專利名稱：用于機器部件上的平墊片預裝配的套管的制作方法
用于機器部件上的平墊片預裝配的套管平墊片制造商的消費者越來越經(jīng)常需要簡化內(nèi)燃機或其他機器的 裝配，待安裝的平墊片構(gòu)造成能夠在機器部件的密封面上進行預裝配， 即，在平墊片放置在機器部件的密封面之后，平墊片不脫離機器部件。 特別地，需要用于內(nèi)燃機的所謂第二墊片，例如，進氣歧管墊片或排 氣歧管墊片的第二墊片，以及夾在彼此擰緊的法蘭上的彼此面對的密 封表面之間的其他法蘭墊片。從Elring Klinger GmbH的專利DE-100 13 130-A1 (特別地，從其中 的圖5到9看出)可知用于平墊片的這種預裝配的套管，其為塑料注模 零件。該套管用于在機器部件的密封表面上保持平墊片，更特別地， 在機器部件壁厚略小于套管長度的套管區(qū)域中，該套管在其外圓周上 具有凸起，更特別地，在套管末端具有凸起。機器部件具有打開至其 密封表面的通孔，平墊片的墊片板上具有與該通孔對應的孔。該套管 被設計成以便可插入通孔和墊片板的孔，然后凸起接合在機器部件和 平墊片的后面，因此將平墊片保持在機器部件上以及將套管保持在機 器部件中。在機器部件面對機器部件密封表面遠離的側(cè)面，該通孔設 有埋頭孔，該埋頭孔在裝配套管時容納設置在一個套管末端處的套管 凸起。設置在另一個套管末端的凸起用于接合平墊片面對機器部件密 封面遠離的側(cè)面的后面，其具有近似三角形的橫截面(在通過套管的 縱向截面上)，因而兩個傾斜表面相對于套管的直徑平面傾斜，其中 一個傾斜表面便于把套管推入機器部件的通孔中，以及當從機器部件 面對機器部件密封表面遠離的側(cè)面推入套管時便于通過平墊片的孔推 入套管。為減小用于套管裝配的套管的直徑，套管壁具有沿軸向延伸 的槽，該槽在套管的長度部分上延伸，更特別地，從裝配套管時通過 平墊片延伸的套管末端開始延伸。在這些已知結(jié)構(gòu)的情況下，平墊片 的制造商為消費者將套管提供為與平墊片分開的獨立部分，其中，平墊片首先放置在機器部件密封表面上，然后聯(lián)接套管，從而使平墊片 保持在機器部件上。
本發(fā)明是為了實現(xiàn)為平墊片制造商的消費者進一步簡化機器部件 上的平墊片的預裝配的目標。
從前述現(xiàn)有技術開始，也就是，從用于在機器部件密封表面上預 裝配包括墊片板的平墊片的套管開始，該機器部件具有打開至其密封 表面的孔，用于在其中插入套管，該墊片板具有使套管從其中穿過的 孔，套管的一個第一末端區(qū)域能夠彈性伸縮以減小其外徑，并設置有 止動件，該止動件沿套管軸線的方向作用以相對墊片板布置，根據(jù)本 發(fā)明，目標的實現(xiàn)在于，套管在其第一末端區(qū)域的外圓周具有止動件， 該止動件在套管軸線的兩個方向上作用以在墊片板將套管保持在由止 動件預先確定的軸向位置，同時套管在其外圓周也具有如下結(jié)構(gòu)，即 使得在機器部件的孔中插入套管導致在機器部件和套管之間形成摩擦 接合和/或確定的鎖定連接。當上文提及套管相對墊片板的預定軸向位 置時，由于實際上允許套管在墊片板上有一定的軸向間隙，故不能以 如下狹義解釋該預定軸向位置，即將其理解為相當精確的軸向位置， 同時僅阻止套管在平墊片上任何大范圍的移動，其原因在于這將導致 與設置有套管的平墊片的操作以及平墊片與機器部件的自動聯(lián)接相關 的問題。用于套管的許多不同的結(jié)構(gòu)可以通過本領域的技術人員得到， 用于實現(xiàn)機器部件和套管之間的摩擦接合和/或確定的鎖定聯(lián)接，其原 因在于未變形的套管外徑可能容易略大于設置在機器部件中的孔的直 徑，該套管在該孔中的所謂的壓配合已經(jīng)足夠了。在套管的外圓周上 可設置有把手、肋等結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)當裝配套管時將壓靠在孔壁上。在 金屬套管的情況下，長釘狀舌狀物從套管壁向外彎曲，使得當裝配套 管時以倒鉤形式與孔壁接觸。與此相關地，必須記住的是原則上為了 不使平墊片由于重力而與機器部件分開，故僅存在至多補償平墊片的 固有質(zhì)量的問題。如果平墊片的墊片板至少在用于通過其插入套管的孔的區(qū)域由單 一金屬片層形成，則推薦這樣選擇止動件的軸向間隔，使得它等于或 稍微大于該金屬片層的厚度。然而，如果墊片板由一層位于另一層之 上的多層金屬片形成，這是金屬平墊片通常的情況，當止動件的軸向 間隔等于或稍微大于由金屬片層形成的層組的厚度時，可以利用根據(jù) 本發(fā)明的套管實現(xiàn)更進一步的優(yōu)點，通過套管將金屬片層保持在一起。 在這種多層平墊片的情況下，金屬片層通常僅在少數(shù)位置保持在一起， 例如，通過點焊或者鉚接，在細長的平墊片的情況下，諸如，例如多 缸發(fā)動機上的歧管墊片，這些接合處通常位于墊片板的兩個縱向末端 的區(qū)域，使得在處理墊片期間，彼此相距較遠的這些接合處之間的金 屬片層彼此遠離移動，當將套管放置在例如接合處的中間時，可以通 過根據(jù)本發(fā)明的套管來阻止該移動。
為進一步使裝配簡化或自動化，根據(jù)本發(fā)明套管的優(yōu)選實施例的 特征在于，為了保持并對準插入到套管中的螺紋軸，至少在套管的一 部分中，套管的凈內(nèi)徑略小于螺紋軸的外徑。由于用于在機器部件密 封表面之間夾緊平墊片的螺釘也能夠被預裝配，使得在發(fā)動機或包含 平墊片的部件組的最終裝配期間，無需對單個螺釘進行供給和定位。 當套管構(gòu)造成使得在螺紋軸被推入或擰入套管之后將套管彈性地壓向 螺紋軸時，可通過簡單的摩擦接合將螺紋軸保持在套管中。根據(jù)保持 螺紋軸的套管區(qū)域的軸向長度，套管也可適用于螺紋軸或螺釘相對于 平墊片的正確軸向?qū)?，以及因此螺紋軸或螺釘相對于平墊片預裝配 在其上的機器部件的正確軸向?qū)?。然而，當套管?gòu)造成使得在將螺 紋軸擰入套管時螺紋軸的螺紋壓入套管或者設置在套管上用于接合的 凸起按照螺距布置時，可為螺紋軸獲得更好的支承。同樣如開始所述 的已知套管，根據(jù)本發(fā)明的套管還可以是開槽的塑料注模零件。然而， 可選實施例是由彈簧彈性鋼板制成的沖壓彎曲零件，如果該零件不具 有圓形的橫截面，則能夠在彈性變形之后插入到平墊片和機器部件中。 然而，當套管壁具有縱向槽時，該縱向槽尤其為連續(xù)的縱向槽，并大 致沿套管軸線的方向延伸，該步驟可以更簡單地執(zhí)行，該連續(xù)縱向槽還可以應用于根據(jù)本發(fā)明的塑料套管。
從前述顯而易見，根據(jù)本發(fā)明的套管不同于在DE-100 13 130-Al中 公開的先前已知的套管，其不僅適合于較小壁厚的機器部件，例如法蘭， 也適合于在大壁厚的機器部件上預裝配平墊片，其原因在于根據(jù)本發(fā)明 的套管不在機器部件的后面接合，而是通過套管和設置在機器部件中孔 壁之間的摩擦接合和/或確定的鎖定連接保持在機器部件上。
如果根據(jù)本發(fā)明的套管為塑料注模零件，優(yōu)選實施例的特征在于 套管是通過套管和使其彼此相連的塑料網(wǎng)形成的連續(xù)鏈的部件，這些 網(wǎng)當套管聯(lián)接到平墊片時以已知方式從套管斷開。
本發(fā)明還涉及一種其上聯(lián)接根據(jù)本發(fā)明的套管的平墊片，最后， 本發(fā)明還涉及一種在機器部件的密封表面預裝配平墊片的方法，其中 根據(jù)本發(fā)明的套管首先插入到平墊片的孔中，然后固定到平墊片上， 其后將平墊片放置在機器部件的密封表面，同時將套管插入到機器部 件的孔中。
本發(fā)明的其它特征、優(yōu)點和細節(jié)通過下列描述和根據(jù)本發(fā)明的套 管的一些實施例的附圖而明顯。在圖中
圖l表示截面示意圖，該圖通過以塑料套管形式的第一實施例以及 通過平墊片和平墊片預裝在其上的機器部件的相鄰部分；
圖2表示對應于

圖1的截面圖，該圖通過利用套管而與螺釘軸保持 在一起的第二實施例；
圖3A表示由塑料套管制成的第三實施例的側(cè)面剖開圖3B表示根據(jù)圖3A中線B-B通過第三實施例的截面圖3C表示根據(jù)圖3A中線C-C通過第三實施例的截面圖3D表示第三實施例的等距視圖3E表示通過兩個機器部件和布置在這兩個部件中的平墊片的截 面圖，但不包括根據(jù)本發(fā)明的套管；圖3F表示圖3E的截面圖，但具有根據(jù)本發(fā)明的套管的第三實施例；
圖4A表示制成為由鋼板形成的沖壓彎曲零件的根據(jù)本發(fā)明套管的 第四實施例的端視圖4B表示沿圖4A中線B-B的截面圖； 圖4C表示沿圖4A中線C-C的截面圖；和 圖4D表示根據(jù)本發(fā)明套管的第四實施例的等距圖。
圖l表示具有密封表面10a的法蘭型機器部件10，在密封表面10a上 放置平墊片12，僅以示意圖表示。該機器部件10有以通孔形式的孔14， 且平墊片12有孔16，孔16與孔14同樣為圓形，在所示實施例中，該孔 16的直徑略小于孔14的直徑且在平墊片12預裝配之后與孔14同心。第 二機器部件未示出，在其密封表面和密封表面10a之間夾著平墊片12。
塑料注模零件形式的發(fā)明的套管20在其外圓圍的一個上端區(qū)域設 置有環(huán)形槽22。在槽底或槽基處，套管20的外徑只很微小地小于平墊片 12的孔16的直徑。因此，環(huán)形槽22的上側(cè)壁或下側(cè)壁為平墊片12形成軸 向止動件，沿套管軸線方向測量的槽側(cè)壁之間的間隔僅略大于平墊片的 厚度。套管20設置有幾個縱向槽24，例如，兩個相對的縱向槽或相互分 別間隔120。圓周角的三個縱向槽，且這些縱向槽從上部套管末端經(jīng)過套 管的部分長度延伸，特別地，經(jīng)過大約套管長度的一半。由于這些縱向 槽24，該塑料套管20彈性地壓縮到一定程度，以便將其扣入平墊片12， 如圖1所示。為了使此過程更容易，套管20在其上端具有傾斜插入部分 26。最后，在套管20的外圓周上形成多個把手狀凸起28，在圖l中僅能 辨識其中的一個。這些凸起28分布在套管的周圍和部分長度上，具有如 下尺寸，即使得在將套管20壓入孔14中時形成壓配合，也就是，當將圖 l所示裝配的上側(cè)向下翻轉(zhuǎn)時，凸起28和孔14的壁14a之間的靜摩擦力防 止套管20在平墊片12 (和套管20)重力的作用下從孔14中拉出。
因此，根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)圖1的套管20能夠從下方扣入平墊片12 的孔16，并因此固定在平墊片上，且通過把平墊片12放置在機器部件10上，同時把套管20插入到機器部件孔14中，可預裝配平墊片12并將 其保持在機器部件上。
當平墊片12夾在機器部件密封表面10a和未示出的第二機器部件 的密封表面之間時，套管20的超出環(huán)形槽22凸出的部分或者在沒有損 害裝配密封性的情況下被壓扁，或在其它機器部件的密封表面上存在 凹陷或一些其它的凹處，以容納這個套管部分。如多數(shù)平墊片不延伸 遠到孔16的邊緣區(qū)域的情況，另一個可選存在于這樣的平墊片12，該 平墊片12在其根據(jù)圖1的上側(cè)設置有涂層，尤其為彈性涂層。如果套管 20只超出環(huán)形槽22稍微凸出，尤其以所述涂層厚度的數(shù)量級凸出，那 么套管的凸起不具有任何負面影響。
圖2中所示第二實施例大致對應于圖1中的實施例。因此，圖2使用 與圖l相同的附圖標記，但是由于右上角標符號的增加，圖2將只在下 文說明不同于圖l的部分。
圖2表示以軸向?qū)史绞奖３衷谔坠?0'中的螺釘?shù)穆菁y軸30'，因 此不能丟失該螺紋軸30'，也就是由于套管的內(nèi)橫截面中的局部壓縮而 不能丟失。為此，在套管壁20a'內(nèi)部形成多個肋狀凸起28a'，其沿套管 軸線方向延伸，例如在三個凸起的情況下，凸起以120。圓周角間隔，在 四個凸起的情況下以90。圓周角間隔。在凸起28a'的區(qū)域中，套管20'的 凈內(nèi)徑非常微小地小于螺紋軸30'的外徑，或者套管20'包括如下材料且 凸起28a'具有如下尺寸，使得利用套管的較小的凈內(nèi)徑，螺紋軸30'能 夠擰入套管中，同時螺紋被壓入到凸起28a'。然而，腹板狀或肋狀凸起 28a'也可以由小的把手狀凸起或尖的凸起替代，這些凸起根據(jù)螺紋軸 30'的螺距布置并在螺紋軸擰入到套管之后與螺紋接合(優(yōu)選具有輕微 的摩擦接合)。
圖3A到3D表示塑料注模零件形式的發(fā)明的套管320的第三實施 例。該套管320在其一個端面具有傾斜插入部分326，該傾斜插入部分326通過第一軸向止動件322a與套管的外圓周相鄰，這相似于傾斜插入 部分326在套管的圓周方向上中斷。在離第一止動件322a的軸向間隔 處，該軸向間隔對應于相關的平墊片的墊片板的厚度，在套管的外圓 周上設置有第二軸向止動件322b，其同樣在套管的圓周方向上中斷。 在此實施例中，沿軸向與第二止動件322b的三個部分相鄰的是凸起 328，當套管插入到機器部件孔中，凸起328將在該孔中產(chǎn)生套管的壓 配合。為此，套管320同樣在其部分長度上開槽，即設置有縱向槽324， 并且僅能夠通過壓縮，即減小其外徑，將套管推入到機器部件孔中。
圖3E和3F表示具有密封表面310a和310a'的第一機器部件310和第 二機器部件310'，在該密封表面310a和310a，之間夾著平墊片312。圖3E 和3F的不同之處僅在于圖3F還示出了套管320。從密封表面310a'開始， 機器部件310，有埋頭孔40，其用于容納套管320突出超過第一軸向止動 件322a的部分，與此埋頭孔相鄰的是用于通過螺紋軸的鉆孔42，如圖2 中所示。
圖4A到4D表示根據(jù)本發(fā)明的套管420的第四實施例，套管420是由 彈簧鋼板制成的沖壓彎曲零件，其具有連續(xù)縱向槽424和從圖4A清楚示 出的近似相當于U型的橫截面。依據(jù)本發(fā)明，在套管橫截面的兩個圓角 和套管橫截面兩個分支的自由端的區(qū)域中，套管420分別有切口422和
422'，其布置在距套管末端很小間隔的位置，并具有如下尺寸使得平墊 片的墊片板孔邊緣區(qū)域或平墊片的多層墊片板的層能夠在切口中接 合，而尤其在套管軸線方向上不存在任何明顯的間隙。未壓縮的套管 420的橫截面被成形并構(gòu)造且適合于機器部件孔的橫截面，使得當套管 插入到該孔時，管套預張緊地靠在孔壁上。所示套管420旨在用于插入 到壁較薄的機器部件中，因此，具有在傾斜插入部分432后方接合的凸 起430和傾斜插入部分432。
U形橫截面的套管420的兩個或三個側(cè)壁可以設置有向內(nèi)指向的沖 壓件，利用該沖壓件可再次保持螺釘?shù)穆菁y軸。
權(quán)利要求
1.一種套管，用于在機器部件密封表面上預裝配包括墊片板的平墊片，該機器部件具有打開至該密封表面的孔，用于在其中插入所述套管，所述墊片板具有用于從其中通過所述套管的孔，所述套管的一個第一末端區(qū)域可彈性壓縮以減小其外徑，并具有沿套管軸線的方向作用以相對于所述墊片板布置的止動件，其特征在于所述套管在其第一末端區(qū)域的外圓周上具有止動件，該止動件沿套管軸線的兩個方向作用，以在所述墊片板上將所述套管保持在由所述止動件預先確定的軸向位置中，并且所述套管在其外圓周上也具有如下結(jié)構(gòu)，即使得所述套管插入所述機器部件孔中導致在所述機器部件和所述套管之間形成摩擦接合和/或確定的鎖定連接。
2. 如權(quán)利要求l所述的套管，其特征在于在所述平墊片的墊片 板在所述套管從中通過的所述孔的區(qū)域中由單一金屬片層形成的情況 下，所述止動件的軸向間距等于或僅僅略大于所述金屬片層的厚度。
3. 如權(quán)利要求l所述的套管，其特征在于在所述平墊片的墊片 板包括一層布置在另一層上方的幾個金屬片層的情況下，為了將由所 述金屬片層形成的層組保持在一起，所述止動件的軸向間距等于或者 僅僅略大于所述層組的厚度。
4. 如前述權(quán)利要求中的任一項所述的套管，其特征在于為了保 持并對準插入到所述套管中的螺紋軸，至少在所述套管的截面中，所 述套管的凈內(nèi)徑略小于所述螺紋軸的外徑。
5. 如權(quán)利要求4所述的套管，其特征在于所述套管構(gòu)造成在將 所述螺紋軸擰入到所述套管之后使所述套管彈性地壓到所述螺紋軸 上。
6. 如權(quán)利要求4所述的套管，其特征在于所述套管構(gòu)造成當所 述螺紋軸被擰入到所述套管時使所述螺紋軸的螺紋壓入到所述套管 中。
7. 如前述權(quán)利要求中的任一項所述的套管，其特征在于所述套 管在其外圓周具有至少一個凸起，用于與所述機器部件孔的壁進行如 下協(xié)作，即在所述機器部件孔中插入所述套管導致所述套管與所述機 器部件的摩擦接合和/或確定的鎖定連接。
8. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的套管，其特征在于所述套管 是由彈簧彈性鋼板制成的沖壓彎曲零件。
9. 如權(quán)利要求8所述的套管，其特征在于所述套管壁具有縱向 槽，尤其是連續(xù)的縱向槽，該縱向槽大致沿所述套管軸線的方向延伸。
10. 如權(quán)利要求1到7中任一項所述的套管，其特征在于所述套 管是具有槽的塑料注模零件，該槽在所述套管壁中軸向延伸，并從與 所述止動件相鄰的所述套管末端開始在所述套管的部分長度上延伸。
11. 一種平墊片，其具有聯(lián)接至其上的如權(quán)利要求1到10中任一 項所述的套管。
全文摘要
用于在機器部件密封表面上預裝配平墊片的套管，該機器部件具有用于在其中插入套管的孔，平墊片具有在其中通過套管的孔，套管的一個第一末端區(qū)域可彈性壓縮以減小其外徑；為了使在機器部件上預裝配平墊片盡可能簡單，套管在其第一末端區(qū)域的外圓周具有止動件，該止動件在套管軸線的兩個方向上作用，以在墊片板上將套管保持在由止動件預先確定的軸向位置中，并且套管在其外圓周也具有如下結(jié)構(gòu)，即使得在機器部件孔中插入套管會導致在機器部件和套管之間形成摩擦接合和/或確定的鎖定連接。
文檔編號F16J15/06GK101287938SQ200680006133
公開日2008年10月15日 申請日期2006年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者克勞斯·胡爾曼, 因戈·豪澤, 威廉·庫倫, 約亨·舍爾哈默, 諾曼·菲利普, 赫伯特·貝爾瑙爾, 馬丁·布什 申請人:愛爾鈴克鈴爾股份公司;A·雷蒙德合伙公司