專利名稱：帶有波形制動器的墊片的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及分別帶有制動器或變形限制器的墊片。本發(fā)明還涉及分別帶有波形制動器或變形限制器的墊片。本發(fā)明尤其涉及金屬墊片。本發(fā)明也涉及金屬平墊片。本發(fā)明還涉及金屬氣缸蓋墊片。
背景技術：
現(xiàn)有技術中已經(jīng)知道多種帶有不同制動器的平墊片。DE 10219526 Al文獻涉及帶有制動層的金屬墊片，該制動層以金屬墊片的層中的棋盤狀壓紋的形式實現(xiàn)。US 2004/0160017 Al文獻涉及帶有制動層的金屬墊片，該制動層以金屬墊片的層中的蜂房狀壓紋的形式實現(xiàn)。未審查的首次公開DE 10 2004 061 964 Al涉及帶有以類似于圓扇形的形式實現(xiàn)的制動層的墊片，其中，各個圓扇形以分離的層形式實現(xiàn)。從DE 102 066 047似4文獻已知以金屬層中的波形壓紋形式實現(xiàn)的波形變形限制器。從DE 20 121 984文獻所知的波形變形限制器以金屬層中的波形壓紋的形式實現(xiàn)，且在該文獻中稱為“波形制動器”。同樣已知的是，波形制動器不僅可以波形片的形式實現(xiàn)，其中，波形制動器的這些波形也可以厚度輪廓的形式壓印到薄片中，從而產(chǎn)生制動輪廓，其中，輪廓谷和輪廓峰分別設置在正面和背面的相同部位。迄今，制動層圍繞障礙延伸，障礙例如螺栓孔或燃燒室凸面(如柴油發(fā)動機的預燃室)，使得生產(chǎn)成本尤其是用于制造金屬平墊片的工具的生產(chǎn)成本非常高。

發(fā)明內容
本發(fā)明基于降低用于制造帶有波形制動器的金屬平墊片的開支的目的。此外，希望減少金屬平墊片壓印工具的制造成本，所述平墊片尤其是帶有收縮的平墊片，所述收縮例如可以制動器或波形制動器形式實現(xiàn)的壓縮限制器的區(qū)域中的閥套和通孑L。依據(jù)本發(fā)明的實施方式，提出帶有至少一個金屬層的金屬平墊片。在該情況下，所述金屬墊片包括至少一個密封區(qū)和一個壓縮限制區(qū)。所述壓縮限制區(qū)以所述金屬墊片的至少一層中的波形輪廓的形式實現(xiàn)。所述波形輪廓通過沿同心圓線延伸的若干個波形在壓縮限制器的區(qū)域中實現(xiàn)。在該情況下，至少一個第一波形沿至少一個圓弧延伸、不是密閉的且不在至少一個預定圓扇形中延伸。所述平墊片包括至少一個第二波形，所述第二波形不密閉且與所述第一波形同心延伸。所述第二開放波形具有與所述第一波形不同的半徑。所述第二波形至少在所述第一波形不在其中延伸的圓扇形中延伸。所述第二波形不在至少一個所述第一波形在其中延伸的預定圓扇形中延伸。在該情況下，所述第一和第二波形(至少部分地)在所述墊片的不同半徑上相互補充，以便在所述壓縮限制器的整個區(qū)域上實現(xiàn)一致的壓縮限制功能。在本發(fā)明中，所述墊片可包括若干個密封區(qū)和若干個壓縮限制區(qū)。在本發(fā)明中，所述密封區(qū)可包圍所述壓縮限制區(qū)。在本發(fā)明中，所述密封區(qū)也可由所述壓縮限制區(qū)包圍。在一個示例性實施方式中，所述金屬平墊片還包括至少一個通孔，所述通孔由所述密封區(qū)和所述壓縮限制區(qū)包圍。所述通孔可以是例如熱機的燃燒室的一部分。同樣提出，利用所述平墊片密封裝滿流體(例如油或氣體)的室或密封真空。所述通孔不是本發(fā)明的發(fā)明效果所必需的，因為所述墊片也可僅僅用作開口密封。在該情況下，如果適用，無通孔的墊片可產(chǎn)生更好的密封，因為僅需要密封一個密封面。在本發(fā)明另一個示例性實施方式中，所述通孔具有凸面，所述壓縮限制器的區(qū)域有凹口。在該實施方式中，至少一個波形在所述壓縮限制器的區(qū)域的(至少一個)凹口處中斷，但該(至少一個)缺少的波形又通過所述壓縮限制器上設置的(至少一個)輔助外部波形補償。因此，防止所述壓縮限制器的功能因較小區(qū)域而削弱。在另一個實施方式中，所述金屬平墊片帶有所述壓縮限制器的區(qū)域中的通孔。所述通孔中斷在所述壓縮限制器的區(qū)域中同心延伸的波形，使得所述壓縮限制器的功能在該區(qū)域中被削弱。在該實施方式中，依據(jù)本發(fā)明，該削弱利用所述通孔的區(qū)域中設置的輔助波形補償。在本發(fā)明另一個實施方式中，基本上相同數(shù)量的波形總是圍繞待密封的通孔的中心以圓形或弧形方式(即從該中心放射狀地)延伸。因此，所述壓縮限制器的有效區(qū)域基本上總是具有相同的寬度，而不管墊片中的凹口是否位于所述壓縮限制器的區(qū)域中。因為波形的數(shù)量總是整數(shù)，故“基本上相同”是指離差最大為1。在本發(fā)明另一個示例性實施方式中，所述第一和第二波形在某扇形重疊所述壓縮限制區(qū)的至少一半寬度。這使得可以實現(xiàn)所述壓縮限制區(qū)的外部輪廓和內部輪廓為更統(tǒng)一的形式，從而可防止邊緣。在所述金屬平墊片的另一個實施方式中，所述波形的高度在它們結束時逐漸下降。如在上述情況中，這使得可以防止負載峰值在壓縮限制器的邊緣上。在另一個實施方式中，所述波形由所述至少一個金屬層中的焊珠形成。在該情況下，所述壓縮限制器以各種“波形片”的形式實現(xiàn)，從而減小所述壓縮限制器的剛性。該變化可以特別簡單的方式制造，因為僅需要彎曲所述金屬墊片的金屬層。在另一個實施方式中，所述波形以至少一個金屬層的厚度變化的形式形成。在該情況下，所述壓縮限制器以厚度輪廓的形式實現(xiàn)，從而增加所述壓縮限制器的剛性。在本發(fā)明一個實施方式中，所述金屬平墊片是氣缸蓋墊片。依據(jù)本發(fā)明另一個方面，提出用于制造上述類型的金屬平墊片的壓印工具。在該情況下，實現(xiàn)本發(fā)明的壓印工具，使得它可提供上述類型的本發(fā)明的帶有壓縮限制器的平墊片的至少一層。所述工具優(yōu)選也具有沖壓通孔的結構，并可將密封焊道壓制或壓印成金屬平墊片的層。


附圖中，通過本發(fā)明的金屬墊片的不同實施方式的形式與現(xiàn)有技術作比較，對本發(fā)明進行圖解。圖1和2示出現(xiàn)有技術已知的波形制動器的實施方式。圖3和4顯示本發(fā)明墊片的實施方式，其中，以波形制動器形式實現(xiàn)的壓縮限制器的第一和第二波形相互重疊和不相互重疊。圖5和6示出本發(fā)明墊片的兩個實施方式，其中，一個帶有所述壓縮限制器的區(qū)域中設置的若干個通孔，另一個表示本發(fā)明帶有環(huán)形壓縮限制器的墊片的實施例。
具體實施例方式圖1示出傳統(tǒng)的帶有波形制動器(壓縮限制器)的平墊片(氣缸蓋墊片)的細節(jié)， 其用于帶有側向燃燒室凸面的內燃機。該波形制動器的各個波形圍繞燃燒室凸面延伸，使得工具的制造更加復雜，因為工具不能在車床上制造，而只能在銑床上制造，實質上花費更多勞動。圖2示出另一個傳統(tǒng)的帶有波形制動器(壓縮限制器)的平墊片(氣缸蓋墊片) 的類似細節(jié)，其制造工具可在車床上制造。與圖1類似，內燃機和氣缸蓋墊片帶有側向燃燒室凸面。波形制動器的各個波形不圍繞燃燒室凸面延伸，使得簡化了工具的制造，但限制了墊片尤其是壓縮限制器的功能。圖3示出本發(fā)明帶有本發(fā)明波形制動器(壓縮限制器)的平墊片(氣缸蓋墊片) 的細節(jié)。波形制動器具有與圖2所示氣缸蓋墊片類似的凹口。波形制動器的各個波形不圍繞燃燒室凸面延伸，而是在它們到達凹口之前結束。在凹口區(qū)域中，波形制動器的波形以分別在扇形(α和β)上延伸的輔助同心波形的形式延續(xù)，其中，波形制動器的波形被燃燒室凸面中斷。如果波形制動器的波形從燃燒室向外連續(xù)編號，第一波形在壓縮限制器或波形制動器的第三波形附近的扇形α中延續(xù)。第二波形在壓縮限制器/波形制動器的第四波形附近的扇形β中以完全相同的方式延續(xù)。圖4示出本發(fā)明帶有本發(fā)明的波形制動器(壓縮限制器)的平墊片(氣缸蓋墊片)的相同細節(jié)。與圖3所示氣缸蓋墊片類似，波形制動器的各個波形在該情況下也相互補充，以便補償削弱的壓縮限制器功能。在依據(jù)圖4的實施方式中，各個同心波形分別在扇形 (Y和δ)中重疊。在該情況下，第一波形與扇形δ中的第三波形交錯。第二波形與扇形 Y中的第四波形以完全相同的方式交錯。取決于各個扇形α和β或者Υ和δ的選擇， 壓縮限制器的外部輪廓可任意實現(xiàn)，例如以便優(yōu)化圍繞波形制動器延伸的密封區(qū)的形狀。圖5示出本發(fā)明帶有壓縮限制器的墊片的實施方式，該壓縮限制器具有七個個體波形。在壓縮限制器的區(qū)域中，墊片帶有毗連密封區(qū)的燃燒室凸面以及通孔和流體通道。波形制動器的七個中斷波形各由波形制動器上設置的輔助外部波形補充，以確保其功能。此外，虛線顯示最佳化的波形制動器外部輪廓，其基本上保留了帶有可能的最平滑的外部輪廓的變形限制器的表面。圖6僅在邊界情況下說明依據(jù)本發(fā)明的壓縮限制器的原理。圖6中，任意表面(該情況下為圓環(huán))通過多個同心波形以波形制動器或壓縮限制器的形式實現(xiàn)。在該情況下， 波形制動器的同心波形完全填滿波形制動器的環(huán)形表面，與圓形影線類似，其中，同心波形與壓縮限制器的區(qū)域不同心。應當清楚，可用所示類型的波形制動器填滿壓縮限制器應在其中延伸的任何任意表面。這說明，本發(fā)明同樣適合任意形狀的平墊片。也應當清楚，帶有若干個燃燒室開口的氣缸蓋墊片也可用本發(fā)明的波形制動器或壓縮限制器制造。在該情況下，本發(fā)明的原理可分別適用于圍繞各燃燒室開口的各壓縮限制器。圖3-6所示墊片可利用工具制造，該工具可在車床上大量制造。原理上，用于制造本發(fā)明墊片的工具可通過將總數(shù)個波形(n+x)轉變成工具來制造，其中η個波形是保持制動器壓力所必需。在收縮(凸面、通孔等)的區(qū)域中，在扇形中去掉χ個波形，并剩余χ個其它波形。波形的數(shù)量在其余的外部區(qū)域中減少為η。在內部去掉的波形和在外部保留的波形之間的過渡區(qū)中，內部和外部的波形可重疊多達η個波形的寬度，以便也在過渡區(qū)中保持制動器壓力。
權利要求
1.一種具有至少一個金屬層的金屬平墊片，其中，所述金屬墊片帶有至少一個密封區(qū)和以所述金屬墊片的至少一層中的波形輪廓的形式實現(xiàn)的壓縮限制區(qū)，其中，所述波形輪廓通過若干個在同心圓線上延伸的波形在壓縮限制器的區(qū)域中形成，其特征在于，至少一個第一波形沿至少一個預定圓弧延伸，且不在至少一個預定圓扇形中延伸，所述平墊片帶有至少一個第二中斷波形，所述第二中斷波形與所述第一波形同心延伸、具有與所述第一波形不同的半徑并至少在所述第一波形不在其中延伸的圓扇形上延伸，且不在所述第一波形在其中延伸的至少一個圓扇形中延伸。
2.根據(jù)權利要求1所述的金屬平墊片，其特征在于，還包括至少一個由所述密封區(qū)和所述壓縮限制區(qū)包圍的通孔，例如燃燒室開口。
3.根據(jù)權利要求2所述的金屬平墊片，其特征在于，所述通孔具有凸面，所述壓縮限制器的區(qū)域有凹口。
4.根據(jù)任一項前述權利要求所述的金屬平墊片，其特征在于，通孔設置在所述壓縮限制器的區(qū)域中。
5.根據(jù)任一項前述權利要求所述的金屬平墊片，其特征在于，基本上相同數(shù)量的波形圍繞待密封的通孔的中心以圓形或弧形方式延伸，即從該中心放射狀地延伸。
6.根據(jù)任一項前述權利要求所述的金屬平墊片，其特征在于，所述第一和第二波形在某扇形相互重疊所述壓縮限制區(qū)的至少一半寬度。
7.根據(jù)任一項前述權利要求所述的金屬平墊片，其特征在于，所述波形的高度朝著它們的末端逐漸下降。
8.根據(jù)任一項前述權利要求所述的金屬平墊片，其特征在于，所述波形由所述至少一個金屬層中的焊珠形成。
9.根據(jù)任一項前述權利要求所述的金屬平墊片，其特征在于，所述波形由所述至少一個金屬層中的厚度變化形成。
10.根據(jù)任一項前述權利要求所述的金屬平墊片，其特征在于，所述金屬平墊片是氣缸蓋墊片。
11.一種用于制造根據(jù)任一項前述權利要求所述的金屬平墊片的壓印工具。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有至少一個金屬層的金屬墊片，其中，所述金屬墊片包括至少一個密封區(qū)，和設計成所述金屬墊片的至少一層中的波形輪廓的壓縮限制區(qū)，其中，所述波形輪廓通過多個在同心圓線上延伸的波形在壓縮限制器的區(qū)域中形成。至少一個第一波形沿至少一個預定圓弧延伸，且不在至少一個預定圓形扇形中延伸。所述墊片包括至少一個第二中斷波形，所述第二中斷波形與所述第一波形同心、具有與所述第一波形不同的半徑并至少在所述第一波形不在其中延伸的圓扇形上延伸，且不在所述第一波形在其中延伸的至少一個圓扇形中延伸。
文檔編號F16J15/08GK102282396SQ200980156517
公開日2011年12月14日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權日2009年2月16日
發(fā)明者安德里亞斯·漢斯·弗爾皮烏斯, 簡·米勒 申請人:聯(lián)邦摩高密封系統(tǒng)公司