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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verbindung mehrerer laminierter
dünner Metallplatten miteinander und insbesondere auf eine
Verbindungsstruktur aus Metallplatten, die geeignet auf eine Metalldichtung
anwendbar ist, die durch Laminieren mehrerer Metallplatten, die
aus einer oder aus mehreren Basisplatten und Unterplatten und dergleichen
bestehen, gebildet ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In
einer Metalldichtung, die durch Laminieren mehrerer Metallplatten
gebildet ist, umfasst eine Verbindungsstruktur zum Verbinden von
allen oder von einigen der mehreren laminierten Metallplatten miteinander
eine herkömmliche Struktur, die beispielsweise in
JP10-235440A (im
Folgenden als Patentschrift 1 bezeichnet) offenbart ist. In dieser
Struktur sind laminierte Metallplatten in der Weise miteinander
verbunden, dass in einem Verbindungsabschnitt die laminierten Metallplatten
längs zweier voneinander unabhängiger Hauptschnittlinien
geschnitten werden, um mit zwei Linien geschnitten zu werden, und
ein Metallabschnitt zwischen den beiden Hauptschnittlinien gezogen
und nach außen gestülpt wird, damit er in Laminierungsrichtung
(Dickenrichtung) vorsteht, wodurch ein Vorsprungsabschnitt gebildet wird,
so dass der Metallabschnitt eine gestufte Differenz schaffen kann,
die größer als eine Dicke der laminierten Platten
ist. Außerdem werden beim Schneiden die Platten mit einem
größeren Spielraum in Bezug auf eine Form als
gewöhnlich ausgestanzt, um auf einer Schnittoberfläche
viele Grate zu erzeugen, und/oder es wird eine Materialeigenschaft
mit hoher Härte genutzt, um die Grate mehr als die Schnittoberfläche
nach dem Schneiden zu verbreitern, außerdem gelangen ausgestanzte
Abschnitte auf Grund der verbreiterten Grate miteinander in Eingriff
und können nicht in ein ausgestanztes Loch zurückkehren,
so dass die Metallplatten verriegelt gehalten werden können.
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Im
Stand der Technik wird hierbei eine Metalldichtung mit einem vorspringendem
Abschnitt in ihrem äußeren Umfang geschaffen,
so dass sich ein Teil der Metalldichtung außerhalb einer
Verbindungsoberfläche eines Motors, an der die Metalldichtung montiert
ist, befindet und eine Verbindungsstelle in diesem vorspringenden
Abschnitt festgelegt ist, um eine Verbindung zu schaffen. Wenn jedoch
ein Motor eine geringere Größe besitzt und höher
entwickelt ist und wenn für ihn eine Technologie einer
nassen Zylinderlaufbuchse oder einer offenen Motorblockoberseite
in einem Zylinderblock als ein Kühlungsverfahren gegen
eine hohe Temperatur übernommen wird und wenn ferner eine
Gegenmaßnahme gegen die Senkung einer Tragespannung, die
um ein Brennkammerloch erzeugt wird, ergriffen wird, kommt zunehmend
eine Dichtung in Gebrauch, die die Tragespannung durch Installieren
von mehr Unterlegplatten um das Brennkammerloch erhöht.
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Angesichts
dieser Umstände ist das obige Verbindungsverfahren verwendet
worden, wenn mehrere Metallplatten, die eine Dichtung bilden, in
einem Bereich, in dem eine Wasserkanalöffnung um das Brennkammerloch
vorgesehen ist, miteinander verbunden werden. Patentschrift 1:
JP10-235440 A .
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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(VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDES
PROBLEM)
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Das
obige herkömmliche Verbindungsverfahren besitzt zwar kein
Problem, wenn es verwendet wird, wenn eine Verbindungsstelle außerhalb
einer Verbindungsoberfläche eines gegenüberliegenden Motors
festgelegt ist, falls jedoch die Verbindungsstelle in einem Bereich
festgelegt ist, in dem eine Wasserkanalöffnung in der Verbindungsoberfläche eines
Motors vorgesehen ist, kann ausgehend von der relevanten Verbindungsstelle
in Abhängigkeit von Zuständen eines betrachteten
Motors ein Riss auftreten, weil auf Grund des Motorbetriebs eine
zyklische Zug- und Drucklast ausgeübt wird.
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Der
Grund hierfür wird im Einzelnen beschrieben.
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Beispielsweise
sind in einem Motor, der miniaturisiert und/oder hoch entwickelt
ist und/oder ein großes Volumen besitzt o. ä.,
ein Verdichtungsverhältnis und/oder eine Verbrennungstemperatur
und dergleichen erhöht, so dass es erforderlich ist, die Kühlungswirkung
eines Zylinderblocks zu erhöhen und die Herstellungskosten
zu senken, wobei eine Technologie einer nassen Zylinderlaufbuchse
oder einer offenen Zylinderoberseite und dergleichen übernommen
wird, mit der Folge, dass in einem Zylinderblock eines Motors ein
Abschnitt des Motors auf Seiten des Brennkammerlochs und ein Bolzenlochabschnitt
außerhalb einer Wasserkanalöffnung an einer Stelle
für die Bildung einer Wasserkanalöffnung in einer
Verbindungsoberfläche gegenüber einer Metalldichtung
getrennt sind und der Abschnitt auf Seiten des Brennkammerlochs
und ein äußerer Abschnitt in Bezug auf den Ort
zum Bilden einer Wasserkanalöffnung durch einen Boden der
Wasserkanalöffnung in Verbindung stehen. Ferner ist eine
Metalldichtung, die zwischen dem Zylinderblock und einem Zylinderkopf
eines solchen Motors montiert ist, dazu ausgelegt, die höchste
Last (Tragespannung), die auf die Dichtung um das Brennkammerloch
ausgeübt wird, aufzunehmen. Weiterhin ist die Außenseite
der Stelle für die Bildung einer Wasserkanalöffnung
mit einem Klemmbolzen befestigt, wobei eine Last, die in der Nähe
eines Bolzenlochs auf der Außenseite, die die Stelle für
die Bildung einer Wasserkanalöffnung umgeht, ausgeübt
wird, angenähert gleich jener Last um das Brennkammerloch
wird, wobei die Tragespannung in einem Abstand von dem Bolzenloch
allmählich abnimmt, obwohl sie ansonsten von der Starrheit
des Motors mit Ausnahme eines Bereichs in der Nähe des
Bolzenlochs abhängt. Unter diesen obigen Bedingungen, die
gleichzeitig vorliegen, ist beobachtet worden, dass auf Grund der Trennung
der Stelle für die Bildung einer Wasserkanalöffnung
auf Seiten des Brennkammerlochs und der Außenseite der
Stelle für die Bildung einer Wasserkanalöffnung
an der Stelle für die Bildung einer Wasserkanalöffnung
diese sich abhängig von Bedingungen des Motorbetriebs relativ
zueinander unterschiedlich bewegen.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird in der herkömmlichen Verbindungsstruktur
gemäß der Technologie der Patentschrift 1 ein
Arbeitsvorgang ausgeführt, bei dem, um die Außenseiten
einer Basisplatte innerhalb eines zu verbindenden Bereichs zurückzulassen, zwei
oder mehr Nuten zwischen den Außenseiten ausgeschnitten
werden, um einen Grat zu erzeugen, und die Platte auf der ausgeschnittenen
Seite gezogen wird, um in eine Trapezform mit einem teilweise flachen
Abschnitt im Mittelbereich zu schaffen. Wenn insbesondere eine Dichtung
aus einem Material mit hoher Starrheit gebildet wird, ist, da eine
Verbindungsstelle innerhalb einer Stelle für die Bildung
einer Wasserkanalöffnung festgelegt ist (ein Ort, der mit
einem Wassermantel eines Zylinderblocks überlappt), die
Größe der Verbindungsstelle beschränkt, wobei
dann, wenn ein Verbindungsabschnitt klein ist und der nach außen
gestülpte Abschnitt über eine Dicke der Dichtung
hinaus nach außen gestülpt wird, der Anstiegskantenabschnitt
zwangsläufig gedehnt wird, damit er eine Restzugspannung
besitzt.
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Da
ferner in einem Verfahren der betrachteten herkömmlichen
Technologie eine Scherebene, die schließlich ausgeschnitten
wird, zu einer Anstiegsebene der Dichtungsebene senkrecht ist, wird eine
Zugbeanspruchung erzeugt, die in einer Schnittoberfläche,
die durch endgültiges Scheren gebildet wird, konzentriert
ist. Wenn die Dichtung unter diesen Umständen an einem
Motor montiert wird und mit einem Klemmbolzen befestigt wird und
der Motor betrieben wird, ist ein verbundener Abschnitt, der sowohl
bezüglich einer Zylinderblockoberfläche als auch
bezüglich einer Zylinderkopfoberfläche oder nur bezüglich
der Zylinderblockoberfläche innerhalb eines Bereichs einer
Wasserkanalöffnung entlastet ist, in jedem Fall innerhalb
des Bereichs einer Wasserkanalöffnung in einem frei beweglichen
Zustand, und wenn sich der Motor zwischen einem inneren Umfang und
einem äußeren Umfang der Wasserkanalöffnung
wie oben beschrieben unterschiedlich bewegt, kann in einer verbundenen
Dichtung innerhalb der Stelle zum Bilden einer Wasserkanalöffnung
ausgehend von einem Basispunkt, der der Schneidabschnitt ist, durch
endgültiges Scheren, das eine Beanspruchung bewirkt, auf
Grund einer Kompressions- und/oder Zugbeanspruchung und auf Grund
von Vibrationen, die durch den Betrieb wiederholt erzeugt werden,
ein Riss in einer Dichtungsgrundplatte auftreten.
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Die
Entwicklung des Risses im Verlauf der Zeit kann die Funktion der
Dichtung beschädigen.
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Die
vorliegende Erfindung ist angesichts des Obigen gemacht worden und
schafft eine Verbindungsstruktur aus Metallplatten, in der ein Riss
nur schwer auftreten kann, selbst wenn eine Verbindungsstelle in
einem Abschnitt liegt, in dem eine Zugbeanspruchung und/oder eine
Kompressionsbeanspruchung konzentriert erzeugt werden.
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(MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS)
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Um
die obigen Probleme zu lösen, schafft die im Anspruch 1
offenbarte vorliegende Erfindung eine Verbindungsstruktur aus zwei
oder mehr miteinander laminierten Metallplatten, die in der Weise
konfiguriert ist, dass an einer Verbindungsstelle laminierte Metallplatten
gleichzeitig in Dickenrichtung geschnitten werden, um einen Zungenteilabschnitt
zu schaffen, der in Form eines Auslegerbalkens ausgeschnitten ist,
wobei dieser Zungenteilabschnitt in einer außerhalb der
Ebene liegenden Richtung an einem Verbindungsabschnitt, der mit
Ausnahme des relevanten Zungenteilabschnitts eine Verbindung mit
einem Körperabschnitt, der ein Metallplattenabschnitt ist,
herstellt, auswärts gebogen ist, wobei eine Biegelinie, die
in dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Zungenteilabschnitt und
dem Körperabschnitt gebildet ist, eine kleinere Länge
hat als die maximale Breite des Zungenteilabschnitts parallel zu
der Biegelinie,
der Zungenteilabschnitt teilweise in der Erstreckungsrichtung
gebogen ist, so dass eine maximale Breite auf Seiten eines vorderen
Endes gleich der maximalen Breite ist und der teilweise gebogene
Abschnitt kleiner als die maximale Breite ist,
eine Biegetiefe
in der Richtung außerhalb der Ebene auf Seiten des vorderen
Endes im Zungenteilabschnitt gleich oder größer
als der teilweise gebogene Abschnitt und eine Gesamtdicke der laminierten
Metallplatten ist,
das vordere Ende sich in einer Ausstanzrichtung
der laminierten Metallplatten unter dem teilweise gebogenen Abschnitt
und einer unteren Oberfläche einer untersten Metallplatte
befindet und
beide Seiten auf Seiten des vorderen Endes des
Zungenteilabschnitts in der Laminierungsrichtung mit der untersten
Metallplatte in der Ausstanzrichtung der laminierten Metallplatten
des Körperabschnitts teilweise überlappen.
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Als
Nächstes ist in einer in Anspruch 2 beschriebenen Erfindung
im Vergleich zu der im Anspruch 1 beschriebenen Struktur wenigstens
der Zungenteilabschnitt auf Seiten des Verbindungsabschnitts so
beschaffen, dass seine Breite in Breitenrichtung des Zungenteilabschnitts
ausgehend von der betrachteten Biegelinie allmählich zunimmt.
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Als
Nächstes weist in einer in Anspruch 3 beschriebenen Erfindung
im Vergleich zu der im Anspruch 1 oder 2 beschriebenen Struktur
ein Außenumriss des Zungenteilabschnitts keinen scharfkantigen
Abschnitt auf.
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Als
Nächstes ist in einer in Anspruch 4 beschriebenen Erfindung
im Vergleich zu der in einem der Ansprüche 1 bis 3 beschriebenen
Struktur der Zungenteilabschnitt in der Erstreckungsrichtung zum Teil
gebogen und ist das vordere Ende des gebogenen Abschnitts zu einem Öffnungsabschnitt,
der durch Ausschneiden des Zungenteilabschnitts gebildet wird, teilweise
parallel ausgebildet.
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Als
Nächstes schafft eine in Anspruch 5 beschriebene Erfindung
eine Verbindungsstruktur aus Metallplatten, in der an einer Verbindungsstelle
mehrere Zungenteilabschnitte, wie sie in einem der Ansprüche
1 bis 4 beschrieben sind, vorgesehen sind, wobei die mehreren Zungenteilabschnitte
in der Erstreckungsrichtung ausgehend von dem Verbindungsabschnitt
zum vorderen Ende unterschiedlich voneinander angeordnet sind.
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Als
Nächstes ist in einer in Anspruch 6 beschriebenen Erfindung
im Vergleich zu der im Anspruch 5 beschriebenen Struktur in jedem
der mehreren Zungenteilabschnitte der Verbindungsabschnitt so konfiguriert,
dass er an der Verbindungsstelle zum Mittelabschnitt gewendet ist,
wobei die Erstreckungsrichtung eine Richtung ist, die sich von dem
relevanten Mittelabschnitt entfernt.
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Als
Nächstes ist in einer in Anspruch 7 beschriebenen Erfindung
im Vergleich zu der in einem der Ansprüche 1 bis 6 beschriebenen
Struktur eine Außenkante eines Öffnungsabschnitts,
der durch Ausschneiden des Zungenteil abschnitts gebildet ist, vorhanden,
ferner steht ein Basisplattenabschnitt im äußeren
Umfang des Öffnungsabschnitts in die aus der Ebene weisende
Richtung entgegengesetzt zu der Biegerichtung des Zungenteilabschnitts
vor.
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Als
Nächstes sind in einer in Anspruch 8 beschriebenen Erfindung
im Vergleich zu der in einem der Ansprüche 1 bis 7 beschriebenen
Struktur die Metallplatten eine Dichtung, die zwischen einem Zylinderblock
und einem gegenüber befindlichen Zylinderkopf montiert
ist, wobei wenigstens der Zungenteilabschnitt an einer Stelle ausgebildet
ist, der mit jener einer Wasserkanalöffnung, die in dem
Zylinderblock oder in dem Zylinderkopf ausgebildet ist, überlappt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Draufsicht, die eine Metalldichtung einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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2 ist
eine Draufsicht, die eine Verbindungsstelle einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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3 ist
eine Querschnittsansicht längs der Linie A-A in 2;
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4 ist
eine schematische Ansicht bei Betrachtung aus B in 2;
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5 ist
eine schematische Ansicht, die eine Beziehung zwischen einem Zungenteilabschnitt
und einer Zungenteilöffnung veranschaulicht;
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6A und 6B sind
weitere schematische Ansichten, die das Biegen eines Zungenteilabschnitts
veranschaulichen;
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7 ist
eine Draufsicht, die eine andere Geometrie eines Zungenteilabschnitts
veranschaulicht;
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8 ist
eine Draufsicht, die eine andere Geometrie eines Zungenteilabschnitts
veranschaulicht;
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9 ist
eine Draufsicht, die eine andere Geometrie eines Zungenteilabschnitts
veranschaulicht;
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10 ist
eine Draufsicht, die eine andere Geometrie eines Zungenteil abschnitts
veranschaulicht;
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11 ist
eine Draufsicht, die ein Beispiel veranschaulicht, in dem drei Zungenteilabschnitte
an einer Verbindungsstelle angeordnet sind;
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12 ist
eine Draufsicht, die ein Beispiel veranschaulicht, in dem vier Zungenteilabschnitte
an einer Verbindungsstelle angeordnet sind;
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13 ist
eine teilweise vergrößerte perspektivische Ansicht,
die eine Verbindungsstruktur einer zweiten Ausführungsform
veranschaulicht; und
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14 ist
eine Querschnittansicht, die eine Verbindungsstruktur der zweiten
Ausführungsform veranschaulicht.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun
wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
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1 ist
eine Draufsicht, die eine Metalldichtung gemäß dieser
Ausführungsform veranschaulicht.
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(KONFIGURATION)
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Eine
Metalldichtung 1 ist zwischen einander gegenüberliegenden
Verbindungsoberflächen eines Zylinderblocks und eines Zylinderkopfes
in einem (nicht gezeigten) Motor angeordnet, wobei in der Metalldichtung 1 ein
dem Zylinder eines Motors entsprechendes Brennkammerloch 42 ausgespart
ist, wie später beschrieben wird. In dem Zylinderblock
ist in einem äußeren Umfang des Zylinders ein
Wassermantel vorgesehen, der den äußeren Umfang
des relevanten Zylinders vollständig abdeckt und ermöglicht,
dass Kühlwasser hindurchströmt. Ferner münden
in der Metalldichtung 1 mehrere Wasserkanalöffnungen 43 in
einen Teil eines Bereichs, der mit dem Wassermantel überlappt
und Wasserkühlungsbereich 50 genannt wird. Eine
Gesamtfläche der mehreren Wasserkanalöffnungen 43 ist
kleiner als ein ebener Bereich des Wassermantels, um eine Wasserströmung,
die von dem Zylinderblock zum Zylinderkopf geliefert wird, durch
Drosseln einzustellen. Weiterhin ist auf Seiten des Zylinderkopfs
der Wassermantel nur mit einem Öffnungsbereich, der mit den
Wasserkanalöffnungen 43 in Verbindung steht, versehen.
Angesichts dessen ist in der Metalldichtung 1 entsprechend
dem Wasserkühlungsbereich 50, in dem sich der
Wassermantel des Zylinderblocks unterhalb der Metalldichtung 1 befindet,
eine Verbindungsstelle 2 wie im Folgenden beschrieben festgelegt.
Ferner ist der Zylinderblock zur Gewichtseinsparung beispielsweise
aus einer Aluminiumlegierung gebildet, wobei eine Umfangswand des
Zylinders mit einer Gusseisenbuchse versehen ist.
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Das
heißt, dass diese Metalldichtung 1 eine Basisplatte 6 und
eine Unterlegplatte 9 umfasst. Die Basisplatte 6 ist
aus einer dünnen Metallplatte gebildet, wobei in ihrem
Mittelabschnitt in ihrer Längsrichtung mehrere Brennkammerlöcher 43 ausgespart sind.
Eine erste Dichtungslinie 44 ist so vorgesehen, dass sie
die Brennkammerlöcher 42 umgibt, eine zweite Dichtungslinie 45 ist
außerhalb der ersten Dichtungslinie 44 so vorgesehen,
dass sie die Brennkammerlöcher 42 und die erste
Dichtungslinie 44 umgibt, ferner sind längs der
ersten bzw. der zweiten Dichtungslinie 44 bzw. 45 Sicken
ausgebildet. Ein Bereich zwischen der ersten Dichtungslinie 44 und der
zweiten Dichtungslinie 45 ist der Wasserkühlungsbereich 50,
der gegenüber dem Wassermantel auf Seiten des Zylinderblocks
angeordnet ist, wobei die Sicken der ersten Dichtungslinie 44 verhindern, dass
sich das Kühlwasser zur Seite der Brennkammerlöcher 42 bewegt,
während die zweite Dichtungslinie 45 verhindert,
dass Kühlwasser nach außen (zur Seite eines Bolzenlochs 46)
strömt. Ferner sind in dem Wasserkühlungsbereich 50 die
mehreren Wasserkanalöffnungen 43 längs
der Brennkammerlöcher 42 ausgespart.
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Weiterhin
ist in dieser Ausführungsform die Unterlegplatte 9 unter
der Basisplatte 6 laminiert. Die Unterlegplatte 9 ist
wenigstens in einem äußeren Umfang der Brennkammerlöcher 42 des
Substrats 6 und in einem mit dem Wasserkühlungsbereich 50 überlappenden
Bereich angeordnet, um die Tragespannung im äußeren
Umfang des Brennkammerlochs 42 zu erhöhen.
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Hierbei
sind als Ausgangsmaterial der dünnen Metallplatte für
die Bildung der Basisplatte 6 und der Unterlegplatte 9 beispielsweise
eine Edelstahlplatte, eine Weichstahlplatte, eine Aluminiumplatte oder
dergleichen beliebig verwendbar.
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Als
Nächstes wird eine Verbindungsstruktur der Basisplatte 6 und
der Unterlegplatte 9, die laminierte Metallplatten sind,
erläutert.
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Weiterhin
wird in der folgenden Erläuterung ein Beispiel, in dem
die Metalldichtung 1 aus einer Basisplatte 6 und
einer Unterlegplatte 9 gebildet ist, veranschaulicht, die
Metalldichtung 1 kann jedoch auch so konfiguriert sein,
dass die Unterlegplatte 9 zwischen zwei Basisplatten 6 angeordnet
ist oder eine separate Unterplatte, die dicker als die Basisplatte 6 ist,
laminiert ist, um eine Dicke einzustellen. Das heißt, dass
die Anzahl der zu laminierenden Metallplatten nicht auf zwei eingeschränkt
ist, sondern drei oder mehr betragen kann.
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In
dieser Ausführungsform ist die Verbindungsstelle 2 an
mehreren Stellen festgelegt, an denen die Wasserkanalöffnung 43 nicht
in den Wasserkühlungsbereich 50 gegenüber
dem Wassermantel des Zylinderblocks mündet.
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Eine
Konfiguration jeder Verbindungsstelle 2 wird mit Bezug
auf die 2 bis 4 erläutert.
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Laminierte
Metallplatten (die Basisplatte 6 und die Unterlegplatte 9)
werden gleichzeitig unter Verwendung einer Abwärtspresse
(in Laminierungsrichtung) in Form eines Zungenteils auf beiden Seiten eines
mittleren Abschnitts eines zu verbindenden Bereichs (im Folgenden
mittlerer Verbindungsabschnitt 3 genannt) ausgestanzt.
Eine Ausstanztiefe ist größer als eine Gesamtdicke
der laminierten Metallplatten 6 und 9. Das heißt,
um jede Seite des mittleren Verbindungsabschnitts 3 in
Form eines Auslegerbalkens zu bilden, während der mittlere
Verbindungsabschnitt 3 zurückbleibt, werden die
laminierten Metallplatten durch Ausschneiden auf einer Schnittlinie längs
eines zungenteilartigen Außenumrisses ausgestanzt.
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Ein
zungenteilartiger Abschnitt, der durch Ausstanzen gebildet wird,
wird Zungenteilabschnitt 8 genannt, ferner wird eine Öffnung,
die durch Ausstanzen gebildet wird, Zungenteilöffnung 10 genannt.
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Beim
Ausstanzen ist ein Pressstempel so definiert, dass der Zungenteilabschnitt 8 an
seinem Fußabschnitt, d. h. an einem Verbindungsabschnitt, mit
dem der mittlere Verbindungsabschnitt 3 verbunden ist,
in einer aus der Ebene weisenden Richtung nach unten gebogen wird,
außerdem wird er gebogen, um eine Stelle auf seinem Weg
in Erstreckungsrichtung des Zungenteilabschnitts 8 (eine
Biegelinie 11 des Zungenteilabschnitts) parallel zu der
Biegelinie 7 des Verbindungsabschnitts zu schaffen, um eine
gestufte Differenz zu schaffen. Ferner ist ein vorderes Ende außerhalb
der Biegelinie 11 so angeordnet, dass es sich unter einer
unteren Oberfläche der untersten Metallplatte 9 der
laminierten Metallplatten 6 und 9 befindet und
parallel zum Umfang der Zungenteilöffnung 10 orientiert
ist. Weiterhin kann in der folgenden Erläuterung ein geneigter
Abschnitt zwischen der Biegelinie 7 und der Biegelinie 11 auf
seinem Weg im Zungenteilabschnitt 8 geneigter Abschnitt 4 genannt
werden, ferner kann ein vorderes Ende außerhalb des geneigten
Abschnitts 4 ebener Abschnitt 5 genannt werden.
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Eine
ausgestanzte Breite ist so festgelegt, dass eine Breite des Zungenteilabschnitts 8,
der beim Ausstanzen ausgeschnitten wird, so beschaffen ist, dass
sie im Verbindungsabschnitt am schmalsten ist und sich zu einem
vorderen Ende des Zungenteilabschnitts 8 allmählich
erweitert.
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(WIRKUNGEN UND VORTEILE)
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Als
Nächstes werden die Funktionsweise und Vorteile der Verbindungsstruktur
erläutert.
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Da
in der Verbindungsstruktur die laminierten Metallplatten 6 und 9 auf
der rechten und der linken Seite ausgeschnitten sind und den mittleren
Verbindungsabschnitt 3 überspannen, um den Zungenteilabschnitt 8 zu
bilden, werden der rechte und der linke Zungenteilabschnitt 8 jeweils
in einer Richtung außerhalb der Ebene nach unten gebogen,
außerdem kann verhindert werden, dass sich im mittleren Verbindungsabschnitt 3 auf
Grund des Siegens des Zungenteilabschnitts 8 die laminierten
Metallkörper 6, 9 relativ zueinander
in horizontaler Richtung senkrecht zu der Laminierungsrichtung verlagern.
Das heißt, falls die laminierten Metallplatten 6, 9 relativ zueinander
in der horizontalen Richtung verlagert werden, kann der geneigte
Abschnitt 4, der auf der Fußseite des Zungenteilabschnitts 8 ausgebildet
ist, die horizontale Verlagerung zwischen den Metallplatten 6, 9 blockieren.
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Falls
ferner die laminierten Metallplatten 6, 9 in der
Laminierungsrichtung verlagert werden, kann eine Lockerung verhindert
werden, da der durch Ausstanzen ausgeschnittene Zungenteilabschnitt 8 so konfiguriert
ist, dass der Verbindungsabschnitt auf der Fußseite am
schmalsten ist und sich zu seinem vorderen Ende allmählich
erweitert. Das heißt, dass anhand der Beziehung zwischen
dem nach unten gebogenen Zungenteilabschnitt 8 und der
Zungenteilöffnung 10 nach dem Ausschneiden in
einer Draufsicht, die schematisch in 5 gezeigt
ist, hervorgeht, dass der Zungenteilabschnitt 8, da er
nach unten gebogen ist, sich in einem Zustand befindet, in dem er
auf Seiten des Verbindungsabschnitts eingezogen ist, ferner vergrößert
sich die Breite des Zungenteilabschnitts 8 allmählich
in Richtung zu seinem vorderen Ende, was bedeutet, dass sie an der
Biegelinie 7 auf der Fußseite am schmalsten ist,
wobei beide Seiten des Zungenteilabschnitts 8 in Breitenrichtung
mit einem äußeren Umfang der Zungenteilöffnung 10 in
Laminierungsrichtung überlappen. Falls die Metallplatten
in der Laminierungsrichtung verlagert werden, liegen folglich beide
Seiten des Zungenteilabschnitts 8 in Breitenrichtung an
einer unteren Oberfläche des äußeren
Umfangs der Zungenteilöffnung 10 an, wodurch eine
Lockerung verhindert wird.
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Da
ferner in der Verbindungsstruktur dieser Ausführungsform
eine Platte nicht ausgestülpt wird, was wie im herkömmlichen
Fall eine Restbeanspruchung zur Folge hätte, und nur beide
Seiten der laminierten Metallplatten 6, 9 zu einer
jeweiligen Seite durchbrochen sind, um die Zungenteilabschnitte 8 in Form
eines Auslegerbalkens zu bilden und diese zu biegen, wird überall
entweder keine oder nur eine kleine innere Spannung erzeugt. Das
heißt, dass bei der Bearbeitung nur ein Scheren verwendet
wird, um die Verbindung zu bilden, was keine Restbeanspruchung zur
Folge hat. Weiterhin ist es nicht wie im herkömmlichen
Fall beim Scheren des Zungenteilabschnitts 8 notwendig,
nach dem Ausstanzen einen Grat zu erzeugen weil der Abstand in einer
Form größer ist, sollte jedoch eine weitere stärkere
Verbindung erforderlich sein, kann auch dieses Mittel verwendet
werden.
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Falls
eine Beanspruchungskonzentration vorhanden ist, kann sie im Verbindungsabschnitt
der Fußseite des Zungenteilabschnitts 8 und des
mittleren Verbindungsabschnitts 3 (Ort der Biegelinie 7) auftreten.
Da jedoch die Geometrie des Zungenteilabschnitts 8 (Geometrie
der Zungenteilöffnung 10) so beschaffen ist, dass
sie die geringste Breite des Verbindungsabschnitts hat und außerhalb
die Breite größer ist, kann selbst dann, wenn
eine zyklische Zug- oder Kompressionsbeanspruchung und/oder Vibration
auf den Verbindungsabschnitt (den Verbindungsabschnitt des Zungenteilabschnitts 8 und
der Zungenteilöffnung 10) ausgeübt wird,
die wirkende Kraft stark reduziert werden, da der Verbindungsabschnitt sich
innerhalb des äußeren Umfangs der rechten und der
linken Zungenteilöffnungen 10 befindet.
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Ferner
besitzt eine Außenumrisslinie der Zungenteilöffnung 10,
nachdem der Zungenteilabschnitt 8 ausgeschnitten worden
ist, keinerlei scharfen Abschnitt, wobei selbst ein Verbindungsabschnitt mit
dem Zungenteilabschnitt 8 einen stumpfen Winkel besitzt,
so dass so wie er geformt ist eine Beanspruchungskonzentration kaum
auftreten kann. Beispielsweise ist eine Umrissgeometrie so beschaffen, dass
sie keine Kanten besitzt, deren Ausschnitfformradius nicht größer
als 0,3 R ist.
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Da
ferner bei der Bearbeitung nur ein Ausstanzen und ein Biegen erforderlich
sind, besitzt eine Form eine einfache Struktur und geringe Kosten
im Vergleich zu einer herkömmlichen Form, darüber
hinaus wird ermöglicht, dass ein Fehler weniger leicht auftritt
und dass die Produktion stabiler ist.
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Da
weiterhin wie oben erwähnt in der herkömmlichen
Technik entsprechend dem Ausstülpen des ausgeschnittenen
Mittelabschnitts die Metallplatten sich über beide Seiten
erstrecken, um große Zugbeanspruchungen in einem Startpunkt
und/oder einem Endpunkt des Ausschneidens zu akkumulieren, können
diese Punkte ein Ausgangspunkt für einen Riss auf Grund
zyklischer Kompressions- oder Zugbeanspruchungen sein, außerdem
kann bei der Montage in einem Motor Vibration hinzukommen, wobei ferner
dann, wenn die Dichtung in einem engen Bereich wie etwa dem Wasserkühlungsbereich 50,
der mit Wasserkanalöffnungen 43 versehen ist,
montiert ist und wenn darüber hinaus die Dicke der Dichtung groß ist,
diese Wirkung weiter erhöht werden kann.
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Ferner
wird bevorzugt, dass eine Strecke des Siegens nach unten des Zungenteilabschnitts 8 gleich
einer Gesamtdicke der laminierten Metallplatten 6, 9 gesetzt
wird und eine Strecke des vertikalen Versatzes (Toleranzspalt) zwischen
einer oberen Oberfläche eines vorderen Endes des untersten
Zungenteilabschnitts 8 und einer unteren Oberfläche
der untersten Metallplatte 9 der laminierten Metallplatten 6, 9 so
klein wie möglich gesetzt wird. Das heißt, dass,
da die Verbindungsstelle 2 im Wasserkühlungsbereich 50 festgelegt
ist, eine zu große Strecke eines vertikalen Versatzes eine
große Wasserströmung von dem Toleranzspalt zwischen
dem Zungenteilabschnitt 8 und der Zungenteilöffnung 10 schaffen kann.
Wie oben erwähnt, wird eine Wasserströmung, die
dem Zylinderkopf zugeführt wird, durch die Wasserkanalöffnung 43 einstellend
gedrosselt, wenn jedoch der Toleranzspalt zu groß wird,
fällt die Einstellungsgenauigkeit ab. Daraus ergibt sich,
wie oben beschrieben worden ist, dass die Strecke des vertikalen
Versatzes zwischen einer oberen Oberfläche des untersten
Zungenteilabschnitts 8 und der untersten Oberfläche
der laminierten Metallplatten an einer Stelle der Zungenteilöffnung 10 auf
einen kleinen Wert gesetzt wird.
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Wenn
zu diesem Zeitpunkt der Zungenteilabschnitt 8 in seinem
Verlauf nicht selbst gebogen ist, wie in 6A gezeigt
ist, besitzt der Zungenteilabschnitt 8 eine geringe Neigung.
Weiterhin liegt eine Struktur der 6A und 6B auch
im Konfigurationsbereich der vorliegenden Erfindung. Ferner ist bezüglich
der 6A und 6B in 6B ein
Fall gezeigt, in dem eine Unterlegplatte 9 zwischen zwei Basisplatten 6-1, 6-2 befestigt
ist (in diesem Fall befindet sich die Unterlegplatte 9 um
eine Brennkammer und in einem Bereich von Wasserkanalöffnungen),
und in dem drei Platten auf Seiten des Brennkammerlochs miteinander
verbunden sind, während in 6A ein
Fall gezeigt ist, in dem in einem Bereich ohne Unterlegplatte 9 im äußeren
Umfang die Basisplatten 6-1, 6-2 miteinander verbunden
sind.
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Im
Vergleich zu dem Fall ohne Biegen des Zungenteilabschnitts 8 selbst,
wie in 6A gezeigt ist, wird, da der
Zungenteilabschnitt 8 selbst gebogen ist, ein vorderes
Ende hiervon parallel zu der Zungenteilöffnung 10 gesetzt
und bildet der geneigte Abschnitt 4 der Fußseite
des Zungenteilabschnitts 8 einen größeren
Winkel, wobei bei Betrachtung in der Draufsicht der Zungenteilabschnitt 8 zur
Seite des Verbindungsabschnitts hineingezogen ist, um weiter sicherzustellen,
dass ein Lockern der Metallplatten in Laminierungsrichtung verhindert
wird. Das heißt, dass eine Biegetiefe des aus der Basisplatte 6 auszuschneidenden
Zungenteilabschnitts 8 größer als eine
Gesamtdicke der laminierten Metallplatten 6, 9 zu
sein hat, da jedoch der halbe Abschnitt des Zungenteilabschnitts 8 so
gebogen ist, dass er zu der Basisplatte 6 parallel ist
und Stufenform hat und ferner eine Tiefe des stufenartigen Abschnitts
größer als die Gesamtdicke der laminierten Metallplatten
ist, kann eine stärkere Verbindung auf Grund des kürzeren
Abstandes von der Basisplatte 6 zu dem stufenartigen Abschnitt
geschaffen werden, außerdem erfolgt auf Grund des größeren
Biegewinkels des geneigten Abschnitts 4 ein stärkeres
Hineinziehen.
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Dann
ist die Geometrie des Zungenteilabschnitts 8 nicht auf
die oben genannte Geometrie eingeschränkt. Beispielsweise
kann die Geometrie wie in den 7 und 8 gezeigt
ausgebildet sein. Ferner kann dann, wenn viele laminierte Platten
vorhanden sind und die Gesamtdicke groß ist, ein geradliniger
Abschnitt des Zungenteilabschnitts wie in den 9 und 10 gezeigt
so bemessen sein, dass er je nach der Dicke länger oder
kürzer ist. Das heißt, dass nur gefordert ist,
dass eine maximale Breite des Zungenteilabschnitts 8 breiter
als eine Länge des Verbindungsabschnitts (Biegelinie 7)
mit dem mittleren Verbindungsabschnitt 3 ist.
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Das
heißt, wenn in den 9 und 10 der
Zungenteilabschnitt 8 nach unten gebogen ist, kann, da
der geneigte Abschnitt 4 auf der Fußseite des
im Verlauf gebogenen Abschnitts (Biegelinie 7) in Bezug
auf die Breite gleich der Zungenteilöffnung 10 ist,
die Unterdrückung einer Lockerung geschwächt werden
(was durch Vorsehen eines Grates wie oben beschrieben beherrscht
werden kann), ein Lockern kann jedoch verhindert werden, da in dem
ebenen Abschnitt 5 am vorderen Ende des im Verlauf gebogenen
Abschnitts beide Seiten des Zungenteilabschnitts 8 in Breitenrichtung
dem äußeren Umfang der Zungenteilöffnung 10 in
ihrem oberen und ihrem unteren Abschnitt zugewandt sind. Unter diesem
Gesichtspunkt kann der geneigte Abschnitt 4 im Zungenteilabschnitt 8 auch
so konfiguriert sein, dass er in Richtung zu seinem vorderen Ende
eine allmählich abnehmende Breite besitzt. Eine solche
Technik kann verwendet werden, wenn viele laminierte Platten vorhanden
sind und/oder dicke Platten verbunden sind. Es ist lediglich erforderlich,
dass die maximale Breite des ebenen Abschnitts 5 größer
als die Länge der Biegelinie ist.
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Weiterhin
ist in der Ausführungsform ein Beispiel gezeigt, in dem
beide Seiten des Zungenteilabschnitts 8, der den mittleren
Verbindungsabschnitt 3 überspannt (umgibt), so
beschaffen sind, dass sie zweiseitig symmetrisch sind, der rechte
und der linke Zungenteilabschnitt 8 können jedoch
in Breitenrichtung versetzt zueinander angeordnet sein.
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Ferner
ist ein Beispiel gezeigt, in dem zwei Zungenteilabschnitte 8 radial
vorgesehen sind, deren Zentrum sich bei dem relevanten mittleren
Verbindungsabschnitt 3 befindet, um den mittleren Verbindungsabschnitt 3 zu
umgeben, wie jedoch in den 11 und 12 gezeigt
ist, kann eine Verbindungswirkung entsprechend erhöht werden,
wenn drei, vier oder mehr Zungenteilabschnitte 8 vorgesehen
sind. Das heißt, dass mehrere Rastzähne in Form
eines Zungenteils so ausgebildet sein können, dass sie
sich radial im Außendurchmesser erstrecken und auf dem
mittleren Verbindungsabschnitt 3, der ein Verbindungszentrum
bildet, zentriert sind und in einer Richtung außerhalb
der Ebene gebogen sind, um die Verbindung zu schaffen. Weiterhin
ist es nicht notwendig, die mehreren Zungenteilabschnitte 8,
die zueinander benachbart sind, gleichmäßig zu
beabstanden, und/oder es ist nicht erforderlich, dass die Zentren
der radialen Anordnung in einem Punkt zusammenfallen.
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Eine
Abschwächung der Beanspruchungskonzentration bei dem Verbindungsabschnitt
der Zungenteilöffnung 10 und des Zungenteilabschnitts 8 auf
Grund von Zug- oder Kompressionsbeanspruchungen und/oder von Schwingung
während des Betriebs kann möglich werden, weil
der mit dem mittleren Verbindungsabschnitt 3 in jedem Zungenteilabschnitt 8 verbundene
Verbindungsabschnitt eine geringe Breite hat und die mehreren Zungenteilabschnitte 8 so
angeordnet sind, dass sie wie oben beschrieben den mittleren Verbindungsabschnitt 3 umgeben,
so dass ein Bereich, der ein Verbindungsabschnitt der Zungenteilöffnung 10 und
des Zungenteilabschnitts 8 ist und in dem die Beanspruchungskonzentration
am wahrscheinlichsten auftritt, umgeben ist.
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Ferner
sind in der Ausführungsform für eine Verbindungsstelle 2 in
Kombination zwei oder mehr Nuten in Form eines Zungenteils vorgesehen,
um eine Verbindung sicherzustellen, ohne jedoch hierauf eingeschränkt
zu sein. Für jede Verbindungsstelle 2 kann nur
ein Zungenteilabschnitt zum jeweiligen Verbinden verwendet werden.
Jeder Zungenteilabschnitt 8 kann eine Verhinderungswirkung
wenigstens in Richtung des Ausstanzens und eine Unterdrückungswirkung
bezüglich einer horizontalen relativen Verlagerung auch
in horizontaler Richtung, jedoch nicht in allen Richtungen, haben.
Die Verbindung der laminierten Metallplatten kann durch Einstellen
von Positionen mehrerer der Verbindungsstellen 2 und der
Orientierungen der Zungenteilabschnitte 8 an jeder Verbindungsstelle
verwirklicht werden.
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Weiterhin
ist in der Erläuterung ein Beispiel gezeigt, in dem die
Verbindungsstelle 2 im Wasserkühlungsbereich 50 festgelegt
ist, wenn jedoch mehrere Basisplatten 6 laminiert werden,
kann eine Verbindungsstelle 12 (siehe 1)
auch in einem äußeren Umfang der Dichtung 1 festgelegt
sein, um eine Verbindung unter Verwendung der Verbindungsstruktur
zu schaffen.
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Ferner
ist in der Erläuterung als Beispiel die Verbindung der
durch Laminieren mehrerer Platten gebildeten Dichtung veranschaulicht,
die vorliegende Erfindung kann jedoch auf irgendeine Verbindung
laminierter Metallplatten angewendet werden, ohne auf die Metalldichtung 1 eingeschränkt
zu sein.
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Da
weiterhin in der Ausführungsform auf der unteren Seite
ein Raum vorhanden ist, wird der Zungenteilabschnitt 8 in
der Richtung außerhalb der Ebene nach unten gebogen, wenn
jedoch auf der Oberseite an einer Verbindungsstelle ein Raum vorhanden
ist, kann er in der Richtung außerhalb der Ebene nach oben
gebogen sein.
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Weiterhin
ist in der Ausführungsform die Verbindungsstelle an einer
von der Wasserkanalöffnung 43 im Wasserkühlungsbereich 50 verschiedenen Stelle
festgelegt, der Zungenteilabschnitt 8 kann jedoch beim
Ausstanzen der Wasserkanalöffnung 43 gebildet
werden und für die Verbindung verwendet werden. In diesem
Fall wird vorzugsweise ein vorderes Ende des Zungenteilabschnitts 8 ausgeschnitten, so
dass eine Länge des Zungenteilabschnitts 8 weitaus
kürzer als jene der Zungenteilöffnung 10 (Wasserkanalöffnung)
ist.
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(ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM)
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Nun
wird mit Bezug auf die Zeichnungen eine zweite Ausführungsform
erläutert. Weiterhin wird ein Element, das zu jenem der
ersten Ausführungsform ähnlich ist, zur Erläuterung
mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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(KONFIGURATION)
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Diese
Ausführungsform wird durch Veranschaulichung eines Beispiels
erläutert, in dem ähnlich wie in den 6A und 6B drei
Metallplatten 6-1, 9 und 6-2 laminiert
sind, um eine Metalldichtung zu bilden, die eine Brennkammer umgibt,
wobei diese drei Metallplatten 6-1, 9 und 6-2 gleichzeitig
miteinander verbunden werden. Beispielsweise kann es sich hierbei
um eine Konfiguration handeln, in der eine Unterlegplatte 9 zwischen
Basisplatten 6-1 und 6-2 angeordnet ist. Es ist
nicht notwendig zu erwähnen, dass die Konfiguration selbst
dann anwendbar sein kann, wenn zwei Metallplatten oder vier oder
mehr laminierte Metallplatten miteinander verbunden werden.
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Die
Verbindungsstruktur besitzt eine Basiskonfiguration, die zu jener
der ersten Ausführungsform ähnlich ist.
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Diese
Verbindungsstruktur wird mit Bezug auf die 13 und 14 erläutert. Ähnlich
wie in der ersten Ausführungsform sind auf beiden Seiten eines
Mittelabschnitts (der im Folgenden mittlerer Verbindungsabschnitt 3 genannt
wird) in einem jeweils zu verbindenden Bereich laminierte Metallplatten
(die Basisplatten 6-1, 6-2 und die Unterlegplatte 9)
gleichzeitig nach außen (in der Laminierungsrichtung) in
Form eines Zungenteils unter Verwendung einer Pressmaschine ausgestanzt.
Eine Ausstanztiefe ist nicht geringer als eine Gesamtdicke der laminierten
Metallplatten 6-1, 9 und 6-2. Das heißt,
dass beide Seiten des mittleren Verbindungsabschnitts 3 jeweils
durch Ausschneiden auf einer Schnittlinie längs eines äußeren
Umfangs in Form eines Zungenteils, das in Form eines Auslegerbalkens
zu bilden ist, ausgestanzt werden, wobei der mittlere Verbindungsabschnitt 3 zurückbleibt.
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Hierbei
kann ein Abschnitt, der in Form eines Zungenteils durch Ausstanzen
gebildet wird, Zungenteilabschnitt 8 genannt werden, während
eine Öffnung, die durch Ausstanzen gebildet wird, Zungenteilöffnung 10 genannt
werden kann. Dann werden in dem Beispiel sowohl auf der rechten
als auch auf der linken Seite die Zungenteilabschnitte 8 für
die Verbindung gebildet.
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Ein
Pressstempel ist in der Weise definiert, dass beim Ausstanzen der
Zungenteilabschnitt 8 in einer Richtung außerhalb
der Ebene an einem Verbindungsabschnitt, der mit dem einen Fußabschnitt bildenden
mittleren Verbindungsabschnitt verbunden ist, nach unten gebogen
wird, weiterhin wird er so gebogen, dass eine Halbierungsstelle 11 in
Erstreckungsrichtung des Zungenteilabschnitts 8 zu einer Biegelinie 7 des
Verbindungsabschnitts parallel ist, wodurch eine gestufte Differenz
geschaffen wird. Dann wird ein vorderes Ende eines in seinem Verlauf gebogenen
Abschnitts so angeordnet, dass es sich tiefer als eine untere Oberfläche
der untersten Metallplatte 6-2 der drei laminierten Metallplatten 6-1, 9 und 6-2 befindet
und zum Umfang der Zungenteilöffnung 10 parallel
ist. Weiterhin kann in der folgenden Erläuterung ein geneigter
Abschnitt zwischen der Biegelinie 7 im Zungenteilabschnitt 8 und
dem in seinem Verlauf gebogenen Abschnitt im Zungenteilabschnitt 8 geneigter
Abschnitt 4 genannt werden, während ein vorderes
Ende des geneigten Abschnitts 4 ebener Abschnitt 5 genannt
werden kann.
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Eine
Ausstanzbreite des Zungenteilabschnitts 8, der durch Ausstanzen
ausgeschnitten ist, ist im Verbindungsabschnitt am schmalsten, um
sich zum vorderen Ende des Zungenteilabschnitts 8 allmählich
zu erweitern.
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Ferner
wird in dieser Ausführungsform zum Zeitpunkt der Pressbearbeitung
oder vor oder nach der Pressbearbeitung ein äußerer
Umfang einschließlich jeder Außenkante auf beiden
Seiten des mittleren Verbindungsabschnitts 3 in der Zungenteilöffnung 10 vollständig
ausgestülpt, damit er in der Laminierungsrichtung (in der
Richtung außerhalb der Ebene entgegengesetzt zu einer Biegerichtung
des Zungenteilabschnitts 8) nach oben vorsteht, wodurch ein
Ausstülpungsabschnitt 14 gebildet wird. Das heißt,
dass der äußere Umfang, der die Zungenteilöffnung 10 vollständig
umgibt, die ihrerseits so geformt ist, dass sie den mittleren Verbindungsabschnitt 3 umgibt,
vorsteht und geformt ist, um nach oben ausgestülpt zu sein.
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Eine
Vorsprungsstrecke des Ausstülpungsabschnitts 14 ist
auf den gleichen Wert wie die maximale Vorsprungsstrecke des relevanten
Zungenteilabschnitts 8 oder auf einen Wert, der um einen
Fehler erhöht ist, gesetzt, so dass eine untere Oberfläche des
Zungenteilabschnitts 8 sich über einer unteren Oberfläche
des äußeren Umfangs des Ausstülpungsabschnitts 14 in
der untersten Metallplatte 6-2 der drei laminierten Metallplatten 6-1, 9, 6-2 befindet.
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Ferner
ist bei Betrachtung aus der Vorsprungsrichtung ein Außenumriss
des Ausstülpungsabschnitts 14 beispielsweise in
Form eines Kreises gebildet, so dass keinerlei spitzwinkliger Abschnitt vorhanden
ist.
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(WIRKUNGEN UND VORTEILE)
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Unter
der Annahme, dass der Ausstülpungsabschnitt nicht gebildet
ist, hat der nach unten gebogene Zungenteilabschnitt 8 dann,
wenn die drei verbundenen Metallplatten 6-1, 9 und 6-2 in
einem Lagerhaus gelagert werden und mit einer dritten Metallplatte
(nicht gezeigt) überlappen, oder transportiert werden,
eine vorgegebene Federwirkung auf die dritte Metallplatte, d. h.,
dass er eng überlappt und einen vorgegebenen Druck ausübt.
Falls dann der Zungenteilabschnitt 8, der den vorgegebenen
Druck ausübt, auf der dritten Metallplatte auf Grund von
Vibrationen und dergleichen während des Transports gleitet, kann
das Gleiten die dritte Metallplatte beschädigen. Wenn insbesondere
die dritte Metallplatte mit einer Ecke einer Stirnfläche
des äußeren Umfangs des Zungenteilabschnitts 8 in
Kontakt ist und darauf kratzt, kann sie sehr wahrscheinlich sehr
verkratzt werden.
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Da
weiterhin in dem Beispiel das vordere Ende des im Verlauf gebogenen
Abschnitts des Zungenteilabschnitts 8 parallel zum Umfang
der Zungenteilöffnung 10 ausgebildet ist, kann
diese Geometrie eine Verringerung der Last auf die dritte Metallplatte in
der Stirnfläche des äußeren Umfangs des
Zungenteilabschnitts 8 ermöglichen, so dass ein
Verkratzen mit geringerer Wahrscheinlichkeit auftritt.
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Andererseits
bewirkt in der zweiten Ausführungsform das Vorsehen des
Ausstülpungsabschnitts 14, dass sich der Zungenteilabschnitt 8 über einer
unteren Oberfläche der dritten Metallplatte 6-2 befindet,
so dass verhindert wird, dass die dritte Metallplatte durch den
Zungenteilabschnitt 8 verkratzt wird.
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Weiterhin
werden die Metallplatten 6-1, 9 und 6-2 nach
oben ausgestülpt, der Nutabschnitt wird jedoch nicht ausgestülpt,
d. h., dass ein innerer, ebener Abschnitt des äußeren
Umfangs, der mehrere Zungenteilöffnungen 10, die
auf den mittleren Verbindungsabschnitt 3 zentriert sind,
vollständig umgibt, ausgestülpt ist, so dass ein
Startpunkt für einen Riss nicht unbedingt erzeugt wird.
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In
der Ausführungsform ist hierbei eine Vorsprungsstrecke
des Ausstülpungsabschnitts 14 gleich einer maximalen
Vorsprungsstrecke des Zungenteilabschnitts 8 oder gleich
einer Vorsprungsstrecke, die um einen Fehler erhöht ist,
gesetzt, die Vorsprungsstrecke des Ausstülpungsabschnitts 14 kann jedoch
auf einen Wert gesetzt sein, der etwas kleiner als die maximale
Vorsprungsstrecke des Zungenteilabschnitts 8 ist. In diesem
Fall steht der Zungenteilabschnitt 8 geringfügig
von der unteren Oberfläche der dritten Metallplatte 6-2 vor
und ist die Vorsprungsstrecke im Vergleich zu dem Fall, in dem der
Ausstülpungsabschnitt 14 vorgesehen ist, kleiner,
weshalb die Möglichkeit des Auftretens eines Verkratzens der dritten
Metallplatte in diesem Ausmaß verringert werden kann.
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Ferner
ist die Konfiguration des Zungenteilabschnitts 8 nicht
auf die Konfiguration eingeschränkt, weshalb die Konfiguration
der ersten Ausführungsform anwendbar sein kann. Die Metallplatten
können nach oben ausgestülpt sein und dabei auf den
mittleren Verbindungsabschnitt 3 längs einer Grenze
zentriert sein, die durch einen Ort einer Grenzlinie definiert ist,
die den äußeren Umfang der Zungenteilöffnungen 10 vollständig
umgibt.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
-
Gemäß der
vorliegenden Erfindung können in einem Zustand, in dem
Platten sich so erstrecken, dass sie ausgestülpt sind,
mit der Folge, dass eine Restbeanspruchung wie im herkömmlichen
Fall vermieden werden kann, laminierte Metallplatten miteinander
verbunden sein, ferner kann eine einfach zu bearbeitende Struktur
geschaffen werden, da die Struktur lediglich durch eine Schneide-
und Biegeprozess gebildet werden kann.
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Wie
insbesondere in den Ansprüchen 5 und 6 für eine
Verbindungsstelle angegeben ist, können mehrere Zungenteilabschnitte
vorgesehen sein, was eine zuverlässigere Verbindung ermöglicht.
Insbesondere in der Konfiguration gemäß Anspruch
6 ist ein Zungenteilabschnitt so angeordnet, dass er einen mittleren
Abschnitt der Verbindungsstelle umgibt, was eine Verringerung der
Beanspruchung auf jeden Verbindungsabschnitt im Zungenteilabschnitt
ermöglicht.
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Wenn
ferner die Konfiguration gemäß Anspruch 7 verwendet
wird, ist in dem Zungenteilabschnitt, der in einer Richtung außerhalb
einer Ebene gebogen ist, ein Vorsprungsabschnitt, der von einem ebenen
Abschnitt einer Basisplatte in der Biegerichtung vorsteht, beseitigt,
alternativ kann seine Vorsprungsstrecke auf einen kleinen Wert gesteuert sein.
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Zusammenfassung
-
Verbindungsstruktur aus Metallplatten
-
Es
wird eine Verbindungsstruktur geschaffen, in der ein Riss kaum auftritt,
selbst wenn eine Verbindungsstelle in einem Abschnitt festgelegt
ist, in dem eine konzentrierte Zugbeanspruchung auftreten kann.
Laminierte Metallplatten werden gleichzeitig in Abwärtsrichtung
in Form eines Zungenteils ausgestanzt. Eine Ausstanztiefe ist nicht
kleiner als eine Gesamtdicke der laminierten Metallplatten. Ein
Zungenteilabschnitt 8 wird in Form eines Auslegerbalkens
ausgestanzt, während ein mittlerer Verbindungsabschnitt 3 zurückbleibt.
Der Zungenteilabschnitt 8 wird in einer Richtung außerhalb
der Ebene an einem mit dem mittleren Verbindungsabschnitt 3 verbundenen
Verbindungsabschnitt nach unten gebogen, damit eine Stelle des Zungenteilabschnitts 8 in
Erstreckungsrichtung in ihrem Verlauf zu einer Biegelinie parallel
ist. Der Zungenteilabschnitt 8 ist so konfiguriert, dass
sich seine Breite in Richtung zu seinem vorderen Ende allmählich
vergrößert.
-
- 1
- Metalldichtung
- 2
- Verbindungsstelle
(Verbindungsstelle zwischen Basisplatte und Unterlegplatte)
- 3
- mittlerer
Verbindungsabschnitt
- 4
- geneigter
Abschnitt
- 5
- ebener
Abschnitt
- 6,
6-1, 6-2
- Basisplatte
- 7
- Biegelinie
- 8
- Zungenteilabschnitt
- 9
- Unterlegplatte
- 10
- Zungenteilöffnung
- 11
- Biegelinie
des Zungenteilabschnitts
- 12
- Verbindungsstelle
(Verbindungsstelle zwischen Basisplatte und Basisplatte)
- 14
- Ausstülpungsabschnitt
- 43
- Wasserkanalöffnung
- 50
- Wasserkühlungsbereich
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 10-235440
A [0002, 0004]