專利名稱：金屬密封墊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于多氣缸發(fā)動機中相對裝配面之間進行密封的金屬密封墊，該金屬密封墊由沿孔形成波紋的一對波紋基板和夾在兩基板間的中間板構成。
在現(xiàn)有技術中，鋁制汽缸蓋和汽缸體等的發(fā)動機結構部件，其重量雖然輕，但由于其剛度低，在發(fā)動機運轉時，兩者間的相對變位有增大的傾向，所以，兩結構部件相對面之間密封的金屬密封墊由彈性金屬板制成。該彈性金屬板上在與汽缸燃燒室、水、油等通路的貫通孔周圍附近形成有波紋。
現(xiàn)有公知的金屬密封墊是由一對波紋基板和夾在該對波紋基板間的中間板構成的，該對波紋基板由形成有波紋的彈性金屬板制成。當把金屬密封墊緊固地夾在汽缸蓋和汽缸體的相對面之間并壓縮成全屈狀態(tài)時，該對波紋基板的各波紋受壓變形，因其變形時的反作用，使兩相對面間的波紋基板和中間板在波紋及其附近處相互強力壓接，從而阻止了通過貫通孔的流體從相對面間漏出，起到密封的作用。中間板備有補償部，在緊固金屬密封墊時，該補償部具有限制二片波紋基板變形的限位功能和吸收兩相對面間間隙不勻整的吸收功能。
上述那樣的金屬密封墊是公知技術，例如，在日本專利公報特開昭62-155374號中，揭示了一種在中間板上設有墊圈的金屬密封墊。在日本專利公報特開昭64-65367號中，揭示了一種在中間板上形成臺階形狀(以下稱為臺階)并設有墊圈的金屬密封墊。在日本專利公報特開昭63-293363號中，揭示了一種在疊層狀中間板之間夾設襯墊并形成臺階的金屬密封墊。另外，在日本專利公報實開平4-66457號中，揭示了一種金屬密封墊，在該金屬密封墊的疊層狀中間板的一方金屬板上形成臺階，在另一方金屬板上由折疊部形成臺階。
這些金屬密封墊，通常是通過板金加工形成中間板上的臺階的。然而在板金加工中，要形成任意高度的臺階或在孔周圍形成完全一樣高度的臺階，在技術上是很困難的。此外，對墊圈型的金屬密封墊緊固在汽缸體與汽缸蓋之間并壓縮為全屈狀態(tài)下，發(fā)動機持續(xù)驅動時，形成墊圈的臺階部、折疊部處于有殘留應力狀態(tài)下受到反復作用的彎曲應力，所以在墊圈部易產(chǎn)生龜裂或塑性變形。
此外，對金屬密封墊來說，用二片或二片以上的金屬板疊層形成中間板的情況下，或夾有襯墊的情況下，已經(jīng)由二片金屬板構成的波紋基板本身也成為產(chǎn)生上述問題的原因。在層疊金屬板的層間易形成間隙，通過金屬密封墊上貫通孔的燃燒氣體等的流體容易通過從該間隙泄漏到金屬密封墊的外部。為了防止流體泄漏，曾考慮過在金屬密封墊的金屬板上涂敷橡膠或樹脂，填補疊層金屬板間的間隙的方案，但該方案的缺點是，隨著橡膠或樹脂層的老化，固定汽缸蓋與汽缸體的螺栓的緊固力也漸漸變小，使密封性能降低。在中間板上形成墊圈的情況下，為了防止密封性能降低及發(fā)生上述的龜裂現(xiàn)象，就要受加工質量要求嚴格且難以實施的彎曲加工的制約；而且臺階的設定和板厚不能無關系的自由設定；用于發(fā)動機時，還受壓縮比和密封墊總板厚的制約，因此，中間板的板厚也受到制約。另外，層疊的金屬板或附屬的零件增加時，必須對每個部件進行設計、制造和質量管理，總體上提高了成本。
現(xiàn)有的金屬密封墊，為了在燃燒室孔的周緣得到補償部，使補償部具有限制二片波紋基板的波紋變形即防止全壓縮功能以及吸收緊固時相對面的不勻整的吸收功能，基本上需要二片中間板?；蛘呤褂靡r墊等的其它構件，或在構成中間板的金屬板的一部分折疊以形成補償部。為此，與上述同樣地，在補償部存在應力、密封等問題，在制造方面也增加工序以及質量管理，其結果使成本提高。
本申請人在日本專利公報特開平8-100859號中提出了一種金屬密封墊，該金屬密封墊改進了中間板的補償部。如圖13所示，該金屬密封墊的夾設在波紋基板51、52間的中間板60是板厚大于波紋基板51、52板厚的金屬板，在中間板60上形成有臺階63和臺階64。臺階63形成在從波紋基板51、52的各波紋53、54靠孔內側的區(qū)域，并朝向一方波紋基板51，其高度低于波紋53。臺階64形成在比臺階63更靠孔內側的區(qū)域，并朝向另一方波紋基板52，其高度大于臺階63的高度，但小于臺階63與波紋54的高度之和。兩臺階間的環(huán)形部成為波紋基板51的限位部，即補償部65。從臺階64更靠孔55側的環(huán)形部即作為波紋基板52的補償部66。
該金屬密封墊不用其它的部件，不需形成折疊部，在容許的范圍內能得到任意厚度的補償部65、66，所以，面壓平衡良好，減少波紋基板51、52的應力變化和作用在補償部65、66上的彎曲應力，以防止波紋53、54的破損和補償部65、66的損壞，防止密封效果的降低而發(fā)揮穩(wěn)定的密封效果。另外，形成在中間板60上的兩補償部65、66起到保護波紋53、54的密封效果，同時，防止波紋53、54的全壓縮而保護波紋，而且在沿燃燒室孔55或燃燒氣體孔的各區(qū)域，通過變更兩補償部65、66的形狀或斷續(xù)地形成兩補償部65、66，并根據(jù)孔間及螺栓的位置關系把兩補償部形成為最適宜的狀態(tài)。
因此，為了實現(xiàn)上述提出的金屬密封墊的目的，本申請人進一步對中間板和各波紋基板的相互構造作了研究，開發(fā)了不需要其它的部件、不形成應力狀態(tài)不良的折疊部、能改善貫通孔周圍的密封性能、減少波紋基板應力變化、防止波紋破損和密封性能降低、具有穩(wěn)定密封效果并且成本低的金屬密封墊。
本發(fā)明的目的，就在于解決上述的課題。是提供一種減少上述各波紋基板的應力變化，防止波紋破損，防止在孔周圍區(qū)域的燃燒氣體等流體從上述波紋基板和中間板之間泄漏，具有穩(wěn)定的密封效果并且成本低的金屬密封墊。該金屬密封墊由帶有波紋的一對波紋基板和作為其間調整板的中間板構成。并通過中間板上兩處形成臺階，使上述臺階和第1波紋基板貼合，在第2波紋基板上設有輔助波紋等措施，予以實現(xiàn)。
本發(fā)明的金屬密封墊有由沿并列孔形成波紋的彈性金屬板構成的第1和第2波紋基板及中間板。中間板安裝在上述波紋對向配置的第1和第2波紋基板之間，其板厚大于第1、第2波紋基板的板厚。在上述中間板上形成有第1限位部和第2限位部。第1限位部由處在上述波紋的內側的區(qū)域，對向第1波紋基板、高度小于上述波紋高度的第1臺階形成；第2限位部由處在上述第1臺階更內側的區(qū)域、對向第2波紋基板、高度大于第1臺階的高度但小于第1臺階的高度與波紋高度之和的第2臺階形成。在上述第2波紋基板上，沿著孔的邊緣部，對向中間板上的上述第2限位部側，形成有輔助波紋。
上述中間板采用較上述波紋基板更軟質的金屬材料制造。
上述輔助波紋是伸向上述孔的方向彎曲成傾斜狀的半波紋；或者，是伸向孔的方向彎曲成階梯狀，且沿著孔的邊緣部具有平面部的半波紋。輔助波紋的高度大致是第2波紋基板上的波紋高度的一半左右。
上述中間板的第1臺階和第2臺階的高度，在上述孔間的第1區(qū)域及離孔間90°的第2區(qū)域均為高區(qū)域；在上述第1區(qū)域和第2區(qū)域之間的第3區(qū)域則為低區(qū)域；在第1區(qū)域和第3區(qū)域之間以及第3區(qū)域和第2區(qū)域之間的過渡區(qū)域，其高度均以平滑曲面形式變化。
上述中間板的第一臺階在上述孔間相互隔開配置，而上述第1波紋基板和第2波紋基板上的波紋可在孔間分別隔置或互相會合形成一個波紋。
在該金屬密封墊中，上述第1波紋基板面向汽缸蓋配置，第2波紋基板面向汽缸體配置。
該金屬密封墊由于在上述第2波紋基板上形成有輔助波紋，因此輔助波紋區(qū)域的面接觸壓提高，防止了高溫氣體向第2波紋基板上的波紋以及第1波紋基板上的波紋侵入，以保護上述波紋，同時能夠補強上述中間板的第2臺階之容易疲勞的孔周圍的突出部。而且，在上述第2波紋基板上設置輔助波紋時，波紋基板上的波紋的尺寸無需加以限制，即能在第2波紋基板上形成輔助波紋。在上述第2波紋基板上所形成的輔助波紋為半波紋，所以可以減低輔助波紋受前述波紋的尺寸制約。
該金屬密封墊，當汽缸蓋和汽缸體通過壓緊螺栓緊固時，隨著上述波紋的撓曲，夾裝在兩者對置裝配面間的上述波紋基板，相對上述中間板逐漸接近貼合，而緊固處于壓縮狀態(tài)下，此時，上述中間板的第1臺階和第2臺階吸收中間板和波紋基板的間隙的不勻整，同時防止上述波紋完全壓縮，使波紋的應力變化減少，而且能夠防止高溫氣體向波紋基板上的波紋侵入，以保護上述波紋。
從而，上述各波紋基板，當和上述中間板各面上相對應的臺階構成的限位部貼合后，其變位量受到限制，不使上述波紋的變形達到被壓垮的完全壓縮程度，波紋的彈性作用得以尚存，也就是保留了吸收汽缸蓋或汽缸體的對向面不平整的吸收功能。
構成上述限位部的上述中間板的臺階的高度，相對中間板的主表面，低于上述波紋基板上的波紋高度，因此，由臺階形成的上述限位部，其剛性高，即使由于緊固而發(fā)生變形，也不會損壞其作為限位部的功能。
該金屬密封墊如前述那樣所構成，在和兩塊波紋基板上的各波紋相貼接的一塊中間板上形成有兩處臺階，由該臺階所形成的限位部，防止對對向一方的波紋基板的波紋被完全壓縮，同時也形成了具有吸收對置裝配面的不勻整功能及保護上述波紋的密封功能之補償部。在中間板上的上述臺階，當處于壓縮狀態(tài)時，中間板和波紋基板之間的間隙被充分吸收，能夠使密封性能提高。
該金屬密封墊，在位于汽缸體側的波紋基板上，沿著孔的邊緣形成有朝向上述中間板的限位部側的輔助波紋，由此能夠補強中間板的第2臺階在孔邊緣的突出部的塑性變形，同時能夠提高中間板和波紋基板之間的密封性和耐久性。而且上述的輔助波紋為半波紋，所以受上述波紋基板上形成的波紋的制約，可以減少到最小限度。
該金屬密封墊由上述波紋基板和被夾于其間的中間板構成。由于中間板的極厚t1為各波紋基板的板厚t2的2倍以上(t1/t2≥2)，約2-4倍(t1/t2≥2-4)，上述中間板的兩側在不同位置彎曲的第1和第2臺階，沿上述波紋形成的臺階高度小于波紋高度，即成為對上述各波紋基板的第1和第2限位部，故使上述波紋的過量壓縮得到限制，能夠防止上述波紋的塑性變形和龜裂的發(fā)生。由于上述限位部的作用，阻斷燃燒氣體流向上述波紋側，保護波紋不受高溫氣體的腐蝕，防止其功能下降。
如上所述，該金屬密封墊僅用一對上述波紋基板和一塊上述中間板即可構成。能夠減少零件件數(shù)，簡化加工工序，僅經(jīng)彎曲和波紋加工即可完成簡單的加工工件形狀。不僅能大幅度降低制造成本，還能提高零件的加工精度，減少累積誤差。上述限位部的高度能容易得到控制，由于層間數(shù)減少，使密封性能提高，能夠提供極大可靠性的產(chǎn)品。
在中間板上所形成的上述限位部，在密封墊組裝時，可以設置在汽缸蓋側、汽缸體側或兩側同時設置。限位部的高度，在前述中間板上可以是均一的高度，也可以根據(jù)情況，使其在沿孔周圍的區(qū)域具有高低?；蛘吒鶕?jù)發(fā)動機的變形，例如，汽缸蓋和汽缸體、或汽缸蓋和排氣歧管之間的裝配的變形以及運轉時由于發(fā)熱和爆發(fā)等的變形，而與其對應地有高有低。
本發(fā)明的金屬密封墊，在中間板上形成限位部而無須采用襯墊等其它部件，不必制作其它部件，也不需要對中間板進行組裝或固定等，能降低成本。另外，由于在中間板上形成上述的限位部，可以避免在組裝或固定等作業(yè)不完善時所出現(xiàn)的問題。同樣，由于在中間板上形成限位部而不需要形成折疊部，且在上述波紋基板的孔側端緣也不需設置折疊部，所以，不需要形成折疊部的制造工序，也就不需要采取防止折疊部上產(chǎn)生龜裂的措施，從而可降低成本。
本發(fā)明的金屬密封墊，由于在中間板的表面上作為限位部的補償部的高度，可以根據(jù)前述波紋設置而任意設定，所以，也可以對作用于兩波紋基板的對向裝配面的面壓平衡作適當?shù)恼{整。另外，由于可以根據(jù)波紋基板的特性不同等狀況，設定波紋基板的應力變化和作用在補償部上的彎曲應力，其結果，可以防止波紋基板的主波紋的損壞及補償部的損壞，從而防止密封效果的降低，以發(fā)揮穩(wěn)定的密封效果。
兩波紋基板分別對向上述中間板的兩面，相對波紋基板具有同樣高度地形成第1臺階和第2臺階，用作一方的波紋基板的第1補償部相對于中間板的一側平面的高度，與用作另一方的波紋基板的第2補償部相對于中間極的另一側平面的高度相同?？梢哉J為，兩補償部對上述力學特性相同的各波紋基板的作用沒有差異。這時，兩波紋基板隨著壓縮過程，應力狀態(tài)均衡良好，其結果，波紋基板的應力變化和作用在中間板的補償部上的彎曲應力，不會只偏向于一方的波紋基板和補償部，而是均等地負擔，這樣，可防止波紋基板的波紋的塑性變形及破損，防止補償部的損壞和密封效果的降低，能發(fā)揮穩(wěn)定的密封效果。
圖1是本發(fā)明金屬密封墊第1實施例的局部平面圖。
圖2是圖1的金屬密封墊的第1波紋基板的孔間區(qū)域的局部放大平面圖。
圖3是圖1的金屬密封墊的中間板的孔間區(qū)域的局部放大平面圖。
圖4是圖1的金屬密封墊的第2波紋基板的孔間區(qū)域的局部放大平面圖。
圖5是圖1的金屬密封墊的孔間區(qū)域的放大A-A剖面圖。
圖6是圖1的金屬密封墊的孔間區(qū)域的放大B-B剖面圖。
圖7是圖1的金屬密封墊的中間板，在制造過程的成型工序中的臺階形狀的剖面圖。
圖8是圖1的金屬密封墊的中間板，在制造過程的成型工序中模壓加工完成后的臺階形狀的剖面圖。
圖9是圖1的金屬密封墊在第1實施例中的第2波紋基板的波紋和輔助波紋的剖面圖。
圖10是圖1的金屬密封墊在第2實施例中的第2波紋基板的波紋和輔助波紋的剖面圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的金屬密封墊的第3實施例之平面圖。
圖12是說明波紋基板和中間板之分解圖。
圖13是現(xiàn)有技術的金屬密封墊的剖面圖。
下面，參照


本發(fā)明金屬密封墊的實施例。該金屬密封墊夾裝在汽缸蓋與汽缸體之間，使其為對置裝配面間進行密封。對應汽缸體上的燃燒室，該金屬密封墊適用于4缸或6缸等多缸發(fā)動機，汽缸孔即燃燒室孔復數(shù)個并列配置。該金屬密封墊在孔的周圍除有螺栓孔外，還有水孔、油孔等各種穿通的孔。在以下說明的各實施例的附圖中，對于相同的構造及具有相同功能的零件、部件，都標以相同的附圖標記，不作重復的說明。
先參照圖1-9，說明本發(fā)明金屬密封墊的第1實施例。
該金屬密封墊是由彈性金屬板形成的第1和第2波紋基板1、2以及板厚比波紋基板1、2厚，且夾裝在波紋基板1、2之間的中間板5層疊而成的三層疊層型密封板。波紋基板1、2和中間板5之間，于燃燒室孔9處在同一位置組裝，其他各種孔也是基本上在同樣的位置穿設著。中間極5的板厚t1以波紋基板1、2的板厚t2的2倍以上(t1/t2≥2)，作為前提，最好設定為2-4倍(t1/t2≥2-4)的厚度。沿波紋基板1、2的燃燒室孔9，加工成和燃燒室孔9大致同心、其斷面為凸形的環(huán)狀波紋3、4。波紋3、4的凸部相對中間板5在同一位置上互相對置層疊。當夾緊時，波紋3、4與中間板的各表面25、26相貼接。
在中間板5上，有由高度為E的第1臺階6構成的第1限位部，圍繞著燃燒室孔9形成一個環(huán)狀。第1臺階6處在和波紋3、4相貼接的表面25、26所示的部位更靠近燃燒室孔9側的區(qū)域，朝向波紋基板1，其高度E較波紋3的高度H低，且小于中間板5的厚度D(H＞E、D＞E)。另外，在中間板5上，有由高度為F的第2臺階7構成的第2限位部，同樣圍繞著燃燒室孔9形成一個環(huán)狀。第2臺階7處比由第1臺階6構成的第1限位部更靠近燃燒室孔9側的區(qū)域，朝向波紋基板2，其高度F較第1臺階的高度E高，但低于第1臺階6的高度E與波紋4的高度H之和(E+H＞F＞E)。
為在中間板5上形成臺階6、7，如圖7所示，在金屬板15上用板金加工得到孔18及沿孔18成隔置狀態(tài)且具有同值深度的臺階16、17。隨后，將金屬板15再次進行模壓加工，如圖8所示，形成臺階6、7，將其進行熱處理，制成中間板5。結果，在中間板5上形成了第1限位部和第2限位部。由第1臺階6構成的第1限位部作為對波紋基板1的波紋3的補償部；由第2臺階7構成的第2限位部作為對波紋基板2的波紋4的補償部。金屬密封墊在緊固前的自由狀態(tài)下，中間板5的第2限位部和波紋基板1之間形成間隙S。
波紋基板1面對汽缸蓋配置，波紋基板2面對汽缸體配置。如圖2所示，波紋基板1的波紋3在孔9間互相會合而形成一個波紋。如圖3所示，中間板5的第1臺階6在孔9間互相分隔配置。如圖4所示，波紋基板2的波紋4在孔9間互相會合而形成一個波紋。或者，未在圖中示出，波紋基板1、2的波紋3、4也可以在孔9間分別隔置。
在波紋基板2上，沿著孔9的邊緣部形成有對向中間板5的第2限位部側的輔助波紋8。本發(fā)明的金屬密封墊在前述構成中，就是以形成輔助波紋8為特征。在第1實施例中，如圖9所示，輔助波紋8是伸向孔9的方向上，在折點11彎曲成傾斜狀而形成的半波紋。輔助波紋8的高度h大致取波紋基板2的波紋4的高度H的一半。從而，輔助波紋8受緊固時，最初是以其頂端的邊緣部10相對中間板5的第1限位部的面貼接，呈園形線接觸，能提高密封性。
金屬密封墊設置在汽缸蓋和汽缸體的對向面間，當用螺栓緊固的時候，波紋基板1、2的波紋3、4由于彈性變形，逐漸對中間板5接近而貼接。
相對于波紋基板1，由中間板5的第1臺階6所構成的第1限位部，能限制貼接后的變位量，防止波紋3被完全壓縮，起到了維持作為波紋3功能的作用。構成限位部的第1臺階6的高度E，小于相對中間板5的表面2 5的波紋3的高度，所以第1限位部本身的剛性高，伴隨著緊固，即使有變形發(fā)生，也不會損害其作為第1限位部的功能。由于第1限位部能夠防止波紋3的完全壓縮狀態(tài)，因此能確保良好的密封性，同時使波紋基板1的應力振幅變小，不致在第1限位部發(fā)生大的彎曲應力及應力振幅。其結果，在波紋基板1上不會發(fā)生龜裂或塑性變形。而且，第1限位部在密封墊受緊固時，還具有吸收存在于汽缸蓋對向面的不勻整之功能。
相對于波紋基板1，由中間板5的第1臺階6所構成的第1限位部，能限制貼接后的變位量，防止波紋3被完全壓縮，起到了維持作為波紋3功能的作用。構成限位部的第1臺階6的高度E，小于相對中間板5的表面2 5的波紋3的高度，所以第1限位部本身的剛性高，伴隨著緊固，即使有變形發(fā)生，也不會損害其作為第1限位部的功能。由于第1限位部能夠防止波紋3的完全壓縮狀態(tài)，因此能確保良好的密封性，同時使波紋基板1的應力振幅變小，不致在第1限位部發(fā)生大的彎曲應力及應力振幅。其結果，在波紋基板1上不會發(fā)生龜裂或塑性變形。而且，第1限位部在密封墊受緊固時，還具有吸收存在于汽缸蓋對向面的不勻整之功能。
相對于波紋基板2，由中間板5的第2臺階7所構成的第2限位部，能限制貼接后的變位量，防止波紋4完全壓縮，起到了維持作為波紋4功能的作用。構成限位部的第2臺階7的高度F，小于相對中間板5的表面2 6的波紋4的高度，所以第1限位部本身的剛性高，伴隨著緊固，即使有變形發(fā)生，也不會損害其作為第2限位部的功能。由于第2限位部能夠防止波紋4的完全壓縮狀態(tài)，因此能確保良好的密封性，同時使波紋基板2的應力振幅變小，不致在第2限位部發(fā)生大的彎曲應力及應力振幅。其結果，在波紋基板2上不會發(fā)生龜裂或塑性變形。而且，第2限位部在密封墊受緊固時，還具有吸收存在于汽缸體對向面的不勻整之功能。
中間板5是由比波紋基板1、2更為軟質的金屬材料制成，例如，波紋基板1、2由SUS301制作，則作為調整板的中間板5用SECC(軟鋼板)制作。
如圖1 2所示，在形成波紋基板1、2的彈性金屬板的表面上，涂覆耐熱性及耐油性的非金屬材料，例如，涂覆10-50μm左右的厚度，以避免汽缸蓋對汽缸體處在金屬對金屬的接觸狀態(tài)，確保作為金屬密封墊的耐腐蝕性、耐久性及其強度。例如，對波紋基板1、2的表里兩面涂覆上具有耐熱性及耐油性的氟橡膠19，再在氟橡膠19上涂覆丙烯酸硅酮類樹脂20。此外，在波紋基板1、2的表面上涂覆了非金屬材料，即使波紋基板1、2在機械加工時表面存在有凹凸之處，也能覆蓋該凹凸不平，以充分發(fā)揮密封功能。
下面，參照附圖10，對本發(fā)明的金屬密封墊的第2實施例加以說明。
第2實施例和第1實施例比較，除輔助波紋的形狀不同以外，有相同的結構及功能，因此，對同一部分注以同一符號，不作重復說明。第2實施例中，在波紋基板2上所形成的輔助波紋8是沿波紋基板2的孔9的邊緣部向中間板5的第2限位部側延伸形成的。在第2實施例中，輔助波紋8是通過伸出孔9的方向上，在折點11彎曲呈傾斜狀，再在靠近孔9側的折點12彎曲，經(jīng)兩處彎曲成階梯狀，形成了沿著孔9的邊緣部為平面部13的半波紋。輔助波紋8的高度h，大致為波紋基板2的波紋中的高度H的一半左右。從而，在緊固波紋基板2時，相對中間板5的第2限位部的面，輔助波紋8的平面部13就最先貼接，降低了由于波紋基板2引起中間板5的損傷。
下面，參照附圖11，說明本發(fā)明金屬密封墊的第3實施例。
形成在中間板5上的第1臺階6和第2臺階7，其高度在孔9間的第1區(qū)域21和第2區(qū)域22為高區(qū)域，除此以外的中間區(qū)域，即第3區(qū)域23為低區(qū)域。第2區(qū)域22是垂直于通過各孔中心O的中心軸線X且通過孔中心O的的軸線Y上的區(qū)域，即是從孔9間離開90°的區(qū)域。在第1區(qū)域21和第3區(qū)域23之間以及第3區(qū)域23和第2區(qū)域22之間的過渡區(qū)域24，其高度以平滑的曲面形式變化。例如，在中間板5上所形成的第1臺階6和第2臺階7的高度，在區(qū)域21及區(qū)域22中為60μm，在區(qū)域23中約為30μm。
原則上，離固定汽缸體和汽缸蓋的螺栓的緊固位置遠的區(qū)域，臺階的高度高一些。第1臺階6和第2臺階7的這些高度的變化，具有使其和波紋基板1、2的波紋3、4的面接觸壓均等的功能。根據(jù)情況不同，也可以是第1臺階6和第2臺階7的高度，在孔9間的區(qū)域21為高區(qū)域，孔9間以外的區(qū)域為低區(qū)域。
本發(fā)明的金屬密封墊，如上所述，在中間板上形成的第1和第2限位部，象以上實施例那樣是沿孔為連續(xù)設置的構造。然而，并不限于此，根據(jù)情況，在中間板上形成的第1和第2限位部也可以是沿孔部分的或斷續(xù)的形成(未在附圖中示出)。
權利要求
1.一種金屬密封墊，具有第1、第2波紋基板和中間板；該第1、第2波紋基板分別由沿并列孔形成有波紋的彈性金屬板構成；該中間板夾設在上述波紋對向配置的上述第1、第2波紋基板之間，且板厚大于第1、第2波紋基板的板厚，其特征在于，在上述中間板上有由第1臺階形成的第1限位部和由第2臺階形成的第2限位部；第1臺階位于上述波紋靠內側的區(qū)域，朝向第1波紋基板，其高度小于上述波紋的高度；第2臺階位于第1臺階更靠內側的區(qū)域，朝向第2波紋基板，其高度大于第1臺階的高度，但小于第1臺階的高度與上述波紋的高度之和；在上述第2波紋基板上形成有輔助波紋，該輔助波紋沿著上述孔的周邊并朝向中間板的第2限位部側。
2.如權利要求1所述的金屬密封墊，其特征在于，上述輔助波紋為伸向孔的方向上，彎曲成傾斜狀的半波紋。
3.如權利要求1所述的金屬密封墊，其特征在于，上述輔助波紋為伸向孔的方向上，彎曲成階梯狀，且沿孔的邊緣部為平面部的半波紋。
4.如權利要求1所述的金屬密封墊，其特征在于，上述輔助波紋的高度，大致為第2波紋基板上的波紋高度的一半左右。
5.如權利要求1所述的金屬密封墊，其特征在于，上述中間板的第1臺階和第2臺階的高度，在孔間的第1區(qū)域和上述孔間相離90°的第2區(qū)域為高區(qū)域；在第1區(qū)域和第2區(qū)域的中間的第3區(qū)域為低區(qū)域；在第1區(qū)域和第3區(qū)域之間以及第3區(qū)域和第2區(qū)域之間的過渡區(qū)域其高度以平滑曲面形式變化。
6.如權利要求1所述的金屬密封墊，其特征在于，上述中間板的第1臺階在孔間相互隔開配置。
7.如權利要求1所述的金屬密封墊，其特征在于，上述第1和第2波紋基板上的波紋，在孔間分別隔置或相互會合形成一個波紋。
8.如權利要求1所述的金屬密封墊，其特征在于，上述第1波紋基板面向汽缸蓋配置，上述第2波紋基板面向汽缸體配置。
全文摘要
本發(fā)明由帶有波紋的一對波紋基板及帶有第1和第2臺階的中間板構成，在一方的波紋基板上形式有輔助波紋，以防止波紋完全壓縮，同時提高其密封性。金屬密封墊由沿孔帶有波紋的第1和第2波紋基板及兩者間的中間板構成。在中間板上，形成有沿孔在波紋內側區(qū)域對向第1波紋基板增高的第1臺階和對向第2波紋基板增高的第2臺階。在第2波紋基板上，形成有向第2臺階延伸的輔助波紋，輔助波紋貼接于中間板，提高面接觸壓，防止高溫氣體向第1和第2波紋基板的各波紋泄漏，防止中間板的第2臺階的突出部的塑性變形。
文檔編號F02F11/00GK1151492SQ9612000
公開日1997年6月11日 申請日期1996年10月7日 優(yōu)先權日1995年10月9日
發(fā)明者高田和邦, 植村浩, 三浦正彥, 新保善一, 中田和哉 申請人:日本密封墊株式會社, 豐田自動車株式會社