[发明专利]用于衬垫的多层钢插入件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2009年10月29日提交的美国专利申请US61/280,055的非临时申请，该美国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。此非临时申请是在美国专利申请US61/280,055的审查期间提交的。

技术领域

本申请涉及一种用于衬垫的多层钢插入件，该衬垫为例如用于内燃机的气缸盖衬垫。

背景技术

本发明涉及一种衬垫，特别涉及气缸盖衬垫，其具有围绕至少一个流体开口的多层钢(MLS)插入件。衬垫实质上用于密封及防止两个部件间的泄漏。用于内燃机的气缸盖衬垫密封气缸盖及气缸体之间的间隙。然而，密封所述间隙的困难之处在于气缸盖、气缸体及衬垫均会由于压力和温度的波动而发生移动，这使得衬垫遭受了等压变化。在气缸盖和气缸体上还有多个开口，所述多个开口用于气缸孔，流体孔口及螺栓孔，这仅举了几个例子。已知在这些开口的周围区域承受额外的应力并且常发生泄漏。

传统地，模制橡胶插入件被用来解决流体开口周围区域的衬垫泄漏问题。模制橡胶插入件典型地仅由结构完整性较小或不具有结构完整性的高弹性材料制成。由于热排气、增加的燃烧压力以及急剧的热振荡产生的热运动，在上述区域中产生完全应力，而且模制橡胶插入件不能充分地阻止泄漏。此外，流体如冷却剂、水和油对模制橡胶插入件的冲击降低了模制橡胶插入件的有效性同时导致过度的压缩永久变形，并使模制橡胶插入件更易受磨损。最后，模制橡胶插入件是去了它的恢复能力。

考虑到前面所述的现有技术的缺点，有利的是，衬垫能够阻止或抑制热运动到不再影响衬垫的性能的程度。更特别的是，有利的是，衬垫能够消除或防止在现有设计中常见的压缩永久变形以及完全松弛。

发明内容

本发明涉及一种用于内燃机气缸盖衬垫的多层钢插入件(MLS)。气缸盖衬垫可由金属、复合材料或者两者的组合制成，并且该气缸盖衬垫被设置在气缸盖和气缸体之间。

MLS插入件设置在至少一个流体通道孔口周围，所述流体通道孔口可包括冷却剂和/或油通道孔口。MLS插入件具有第一外层和第二外层，所述第一外层和所述第二外层均包括上表面和下表面、外部周界、限定了流体孔口的内部封闭周界以及凸缘部。凸缘部可为半凸缘部或全凸缘部。中间层布置在所述第一外层和所述第二外层之间，中间层包括上表面和下表面、外部周界和限定流体孔口的内部封闭周界。

可以通过机械或化学方法将MLS插入件附接到气缸盖衬垫。

附图说明

通过对照附图及下面的详细的说明，本领域技术人员会对本发明上述的、以及其它优点有更清晰的理解，其中：

图1是气缸盖衬垫的一个实施例的俯视图；

图2是图1的衬垫的局部俯视图；

图3是图2的气缸盖衬垫的侧视图；

图4是沿图2中线4-4的剖面图；

图5是图4中衬垫的局部放大图；

图6是本发明第二实施例的透视图；

图7是沿图6中线7-7的侧视图；

图8是本发明气缸盖、气缸体和气缸盖衬垫的部分透视分解图。

具体实施方式

可以理解本发明可能呈现各种可选择的方向和步骤顺序，除非与此相反在某些地方明确地做了指定。也可以理解附图中所示的以及下面的说明书中描述的具体装置和过程是所附权利要求限定的本发明思想的一些简单的、示例性的实施例。因此，实施例所公开的有关具体尺寸、方向或其它物理特性并不构成对本发明的限制，但权利要求明确表述的除外。

现在参见图1，图1所示为气缸盖衬垫10的一个实施例。气缸盖衬垫10设置在气缸盖12和气缸体14之间，如图8所示。气缸盖衬垫10可以由金属、复合材料或者两者的组合制成。气缸盖衬垫根据发动机气缸体和气缸盖的不同形状而制造，并且包括多个开口，例如用于冷却剂和油的流体开口、螺栓孔以及用于气缸孔的开口。形成各种密封方式来密封相应开口的周围。

如图1和图8的实施例所示，气缸盖衬垫10在至少一个角部包括切下区域16。如图1所示，至少一个角部可具有切下区域16，但是具有更多或更少的切下区域16均落在本发明的范围之内。

气缸盖衬垫10包括MLS插入件18，MLS插入件18具有第二外层22和至少一个外层20。MLS插入件18定位在切下区域16内，并且可以通过机械或化学方法固定到气缸盖衬垫10，例如通过接头或者粘合剂。MLS插入件18也可以在组装气缸盖12和气缸体14期间紧接着气缸盖衬垫10放置就位而没有固定到气缸盖衬垫10。对于MLS插入件18来说，其位于气缸盖衬垫或背板26内的流体孔口周围，而不仅仅是沿着衬垫外部周界28或处于角部中，都落入本发明的范围内。