專利名稱：用于氣缸蓋的金屬墊片的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種插在內燃機(internal-combustion engine)的氣缸體(cylinderblock)與氣缸蓋(cylinder head)之間的用于氣缸蓋的金屬墊片(metal gasket)。
背景技術：
作為此種金屬墊片，例如日本專利特開2003-287137號公報中的圖3所記載的金屬墊片已為人所知，此用于氣缸蓋的金屬墊片包括兩片基板，此兩片基板分別由金屬板形成且包括氣缸孔(cylinder hole)，對應于內燃機的氣缸體的各缸膛(cylinder bore)而形成；剖面形狀為山形的環狀墊圈(bead)，形成在上述各氣缸孔的周圍；冷卻水孔，與上述氣缸體的冷卻水套以及氣缸蓋的冷卻水孔相對應而形成在上述各環狀墊圈的外側周邊部；及剖面形狀為單斜面形的外周墊圈，形成在整體圍繞上述環狀墊圈以及上述冷卻水孔的位置上。而且，在上述兩片基板之間，插入著由金屬板形成的較薄的級差調整板。
此級差調整板從上述基板的環狀墊圈內側的位置延伸到上述冷卻水套的位置為止，且具有爪狀突起，使此爪狀突起插入到上述兩片基板中的其中一個基板的冷卻水孔中，并使由此冷卻水孔突出的部分折回，以與其中一個基板連接，從而提高施加到上述基板的環狀墊圈上的表面壓力，并提高對缸膛內的燃燒氣體的密封性。
然而，上述現有的金屬墊片存在如下問題由于僅利用從基板的環狀墊圈內側的位置延伸到上述冷卻水套的位置為止的級差調整板的板厚，來調整基板的環狀墊圈與外周墊圈的級差以及進一步來調整環狀墊圈的表面壓力，所以上述調整的下限被限定為金屬板的可能取得的板厚的下限，無法對級差進行微調，以適當地維持環狀墊圈與外周墊圈的表面壓力平衡。
發明內容
本發明的目的在于有利地解決上述問題，本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片在為三片層疊式的形態下，具有分別由金屬板形成的兩片基板，此兩片基板包括氣缸孔，對應于安裝著內燃機的氣缸蓋的氣缸體的各缸膛而形成；剖面形狀為山形的環狀墊圈，形成在上述各氣缸孔的周圍；冷卻水孔，對應于上述氣缸體的冷卻水套以及上述氣缸蓋的冷卻水孔而形成在上述各環狀墊圈的外側周邊部；及剖面形狀為單斜面形的外周墊圈，形成在整體圍繞上述環狀墊圈以及上述冷卻水孔的位置上；上述兩片基板的上述環狀墊圈彼此排列在上述墊片的厚度方向上，上述用于氣缸蓋的層疊式金屬墊片的特征在于，使下述的爪狀突起插入到下述的嚙合孔(engagement hole)中并使從此嚙合孔突出的部分折回，由此使外側級差調整板與內側級差調整板相連接，且使外側級差調整板與內側級差調整板插在上述兩片基板之間，其中由金屬板形成且從上述冷卻水套的位置延伸到上述基板的外周緣的位置為止的外側級差調整板、與由比上述外側級差調整板還厚的金屬板形成且從上述基板的環狀墊圈內側的位置延伸到上述冷卻水套的位置為止的內側級差調整板中的其中一個具有上述爪狀突起；且上述外側級差調整板與內側級差調整板中的另一個具有上述嚙合孔。
此外，本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片在為兩片層疊式的形態下，具有一片基板，此基板由金屬板形成且包括氣缸孔，對應于安裝著內燃機的氣缸蓋的氣缸體的各缸膛而形成；剖面形狀為山形的環狀墊圈，形成在上述各氣缸孔的周圍；冷卻水孔，對應于上述氣缸體的冷卻水套以及上述氣缸蓋的冷卻水孔而形成在上述各環狀墊圈的外側周邊部；及剖面形狀為單斜面形的外周墊圈，形成在整體圍繞上述環狀墊圈以及上述冷卻水孔的位置上；上述用于氣缸蓋的金屬墊片的特征在于，使下述的爪狀突起插入到下述的嚙合孔中，并使此爪狀突起從上述嚙合孔突出的部分折回，以此使外側級差調整板與內側級差調整板相連接，使上述外側級差調整板與內側級差調整板重疊在上述基板上，其中由金屬板形成且從上述冷卻水套的位置延伸到上述基板的外周緣的位置為止的外側級差調整板、與由比外側級差調整板還厚的金屬板形成且從上述基板的環狀墊圈內側的位置延伸到上述冷卻水套的位置為止的內側級差調整板中的其中一個具有上述爪狀突起；且上述外側級差調整板與內側級差調整板中的另一個具有上述嚙合孔。
而且，本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片在為單板型的形態下，由金屬板形成且包括氣缸孔，對應于安裝著內燃機的氣缸蓋的氣缸體的各缸膛而形成；剖面形狀為山形的環狀墊圈，形成在上述各氣缸孔的周圍；冷卻水孔，對應于上述氣缸體的冷卻水套以及上述氣缸蓋的冷卻水孔而形成在上述各環狀墊圈的外側周邊部；及剖面形狀為單斜面形的外周墊圈，形成在整體圍繞上述環狀墊圈以及上述冷卻水孔的位置上；上述單板型的用于氣缸蓋的金屬墊片，使下述的爪狀突起插入到下述的嚙合孔中，并使此爪狀突起從上述嚙合孔突出的部分折回，由此使外側基板與內側基板連接，其中上述爪狀突起設置在從上述冷卻水套的位置延伸到上述金屬墊片的外周緣的位置為止的外側基板、與由比上述外側基板還厚的金屬板形成且從上述環狀墊圈內側的位置延伸到上述冷卻水套的位置為止的內側基板板中的其中一個上；上述嚙合孔設置在上述外側基板與內側基板中的另一個上。
對于三片層疊式的形態下的本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片而言，分別位于兩片基板之間的外側級差調整板與比外側級差調整板還厚的內側級差調整板，通過其中一個所具有的爪狀突起而與另一個所具有的嚙合孔的接合，由此彼此連接并定位，且通過外側級差調整板與比上述外側級差調整板還厚的內側級差調整板的板厚差，來調整基板的環狀墊圈與外周墊圈的級差以及進一步來調整環狀墊圈的表面壓力。
由此，根據本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片，在三片層疊式的用于氣缸蓋的金屬墊片中，可以利用外側級差調整板與比此外側級差調整板還厚的內側級差調整板的板厚差來調整級差，對級差進行調整的下限為外側級差調整板與比此外側級差調整板還厚的內側級差調整板的板厚差的下限，因此即使設定少許級差，也可以適當地維持環狀墊圈與外周墊圈的表面壓力平衡。
再者，本發明中，上述兩片基板中的至少一個也可以具有爪狀突起退避孔，此爪狀突起退避孔相對于插入到上述嚙合孔中之后折回的上述爪狀突起，排列在上述墊片的厚度方向上。通過此爪狀突起退避孔，可以防止使外側級差調整板與內側級差調整板中的其中一個所具有的爪狀突起，在比環狀墊圈更靠近半徑方向外側的位置上，折回而成為雙層，從而在與外側級差調整板及內側級差調整板中的另一個重疊的狀態下，被夾在兩片基板之間，從而，上述爪狀突起可以作為薄墊片(shim)而發揮作用，以防止環狀墊圈的表面壓力局部性降低。
在將本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片，用于蓋板面在冷卻水套的位置上大大地敞開的開放蓋板型(open deck)氣缸體時，因為朝向此氣缸體一側的基板可以產生變形并退避，以突出到冷卻水套內，所以無須在上述基板上設置爪狀突起退避孔，從而可以僅在朝向氣缸蓋一側的基板上設置爪狀突起退避孔。另一方面，在將本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片，用于在冷卻水套的位置上該蓋板面在冷卻水孔以外關閉的閉合蓋板(closed deck)型氣缸體時，優選方式是在朝向氣缸體一側的基板與朝向氣缸蓋一側的基板上設置爪狀突起退避孔。
此外，本發明中，上述兩片基板中的至少一個亦可具有爪狀突起退避凹部，此爪狀突起退避凹部相對于插入到上述嚙合孔中之后折回的上述爪狀突起，排列在上述墊片的厚度方向上，且向著上述爪狀突起。通過此爪狀突起退避凹部，也可以防止使外側級差調整板與內側級差調整板中的一個所具有的爪狀突起，在比環狀墊圈更靠近半徑方向外側的位置上，折回并成為雙層，從而在與外側級差調整板及內側級差調整板中的另一個重疊的狀態下，被夾在兩片基板之間，進而，上述爪狀突起可以作為薄墊片而發揮作用，以防止環狀墊圈的表面壓力局部性降低。而且，通過上述爪狀突起退避凹部，可以不在爪狀突起的位置上使基板開口，因此可以避免冷卻水在不必要的位置上流通于氣缸體與氣缸蓋之間。
對爪狀突起退避凹部進行擠壓(press)成形時，通常在基板外側的對應部位會產生凸部，但在將本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片用在上述開放蓋板型氣缸體中時，當在朝向此氣缸體一側的基板上設置著爪狀突起退避凹部時，可以使上述凸部突出并退避到此冷卻水套內。另一方面，在將本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片用在上述閉合蓋板型氣缸體中時，當在朝向此氣缸體一側的基板上設置著爪狀突起退避凹部時，可以使上述凸部突出并退避到在氣缸體的蓋板面上形成開口的冷卻水孔內。而且，無論將本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片與何種類型的氣缸體組合，當在朝向氣缸蓋一側的基板上設置著爪狀突起退避凹部時，均可以使上述凸部突出并退避到在氣缸蓋的蓋板面上形成開口的冷卻水孔內。
對于兩片層疊式的形態的本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片而言，重疊在各基板上的外側級差調整板與比此外側級差調整板還厚的內側級差調整板，通過使其中一個所具有的爪狀突起與另一個所具有的嚙合孔相接合而彼此連接并定位，且通過外側級差調整板與比此外側級差調整板還厚的內側級差調整板的板厚差，來調整基板的環狀墊圈與外周墊圈的級差以及進一步來調整環狀墊圈的表面壓力。
由此，通過本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片，當為兩片層疊式的用于氣缸蓋的金屬墊片時，對級差進行調整的下限為外側級差調整板與比外側級差調整板還厚的內側級差調整板的板厚差的下限，因此即使設定少許級差，也可以適當地維持環狀墊圈與外周墊圈的表面壓力平衡。
再者，本發明中，上述基板也可以具有爪狀突起退避孔，此爪狀突起退避孔相對于插入到上述嚙合孔中之后折回的上述爪狀突起，排列在上述墊片的厚度方向上。通過上述爪狀突起退避孔，可以防止使外側級差調整板與內側級差調整板中的一個所具有的爪狀突起，在比環狀墊圈更靠近半徑方向外側的位置上，折回而成為雙層，從而在與外側級差調整板及內側級差調整板中的另一個重疊的狀態下，與基板重疊，從而，上述爪狀突起進而可以作為薄墊片而發揮作用，以防止環狀墊圈的表面壓力局部性地降低。
此外，本發明中，上述基板也可以具有爪狀突起退避凹部，此爪狀突起退避凹部相對于插入到上述嚙合孔中之后折回的上述爪狀突起，排列在上述墊片的厚度方向上，且向著上述爪狀突起。通過此爪狀突起退避凹部，可以防止外側級差調整板與內側級差調整板中的一個所具有的爪狀突起，在比環狀墊圈更靠近半徑方向外側的位置上，折回而成為雙層，從而在與外側級差調整板及內側級差調整板中的另一個重疊的狀態下，與基板重疊，進而，上述爪狀突起可以作為薄墊片而發揮作用，以防止環狀墊圈的表面壓力局部性地降低。而且，通過此爪狀突起退避凹部，不在爪狀突起的位置上使基板開口，因此可以避免冷卻水在不必要的位置上流通于氣缸體與氣缸蓋之間。
此外，本發明中，上述內側級差調整板也可以具有剖面形狀為山形的環狀墊圈，此剖面形狀為山形的環狀墊圈相對于上述基板的上述環狀墊圈而排列在上述墊片的厚度方向上，且彼此逆向地突出，通過如此構成，在三片層疊式或者兩片層疊式的用于氣缸蓋的金屬墊片中，增加了重合的環狀墊圈，從而可以進一步提高對缸膛內的燃燒氣體的密封性。
而且，對于單板型的形態的本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片而言，外側級差調整板與比此外側級差調整板厚的內側級差調整板，通過使其中一個所具有的爪狀突起與另一個所具有嚙合孔的接合，從而彼此連接并定位，且通過外側級差調整板與比此外側級差調整板還厚的內側級差調整板的板厚差，來調整環狀墊圈與外周墊圈的級差以及進而調整環狀墊圈的表面壓力。
因此，根據本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片，在單板型的用于氣缸蓋的金屬墊片中，對級差進行調整的下限成為外側基板與比此外側基板還厚的內側基板的板厚差的下限，因此即使設定少許級差，也可以適當地維持環狀墊圈與外周墊圈的表面壓力平衡。
再者，上述各發明中，上述爪狀突起設置在上述外側級差調整板或者上述外側基板上，但也可以將上述嚙合孔設置在上述內側級差調整板或者上述內側基板上。如此，彎折并折回的爪狀突起由構成外側級差調整板或外側基板的較薄的板形成，因此可以提高爪狀突起的彎折加工的加工性。
圖1是表示本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片的第1實施例的整體的俯視圖。
圖2是上述第1實施例的金屬墊片沿著圖1中的A-A線的剖面圖。
圖3是表示上述第1實施例的金屬墊片的基板的俯視圖。
圖4是表示上述第1實施例的金屬墊片的外側級差調整板的俯視圖。
圖5是表示上述第1實施例的金屬墊片的內側級差調整板的俯視圖。
圖6是表示上述第1實施例的金屬墊片在圖1中的A-A線附近的剖面的立體圖。
圖7是表示本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片的第2實施例的構成的與圖2相同位置上的剖面圖。
圖8是表示上述第2實施例的金屬墊片的朝向氣缸體一側的基板的俯視圖。
圖9是表示本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片的第3實施例的構成的與圖2相同位置上的剖面圖。
圖10是表示上述第3實施例的金屬墊片在與圖9相同位置附近上的剖面的立體圖。
圖11是表示本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片的第4實施例的構成的與圖2相同位置上的剖面圖。
圖12是表示本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片的第5實施例的構成的與圖2相同位置上的剖面圖。
圖13是表示本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片的第6實施例的構成的與圖2相同位置上的剖面圖。
圖14是表示本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片的第7實施例的構成的與圖2相同位置上的剖面圖。
圖15是表示本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片的第8實施例的構成的與圖2相同位置上的剖面圖。
符號的說明1 用于氣缸蓋的金屬墊片2 基板2a、4b 氣缸孔2b 環狀墊圈2c 冷卻水孔2d、3e 外周墊圈2e 潤滑油孔2f 螺栓孔2g、3d 金屬孔眼2h 爪狀突起退避孔2i 爪狀突起退避凹部3 外側級差調整板3a 爪狀突起3b、4c、4d 冷卻水孔3c 孔4 內側級差調整板
4a嚙合孔4e環狀墊圈5 護孔圈具體實施方式
以下，通過實施例，并根據附圖來對本發明的實施形態進行詳細說明。此處，圖1是表示本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片的第1實施例的整體的俯視圖，圖2是上述第1實施例的金屬墊片沿著圖1中A-A線的剖面圖，圖3表示上述第1實施例的金屬墊片的基板的俯視圖，圖4是表示上述第1實施例的金屬墊片的外側級差調整板的俯視圖，圖5是表示上述第1實施例的金屬墊片的內側級差調整板的俯視圖，圖6是表示圖1中A-A線附近的剖面的立體圖，圖中的符號1表示金屬墊片，2表示基板，3表示外側級差調整板，4表示內側級差調整板。
此第1實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1是三片層疊式的金屬墊片，且如圖2所示，具有分別由金屬板即不銹鋼鋼板所形成的兩片基板2，此基板2如圖3所示，分別包括多個(圖中為三個)氣缸孔2a，對應于裝入著上述金屬墊片1的作為內燃機的發動機的氣缸體的各缸膛而形成，上述氣缸體安裝著氣缸蓋；剖面形狀為山形的環狀墊圈2b，形成在上述各氣缸孔2a的周圍；多個冷卻水孔2c，對應于上述氣缸體的冷卻水套以及上述氣缸蓋的冷卻水孔而形成在上述各環狀墊圈2b的外側周邊部；及剖面形狀為單斜面形的外周墊圈2d，形成在整體地圍繞上述環狀墊圈2b以及上述冷卻水孔2c的位置上。
而且，兩片基板2分別在其外周墊圈2d的外側，包括多個潤滑油孔2e；多個(圖中為八個)螺栓孔2f，分別插入著用以將氣缸蓋緊固在氣缸體上的缸蓋螺栓；以及下述的金屬孔眼2g。上述兩片基板2的環狀墊圈2b彼此排列在上述墊片1的厚度方向上，并且分別彼此逆向地向內側突出，且兩片基板2的外周墊圈2d也彼此排列在上述墊片1的厚度方向上，并且分別彼此逆向地向內側突出。
此外，如圖2所示，此第1實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1，在兩片基板2之間插入著外側級差調整板3與內側級差調整板4，上述外側級差調整板3例如由厚度比基板2還薄的金屬板即不銹鋼鋼板所形成，上述內側級差調整板4例如由厚度與基板2相等的金屬板即不銹鋼鋼板所形成，如圖4所示，此處的外側級差調整板3從與上述發動機的氣缸體的冷卻水套對應的位置延伸到兩片基板2的外周端部的位置為止。而且，上述外側級差調整板3除了具有多個(圖中在每個基板2的各氣缸孔2a處具有四個)爪狀突起3a之外，還包括設置在上述內周緣且與各基板2的冷卻水孔2c對應的半圓形或者半橢圓形凹部3b、分別與各基板2的潤滑油孔2e及螺栓孔2f對應的多個孔3c、及下述的金屬孔眼3d。上述多個爪狀突起3a從位于與上述冷卻水套對應的位置的內周緣向內側突出。再者，圖2中，首先使爪狀突起3a附近下降為半珠(half bead)狀，以使內側級差調整板4與外側級差調整板3排列在相同平面上，并且使爪狀突起3a的上面與內側級差調整板4的下面對準，但是即使不以如此方式下降為此半珠狀，而如圖6所示，使平坦之爪狀突起3a對準內側級差調整板4的下面，如果在氣缸體與氣缸蓋之間夾持墊片，則爪狀突起3a附近也將變形成半珠狀以使內側級差調整板4與外側級差調整板3排列在相同平面上。
另一方面，如圖5所示，此處的內側級差調整板4從基板2的環狀墊圈2b內側的位置、即氣缸孔2a的內周緣位置延伸到上述冷卻水套的位置為止。而且，上述內側級差調整板4除了在與外側級差調整板3的多個爪狀突起3a分別對應的位置上具有嚙合孔(圖中為長方形的孔)4a之外，還包括與各基板2的氣缸孔2a對應的氣缸孔4b、與各基板2的冷卻水孔2c對應的孔4c、以及設置在與上述冷卻水套對應的外周緣上且與各基板2的冷卻水孔2c對應的半圓形或者半橢圓形的凹部4d，上述嚙合孔4a可以被上述爪狀突起3a插入。
此外，對于此第1實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1而言，如圖1以及圖6所示，使外側級差調整板3的爪狀突起3a從內側級差調整板4的下側插入到上述內側級差調整板4的嚙合孔4a中，并使上述爪狀突起3a從此嚙合孔4a突出的部分在內側級差調整板4的上側折回，由此使爪狀突起3a與嚙合孔4a嚙合，以使爪狀突起3a以外的部分彼此不在厚度方向上重疊的方式，連接外側級差調整板3與內側級差調整板4，而且，對于此第1實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1而言，為了適應在冷卻水套的位置上蓋板面在冷卻水孔以外封閉的閉合蓋板型氣缸體，圖1、圖2以及圖3所示，兩片基板2分別具有爪狀突起退避孔2h，此相對于插入到上述各嚙合孔4a中之后折回的上述各爪狀突起3a，上述爪狀突起退避孔2h排列在用于氣缸蓋的金屬墊片1的厚度方向上，且允許上述爪狀突起3a插入。
而且，如圖1所示，此第1實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1使兩片基板2及此兩片基板間的外側級差調整板3的、插通于彼此排列的金屬孔眼2g、3d中的通常的護孔圈5緊固在一起，以此使兩片基板2與位于上述兩片基板間的外側級差調整板3以及內側級差調整板4彼此定位。再者，上述金屬孔眼2g、3d從上述發動機的氣缸體與氣缸蓋之間的位置向外側偏離，因此上述護孔圈5被夾在上述發動機的氣缸體與氣缸蓋之間，從而不會使墊圈2b、2d的表面壓力降低。
對于此第1實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1而言，分別位于兩片基板2之間的外側級差調整板3與比此外側級差調整板3還厚的內側級差調整板3，通過使作為其中一方的外側級差調整板3所具有的爪狀突起3a、與作為另一方的內側級差調整板3所具有的嚙合孔3a接合，從而彼此連接并定位，且通過外側級差調整板3與比此外側級差調整板3還厚的內側級差調整板4的板厚差，來調整基板2的環狀墊圈2b與外周墊圈2d的級差以及環狀墊圈2b的表面壓力。
因此，根據此第1實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1，在三片層疊式的用于氣缸蓋的金屬墊片1中，可以利用外側級差調整板3與比此外側級差調整板3還厚的內側級差調整板4的板厚差所產生的級差，來提高基板2的環狀墊圈2b的表面壓力，從而可以提高對缸膛內的燃燒氣體的密封性，除此之外，對上述級差進行調整的下限為外側級差調整板3與比此外側級差調整板3還厚的內側級差調整板4的板厚差的下限，因此，即使設定少許級差，也可以適當地維持環狀墊圈2b與外周墊圈2d的表面壓力平衡。
而且，根據此第1實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1，兩片基板2均具有爪狀突起退避孔2h，此爪狀突起退避孔2h相對于插入到各嚙合孔4a后折回的各爪狀突起3a，排列在上述金屬墊片1的厚度方向上，當將上述用于氣缸蓋的金屬墊片1用在閉合蓋板型氣缸體中時，設置在朝向氣缸體一側的基板2與朝向氣缸蓋一側的基板2此兩片基板上的爪狀突起退避孔2h，可以防止外側級差調整板3所具有的爪狀突起3a，在比環狀墊圈2b更靠近半徑方向外側的位置上，折回并成為雙層，從而在與內側級差調整板4重疊的狀態下，被夾在兩片基板2之間，從而，上述爪狀突起3a可作為薄墊片而發揮作用，以防止環狀墊圈2b的表面壓力局部性地降低。
圖7是表示本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片的第2實施例的剖面圖，圖8是表示此第2實施例的金屬墊片的朝向氣缸體一側(圖7中為下側)的基板的俯視圖，圖中，對與上述實施例相同的部分用相同符號表示。此第2實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1與第1實施例同為三片層疊式的金屬墊片，且為了適應蓋板面在冷卻水套的位置上敞開的開放蓋板型氣缸體，與第1實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1不同之處僅在于，朝向氣缸體一側的基板(圖下側的基板)2與圖3所示的基板2不同，且不具有如圖8所示的爪狀突起退避孔2，除此以外與第1實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1相同。
通過上述第2實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1，也可以獲得與上述第1實施例相同的作用效果，而且，根據此第2實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1，兩片基板2中朝向氣缸蓋一側的基板(圖中為上側的基板)2具有爪狀突起退避孔2h，此爪狀突起退避孔2h相對于插入到各嚙合孔4a中之后折回的各爪狀突起3a，排列在上述金屬墊片1的厚度方向上，因此當將上述用于氣缸蓋的金屬墊片1用在開放蓋板型氣缸體中時，設置在朝向氣缸蓋一側的基板2上的爪狀突起退避孔2h，可防止爪狀突起3a的折回部分，在比環狀墊圈2b更靠近氣缸孔2a的半徑方向外側的位置上被擠壓到氣缸蓋的蓋板面，從而被夾在兩片基板2之間，進而上述爪狀突起3a的折回部分可局部性地作為薄墊片而發揮作用，以防止環狀墊圈2b的表面壓力降低。
圖9是表示本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片的第3實施例的剖面圖，圖10是表示上述第3實施例的金屬墊片在與圖9相同的位置附近的剖面的立體圖，圖中，對于與上述實施例相同的部分用相同符號表示。此第3實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1為與第2實施例相同的三片層疊式的金屬墊片，為了適應蓋板面在冷卻水套的位置上敞開的開放蓋板型氣缸體，朝向氣缸體一側的基板(圖9中為下側的基板)2與圖8所示的基板2不同，且如圖9以及圖10所示，在與圖3所示的基板2的爪狀突起退避孔2h對應的位置上具有爪狀突起退避凹部2i，此爪狀突起退避凹部2i是例如通過擠壓來進行模壓加工(embossing)且朝向爪狀突起3a，而朝向氣缸蓋一側的基板(圖9中為上側的基板)2與圖8所示的基板2相同，且不具有爪狀突起退避孔2h，而且，與第2實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1的不同之處在于，外側級差調整板3的爪狀突起3a從內側級差調整板4的上側插入到內側級差調整板4的嚙合孔4a中，爪狀突起3a從嚙合孔4a突出的部分在內側級差調整板4的下側折回，除此以外，與第2實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1相同。
根據第3實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1，朝向氣缸體的下側的基板2具有爪狀突起退避凹部2i，此爪狀突起退避凹部2i相對于插入到各嚙合孔4a中之后折回的各爪狀突起3a，排列在上述金屬墊片1的厚度方向上，因此對應于設置在下側基板2上的爪狀突起退避凹部2i而向上述基板2的外側突出的凸部，進入并退避到氣缸體的蓋板面的冷卻水套開口部內，且外側級差調整板3所具有的爪狀突起3a進入并退避到設置在下側基板2的爪狀突起退避凹部2i內，因此可以獲得與上述第2實施例相同的作用效果，而且根據此第3實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1，因為爪狀突起退避凹部2i并未在爪狀突起3a的位置上使基板2開口，所以可以避免冷卻水在不必要的位置流通于氣缸體與氣缸蓋之間。
圖11是表示本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片的第4實施例的剖面圖，圖中，對與上述實施例相同的部分用相同符號表示。此第4實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1為與第1實施例相同的三片層疊式的金屬墊片，為了適應在冷卻水套的位置上蓋板面在冷卻水孔以外封閉的閉合蓋板型氣缸體，與第1實施例相同，兩片基板2具有爪狀突起退避孔2h，與第1實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1不同之處僅在于內側級差調整板4具有山形剖面形狀的環狀墊圈4e，此山形剖面形狀的環狀墊圈4e相對于兩片基板2的環狀墊圈2b，排列在上述金屬墊片1的厚度方向上，且彼此逆向地突出；與上述環狀墊圈4e相對應而朝向氣缸蓋一側的基板2的環狀墊圈2b以及外周墊圈2d的突出方向與第1實施例相反，除此以外，與第1實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1相同。
通過上述第4實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1，也可以獲得與上述第1實施例相同的作用效果，而且，根據此第4實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1，在三片層疊式的用于氣缸蓋的金屬墊片中，可以增加重合的環狀墊圈，以提高對缸膛內的燃燒氣體的密封性。
圖12是表示本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片的第5實施例的剖面圖，圖中，對與上述實施例相同的部分用相同的符號表示。此第5實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1為與第4實施例相同的三片層疊式的金屬墊片，為了適應蓋板面在冷卻水套的位置上敞開的開放蓋板型氣缸體，與第4實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1不同之處僅在于，如圖8以及圖12所示，朝向氣缸體一側的基板(圖中為下側的基板)2與圖3所示的基板2不同，不具有爪狀突起退避孔2h，除此以外，與第4實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1相同。
通過上述第5實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1，也可以獲得與上述第4實施例相同的作用效果，而且，根據此第5實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1，兩片基板2中朝向氣缸蓋一側的基板(圖中為上側的基板)2具有爪狀突起退避孔2h，此爪狀突起退避孔2h相對于插入到各嚙合孔4a中之后折回的各爪狀突起3a，排列在上述金屬墊片1的厚度方向上，因此當將上述用于氣缸蓋的金屬墊片1用在開放蓋板型氣缸體中時，設置在朝向氣缸蓋的一側的基板2上的爪狀突起退避孔2h，可防止爪狀突起3a的折回部分，在比環狀墊圈2b更靠近氣缸孔2a的半徑方向外側的位置上，被擠壓到氣缸蓋的蓋板面，從而被夾在兩片基板2之間，進而，上述爪狀突起3a的折回部分可以局部性地作為薄墊片而發揮作用，以防止環狀墊圈2b的表面壓力降低。
圖13是表示本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片的第6實施例的剖面圖，圖中，對與上述實施例相同的部分用相同符號表示。此第6實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1為與第5實施例相同的三片層疊式的金屬墊片，為了適應蓋板面在冷卻水套的位置上敞開的開放蓋板型氣缸體，朝向氣缸體一側的基板(圖中為下側的基板)2與圖8所示的基板2不同，在與圖3所示的基板2的爪狀突起退避孔2h相對應的位置上，如圖13所示，具有爪狀突起退避凹部2i，此爪狀突起退避凹部2i通過例如擠壓而進行模壓加工且朝向爪狀突起3a，而朝向氣缸蓋一側的基板(圖13中為上側的基板)2與圖8所示的基板2相同，不具有爪狀突起退避孔2h，而且，與第5實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1不同之處僅在于，使外側級差調整板3的爪狀突起3a從內側級差調整板4的上側插入到內側級差調整板4的嚙合孔4a中，并使從此嚙合孔4a突出的部分在內側級差調整板4的下側折回，除此以外，與第5實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1相同。
通過上述第6實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1，朝向氣缸體的下側基板2具有爪狀突起退避凹部2i，此爪狀突起退避凹部2i對應于插入到各嚙合孔4a中之后折回的各爪狀突起3a，排列在此金屬墊片1的厚度方向上，由此對應于設置在上述下側基板2的爪狀突起退避凹部2i而向此基板2的外側突出的凸部，進入并退避到氣缸體的蓋板面的冷卻水套開口部內，外側級差調整板3所具有的爪狀突起3a進入并退避到設置在上述下側基板2的爪狀突起退避凹部2i，由此可以獲得與上述第5實施例相同的作用效果，而且，根據此第6實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1，爪狀突起退避凹部2i不在爪狀突起3a的位置上使基板2形成開口，由此可以防止冷卻水在不必要的位置上流通于氣缸體與氣缸蓋之間。
圖14是表示本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片的第7實施例的剖面圖，圖中，對與上述實施例相同的部分用相同符號表示。與第1實施例～第6實施例不同，此第7實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1為兩片層疊式的金屬墊片，且層疊著下述一片基板2與下述一片級差調整板，此一片基板2的構成與第1實施例中的朝向氣缸蓋一側的基板(圖中為上側的基板)2相同，且此一片級差調整板是通過如下方式而構成的，即，使外側級差調整板3以及內側級差調整板4以與上述第1、第2、第4、第5實施例相同的方式，通過使外側級差調整板3的各爪狀突起3a從內側級差調整板4的下側插入到內側級差調整板4的各嚙合孔4a中之后在內側級差調整板4的上側折回，由此使外側級差調整板3與內側級差調整板4相連接，其中上述外側級差調整板3與第4實施例中的外側級差調整板3的構成相同，而不同之處僅在于具有與基板2的外周墊圈2d對應的外周墊圈3e，上述內側級差調整板4與第4實施例中的內側級差調整板4的構成相同，而不同之處僅在于環狀墊圈4e的突出方向與第4實施例中的環狀墊圈4e的突出方向相反。
根據第7實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1，可以利用兩片層疊構成來獲得與上述第1實施例～第6實施例相同的作用效果。
圖15是表示本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片的第8實施例的剖面圖，圖中，對與上述實施例相同的部分用相同的符號表示。此第8實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1與第7實施例同為兩片層疊式的金屬墊片，基板2與級差調整板的配置和第7實施例的情況上下顛倒，并且以朝向氣缸體的方式配置在下側的上述基板2，在與圖1所示的基板2的爪狀突起退避孔2h對應的位置上，如圖15所示，具有通過例如擠壓而進行模壓加工的朝向爪狀突起3a的爪狀突起退避凹部2i，而且，與第7實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1不同之處在于，使外側級差調整板3的爪狀突起3a從內側級差調整板4的上側插入到內側級差調整板4的嚙合孔4a中，且使從此嚙合孔4a突出的部分在內側級差調整板4的下側折回，除此以外，與第7實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1相同。
通過上述第8實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1，朝向氣缸蓋的基板2具有爪狀突起退避凹部2i，此爪狀突起退避凹部2i相對于插入到各嚙合孔4a中之后折回的各爪狀突起3a，排列在上述金屬墊片1的厚度方向上，因此對應于設置在上述基板2上的爪狀突起退避凹部2i而向上述基板2的外側突出的凸部，進入并退避到氣缸蓋的蓋板面的冷卻水孔內，且外側級差調整板3所具有的爪狀突起3a進入并退避到設置在上述基板2上的爪狀突起退避凹部2i內，由此也可以獲得與上述第7實施例相同的作用效果，而且根據此第8實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片1，因為爪狀突起退避凹部2i并未在爪狀突起3a的位置上使基板2形成開口，所以可避免冷卻水在不必要的位置上流通于氣缸體與氣缸蓋之間。
以上，已根據圖示例進行了說明，但本發明并不限于上述示例，例如雖未圖示，但也可以與上述各實施例相同，通過插入到內側基板4的各嚙合孔4a中之后折回的外側基板3的各爪狀突起3a，使下述的外側基板(為了便于理解，以與外側級差調整板相同的符號來表示)3與下述的內側基板(為了便于理解，以與內側級差調整板相同的符號來表示)4彼此連接，從而形成單板型的用于氣缸蓋的金屬墊片，其中上述外側基板3的構成與第7、第8實施例中的外側級差調整板3的構成相同，且上述內側基板4的構成與第4實施例中的內側級差調整板4的構成相同，在此情況下，可以使各爪狀突起3a退避到氣缸蓋的冷卻水孔或氣缸體的冷卻水套開口部或者冷卻水孔內。
而且，在本發明中，也可以將各爪狀突起設置在內側級差調整板或者內側基板上，并且將嚙合孔設置在外側級差調整板或者外側基板上。
此外，在本發明中，可以在兩片基板上均設置爪狀突起退避凹部。此外，上述第3、第6、第8實施例的用于氣缸蓋的金屬墊片，也可以應用于閉合蓋板型氣缸體，此時，當凸部對應于設置在下側基板上的爪狀突起退避凹部而向上述基板的外側突出時，可以使上述凸部進入并退避到氣缸體的蓋板面的冷卻水孔內。
此外，在本發明中，可以利用放電加工等來形成爪狀突起退避凹部，以不在上述基板的外側產生相對應的凸部。
根據本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片，可以利用外側級差調整板與比此外側級差調整板還厚的內側級差調整板的板厚差來調整級差，且對級差進行調整的下限為外側級差調整板與比此外側級差調整板還厚的內側級差調整板的板厚差的下限，因此即使設定少許級差，也可以適當地維持環狀墊圈與外周墊圈的表面壓力平衡。
而且，根據本發明的用于氣缸蓋的金屬墊片，通過擠壓加工而使外側級差調整板與內側級差調整板相連接，因此與通過焊接來使上述外側級差調整板與內側級差調整板結合的情況相比，無需焊接設備以及作業步驟，從而可以更廉價地制造墊片。
權利要求
1.一種用于氣缸蓋的金屬墊片，其是層疊式的用于氣缸蓋的金屬墊片，此層疊式的用于氣缸蓋的金屬墊片包括兩片基板，且所述兩片基板的環狀墊圈彼此排列在所述墊片的厚度方向上，其中所述兩片基板分別由金屬板形成且包括氣缸孔，對應于安裝著內燃機的氣缸蓋的氣缸體的各缸膛而形成；剖面形狀為山形的環狀墊圈，形成在所述各氣缸孔的周圍；冷卻水孔，對應于所述氣缸體的冷卻水套以及所述氣缸蓋的冷卻水孔而形成在所述各環狀墊圈的外側周邊部；以及剖面形狀為單斜面形的外周墊圈，形成在整體圍繞所述環狀墊圈以及所述冷卻水孔的位置上；所述用于氣缸蓋的金屬墊片的特征在于，使下述的外側級差調整板與內側級差調整板中的一個所具有的爪狀突起，插入到下述的外側級差調整板與內側級差調整板中的另一個所具有的嚙合孔中，且使從嚙合孔突出的部分折回，由此使下述外側級差調整板與內側級差調整板連接，其中所述外側級差調整板由金屬板形成，且從所述冷卻水套的位置延伸到所述基板的外周緣的位置為止，所述內側級差調整板由比所述外側級差調整板還厚的金屬板形成，且從所述基板的環狀墊圈內側的位置延伸到所述冷卻水套的位置為止；所述外側級差調整板與內側級差調整板插在所述兩片基板之間。
2.如權利要求1所述的用于氣缸蓋的金屬墊片，其特征在于，所述兩片基板中的至少一個包括爪狀突起退避孔，此爪狀突起退避孔相對于插入到所述嚙合孔中后折回的所述爪狀突起，排列在所述墊片的厚度方向上。
3.如權利要求1所述的用于氣缸蓋的金屬墊片，其特征在于，所述兩片基板中的至少一個包括爪狀突起退避凹部，此爪狀突起退避凹部相對于插入到所述嚙合孔中后折回的所述爪狀突起，排列在所述墊片的厚度方向上，且向著所述爪狀突起。
4.一種用于氣缸蓋的金屬墊片，其是層疊式的用于氣缸蓋的金屬墊片，此層疊式的用于氣缸蓋的金屬墊片包括一片基板，此一片基板由金屬板形成且包括氣缸孔，對應于安裝著內燃機的氣缸蓋的氣缸體的各缸膛而形成；剖面形狀為山形的環狀墊圈，形成在所述各氣缸孔的周圍；冷卻水孔，對應于所述氣缸體的冷卻水套以及所述氣缸蓋的冷卻水孔而形成在所述各環狀墊圈的外側周邊部；及剖面形狀為單斜面形的外周墊圈，形成在整體圍繞所述環狀墊圈以及所述冷卻水孔的位置上；所述用于氣缸蓋的金屬墊片的特征在于，使下述的外側級差調整板與內側級差調整板中的一個所具有的爪狀突起，插入到下述的外側級差調整板與內側級差調整板中的另一個所具有的嚙合孔中，并使從所述嚙合孔突出的部分折回，以此使下述的外側級差調整板與內側級差調整板相連接，其中所述外側級差調整板由金屬板形成，且從所述冷卻水套的位置延伸到所述基板的外周緣的位置為止，所述內側級差調整板由比所述外側級差調整板還厚的金屬板形成，且從所述基板的環狀墊圈內側的位置延伸到所述冷卻水套的位置為止；外側級差調整板及內側級差調整板是與所述基板重疊。
5.如權利要求4所述的用于氣缸蓋的金屬墊片，其特征在于，所述基板包括爪狀突起退避孔，此爪狀突起退避孔相對于插入到所述嚙合孔中后折回的所述爪狀突起，排列在所述墊片的厚度方向上。
6.如權利要求4所述的用于氣缸蓋的金屬墊片，其特征在于，所述基板包括爪狀突起退避凹部，此爪狀突起退避凹部相對于插入到所述嚙合孔中后折回的所述爪狀突起，排列在所述墊片的厚度方向上，且向著所述爪狀突起。
7.如權利要求1至6中任一項所述的用于氣缸蓋的金屬墊片，其特征在于，所述內側級差調整板包括剖面形狀為山形的環狀墊圈，此剖面形狀為山形的環狀墊圈相對于所述基板的所述環狀墊圈而排列在所述墊片的厚度方向上，且彼此逆向地突出。
8.如權利要求1至7中任一項所述的用于氣缸蓋的金屬墊片，其特征在于，所述爪狀突起設置在所述外側級差調整板上，所述嚙合孔設置在所述內側級差調整板上。
9.一種用于氣缸蓋的金屬墊片，其是單板型的用于氣缸蓋的金屬墊片，此單板型的用于氣缸蓋的金屬墊片由金屬板形成且包括氣缸孔，對應于安裝著內燃機的氣缸蓋的氣缸體的各缸膛而形成；剖面形狀為山形的環狀墊圈，形成在所述各氣缸孔的周圍；冷卻水孔，對應于所述氣缸體的冷卻水套以及所述氣缸蓋的冷卻水孔而形成在所述各環狀墊圈的外側周邊部；及剖面形狀為單斜面形的外周墊圈，形成在整體圍繞所述環狀墊圈以及所述冷卻水孔的位置上；所述用于氣缸蓋的金屬墊片的特征在于，使設置在下述的外側基板與內側基板中的一個上的爪狀突起，插入到設置在下述的外側基板與內側基板中的另一個上的嚙合孔中，且使從所述嚙合孔突出的部分折回，以此使外側基板與內側基板相連接，其中所述外側基板從所述冷卻水套的位置延伸到所述金屬墊片的外周緣的位置為止，所述內側基板由比所述外側基板還厚的金屬板形成，且從所述環狀墊圈內側的位置延伸到所述冷卻水套的位置為止。
10.如權利要求9所述的用于氣缸蓋的金屬墊片，其特征在于，所述爪狀突起設置在所述外側基板上，所述嚙合孔設置在所述內側基板上。
全文摘要
本發明是一種層疊式的用于氣缸蓋的金屬墊片1，包括兩片基板2，此兩片基板2分別由金屬板形成且包括氣缸孔2a；環狀墊圈2b，形成在各氣缸孔的周圍；冷卻水孔2c，形成在各環狀墊圈的外側周邊部；以及外周墊圈2d，形成在整體地圍繞所述環狀墊圈以及冷卻水孔的位置上；所述基板2的環狀墊圈2b彼此排列在墊片的厚度方向上，所述用于氣缸蓋的金屬墊片1的特征在于，在兩片基板2之間插入著相連接的下述的外側級差調整板3與內側級差調整板4，且通過如下方式來連接外側級差調整板3與內側級差調整板4，即，使由金屬板形成且從冷卻水套的位置延伸到基板2的外周緣的位置為止的外側級差調整板3、與由比所述外側級差調整板還厚的金屬板所形成且從基板2的環狀墊圈2b內側的位置延伸到冷卻水套的位置為止的內側級差調整板4中的一個所具有的爪狀突起3a，插入到外側級差調整板3與內側級差調整板4中的另一個所具有的嚙合孔4a中，且使從所述嚙合孔突出的部分折回，以此使外側級差調整板3與內側級差調整板4相連接。根據所述金屬墊片，即使設定少許級差，也可以適當地維持環狀墊圈與外周墊圈的表面壓力平衡。
文檔編號F16J15/08GK101048588SQ20058003674
公開日2007年10月3日 申請日期2005年10月27日 優先權日2004年10月29日
發明者松下義孝, 小林茂, 平山信一, 阿部恒彥, 武田直樹 申請人:日本利克雷斯工業株式會社