[發(fā)明專(zhuān)利]金屬板的結(jié)合結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210229460.2
• 申請(qǐng)日: 2006-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102773354A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 植田耕作
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 日本金屬密封片株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): B21D39/03
• 分類(lèi)號(hào): B21D39/03;F02F11/00
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;李艷艷

本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?00680055263.6（PCT/JP2006/325173）、申請(qǐng)日為2006年12月18日、發(fā)明名稱(chēng)為“金屬板的結(jié)合結(jié)構(gòu)”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到層疊的多張金屬薄板之間的結(jié)合，特別涉及到適用于將由多張基板、副板等構(gòu)成的金屬板層疊而形成的金屬襯墊（metal?gasket）的金屬板的結(jié)合結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

對(duì)于由多張金屬板層疊而形成的金屬襯墊，作為該層疊的多張金屬板的全部或者一部分金屬板之間的結(jié)合結(jié)構(gòu)，以往存在例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)為：在結(jié)合部，沿相互獨(dú)立的兩條主切割線(xiàn)將層疊的金屬板切開(kāi)而形成兩條切口，以使這兩條主切割線(xiàn)之間的金屬部分向?qū)盈B方向（板厚方向）突出并成為比層疊板厚大的階梯差的方式，將板拉伸并使其鼓出，從而形成突起部，由此將層疊的金屬板之間結(jié)合起來(lái)。另外，在切割時(shí)，將模具的間隙設(shè)定得比通常更寬，然后通過(guò)沖壓在斷裂面產(chǎn)生很多毛刺，并且利用高硬度材料的特性發(fā)揮剪切后的毛刺比斷裂面更寬的特性，進(jìn)而被沖裁下來(lái)的部分毛刺也寬，通過(guò)這樣相互配合，由此使沖孔不會(huì)縮回也不會(huì)變大。

而且，以前，為了使金屬襯墊的一部分位于比安裝金屬襯墊的發(fā)動(dòng)機(jī)接合面更靠外側(cè)的位置，在金屬襯墊的外周側(cè)設(shè)置伸出部分，在該伸出部分設(shè)定結(jié)合位置并進(jìn)行結(jié)合。然而，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的小型輕量化和高性能化的進(jìn)步，根據(jù)對(duì)高溫的冷卻方法，氣缸體采用濕式缸套或開(kāi)式走帶機(jī)構(gòu)技術(shù)，與此相配合地，作為在燃燒室孔周?chē)a(chǎn)生的面壓力降低的解決方案，在燃燒室孔周?chē)鲈O(shè)墊板，并添加可使面壓力增大的襯墊。通過(guò)這樣，也能夠在如下情況下使用上述的結(jié)合方法：即，在燃燒室孔周?chē)脑O(shè)有水孔的區(qū)域內(nèi)，將構(gòu)成襯墊的多個(gè)金屬板之間結(jié)合起來(lái)。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平10-235440號(hào)公報(bào)

但是，上述現(xiàn)有的結(jié)合方法雖然在將結(jié)合位置設(shè)定于比所對(duì)置的發(fā)動(dòng)機(jī)接合面靠外側(cè)的情況下沒(méi)有問(wèn)題，然而在將結(jié)合位置設(shè)定于發(fā)動(dòng)機(jī)的接合面內(nèi)的設(shè)有水孔的區(qū)域內(nèi)的情況下，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的工作，使得拉伸載荷和壓縮載荷反復(fù)作用在上述結(jié)合位置上，由于作為對(duì)象的發(fā)動(dòng)機(jī)的條件不同，有時(shí)在金屬板上會(huì)從該結(jié)合位置處產(chǎn)生龜裂。

其理由在下面詳細(xì)說(shuō)明。

例如對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的小型輕量化、高性能化和大排氣量發(fā)動(dòng)機(jī)等，存在壓縮比和燃燒溫度高漲等情況，從提高氣缸體側(cè)的冷卻效率和降低制造成本等角度出發(fā)，采用了濕式缸套、開(kāi)式走帶機(jī)構(gòu)等技術(shù)，其結(jié)果是，發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體成為如下?tīng)顟B(tài)：發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室孔側(cè)和比水孔靠外側(cè)的螺栓孔部分，處于在與金屬襯墊對(duì)置的接合面上的水孔形成位置處分離的狀態(tài)，在這部分，燃燒室孔側(cè)和比水孔形成位置靠外側(cè)的部分在水孔底部相連。進(jìn)而，安裝在這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和氣缸蓋之間的金屬襯墊被設(shè)定為施加到襯墊上的載荷（面壓力）在燃燒室孔周?chē)罡摺４送猓ㄟ^(guò)利用擰緊螺栓緊固比水孔形成位置靠外周側(cè)的部分，使隔著水孔形成位置的外側(cè)螺栓孔附近的載荷與燃燒室孔周?chē)妮d荷大致相同，而除螺栓孔附近以外則根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)剛性的不同，隨著遠(yuǎn)離螺栓孔其面壓力逐漸下降。在以上條件的共同作用下，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況不同，在從水孔形成位置處發(fā)生分離的狀態(tài)下，觀(guān)察比水孔形成位置靠燃燒室孔側(cè)的部分和比水孔形成位置靠外側(cè)的部分的不同動(dòng)作。

此時(shí)，在現(xiàn)有的結(jié)合結(jié)構(gòu)中，根據(jù)上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1的技術(shù)，留出要進(jìn)行結(jié)合的范圍的基板外側(cè)，在結(jié)合期間加工出兩條以上的切口，同時(shí)產(chǎn)生毛刺，并且對(duì)切開(kāi)的部分實(shí)施加工使板延伸，以使其中央部以具有一部分平坦部的梯形鼓出來(lái)。特別是在由高硬度材質(zhì)構(gòu)成的襯墊的情況下，由于結(jié)合位置設(shè)定在水孔形成位置（與氣缸體的水冷套重合的位置）內(nèi)，因此結(jié)合位置的大小受到限制，在結(jié)合部位較小時(shí)使上述鼓出部鼓出到襯墊的板厚以上的厚度的話(huà)，該立起部被強(qiáng)制性拉拔，從而殘留有拉伸應(yīng)力。

進(jìn)而，在本現(xiàn)有技術(shù)的方法中，由于使剪切結(jié)束后的剪切面和襯墊面的立起面形成直角，因而拉伸應(yīng)力集中產(chǎn)生在剪切結(jié)束后的剪切面上。在將該狀態(tài)下的襯墊安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)上以緊固螺栓擰緊并進(jìn)行運(yùn)行的情況下，在水孔范圍內(nèi)，結(jié)合起來(lái)的部分在氣缸體面和氣缸蓋面兩個(gè)面都敞開(kāi)，或者僅氣缸體面敞開(kāi)，然而無(wú)論以何種方式敞開(kāi)，在水孔范圍內(nèi)均為自由活動(dòng)的狀態(tài)，在如上所述那樣發(fā)動(dòng)機(jī)在水孔內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)進(jìn)行了不同的動(dòng)作的情況下，在水孔形成位置內(nèi)，結(jié)合起來(lái)的襯墊由于因運(yùn)轉(zhuǎn)而反復(fù)產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力或者拉伸應(yīng)力以及振動(dòng)，以殘留有應(yīng)力的上述剪切結(jié)束后的切割部為基點(diǎn)在襯墊基板上產(chǎn)生龜裂。該龜裂隨著時(shí)間推移而進(jìn)行下去的話(huà)，會(huì)損害襯墊的功能。

發(fā)明內(nèi)容