[發(fā)明專利]制造用于汽缸蓋的金屬墊的方法及用于汽缸蓋的金屬墊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180010385.4
• 申請日: 2011-02-21
• 公開（公告）號: CN102770654A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設計）人: 松下義孝;高橋裕司;荒川佳美
• 申請（專利權(quán)）人: 日本利克雷斯工業(yè)株式會社
• 主分類號: F02F11/00
• 分類號: F02F11/00;B21D39/00;B21D53/84;F16J15/08
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11204
• 代理人: 余朦;王艷春

技術領域

本發(fā)明涉及制造用于汽缸蓋的金屬墊的方法，該金屬墊插于內(nèi)燃機的汽缸體與汽缸蓋之間以密封汽缸體與汽缸蓋之間的接合面，本發(fā)明還涉及這種用于汽缸蓋的金屬墊。

背景技術

在內(nèi)燃機中，在汽缸體與汽缸蓋之間的接合面上插入有金屬墊，并且金屬墊被圓頭螺栓緊固以用于將燃料氣體、冷卻水以及潤滑油密封。具體地，密封汽缸孔是關鍵的，因為汽缸孔的不充分密封可能引起相鄰汽缸之間燃料氣體的不期望漏流，這可能導致發(fā)動機輸出降低。泄漏的燃料氣體還可能流入周向地形成于汽缸孔周圍的冷卻水孔內(nèi)，導致諸如過熱故障，或者最嚴重的情況導致引擎卡死（engine?seizure）。

在為避免以上現(xiàn)象進行的嘗試中，例如專利文獻1、2公開了一種包括彈性金屬板的金屬墊，其中在汽缸孔周圍設有環(huán)狀凸緣。專利文獻1、2公開的用于汽缸蓋的金屬墊包括：金屬基板，由金屬板構(gòu)成并具有與內(nèi)燃機的汽缸體的缸膛（cylinderbore）對應地形成的汽缸孔；環(huán)狀凸緣，形成于汽缸孔的周邊；冷卻水孔，與汽缸體的冷卻水套和汽缸蓋的冷卻水孔對應地形成于環(huán)狀凸緣的外側(cè)周邊；以及環(huán)狀高低平面差異調(diào)整板，設置為面對基板的環(huán)狀凸緣。高低平面差異調(diào)整板設置有爪狀部分，并且這些爪狀部分被插入形成于基板中的掛合孔內(nèi)并且折返至一側(cè)以使得高低平面差異調(diào)整板與基板結(jié)合。由于設置在環(huán)狀凸緣與外周凸緣之間的高低平面差異調(diào)整板產(chǎn)生的厚度差，所以表面壓力得到適當?shù)卣{(diào)整。

然而，專利文獻1和2中公開的技術帶來了一個問題，如圖18所示，每個爪狀部分3h僅被折返至一側(cè)，而高低平面差異調(diào)整板3不能強有力地耦合至基板2。另一個問題是，如圖19所示，在爪狀部分3h從高低平面差異調(diào)整板3垂直折返的情況下，當多個高低平面差異調(diào)整板3層疊于彼此頂部作為庫存產(chǎn)品或作為制造金屬墊過程所需的部件時，爪狀部分3h中的一些會傾斜地折返。這種傾斜折返的爪狀部分3h因?qū)⒏叩推矫娌町愓{(diào)整板3組裝到基板2時需要若干修改而使工時增加，并且高低平面差異調(diào)整板3有時會作為次品被浪費。

鑒于以上問題，本發(fā)明人進行了研究并發(fā)現(xiàn)，如圖20A和20B所示，通過在從高低平面差異調(diào)整板3的外圍邊緣突出的突出片3b中設置底孔3c、利用包括圓柱形沖頭對底孔3c的外圍部分進行牽拉以便形成具有圓形截面的管狀部3d、使形成的管狀部3d貫通掛合孔2h以及將管狀部3d折返至基板的外部并將管狀部3d壓平來獲得高低平面差異調(diào)整板3與基板的有力耦合。如圖21所示，還可以發(fā)現(xiàn)，由于即使在多個高低平面差異調(diào)整板3層疊于彼此頂部作為庫存產(chǎn)品或作為制造金屬墊過程所需的部件時形成的爪狀部分3h也不會傾斜地折返，所以以上結(jié)構(gòu)省略了在組裝至基板2的同時對修改的需求，還解決了高低平面差異調(diào)整板3作為次品而浪費的問題。

引文列表

專利文獻

專利文獻1：日本專利申請公開第2002-286141號

專利文獻2：日本專利申請公開第H10-281289號

發(fā)明內(nèi)容

技術問題

然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當在以上高低平面差異調(diào)整板3中使用用于深度牽拉的材料（例如，SUS304或SUS430）時，由于材料的低抗拉強度和高延展性，在內(nèi)燃機進行低溫工作的過程中高低平面差異調(diào)整板3抵抗汽缸蓋和汽缸體的拉伸和收縮而被削弱，并且高低平面差異調(diào)整板3在排氣方向、進氣方向以及其他方向上可能會變形，如圖22A和22B所示。變形趨勢在具有高輸出或低剛性的內(nèi)燃機中尤為明顯，因而必須采取措施來對抗變形。

處理高低平面差異調(diào)整板3變形的措施之一是增加板的厚度，從而增加強度。然而，作為該方法的結(jié)果，汽缸蓋和汽缸體中的張力增加，盡管該方法改進了變形阻力以及對抗燃料氣體的密封性能，但由此帶來了其它問題，例如耗油量增加以及來自各部件的異常噪音。根據(jù)對墊的密封性能與因汽缸蓋和汽缸體中的張力產(chǎn)生的以上問題之間的相容性需求，構(gòu)成高低平面差異調(diào)整板3的金屬箔的適用厚度通常應限于0.05mm到0.15mm的范圍，而且厚度的范圍限制是變形的重要原因之一。具體地，當使用具有0.05mm厚度的極薄金屬箔來限定微小的高低平面差異時，必定產(chǎn)生變形，這增加了對阻止高低平面差異調(diào)整板3變形的措施的需求。

由于考慮到以上問題不能采用上述增加金屬箔厚度的抗變形方法來阻止高低平面差異調(diào)整板3的變形，所以使用諸如用于彈簧的不銹鋼帶的彈性材料（例如，SUS301-1/2H、SUS301-3/4H以及SUS304-3/4H）作為構(gòu)成高低平面差異調(diào)整板3的金屬箔，并且將如此形成的高低平面差異調(diào)整板3耦合至基板2。然而，在這種情況下，還出現(xiàn)了以下問題。