專(zhuān)利名稱(chēng)：墊圈以及利用其形成密封的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大致上涉及墊圈以及由該墊圈形成密封的方法。
背景技術(shù)：
墊圈通常用于在彼此連接的物件之間延伸的通道處形成密封，例 如在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)。已知由無(wú)孔的墊圈主體的片材或多層片材形成墊圈，其具有 大致上剛性的芯，以及覆于該芯之上的較為柔性的材料，以產(chǎn)生彈性的密封 表面用于所述物件的接合。所述墊圈具有穿過(guò)該無(wú)孔主體形成的開(kāi)口，其中 該開(kāi)口與通道相符合，從而提供無(wú)孔的外部邊緣，以用于在匹配物件之間建 立密封以及通過(guò)所述在物件之間延伸的通道形成完全無(wú)阻的和敞開(kāi)的流體流 動(dòng)路徑。為降低重量及成本，己知利用網(wǎng)絲(meshed wire)材料組成該 芯，其帶有施加在該網(wǎng)狀芯上的彈性外部密封表面材料，以形成墊圈材料的 完全無(wú)孔、實(shí)心的主體。如上所述，在某種情況下，例如在下一步的操作中， 穿過(guò)該無(wú)孔主體形成開(kāi)口，以提供用于流體流動(dòng)的開(kāi)口路徑。

發(fā)明內(nèi)容
—種墊圈，用于在延伸入彼此連接的一對(duì)物件的相對(duì)表面的至 少一個(gè)通道處形成密封，該墊圈具有帶有穿孔絲網(wǎng)層的墊圈主體，具有適于 在所述一對(duì)物件的相對(duì)表面之間受擠壓的一個(gè)部分。所述絲網(wǎng)在所述物件之 間受壓迫的該部分內(nèi)限定多個(gè)穿孔，以利于在該主體的該相對(duì)側(cè)之間建立密 封。本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種在一對(duì)物件的相對(duì)表面之間形成 密封的方法，所述物件具有在該物件之間延伸的至少一個(gè)流體通道，所述方 法包括以下步驟提供具有穿孔網(wǎng)狀材料層的墊圈主體；將該墊圈主體設(shè)置
4于該物件的相對(duì)表面之間，并且使該穿孔網(wǎng)狀材料容納于該物件的相對(duì)表面 之間；以及將該物件彼此緊固，并在該相對(duì)表面之間擠壓所述墊圈主體的穿 孔網(wǎng)狀材料。


為便于理解本發(fā)明的這些以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)，以下結(jié)合具體實(shí) 施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，，其中相同的技術(shù)特征用相同的參考標(biāo)號(hào) 表示，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式制成的墊圈的局部分解視圖， 該墊圈設(shè)置于一對(duì)物件之間，在其二者之間形成密封；圖2是墊圈在物件間形成密封組裝的截面視圖；
圖3是圖1中墊圈的局部放大截面視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式組成的墊圈的局部放大 截面視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式組成的墊圈的局部放大 截面視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式組成的墊圈局部放大截 面視圖；圖7是類(lèi)似于圖1的顯示的根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式組成的 墊圈的視圖，該墊圈設(shè)置于一對(duì)物件之間，在其二者之間形成密封；以及圖8是類(lèi)似于圖2的，為圖7所示的墊圈在物件間形成密封組裝 的截面視圖。
具體實(shí)施例方式具體參考附圖，圖1和圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施 方式組成的墊圈IO，其具有墊圈主體12，該墊圈主體12至少部分地被擠壓 在一對(duì)物件14、 16的相對(duì)表面13、 15之間，以形成組件，作為示例而非限 制，例如用于內(nèi)燃機(jī)的恒溫器。墊圈主體12具有容納于相對(duì)表面13、 15之 間適于受擠壓的一個(gè)部分，以及限定的另一個(gè)區(qū)域或部分，其適于允許流體大致上無(wú)阻地流過(guò)延伸入物件14、 16之間相對(duì)表面13、 15的至少一個(gè)通道 18。在相對(duì)表面13、 15受擠壓的部分包括至少一層穿孔網(wǎng)狀材料或絲網(wǎng)20， 其限定多個(gè)穿孔或空隙22,以有利于在該對(duì)物件14、 16的相對(duì)表面13、 15 之間建立密封?！獙踊蚨鄬拥拇┛捉z網(wǎng)20可由一種或多種不同類(lèi)型的材料彼此 單獨(dú)形成或一起形成，該材料可單獨(dú)使用或相結(jié)合使用，例如橡膠或其它聚 合物材料、金屬材料、紙基材料、以及多種纖維或陶瓷材料。因此，該墊圈 主體12可通過(guò)多個(gè)制造工藝分別或彼此依次序地制成，例如注塑(molding)、 機(jī)織(weaving)、沖壓(stamping)、落料(blanking)、以及壓花(embossing)。由絲網(wǎng)20限定的多個(gè)空隙22的形狀和尺寸可以變化，以最佳地 符合應(yīng)用中的密封要求。例如，空隙可以是圓形、矩形、三角形、橢圓形、 或多邊形，并且尺寸可在微米到毫米之間變動(dòng)。優(yōu)選地，相對(duì)側(cè)13、 15之間 形成密封的所述墊圈主體12的部分由具有均一形式的絲網(wǎng)組成，因此，具有 縱貫墊圈主體12大體上的相同尺寸和形狀的均一空隙22。依該方法，可使 制造效率最大化，并可使與該制造工藝相關(guān)的成本最小化。但是，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí) 到，如果可更適于預(yù)期的應(yīng)用，形成密封的所述主體12的部分可由具有非均 一形式的絲網(wǎng)20組成，所以空隙22可以縱貫墊圈主體12且具有不同的尺寸 和/或形狀。通過(guò)允許絲網(wǎng)20在負(fù)載下彈性地以及可塑性變形地橫向移入空 隙區(qū)域，空隙22提供了更為均一的對(duì)絲網(wǎng)20的擠壓，從而有利于在相對(duì)表 面13、 15之間形成均一的密封。另外，空隙22減少了被擠壓的墊圈主體12 的表面積，因此，相比已知墊圈，墊圈主體12上的單位負(fù)載增加了。并且， 空隙22限定了多余的抑制區(qū)，以防止當(dāng)任何一個(gè)限定單個(gè)空隙22的網(wǎng)被破 壞或破裂時(shí)，流體泄漏出整個(gè)墊圈主體12。因此，如果一個(gè)網(wǎng)破裂，由未破 壞的網(wǎng)限定的相鄰的空隙可仍然抑制流體泄漏，從而阻止了通過(guò)墊圈主體12 的泄漏。在具有某種程度破壞(例如擦傷或刮傷等破壞)的表面之間、或者 在具有高孔率(例如通常存在于鑄造材料的表面)的表面之間建立可靠密封 時(shí)，該特征尤為有用。另外，任何長(zhǎng)期保留在空隙22的區(qū)域內(nèi)的流體，例如 在組裝過(guò)程中由于設(shè)置密封流體而被引入該區(qū)域的流體，或者在使用中進(jìn)入
6該區(qū)域的流體，也可利于在表面13、 15之間形成可靠的密封?？障?2內(nèi)的流體可作為一定程度上的流體靜力密封，并由此防止了流體的流出和進(jìn)入，和/或物件14、 16之間的污染。如上所述，可利用多種材料和絲網(wǎng)樣式組成墊圈主體12。例如，圖3顯示了由兩種不同材料組成的主體12，其中主體12具有第一材料的芯24，例如，金屬絲篩網(wǎng)(metallic wire screen mesh)層，以及第二材料的外部層26，例如，聚合物材料的層，如橡膠。聚合物外部層26可以多種方式涂覆到芯24，例如注?；驀婂?，其中所示外部層26為完全包覆芯24。在另一個(gè)實(shí)施例中，圖4顯示了由一種材料組成的墊圈主體12，例如，彈性聚合物材料的單一層，例如橡膠。作為示例而非限制，所示單一層為其橫截面大致上為圓形的絲網(wǎng)20，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到絲網(wǎng)20可制成為任何合適的橫截面形狀。在再一個(gè)實(shí)施方式中，圖5顯示了由至少兩種不同材料組成的墊圈主體12，其中墊圈主體12具有第一材料的芯24，例如，大體上剛性的材料，例如大致上扁平的金屬材料層，以及一對(duì)相對(duì)的第二材料外部層26、 27，例如，剛性較弱、更有壓縮性的聚合材料的彈性層。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，芯24和外部層26、 27可由任何合適的墊圈材料形成，并依需要把任何合適數(shù)量的厚度不同的層層壓一起。另外，外部層26、 27可由不同材料形成，例如一個(gè)外部層26可由一種彈性聚合物材料形成，而另一個(gè)外部層27可由不同的彈性聚合物材料形成。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，芯24可在單側(cè)被覆蓋(圖未示)，從而在該示例中， 一側(cè)將金屬芯24暴露在外，而另一側(cè)使更有彈性的層暴露在外。在該示例中，所示的材料層橫截面具有矩形或正方形形狀，其中外部層26、27未完全包覆芯24，從而芯24被暴露在空隙22內(nèi)。在又一個(gè)實(shí)施例中，圖6所示的墊圈主體12具有通過(guò)壓花工藝形成的金屬絲網(wǎng)層20。如上所述，絲網(wǎng)20可以不同于圖示的方式設(shè)置，由此限定所期望的形狀和尺寸的空隙22。如圖1所示，墊圈10可具有多個(gè)形成于其中的開(kāi)口 30，以利于容置用作連接物件14、 16的緊固件32。但是，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，盡管開(kāi)口30在一些應(yīng)用中是需要的，但開(kāi)口 30的形成并非必需。這是因?yàn)橥七M(jìn)該緊固件32穿過(guò)墊圈主體12時(shí)緊固件32具有容易地使該墊圈主體12形成開(kāi)口的能力。由于墊圈主體12內(nèi)的多個(gè)空隙22的便利條件，其中施加到緊固件32上的力可穿過(guò)絲網(wǎng)20容易地形成開(kāi)口，同時(shí)不對(duì)墊圈主體12產(chǎn)生破壞。因此，如果需要，墊圈主體可制成不帶有形成于其中的開(kāi)口 32,從而降低制造墊圈10的整體成本。如圖1和2所示，墊圈主體12具有一個(gè)區(qū)域或部分，其限定與通道18相一致的由絲網(wǎng)20的部分徑向地向內(nèi)的開(kāi)口 34。圖示的開(kāi)口 34形狀設(shè)置為與通道18相一致，因此，絲網(wǎng)20大致上不延伸入通道18。這樣，允許流體通過(guò)通道18完全無(wú)阻地流動(dòng)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在墊圈主體12內(nèi)形成開(kāi)口的數(shù)量和形狀可以變化，以與在物件13、 15之間延伸的通道的數(shù)量和形狀相一致。如圖7和8所示，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式組成的墊圈10具有一個(gè)部分，例如此處表示為外部周緣，其至少部分地在相對(duì)表面13、 15之間被擠壓，以及適于至少部分地橫穿流體通道18另一個(gè)部分，此處表示為完全貫穿流體通道18延伸。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，該實(shí)施方式僅在沒(méi)有如活塞這類(lèi)穿過(guò)通道18的機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用中是有用的。優(yōu)選地，墊圈10的這兩個(gè)部分由帶有均一形狀和尺寸的空隙22的相同絲網(wǎng)材料組成。橫穿通道18的該部分內(nèi)的空隙22尺寸應(yīng)設(shè)計(jì)為允許流體通過(guò)通道18大致上無(wú)阻地流動(dòng)。因此，墊圈10并不要求形成與通道18尺寸相一致的單獨(dú)的開(kāi)口。由此，墊圈10可被廣泛地用于多種具有一個(gè)或多個(gè)通道的應(yīng)用場(chǎng)合，而不必考慮通道的尺寸和形狀。另外，因?yàn)椴槐匦纬闪硗獾拈_(kāi)口，可使墊圈10的制造效率最大化。如果某種應(yīng)用要求通過(guò)通道18的特定的流體流率，以及在物件14、 16之間受擠壓的墊圈主體12的該部分的特定擠壓力，則橫穿通道18的空隙22的尺寸可設(shè)計(jì)為不同于在匹配表面13、 15之間受擠壓的空隙18。由此，墊圈主體12的外部周緣可制成為同一種絲網(wǎng)樣式，以提供需要的密封完整性，而穿過(guò)通道18延伸的主體12的部分可具有不同的絲網(wǎng)樣式，以提供最適于達(dá)到期望流體流率的空隙22的尺寸和形狀。除此之外，墊圈10可以與前述實(shí)施方式所述的相同的方式組成。顯而易見(jiàn)，根據(jù)以上描述可以對(duì)本發(fā)明做各種改良和變換。因此，應(yīng)當(dāng)理解，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，除上述特定實(shí)施例外，本發(fā)明可以采用其他方式實(shí)施，而不限于上述說(shuō)明書(shū)中所描述。
權(quán)利要求
1、一種墊圈，用于在延伸入彼此連接的一對(duì)物件的相對(duì)表面的至少一個(gè)通道處形成密封，該墊圈包括墊圈主體，其具有適于在所述一對(duì)物件的相對(duì)表面之間受擠壓的一個(gè)部分，所述該部分包括網(wǎng)狀材料層，該網(wǎng)狀材料層限定多個(gè)穿孔，以利于在所述一對(duì)物件的相對(duì)側(cè)之間建立密封。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊圈，其中所述網(wǎng)狀材料至少部分地由彈性 材料組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊圈，其中所述網(wǎng)狀材料至少部分地由金屬 材料組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的墊圈，進(jìn)一步包括涂覆所述金屬材料至少一部分的彈性材料。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的墊圈，其中所述彈性材料適于容納在該一對(duì) 物件的相對(duì)表面之間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊圈，其中所述穿孔縱貫所述一個(gè)部分均一 地分布。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的墊圈，其中所述多個(gè)穿孔的尺寸和形狀基本 上相同。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊圈，其中所述墊圈主體限定具有適于橫穿 所述至少一個(gè)通道延伸的網(wǎng)狀材料層的另一部分，所述另一部分限定多個(gè)穿 孔，該多個(gè)穿孔尺寸設(shè)計(jì)為允許流體大體上無(wú)阻的流過(guò)所述至少一個(gè)通道。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的墊圈，其中所述一個(gè)部分以及所述另一個(gè)部 分內(nèi)的穿孔的尺寸和形狀大體相同。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的墊圈，其中所述墊圈主體限定從所述一個(gè)部分徑向地向內(nèi)的至少一個(gè)開(kāi)口區(qū)域，所述至少一個(gè)開(kāi)口區(qū)域尺寸設(shè)計(jì)為與所 述至少一個(gè)通道相一致。
11、 一種墊圈，用于在延伸入彼此連接的一對(duì)物件的相對(duì)表面的至少一個(gè)通道處形成密封，該墊圈包括墊圈主體，其具有連續(xù)的網(wǎng)狀材料層，該連續(xù)的網(wǎng)狀材料層具有適于延 伸出所述至少一個(gè)通道，容納在該相對(duì)表面之間的一個(gè)部分，以及適于至少 部分地延伸入所述至少一個(gè)通道的另一部分。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的墊圈，其中所述網(wǎng)狀材料限定穿過(guò)所述另 一部分的多個(gè)穿孔，以允許流體大體上無(wú)阻地流過(guò)所述至少一個(gè)通道。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的墊圈，其中所述另一部分橫穿所述至少一個(gè)通道。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的墊圈，其中所述網(wǎng)狀材料在延伸出所述至 少一個(gè)通道的所述一個(gè)部分內(nèi)限定多個(gè)穿孔。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的墊圈，其中所述一個(gè)部分內(nèi)的所述穿孔以 及所述另一個(gè)部分內(nèi)的所述穿孔的尺寸和形狀大體上相同。
16、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的墊圈，其中所述墊圈主體具有芯材料以及 不同于所述芯材料的外部層。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的墊圈，其中所述芯由所述外部層包裹。
18、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的墊圈，其中所述芯材料比所述外部層材料 的剛性大。
19、 一種在一對(duì)物件的相對(duì)表面之間形成密封的方法，所述物件具有延 伸入該相對(duì)表面的至少一個(gè)通道以用于流體流過(guò)該通道，該方法包括提供具有穿孔網(wǎng)狀材料層的墊圈主體；將所述墊圈主體設(shè)置于所述物件之間，并且所述穿孔材料容納于該物件 的相對(duì)表面之間；以及將所述物件彼此緊固，并在所述相對(duì)表面之間擠壓所述墊圈主體的所述 穿孔網(wǎng)狀材料。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括提供帶有穿孔網(wǎng)狀材料 的連續(xù)層的所述墊圈主體，并將所述網(wǎng)狀材料穿過(guò)該通道設(shè)置。
全文摘要
一種墊圈以及在一對(duì)物件的相對(duì)表面之間形成密封的方法。該墊圈具有一個(gè)主體，該墊圈主體具有帶有多個(gè)穿孔的且適于容納在該相對(duì)表面之間的一個(gè)部分。形成該密封的方法包括將該墊圈主體帶有穿孔的一部分設(shè)置于相對(duì)表面之間，以及將該對(duì)物件彼此緊固，以在二者之間擠壓所述墊圈主體的穿孔部分。
文檔編號(hào)F02F11/00GK101466939SQ200780022279
公開(kāi)日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2007年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月17日
發(fā)明者格雷格·奧爾森 申請(qǐng)人:費(fèi)德羅-莫格爾公司