混合环焊接的汽缸盖衬垫的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽缸盖衬垫，特别是比较便宜的高性能衬垫。
【背景技术】
[0002]今天，汽缸盖衬垫被广泛地使用，特别是用于例如卡车等重型载重车的柴油发动机。柴油发动机在汽缸内产生较大的压力并需要稳固的密封系统来防止泄露和衬垫失效。衬垫失效可包括例如压缩损耗，排放气体被迫进入冷却系统，引起发动机过热和发动机磨损。
[0003]多个已知的汽缸盖衬垫能够令人满意地密封和运作，但是对于一些车辆、发动机或项目来说太昂贵。这些衬垫包括三层支承件，具有汽缸环密封件和围绕用于冷却剂通道、推杆和燃油通道的孔布置的弹性体密封件。这三层支承件包括冷乳钢层和两个不锈钢层。
[0004]目前亟需一种能够像现有衬垫一样运行和执行，但是比较便宜的汽缸盖衬垫。因此，本发明的目的是提供一种衬垫来满足这种需求。
【发明内容】
[0005]本发明的一个优选方面包括由单块板形成的一层支承部件以及与所述支承部件配合来密封汽缸孔的多层密封环。所述密封环包括由两个或三个功能层的密封件构成的环形环，其围绕所述支承部件中的汽缸孔布置。两个保护层布置在所述密封环上，一侧上布置一个保护层，并将密封环固定到所述支承部件。从所述功能层径向向外突出的保护层上的突片经由密封环层上的孔被点焊接到一起。这将所有的组件固定到一起，实现了一种独特的汽缸盖衬垫。
[0006]弹性体密封凸缘还通过模塑到所述支承部件上而形成，以密封用于冷却剂和燃油的通道的孔以及用于布置阀的推杆的孔。密封凸缘被形成以从所述支承部件的两侧横向延伸，并径向延伸到所述孔中。
[0007]当根据附图和所附权利要求考虑时，本发明的其它功能和优点由下面本发明的实施例的描述而变得明显。
【附图说明】
[0008]当结合下面的详细描述和附图考虑时，本发明的这些和其它的特征和优点将变得更容易理解；其中:
[0009]图1是根据本发明的一个优选实施例的汽缸盖衬垫的透视图。
[0010]图2是根据本发明的一个优选实施例的汽缸盖衬垫的平面图。
[0011]图3是用作图2中所示的衬垫的一个组件的支承部件的平面图。
[0012]图4是用作图2中所示的衬垫的一个组件的密封环部件的平面图。
[0013]图5是用作图2中所示的衬垫的一个组件的保护层的平面图。
[0014]图6是沿图2中线A-A的横截面视图。
[0015]图7是沿图2中线B-B的横截面视图。
[0016]图8是沿图2中线C-C的横截面视图。
[0017]图9是沿图2中线D-D的横截面视图。
[0018]图10是沿图2中线E-E的横截面视图。
【具体实施方式】
[0019]图1中示出了本发明的汽缸盖衬垫的一个优选实施例的透视图。图2示出了该实施例的平面图。
[0020]图3、4、5示出了汽缸盖衬垫的主要组件的各个平面图，S卩，支承部件22、功能环形密封环24以及环形保护层26之一。图6-10是分别沿图2中的线A-A、B-B、C-C、D-D和E-E的横截面视图。
[0021]支承部件22是由冷乳钢材料形成的单个板层。该支承部件具有形成在其上的多个孔，例如，用于活塞部件的汽缸孔30、用于冷却剂在穿过发动机的通道中通过的冷却剂孔32、34、36、38和40，允许发动机推杆的运动的孔42和44以及用于高压燃油的通道的孔46。
[0022]应该理解的是，图中所示的衬垫20的孔的形状、结构和数目以及功能是示例性的。该衬垫可具有许多不同的尺寸、形状和孔以配合不同的发动机。众所周知，汽缸盖衬垫被安装在发动机中发动机组和发动机歧管之间，其目的是密封两个结构之间的接缝并防止燃烧气体和例如发动机冷却剂和发动机燃油等材料在它们之间发生泄漏。大多汽缸盖衬垫包括孔，例如用于发动机冷却剂、推杆和发动机燃油的孔，然而这些孔可相比图中所示的实施例中的孔具有不同的功能、定位和尺寸。另外，汽缸盖衬垫的替换实施例可具有足够大的尺寸和延伸结构，以同时密封在两个、三个或更多个汽缸周围。通过该实施例，支承部件可具有多个图2中所示的结构，这些结构并排布置并一体地形成单件冲压件。
[0023]密封环24具有圆环形，当与支承部件配合时，布置在中间汽缸孔30内。密封环具有多个层。在附图所示的实施例中，环24具有三层所谓的“功能”层50。这三个功能层优选由不锈钢材料制成。
[0024]在本发明的其它实施例中，环形密封环可具有不同数目的层，例如，一个、两个、四个、五个等。所含的层的数目取决于多个因素，例如，发动机的尺寸和类型以及汽缸中的燃油燃烧引起的压力和热。
[0025]保护层26由不锈钢材料制成，并布置在密封环的两侧上。
[0026]图6中示出了密封环部件24和保护层26的横截面视图。该横截面沿图2中的线A-A绘制。如所示，密封环24的层的环形本体布置在汽缸孔30内并平面对准支承部件的平面。
[0027]密封环层还具有围绕它们的外围布置的多个突片部件60。突片部件60具有位于其内的孔，并且当密封环布置在支承部件22中的汽缸孔30内时，突片部件配合支承部件中的凹槽64。参见图3。
[0028]在密封环被适当地布置到支承部件22中的汽缸孔30内时，保护环层26被布置在密封环部件24的每一侧上，以形成图2中所示的衬垫结构20。保护环部件26的每一个具有位于其外周上的多个突片部件70，如图5中所示。当衬垫被组装时，这些突片部件还被定位并布置在支承部件27中的凹槽64内。
[0029]图7和图8分别是沿图2中的线B-B和C-C的横截面视图。图7示出了将突片部件60和70放置到凹槽64中。如图7中所示，凹槽64的平面从支承部件22的其它部分的平面物理地凹下。这允许保护层26的突片部件70与密封环的突片部件60的末端重叠，并径向向外延伸超出。
[0030]在三个组件22、24和26以图2和图7中所示的方式组装在一起以后，保护层26在密封环24的突片60中的孔62中被点焊接到一起。如图8中所示，图8为沿图2中线C-C绘制的横截面视图。返回图2，汽缸盖衬垫实施例中使用了 4个点焊接100，以将这些组件固定并保持在一起。
[0031]在图中所示的实施例中，设有5个突片部件60和4个突片部件70。这些组件上的这些突片部件的数目和布置是示例性的，可提供突片部件的不同数目和布置。以相同的方式，还可在支承部件中提供相应的不同数目和不同布置的凹槽。而且，点焊接的数目和布置将取决于这些突片和凹槽的数目和位置。
[0032]孔32、34、36、38、40、42、44和46全部优选具有布置在其上的弹性体密封材料，以密封在发动机组和歧管之间的孔并防止泄漏。图9和图10分别是沿图2中的线D-D和E-E绘制的横截面。密封件120优选围绕每个孔模塑到支承部件22上。
[0033]如图9和图10中所示，密封件120形成密封材料凸缘，其布置在孔的内边缘上并径向向内延伸到孔内，以及在支承部件22的两侧上横向向外地突出。图9和图10中所示的密封部件120代表围绕所有孔32、34、36、38、40、42、44和46布置的密封件。
[0034]当发动机组和歧管被组装到一起时，密封件120围绕孔提供紧密和稳固的密封。
[0035]尽管已经结合优选实施例描述了本发明，但是应该理解的是，这些实施例并不是限制性的，可对其进行多种变化和改进，这都落入本发明所附的权利要求的整个范围内。
【主权项】
1.一种汽缸盖衬垫，其特征在于，包括: 单层支承部件，所述支承部件具有汽缸孔和多个其它孔；环形密封环，其布置在所述汽缸孔中，所述密封环包括多个环形功能层；以及一对环形保护层，所述保护层之一布置在所述密封环的任一侧上。2.根据权利要求1所述的汽缸盖衬垫，其特征在于，还包括在所述支承部件内围绕所述汽缸孔的外围布置的多个凹部件、布置在所述功能层上的相应的多个第一突片部件以及布置在所述保护层上的多个第二突片部件，所述第一突片部件和所述第二突片部件布置在所述凹部件中。3.根据权利要求2所述的汽缸盖衬垫，其特征在于，所述第一突片部件和所述第二突片部件被固定连接到所述凹部件。4.根据权利要求3所述的汽缸盖衬垫，其特征在于，所述突片部件被点焊接到一起，以将所述密封环和所述保护层固定到所述支承部件。5.根据权利要求4所述的汽缸盖衬垫，其特征在于，所述第一突片部件具有位于其内的孔，所述突片部件经由所述孔被点焊接到一起。6.根据权利要求1所述的汽缸盖衬垫，其特征在于，所述功能层为3个。7.根据权利要求1所述的汽缸盖衬垫，其特征在于，还包括位于所述支承部件内的多个附加孔，以及围绕所述附加孔中的每一个布置的弹性体密封件。8.根据权利要求7所述的汽缸盖衬垫，其特征在于，所述密封件在所述孔内径向向内延伸并在所述支承部件的两侧上横向向外突出。9.根据权利要求1所述的汽缸盖衬垫，其特征在于，所述环形保护层具有与所述环形密封环基本相同的尺寸和形状。
【专利摘要】本发明提供一种汽缸盖衬垫(20)，其具有单层支承部件(22)、用于围绕汽缸孔(30)密封的密封环(24)以及至少一个保护层(26)。所述密封环具有多个功能层(50)。保护层布置在所述密封环的至少一侧上，并优选布置在两侧上。所述密封环和保护层通过焊接被固定连接到所述支承部件。
【IPC分类】F16J15/12, F16J15/08
【公开号】CN105190130
【申请号】CN201480025251
【发明人】程杰孙
【申请人】费德罗-莫格尔公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2014年3月1日
【公告号】EP2971876A1, US8960682, US20140265153, WO2014158735A1