CN103502702B - 汽缸盖垫片 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种多层密封垫总成（10），包括具有多个开口（26）的功能层（14,16），该开口由环形自由边（20,22,24）界定。该功能层具有界定该开口的密封焊道（28，30）。该总成还包括止位层（12），该止位层具有自由外边缘和与功能层的开口匹配的开口。该止位层具有至少一个非对称的形状不规则的耳部（32），该耳部从至少一个开口径向向外延伸以形成该自由外边缘的一部分。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年3月3日提交的第61/448,934号美国临时申请的权益，其通过引用整体合并于此。
技术领域
本发明大体涉及一种静态垫片，该垫片用以在待夹紧的两个元件之间形成气/液紧密封，更具体地涉及多层静态垫片，比如气缸盖垫片。
背景技术
在待夹紧的两元件之间形成气/液紧密封，比如在气缸盖和气缸体之间，通常采用多层的静态气缸盖垫片。一般来说，多层垫片中的至少一层（有时也称为功能层）具有密封焊道或焊道以促进形成液体紧密封。这些层中的其他层（有时也称为间隔层）配置在功能层附近从而促进形成液体紧密封。另外，还可以采用一个止位层从而促进越过密封焊道或焊道形成液体紧密封。一旦被安装，越过焊道通常形成有接触应力，其中，该接触应力延伸至被密封的开口（例如缸膛）。不幸的是，虽然能够促进形成越过焊道的可靠的密封，止位层的已知配置也能够使气缸盖和/或气缸体弯曲。这在某些垫片层之间的未支撑的间隙的区域中是特别麻烦的，比如相对的功能层之间。
发明内容
该多层垫片总成包括具有多个开口的功能层，这些开口由环形自由边界定。该功能层还具有界定开口的密封焊道。该总成进一步包括止位层，该止位层具有自由外边缘和与功能层的开口匹配的开口。止位层具有至少一个非对称的形状不规则的耳部，该耳部从至少一个开口径向向外延伸以形成自由外边缘的一部分。
根据本发明的另一个方面，止位层的开口沿一条直线轴依次对齐以提供相对的末端开口，该相对的末端开口之间具有至少一个中间开口。该至少一个中间开口的外边缘没有所述耳部。
根据本发明的另一个方面，止位层具有多个没有耳部的中间开口。
根据本发明的另一个方面，自由外边缘围绕中间开口呈眼镜形。
根据本发明的另一个方面，止位层具有围绕中间开口延伸的基本恒定的宽度。
根据本发明的另一个方面，止位层具有多个耳部，这些耳部中的至少一些耳部的形状彼此不同。
根据本发明的另一个方面，止位层具有一个对称轴。
根据本发明的另一个方面，多层垫片总成包括具有多个开口的功能层，该开口由环形自由边界定。总成进一步包括止位层，止位层具有自由外边缘和与功能层的开口匹配的开口。止位层的开口沿一条直线轴依次对齐以形成相对的末端开口，该相对的末端开口之间具有至少一个中间开口。至少一个耳部从至少一个相对的末端开口径向向外延伸以形成自由外边缘的一部分，至少一个中间开口的自由外边缘没有耳部。
附图说明
参阅下述当前优选实施例和最佳实施方式的详细说明并结合所附权利要求和附图进行考虑，本发明的这些和其它方面，特征和优点将更加容易理解，其中：
图1为根据本发明一个方面构造的多层垫片总成的平面图；
图2为图1的多层垫片总成的止位层的平面图；
图3为图1的多层垫片总成的功能层的平面图；
图4为图1的多层垫片总成的间隔层的平面图；
图5为大体沿图1的线5-5的多层垫片总成的剖视图；
图6为大体沿图1的线6-6的多层垫片总成的剖视图。
具体实施方式
更具体地参考附图，图1表示根据本发明一个实施例构造的一个多层气缸盖垫片总成，下文中简称总成10。图2中，示出了总成10的根据本发明的一个方面构造的止位层12。总成10除了包括止位层12之外，还包括至少一个功能层14，16（图3），在此作为示例而表示为多个功能层14，16（图5和图6）。另外，总成10还可包括可选的间隔层18，该间隔层夹在至少一个功能层14，16和止位层12之间（图4，图5和图6）。因此，如果总成10包括间隔层18，功能层14，16分别置于间隔层18的两相对侧，同时止位层12被设置于至少一个功能层（此处示出为下功能层16）和间隔层18之间。
止位层12，功能层14，16以及间隔层18各自分别具有环形自由边20，22，24，该自由边界定共同的开口26，例如与内燃机的缸膛匹配的燃烧室开口。自由边20，22，24被配置为轴向对齐（此处的轴向是相对于开口26的中心轴而言），而且，一旦被压制于气缸盖和气缸体之间，自由边20，22，24大体上彼此平齐。至少一个功能层（此处示出为两个功能层14，16）具有各自周向围绕开口26中的一个开口延伸的全焊道28。另外，从全焊道28径向向外具有半焊道30。为了促进在全焊道28和气缸盖与气缸体附近之间形成围绕着开口26的气\液紧密封，同时抑制气缸盖和气缸体的不期望的弯曲，止位层12具有至少一个凸部，此处示出为多个非对称的形状不规则的凸部，也被称为耳部32。耳部32从至少一个开口26径向向外延伸以形成止位层12的自由外边缘34的一部分。因此，通过耳部32，一旦扣紧的紧固件穿过紧固件开口延伸，气缸盖和气缸体保持或大体保持其期望的配置，从而阻止气缸盖弯曲和/或凸轮轴颈变形的发生。
除了含有耳部32的区域，止位层12具有围绕开口26的不变的或者大体上不变的宽度（w）。在耳部32的区域中，耳部32越过不变的宽度w的区域径向向外延伸。在图示的实施例中，止位层12的开口26沿着一个直线轴40依次对齐，从而提供相对的末端开口26，在此作为示例示出为在相对的末端开口26之间具有多个中间开口26。中间开口26的自由外边缘34示出为没有径向向外延伸的耳部32，因此，界定中间开口26的中间部分具有不变和恒定的宽度w，使得自由外边缘34完全围绕中间开口26呈眼镜形。
与止位层12的中间部分相比，至少有一个相对末端（此处示出为每个相对末端36，38）具有从其延伸的至少一个耳部32。每一个相对末端36，38都示出为具有多个耳部32，其中，从每个末端36，38延伸的多个耳部32的形状都彼此不同。每个末端36，38处的耳部32，尽管彼此形状不同，但是在两个末端36，38处却是相同的形状，从而使得止位层12具有一个对称轴42，该对称轴垂直于直线轴40延伸，而且该对称轴平分中间开口26。
功能层16，18由弹性金属构成，比如弹簧钢，它们可以根据预期的应用所需而具有一定的厚度。功能层12，14各自具有沿着一个平面延伸的基本呈平面的主体部分，其中的全焊道28从平面的主体轴向向外延伸。举例来说，在图示实施例中的功能层14，16的全焊道28被设置为在间隔层14的两侧彼此呈镜像关系。
间隔层18可由相对刚性金属构成，比如冷轧钢或不锈钢。间隔层18被构造为具有基本平坦的平面主体，因此在生产过程中是合算的。
因此，如上所述，如果没有耳部32，功能层14，16和间隔层18之间则会存在空隙，耳部32通过占据该空隙而阻止气缸盖和发动机体在止位层12的整个区域上的向上和/或向下弯曲。当然，间隔层18中可以采用单独的材料块或者单独的特征，但是，这将付出额外代价，比如通过额外的构造过程和/或材料来实现。因此，通过将耳部32与止位层12提供为整体材料块，能够获得较高的构造效率，从而降低成本。这是由于耳部32是作为止位层12材料的平坦块的延伸形成的，根据需要，它取决于垫片总成10的整体配置。
显然，根据以上教导，本发明可具有多种变型和变种。因此，应该理解，在所附权利要求的范围内，本发明可以通过与特别描述的其他方式实施。
Claims (12)
1.一种多层垫片总成，包括：
功能层，该功能层具有由环形自由边界定的多个开口，所述功能层具有界定所述开口的密封焊道；
止位层，该止位层具有自由外边缘和与所述功能层的所述开口匹配的开口，所述止位层的开口沿着一条直线轴依次对齐以提供相对的末端开口，在所述相对的末端开口之间具有至少一个中间开口；以及
多个非对称的形状不规则的耳部，该耳部从所述止位层的相对的末端开口的所述外边缘径向向外延伸以形成所述自由外边缘的一部分，所述至少一个中间开口的所述外边缘没有所述耳部，所述耳部中至少一些耳部的形状彼此不同，其中，所述止位层具有一个对称轴。
2.根据权利要求1所述的多层垫片总成，其特征在于，所述自由外边缘围绕所述中间开口呈眼镜形。
3.根据权利要求1所述的多层垫片总成，其特征在于，所述止位层具有围绕所述中间开口延伸的基本恒定的宽度。
4.根据权利要求1所述的多层垫片总成，其特征在于，进一步包括一个间隔层，该间隔层具有与所述功能层的所述开口匹配的开口。
5.根据权利要求4所述的多层垫片总成，其特征在于，所述间隔层夹于所述功能层和所述止位层之间。
6.根据权利要求1所述的多层垫片总成，其特征在于，所述对称轴基本垂直于所述直线轴延伸。
7.一种多层垫片总成，包括：
功能层，该功能层具有由环形自由边界定的多个开口；
止位层，该止位层具有自由外边缘和与所述功能层的所述开口匹配的开口，所述止位层的开口沿着一条直线轴依次对齐以提供相对的末端开口，在所述相对的末端开口之间具有至少一个中间开口，所述止位层具有一个对称轴；以及
多个耳部，该耳部从所述相对末端开口径向向外延伸以形成所述自由外边缘的一部分，所述耳部中至少一些耳部的形状彼此不同，所述至少一个中间开口的所述自由外边缘没有所述耳部。
8.根据权利要求7所述的多层垫片总成，其特征在于，所述止位层具有多个所述中间开口，所述多个中间开口没有所述耳部。
9.根据权利要求8所述的多层垫片总成，其特征在于，所述自由外边缘围绕所述中间开口呈眼镜形。
10.根据权利要求9所述的多层垫片总成，其特征在于，所述止位层具有围绕所述中间开口延伸的基本恒定的宽度。
11.根据权利要求7所述的多层垫片总成，其特征在于，进一步包括一个间隔层，该间隔层具有与所述功能层的所述开口匹配的开口。
12.根据权利要求11所述的多层垫片总成，其特征在于，所述间隔层夹于所述功能层和所述止位层之间。
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