DE69310409T2

DE69310409T2 - Laminierte Metalldichtung mit Halbwülsten

Info

Publication number: DE69310409T2
Application number: DE69310409T
Authority: DE
Inventors: Yoshio Miyaoh
Original assignee: Ishikawa Gasket Co Ltd
Current assignee: Ishikawa Gasket Co Ltd
Priority date: 1992-02-18
Filing date: 1993-02-15
Publication date: 1997-08-21
Anticipated expiration: 2013-02-16
Also published as: KR0128800Y1; KR930020001U; EP0557029B1; DE69310409D1; EP0557029A3; US5378001A; JPH087170Y2; ES2100453T3; EP0557029A2; JPH0566370U

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Metallaminatdichtung mit Halbwülsten zum Abdichten um ein Loch.
In einer Metallaminatdichtung ist es üblich, eine Wulst auf bzw. in einer Metallplatte um ein abzudichtendes Loch vorzusehen. Wenn die Wulst zusammengedrückt wird, liefert die Wulst zum Abdichten um das Loch dort Oberflächendruck.
Die Wulst kann eine Vollwulst haben, d.h. mit zwei Seiten nach auswärts vorstehen, oder eine Haibwulst d.h. mit einer Seite nach auswärts vorstehen. Die Vollwulst wird von einem Vorsprung oder Wellungen gebildet und liefert hohen Oberflächendruck. Andererseits weist die Halbwulst eine Seitenwand zum Ausbilden eines abgestuften Teils auf.
Wenn die Hal bwulst mit der Vollwulst verglichen wird, ist die Halbwulst der Vollwulst in der Rückgewinnungs- bzw. Wiederherstellungsfähigkeit überlegen und liefert Oberflächendruck bei niedriger Festziehkraft. Demgemäß wird die Halbwulst als Hilfsabdichtungsmittel zum Abdichten, z.B. um einen Umfang einer Dichtung, verwendet.
Kürzlich ist, um einen Hochleistungsmotor herzustellen, der Motor oder ein Teil des Motors aus einer Aluminiumlegierung hergestellt worden, um leichtes Gewicht zu haben. Da die Aluminiumlegierung nicht steif ist, deformiert sich ein solcher Motor, wenn hoher Festziehdruck auf den aus der Aluminiumlegierung hergestellten Motor angewandt wird. Wenn hoher Oberflächendruck durch die Vollwulst der Dichtung gebildet wird, die in dem aus der Aluminiumlegierung hergestellten Motor installiert ist, kann sich in entsprechender Weise der Teil des Motors, welcher gegen die Vollwulst anliegt, deformieren.
Da die Halbwulst keinen hohen Oberflächendruck bildet, wenn die Halbwulst zusammengedrückt wird, ist die Haibwulst häufiger benutzt worden. Die Haibwulst wird nämlich zum Abdichten um ein Auslaßloch für eine Verteiler- bzw. Leitungsdichtung oder ein Wasserloch oder ein Ölloch für eine Zylinderkopfdichtung verwendet.
In der Halbwulst wird der Oberflächendruck generell an Biegeteilen derselben gebildet. Eine Halbwulst hat nämlich zwei Teilev die den Oberflächendruck bilden. Demgemäß kann die Halbwulst keinen großen Abdichtungsbereich bzw. keine große Abdichtungsfläche vorsehen.
Um einen großen Abdichtungsbereich bzw. eine große Abdichtungsfläche vorzusehen, haben gemäß der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr.63- 84461, die am 2. Juni 1988 veröffentlicht worden ist, zwei Platten unterschiedliche Halbwülste, um seitlich voneinander beabstandet zu sein. Obwohl der weite Abdichtungsbereich durch die beiden Halbwülste gebildet wird, wird der Oberflächendruck nicht gleichmäßig gebildet.
Gemäß der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 2-61170V die am 7. Mai 1990 veröffentlicht worden ist, ist eine Dichtung aus einer Platte mit einer Halbwulst und einem wärmeisolierenden Material, wie Keramik, ausgebildet. Demgemäß strömt Wärme von einem Zylinderkopf nicht durch einen Verteiler bzw. eine Leitung ab.
EP-A-0 459 060, worauf der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert, zeigt eine Dichtung, die zwei Platten aufweist, welche aufeinanderlaminiert sind und Halbwülste zum Abdichten haben. Jedoch betrifft die beschriebene Dichtung die Verhinderung eines Ausfalls bzw. Defekts durch Ermüdung der Halbwülste.
In einer konventionellen Dichtung mit Halbwülsten wird ein weiter bzw. breiter und konstanter Oberflächendruck nicht allgemein erhalten, und es ist kein Vorschlag hierfür gemacht worden.
Demgemäß ist es ein Ziel der Erfindung, eine Metallaminatdichtung mit Halbwülsten zur Verfügung zu stellen, welche weiten und idealen Oberflächendruck vorsehen kann.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine Metallaminatdichtung, wie oben angegeben, zur Verfügung zu stellen, worin der Oberflächendruck und die Weite bzw. Breite desselben leicht eingestellt werden kann.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Metallaminatdichtung, wie oben angegeben, zur Verfügung zu stellen, die leicht und wirtschaftlich hergestellt werden kann.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Erfindung ersichtlich.

Abriß der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Metallaminatdichtung in einem Motorteil installiert, der wenigstens ein abzudichtendes Loch hat. Die Dichtung ist grundsätzlich ausgebildet aus einer ersten Metallplatte, umfassend ein erstes Loch, das dem Loch des Motorteils entspricht, eine erste äußere Biegelinie, die das erste Loch umgibt, eine erste innere Biegelinie, die das erste Loch umgibt und sich innerhalb der ersten äußeren Biegelinie befindet, einen ersten inneren Teil, der sich innerhalb der ersten inneren Biegelinie befindet, einen ersten äußeren Teil, der sich außerhalb der ersten äußeren Biegelinie befindet, und eine erste geneigte Wand, die sich zwischen der ersten äußeren Biegelinie und der ersten inneren Biegelinie befindet und relativ zu dem ersten inneren und äußeren Teil so geneigt ist, daß sich der erste innere und äußere Teil im wesentlichen parallel zueinander erstrecken, ohne einander zu überlappen; und
einer zweiten Metallplattev die unter der ersten Metallplatte liegt, wobei die zweite Metallplatte ein zweites Loch umfaßt, das dem Loch des Motorteils entspricht sowie eine zweite äußere Biegelinie, die das zweite Loch umgibt, eine zweite innere Biegelinie, die das zweite Loch umgibt und sich innerhalb der zweiten äußeren Biegelinie befindet, einen zweiten inneren Teuv der innerhalb der zweiten inneren Biegelinie liegt, einen zweiten äußeren Teil, der außerhalb der zweiten äußeren Biegelinie liegt, und eine zweite geneigte Wand, die sich zwischen der zweiten äußeren Biegelinie und der zweiten inneren Biegelinie befindet und relativ zu dem zweiten inneren und äußeren Teil so geneigt ist, daß sich der zweite innere und äußere Teil im wesentlichen parallel zueinander erstrecken, ohne einander zu überlappen;
worin sich alle inneren und äußeren Teile im wesentlichen parallel zueinander erstrecken und worin die erste und zweite geneigte Wand in der gleichen Richtung mit Bezug auf die inneren und äußeren Teile geneigt sind, wobei die Metallaminatdichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß
sich die zweite äußere Biegelinie innerhalb der ersten äußeren Biegelinie befindet, und
die zweite äußere Biegelinie so liegt, daß sie die erste innere Biegelinie im wesentlichen überlappt, wenn die erste und zweite Metallplatte zusammengedrückt werden, so daß im wesentlichen gleichförmiger Oberflächendruck zwischen der ersten äußeren Biegelinie und der zweiten inneren Biegelinie gebildet wird, wenn die erste und zweite Metallplatte zusammengedrückt werden.
Wenn die erste und zweite Metallplatte zusammengedrückt werden, liegt die erste innere Biegelinie so, daß sie im wesentlichen die zweite äußere Biegelinie überlappt. Demgemäß wird ein idealer oder im wesentlichen gleichförmiger Oberflächendruck zwischen der ersten äußeren Biegelinie und der zweiten inneren Biegelinie gebildet.
Zum Beispiel liefern, wenn die Dichtung zusammengedrückt wird, die erste und zweite äußere Biegelinie im wesentlichen Oberflächendrücke in Abwärtsrichtungen, während die erste und zweite innere Biegelinie im wesentlichen Oberflächendrücke in Aufwärtsrichtungen liefern. Diese Biegelinien liefern außerdem Oberflächendrükke in entgegengesetzten Richtungen als Gegenwirkungen.
Wenn man den Oberflächendruck zwischen der ersten äußeren Biegelinie und der zweiten inneren Biegelinie betrachtet, liefert demgemäß der Mittelbereich derselben hohen Oberflächendruck durch die erste innere Biegelinie und die zweite äußere Biegelinie. Da sich die erste innere Biegelinie und die zweite äußere Biegelinie im wesentlichen gleichförmig miteinander überlappen können gleichförmige Oberflächendrücke, die in entgegengesetzten Richtungen gerichtet sind auf die Motorteile angewandt werden. Durch die beiden Halbwülste werden im wesentlichen gleichförmige Oberflächendrücke gebildet.
In der Dichtung der Erfindung können weiter zusätzliche Metallplatten über die erste und zweite Metallplatte laminiert werden, um den Oberflächendruck zu regulieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine vergrößerte perspektivische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Metallaminatdichtung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Metallaminatdichtung der Erfindung; und
Fig. 3 und 4 sind Schnittansichten einer dritten und vierten Ausführungsform der Metallaminatdichtung der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen

Eine Metallaminatdichtung A, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Teil einer Zylinderkopfdichtung, die zwischen einem Zylinderkopf und einem Zylinderblock (beide nicht gezeigt) installiert werden soll. Die Dichtung A umfaßt eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen, Wasserlöchern und Schraubenlöchern, wie in der konventionellen Dichtung. Jedoch sind die Strukturen um die Zylinderbohrungen, die Wasserlöcher und die Schraubenlöcher weggelassen, und es ist nur die Abdichtungsstruktur um ein Ölloch Ho gezeigt. In der Dichtung A kann irgendeine Art von Abdichtungsstruktur um die Zylinderbohrungen und die Wasserlöcher verwendet werden.
Die Dichtung A wird von einer oberen Platte A10 mit einem Ölloch Ho und einer unteren Platte A11 mit einem Ölloch Ho gebildet. Die obere und untere Platte A10, A11 erstrecken sich im wesentlichen überall in dem gesamten Bereich des Motorteils.
Die obere Platte A10 weist eine äußere Biegelinie Aloa und eine innere Biegelinie A10b auf welche beide das Ölloch Ho umgeben. Ein äußerer Teil Aloc ist außerhalb der äußeren Biegelinie Aloa ausgebildet, und innerhalb der inneren Biegelinie A10b ist ein innerer Teil Alod ausgebildet. Zwischen der äußeren und inneren Biegelinie A10a, Alob liegt eine geneigte Wand A10e. Der äußere und innere Teil A10c, A10d erstrecken sich im wesentlichen parallel zueinander.
Die untere Platte A11 weist eine äußere Biegelinie A11a und eine innere Biegelinie A11b auf, welche beide das Ölloch Ho umgeben. Ein äußerer Teil A11c ist außerhalb der äußeren Biegelinie A11a ausgebildet, und innerhalb der inneren Biegelinie A11b ist ein innerer Teil A11d ausgebildet. Außerdem liegt eine geneigte Wand A11e zwischen der äußeren und inneren Biegelinie A11a A11b.
Die äußere Biegelinie A11a ist derart lokalisiert, daß die innere Biegelinie A10b im wesentlichen über der äußeren Biegelinie A11a liegt, wenn die Dichtung A zusammengedrückt ist. Wenn die Dichtung A zusammengedrückt wird, wird nämlich die innere Biegelinie A10b längs einer Linie A12 bewegt und über der äußeren Biegelinie A11a angeordnet.
Die Neigungswinkel α und β der geneigten Wände A10e, A11e sind jeweils weniger als 90º. In der Dichtung A ist der Winkel or größer als der Winkel β.
In der Dichtung A liegen, wenn die Platten A10, A11 zusammengebaut sind, die äußeren Teile A10c, A11c gegeneinander an, und der innere Teil A11d befindet sich so unter dem inneren Teil A10d, daß ein Zwischenraum zwischen den inneren Teilen A10d, A11d gebildet ist. Der Zwischenraum zwischen den inneren Teilen A10d, A11d mag auch nicht ausgebildet sein.
Wenn die auf diese Weise zusammengebaute Dichtung A zusammengedrückt wird, liefern die äußeren Biegelinien A10a, A11a im wesentlichen Oberflächendrücke in Abwärtsrichtungen, während die inneren Biegelinien A10b, A11b im wesentlichen Oberflächendrücke in Autwärtsrichtungen liefern. Diese Biegelinien liefern auch Oberflächendrücke in entgegengesetzten Richtungen als Gegenwirkungen.
In der Dichtung A werden die Oberflächendrücke zwischen der äußeren Biegelinie A10a und der inneren Biegelinie A11b derart gebildet, daß der Mittelbereich derselben hohen Oberflächendruck durch die innere Biegelinie A10b und die äußere Biegelinie A11a liefert. Da sich die innere Biegelinie Alob und die äußere Biegelinie A11a im wesentlichen gleichförmig miteinander überlappen, können gleichförmige Oberflächendrücke, die in entgegengesetzten Richtungen gerichtet sind, in der Mitte des Abdichtungsbereichs gebildet werden.
Die äußere Biegelinie A10a und die innere Biegelinie A11b liefern auch Oberflächendrücke zur Abdichtung um das Ölloch Ho. Durch die beiden Halbwülste werden im wesentlichen gleichförmige Oberflächendrücke, welche nicht so stark sind, gebildet.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform B der Dichtung der Erfindung. Die Dichtung B umfaßt eine obere Platte B10, die eine äußere und innere Biegelinie B10a B10b und eine geneigte Wand B10e hat, sowie eine untere Platte B11, die eine äußere und innere Biegeline Blla, Bllb und eine geneigte Wand Bile hat, wie das in der Dichtung A der Fall ist.
In der Dichtung B ist jedoch ein Winkel or gleich einem Winkel β, so daß die geneigten Wände B10e, B11e parallel zueinander angeordnet sind. In der Dichtung B werden die gleichförmigen Oberflächendrücke durch die Biegelinien B10b, B11a gebildet. Die Dichtung B wirktv wie das in der Dichtung A der Fall ist.
Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform C der Dichtung der Erfindung. Die Dichtung C umfaßt eine obere Platte C10 mit einer geneigten Wand Cloe und eine untere Platte C11 mit einer geneigten Wand C11e, wie in der Dichtung B.
In der Dichtung C ist weiter eine äußere Platte C13 unter der unteren Platte C11 installiert. Die äußere Platte C13 ist exakt die gleiche wie die untere Platte C11 und ist symmetrisch zu einer unteren Oberfläche der unteren Platte C11 angeordnet. In der Dichtung C wird, da die äußere Platte C13 zusätzlich zu der Dichtung B vorgesehen ist, ein zusätzlicher Oberflächendruck an bzw. in einem Teil nahe dem Ölloch Ho gebildet.
Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform D der Dichtung der Erfindung. Die Dichtung D umfaßt eine obere Platte D10 mit einer geneigten Wand D10e, eine mittlere Platte D11 mit einer geneigten Wand D11e, eine mittlere Platte D13 mit einer geneigten Wand D13e und eine untere Platte D14 mit einer geneigten Wand D14e. Die Dichtung D hat nämlich eine Form derart, daß zwei Dichtungen B symmetrisch zueinander angeordnet sind. In der Dichtung D wird, obwohl die Dichtung D dick ist, der Oberflächendruck um das Loch Ho groß. Die Dichtung D wirkt wie das bei der Dichtung B der Fall ist.
In der vorliegenden Erfindung werden wenigstens zwei Halbwülste so angeordnet, daß sie derart voneinander beabstandet sind, daß sich die Enden der Halbwülste überlappen, wenn die Dichtung festgezogen wird. Infolgedessen können die Halbwülste weiten bzw. breiten und gleichförmigen Oberflächendruck liefern.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf die speziellen Ausführungsformen der Erfindung erläutert worden ist, ist die Erläuterung illustrativ, und die Erfindung wird nur durch die beigefügten Ansprüche beschränkt.

Claims

1. Metallaminatdichtung (A; B) für einen Motorteil der wenigstens ein abzudichtendes Loch hat, umfassend:

eine erste Metallplatte (A10; B10) umfassend ein erstes Loch (Ho), das dem Loch (Ho) des Motorteils entspricht, eine erste äußere Biegelinie (A10a; B10a), die das erste Loch umgibt, eine erste innere Biegelinie (A10b; B10b), die das erste Loch umgibt und sich innerhalb der ersten äußeren Biegelinie (A10a; B10a) befindet, einen ersten inneren Teil (A10d), der sich innerhalb der ersten inneren Biegelinie (A10b; B10b) befindet, einen ersten äußeren Teil (A10c), der sich außerhalb der ersten äußeren Biegelinie befindet, und eine erste geneigte Wand (A10e; B10e), die sich zwischen der ersten äußeren Biegelinie und der ersten inneren Biegelinie befindet und relativ zu dem ersten inneren und äußeren Teil so geneigt ist, daß sich der erste innere und äußere Teil im wesentlichen parallel zueinander erstrecken, ohne einander zu überlappen; und

eine zweite Metallplatte (A11; B11), die unter der ersten Metallplatte (A10; B10) liegt, wobei die zweite Metallplatte ein zweites Loch (Ho) umfaßt, das dem Loch (Ho) des Motorteils entspricht, sowie eine zweite äußere Biegelinie (A11a; B11a), die das zweite Loch umgibt, eine zweite innere Biegelinie (A11b; B11b), die das zweite Loch umgibt und sich innerhalb der zweiten äußeren Biegelinie (A11a; B11a) befindet, einen zweiten inneren Teil (A11d), der innerhalb der zweiten inneren Biegelinie (A11b; B11b) liegt, einen zweiten äußeren Teil (A11c), der außerhalb der zweiten äußeren Biegelinie (A11a; B11a) liegt, und eine zweite geneigte Wand (A11e; B11e), die sich zwischen der zweiten äußeren Biegelinie und der zweiten inneren Biegelinie befindet und relativ zu dem zweiten inneren und äußeren Teil so geneigt ist, daß sich der zweite innere und äußere Teil im wesentlichen parallel zueinander erstrecken, ohne einander zu überlappen;

worin sich alle inneren und äußeren Teile im wesentlichen parallel zueinander erstrecken und worin die erste und zweite geneigte Wand in der gleichen Richtung mit Bezug auf die inneren und äußeren Teile geneigt sind, wobei die Metallaminatdichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß

sich die zweite äußere Biegelinie (A11a; B11a) innerhalb der ersten äußeren Biegelinie (A10a; B10a) befindet, und

die zweite äußere Biegelinie (A11a; B11a) so liegt, daß sie die erste innere Biegelinie (A10b; B10b) im wesentlichen überlappt, wenn die erste (A10; B10) und zweite (A11; B11) Metallplatte zusammengedrückt werden, so daß im wesentlichen gleichförmiger Oberflächendruck zwischen der ersten äußeren Biegelinie (A10a; B10a) und der zweiten inneren Biegelinie (A11b; B11b) gebildet wird, wenn die erste (A10; B10) und zweite (A11; B11) Metaliplatte zusammengedrückt werden.

2. Metallaminatdichtung (A; B) gemäß Anspruch 1, worin sich der erste innere Teil (A10d) in einem vorbestimmten Abstand entfernt von dem zweiten inneren Teil (A11d) befindetv so daß ein Zwischenraum dazwischen gebildet ist.

3. Metallaminatdichtung (A) gemäß entweder Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin die erste geneigte Wand (A10e) unter einem Winkel (α) geneigt ist, der größer als jener (β) der zweiten geneigten Wand (A11e) ist.

4. Metallaminatdichtung (B) gemäß entweder Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin die erste (B10e) und zweite (B11e) geneigte Wand im wesentlichen parallel zueinander geneigt sind.

5. Metallaminatdichtung (C) gemäß entweder Anspruch 1 oder Anspruch 2, weiter umfassend eine dritte Metallplatte (C13), die unter die zweite Metallplatte (C11) laminiert ist, wobei die dritte Metallplatte (C13) eine geneigte Wand hat, die im wesentlichen die gleiche wie die zweite geneigte Wand (C11e) ist und sich in einer Richtung entgegengesetzt zu der zweiten geneigten Wand (C11e) erstreckt.

6. Metallaminatdichtung (D) gemäß Anspruch 5, weiter umfassend eine vierte Metallplatte (D14), die unter die dritte Metallplatte (D13) laminiert ist, wobei die vierte Metallplatte (D14) eine geneigte Wand (D14e) hat, die im wesentlichen die gleiche wie die erste geneigte Wand (D10e) ist und sich in einer Richtung entgegengesetzt zu der ersten geneigten Wand erstreckt.

7. Metallaminatdichtung (D), umfassend zwei Metallaminatdichtungen (B) gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 1, 2 oder 4, welche eine auf die andere laminiert sind, wobei jede der Dichtungen (B) ein Spiegelbild der anderen ist.