[发明专利]集成有防污和介质密封的金属-弹性体垫片

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进的带有弹性体密封元件的金属平垫片，其具有集成的防污和介质密封，尤其是涉及一种钢-弹性体汽缸盖垫片。

背景技术

在这样的平垫片中，例如汽缸盖垫片，必须要实现不同的密封任务。燃烧室必须密封，以防止燃烧气体逸出。此外，用于流体和介质的通孔必须密封隔离相应的流体，例如冷却液和润滑油。尤其是，外边界处的密封是必须的，以防止灰尘和水雾和冷凝水的进入。

到目前为止，垫片已用于此，其中弹性体侧面注射成型在厚板层的外侧周围，以达到防污密封。弹性体型材也同样用在内侧区域用于介质，例如冷却液和润滑油。燃烧室的气体密封通常由板层的周边密封凸缘完成。

在这些已知的垫片中，相应量的弹性体材料需要用于外部边界。此外，需要相应的特殊的注射成型模具。现有的垫片因此是材料和成本密集型，并需要昂贵的特殊工具。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种改进的垫片，其更具有成本效益，在至少相同功能的情况下生产更简单。

根据本发明的第一方面，提供了一种平垫片，包括：

具有至少一介质通孔和至少一燃烧室通孔的功能层；以及

第二层，独立于所述功能层，并具有对应于所述功能层上的介质通孔的介质通孔，以及对应于所述功能层上的燃烧室通孔的燃烧室通孔；

所述功能层具有至少一用于每个燃烧室通孔的燃烧室密封凸缘，优选全凸缘；以及

所述第二层具有外边界密封凸缘和用于每个介质通孔的弹性体密封型材。

该目的通过根据本发明的双层结构来实现的。用于介质密封的弹性体型材注射成型在独立的、第二平层上，同时防污密封利用凸缘的方式集成在外边界上。功能层通过设置的外周密封凸缘完成燃烧室的气密封。

在根据本发明的垫片中，气密封仅由一平板完成，其不必须是弹簧钢板，可以相对厚。介质密封通过平板上的注射成型弹性体主体完成，该平板可以是薄的弹性钢板，但其他钢材也可以。外边界密封或防污密封通过凸缘的方式完成，优选半凸缘。因此，燃烧室或气密封的功能部分通过功能层的方式，外/防污密封通过独立的第二或保护层的方式。

根据一实施例，功能层和第二层在外边界区域一个位于另一个之上。

该实施例是可行的，例如，以这样的方式设置外密封凸缘，至少部分地靠在功能层上。

可替代地，设置功能层和第二层，使得它们在外边界区域一个不位于另一个之上也是可以的。独立的第二层然后优选地比功能层进一步向外延伸。还是在该实施例中，半凸缘和全凸缘二者都可以作为外密封凸缘，各自的凸缘优选地形成在功能层的方向上。然后在安装时通过外密封凸缘可以完全地将功能层与外部隔离。

根据一实施例，功能层和第二层在燃烧室通孔的内边界区域一个位于另一个之上。

根据一实施例，功能层和第二层在介质通孔的内边界区域一个位于另一个之上。

根据一实施例，第二层在介质通孔的区域径向向内伸出越过功能层。

在该实施例中，产生了更多的空间以设置介质密封元件和/或使它们更宽。更宽的弹性体密封元件能够提供改善的使用寿命；例如也可以形成多个波浪形密封唇。此外，介质通孔中的功能层通过用于介质的弹性体密封元件可以完全与各自的介质隔离。

根据一实施例，至少一个弹性体密封型材围绕相关联的介质通孔的所述第二层的内边界边缘。

以这种方式，顶部的弹性体密封面和第二层的底面很好的保持在一起，由于弹性体材料连接两面到内边界边缘。此外，相关的介质通孔的内边界边缘因此与介质隔离。内边界边缘的后续加工也可以省略，例如，如果后者冲压工序后仍然有毛刺或类似物。

根据一实施例，功能层是一相对厚层，第二层是一相对薄层。

根据一实施例，第二层具有围绕至少介质通孔的凸缘，指向功能层的方向。

相应的凸缘的使用，使第二层的中平面与功能层的中平面在介质通孔的区域大致一致是可能的。半凸缘或可替代的具有非对称凸缘脚高度的全凸缘中的任一个都可以。

根据一示意性的实施例，功能层的厚度为0.1～2mm，更优选为0.5～1.5mm，最优选约为0.9～1.1mm，和/或第二层的厚度约为0.1～0.4mm，优选为0.1～0.3mm。在一示意性的实施例中，保护层的厚度为功能层的厚度的5％到50％之间，更为优选在10％到30％之间，最为优选约为20％。

根据一实施例，功能层是镀锌钢层或不锈钢层，和/或第二层是弹簧钢层。其他钢材也可以用于第二层，优选弹簧钢，但不是绝对必要的。