié)果，將理解的是，至少基本耐壓 和耐蠕變，并且因此在工作情況下在高度上不可變形的基部本體或基 部本體部分也包括其高度(在一些情況下總體來說均勻的)在工作情況下由于塑性變形而略微減小的基部本體或基部本體部分，即一方面變形量局部不同，且另一方面最多變形50微米，并且較好地最多變形 20微米，以及有利地變形相當(dāng)小的量，即最多10微米。就此而論，指出本發(fā)明的重要特征將從以下事實(shí)看出根據(jù)本發(fā) 明的平墊片的基部本體或多個(gè)基部本體在機(jī)器的工作期間出現(xiàn)的動(dòng)態(tài) 載荷下至少在其區(qū)域中，但是優(yōu)選地在每個(gè)地方在其高度上不可彈性 變形。從而，必須考慮到，沒有金屬物體可看作絕對剛性的，而是， 總是存在不可避免的，盡管是極微小的彈性變形特性和同樣可能的塑 性變形特性；因此，本發(fā)明的限定不應(yīng)排除這種不可避免的變形特性。第二片狀金屬層能夠在整個(gè)墊片板或者只有其一部分上延伸，在 后一種情況下，多個(gè)第二片狀金屬層也可以設(shè)置有巻邊，該巻邊在第 一片狀金屬層上方或下方布置成彼此靠近(盡管可能彼此間隔開)。 自然地，如果機(jī)器部件的部件彈性在某些位置足夠，但是在其他位置 不夠，則它也足以只對機(jī)器部件的部件彈性不夠的基部本體或多個(gè)基 部本體的隆起部分或多個(gè)隆起部分或縱向部分或多個(gè)縱向部分提供這種巻邊或者多個(gè)這種巻邊。本發(fā)明所述的這類平墊片當(dāng)然可以包括常規(guī)意義上的墊片板，然 而同樣地，它也可能提供隆起部分和巻邊設(shè)置在其上的多個(gè)平墊片的 段，并且通過連接腹板等將密封件的段相互連接，從而形成骨架狀結(jié) 構(gòu)。即使前述討論涉及根據(jù)本發(fā)明的平墊片，該平墊片具有帶有冠部 的伸長的隆起部分，該冠部被設(shè)置用于壓在機(jī)器部件的至少一個(gè)密封 表面上，從這明確說明可理解到，不是當(dāng)平墊片就位時(shí)被擠壓的墊片 板的所有區(qū)域都必須具有這種伸長的隆起部分的形狀。根據(jù)本發(fā)明的平墊片可以具有一個(gè)或多個(gè)前述基部本體，該基部 本體可以彼此分開，或者以單件的方式彼此連接。在根據(jù)本發(fā)明的平墊片的優(yōu)選實(shí)施例中，第一片狀金屬層的隆起 部分或多個(gè)隆起部分，和第二片狀金屬層的巻邊或多個(gè)巻邊用來密封 在墊片板中的一個(gè)或多個(gè)通道開口的周圍；然而，可能與巻邊或多個(gè) 巻邊一起的該隆起部分或多個(gè)隆起部分至少就位時(shí)也能夠具有純粹的 支撐元件的功能，當(dāng)平墊片就位時(shí)，依靠它們防止了其中一個(gè)機(jī)器部 件或兩個(gè)機(jī)器部件的表面扭曲，或者至少在后者的某些區(qū)域內(nèi)最小化 表面扭曲，如可期望例如在用于多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋的情況下在氣缸 蓋的縱向末端附近。利用根據(jù)本發(fā)明的平墊片，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)提出的目的，而且也可 以獲得進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)尤其是在汽缸蓋墊片的情況下，但是通常也在 其它平墊片的情況下，例如排氣集管墊片，發(fā)動(dòng)機(jī)制造商對將由平墊 片密封的密封間隙指定了一定寬幅(寬度)。而且，在金屬平墊片的 情況下，經(jīng)常期望在將被密封的通道開口周圍提供環(huán)繞所述通道開口 的環(huán)狀密封元件，這通過以下實(shí)現(xiàn)片狀金屬層在該通道開口的邊緣周圍升高，即與通道開口相鄰的片狀金屬層的邊界區(qū)域向后折疊在自 身上，以便在通道開口周圍在平墊片和將所述墊片容納在其間的機(jī)器部件的密封表面之間產(chǎn)生增大的擠壓作用。然而，現(xiàn)在在例如EP — 0485693 — B1或DE10324667—A1中所述的單層金屬平墊片的情況下， 給定的超過1.5毫米的密封間隙寬度需要片狀金屬層的厚度大到使得 通過沖壓過程在該片狀金屬層中產(chǎn)生的巻邊，例如DE—10324667 — A1 中示出并說明的矩形巻邊形式的基部本體，由于給定的安裝厚度而必 須具有這種高度，結(jié)果出于技術(shù)原因，平墊片中可用空間的寬度，例 如兩個(gè)相鄰?fù)ǖ篱_口之間的空間的寬度對于由此形成的巻邊的寬度是 不夠的。由于第二片狀金屬層設(shè)置用于根據(jù)本發(fā)明的平墊片，則即使 對于密封間隙的較大寬度，比根據(jù)EP — 0485693 —Bl和DE—10324667 一A1已知的汽缸蓋墊片更薄的金屬片可用于設(shè)置有基部本體或多個(gè)基 部本體的第一片狀金屬層，結(jié)果，較小寬度的巻邊可在根據(jù)本發(fā)明的 平墊片的兩個(gè)片狀金屬層中產(chǎn)生，即在第二片狀金屬層中形成在高度 上彈性的巻邊，并在第一片狀金屬層中形成至少在高度上大致不可變 形的形成基座本體的矩形巻邊。而且，根據(jù)本發(fā)明的平墊片的第一片 狀金屬層的較小片厚度使得可能在要被密封的通道開口周圍將該第一 片狀金屬層折疊在自身上，用來形成密封元件，而不會由此導(dǎo)致平墊 片的總厚度在該區(qū)域中對于為密封間隙指定的寬度來說太大。由于在根據(jù)本發(fā)明的平墊片中，期望在平墊片就位時(shí)承受擠壓力 的第一片狀金屬層的所有那些區(qū)域不應(yīng)當(dāng)在高度上可變形，至少不應(yīng) 當(dāng)在高度上顯著地可變形，而第二片狀金屬層的巻邊或多個(gè)巻邊應(yīng)當(dāng) 能夠在高度上以彈性復(fù)原的方式變形，將推薦的實(shí)施例是第一片狀金 屬層的片厚大于第二片狀金屬層的片厚的那些實(shí)施例。對于第二片狀金屬層，由具有彈性屬性的高強(qiáng)度鋼(下面稱為彈 簧鋼片)構(gòu)成的金屬片將是優(yōu)選的，但是第二片狀金屬層也可使用另 一鋼片，例如由于借助激光使它受到熱處理，而使它只在巻邊區(qū)域中 具有彈性復(fù)原屬性。為了使根據(jù)本發(fā)明的平墊片中的基部本體或多個(gè)基部本體能夠通 過形成第一片狀金屬層的過程生產(chǎn)，并且使基部本體具有所需穩(wěn)定性， 根據(jù)本發(fā)明的平墊片的優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，由于所述基部本體由 片狀金屬層沖壓出，所以第一片狀金屬層由可容易地加工的鋼組成， 它在基部本體區(qū)域中被冷加工。第二片狀金屬層的巻邊或多個(gè)巻邊可以是所謂的完整巻邊或者所 謂的半巻邊，從而該完整巻邊具有大致圓弧形式的橫截面，而半巻邊 大致為具有與層的平面傾斜走向的區(qū)域的臺階或分支的形狀。為了使根據(jù)本發(fā)明的平墊片的承載區(qū)域，即在平墊片就位時(shí)受壓 的那些區(qū)域，能盡可能適合限定密封間隙的機(jī)器部件的密封表面，有 利的是，隆起部分的冠部或多個(gè)隆起部分的冠部沿著在平墊片的安裝 之前形成的隆起部分具有至少與將由平墊片密封并在平墊片夾在機(jī)器 部件的密封表面之間時(shí)導(dǎo)致的密封間隙的外形大致一致的高度輪廓。然后，首要的是，如果在根據(jù)本發(fā)明的平墊片的情況下，我們關(guān) 注汽缸蓋墊片，可取的是墊片板至少在至少一個(gè)隆起部分的冠部的區(qū) 域中設(shè)置有合成材料的涂層，從而所述涂層為例如適合于防止由機(jī)器 部件的密封表面或多個(gè)機(jī)器部件的密封表面的表面粗糙度所導(dǎo)致的泄 漏的涂層。


從下面根據(jù)本發(fā)明的平墊片的多個(gè)特別有利的實(shí)施例的描述和附 圖說明將清楚本發(fā)明的其他特征、細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)；在附圖中圖1示出了汽缸蓋墊片形式的根據(jù)本發(fā)明的平墊片的示意性平面圖；圖2是對應(yīng)于線2 — 2的穿過該汽缸蓋墊片的一部分的剖視圖； 圖3是第二實(shí)施例的對應(yīng)于圖2的簡圖；圖4是圖3中所示實(shí)施例的變型，其中墊片板的兩個(gè)片狀金屬層示出為彼此間隔開以便提高簡圖的清晰度，及圖5至7是三個(gè)另外的實(shí)施例，僅僅以剖視圖形式示出與本發(fā)明 相關(guān)的平墊片的區(qū)域。
具體實(shí)施方式
在根據(jù)圖1所示的本發(fā)明的汽缸蓋墊片的平面圖中，只有該汽缸 蓋墊片的墊片板的兩個(gè)片狀金屬層的上部可見，并且該片狀金屬層是 設(shè)置有由片狀金屬層形成的基部本體的片狀金屬層。該汽缸蓋墊片具有整體用IO表示的墊片板，其中形成燃燒室開口 12，用于氣缸蓋螺栓進(jìn)入的螺栓孔14，用于加壓油通過的油孔16，用 于返回油的油孔18，以及用于冷卻劑通過的各種水孔20。如從圖1和2中清楚看到的那樣，墊片板10包括較大片厚的第一 片狀金屬層22，和較小片厚的第二片狀金屬層24，該第二片狀金屬層 緊緊地靠在第一片狀金屬層22的下表面上。該第一片狀金屬層22由 鋼片組成，該鋼片可通過沖壓過程形成并延在整個(gè)墊片板IO上延伸。 實(shí)心的圓形燃燒室密封元件26經(jīng)例如在圖1中不可見的腹板28連接 到第一片狀金屬層22，每個(gè)燃燒室密封元件都包圍燃燒室開口 12中的 一個(gè)；這些燃燒室密封元件26由耐壓鐵構(gòu)成，并且其厚度使得當(dāng)汽缸 蓋墊片夾在氣缸蓋和發(fā)動(dòng)機(jī)本體之間時(shí)，最高的特定表面壓力(每單 位面積的壓縮力)將出現(xiàn)在燃燒室密封元件26的區(qū)域中的燃燒室開口 12的周圍。具有大致U形橫截面的墊木狀(skid-like)基部本體30由第一片 狀金屬層22利用沖壓方法形成，這些本體形成伸長的隆起部分32，該 隆起部分在實(shí)際的第一片狀金屬層22上方突出并包括平的冠部32a， 當(dāng)汽缸蓋墊片就位時(shí)，該冠部壓在氣缸蓋或發(fā)動(dòng)機(jī)本體的密封表面上。 該基部本體30包括與冠部32a相對的凹槽32b。第一片狀金屬層22的材料在形成隆起部分32的過程及其固有的 凹槽32b的沖壓過程中被冷加工，并且基部本體30的橫截面的尺寸被 設(shè)計(jì)成使得，通過考慮第一片狀金屬層22的材料的剛度，作為結(jié)果的 基部本體30的區(qū)域中的隆起部分32是耐壓并且耐蠕變的，從而在汽 缸蓋墊片的安裝期間以及發(fā)動(dòng)機(jī)工作中出現(xiàn)的最大壓力載荷下，在基 部本體30的長度的至少大部分上在高度上不可變形。第二片狀金屬層24由彈簧剛金屬片組成，并至少在一個(gè)或多個(gè)基 部本體30的該區(qū)域中，并且優(yōu)選地在所有基部本體30的該區(qū)域中設(shè) 置有巻邊24a，這些巻邊為所謂的完整巻邊(full bead)，它們沿著基 部本體30延伸并橋接其中的凹槽32b，從而巻邊腳(bead feet)(它表 示巻邊并入片狀金屬層的相鄰平坦區(qū)域中的巻邊的兩個(gè)橫向邊緣)支 撐在凹槽32b的兩側(cè)上的第一片狀金屬層22上。從而，巻邊的頂點(diǎn)面 對隆起部分32的冠部32a。以與第一片狀金屬層22類似的方式，第二片狀金屬層24能夠在 整個(gè)墊片板10上延伸，并在第一片狀金屬層22設(shè)置有從其形成的基 部本體30的每一個(gè)點(diǎn)處具有巻邊24a。然而，在單個(gè)第二片狀金屬層 24處，這可以由這種第二片狀金屬層的多個(gè)相互間隔的段取代，這些 段在第一片狀金屬層22上彼此緊鄰地布置，并且彼此間隔開或者通過 腹板相互連接。而且，可想到的情況是巻邊24a或者第二片狀金屬層的 一區(qū)域不分配給所有基部本體30。圖1和2中假定，當(dāng)汽缸蓋墊片就位時(shí)，隆起部分32的冠部32a 靠在氣缸蓋的密封表面上，并且?guī)嗊?4a靠在發(fā)動(dòng)機(jī)本體的密封表面 上。然而，根據(jù)氣缸蓋和發(fā)動(dòng)機(jī)本體的材料，如果巻邊24a靠在氣缸 蓋的密封表面上并且冠部32a靠在發(fā)動(dòng)機(jī)本體的密封表面上，則可能是有利的。這將是圖3中所示的變型的情況。在圖3中，使用和圖2中 同樣的圖標(biāo)記，除了圖3中所示實(shí)施例的燃燒室密封元件的圖標(biāo)記26' 之外，其中已經(jīng)通過形成第一片狀金屬層22的過程獲得該燃燒室密封 元件26'，即其中第一片狀金屬層22環(huán)繞燃燒室開口 12的邊緣區(qū)域已 經(jīng)向后折疊在自身上，然后通過如可從圖3理解到的壓力成型過程加 工成形?，F(xiàn)在，如可從圖1中看到的那樣，這可以解釋為盡管只有單個(gè)基 部本體30己經(jīng)由第一片狀金屬層22形成，但是這個(gè)所述本體形成單 個(gè)封閉的，但是部分分支的線性通道；然而，根據(jù)另一解釋，該第一 片狀金屬層22設(shè)置有多個(gè)基部本體30，它們并入到彼此中，即其冠部 32a形成不間斷的大致線性的密封表面，該密封表面在某些位置處分 支。在每種情況中，所有油孔16、 18與部分螺栓孔14一起由基部本 體或基部本體部分以封閉的方式包圍，而當(dāng)汽缸蓋墊片就位時(shí)，水孔 20被封閉在燃燒室密封元件26和基部本體30或基部本體部分之間(并 且自然也在發(fā)動(dòng)機(jī)本體和氣缸蓋的密封表面之間)。在圖4中，除了僅僅示意性表示的燃燒室密封元件的圖標(biāo)記26" 之外，使用和圖3中相同的圖標(biāo)記。在圖4中，與實(shí)際發(fā)生的情況相 反，第二片狀金屬層24示出為與第一片狀金屬層22間隔開，從而使 得在圖中能清楚地描述下述細(xì)節(jié)在圖4中所述的實(shí)施例中，第一片 狀金屬層22在其兩側(cè)上的合成材料40和42的各自的涂層，而第二片 狀金屬層24只在其一側(cè)上設(shè)置有涂層44，即在位于墊片板10的其中 一個(gè)外表面上的那側(cè)上。這些涂層可以是單層或多層涂層，用于這些 涂層的材料例如通常用于金屬汽缸蓋墊片的片狀金屬層的涂層的材 料。這種涂層可用來提供所謂的微密封效果，以便使氣缸蓋和發(fā)動(dòng)機(jī) 本體的密封表面的表面粗糙度變大。然而，在多層金屬平墊片的情況 下，涂層也可用來在平墊片內(nèi)部中相鄰的片狀金屬層之間提供更好的 密封。最后，這種涂層也能夠用作防腐蝕裝置或者形成滑動(dòng)層，以便 在機(jī)器工作時(shí)防止平墊片與將所述平墊片包括在其中間的機(jī)器部件的16密封表面之間的摩擦磨損。與圖1和2中使用的相同的圖標(biāo)記用于圖5到7，盡管它們分別增 大了 100、 200禾口 300。在圖5中所示的實(shí)施例中，第二片狀金屬層124的完整巻邊124a 接合在基部本體130的凹槽132b中，從而尺寸關(guān)系設(shè)計(jì)成使得通過在 垂直方向上預(yù)加載巻邊124a，巻邊124a的頂點(diǎn)壓在基部或者凹槽132b 的底部上，而當(dāng)汽缸蓋墊片就位時(shí)，巻邊124a的兩個(gè)巻邊腳壓在發(fā)動(dòng) 機(jī)本體的密封表面或氣缸蓋上。在根據(jù)圖6的實(shí)施例中，所謂的半巻邊224a形成在第二片狀金屬 層224中，當(dāng)汽缸蓋墊片就位時(shí)，該巻邊支撐在基部本體230的冠部 232a上。圖7中示出的實(shí)施例與根據(jù)圖6的實(shí)施例的不同之處僅在于，用 完整巻邊324a代替半巻邊224a，其冠部支撐在基部本體330的冠部 332a上。
權(quán)利要求
1.一種平墊片，包括墊片板，該墊片板結(jié)合有用于密封由機(jī)器部件的密封表面界定的密封間隙的多個(gè)通道開口，其中該墊片板具有至少一個(gè)第一片狀金屬層，所述至少一個(gè)第一片狀金屬層在其至少一側(cè)上包括至少一個(gè)隆起部分，所述至少一個(gè)隆起部分在所述平墊片的平面圖中伸長并包括冠部，該冠部在所述平墊片夾在所述機(jī)器部件的所述密封表面之間時(shí)受到壓縮力，并且其中該隆起部分具有由所述第一片狀金屬層形成的伸長基部本體，所述基部本體的材料以這樣的方式構(gòu)成并且使其橫截面以這樣的方式構(gòu)造使得所述基部本體是無彈性的，并且至少基本上耐壓和耐蠕變，并且因此在所述平墊片的安裝期間以及機(jī)器的工作期間出現(xiàn)的最大載荷下，在所述基部本體的至少第一縱向部分中在高度上不可變形，其特征在于，該墊片板具有至少一個(gè)第二片狀金屬層，所述至少一個(gè)第二片狀金屬層在所述基部本體的區(qū)域中包括卷邊，該卷邊能夠在其高度方面以彈性復(fù)原的方式變形，使得所述隆起部分和所述卷邊一起形成所述平墊片的厚度彈性區(qū)域。
2. 如權(quán)利要求i所述的平墊片，其特征在于，所述第一片狀金屬 層的片厚大于所述第二片狀金屬層的片厚。
3. 如權(quán)利要求i所述的平墊片，其特征在于，該第二片狀金屬層 是由具有彈性屬性的高強(qiáng)度鋼構(gòu)成的片狀金屬層。
4. 如權(quán)利要求l所述的平墊片，其特征在于，該第一片狀金屬層 由可變形的鋼構(gòu)成，由于所述基部本體從所述第一片狀金屬層沖壓而 成，所以該可變形的鋼在基部本體區(qū)域中被冷加工。
5. 如權(quán)利要求l所述的平墊片，其特征在于，該第二片狀金屬層 在整個(gè)墊片板上延伸。
6. 如權(quán)利要求l所述的平墊片，其特征在于，該巻邊為完整巻邊 的形式。
7. 如權(quán)利要求l所述的平墊片，其特征在于，所述冠部具有沿著 在安裝所述平墊片之前形成的所述隆起部分的高度輪廓，該高度輪廓 至少大致與將由所述平墊片密封的并且在所述平墊片夾在所述機(jī)器部 件的密封表面之間時(shí)導(dǎo)致的密封間隙的外形一致。
8. 如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的平墊片，其特征在于， 所述第二片狀金屬層布置在所述第一片狀金屬層的與所述隆起部分的 所述冠部相對的那側(cè)上。
9. 如權(quán)利要求8所述的平墊片，其特征在于，呈完整巻邊形式的 所述巻邊沿離開所述第一片狀金屬層的方向突出，并且具有巻邊腳， 在所述平墊片的平面圖中，所述巻邊腳位于所述基部本體外部的所述 基部本體的兩側(cè)上。
10. 如權(quán)利要求8所述的平墊片，其特征在于，所述第一片狀金 屬層在其與所述隆起部分的所述冠部相對的那側(cè)上包括所述基部本體 的區(qū)域中的凹槽，呈完整巻邊形式的所述巻邊以這樣的方式接合在所 述凹槽中，使得當(dāng)所述平墊片就位并受到擠壓時(shí)，所述巻邊的凸出側(cè) 壓在所述凹槽的底部上，并且在所述平墊片的平面圖中，所述巻邊的 巻邊腳位于所述凹槽外部的所述凹槽的兩側(cè)上。
11. 如權(quán)利要求1至7中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的平墊片，其特征在 于，所述第二片狀金屬層布置在所述隆起部分位于其上的所述第一片 狀金屬層的那側(cè)上，并且當(dāng)所述平墊片就位并受到擠壓時(shí)，所述巻邊 支撐在所述隆起部分的所述冠部上。
12. 如權(quán)利要求ll所述的平墊片，其特征在于，當(dāng)所述平墊片就 位并受到擠壓時(shí)，呈完整巻邊形式的所述巻邊的凸出側(cè)支撐在所述隆 起部分的所述冠部上。
13. 如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的平墊片，其特征在于，該 墊片板在其每個(gè)點(diǎn)處具有最多兩個(gè)片狀金屬層。
14. 如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的平墊片，其特征在于，該 墊片板至少在所述至少一個(gè)隆起部分的冠部的區(qū)域中設(shè)置有涂層。
15. 如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的平墊片，其特征在于，該 平墊片為汽缸蓋墊片的形式。
16. 如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的平墊片，其特征在于，所 述巻邊沿著所述基部本體在其整個(gè)長度上延伸。
17. 如權(quán)利要求16所述的平墊片，其特征在于，每個(gè)基部本體都 設(shè)置有在其整個(gè)長度上延伸的巻邊。
18. 如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的平墊片，其特征在于，該 基部本體完全包圍一通道幵口或者一起包圍多個(gè)通道幵口。
19. 如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的平墊片，其特征在于， 該基部本體和與之相關(guān)的所述巻邊形成密封系統(tǒng)，該密封系統(tǒng)相對于 所述通道開口沿徑向方向以第一密封系統(tǒng)的形式包圍所述通道開口。
20. 如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的平墊片，其特征在于， 該第二片狀金屬層在所述平墊片的安裝期間出現(xiàn)的和在機(jī)器的工作中發(fā)生的最大載荷下不能以塑性形式變形。
21.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的平墊片，其特征在于， 該平墊片是汽缸蓋墊片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有墊片板的平墊片，該墊片板具有多個(gè)通道。所述墊片板包括至少一個(gè)第一片狀金屬層，該第一片狀金屬層至少在一側(cè)上具有至少一個(gè)伸長隆起部分，該隆起部分帶有由片狀金屬層形成的伸長基部。在墊片安裝期間和機(jī)器工作中出現(xiàn)的最大應(yīng)力下，所述基部在至少第一縱向部分中在其高度方面是穩(wěn)定的。本發(fā)明的目的是對于平墊片將插入其間的機(jī)器部件密封表面不具有可靠密封所需的部件彈性的情況提供平墊片。該平墊片的特征在于，墊片板具有至少一個(gè)第二片狀金屬層，它在基部的區(qū)域中具有在高度上有彈性的卷邊，該卷邊與基部一起形成平墊片的厚度彈性區(qū)域。
文檔編號F02F11/00GK101258346SQ200680014740
公開日2008年9月3日 申請日期2006年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月28日
發(fā)明者烏爾里?！ぞS爾茲, 彼得·申克, 托比亞斯·格魯勒 申請人:愛爾鈴克鈴爾股份公司