[發明專利]襯墊材料

有效

• 申請號: 201010154363.2
• 申請日: 2010-04-21
• 公開（公告）號: CN101871406A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 大村睦;石川建一郎;大日向鐵夫
• 申請（專利權）人: 霓佳斯株式會社
• 主分類號: F02F11/00
• 分類號: F02F11/00;B32B15/06
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 丁業平;張天舒

技術領域

本發明涉及用于安裝在汽車用發動機上的氣缸蓋襯墊材料。

背景技術

近年來，人們已經開始關注地球環境保護，因此需要防止全球變暖(減少CO₂排放)。為了減少CO₂排放，各汽車制造商已經開始致力于改善汽油發動機車輛的燃料效率，并且開發燃料有效的柴油發動機車輛。

作為改善燃料效率的方法，通過將發動機氣缸體的材料由鑄鐵轉變為比重較小的鋁材、或者通過使發動機氣缸體的壁變薄，以使重量減輕。然而，作為輕量化的折衷，施加在發動機氣缸體上的負荷增加，因此，發動機運轉期間產生振動以及應力變形，從而導致頻繁出現諸如密封不充分等問題。

另一方面，人們已經通過增加發動機內的燃燒壓力來致力于改善燃料效率，然而，施加在發動機氣缸體上的負荷進一步增加，此外，還需要耐熱性。

目前，為了解決以上的問題，人們增加緊固力以限制發動機氣缸體的移動，從而減少振動和應力變形。例如，通過以下方法來應對上述的問題，所述方法為：用螺栓提高軸向緊固力，增加襯墊的凸紋高度(bead?height)，改變襯墊的層積結構等(參見專利文獻1和2)。

專利文獻1：日本專利No.3840475

專利文獻2：日本專利No.3620685

發明內容

然而，在設計發動機氣缸體時，由于鋁材具有較低的剛性，因而在緊固螺栓的正下方發生較大程度的變形，因此，增加緊固力是有限的。此外，在設計襯墊時增加凸紋高度會導致產生凸紋疲勞(beadfatigue)，從而難以平衡表面壓力、需要高精密的模具設計等，因此需要成本和時間。此外，當襯墊表面上的橡膠層過軟時，在高的表面壓力下會發生壓力變形(內陷)，從而導致表面壓力降低。

為了解決上述的問題，本發明的目的是提供一種襯墊材料，其不僅能夠在高的表面壓力下保持密封凸紋表面(sealing?bead?surface)而無需改變發動機氣缸體設計和襯墊設計，并且還能夠吸收凸緣(flange)的表面粗糙度(其為橡膠層的最初作用)。

即，本發明涉及以下(1)至(4)。

(1)一種襯墊材料，其包括：

金屬板；以及

含氟橡膠層，該含氟橡膠層的維氏硬度為15N/mm²至30N/mm²，并且被設置在所述金屬板的一側或兩側，而且該含氟橡膠層是由含有含氟橡膠聚合物的含氟橡膠組合物形成的。

(2)根據上述(1)所述的襯墊材料，其中所述含氟橡膠組合物還含有多羥基化合物作為交聯劑，其中相對于100重量份的所述含氟橡膠聚合物，所述多羥基化合物的量為3至6重量份。

(3)根據上述(1)或(2)所述的襯墊材料，其中相對于100重量份的所述含氟橡膠聚合物，所述含氟橡膠組合物還含有30至70重量份的平均粒徑為25nm至80nm的炭黑、3至10重量份的氧化鎂、10至30重量份的氫氧化鈣、20至50重量份的碳酸鈣、以及2至5重量份的胺類硅烷偶聯劑。

(4)根據上述(1)至(3)中任意一項所述的襯墊材料，其中所述含氟橡膠聚合物的門尼粘度(100℃)為50至120。

由于本發明的襯墊材料含有具有特定維氏硬度的含氟橡膠層，因此不會觀察到橡膠流動，表面壓力能夠增加，并且還可以吸收凸緣的表面粗糙度(其為橡膠層的最初作用)，從而避免了密封不充分。

附圖簡要說明

圖1為示出實例中獲得的橡膠層在深度方向上的維氏硬度的圖。

具體實施方式

以下將詳細對本發明進行說明。

本發明的襯墊材料包含金屬板和形成于所述金屬板的一側或兩側上的含氟橡膠層，該含氟橡膠層的維氏硬度為15N/mm²至30N/mm²。隨著橡膠層的彈性模量增加，當用鋁塊緊固時，可以使被加工在襯墊上的凸紋正上方的表面壓力增加，而不會使軸向緊固力增加。在表面壓力增加的情況下，發動機運轉期間的振動以及發動機氣缸體的變形可以減小。然而，當維氏硬度大于30N/mm²時，吸收凸緣表面粗糙度的作用將大幅度地降低，從而接觸面的密封不充分。此外，當維氏硬度小于15N/mm²時，由于緊固負荷而造成橡膠的壓力變形(內陷)，從而存在著由于表面壓力降低而發生密封不充分的擔心。更優選的維氏硬度為15N/mm²至20N/mm²。