[发明专利]由各种材料形成的垫片

说明书

发明背景

本发明大体涉及用于密封两个构件之间界面的垫片。

垫片长期以来在广泛的各种机器尤其是汽油发动机和柴油发动 机中用于密封两个构件之间的界面。举例而言，盖垫片用于在发动机 盖与发动机体之间产生密封；油盘垫片用于在油盘与发动机体之间产 生密封；以及水泵垫片用于围绕水泵端口产生密封。大多数垫片专门 地设计成用于其特定的预期用途。举例而言，盖垫片设计成用来密封 隔离发动机汽缸内的高温和压力以及通常为腐蚀性的环境。作为另一 实例，水泵垫片设计成用于防止冷却剂泄漏，该冷却剂可由水和防冻 剂的混合物组成，其被加热且处于压力下。

大多数可压挤垫片所需要的两种性能特征是抗压挤性和密封性 能。抗压挤性是指针对兼顾垫片材料的机械特性和最终由垫片所提供 密封的点当垫片夹持于两个凸缘表面之间时耐受高压挤力而不破碎、 变形或屈服的能力。密封性能是指垫片阻止或防止在垫片面之间以及 在其间夹持垫片的凸缘之间的流体泄漏(称作＂界面泄漏＂)的能力和阻 止或防止流体通过垫片材料本身泄漏(称作＂间隙泄漏＂或＂本体密封＂特 性)的能力。

许多不同的材料用来形成垫片。金属垫片传统上因为其通常具有 较高的耐热性而是有利的，但由于获得严密密封所需的高精度等级， 它们在有些应用中容易失效。相比之下，聚合物垫片更能易于与表面 吻合，但由于聚合物的化学或物理变化而常常随着时间的推移变得失 效。此外，即使是在失效之前，由于垫片在压力下挤出所造成密封表 面的渗出或蠕变，常常认为是聚合物垫片的失效。如文中所用的，＂ 压力下挤出＂是指当经受垂直于垫片平面的压挤力时垫片材料的径向 或平面的扩大或伸展。压力下挤出通常导致不希望的永久变形乃至材 料的破坏。因此，需要一种改进的垫片，其具有改进的性能特征和密 封特性。

发明概要

在一方面，本发明大体上涉及具有上面和下面的垫片。该垫片包 括基片。基片包括可透性材料，该可透性材料内具有间隙空间。垫片 还包括至少部分地覆盖基片和至少部分地填充间隙空间的渗透性材 料。渗透性材料包括聚合物材料，且具有位于垫片上面的上花纹化表 面(patternedsurface)和位于垫片下面上的下花纹化表面。

在另一方面，本发明大体上涉及具有上面和下面的垫片。该垫片 包括基片和用于提供垫片本体密封的主密封材料。主密封材料至少部 分地覆盖该基片。副密封材料至少部分地覆盖该主密封材料以提供垫 片的界面密封。

在另一方面，本发明大体上涉及形成具有上面和下面的垫片的方 法。该方法包括提供具有间隙空间的基片。该方法还包括利用渗透性 材料至少部分地覆盖该基片和至少部分地填充间隙空间。该方法还包 括在垫片上面上形成上花纹化表面和在垫片下面上形成下花纹化表 面。

在另一方面，本发明大体上涉及形成具有开口、上面和下面的垫 片的方法。该方法包括提供基片且利用主密封材料至少部分地覆盖该 基片。主密封材料用于提供垫片的本体密封。该方法还包括利用副密 封材料至少部分地覆盖该主密封材料。该副密封材料用于提供垫片的 界面密封。

在另一方面，本发明大体上涉及一种垫片，其包括网格材料形成 的基片和在基片上的聚合材料涂层。该涂层被构造成由凸起部分和凹 下部分所限定的花纹。

在另一方面，本发明大体上涉及一种垫片，其包括具有第一面和 第二面的丝线网基片。聚合材料涂层在该基片上。该涂层形成为该基 片的至少一个面上的预定花纹。

通过参考下列的附图，阅读下文实施例的详细描述，本领域技术 人员将了解到各种附加实施例的上述优点和其它优点和益处。

根据一般惯例，下文所讨论的附图的各个部件未必按照比例绘 制。在附图中的各个部件和元件的尺寸可能放大或缩小以更清楚地显 示本发明的实施例。

附图简述

图1是根据本发明各个方面的示范性垫片的平面图；

图2是沿着包括线2-2的平面所截取的图1A的垫片的截面示意 图；

图3是根据本发明各个方面的另一示范性垫片的区段截面的示意 图。

图4是根据本发明各个方面的又一示范性垫片的区段截面的示意 图；

图5是根据本发明各个方面的再一示范性垫片的区段截面的示意 图；