多层静态垫片、其包含阻挡区域的间隔层及其构建方法技术

本申请提供了一种多层静态垫片，用于所述垫片的包含阻挡区域的间隔层，以及所述垫片的构建方法。所述垫片包括至少一个金属功能层，以及包含阻挡区域的间隔层。所述功能层具有围绕至少一个待密封通道的密封凸筋。所述间隔层具有在大体平坦的相对侧面之间延伸的厚度，间隔层的相对侧面的每个侧面均具有从其向外延伸的多个凸起和向内延伸到其中的多个凹陷，其中凸起和凹陷形成阻挡区域。每个凹陷延伸进入单个凸起，从而形成相关凸起的下侧面。所述凹陷延伸进入间隔层的相对侧面的距离等于或大于间隔层厚度的1/2。

Multilayer static gasket, spacer layer including barrier region and construction method thereof

The present application provides a multilayer static gasket for spacer layers including barrier regions and the construction method of the gaskets. The gasket comprises at least one metal functional layer, and an spacer layer including a barrier region. The functional layer has a sealing convex rib around at least one sealed channel. The spacer layer is extending between opposite sides of a generally flat thickness, each of opposite sides of the spacer layer has a plurality of protrusions extending from the extension of the outward and inward to a plurality of recesses therein, the convex and concave regions form a barrier. Each depression extends into a single bulge, thus forming the lower side of the related bulge. The distance between the depressions extending into the opposite side of the spacer is equal to or greater than the thickness of the spacer layer of 1/2.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多层静态垫片、其包含阻挡区域的间隔层及其构建方法相关专利申请的交叉引用本专利申请要求2014年12月19日提交的序列号为62/094,706的美国临时专利申请，以及2015年12月18日提交的序列号为14/975,263的美国专利技术专利申请的优先权，所述申请在此通过引用而整体并入本文。
技术介绍
1.
本专利技术主要涉及用于在将被夹在一起的两个构件之间建立气密/液密密封的静态垫片，更具体地说，涉及包含具有密封凸筋的功能层和单独的间隔层的多层静态垫片。2.相关技术在例如气缸盖与发动机缸体，或排气歧管与气缸盖的将被夹在一起的两个构件之间建立气密/液密密封时，通常使用具有多层的静态垫片。通常，多层垫片的至少一层(有时被称为功能层)具有密封凸筋，以便建立气密/液密密封。有时被称为间隔层或阻挡层的另一层被构造为邻接功能层，以防止功能层的密封凸筋完全变平。如果在紧固将被夹在一起的构件的同时，密封凸筋被过度压缩而基本变平，除了密封凸筋失去其施加高压缩密封压力的能力之外，例如在夹紧期间或在使用期间，在密封凸筋的区域内会形成疲劳裂纹。疲劳裂纹最终会降低静态垫片建立气密和/或液密密封的能力，从而潜在地降低发动机的使用寿命和性能。因此，间隔层执行其预期功能是很重要的，同时在制造中也是经济的。
技术实现思路
本专利技术提供了一种多层静态垫片，用于在将被夹在一起的两个构件之间提供气密/液密密封。垫片包括至少一个金属功能层，所述金属功能层具有至少一个功能层开口。每个功能层开口被构造成围绕待密封的通道。所述至少一个功能层包括从所述至少一个功能层开口径向向外并大体上围绕所述至少一个功能层开口的密封凸筋。该垫片还包括具有在大体平坦的相对侧面之间延伸的厚度的金属间隔层。间隔层具有延伸通过相对侧面的至少一个间隔层开口，每个间隔层开口构造成与单独的一个功能层开口以及待密封的通道对准。间隔层的相对侧面中的每个侧面具有从其向外延伸的多个凸起和向内延伸到其中的多个凹陷，其中凸起和凹陷形成所述间隔层的阻挡区域。在相对侧面上的每个凹陷延伸进入单独的凸起，从而形成相关凸起的下侧面。所述凹陷延伸进入间隔层的相对侧面的距离等于或大于间隔层厚度的1/2，从而使得所述凹陷延伸到阻挡区域的相对侧面的距离等于或大于阻挡区域的厚度的1/2。根据本专利技术的另一方面，每个所述凸起具有围绕相应的一个所述凹陷延伸的环形壁，所述环形壁的壁厚小于所述金属间隔层的厚度，同时保持足够的强度，以防止功能层的密封凸筋完全变平。根据本专利技术的另一方面，所述凸起环形壁的壁厚可以小于在大体平坦的相对侧面之间延伸的所述间隔层的最终厚度的1/2。根据本专利技术的另一方面，所述凸起环形壁的壁厚可以是在大体平坦的相对侧面之间延伸的所述间隔层的最终厚度的约1/3。根据本专利技术的另一方面，所述凸起的环形壁的壁厚可以等于或大于所述间隔层的厚度。根据本专利技术的另一方面，每个所述凸起环形壁可以从所述相对侧面中相应的一个侧面以倾斜关系延伸，以进一步增强凸起的抗压强度。根据本专利技术的另一方面，不同凸起的至少一些环形壁可相对于彼此以不同的角度倾斜，以便当被夹持在待密封的构件之间时调整跨越垫片的平滑载荷分布。根据本专利技术的另一方面，至少一些凸起可以相对于彼此具有不同的高度，并且至少一些凹陷可以相对于彼此具有不同的深度，以便当被夹持在待密封的构件之间时调整跨越垫片的平滑载荷分布。根据本专利技术的另一方面，至少一些环形壁可相对于彼此具有不同的刚度或抗压强度，以便在被夹持在待密封的构件之间时调整跨越垫片的平滑载荷分布。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于多层静态垫片的间隔层。间隔层具有在大体平坦的相对侧面之间延伸的厚度的金属层，以及延伸通过相对侧面的至少一个间隔层开口，其中每个间隔层开口被构造成与待密封的通道对准。所述相对侧面中的每个侧面具有由其向外延伸的多个凸起和向内延伸到其中的多个凹陷，相对侧面中的每个侧面上的所述多个凹陷与相对的侧面上的所述凸起直接相对，从而形成其下侧面。其中所述凹陷延伸进入所述相对侧面的距离等于或大于所述厚度的1/2。根据本专利技术的另一方面，提供了一种构建用于在将被夹在一起的两个构件之间建立气密/液密密封的多层金属静态垫片的方法。该方法包括形成具有至少一个开口的金属功能层，所述至少一个开口被构造成围绕待密封的通道，并且所述金属功能层具有从所述开口径向向外且大体上围绕所述开口的密封凸筋。该方法还包括提供具有在大体平坦的相对侧面之间延伸的原始厚度的金属间隔层，并且形成通过相对侧面的至少一个间隔层开口，每个间隔层开口被构造成与单独的功能层开口对准。此外，所述方法包括压缩一对模具之间的间隔层并形成延伸进入所述相对侧面中的每个侧面中的多个凹陷和由所述相对侧面中的每个侧面向外延伸的多个凸起，其中所述凹陷延伸进入相对侧面的距离等于或大于间隔层原始厚度的1/2。根据本专利技术的另一方面，所述方法还包括在压缩过程中引起金属间隔层的材料冷流和同步拉伸。根据本专利技术的另一方面，所述方法包括将每个凸起形成为具有围绕相应的一个凹陷延伸的环形壁，并且包括拉伸所述环形壁的材料以使其具有的厚度从金属间隔层的厚度减小，并且该方法还包括将所述壁的厚度减小到所述金属间隔层的厚度的约1/2至1/3之间。根据本专利技术的另一方面，所述方法可以包括将所述凸起的壁厚形成为相对于金属间隔层的原始厚度基本相同或增加。根据本专利技术的另一方面，所述方法可以包括将每个环形壁形成为相对于金属间隔层的相对侧面倾斜。根据本专利技术的另一方面，所述方法可以包括将至少一些环形壁形成为相对于大体平坦的相对侧面具有彼此不同的倾斜角，以调整在使用过程中跨越垫片施加的平滑载荷分布。根据本专利技术的另一方面，所述方法可以包括将至少一些凸起形成为相对于大体平坦的相对侧面具有彼此不同的高度，并将至少一些凹陷形成为相对于基本平坦的相对侧面具有彼此不同的深度，以调整在使用过程中跨越垫片施加的平滑载荷分布。根据本专利技术的另一方面，所述方法可以包括将至少一些环形壁形成为相对于彼此具有不同的刚度，以调整在使用过程中跨越垫片施加的平滑载荷分布。附图说明当结合以下对当前优选实施例和最佳模式、所附权利要求和附图的详细描述考虑时，将更容易理解根据本专利技术构造的多层垫片的这些和其它方面、特征和优点，其中：图1是根据本专利技术的一个方面构造的多层静态垫片的局部断开的顶视图；图2是大体上沿着图1中的线2-2所截取的多层静态垫片的侧视横截面图；图2A是根据本专利技术的另一方面构造的多层静态垫片的间隔层的部分侧视横截面图；图2B是根据本专利技术的另一方面构造的多层静态垫片的间隔层的部分侧视横截面图；图2C是根据本专利技术的又一方面构造的多层静态垫片的间隔层的部分侧视横截面图；图3是大体上沿着图2中的线3-3截取的多层静态垫片的间隔层的阻挡区域的部分平面剖视图；图4是根据本专利技术的一个实施例构造的间隔层的阻挡区域的部分平面图；图5是大体上沿着图4中的线5-5截取的剖视透视图；图6是大体上沿着图4中的线6-6截取的剖视透视图；图7-9是根据本专利技术的不同实施例构造的间隔层的阻挡区域的部分透视图；以及图10是根据本专利技术的另一方面正由一对模具形成的间隔层的阻挡区域的部分视图。具体实施方式更详细地参考附图，图1和图2显示了根据本专利技术的一个方面构造的多层静态垫片10，以下称为垫片。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层金属静态垫片，用于在将被夹在一起的构件之间建立气密/液密密封，其特征在于，所述多层金属静态垫片包括：金属功能层，所述金属功能层具有至少一个构造成围绕待密封的相应通道的功能层开口，并且具有从所述至少一个功能层开口径向向外且大体上围绕所述至少一个功能层开口的密封凸筋，所述密封凸筋从所述金属功能层的平面延伸出预定的第一距离；和金属间隔层，所述金属间隔层具有在大体平坦的相对侧面之间延伸的厚度，并且具有至少一个构造成与所述至少一个功能层开口对准的间隔层开口，所述相对侧面中的每一个侧面具有由其向外延伸的多个凸起，以及向内延伸到其中的多个凹陷，所述相对侧面中的每一个侧面上的所述多个凹陷与相对的侧面上的所述凸起直接相对，其中所述凹陷延伸进入所述相对侧面的距离等于或大于所述厚度的1/2。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.19 US 62/094,7061.一种多层金属静态垫片，用于在将被夹在一起的构件之间建立气密/液密密封，其特征在于，所述多层金属静态垫片包括：金属功能层，所述金属功能层具有至少一个构造成围绕待密封的相应通道的功能层开口，并且具有从所述至少一个功能层开口径向向外且大体上围绕所述至少一个功能层开口的密封凸筋，所述密封凸筋从所述金属功能层的平面延伸出预定的第一距离；和金属间隔层，所述金属间隔层具有在大体平坦的相对侧面之间延伸的厚度，并且具有至少一个构造成与所述至少一个功能层开口对准的间隔层开口，所述相对侧面中的每一个侧面具有由其向外延伸的多个凸起，以及向内延伸到其中的多个凹陷，所述相对侧面中的每一个侧面上的所述多个凹陷与相对的侧面上的所述凸起直接相对，其中所述凹陷延伸进入所述相对侧面的距离等于或大于所述厚度的1/2。2.根据权利要求1所述的多层金属静态垫片，其特征在于，每个所述凸起具有围绕相应的一个所述凹陷延伸的环形壁，所述环形壁的壁厚小于所述金属间隔层的厚度。3.根据权利要求2所述的多层金属静态垫片，其特征在于，所述壁厚小于所述金属间隔层的厚度的1/2。4.根据权利要求3所述的多层金属静态垫片，其特征在于，所述壁厚大约是所述金属间隔层的厚度的1/3。5.根据权利要求1所述的多层金属静态垫片，其特征在于，每个所述凸起具有围绕相应的一个所述凹陷延伸的环形壁，每个所述环形壁的壁厚等于或大于所述金属间隔层的厚度。6.根据权利要求2所述的多层金属静态垫片，其特征在于，每个所述环形壁从所述相对侧面中的相应一个侧面以倾斜关系延伸。7.根据权利要求2所述的多层金属静态垫片，其特征在于，在所述相对侧面中的同一个侧面上的至少一些所述环形壁相对于彼此具有不同的压缩刚度。8.根据权利要求2所述的多层金属静态垫片，其特征在于，在所述相对侧面中的同一个侧面上的至少一些所述凸起具有彼此不同的高度。9.根据权利要求2所述的多层金属静态垫片，其特征在于，在所述相对侧面中的同一个侧面上的至少一些所述凹陷具有彼此不同的深度。10.根据权利要求2所述的多层金属静态垫片，其特征在于，在所述相对侧面中的同一个侧面上的至少一些所述壁相对于所述侧面中的一个侧面具有彼此不同的倾斜角。11.根据权利要求2所述的多层金属静态垫片，其特征在于，在所述相对侧面中的同一个侧面上的至少一些所述壁具有彼此不同的壁厚。12.一种用于多层静态垫片的间隔层，其特征在于，所述间隔层包括：金属层，所述金属层具有在大体平坦的相对侧面之间延伸的厚度，并且具有至少一个构造成与待密封的通道对准的间隔层开口，所述相对侧面中的每一个侧面具有由其向外延伸的多个凸起和向内延伸到其中的多个凹陷，所述相对侧面中的每一个侧面上的所述多个凹陷与相对的侧面上的所述凸起直接相对，其中所述凹陷延伸进入所述相对侧面的距离等于或大于所述厚度的1/2。13.根据权利要求12所述的间隔层，其特征在于，每个所...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·W·斯韦奇，M·J·戴维森，
申请(专利权)人：费德罗莫格尔有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US