具有压缩限制器和全凸筋负载的气缸盖密封垫制造技术

提供了一种多层密封垫，用于在内燃机的气缸盖与引擎体之间建立气密和/或液密密封。密封垫包括一对功能层，每个功能层均限定全凸筋和半凸筋。带有折叠部的、与燃烧室开孔相邻的单件式止挡器布置在功能层之间。止挡器在第五边缘与第六边缘之间延伸，其中第六边缘径向布置在全凸筋与半凸筋之间。止挡器可以在折叠部与全凸筋之间的位置处被弯成曲柄状或铸造成形。止挡器还可包括与第六边缘相邻的次折叠部。距离层任选地布置在止挡器与其中一个功能层之间。距离层也可以在折叠部与全凸筋之间被弯成曲柄状或铸造成形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关专利申请的交叉引用本美国专利申请要求2014年6月23日提交的、序列号为62/015,839的美国临时专利申请和2015年6月22日提交的、序列号为14/746,202的美国实用专利申请的权益，这些专利申请的全部内容通过引用而整体并入本文。专利技术背景1.
本专利技术主要涉及用于在两个部件之间提供密封的密封垫，更具体地，涉及多层密封垫，诸如气缸盖密封垫。2.相关技术密封垫典型地用于在两个夹紧在一起的部件之间，诸如内燃机的气缸盖与引擎体之间，建立气密和液密密封。这样的密封垫常包括具有密封凸筋、也称为凸起物的功能层，以便于紧密密封。带有密封凸筋的功能层典型地与一个或多个附加层一起被提供，多个层在两个夹紧的部件之间被压缩在一起，以便建立气密和液密密封。然而，如果密封垫被过度压缩，则可能对密封凸筋造成损害。例如，如果凸筋变为基本上平坦的，则它失去其施加高压缩密封压力的能力，在凸筋区域中会形成疲劳裂纹。
技术实现思路
本专利技术提供密封垫，诸如内燃机的气缸盖密封垫，其提供改进的疲劳寿命和密封性能，以及制造密封垫的方法。密封垫包括从围绕燃烧室开孔的第一边缘延伸到第二边缘的第一功能层。第一功能层的一部分沿第一方向延伸，以限定围绕燃烧室开孔的第一全凸筋，第一功能层的一部分沿第一方向延伸，以限定位于所述第一全凸筋与第二边缘之间的第一半凸筋。密封垫还包括从围绕燃烧室开孔的第三边缘延伸到第四边缘的第二功能层。第二功能层的一部分沿与第一方向相反的第二方向延伸，以限定与第一全凸筋轴向对齐的第二全凸筋，第二功能层的一部分沿第二方向延伸，以限定与第一半凸筋轴向对齐的第二半凸筋。单件式止挡器布置在功能层之间，并且在第五边缘与第六边缘之间延伸，其中第六边缘沿径向布置在全凸筋与半凸筋之间。止挡器还包括折叠部，该折叠部限定在第五边缘与全凸筋之间的增加的厚度。密封垫能够在高负荷和运动情况下只用单个止挡器来提供改进的性能，这是超越需要多个止挡器层的其它密封垫设计的优点。附图说明当结合附图考虑时，参照以下的详细说明可以更好地理解本专利技术的其它优点，所以将很容易看到本专利技术的其它优点。在附图中：图1是按照本专利技术的第一示例性实施例的气缸盖密封垫的径向截面图；图2是按照本专利技术的第二示例性实施例的气缸盖密封垫的径向截面图；图3是按照本专利技术的第三示例性实施例的气缸盖密封垫的径向截面图；图4是按照本专利技术的第四示例性实施例的气缸盖密封垫的径向截面图；以及图5是图1的示例性气缸盖密封垫的俯视图，其中图1所示的截面沿图5的线1-1截取。具体实施方式多层静态密封垫20大致显示在图1-5中。密封垫20典型地用于在两个夹紧在一起的部件之间，诸如汽车(未示出)的内燃机的气缸盖与引擎体之间，建立气密和/或液密密封。密封垫20包括在第一边缘24与第二边缘26之间延伸的第一功能层22。第一边缘围绕燃烧室开孔28，第二边缘26典型地围绕另一个开孔30。第一功能层22包括布置在第一边缘24与第二边缘26之间的第一全凸筋32。该第一全凸筋32比第二边缘26更靠近第一边缘24，它围绕第一边缘24和燃烧室开孔28周向连续延伸。在第一边缘24与第一全凸筋32之间，第一功能层22典型地是平面的。在图1的示例性实施例中，第一功能层22向外延伸，以限定第一全凸筋32，它因此包括沿第一全凸筋32的凸起外表面和凹入内表面。在图2-4的示例性实施例中，第一功能层22向内延伸而限定第一全凸筋32，它因此包括沿第一全凸筋32的凹入外表面和凸起内表面。第一功能层22限定在内表面与外表面之间的厚度t，厚度t典型地从第一边缘24到第二边缘26是恒定的。第一功能层22还包括布置在第一全凸筋32与第二边缘26之间的第一半凸筋34。第一半凸筋34典型地围绕第二开孔30周向连续延伸。第一功能层22典型地在第一全凸筋32与第一半凸筋34之间是平面的。第一功能层22的一部分被弯曲而相对于平面区域成一个角度，以限定第一半凸筋34。在图1的示例性实施例中，第一功能层22的第一半凸筋34在与第一全凸筋32相同的方向上向外延伸。在图2-4的示例性实施例中，第一功能层22的第一半凸筋34像第一全凸筋32那样向内延伸。第一功能层22在第一半凸筋34与第二边缘26之间是平面的。密封盖20还包括第二功能层36，其包括与第一全凸筋32轴向对齐的第二全凸筋38，以及与第一半凸筋34轴向对齐的第二半凸筋40。第二功能层36在第三边缘42与第四边缘44之间连续延伸，第三边缘42与第一功能层22的第一边缘24对齐，第四边缘44与第一功能层22的第二边缘26对齐。在图1的示例性实施例中，第二功能层36向外远离第一功能层22延伸，以限定第二全凸筋36，它因此包括沿第二全凸筋38的凸起外表面和凹入内表面。在图2-4的示例性实施例中，第二功能层36向内延伸，以限定第二全凸筋38，它因此包括沿第二全凸筋38的凹入外表面和凸起内表面。第二功能层36还限定在内表面与外表面之间的厚度t，所述厚度t典型地从第三边缘42到第四边缘44是恒定的。第二功能层36的厚度t还典型地等于第一功能层22的厚度t。第二功能层36的第二半凸筋40与第一半凸筋34轴向对齐。第二半凸筋40布置在第二功能层36的第二全凸筋38与第四边缘44之间。第二半凸筋40典型地像第一半凸筋34那样围绕第二开孔30周向连续延伸。第二功能层36在第二全凸筋38与第二半凸筋40之间的区域内是平面的。第二功能层36的一部分被弯曲而相对于平面区域成一个角度，以限定第二半凸筋40。在图1的示例性实施例中，第二功能层36的第二半凸筋40在与第二全凸筋38相同的方向上向外延伸。在图2-4的示例性实施例中，第二半凸筋40向内延伸，像第二全凸筋38那样。第二功能层36在第二半凸筋40与第四边缘44之间是平面的。单件式止挡器46沿水平方向和轴向布置在第一功能层22与第二功能层36之间，用于防止全凸筋32，38过分压缩。本专利技术的密封垫20能够只用单个止挡器46来实现改善的疲劳性能和围绕燃烧室开孔28的加载，这是超越需要多个止挡器层的其它密封垫的优点。止挡器46从第五边缘48延伸到第六边缘50。第五边缘48与第一功能层22的第一边缘24和第二功能层36的第三边缘42轴向对齐，因此围绕燃烧室开孔28。然而，止挡器46的第六边缘50不与第一功能层22的第二边缘26或第二功能层36的第四边缘44轴向对齐。而是，止挡器46的第六边缘50，也称为远端，沿径向位于全凸筋32，38与半凸筋34，40之间。止挡器46包括沿径向位于燃烧室开孔28与全凸筋32，38之间的折叠部52。折叠部52从第五边缘48延伸到与全凸筋32，38径向隔开的、位于全凸筋32，38与燃烧室开孔28之间的位置。在止挡器46被折叠之前，止挡器46的厚度t典型地是恒定的。虽然止挡器46的厚度与功能层22，36的厚度t之间没有直接关系，但是止挡器46的厚度t(在止挡器46被折叠之前)典型地小于第一功能层22的厚度t和小于第二功能层36的厚度t。在完成的密封垫20中，止挡器46的在折叠部52与第六边缘50之间的厚度t典型地小于第一功能层22的厚度t和小于第二功能层36的厚度t。然而，止挡器46的包括折叠部52在内的部分的厚度t大于止挡器46的相邻部分的厚度t。折叠部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封垫，其特征在于，所述密封垫包括：第一功能层，所述第一功能层从围绕燃烧室开孔的第一边缘延伸到第二边缘；所述第一功能层的一部分沿第一方向延伸，以限定围绕所述燃烧室开孔的第一全凸筋；所述第一功能层的一部分沿所述第一方向延伸，以限定位于所述第一全凸筋与所述第二边缘之间的第一半凸筋；第二功能层，所述第二功能层从围绕所述燃烧室开孔的第三边缘延伸到第四边缘；所述第二功能层的一部分沿与所述第一方向相反的第二方向延伸，以限定与所述第一全凸筋轴向对齐的第二全凸筋；所述第二功能层的一部分沿所述第二方向延伸，以限定与所述第一半凸筋轴向对齐的第二半凸筋；布置在所述功能层之间的、在第五边缘与第六边缘之间延伸的止挡器，其中所述第六边缘沿径向布置在所述全凸筋与所述半凸筋之间；以及所述止挡器包括折叠部，所述折叠部限定在所述第五边缘与所述全凸筋之间的增加的厚度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.23 US 62/015,839;2015.06.22 US 14/746,2021.一种密封垫，其特征在于，所述密封垫包括：第一功能层，所述第一功能层从围绕燃烧室开孔的第一边缘延伸到第二边缘；所述第一功能层的一部分沿第一方向延伸，以限定围绕所述燃烧室开孔的第一全凸筋；所述第一功能层的一部分沿所述第一方向延伸，以限定位于所述第一全凸筋与所述第二边缘之间的第一半凸筋；第二功能层，所述第二功能层从围绕所述燃烧室开孔的第三边缘延伸到第四边缘；所述第二功能层的一部分沿与所述第一方向相反的第二方向延伸，以限定与所述第一全凸筋轴向对齐的第二全凸筋；所述第二功能层的一部分沿所述第二方向延伸，以限定与所述第一半凸筋轴向对齐的第二半凸筋；布置在所述功能层之间的、在第五边缘与第六边缘之间延伸的止挡器，其中所述第六边缘沿径向布置在所述全凸筋与所述半凸筋之间；以及所述止挡器包括折叠部，所述折叠部限定在所述第五边缘与所述全凸筋之间的增加的厚度。2.如权利要求1所述的密封垫，其特征在于，其中所述止挡器包括在所述折叠部与所述全凸筋之间的台阶。3.如权利要求1所述的密封垫，其特征在于，其中所述止挡器包括在所述折叠部与所述全凸筋之间的减小的厚度。4.如权利要求1所述的密封垫，其特征在于，其中所述止挡器包括在所述第六边缘与所述半凸筋之间的次折叠部。5.如权利要求1所述的密封垫，其特征在于，其中每个所述全凸筋均包括凹入表面。6.如权利要求1所述的密封垫，其特征在于，其中每个所述功能层均被弯曲一个角度，以限定所述半凸筋。7.如权利要求1所述的密封垫，其特征在于，其中所述止挡器是布置在所述功能层之间的唯一的部件。8.如权利要求7所述的密封垫，其特征在于，其中所述密封垫由所述第一功能层、所述第二功能层和所述止挡器组成；所述功能层和所述止挡器中的每一个均呈现一厚度，所述止挡器的厚度小于所述第一功能层的厚度和小于所述第二功能层的厚度；以及所述止挡器包括在所述折叠部与所述全凸筋之间的台阶。9.如权利要求8所述的密封垫，其特征在于，其中所述第一功能层向外延伸，以限定所述第一全凸筋，所述第一全凸筋包括凸起外表面和凹入内表面；所述第一功能层向外延伸并且弯曲一个角度，以限定所述第一半凸筋；所述第二功能层向外延伸而限定所述第二全凸筋，所述第二全凸筋包括凹入内表面和凸起外表面；所述第二功能层向外延伸并且弯曲一个角度，以限定所述第二半凸筋。10.如权利要求1所述的密封垫，其特征在于，所述密封垫包括位于所述止挡器与所述功能层中的一个功能层之间的距离层。11.如权利要求10所述的密封垫，其特征在于，其中所述距离层和每个所述功能层都限定一厚度，所述距离层的厚度大于所述第一功能层的厚度和大于所述第二功能层的厚度。12.如权利要求10所述的密封垫，其特征在于，其中所述距离层包括在所述折叠部与所述全凸筋之间的台阶或减小的厚度。13.如权利要求10所述的密封垫，其特征在于，其中所述止挡器...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·哈贝雷尔，D·J·维勒德，
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