具有推桿孔眼的汽缸頭墊片的制作方法
【專利說明】具有推桿孔眼的汽缸頭墊片
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求提交于2013年6月15日的美國臨時專利申請序列N0.61/846,334的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過引用并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003]1.
技術(shù)領(lǐng)域
[0004]本申請涉及汽缸頭墊片，且更特別地涉及這種墊片中的推桿開口。
[0005]2.相關(guān)技術(shù)
[0006]汽缸頭墊片放置于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)中發(fā)動機(jī)缸體和汽缸頭之間。這些墊片環(huán)繞發(fā)動機(jī)缸體中的多個汽缸密封，以確保最大壓縮并防止冷卻劑和發(fā)動機(jī)油泄露進(jìn)汽缸中。這種墊片具有用于每個汽缸的開口以及用于容納發(fā)動機(jī)缸體和汽缸頭之間的發(fā)動機(jī)冷卻劑和發(fā)動機(jī)油的流動的開口。在許多情況下，汽缸頭墊片還具有用于推桿的開口，所述推桿用于操作汽缸頭中的閥。
[0007]現(xiàn)在的汽缸頭墊片通常是通過上下層疊多層鋼材形成。多個層以各種方式固定在一起，例如通過焊接、鉚接或卷邊。
[0008]許多汽缸頭墊片中的開口通常是通過沖裁工藝形成的。這種工藝通常提供具有鋒利邊緣的開口，其可能會對推桿造成損害，無論是在組裝過程中還是使用過程中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供了一種針對內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)，用于最小化或防止對推桿的損害，以及用于在組裝過程中穩(wěn)定推桿。本發(fā)明提供了一種保護(hù)推桿防止受到多層鋼材墊片中的推桿開口的鋒利邊緣的損害的改進(jìn)的方式。每個推桿開口中設(shè)置有一孔眼。所述孔眼采用可成型材料制成，其能夠承受發(fā)動機(jī)環(huán)境，且能夠保持連接或固定至鋼墊片層?？籽鄢尚蜑榫哂衅交膱A邊緣，且優(yōu)選地軸向延伸足以覆蓋所有的墊片層。
[0010]本發(fā)明防止對推桿的損害和磨損，但是又仍能夠?qū)⑵溥m當(dāng)?shù)囟ㄎ辉趬|片開口中。所述孔眼優(yōu)選地采用黃銅、銅或可成型鋼制成。所述孔眼還可采用塑料、橡膠、彈性材料或其它耐磨損材料制成。所述孔眼還可輔助保持墊片的多個層牢固地固定在一起。優(yōu)選地，孔眼材料比形成墊片和推桿的鋼材要軟(硬度更低)。
[0011]可選的實(shí)施例包括利用墊片包含于孔眼中且折疊到一個或多個其它層的其中一個層。折疊部分形成圓邊(radiused edges)，其能夠引導(dǎo)推桿以組裝，使用期間支撐推桿，以及保持墊片多個層的結(jié)合和剛性。
【附圖說明】
[0012]當(dāng)結(jié)合附圖參照以下具體說明考慮時，本發(fā)明的這些和其它特征以及優(yōu)勢將能夠得到更好的理解，其中:
[0013]圖1所示為一種示例性的墊片構(gòu)件；
[0014]圖2為一種示例性的墊片構(gòu)件的一部分的部分放大圖；
[0015]圖3為沿圖2中的直線3-3的截面圖，所示為本發(fā)明的實(shí)施例；
[0016]圖4所示為本發(fā)明的可選實(shí)施例的截面圖；且
[0017]圖5所示為本發(fā)明的另一可選實(shí)施例的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參照附圖，其中在幾個視圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，圖1為示例性汽缸頭墊片10的平面圖。應(yīng)當(dāng)理解，墊片10的類型、形狀、配置和部件為示例性的，僅用于說明推桿開口孔眼的發(fā)明。本發(fā)明用于保護(hù)和支撐推桿，所述推桿組裝并定位在墊片構(gòu)件的開口中，其可與任何合適的墊片構(gòu)件一起使用，并不限于本文所示及所述的特定實(shí)施例的汽缸頭墊片。
[0019]墊片構(gòu)件10具有多個開口12，用于與發(fā)動機(jī)中的汽缸孔緊密配合。墊片構(gòu)件10還具有多個開口 14，用于使發(fā)動機(jī)冷卻劑、油、水等流體通過。每個開口 14還具有圍繞其設(shè)置以防止泄露的密封構(gòu)件16。通常，密封構(gòu)件16采用彈性密封材料制成，模制和/或直接粘連至墊片構(gòu)件10的表面。
[0020]墊片構(gòu)件10還具有多個用于定位推桿的推桿開口20，所述推桿操作燃燒室(未示出)中的閥。另外，還設(shè)置有多個開口 22，其用于緊固件，例如螺栓，以便將汽缸頭(未示出)緊固至發(fā)動機(jī)缸體(未示出)。當(dāng)將墊片構(gòu)件10組裝至其在汽缸頭和發(fā)動機(jī)缸體之間的最終位置時，螺栓或其它緊固件穿過相應(yīng)的開口定位在兩個發(fā)動機(jī)部件中，以將部件緊密固定在一起。
[0021]圖2中所示為另一示例性的墊片構(gòu)件30的放大位置。該部分顯示了汽缸孔32、汽缸孔密封構(gòu)件34和一對推桿開口 40，每個推桿開口 40具有一定位于其中的孔眼42。
[0022]圖3為沿圖2中的直線3-3的截面圖，所示為推桿開口40和孔眼42。如圖3中所示，墊片構(gòu)件30為多層墊片構(gòu)件30，其包括多個鋼板構(gòu)件層。在圖3中所示的實(shí)施例中，墊片構(gòu)件30具有五個層，分別為30A、30B、30C、30D和30Ε。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明，墊片構(gòu)件30可具有任何合適數(shù)量的層，如1、3、5層或更多。多層墊片構(gòu)件30的層30A-E可附加地以任何其它常規(guī)方式固定在一起，例如通過焊接、鉚接或卷邊。層30A-E的推桿開口 40相互之間軸向?qū)R。
[0023]還是參照圖3，在示例性的墊片構(gòu)件30中，孔眼構(gòu)件42設(shè)置于每個推桿開口40中。由于鋼層30A-E中的開口的邊緣通常都很鋒利，孔眼構(gòu)件42保護(hù)推桿(未示出)防止受到損害一一當(dāng)推桿組裝到發(fā)動機(jī)中時和當(dāng)推桿在使用期間在開口中往復(fù)時均是如此。
[0024]孔眼構(gòu)件42采用圍繞推桿開口形成的材料制成。所述材料可以是軟材料，如黃銅、銅或任何可成型的鋼材(例如不銹鋼)?？籽圻€可采用任何塑料、橡膠或彈性材料制成，只要其足夠耐用且能夠與發(fā)動機(jī)流體相容以便符合其目的要求即可。優(yōu)選地，孔眼構(gòu)件42采用硬度不如用于制造推桿的材料(通常為鋼材)的材料制成。相對較軟的孔眼材料可防止對推桿產(chǎn)生刮擦、刻痕以及其它損害。
[0025]孔眼構(gòu)件42可以任何常規(guī)的方式成型并永久定位和附接在推桿開口中。通常，其可成型或壓制成如圖3中所示的形狀。另外，優(yōu)選地，孔眼構(gòu)件42將延伸推桿開口的整個軸向長度，然后在墊片構(gòu)件的上表面和下表面延伸足夠的距離，例如附圖標(biāo)記44所表示(如圖3中所示)?？籽蹣?gòu)件42在組裝和使用過程中引導(dǎo)推桿，且不以任何方式損壞推桿?？籽蹣?gòu)件42還保護(hù)推桿防止受到墊片構(gòu)件30的多個層30A-E中的開口的鋒利邊緣的損害。孔眼構(gòu)件42還輔助將墊片構(gòu)件30的多個層30A-E緊密地固定在一起。像這樣，孔眼構(gòu)件42保持墊片層的結(jié)合和剛性。
[0026]圖4和5所示為本發(fā)明的可選實(shí)施例，在這些實(shí)施例中，多層墊片的一個或多個層折疊到一個或多個其它層上，以形成圓邊。這在開口中形成孔眼，不需使用單獨(dú)一塊材料。
[0027]圖4中，多層墊片60具有六層60A、60B、60C、60D、60E和60F。多個層以常規(guī)的方式固定在一起?？籽坶_口70形成于所有層中，除一個以外，此實(shí)例中為層60E。在層60E中，開口最初沒有形成。一旦所有的層60A-60F結(jié)合并固定在一起，開口 70中層60E的部分60E ’通過一個或多個成型步驟變形成為邊緣保護(hù)件65。邊緣保護(hù)件65以相同的方式作為孔眼構(gòu)件42，如上參照圖3所示和所述。邊緣保護(hù)件65維持推桿在推桿開口的中心，且如果推桿移動到會接觸其它層60A、60B、60C、60D和60F的鋒利邊緣的一位置處，邊緣保護(hù)件65保護(hù)推桿。當(dāng)手動將推桿定位在開口中時，邊緣保護(hù)件65還在組裝過程中充分保護(hù)推桿。
[0028]本發(fā)明圖5中所示的實(shí)施例類似于圖4的實(shí)施例，只是在相對的方向彎曲和形成突出的墊片層，且不提供對推桿的相同的保護(hù)程度。如圖所示，多層墊片80具有六層80A、80B、80C、80D、80E和80F。層80E首先突出(在80E，處)進(jìn)入推桿開口 90，然后成型為保護(hù)邊緣85。保護(hù)邊緣85維持推桿在開口 90的中心，保護(hù)推桿防止與層80A-80D和80F的內(nèi)邊緣接觸。
[0029]對于圖4中所示的實(shí)施例以及圖5中所示的實(shí)施例，優(yōu)選但不必須的是層60E’和80E’采用較軟且硬度低于推桿的材料制成。該材料可以是黃銅、銅，或者冷乳鋼材，或者任何其它足夠耐磨和強(qiáng)度足以成為多層墊片的一部分的材料。
[0030]顯然，參照以上所述，對本發(fā)明的許多改進(jìn)和變型都是可能的，并且可能在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)以不同于以上具體描述的方式實(shí)施。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多層汽缸頭墊片，包括: 多個形成墊片的材料層，所述墊片具有至少一個用于汽缸的第一開口、至少一個用于流體流動的第二開口以及至少一個用于推桿的第三開口 ；以及 設(shè)置于至少所述第三開口中的孔眼，所述孔眼采用比推桿材料軟的可成型材料制成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層汽缸頭墊片，其中，所述孔眼材料從包括黃銅、銅和成型鋼的組中提供。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層汽缸頭墊片，其中，所述孔眼材料從包括塑料、橡膠和彈性體的組中提供。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層汽缸頭墊片，其中，形成所述多層墊片的所述材料層采用鋼材。5.一種多層汽缸頭墊片，包括: 多個形成墊片的第一材料的第一層，除一個以外的所有第一層具有多個開口，所述開口的至少其中一個為推桿開口 ； 形成為墊片的一部分的第二材料的第二層，所述第二層最初不具有任何推桿開口；和 在所述第一層的推桿開口中成型為孔眼的所述第二層中的材料。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層汽缸頭墊片，其中，第一層采用鋼材制成，所述第二層采用能夠成型且比推桿材料軟的第二材料制成。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多層汽缸頭墊片，其中，所述第二材料采用包括黃銅、銅和成型鋼的組中的材料。8.—種多層汽缸頭墊片，包括: 多個材料層，每層具有多個開口，包括至少一個汽缸孔開口和至少一個推桿開口，每層具有一環(huán)繞所述至少一個推桿開口的邊緣，且多個層的所述推桿開口相互軸向?qū)R； 一孔眼，在所述推桿開口中軸向延伸并覆蓋每個所述層的所述邊緣;且 所述孔眼采用比所述多個層的材料軟的材料制成。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多層汽缸頭墊片，其中，所述孔眼采用黃銅、銅、成型鋼、塑料、橡膠或彈性體制成。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多層汽缸頭墊片，其中，所述層采用鋼制成。
【專利摘要】提供有一種多層汽缸頭墊片。所述汽缸頭墊片包括多個材料層，每層具有多個開口，包括至少一個汽缸孔開口和至少一個推桿開口。每層具有一環(huán)繞至少一個推桿開口的邊緣，且多個層的推桿開口相互軸向?qū)R。一孔眼在每個推桿開口中軸向延伸并覆蓋用于保護(hù)延伸通過各個推桿開口的推桿的多個層的邊緣。孔眼采用比多個層的材料軟的材料制成。
【IPC分類】F16J15/12, F02F11/00
【公開號】CN105492750
【申請?zhí)枴緾N201480046267
【發(fā)明人】N·納爾遜, W·D·維珍, S·庫爾特佐, R·拉爾森, J·斯塔克
【申請人】費(fèi)德羅-莫格爾公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2014年7月15日
【公告號】US20150014942, WO2015009703A2, WO2015009703A3