[发明专利]具有压缩控制特性的气缸盖衬垫

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明总体涉及一种衬垫，用于提供两个部件之间的密封，更具体地涉及多层衬垫，诸如气缸衬垫。

2.相关技术

衬垫典型地被用于建立在夹紧在一起的两个部件，诸如气缸盖和内燃机的发动机组之间的气密和液密密封。这样的衬垫常常包括便于紧密密封的功能层，功能层具有密封凸筋(seal bead)，其也被称为凸起物。带有密封凸筋的功能层典型地与一个或多个附加层一起提供，多个层在夹紧的两个部件之间被压缩在一起，以便建立气密和液密密封。然而，如果衬垫被过分压缩，则可能对于密封凸筋造成损害。例如，如果凸筋(bead)变为基本上平坦，则它失去其施加高压缩密封压力的能力，在凸筋的区域中会形成疲劳裂纹。

发明内容

本发明的一个方面提供一种衬垫，诸如内燃机的气缸盖衬垫。衬垫包括在第一边缘与第二边缘之间延伸的第一功能层，其中第一边缘围绕燃烧室开口。在第一功能层中设有全凸筋，所述全凸筋围绕燃烧室开口延伸。衬垫还包括在也围绕燃烧室开口的第三边缘，以及第四边缘之间延伸的第二功能层。第二功能层包括沿轴向与第一全凸筋对齐的第二全凸筋。

衬垫还包括用于防止第一全凸筋过分压缩的第一止挡器，以及第二止挡器，用于增加第二全凸筋上的负荷，促进负荷的均匀分布，和减小气缸升力(head lift)。第一止挡器沿第一功能层在第一边缘与第一全凸筋之间延伸。第二止挡器还包括第三全凸筋，第三全凸筋的轮廓与第二功能层的第二全凸筋的轮廓相匹配。与现有技术的衬垫设计相比较，所述衬垫的层、凸筋和止挡器的组合提供了在高负荷和运动情况下改进的性能。

附图简要说明

当结合附图考虑以下的详细说明时，本发明的其它优点将容易被领会和变得更好理解，在附图中：

图1是按照本发明的第一示例性实施例的气缸盖衬垫的径向截面图；

图2是按照本发明的第二示例性实施例的气缸盖衬垫的径向截面图；

图3是按照本发明的第三示例性实施例的气缸盖衬垫的径向截面图；

图4是图1的示例性气缸盖衬垫的俯视图，其中图1所示的截面沿图4的线1-1截取。

具体实施方式

参照附图，其中相似的标号表示在若干图中相对应的部件，在图1-4中大致显示了多层静态衬垫20，20’。衬垫20，20’典型地被用来在夹紧在一起的两个部件之间，诸如汽车的气缸盖和内燃机的发动机组之间，建立气密和/或液密密封。衬垫20，20’包括在第一边缘24，24’与第二边缘26，26’之间延伸的第一功能层22，22’，以及在第三边缘30，30’与第二边缘32，32’之间延伸的第二功能层28，28’。第一功能层22，22’的第一边缘24，24’和第二功能层28，28’的第三边缘30，30’围绕燃烧室开口34，34’。第一功能层22，22’包括围绕燃烧室开口34，34’延伸的第一全凸筋36，36’，第二功能层28，28’包括与第一全凸筋36，36’中心对齐的第二全凸筋38，38’。第一止挡器40，40’沿着第一功能层22，22’在第一边缘24，24’与第一全凸筋36，36’之间延伸，用于防止第一全凸筋36，36’的过分压缩。第二止挡器42，42’沿着第二功能层28，28’的第二全凸筋38，38’延伸，用于增加第二全凸筋38，38’上的负荷，促进负荷的均匀分布，以及减小气缸升力。第二止挡器42，42’包括第三全凸筋44，44’，第三全凸筋44，44’的轮廓与第二功能层28，28’的第二全凸筋38，38’的轮廓匹配。

图1是按照本发明的第一示例性实施例的衬垫20的截面图。衬垫20的第一功能层22在限定燃烧室开口34的第一边缘24与第二边缘26之间连续延伸。第一功能层22的第二边缘26限定第二开口的外部周界，以允许流体或螺栓穿过。第一功能层还限定第一外表面48和相反的第一内表面50，每个表面从第一边缘24延伸到第二边缘26。第一外表面48和第一内表面50之间限定一厚度t₁。从第一边缘24到第二边缘26，厚度t₁典型地是恒定的。然而，在替换实施例中，厚度t₁可以变化。