带有线材压缩限制器的静态垫圈制造技术

本发明专利技术提供一种用于在气缸盖和发动机体之间形成密封的静态垫圈，其包括具有孔和至少一个压缩凸缘的至少一个层。该压缩凸缘围绕所述孔周向延伸并且从一个平面向外突出，以便在垫圈在气缸盖和发动机体之间被压缩时弹性地变形。由金属线材构成的压缩限制器径向设置在所述孔和所述压缩凸缘之间，以便防止压缩凸缘被完全压扁，即使在气缸盖被过载到发动机体上时。所述压缩凸缘优选被感应焊接和/或电阻焊接到至少一个层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种用于在气缸盖和发动机体之间形成密封的静态垫圈，其包括具有孔和至少一个压缩凸缘的至少一个层。该压缩凸缘围绕所述孔周向延伸并且从一个平面向外突出，以便在垫圈在气缸盖和发动机体之间被压缩时弹性地变形。由金属线材构成的压缩限制器径向设置在所述孔和所述压缩凸缘之间，以便防止压缩凸缘被完全压扁，即使在气缸盖被过载到发动机体上时。所述压缩凸缘优选被感应焊接和/或电阻焊接到至少一个层。【专利说明】带有线材压缩限制器的静态垫圈
本专利技术涉及用于在待夹紧的两元件之间形成气密密封的静态垫圈，更具体地，涉及例如气缸盖垫圈的静态垫圈。
技术介绍
在待夹紧的两元件之间形成气密密封的时候，例如在气缸盖和发动机体之间，通常使用具有一层或多层的静态气缸盖垫圈。通常，其中至少一层(有时称为功能层)具有压缩凸缘以形成液密密封。该垫圈还可以包括至少一个距离层，该距离层可以用于调整止挡物和限制压缩凸缘的压缩，从而提高抗疲劳性。遗憾的是，在将气缸盖紧固到发动机体上时，压缩凸缘可能被过度压缩并且基本压扁。如果压缩凸缘被过度压缩，除了使其保持气密密封的能力受损之外，在初始夹紧或使用过程中可能在压缩凸缘的区域产生疲劳裂纹。一旦产生，疲劳裂纹最终会降低静态垫圈保持气密密封的能力，从而降低发动机的寿命和性倉泛。 一些垫圈制造商已经开始生产包括压缩限制器的多层垫圈，以用于抑制或者至少减少气缸盖和发动机体之间的压缩凸缘的压扁。然而，这些压缩限制器通常是昂贵且难以生产的，或者不能充分保护压缩凸缘免于压扁。
技术实现思路
本专利技术的至少一个方面提供一种用于在第一元件(例如气缸盖)和第二元件(例如发动机体)之间形成密封的静态垫圈。该垫圈包括具有至少一个孔和至少一个压缩凸缘的至少一个层，所述压缩凸缘从一个平面向外突出并且围绕所述至少一个孔周向延伸并且与所述至少一个孔间隔开。由金属线材构成的压缩限制器径向设置在所述层的所述孔和所述压缩凸缘之间。所述压缩限制器被感应焊接或电阻焊接到所述层。该垫圈是有利的，因为它提供了围绕气缸膛的更强、更可靠的密封，从而允许例如通过涡轮增压机或增压器的增强的燃烧压力，以及更高的燃烧效率。根据本专利技术的该方面的压缩限制器比其它已知的压缩限制器需要更少的材料和更少的加工步骤，并且因此，该静态垫圈比其它已知的具有压缩限制器的垫圈更便宜和更容易制造。 根据本专利技术的另一方面，该垫圈具有可变的形貌。这是有利的，因为它为垫圈提供了围绕气缸膛的可变的密封压力。因此，在最易受到气缸膛中的燃烧气体影响的某些区域，密封压力可以增强，在风险较小的区域，密封压力可以减少。 根据本专利技术的又一方面，提供一种构成静态垫圈的方法，该方法包括如下步骤:将直壁牵拉到层中，围绕该直壁插入线材，抵靠该层压缩线材以至少部分地压扁线材，以及将线材电阻焊接或感应焊接到该层。这些步骤可以全部整合到一个模压机中，并且因此垫圈可以被很快速、很便宜地制造。此外，该压缩工艺优选硬化加工线材的材料，从而改进其作为压缩限制器的强度。在被压缩后，该线材优选具有不大于Imm的宽度，并且因此，该垫圈可以被用于气缸之间具有窄桥的发动机，而不影响垫圈在这些桥之间的密封能力。压缩线材以使其具有网纹表面也是可能的，这样可以进一步改进垫圈的性能。 【专利附图】【附图说明】 参阅以下具体描述和附图，本专利技术的这些和其它特征和优点将会更加易于被本领域技术人员领会和理解，其中: 图1是其间带有静态垫圈的已知的发动机体和气缸盖的立体分解图； 图2是典型功能层被冲裁以使其具有导孔之后的剖视图； 图3是图2的功能层在牵拉操作以使其具有直壁之后的剖视图； 图4是图3的功能层被围绕直壁放置线材之后的剖视图； 图5是图4的功能层在第一冲压操作以压扁线材之后的剖视图； 图6是图5的功能层在第二冲压操作以进一步压扁线材之后的剖视图； 图7是图6的功能层在冲孔操作以移除直壁之后的剖视图； 图8是图7的功能层在压凸印操作以使其具有压缩凸缘之后的剖视图； 图9是形成静态垫圈的典型方法的流程图； 图10是静态垫圈的另一实施例的剖视图； 图11是典型的线材卷的立体图； 图12是图11的线材被弯曲成封闭形状并具有焊接接合的末端之后的立体图； 图13是图12的线材设置在用于将线材成型为压缩限制器的成型模中的剖视图； 图14是图13的线材在成型模中成型之后的剖视图； 图15是一卷典型金属的立体图； 图16是具有多个孔的典型功能层的立体图； 图17是图16的功能层在压凸印操作之后的立体图； 图18是图17的功能层在冲压操作之后的立体图； 图19是图14的成型后的线材和图18的功能层的立体分解图； 图20是形成静态垫圈的另一典型方法的流程图； 图21是垫圈的又一实施例的剖视图；以及 图22是垫圈的又一实施例的剖视图。 【具体实施方式】 参阅附图，各图中的相似附图标记用于指示相应部件，图8示出根据本专利技术一个方面构造的垫圈20，其用于在气缸盖(未示出)和发动机体(未示出)之间形成密封。垫圈20包括至少一个圆孔22，如本领域技术人员所知，圆孔22围绕发动机体中的气缸膛孔。垫圈20包括功能层24，功能层24具有从孔22径向间隔开的压缩凸缘26，以用于弹性地变形从而在气缸盖和发动机体之间形成密封。下文将进一步阐述，垫圈20还具有设置在孔22和压缩凸缘26之间的压缩限制器28，以用于防止压缩凸缘26在气缸盖和发动机体之间被完全压扁。尽管典型的垫圈20被设计用于内燃机(未示出)，应当意识到，垫圈20可以应用于一系列汽车或非汽车应用，例如气缸盖和发动机体可以是任意合适的第一元件和第二元件。 参阅图9的流程图，其示出在压模机中构造垫圈20 (例如图8的垫圈20)的方法。该方法始于步骤100:在功能层24中冲裁形成导孔30。功能层24优选由弹性材料(例如弹簧钢)构成。然而，应当意识到，功能层24可以由任意合适的材料构成并且可以具有任意合适的厚度。图2大体示出冲裁步骤之后的典型功能层24。 该方法继续包括步骤102:将直壁32牵拉到功能层24的导孔30中。图3大体示出牵拉步骤之后的典型功能层24。应当意识到，冲裁导孔30的步骤和牵拉直壁32的步骤可以在一个“挤切”操作中同时进行。接下来，该方法继续包括步骤104:围绕功能层24的直壁32插入具有封闭形状(例如圆形或方形)的线材28。图4示出围绕功能层24的直壁32的典型线材28。线材28优选为0.3-0.6mm厚的镀锌钢，然而应当意识到，线材28可以由一系列其它材料构成并且具有任意合适的厚度。线材28优选在压模机的上模(未示出)中构成为圆形，但是可选地，也可以在插入压模机之前预成型为圆形。 该方法继续包括步骤106:抵靠功能层24压缩和压扁线材28至预定厚度。该压缩步骤优选包括两次冲压操作，每次操作使得线材硬化和成型。图5示出第一次冲压操作后的典型线材28，图6示出第二次冲压操作后的典型线材28。然而，应当意识到，线材28可以在任意合适的工艺中被压缩。如此选择预设厚度，以防止整个压缩凸缘26 (如下所述)在气缸盖和发动机体之间被完全压扁。该方法还包括步骤108:将线材28电阻焊接到功能层24上以将这些部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在第一元件和第二元件之间形成密封的静态垫圈，其特征在于，包括：具有至少一个孔和至少一个压缩凸缘的至少一个层，所述压缩凸缘从一个平面向外突出并且围绕所述至少一个孔周向延伸并且与所述至少一个孔间隔开；以及径向设置在所述层的所述孔和所述压缩凸缘之间的压缩限制器，所述压缩限制器由感应焊接或电阻焊接到所述层的金属线材构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·斯韦奇，
申请(专利权)人：费德罗莫格尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US