專利名稱：多層金屬扁平墊片，特別是氣缸蓋墊片的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多層金屬扁平墊片，該多層金屬扁平墊片可以特 別是氣缸蓋墊片，或者可以被實施并用作將要密封的其他表面的密封 裝置，例如各種法蘭墊片。
背景技術：
所述類型的墊片可以是單層設計。然而，本申請的主題是如現(xiàn)有 技術中本身所公知的多層墊片。
所述類型的墊片通常具有貫穿其層的多個通道開口，特別是具有
一個或多個燃燒氣體開口，以及用于緊固裝置、油道、冷卻水管道等 的其他開口。
墊片由一個或多個密封層構成。為了增加和確保其密封作用，通 常通過使至少一個密封層進行相應變形而在通道開口周圍，特別是在
燃燒氣體開口周圍，或例如在冷卻水管道周圍形成凸緣(bead),該凸 緣一般完全包圍通道開口或多個通道開口 。
為了實現(xiàn)所述凸緣的功能，必須防止它們在安裝或操作過程中由 于壓縮而發(fā)生過度塑性變形或完全塑性變形。為此，通常使用也可以 被稱為止擋件的變形限制器。在各種實施例中都公知這些變形限制器。 這些變形限制器可以通過使這些層或這些層中一個層彎曲而形成。然 而，通常以高度比凸緣高度低的壓紋的形式在一個或多個密封層中形 成一個或多個變形限制器(止擋件)。
最后，還已經(jīng)公知將多層墊片中的一層墊片設置成具有變形限制 器(止擋件)的隔板或止擋層。本發(fā)明涉及這樣的墊片類型。
這里，止擋件例如可以布置在凸緣與燃燒室之間的區(qū)域中，或者 布置在凸緣的另一側(cè)或兩側(cè)。
公知其他的止擋件，這些止擋件圍繞燃燒室開口延伸成環(huán)形帶， 該帶形成為具有擠壓出的杯狀凹陷和凸起的二維圖案，并且凸起由片 狀金屬層的在凹陷的壓紋過程中被移去的材料形成，且每個凹陷都與 片狀金屬層的另 一側(cè)上的凸起直接相對地定位，使得在片狀金屬層的
兩側(cè)上形成凸起和凹陷的菱形或棋盤圖案(EP 1577589 Al )。然而， 這里的凸起或凹陷并沒有形成封閉線。
然而，相反的是已經(jīng)證明將止擋件設計成由多個直接相鄰、直接 毗鄰的脊狀凸起和槽狀凹陷構成是有利的，這些脊狀凸起和槽狀凹陷 形成在隔板或止擋件的兩側(cè)上，并且被賦予相應的凸緣以限制其壓縮。
止擋件的連續(xù)凸起(脊)和凹陷(槽)在截面中可具有波浪或鋸 齒形狀，其中波峰和波谷或齒頂也可以被打平。還已經(jīng)提出將凸起和 凹陷的截面設計成矩形，從而形成矩形腹板(DE 196 41 491 Al)或成 形肋(DE 2 145 482; JP 11-108191 A )以及截面相應地為矩形的凹陷 (所謂矩形止擋件)。
也已經(jīng)提出將凸起和凹陷形成截面為梯形的脊和槽(DE 42 19 709 A1，DE 102 56 896 Al )或截面為梯形的波浪形(WO 01/96768 Al )。
在每種情況下，止擋件的凸起和凹陷的幅度都比被保護的凸緣的 幅度小。
WO 2006/005488 Al指出，上面提到的公知波浪形或鋸齒形或者 還有梯形的止擋件由于其高彈性而使接觸壓力降低。在矩形止擋件的 情況下，其由于凸起和凹陷之間的尖銳邊緣過渡部形成墊片部分斷裂 的潛在危害而遭到更多的反對。
為獲得所述公知止擋件的優(yōu)點同時避免它們的缺點，特別是獲得 它們非常剛性的設計但卻避免損害壓力峰值，提出將止擋件設計成 在(止擋層，其他地方成為"其他密封層")隔板相對側(cè)上，凹陷和凸 起交替地形成為凹陷至少部分地與凸起相對地定位，凹陷和凸起中的 至少一部分具有基本梯形的截面，且在一側(cè)的相鄰布置的凹陷和凸起 之間的具有傾斜延伸的限制壁，以及兩側(cè)的彼此相鄰的相對的限制壁 限制了層的腹板截面，該截面與在兩側(cè)的相對凹陷之間限定的截面相
同或比其更大。
盡管使梯形凸起和凹陷的相鄰、傾斜的限制壁之間的腹板的截面 盡可能厚，具體地說比在兩側(cè)處的凹陷之間限定的截面更厚的教導使 得梯形側(cè)面得以相當大的增強，并因而增加了止擋件的硬度，同時凹 陷的梯形設計降低了止擋件部件斷裂的危險，但是這只是使硬度高達 一定程度的情況，然而所獲得的硬度仍不足以賦予止擋件在使用中實 際所需的疲勞強度。這主要是因為止擋件的整體硬度由于止擋件的幾 何形狀而必須將凹陷切入得相對較深而受到了不利的影響。
現(xiàn)有技術的所述止擋件結(jié)構的截面的幾何形狀比率還導致在必須 移除足夠材料的情況下止擋件整體、加厚部以及壓印部所需要的非常 大量的空間。許多墊片不能提供用于此目的必須的先決條件。

發(fā)明內(nèi)容
從所述現(xiàn)有技術出發(fā)，本發(fā)明的目的是提供一種具有止擋件的多 層金屬扁平墊片，該多層金屬扁平墊片具有所需的高疲勞強度(硬度 和抗斷裂性)，并且同時能夠更簡單且節(jié)約成本地進行生產(chǎn)。
所述目的通過具有根據(jù)權利要求1的特征的墊片實現(xiàn)。從屬權利 要求包含權利要求1的主題的有利實施例。
根據(jù)本發(fā)明的墊片形成為多層金屬扁平墊片，該多層金屬扁平墊 片具有一個或多個通道開口、特別是燃燒氣體開口、用于緊固裝置的 開口、以及在氣缸蓋墊片情況下的用于冷卻液體等的開口。
所述墊片包括至少一個密封層，該密封層具有至少一個彈性凸 緣，并包括至少一個通道開口；以及至少一個止擋層，該止擋層具有 至少一個止擋件，該止擋件限定相應凸緣的壓縮并布置在所述凸緣附 近，所述止擋件的截面由截面均為大致梯形且形成在止擋層的兩側(cè)上 的直接連續(xù)的脊狀凸起和槽狀凹陷構成，其中，相對的凸起和凹陷的 體積相差小于10%，優(yōu)選小于5%，更優(yōu)選小于2%。
位于所述止擋件的所述一側(cè)上的、在該止擋件的制造過程中從該 一側(cè)的梯形凹陷移出的材料用于形成所述另一側(cè)上的相對的凸起。如
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果為了賦予所述止擋件特定硬度而加強所述凸起和所述的凹陷的側(cè)
面，則所述體積可以產(chǎn)生略微偏差，該偏差不超過10%，優(yōu)選不超過 5%，更優(yōu)選不超過2%。
根據(jù)本發(fā)明可以獲得足夠疲勞強度，特別是足夠硬度和抗斷裂性 的 止擋件，這在任何情況下都會提供在這一點上比根據(jù)WO 2006/005488 Al的情況更好的可實現(xiàn)值，因為與WO 2006/005488 Al 的情況相比，同時使由延伸穿過最接近的彼此相對定位的梯形側(cè)面的 兩條平行線限定的截面Ql與由連接每側(cè)的凹陷的底部的兩條線限定 的截面Q2相比較小。
除了具有梯形側(cè)面全部彼此平行的凸起和凹陷的實施例之外，本 發(fā)明還包括并非所有梯形側(cè)面都彼此平行延伸的實施例。在這種情況 下，所述截面Ql形成在具有兩個梯形側(cè)面的梯度平均值并且在它們 的一半高度(在對稱結(jié)構的情況下在Q5/4)處與相應的梯形側(cè)面相交 的直線之間。
WO 2006/005488 Al的主題的特征在于Ql與Q2的比為倒數(shù)設 計；因而，在最接近的彼此平行定位的所有兩個梯形側(cè)面之間的截面 比位于止擋件的兩側(cè)處的凹陷的底部之間的區(qū)域的截面更厚。在根據(jù) WO 2006/005488 Al的主題中，梯形側(cè)面或由這些梯形側(cè)面限定的區(qū) 域因而支撐止擋件必須吸收的載荷。然而，這里卻沒有考慮兩側(cè)處的 底部之間的區(qū)域的弱化(這與所述幾何形狀有關)，也就是說止擋層的 在壓印后保留的芯部區(qū)域，同時載荷承載凸起的底部，會內(nèi)在地發(fā)生 潛在的變形，這會使止擋件整體上產(chǎn)生不期望的彈性。
相比之下，根據(jù)本專利的教導涉及了用于載荷承載凸起的底部的 設計，也就是說，所述止擋層的在壓印后保留的芯部區(qū)域Q2足夠穩(wěn) 定，從而其能夠永久地承受在操作中的變形力。
在這方面，如下實施例是優(yōu)選的通過壓印不同的寬度，具體地 說與較窄和較深的凸起相對定位的較寬和較淺的凹陷而獲得體積相同 或基本相同的相對的凸起和凹陷。這里，所保留的芯部區(qū)域平均起來 是特別寬的，因而特別穩(wěn)定。這里，位于一側(cè)上的凸起和凹陷不必全
都具有相同的寬度。
由于對于生產(chǎn)相對的凸起和凹陷的幾何形狀被設計成相同的實施 例來說需要的塑性變形的程度較小，并且由于幾何形狀條件而使材料 流動簡化，因此該實施例被證明是特別有效的，這是因為其可以用相 對較低的壓制力來生產(chǎn)。在極端情況下，所有凸起和凹陷，可能除了 第一個和最后一個在一側(cè)上的之外，都具有相同的幾何形狀。
如以上所述，由延伸穿過最接近的彼此相對定位的梯形側(cè)面的兩
條平行線限定的截面Ql特別是相比于Q2可以非常小，這是因為寬截 面的Q2支撐整個止擋件的結(jié)構。然而，Ql可以不會小到凸起和凹陷 的梯形形狀實際上消失的程度，這是因為此時梯形側(cè)面的設置角會接 近90°。盡管這幾乎不會不利地影響止擋件的耐用性，但是會在壓印 過程中帶來梯形形狀特別要避免的困難。較淺的角度在工具中進行脫 模時是有利的。
因此，梯形側(cè)面的設置角在30。與89。之間，優(yōu)選在60。與89。之 間，并且特別為大致70°。這里，如以上所述，不必所有的凸起和凹 陷都具有相同的梯形側(cè)面角。這里，角度之間應彼此相差不大于35°， 優(yōu)選不大于15。，更優(yōu)選不大于8。。
為所述止擋層在其沒有壓印區(qū)域的厚度Q3的30%至200%之間，但 是優(yōu)選在40%至150%之間，更優(yōu)選在40%至100%之間，特別在40% 至70%之間。所述值既適用于平頂部和底部的寬度相同的實施例，也 適用于平頂部和底部的寬度不同或側(cè)面角不同的實施例。在后者實施 例的情況下，特別是當寬度差別很大時，可以使寬度的一部分高達厚 度Q3的300%。
這里，截面Ql應例如小于所述止擋層在其未壓印區(qū)域中的截面 Q3的50%，特別是小于40%。
為了使止擋件能夠完成其有效限制凸緣變形的目的，通常其有效 高度Q5 ( Q5=Q4 - Q3 ),在0.05和0.33之間，優(yōu)選在0.05和0.25 之間，該有效高度Q5即為止擋件比其未壓印區(qū)域Q3的止擋層厚的測量值。
這里，如圖1所示，該有效高度可以布置成在止擋層的兩側(cè)上均
勻分布。如圖2所述，也可以將其僅布置在止擋層的一側(cè)上。此外， 可以在兩側(cè)之間進行其他的不對稱分布。
止擋件的總寬度為高達7mm,優(yōu)選高達2-3mm。這里，止擋件 的截面由于空間或地形學設計原因(在說明書的其他部分中說明)而 可以變窄或變寬，或者甚至在較短的截面中具有中斷部。
為了獲得足夠耐用的止擋作用，如果止擋層具有相對大量的相鄰 布置的成對的彼此相對定位的凸起和凹陷，其中必然的情況是在相鄰 的對中，在一側(cè)中， 一對具有凸起，而相鄰對具有凹陷。另一方面， 空間條件致使相鄰成對的凸起和凹陷的數(shù)量受到限制。因此，根據(jù)本 發(fā)明的止擋件具有至少三對、優(yōu)選至少四對、特別優(yōu)選至少五對彼此 相對定位的凸起和凹陷。這里，對于封閉環(huán)、環(huán)狀或眼鏡形狀來說， 在止擋件輪廓長度的至少60%、優(yōu)選至少70%并且更優(yōu)選至少75% 上具有所述數(shù)量的凸起/凹陷對就足夠了 。
所述止擋層7可以用拉伸強度大于250N/mm2、優(yōu)選大于400 N/mm2、更優(yōu)選大于600N/mm2、但小于1400N/mm2、優(yōu)選小于 1300N/mm2、更優(yōu)選小于1200N/mm2的鋼制成。因此，該拉伸強度可 以為例如小于600N/mm2、或小于400N/mm2、或大于1200 N/mm2、 或甚至高于1400 N/mm2。
這里，所述止擋層的材料的鉻含量優(yōu)選小于1%，特別優(yōu)選小于 0.5%。
所述范圍提供了止擋作用所需的強度，并且同時允許以適當?shù)膲?制力進行止擋件成型所需的塑性變形。所述止擋層優(yōu)選由拉伸強度比 所述至少一個密封層小的鋼制成。
為了進一步降低止擋件破裂的危險，可以對梯形凹陷的底部和梯 形側(cè)面之間和/或梯形側(cè)面和梯形凸起的平頂部之間的過渡部進行修 圓。0.04mm至O.lmm但優(yōu)選0.05mm至0.08mm的半徑本身往往用 于所述修圓。
如果為所述止擋件賦予到通道開口，則所述止擋件通常成環(huán)形地 圍繞所述通道開口。這里，所述止擋件可以布置在該通道開口與同樣 通常環(huán)形地圍繞該通道開口的指定凸緣之間，或者也可以圍繞所述凸 緣或布置在該凸緣的兩側(cè)。
除了環(huán)形形狀之外，也可以設置例如由于用于閥的凹部而與該環(huán) 形偏離的形狀。所述形狀也可以例如由于凸緣和止擋件在多個通道開
口的區(qū)域中會聚而形成眼鏡狀，如圖4所示。由于空間的原因，止擋 件也可以具有端段形狀的中斷部。
除了賦予到止擋件通道開口之外，其他止擋件也可以占據(jù)在遠離 這些通道開口的區(qū)域中，即在止擋層的所謂腹地(hinterland)中。
所述類型的其他止擋件例如可以布置在扁平墊片的外周邊的區(qū)域 中和/或至少部分地布置在由用于緊固裝置的通道開口橫跨的區(qū)域外 側(cè)的區(qū)域中。
為了獲得均勻的密封表面壓力，所述止擋件可以具有其高度和/ 或?qū)挾群?或硬度隨著距用于緊固裝置的通道開口的距離而增加的地 形學設計。這里，結(jié)合了發(fā)動機的具體情況，特別是相鄰部件(特別 是氣缸蓋、發(fā)動機組或排氣歧管)的硬度較大的區(qū)域的具體情況。
所述止擋件的硬度的增加可以通過增加材料硬度、布置增加數(shù)量 的梯形凸起和凹陷、通過增加梯形側(cè)面的設置角或通過對凸起進行更 高程度的壓印而產(chǎn)生。


下面基于根據(jù)附圖的示例性實施例詳細說明根據(jù)本發(fā)明的墊片。 這里，在所有情況下均為示意性地
圖l-a示出穿過根據(jù)本發(fā)明的扁平墊片的截面圖，該扁平墊片在 凸緣區(qū)域中具有兩個密封層和一個止擋層；
圖l-b示出在止擋件的區(qū)域中穿過根據(jù)圖l-a的本發(fā)明的止擋層 的截面圖l-c示出根據(jù)圖l-b的截面的細節(jié)；
圖l-d示出根據(jù)圖l-c的細節(jié)的變型；
圖2示出穿過根據(jù)本發(fā)明的扁平墊片的截面圖，該扁平墊片在凸 緣區(qū)域中具有一個密封層和一個止擋層；
圖3至圖5示出根據(jù)本發(fā)明的不同止擋層的平面圖，在所有情況 下都是非成比例地示出；以及
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的扁平墊片的局部透視圖，該扁平墊片具有 兩個密封層和一個止擋層。
具體實施例方式
為了清晰起見，所有截面均以分解視圖即具有間隔地示出。 圖l-a表示穿過根據(jù)本發(fā)明的扁平墊片l的截面圖，該扁平墊片 在通道或燃燒氣體通道開口 2的區(qū)域中具有兩個密封層3、4和一個具 有止擋件8的止擋層7。密封層3、 4均具有一個用于密封燃燒氣體通 道的凸緣5、 6。在圖1中，所述凸緣直接圍繞通道或燃燒氣體通道開 o 2。
止擋件8由形成在止擋層7的兩側(cè)9、 IO上的直接鄰近所述凸緣 布置的脊狀凸起ll和槽狀凹陷12形成。凸起ll和凹陷12的截面為 梯形，并且在止擋層的一側(cè)9或10的每種情況下的梯形均彼此直接連 續(xù)布置，使得相鄰的梯形均具有一個公用側(cè)面。
在根據(jù)圖l-a所示的示例性實施例中，梯形側(cè)面都具有基本相同 的i殳置角14。同時，梯形凸起11的平頂部15和梯形凹陷12的底部 16具有基本相同的寬度，并且止擋層7的一側(cè)(9或10)的每個梯形 凸起ll都與另一側(cè)(10或9)的梯形凹陷12相對地定位。
彼此最接近的每對相對的梯形側(cè)面13由于它們的設置角14基本 相同而彼此平行或基本平行地排列。所述梯形側(cè)面13之間或穿過梯形 側(cè)面13延伸的兩條線之間形成的截面17 (Ql)與由連接所述止擋件 18的每側(cè)的底部16的兩條線限定的截面18 (Q2)相比較小。
圖l-b表示在止擋件的區(qū)域中穿過根據(jù)圖l-a的發(fā)明的止擋層的 放大截面圖。所述圖示出了上述關于圖l-a所討論的全部特征。
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另外，圖l-b示出了止擋層7在其無壓紋區(qū)域20中具有初始厚度 19 (Q3)。基本相同寬的梯形凸起ll的平頂部15和梯形凹陷12的底 部16的寬度可以與所述厚度成一定比率，該比率在權利要求9中更詳 細地限定。
截面17(Q1)同樣可以設置成與截面19 (Q3)成一定比率，該 比率在權利要求10中更詳細地限定。
圖l-b還額外示出了有效高度23 (Q5)的實施例，這里，該有效 高度23分成均勻分布在止擋層的兩側(cè)的值2xQ5/2。
最后，圖l-b還示出了從梯形凹陷12的底部16到梯形側(cè)面13和 /或從梯形側(cè)面13到梯形凸起ll的平頂部15的過渡部22的實施例， 該過渡部22可修圓成具有0.04mm至O.lmm的半徑，尤其是具有 0.05mm至0.08mm的半徑，以由此進一步降低止擋件斷裂的危險。
圖l-c表示在可以通過相同幾何形狀的凸起11和凹陷12獲得所 考慮的凸起11 (VI)和凹陷12 (V2)的相同體積的實施例中的止擋 層的截面的細節(jié)。具體地說，側(cè)面角(這里為了清晰起見通過它們相 對的角114示出)也相同。
然而，理論上也可以將側(cè)面角設計成不同，也就是說， 一方面使 用不同的側(cè)面角用于相對的凸起ll和凹陷12，并且/或者另一方面， 針對布置在止擋層的一個表面9或10上的凸起11和凹陷12形成不同 的側(cè)面角。這里通過改變底部和平頂部寬度來確保一對相對的凸起和 凹陷的V1和V2的體積相同，至少近似相等。圖l-d示意性地證明在 凹陷及其相對的凸起中的不同側(cè)面角的結(jié)構，在這種情況下，通過為 凹陷12選擇更寬的底部16"和更淺的側(cè)面角(由更陡峭的相對角114" 表示)，獲得與至少近似的與凸起11的體積相等，凸起11本身具有 相對較窄的平頂部15'和相對較陡的側(cè)面較(由較淺的相對角114'表 示)。這里，應明顯強調(diào)的是，彼此相對的凸起和凹陷在生產(chǎn)精確的情 況下被壓紋而具有相同高度。
從圖l-d同樣可以看到截面Ql的構造。通過連續(xù)布置在上側(cè)和
Qi
在這兩條之間延伸)。所述直線又在平頂部的一半高度處，也就是在
Q5'/4 (其中，Q5 = Q572+Q5'/2)處與平頂部的側(cè)面相交。
圖l-d示出了凸起ll和凹陷12的示例性實施例，凹陷12與凸起 11相對，但是沒有形成相應的相鄰凸起和凹陷的一般設計規(guī)格。然而， 在這種情況下，通過相鄰結(jié)構自動地給予一個側(cè)面角度。相鄰結(jié)構對 各自的寬度也有影響。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的多層扁平墊片1的剖視圖，該多層扁平墊 片l只具有一個密封層3和一個止擋層7，止擋層7在通道或燃燒氣 體通道開口 2的區(qū)域中具有止擋件8。密封層3具有用于密封燃燒氣 體通道的凸緣5。在圖2所示的實施例中，止擋件8布置在凸緣5和 燃燒氣體通道開口2之間。所述凸緣、止擋件和燃燒氣體開口的所述 結(jié)構原則上優(yōu)于圖1中所示的結(jié)構。
為了獲得最佳的止擋作用，不對稱地壓印出根據(jù)圖2的示例性實 施例中的止擋件8，使得止擋件8的有效高度23 ( Q5 )完全布置在止 擋層7的與密封層3面對的一側(cè)上。
圖3至圖5均表示根據(jù)本發(fā)明的不同結(jié)構的止擋層7的一部分的 平面圖。所述圖表示止擋層7的外周邊24、燃燒氣體通道開口2、用 于緊固裝置的通道開口 25、止擋件8和其他的止擋件26。
這里，圖3表示兩個環(huán)形地圍繞燃燒氣體開口2的止擋件8和布 置在外周邊24上的另 一止擋件26。
圖4與圖3的不同之處在于，在燃燒氣體通道開口彼此相鄰的區(qū) 域中，即在所謂的腹板區(qū)域中，兩個止擋件8的凸起和凹陷的數(shù)量減 少。，如在止擋件布置在凸緣的背向燃燒室的一側(cè)上時，發(fā)生兩個止擋 件8之間的間隔顯著減小的情況，相鄰的止擋件可以會聚而形成所謂 眼鏡狀的止擋件。
圖5與圖3的不同之處在于，代替在外周邊24上布置的其他止擋 件26,在用于緊固裝置的通道開口 25的區(qū)域或在由用于緊固裝置的 通道開口 25橫跨的區(qū)域外側(cè)的區(qū)域中布置多個其他止擋件26，在圖 中以各種實施例示出了這些止擋件。
圖6最后表示止擋層7中的凸起11和凹陷12被引導為近似平行 于凸緣5和6，因此凸起11和凹陷12的基本結(jié)構在它們的縱向上不 變。
附圖標記列表
1多層金屬扁平墊片
2通道開口/燃燒室開口
3密封層
4密封層
5凸緣
6凸緣
7止擋層
8止擋件
9止擋層的一側(cè)
10止擋層的一側(cè)
11截面基本為梯形的脊狀凸起
12截面基本為梯形的槽形凹陷
13梯形側(cè)面
14梯形側(cè)面的設置角
15梯形凸起的平頂部
16梯形凸起的底部
17截面Ql
18截面Q2
19止擋層的厚度Q3
20止擋層的非壓印區(qū)域
21止擋件高度Q4
22過渡部
23止擋件的有效高度Q5
24扁平墊片的外周邊
15 25用于緊固裝置的通道開口
26其他止擋件
27體積VI
28體積V2
114與14的相對角
權利要求
1、多層金屬扁平墊片(1)，特別是氣缸蓋墊片，該多層金屬扁平墊片具有至少一個通道開口(2)，特別是燃燒室開口，該多層金屬扁平墊片包括至少一個密封層(3，4)，該密封層具有至少一個圍繞所述通道開口(2)的彈性凸緣(5，6)；以及至少一個止擋層(7)，該止擋層具有至少一個止擋件(8)，該止擋件(8)限制所述彈性凸緣(5，6)的變形，并且包括多個直接連續(xù)的脊狀凸起(11)和槽狀凹陷(12)，該脊狀凸起和槽狀凹陷的截面都為大致梯形，并且均形成在所述止擋層(7)的兩側(cè)(9，10)上，在每種情況下，梯形側(cè)面(13)具有設置角(14)，一側(cè)的梯形凸起(11)與另一側(cè)的梯形凹陷(12)相對定位，其特征在于，所述一側(cè)的梯形凸起(11)與所述另一側(cè)的相對的梯形凹陷(12)的體積V1、V2(27，28)相差小于10％，并且由延伸穿過最接近的彼此相對的梯形側(cè)面(13)的兩條平行線限定的截面Q1(17)與由連接每側(cè)的凹陷(16)的底部的兩條線限定的截面Q2(18)相比較小。
2、 根據(jù)權利要求1所述的扁平墊片，其特征在于，所述止擋層(7 ) 由拉伸強度大于250N/mm2、優(yōu)選大于400 N/mm2、更優(yōu)選大于 600N/mm2、但小于1400N/mm2、優(yōu)選小于1300N/mm2、更優(yōu)選小于 1200N/mm2的鋼制成。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的扁平墊片，其特征在于，所述止擋 層(7)具有至少三對、優(yōu)選至少四對、更優(yōu)選至少五對直接連續(xù)的凸 起(11)和凹陷(12)，這些凸起和凹陷在所述止擋件輪廓長度的至少 60%上分別形成在一側(cè)(9或10)和相反側(cè)(10或9)上。
4、 根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的扁平墊片，其特征在于， 所述體積V1、 V2(27， 28)相差小于5%,優(yōu)選相差小于2%。
5、 根據(jù)前述權利要求任一項所述的扁平墊片，其特征在于，所述 梯形側(cè)面(13)的設置角(14)在30。與89°之間，優(yōu)選在60°與89。 之間，并且特別為大致70。。
6、 根據(jù)權利要求5所述的扁平墊片，其特征在于，所述止擋層(7 ) 內(nèi)的所述梯形側(cè)面(13)的設置角(14)彼此偏離高達35°，優(yōu)選偏 離高達15°，更優(yōu)選偏離高達8。。
7、 根據(jù)權利要求6所述的扁平墊片，其特征在于，形成在所述止 擋層(7)中的直接連續(xù)的大致梯形凸起(11)和凹陷(12)具有與梯 形側(cè)面(13)的設置角(14)相同或基本相同的設置角。
8、 根據(jù)前述權利要求任一項所述的扁平墊片，其特征在于，所述 梯形凸起(11)的平頂部(15)和所述梯形凹陷(12)的底部(16) 具有相同或基本相同的寬度。
9、 根據(jù)前述權利要求任一項所述的扁平墊片，其特征在于，在大 致梯形凸起(11)和凹陷(12)外側(cè)的區(qū)域(20)中，所述止擋層(7) 具有厚度Q3 (19)，所述梯形凸起(11)的平頂部(15)的寬度和所 述梯形凹陷(12)的底部(16)的寬度在該厚度Q3 (19)的30%至 200%之間，優(yōu)選在40%至150%之間，更優(yōu)選在40%至100%之間。
10、 根據(jù)前述權利要求任一項所述的扁平墊片，其特征在于，所 述截面Ql (17)小于截面Q3 (19)的50%，更優(yōu)選少于40%。
11、 根據(jù)前述權利要求任一項所述的扁平墊片，其特征在于，所 述止擋件(8 )的有效高度Q5( Q4 - Q3=Q5 )( 23 )在0.03mm和0.3mm 之間，優(yōu)選在0.05mm和0.25mm之間。
12、 根據(jù)前述權利要求任一項所述的扁平墊片，其特征在于，所 述止擋件(8)布置在所述凸緣(5， 6)的面向所述通道開口 (2)的 一側(cè)和/或所述凸緣(5, 6)的背向所述通道開口 (2)的一側(cè)上。
13、 根據(jù)前述權利要求任一項所述的扁平墊片，其特征在于，所 述止擋件(8)環(huán)形地圍繞所述通道開口 (2)。
14、 根據(jù)前述權利要求任一項所述的扁平墊片，其特征在于，所 述止擋件(8)以距所述燃燒室周邊的大于O.lmm的間距圍繞所述燃 燒室開口 (2)。
15、 根據(jù)權利要求1至13任一項所述的扁平墊片，其特征在于， 所述止擋件(8)環(huán)形地圍繞所述凸緣(5， 6)，該凸緣(5， 6)環(huán)形 地包圍所述通道開口 (2)。
16、 根據(jù)前述權利要求任一項所述的扁平墊片，其特征在于，在 遠離所述通道開口( 2 )的區(qū)域(腹地)中設有至少一個其他止擋件(26 )。
17、 根據(jù)權利要求16所述的扁平墊片，其特征在于，所述其他止 擋件(26)布置在所述扁平墊片(1)的外周邊(24)的區(qū)域中和/或 至少部分地布置在被用于緊固裝置的通道開口 (25)橫跨的區(qū)域外側(cè) 的區(qū)域中。
18、 根據(jù)前述權利要求任一項所述的扁平墊片，其特征在于，為 了獲得均勻的密封表面壓力，所述止擋件(8 )具有這樣的地形學設計， 即其高度和/或?qū)挾群?或硬度隨著距用于緊固裝置的所述通道開口(25)的距離而增加。
19、 根據(jù)權利要求18所述的扁平墊片，其特征在于，所述止擋件 (8 )的硬度的增加可以通過增加材料硬度、布置數(shù)量增加的梯形凸起 (11)和凹陷(12)、通過增加梯形側(cè)面(13)的設置角(14)或通過對凸起(11)進行更高程度的壓印而產(chǎn)生。
20、 根據(jù)前述權利要求任一項所述的扁平墊片，其特征在于，所 述止擋層(7)由鉻含量優(yōu)選小于1%，更優(yōu)選小于0.5%的鋼制成。
全文摘要
所述類型的墊片(1)具有帶凸緣(5，6)的密封層(3，4)，它們設有通道開口(2)；以及具有止擋件(8)的止擋層(7)，該止擋件(8)限制凸緣(5，6)的彈性變形。止擋件包括多個直接連續(xù)的脊狀凸起(11)和槽狀凹陷(12)，該脊狀凸起和槽狀凹陷的截面都基本為梯形，并且均形成在所述止擋層(7)的兩側(cè)(9，10)上，且梯形側(cè)面(13)均具有設置角(14)，一側(cè)的梯形凸起(11)與另一側(cè)的梯形凹陷(12)相對定位。由彼此相鄰的相對的梯形側(cè)面(13)限定的截面Q1(17)與由兩個相對的凹陷之間限定的截面Q2(18)相同或比其更大。這里，由止擋件(8)的由截面Q1(17)限定的那些局部區(qū)域完全吸收力，該截面(Q1)還在弱化截面Q2(18)中發(fā)現(xiàn)不充足的支點。這樣的止擋件也需要許多空間。
文檔編號F16J15/08GK101360937SQ200780001483
公開日2009年2月4日 申請日期2007年7月27日 優(yōu)先權日2006年7月27日
發(fā)明者于爾根·施奈德, 京特·翁澤爾德, 庫爾特·霍厄, 格奧爾格·埃格洛夫, 約翰·瓦爾德福格爾, 貝恩德·呂斯, 阿爾布雷希特·塞勒 申請人:萊茵茲密封墊有限公司