[发明专利]金属垫片

说明书

本申请要求申请日是2004年2月26日的美国临时申请60/547,981的优先权。

发明背景

1.技术领域

本发明涉及复合层金属垫片，更具体的说，本发明涉及一种至少有两层由止挡层分开的可动的凸缘层组成的金属垫片。

2.背景技术

复合层金属垫片常用于发动机上，用来提供由螺栓或其它夹紧机构联接的两个零件间的密封，例如气缸盖和发动机芯体之间，或排气管和芯体之间的密封。

本领域内，已知有多种垫片结构而提供不同用途。本发明的一个主要应用之处就是用于需要减小垫片的厚度，并在非常低的接触压力条件下，垫片也可提供有效的密封，即使密封界面凹凸不平该垫片也能达到密封效果，例如在汽缸盖上的应用，汽缸衬套凸出于发动机芯体顶部的密封盖。在这些非理想密封条件下，很难设计出一种密封圈来达到这种应用场合所需的所有条件。

如美国专利5,544,899公开了一种复合层金属垫片，该垫片有一对功能层，功能层上设有配合孔和围绕在孔的周围的对中的凸缘。一个局部止挡层(partial stopper layer)介于两功能层之间而围绕在相应孔的周围。在一些实施例中，止挡层仅部分的延伸过密封缘，在夹紧力作用下止挡层把密封缘压平在止挡层上。最重要的是密封缘被完全压平后至少会产生一定程度的过度压缩，密封缘会产生永久变形，这样就会降低垫片的密封性能。至少另外的一个实施例中，止挡层跨越了密封缘的整个宽度，并两侧都被焊牢，并被变形从而与位置相对的两个密封缘的一个构成套接关系。在本实施例中，可以理解为止挡层会限制垫片层的变形，止挡层在密封缘的两端焊接在垫片层上。因此，被限制的功能层比其它层的压力要大，垫片总的压力的增大，使其难以满足对减小垫片厚度和降低压力的要求。

美国专利5,628,518公开了另外一种形式的复合层金属垫片，该垫片要求中间层是完整的一层而不能是部分的。尽管这种形式的垫片可用于多种场合，但是完整的中间层增大了垫片的厚度，因此在要求垫片厚度很薄的场合该垫片就不适用了。

本发明的目的就是克服了或最大程度的减小了现有垫片的缺陷，本发明特别适用于要求垫片厚度小和压力低的场合。

发明内容

按照本发明的一个实施例，一种复合层金属垫片的结构包括至少一组基本是平面体的第一和第二层垫片，并设有至少一个对中孔和至少一个在每一层垫片层上的相关的密封缘，该密封缘相互相对对中，并且径向向外间隔围绕在所述孔的周围并从各自所处的平面体向外凸出。该垫片还包括局部止挡层，其介于所述的垫片层之间，并且它的面积小于任一所述的垫片层，所述的止挡层从所述密封缘径向内部的位置到径向外部的位置完全跨过所述的密封缘，并固定在只与所述密封缘一侧相邻的至少一层垫片层上，且在密封缘相对的另一侧是自由端。

本发明的一个优点是在相对较小的压力下可使得垫片厚度最小且密封缘变形可控。

由于止挡层完全延伸过密封缘，止挡层就产生有益效果，使得垫片上每一层中的所有的密封缘压力基本一致。此外，由于止挡层与密封缘一端固定而另一端是自由的，止挡层就不会完全限制与之固定的垫片层上的密封缘产生的变形，因此密封缘各处产生的变形会更加一致。

附图说明

结合以下详细的描述和附图，本发明的特征和优点可以更好的理解。其中：

图1是按照本发明的一个最佳实施例的垫片结构的局部平面视图；

图2是沿图1中线2-2方向剖开的放大剖视图；

图3是类似图2的视图，但显示了垫片处于压缩状态下；

图4是本发明另一实施例的剖视图；

图5是本发明再一实施例的剖视图；

图6是本发明又一实施例的剖视图；

图7是本发明另一实施例的剖视图。

具体实施方式