CN101216105A - 金属制密封垫 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够利用作为密封对象的流体的压力、提高发动机的气缸筒等的密封对象孔周围的密封性能的金属制密封垫。该金属制密封垫(1)，具有两个以上的金属结构板(10、20)、夹持在两个部件之间进行密封，在该金属制密封垫(1)的面向密封对象孔(2)的部分、在两个金属结构板(10、20)之间配设有向外周侧凸的U字形状的环(30)。进而，在该U字形状的环(30)的内侧设置有密封环。
Description
技术领域
本发明涉及夹持在发动机的气缸盖、气缸体等两个部件之间进行密封的金属制密封垫，更加详细而言，涉及能够将作为密封对象的流体的压力用于密封表面压力、从而可发挥优良的密封性能的金属制密封垫。
背景技术
气缸盖密封垫(气缸垫)，以被夹持在机动车的发动机的气缸盖和气缸体之间的状态，通过气缸盖螺钉被紧固，具有对燃烧气体、油、冷却水等流体进行密封的作用。
在该气缸盖金属制密封垫中，为了防止在高温下具有腐蚀性的燃烧气体进入密封垫的金属结构板之间，以向气缸孔用孔侧凸的方式配置作为U字形状的环的护孔环(grommet)、折叠金属结构板而成的折回部(例如，参照专利文献1)。
但是，在配置该护孔环时，将护孔环以夹持金属结构板的状态配置在气缸孔用孔(シリンダボァ用穴)的周边部，从而该护孔环部件与气缸盖、气缸体直接接触，形成最内周侧的密封线，因此，存在的问题是在近来的刚性较低、容易受损伤的铝合金制的发动机部件中，在该密封线的部分会发生损伤，由于该损伤导致密封性能降低，无法得到适当的密封性能。另外，同样在折叠构造中，折回部分与气缸盖、气缸体直接接触，形成最内周侧的密封线，因此存在同样的问题。
专利文献1：日本特开2006-132714号公报
发明内容
本发明是为了解决上述问题而做出的，本发明的目的在于，提供一种能够利用作为密封对象的流体的压力、提高发动机的气缸筒等的密封对象孔周围的密封性能的金属制密封垫。
为了实现上述目的的本发明所涉及的金属制密封垫，具有两个以上的金属结构板、夹持在两个部件之间进行密封，在该金属制密封垫的面向密封对象孔的部分、在两个金属结构板之间配设有向外周侧凸的U字形状的环。根据该构成，当发动机的燃烧气体等作为密封对象的流体的压力增高时，进入U字形状的环内的流体使U字形状的环张开，将夹持着U字形状的环的两侧的金属结构板向部件方向推压。因此，不仅作为密封对象的流体更加难以进入金属结构板之间，并且能够将作为密封对象的流体的压力用作密封用表面压力，从而可提高密封性能。
在上述金属制密封垫中，在所述两个金属结构板的至少一个上设置密封对象孔侧张开的半卷边(ビ一ド，卷边、翻边)，在该半卷边的内侧配设有所述U字形状的环。设置该半卷边，则不仅容易配设U字形状的环，并且能够用密封对象孔侧的平坦部以比较宽的宽度形成密封线，从而能够抑制发动机部件发生损伤、压痕，还增加了半卷边的密封功能，进一步提高密封性能。
在上述金属制密封垫中，在所述半卷边的密封对象孔侧部分配设有向外侧凸的全卷边。根据该构成，能够在半卷边的推压力上再增加全卷边的挤压力，因此能够形成推压力较强的密封线。
还有，在上述金属制密封垫中，在所述U字形状的环的内侧配设密封环。根据该构成，即便在U字形状的环的开放侧被挤压时，也能利用金属线环等密封环，防止U字形状的环的开放侧被压溃。因此，能够避免U字形状的环的开放侧被压溃，在密封对象孔侧，在U字形状的环和对该环进行夹持的金属结构板之间产生间隙，作为密封对象的流体进入该间隙。因此，能够进一步提高密封性能。
根据本发明的金属制密封垫，通过将U字形状的环配设为向外周侧凸，在作为密封对象的流体的压力增高时，进入U字形状的环内的流体使U字形状的环张开，向部件方向推压对U字形状的环进行夹持的两侧的金属结构板。因此，不仅作为密封对象的流体更难进入金属结构板之间，并且能够将作为密封对象的流体的压力用作密封用表面压力，从而密封表面压力增高，能够提高密封性能。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的气缸盖密封垫的局部剖视图。
图2是表示本发明的第二实施方式的气缸盖密封垫的局部剖视图。
图3是表示本发明的第三实施方式的气缸盖密封垫的局部剖视图。
图4是表示本发明的第四实施方式的气缸盖密封垫的局部剖视图。
图5是表示本发明的第五实施方式的气缸盖密封垫的局部剖视图。
图6是表示本发明的第六实施方式的气缸盖密封垫的局部剖视图。
图7是表示本发明的第七实施方式的气缸盖密封垫的局部剖视图。
符号说明
1、1A～1F 气缸盖密封垫 2 气缸孔用孔
3 水孔 10、10A～10F 第一金属结构板
11，12 半卷边 13 全卷边
20、20A～20F 第二金属结构板
21、22 半卷边
23 全卷边 30 U字形状的环
40 第三金属结构板(副板) 50 密封环(金属线环)
具体实施方式
以下，参照附图，以气缸盖密封垫为例说明本发明所涉及的金属制密封垫的实施方式，。另外，图1以及图2是示意说明图，为了更加易于理解构成，使板厚、密封对象孔的大小、折回部的大小、卷边的大小等尺寸与实物不同，夸张地进行表示。
本发明所涉及的实施方式的金属制密封垫，是被夹持在发动机的气缸盖和气缸体这些发动机部件之间的气缸盖密封垫，对气缸筒的高温·高压的燃烧气体以及冷却水通路、冷却油通路等的冷却水、冷却油等流体进行密封。
该气缸盖密封垫，具有多个由低碳钢板、不锈钢退火件，不锈钢调制件(弹簧钢板)等形成的金属结构板(金属基板)。另外，与气缸体等的发动机部件的形状相应地，形成气缸孔用孔(燃烧室用孔)、用于冷却水、发动机油的循环的液体孔、紧固气缸盖螺钉用的螺钉孔等。
如图1所示，本发明的第一实施方式所涉及的气缸盖密封垫1，由两个金属结构板10、20，和向外周侧凸的U字形状的环30构成。该第一金属结构板10和第二金属结构板20，由不锈钢退火件形成，U字形状的环30由不锈钢弹簧钢板形成。
在气缸孔用孔2的周缘部，在第一金属结构板10上，设置气缸孔用孔2侧张开的半卷边11，在第二金属结构板20上，设置气缸孔用孔2侧张开的半卷边21。在这两个半卷边11、21之间，配设在外周侧具有圆形部(折回部)31的U字形状的环30。另外，同样在水孔3侧，在第一金属结构板10上设置水孔3侧张开的半卷边12，在第二金属结构板20上设置水孔3侧张开的半卷边22。
根据该构成，当发动机的燃烧气体的压力增高时，在进入U字形状的环30内的燃烧气体的压力的作用下在U字形状的环30张开的方向上作用有压力，从而向部件方向推压对U字形状的环30进行夹持的两侧的金属结构板10、20。因此，不仅燃烧气体难以进入金属结构板10、20之间，并且能够将燃烧气体的压力用作密封用表面压力，从而提高密封性能。
另外，利用半卷边11、21，不仅容易配设U字形状的环30，并且能够用密封对象孔侧的比较宽的平坦部形成密封线，从而能够抑制发动机部件产生损伤、压痕。而且，也增加了半卷边11、21的密封功能，从而进一步提高密封性能。
如图2所示，本发明的第二实施方式的气缸盖密封垫1A，由三个金属结构板10A、20A、40，和向外周侧凸的U字形状的环30构成。在第二实施方式中，在第一实施方式的基础上在第一金属结构板10和第二金属结构板20之间，夹持第三金属结构板40。除了该构成以外，与第一实施方式相同。
配设该第三金属结构板40，则密封垫1A的厚度调整变得容易，因此，变得容易配设U字形状的环30。另外，即便不急剧倾斜地设置半卷边11、21也可以，这样容易调整由半卷边11、21所产生的密封表面压力。
如图3所示，本发明的第三实施方式的气缸盖密封垫1B，由：三个金属结构板10B、20B、40B，和向外周侧凸的U字形状的环30构成。在第三实施方式中，不像第二实施方式中那样在第二金属结构板20A上设置半卷边21，而是将第二金属结构板20B在气缸孔用孔2的周缘部形成为平坦状。而且，在第一金属结构板10B的半卷边11和第二金属结构板20B的平坦部之间配设U字形状的环30。除了该构成以外，与第二实施方式相同。在第三实施方式中，与第二实施方式相比，半卷边11为一个，因此能够降低密封线的表面压力。
在这些第一～第三实施方式的构造中，利用气体压力而能产生气缸孔用孔表面压力，但并不会产生高的表面压力。因此，能够减少铝合金制的发动机部件的在气缸孔用孔部分的压痕。进而，因为能够利用燃烧气体的压力，所以不仅提高了气体密封能力，而且也提高了随动性。因此，特别适用于铝合金制的顶开式(open deck type)汽油机的情况。
如图4～图6所示，本发明的第四～第六实施方式的气缸盖密封垫1C、1D、1E，分别在第一～第三实施方式的气缸盖密封垫1、1A、1B的基础上，在第一金属结构板10、10A、10B的半卷边11的气缸孔用孔2侧和第二金属结构板20、20A的半卷边21的气缸孔用孔2侧，设置全卷边13、23。利用全卷边13、23形成密封表面压力高的密封线，从而能够适用于柴油机等燃烧气体的压力较高的发动机。
另外，在图4以及图5的实施方式中，在第一金属结构板10C、10E和第二金属结构板20C、20E这两方上设置了全卷边13、23，但是也可以只在任何一方上设置从而能够降低密封表面压力。这些半卷边11、21、全卷边13、23的构成可根据所需的密封表面压力适当选择。另外，在上述中，虽以剖面形状是圆弧形状的卷边来对全卷边13、23进行说明，但是，在本发明中并未特别限定该卷边的形状，其剖面形状可以是圆弧形状、正弦形状、梯形形状、三角形(山形)形状等。
还有，如图7所示，在第七实施方式的金属制密封垫1F中，在第一实施方式的金属制密封垫1的基础上，在U字形状的环30的内侧配设金属线环等密封环50。根据该构成，即便在挤压U字形状的环的开放侧时，也能够利用密封环50防止U字形状的环30的开放侧被压溃。因此，能够避免U字形状的环30的开放侧被压溃，在密封对象孔2侧在U字形状的环30和对该环30进行夹持的金属结构板10、20之间产生间隙从而燃烧气体进入该间隙。因此，能够进一步提高密封性能。
另外，在该U字形状的环30的内侧配设金属线环等密封环50的构成，也能在第二～第六实施方式中够实施，能够起到和第七实施方式相同的效果。
Claims (4)
1.一种金属制密封垫，其特征在于，该金属制密封垫具有两个以上的金属结构板、夹持在两个部件之间进行密封，在该金属制密封垫的面向密封对象孔的部分、在两个金属结构板之间配设有向外周侧凸的U字形状的环。
2.根据权利要求1所述的金属制密封垫，其特征在于，在所述两个金属结构板的至少一个上设置密封对象孔侧张开的半卷边，在该半卷边的内侧配设有所述U字形状的环。
3.根据权利要求2所述的金属制密封垫，其特征在于，在所述半卷边的密封对象孔侧部分配设有向外侧凸的全卷边。
4.根据权利要求1、2或3所述的金属制密封垫，其特征在于，在所述U字形状的环的内侧配设有密封环。
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