CN101268270A - 垫圈组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种垫圈组件，包括垫圈层和单独形成的垫片层。该垫片层和垫圈层形成具有至少一个与第一和第二零件之间连通的介质传送通道对应的介质传送开口，这两个零件将夹紧在一起并且由该垫圈在零件之间的接合处密封。该垫片层具有附接在其背面(36)的粘结层以使该垫片层(14)能够与该第一或第二零件中的一个的最初夹紧面粘结，从而在夹紧面上形成表面或者覆盖会削弱与该垫圈密封的损伤。

Description

垫圈组件

技术领域

[0001]本发明涉及静垫圈，用来在两个夹在一起的零件一如歧管和气缸盖之间建立流体紧密封。

背景技术

[0002]垫圈通常设置在内燃机的进气歧管和气缸盖之间以提供对多种介质传送开口的流体紧密封，包括冷却液通道和进气道。某些发动机，特别是已经使用了一段时间的新型发动机，可能在气缸盖上的冷却液通道和进气歧管周围出现严重的腐蚀，这种腐蚀被认为是在有发动机冷却液的情况下在歧管和气缸盖之间建立了不期望的电学原电池(electric galvanic cell)所致。随着时间的推移，歧管和/或气缸盖的密封表面受到可能受到侵蚀并形成斑点，由此损害垫圈保持流体紧密封的性能并且往往导致发动机冷却液在这个接合处泄露。

发明内容

[0003]本发明提供一种垫圈组件，包括静垫圈，该垫圈具有至少一个与垫片层结合的介质传送开口，该垫片层与该静垫圈分别形成，该垫片层具有啮合该垫圈的第一夹紧面和背向该垫圈的第二相对表面。该垫片包括至少一个与该垫圈的介质传送开口对齐的介质传送开口。粘结层附接在该垫片的对面，使该垫片能够与将要夹在一起的两个零件的一个或两个表面粘结。同样地，可在利用该垫片覆盖两个表面的情况中应用两个垫片。实际上，该垫片覆盖这两个夹在一起的零件的一个或多个表面的部分或全部，提供新的密封表面，紧靠这个表面，该垫圈可以密封。

[0004]本发明具有与进气垫片应用有关的特别的优点，在这些应用中进气歧管和/或气缸盖的加紧面由于腐蚀已经形成斑点。受损的加紧面可通过运用这些垫片来掩盖，这些垫片为该垫圈引入新的密封表面。因此，气缸盖和歧管垫圈的一个或者两个受损面可通过在受损面上应用垫片层来修补。

[0005]本发明的一个优点是其提供简单、低成本的解决方案以修补受损的密封面而不必替换待夹紧的部件，由此极大降低修补的成本，特别是在售后服务中。

[0006]本发明进一步的优点包括在待密封的间隙大于所使用的垫圈的有效工作宽度的应用中是有用的。在这些情况中，该垫片可附接于待夹紧的这些零件的一个或者两个面以降低间隙的有效尺寸，并由此能够使用比别的方式可能的更薄的垫圈。如此，单独的垫圈可与一个或多个垫片一起使用，从而相同的垫圈可用在许多不同的密封应用中，这些应用要求不同的多个垫圈用于不同的厚度。

[0007]根据本发明的另一方面，该垫片可以是一个由具有上部和下部夹紧面的中间层和至少一个穿过该层的开口组成的垫片，并且厚度大于大约0.005英寸，并具有仅应用于该上部和下部表面的粘结层。该垫片的形状可以是用于密封待夹紧在一起的两个部件的标准垫圈的所有部分或者仅为其中一部分。

附图说明

[0008]当结合下面详细的说明和附图考虑时，本发明的这些和其它特征及优点将变得更容易理解，其中：

[0009]图1是根据本发明的当前优选实施例构建的垫圈组件的分解局部剖视图；

[0010]图2是类似于图1但以完全安装状态示出的视图；

[0011]图3是类似于图1但结合额外的垫片层的视图；以及

[0012]图4和5是两个代表性的垫片层结构的平面视图。

具体实施方式

[0013]如图所示，根据本发明一个实施例的垫圈组件10，包括至少一个垫圈层12和至少一个伴随的垫片层14。

[0014]该垫圈层12可以是在密封技术已知的许多类型的垫圈的任何一种，用于在夹紧在一起的第一和第二零件16、18-如在缸体中的气缸盖或歧管之间提供静密封。该垫圈层12可利用至少一个流体传送开口20形成，该开口分别与该第一和第二零件16、18的流体传送通道22、24对齐。该垫圈层12有效地分别围绕该流体传送通道22、24以提供跨越该第一和第二零件16、18的匹配夹紧面26、28的流体紧密封。

[0015]该垫圈层12可由许多适于该特定应用的材料的任意一种制造，如一层或多层的钢。该垫圈可具有一个或多个围绕该开口20的可弹性压缩密封条30，当该垫圈夹紧在该零件14、16之间时，该密封条弹性变形。尽管在附图中说明了单层的金属垫圈层12，但是在垫圈行业中，多层金属垫圈是公知的类型，其他类型的垫圈，如那些具有金属或者塑料载体的，其弹性密封条模塑在该载体的一侧或者两侧，也可应用于本发明并且预期用于本发明。同样地，要理解术语“垫圈层”具有非常一般的意义，并且在其含意中包括任何一种这样的垫圈，其设计为在两个零件之间夹紧以提供在接合处的密封，使一个或多个介质传送通道越过该连接处并且穿过该垫圈连通。

[0016]图1说明一种情况，其中这些零件中的一个，在这个例子中是第一零件16，具有受到某种方式损伤的夹紧面26，从而当该垫圈层12靠着该受损的夹紧面26夹紧时，有可能危害仅用该垫圈层12所形成的流体紧密封的能力。该损伤作为在夹紧面26的斑点以32示意性地说明，这些斑点可能在一些环境中出现，例如通过这些通道22传输的流体是腐蚀性的或者与该第一和/或第二零件16、18的材料单独或者在有该垫圈层12存在的情况下起反应的。例如，如发动机冷却液的流体可越过该连接处反应以建立不期望的腐蚀电池，这个腐蚀电池会在该连接处产生电偶腐蚀(electro-galvanic corrosion)并且导致以形成斑点或所说明的类似形式损伤一个或两个夹紧面26、28。

[0017]垫片层14可应用于一个或多个夹紧面26、28的所有部分或者仅其中一部分。实际上，该垫片层14覆盖损伤32并且呈现该垫片层14的新的、未受损的夹紧面34，该垫圈层12当被夹紧在该第一和第二零件16、18之间时，可抵靠着该垫片层密封。该垫片层14与该垫圈层12分开形成，优选地用钢等的薄金属片制成。例如，该垫片层14可由不锈钢制造，或者任何其他的特定应用所要求的等级的钢制造。

[0018]垫圈层14的与夹紧面34相对的背面36位于粘结层38内以使该垫片层14能够与选取的该第一或第二零件16、18的夹紧面26、28粘结。将该垫片层14形成为具有至少一个与该垫圈层12的至少一个开口20对应的至少一个通道开口40。

[0019]图2示出与该第一零件16的夹紧面26粘结的垫片层14，具有与该第一零件的通道22对齐的开口20，并且覆盖该夹紧面26的受损区域32。该垫圈层12设在该垫片层14和该第二零件18的夹紧面28之间，之后该第一和第二零件16、18夹在一起。可以看到尽管在该夹紧面26上有损伤32出现，但是该垫圈层12有该垫片层14的无损伤夹紧面34借以抵靠密封，由此恢复在该第一和第二零件之间提供有效密封的能力，而不必替换或重新修整该第一零件16的表面。

[0020]图3说明了一个类似于图1和2的布置，但是使用了两个垫片层14。在该第一和第二零件16、18的夹紧面26、28有损伤32。当该垫片层14应用于该第一和第二零件16、18时，该损伤32以图2中说明的方式被覆盖以为该垫圈层12提供该垫片层14的新的、未损伤的夹紧面34，借此进行密封。

[0021]在一个或多个该垫片层14用来修复受损夹紧面的情况中(例如，在气缸盖或歧管表面的售后修理中)以及在修理之后重新安装标准尺寸的垫圈层的情况中，那么可能需要使该垫片层14尽可能的薄以缩小修理前后垫圈层12将被夹紧于其中的间隙差。换句话说，该垫片层12应当作为非常薄的表皮以覆盖该夹紧面的受损区域而不显著地改变处于装配状态的第一和第二零件16、18的夹紧面26之间的距离。出于这个目的，该垫片层14的厚度优选不大于大约0.005英寸，粘结层优选地小于该垫片层的厚度。

[0022]本发明设想该垫片层14也可用来根据需要的程度有效地改变该第一和第二零件的夹紧面26、28之间的间隙。例如，5个不同的发动机要求类似的垫圈，但是具有不同的厚度或多层以解决当装配时连接的零件之间的间隙变化。通过应用根据本发明的垫片层14，所有的应用使用相同的垫圈是切实可行的，并且仅仅改变选取的垫片层的厚度以弥补这些应用中的间隙的差。这在售后服务中会是非常有益的，从而能够使这些垫圈的特许经销商和零售商降低他们的不同垫圈零件数量的库存量，并且有现成的与每个应用的垫圈配对的合适厚度的垫片层。另一个优点是这些垫片层的制造远比制造很多不同的垫圈花费少。同样，可应用垫圈套件或组件，包含一个选取的垫圈和一个或多个适于每个特定应用的垫片层。

[0023]图4和5说明可以使用的两个不同垫片层14的实施例。可以理解的是，这些只是两个例子并且该垫片层可以采用任何构造以满足覆盖夹紧面受损区域和/或控制将要连同垫圈层夹紧在一起的两个零件之间有效间隙的需要。

[0024]图4的垫片层包括单一的介质传送开口40和两个邻近的容纳扣件的孔42。图5的垫片层14包括多个介质传送开口40，其中一些可与进气歧管和气缸盖的进气道对应，而其它的对应发动机冷却液通道，和邻近的螺栓孔。

[0025]显然，根据上面的教导，本发明的许多修改和变化是可能的。所以，应当理解在所附权利要求的范围内，本发明可以不同于具体描述的方式来实现。

Claims (11)

1、一种与静垫圈一起使用的垫圈垫片，包括：

一个金属层，具有相对的上部和下部夹紧面以及至少一个穿过所述层的开口；

所述层具有不超过0.005英寸的厚度；以及

一个粘结层，附着在所述上部或下部表面上。

2、如权利要求1所述的垫片，其特征在于所述层包括多个开口，其中至少一个是介质传送开口。

3、如权利要求1所述的垫片，其特征在于所述粘结层比所述金属层薄。

4、如权利要求1所述的垫片，其特征在于所述金属层具有普通垫圈，其形状与所用的静垫圈的形状对应。

5、一种垫圈组件，包括具有至少一个介质传送开口的静垫圈；

至少一个与所述静垫圈分开形成的垫片层，具有与所述静垫圈啮合的第一夹紧面和第二相对表面，以及至少一个介质传送开口，其与所述静垫圈的至少一个介质传送开口对齐；以及

一个粘结层，附接于所述相对表面。

6、如权利要求5所述的组件，其特征在于所述垫片层包括多个开口。

7、如权利要求5所述的组件，其特征在于所述粘结层与所述静垫圈分隔开。

8、一种密封在两个待密封零件的相对夹紧面之间的间隙的方法，包括：

将一个垫片层与这些夹紧面的至少一个粘结；

将一个垫圈设在至少一个垫片层上并且将这些零件夹紧在一起。

9、如权利要求8所述的方法，其特征在于将该垫片层的厚度限制为0.005英寸或更小。

10、如权利要求8所述的方法，其特征在于将该垫片层和垫圈的介质传送开口与待密封的这些零件的相关开口对齐。

11、如权利要求8所述的方法，其特征在于将垫片层与其他夹紧面粘结，从而将该垫圈层定位并夹紧在该两个与待密封的两个零件的夹紧面粘结的垫片层之间。

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