[發(fā)明專利]金屬墊片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380034769.9
• 申請日: 2013-04-30
• 公開（公告）號: CN104395652A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崇·岡野;史蒂文·洪卡拉;休伯特·克勒
• 申請（專利權(quán)）人: 費(fèi)德羅-莫格爾公司
• 主分類號: F16J15/08
• 分類號: F16J15/08
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2012年6月1日提交的第61/654，435號美國臨時申請以及2012年6月5日提交的第13/488，805號美國實(shí)用申請的權(quán)益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大致涉及內(nèi)燃機(jī)中使用的多層金屬墊片。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)上使用多層鋼墊片在機(jī)械系統(tǒng)或者裝置(比如內(nèi)燃機(jī))的兩個配合零件之間形成密封以防止燃燒氣體、冷卻水、潤滑油等的泄漏。通常的應(yīng)用包括在發(fā)動機(jī)體和汽缸蓋之間以及在發(fā)動機(jī)體和排氣歧管之間放置多層鋼墊片總成。汽缸蓋墊片典型地圍繞發(fā)動機(jī)的缸膛延伸以將高壓燃燒氣體密封在缸膛內(nèi)，密封油和冷卻通道也是如此。排氣歧管墊片典型地圍繞發(fā)動機(jī)的排氣口延伸以密封流進(jìn)排氣系統(tǒng)的高溫廢氣。一旦安裝，多層鋼墊片總成承受來自發(fā)動機(jī)部件螺栓連接的荷載并且依靠此荷載在其間提供足夠的密封。

此類現(xiàn)有技術(shù)的多層鋼墊片典型地具有包括至少一個第一墊片層和一個第二墊片層的彼此疊置的多個鋼墊片層。每個第一墊片層和第二墊片層具有界定至少一個待密封的孔的內(nèi)側(cè)邊緣。每個墊片層還具有與孔徑向隔開的外側(cè)區(qū)域。在汽缸蓋墊片應(yīng)用中，該孔典型地與內(nèi)燃機(jī)的缸膛對應(yīng)。可選擇地，在排氣歧管墊片應(yīng)用中，該孔典型地與內(nèi)燃機(jī)的排氣口對應(yīng)。該墊片層在內(nèi)側(cè)邊緣與外側(cè)區(qū)域之間界定至少一個密封焊道以提供具有增大的墊片厚度的區(qū)域從而增強(qiáng)密封性能。典型地，密封焊道圍繞每個孔環(huán)形地延伸。

一些現(xiàn)有技術(shù)的多層墊片進(jìn)一步包括設(shè)置于墊片層之間的止位層。根據(jù)Umehara的第11/812，113號美國專利申請，該止位層可在焊縫處焊接至第一墊片層的外側(cè)區(qū)域。根據(jù)Kestly等人的第5277434號美國專利，該止位層可從墊片層的外側(cè)區(qū)域延伸至墊片層的內(nèi)側(cè)邊緣。至少一個密封材料涂層可涂覆于墊片層之間，使得該涂層與多個墊片層是基本共同延伸的(coextensive)。盡管存在涂層，在墊片層與止位層之間仍存在少量的燃燒氣體泄漏。該問題的發(fā)生是由于止位層和墊片層不直接接觸在直接圍繞開口的區(qū)域內(nèi)的涂層。

發(fā)明內(nèi)容

一種墊片總成，具有包括至少一個第一墊片層和一個第二墊片層的多個金屬墊片層，每個第一墊片層和第二墊片層具有限定至少一個待密封的孔的內(nèi)側(cè)邊緣以及與該孔徑向隔開的外部區(qū)域。至少一個密封焊道沿著至少一個墊片層在內(nèi)側(cè)邊緣和外側(cè)區(qū)域之間設(shè)置。止位層設(shè)置于墊片層之間并且在連接接縫處連接至第一墊片層的外側(cè)區(qū)域，其中，該止位層從連接接縫延伸至墊片層的內(nèi)側(cè)邊緣。由密封材料制造的涂層涂覆于第一墊片層和止位層之間。該涂層從第一墊片層的內(nèi)側(cè)邊緣延伸以呈現(xiàn)一接觸區(qū)域，該接觸區(qū)域鄰近并且直接地圍繞由第一墊片層界定的孔。止位層直接連續(xù)地與涂覆于其間的涂層接觸以防止第一墊片層和止位層之間的漏氣并且在涂層的區(qū)域內(nèi)防止第一墊片層和止位層之間的金屬與金屬接觸。

此類墊片的優(yōu)點(diǎn)在于涂層在直接圍繞孔的接觸區(qū)域中夾置于第一墊片層和止位層之間，并且因此在涂層和第一墊片層之間以及涂層和止位層之間沒有間隙、空洞或者袋口，否則這些地方可能存在流體泄露。據(jù)此，相對于現(xiàn)有的已知的此種一般類型的墊片，由于接觸區(qū)域的特殊結(jié)構(gòu)消除了第一墊片層和止位層之間的氣體泄漏，此類墊片總成具有提高的使用壽命以及密封性能。

附圖說明

參閱以下詳細(xì)說明，同時參閱附圖，本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)以及特征將更易于領(lǐng)會和理解，其中：

圖1是典型的多層墊片總成的爆炸示意圖；

圖2是典型的多層墊片總成的第一墊片層的部分俯視示意圖；

圖3是另一種典型的多層墊片總成的第二墊片層的俯視示意圖，并且示出了間斷焊縫樣式；以及

圖4是多層墊片總成的部分橫截面示意圖。

具體實(shí)施方式

參閱附圖，示出了用以在內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)體和汽缸蓋之間提供密封的墊片總成，其中相同的附圖標(biāo)記用以標(biāo)示貫穿多個附圖的相應(yīng)部分。

如圖1所示，該墊片總成包括彼此疊置的多個金屬墊片層20、22。墊片層20、22可由鋼或者其它適合的金屬制造。該多個金屬墊片層20、22包括至少一個第一墊片層20和一個第二墊片層22，每個第一墊片層20和第二墊片層22具有界定至少一個待密封的孔26的內(nèi)側(cè)邊緣24。參閱圖2和圖3，應(yīng)當(dāng)理解，該孔26大致與內(nèi)燃機(jī)中覆蓋缸膛安裝位置的區(qū)域?qū)?yīng)，但還可與覆蓋汽缸蓋和/或發(fā)動機(jī)體中排氣口、冷卻通道、用以容置緊固件的螺紋孔以及其它孔洞的區(qū)域?qū)?yīng)。每個墊片層進(jìn)一步包括與孔26徑向間隔開的外側(cè)區(qū)域28。