[发明专利]多层衬垫

说明书

技术领域

本发明涉及一种在两个夹持在一起的部件之间建立气体和液体密封的衬垫。

背景技术

在两个夹持在一起的部件，例如在气缸盖和发动机缸体之间建立气体密封时，通常使用具有一层或多层的气缸盖衬垫。通常，至少有一层，有时被称为功能层，当夹在气缸盖和发动机缸体之间以建立气体密封时，该功能层具有弹性形变的燃烧凸圆(combustion bead)。即使被密封的部件发生相对移动，例如，在发动机运行期间气缸盖上升而从发动机缸体上脱离，该气密性必须要保证。有一种衬垫的制造方法是采用在某些位置增加衬垫的厚度，从而提高燃烧凸圆相对发动机缸体或气缸盖的偏置力。有些衬垫在制造时所采取的方法是在邻近其衬垫的燃烧凸圆上设置一个或多个限压套。在运行过程中，限压套能防止气缸盖和发动机缸体之间的燃烧凸圆被完全压平。

发明内容

按照本发明的一方面，提供一多层金属衬垫以在第一部件和第二部件之间建立密封。该多层衬垫包括一对外功能层，其中每个外功能层具有一外层外周缘和围绕一开口的内周缘。每个外功能层具有一围绕开口并径向间隔开的一外层全燃烧凸圆。每个外功能层具有一位于外层全燃烧凸圆和外层外周缘之间的第二凸圆。至少一内功能层位于两外功能层之间且包括一与外层全燃烧凸圆径向对齐的一内层全燃烧凸圆，以提高第一和第二部件的密封性。该内功能层具有一位于对齐的全燃烧凸圆和该外功能层的第二凸圆之间的一内层外周缘。

该多层衬垫的优点是因为它在第一部件和第二部件之间建立了气体密封，例如，可以是在内燃机气缸盖和发动机缸体之间。由于内功能层与外功能层上的燃烧凸圆对齐而使气体的密封非常严密和耐久，即使部件间有相对运动——例如气缸盖从发送机缸体上脱离，仍能保持密封。由于该多层衬垫缺少公知衬垫所具有的一层间隔或者止挡机构，且内功能层比外功能层尺寸小，从而可以实现以较低的成本改进气液密封。

附图说明

结合附图和以下的详细描述，可以更容易地理解本发明的这些和其它特征和优点，其中：

图1是一内燃机的部分分解图，图中示出了设置在气缸盖和发动机缸体之间的多层金属衬垫。

图2是一幅在没有压力情况下多层金属衬垫的实施例的局部横截面图。

图3是一幅处于气缸盖和发动机缸体之间压力情况下该实施例的多层金属衬垫的局部横截面图。

图4是一幅多层金属衬垫的实施例的内部功能层的底部视图。

图5是一幅内部功能层其他实施例的底部视图。

具体实施方式

参阅附图，其中各图中相似的标记指示相应的部件，一个在第一部件和第二部件之间建立密封的多层金属衬垫的一实施例通常如图1中所示。在第一个实施例中，多层衬垫20是一个气缸盖衬垫20，其设置成在内燃机的发动机缸体24和气缸盖22之间建立气体密封，由此在发动机运转期间将燃烧气体密封在多个燃烧室内。当气缸盖20由于燃料和气体在一个或多个燃烧室内燃烧而可能与发动机缸体脱开时，该多层衬垫20被配置为在发动机运转期间仍保持这种密封。但是，应该理解该多层金属衬垫20在其他的车辆或非车辆的广大范围内也可以找到用武之地，也就是说，衬垫20可以用于密封任何合适类型的第一和第二部件。例如，衬垫20还可以设为密封与发动机缸体24相连的排气管(图未示)。

现在参考图2的横截面图，该衬垫20包括相互堆叠在一起的三层功能层26a,26b,28。特别的，该第一实施例的多层衬垫20包括一第一外功能层26a,一第二外功能层26b和一个内功能层28。尽管在第一实施例中只包括一层内功能层，但应该理解，该多层衬垫20还可以按要求具有两层或者更多层功能层。与许多传统衬垫不同，该多层金属衬垫20在外功能层26a和26b之间不包括任何间隔层或者止挡器。

功能层26a,26b,28中的每层都具有厚度均匀的平坦部分30a,30b,32以及包围开口37的内周缘34a,34b,36。如图1所示，第一实施例中该多层衬垫20包括多个开口37，该开口对应于内燃机的气缸盖22和发动机缸体24中的燃烧孔。然而，应当理解，该开口可以对应于任何需要的结构。再次参考图2，每个功能层26a,26b,28从各自的内周缘34a,34b,36径向向外延伸到其外周缘38a,38b,40。特别的，外功能层26a,26b延伸到第一外周缘38a,38b,而内功能层28延伸至一不同的第二外周缘40。如图所示，内功能层28相对小于尺寸相近的两外功能层26a,26b。内周缘34a,34b,36通常相互对齐。