CN1072342C

CN1072342C - 密封垫片

Info

Publication number: CN1072342C
Application number: CN96104991A
Authority: CN
Inventors: 小林淳
Original assignee: Nok Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Nok Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-04-16
Filing date: 1996-04-16
Publication date: 2001-10-03
Anticipated expiration: 2016-04-16
Also published as: CN1165928A

Abstract

一种具有下列构造的密封垫片：有着孔(2)和平坦的基准面(1a)的基板(1)；和在上述基板(1)的基准面(1a)的两侧或者一侧上形成的与基板(1)成一整体的阶梯状的对开垫圈，在上述基板(1)的基准面(1a)的两侧或一侧上形成的对开垫圈，为连续的两节或更多节结构的对开垫圈(4A、4B)。

Description

密封垫片

本发明是关于作为密封装置之一的密封垫片。

以往的密封垫片，如图4至图6所示，具有用钢板做成的基板21。在该基板21的外周边，和位于该基板21上的多个的孔22的内周边上，分别设有梯阶状的对开垫圈23和24，它们与基板21成一整体设计。请参照专利公报“特开平4-64778”。

对开垫圈23和24，各自都具有相对于基板21以规定的角度倾斜的斜面部24a，和大致上平行于基板21的平面部24b。

而且，在该密封垫片上，在相互为邻的两个孔22的内周边上设置着的两个对开垫圈24中的一个(图5或图6中左侧的对开垫圈)，向基板21的厚度方向上的一侧(图5或图6中的下侧)突出，而在这同时，其另一个对开垫圈(图5或图6中右侧的对开垫圈)则向基板21的厚度方向上的另一侧(图5或图6中的上侧)突出。也就是说，这两个对开垫圈24，被设置在相互相反的两侧上。

另外，以往的其它的密封垫片，如图7和图8所示，具有用钢板做成的基板41。在该基板41的外周边，和位于该基板41上的孔42的内周边上，分别设有对开垫圈43和44，它们与基板41成一整体设计。请参照实用公开专利公报“实开平5-57514”。对开垫圈43和44，各自都具有相对于基板41以规定的角度倾斜的斜面部43a、44a，和大致上平行于基板41的平面部43b、44b。在该以往的例子中，各对开垫圈43和44，都被设置在基板41的厚度方向上的同一侧(图8中的上侧)。

上述密封垫片，例如作为汽缸盖用密封垫片，使用时被夹持在两个安装部件(例如，发动机汽缸体和汽缸盖)之间。在安装该密封垫片时，各对开垫圈23、24、43和44，被紧紧地安装着，几乎使得其斜面部24a、43a和44a的倾斜角基本上为零。因此，当取下一旦被安装着的密封垫片时，其斜面部24a、43a和44a的倾斜角度并不回复到原来的数值，而是变小了。这样，各对开垫圈23、24、43和44上就产生了塑性变形。因此，即使在安装着密封垫片的情况下，但如果出现了安装部件的变形(如热变形等)这样的事，各个对开垫圈23、24、43和44就不能完全随该安装部件的变形而变形。因此，会出现变得不能确保必要的密封性这样的事。

本发明的目的，是提供一种密封垫片，它提高了其对开垫圈对于安装部件的变形的跟随性，有可能具有优秀的密封性能。

为实现上述目的，本发明的密封垫片，包括有着孔和平坦的基准面的基板，在该基板的基准面的两侧或者一侧上，成一体地形成阶梯状的对开垫圈结构，该对开垫圈结构含有两节或两节以上的对开垫圈。

在本发明的密封垫片上，因为在其基板的基准面的两侧或者一侧上，设有两节或更多节的连续的对开垫圈，所以，这些复数节的对开垫圈的总体的高度，比起以往的只有一节的对开垫圈的高度，就容易设计得高一些。因此，多节的对开垫圈的总体高度比以往的只有一节的对开垫圈的高度要高出一部分，仅仅是这高出的一部分，就有可能使多节的对开垫圈对安装部件的变形的跟随性得到提高。

另外，如果只是考虑提高对开垫圈的跟随性，那么将一节的对开垫圈的斜面部，沿其断面形状的长尺寸方向延长即可以做到。但这样一来，尽管对开垫圈的跟随性得到了提高，但由于其斜面部的基部只有一个，所以在此处会产生应力集中。其结果是，对开垫圈上产生很大的塑性变形。

与此相反，根据本发明的密封垫片，相应于对开垫圈的节数(例如，两节时在两个位置上)，应力被分散。因此，作为对开垫圈总体的塑性变形就比以往的要小。

因此，根据本发明的密封垫片，即使是将复数节的对开垫圈的总体的高度，设计成与以往的只有一节的对开垫圈的高度一样高，其塑性变形也比以往的要小。仅仅是这减少了的塑性变形部分，就有可能使其跟随性得到提高。

从这一观点来看，本发明的密封垫片。也可以看作是在其对开垫圈的一个的斜面部的中间，设置着一个或者多个的平面部。

图面的简单的说明：

图1：本发明的一个实施例中的密封垫片的部分平面图。

图2A：沿图1中的2A-2A线的扩大的剖面图。

图2B：沿图1中的2B-2B线的扩大的剖面图。

图3A：显示本发明的另一个实施例中的密封垫片的，相应于图2A的主要部分剖面图。

图3B：显示图3A的密封垫片的，相应于图2B的主要部分剖面图。

图4：显示现有的密封垫片的部分平面图。

图5：沿图4中的5-5线的扩大的剖面图。

图6：沿图4中的6-6线的扩大的剖面图。

图7：另一个现有的密封垫片的平面图。

图8：沿图7中的8-8线的扩大的剖面图。

实施例的说明：

以下参照图面，说明本发明的实施例。

如图1所示，密封垫片具有用钢板做成的基板1。在该基板1的外侧的周边，和位于该基板1上的复数个的孔2的内侧的周边上，分别设有呈阶梯状的对开垫圈3和4，它们与基板1成一整体设计。在这些对开垫圈3和4之中，被设置在各个孔2的内侧的周边上的对开垫圈4，被设计为与本发明相关的复数节的阶梯状构造(在本实施例中，为两层阶梯的构造)。

如在图2A中将其断面扩大了以后所示，在该图中基板1的基准面1a的左侧，由斜面部4a和平面部4b所组成的第一节的对开垫圈4A，向基板1的厚度方向上的一侧(本图中的上侧)突出。与该第一节的对开垫圈4A相连接的，由斜面部4c和平面部4d所组成的第二节的对开垫圈4B，连续着向基板1的厚度方向上的同一侧(本图中的上侧)突出。对开垫圈3，是被设计在基板1的外周边上的一层构造的对开垫圈。这些对开垫圈3和4，都被设计在基板1的厚度方向上的相同一侧(图2A中的上侧)。

在图1和图2A中，各有一条点划线示出了对开垫圈3的中心线。

在上述密封垫片上，如前面所述，因为在基板1的厚度方向上的一侧上(图2A中的向上方向)，设计着两节连续的对开垫圈4A和4B，所以合计该两节对开垫圈4A和4B各自的高度(t₁和t₂)以后的总体的高度t，就容易设计得比以往的只有一节的对开垫圈的高度要高一些。因此，两个对开垫圈4A和4B的总体上的高度t，就比以往的一个对开垫圈时的高度(t₁或t₂)要高。仅仅是这高出的部分，就有可能使其跟随性得到提高。

另外，在安装密封垫片时产生的应力，在两节的范围上被分散。这样，就不容易出现塑性变形。因此，即使是将两节的对开垫圈4A和4B的总体的高度t，设计成与以往的只有一节的对开垫圈的高度(t₁或t₂)为相同值，其跟随性也有可能得到提高。因此，就能够提高对开垫圈4A和4B对于安装部件的变形的跟随性。进一步，能够使密封垫片的密封性能得到提高。

又，在上述的实施例中，第一节的对开垫圈4A和第二节的对开垫圈4B，如图2A所示，其各自的高度t₁和t₂，以及各自的斜面部4a和4c的长度w₁和w₂，分别是相等的。

但是，如图3A所示，在两个对开垫图4A和4B上，即使将其各自的高度t₁和t₂，以及各自的斜面部的长度w₁和w₂，设计为相互不同的数值也是可以的。在这种时候，如果高度t₁和t₂相对于斜面部4a和4c的长度w₁和w₂的比值(t₁/w₁和t₂/w₂)小的话，对开垫圈4A和4B的刚性就会变小。而如果高度t₁和t₂相对于斜面部4a和4c的长度w₁和w₂的比值(t₁/w₁和t₂/w₂)大的话，则对开垫圈4A和4B的刚性就会变大。因此，就可以将刚性小者用于低面压，而将刚性大者用于高面压，从而分别使用两垫圈4A和4B。因此，就能够提供对应于广泛的面压范围的垫圈样式。

另外，在上述实施例中，只是将设在孔2的内周边上的对开垫圈4，设计为复数节的构造。但是，在这同时，或与之相反，将设在基板1的外周边上的对开垫圈3设计为复数节的结构也是可以的。

一般来说，将哪一个对开垫圈设计为复数节的结构，这取决于要求气密性的程度。在有高气密性要求的部位，需要是复数节的结构。节数不受限制。另外，对开垫圈的平面上的轮廓的形状也不受限制。

本发明的密封垫片，在应用于内燃机时有显著的效果。例如，如果在作为典型的安装部件的汽缸体和汽缸盖之间的接合面上，安装上本发明的密封垫片，燃烧室周围的密封性就变得非常好。该部位的密封达到足够程度的话，燃烧室内部的燃烧气体的利用就会变得完全。

如果密封垫片的基板有弹性的话，就可以将用螺栓紧固住密封垫片时所产生的垫圈的回弹力利用起来，给燃烧室的周边赋予密封功能。这时，可以防止垫圈的疲劳破坏。

特别是，在本发明的密封垫片上，如果在基板的基准面的至少单侧上的，沿厚度方向的一侧上，设计连续的复数节的对开垫圈的话，复数节的对开垫圈的总体的高度，就容易设计得比现有的只有一节的对开垫圈的高度要高一些。而且，安装密封垫片时所产生的应力在复数节的范围上被分散。这样，塑性变形就不容易发生。因此，即使是将复数节的对开垫圈的总体的高度，设计成与以往的只有一层的对开垫圈的高度为一样高，也有可能提高其跟随性。因此，对开垫圈的相对于安装部件的变形的跟随性就能够提高。优良的密封性能就能够得到发挥。

Claims

1．一种密封垫片，它包括：有着孔(2)和平坦的基准面(1a)的基板(1)；其特征在于，在上述基板(1)的基准面(1a)的两侧或者一侧上，成一体地形成阶梯状的对开垫圈结构，该对开垫圈结构含有两节或两节以上的对开垫圈(4A、4B)。

2．根据权利要求1所述的密封垫片，其特征在于：上述两节的对开垫圈(4A、4B)被相连地设置着。

3．根据权利要求1所述的密封垫片，其特征在于：在上述基板(1)的厚度方向的一侧上，设置着上述两节的对开垫圈(4A、4B)。

4．根据权利要求1所述的密封垫片，其特征在于：在上述基板(1)的厚度方向的一侧上，设有上述两节的对开垫圈(4A、4B)；而且，在上述基板(1)的厚度方向的另一侧上，也设有上述两节的对开垫圈(4A、4B)。

5．根据权利要求1所述的密封垫片，其特征在于：上述两层的对开垫圈(4A、4B)的高度(t₁、t₂)，和其斜面部(4a、4c)的长度(w₁、w₂)，分别为相等。

6．根据权利要求1所述的密封垫片，其特征在于：上述两节的对开垫圈(4A、4B)的高度(t₁、t₂)，和其斜面部(4a、4c)的长度(w₁、w₂)，互相不相等。

7．根据权利要求1所述的密封垫片，其特征在于：只是将设在上述孔(2)的内周边上的对开垫圈(4)，设计为两节以上的结构。

8．根据权利要求1所述的密封垫片，其特征在于：将设在上述基板(1)的外周边上的对开垫圈(3)，设计为两节以上的结构。