金屬墊片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及金屬墊片，目的在于提供一種金屬墊片，其相對(duì)于對(duì)向密封面可形成較寬接觸寬度且即使在對(duì)向密封面上產(chǎn)生氣孔也可得到良好密封性，該目的通過(guò)金屬墊片(1)解決，該金屬墊片在墊片主體(2)上設(shè)置與對(duì)向密封面相接而形成密封部位的波紋部(3)，波紋部具有朝對(duì)向密封面變凸的圓弧狀部(31)；分別在圓弧狀部的兩下擺部從墊片主體(2)向圓弧狀部?jī)A斜地升起的下擺升起部(32)，并且圓弧狀部(31)和下擺升起部(32)的連接部位以朝波紋部(3)的凸側(cè)變凸的方式形成，遍及圓弧狀部(31)整個(gè)寬度的塑性變形比連接部位(34)低且壓縮狀態(tài)下的圓弧狀部(31)的表面壓力分布遍及圓弧狀部(31)寬度方向形成平坦的寬幅。
【專利說(shuō)明】
金屬墊片
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及金屬墊片，詳細(xì)而言，涉及相對(duì)于對(duì)向密封面可以形成較寬的接觸寬度且即使在對(duì)向密封面上產(chǎn)生氣孔(鋳巣)也可得到良好的密封性的金屬墊片。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，在以汽車產(chǎn)業(yè)為首的許多產(chǎn)業(yè)界中，使用澆鑄材料組裝產(chǎn)品的情況日益增多。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)等汽車零件，使用鋁壓鑄制的鑄件。
[0003]鑄件中，有時(shí)粒子間的空隙在燒結(jié)成形后還殘留于零件內(nèi)部而形成氣孔。接近鑄件表面的部分由于組織致密，因此，不會(huì)露出氣孔，但鑄件為了在成形后提高尺寸精度及平整度，有時(shí)通過(guò)切削來(lái)加工。此時(shí)，存在鑄件內(nèi)部的氣孔由于切削而露出于表面，形成氣孔產(chǎn)生的凹狀部的情況。
[0004]當(dāng)這種凹狀部形成于墊片的對(duì)向密封面時(shí)，存在利用墊片不能充分得到密封性的問(wèn)題。即，墊片在兩個(gè)部件間被螺栓軸力壓縮，由此，以壓潰波紋部(t''一 K部)的方式變形，此時(shí)通過(guò)產(chǎn)生于波紋部的反力來(lái)密封對(duì)向密封面。此時(shí)，當(dāng)凹狀部以跨過(guò)與波紋部的接觸面的方式存在時(shí)，可能產(chǎn)生經(jīng)由凹狀部泄漏密封流體。
[0005]對(duì)于這一點(diǎn)進(jìn)行如下處理，S卩，在對(duì)向密封面上涂布樹(shù)脂或液狀橡膠(FIPG)來(lái)密封與墊片的間隙，或?qū)㈣T件本身替換成氣孔影響較少的結(jié)構(gòu)的鑄件。但是，隨著近年來(lái)的產(chǎn)品的小型化、輕量化，成形困難的產(chǎn)品形狀增加，且對(duì)于鑄件的氣孔管理作業(yè)變得困難。因此，對(duì)墊片本身也要求用于氣孔對(duì)策的設(shè)計(jì)。
[0006]目前，提出有以下密封材料:通過(guò)在截面圓周的一部分設(shè)置凹狀部，防止安裝時(shí)的扭曲等，由此使緊固寬度均等的密封材料(專利文獻(xiàn)I);將截面設(shè)為三叉形狀，以實(shí)現(xiàn)低負(fù)載化或負(fù)載變動(dòng)的減低等的密封材料(專利文獻(xiàn)2);將截面設(shè)為三叉形狀，以實(shí)現(xiàn)安裝性的提高、安裝時(shí)的姿勢(shì)的穩(wěn)定化等的密封材料(專利文獻(xiàn)3)。但是，這些密封材料對(duì)由于形成氣孔引起的凹狀部等導(dǎo)致對(duì)向密封面的狀態(tài)變差的情況的對(duì)策沒(méi)有任何考慮。
[0007]作為尋求對(duì)向密封面的狀態(tài)差的情況的對(duì)策的墊片，提出有如下墊片(專利文獻(xiàn)3，4)，S卩，通過(guò)具備朝向形成有凹狀部的對(duì)向密封面成為凸?fàn)畹那瘦^小的圓弧狀部，相對(duì)于對(duì)向密封面可以形成較寬的接觸寬度而覆蓋凹凸的墊片。但是，這些墊片由橡膠狀彈性體構(gòu)成，不是在金屬基板上設(shè)有波紋部的金屬墊片。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平10 — 318373號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2000 — 356267號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2003 — 322257號(hào)公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2011 — 94667號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明所要解決的課題
[0015]因此，本發(fā)明的課題在于，提供一種金屬墊片，其相對(duì)于對(duì)向密封面可以形成較寬的接觸寬度，且即使在對(duì)向密封面上產(chǎn)生氣孔也可得到良好的密封性。
[0016]本發(fā)明的另一課題通過(guò)以下的記載說(shuō)明。
[0017]用于解決課題的方案
[0018]所述課題通過(guò)以下的各發(fā)明解決。
[0019]第一方面的發(fā)明涉及一種金屬墊片，其特征在于，所述金屬墊片在墊片主體上設(shè)置與對(duì)向密封面相接而形成密封部位的波紋部，
[0020]所述波紋部具有:圓弧狀部，其朝向所述對(duì)向密封面變凸；下擺升起部(裾立它上力巧部)，其分別在該圓弧狀部的兩下擺部從所述墊片主體向所述圓弧狀部?jī)A斜地升起，并且所述圓弧狀部和所述下擺升起部的連接部位以朝向所述波紋部的凸側(cè)變凸的方式形成，
[0021]遍及所述圓弧狀部的整個(gè)寬度的塑性變形比所述連接部位低，且壓縮狀態(tài)下的所述圓弧狀部的表面壓力分布遍及該圓弧狀部的寬度方向形成平坦的寬幅。
[0022]第二方面的發(fā)明是在第一方面發(fā)明的金屬墊片的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述波紋部形成于所述墊片主體的兩面上，與配置于該墊片主體的兩面的所述對(duì)向密封面分別相接而形成密封部位。
[0023]第三方面的發(fā)明是在第一方面或第二方面發(fā)明的金屬墊片的基礎(chǔ)上，其特征在于，配置于所述圓弧狀部的兩側(cè)的所述連接部位之間的間隔為0.4_以上、1mm以下。
[0024]第四方面的發(fā)明是在第一、第二或第三方面發(fā)明的金屬墊片的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述圓弧狀部的曲率半徑為2mm以上、20mm以下。
[0025]第五方面的發(fā)明是在第一至第四方面中任一方面發(fā)明的金屬墊片的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述下擺升起部的每一條邊的長(zhǎng)度為所述波紋部的整體寬度的1/6以上、1/3以下。
[0026]第六方面的發(fā)明是在第一至第五方面中任一方面發(fā)明的金屬墊片的基礎(chǔ)上，其特征在于，在所述墊片主體上包覆有彈性體。
[0027]發(fā)明效果
[0028]根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種相對(duì)于對(duì)向密封面可以形成較寬的接觸寬度且即使在對(duì)向密封面上產(chǎn)生氣孔，也可以得到良好的密封性的金屬墊片。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是應(yīng)用了本發(fā)明第一實(shí)施方式的金屬墊片的筐體的分解立體圖；
[0030]圖2是表示圖1所示的本發(fā)明第一實(shí)施方式的金屬墊片的一例的平視圖；
[0031]圖3是沿著圖2中的(iii)-(iii)線的放大剖視圖；
[0032]圖4(a)是表示配置于密封面的圖2所示的金屬墊片未壓縮的狀態(tài)的剖視圖，圖4(b)是表示配置于密封面的圖2所示的金屬墊片被壓縮的狀態(tài)的剖視圖；
[0033]圖5(a)是未壓縮狀態(tài)的圖2所示的金屬墊片的塑性變形的FEM解析結(jié)果，圖5(b)是壓縮狀態(tài)的圖2所示的金屬墊片的塑性變形的FEM解析結(jié)果；
[0034]圖6是圖2所示的金屬墊片被壓縮的狀態(tài)的表面壓力分布的FEM解析結(jié)果；
[0035]圖7是將波紋部形成平緩的山型狀的金屬墊片(比較例I)的剖視圖；
[0036]圖8是表示壓縮金屬墊片時(shí)的接觸寬度的變化的圖表；
[0037]圖9是將波紋部形成為有棱角的山型狀的金屬墊片(比較例2)的剖視圖；
[0038]圖10(a)是將波紋部形成為有棱角的山型狀的未壓縮狀態(tài)的金屬墊片(比較例2)的塑性變形的FEM解析結(jié)果，圖10(b)是將波紋部形成為有棱角的山型狀的壓縮狀態(tài)的金屬墊片(比較例2)的塑性變形的FEM解析結(jié)果；
[0039]圖11是將波紋部形成為有棱角的山型狀的未壓縮狀態(tài)的金屬墊片(比較例2)的表面壓力分布的FEM解析結(jié)果；
[0040]圖12是應(yīng)用了本發(fā)明第二實(shí)施方式的金屬墊片的筐體的分解立體圖；
[0041]圖13是表示圖12所示的本發(fā)明第二實(shí)施方式的金屬墊片的一例的平視圖；
[0042]圖14是沿著圖13中的(Xiv)-(Xiv)線的放大剖視圖；
[0043]圖15(a)是表示配置于密封面的圖13所示的金屬墊片未壓縮的狀態(tài)的剖視圖，圖15(b)是表示配置于密封面的圖13所示的金屬墊片被壓縮的狀態(tài)的剖視圖；
[0044]圖16是壓縮狀態(tài)的圖14所示的金屬墊片的塑性變形的FEM解析結(jié)果。
[0045]符號(hào)說(shuō)明
[0046]1、10:金屬墊片
[0047]2:墊片主體
[0048]21:平坦部
[0049]3、3A、3B:波紋部
[0050]31、31A、31B:圓弧狀部
[0051 ] 32、32A、32B、32C:下擺升起部
[0052]33、33A、33B:連接部位
[0053]34:連接部位
[0054]4:螺栓孔
[0055]100、200:筐體
[0056]101a、102a、201a、202a:密封面
[0057]101b、201b、202b:凹狀部
[0058]300:金屬墊片(比較例I)
[0059]301:波紋部
[0060]400:金屬墊片(比較例2)
[0061 ] 401a、401b:直線部
[0062]401:波紋部
[0063]A:山型的頂部
[0064]ml、m2:表面壓力分布
【具體實(shí)施方式】
[0065]以下，參照【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0066](第一實(shí)施方式)
[0067]圖1是應(yīng)用了本發(fā)明第一實(shí)施方式的金屬墊片的筐體的分解立體圖，圖2是表示圖1所示的本發(fā)明第一實(shí)施方式的金屬墊片的一例的平面圖，圖3是沿著圖2中的(iii)-(iii)線的放大剖視圖，圖4(a)是表示配置于密封面的圖2所示的金屬墊片未壓縮的狀態(tài)的剖視圖，(b)是表示配置于密封面的圖2所示的金屬墊片被壓縮的狀態(tài)的剖視圖。
[0068]圖1所示的筐體100利用由鋁等鑄件構(gòu)成的蓋部件101和由非鑄件構(gòu)成的殼體部件102這兩個(gè)部件構(gòu)成。在蓋部件101和殼體部件102中，將形成于各自開(kāi)口部的周圍的面設(shè)為密封面101a、102a，且以?shī)A持于該密封面101a、102a間的方式配置有一張金屬墊片I。蓋部件101和殼體部件102利用螺栓103—體聯(lián)接，由此，通過(guò)壓縮金屬墊片I，將密封面101a、102a間密封以防密封流體泄漏。
[0069]如圖2所示，金屬墊片I在例如由不銹鋼、冷乳鋼板、鍍鋅鋼板、鋁合板等金屬基板構(gòu)成的墊片主體2上具有遍及該墊片主體2的整周地設(shè)置的波紋部3和螺栓103插通的適當(dāng)數(shù)量的螺栓孔4。
[0070]使用圖3進(jìn)一步說(shuō)明該金屬墊片I的具體的構(gòu)造。圖3表示未作用負(fù)載的未壓縮狀態(tài)的金屬墊片I。
[0071]金屬墊片I在由墊片主體2形成的兩個(gè)平坦部21、21之間形成波紋部3。波紋部3形成截面形狀具有向墊片主體2的一側(cè)面凸?fàn)畹赝怀龅膱A弧狀部31和在該圓弧狀部31的兩下擺部從墊片主體2(平坦部21)向圓弧狀部31分別傾斜地升起的下擺升起部32、32的形狀。
[0072]圓弧狀部31和下擺升起部32平滑地連接，但圓弧狀部31和下擺升起部32的連接部位33以朝向波紋部3的凸側(cè)(圖3中的上側(cè))變凸的方式形成。即，在波紋部3的凸側(cè)，圓弧狀部31和下擺升起部32兩者分別構(gòu)成的角度Θ比180°大。因此，波紋部3以在從下擺升起部32靠近圓弧狀部31時(shí)傾斜分別稍緩和的方式形成。
[0073]下擺升起部32不限于截面形狀形成為直線狀的斜邊部，也可以形成為向波紋部3的凸側(cè)稍微凸起的曲線狀(圓弧狀)的斜邊部。即，波紋部3也可以說(shuō)由曲率比下擺升起部32大的圓弧狀部31和曲率比圓弧狀部31小或曲率為O的下擺升起部32構(gòu)成。
[0074]此外，符號(hào)34是平坦部21和下擺升起部32的連接部位。
[0075]如圖4(a)所示，該金屬墊片I以波紋部3向作為鑄件的蓋部件101的密封面1la變凸的方式安裝于密封面101a、102a間。而且，在夾持金屬墊片I的狀態(tài)下，蓋部件101和殼體部件102利用螺栓103聯(lián)接，由此，對(duì)金屬墊片I作用螺栓軸力，并如圖4(b)所示那樣壓縮波紋部3。由此，圓弧狀部31被密封面1la擠壓，在連接部位33、33之間向下方進(jìn)行撓曲變形，且以沿著密封面1la的方式形成平坦面。因此，波紋部3相對(duì)于密封面1la形成遍及被連接部位33、33夾持的圓弧狀部31的整個(gè)寬度的較寬的接觸寬度。
[0076]對(duì)該波紋部3形成較寬的接觸寬度的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步說(shuō)明。
[0077]圖5表示本發(fā)明的金屬墊片I的在壓縮狀態(tài)下塑性變形的FEM解析結(jié)果。(a)表示未壓縮的狀態(tài)，(b)表示壓縮的狀態(tài)。
[0078]需要說(shuō)明的是，塑性變形以21階段進(jìn)行區(qū)分表示，但以下，在本說(shuō)明書(shū)中，塑性變形以最低的值設(shè)為“I”，以最高的值設(shè)為“21”，通過(guò)21個(gè)階段的數(shù)值進(jìn)行表示。
[0079]如從圖5(a)可知，未壓縮狀態(tài)的金屬墊片I的波紋部3在圓弧狀部31與下擺升起部32、32的連接部位33、33及平坦部21、21與下擺升起部32、32的連接部位34、34產(chǎn)生比圓弧狀部31高的塑性變形。即，該金屬墊片I成為遍及圓弧狀部31的整個(gè)寬度的塑性變形的值比連接部位33、34的塑性變形的值低的形狀。具體而言，連接部位33、34的塑性變形為“20”，圓弧狀部31的塑性變形遍及整個(gè)寬度成為“5”。所謂塑性變形高是指進(jìn)行加工硬化，表示為了使其變形，需要更大的應(yīng)力。
[0080]從該塑性變形引起的加工硬化的觀點(diǎn)來(lái)看，該金屬墊片I中，波紋部3的圓弧狀部31比連接部位33、33及34、34易于變形。因此，當(dāng)壓縮波紋部3時(shí)，圓弧狀部31和連接部位33、33及34、34開(kāi)始同時(shí)變形，但由于圓弧狀部31和連接部位33、33及34、34的加工硬化的不同，變形量不均等，兩者產(chǎn)生差異。
[0081]S卩，進(jìn)行更大加工硬化的連接部位33、33及34、34，由于變形量比圓弧狀部31的變形量少，因此抑制被其中的連接部位33、33夾持的圓弧狀部31向X方向(寬度方向)的變形量。由此，圓弧狀部31從未壓縮狀態(tài)的圓弧形狀向圖5(b)所示的直線形狀平滑地變形。由此，圓弧狀部31的整體形成平坦面，且表現(xiàn)出遍及其整個(gè)寬度的優(yōu)異的接觸寬度特性。
[0082]因此，如圖4所示，即使在由鑄件構(gòu)成的蓋部件101的密封面1la上形成有氣孔引起的凹狀部101b，且該凹狀部1lb存在于與波紋部3的接觸面的情況下，根據(jù)本發(fā)明的金屬墊片I，壓縮時(shí)的圓弧狀部31以較寬的接觸寬度接觸，由此，也可以堵塞凹狀部101b。
[0083]接著，對(duì)壓縮該圓弧狀部31時(shí)的表面壓力分布進(jìn)行說(shuō)明。
[0084]圖6表不金屬墊片I被壓縮的狀態(tài)的表面壓力分布的FEM解析結(jié)果。表面壓力分布成為在壓縮時(shí)表面壓力作用的部位較寬的寬幅形狀，且成為接觸壓力均等的平坦形狀。
[0085]如從圖6可知，金屬墊片I被壓縮的狀態(tài)下的圓弧狀部31的表面壓力分布ml形成在圓弧狀部31的寬度方向上較寬的接觸寬度。即，該金屬墊片I的圓弧狀部31在壓縮狀態(tài)下的表面壓力分布成為寬幅。該表面壓力分布ml不具有遍及圓弧狀部31的寬度方向突出的部位，成為遍及圓弧狀部31的寬度方向大致平坦的形狀。即，圓弧狀部31在較寬的接觸寬度形成均等的表面壓力。
[0086]因此，如圖4所示，即使在由鑄件構(gòu)成的蓋部件101的密封面1la上形成有氣孔引起的凹狀部101b，且該凹狀部1lb存在于與波紋部3的接觸面的情況下，根據(jù)本發(fā)明的金屬墊片I，由于壓縮時(shí)的圓弧狀部31的表面壓力分布成為在寬度方向上平坦的寬幅形狀的表面壓力分布ml，因此，通過(guò)遍及凹狀部1lb的整體而均等的表面壓力可形成穩(wěn)定的閉塞狀
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[0087]因此，根據(jù)該金屬墊片I，通過(guò)具有其塑性變形和表面壓力分布，密封流體不會(huì)經(jīng)由凹狀部1lb泄漏至外部，可以發(fā)揮良好的密封性。
[0088]在通過(guò)這種塑性變形和表面壓力分布得到良好的密封性的效果上，波紋部3在下擺升起部32、32之間具有圓弧狀部31是非常重要的。
[0089]為了比較，圖8中表示在壓縮本發(fā)明的金屬墊片I和金屬墊片300(比較例I)時(shí)的接觸寬度的變化的圖表，該金屬墊片300設(shè)有波紋形狀(波紋高度，波紋寬度)與該金屬墊片I的波紋部3相等且如圖7所示那樣波紋部301從平坦部21突出形成平緩的山型狀的一般的完整波紋。該比較例I的金屬墊片300的波紋部301為不具有本發(fā)明的金屬墊片I的下擺升起部32及連接部位33的波紋形狀。此外，圖7中，與圖3相同的符號(hào)的部位表示相同構(gòu)成的部位。
[0090]如從圖8可知，具有圓弧狀部31的本發(fā)明的金屬墊片I與比較例I的金屬墊片300相比，隨著壓縮，接觸寬度增加。即，比較例I的金屬墊片300的波紋部301與本發(fā)明的金屬墊片I的波紋部3相比不能確保較寬的接觸寬度。因此，在該金屬墊片300中，難以利用波紋部301完全堵塞氣孔引起的凹狀部。
[0091]為了進(jìn)一步比較，對(duì)于具有僅將金屬墊片I的圓弧狀部31的部分如圖9所示那樣利用兩個(gè)直線部401a、401b突出形成為有棱角的山型狀的波紋部401的金屬墊片400(比較例2)，圖10中表示塑性變形的分布的FEM解析結(jié)果，圖11中表示表面壓力分布的FEM解析結(jié)果。在此，圖10(a)表示未壓縮的狀態(tài)，圖10(b)表示壓縮的狀態(tài)。該圖9所示的具有有棱角的山型狀的波紋部401的金屬墊片400是日本專利第5450575號(hào)的發(fā)明。
[0092]此外，圖9、圖10中，與圖3相同的符號(hào)的部位表示相同構(gòu)成的部位。
[0093]圖10的塑性變形的解析結(jié)果及圖11的表面壓力分布的解析可根據(jù)與圖5、圖6的情況一樣的基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0094]觀察圖1O的結(jié)果時(shí)，在形成有棱角的山型狀的波紋部401的情況下，塑性變形在山型的頂部A也局部變高。即，山型的頂部A的塑性變形的值也與連接部位33、34—樣成為較高的值“20”。因此，如圖11所示可知，表面壓力分布m2成為寬度窄且在山型的頂部A局部銳角地突出的三角形狀，不能形成本發(fā)明的金屬墊片I那樣的平坦的寬幅形狀的表面壓力分布ml ο
[0095]這樣，在比較例2的金屬墊片400那樣的有棱角的山型狀的波紋部401中，形成在山型的頂部A局部銳角地突出的三角形狀的表面壓力分布m2，隨著遠(yuǎn)離山型的頂部A，表面壓力急劇降低。因此，即使通過(guò)波紋部401的變形可以覆蓋對(duì)向密封面的由于氣孔引起的凹狀部，但不能形成遍及凹狀部的整體而均等的表面壓力引起的閉塞狀態(tài)。因此，在作用密封流體的壓力時(shí)，密封流體可能經(jīng)由凹狀部容易越過(guò)山型的頂部A而向外部漏出。
[0096]本發(fā)明的波紋部3中，在將塑性變形較高的連接部位33、33間的間隔設(shè)為L(zhǎng)I(圖5)時(shí)，在相同的波紋形狀(波紋幅，波紋高度)下，LI越大，圓弧狀部31的接觸寬度特性越優(yōu)異。
[0097]用于利用圓弧狀部31堵塞密封氣孔引起的凹狀部1lb的條件是，“接觸寬度>氣孔直徑XFs”，為了使該條件成立，LI可以根據(jù)假定的氣孔直徑適宜設(shè)定，一般而言，以
0.4mm以上設(shè)定。
[0098]此外，氣孔直徑是指成為對(duì)向材料的鑄件中的最大氣孔直徑。另外，F(xiàn)s是與密封壓力及密封流體、密封面粗糙度相關(guān)的調(diào)整參數(shù)。
[0099]但是，鑄件上產(chǎn)生的氣孔直徑大多為1.5mm以上，因此，從可以有效地堵塞這種氣孔引起的凹狀部1lb的觀點(diǎn)來(lái)看，具體的上述連接部位33、33間的間隔LI的值優(yōu)選設(shè)為
1.5mm以上。
[0100]另外，從單元的小型化、輕量化的觀點(diǎn)來(lái)看，墊片產(chǎn)品寬度的密封面寬即使增大，也為1mm左右。因此，上述連接部位33、33間的間隔LI可以設(shè)為0.4mm以上、1mm以下。但是，當(dāng)考慮產(chǎn)品的寬度和密封面時(shí)，上述連接部位33、33間的間隔LI優(yōu)選為8mm以下左右。
[0101]波紋部3的圓弧狀部31的具體的曲率半徑優(yōu)選為2mm以上。由于波紋部3的曲率半徑對(duì)波紋寬度、高度造成影響，因此，難以統(tǒng)一地限定，但是當(dāng)?shù)陀?mm時(shí)，接觸寬度特性的優(yōu)越性降低，不易有效地堵塞氣孔引起的凹狀部。另外，當(dāng)考慮使用墊片的產(chǎn)品的大小、波紋部3的接觸寬度特性時(shí)，波紋部3的曲率半徑優(yōu)選為20mm以下。
[0102]波紋部3的下擺升起部32的每一條邊長(zhǎng)度(沿著斜面的寬度方向的長(zhǎng)度)優(yōu)選為波紋部3的整體寬度(平面看波紋部3時(shí)的寬度)的1/6以上。下擺升起部32越短，越可抑制壓縮時(shí)的下擺升起部32相對(duì)于圓弧狀部31的變形的變形，且利用圓弧狀部31可以表現(xiàn)出更優(yōu)異的接觸寬度特性。但是，在下擺升起部32低于1/6的情況下，墊片的反作用力特性變大，壓縮特性顯著惡化。
[0103]此外，當(dāng)下擺升起部32超過(guò)1/3時(shí)，不易設(shè)定較大的曲率，所以難以表現(xiàn)出優(yōu)異的接觸寬度特性，因此，優(yōu)選設(shè)為I /3以下。
[0104](第二實(shí)施方式)
[0105]以上說(shuō)明的第一實(shí)施方式的金屬墊片I適用于筐體100中的一蓋部件101的密封面1la為鑄件且另一殼體部件102的密封面102a為非鑄件的情況，圖12?圖15中表示優(yōu)選可適用于配置于墊片主體2的兩面的各個(gè)對(duì)向密封面均為鑄件的情況的第二實(shí)施方式的金屬墊片。
[0106]圖12是應(yīng)用了本發(fā)明第二實(shí)施方式的金屬墊片的筐體的分解立體圖，圖13是表示圖12所示的本發(fā)明第二實(shí)施方式的金屬墊片的一例的平視圖，圖14是沿著圖13中的(xiv)-(xiv)線的放大剖視圖，圖15(a)是表示配置于密封面的圖12所示的金屬墊片未壓縮的狀態(tài)的剖視圖，圖15(b)是表示配置于密封面的圖13所示的金屬墊片被壓縮的狀態(tài)的剖視圖。與圖1?圖3所示的金屬墊片I相同符號(hào)的部位為相同構(gòu)成的部位，因此，這些詳細(xì)的說(shuō)明引用上述說(shuō)明，且在此進(jìn)行省略。
[0107]圖12所示的筐體200利用由鋁等鑄件構(gòu)成的蓋部件201和由相同的鋁等鑄件構(gòu)成的殼體部件202這兩個(gè)部件構(gòu)成。即，該筐體200在蓋部件201和殼體部件202雙方為鑄件的點(diǎn)上與第一實(shí)施方式的筐體100不同。
[0108]蓋部件201和殼體部件202將各自開(kāi)口部的周圍的對(duì)向的面設(shè)為由鑄件構(gòu)成的密封面201a、202a，且以?shī)A持于該密封面201a、202a間的方式，配置I張金屬墊片10。
[0109]蓋部件201和殼體部件202利用螺栓203—體聯(lián)接，由此，壓縮金屬墊片10，對(duì)密封面201a、202a之間進(jìn)行密封以防密封流體泄漏。
[0110]如圖14、圖15所示，就該金屬墊片10在墊片主體2的兩側(cè)面上分別形成有變凸的波紋部3A、3B這一點(diǎn)而言，與第一實(shí)施方式的金屬墊片I不同。即，波紋部3A以朝向圖示上側(cè)的蓋部件201的密封面201a變凸的方式形成，波紋部3B以朝向圖示下側(cè)的殼體部件202的密封面202a變凸的方式形成。
[0111]波紋部3A、3B均與金屬墊片I的波紋部3—樣，形成截面形狀具有圓弧狀部31A、31B和該圓弧狀部31A、31B的兩下擺部的下擺升起部32A、32B、32C的形狀。兩個(gè)下擺升起部32A、32B是從墊片主體2(平坦部21)向圓弧狀部31A、31B分別傾斜地升起的下擺升起部，I個(gè)下擺升起部32C是兩個(gè)圓弧狀部31A、31B所共用的下擺升起部。波紋部3A和波紋部3B成為利用配置于兩者間的I個(gè)下擺升起部32C連結(jié)的形狀。
[0112]另外，圓弧狀部31A和下擺升起部32A、32C的連接部位33A、33A與上述金屬墊片I的連接部位33—樣，以朝向波紋部3A的凸側(cè)(圖14的上側(cè))變凸的方式形成。
[0113]另一方面，圓弧狀部31B和下擺升起部32B、32C的連接部位33B、33B也與上述金屬墊片I的連接部位33—樣，以朝向波紋部3B的凸側(cè)(圖14的下側(cè))變凸的方式形成。
[0114]如圖15(a)所示，該金屬墊片10安裝于密封面201a、202a間。一波紋部3A以向蓋部件201的密封面201a變凸的方式配置，另一波紋部3B以向殼體部件202的密封面202a變凸的方式配置。而且，在夾持金屬墊片10的狀態(tài)下將蓋部件201和殼體部件202利用螺栓203聯(lián)接，由此，對(duì)金屬墊片10作用螺栓軸力，且如圖15(b)所示壓縮各波紋部3A、3B。
[0115]該金屬墊片10的波紋部3A、3B與金屬墊片I的波紋部3—樣，塑性變形的分布如圖16所示遍及圓弧狀部31A、31B的整個(gè)寬度都比連接部位33A、33B、34低。因此，當(dāng)壓縮該金屬墊片10時(shí)，各圓弧狀部31A、31B被密封面201a、202a擠壓而在連接部位33A、33B之間進(jìn)行撓曲變形，且分別與金屬墊片I的圓弧狀部31—樣，以沿著密封面201a、202a的方式形成平坦面。因此，波紋部3A、3B形成被連接部位33A、33B夾持的遍及圓弧狀部31A、31B的整個(gè)寬度的較寬的接觸寬度。
[0116]另外，這樣在壓縮狀態(tài)下的圓弧狀部31A、31B分別與金屬墊片I的圓弧狀部31—樣地變形且具有優(yōu)異的接觸寬度特性，因此，各圓弧狀部31A、31B的表面壓力分布雖然未圖示，但也分別與金屬墊片I的圓弧狀部31的表面壓力分布ml(參照?qǐng)D6)—樣，可容易理解成為寬度方向上平坦的寬幅的表面壓力分布。因此，該金屬墊片10的各圓弧狀部31A、31B相對(duì)于分別對(duì)應(yīng)的密封面201a、202a均形成較寬的接觸寬度且均等的表面壓力。
[0117]因此，根據(jù)該金屬墊片10，如圖15所示，即使在作為鑄件的密封面201a、202a上存在氣孔引起的凹狀部20113、20213，各波紋部34、38的圓弧狀部314、318也分別與上述金屬墊片I的圓弧狀部31—樣發(fā)揮作用，且相對(duì)于密封面201a、202a形成遍及較寬的接觸寬度的均等的表面壓力。因此，可穩(wěn)定地閉塞凹狀部201b、202b，可以得到良好的密封性。
[0118]另外，該金屬墊片10由于在墊片主體2的兩側(cè)面分別形成有波紋部3A、3B，因此，在安裝至密封面201a、202a間時(shí)，也可以將墊片主體2的任一面設(shè)為上或下，而不選擇朝向。因此，安裝作業(yè)性也良好。
[0119](其它實(shí)施方式)
[0120]以上說(shuō)明的金屬墊片1、10也可以設(shè)為在墊片主體2上包覆有彈性體的所謂的橡膠涂層金屬墊片。由于表面上具備彈性體，因此，即使在對(duì)向密封面為粗糙的面的情況下，利用彈性體的彈性變形也可以得到進(jìn)一步良好的密封性。
[0121]作為彈性體，例如可以使用丁腈橡膠、丁苯橡膠、氟橡膠、丙烯酸橡膠、硅橡膠等。這些彈性體也可以單獨(dú)使用，也可以是包含它們中的至少任一種橡膠的合成橡膠(包含發(fā)泡橡膠)。
[0122]在包覆這種彈性體的情況下，優(yōu)選在墊片主體2的表面上形成用于使彈性體的粘接性良好的基底處理層。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種金屬墊片，其特征在于，所述金屬墊片在墊片主體上設(shè)置有與對(duì)向密封面相接而形成密封部位的波紋部， 所述波紋部具有:圓弧狀部，其朝向所述對(duì)向密封面變凸；下擺升起部，其分別在該圓弧狀部的兩下擺部從所述墊片主體向所述圓弧狀部?jī)A斜地升起，并且所述圓弧狀部和所述下擺升起部的連接部位以朝向所述波紋部的凸側(cè)變凸的方式形成， 遍及所述圓弧狀部的整個(gè)寬度的塑性變形比所述連接部位低，且壓縮狀態(tài)下的所述圓弧狀部的表面壓力分布遍及該圓弧狀部的寬度方向形成平坦的寬幅。2.如權(quán)利要求1所述的金屬墊片，其特征在于， 所述波紋部形成于所述墊片主體的兩面上，與配置于該墊片主體的兩面的所述對(duì)向密封面分別相接而形成密封部位。3.如權(quán)利要求1或2所述的金屬墊片，其特征在于， 配置于所述圓弧狀部的兩側(cè)的所述連接部位之間的間隔為0.4_以上、1mm以下。4.如權(quán)利要求1、2或3所述的金屬墊片，其特征在于， 所述圓弧狀部的曲率半徑為2mm以上、20mm以下。5.如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的金屬墊片，其特征在于， 所述下擺升起部的每一條邊的長(zhǎng)度為所述波紋部的整體寬度的1/6以上、1/3以下。6.如權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的金屬墊片，其特征在于， 在所述墊片主體上包覆有彈性體。
【文檔編號(hào)】F16J15/08GK105909792SQ201610097170
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年2月23日
【發(fā)明人】渡邊健, 相原主彌, 丹治功, 中岡真哉
【申請(qǐng)人】Nok株式會(huì)社